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第21 讲 DNA 分子的结构、复制与基因的本质
1．（福建省三明市2022-2023 学年高一7 月期末生物试题）关于染色体、DNA、基因和脱氧核苷酸的叙述，
错误的是（ ）
A．基因通常是有遗传效应的DNA 片段
B．DNA 的基本单位是脱氧核苷酸
C．基因在染色体上呈线性排列
D．DNA 均存在于染色体上
2．（2023 春·福建福州·高一校联考期末）基因通常是有遗传效应的DNA 片段，眼色基因（红眼基因R、
白眼基因r）位于果蝇的X 染色体上，下列叙述错误的是（ ）
A．不是所有DNA 片段都有遗传效应
B．正常情况下，同一DNA 分子上不可能同时含有两个R 基因
C．果蝇正常的精原细胞有丝分裂时白眼基因最多有2 个
D．雄果蝇细胞内的X 染色体和Y 染色体上不存在等位基因
3．（2023 年辽宁省沈阳市普通高中学业水平合格性考试模拟测试生物试题）下列有关基因及其本质的叙
述中错误的是（ ）
A．遗传信息蕴含在核酸分子的碱基排序中
B．基因也可以是具有遗传效应的RNA 片段
C．每个DNA 分子上都含有多个基因
D．DNA 分子的特异性只取决于碱基的特定排序
4．（2023 春·山东东营·高一统考期末）DNA 半保留复制过程是分别以解旋的两条链为模板，合成两个子
代DNA 分子，在复制起始点呈现叉子的形式，被称为复制叉。如图表示某DNA 分子复制的过程，下列
叙述错误的是（ ）
A．复制过程不一定发生在细胞核、线粒体和叶绿体中
B．复制过程中需要解旋酶、 DNA 聚合酶等酶的参与
C．前导链的延伸方向是5'→3'，后随链的延伸方向则相反
D．复制过程中可能存在多个复制叉以提高复制的效率
5．（福建省厦门市2022-2023 学年高一下学期质量检测生物学试题）紫外线可使DNA 链中相邻的嘧啶形
成嘧啶二聚体，造成DNA 损伤。机体可切除损伤的脱氧核苷酸并进行修复，机制如图所示。下列叙述错
误的是（ ）
1
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A．嘧啶二聚体的存在可能干扰DNA 的精确复制
B．酶1 可识别并破坏切口处的磷酸二酯键切除损伤的脱氧核苷酸
C．修补缺口时，DNA 聚合酶催化双螺旋结构中氢键的合成
D．DNA 修复是以未损伤的DNA 互补链为模板，利用脱氧核苷酸为原料进行的
6．（四川省南充市2022-2023 学年高一7 月期末生物试题）将一个双链用
15N 标记的DNA 分子，放在含
14N 的培养液中复制四次，则子代DNA 分子中含
14N 的DNA 分子占（ ）
A．3/4
B．1/8
C．7/8
D．1
7．（2023 年辽宁省沈阳市普通高中学业水平合格性考试模拟测试生物试题）下列有关DNA 复制过程的叙
述中正确的是（ ）
A．DNA 复制均在细胞核内进行
B．DNA 复制是以半保留复制的方式进行的
C．DNA 复制是一个先解旋后复制的过程
D．游离的脱氧核苷酸在解旋酶的作用下合成子链
8．（2023 春·四川成都·高一统考期末）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．根据含
14N 或
15N 的DNA 离心后的位置，可确定⑤为亲代，②为子一代
B．若②是⑤的子代，则可以排除DNA 的复制方式为全保留复制的可能
C．若出现图中③的结果（带宽比3：1），则亲代DNA 进行了2 次复制
D．若出现图中④的结果，则说明出现了实验误差，需要重复实验
9．（2023 春·四川成都·高一统考期末）从细胞分裂到遗传信息传递，几乎地球上的所有生命体都离不开
DNA 复制这个过程。如图为某真核细胞中DNA 复制过程的模式图，其中①②表示DNA 复制所需的两种
2
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酶。相关叙述错误的是（ ）
A．图示中的①是RNA 聚合酶，②是DNA 聚合酶
B．从图示看，两条子链都是由5'端向3'端延伸
C．解旋后的每一条母链均可作为合成子链的模板
D．真核生物中，DNA 的复制发生在细胞分裂前的间期
10．（2023 春·江苏盐城·高一江苏省射阳中学校考期末）下列有关DNA 结构的叙述，错误的是（ ）
A．DNA 两条链上的碱基总数相等
B．DNA 两条链间嘌呤碱基数等于嘧啶碱基数
C．DNA 中两条链上的碱基通过氢键相连
D．不同DNA 中腺嘌呤和胸腺嘧啶的比值不同
11．（广西壮族自治区河池市2022-2023 学年高一7 月期末生物试题）如图是DNA 的结构模式图。下列相
关叙述错误的是（ ）
A．①②③的名称分别是胞嘧啶、腺嘌呤和鸟嘌呤
B．高温会破坏⑨导致DNA 的双螺旋结构被解开
C．⑦是胸腺嘧啶脱氧核苷酸，是DNA 所特有的
D．两个相邻的脱氧核苷酸都是通过氢键相连的
3
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12．（福建省三明市2022-2023 学年高一7 月期末生物试题）某同学欲制作一个含两个腺嘌呤且长度为6
个碱基对的DNA 结构模型。下列叙述错误的是（ ）
A．需要准备12 个碱基，嘌呤和嘧啶数目相等
B．该模型中代表氢键的连接物共需要16 个
C．能搭建出46种不同的DNA 分子结构模型
D．制成的模型两条脱氧核苷酸链应反向平行
13．（2023 春·四川成都·高一统考期末）某科学家分析了多种生物DNA 的碱基组成，发现这些生物的
（A+T）/（C+G）的值如下表。以此，你能得出的结论是（ ）
DNA 来源
大肠杆
菌
小麦
鼠
猪肝
猪胸
腺
猪脾
（A+T）/（C+G）
1．01
1．21
1．
21
1．43
1．43
1．43
A．不同生物的DNA 中脱氧核苷酸的组成一定不同
B．大肠杆菌DNA 和小麦DNA 中A+G/T+C 的值不同
C．小麦和鼠的DNA 中所携带的遗传信息完全相同
D．同种生物不同细胞的DNA 中碱基组成具有一致性
14．（2023 春·湖北武汉·高一统考期末）1958 年，科学家通过一系列实验首次证明了DNA 的半保留复制，
此后科学家便开始了有关DNA 复制起点的数目、方向等方面的研究。试回答下列问题：
(1)通常一个DNA 分子经复制能形成两个完全相同的DNA 分子，这是因为DNA 独特的 ，
为复制提供了精确的模板，通过 原则，保证了复制能够准确地进行。DNA 复制开始时首先必须
解旋，从而在复制起点位置形成复制叉（如图甲所示）。因此，研究中可以根据复制叉的数量推测
。
(2)1963 年Cairns 将不含放射性的大肠杆菌（其拟核DNA 呈环状）放在含有
3H-胸腺嘧啶的培养基中培养，
进一步证明了DNA 的半保留复制。根据图乙的大肠杆菌亲代环状DNA 示意图，用简图表示复制一次和复
制两次后形成的DNA 分子。（注：以“……”表示含放射性的脱氧核苷酸链） 。
(3)有一个双链均被
32P 标记的DNA 分子，将其置于只含有
31P 的环境中复制3 次，子代中含
32P 的单链与含
31P 的单链数目之比为 。人探究DNA 的复制从一点开始以后是单向进行的还是双向进行
4
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的，将不含放射性的大肠杆菌DNA 放在含有
3H-胸腺嘧啶的培养基中培养，给予适当的条件，让其进行复
制，得到图丙所示结果，这一结果说明 。
(4)为了研究大肠杆菌DNA 复制是单起点复制还是多起点复制，用第（2）小题的方法，观察到大肠杆菌
DNA 复制的过程如图丁所示，这一结果说明大肠杆菌细胞中DNA 复制是 起点复制的。
15．（2023 春·四川成都·高一统考期末）生物科学的发展离不开技术的进步。其中，同位素标记技术被广
泛用于生物学研究，而病毒是常用的研究材料。图1 为两种病毒（核酸不同）的物质组成；图2 为某一卵
原细胞及其细胞内一对同源染色体上的两个DNA 分子，其放射性标记如图所示；图3 是噬菌体侵染细菌
的实验中的部分检测数据。回答下列问题：
(1)图1 的A、B 化合物中，共有的元素是 ，病毒e 和病毒f 体内的④（④表示碱基）总共有 种。
(2)赫尔希和蔡斯用实验证明DNA 是遗传物质时用的病毒是图1 所示的 （填“e”或“f”），其实验设
计的关键思路是 。为实现该设计思路，用
35S 标记蛋白质时应标记图1B 中 （用图中标号表示）
部位。
(3)若将图2 细胞放在含
32P 的培养液中，让其只进行一次减数分裂，请依照图2 在答题卡方框中画出该卵
原细胞产生的卵细胞及其DNA 放射性标记情况 。假设该细胞内只有这两个DNA 分子，且每个DNA
分子均含有m 个碱基，其中细胞内碱基T 共占15%，则该细胞在形成卵细胞过程中共需游离的鸟嘌呤脱氧
核苷酸数为 。
(4)图3 中“被侵染的细菌的存活率”曲线基本保持在100%，这组数据的意义是作为对照组，以证明 。
若用
32P 标记的噬菌体进行赫尔希和蔡斯的实验，结果发现上清液中的放射性
32P 远高于图中数据，其原因
可能是 。（写出1 点即可）
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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
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．（2022·广东·高考真题）下列关于遗传学史上重要探究活动的叙述，错误的是（ ）
A．孟德尔用统计学方法分析实验结果发现了遗传规律
B．摩尔根等基于性状与性别的关联证明基因在染色体上
C．赫尔希和蔡斯用对比实验证明DNA 是遗传物质
D．沃森和克里克用DNA 衍射图谱得出碱基配对方式
。
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（ ）
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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．（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%
7．（2021·山东·统考高考真题）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（ ）
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
8．（2021·浙江·统考高考真题）在 DNA 复制时，5-溴尿嘧啶脱氧核苷（BrdU）可作为原料，与腺嘌呤配
对，掺入新合成的子链。用 Giemsa 染料对复制后的染色体进行染色，DNA 分子的双链都含有 BrdU 的
染色单体呈浅蓝色，只有一条链含有 BrdU 的染色单体呈深蓝色。现将植物根尖放在含有BrdU 的培养液
中培养，取根尖用 Giemsa 染料染色后，观察分生区细胞分裂中期染色体的着色情况。下列推测错误的是
（ ）
A．第一个细胞周期的每条染色体的两条染色单体都呈深蓝色
B．第二个细胞周期的每条染色体的两条染色单体着色都不同
C．第三个细胞周期的细胞中染色单体着色不同的染色体均为1/4
D．根尖分生区细胞经过若干个细胞周期后，还能观察到深蓝色的染色单体
9．（2021·浙江·统考高考真题）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
10．（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
11．（2021·全国·高考真题）在格里菲思所做的肺炎双球菌转化实验中，无毒性的R 型活细菌与被加热杀
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死的S 型细菌混合后注射到小鼠体内，从小鼠体内分离出了有毒性的S 型活细菌。某同学根据上述实验，
结合现有生物学知识所做的下列推测中，不合理的是（ ）
A．与R 型菌相比，S 型菌的毒性可能与荚膜多糖有关
B．S 型菌的DNA 能够进入R 型菌细胞指导蛋白质的合成
C．加热杀死S 型菌使其蛋白质功能丧失而DNA 功能可能不受影响
D．将S 型菌的DNA 经DNA 酶处理后与R 型菌混合，可以得到S 型菌
12．（2023·天津·统考高考真题）下列生物实验探究中运用的原理，前后不一致的是（ ）
A．建立物理模型研究DNA 结构－ 研究减数分裂染色体变化
B．运用同位素标记法研究卡尔文循环－ 研究酵母菌呼吸方式
C．运用减法原理研究遗传物质－ 研究抗生素对细菌选择作用
D．孟德尔用假说演绎法验证分离定律－ 摩尔根研究伴性遗传
13．（2021·浙江·统考高考真题）下列关于遗传学发展史上4 个经典实验的叙述，正确的是（ ）
A．孟德尔的单因子杂交实验证明了遗传因子位于染色体上
B．摩尔根的果蝇伴性遗传实验证明了基因自由组合定律
C．T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA 是大肠杆菌的遗传物质
D．肺炎双球菌离体转化实验证明了DNA 是肺炎双球菌的遗传物质
14．（2022·重庆·统考高考真题）下列发现中，以DNA 双螺旋结构模型为理论基础的是（ ）
A．遗传因子控制性状
B．基因在染色体上
C．DNA 是遗传物质
D．DNA 半保留复制
15．（2022·河北·统考高考真题）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浸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
16．（2022·海南·统考高考真题）某团队从下表①～④实验组中选择两组，模拟T2 噬菌体侵染大肠杆菌实
验，验证DNA 是遗传物质。结果显示：第一组实验检测到放射性物质主要分布在沉淀物中，第二组实验
检测到放射性物质主要分布在上清液中。该团队选择的第一、二组实验分别是（ ）
T2噬菌体
大肠杆菌
①
未标记
15N 标记
②
32P 标记
35S 标记
③
3H 标记
未标记
④
35S 标记
未标记
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A．①和④
B．②和③
C．②和④
D．④和③
17．（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
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条轻带
18．（2022·湖南·高考真题）T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，下列哪一项不会发生（ ）
A．新的噬菌体DNA 合成
B．新的噬菌体蛋白质外壳合成
C．噬菌体在自身RNA 聚合酶作用下转录出RNA
D．合成的噬菌体RNA 与大肠杆菌的核糖体结合
19．（2022·浙江·高考真题）下列关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是（ ）
A．需用同时含有
32P 和
35S 的噬菌体侵染大肠杆菌B．搅拌是为了使大肠杆菌内的噬菌体释放出来
C．离心是为了沉淀培养液中的大肠杆菌D．该实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA
20．（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
10
