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2026届高考生物一轮基础复习训练28
DNA的结构和复制、基因的本质
一、单选题（每题3分，共15题）
1.（2025·广东选择考）DNA双螺旋结构模型的提出是二十世纪自然科学的伟大成就之一。下列研究成果中，为该模型构建提供主要依据的是（　　）
①赫尔希和蔡斯证明DNA是遗传物质的实验　②富兰克林等拍摄的DNA衍射图谱　③查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等　④沃森和克里克提出的DNA半保留复制机制
A. ①②
B. ②③
C. ③④
D. ①④
2.（2025·河北唐山检测）某DNA部分片段结构如图所示，下列叙述正确的是（　　）
A. ③为磷酸二酯键，③的形成需要RNA聚合酶催化
B. ①代表氢键，①的形成与断裂需要ATP提供能量
C. 片段中碱基②与五碳糖构成的脱氧核苷与ATP中的腺苷相同
D. 若该DNA一条链中碱基A与T之和占48％，则整个DNA中碱基C占26％
3.（2025·辽宁凤城二中高三月考）DNA熔解温度（Tm）是使DNA双螺旋结构解开一半时所需要的温度，不同种类DNA的Tm值不同。如图表示DNA分子中（G＋C）含量（占全部碱基的比例）与Tm的关系。下列有关叙述错误的是（　　）
A. 一般来说，在一定范围内，DNA分子的Tm值与（G＋C）含量呈正相关
B. DNA双螺旋结构有利于维持DNA的稳定性
C. Tm值相同的DNA分子中（G＋C）数量也相同
D. 若DNA分子中（G＋C）/（A＋T）＝1，则G与C之间的氢键总数比A与T之间多
4.（2025·福建宁德期中）在一个DNA分子中，腺嘌呤和胸腺嘧啶之和占全部碱基的42％，若其中一条链的胞嘧啶占该链碱基总数的24％，胸腺嘧啶占30％，则在其互补链上，胞嘧啶和胸腺嘧啶分别占（　　）
A. 12％和34％
B. 21％和24％
C. 34％和12％
D. 58％和30％
5.下列有关基因、DNA、染色体的说法，错误的是（　　）
A. 碱基特定的排列顺序构成了每一个DNA分子的特异性
B. 随着细胞质基因的发现，基因与染色体的关系可概括为染色体是基因的主要载体
C. 分子大小相同、碱基含量相同的基因所携带的遗传信息一定相同
D. 一条染色体上含有1个或2个DNA分子
6.某生物兴趣小组将大肠杆菌在含15N的培养基中繁殖数代后，使大肠杆菌DNA的含氮碱基都含有15N。然后再将其转入含14N的培养基中培养，提取亲代及子代的DNA，离心分离，如图①～⑤为可能的结果。下列有关叙述错误的是（　　）
A. 实验过程中，所使用的研究方法是同位素标记法、密度梯度离心法
B. 根据含14N或15N的DNA离心后的位置，⑤为亲代、②为子一代
C. 若出现图中③的结果（带宽比3∶1），则亲代DNA进行了3次复制
D. 若将DNA处理成单链后再离心，也可以证明DNA的复制为半保留复制
7.（2025·河北高三大联考）细胞中DNA分子复制时，在解旋酶的作用下DNA双链解开，DNA单链结合蛋白与解旋后的DNA单链结合，使单链呈伸展状态而有利于复制。如图是原核细胞中DNA复制过程的DNA单链结合蛋白示意图。下列有关分析正确的是（　　）
A. 在真核细胞中，分裂间期DNA复制与染色体复制是分别独立进行的
B. DNA是边解旋边复制，两条子链的合成都是连续的
C. DNA能准确复制的原因是具有独特的双螺旋结构
D. DNA单链结合蛋白能防止解旋的DNA单链重新配对
8.（2025·山西吕梁模拟）如图表示大肠杆菌质粒DNA的复制过程，其中复制叉是DNA复制时在DNA链上形成的Y型结构。若该细菌的质粒DNA含有的碱基数目为m，胸腺嘧啶数目为a，下列叙述错误的是（　　）
A. 该DNA复制的特点为边解旋边复制、双向复制
B. 该过程需要解旋酶和DNA酶的参与，且两种酶发挥作用时均消耗ATP
C. 该DNA复制n次，消耗鸟嘌呤脱氧核苷酸的数目为（2n－1）×（m/2－a）
D. 该DNA复制一次，共形成m个磷酸二酯键
9.（2025·河北邢台调研）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4次复制消耗胞嘧啶脱氧核苷酸320个
D. 复制共产生16个DNA分子
10.（2024·浙江6月选考）下列关于双链DNA分子结构的叙述，正确的是（　　）
A. 磷酸与脱氧核糖交替连接构成了DNA的基本骨架
B. 双链DNA中T占比越高，DNA热变性温度越高
C. 两条链之间的氢键形成由DNA聚合酶催化
D. 若一条链的G＋C占47％，则另一条链的A＋T也占47％
11.（2024·河北高考）下列关于DNA复制和转录的叙述，正确的是（　　）
A. DNA复制时，脱氧核苷酸通过氢键连接成子链
B. 复制时，解旋酶使DNA双链由5端向3端解旋
C. 复制和转录时，在能量的驱动下解旋酶将DNA双链解开
D. DNA复制合成的子链和转录合成的RNA延伸方向均为由5端向3端
12.λ噬菌体的线性双链DNA两端各有一段单链序列。这种噬菌体在侵染大肠杆菌后其DNA会自连环化（如图所示），该线性分子两端能够相连的主要原因是（　　）
A. 单链序列脱氧核苷酸数量相等
B. 分子骨架同为脱氧核糖与磷酸
C. 单链序列的碱基能够互补配对
D. 自连环化后两条单链方向相同
13.某同学欲制作DNA双螺旋结构模型，已准备了足够的相关材料。下列叙述正确的是（　　）
A. 在制作脱氧核苷酸时，需在磷酸上连接脱氧核糖和碱基
B. 制作模型时，鸟嘌呤与胞嘧啶之间用2个氢键连接物相连
C. 制成的模型中，腺嘌呤与胞嘧啶之和等于鸟嘌呤和胸腺嘧啶之和
D. 制成的模型中，磷酸和脱氧核糖交替连接位于主链的内侧
14.（2025·福州一中质检）下列关于DNA分子结构的叙述，正确的是（　　）
A. DNA分子中含有四种核糖核苷酸
B. 每个脱氧核糖上均连着两个磷酸和一个碱基
C. 双链DNA分子中，碱基的数目和脱氧核糖的数目是相等的
D. 双链DNA分子中，A＋T＝G＋C
15.（2025·青海西宁五校期末联考）下列关于细胞核中DNA复制的叙述，错误的是（　　）
A. DNA复制发生在细胞分裂前的间期
B. DNA复制的方式为半保留复制
C. DNA复制过程需要核糖核苷酸、酶和ATP等
D. DNA复制过程中，解旋和复制是同时进行的
二、非选择题
16.（2025·山东济宁模拟）如图是DNA复制示意图，E表示酶，是新合成的子链。根据资料回答问题。
资料1　所有已知的DNA聚合酶的合成方向都是相同的，DNA复制时，以其中一条链为模板，连续合成一条子链（称为前导链）；以另一条链为模板，合成子链片段，在DNA连接酶的作用下将子链片段，连接成一条完整的子链（称为滞后链）。
资料2　所有已知的DNA聚合酶都不能发动新链的合成，而只能催化已有链的延长反应。然而RNA聚合酶则不同，它只需要DNA模板存在，就可以合成出新的RNA链。
资料3　DNA复制过程中，首先以DNA为模板合成几个至十几个核苷酸的RNA引物片段，然后DNA聚合酶Ⅲ继续在引物末端连接核苷酸使子链延伸。RNA引物的消除和缺口的填补是由DNA聚合酶Ⅰ来完成的。
（1）图中酶E是______，作用于DNA分子的______。
（2）图中是______链，RNA引物在其______（填“5端”或“3端”）。
（3）据资料分析，DNA复制需要5种酶。现有DNA连接酶变异的温度敏感型大肠杆菌，其DNA连接酶仅在适当温度范围内起作用。根据资料1提出一个证明细胞内合成滞后链DNA片段的思路。______。
17.（2025·河南青桐鸣联考）将SP8噬菌体的双链DNA温和加热，两条链分离（即DNA变性），用密度梯度离心分离两条链，见如图。用SP8噬菌体感染枯草杆菌细胞后提取RNA（图中c），分别与分离的SP8噬菌体DNA单链混合。SP8噬菌体的DNA分子由两条碱基组成很不平均的链构成。示意图如下：
（1）SP8噬菌体双链DNA中嘌呤与嘧啶量的关系可用简式表示为______，其中a链的嘌呤与嘧啶量的关系可用文字表示为______。
（2）构成a、b链的核苷酸由______键连接，a链与b链之间由______键连接。
（3）图中显示的实验结果是______。
（4）由实验可知， 链为“重链”，“重链”的碱基组成特点是 ，___链为模板链。
（5）为什么要用SP8噬菌体感染枯草杆菌细胞后提取RNA分子？______。
一、单项选择题
答案：B
解析：赫尔希和蔡斯的实验证明DNA是遗传物质，与DNA双螺旋结构模型构建无关，①不符合；富兰克林等的DNA衍射图谱为推算DNA螺旋结构提供了关键依据，②符合；查哥夫发现的A=T、G=C的碱基数量关系，为碱基互补配对原则提供了依据，③符合；DNA半保留复制机制是模型提出后的推测，④不符合。故选B。
答案：D
解析：③为磷酸二酯键，其形成需要DNA聚合酶催化，A错误；①为氢键，氢键的形成不需要消耗能量，B错误；图中碱基②与脱氧核糖构成脱氧核苷，而ATP中的腺苷由腺嘌呤和核糖构成，二者不同，C错误；若一条链中A+T占48%，则整个DNA分子中A+T也占48%，故G+C占52%，又因G=C，因此C占26%，D正确。
答案：C
解析：由图可知，在一定范围内，Tm值随（G+C）含量升高而增大，呈正相关，A正确；DNA双螺旋结构通过碱基对间的氢键维持稳定性，B正确；Tm值相同仅说明（G+C）比例相同，而非数量相同（因DNA分子总长度可能不同），C错误；G-C对含3个氢键，A-T对含2个氢键，若（G+C）/（A+T）=1，则G-C对总数与A-T对总数相等，故G-C间的氢键总数更多，D正确。
答案：C
解析：DNA分子中A+T占42%，则G+C占58%。一条链中C占24%，T占30%，则该链中G占58%-24%=34%（互补链中C与之相等），A占42%-30%=12%（互补链中T与之相等）。因此，互补链中C占34%，T占12%，C正确。
答案：C
解析：碱基的特定排列顺序决定DNA分子的特异性，A正确；染色体是基因的主要载体（少数基因位于线粒体、叶绿体中），B正确；遗传信息由碱基排列顺序决定，分子大小和碱基含量相同的基因，其碱基排列顺序可能不同，遗传信息也可能不同，C错误；一条染色体含1个（未复制）或2个（复制后）DNA分子，D正确。
答案：D
解析：实验采用同位素标记法（15N、14N）和密度梯度离心法，A正确；亲代DNA（15N/15N）为“重带”（⑤），子一代DNA（15N/14N）为“中带”（②），B正确；3次复制产生8个DNA分子，其中2个为15N/14N（中带），6个为14N/14N（轻带），带宽比为3:1（对应图③），C正确；若将DNA处理为单链，半保留复制和全保留复制的离心结果均为15N单链:14N单链=1:1，无法区分，D错误。
答案：D
解析：真核细胞中，DNA复制与染色体复制同步进行（染色体复制包括DNA复制和蛋白质合成），A错误；DNA复制时，前导链连续合成，滞后链不连续合成（冈崎片段），B错误；DNA准确复制的原因是双螺旋结构提供模板和碱基互补配对原则，C错误；DNA单链结合蛋白与解旋后的单链结合，可防止其重新配对，D正确。
答案：B
解析：图中显示DNA复制为边解旋边复制、双向复制，A正确；该过程需要解旋酶（解开双链）和DNA聚合酶（合成子链），无需DNA酶（降解DNA），B错误；DNA中G的数量为（m/2 - a），复制n次消耗G的数量为（2n-1）×（m/2 - a），C正确；环状DNA复制一次形成2个环状DNA，新增磷酸二酯键数为m（与原DNA分子中数目相等），D正确。
答案：B
解析：15N标记的DNA复制4次，产生16个DNA分子，其中含15N的DNA有2个（保留亲代两条链），A、D正确；所有DNA分子均含14N（新链原料为14N），故含14N的DNA占100%，B错误；DNA中C的数量为（200 - 60×2）/2 = 40个，第4次复制消耗C的数量为24-1×40 = 320个，C正确。
答案：A
解析：DNA的基本骨架由磷酸与脱氧核糖交替连接构成，A正确；G-C对含3个氢键，占比越高，热变性温度越高，B错误；氢键形成无需酶催化，DNA聚合酶催化磷酸二酯键形成，C错误；若一条链G+C占47%，则另一条链G+C也占47%，A+T占53%，D错误。
答案：D
解析：DNA复制时，脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接成子链，A错误；解旋酶解开双链的方向与5→3无关，B错误；转录时RNA聚合酶兼具解旋功能，无需解旋酶，C错误；DNA复制和转录时，子链/RNA均从5端向3端延伸，D正确。
答案：C
解析：λ噬菌体DNA两端的单链序列可通过碱基互补配对相连，使线性DNA环化，C正确；单链长度、分子骨架或方向相同并非环化的主要原因，A、B、D错误。
答案：C
解析：脱氧核苷酸中，脱氧核糖连接磷酸和碱基，A错误；G与C之间形成3个氢键，B错误；DNA中A=T、G=C，故A+C=G+T，C正确；磷酸和脱氧核糖交替连接位于主链外侧，D错误。
答案：C
解析：DNA含四种脱氧核糖核苷酸，A错误；链末端的脱氧核糖仅连一个磷酸，B错误；每个脱氧核苷酸含一个脱氧核糖和一个碱基，故碱基与脱氧核糖数目相等，C正确；双链DNA中A+T与G+C不一定相等，D错误。
答案：C
解析：DNA复制发生在细胞分裂间期，A正确；复制方式为半保留复制，B正确；复制需要脱氧核苷酸（原料）、酶和ATP，C错误；复制为边解旋边复制，D正确。
二、非选择题
答案：
（1）解旋酶；氢键
（2）滞后；5端
（3）将DNA连接酶变异的温度敏感型大肠杆菌置于不适宜温度下培养，观察是否有滞后链DNA片段积累
解析：
（1）酶E的作用是解开DNA双链，为解旋酶，作用于氢键。
（2）链不连续合成（需连接片段），为滞后链；RNA引物位于子链的5端（DNA聚合酶只能从3端延伸）。
（3）若DNA连接酶失活，滞后链的片段无法连接，会积累中间片段。故通过在不适宜温度下培养突变菌，观察是否有片段积累可验证。
答案：
（1）嘌呤数=嘧啶数（A+G=T+C）；嘌呤数≠嘧啶数
（2）磷酸二酯；氢
（3）RNA（c）与b链杂交形成杂交分子，与a链未杂交
（4）a；嘌呤含量高于嘧啶（或G+C含量低）；b
（5）SP8噬菌体感染后，宿主细胞内合成的RNA为噬菌体DNA转录的产物，可与模板链互补
解析：
（1）双链DNA中嘌呤总数=嘧啶总数；a链碱基不平均（如序列中A+G≠T+C）。
（2）核苷酸通过磷酸二酯键连接成链，双链间通过氢键连接。
（3）实验结果显示RNA仅与b链杂交，说明b链为转录模板。
（4）a链因嘌呤含量高（密度大）为“重链”，b链为模板链。
（5）感染后提取的RNA是噬菌体DNA转录的产物，可特异性与模板链结合。

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