第六單元課時練26DNA的結(jié)構(gòu)、復(fù)制和基因的本質(zhì)選擇題1～10題，每小題5分，11～15題，每小題6分，共80分。一、選擇題1．(2025·長沙一中模擬)下列關(guān)于遺傳科學(xué)史的敘述，正確的是()A．艾弗里的肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，對自變量的控制遵循了“加法原理”B．赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中，用玻璃棒攪拌以促進(jìn)噬菌體外殼與細(xì)菌充分接觸C．沃森和克里克運(yùn)用概念模型構(gòu)建法和X射線衍射技術(shù)提出DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型D．梅塞爾森和斯塔爾探究DNA的復(fù)制方式，運(yùn)用了假說—演繹法、同位素標(biāo)記技術(shù)2．(2024·臨沂模擬)某同學(xué)利用塑料片、曲別針、扭扭棒、牙簽、橡皮泥、鐵絲等材料制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，以加深對DNA結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的認(rèn)識和理解。下列操作或分析錯誤的是()A．一條鏈上相鄰的兩個堿基通過“—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—”連接在一起B(yǎng)．制成的模型上下粗細(xì)相同，是因?yàn)锳—T堿基對與G—C堿基對的形狀和直徑相同C．在構(gòu)建的不同長度DNA分子中，堿基A和T的數(shù)量越多化學(xué)結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定D．觀察所構(gòu)建模型中只連接一個五碳糖的磷酸基團(tuán)位置，可看出DNA兩條鏈方向相反3.(2024·武漢期末)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了單鏈DNA的一種四螺旋結(jié)構(gòu)，一般存在于人體快速分裂的活細(xì)胞(如癌細(xì)胞)中。形成該結(jié)構(gòu)的DNA單鏈中富含G，每4個G之間通過氫鍵等形成一個正方形的“G－4平面”，繼而形成立體的“G－四聯(lián)體螺旋結(jié)構(gòu)”(如圖)。下列敘述正確的是()A．每個“G－四聯(lián)體螺旋結(jié)構(gòu)”中含有兩個游離的磷酸基團(tuán)B．該結(jié)構(gòu)中富含G－C堿基對C．該結(jié)構(gòu)中(A＋G)/(T＋C)的值與雙鏈DNA中不一定相等D．該“G－四聯(lián)體螺旋結(jié)構(gòu)”可以抑制癌細(xì)胞的分裂4．某雙鏈DNA分子中，A與T之和占全部堿基的36%，其中一條鏈中A堿基占26%，C堿基占33%，則另一條鏈中堿基A、C所占比例分別為()A．10%、31% B．31%、10%C．26%、33% D．33%、26%5．DNA的復(fù)制方式有三種假說：全保留復(fù)制、半保留復(fù)制、分散復(fù)制(子代DNA的每條鏈都由親本鏈的片段與新合成的片段隨機(jī)拼接而成)。某科研小組同學(xué)以細(xì)菌為材料，進(jìn)行了如下兩組實(shí)驗(yàn)探究DNA的復(fù)制方式。下列敘述錯誤的是()實(shí)驗(yàn)一：將14N細(xì)菌置于15N培養(yǎng)基中培養(yǎng)一代并離心。實(shí)驗(yàn)二：將15N細(xì)菌置于14N培養(yǎng)基中連續(xù)培養(yǎng)兩代并離心。A．若實(shí)驗(yàn)一離心結(jié)果為重帶和輕帶，則DNA的復(fù)制方式為全保留復(fù)制B．若實(shí)驗(yàn)一離心結(jié)果為中帶，可確定DNA的復(fù)制方式是半保留復(fù)制C．若實(shí)驗(yàn)二離心結(jié)果為中帶和輕帶，則DNA的復(fù)制方式不是全保留復(fù)制D．若實(shí)驗(yàn)二改為連續(xù)培養(yǎng)三代并離心，結(jié)果只出現(xiàn)一個條帶，則可能為分散復(fù)制6．(2025·揭陽檢測)條銹菌病毒PsV5是我國新發(fā)現(xiàn)的一種單鏈RNA病毒，該病毒寄生在小麥條銹菌(專性寄生真菌)中。對PsV5的研究為更好地認(rèn)識和防治小麥條銹病提供了新思路。下列相關(guān)敘述正確的是()A．條銹菌病毒PsV5和小麥條銹菌的遺傳物質(zhì)元素組成相同B．條銹菌病毒PsV5的基因通常是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段C．感染PsV5病毒的小麥條銹菌會將病毒RNA遺傳給子代D．PsV5病毒和小麥條銹菌都營寄生生活，都沒有獨(dú)立代謝能力7．(2024·潛江模擬)被15N標(biāo)記的某DNA分子含有100個堿基對，其中有胞嘧啶60個，該DNA分子以含14N標(biāo)記的脫氧核苷酸為原料連續(xù)復(fù)制4次。下列有關(guān)判斷正確的是()A．含有15N的DNA分子占1/16B．復(fù)制過程中需腺嘌呤脫氧核苷酸640個C．DNA分子中每個五碳糖上連接一個磷酸和一個含氮堿基D．復(fù)制結(jié)果共產(chǎn)生16個DNA分子8．圖1為真核細(xì)胞核DNA復(fù)制的電鏡照片，其中泡狀結(jié)構(gòu)為復(fù)制泡。圖2為DNA復(fù)制時，形成的復(fù)制泡的示意圖，圖中箭頭表示子鏈延伸方向。下列說法錯誤的是()A．圖1過程發(fā)生在細(xì)胞分裂前的分裂間期，以脫氧核苷酸為原料B．圖1中復(fù)制泡大小不一，可能是因?yàn)槎鄠€復(fù)制起點(diǎn)并非同時啟動C．圖2中a端和b端分別是模板鏈的3′端和5′端D．DNA復(fù)制需要解旋酶、DNA聚合酶等9．(2024·十堰模擬)DNA復(fù)制時，一條新子鏈可以進(jìn)行連續(xù)復(fù)制，而另一條鏈只能先合成新鏈片段即岡崎片段(如圖所示)。DNA聚合酶不能直接起始DNA新鏈或?qū)槠蔚暮铣桑柘冉柚锩敢訢NA為模板合成RNA引物，DNA聚合酶再在引物的末端上聚合脫氧核苷酸。當(dāng)DNA整條單鏈合成完畢或?qū)槠蜗噙B后，DNA聚合酶再把RNA引物水解掉，換上相應(yīng)的DNA片段。下列說法錯誤的是()A．引物酶屬于RNA聚合酶B．DNA復(fù)制時，一條新子鏈按5′→3′方向進(jìn)行，而另一條鏈復(fù)制方向相反，按3′→5′方向進(jìn)行C．DNA聚合酶既能催化磷酸二酯鍵形成也能催化磷酸二酯鍵斷裂D．對DNA進(jìn)行標(biāo)記時，標(biāo)記物應(yīng)在胸腺嘧啶上10．(2024·泉州質(zhì)檢)真核生物染色體末端的端粒是由非轉(zhuǎn)錄的短的重復(fù)片段(5′－GGGTTA－3′)及一些結(jié)合蛋白組成的。端粒DNA序列隨細(xì)胞分裂次數(shù)增加而縮短，當(dāng)短到一定程度時，端粒內(nèi)側(cè)的正常基因會受到損傷。端粒酶對端粒DNA序列的修復(fù)機(jī)制如圖，下列相關(guān)敘述錯誤的是()A．過程②屬于逆轉(zhuǎn)錄B．過程③需要DNA聚合酶的催化C．端粒酶RNA中與DNA重復(fù)片段互補(bǔ)配對的序列是5′－CCCAAU－3′D．與胰島B細(xì)胞相比，腫瘤細(xì)胞中端粒酶的活性高11．(2024·重慶八中檢測)為了研究半保留復(fù)制的具體過程，以T4噬菌體和大腸桿菌為實(shí)驗(yàn)對象進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究：20℃條件下，用T4噬菌體侵染大腸桿菌，進(jìn)入T4噬菌體DNA活躍復(fù)制期時，在培養(yǎng)基中添加含3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸繼續(xù)培養(yǎng)。然后在5s、10s、30s、60s時阻斷DNA復(fù)制，分離出DNA并通過加熱使DNA全部解旋為單鏈，再進(jìn)行離心，檢測離心管不同位置的放射性強(qiáng)度，結(jié)果如圖所示(DNA片段越短，與離心管頂部距離越近)。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法錯誤的是()A．T4噬菌體以培養(yǎng)基中3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸為原料合成DNAB．如果抑制DNA連接酶的活性，則會檢測到靠近離心管頂部位置放射性增強(qiáng)C．為了節(jié)省實(shí)驗(yàn)時間，DNA可不變性處理成單鏈直接離心D．據(jù)圖可知，30s內(nèi)大量合成短片段DNA并在30s時出現(xiàn)短片段合成長片段12．M13噬菌體是一種寄生于大腸桿菌的絲狀噬菌體，其DNA為含有6407個核苷酸的單鏈環(huán)狀DNA。M13噬菌體增殖的部分過程如圖所示，其中SSB是單鏈DNA結(jié)合蛋白。下列相關(guān)敘述正確的是()A．M13噬菌體的遺傳物質(zhì)復(fù)制過程中不需要先合成引物來引導(dǎo)子鏈延伸B．SSB的作用是防止解開的兩條單鏈重新形成雙鏈，利于DNA復(fù)制C．過程⑥得到的單鏈環(huán)狀DNA是過程②～⑤中新合成的DNAD．過程②～⑥需要斷裂2個磷酸二酯鍵，合成6407個磷酸二酯鍵13．(2025·長沙一中調(diào)研)線粒體DNA(mtDNA)上有A、B兩個復(fù)制起始區(qū)，當(dāng)mtDNA復(fù)制時，A區(qū)首先被啟動，以L鏈為模板合成H′鏈。當(dāng)H′鏈合成了約2/3時，B區(qū)啟動，以H鏈為模板合成L′鏈，最終合成兩個環(huán)狀雙螺旋DNA分子，該過程如圖所示。下列有關(guān)敘述錯誤的是()A．mtDNA含有2個游離的磷酸基團(tuán)，能指導(dǎo)合成有氧呼吸酶B．mtDNA的復(fù)制方式是半保留復(fù)制，H′鏈和L′鏈的堿基能互補(bǔ)配對C．H鏈與L鏈的復(fù)制有時間差，當(dāng)H′鏈全部合成時，L′鏈只合成了約1/3D．當(dāng)一個復(fù)制周期完成時，由H鏈和L′鏈構(gòu)成的子代DNA分子滯后形成14．當(dāng)細(xì)菌在慢生長(慢復(fù)制)時，其環(huán)狀DNA從起點(diǎn)開始進(jìn)行正常的雙向復(fù)制。當(dāng)進(jìn)入快生長(快復(fù)制)時，細(xì)菌內(nèi)DNA復(fù)制到一半以上時，在模板DNA和新合成的一半DNA這兩段DNA的中間同時開始復(fù)制，與此同時，已經(jīng)復(fù)制了一半以上的DNA繼續(xù)完成復(fù)制過程。下列敘述錯誤的是()A．細(xì)菌環(huán)狀DNA分子中不含游離的磷酸基團(tuán)B．營養(yǎng)充足時，大腸桿菌可利用快生長模式快速增殖C．細(xì)菌快生長時其擬核DNA上最多有4處正在發(fā)生解螺旋D．細(xì)菌慢生長、快生長過程都會形成蛋白質(zhì)—DNA復(fù)合體15．(2025·重慶市第一中學(xué)檢測)部分雙鏈DNA的一條鏈上堿基序列為ATCTAGCGAT(命名為M),由于DNA復(fù)制過程中出錯，使得M變?yōu)榱薃TCTCGCGAT(命名為N)，其他部分及其互補(bǔ)鏈均未發(fā)生變化。下列相關(guān)說法不正確的是()A．復(fù)制前該DNA片段含有的氫鍵數(shù)為24，以N為模板復(fù)制出的DNA片段熱穩(wěn)定性增強(qiáng)B．堿基改變之前，該DNA片段復(fù)制3次，共需要消耗腺嘌呤42個C．出錯后的DNA片段經(jīng)過n次復(fù)制，突變位點(diǎn)為C—G的DNA占1/2D．以N為模板復(fù)制出的DNA片段中C所占比例為30%，且該片段中嘧啶的比例增加二、非選擇題16．(20分)(2024·新余期中)圖甲為某鏈狀DNA分子片段的結(jié)構(gòu)圖；圖乙為DNA復(fù)制過程模式圖。引發(fā)體是一類多酶復(fù)合物，位于復(fù)制叉的前端，主要成分為引物酶以及DNA解旋酶等。單鏈結(jié)合蛋白(SSB)可結(jié)合于解旋酶解開的單鏈區(qū)，待復(fù)制的各項條件具備后，SSB脫離單鏈區(qū)，子鏈開始合成。回答下列問題：(1)圖甲所示DNA的基本骨架由____________________(填名稱)交替排列構(gòu)成。該DNA分子具有________個游離的磷酸基團(tuán)。(2)圖乙中參與DNA復(fù)制過程的酶有______________________________________________等，其中參與形成磷酸二酯鍵的酶有______________________________________。若圖甲中DNA分子共含有X個堿基，該DNA分子以含有32P標(biāo)記的脫氧核苷酸為原料復(fù)制2次，則獲得的所有DNA分子的平均相對分子質(zhì)量比原來增加__________。(3)圖乙中SSB結(jié)合于解旋酶解開的單鏈區(qū)，可以防止核酸酶將解開的單鏈降解，也可以防止______________________________，從而保證解旋后的DNA處于單鏈狀態(tài)。DNA復(fù)制時，后隨鏈的合成________________(填“不需要引物”“需要一種引物”或“需要多種引物”)。(4)(6分)某小組為驗(yàn)證圖乙DNA復(fù)制的方式為半保留復(fù)制，進(jìn)行了如下操作：將普通大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含3H的培養(yǎng)基上繁殖一代，再將子代大腸桿菌的DNA處理成單鏈，然后進(jìn)行離心處理。他們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果________(填“能”或“不能”)證明DNA的復(fù)制方式是半保留復(fù)制而不是全保留復(fù)制，理由是______________________________________________________________________________________________________________________________________。答案精析1．D[艾弗里的肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，每個實(shí)驗(yàn)特異性除去了一種物質(zhì)，其自變量的處理方法遵循“減法原理”，A錯誤；赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中，用玻璃棒攪拌是使吸附在細(xì)菌上的噬菌體與細(xì)菌分離，B錯誤；沃森和克里克利用建立物理模型的方法構(gòu)建了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，C錯誤。]2．C[在構(gòu)建的相同長度DNA分子中，堿基G和C的數(shù)量越多，形成的氫鍵越多，化學(xué)結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定，C錯誤；DNA的兩條鏈反向平行，具有游離磷酸基團(tuán)的一端為該脫氧核苷酸鏈的5′端，所以觀察所構(gòu)建模型中只連接一個五碳糖的磷酸基團(tuán)位置，可看出DNA兩條鏈方向相反，D正確。]3．C[每個“G－四聯(lián)體螺旋結(jié)構(gòu)”是一條單鏈形成的，該結(jié)構(gòu)中含有一個游離的磷酸基團(tuán)，A錯誤；“G－四聯(lián)體螺旋結(jié)構(gòu)”是由單鏈DNA形成的一種四螺旋結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)中富含G，而不是富含G－C堿基對，B錯誤；雙鏈DNA中(A＋G)/(T＋C)的值始終等于1，而該單鏈結(jié)構(gòu)中(A＋G)/(T＋C)的值不一定等于1，因此該結(jié)構(gòu)中(A＋G)/(T＋C)的值與雙鏈DNA中不一定相等，C正確；根據(jù)題意可知，此“G－四聯(lián)體螺旋結(jié)構(gòu)”一般存在于人體快速分裂的活細(xì)胞(如癌細(xì)胞)中，因此該結(jié)構(gòu)不能抑制癌細(xì)胞的分裂，可能促進(jìn)癌細(xì)胞的分裂，D錯誤。]4．A[A與T之和占全部堿基的36%，則G與C之和占全部堿基的64%，在數(shù)量上A＝T、G＝C，則A在DNA分子中占18%，C在DNA分子中占32%；雙鏈DNA分子中兩條鏈堿基數(shù)相等，DNA分子中某種堿基的比例等于該種堿基在每一單鏈中所占比例之和的一半，其中一條鏈中A占26%，則另一條鏈中A占18%×2－26%＝10%；其中一條鏈中C占33%，則另一條鏈中C占32%×2－33%＝31%，A符合題意。]5．B[若實(shí)驗(yàn)一離心結(jié)果為重帶(兩條鏈均為15N)和輕帶(兩條鏈均為14N)，則DNA的復(fù)制方式為全保留復(fù)制，A正確；若實(shí)驗(yàn)一離心結(jié)果為中帶(一條鏈為15N，一條鏈為14N或者兩條鏈上均含有15N和14N)，可確定DNA的復(fù)制方式是半保留復(fù)制或分散復(fù)制，B錯誤；若實(shí)驗(yàn)二離心結(jié)果為中帶和輕帶，則DNA的復(fù)制方式不可能為全保留復(fù)制，若為全保留復(fù)制，則一定有重帶，C正確；若DNA復(fù)制方式為分散復(fù)制，無論復(fù)制幾次，離心后的條帶只有一條密度帶，若實(shí)驗(yàn)二改為連續(xù)培養(yǎng)三代并離心，結(jié)果只出現(xiàn)一個條帶，則可能為分散復(fù)制，D正確。]6．A[條銹菌病毒PsV5是我國新發(fā)現(xiàn)的一種單鏈RNA病毒，其遺傳物質(zhì)是RNA，小麥條銹菌的遺傳物質(zhì)是DNA，但DNA和RNA的元素組成相同，A正確，B錯誤；病毒在寄主親子代個體之間可以傳染，但感染PsV5病毒的小麥條銹菌不會以遺傳的方式將病毒RNA傳給子代，C錯誤；PsV5病毒和小麥條銹菌都營寄生生活，但小麥條銹菌具有獨(dú)立代謝能力，D錯誤。]7．D[DNA進(jìn)行半保留復(fù)制，無論復(fù)制幾次，子代都有2個DNA含15N,1個DNA經(jīng)過4次復(fù)制，共產(chǎn)生24＝16(個)DNA分子，所以含有15N的DNA分子占1/8，A錯誤，D正確；該DNA分子含有100個堿基對，其中胞嘧啶60個，則腺嘌呤有40個，故連續(xù)復(fù)制4次需要(24－1)×40＝600(個)腺嘌呤脫氧核苷酸，B錯誤；DNA分子中除尾端一個五碳糖上連接一個磷酸和一個含氮堿基外，其余每個五碳糖上連接兩個磷酸和一個含氮堿基，C錯誤。]8．C[圖1為真核細(xì)胞核DNA復(fù)制，其中一個DNA分子有多個復(fù)制泡，可加快復(fù)制速率，復(fù)制泡的大小不同，說明不同的復(fù)制起點(diǎn)不同時開始復(fù)制，B正確；子鏈的延伸方向是從5′→3′端延伸，且與模板鏈的關(guān)系是反向平行，因此，根據(jù)子鏈的延伸方向，可以判斷，圖2中a端和b端分別是模板鏈的5′端和3′端，C錯誤。]9．B[引物酶以DNA為模板合成RNA引物，引物酶屬于RNA聚合酶，A正確；DNA聚合酶只能在子鏈的3′端延伸DNA，DNA復(fù)制時，兩條新子鏈都按5′→3′方向進(jìn)行，B錯誤；引物酶以DNA為模板合成RNA引物，DNA聚合酶再在引物的3′—OH上聚合脫氧核苷酸，當(dāng)DNA整條單鏈合成完畢或?qū)槠蜗噙B后，DNA聚合酶再把RNA引物去掉，故DNA聚合酶既能催化磷酸二酯鍵形成也能催化磷酸二酯鍵斷裂，C正確。]10．C[由題圖可知，過程②是以RNA為模板合成DNA，因此屬于逆轉(zhuǎn)錄，A正確；過程③為DNA聚合反應(yīng)，故需要DNA聚合酶的催化，B正確；端粒的重復(fù)片段為5′－GGGTTA－3′，因此端粒酶RNA中與DNA重復(fù)片段互補(bǔ)配對的序列是5′－UAACCC－3′(反向平行)，C錯誤；端粒DNA序列隨細(xì)胞分裂次數(shù)增加而縮短，當(dāng)短到一定程度時，端粒內(nèi)側(cè)的正常基因會受到損傷，腫瘤細(xì)胞有無限增殖能力，因此可推測與胰島B細(xì)胞相比，腫瘤細(xì)胞中端粒酶的活性高，D正確。]11．C[T4噬菌體寄生于大腸桿菌，合成DNA的原料全部來自大腸桿菌，因此T4噬菌體以培養(yǎng)基中3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸為原料合成DNA，A正確；如果抑制DNA連接酶的活性，DNA片段無法連接，故隨著時間推移，短片段DNA的數(shù)量一直較多，大部分放射性會出現(xiàn)在離心管頂部，B正確；DNA是雙螺旋結(jié)構(gòu)，不進(jìn)行變性處理，則無論培養(yǎng)時間長短，離心分離后得到的DNA片段長度都是相同的，C錯誤；DNA片段越短，與離心管頂部距離越近，由圖可知，30s內(nèi)與離心管頂部距離近的DNA片段較多，說明首先大量合成的是短片段DNA，同時在30s時出現(xiàn)與離心管頂部距離較遠(yuǎn)的DNA分子，即出現(xiàn)短片段合成長片段，D正確。]12．B[過程①需要先合成引物來引導(dǎo)子鏈延伸，過程③不需要，A錯誤；過程⑥得到的單鏈環(huán)狀DNA是原來的，過程②～⑤中新合成的DNA單鏈存在于復(fù)制型雙鏈DNA中，C錯誤；該DNA為含有6407個核苷酸的單鏈環(huán)狀DNA，由圖可知，過程②～⑥需要斷裂2個磷酸二酯鍵，一共合成6409個磷酸二酯鍵，D錯誤。]13．A[據(jù)題圖可知，mtDNA為環(huán)狀DNA，沒有游離的磷酸基團(tuán)，A錯誤；mtDNA的復(fù)制方式是半保留復(fù)制，H′鏈的模板是L鏈，L′鏈的模板是H鏈，H鏈和L鏈的堿基互補(bǔ)配對，故H′鏈和L′鏈的堿基也能互補(bǔ)配對，B正確；H′鏈合成約2/3時，啟動合成新的L′鏈，所以當(dāng)H′鏈完成復(fù)制時，L′鏈只合成了約1/3，C正確；L′鏈的合成滯后，當(dāng)一個復(fù)制周期完成時，由H鏈和L′鏈構(gòu)成的子代DNA分子也滯后形成，D正確。]14．C[擬核DNA單一復(fù)制起點(diǎn)雙向復(fù)制時，兩處正在發(fā)生解螺旋，新一輪DNA復(fù)制與前一輪重疊，在前一輪形成的兩個DNA分子的復(fù)制起點(diǎn)進(jìn)行復(fù)制，再形成4個解螺旋的部位，因此細(xì)菌快生長時其擬核DNA上最多有6處正在發(fā)生解螺旋，C錯誤；DNA的復(fù)制