【备考2026】高考生物一轮复习资源：第6单元 课时练26 DNA的结构、复制和基因的本质（课时精练）（学生版）

这是一份【备考2026】高考生物一轮复习资源：第6单元 课时练26 DNA的结构、复制和基因的本质（课时精练）（学生版），共9页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
选择题1～10题，每小题5分，11～15题，每小题6分，共80分。
一、选择题
1．(2025·长沙一中模拟)下列关于遗传科学史的叙述，正确的是( )
A．艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中，对自变量的控制遵循了“加法原理”
B．赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验中，用玻璃棒搅拌以促进噬菌体外壳与细菌充分接触
C．沃森和克里克运用概念模型构建法和X射线衍射技术提出DNA双螺旋结构模型
D．梅塞尔森和斯塔尔探究DNA的复制方式，运用了假说—演绎法、同位素标记技术
2．(2024·临沂模拟)某同学利用塑料片、曲别针、扭扭棒、牙签、橡皮泥、铁丝等材料制作DNA双螺旋结构模型，以加深对DNA结构特点的认识和理解。下列操作或分析错误的是( )
A．一条链上相邻的两个碱基通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”连接在一起
B．制成的模型上下粗细相同，是因为A—T碱基对与G—C碱基对的形状和直径相同
C．在构建的不同长度DNA分子中，碱基A和T的数量越多化学结构越稳定
D．观察所构建模型中只连接一个五碳糖的磷酸基团位置，可看出DNA两条链方向相反
3.(2024·武汉期末)科学家发现了单链DNA的一种四螺旋结构，一般存在于人体快速分裂的活细胞(如癌细胞)中。形成该结构的DNA单链中富含G，每4个G之间通过氢键等形成一个正方形的“G－4平面”，继而形成立体的“G－四联体螺旋结构”(如图)。下列叙述正确的是( )
A．每个“G－四联体螺旋结构”中含有两个游离的磷酸基团
B．该结构中富含G－C碱基对
C．该结构中(A＋G)/(T＋C)的值与双链DNA中不一定相等
D．该“G－四联体螺旋结构”可以抑制癌细胞的分裂
4．某双链DNA分子中，A与T之和占全部碱基的36%，其中一条链中A碱基占26%，C碱基占33%，则另一条链中碱基A、C所占比例分别为( )
A．10%、31% B．31%、10%
C．26%、33% D．33%、26%
5．DNA的复制方式有三种假说：全保留复制、半保留复制、分散复制(子代DNA的每条链都由亲本链的片段与新合成的片段随机拼接而成)。某科研小组同学以细菌为材料，进行了如下两组实验探究DNA的复制方式。下列叙述错误的是( )
实验一：将14N细菌置于15N培养基中培养一代并离心。
实验二：将15N细菌置于14N培养基中连续培养两代并离心。
A．若实验一离心结果为重带和轻带，则DNA的复制方式为全保留复制
B．若实验一离心结果为中带，可确定DNA的复制方式是半保留复制
C．若实验二离心结果为中带和轻带，则DNA的复制方式不是全保留复制
D．若实验二改为连续培养三代并离心，结果只出现一个条带，则可能为分散复制
6．(2025·揭阳检测)条锈菌病毒PsV5是我国新发现的一种单链RNA 病毒，该病毒寄生在小麦条锈菌(专性寄生真菌)中。对PsV5 的研究为更好地认识和防治小麦条锈病提供了新思路。下列相关叙述正确的是( )
A．条锈菌病毒PsV5 和小麦条锈菌的遗传物质元素组成相同
B．条锈菌病毒PsV5 的基因通常是具有遗传效应的DNA 片段
C．感染PsV5 病毒的小麦条锈菌会将病毒 RNA 遗传给子代
D．PsV5 病毒和小麦条锈菌都营寄生生活，都没有独立代谢能力
7．(2024·潜江模拟)被15N标记的某DNA分子含有100个碱基对，其中有胞嘧啶60个，该DNA分子以含14N标记的脱氧核苷酸为原料连续复制4次。下列有关判断正确的是( )
A．含有15N的DNA分子占1/16
B．复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸640个
C．DNA分子中每个五碳糖上连接一个磷酸和一个含氮碱基
D．复制结果共产生16个DNA分子
8．图1为真核细胞核DNA复制的电镜照片，其中泡状结构为复制泡。图2为DNA复制时，形成的复制泡的示意图，图中箭头表示子链延伸方向。下列说法错误的是( )
A．图1过程发生在细胞分裂前的分裂间期，以脱氧核苷酸为原料
B．图1中复制泡大小不一，可能是因为多个复制起点并非同时启动
C．图2中a端和b端分别是模板链的3′端和5′端
D．DNA复制需要解旋酶、DNA聚合酶等
9．(2024·十堰模拟)DNA复制时，一条新子链可以进行连续复制，而另一条链只能先合成新链片段即冈崎片段(如图所示)。DNA聚合酶不能直接起始DNA新链或冈崎片段的合成，需先借助引物酶以DNA为模板合成RNA引物，DNA聚合酶再在引物的末端上聚合脱氧核苷酸。当DNA整条单链合成完毕或冈崎片段相连后，DNA聚合酶再把RNA引物水解掉，换上相应的DNA片段。下列说法错误的是( )
A．引物酶属于RNA聚合酶
B．DNA复制时，一条新子链按5′→3′方向进行，而另一条链复制方向相反，按3′→5′方向进行
C．DNA聚合酶既能催化磷酸二酯键形成也能催化磷酸二酯键断裂
D．对DNA进行标记时，标记物应在胸腺嘧啶上
10．(2024·泉州质检)真核生物染色体末端的端粒是由非转录的短的重复片段(5′－GGGTTA－3′)及一些结合蛋白组成的。端粒DNA序列随细胞分裂次数增加而缩短，当短到一定程度时，端粒内侧的正常基因会受到损伤。端粒酶对端粒DNA序列的修复机制如图，下列相关叙述错误的是( )
A．过程②属于逆转录
B．过程③需要DNA聚合酶的催化
C．端粒酶RNA中与DNA重复片段互补配对的序列是5′－CCCAAU－3′
D．与胰岛B细胞相比，肿瘤细胞中端粒酶的活性高
11．(2024·重庆八中检测)为了研究半保留复制的具体过程，以T4噬菌体和大肠杆菌为实验对象进行了实验探究：20 ℃条件下，用T4噬菌体侵染大肠杆菌，进入T4噬菌体DNA活跃复制期时，在培养基中添加含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸继续培养。然后在5 s、10 s、30 s、60 s时阻断DNA复制，分离出DNA并通过加热使DNA全部解旋为单链，再进行离心，检测离心管不同位置的放射性强度，结果如图所示(DNA片段越短，与离心管顶部距离越近)。关于该实验，下列说法错误的是( )
A．T4噬菌体以培养基中3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸为原料合成DNA
B．如果抑制DNA连接酶的活性，则会检测到靠近离心管顶部位置放射性增强
C．为了节省实验时间，DNA可不变性处理成单链直接离心
D．据图可知，30 s内大量合成短片段DNA并在30 s时出现短片段合成长片段
12．M13噬菌体是一种寄生于大肠杆菌的丝状噬菌体，其DNA为含有6 407个核苷酸的单链环状DNA。M13噬菌体增殖的部分过程如图所示，其中SSB是单链DNA结合蛋白。下列相关叙述正确的是( )
A．M13噬菌体的遗传物质复制过程中不需要先合成引物来引导子链延伸
B．SSB的作用是防止解开的两条单链重新形成双链，利于DNA复制
C．过程⑥得到的单链环状DNA是过程②～⑤中新合成的DNA
D．过程②～⑥需要断裂2个磷酸二酯键，合成6 407个磷酸二酯键
13．(2025·长沙一中调研)线粒体DNA(mtDNA)上有A、B两个复制起始区，当mtDNA复制时，A区首先被启动，以L链为模板合成H′链。当H′链合成了约2/3时，B区启动，以H链为模板合成L′链，最终合成两个环状双螺旋DNA分子，该过程如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A．mtDNA含有2个游离的磷酸基团，能指导合成有氧呼吸酶
B．mtDNA的复制方式是半保留复制，H′链和L′链的碱基能互补配对
C．H链与L链的复制有时间差，当H′链全部合成时，L′链只合成了约1/3
D．当一个复制周期完成时，由H链和L′链构成的子代DNA分子滞后形成
14．当细菌在慢生长(慢复制)时，其环状DNA从起点开始进行正常的双向复制。当进入快生长(快复制)时，细菌内DNA复制到一半以上时，在模板DNA和新合成的一半DNA这两段DNA的中间同时开始复制，与此同时，已经复制了一半以上的DNA继续完成复制过程。下列叙述错误的是( )
A．细菌环状DNA分子中不含游离的磷酸基团
B．营养充足时，大肠杆菌可利用快生长模式快速增殖
C．细菌快生长时其拟核DNA上最多有4处正在发生解螺旋
D．细菌慢生长、快生长过程都会形成蛋白质—DNA复合体
15．(2025·重庆市第一中学检测)部分双链DNA的一条链上碱基序列为ATCTAGCGAT(命名为 M), 由于 DNA 复制过程中出错，使得M变为了 ATCTCGCGAT(命名为N)，其他部分及其互补链均未发生变化。下列相关说法不正确的是( )
A．复制前该DNA 片段含有的氢键数为24，以N为模板复制出的DNA 片段热稳定性增强
B．碱基改变之前，该DNA 片段复制3次，共需要消耗腺嘌呤42个
C．出错后的DNA 片段经过n次复制， 突变位点为C—G 的DNA 占1/2
D．以N为模板复制出的DNA 片段中C所占比例为30%，且该片段中嘧啶的比例增加
二、非选择题
16．(20分)(2024·新余期中)图甲为某链状DNA分子片段的结构图；图乙为 DNA 复制过程模式图。引发体是一类多酶复合物，位于复制叉的前端，主要成分为引物酶以及DNA 解旋酶等。单链结合蛋白(SSB)可结合于解旋酶解开的单链区，待复制的各项条件具备后，SSB脱离单链区，子链开始合成。回答下列问题：
(1)图甲所示DNA的基本骨架由____________________(填名称)交替排列构成。该 DNA分子具有________个游离的磷酸基团。
(2)图乙中参与DNA复制过程的酶有______________________________________________等，其中参与形成磷酸二酯键的酶有______________________________________。若图甲中 DNA 分子共含有 X个碱基，该DNA分子以含有32P标记的脱氧核苷酸为原料复制2次，则获得的所有 DNA分子的平均相对分子质量比原来增加__________。
(3)图乙中 SSB 结合于解旋酶解开的单链区，可以防止核酸酶将解开的单链降解，也可以防止______________________________，从而保证解旋后的DNA 处于单链状态。DNA复制时，后随链的合成________________(填“不需要引物”“需要一种引物”或“需要多种引物”)。
(4)(6分)某小组为验证图乙 DNA 复制的方式为半保留复制，进行了如下操作：将普通大肠杆菌转移到含3H的培养基上繁殖一代，再将子代大肠杆菌的DNA 处理成单链，然后进行离心处理。他们的实验结果________(填“能”或“不能”)证明 DNA 的复制方式是半保留复制而不是全保留复制，理由是_______________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
答案精析
1．D [艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中，每个实验特异性除去了一种物质，其自变量的处理方法遵循“减法原理”，A错误；赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验中，用玻璃棒搅拌是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，B错误；沃森和克里克利用建立物理模型的方法构建了DNA双螺旋结构模型，C错误。]
2．C [在构建的相同长度DNA分子中，碱基G和C的数量越多，形成的氢键越多，化学结构越稳定，C错误；DNA的两条链反向平行，具有游离磷酸基团的一端为该脱氧核苷酸链的5′端，所以观察所构建模型中只连接一个五碳糖的磷酸基团位置，可看出DNA两条链方向相反，D正确。]
3．C [每个“G－四联体螺旋结构”是一条单链形成的，该结构中含有一个游离的磷酸基团，A错误；“G－四联体螺旋结构”是由单链DNA形成的一种四螺旋结构，该结构中富含G，而不是富含G－C碱基对，B错误；双链DNA中(A＋G)/(T＋C)的值始终等于1，而该单链结构中(A＋G)/(T＋C)的值不一定等于1，因此该结构中(A＋G)/(T＋C)的值与双链DNA中不一定相等，C正确；根据题意可知，此“G－四联体螺旋结构”一般存在于人体快速分裂的活细胞(如癌细胞)中，因此该结构不能抑制癌细胞的分裂，可能促进癌细胞的分裂，D错误。]
4．A [A与T之和占全部碱基的36%，则G与C之和占全部碱基的64%，在数量上A＝T、G＝C，则A在DNA分子中占18%，C在DNA分子中占32%；双链DNA分子中两条链碱基数相等，DNA分子中某种碱基的比例等于该种碱基在每一单链中所占比例之和的一半，其中一条链中A占26%，则另一条链中A占18%×2－26%＝10%；其中一条链中C占33%，则另一条链中C占32%×2－33%＝31%，A符合题意。]
5．B [若实验一离心结果为重带(两条链均为15N)和轻带(两条链均为14N)，则DNA的复制方式为全保留复制，A正确；若实验一离心结果为中带(一条链为15N，一条链为14N或者两条链上均含有15N和14N)，可确定DNA的复制方式是半保留复制或分散复制，B错误；若实验二离心结果为中带和轻带，则DNA的复制方式不可能为全保留复制，若为全保留复制，则一定有重带，C正确；若DNA复制方式为分散复制，无论复制几次，离心后的条带只有一条密度带，若实验二改为连续培养三代并离心，结果只出现一个条带，则可能为分散复制，D正确。]
6．A [条锈菌病毒PsV5是我国新发现的一种单链RNA 病毒，其遗传物质是RNA，小麦条锈菌的遗传物质是DNA，但DNA和RNA的元素组成相同，A正确，B错误；病毒在寄主亲子代个体之间可以传染，但感染PsV5 病毒的小麦条锈菌不会以遗传的方式将病毒RNA传给子代，C错误；PsV5 病毒和小麦条锈菌都营寄生生活，但小麦条锈菌具有独立代谢能力，D错误。]
7．D [DNA进行半保留复制，无论复制几次，子代都有2个DNA含15N,1个DNA经过4次复制，共产生24＝16(个)DNA分子，所以含有15N的DNA分子占1/8，A错误，D正确；该DNA分子含有100个碱基对，其中胞嘧啶60个，则腺嘌呤有40个，故连续复制4次需要(24－1)×40＝600(个)腺嘌呤脱氧核苷酸，B错误；DNA分子中除尾端一个五碳糖上连接一个磷酸和一个含氮碱基外，其余每个五碳糖上连接两个磷酸和一个含氮碱基，C错误。]
8．C [图1为真核细胞核DNA复制，其中一个DNA分子有多个复制泡，可加快复制速率，复制泡的大小不同，说明不同的复制起点不同时开始复制，B正确；子链的延伸方向是从5′→3′端延伸，且与模板链的关系是反向平行，因此，根据子链的延伸方向，可以判断，图2中a端和b端分别是模板链的5′端和3′端，C错误。]
9．B [引物酶以DNA为模板合成RNA引物，引物酶属于RNA聚合酶，A正确；DNA聚合酶只能在子链的3′端延伸DNA，DNA复制时，两条新子链都按5′→3′方向进行，B错误；引物酶以DNA为模板合成RNA引物，DNA聚合酶再在引物的3′—OH上聚合脱氧核苷酸，当DNA整条单链合成完毕或冈崎片段相连后，DNA聚合酶再把RNA引物去掉，故DNA聚合酶既能催化磷酸二酯键形成也能催化磷酸二酯键断裂，C正确。]
10．C [由题图可知，过程②是以RNA为模板合成DNA，因此属于逆转录，A正确；过程③为DNA聚合反应，故需要DNA聚合酶的催化，B正确；端粒的重复片段为5′－GGGTTA－3′，因此端粒酶RNA中与DNA重复片段互补配对的序列是5′－UAACCC－3′(反向平行)，C错误；端粒DNA序列随细胞分裂次数增加而缩短，当短到一定程度时，端粒内侧的正常基因会受到损伤，肿瘤细胞有无限增殖能力，因此可推测与胰岛B细胞相比，肿瘤细胞中端粒酶的活性高，D正确。]
11．C [T4噬菌体寄生于大肠杆菌，合成DNA的原料全部来自大肠杆菌，因此T4噬菌体以培养基中3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸为原料合成DNA，A正确；如果抑制DNA连接酶的活性，DNA片段无法连接，故随着时间推移，短片段DNA 的数量一直较多，大部分放射性会出现在离心管顶部，B正确；DNA是双螺旋结构，不进行变性处理，则无论培养时间长短，离心分离后得到的DNA片段长度都是相同的，C错误；DNA片段越短，与离心管顶部距离越近，由图可知，30 s内与离心管顶部距离近的DNA片段较多，说明首先大量合成的是短片段DNA，同时在30 s时出现与离心管顶部距离较远的DNA分子，即出现短片段合成长片段，D正确。]
12．B [过程①需要先合成引物来引导子链延伸，过程③不需要，A错误；过程⑥得到的单链环状DNA是原来的，过程②～⑤中新合成的DNA单链存在于复制型双链DNA中，C错误；该DNA为含有6 407个核苷酸的单链环状DNA，由图可知，过程②～⑥需要断裂2个磷酸二酯键，一共合成6 409个磷酸二酯键，D错误。]
13．A [据题图可知，mtDNA为环状DNA，没有游离的磷酸基团，A错误；mtDNA的复制方式是半保留复制，H′链的模板是L链，L′链的模板是H链，H链和L链的碱基互补配对，故H′链和L′链的碱基也能互补配对，B正确；H′链合成约2/3时，启动合成新的L′链，所以当H′链完成复制时，L′链只合成了约1/3，C正确；L′链的合成滞后，当一个复制周期完成时，由H链和L′链构成的子代DNA分子也滞后形成，D正确。]
14．C [拟核DNA单一复制起点双向复制时，两处正在发生解螺旋，新一轮DNA复制与前一轮重叠，在前一轮形成的两个DNA分子的复制起点进行复制，再形成4个解螺旋的部位，因此细菌快生长时其拟核DNA上最多有6处正在发生解螺旋，C错误；DNA的复制需要酶的参与，所以细菌慢生长、快生长过程都会形成蛋白质—DNA复合体，D正确。]
15．D [突变前该DNA片段的双链碱基序列是ATCTAGCGAT//TAGATCGCTA，含有24个氢键，突变后以N为模板复制出的DNA片段的双链碱基序列为ATCTCGCGAT//TAGAGCGCTA，氢键数量变为25，所以热稳定性增强，A正确；该DNA片段含有6个A，复制3次一共形成8个DNA，所以需要消耗42个A，B正确；出错后的DNA片段一条链是N(发生了变化)，另一条链并未发生变化，所以复制n次，出错的DNA 和未出错的DNA各占一半，C正确；以N为模板复制出的DNA片段，C的比例为5÷20×100%＝25%，且双链DNA片段中嘌呤数量和嘧啶数量一定相等，D错误。]
16．(1) 脱氧核糖和磷酸 2 (2)解旋酶、DNA 连接酶和DNA聚合酶(DNA 聚合酶Ⅰ、DNA聚合酶Ⅲ) DNA连接酶和DNA 聚合酶(DNA聚合酶Ⅰ、DNA 聚合酶Ⅲ) 3X/4 (3)解旋的单链 DNA重新配对形成双链 需要多种引物 (4)不能 处理成单链后，无论是半保留复制还是全保留复制，含有标记和不含有标记的单链均各占一半
解析 (2)分析图乙可知，在DNA复制时参与的酶有解旋酶、DNA 连接酶和DNA聚合酶等。其中DNA 连接酶和DNA聚合酶参与形成磷酸二酯键。若图甲中 DNA 分子共含有 X个碱基，那么就含有X个磷酸基团，P的相对原子质量是31，该DNA分子在含有32P标记的培养液中复制2次，形成的4个DNA中，相当于新增加了3个DNA含32P，因此获得的DNA分子的平均相对分子质量比原来增加3X/4。(3)DNA复制时，后随链的合成是分段进行的，因此需要多种引物。(4)子代大肠杆菌的DNA 处理成单链后，含有标记和不含有标记的单链均各占一半，因此他们的实验结果不能证明 DNA 的复制方式是半保留复制而不是全保留复制。