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第20 讲 DNA 分子的结构、复制与基因的本质
目录
01 课标达标练
【题型一】DNA 分子的结构及其特点
【题型二】DNA 分子的复制
【题型三】基因的本质
02 能力突破练 (新考法+新情境)
03 高考溯源练 (含2025 高考真题)
题型一 DNA 分子的结构及其特点
1．下列关于原核生物的叙述，错误的是（ ）
A．硝化细菌没有叶绿素，但可利用CO2和H2O 合成糖类
B．原核细胞DNA 上不存在等位基因，也没有游离的磷酸基团
C．原核细胞仅有一种细胞器核糖体，但也可进行蛋白质加工
D．原核生物分裂方式为无丝分裂，分裂过程中会形成细胞壁
2．下列关于生物的说法，不正确的是（ ）
A．线粒体DNA 分子上每个脱氧核糖分子连接两个磷酸基团
B．细胞器种类、数量的不同体现了真核细胞功能的差异
C．原核细胞与真核细胞结构的统一性体现在都具有DNA、RNA、蛋白质
D．细菌、支原体和新冠病毒的遗传物质彻底水解得到的碱基都是四种
3．DNA 是脱氧核苷酸的多聚体，通常具有双螺旋结构。下列有关DNA 的叙述，错误的是（ ）
A．单体的排列顺序具有多样性
B．双螺旋结构具有极高的稳定性
C．高温破坏空间结构后无法逆转
D．受自由基攻击易发生结构改变
4．关于生物体和细胞内的“骨架”，下列叙述正确的是（ ）
1
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A．细胞骨架仅存在于动物细胞中，对维持细胞形态起重要作用
B．DNA 分子中的骨架是由磷酸和脱氧核糖交替连接形成的
C．蛋白质分子中的骨架是由氨基酸残基的侧链组成的
D．细胞膜上的蛋白质分子是固定在脂双层的骨架上的
5．猴痘是一种由猴痘病毒（MPV）感染导致的人畜共患疾病，MPV 通常由一个线性双链DNA 分子、包
膜和表面蛋白等组成。下列叙述正确的是（ ）
A．可通过光学显微镜观察MPV 的形态学特征
B．MPV 的DNA 分子含有两个游离的磷酸基团
C．MPV 的DNA 分子中脱氧核糖均只与一个磷酸和一个碱基直接相连
D．MPV 的表面蛋白与宿主细胞膜的受体结合体现了细胞间的信息交流功能
6．某病毒具有蛋白质外壳，其遗传物质的碱基含量如下表所示，下列叙述错误的是（ ）
碱基种类
A
T
G
U
C
含量（%）
20.6
31.4
18.8
0
29.2
A．该病毒的DNA 不具备双螺旋结构
B．该病毒属于逆转录病毒，可引起宿主的DNA 变异
C．病毒增殖需要的蛋白质在宿主细胞的核糖体合成
D．该病毒复制合成的互补链中A+C 含量为50.2%
7．某双链DNA 片段中共有100 对碱基，其中一条链上A 所占比例为35%，整个DNA 分子中G 所占比例
为20%。下列相关叙述正确的是（ ）
A．该DNA 分子其中一条链上的A 所占比例与T 所占比例一致
B．该DNA 分子另一条链上A+G 的量在该链中所占比例为35%
C．若该DNA 分子复制3 次，则需游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸280 个
D．若该DNA 发生碱基对缺失突变，则该DNA 分子中嘌呤与嘧啶的比值下降
题型二 DNA 分子的复制
8．科学家以大肠杆菌为实验材料证明DNA 复制为半保留复制，进行了如图所示实验。下列有关叙述正确
的是（ ）
2
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A．本实验运用了放射性同位素标记技术和差速离心技术
B．第一代大肠杆菌DNA 离心后的结果证明DNA 复制不是全保留复制
C．第二代大肠杆菌DNA 离心后的结果中
14N/14N-DNA 和
15N/14N-DNA 数量比为2 1∶
D．若继续培养至第三代，则大肠杆菌DNA 离心后的结果在试管中只会出现1 条DNA 带
9．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。下图是原核细胞中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，间期DNA 复制与染色体复制是先后进行的
B．DNA 是边解旋边复制的，两条子链的合成都是连续的
C．DNA 能准确复制取决于其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
10．大肠杆菌在环境适宜的条件下每20 分钟就能分裂一次。科学家运用DNA 紫外光吸收光谱的方法对其
DNA 复制方式进行研究，具体操作为：将DNA 双链均被
15N 标记的大肠杆菌放入普通培养基中培养20 分
钟，提取大肠杆菌DNA 并离心，测定溶液的紫外光吸收光谱（如甲图所示）；若培养时间为40 分钟，则
所得结果可能对应乙图中部分曲线。下列相关叙述正确的是（ ）
注：紫外光吸收光谱的峰值位置即离心管中DNA 的主要分布位置，峰值越大，表明该位置的DNA 数量越
3
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多。
A．大肠杆菌拟核DNA 分子中有两个游离的磷酸基团
B．大肠杆菌DNA 分子复制过程中以四种游离核糖核苷酸为材料
C．提取大肠杆菌DNA 后应在特定溶液中通过差速离心操作分离
D．若以半保留方式复制，则40min 后所得结果对应乙图的e、f 曲线
11．噬菌体侵染细菌实验和探究DNA 复制方式的实验均以大肠杆菌为实验材料，且都采用了离心技术。
下列关于这两个实验的叙述，正确的是（ ）
A．噬菌体侵染细菌实验中，合成子代噬菌体所需要的原料来自大肠杆菌
B．噬菌体侵染细菌的实验中离心时间的长短不会影响放射性物质的分布
C．探究DNA 复制方式的实验中，子代大肠杆菌DNA 的所有成分均来自培养液
D．探究DNA 复制方式的实验中，差速离心的速度直接影响DNA 在试管中的位置
12．某真核生物核DNA 分子在复制时会出现多个复制泡，每个复制泡的两端有2 个复制叉，复制叉的延
伸方向如图所示。有关说法正确的是（ ）
A．解旋酶与复制泡的形成有关，DNA 聚合酶沿模板链由
端向
端移动
B．G—C 碱基对比例高的DNA 分子在解旋时，消耗的能量一定多
C．DNA 聚合酶能够催化氢键和磷酸二酯键的形成
D．上述过程说明，真核生物核DNA 分子复制是多起点、双向复制
13．大肠杆菌拟核主要由环状双链DNA 分子等组成，其DNA 复制过程是单起点双向复制，如下图。下列
有关大肠杆菌DNA 复制的叙述正确的是（ ）
A．单起点双向复制使其DNA 复制不具有边解旋边复制的特点
B．复制起点处富含A—T 碱基对，易于解旋酶识别并解开双链
C．碱基互补配对原则是保证DNA 能准确复制的唯一条件
D．双向复制时子链的合成方向相反，一条为5'→3'，另一条为3'→5'
14．将在
15N 培养基中连续多代培养的细菌转移到
14N 培养基中，培养三代后提取DNA 进行密度梯度离心，
实验结果应为（ ）
4
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A．
B．
C．
D．
15．一个被
32P 标记的DNA 分子共有200 个碱基对，其中一条链中胞嘧啶所占比例是25%，另一条链上A
与T 之和所占比例是40%。若将该DNA 分子放在不含
32P 的培养基中复制2 次，下列相关叙述错误的是（
）
A．该DNA 分子的另一条链上胞嘧啶的占比为15%
B．复制2 次后，子代DNA 中含
32P 的DNA 占1/2
C．该DNA 复制4 次共需要消耗1800 个鸟嘌呤
D．该DNA 第4 次复制共需要消耗640 个腺嘌呤
题型三 基因的本质
16．基因通常是有遗传效应的DNA 片段。下列不能作为支持该论点的论据是（ ）
A．DNA 是主要的遗传物质，具有多样性和特异性
B．细胞中所有DNA 分子的碱基总数大于所有基因的碱基数之和
C．将外源生长激素基因导入鲤鱼的受精卵，培育出了转基因鲤鱼
D．不吃蜂王浆只敲除细胞中的DNMT3 基因可使蜜蜂雌性幼虫发育成蜂王
17．下列关于基因和染色体关系的叙述，正确的是（ ）
A．真核生物的基因都位于染色体上
B．同源染色体相同位置上的基因控制不同性状
C．性染色体上基因的遗传总与性别相关联，都与性别决定有关
D．在配子形成和受精过程中，基因和染色体都有一定的独立性和完整性
18．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
19．下列关于rDNA（编码rRNA 的基因）的相关叙述正确的是（ ）
A．rDNA 是具有遗传效应的DNA 片段
B．rDNA 以核糖核苷酸为基本组成单位
C．rDNA 是核糖体的重要组成成分
D．不同生物rDNA 的碱基序列大体相同，体现了遗传多样性
20．基因重叠是指几个基因共用一段DNA 序列的情况，这种现象在病毒、细菌和果蝇中均有发现。以下
推测错误的是（ ）
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A．基因A、B 的转录可以独立进行，互不干扰
B．基因A、B 中重叠基因表达的氨基酸序列相同
C．重叠基因能够更有效地利用DNA 的遗传信息
D．重叠基因的嘌呤碱基数与嘧啶碱基数一定相等
1．近日，全国多地呼吸道感染高发，下表为诱发呼吸道感染“毒株”的有关信息，下列分析正确的是（
）
病原体
遗传物质
人偏肺病
毒
RNA
肺炎支原
体
DNA
人腺病毒
DNA
A．抑制细胞壁合成的药物对支原体肺炎有效，对新冠病毒引起的肺炎无效
B．肺炎支原体与人腺病毒的组成成分只含DNA 和蛋白质
C．支原体的遗传物质中嘌呤数一定等于嘧啶数，而病毒的遗传物质不一定
D．以上“毒株”引起的呼吸道疾病可以用抗生素进行治疗
2．复制叉是DNA 复制时在DNA 链上通过解旋、子链合成等过程形成的“Y”字形结构如图甲所示，将图
甲的非解旋区局部放大如图乙所示，下列叙述正确的是（ ）
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A．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3'端
B．图甲中酶B 可作用于图乙中④所示的结构
C．若图甲DNA 分子b 链中A＋T 占66%，则最终合成的d 链中A＋T 占66%，新合成的子代DNA 中C
＋G 占34%
D．⑤和⑥交替连接排列在外侧构成DNA 的基本骨架，图乙中⑧表示胸腺嘧啶脱氧核苷酸
3．核苷酸的排列方式叫作序列，在高度重复序列中存在重复序列单元的“核心序列”，如果把
“核心序列”串联起来作为分子探针，与不同个体的DNA 进行分子杂交，就会呈现出各自特有的杂交图
谱，称“DNA 指纹”。提取某小孩和其父母的DNA，进行DNA 指纹鉴定，部分结果如图所示。下列相关
叙述错误的是（ ）
A．不同的个体DNA 指纹图谱具有特异性
B．DNA 指纹区带的遗传遵循孟德尔遗传方式
C．同一个体不同组织的细胞的DNA 指纹图谱完全一致
D．检测时需要用特定的限制酶对长链的DNA 进行切割
4．下列关于“骨架或支架”的叙述，错误的是（ ）
A．纤维素组成的网架结构是细胞骨架
B．磷脂双分子层是类囊体薄膜的基本支架
C．核糖和磷酸交替连接构成tRNA 的基本骨架
D．碳原子构成的碳链是脂肪酸的基本骨架
5．DNA 折纸术借助DNA 分子的独特性质与碱基互补配对规则，把一条长的DNA 单链（脚手
架链）特定区域折叠，并用短链（订书钉链）固定，形成预期结构，如图中的发夹结构。下列叙述错误的
是（ ）
A．图中发夹结构的形成过程涉及磷酸二酯键的断裂与重新形成3
B．在发夹结构的双链互补区域中，a 链和b 链的（G+C）含量相等
C．改变订书钉链的碱基序列，可能得到不同形状的DNA 折纸结构
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D．高温可能破坏该发夹结构，因为高温会使碱基对之间的氢键断裂
6．下图为某真核生物细胞核DNA 复制的示意图。下列有关叙述正确的是（ ）
A．图中酶1 与酶2 的移动方向一致，与酶3 的移动方向相反
B．图中的酶包括解旋酶、DNA 聚合酶以及RNA 聚合酶
C．复制完成后，子链③和④会形成一个完整的子代DNA 分子
D．复制形成的两个DNA 分子会随同源染色体的分离而分开
7．下列关于双链DNA 分子结构的叙述，正确的是（ ）
A．若一条链的G+C 占47%，则另一条链的A+T 也占47%
B．DNA 分子中每个脱氧核糖上均连接着一个磷酸和一个含氮碱基
C．DNA 双链被
32P 标记后，复制n 次，子代DNA 中有标记的占1/2n
D．一个含有m 个腺嘌呤的DNA 分子第n 次复制需要腺嘌呤脱氧核苷酸2n-1×m 个
8．某双链 DNA 分子含有 3000 个碱基对，其中一条链上A + T 的比例为40%。将该DNA 分子放在含
32P
的培养基中连续复制 3 次，下列叙述错误的是（ ）
A．该DNA 分子中A +T 的比例为 40%，则 G + C 的比例为 60%，其中 G 的数量为 1800 个
B．复制 3 次后，含有
32P 的 DNA 分子占全部 DNA 分子的 7/8，含有
31P 的 DNA 分子占全部
DNA 分子的 1/8
C．复制过程中，需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸的数量为原 DNA 分子中 A 数量的 7 倍，即 8400 个
D．该 DNA 分子的另一条链上 A + T 的比例也为 40%，两条链中 A + T 的比例相等，是因为碱基互
补配对原则
9．真核生物线粒体基质内的DNA 是双链闭合环状分子，外环为H 链，内环为L 链。大体过程
为：先以L 链为模板，合成一段RNA 引物（最后它会被切掉，用新合成的DNA 片段来填补），然后在酶
的作用下合成新的H 链片段，当H 链合成2/3 时，新的L 链开始合成，如图所示。下列关于线粒体DNA
的叙述，正确的是（ ）
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A．DNA 内外环的复制是不同步的，但子链都是从3′端向5′端延伸
B．DNA 分子中的磷酸二酯键数目、脱氧核苷酸数目和DNA 合成过程中脱水数相等
C．推测DNA 复制时需要RNA 聚合酶、DNA 聚合酶和DNA 连接酶等
D．用
15N 只标记亲代DNA，复制n 次后含
14N/15N 的DNA 占总数的1/2n
10．可用DNA 指纹技术进行亲子鉴定，首先用限制酶将待测样品的DNA 切成许多片段，再通过电泳将这
些片段按大小分开，形成DNA 指纹图。如图为①②号孩子及一对夫妇的DNA 指纹图谱，下列说法正确的
是（ ）
A．相同条带的DNA 中碱基的排列顺序完全相同
B．限制酶破坏DNA 中的氢键把DNA 切成小片段
C．①号孩子可能与这对夫妇有亲缘关系
D．②号孩子不可能与该父亲有亲缘关系
1．（2024·广西·高考真题）研究发现真核生物基因组DNA 普遍存在5-甲基胞嘧啶和N6-甲基腺嘌呤，分别
被称为DNA 的第5、6 个碱基。关于这两个碱基的说法，正确的是（ ）
A．均含有N 元素
B．均含有脱氧核糖
C．都排列在DNA 骨架的外侧
D．都不参与碱基互补配对
2．（2022·河北·高考真题）关于遗传物质DNA 的经典实验，叙述错误的是（ ）
A．摩尔根依据果蝇杂交实验结果首次推理出基因位于染色体上
B．孟德尔描述的“遗传因子”与格里菲思提出的“转化因子”化学本质相同
C．肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验均采用了能区分DNA 和蛋白质的技术
D．双螺旋模型的碱基互补配对原则解释了DNA 分子具有稳定的直径
3．（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
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4．（2021·北京·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%
5．（2025·北京·高考真题）1958 年，Meselson 和Stahl 通过
15N 标记DNA 的实验，证明了DNA 的半保留
复制。关于这一经典实验的叙述正确的是（ ）
A．因为
15N 有放射性，所以能够区分DNA 的母链和子链
B．得到的DNA 带的位置有三个，证明了DNA 的半保留复制
C．将DNA 变成单链后再进行离心也能得到相同的实验结果
D．选择大肠杆菌作为实验材料是因为它有环状质粒DNA
6．（2022·海南·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
7．（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
8．（2021·山东·高考真题）利用农杆菌转化法，将含有基因修饰系统的 T-DNA 插入到水稻细胞 M 的某
条染色体上，在该修饰系统的作用下，一个 DNA 分子单链上的一个 C 脱去氨基变为 U，脱氨基过程在
细胞 M 中只发生一次。将细胞 M 培育成植株 N。下列说法错误的是（ ）
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A．N 的每一个细胞中都含有 T-DNA
B．N 自交，子一代中含 T-DNA 的植株占 3/4
C．M 经 n（n≥1）次有丝分裂后，脱氨基位点为 A-U 的细胞占 1/2n
D．M 经 3 次有丝分裂后，含T-DNA 且脱氨基位点为 A-T 的细胞占 1/2
9．（2021·浙江·高考真题）含有100 个碱基对的—个DNA 分子片段，其中一条链的A+T 占40%，它的互
补链中G 与T 分别占22%和18%，如果连续复制2 次，则需游离的胞嘧啶脱氧核糖核苷酸数量为（ ）
A．240 个
B．180 个
C．114 个
D．90 个
11
