DNA分子的结构、复制以及基因的本质 提升练 2025年高考生物复习备考

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DNA分子的结构、复制以及基因的本质 提升练
2025年高考生物复习备考
一、单选题
1．从分子水平上对生物多样性或特异性的分析，不正确的是（　　）
A．碱基对排列顺序的千变万化，构成了DNA分子基因的多样性
B．碱基对特定的排列顺序，构成了每一个DNA分子基因的特异性
C．一个含有2000个碱基的DNA分子，其碱基对可能的排列顺序有41000种
D．人体内控制β 珠蛋白的基因由1700个碱基对组成，其碱基对可能的排列方式有41700种
2．如图为某DNA分子片段的部分平面结构图，若该DNA分子中含有100个碱基对，下列说法错误的是（ ）
A．①与②交替连接构成了DNA分子的基本骨架
B．⑤是氢键，解旋酶能作用于⑤并使其断裂
C．右侧单链的部分碱基序列可表示为5＇－ACGT－3＇
D．该DNA分子中碱基对排列方式最多有4100种
3．在含有4种碱基的DNA区段，有腺嘌呤a个，占该区段全部碱基的比例为b，则（　　）
A．b≤0.5 B．b≥0.5
C．胞嘧啶为a(1/2b－1) D．胞嘧啶为b(1/2a－1)
4．某种物质可插入DNA分子两条链的碱基对之间，使DNA双链不能解开。若在细胞正常生长的培养液中加入适量的该物质，下列相关叙述错误的是
A．随后细胞中的DNA复制发生障碍
B．随后细胞中的RNA转录发生障碍
C．该物质可将细胞周期阻断在分裂中期
D．可推测该物质对癌细胞的增殖有抑制作用
5．用15N标记含有100个碱基对的DNA分子（其中有腺嘌呤60个），该DNA分子在含14N的培养基中连续复制4次。下列有关判断错误的是
A．含有15N的DNA分子有两个 B．含有14N的DNA分子占总数的7／8
C．第四次复制消耗胞嘧啶脱氧核苷酸320个 D．复制结果共产生16个DNA分子
6．亚硝酸盐作为一种化学致癌因子，可使DNA的某些碱基脱去氨基。腺嘌呤（A）脱氨基之后转变为次黄嘌呤（Ⅰ），与胞嘧啶（C）配对。一个精原细胞在进行核DNA复制时，一个亲代DNA分子的两条链上各有一个腺嘌呤发生脱氨基作用（不考虑其他变异），则下列说法错误的是（ ）
A．DNA序列发生改变的精子正常受精后，受精卵一定含有异常基因
B．若该精原细胞进行减数分裂，形成的两个次级精母细胞中，不都含有次黄嘌呤
C．若该精原细胞进行减数分裂，形成的四个精子中，只有两个精子的DNA序列发生改变
D．若该精原细胞进行两次有丝分裂后，含有次黄嘌呤的子细胞比例为50%
7．构建DNA双螺旋结构的重要依据是DNA两条单链的碱基数量关系，以下说法正确的是（ ）
A．一般来说，DNA两条单链不仅碱基数量相等，而且都有A、T、C、G四种碱基
B．在同一DNA分子中，两条单链的（A+C）/（T+G）的值相同
C．在双链DNA分子中，腺嘌呤的量总是等于胞嘧啶的量，鸟嘌呤的量总是等于胸腺嘧啶的量
D．当（A+T）/（G+C）=（A+C）/（T+G）时，可判断这个DNA分子是双链
8．物理模型有助于直观的表达认识对象的特征。学习小组打算构建脱氧核糖核苷酸和DNA等物质的物理模型。若4种碱基塑料片共32个，其中6个C，10个G，8个A，8个T，脱氧核糖和磷酸之间的连接物24个，脱氧核糖塑料片、磷酸塑料片、代表氢键的连接物、脱氧核糖和碱基之间的连接物等材料均充足，则构建脱氧核糖核苷酸和DNA的数量描述正确的是（ ）
A．若构建脱氧核糖核苷酸，最多能够构建24个
B．若构建DNA分子，则最长为7个碱基对
C．构建DNA分子，最多需要34个氢键连接物
D．能搭建出424种不同的DNA分子模型
9．某小组用如图所示的卡片搭建DNA模型，其中“P”有20个，“G”有6个，其他卡片充裕，以下说法错误的是（ ）
A．一个“P”可能与一个或两个“D”相连接
B．若要充分利用“P”与“G”，需要20个“D”
C．最多只能搭建含10个碱基对的DNA模型
D．制成的双螺旋模型最多能有410种排列顺序
10．甲生物的核酸中有5种碱基，其中嘌呤占60%、嘧啶占40%；乙生物遗传物质的碱基比例为：嘌呤占40%、嘧啶占60%，则甲、乙两种生物分别可能是（ ）
A．大肠杆菌、烟草花叶病毒 B．肺炎链球菌、T2噬菌体
C．烟草花叶病毒、蓝细菌 D．T2噬菌体、大肠杆菌
11．同位素可用于追踪物质的运行和变化规律。在生物科学史中，下列科学研究未采用同位素标记法的是（ ）
A．卡尔文（M． Calvin）等探明CO2中的碳在光合作用中的转化途径
B．赫尔希（A． D． Hershey）等利用T2噬菌体侵染大肠杆菌证明DNA是遗传物质
C．梅塞尔森（M． Meselson）等证明DNA进行半保留复制
D．温特（F． W． Went）证明胚芽鞘产生促进生长的化学物质
12．DNA的复制是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程，通过复制，将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，从而保持了遗传信息的连续性。下列有关DNA复制的叙述，正确的是（ ）
A．DNA复制与染色体复制是分别独立进行的
B．DNA聚合酶的作用是打开DNA双链
C．复制均在细胞核内进行
D．复制过程需要模板、原料、能量和酶等
13．下列有关DNA结构的计算及其复制过程的叙述，正确的是（　　）
A．某双链DNA分子中A+T占整个DNA分子碱基总数的36%，其中一条链上的G占该链碱基总数的19%，那么，另一条互补链上的G占整个DNA分子碱基总数的45%
B．将一个双链DNA分子被14N标记的噬菌体去侵染含15N的细菌，噬菌体复制4次后，则含有15N标记的噬菌体占总数的1/8
C．复制时游离脱氧核苷酸添加到子链的5'端
D．如果一条链上的A：T：G：C=1：2：3：4，则另一条链上该比值为2：1：4：3
14．某精原细胞中的1个DNA有a个碱基对，其中腺嘌呤有m个。将该DNA的双链都用15N标记，然后将细胞置于含14N的培养液中培养，连续分裂两次产生4个子细胞。下列推断正确的是（　　）
A．无论减数分裂还是有丝分裂，细胞在每次分裂之前都要进行DNA的复制
B．该DNA分子第n次复制时，需要胞嘧啶脱氧核苷酸的数目为（a-m）（2n-1）个
C．该精原细胞经过两次分裂结束后，含有15N标记的子细胞可能有2个
D．若该精原细胞只进行减数分裂，则子细胞中每个DNA都含有15N
15．下图是真核生物中与遗传有关的结构示意图，下列相关叙述错误的是（ ）
A．1条染色体含有1个或2个DNA分子
B．DNA复制时，子链的延伸方向是3'→5'
C．1个DNA分子上可含有多个基因
D．基因存在于细胞核、线粒体、叶绿体等结构中
二、非选择题
16．下图为科学家探究DNA复制方式的实验过程，三种不同密度类型的DNA分子在试管中形成的区带名称：14N/14N-DNA带称为轻带、15N/14N- DNA带称为中带、15N/15N-DNA带称为重带，根据离心后试管中不同类型DNA分子的分布位置可推测DNA的复制方式，据下图回答问题。
(1)若用15N标记DNA，则DNA分子被标记的部分是 。
(2)科学家关于DNA的复制方式曾提出过全保留复制、半保留复制等假说。
①他们选用含有15NH4Cl的原料来培养大肠杆菌若干代作为亲本，培养若干代的目的是 。
②进行如图的实验，若得到的实验结果是：子一代DNA位于离心管 （填“轻带”、“中带”或“重带”，下同），子二代DNA位于离心管 ，则否定全保留复制。
③有人认为，将子一代的DNA分子用解旋酶处理后再离心，离心管出现1/2为轻带，1/2为重带，说明DNA复制是半保留复制。你是否认同该观点并说明理由 。
17．科学家以大肠杆菌为实验材料进行实验(如图所示):将大肠杆菌在含15N 的培养基 中培养若干代，使其 DNA 双链均被15N 标记(试管①);将被15N 标记的大肠杆菌转至含14N的培养基中培养，大肠杆菌每30 min 繁殖一代；取出每代 DNA 样本，离心分层。②③④⑤ 是模拟实验中可能出现的结果，回答下列问题：
(1)该实验主要运用了 技术和离心技术。转入含14N 的培养基中后 DNA复制1次的结果如图中试管 所示。
(2)图中试管 是 DNA 半保留复制2 次的结果。若向试管③中加入解旋酶一段时间后离心，出现的结果将如图中试管 所示。
(3)若大肠杆菌中的一个双链均被15N 标记的 DNA 分子在含14N 的培养基中共培养了 120 min,则总共能产生 个 DNA分子，其中含15N 的 DNA分子的占比为
参考答案：
1．D
A、DNA分子中碱基对的排列顺序的千变万化，因而构成了DNA分子的多样性，进而其中的基因也具有多样性，A正确；
B、碱基对的特定的排列顺序，决定了每一个DNA分子基因的特异性，B正确；
C、由于DNA分子中碱基对可能的存在方式有4种，因此，一个含2000个碱基的DNA分子，其碱基对可能的排列方式就有41000种，C正确；
D、β珠蛋白基因碱基对的排列顺序，是β珠蛋白所特有的，因此，人体内控制β 珠蛋白的基因尽管由1700个碱基对组成，但其碱基对的排列方式只是有一种，D错误。
2．D
A、①（脱氧核糖）与②（磷酸）交替连接构成了DNA分子的基本骨架，A正确；
B、⑤是氢键，在DNA复制过程中解旋酶能作用于氢键并使其断裂，使DNA得双螺旋解开，B正确；
C、结合图示可知，右侧单链的部分碱基序列可表示为5＇－ACGT－3＇，C正确；
D、若该DNA分子中含有100个碱基对，则该DNA分子中碱基对排列方式少于有4100种，因为该DNA分子具有特异性，D错误。
3．C
由题意可知，腺嘌呤a个，占该区段全部碱基的比例为b，所以该DNA分子的碱基总数是a/b，因此胞嘧啶为(a/b－2a)×1/2＝a(1/2b－1)个，ABD错误，C正确。
4．C
某物质可插入DNA分子两条链的碱基对之间，使DNA双链不能打开，说明该物质会阻碍DNA分子的解旋，因此会阻碍DNA分子的复制、转录和抑制细胞增殖，A、B、D三项均正确；因DNA分子的复制发生在间期，所以该物质可将细胞周期阻断在分裂间期，C项错误。
5．B
A、由于DNA分子的复制是半保留复制，亲代DNA分子的两条链始终存在于子代中两个DNA分子中，因此含有15N的DNA分子有两个，A正确；
B、该DNA分子是在含14N的培养基中复制的，新形成的子链均为14N，故16个DNA分子都含14N，比例为100%，B错误；
C、根据碱基互补配对原则，DNA分子中腺嘌呤有60个，胞嘧啶就有40个，第四次复制消耗胞嘧啶脱氧核苷酸= (24-23) ×40=320个， C正确；
D、1个DNA经过4次复制，共产生24=16个DNA分子，D正确。
6．A
A、DNA序列发生改变的精子正常受精后，该DNA进入受精卵的细胞核，受精卵一定含有异常DNA，但该DNA片段不一定是基因，A错误；
B、若该精原细胞进行减数分裂，减数第一次分裂同源染色体分离，该DNA复制后的两个DNA在一条染色体上，被分配到一个次级精母细胞中，所以形成的两个次级精母细胞中，不都含有次黄嘌呤，B正确；
C、若该精原细胞进行减数分裂，间期进行DNA复制，该DNA复制后产生2个子代DNA，这两个DNA由于两条母链都发生了脱氨基作用，由于半保留复制，这2个DNA序列都发生了改变，而该DNA所在的染色体的同源染色体上的DNA序列是正常的，所以形成的四个精子中，只有两个精子的DNA序列发生改变，C正确；
D、若该精原细胞进行两次有丝分裂后，共有4个细胞，其中有2个细胞中含有次黄嘌呤，比例为50%，D正确。
7．A
A、DNA两条链之间通过碱基互补配对，一般来说，DNA两条单链不仅碱基数量相等，而且都有A、T、C、G四种碱基，A正确；
B、由于DNA两条链之间A与T配对，G与C配对，因此在同一DNA分子中，两条单链的（A+C）/（T+G）的值互为倒数，B错误；
C、由于DNA两条链之间A与T配对，G与C配对，故在双链DNA分子中，腺嘌呤的量总是等于胸腺嘧啶的量，鸟嘌呤的量总是等于胞嘧啶的量，C错误；
D、双链DNA分子中A=T，G=C，当（A+T）/（G+C）=（A+C）/（T+G）时，不能判断这个DNA分子是双链，D错误。
8．A
A、脱氧核糖和磷酸之间的连接物24个，因此若构建脱氧核糖核苷酸，最多能够构建24个，A正确；
B、在双链DNA中，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则，即A=T、G=C，则A=T有8对，G=C有6对，设能搭建的DNA分子含有n个碱基对，则每条链需要脱氧核糖和磷酸之间的连接物的数目为2n-1，共需（2n-1）×2个，已知脱氧核糖和磷酸之间的连接物有24个，则n≈6，所以只能搭建出一个6碱基对的DNA分子片段，B错误；
C、只能搭建出一个6碱基对的DNA分子片段，假定全是G=C碱基对，多需要6×3=18个氢键连接物，C错误；
D、能建出一个6碱基对的DNA分子片段，最多能搭建出46种不同的DNA分子模型，D错误。
9．D
A、D表示脱氧核糖，D（脱氧核糖）与P（磷酸）交替连接，排列在外侧，形成基本骨架，一个P可能与一个或两个D相连接，A正确；
BC、要充分利用P和G，P有20个，碱基对10对，G有6个，由于DNA中磷酸基团和脱氧核糖数目相等，则需要20个D，最多只能搭建含10个碱基对的DNA模型，B、C正确；
D、虽然最多能够搭建含10个碱基对的DNA模型，但是由于该DNA中的G的数目已经知道，故制成的双螺旋模型小于410种，D错误。
10．A
A、甲生物的核酸中有5种碱基，其中嘌呤占60%、嘧啶占40%，说明甲生物既含DNA又含RNA，属于细胞结构生物；乙生物遗传物质的碱基比例为：嘌呤占40%、嘧啶占60%，说明乙的遗传物质是RNA，属于RNA病毒，大肠杆菌是细胞结构生物，烟草花叶病毒是RNA病毒，A符合题意；
B、肺炎链球菌是细胞结构生物，T2噬菌体是DNA病毒，B不符合题意；
C、烟草花叶病毒是RNA病毒，蓝细菌是细胞结构生物，C不符合题意；
D、T2噬菌体是DNA病毒，大肠杆菌是细胞结构生物，D不符合题意。
11．D
A、卡尔文用同位素标记法探明了CO2中的碳在光合作用中转化途径，A错误；
B、利用T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中用了同位素标记法，B错误；
C、证明DNA的半保留复制的实验中用了同位素标记法，C错误；
D、温特证明胚芽鞘产生促进生长的化学物质的实验中未采用同位素标记法，D正确。
12．D
A、染色体复制实质是DNA的复制，所以两者同时进行，A错误；
B、DNA复制时通过解旋酶打开DNA双链，B错误；
C、DNA复制主要在细胞核内进行，也可在线粒体和叶绿体内进行，C错误；
D、DNA复制需要模板（DNA的两条链）、原料（四种游离的脱氧核苷酸）、能量（ATP）和酶（DNA聚合酶和解旋酶）等基本条件，D正确。
13．D
A、某双链DNA分子中A＋T占整个DNA分子碱基总数的36%，其中一条链上的G占该链碱基总数的19%，推知这条链上C占45%，那么，另一条互补链上的G占整个DNA分子碱基总数的22.5%，A错误；
B、将一个双链DNA分子被14N标记的噬菌体去侵染含15N的细菌，噬菌体复制4次后，DNA的复制为半保留复制，所以子代噬菌体均含有15N，即含有15N标记的噬菌体占总数的1，B错误；
C、子链延伸时按照5'→3'合成，故游离的脱氧核苷酸添加到3'端，C错误；
D、由DNA分子的碱基互补配对原则可知，G1=C2，C1=G2，A1=T2，T1=A2，如果A1：T1：G1：C1=1：2：3：4，则A2：T2：G2：C2=2：1：4：3，D正确。
14．C
A、有丝分裂和减数第一次分裂前都要进行核DNA的复制，但减数第二次分裂前不进行核DNA的复制，A错误；
B、某精原细胞中的1个DNA有a个碱基对，其中腺嘌呤有m个，则胞嘧啶为（2a-2m）÷2=a-m，因此，该DNA分子复制第n次，需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸的数量为（2n-1）×（a-m），B错误；
C、该精原细胞的一个DNA用15N标记，经过两次分裂结束后，含15N的DNA只有两个，含有15N标记的子细胞可能有2个，C正确；
D、若为减数分裂则该过程中只需要经过一次DNA复制即可，则一半的子细胞中核DNA没有15N，D错误。
15．B
A、没有复制的染色体含有1个DNA分子，完成复制的染色体含有2个DNA分子，所以1条染色体含有1个或2个DNA分子，A正确；
B、DNA复制时，子链的延伸方向是5’→3’，B错误；
C、基因是具有遗传效应的DNA片段，所以1个DNA分子上可含有多个基因，C正确；
D、细胞核、线粒体、叶绿体等结构中都含有DNA，基因位于DNA上，所以基因存在于细胞核、线粒体、叶绿体等结构中，D正确。
16．(1)（含氮）碱基
(2) 使大肠杆菌的DNA几乎都带上15N标记 中带 中带和轻带 不认同，用解旋酶处理后会使DNA两条链解开，无论是全保留复制还是半保留复制，都会出现一样的结果
（1）DNA分子的含氮碱基含有N，实验中用15N标记DNA，则DNA分子被标记的基团是含氮碱基。
（2）用含15NH4Cl的培养液培养大肠杆菌若干代，使大肠杆菌的DNA几乎均为15N-15N。若DNA的复制方式为半保留复制，亲代DNA为15N-15N，大肠杆菌繁殖一代，得到的子代的两个DNA分子都为14N-15N，子一代DNA位于离心管中带，大肠杆菌再繁殖一代，子二代的DNA分子为14N-15N，14N-14N，子二代DNA位于离心管中带和轻带，该结果否定了全保留复制。将子一代的DNA分子用解旋酶使DNA两条链解开，无论是全保留复制还是半保留复制，都会出现离心管出现1/2为轻带，1/2为重带的结果，无法证明DNA复制是半保留复制。
17．(1) 同位素标记 ③
(2) ④ ⑤
(3) 16 1/8
（1）由题意可知，该实验主要运用了同位素标记技术和离心技术。DNA双链均被15N标记，将被15N标记的大肠杆菌转至含14N的培养基中培养，DNA复制1次的结果如试管③所示。
（2） 由题意可知，DNA半保留复制2次后离心会出现14N/14N-DNA和14N/15N-DNA2种DNA条带，对应图中试管④。试管③中的DNA条带是14N/15N-DNA，解旋酶解开双链后离心会出现如图中试管⑤所示的结果。
（3）大肠杆菌每30 min 繁殖一代，若该DNA分子在含14N的培养基中共培养了120min，则其DNA分子复制4次，总共会产生24=16个DNA分子，其中含15N的DNA分子共有2个，占比为1/8。
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