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通关卷 21 DNA 分子的结构、复制与基因的本质
（必备知识填空+优选试题精练）
考点01 DNA的结构
知识填空
地 城 考点必背 知识巩固 基础落实 建议用时：5分钟
1．在对DNA结构的探索中，于1953年摘取桂冠的是两位年轻的科学家——美国生物学家沃森和英国物
理学家克里克。DNA双螺旋结构的揭示是划时代的伟大发现，在生物学的发展中具有里程碑式的意义。
（P48）
2．DNA是由两条单链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。（P50）
3．DNA中的磷酸和脱氧核糖交替连接，排列在外侧，构成基本骨架。（P50）
4．DNA分子内侧由两条链上的碱基通过氢键形成碱基对，即A和T 配对（氢键有2 个），G和C 配对
（氢键有3 个）。碱基之间的这种一一对应的关系，叫作碱基互补配对原则。双链DNA中A（腺嘌呤）的
量总是和T（胸腺嘧啶）的量相等，C（胞嘧啶）的量总是和G（鸟嘌呤）的量相等。（P50）
地 城试题精练 考点巩固 题组突破 分值：50分 建议用时：25分钟
一、单选题
1．（2022·浙江·高考真题）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
2．（2022·广东·高考真题）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），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
3．（2021·北京·统考高考真题）酵母菌的DNA中碱基A约占32%，关于酵母菌核酸的叙述错误的是（
）
A．DNA复制后A约占32% B．DNA中C约占18%
C．DNA中（A+G）/（T+C）=1 D．RNA中U约占32%
4．（2021·广东·统考高考真题）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分子X射线衍射图谱
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
5．（2023·浙江·统考模拟预测）某DNA片段一条链上的碱基序列为5＇-GAATTC-3＇，则其互补链的碱
基序列是（ ）
A．5＇-CUUAAG-3＇ B．3＇-CTTAAG-5＇
C．5＇-CTTAAG-3＇ D．3＇-CAATTG-5＇
6．（2023·安徽蚌埠·统考模拟预测）以下是探究DNA的结构时科学家提供的资料：①通过分析物理性质
发现，细胞中的环境是亲水的而DNA分子的含氮碱基是疏水的，磷酸基团是亲水的；②嘌呤是双环化合
物，所占空间大。嘧啶是单环化合物，所占空间小，但DNA螺旋直径是恒定的，约为2nm；③富兰克林
曾把DNA晶体上下颠倒180°，发现其X衍射图谱是一样的。据材料以下说法不正确的是（ ）
A．根据资料①得出磷酸基团可能排列在外侧，含氮碱基可能排列在内侧
B．根据资料②得出嘌呤与嘧啶可能相互配对，使DNA螺旋的直径恒定
C．根据资料②可推测出鸟嘌呤与胞嘧啶配对，腺嘌呤与胸腺嘧啶配对
D．根据资料②③得出DNA分子可能具有两条链，且是反向平行的关系
7．（2023·辽宁·模拟预测）G-四链体通常是由富含串联重复鸟嘌呤（G）的DNA单链折叠形成的高级结
构。G-四分体是四链体的结构单元，由氢键连接4个G形成环状平面，两层或两层以上的四分体堆积形成
四链体；另一条DNA单链C与C配对，则形成i-motif，如图所示。研究发现，与CO 浓度为5%的培养液
2
相比，CO 浓度分别为2%和8%的培养液培养的细胞中i-motif的DNA位点分别少了20%左右和多了30%
2
左右。下列相关叙述正确的是（ ）A．不同DNA分子的G-四链体，所含碱基G的数量相同
B．i-motif的DNA位点多少可能与细胞培养液的酸碱度有关
C．DNA分子的G-四链体或i-motif区域仍能形成双螺旋结构
D．G-四链体和i-motif的形成均改变了脱氧核苷酸的连接顺序
8．（2023·湖南·统考二模）如图是人体细胞中某DNA片段结构示意图。下列有关叙述正确的是（ ）
A．图中X代表磷酸基团，A代表腺苷
B．DNA的基本骨架是N所示的化学键连接的碱基对
C．每个脱氧核糖上均连着两个磷酸和一个碱基
D．双链DNA分子中，嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数
二、综合题
9．（2021·贵州毕节·统考二模）图一是用DNA测序仪测出的一个DNA分子片段中一条脱氧核苷酸链的碱
基排列顺序（TGCGTATTGG），请回答下列问题。（1）据图一推测，此双链DNA片段中鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量是 个。
（2）根据图一脱氧核苷酸链碱基排列顺序，分析图二显示的脱氧核苷酸链碱基序列为 。
（从上往下排序）。
（3）图一与图二对应的双链DNA片段中A/G的比值分别为 ，由此说明了DNA分子具有
。
（4）一个含1000个碱基对的双链DNA分子中鸟嘌呤脱氧核苷酸占20%，该DNA分子连续复制三次，则
第三次复制时需消耗游离腺嘌呤脱氧核苷酸 个。
10．（2023春·新疆阿勒泰·高一统考期末）下图所示为DNA分子结构模式图，请据图回答下列问题。
(1)组成DNA的基本单位是 。
(2)图中2为 ，1为 。
(3)若3为胞嘧啶，则4为何种碱基 （写中文名称），3、4之间应满足 原则，两者之间通过
相连。(4)DNA分子由于 ，构成了DNA分子的多样性。基因通常是有 的DNA片段。
考点02 DNA的复制
知识填空
地 城 考点必背 知识巩固 基础落实 建议用时：10分钟
1．1958年，美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料，运用同位素标记技术，设计了一个
巧妙的实验，证明了DNA的半保留复制。（P53）
2．真核生物DNA的复制
（1）概念：以 亲代 DNA 为模板合成子代 DNA 的过程 。
（2）复制方式：半保留复制。
（3）复制条件 ：①模板；②原料；③能量；④酶；（4）复制特点：①边解旋边复制；②半保留复制。
（5）复制意义：保持了遗传信息的连续性。
（6）精确复制的原因： DNA 双螺旋结构 为复制提供了精确的模板，碱基互补配对原则保证了复制能够准
确地进行。
3．与DNA复制有关的碱基计算
（1）一个DNA连续复制n次后，DNA分子总数为： 2 n
（2）第n代的DNA分子中，含原DNA母链的有2个，占 1/2 n － 1
（3）若某DNA分子中含碱基T为a，①则连续复制n次，所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为： a （ 2 n －
1 ）
②第n次复制时所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为： a × 2 n － 1
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一、单选题
1．（2023·山东·高考真题）将一个双链DNA分子的一端固定于载玻片上，置于含有荧光标记的脱氧核苷
酸的体系中进行复制。甲、乙和丙分别为复制过程中3个时间点的图像，①和②表示新合成的单链，①的
5'端指向解旋方向，丙为复制结束时的图像。该DNA复制过程中可观察到单链延伸暂停现象，但延伸进行
时2条链延伸速率相等。已知复制过程中严格遵守碱基互补配对原则，下列说法错误的是（ ）A．据图分析，①和②延伸时均存在暂停现象
B．甲时①中A、T之和与②中A、T之和可能相等
C．丙时①中A、T之和与②中A、T之和一定相等
D．②延伸方向为5'端至3'端，其模板链3'端指向解旋方向
2．（2022·海南·统考高考真题）科学家曾提出DNA复制方式的三种假说：全保留复制、半保留复制和分
散复制（图1）。对此假说，科学家以大肠杆菌为实验材料，进行了如下实验（图2）：下列有关叙述正确的是（ ）
A．第一代细菌DNA离心后，试管中出现1条中带，说明DNA复制方式一定是半保留复制
B．第二代细菌DNA离心后，试管中出现1条中带和1条轻带，说明DNA复制方式一定是全保留复制
C．结合第一代和第二代细菌DNA的离心结果，说明DNA复制方式一定是分散复制
D．若DNA复制方式是半保留复制，继续培养至第三代，细菌DNA离心后试管中会出现1条中带和1
条轻带
3．（2009·江苏·高考真题）如图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图，有关叙述错误的是（
）
A．图中DNA分子复制是从多个起点同时开始的
B．图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的
C．真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶
D．真核生物的这种复制方式提高了复制效率
4．（2021·海南·高考真题）已知5-溴尿嘧啶（BU）可与碱基A或G配对。大肠杆菌DNA上某个碱基位点已由A-T转变为A-BU，要使该位点由A-BU转变为G-C，则该位点所在的DNA至少需要复制的次数是（
）
A．1 B．2 C．3 D．4
5．（2021·辽宁·统考高考真题）下列有关细胞内的DNA及其复制过程的叙述，正确的是（ ）
A．子链延伸时游离的脱氧核苷酸添加到3′端
B．子链的合成过程不需要引物参与
C．DNA每条链的5′端是羟基末端
D．DNA聚合酶的作用是打开DNA双链
6．（2022·河南·统考三模）“嘧啶型”三螺旋DNA由三条链组成，如图所示，中间一条链全部由嘌呤组
成，两侧的链全部由嘧啶组成，即组成三链DNA的每条链全部由同类碱基组成，嘌呤链与其中一条嘧啶
链组成双螺旋，第三条嘧啶链缠绕到双螺旋的大沟上。下列相关叙述错误的是（ ）
A．该三螺旋DNA含三个游离的磷酸基团
B．组成该DNA的碱基中嘧啶数等于嘌呤数
C．用DNA解旋酶可以打开该结构中的氢键
D．三螺旋的出现可能会导致基因无法被复制
7．（2022·内蒙古·统考一模）叶绿体DNA分子呈环状，在该DNA分子上有两个复制起点，同时在起点处
解旋并复制，其过程如下图。下列叙述正确的是（ ）
A．图中DNA分子复制过程需要解旋酶和RNA聚合酶
B．图中DNA分子复制是边解旋边复制的
C．图中新合成的两条脱氧核苷酸链的序列相同D．图中两起点解旋后均以两条链为模板合成子链
8．（2023·海南省直辖县级单位·嘉积中学校考模拟预测）DNA是绝大多数生物的遗传物质，在生物体的
遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。下列有关DNA的叙述，正确的是（ ）
A．单链DNA分子中相邻的碱基通过氢键相连
B．DNA分子中碱基特定的排列顺序构成了每个DNA分子的特异性
C．DNA分子复制过程中，DNA聚合酶既能断开氢键也能连接磷酸二酯键
D．生物体内的DNA数和基因数不同，构成基因的碱基总数大于构成DNA的碱基总数
二、实验题
9．（2010·北京·高考真题）科学家以大肠杆菌为实验对象，运用同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行
了DNA复制方式的探索实验，实验内容及结果见下表。
组别 1组 2组 3组 4组
培养液中唯一氮源 14NH Cl 15NH Cl 14NH Cl 14NH Cl
4 4 4 4
繁殖代数 多代 多代 一代 两代
培养产物 A B B的子Ⅰ代 B的子Ⅱ代
操作 提取DNA并离心
1/2轻带
仅为中带 （14N/14N）
离心结果 仅为轻带（14N/14N） 仅为重带（15N/15N）
（15N/14N） 1/2中带
（15N/14N）
请分析并回答：
（1）要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B，必须经过 代培养，且培养液中的
是唯一氮源。
（2）综合分析本实验的DNA离心结果，第 组结果对得到结论起到了关键作用，但需把它与第
组和第 组的结果进行比较，才能说明DNA分子的复制方式是 。
（3）分析讨论：
①若子Ⅰ代DNA的离心结果为“轻”和“重”两条密度带，则“重带”DNA来自于 代，据此可判断
DNA分子的复制方式不是 复制。
②若将子Ⅰ代DNA双链分开后再离心，其结果 （选填“能”或“不能”）判断DNA的复制方式。
③若在同等条件下将子Ⅱ代继续培养，子n代DNA离心的结果是：密度带的数量和位置 ，宽度发生变化的是 带。
④若某次实验的结果中，子Ⅰ代DNA的“中带”比以往实验结果的“中带”略宽，可能的原因是新合成
DNA单链中的N尚有少部分为 。
考点03 基因通常是有遗传效应的DNA片段
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1．一个DNA分子上有许多个基因，每一个基因都是特定的DNA片段，有着特定的遗传效应。（P58）
2．人类基因组计划测定的是24 条染色体（22 条常染色体＋X＋Y）上DNA的碱基序列。（P58“思考·讨
论”）
3．DNA上分布着许多个基因，基因通常是有遗传效应的DNA片段。（P59）
4．有些病毒的遗传物质是RNA，如人类免疫缺陷病毒（艾滋病病毒）、流感病毒等。对这类病毒而言，
基因就是有遗传效应的RNA 片段。（P59“小字内容”）
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一、单选题
1．自从摩尔根提出基因在染色体上的理论以后，基因在人们的认识中不再是抽象的“因子”，而是存在
于染色体上的一个个单位。下列说法错误的是（ ）
A．基因通常是有遗传效应的DNA片段
B．基因就是碱基对随机排列的DNA片段
C．基因是控制生物性状的基本单位，可转移
D．细胞中的DNA数目远远小于基因数目
2．科学家用离心技术分离得到有核糖体结合的微粒体，即膜结合核糖体。其核糖体上最初合成的多肽链
含有信号肽（SP）以及信号识别颗粒（SRP）。研究发现，SRP与SP结合是引导新合成的多肽链进入内质
网腔进行加工的前提，经囊泡包裹离开内质网的蛋白质均不含SP，此时的蛋白质一般无活性。下列说法错
误的是（ ）
A．微粒体中的膜是内质网膜结构的一部分
B．细胞中的基因都有控制SP合成的脱氧核苷酸序列
C．SP合成缺陷的浆细胞中，无法进行抗体的加工和分泌
D．内质网腔中含有能够在特定位点催化肽键水解的酶
3．下图为某同学制作的DNA双螺旋结构模型，相关描述正确的是（ ）A．一个细胞周期中，c处化学键可能多次断裂、生成
B．模型中d处小球代表磷酸，它和脱氧核糖交替连接构成DNA分子的基本骨架
C．DNA的两条链反向平行，故a链从左向右的碱基序列和b链从右向左的碱基序列相同
D．DNA分子上不具有遗传效应的片段一般不能遗传给下一代
4．人类基因组中有大量短串联重复序列（STR），重复次数在不同个体间存在差异，具有高度多样性。提
取某犯罪现场证据 DNA 及嫌疑人 DNA，PCR 扩增某基因座 STR 后电泳，结果如图，据此可排除嫌疑
的是（ ）
A．甲
B．乙
C．丙
D．丁
5．下列关于基因和染色体关系的叙述，正确的是（ ）
A．细胞分裂各时期的每条染色体上都含有一个 DNA 分子
B．基因都位于染色体上
C．一条染色体上有一个或多个基因
D．基因在染色体上呈线性排列
6．下列有关基因的叙述，正确的是( )
A．碱基对是体现生物遗传效应的结构单位和功能单位
B．经测定一个由n个脱氧核苷酸构成的DNA分子中，包含了m个基因，则每个基因的平均长度不超
过n/2m个脱氧核苷酸对C．人体细胞内的基因全部位于染色体上
D．基因中脱氧核苷酸的排列顺序就是遗传信息，只能通过减数分裂传递给后代
7．下列关于基因、DNA、染色体的叙述错误的是
A．基因是有遗传效应的DNA片段
B．染色体由DNA和蛋白质组成
C．基因在染色体上呈线性排列
D．每条染色体上都含有一个DNA分子
8．关于真核生物的基因与染色体的关系，下列叙述错误的是（ ）
A．一条染色体上基因的碱基数可能大于DNA的碱基数
B．基因在染色体上呈线性排列
C．一条染色体上有一个或两个DNA
D．基因与染色体的行为存在平行关系
二、综合题
9．下列甲图中DNA分子有a和d两条链，将甲图中某一片段放大后如乙图所示，结合所学知识回答下列
问题：
(1)分析甲图可知，DNA的复制方式是 ，甲图中，A和B均是DNA分子复制过程中所需
要的酶，其中B能将单个的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链，从而形成子链，则A是 酶，其作
用是 。B是 酶。
(2)图甲过程在绿色植物根尖分生区细胞中进行的场所有 ，进行的时间为 。
(3)乙图中，7是 。DNA分子的基本骨架由 交替连接而成，DNA分子两条链
上的碱基通过 连接成碱基对。相同长度的DNA片段， （填“2”或“3”）越多则DNA分子的热稳定性越高。
(4)若该双链DNA分子中C占27%，其中一条链中的A占该单链的18%，则另一条链中的A占该单链碱基
总数的比例为 。若该DNA分子的一条链中（A+C）/（T+G）=2，那么在它的互补链中
（A+C）/（T+G）= ，在整个DNA中（A+C）/（T+G）= 。
(5)基因通常是指 。
10．下图为某生物体内的部分物质与结构关系图，请据图回答：
(1)若图1中A为糖类，则A是 ；
(2)F的基本组成单位是图1的 （填字母），F的主要载体是图1中的 （填字母）。
(3)如图2所示，E在H上呈 排列，E中的遗传信息是 （“随机的”或者“特定的”）碱基排列
顺序。
