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通关卷 20 DNA 结构、复制与基因的本质
考点01 DNA 的结构
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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 和英
国物理学家 。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分子是由两条链组成的，这两条链按 方式盘旋成 结构。（P50）
3．DNA分子的基本骨架是 。（P50）
4．DNA分子内侧由两条链上的碱基通过 形成碱基对，即A和 配对（氢键有 个），G和
配对（氢键有 个）。（碱基之间的这种一一对应的关系，叫碱基互补配对原则。）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）
5．脱氧核糖上与碱基相连的碳叫作1′－C，与磷酸基团相连的碳叫作 。
DNA的一条单链具有两个末端，一端有一个游离的磷酸基团，这一端称作 ，另一端有一个羟基
（—OH），称作 。DNA的两条单链走向相反，从双链的一端起始，一条单链是从 5′－端到3′－
端的，另一条单链则是从 到 的。（P50图示）
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一、单选题
1．DNA指纹技术常用于个体识别或亲子鉴定，其原理是利用每个人拥有自己独特的DNA。不同人体的
DNA差异体现在
A．碱基种类和配对方式不同 B．DNA的空间结构不同
C．脱氧核苷酸排列顺序不同 D．五碳糖和磷酸的连接方式不同
2．组成核酸分子的碱基中嘌呤碱基为双环结构、嘧啶碱基为单环结构。下列叙述正确的是（ ）
A．双环碱基均能与任意单环碱基配对出现在DNA中
B．A、G、T、U、C5种碱基一共可以组成10种核苷酸
C．双环碱基和单环碱基配对可保证DNA分子两条链的距离处处相等
D．DNA分子中一条链上的腺嘌呤个数始终等于互补链上的尿嘧啶或胸腺嘧啶个数
3．下图是某DNA片段的结构示意图，下列叙述正确的是（ ）A．图中①是氢键，②是脱氧核苷酸链的5′端，③是3′端
B．DNA分子中A＋T含量高时稳定性较高
C．磷酸与脱氧核糖交替排列构成DNA分子的基本骨架
D．a链、b链方向相同，a链与b链的碱基互补配对
4．大肠杆菌是常见的实验材料，其细胞中具有环状的双链DNA，还有 RNA、核糖体等物质和结构。下
列有关叙述正确的是（ ）
A．大肠杆菌细胞内的RNA 为单链，所以不含氢键
B．大肠杆菌拟核中的 DNA 含有2个游离的磷酸基团
C．不同大肠杆菌的DNA 中（A+G）/（T+C）的值可能不同
D．大肠杆菌的DNA 中（A+T）/（G+C）的值越小， 其 DNA 热稳定性越高
5．如图为真核细胞内某基因结构示意图，该基因共由1000对脱氧核苷酸组成，其中碱基T占15%。下列
说法正确的是（ ）
A．该基因一定存在于细胞核内的染色体DNA上
B．该基因的一条脱氧核苷酸链中（C+G）/（A+T）为7：3
C．解旋酶作用于①部位，DNA聚合酶用于催化②部位的化学键形成
D．该基因上有鸟嘌呤脱氧核苷酸650个
6．在一个由a个碱基对组成的双链DNA分子中，鸟嘌呤的数量为b，则该DNA分子中共含有的氢键数目
是（ ）
A．a+b B．2a+b C．a+2b D．2a+2b
7．某生物兴趣小组为制作一个含4种碱基的链状DNA 双螺旋结构模型，准备了相关材料若干，如下表所示，下列有关叙述错误的是（ ）
序
1 2 3 4 5 6 7
号
材
C G T
料
数
600个 500个 110个 130个 120个 150个 110个
量
A．材料1代表脱氧核糖
B．材料7不参与模型建构
C．表中材料最多可制成一个含510个脱氧核苷酸的模型
D．用表中材料制成的模型中最多含有458个磷酸二酯键
8．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、T 噬菌体
2
C．烟草花叶病毒、蓝细菌 D．T 噬菌体、大肠杆菌
2
二、非选择题
9．如图表示DNA分子结构模式图，请回答下列问题。
(1)写出图中序号所代表结构的中文名称：② 、⑦ 。
(2)DNA分子两条链的方向是 的。图中一条DNA单链的序列是5'-AGTC-3'，则另一条单链的序
列是 （序列从5'→3'书写）。
(3)DNA分子中的 和 交替连接排列在 侧，构成基本骨架。
(4)DNA一条链中相邻的两个脱氧核苷酸通过 (填化学键)连接，两条单链之间的碱基通过
(填化学键)连接，碱基间的配对遵循 原则。
(5)DNA分子的两条链形成的立体结构呈 结构。(6)若该DNA分子中一条链的（A＋C）/（T＋G）的比值为0.5，则它的互补链中（A＋C）/（T＋G）的比
值为 。
10．叶绿体进行光合作用的遗传受核DNA 和叶绿体 DNA（cpDNA）的控制，其中cpDNA 是环状双链
DNA．回答下列问题：
(1)由cpDNA 控制的性状的遗传不遵循孟德尔的分离定律。理由是 。
(2)cpDNA也是双螺旋结构，它由两条 的脱氧核苷酸长链盘旋而成，两条链上的碱基通过氢
键连接起来，所以cpDNA 分子结构上具有 特点。
(3)某植物叶肉细胞中核DNA的嘌呤碱基总数与嘧啶碱基总数的比值为m，cpDNA 的嘌呤碱基总数与嘧啶
碱基总数的比值为n，则m、n的大小关系为 。其中一个叶肉细胞含有12个cpDNA分子，它
是由一个cpDNA分子复制产生。若每个叶绿体基因组大小是1.0×105个碱基对，由此产生12个cpDNA 需
要 个脱氧核苷酸，形成的DNA分子中共有游离的磷酸基团 个。
考点02 DNA的复制
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地 城 考点必背 知识巩固 基础落实 建议用时：12分钟
1．沃森和克里克紧接着发表了第二篇论文，提出了遗传物质自我复制的假说：DNA复制时，DNA双螺旋
解开，互补的碱基之间的 断裂，解开的两条单链分别作为复制的模板，游离的脱氧核苷酸根据
原则，通过形成氢键，结合到作为模板的单链上。由于新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分
子中的一条链，因此，这种复制方式称作 。（P53）
2．1958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 技术，设计了一
个巧妙的实验，证明了DNA的半保留复制。（P53）
3．真核生物DNA的复制
（1）概念：以_______________________________________________________。
（2）复制方式： 。
（3）复制条件 ：①模板 ②原料 ③能量 ④酶（4）复制特点：
①___________________________________________________________________
②____________________________________________________________________。
（5）复制意义： 。
（6）精确复制的原因： 提供了复制的模板， 保证了复制的精确
进行。
4．与DNA复制有关的碱基计算（见DNA的相关计算）
（1）一个DNA连续复制n次后，DNA分子总数为：
（2）第n代的DNA分子中，含原DNA母链的有2个，占
（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：
②第n次复制时所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为：
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．细胞中DNA复制时，能把DNA两条双链解开所需的酶是（ ）
A．DNA连接酶 B．DNA水解酶
C．DNA聚合酶 D．解旋酶
2．真核生物的 DNA 分子在复制时，复制起点往往有多个，图为某真核生物DNA 分子复制示意图。相
关说法错误的是（ ）
A．图中各个起点开始复制的时间不同
B．DNA 分子复制时两条子链延伸方向均为
C．多个复制起点大大提高 DNA分子复制的效率
D．蛙的红细胞不会发生DNA 的复制
3．下列关于细胞中DNA 复制的叙述，错误的是（ ）
A．需要精确的模板 B．不需要酶催化
C．方式为半保留复制 D．边解旋边复制
4．沃森和克里克提出的DNA双螺旋结构模型在遗传学中具有里程碑式的意义，下图为某双链DNA分子
片段的平面结构示意图，图中①～④表示相关物质成分，甲、乙表示不同的DNA链。下列有关叙述正确的是（ ）
A．图中①②③可以代表鸟嘌呤脱氧核苷酸或胸腺嘧啶脱氧核苷酸
B．甲链中①所在的末端有游离的磷酸基团，该端被称为甲链的3′-端
C．该DNA分子以甲链为模板复制形成的新子链的碱基序列与乙链相同
D．若甲链的某段碱基序列是5′-GATACC-3′，则乙链对应序列是5′-CTATGG-3′
5．如图1为核苷酸链结构图，图2为DNA复制的模式图，下列叙述错误的是（ ）
A．图1中能构成一个完整核苷酸的是图中的a和b
B．图1中与每个五碳糖直接相连的碱基有1个
C．图2体现出DNA复制是多起点复制，可以提高复制速度
D．图2中的DNA复制所需的酶有解旋酶、DNA聚合酶
6．一个被32P标记的DNA分子（两条核苷酸链均被标记）连续复制3次，所有子代DNA分子中含有32P
的DNA分子数为（ ）
A．2个 B．4个 C．6个 D．8个
7．将含有15N的大肠杆菌转移到含有14N的培养基上，连续繁殖两代（Ⅰ和Ⅱ），离心的结果如图所示。
下列说法错误的是（ ）A．Ⅰ代细菌DNA分子中两条链分别是14N和15N
B．预测Ⅲ代细菌DNA离心结果是1/4中，3/4轻
C．Ⅰ代→Ⅱ代的结果说明DNA复制方式为半保留复制
D．Ⅱ代细菌只含14N的DNA分子占全部DNA分子的1/2
8．科学家将大肠杆菌置于含3H标记的脱氧胸苷的培养液中培养，使新合成的DNA被3H标记。培养适宜
时间后，利用放射自显影技术将3H标记的大肠杆菌DNA在透析膜上感光成像。大肠杆菌DNA某种复制
方式及放射自显影结果见下图。下列叙述错误的是（ ）
A．大肠杆菌的DNA复制具有半保留复制和双向复制的特点
B．在一次大肠杆菌分裂过程中可多次从复制起点开始复制
C．实验结果表明合成的两个DNA分子均带3H标记
D．用3H标记脱氧胸苷的原因是脱氧胸苷是合成DNA的原料
二、非选择题
9．科学家利用大肠杆菌进行了DNA 复制方式的实验探究，下图1为DNA 复制示意图。请回答下列问题。(1)DNA 复制开始时，双链 DNA 分子通过 酶(写两种重要的酶)的作用，
在复制起点位置形成复制泡，使子链沿着 的方向延伸。
(2)研究表明， DNA分 子 中G+C的比例越高，加热解旋所需要温度就越高，原因是 。
(3)如图2表示“证明 DNA 半保留复制”实验中的几种可能离心结果。
①将15 N 标记的大肠杆菌转移到14NH CI 培养液中增殖一代，如果 DNA 为全保留复制，则离 心后试管
4
中 DNA 的位置应如图2中试管 所示；如果DNA 为半保留复制，则离心后试管中
DNA 的位置应如图2中试管 所示。
②将15N标记的大肠杆菌转移到14NH C1培养液中增殖三代，若DNA为半保留复制，则15N标 记的 DNA
4
分子占 %。若大肠杆菌的1个双链DNA 片段中有1000个碱基对， 其中胸腺嘧啶350
个，则该大肠杆菌增殖第三代时，需要消耗 个胞嘧啶脱氧核苷酸。
(4)若让T₂ 噬菌体侵染32P标记的大肠杆菌，并最终在噬菌体 DNA中检测到放射性，推测其原因可能是
。
10．如图1为某二倍体动物细胞内链状DNA分子复制示意图，图2为该动物细胞有丝分裂过程中不同时期
细胞内染色体、染色单体和核DNA含量的关系。回答下列问题：
(1) 图1中所需要的酶是 ，DNA复制过程是多个复制起点，其意义在于
。DNA复制所需模板是 。
(2)图1过程发生在图2的 （A．Ⅰ B．Ⅱ C．Ⅰ→Ⅱ D．Ⅱ→Ⅰ），一个细胞周期中，1个核
DNA发生复制 次。图2中表示染色单体含量的是 。
(3)该动物的一个精原细胞发生图1过程后，每条染色体含有着丝粒 个，核DNA即图2中的
有 个。
(4)若将该动物精原细胞的全部核DNA分子用32P标记，置于不含32P的培养液中培养，经过一次有丝分裂
产生的2个子细胞中含被32P标记核DNA的子细胞数为 个，每个子细胞中含被32P标记的DNA
分子数有 个。
考点03 基因通常是具有遗传效应的DNA片段
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1．一个DNA分子上有 基因，每一个基因都是特定的DNA片段，有着特定的 。（P57）
2．人类基因组计划测定的是 条染色体（ 条常染色体＋ ＋ ）上的DNA的碱基序列。
（P55“思考·讨论”）
3．大部分随机排列的脱氧核苷酸序列从来不曾出现在生物体内，而有些序列却会在生物体内重复数千甚
至数百万次。基因不是碱基对随机排列成的DNA片段。（P58“思考·讨论”）
4．遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中；碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性，而
碱基的特定的排列顺序，又构成了每一个 DNA分子的特异性；DNA分子的多样性和特异性是生物体
和 的物质基础。DNA分子上分布着多个基因，基因通常是有遗传效应的DNA片段。（P59）
5．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 片段。（P59“小字内容”）
6．对绝大多数生物来说，基因是有 的DNA片段。（P61“本章小结”）
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一、单选题
1．人类基因是具有遗传效应的（ ）
A．DNA 片段 B．RNA片段 C．多肽片段 D．多糖片段
2．多数生物的基因是DNA分子的功能片段。下列有关基因的说法，正确的是（ ）
A．性染色体上的基因都与性别决定有关B．某个基因由1400对碱基构成，则该基因碱基排列顺序有41400种
C．真核细胞的基因是有遗传效应的DNA片段，大部分基因位于染色体上
D．人类基因组计划需要测定22条常染色体和1条性染色体上的全部基因的碱基序列
3．科学家通过采集珠穆朗玛峰海拔4500米处水体中的DNA样本，发现了187 种生物。科学家利用DNA
鉴定生物种类的依据是（ ）
A．DNA的双螺旋结构 B．DNA中的碱基种类
C．DNA中的碱基排列顺序 D．DNA中的五碳糖种类
4．基因通常是有遗传效应的DNA片段，下列对这句话的理解中，错误的是（ ）
A．基因和DNA是部分和整体的关系 B．DNA上有多个有遗传效应的片段
C．RNA上没有这种具有遗传效应的片段 D．DNA上还有不具有遗传效应的片段
5．果蝇的X染色体上有多个基因，部分基因的相对位置如下图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．一条染色体上存在多个基因
B．深红眼基因与棒状眼基因是非等位基因
C．红宝石眼基因与朱红眼基因的遗传信息不同
D．白眼基因与短硬毛基因的遗传遵循自由组合定律
6．下列关于基因、DNA、遗传信息和染色体的描述，错误的是（ ）
A．染色体是DNA的主要载体，每条染色体上有一个DNA分子
B．一个DNA分子中可以包含多个遗传信息互不相同的基因
C．碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA的多样性
D．生物体内，所有基因的碱基总数小于DNA分子的碱基总数
7．下图1为真核生物体内DNA的平面结构模式图（部分），图2是其发生的某种生理变化过程。下列分
析正确的是（ ）A．图1中③是鸟嘌呤
B．图1一条链上相邻的G和C通过氢键直接相连
C．图2生理过程只在细胞核中发生
D．图2中可看出该过程从多起点、双向进行的
8．下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法，错误的是（ ）
A．DNA 分子上的任意一个片段就是一个基因
B．染色体是基因的主要载体
C．一条染色体上含有1个或2个DNA分子
D．不同基因之间的脱氧核苷酸序列存在差异
9．下图为DNA分子的部分结构模式图，下列叙述错误的是（ ）
A．DNA的基本单位是由①②④构成的脱氧核苷酸
B．④和⑥之间有三个氢键，可能是碱基对C-G
C．①和②交替连接排列在DNA外侧，构成DNA的基本骨架
D．DNA和RNA在化学组成上的区别在于②和④的不同
二、非选择题
10．科学家利用大肠杆菌进行了DNA复制方式的实验探究，下图1为DNA复制示意图。请回答下列问题。(1)DNA分子两条单链按 方式盘旋成双螺旋，DNA分子的基本骨架是由
交替连接构成的。
(2)DNA复制开始时，以 为原料，双链DNA分子通过 酶（写出两种，2
分）的作用，在复制起点位置形成复制叉。DNA复制的特点为 。
(3)研究表明，DNA分子中G+C的比例越高，加热解旋所需要温度就越高，原因是 。
(4)如图2表示“证明DNA半保留复制”实验中的几种可能离心结果。
①将15N标记的大肠杆菌转移到14NH₄Cl培养液中增殖一代，如果DNA为全保留复制，则离心后试管中
DNA的位置应如图2中试管 所示：如果DNA为半保留复制，则离心后试管中DNA的位置应如
图2中试管 所示。
②将15N标记的大肠杆菌转移到14NH₄Cl培养液中增殖三代，若DNA为半保留复制，则¹⁵N标记的DNA
分子占 %。
(5)基因作为遗传的基本单位，通常是 的DNA片段。
