高考生物一轮复习 课后习题 课时规范练27　DNA的结构和复制、基因的本质（H版）

课时规范练27DNA的结构和复制、基因的本质(选择题每小题3分)必备知识基础练考点一DNA分子的结构与基因的本质1.(2026·河南南阳模拟)下列关于DNA分子结构和复制的叙述,错误的是()A.DNA分子中磷酸与脱氧核糖交替连接,构成DNA的基本骨架B.科学家利用“假说—演绎法”证实DNA是以半保留的方式复制的C.DNA复制时,DNA聚合酶可催化脱氧核苷酸间形成磷酸二酯键D.DNA双螺旋结构模型的建立为DNA复制机制的阐明奠定了基础2.(2026·江苏模拟)科学家在癌细胞中发现一类存在于细胞核内,独立于染色体之外的环状DNA分子(eccDNA)。下列相关叙述正确的是()A.每个eccDNA分子含有两个游离的磷酸基团B.双链eccDNA中A+G的比例具有特异性C.eccDNA可通过着丝粒与纺锤丝连接,确保均等分配至子细胞D.eccDNA一条链中相邻的两个碱基通过脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖相连3.(2025·辽宁大连一模)某同学要建构双链DNA平面结构模型。用带孔的小圆片、五边形木片、长方形木片分别表示磷酸、脱氧核糖、含氮碱基,数量各50个;用铁丝和订书钉分别代表化学键和氢键,数量充足。下列叙述错误的是()A.应先建构出脱氧核苷酸模型B.长方形木片排列在模型内侧C.每个五边形连接2个小圆片D.模型中碱基对最多可以有25个4.(2025·湖北三模)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5.(2025·内蒙古呼伦贝尔二模)如图为果蝇某一条染色体上的几个基因示意图,下列叙述正确的是()A.基因R、S、N、O中都有5种碱基、8种核苷酸B.基因S(白眼基因)、O(棒眼基因)互为等位基因C.R、S、N、O中(A+C)/(T+G)相同,(A+T)/(G+C)值一般不同D.R、S、N、O四个基因最本质的区别是核苷酸种类不同考点二DNA的复制及相关计算6.(2026·江苏模拟)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)。科学家以大肠杆菌为实验材料,通过图2实验对相关假说进行验证,下列有关说法错误的是()图1图2A.相关实验采用了同位素标记法和密度梯度离心法B.转移到新培养液后分裂产生的第一代细菌DNA离心后,只出现中带,可排除全保留复制的假说C.转移到新培养液后的大肠杆菌至少需要分裂两次并离心,才可验证DNA的复制方式为半保留复制D.若DNA的复制方式为半保留复制,则转移到新培养液后,推测每一代的DNA经加热变性为单链后再离心,只出现1条中带和1条重带7.(2026·湖南长沙模拟)DNA复制的假说有全保留复制、半保留复制和弥散复制。1958年,梅塞尔森和斯塔尔通过15N标记DNA的实验,证明了DNA的半保留复制。下列关于这一经典实验的叙述,正确的是()A.利用差速离心,能够将15N标记的DNA与未标记的DNA区分B.一次离心得到的DNA带的位置最多有三个C.大肠杆菌至少要分裂两次并离心,才能验证DNA复制方式为半保留复制D.将DNA变成单链后再进行离心也能得到相同的实验结果8.(2026·湖南模拟)下图为果蝇DNA的电镜照片,图中的泡状结构叫作DNA复制泡,是DNA上正在复制的部分。下列有关说法错误的是()果蝇DNA的电镜照片A.每出现一个复制泡,则代表着该位点存在一个DNA的复制起点B.在DNA复制过程中需要解旋酶、RNA聚合酶等酶的参与C.图中多个复制泡的出现有利于为细胞进入分裂期做好物质准备D.在复制泡的结构上,会出现多个不连续的DNA短单链9.(2024·河北卷)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。下列叙述正确的是()碱基种类ACGTU含量/%31.220.828.0020.0A.该病毒复制合成的互补链中G+C含量为51.2%B.病毒的遗传物质可能会引起宿主DNA变异C.病毒增殖需要的蛋白质在自身核糖体合成D.病毒基因的遗传符合分离定律关键能力提升练10.(不定项)(2025·辽宁二模)染色体上的端粒DNA由短的串联重复序列组成,同种生物的该序列相同。少数缺乏端粒酶活性的肿瘤细胞可通过端粒延长替代机制(ALT)维持端粒长度(机制如下图)。该过程可被重复数十次,导致序列信息从一个端粒传递到另一端粒上。下列相关叙述正确的是()A.进行ALT的肿瘤细胞,端粒酶基因甲基化程度可能较高B.①链的延伸过程以②链为模板,该延伸过程不需要引物C.肿瘤细胞内参与ALT过程的酶有解旋酶、RNA聚合酶等D.ALT机制实现了非同源染色体上的基因重组,增加了遗传多样性11.(不定项)(2025·湖南邵阳三模)某人尝试制备荧光标记的DNA探针,在只含大肠杆菌DNA聚合酶、扩增缓冲液、H2O和4种脱氧核苷三磷酸(dCTP、dTTP、dGTP和碱基被荧光标记的dATP)的两个反应管①和②中,分别加入序列为5'-AGAGCCAATTGGC-3'的单链DNA和序列为5'-TTCACTGGCCAGT-3'的单链DNA。已知形成的双链DNA区遵循碱基互补配对原则,且在本实验的温度条件下不能产生小于9个连续碱基对的双链DNA区。下列叙述正确的是()A.制备好的单链DNA探针共有16个碱基B.提高温度能产生小于9个连续碱基对的双链DNA区C.脱氧核苷三磷酸既能为反应提供能量,又能为反应提供原料D.反应管①不能得到带有荧光标记的DNA探针,反应管②能得到

参考答案必备知识基础练1.B解析DNA分子中磷酸与脱氧核糖通过磷酸二酯键交替连接,形成DNA的基本骨架,碱基对排列在内侧,A项正确。科学家证实DNA半保留复制是通过同位素标记法和密度梯度离心实验,而未利用“假说—演绎法”,B项错误。DNA复制时,DNA聚合酶催化脱氧核苷酸连接到脱氧核苷酸链的3'端,形成磷酸二酯键,C项正确。DNA双螺旋结构模型揭示了DNA的结构特点,为后续阐明DNA复制机制(如半保留复制等)奠定了基础,D项正确。2.D解析eccDNA为环状结构,其双链闭合,没有游离的磷酸基团,A项错误。双链DNA中,A与T配对,C与G配对,因此(A+G)的总比例等于(T+C),且(A+G)在双链中的比例为1/2,不具有特异性,B项错误。着丝粒是染色体特有的结构,eccDNA独立于染色体存在,无法通过着丝粒与纺锤丝连接,C项错误。DNA单链中,相邻两个碱基通过脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖连接,D项正确。3.C解析DNA的基本单位是脱氧核苷酸,所以建构双链DNA平面结构模型应先建构出脱氧核苷酸模型,A项正确。在DNA结构中,磷酸和脱氧核糖交替连接排列在外侧,含氮碱基排列在内侧,长方形木片表示含氮碱基,所以长方形木片排列在模型内侧,B项正确。DNA链两端的脱氧核苷酸中的脱氧核糖(五边形)只连接1个磷酸(小圆片),C项错误。由于碱基互补配对原则,A与T配对,G与C配对,所以50个含氮碱基最多可形成25个碱基对,D项正确。4.D解析真核生物的核基因都位于染色体上,而质基因位于线粒体等细胞器内,A项错误。同源染色体相同位置上的基因控制同一性状,B项错误。性染色体上基因的遗传总与性别相关联,但这些基因不一定都与性别决定有关,如红绿色盲基因,C项错误。基因和染色体是平行关系,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,D项正确。5.C解析R、S、N、O都是基因,在一条染色体上,含有4种碱基、4种核苷酸,A项错误。基因S(白眼基因)、O(棒眼基因)位于同一条染色体上,互为非等位基因,B项错误。R、S、N、O都是基因,根据碱基互补配对原则,A=T,C=G,因此,(A+C)/(T+G)=1,(A+T)/(G+C)的值一般不相同,C项正确。R、S、N、O四个基因最本质的区别是核苷酸序列不同,D项错误。6.D解析实验中用15N(重氮)和14N(轻氮)标记DNA的碱基,通过密度梯度离心(根据DNA密度不同分离条带)来观察DNA分布,所以采用了同位素标记法和密度梯度离心法,A项正确。若为全保留复制,第一代DNA应是“1条重带(亲代15N/15N)+1条轻带(子代14N/14N)”,但实验中第一代离心只出现中带(15N/14N),与全保留复制的预测结果矛盾,因此可排除全保留复制的假说,B项正确。要验证“半保留复制”,需观察两代DNA的离心结果,第一代半保留复制产生的DNA全为15N/14N(中带),这与“分散复制”的结果(第一代也为中带)无法区分,第二代半保留复制会产生“14N/14N(轻带)+15N/14N(中带)”,而分散复制产生的DNA条带会是“介于轻带和中带之间的单一带”,因此,至少需要分裂两次并离心,才能通过两代的结果差异验证半保留复制(排除分散复制),C项正确。若为半保留复制,转移到新培养液(含14N)后,第一代DNA全为15N/14N(中带),第二代DNA的1/2为15N/14N(中带)、1/2为14N/14N(轻带),若将每一代DNA加热变性为单链后离心,亲代单链全为15N(重带),第一代单链1/2为15N(重带)、1/2为14N(轻带),第二代单链1/4为15N(重带)、3/4为14N(轻带),可见,变性为单链后离心不会只出现“1条中带和1条重带”,D项错误。7.C解析差速离心用于分离密度差异较大的颗粒(如细胞器),而实验中通过密度梯度离心区分含15N和14N的DNA,A项错误。半保留复制下,第一代离心仅出现中带(15N/14N-DNA),第二代离心出现中带和轻带(14N/14N-DNA),无论复制次数如何,一次离心最多出现两种条带,B项错误。验证半保留复制需观察两代DNA的分布:第一次分裂后DNA全为中间型(15N/14N),第二次分裂后一半为中间型、一半为轻型(14N/14N),需分裂两次并离心才能排除全保留复制,C项正确。若将DNA解链为单链,所有单链均为15N或14N,离心后仅显示两种条带,无法反映双链DNA的半保留复制特征,D项错误。8.B解析复制泡是DNA进行同一起点双向复制时形成的结构,每出现一个复制泡就有一个DNA复制的起点,A项正确。DNA复制时需要解旋酶、DNA聚合酶等酶参与,RNA聚合酶参与转录,B项错误。多个复制泡代表着多起点同时复制,有利于提高DNA复制的效率,为细胞进入分裂期做好物质准备,C项正确。由于DNA聚合酶只能将子链由5'端到3'端方向延伸,在复制泡的结构上,会出现多个不连续的DNA短单链,D项正确。9.B解析该病毒不含碱基T,且互补碱基含量不同,为单链RNA病毒,复制合成的互补链中G+C含量与该病毒自身G+C含量一致,为20.8%+28.0%=48.8%,A项错误。一些RNA病毒的遗传物质可以通过逆转录产生DNA,整合到宿主DNA中,引起宿主DNA变异,B项正确。病毒没有细胞结构,没有核糖体,C项错误。进行有性生殖的真核生物同源染色体上的等位基因的遗传符合分离定律,病毒没有细胞结构,其基因的遗传不符合分离定律,D项错误。关键能力提升练10.AB解析少数缺乏端粒酶活性的肿瘤细胞可通过ALT机制维持端粒长度,端粒酶基因甲基化程度高会抑制端粒酶活性,所以进行ALT的肿瘤细胞中端粒酶基因甲基化程度可能较高,A项正确。根据题图可知,第一条染色体端粒DNA的末端①链结合到第二条染色体端粒DNA的末端②链上并延伸,这个延伸过程以②链为模板,不需要引物,B项正确。ALT过程涉及DNA单链的活动和延伸,需要解旋酶解开DNA双链。但此过程合成了相关DNA,需要DNA聚合酶,而RNA聚合酶是用于转录过程合成RNA的,C项错误。基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因重新组合,主要包括减数分裂过程中的互换和非同源染色体自由组合。ALT机制只是端粒DNA序列信息的传递,并没有涉及不同基因的重新组合,不属于基因重组,也没有增加遗传多样性,D项错误。11.ACD解析向反应管①中加入序列为5'-AGAGCCAATTGGC-3'的单链DNA,反应管①中形成的两条单链DNA分子之间具有互补的序列,且双链DNA区之外的3'端模板没有碱基T(如下图反应管①发生的反应),因此无法得到带有荧光标记的DNA探针;向反应管②