第20讲 DNA分子的结构、复制与基因的本质（复习课件）（北京专用）高考生物一轮复习讲练测

第20讲 DNA分子的结构、复制与基因的本质 北京专用 讲师：xxx 2026年高考一轮复习 1 01 考情解码·考点定标 智能导览·极速定位 02 体系构建·思维领航 03 考点突破·考向探究 04 真题感知·命题洞见 考点一 DNA分子的结构 知识点1 DNA分子的结构及特点 知识点2 DNA中碱基数量的计算规律 考向1 DNA分子的结构及特点 考向2 DNA中碱基相关计算 考点二 DNA的复制 知识点1 探究DNA复制的方式 05 学以致用·能力提升 长句作答类 知识点2 DNA复制的过程 知识点3 DNA复制相关计算 考向1 DNA分子复制过程及特点 考点2 DNA复制的相关计算 考点三 基因的本质 知识点1 基因是有遗传效应的DNA片段 考向1 基因是有遗传效应的DNA片段 01 考情解码·考点定标 考情解码·考点定标 考情 分析 1．从命题题型和内容上看，该部分内容在选择题和非选择题中均有涉及。 2．命题趋势 （1）选择题：侧重基础概念与计算（如碱基比例、复制次数计算）。 （2）综合题：常结合实验分析、图表解读。 3.易错点与难点 （1）计算复制n次后的DNA总数（2n）、含标记链的DNA数量时忽略“初始链”。 （2）混淆“遗传信息”与“碱基序列”，遗传信息是碱基的排列顺序而非单个碱。 （3）误将“半保留复制”理解为“半条链复制”，需明确子代DNA含一条母链。 复习目标 1.精准记忆DNA双螺旋结构细节（骨架成分、碱基配对、方向性）。 2.理解复制过程的动态变化（解旋酶、DNA聚合酶的作用）。 高频考点 考查形式 真题统计 DNA分子的结构 选择题 2024北京卷，T2；2021北京卷，T4 DNA的复制 选择题 2025北京卷，T5；2023北京卷，T21 4 02 体系构建·思维领航 体系构建·思维领航 DNA的结构 DNA分子的双螺旋结构 DNA分子的结构复制与基因的本质 DNA的复制 条件：①模板：亲代DNA的两条链；②原料：四种脱氧核苷酸；③酶：解旋酶和DNA聚合酶；④能量；⑤引物：一小段RNA(多起点复制，细胞中的复制需要多个引物) 准确复制的原因：DNA分子独特的双螺旋结构提供精确模板；通过碱基互补配对原则保证了复制准确地进行 基因通常是有遗传效应的 DNA 片段 基因通常是有遗传效应的DNA片段 DNA能够储存足够量的遗传信息；遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中；碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA的多样性，而碱基特定的排列顺序，又构成了每个DNA分子的特异性；DNA的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。 DNA分子是由两条链构成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构 DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基对排列在内侧，A与T配对，G与C配对 DNA分子的特点：稳定性，多样性，特异性 特点：半保留复制，边解旋边复制 意义：DNA分子通过复制，将遗传信息从亲代传给了子代，从而保持了遗传信息的连续性 03 考点突破·考向探究 考点一 DNA分子的结构 知识点1  DNA分子的结构及特点 1.DNA双螺旋结构模型的构建 威尔金斯和富兰克林提供____________ DNA是以4种__________为单位连接而成的长链，分别含有_____________4种碱基 沃森和克里克推算出DNA分子呈_____结构 尝试建立多种不同的模型：双螺旋、三螺旋 被否定 查哥夫提出DNA分子中A的量等于 ,C的量等于 。 构建DNA 模型 脱氧核苷酸 A、T、G、C DNA衍射图谱 螺旋 修正、重建 验证 DNA具有恒定的直径；能解释4种碱基的数量关系；制作的模型与DNA的X射线衍射照片推算出的DNA双螺旋结构相符。 T G 沃森和克里克 双螺旋结构 考向研析 知识夯基 考点一 DNA分子的结构 知识点1  DNA分子的结构及特点 2.DNA的结构 （1）组成元素：C、H、O、N、P （2）组成单位：脱氧核糖核苷酸 脱氧核糖上与碱基相连的碳叫作1'-C，与磷酸基团相连的碳叫作5'-C。 考向研析 知识夯基 考点一 DNA分子的结构 知识点1  DNA分子的结构及特点 （3）结构 ①由 的脱氧核苷酸长链盘旋成双螺旋结构。 ②外侧: 和 交替连接，构成基本骨架； ③内侧:碱基通过 连接成碱基对。 ④碱基互补配对原则： 。 两条反向平行 脱氧核糖 磷酸 氢键 A=T   G≡C 考向研析 知识夯基 考点一 DNA分子的结构 知识点1  DNA分子的结构及特点 DNA结构总结 (1)DNA的一条单链具有两个末端，一端有一个游离的磷酸基团，称作5’－端 ，另一端有一个羟基(—OH)，称作3’-端，两条单链走向相反，一条单链是从5’－端到3’－端的，另一条单链是从3’－端到5’－端的。 (2)DNA只有4种脱氧核苷酸，能够储存足够量遗传信息的原因是构成DNA的4种脱氧核苷酸的数目成千上万，脱氧核苷酸的排列顺序千差万别。 归纳总结 考向研析 知识夯基 考点一 DNA分子的结构 知识点1  DNA分子的结构及特点 DNA结构总结 （3）数量关系 a.一个磷酸可与1或2个脱氧核糖相连 b.每个DNA分子片段中，有2个游离的磷酸基团 c.脱氧核糖数=磷酸数=含氮碱基数 d.A一T间有2个氢键，G—C间有3个氢键 【注意】DNA分子中氢键越多，越稳定。 归纳总结 考向研析 知识夯基 考点一 DNA分子的结构 知识点1  DNA分子的结构及特点 DNA结构总结 （4）位置关系 a.单链中相邻碱基通过脱氧核糖一磷酸一脱氧核糖连接 b.互补链中相邻碱基通过氢键相连 （5）连接方式 a.氢键：连接互补链中的互补配对的碱基 b.磷酸二酯键:连接单链中相邻的两个脱氧核苷酸 归纳总结 考向研析 知识夯基 考点一 DNA分子的结构 知识点1  DNA分子的结构及特点 DNA结构总结 （6）酶的作用位点 a.解旋酶：打开氢键，使DNA双链解开 b.DNA酶：打开磷酸二酯键，水解DNA c.限制酶：识别双链DNA分子中的某种特定核苷酸序列，并使 每条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开 d.DNA聚合酶：形成磷酸二酯键，使子链延伸 e.DNA连接酶：形成磷酸二酯键,连接DNA片段 归纳总结 考向研析 知识夯基 考点一 DNA分子的结构 知识点1  DNA分子的结构及特点 3.DNA结构的特点 (1)稳定性：空间结构相对稳定。 ①两条主链上磷酸与脱氧核糖交替排列的顺序不变，排列在外侧构成基本骨架； ②两条链间的碱基互补配对方式稳定不变，总是A与T、G与C配对。碱基对及其侧链基团对维持DNA分子的空间结构的稳定有着重要的作用。 (2)多样性：碱基多种多样的排列顺序 若DNA含有n个碱基对，则其可能有4n种碱基排列顺序 (3)特异性：每个DNA分子都有特定的碱基排列顺序，代表了特定的遗传信息。 考向研析 知识夯基 考点一 DNA分子的结构 知识点1  DNA分子的结构及特点 4.DNA的变性与复性 （1）DNA的变性：碱基对的氢键断裂，双链变成单链。 解旋酶、RNA聚合酶、90-95℃ （2）DNA的复性：变性DNA 在适当条件下，使两条彼此分开的链恢复到双螺旋结构 热变性DNA一般经缓慢冷却后即可复性，此过程称之为" 退火"(annealing） 55-60℃ 考向研析 知识夯基 考点一 DNA分子的结构 知识点2  DNA中碱基数量的计算规律点 1.设DNA一条链为1链，互补链为2链。根据碱基互补配对原则可知：A1=T2 ， T1=A2， G1 = C2 ， C1=G2。则在双链DNA中： A = T ， G = C。 规律一：在双链DNA中嘌呤碱基总数与嘧啶碱基总数相等，即A＋G等于T＋C。A+G=T+C=A+C=T+G=碱基总数的50% 例1：某生物细胞DNA分子的碱基中，腺嘌呤的分子数占18%，那么鸟嘌呤的分子数占（ ） A. 9 % B.18 % C. 32 % D. 64 % C 考向研析 知识夯基 考点一 DNA分子的结构 知识点2  DNA中碱基数量的计算规律点 规律二：互补碱基之和的比例在任意一条链及整个DNA分子中都相同，即若在一条链中(A+T)/(G+C)＝m，在互补链及整个DNA分子中(A+T)/(G+C)＝m。 A+T G+C A1+T1 G1+C1 A2 +T2 G2 +C2 = = A1 +T1 （A+T） 1 2 = = A2 +T2 （G+C） 1 2 G1 +C1 G2 +C2 = = 例2、某双链DNA分子中，A与T之和占整个DNA碱基总数的54%，其中一条链上G占该链碱基总数的22%。求另一条链上G占其所在链碱基总数的百分含量是多少？ 24% 考向研析 知识夯基 考点一 DNA分子的结构 知识点2  DNA中碱基数量的计算规律点 规律三：非互补碱基之和的比例在两条互补链中互为倒数，在整个DNA分子中为1，即若在DNA分子的一条链中（A+G）/（T+C）＝a，则在其互补链中（A+G）/（T+C）＝1/a，而在整个DNA分子中（A+G）/（T+C）＝1。 A1+G1 T1+C1 =a T2+C2 A2+G2 =1/a A1+C1 T1+G1 T2+G2 A2+C2 = A+G T+C =1 例3：DNA分子中一条单链中，（A+G）/（T+C）=0.4，则互补链中和整个DNA分子中该比值分别是（ ） A.0.4和0.6 B.2.5和1.0 C.0.4和0.4 D.0.6和1.0 B 考向研析 知识夯基 考点一 DNA分子的结构 知识点2  DNA中碱基数量的计算规律点 规律四：某种碱基在双链中所占的比例等于它在每一条单链中所占比例和的一半。 考向研析 知识夯基 考点一 DNA分子的结构 知识点2  DNA中碱基数量的计算规律点 DNA指纹技术 1.什么是DNA指纹? 特定的限制性内切核酸酶能将DNA分子切割成多个长度不同的片段，再利用电泳等技术分离这些片段，即可获得DNA片段图谱，即DNA指纹。 2.DNA指纹技术的原理是什么? 在真核生物基因组DNA中存在着一些高度重复的序列，即由一短序列首尾相连、多次重复串联而成，其具有高度特异性，几乎可以使每个个体形成唯一的特征性带型。 深度拓展 考向研析 知识夯基 考点一 DNA分子的结构 考向1 DNA分子的结构及特点 1．（24-25高三上·北京海淀·期中）DNA指纹技术应用于亲子鉴定时，先用酶切法将待检测的样品DNA切成许多片段，然后用电泳的方法将这些片段按大小分开，形成DNA指纹图。下列相关叙述错误的是（    ） A．血液、精液和头发中提取的DNA可作为待测样品 B．两个随机个体间DNA序列相同的可能性微乎其微 C．同一个体不同组织样品间的DNA指纹图一般不同 D．子代DNA指纹条带通常在亲本中有对应指纹条带 同一个人不同组织的细胞都是由受精卵有丝分裂、分化形成的，故同一个人的不同组织产生的DNA指纹图相同，C错误 C 考向研析 知识夯基 考点一 DNA分子的结构 考向1 DNA分子的结构及特点 2．（2025·北京东城·一模）ecDNA是细胞染色体DNA之外的双链环状DNA分子，其上的基因转录非常活跃。下列关于ecDNA的说法错误的是（　　） A．两条链具有反向平行的关系 B．每个脱氧核糖与2个磷酸基团相连 C．嘌呤和嘧啶碱基的数目相同 D．不存在与RNA聚合酶结合的启动子 ecDNA上的基因转录非常活跃，启动子的作用是驱动基因转录出mRNA，是RNA聚合酶识别和结合的部位，所以ecDNA上存在与RNA聚合酶结合的启动子，D错误 D 考向研析 知识夯基 考点一 DNA分子的结构 考向1 DNA分子的结构及特点 3.下图为DNA分子部分片段示意图，下列有关叙述正确的是（　　） A．甲链中脱氧核糖均与两个磷酸基团相连 B．乙链的碱基序列依次为5'-TGCA-3' C．甲链中碱基C和碱基G通过氢键相连 D．若该分子中GC含量高，则稳定性较强 由于C-G之间有3个氢键，A-T之间有2个氢键，因此若该分子中GC含量高，则热稳定性较好，D正确。 D 考向研析 知识夯基 考点一 DNA分子的结构 考向1 DNA分子的结构及特点 4.DNA分子在复制过程中，某位点上的一个正常碱基（设为P）由于诱变变成了尿嘧啶。该DNA连续复制两次，得到的4个子代DNA分子相应位点上的碱基对分别为U-A、A-T、G-C、C-G。推测“P”可能是（    ） A．胸腺嘧啶 B．腺嘌呤 C．胸腺嘧啶或腺嘌呤 D．胞嘧啶或鸟嘌呤 可以肯定的原碱基肯定不是A或者T，如果是A或T后代无论怎么复制都不会出现G和C。如果是G突变为U，那么U-C复制的第一代就是U-A，C-G。第二代是U-A，A-T，C-G，G-C；如果是C突变为U，那么U-G复制的第一代就是U-A，G-C，第二代是U-A，A-T，G-C，C-G。即“P”可以是C（胞嘧啶），也可以是G（鸟嘌呤），ABC错误，D正确。 D 考向研析 知识夯基 考点一 DNA分子的结构 考向2 DNA中碱基相关计算 5．（23-24高三上·北京东城·期末）酵母菌DNA分子中碱基A约占32%，以下关于酵母菌DNA复制的说法正确的是（　　） A．DNA复制过程需消耗能量 B．DNA解旋将断开磷酸二酯键 C．核糖核苷酸作为复制的原料 D．子代DNA分子中G约占32% DNA复制的方式为半保留复制，需要模板、原料、能量和酶，A正确 A 考向研析 知识夯基 考点一 DNA分子的结构 考向2 DNA中碱基相关计算 6.某真核生物中的M基因可编码含63个氨基酸的肽链。该基因发生碱基插入突变，使mRNA在某位点增加了3个碱基序列，表达的肽链含64个氨基酸。下列说法错误的（    ） A．M基因突变后，使M基因的遗传信息发生了改变 B．M基因突变后，M基因中的嘌呤碱基比例未改变 C．M基因突变前后编码的肽链最多有2个氨基酸不同 D．M基因转录时，核糖核苷酸之间可进行碱基互补配对 在M基因转录时，核糖核苷酸之间通过磷酸二酯键相连，核糖核苷酸的碱基与转录链上的碱基进行碱基互补配对，D错误。 D 考向研析 知识夯基 考点一 DNA分子的结构 考向2 DNA中碱基相关计算 7.（2022·北京东城·二模）细胞中的DNA分子复制过程中，新合成的链始终沿着5'端向3端延伸，因此一条链的合成是连续的，另一条链是不连续的（如下图）。下列叙述错误的是（    ） A．图中DNA分子是边解旋边进行复制的 B．图中不连续片段需通过磷酸二酯键连接 C．新合成的两条子链（A+T）/（G+C）相同 D．PCR过程中有一条链的合成也是不连续的 PCR过程中的链的合成都是连续的，D错误 D 考向研析 知识夯基 考点二 DNA的复制 知识点1  探究DNA复制的方式 1.两种DNA复制假说 在早期的研究中，科学家们提出DNA复制的模型，包括半保留复制和全保留复制。 （1）半保留复制是由沃森和克里克提出的遗传物质自我复制的假说，他们认为新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链。 （2）全保留复制是指DNA复制以DNA双链为模板，子代DNA的双链都是新合成的。 考向研析 知识夯基 考点二 DNA的复制 知识点1  探究DNA复制的方式 2.DNA半保留复制方式的实验证据 （1）实验材料和方法：以大肠杆菌为材料，运用 、 。 （2）科学方法：假说一演绎法。 （3）演绎推理 同位素标记法 密度梯度离心法 考向研析 知识夯基 考点二 DNA的复制 知识点1  探究DNA复制的方式 （4）实验过程：让大肠杆菌在15NH4Cl的培养若干代，再放置在14NH4Cl培养。 （5）实验原理：只含15N的DNA密度大，只含14N的DNA密度小，一条链含14N、一条链含15N的双链DNA密度居中。 ①重带(密度最大)：两条链都为15N标记的亲代双链DNA。 ②中带(密度居中)：一条链为14N标记，另一条链为15N标记的子代双链DNA。 ③轻带(密度最小)：两条链都为14N标记的子代双链DNA。 （6）实验结果： 。 （7）实验结论： 。 离心后应出现三条DNA带 DNA的复制是以半保留的方式进行的 考向研析 知识夯基 考点二 DNA的复制 知识点2   DNA复制的过程 1.概念：以亲代DNA分子为模版合成子代DNA分子的过程。 2.DNA复制场所 （1）真核细胞：主要在 中，但在 也有DNA的复制； （2）原核细胞：主要在 中，在质粒处也有DNA的复制。 细胞核 线粒体、叶绿体 拟核 3.发生时期(真核生物) 细胞分裂前的 (有丝分裂前的间期、减数分裂前的间期)，随着染色体的复制而完成。 间期 考向研析 知识夯基 考点二 DNA的复制 知识点2   DNA复制的过程 过程 （1）模版：解开的每一条母链； （2）原料：四种脱氧核苷酸； （3）酶：解旋酶和DNA聚合酶； （4）原则：碱基互补配对原则 （5）方向：沿着子链的5’端→3’端； 5.特点：边解旋，边复制；半保留复制。 考向研析 知识夯基 考点二 DNA的复制 知识点2   DNA复制的过程 6.精确复制的原因 （1）DNA分子独特的 ，为复制提供了精确的模板； （2） 原则，保证了复制能够准确地进行。 双螺旋结构 碱基互补配对 7.复制的意义：将遗传信息从亲代传给子代，从而保持遗传信息的 。 连续性 考向研析 知识夯基 考点二 DNA的复制 知识点2   DNA复制的过程 DNA的半不连续复制和多起点复制 1.半不连续复制 深度拓展 （1）在复制起点处，两条链解开形成复制泡，DNA向两侧复制形成两个复制叉。解开的两条母链都可以作为模板链。 （2）DNA聚合酶只能催化子链沿5′→3′方向延伸。因此以3'→5'的链为模板链时，DNA聚合酶可以沿5′→3’的方向合成互补的新链，这条新链称为前导链。 考向研析 知识夯基 DNA的半不连续复制和多起点复制 深度拓展 考点二 DNA的复制 知识点2   DNA复制的过程 （3）当以5′→3'的链为模板时则不能连续合成新链，这条新链称为滞后链。DNA聚合酶先合成冈崎片段。DNA连接酶负责把这些冈崎片段的缺口补平，使冈崎片段连成完整的DNA链。 （4）这种前导链的连续复制和滞后链的不连续复制在生物细胞中是普遍存在的，称为DNA的半不连续复制。 考向研析 知识夯基 考点二 DNA的复制 知识点2   DNA复制的过程 DNA的半不连续复制和多起点复制 深度拓展 2.DNA的复制方向 （1）DNA的双向复制(最普遍) （2）DNA的单向复制—某些环状DNA的复制方式 考向研析 知识夯基 考点二 DNA的复制 知识点2   DNA复制的过程 DNA的半不连续复制和多起点复制 深度拓展 3.多起点复制 （1）真核生物染色体DNA的复制方式为多起点复制(如图),细菌DNA只有一个复制起点。 （2)多起点复制能提高DNA复制的速率，满足细胞对DNA的需要。 考向研析 知识夯基 考点二 DNA的复制 知识点3   DNA复制相关计算 1.DNA分子数 （1）子代DNA分子数：2n个。 （2）含亲代母链的DNA分子数：2个。 （3）只含亲代母链的DNA分子数：0个。 （4）不含亲代母链的DNA分子数：2n-2个。 （5）含亲代母链的DNA分子数与子代DNA分子数之比为：2/ 2n 考向研析 知识夯基 考点二 DNA的复制 知识点3   DNA复制相关计算 2.脱氧核苷酸链数 亲代DNA分子经 n 次复制后，则 （1）子代DNA分子中脱氧核苷酸链数：2n+1条 （2）亲代脱氧核苷酸链数：2条。 （3）新合成的脱氧核苷酸链数：2n+1-2条 3.消耗的脱氧核苷酸数 若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，则 （1）则经过n次复制共需要消耗该脱氧核苷酸个数为：m(2n-1)。 （2）第n次复制需要消耗该脱氧核苷酸个数为：m × 2n-1。 考向研析 知识夯基 考点二 DNA的复制 知识点3   DNA复制相关计算 DNA复制相关计算的3个易错点 1.“DNA复制了n次”和“第n次复制”的区别：前者包括所有的复制，后者只包括最后一次复制。“复制n次”是一共消耗多少脱氧核苷酸；“第n次复制”是单纯这一次复制消耗多少脱氧核苷酸。 2.在DNA复制过程中，无论复制了几次，含有亲代脱氧核苷酸单链的DNA分子都只有两个。 3.看清碱基的数目单位是“对”还是“个”,“DNA分子数”还是“链数”,“含”还是“只含”等关键词。 易错提醒 考向研析 知识夯基 考点二 DNA的复制 知识点3   DNA复制相关计算 有丝分裂中染色体的标记情况 1.DNA复制后DNA分子存在位置与去向 （1）2个子DNA位置：当1个DNA分子复制后形成2个新DNA分子后，这2个子DNA位于两条姐妹染色单体上，且由着丝粒连在一起，如图所示： （2）子DNA去向：在有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期，当着丝粒分裂时，两条姐妹染色单体分开，分别移向细胞两极，此时子DNA随染色单体分开而分开。 考向研析 知识夯基 考点二 DNA的复制 知识点3   DNA复制相关计算 2.过程图解：用15N标记细胞的DNA分子，然后将其放到含14N的培养液中进行两次有丝分裂，情况如图所示： （1）第一次有丝分裂形成的两个细胞中所有的DNA分子都呈“杂合状态”，即15N/14N－DNA； 考向研析 知识夯基 考点二 DNA的复制 知识点3   DNA复制相关计算 （2）第二次有丝分裂形成的子细胞有多种可能性，可能子细胞的所有染色体都含15N，也可能子细胞的所有染色体都不含15N。即子细胞含有15N的染色体为0～2n条(体细胞染色体为2n条)。 （3）规律总结:若只复制一次，产生的子染色体都带有标记，若复制两次，产生的子染色体只有一半带有标记。 考向研析 知识夯基 考点二 DNA的复制 考向1 DNA分子复制过程及特点 1.（2025·北京海淀·二模）为探究DNA的复制方式，梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料进行实验，结果如下图。关于该实验的叙述，错误的是（　　） A．利用含有15NH4Cl的培养液获得第0代大肠杆菌 B．第1代离心结果不支持DNA的复制方式为全保留复制 C．第2代大肠杆菌的DNA中，15N/14N-DNA占1/2 D．本实验采用差速离心技术 梅塞尔森和斯塔尔实验通过密度梯度离心而非差速离心，证明DNA的半保留复制，D错误。 D 考向研析 知识夯基 考点二 DNA的复制 考向1 DNA分子复制过程及特点 2.放射自显影技术可用于区分DNA复制的方向。复制开始时，首先用低放射性的3H脱氧胸苷作原料进行培养，一定时间后转移到含有高放射性的原料中进行培养，在放射自显影图像上观察比较放射性标记的强度，结果如图甲和图乙。图丙和图丁分别表示不同DNA复制过程模式图。下列说法正确的是（　　） A．图甲、图乙分别对应图丁、图丙代表的DNA复制方式 B．若解旋酶移动速率恒定，图丁表示的复制方式比图丙的效率高 C．⑤⑥复制完成后，两条完整子链中（A+G）/（T+C）的值相等 D．②③⑤是不连续复制，其模板链的5'端都指向解旋方向 由图可知，图丙表示双向复制，复制起始点区域利用低放射性原料，其放射性低，两侧的新合成区域利用高放射性原料，其放射性高，图丁表示单向复制，复制起始点区域利用的是低放射性原料，因此放射性低，右侧的新合成区域利用的是高放射性原料，因此放射性高，故图甲、图乙分别对应图丁、图丙代表的DNA复制方式，A正确 A 考向研析 知识夯基 考点二 DNA的复制 考向1 DNA分子复制过程及特点 3.（2024·北京顺义·二模）大肠杆菌是现代生物学研究中的模式生物．环境适宜时约20min繁殖一代。研究人员将15N标记的大肠杆菌转移到含有14NH4Cl的培养基中，40min后收集大肠杆菌，提取其DNA。下列有关叙述正确的是（　　） A．所有DNA都含有14N B．所有DNA都含有15N C．含14N的DNA占50% D．含15N的DNA占25% 大肠杆菌在环境适宜时约20min繁殖一代，40min后收集大肠杆菌，提取其DNA，意味着大肠杆菌繁殖两代，DNA的复制方式为半保留复制，研究人员将15N标记的大肠杆菌转移到含有14NH4Cl的培养基中，繁殖一代得到的每个DNA分子中1条链为15N，1条链为14N，再繁殖1代，一共得到4个DNA分子，只有2个DNA分子1条链为15N，1条链为14N，另外2个DNA分子两条链均为14N，即所有的子代DNA中均含有14N，而只有2个DNA分子含有15N，含量为50%，A正确 A 考向研析 知识夯基 考点二 DNA的复制 考向1 DNA分子复制过程及特点 4.（2025·北京丰台·二模）如图为果蝇DNA的电镜照片，图中箭头所指结构叫复制泡，是DNA上正在复制的部分。关于复制泡的推测不合理的是（　　） A．证明DNA复制过程是边解旋边复制 B．证明DNA复制方式为半保留复制 C．复制泡越大说明复制起始时间越早 D．多个复制泡能提高DNA复制效率 图示不能判断DNA的复制方式，可以通过同位素标记法来证明DNA的复制方式，B错误； B 考向研析 知识夯基 考点二 DNA的复制 考向2 DNA分子复制相关计算 1.将蚕豆根尖置于含放射性³H标记胸腺嘧啶的培养液中，培养一个细胞周期的时间。取出根尖，移至不含放射性物质的培养液中，继续培养两个细胞周期的时间。在第一个、第二个和第三个细胞周期取样，检测中期细胞染色体上的放射性分布。下列判断正确的是（    ） A．第一个细胞周期中的染色体均如甲所示 B．第二个细胞周期中的染色体有乙、丙两种情况 C．第三个细胞周期中每个细胞内均有 1/4 的染色体如丙所示 D．乙、丙在第二和第三个细胞周期中均出现，但所占比例不同 DNA分子的复制方式为半保留复制，将蚕豆根尖置于含放射性3H标记胸腺嘧啶的培养液中，培养一个细胞周期的时间，则第一个细胞周期的放射性检测结果是每条染色体含有两条染色单体，其两条单体都含有放射性，如图甲所示，A正确 A 考向研析 知识夯基 考点二 DNA的复制 考向2 DNA分子复制相关计算 2.哺乳动物的线粒体 DNA是双链闭合环状分子，外环为 H链，内环为 L链，如图所示｡下列叙述正确的是（　　） A．线粒体 DNA分子中含有两个游离的磷酸基团 B．子链中新形成的磷酸二酯键数目和脱氧核苷酸数目相同 C．子链1的延伸方向是 3′端→5′端，需要 DNA聚合酶的催化 D．若该线粒体 DNA放在 15N的培养液中复制 3次，含15N的 DNA有 6个 由于形成的DNA分子是环状的，因此子链中新形成的磷酸二酯键数目和脱氧核苷酸数目相同，B正确 B 考向研析 知识夯基 考点二 DNA的复制 考向2 DNA分子复制相关计算 3.（21-22高三上·北京海淀·期中）下图所示为DNA复制过程中的一个复制泡，①-⑨代表相应位置。下列叙述不正确的是（　　） A．DNA的两条链均为复制模板 B．该复制泡的DNA解旋是双向的 C．DNA分子的双链是反向平行的，①④⑨为3’端 D．若该片段碱基T占20%，则复制后碱基C占30% 由于DNA聚合酶只能使子链由5'-3'方向延伸，因此图中⑨为子链的3'端，而模板链正好相反，故⑨为3'端，①④为5'端，C错误 C 考向研析 知识夯基 考点二 DNA的复制 考向2 DNA分子复制相关计算 4.（2022·北京海淀·二模）将DNA双链都被15N标记的大肠杆菌放在以14NH14Cl为唯一氮源的培养基中培养，连续分裂3次。下列相关叙述，不合理的是（　　） A．本实验利用14N和15N区分不同密度的DNA B．DNA的复制方式为半保留复制 C．大肠杆菌的DNA复制遵循碱基互补配对原则 D．分裂3次形成的子代DNA中有1/8不含14N 由于复制的原料中含有14N，故分裂3次形成的子代DNA中都含14N，D错误 D 考向研析 知识夯基 考点三 基因的本质 知识点1   基因是有遗传效应的DNA片段 1.遗传信息 （1）DNA病毒、细胞的遗传信息： 分子中 的排列顺序。 （2）RNA病毒的遗传信息: 分子中 的排列顺序。 DNA (碱基对)脱氧核苷酸 RNA (碱基)核糖核苷酸 2.基因通常是有遗传效应的 。                                                        （1）DNA病毒、细胞的基因：有遗传效应的 。                                （2）RNA病毒的基因：有遗传效应的 。 核酸片段 DNA片段 RNA片段 考向研析 知识夯基 考点三 基因的本质 知识点1   基因是有遗传效应的DNA片段 基因概念理解的三个误区 （1）不是所有的DNA片段都是基因，必须是有遗传效应的DNA片段才是基因。 （2）不是所有的基因都位于染色体上，叶绿体、线粒体和拟核区也有基因。 （3）基因不全是有遗传效应的DNA片段，对于遗传物质是RNA的生物而言，基因就是有遗传效应的RNA片段。 易错提醒 考向研析 知识夯基 考点三 基因的本质 知识点1   基因是有遗传效应的DNA片段 3.基因、DNA、染色体之间的关系 染色体 脱氧核苷酸 基因 DNA 染色体是DNA的主要载体 每个染色体上有1个或2个DNA 每个DNA分子上含有多个基因 是控制生物性状的结构功能单位 是主要的遗传物质 基本组成单位 基因通常是有遗传效应的DNA片段 考向研析 知识夯基 考点三 基因的本质 知识点1   基因是有遗传效应的DNA片段 原核细胞和真核细胞基因的结构 1.原核细胞基因结构示意图 深度拓展 （1）非编码区：不能转录为mRNA,不能编码蛋白质。 （2）编码区：能转录为相应的mRNA,进而指导蛋白质的合成，即能够编码蛋白质。原核细胞基因的编码区是连续的，转录出的mRNA不需要剪切。 考向研析 知识夯基 考点三 基因的本质 知识点1   基因是有遗传效应的DNA片段 原核细胞和真核细胞基因的结构 深度拓展 （3）启动子、RNA聚合酶、终止子 ①启动子：位于基因首端的一段能与RNA聚合酶结合并能起始mRNA合成的序列。没有启动子，基因就不能转录。 ②RNA聚合酶：能够识别启动子上的结合位点并与其结合的一种蛋白质。 ③终止子：位于基因尾端的一段特殊的DNA片段，它能阻碍RNA聚合酶的移动，并使其从DNA模板链上脱离下来，使转录终止。 考向研析 知识夯基 考点三 基因的本质 知识点1   基因是有遗传效应的DNA片段 原核细胞和真核细胞基因的结构 2.真核细胞基因结构示意图 深度拓展 与原核细胞基因结构不同，真核细胞基因的编码区是间隔的、不连续的，其中编码氨基酸的序列称为外显子，不编码氨基酸的序列称为内含子。最初转录出来的mRNA(被称为mRNA前体)通过剪切将内含子对应部分去除，只留下外显子对应部分。 考向研析 知识夯基 考点三 基因的本质 考向1 基因是有遗传效应的DNA片段 1.下列物质或结构的层次关系由大到小的是（    ） A．染色体 → DNA → 基因 → 脱氧核苷酸 B．染色体 → DNA → 脱氧核苷酸 → 基因 C．染色体 → 脱氧核苷酸 → DNA → 基因 D．基因 → 染色体 → 脱氧核苷酸 → DNA 染色体主要由DNA和蛋白质组成，基因是有遗传效应的DNA片段，DNA和基因的基本组成单位均为脱氧核苷酸。所以，由小到大的结构层次是：染色体 → DNA → 基因 → 脱氧核苷酸，A正确 A 考向研析 知识夯基 考点三 基因的本质 考向1 基因是有遗传效应的DNA片段 2.丙肝病毒（HCV）是一种RNA病毒，会选择性感染肝细胞，大多数感染者会发展成慢性肝炎。HCV中的NS5B是一种RNA聚合酶。下列关于HCV与人肝细胞的比较错误的是（    ） A．两者结构上最大的区别是有无细胞结构 B．组成两者的元素中都含有C、H、O、N、P C．两者的RNA聚合酶均可催化RNA的形成 D．两者的基因均为具有遗传效应的DNA片段 HCV的遗传物质是RNA，其基因是具有遗传效应的RNA片段，D错误 D 考向研析 知识夯基 考点三 基因的本质 考向1 基因是有遗传效应的DNA片段 3.下图是果蝇染色体上白眼基因示意图，下列叙述正确的是（ ） A．S基因中有5种碱基、8种核苷酸 B．S基因在表达时，两条链均做模板 C．S基因在果蝇的细胞核内，遵循遗传定律 D．复制过程中解旋酶作用于a点所示的结构 S基因存在于染色体上，染色体位于细胞核中，所以S基因在果蝇的细胞核内，遵循遗传定律，C正确； C 考向研析 知识夯基 04 真题感知·命题洞见 真题感知·命题洞见 1．（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 B A 、15N没有放射性，它与14N只是氮元素的不同同位素，质量不同，可通过密度梯度离心技术区分含不同氮元素的DNA，进而区分DNA的母链和子链，A错误； B、在15N标记 DNA 的实验中，得到的 DNA 带的位置有轻带（两条链都含14N）、中带（一条链含14N，一条链含15N）、重带（两条链都含15N）三个。根据不同代 DNA 在离心后出现的这些带的位置和比例，证明了 DNA 的半保留复制，B正确； C、若将DNA解链为单链后离心，无论是全保留还是半保留复制，都是只有两条条带，不能证明DNA的半保留复制，C错误； D、选择大肠杆菌作为实验材料是因为大肠杆菌繁殖快，容易培养，能在短时间内获得大量的子代，便于观察实验结果，而不是因为它有环状质粒DNA，D错误。 63 真题感知·命题洞见 2．（2024·北京·高考真题）科学家证明“尼安德特人”是现代人的近亲，依据的是DNA的（    ） A．元素组成 B．核苷酸种类 C．碱基序列 D．空间结构 C A、DNA的元素组成都是C、H、O、N、P，A不符合题意； B、DNA分子的核苷酸种类只有4种，B不符合题意； C、每种DNA的碱基序列不同，“尼安德特人”与现代人的DNA 碱基序列有相似部分，证明“尼安德特人”与现代人是近亲，C符合题意； D、DNA的空间结构都是规则的双螺旋结构，D不符合题意。 故选C。 64 真题感知·命题洞见 3．（2024·北京·高考真题）摩尔根和他的学生们绘出了第一幅基因位置图谱，示意图如图，相关叙述正确的是（    ） 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 A A、 图为X染色体上一些基因的示意图，性染色体上基因控制的性状总是与性别相关联，图所示基因控制的性状均表现为伴性遗传，A正确； B、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； C、在性染色体上的基因（位于细胞核内）仍然遵循孟德尔遗传规律，因此，图所示基因在遗传时遵循孟德尔分离定律，C错误； D、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。 65 真题感知·命题洞见 4．（2025·湖北·高考真题）大数据时代，全球每天产生海量数据，预计2040年需一百万吨硅基芯片才能储存全球一年产生的数据。为解决这一难题，科学家尝试运用DNA来储存数据。我国科学家已经将汉代拓片、熊猫照片等文化数据写入DNA，实现数据长期保存。下列叙述中，DNA可以作为存储介质的优点不包括（　　） A．DNA具有可复制性，有利于数据的传播 B．可通过DNA转录和翻译传递相应数据信息 C．DNA长链中碱基排列的多样化，为大量数据的存储提供可能 D．DNA作为存储介质体积小，为数据携带和保存节约了大量空间 B 66 真题感知·命题洞见 A、DNA通过半保留复制可快速扩增数据，便于传播，A不符合题意； B、DNA储存数据时，信息读取依赖测序技术而非转录翻译（后者为生物体内表达遗传信息的过程），与数据存储无关，B符合题意； C、DNA碱基对排列顺序的多样性使其可编码海量信息，是存储优势，C不符合题意； D、DNA分子结构紧凑，单位体积存储密度极高，节省空间，D不符合题意； 67 05 学以致用·能力提升 学以致用·能力提升 长句作答类 【答案】 构成DNA的4种脱氧核苷酸的数目成千上万，脱氧核苷酸的排列顺序千差万别。 1.DNA只有4种脱氧核苷酸，能够储存足够量遗传信息的原因是？ 2.果蝇DNA形成多个复制泡的原因是 ？ 【答案】果蝇的DNA有多个复制起点，可从不同起点开始DNA的复制，由此加快了DNA复制的速率，为细胞分裂做好准备。 69 北京专用 讲师：xxx 2026年高考一轮复习 感谢观看 THANK YOU 70 (4)若＝a，＝b，则＝(a＋b)。 $$