2026届高考生物一轮复习讲义第27讲　DNA的结构和复制

第27讲　DNA的结构和复制 【课标要求】 1.概述DNA分子是由四种脱氧核苷酸构成的，通常由两条碱基互补配对的反向平行长链形成双螺旋结构，碱基的排列顺序编码了遗传信息； 2.概述多数生物的基因是DNA分子的功能片段，有些病毒的基因在RNA分子上； 3.概述DNA分子通过半保留方式进行复制； 4.实验：制作DNA分子双螺旋结构模型。 考点1　DNA分子结构及制作模型 考 点 透 析 知识1　DNA结构模型的构建 1. 主要构建者：沃森和克里克。 2. 构建过程 3. 【教师选讲】 构成DNA和RNA的5种常见碱基的结构式及其配对形成的氢键(图3中虚线) 图1 知识2　DNA分子的结构 1. DNA的结构 DNA是规则的双螺旋结构，其反向平行的两条长链是由4种脱氧核苷酸通过碱基互补配对形成的。 巧记：DNA分子结构的“五、四、三、二、一” 　  解 疑 释 惑 DNA分子结构模型解读 图1 图2 (1)由图1可解读以下信息： (2)图2是图1的简化形式，其中①代表3′，5′－磷酸二酯键，②是氢键。(填编号)  归 纳 总 结 几种化合物中常考的“键” (1)DNA分子中含有磷酸二酯键和氢键。RNA分子中含有磷酸二酯键，部分含有氢键。(注：氢键不是化学键。) ①磷酸二酯键存在于核苷酸内部和核苷酸之间，一般DNA聚合酶、RNA聚合酶、限制性内切核酸酶和DNA连接酶作用于核苷酸之间的磷酸二酯键；②解旋酶、RNA聚合酶和高温均能破坏氢键，但氢键的形成不需要酶。 (2)蛋白质分子中含有肽键和氢键，有的蛋白质分子中还含有二硫键(存在于链内或链之间)。 (3)ATP和ADP中分别含有2个和1个特殊的化学链(磷酐键)。 2. DNA结构的特点 (1)稳定性：磷酸和脱氧核糖交替连接，排列在外侧构成基本骨架。 (2)多样性：碱基对多种多样的排列顺序。如n个碱基对组成的DNA分子，可能的碱基对排列顺序有4n种(其中n代表碱基对数)。 (3)特异性：每种DNA分子都有特定的碱基(对)排列顺序，代表了特定的遗传信息。 思辨小练 判断下列说法的正误： (1)双链DNA分子中一条链上的相邻碱基是通过氢键相连的。(×) (2)一个双链DNA分子中含有2个或0个游离的磷酸基团。(√) 提示：环状DNA没有游离的磷酸基团，链状DNA含有2个游离的磷酸基团。 (3)DNA分子中，G和C的相对含量越高，DNA分子的热稳定性越高。(√) (4)DNA中的脱氧核糖都连接着两个磷酸基团。(×) 提示：DNA两条链各有一个3′端的脱氧核糖连接着一个磷酸基团。 典 题 说 法 考向1　DNA分子的结构 例1 (2024·浙江6月卷)下列关于双链DNA分子结构的叙述，正确的是(A) A. 磷酸与脱氧核糖交替连接构成了DNA的基本骨架 B. 双链DNA中T占比越高，DNA热变性温度越高 C. 两条链之间的氢键形成由DNA聚合酶催化 D. 若一条链的G＋C占47%，则另一条链的A＋T也占47% 【解析】DNA的外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架，内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对，A正确；双链DNA中，G—C碱基对占比越高，DNA热变性温度越高，B错误；DNA聚合酶催化形成的是磷酸二酯键，C错误；互补的碱基在单链上所占的比例相等，若一条链的G＋C占47%，则另一条链的G＋C也占47%，A＋T占1－47%＝53%，D错误。  深 度 指 津 DNA分子中碱基互补配对相关计算 (1)规律一：一个双链DNA分子中，A＝T、C＝G，则A＋G＝C＋T，即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。 (2)规律二：在双链DNA分子中，互补的两碱基之和如A＋T或C＋G占全部碱基的比值等于其任何一条单链中该种碱基之和所占的比值。 (3)规律三：在双链DNA中，一条单链的(A1＋G1)/(T1＋C1)的值与其互补单链的(A2＋G2)/(T2＋C2)的值互为倒数关系。但在整个DNA分子中(A＋G)/(T＋C)等于1。 (4)规律四：在双链DNA中，一条单链的(A＋T)/(G＋C)的值，与该互补链的(A＋T)/(G＋C)的值是相等的，与整个DNA分子中的(A＋T)/(G＋C)的值是相等的。 注：规律一、二要求理解并记忆，规律三、四理解即可。 考向2　制作DNA双螺旋结构模型 例2 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(C) 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 【解析】在制作脱氧核苷酸时，需在脱氧核糖上连接磷酸和碱基，A错误；配对的鸟嘌呤和胞嘧啶之间由3个氢键连接，B错误；DNA的两条链之间遵循碱基互补配对原则，即A＝T、C＝G，故在制作的模型中，A＋C＝G＋T，C正确；DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基在内侧，D错误。 考点2　基因的概念 考 点 透 析 1. 基因的概念 基因通常是有遗传效应的DNA片段。有些病毒的遗传物质是RNA，对此类病毒而言，基因就是有遗传效应的RNA片段。 注：这里的“遗传效应”主要是指指导蛋白质合成、控制生物体性状等，即遗传物质的“复制、遗传和表达”。 2. 基因、DNA及染色体的关系 　 思辨小练 1. 判断下列说法的正误： (1)DNA可以划分成若干片段，每个片段都是基因。(×) 提示：只有具有遗传效应的DNA片段才是基因，而不是任意片段。 (2)有些病毒只有RNA，故该病毒没有基因。(×) 提示：对于RNA病毒，其具有遗传效应的RNA也是基因。 (3)细胞质内的基因也能控制生物性状，有些性状是细胞核基因和细胞质基因共同控制的。(√) 2. 基因、DNA、染色体三者的关系 (1)基因与DNA的关系：两者的化学成分是一样的，基本组成单位都是脱氧核苷酸。 (2)基因与染色体的关系：基因与染色体是线性的平行关系(即基因与染色体的行为存在一致性。这个“推论”的提出者是萨顿，而证明此推论的是摩尔根及其学生，运用的是“假说—演绎法”)。 ①等位基因存在于同源染色体上，染色体的行为与基因的遗传有很大关系。 ②每条染色体上有许多个基因。 (3)染色体与DNA的关系：染色体是DNA的主要载体。 ①染色体主要由蛋白质和DNA组成(还含有少量RNA)，分布在细胞核中(真核生物的DNA主要分布在细胞核中)。 ②叶绿体、线粒体、原核生物的拟核、质粒，以及部分病毒中也有DNA。 典 题 说 法 考向　对基因概念的理解 例 (2024·北京卷)摩尔根和他的学生们绘出了第一幅基因位置图谱，示意图如下，相关叙述正确的是(A) 果蝇X染色体上一些基因的示意图 A. 所示基因控制的性状均表现为伴性遗传 B. 所示基因在Y染色体上都有对应的基因 C. 所示基因在遗传时均不遵循孟德尔定律 D. 四个与眼色表型相关基因互为等位基因 【解析】性染色体上基因控制的性状总是与性别相关联，题图所示基因控制的性状均表现为伴性遗传，A正确；X染色体和Y染色体存在非同源区段，所以Y染色体上不一定含有与所示基因对应的基因，B错误；在性染色体上的基因(位于细胞核内)遵循孟德尔遗传定律，C错误；等位基因是指位于一对同源染色体相同位置上，控制同一性状不同表现类型的基因，图中四个与眼色表型相关基因位于同一条染色体上，其基因不是等位基因，D错误。  审 答 指 导 由图示可知，控制果蝇图示性状的基因在该染色体上呈线性排列，果蝇的四个与眼色表型相关的基因位于同一条染色体上。 变式 抽取孕妇静脉血后，可从中分离出胎儿游离DNA，测定其碱基序列，对比分析后可确定胎儿是否患遗传病。下列叙述错误的是(A) A. 胎儿细胞中的DNA都存在于染色体上 B. DNA一般呈双链，以碳链为基本骨架 C. 胎儿与母亲的DNA脱氧核苷酸的排列顺序不完全相同 D. 胎儿DNA的脱氧核苷酸排列顺序储存着胎儿的遗传信息 【解析】人体基因中的脱氧核苷酸(碱基对)排列顺序代表遗传信息，不同的基因含有不同的脱氧核苷酸排列顺序。胎儿细胞中的DNA主要存在于染色体上，少部分存在于线粒体中，A错误。 考点3　DNA的复制 考 点 透 析 1. 对DNA复制方式的探究 DNA复制方式的三种假说 DNA半保留复制的实验证据 技术 密度梯度离心、同位素标记法 过程 结论 DNA以半保留的方式复制 2. DNA的复制概述 概念 以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程 时期 有丝分裂前的间期和减数分裂前的间期 场所 DNA存在的场所，主要是细胞核 过程 解旋→合成子链→子链延伸→亲子链复旋 条件 ①模板：亲代DNA的每一条链； ②原料：4种游离的脱氧核苷酸； ③能量：ATP释放的能量(用于解旋)； ④酶：解旋酶和DNA聚合酶等 结果 正常情况下，1个DNA复制形成2个与亲代DNA完全相同的DNA 特点 边解旋边复制、半保留复制等 意义 将遗传信息从亲代传给子代，从而保持了遗传信息的连续性 3. DNA的复制过程  深 度 指 津 DNA分子复制的特点 (以真核细胞的DNA复制为例进行模型构建) (1)DNA分子复制的一般共性：半保留复制、边解旋边复制、子链延伸方向是5′→3′(DNA复制中DNA聚合酶复制子链DNA的机制：①将游离的脱氧核苷酸添加到双链核酸引物链的3′端；②催化以DNA为模板的子链延伸)。 (2)DNA分子复制是从多个起点开始的，但多起点并非同时进行。 (3)DNA分子复制是边解旋边双向复制的。 (4)半不连续复制：子链延伸方向与解旋方向一致时，子链复制是连续的；反之则不连续。 (5)基于真核生物基因组较大，真核生物的这种复制方式的意义在于提高了复制速率。 思辨小练 判断下列说法的正误： (1)DNA复制时，严格遵循A—T、C—G的碱基互补配对原则。(√) (2)在一个细胞周期中，DNA复制过程中的解旋发生在两条DNA母链之间。(√) (3)原核细胞内DNA的合成都需要DNA片段作为引物。(×) (4)在DNA的复制过程中，只需要解旋酶和DNA聚合酶。(×) 典 题 说 法 考向1　探究DNA复制方式及DNA复制相关计算 例1 某双链仅含15N的DNA分子含有2 400个碱基，胞嘧啶占28%。该DNA分子在以14N为原料的培养基中复制3次，将全部产物进行密度梯度离心，得到图甲实验结果，将全部复制产物解旋后再离心，则得到图乙实验结果。下列有关分析错误的是(A) A. 密度梯度离心的实验结果支持全保留复制理论 B. 1层全部是仅含14N的DNA,2层中含有的DNA数是1层的1/3 C. 3层与4层的核苷酸链数之比为7∶1 D. 从外界吸收的游离的胸腺嘧啶为3 696个，其在乙中全部分布在3层 【解析】DNA为半保留复制，含15N的DNA在以14N标记的脱氧核苷酸为原料的培养基中复制3次，得到8个DNA分子，其中2个为15N/14N－DNA, 6个为14N/14N－DNA。全保留复制只会出现重链、轻链，该实验中出现了中链14N/15N, 因此密度梯度离心的实验结果不支持全保留复制理论，A错误；由上述分析可知，子代DNA分子中，2个为15N/14N型(2层)，6个为14N/14N型(1层)，故2层中含有的DNA数是1层的1/3, B正确；解旋后共16个单链，3层为14个14N核苷酸链， 4层为2个15N核苷酸链，故3层与4层的核苷酸链数之比为7∶1, C正确；由题意可计算出，该双链DNA中胸腺嘧啶数为2 400×[(1－28%×2)÷2]＝528个，复制3次，需要消耗的胸腺嘧啶为528×(23－1)＝3 696,3层全为被14N标记的DNA链，从外界吸收的游离的胸腺嘧啶全被14N标记，故在3层，D正确。  深 度 指 津 “图解法”分析DNA复制过程中的数量关系 DNA分子的复制为半保留复制，一个DNA分子复制n次，则有： (1)DNA分子数 ①子代DNA分子数＝2n个。 ②含有亲代DNA链的子代DNA分子数＝2个。 ③不含亲代DNA链的子代DNA分子数＝2n－2个。 (2)脱氧核苷酸链数 ①子代DNA分子中脱氧核苷酸链数＝2n＋1条。 ②子代中含有亲代的脱氧核苷酸链数＝2条。 ③新合成的脱氧核苷酸链数＝2n＋1－2条。 注意：a.若初始为1个DNA分子，在DNA分子复制过程中，无论复制了几次，含有亲代脱氧核糖核苷酸单链的DNA分子都只有2个。b.看清试题中问的是“DNA分子数”还是“链数”，“含”还是“只含”等关键词。 (3)消耗的脱氧核苷酸数 ①若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要消耗该种脱氧核苷酸数为m×(2n－1)个。 ②n次复制后，DNA分子含该种脱氧核苷酸数＝m×2n个，(n－1)次复制后，DNA分子含该种脱氧核苷酸数＝m×2n－1个，则第n次复制需该种脱氧核苷酸数＝m×2n－m×2n－1＝m×(2n－2n－1)＝m×2n－1个。 注意看清两点：a.碱基的单位是“对”还是“个”。b.“DNA分子复制了n次”还是“第n次复制”，前者包括所有的复制，但后者只包括第n次的复制。 考向2　DNA复制过程 例2 (2025·如皋期初)如图为大肠杆菌拟核DNA的复制示意图，复制从一个起点开始，形成复制泡，“→”表示子链延伸方向。现将未被标记的大肠杆菌置于含18O标记的dGTP(三磷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸)的培养液中培养，使新合成的DNA链中的dG(脱氧鸟苷)均被18O标记，以下说法正确的是(C) A. 该过程利用了放射性同位素标记技术 B. 图中复制泡形成于有丝分裂前的间期，复制起点A—T碱基对含量较高 C. 一个复制叉内的半不连续复制与DNA聚合酶催化的子链延伸方向有关 D. dG(脱氧鸟苷)由脱氧核糖和鸟嘌呤组成，是DNA的基本组成单位 【解析】18O没有放射性，该过程利用了同位素标记技术，A错误；大肠杆菌是原核生物，不进行有丝分裂，B错误；脱氧核苷酸是DNA的基本组成单位，由脱氧核糖、鸟嘌呤和磷酸组成，D错误。 考向3　DNA复制与细胞分裂的关系 例3 (2024·无锡江阴二中)5－溴尿嘧啶(BrdU)与胸腺嘧啶脱氧核苷类似，能够与腺嘌呤(A)配对，掺入新合成的DNA子链中。DNA的一条链含有BrdU的染色单体为α型，DNA的两条链均含BrdU的染色单体为β型。将洋葱根尖分生组织的某一细胞放在含BrdU的培养液中进行培养时，所有子细胞的分裂都同步进行。关于子细胞(2n＝16)处于第二、三个细胞周期时的姐妹染色单体情况的叙述，错误的是(D) A. 第二次分裂中期每个细胞含α型染色单体16条 B. 第二次分裂中期所有细胞中的α型染色单体共32条 C. 第三次分裂中期每个细胞中的α型染色单体为0～16条 D. 第三次分裂中期所有细胞中的α型染色单体共48条 【解析】在第一个细胞周期的间期，DNA复制一次，中期每条染色单体上的DNA分子中都有1条母链不含BrdU,1条子链含BrdU，染色单体全为α型。第二个细胞周期，DNA复制一次，中期每条染色体上的两条染色单体中，有一条染色单体中的DNA是一条链含BrdU，另一条链不含BrdU的α型，另一条染色单体中的DNA是两条链都含BrdU的β型，所以第二次分裂中期每个细胞(2n＝16)的每条染色体上一条染色单体为α型，另一条染色单体为β型，含α型染色单体16条，A正确；通过第一次分裂产生2个细胞，第二次分裂中期每个细胞中含α型染色单体16条，因此第二次分裂中期所有细胞中含有α型染色单体共16×2＝32条，B正确；有丝分裂后期，姐妹染色单体分开，由于分开的染色单体随机进入一个细胞，在形成的子细胞中含有α型染色体为0～16条，C正确；第三次分裂中期所有的4个细胞中含α型染色单体数共32条，D错误。  深 度 指 津 巧用图解，突破DNA复制与细胞分裂中染色体标记问题 解答此类问题的关键是构建细胞分裂过程模型图，并完成染色体与DNA的转换。具体如下： 第一步：画出含一条染色体的细胞图，下方画出该条染色体上的1个DNA分子，用竖实线表示含同位素标记。 第二步：画出复制一次，分裂一次的子细胞染色体图，下方画出染色体上的DNA链，未被标记的新链用竖虚线表示。 第三步：再画出第二次复制(分裂)后细胞的染色体组成和DNA链的情况。 第四步：若继续推测后期情况，可想象着丝粒分裂，染色单体(a与a′)分开的局面，并进而推测子细胞中染色体情况。 配套精练 第27讲　DNA的结构和复制 一、 单项选择题 1. DNA是生物主要的遗传物质，具有稳定结构的DNA才能储存和传递遗传信息。下列有关DNA分子结构的叙述，正确的是(B) A．DNA双链外侧的核糖和磷酸交替连接构成基本骨架 B．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 C．沃森和克里克根据A与T配对、G与C配对，推导出DNA中嘌呤和嘧啶数目相等 D．沃森和克里克借助DNA的X光衍射图谱的物理模型，推算出DNA呈螺旋结构 【解析】DNA分子的基本骨架由磷酸和脱氧核糖交替连接而成，A错误；DNA两条链上的碱基由氢键连接形成碱基对，且遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则，使DNA分子具有稳定的直径，B正确；奥地利生物化学家查哥夫提出在DNA中，腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶(T)的量，鸟嘌呤(G)的量总是等于胞嘧啶(C)的量，C错误；DNA的X光衍射图谱不属于物理模型，D错误。 2. (2021·北京卷)酵母菌的DNA中碱基A约占32%。下列关于酵母菌核酸的叙述，错误的是(D) 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% 【解析】DNA分子为半保留复制，复制时遵循A—T、G—C的配对原则，则A＝T＝32%，G＝C＝(1－2×32%)/2＝18%，(A＋G)/(T＋C)＝1；由于RNA为单链结构，且RNA是以DNA的一条单链为模板进行转录而来的，故RNA中U不一定占32%。 3. (2024·浙江1月卷)大肠杆菌在含有3H－脱氧核苷培养液中培养，3H－脱氧核苷掺入到新合成的 DNA链中，经特殊方法显色，可观察到双链都掺入3H－脱氧核苷的 DNA区段显深色，仅单链掺入的显浅色，未掺入的不显色。掺入培养中，大肠杆菌拟核 DNA 第2 次复制时，局部示意图如图。DNA 双链区段①②③对应的显色情况可能是(B) A. 深色、浅色、浅色 B．浅色、深色、浅色 C．浅色、浅色、深色 D．深色、浅色、深色 【解析】大肠杆菌在含有3H－脱氧核苷培养液中培养，DNA的复制方式为半保留复制，大肠杆菌拟核 DNA 第1次复制后产生的子代DNA，其两条链一条被3H标记，另一条未被标记，大肠杆菌拟核 DNA 第2 次复制时，以两条链中一条被3H标记、另一条未被标记的DNA分子为模板，结合题干显色情况，DNA 双链区段①为浅色，②中两条链均含有3H，显深色，③中一条链含有3H，一条链不含3H，显浅色。 4. (2024·连云港赣榆中学)某生物兴趣学习小组在“制作DNA双螺旋结构模型”活动前，准备了如表所示材料及相关连接物若干，充分利用相关材料，最后成功搭建出了一个完整的DNA分子模型。下列关于他们构建的DNA模型的叙述，错误的是(B) 600个 520个 110个 130个 120个 150个 110个 A．该模型中含有460个脱氧核苷酸 B．该模型为理论上能搭建出的4230种不同的DNA分子模型之一 C．该模型中嘌呤总数和嘧啶总数的比是1∶1 D．该模型中需要代表碱基对之间的氢键的连接物580个 【解析】分析表格中各材料的数量，结合碱基互补配对原则可知，用题表材料能构建110个A—T碱基对，120个C—G碱基对，能构建一个含460个脱氧核苷酸的DNA双螺旋结构模型， A正确；表中材料能形成110个A—T碱基对，120个C—G碱基对，共230个碱基对，因为每种碱基对种类和数量有限，因此能搭建出的DNA分子模型少于4230种，B错误；DNA双螺旋结构模型中，A与T配对，C与G配对，因此模型中嘌呤总数和嘧啶总数的比是1∶1，C正确；A与T之间有两个氢键，C与G之间有三个氢键，因此共需要用到代表碱基对之间的氢键的连接物＝110×2＋130×3＝580个，D正确。 5. (2024·江苏卷)治疗恶性黑色素瘤的药物DIC是一种嘌呤类生物合成的前体，能干扰嘌呤的合成。下列相关叙述错误的是(C) A. 嘌呤是细胞合成DNA和RNA的原料 B．DIC可抑制细胞增殖，使其停滞在细胞分裂间期 C．细胞中蛋白质的合成不会受DIC的影响 D．采用靶向输送DIC可降低对患者的副作用 【解析】DNA和RNA都含有腺嘌呤和鸟嘌呤，所以嘌呤是细胞合成DNA和RNA的原料，A正确；细胞分裂间期进行DNA的复制，DIC能干扰嘌呤的合成，从而阻止DNA的复制，使细胞停滞在分裂间期，B正确；DIC能干扰嘌呤的合成，阻止RNA的合成，因此会影响细胞中蛋白质的合成，C错误；采用靶向输送DIC可避免对其他正常细胞造成干扰，降低对患者的副作用，D正确。 6. (2024·镇江期中)核酸是细胞内遗传信息的携带者。下列关于核酸的叙述，正确的是(B) A．细胞内核酸分布于细胞核和细胞质基质中 B．RNA中的两个核苷酸之间可通过氢键或磷酸二酯键连接 C．若双链DNA分子中胞嘧啶占比为n，则每条单链上的胞嘧啶占比为n～2n D．核酸携带的遗传信息改变，则控制合成的蛋白质也将发生改变 【解析】真核细胞的DNA主要分布在细胞核，此外叶绿体和线粒体也含有少量DNA；RNA主要分布在细胞质，细胞核内也有少量RNA，A错误。如果双链DNA内胞嘧啶占n，胞嘧啶分布在两条DNA单链上，因此每一条单链上胞嘧啶占0～2n，C错误。核酸携带的遗传信息改变，由于密码子的简并性等，控制合成的蛋白质结构不一定改变，D错误。 7. (2024·淮安期中)复制原点是一段富含A、T碱基的DNA序列，DNA复制时，在复制原点处DNA解旋和子链合成会形成“Y”字型的复制叉，如图所示。下列叙述错误的是(C) A．复制原点含氢键较少，更易解旋 B．一个DNA分子中可能含多个复制原点 C．Ⅲ、Ⅳ链的延伸方向与复制叉移动方向相同 D．Ⅰ链与Ⅳ链中的碱基排列顺序相同 【解析】由题意可知，复制原点是一段富含A、T碱基的DNA序列，A—T碱基对之间含有两个氢键，G—C碱基对之间含有三个氢键，故复制原点中含氢键较少，DNA结构不稳定，更容易发生解旋，A正确；一个DNA分子可存在多个复制原点，进行多起点复制，这样可缩短复制时间，B正确；DNA聚合酶只能从子链的3′端延伸DNA，故Ⅲ链的延伸方向由左→右，Ⅳ链的延伸方向由右→左，复制叉移动方向是左→右，C错误；依据DNA半保留复制的特点可知，Ⅰ链与Ⅱ链碱基互补配对，Ⅱ链与Ⅳ链碱基互补配对，故Ⅰ链与Ⅳ链中的碱基排列顺序相同，D正确。 8. (2024·无锡四校调研)DNA分子复制时，解旋后的DNA单链极不稳定，可重新形成双链DNA，但在细胞内存在大量的DNA单链结合蛋白(SSB)，能很快与DNA单链结合，从而阻止DNA的重新螺旋。当新DNA链合成到某一位置时，SSB会自动脱落。下图表示细胞核中DNA分子复制的部分过程，下列说法错误的是(C) A．酶①的作用是完成DNA分子中遗传信息的暴露，有利于子链合成 B．酶②在解旋酶、SSB后起作用，需模板和引物，催化方向是5′→3′端 C．SSB与DNA间易形成磷酸二酯键也易断裂，便于SSB的结合和脱落 D．复制形成的两个子代DNA分子随着丝粒的分裂而分开 【解析】分析题图可知，酶①为解旋酶，能将DNA双螺旋的两条链解开，暴露遗传信息，有利于子链合成，A正确；酶②为DNA聚合酶，在解旋酶、SSB后起作用，能以解开的每一条母链为模板，以细胞中游离的四种脱氧核苷酸为原料合成与母链互补的DNA子链，且催化方向为5′→3′端，B正确；SSB是一种蛋白质，与DNA 之间不能形成磷酸二酯键，C错误；通过DNA复制形成的两个子代核DNA分子随着丝粒的分裂而分开，从而分配到子细胞中，D正确。 9. (2024·宿迁四模)DNA分子的碱基具有吸收260 nm波长光的特性。当DNA两条链碱基紧密连接时，吸光度偏低；两条链分离时，吸光度升高，因此DNA变性可通过DNA溶液对260 nm波长光的吸光度来检测。肺炎链球菌DNA的变性曲线如图所示，吸光度达到最大值的50%时的温度称为熔解温度(Tm)。下列说法正确的是(D) A．加热会破坏脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键，使DNA变性 B．A、T碱基对所占比例越高的DNA，变性曲线中Tm值越大 C．加热至约70 ℃时，DNA两条链从一端向另一端逐渐分离 D．利用PCR技术检测目的基因时需要先将DNA变性 【解析】加热破坏DNA分子互补碱基对之间的氢键，使DNA分子双螺旋结构疏散，双链裂解变成单链，A错误；A、T碱基对有两个氢键，C、G碱基对有三个氢键，A、T碱基对所占比例越高的DNA，变性时需要的温度越低，即变性曲线中Tm值越小，B 错误；加热至约70 ℃时，DNA两条链开始分离，但并不是从一端向另一端逐渐分离，C错误；利用PCR技术检测目的基因时，需要先将DNA变性，使DNA双链打开，D正确。 10. (2025·海安期初)M13噬菌体是一种寄生于大肠杆菌的丝状噬菌体，其DNA为含有6 407个核苷酸的单链环状DNA。下图中①～⑥表示M13噬菌体遗传物质的复制过程，其中SSB是单链DNA结合蛋白。下列相关叙述正确的是(B) A．M13噬菌体的遗传物质复制过程中不需要先合成RNA引物来引导子链延伸 B．SSB可以防止解开的两条单链重新形成双链，有利于DNA复制 C．过程⑥得到的单链环状DNA是过程②～⑤中新合成的子链DNA D．过程②～⑥需要断裂2个磷酸二酯键，合成6 407个磷酸二酯键 【解析】①过程需要先合成RNA引物来引导子链延伸，A错误；SSB是单链DNA结合蛋白，由图可知，SSB的作用是防止解开的两条单链重新形成双链，有利于DNA复制，B正确；据题图可知，过程②～⑤中新合成的DNA单链存在于复制型双链DNA中，单链环状DNA是原先的环状DNA，C错误；由图可知，过程②～⑥需要断裂2个磷酸二酯键，该DNA为含有6 407个核苷酸的单链环状DNA，合成一个互补的环状DNA需要合成6 407个磷酸二酯键，切开的外环DNA闭合成环需要合成1个磷酸二酯键，所以一共合成6 408个磷酸二酯键，D错误。 11. (2024·如皋适应性考三)将某植物的分生区细胞(2n＝18)培养在含放射性标记胸腺嘧啶的培养基中，一段时间后更换到无放射性培养基中培养一段时间。测定分裂期细胞中带放射性DNA的细胞百分率，结果如下图。下列分析正确的是(D) A．细胞在放射性标记胸腺嘧啶培养基中分裂了一次，所有核酸均带上了放射性 B．更换培养基10 h后，开始有细胞进入第二次分裂 C．更换培养基后1个细胞分裂两次形成的4个子细胞中，2个带有放射性 D．更换培养基后第二次分裂期的细胞中，含有放射性的染色体有18条 【解析】核酸包括DNA和RNA，RNA中没有胸腺嘧啶，细胞在放射性标记胸腺嘧啶培养基中分裂了一次，所有DNA均带上了放射性，A错误；20～25 h，曲线再次开始上升，因此更换培养基20 h后开始有细胞进入第二次分裂，B错误；由于亲代细胞被标记的染色体在有丝分裂时随机分配到细胞的一极，故分裂得到的4个子细胞中可能都带有放射性，C错误；由于DNA进行半保留复制，第一次复制完的18个DNA均为一条链含放射性，一条链不含，再进行第二次细胞分裂，由于DNA半保留复制，更换培养基后第二次分裂期的细胞中，含有放射性的染色体有18条，D正确。 12. (2024·山东卷)制备荧光标记的DNA探针时，需要模板、引物、DNA聚合酶等。在只含大肠杆菌DNA聚合酶、扩增缓冲液、H2O和4种脱氧核苷酸(dCTP、dTTP、dGTP和碱基被荧光标记的dATP)的反应管①～④中，分别加入如表所示的适量单链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。能得到带有荧光标记的DNA探针的反应管有(D) 反应管 加入的单链DNA ① 5′-GCCGATCTTTATA-3′ 3′-GACCGGCTAGAAA-5′ ② 5′-AGAGCCAATTGGC-3′ ③ 5′-ATTTCCCGATCCG-3′ 3′-AGGGCTAGGCATA-5′ ④ 5′-TTCACTGGCCAGT-3′ A．①② B．②③ C．①④ D．③④ 【解析】由于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，故表中一条单链DNA分子不发生自身环化而延伸子链，但两条链可以分别作为引物和模板，形成双链DNA区。分析反应管①～④中分别加入的适量单链DNA可知(见下表)，①中两条单链DNA分子之间具有互补的序列，但双链DNA区之外的3′端无模板，因此无法进行DNA合成，不能得到带有荧光标记的DNA探针；②中单链DNA分子内具有自身互补的序列，两条链可以形成双链DNA区，但合成的DNA链中不含碱基A，不能得到带有荧光标记的DNA探针；③中两条单链DNA分子之间具有互补的序列，且双链DNA区之外的3′端有模板和碱基T，因此进行DNA合成能得到带有荧光标记的DNA探针；④中单链DNA分子内具有自身互补的序列，两条链可以形成双链DNA区，且双链DNA区之外的3′端有模板和碱基T，因此进行DNA合成能得到带有荧光标记的DNA探针。综上，能得到带有荧光标记的DNA探针的反应管有③④。 反应管 加入的单链DNA ① 　　　5′-GCCGATCTTTATA-3′ 3′-GACCGGCTAGAAA-5′　3′无模板 ② 5′-AGAGCCAATTGGC-3′ 3′-CGGTTAACCGAGA-5′ ③ 5′-ATTTCCCGATCCG-3′ 　3′-AGGGCTAGGCATA-5′ ④ 5′-TTCACTGGCCAGT-3′ 3′-TGACCGGTCACTT-5′ 二、 多项选择题 13. (2024·扬州中学改编)20世纪50年代初，查哥夫对多种生物DNA做了碱基定量分析，发现(A＋T)/(C＋G)的值如下表。结合所学知识，你认为不能得出的结论有(ABD) 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．小麦和鼠的DNA所携带的遗传信息相同 B．猪的DNA结构比大肠杆菌DNA结构更稳定一些 C．同一生物不同组织的DNA碱基组成相同 D．小麦DNA中(A＋T)的数量是鼠DNA中(C＋G)数量的1.21倍 【解析】DNA分子中碱基对的排列顺序代表遗传信息，由题表可知，小麦和鼠DNA中(A＋T)/(C＋G)的值相同，但是碱基对的排列顺序不相同；由于碱基A与T之间有两个氢键，而G与C之间有三个氢键，DNA分子中(G＋C)之和所占比例越大，DNA分子结构越稳定，(A＋T)/(C＋G)的值越大，(G＋C)占整个DNA分子的比例越小，因此大肠杆菌的DNA分子结构比猪的稳定；同一生物的不同组织的遗传物质相同，即DNA碱基组成相同；小麦和鼠DNA中(A＋T)/(C＋G)的值相同，但是碱基的总数不一定相同，小麦DNA中(A＋T)与鼠DNA中(C＋G)的比例关系不能确定。 14. (2024·南通四模)某些线性DNA病毒以下图所示方式进行DNA复制，相关叙述正确的是(AB) A．复制过程遵循碱基互补配对原则 B．以脱氧核苷酸为原料沿子链的3′端延伸 C．新合成的链1和链2组成一个新的DNA分子 D．该复制方式具有多起点、单向、半不连续复制的特点 【解析】新合成的链1和链2分别与模板链组成新的DNA分子，C错误；据图判断，该复制方式具有多起点、单向的特点，但都是从5′→3′的连续复制，D错误。 15. 将果蝇一个普通的精原细胞放在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液中，让其进行减数分裂并产生四个精子。取一个精子与正常的无放射性的卵细胞结合形成受精卵，转入无放射性的发育培养液中继续培养。分析此过程，以下说法正确的有(ABC) A．减数分裂Ⅰ前期形成的四分体中都含有4个被3H标记的DNA分子 B．这4个精子都含3H，每个精子中被标记的染色体数为4条 C．受精卵第一次有丝分裂后期含3H标记的染色体数为4条 D．受精卵第一次有丝分裂产生的子细胞含3H标记的染色体数都为4条 【解析】经间期DNA半保留复制，减数分裂Ⅰ前期形成的每个四分体都含有4个被3H标记的DNA分子，A正确；果蝇体细胞含8条染色体，精子中的染色体数目减半，这4个精子都含3H，每个精子中被标记的染色体数为4条，B正确；受精卵含8条染色体，4条被标记(来自精子)，4条未标记(来自卵细胞)，转入无放射性的发育培养液中继续培养，染色体复制后有4条染色单体被标记，第一次有丝分裂后期着丝粒分裂，含3H标记的染色体数为4条，C正确；有丝分裂后期染色单体分开，分别移向两极(此过程形成的子染色体随机地移向细胞两极)，产生的子细胞含3H标记的染色体数为0～4条，D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第27讲　DNA的结构和复制 【课标要求】 1.概述DNA分子是由四种脱氧核苷酸构成的，通常由两条碱基互补配对的反向平行长链形成双螺旋结构，碱基的排列顺序编码了遗传信息； 2.概述多数生物的基因是DNA分子的功能片段，有些病毒的基因在RNA分子上； 3.概述DNA分子通过半保留方式进行复制； 4.实验：制作DNA分子双螺旋结构模型。 考点1　DNA分子结构及制作模型 考 点 透 析 知识1　DNA结构模型的构建 1. 主要构建者：沃森和克里克。 2. 构建过程 知识2　DNA分子的结构 1. DNA的结构 DNA是 结构，其反向平行的两条长链是由4种 通过 形成的。 巧记：DNA分子结构的“五、四、三、二、一” 　  解 疑 释 惑 DNA分子结构模型解读 图1 图2 (1)由图1可解读以下信息： (2)图2是图1的简化形式，其中 代表3′，5′－磷酸二酯键， 是氢键。(填编号)  归 纳 总 结 几种化合物中常考的“键” (1)DNA分子中含有磷酸二酯键和氢键。RNA分子中含有磷酸二酯键，部分含有氢键。(注：氢键不是化学键。) ①磷酸二酯键存在于核苷酸内部和核苷酸之间，一般DNA聚合酶、RNA聚合酶、限制性内切核酸酶和DNA连接酶作用于核苷酸之间的磷酸二酯键；②解旋酶、RNA聚合酶和高温均能破坏氢键，但氢键的形成不需要酶。 (2)蛋白质分子中含有肽键和氢键，有的蛋白质分子中还含有二硫键(存在于链内或链之间)。 (3)ATP和ADP中分别含有2个和1个特殊的化学链(磷酐键)。 2. DNA结构的特点 (1)稳定性：磷酸和脱氧核糖交替连接，排列在外侧构成基本骨架。 (2)多样性：碱基对多种多样的排列顺序。如n个碱基对组成的DNA分子，可能的碱基对排列顺序有 种(其中n代表碱基对数)。 (3)特异性：每种DNA分子都有特定的 排列顺序，代表了特定的遗传信息。 思辨小练 判断下列说法的正误： (1)双链DNA分子中一条链上的相邻碱基是通过氢键相连的。( ) (2)一个双链DNA分子中含有2个或0个游离的磷酸基团。( ) (3)DNA分子中，G和C的相对含量越高，DNA分子的热稳定性越高。( ) (4)DNA中的脱氧核糖都连接着两个磷酸基团。( ) 典 题 说 法 考向1　DNA分子的结构 例1 (2024·浙江6月卷)下列关于双链DNA分子结构的叙述，正确的是( ) A. 磷酸与脱氧核糖交替连接构成了DNA的基本骨架 B. 双链DNA中T占比越高，DNA热变性温度越高 C. 两条链之间的氢键形成由DNA聚合酶催化 D. 若一条链的G＋C占47%，则另一条链的A＋T也占47%  深 度 指 津 DNA分子中碱基互补配对相关计算 (1)规律一：一个双链DNA分子中，A＝T、C＝G，则A＋G＝C＋T，即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。 (2)规律二：在双链DNA分子中，互补的两碱基之和如A＋T或C＋G占全部碱基的比值等于其任何一条单链中该种碱基之和所占的比值。 (3)规律三：在双链DNA中，一条单链的(A1＋G1)/(T1＋C1)的值与其互补单链的(A2＋G2)/(T2＋C2)的值互为倒数关系。但在整个DNA分子中(A＋G)/(T＋C)等于1。 (4)规律四：在双链DNA中，一条单链的(A＋T)/(G＋C)的值，与该互补链的(A＋T)/(G＋C)的值是相等的，与整个DNA分子中的(A＋T)/(G＋C)的值是相等的。 注：规律一、二要求理解并记忆，规律三、四理解即可。 考向2　制作DNA双螺旋结构模型 例2 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 考点2　基因的概念 考 点 透 析 1. 基因的概念 基因通常是 。有些病毒的遗传物质是RNA，对此类病毒而言，基因就是有遗传效应的 片段。 注：这里的“遗传效应”主要是指指导蛋白质合成、控制生物体性状等，即遗传物质的“复制、遗传和表达”。 2. 基因、DNA及染色体的关系 　 思辨小练 1. 判断下列说法的正误： (1)DNA可以划分成若干片段，每个片段都是基因。( ) (2)有些病毒只有RNA，故该病毒没有基因。( ) (3)细胞质内的基因也能控制生物性状，有些性状是细胞核基因和细胞质基因共同控制的。( ) 2. 基因、DNA、染色体三者的关系 (1)基因与DNA的关系：两者的化学成分是一样的，基本组成单位都是 。 (2)基因与染色体的关系：基因与染色体是 的 关系(即基因与染色体的行为存在一致性。这个“推论”的提出者是萨顿，而证明此推论的是摩尔根及其学生，运用的是“假说—演绎法”)。 ①等位基因存在于 上，染色体的行为与基因的遗传有很大关系。 ②每条染色体上有 个基因。 (3)染色体与DNA的关系：染色体是DNA的 。 ①染色体主要由 组成(还含有少量RNA)，分布在细胞核中(真核生物的DNA主要分布在细胞核中)。 ②叶绿体、线粒体、原核生物的拟核、质粒，以及部分病毒中也有DNA。 典 题 说 法 考向　对基因概念的理解 例 (2024·北京卷)摩尔根和他的学生们绘出了第一幅基因位置图谱，示意图如下，相关叙述正确的是( ) 果蝇X染色体上一些基因的示意图 A. 所示基因控制的性状均表现为伴性遗传 B. 所示基因在Y染色体上都有对应的基因 C. 所示基因在遗传时均不遵循孟德尔定律 D. 四个与眼色表型相关基因互为等位基因  审 答 指 导 由图示可知，控制果蝇图示性状的基因在该染色体上呈线性排列，果蝇的四个与眼色表型相关的基因位于同一条染色体上。 变式 抽取孕妇静脉血后，可从中分离出胎儿游离DNA，测定其碱基序列，对比分析后可确定胎儿是否患遗传病。下列叙述错误的是( ) A. 胎儿细胞中的DNA都存在于染色体上 B. DNA一般呈双链，以碳链为基本骨架 C. 胎儿与母亲的DNA脱氧核苷酸的排列顺序不完全相同 D. 胎儿DNA的脱氧核苷酸排列顺序储存着胎儿的遗传信息 考点3　DNA的复制 考 点 透 析 1. 对DNA复制方式的探究 DNA复制方式的三种假说 DNA半保留复制的实验证据 技术 密度梯度离心、同位素标记法 过程 结论 DNA以 的方式复制 2. DNA的复制概述 概念 以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程 时期 期和减数分裂前的间期 场所 DNA存在的场所，主要是 过程 解旋→合成子链→子链延伸→亲子链复旋 条件 ①模板：亲代DNA的每一条链； ②原料：4种游离的 ； ③能量： 释放的能量(用于解旋)； ④酶： 和 等 结果 正常情况下，1个DNA复制形成2个与亲代DNA完全相同的DNA 特点 边解旋边复制、半保留复制等 意义 将 从亲代传给子代，从而保持了 的连续性 3. DNA的复制过程  深 度 指 津 DNA分子复制的特点 (以真核细胞的DNA复制为例进行模型构建) (1)DNA分子复制的一般共性： 复制、边解旋边复制、子链延伸方向是 (DNA复制中DNA聚合酶复制子链DNA的机制：①将游离的脱氧核苷酸添加到双链核酸引物链的3′端；②催化以DNA为模板的子链延伸)。 (2)DNA分子复制是从多个起点开始的，但多起点并非同时进行。 (3)DNA分子复制是边 边双向复制的。 (4)半不连续复制：子链延伸方向与解旋方向一致时，子链复制是连续的；反之则不连续。 (5)基于真核生物基因组较大，真核生物的这种复制方式的意义在于 。 思辨小练 判断下列说法的正误： (1)DNA复制时，严格遵循A—T、C—G的碱基互补配对原则。( ) (2)在一个细胞周期中，DNA复制过程中的解旋发生在两条DNA母链之间。( ) (3)原核细胞内DNA的合成都需要DNA片段作为引物。( ) (4)在DNA的复制过程中，只需要解旋酶和DNA聚合酶。( ) 典 题 说 法 考向1　探究DNA复制方式及DNA复制相关计算 例1 某双链仅含15N的DNA分子含有2 400个碱基，胞嘧啶占28%。该DNA分子在以14N为原料的培养基中复制3次，将全部产物进行密度梯度离心，得到图甲实验结果，将全部复制产物解旋后再离心，则得到图乙实验结果。下列有关分析错误的是( ) A. 密度梯度离心的实验结果支持全保留复制理论 B. 1层全部是仅含14N的DNA,2层中含有的DNA数是1层的1/3 C. 3层与4层的核苷酸链数之比为7∶1 D. 从外界吸收的游离的胸腺嘧啶为3 696个，其在乙中全部分布在3层  深 度 指 津 “图解法”分析DNA复制过程中的数量关系 DNA分子的复制为半保留复制，一个DNA分子复制n次，则有： (1)DNA分子数 ①子代DNA分子数＝2n个。 ②含有亲代DNA链的子代DNA分子数＝ 个。 ③不含亲代DNA链的子代DNA分子数＝ 个。 (2)脱氧核苷酸链数 ①子代DNA分子中脱氧核苷酸链数＝2n＋1条。 ②子代中含有亲代的脱氧核苷酸链数＝ 条。 ③新合成的脱氧核苷酸链数＝ 条。 注意：a.若初始为1个DNA分子，在DNA分子复制过程中，无论复制了几次，含有亲代脱氧核糖核苷酸单链的DNA分子都只有2个。b.看清试题中问的是“DNA分子数”还是“链数”，“含”还是“只含”等关键词。 (3)消耗的脱氧核苷酸数 ①若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要消耗该种脱氧核苷酸数为 个。 ②n次复制后，DNA分子含该种脱氧核苷酸数＝m×2n个，(n－1)次复制后，DNA分子含该种脱氧核苷酸数＝m×2n－1个，则第n次复制需该种脱氧核苷酸数＝m×2n－m×2n－1＝m×(2n－2n－1)＝m×2n－1个。 注意看清两点：a.碱基的单位是“对”还是“个”。b.“DNA分子复制了n次”还是“第n次复制”，前者包括所有的复制，但后者只包括第n次的复制。 考向2　DNA复制过程 例2 (2025·如皋期初)如图为大肠杆菌拟核DNA的复制示意图，复制从一个起点开始，形成复制泡，“→”表示子链延伸方向。现将未被标记的大肠杆菌置于含18O标记的dGTP(三磷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸)的培养液中培养，使新合成的DNA链中的dG(脱氧鸟苷)均被18O标记，以下说法正确的是( ) A. 该过程利用了放射性同位素标记技术 B. 图中复制泡形成于有丝分裂前的间期，复制起点A—T碱基对含量较高 C. 一个复制叉内的半不连续复制与DNA聚合酶催化的子链延伸方向有关 D. dG(脱氧鸟苷)由脱氧核糖和鸟嘌呤组成，是DNA的基本组成单位 考向3　DNA复制与细胞分裂的关系 例3 (2024·无锡江阴二中)5－溴尿嘧啶(BrdU)与胸腺嘧啶脱氧核苷类似，能够与腺嘌呤(A)配对，掺入新合成的DNA子链中。DNA的一条链含有BrdU的染色单体为α型，DNA的两条链均含BrdU的染色单体为β型。将洋葱根尖分生组织的某一细胞放在含BrdU的培养液中进行培养时，所有子细胞的分裂都同步进行。关于子细胞(2n＝16)处于第二、三个细胞周期时的姐妹染色单体情况的叙述，错误的是( ) A. 第二次分裂中期每个细胞含α型染色单体16条 B. 第二次分裂中期所有细胞中的α型染色单体共32条 C. 第三次分裂中期每个细胞中的α型染色单体为0～16条 D. 第三次分裂中期所有细胞中的α型染色单体共48条  深 度 指 津 巧用图解，突破DNA复制与细胞分裂中染色体标记问题 解答此类问题的关键是构建细胞分裂过程模型图，并完成染色体与DNA的转换。具体如下： 第一步：画出含一条染色体的细胞图，下方画出该条染色体上的1个DNA分子，用竖实线表示含同位素标记。 第二步：画出复制一次，分裂一次的子细胞染色体图，下方画出染色体上的DNA链，未被标记的新链用竖虚线表示。 第三步：再画出第二次复制(分裂)后细胞的染色体组成和DNA链的情况。 第四步：若继续推测后期情况，可想象着丝粒分裂，染色单体(a与a′)分开的局面，并进而推测子细胞中染色体情况。 配套精练 第27讲　DNA的结构和复制 一、 单项选择题 1. DNA是生物主要的遗传物质，具有稳定结构的DNA才能储存和传递遗传信息。下列有关DNA分子结构的叙述，正确的是( ) A．DNA双链外侧的核糖和磷酸交替连接构成基本骨架 B．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 C．沃森和克里克根据A与T配对、G与C配对，推导出DNA中嘌呤和嘧啶数目相等 D．沃森和克里克借助DNA的X光衍射图谱的物理模型，推算出DNA呈螺旋结构 2. (2021·北京卷)酵母菌的DNA中碱基A约占32%。下列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% 3. (2024·浙江1月卷)大肠杆菌在含有3H－脱氧核苷培养液中培养，3H－脱氧核苷掺入到新合成的 DNA链中，经特殊方法显色，可观察到双链都掺入3H－脱氧核苷的 DNA区段显深色，仅单链掺入的显浅色，未掺入的不显色。掺入培养中，大肠杆菌拟核 DNA 第2 次复制时，局部示意图如图。DNA 双链区段①②③对应的显色情况可能是( ) A. 深色、浅色、浅色 B．浅色、深色、浅色 C．浅色、浅色、深色 D．深色、浅色、深色 4. (2024·连云港赣榆中学)某生物兴趣学习小组在“制作DNA双螺旋结构模型”活动前，准备了如表所示材料及相关连接物若干，充分利用相关材料，最后成功搭建出了一个完整的DNA分子模型。下列关于他们构建的DNA模型的叙述，错误的是( ) 600个 520个 110个 130个 120个 150个 110个 A．该模型中含有460个脱氧核苷酸 B．该模型为理论上能搭建出的4230种不同的DNA分子模型之一 C．该模型中嘌呤总数和嘧啶总数的比是1∶1 D．该模型中需要代表碱基对之间的氢键的连接物580个 5. (2024·江苏卷)治疗恶性黑色素瘤的药物DIC是一种嘌呤类生物合成的前体，能干扰嘌呤的合成。下列相关叙述错误的是( ) A. 嘌呤是细胞合成DNA和RNA的原料 B．DIC可抑制细胞增殖，使其停滞在细胞分裂间期 C．细胞中蛋白质的合成不会受DIC的影响 D．采用靶向输送DIC可降低对患者的副作用 6. (2024·镇江期中)核酸是细胞内遗传信息的携带者。下列关于核酸的叙述，正确的是( ) A．细胞内核酸分布于细胞核和细胞质基质中 B．RNA中的两个核苷酸之间可通过氢键或磷酸二酯键连接 C．若双链DNA分子中胞嘧啶占比为n，则每条单链上的胞嘧啶占比为n～2n D．核酸携带的遗传信息改变，则控制合成的蛋白质也将发生改变 7. (2024·淮安期中)复制原点是一段富含A、T碱基的DNA序列，DNA复制时，在复制原点处DNA解旋和子链合成会形成“Y”字型的复制叉，如图所示。下列叙述错误的是( ) A．复制原点含氢键较少，更易解旋 B．一个DNA分子中可能含多个复制原点 C．Ⅲ、Ⅳ链的延伸方向与复制叉移动方向相同 D．Ⅰ链与Ⅳ链中的碱基排列顺序相同 8. (2024·无锡四校调研)DNA分子复制时，解旋后的DNA单链极不稳定，可重新形成双链DNA，但在细胞内存在大量的DNA单链结合蛋白(SSB)，能很快与DNA单链结合，从而阻止DNA的重新螺旋。当新DNA链合成到某一位置时，SSB会自动脱落。下图表示细胞核中DNA分子复制的部分过程，下列说法错误的是( ) A．酶①的作用是完成DNA分子中遗传信息的暴露，有利于子链合成 B．酶②在解旋酶、SSB后起作用，需模板和引物，催化方向是5′→3′端 C．SSB与DNA间易形成磷酸二酯键也易断裂，便于SSB的结合和脱落 D．复制形成的两个子代DNA分子随着丝粒的分裂而分开 9. (2024·宿迁四模)DNA分子的碱基具有吸收260 nm波长光的特性。当DNA两条链碱基紧密连接时，吸光度偏低；两条链分离时，吸光度升高，因此DNA变性可通过DNA溶液对260 nm波长光的吸光度来检测。肺炎链球菌DNA的变性曲线如图所示，吸光度达到最大值的50%时的温度称为熔解温度(Tm)。下列说法正确的是( ) A．加热会破坏脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键，使DNA变性 B．A、T碱基对所占比例越高的DNA，变性曲线中Tm值越大 C．加热至约70 ℃时，DNA两条链从一端向另一端逐渐分离 D．利用PCR技术检测目的基因时需要先将DNA变性 10. (2025·海安期初)M13噬菌体是一种寄生于大肠杆菌的丝状噬菌体，其DNA为含有6 407个核苷酸的单链环状DNA。下图中①～⑥表示M13噬菌体遗传物质的复制过程，其中SSB是单链DNA结合蛋白。下列相关叙述正确的是( ) A．M13噬菌体的遗传物质复制过程中不需要先合成RNA引物来引导子链延伸 B．SSB可以防止解开的两条单链重新形成双链，有利于DNA复制 C．过程⑥得到的单链环状DNA是过程②～⑤中新合成的子链DNA D．过程②～⑥需要断裂2个磷酸二酯键，合成6 407个磷酸二酯键 11. (2024·如皋适应性考三)将某植物的分生区细胞(2n＝18)培养在含放射性标记胸腺嘧啶的培养基中，一段时间后更换到无放射性培养基中培养一段时间。测定分裂期细胞中带放射性DNA的细胞百分率，结果如下图。下列分析正确的是( ) A．细胞在放射性标记胸腺嘧啶培养基中分裂了一次，所有核酸均带上了放射性 B．更换培养基10 h后，开始有细胞进入第二次分裂 C．更换培养基后1个细胞分裂两次形成的4个子细胞中，2个带有放射性 D．更换培养基后第二次分裂期的细胞中，含有放射性的染色体有18条 12. (2024·山东卷)制备荧光标记的DNA探针时，需要模板、引物、DNA聚合酶等。在只含大肠杆菌DNA聚合酶、扩增缓冲液、H2O和4种脱氧核苷酸(dCTP、dTTP、dGTP和碱基被荧光标记的dATP)的反应管①～④中，分别加入如表所示的适量单链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。能得到带有荧光标记的DNA探针的反应管有( ) 反应管 加入的单链DNA ① 5′-GCCGATCTTTATA-3′ 3′-GACCGGCTAGAAA-5′ ② 5′-AGAGCCAATTGGC-3′ ③ 5′-ATTTCCCGATCCG-3′ 3′-AGGGCTAGGCATA-5′ ④ 5′-TTCACTGGCCAGT-3′ A．①② B．②③ C．①④ D．③④ 二、 多项选择题 13. (2024·扬州中学改编)20世纪50年代初，查哥夫对多种生物DNA做了碱基定量分析，发现(A＋T)/(C＋G)的值如下表。结合所学知识，你认为不能得出的结论有( ) 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．小麦和鼠的DNA所携带的遗传信息相同 B．猪的DNA结构比大肠杆菌DNA结构更稳定一些 C．同一生物不同组织的DNA碱基组成相同 D．小麦DNA中(A＋T)的数量是鼠DNA中(C＋G)数量的1.21倍 14. (2024·南通四模)某些线性DNA病毒以下图所示方式进行DNA复制，相关叙述正确的是( ) A．复制过程遵循碱基互补配对原则 B．以脱氧核苷酸为原料沿子链的3′端延伸 C．新合成的链1和链2组成一个新的DNA分子 D．该复制方式具有多起点、单向、半不连续复制的特点 15. 将果蝇一个普通的精原细胞放在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液中，让其进行减数分裂并产生四个精子。取一个精子与正常的无放射性的卵细胞结合形成受精卵，转入无放射性的发育培养液中继续培养。分析此过程，以下说法正确的有( ) A．减数分裂Ⅰ前期形成的四分体中都含有4个被3H标记的DNA分子 B．这4个精子都含3H，每个精子中被标记的染色体数为4条 C．受精卵第一次有丝分裂后期含3H标记的染色体数为4条 D．受精卵第一次有丝分裂产生的子细胞含3H标记的染色体数都为4条 学科网（北京）股份有限公司 $$