第6单元 2 第24讲 DNA的结构、复制及基因的本质（课件PPT）-【金版新学案】2026年高考生物高三总复习大一轮复习讲义（人教版 广东专版）

该高中生物学高考复习课件聚焦“DNA的结构、复制及基因的本质”专题，依据课标要求和高考评价体系，覆盖DNA双螺旋结构、半保留复制两大核心考点，通过2022-2024年广东卷、山东卷等真题分析，明确结构计算（如2022广东卷T12）和复制机制（如2024山东卷T5）的高频考查权重，归纳碱基计算、实验分析等常考题型，构建系统备考框架。 课件亮点在于“真题情境+素养导向”的复习策略，如结合15N标记实验（科学思维）、冈崎片段假说（探究实践），通过“双链DNA中G+C占44%，一条链A=26%、C=20%，求互补链A和C”等典型计算，培养结构与功能观，特设“易错点警示”和“答题模板”，助力学生掌握半保留复制推导技巧，教师可据此精准突破考点，提升复习效率。

第24讲　DNA的结构、复制及基因的本质 第六单元　遗传的分子基础 高三一轮复习讲义　广东专版 课标要求 1．概述DNA分子是由4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DNA分子通过半保留方式进行复制。 考情分析 1．DNA的分子结构及计算 (2022·广东卷T12；2023·海南卷T13；2022·重庆卷T4；2022·河北卷T8；2021·北京卷T4) 2．DNA的复制及计算 (2024·山东卷T5；2023·山东卷T5；2022·海南卷T11；2021·山东卷T5；2021·海南卷T6) 考点一　DNA分子的结构、基因的本质 考点二　DNA的复制 知识小结 真题体验 课时测评 情境命题 内容索引 DNA分子的结构、基因的本质 考点一 返回 必备知识 整合 1.DNA双螺旋结构模型的构建 (1)构建者：沃森和克里克。 (2)构建过程 脱氧核苷 酸 A＝T，G＝C 相反 2.DNA结构 (1)图解DNA双螺旋结构 ①DNA由两条脱氧核苷酸链组成，这两条链按__________方式盘旋成双螺旋结构。 反向平行 ②外侧：__________和______交替连接，构成主链基本骨架。 ③内侧：两链上碱基通过氢键连接成________。碱基互补配对遵循以下原则：A－T(两个氢键)、G－C(三个氢键)。 脱氧核糖 磷酸 碱基对 提醒　①一个双链DNA分子具有2个游离的磷酸基团，而环状DNA不存在游离的磷酸基团。②不是所有的脱氧核糖都连接着两个磷酸基团，两条链各有一个3'端的脱氧核糖连接着一个磷酸基团。 (2)DNA的结构特点 磷酸和脱氧核糖 碱基互补配对 4n 碱 基排列顺序 3.染色体、DNA、基因和核苷酸的关系 有遗传 效应的DNA片段 一个或 两个 核苷酸排列 顺序 考教衔接 1．正误判断 (1)(必修2 P50 图3-8)双链DNA分子同时含有2个游离的磷酸基团，其中嘌呤碱基数等于嘧啶碱基数。(　) (2)(必修2 P50 图3-8)DNA分子一条链上的相邻碱基通过“磷酸—脱氧核糖—磷酸”相连。(　) (3) (2022·广东卷)沃森和克里克用DNA衍射图谱得出碱基配对方式。 (　) (4) (2021·辽宁卷)DNA每条链的5′端是羟基末端。 (　) √ × × × 2．情境分析 根据下列DNA的两种模型 思考回答： (1)由图1可知，每个DNA 分子片段中，游离磷酸基 团含有____个。单链中相 邻碱基通过_______________________________连接。互补链中相邻碱基通过_______连接。 (2)图2是图1的简化形式，其中①是____________，②是______。解旋酶作用于_____部位，限制性内切核酸酶和DNA连接酶作用于______部位。 2　 —脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—　 氢键 磷酸二酯键 氢键 ② ① (3)若一条双链DNA分子中，G和C占全部碱基的44%，其中一条链的碱基中，26%是A，20%是C，那么其互补链中的A和C分别占该链全部碱基的百分比是_____________。 30%和24% 双链DNA分子，G和C占全部碱基的44%，且G1＋C1＝G2＋C2＝44%，则A＋T＝56%，且A1＋T1＝A2＋T2＝56%，现已知A1＝26%，C1＝20%，那么其互补链，即A2＝T1＝56%－26%＝30%，C2＝G1＝44%－20%＝24%。 核心归纳 有关DNA分子结构的计算规律 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，A2＝T1，G1＝C2，G2＝C1。据此进一步归纳DNA中的碱基数量的计算规律： (1)A1＋A2＝T1＋T2；G1＋G2＝C1＋C2。 即：双链中A＋G＝T＋C。 规律1：双链DNA中嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。 (2)A1＋T1＝A2＋T2；G1＋C1＝G2＋C2。 规律2：互补碱基之和所占比例在任意一条链及整个DNA分子中都相等。 规律3：非互补碱基之和的比值在两条互补链中互为倒数。 关键能力 提升 考向1　DNA的分子结构及计算 1．(2022·广东卷)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 所示)，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 √ 单链序列脱氧核苷酸数量相等、分子骨架同为脱氧核糖与磷酸交替连接，不能决定线性DNA分子两端能够相连，A、B错误；据图可知，单链序列的碱基能够互补配对，决定线性DNA分子两端能够相连，C正确；DNA的两条链是反向平行的，因此自连环化后两条单链方向相反，D错误。 2．(2025·郑州模拟)如图表示DNA分子中的部分关系， 下列判断正确的是  A．若x、y分别表示DNA两条互补链中(A＋G)/(T＋C) 的量，则符合甲曲线变化 B．若x、y分别表示DNA两条互补链中(G＋T)/(A＋C) 的量，则符合甲曲线变化 C．若x、y分别表示DNA两条互补链中(A＋T)/(G＋C)的量，则符合乙曲线变化 D．若x、y分别表示DNA一条链和整个DNA中嘌呤碱基/嘧啶碱基的量，则符合乙曲线变化 √ DNA两条互补链中，(A＋G)/(T＋C)的量互为倒数， (G＋T)/(A＋C)的量互为倒数，均不符合甲曲线变 化，A、B错误；根据碱基互补配对原则，DNA两 条互补链中(A＋T)/(G＋C)的量是相等的，此情况 符合乙曲线变化，C正确；双链DNA中A＋G＝T＋ C，即嘌呤碱基/嘧啶碱基始终等于1，但DNA一条链中嘌呤碱基/嘧啶碱基的量不确定，不符合乙曲线变化，D错误。 考向2　基因的本质 3．(2025·广州模拟)下列有关基因、DNA、染色体的说法，错误的是 A．碱基特定的排列顺序构成了每一个DNA分子的特异性 B．随着细胞质基因的发现，基因与染色体的关系可概括为染色体是基因的主要载体 C．分子大小相同、碱基含量相同的基因所携带的遗传信息一定相同 D．一条染色体上含有1个或2个DNA分子　 √ 分子大小相同、碱基含量相同的基因中，碱基排列顺序可能不同，所携带的遗传信息可能不同，C错误。 4．(2024·辽宁丹东测试)如图为某DNA分子中a、b、c三个基因的分布状况，图中Ⅰ、Ⅱ为无遗传效应的序列。下列叙述正确的是   A．基因一定是具有遗传效应的DNA片段 B．图中b基因的启动子和终止子分别位于Ⅰ、Ⅱ中 C．遗传信息蕴藏在碱基的种类及排列顺序之中 D．a、b、c三个基因在遗传时，不遵循基因的自由组合定律 √ 对于RNA 病毒，基因是具有遗传效应的RNA 片段，A错误；基因在染色体上呈线性排列，基因b 的启动子和终止子分别位于基因b 的首端和尾端，B错误；遗传信息蕴藏在碱基的排列顺序之中，C错误；a、b、c三个基因位于同一条染色体上，在遗传时不遵循基因的自由组合定律，D正确。 真、原核细胞基因的结构 题后总结 返回 DNA的复制 考点二 返回 必备知识 整合 1.DNA复制方式的探究 (1)研究方法：假说－演绎法。 (2)DNA复制方式的假说 (3)实验技术及原理：____________技 术和密度梯度离心技术。15N和14N是 氮元素的两种稳定同位素，含15N 的 DNA比含14N的DNA的密度大，利用离心技术可以在试管中分离开含有不同氮元素的DNA。 同位素标记 (4)实验预期(演绎推理) ①若亲代DNA分子完全被15N标记，分别按照半保留复制、全保留复制和弥散式复制的假说，绘制15N标记的亲代DNA分子在含有14N的环境中连续复制所得子一代和子二代的DNA分子中的15N和14N的分布状态，如图： ②请依据上述分析，预测离心后DNA在离心管中分布的位置，标在下图中： 提示：如图所示 (5)实验验证 15NH4Cl 14NH4Cl DNA 试管中DNA的位置 (6)实验结果 ①立即取出，提取DNA→离心→全部重带。 ②繁殖第一代后取出，提取DNA→离心→全部中带。 ③繁殖第二代后取出，提取DNA→离心→1/2轻带、1/2中带。 (7)实验结论：DNA的复制是以________的方式进行的。 半保留 2.DNA半保留复制的过程 (1)概念：以____________为模板合成子代DNA的过程。 (2)发生时期：在真核生物中，这一过程是在细胞分裂前的间期，随着染色体的复制而完成的。 亲代DNA (3)过程 解旋酶 脱氧核苷酸 DNA聚合酶 (4)场所：真核生物的________、线粒体和叶绿体；原核生物的______和细胞质。 (5)结果：一个DNA分子形成了两个完全相同的DNA分子。 (6)意义：DNA通过复制，将__________从亲代细胞传递给子代细胞，从而保持了__________的连续性。 提醒　真核生物和原核生物的DNA复制的异同 真核DNA分子复制是从多个起点开 始的，但多起点并非同时进行，每 个起点都是双向复制；而原核生物 的DNA是环状双链且只有一个复制 起点，也是双向进行复制。 细胞核 拟核 遗传信息 遗传信息 考教衔接 1．正误判断 (1) (2021·辽宁卷)DNA分子复制时，子链的合成过程不需要引物参与。 (　 ) (2) (2021·辽宁卷)DNA聚合酶的作用是打开DNA双链。 ( 　) (3)烟草花叶病毒的RNA可通过复制将遗传密码传递给子代。 ( 　) (4)果蝇体细胞中核DNA分子通过转录将遗传信息传递给子代。 ( 　) (5)洋葱根尖细胞中DNA聚合酶主要在G2期通过转录和翻译合成。 ( 　) × × × × × 2．情境分析 (1)大肠杆菌的DNA分子复制时，从一个复制起点开始，可能是单向复制，也可能是双向复制，如图所示。请利用放射性自显影技术、低放射性3H-脱氧胸苷和高放射性3H-脱氧胸苷，设计实验以探究大肠杆菌DNA复制的方向，写出实验思路和结果结论。(注：高放射性3H-胸腺嘧啶脱氧核糖核苷含量越高的区域，在放射性自显影技术的图像上，感光还原的银颗粒密度越高) 提示：实验思路：首先用含低放射性3H-脱氧胸苷培养基培养大肠杆菌，一段时间后转移到含有高放射性3H-脱氧胸苷的培养基中继续培养，用放射性自显影技术观察复制起点和复制起点两侧银颗粒密度情况。实验结果结论：若复制起点处银颗粒密度低，复制起点的一侧银颗粒密度高，则DNA分子复制为单向复制；若复制起点处银颗粒密度低，复制起点的两侧银颗粒密度高，则DNA分子复制为双向复制。 (2)某DNA分子片段中有5 000对碱基，其中A＋T占碱基总数的34%。若该DNA分子连续复制2次，需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸________个。 提示：9 900。该DNA分子中G＋C＝1－34%＝66%，则G＝C＝3 300个，则复制2次需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为3 300×(22－1)＝9 900个。 图解法分析DNA复制的相关计算 核心归纳 一个亲代DNA连续复制n次后，则： (1)子代DNA分子数：2n个。 ①无论复制多少次，含15N的DNA分子始终是2个； ②含14N的DNA分子有2n个，只含14N的DNA分子有(2n－2)个。 (2)子代DNA分子总链数：2n×2＝ 2n+1条。 ①无论复制多少次，含15N的链始 终是2条； ②含14N的链数是(2n+1－2)条。 (3)消耗的脱氧核苷酸数。 ①若亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，则经过n次复制需要消耗游离的该脱氧核苷酸数为m×(2n－1)个； ②若进行第n次复制，则需消耗游离的该脱氧核苷酸数为m×2n-1个。 关键能力 提升 考向1　DNA复制的探究、过程、计算 1．(2024·山东枣庄期中)1958年，科学家运用同位素标记技 术设计了DNA复制的实验，实验的培养条件与方法：(1)在 含15N的培养基中培养若干代，使DNA均被15N标记，离心 结果如图中的甲；(2)转至14N的培养基培养，每20分钟繁殖 一代；(3)取出每代大肠杆菌的DNA样本，离心。图中的乙、 丙、丁是某学生画的结果示意图。下列有关推论正确的是 A．出现丁的结果需要60分钟 B．乙是转入14N培养基中繁殖一代的结果 C．转入培养基中繁殖三代后含有14N的DNA占3/4 D．丙结果出现后，将此时的DNA热变性后离心分析可得出半保留复制的结论 √ 根据DNA半保留复制特点，转入14N培养基中繁殖两代后 所得DNA分子中，有一半DNA分子只含14N，另一半DNA 分子是一条链含有15N，一条链含有14N，离心后出现中带 和轻带，即丁图所示结果，即出现丁的结果至少要复制两 次，而大肠杆菌每20分钟繁殖一代，因此至少需要40分钟， A错误；根据DNA半保留复制特点，转入14N培养基中繁殖一代后所得DNA分子都是一条链含有15N，另一条链含有14N，离心后只出现中带，即丙图所示结果，B错误；因实验中DNA复制的原料均含14N，故转入培养基中繁殖三代后，所有的DNA都含有14N，C错误；丙是转入14N培养基中繁殖一代的结果，DNA分子都是一条链含有15N，另一条链含有14N，因此将此时的DNA热变性后离心分析可得出半保留复制的结论，D正确。 2．(2024·惠州调研)如图为某原核细胞DNA分子的 复制方式模式图，图中“→”表示复制方向。下列 叙述错误的是 A．由图可知，该DNA分子复制方式为多起点双向 复制 B．除图示酶外，DNA分子复制还需DNA聚合酶等 C．DNA分子复制时，子链的延伸方向是相同的 D．解旋经过含G—C碱基对较多的区域时，消耗的能量相对较多 √ 图中DNA只有一个复制起点，不能说明该DNA分 子复制方式为多起点双向复制，A错误；图示解旋 酶能打开双链间的氢键，使双链DNA解旋，DNA 分子复制还需要DNA聚合酶等，B正确；DNA分 子两条链是反向平行的，而复制的时候只能从子链的5′端向3′端延伸，所以两条子链合成方向相反，但子链的延伸方向是相同的，C正确；G—C碱基对含有三个氢键，A—T碱基对含有两个氢键，故解旋经过含G—C碱基对较多的区域时，消耗的能量相对较多，D正确。 3．(2025·江西南昌市模拟)一个被15N标记的、含1 000个碱基对的DNA分子片段，其中一条链中T＋A占30%，若将该DNA分子放在含14N的培养基中连续复制3次，相关叙述正确的是 A．该DNA分子的另一条链中T＋A占70% B．该DNA分子中含有A的数目为400个 C．该DNA分子第3次复制时需要消耗2 800个G D．经3次复制后，子代DNA分子中含14N的比例为7/8　 √ DNA分子片段的一条链中T＋A占30%，根据碱基互补配对原则，另一条链中T＋A也为30%，A错误；根据题意分析可知，该DNA分子中含有A的数目为300个，B错误；根据题意分析可知，G＝C＝700，该DNA分子第3次复制时需要消耗G的数量＝(23－22)×700＝2 800个，C正确；经3次复制后，8个子代DNA分子中都含14N，故比例为1，D错误。 考向2　分析DNA分子半保留复制与细胞分裂的关系 【方法规律】 1．有丝分裂中染色体的 标记情况分析 细胞DNA复制一次细胞分 裂一次，如图为连续分裂 两次的过程图(以一条染色 体为例)。 规律总结：第一次有丝分裂形成的两个子细胞中所有核DNA分子均由一条亲代DNA链和一条子链组成；第二次有丝分裂后最终形成的子细胞中含亲代DNA链的染色体条数是0～2n(以体细胞染色体数是2n为例)。 2．减数分裂中染色体的标记 情况分析 在进行减数分裂之前，DNA 复制一次，减数分裂过程中 细胞连续分裂两次。如图是 一次减数分裂的结果(以一对 同源染色体为例)。 规律总结：减数分裂过程中细胞虽然连续分裂两次，但DNA只复制一次，所以四个子细胞中所有核DNA分子均由一条亲代DNA链和一条利用原料合成的子链组成。 4．(2024·南粤名校联考)一个含有2n条染色体的生物体细胞，其染色体中DNA的两条链都被标记，在不含标记的原料中进行有丝分裂，下列叙述错误的是 A．第一次分裂的后期细胞中有4n条带标记的染色体 B．第二次分裂的中期每个细胞中有2n条带标记的染色单体 C．第二次分裂的后期每个细胞中有4n条带标记的染色体 D．第二次分裂结束后有的子细胞中可能不带有标记 √ 含有2n条染色体的生物体细胞，其染色体中DNA的两条链都被标记，在不含标记的原料中进行有丝分裂，根据DNA的半保留复制原理可知，第一次分裂后期的细胞中有4n条染色体，且均带标记，A正确；第一次分裂结束后，每条染色体的DNA分子中均为一条链带标记而另一条链不带标记，DNA复制后两条姐妹染色单体由一个着丝粒相连，因此第二次分裂中期每个细胞中有2n条带标记的染色单体，B正确；第二次分裂后期着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，形成的子染色体随机移向细胞两极，每个细胞中有2n条带标记的染色体，C错误；由于有丝分裂后期含有标记的姐妹染色单体分离形成的子染色体随机移向两极，故第二次分裂结束后有的子细胞中可能不带有标记，D正确。 5．(经典高考题)现建立“动物精原 细胞(2n＝4)有丝分裂和减数分裂过 程”模型。1个精原细胞(假定DNA中 的P元素都为32P，其他分子不含32P) 在不含32P的培养液中正常培养，分 裂为2个子细胞，其中1个子细胞发 育为细胞①。细胞①和②的染色体组成如图所示，H(h)、R(r)是其中的两对基因，细胞②和③处于相同的分裂时期。下列叙述正确的是 A．细胞①形成过程中没有发生基因重组 B．细胞②中最多有两条染色体含有32P C．细胞②和细胞③中含有32P的染色体数相等 D．细胞④～⑦中含32P的核DNA分子数可能分别是2、1、1、1 √ 从图中染色体的颜色可以看出，同 源染色体的非姐妹染色单体之间发 生了互换，所以细胞①中发生了基 因重组，A错误；从细胞①到细胞 ②③进行的是减数分裂，其中细胞 ②处于减数分裂Ⅱ后期，正常情况 下，细胞①中的每条染色体上两条染色单体的两个DNA分子中一个只含31P，另一个含32P和31P，正常减数分裂Ⅱ后期应该为2条含有32P，但是发生了互换，就可能有更多的染色体含有32P，B错误；由于发生互换，导致染色单体上元素标记情况不同，所以细胞②和细胞③含有32P的染色体数目可能不同，C错误； 细胞④～⑦是减数分裂形成的子 细胞，如果细胞②H中含有32P和 R所在染色体含32P，且细胞②中 h所在染色体含有32P，则r所在染 色体中不含32P，因此形成的细胞 ④含32P的核DNA分子数为2个，形 成的细胞⑤含32P的核DNA分子数为1个，由于细胞③的基因型为Hhrr(h为互换的片段)，h所在的染色体与其中一个r所在染色体含有32P(H和另一个r所在染色体不含32P)，如果含有32P的2条染色体不在同一极，则形成的细胞⑥⑦含32P的核DNA分子数都为1个，D正确。 返回 知 识 小 结 返回 返回 真 题 体 验 返回 1．(2021·辽宁卷)下列有关细胞内的DNA及其复制过程的叙述，正确的是 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 √ 细胞内DNA复制时，子链延伸方向为5′端→3′端，故游离的脱氧核苷酸添加到3′端，A正确；子链的合成过程需要引物参与，B错误；DNA每条链的5′端是磷酸基团末端，3′端是羟基末端，C错误；解旋酶的作用是打开DNA双链，D错误。 2．(2023·山东卷)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 D．②延伸方向为5′端至3′端，其模板链3′端指向解旋方向 √ 据图分析，图甲时新合成的单链①比②短，图乙时 ①比②长，因此可以说明①和②延伸时均存在暂停 现象，A正确；①和②两条链中碱基是互补的，图 甲时新合成的单链①比②短，但是长出的片段中可 能不含有A/T的碱基对，因此①中A、T之和与②中A、T之和可能相等，B正确；①和②两条链中碱基是互补的，丙为复制结束时的图像，新合成的单链①与②等长，图丙时①中A、T之和与②中A、T之和一定相等，C正确；①和②两条单链由一个双链DNA分子复制而来，其中一条母链合成子链时①的5′端指向解旋方向，那么另一条母链合成子链时②延伸方向为5′端至3′端，其模板链5′端指向解旋方向，D错误。 3．(2021·广东卷)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 √ 赫尔希和蔡斯通过噬菌体侵染大肠杆菌的实验，证明了DNA是遗传物质，与构建DNA双螺旋结构模型无关，①不符合题意；沃森和克里克根据富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱，推算出DNA分子呈螺旋结构，②符合题意；查哥夫发现的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，为沃森和克里克构建正确的碱基配对方式提供了依据，③符合题意；沃森和克里克提出的DNA半保留复制机制未能为DNA双螺旋结构模型的构建提供依据，④不符合题意。故选②③，B正确。 4．(2021·北京卷)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% √ DNA分子的复制为半保留复制，复制时遵循A－T、G－C的配对原则，子代DNA和亲代DNA是相同的，即子代DNA中A约占32%，A正确；酵母菌的DNA中碱基A约占32%，则A＝T＝32%，G＝C＝(1－2×32%)/2＝18%，B正确；DNA遵循碱基互补配对原则，A＝T、G＝C，则(A＋G)/(T＋C)＝1，C正确；由于RNA为单链结构，且RNA是以DNA的一条单链为模板转录而来，故RNA中U不一定占32%，D错误。 返回 DNA半不连续复制和冈崎片段 情境 命题24 返回 情境素材 　　双链DNA是由两条反向平行的脱氧核 苷酸链组成的。早在1966年，日本科学家 冈崎提出DNA半不连续复制假说：DNA复 制形成互补子链时，一条子链是连续形成 的，另一条子链是不连续的，即先形成短 链片段(如图1)。为验证这一假说，冈崎进 行了如下实验：让T4噬菌体在20 ℃时侵染 大肠杆菌70 min后，将同位素3H标记的脱 氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中，分别在2 s、7 s、15 s、30 s、60 s、120 s后，分离T4噬菌体DNA并通过加热使DNA分子变性、全部解螺旋，再进行密度梯度离心，以DNA单链片段分布位置确定片段大小(分子越小离试管口距离越近)，并检测相应位置DNA单链片段的放射性，结果如图2。 命题角度 角度一　考查基础知识的迁移应用能力 (1)若1个双链DNA片段中有1 000个碱基对，其中胸腺嘧啶有350个，该DNA连续复制四次，在第四次复制时需要消耗_______个胞嘧啶脱氧核苷酸。 5 200 DNA片段中有1 000个碱基对，依据碱基互补配对原则可推知，在该DNA片段中A＝T＝350个，C＝G＝650个。该DNA连续复制四次，在第四次复制时需要消耗的胞嘧啶脱氧核苷酸数为24-1×650＝5 200个。 (2)把3H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中，最终在噬菌体DNA中检测到放射性，其原因是____________________________________ _____________________________________________________________。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　3H标记的脱氧核苷酸被大肠杆菌吸收，为噬菌体DNA复制提供原料，所以在噬菌体DNA中能检测到放射性 把3H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中，3H标记的脱氧核苷酸被大肠杆菌吸收，为噬菌体DNA复制提供原料，所以最终在噬菌体DNA中能检测到放射性。 (3)DNA解旋在细胞中需要解旋酶的催化，在体外通过加热也能实现。解旋酶不能为反应提供能量，但能________________________。研究表明，在DNA分子加热解旋时，DNA分子中G—C的比例越高，需要解旋温度越高的原因是__________________________________________________________。 降低反应所需要的活化能 DNA分子中G—C的比例越高，氢键数越多，DNA结构越稳定 解旋酶不能为反应提供能量，但能降低反应所需要的活化能。在每个DNA分子中，碱基对A与T之间有2个氢键，C与G之间有3个氢键，故DNA分子中G—C的比例越高，含有的氢键数越多，DNA分子结构越稳定，因此在DNA分子加热解旋时，需要解旋温度也越高。 角度二　考查对情境信息的提取与理解能力 (4)图2中，与60 s结果相比，120 s结果中短链片段减少的原因是__________________________。 该实验结果为冈崎假说提供的有力证据是____________ ____________________________________。 短链片段连接形成长片段 　　　　　　　　　　　　　　　　　　在实验时间内，细胞中均能检测到较多的短链片段 图2显示，与60 s结果相比，120 s结果中有放射性的单链距离试管口较远，说明短链片段减少，其原因是短链片段连接形成长片段。在图示的实验时间内，细胞中均能检测到较多的短链片段，为冈崎假说提供了实验证据。 返回 课 时 测 评 返回 1．(2024·湛江模拟)现在通过人脸识别能为手机解锁，通过刷脸与核对身份证信息，无需取火车票就能进站上车，人脸识别技术的应用使我们的生活更加便利。下列说法错误的是 A．人脸识别技术的前提是每个人都有独特的面部特征，而这些都是由基因决定的 B．面部性状都是相关基因通过控制酶的合成来控制的 C．每个人相关基因的碱基排列顺序及多样化的基因组合，决定了人脸特征的多样性 D．DNA的多样性和特异性是人脸多样性和特异性的物质基础 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 基因决定蛋白质的合成，人脸识别技术的前提是每个人都有独特的面部特征，而这些都是由基因决定的，人脸识别技术是通过识别人面部多个性状实现的，A正确；面部性状的控制有的是相关基因通过控制酶的合成来实现的，有的是相关基因通过直接控制蛋白质的结构来实现的，B错误；不同个体中相关基因的碱基排列顺序不同，指导合成的蛋白质不同，蛋白质的不同决定了不同个体脸部特征不同，因此人体中相关基因的碱基排列顺序及多样化的基因组合决定了人脸特征的多样性，C正确；DNA的多样性和特异性是人脸多样性和特异性的物质基础，决定了人脸识别技术的可行性，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 2．(2025·河北石家庄模拟)某同学用卡片构建DNA平面结构模型，提供的卡片类型和数量如下表所示，以下说法正确的是 A．最多构建4种脱氧核苷酸，5个脱氧核苷酸对 B．构成的双链DNA片段最多有10个氢键 C．DNA中每个脱氧核糖均与1分子磷酸相连 D．可构建44种不同碱基序列的DNA √ 卡片类型 脱氧核糖 磷酸 碱基 A T G C 卡片数量 10 10 2 3 3 2 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 由表中给定的碱基A为2个，C为2个，并结合碱基互补配对原则可知最多可构建4个脱氧核苷酸对，A错误；构成的双链DNA片段中A与T间的氢键共有4个(A－T共有2对，每对含有2个氢键)，G与C间的氢键共有6个(G－C共有2对，每对含有3个氢键)，即最多有10个氢键，B正确；DNA中位于3′端的脱氧核糖分子与1分子磷酸相连，其余脱氧核糖均与2分子磷酸相连，C错误；A与T碱基对只有两对，G与C碱基对也只有两对，所以不能构建44种不同碱基序列的DNA，D错误。 卡片类型 脱氧核糖 磷酸 碱基 A T G C 卡片数量 10 10 2 3 3 2 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 3．某DNA分子含有1 000个碱基对，其中A的含量为30%，α链中G的含量为30%。下列与该DNA分子有关的叙述，正确的是 A．该DNA分子中含有的氢键数为2.4×103个 B．该DNA分子的两条单链中(A＋C)/(T＋G)的值一定相等 C．该DNA分子的α链中碱基A所占的比例在0～40%范围内 D．由于碱基互补配对，DNA分子中C与G的和一定占50% √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 该DNA分子中A＝T＝2 000×30%＝600，G＝C＝2 000×20%＝400，A—T之间有2个氢键，C—G之间有3个氢键，所以该DNA分子中氢键数为600×2＋400×3＝2 400个，即2.4×103个，A正确；DNA分子中，A与T数量相等，C与G数量相等，(A＋C)/(T＋G)＝1，而两条单链中该值互为倒数，B错误；该DNA分子中A的含量为30%，则T的含量也为30%，α链中A＋T的含量与DNA分子中A＋T的含量相等，都为60%，若α链不含A，则该链中A的含量为0，若该DNA分子中的碱基A都在α链中，则该链中A的含量为60%，所以该链中碱基A的比例在0～60%范围内，C错误；由于碱基互补配对，DNA分子中A＋C和T＋G一定占50%，该DNA分子中G＋C占40%，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 4．(2024·茂名一模)沃森和克里克根据碱基特异性配对方式预测 DNA半保留复制机制。下列研究成果中，最能够为半保留复制提供依据的是 A．摩尔根用不同眼色果蝇的杂交实验证明基因在染色体上 B．格里菲思用肺炎链球菌转化实验证明了转化因子的存在 C．富兰克林等用X 射线衍射技术获得高质量的DNA 衍射图谱 D．查哥夫用纸层析等方法发现DNA 中嘌呤含量等于嘧啶含量 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 “摩尔根证明基因在染色体上”和“格里菲思的肺炎链球菌转化实验”，这两个结论并不能说明DNA复制是半保留复制，所以不能作为DNA半保留复制的依据，A、B错误；DNA衍射图谱能够为DNA是双螺旋结构提供依据，不能作为DNA半保留复制的依据，C错误；查哥夫用纸层析等方法分析嘌呤和嘧啶含量，发现两者相等，这为碱基特异性配对方式提供了依据，也为DNA半保留复制提供了依据，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 5．(2024·黑龙江大庆质检)如图为生物体内常见的两种 DNA结构模式：A型属于左手螺旋，B型是沃森和克里 克提出的右手螺旋。A型常见于高盐或脱水情况下；B 型常见于生理盐水以及92%相对湿度下。下列关于DNA 结构的叙述，正确的是  A．与A型DNA相比，B型DNA更能抗逆 B．A型DNA中的嘧啶与嘌呤的比值与B型DNA不同 C．在一定条件下，A型DNA与B型DNA可能会相互转变 D．A型DNA与B型DNA均由两条同向的脱氧核苷酸链双螺旋而成 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 通过题干信息可知，A型DNA更能抗逆，A错误；双链 DNA分子中嘌呤与嘧啶相等，比值都等于1，B错误； 由题意可知，改变湿度和渗透压可能会出现A、B型 DNA的相互转变，C正确；A型与B型DNA均由两条反 向平行的脱氧核苷酸链双螺旋而成，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 6．(2024·辽宁锦州一模)大多数真核生物的DNA在复制时会出现多个复制泡，每个复制泡的两端有2个复制叉，复制叉的延伸方向如图所示。已知复制时DNA聚合酶只能沿模板链的3′→5′方向移动，下列说法错误的是   A．图中DNA的复制为双向半保留复制 B．多起点复制加快了DNA的复制速度 C．复制泡3的DNA复制早于复制泡1 D．子链的延伸方向与复制叉的推进方向相同 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 由题图中复制泡的走向可知， DNA复制时以每条母链为模 板，沿模板链的3′→5′方向移 动，图中DNA的复制为多起点不连续双向半保留复制，多起点复制加快了DNA的复制速度，A、B正确；根据复制泡的大小可以看出，复制泡3的DNA复制早于复制泡1，C正确；复制时DNA聚合酶只能沿模板链的3′→5′方向移动，题中复制叉的推进方向是双向的，子链的延伸方向与复制叉的推进方向不一定相同，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 7．(2025·江苏连云港模拟)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，其复制以D环复 制方式进行，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1的延伸方向是3′端→5′端，需要DNA聚合酶的催化 C．子链中新形成的磷酸二酯键数目和脱氧核苷酸数目相同 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 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 环状DNA链首尾相连，DNA 链呈环状，不会有裸露的3′ 端、5′端，不会有游离的磷酸 基团，A错误；根据题图，子 链1的延伸方向是5′端→3′端， 子链合成过程需要DNA聚合 酶的催化，B错误；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，C正确；若该线粒体DNA放在15N的培养液中复制3次，合成的子链中均含有15N，由于DNA进行半保留复制，故每个DNA分子都含有新合成的子链，即含15N的DNA有23＝8个，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 8．(2023·山东青岛期末)DNA复制时 子链从5′端到3′端延伸，合成的两条 链分别称为前导链和后随链，复制过 程如图所示。下列相关叙述正确的是 A．DNA聚合酶作用的部位是氢键， DNA连接酶作用的部位是磷酸二酯键 B．DNA聚合酶沿母链的5′端到3′端移动，前导链由右向左合成，后随链由左向右合成 C．DNA复制过程中解旋酶将两条链完全解旋后进行复制，可以减少复制所需时间 D．引物在前导链的合成过程中引发一次，之后可连续合成，而后随链需多个引物参与 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 DNA聚合酶和DNA连接酶作用 的部位都是磷酸二酯键，A错误； DNA复制时，DNA聚合酶沿母链 的3′端到5′端移动，子链都是由5′ 端到3′端方向延伸的，前导链由 右向左合成，后随链由左向右合成，B错误；DNA复制过程中边解旋边复制，可以减少复制所需时间，C错误；DNA复制时，引物在前导链的合成过程中引发一次，这一条子链的合成是连续的，另一条后随链的合成是不连续的，需多个引物参与，最后连成一条完整的DNA链，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 9．(2025·陕西安康模拟)一个DNA分子由500个脱氧核苷酸构成，其中含100个胸腺嘧啶。该DNA经过诱变，DNA上的一个碱基C变成了5-溴尿嘧啶(5-BU)，5-BU可与碱基A配对。下列叙述中不正确的是 A．经过诱变之后的DNA中含有100个腺嘌呤和150个鸟嘌呤 B．若诱变后的DNA分子经2次复制，可产生2个正常的DNA C．若诱变后的DNA分子经3次复制，共需要胞嘧啶1 046个 D．若诱变后的DNA分子经3次复制，得到的子代DNA加热后可得到5种单链片段 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 该DNA中含有500个脱氧核苷酸，其中含100个胸腺嘧啶，可推出正常的DNA分子共含有100个腺嘌呤、150个鸟嘌呤和150个胞嘧啶，经过诱变，DNA上的一个碱基C变成了5-BU，经过诱变之后的DNA中含有149个胞嘧啶、150个鸟嘌呤，A正确；诱变后的DNA分子有一条是正常的，有一条C变成了5-溴尿嘧啶，经2次复制，可产生2个正常的DNA，B正确；若诱变后的DNA分子经3次复制，可得到8个DNA，其中4个是正常的DNA，4个是不正常的DNA，每个正常的DNA中含有150个胞嘧啶，每个不正常的DNA中含有149个胞嘧啶，因此8个DNA中共有胞嘧啶150×4＋149×4＝1 196个，但最初的模板DNA中有149个胞嘧啶，因此共需要胞嘧啶的数量为1 196－149＝1 047个，C错误；若诱变后的DNA分子经3次复制，得到的子代DNA加热后可得到5种单链片段，相应位点的碱基分别是A、G、C、T、5-BU，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 10．(2024·惠州模拟)重叠基因在病毒和原核生物中较为普遍出现。所谓重叠基因就是指两个或两个以上的基因共用一段DNA序列。以下推理错误的是 A．一般而言一种生物的重叠基因越多，它的适应性就越小，在进化中就趋于保守 B．重叠基因的共同序列上发生的突变会导致所有重叠基因的功能改变 C．重叠基因有利于用较少的碱基数量决定较多的基因产物 D．重叠基因有利于减少DNA复制过程所需的时间和能量 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 一般而言一种生物的重叠基因越多，则碱基对的改变会影响多个基因的功能，则基因突变会使它的适应性变小，在进化中就趋于保守，A正确；重叠基因的共同序列上发生的突变不一定导致重叠基因的功能改变，因为密码子的简并，B错误；重叠基因使基因组的碱基数量减少，有利于用较少的碱基数量决定较多的基因产物，C正确；重叠基因的生物基因组碱基数量较少，有利于减少DNA复制过程所需的时间和能量，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 11．(2024·山东泰安检测)图1为 真核细胞核DNA复制的电镜照 片，其中泡状结构为复制泡。 图2为DNA复制时，形成的复 制泡的示意图，图中箭头表示子链延伸方向。下列说法错误的是 A．图1过程发生在细胞分裂前的间期，以脱氧核苷酸为原料 B．图1中复制泡大小不一，可能是因为多个复制原点并非同时启动 C．图2中a端和b端分别是模板链的3′端和5′端 D．DNA复制需要解旋酶、DNA聚合酶等 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 图1过程为DNA的复制，发生在细 胞分裂前的间期， 以游离的四种 脱氧核苷酸为原料，A正确；图1 为真核细胞核DNA复制，其中一 个DNA分子有多个复制泡，可加 快复制速率，复制泡的大小不同，说明不同的复制原点不是同时开始复制，B正确；子链的延伸方向是从5′端→3′端延伸，且与模板链的关系是反向平行，因此，根据子链的延伸方向，可以判断，图2中a端和b端分别是模板链的5′端和3′端，C错误；DNA分子复制需要解旋酶(催化DNA双链的解旋)、DNA聚合酶(催化单个的脱氧核苷酸连接到DNA子链)等，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 12．(12分)(2025·四川绵阳模拟)如图1、2分别为DNA分子结构及复制示意图。请据图回答下列问题。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 (1)1953年沃森和克里克提出了DNA双螺旋结构模型。该模型认为：DNA分子中的________________交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基排列在内侧。图1中由①②③构成的④称为__________________。 脱氧核糖与磷酸 鸟嘌呤脱氧核苷酸 DNA分子中的脱氧核糖与磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架。图1中由①②③构成的④称为鸟嘌呤脱氧核苷酸，是DNA的基本组成单位之一。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 (2)从图2可以看出，DNA复 制有多个起点，其意义在于 ________________；图中所 示的A酶为______酶，作用 于DNA结构中的氢键。DNA 复制所需基本条件主要包括_______________________(至少答出两项)等。从图2还可以看出DNA复制时，一条子链是连续合成的，而另一条子链是______________，即先形成短链片段再通过__________酶相互连接。 提高了复制速率　 解旋　 模板、酶、原料和能量　 不连续合成的 DNA连接　 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 DNA复制从多个起点开始，能提高复制速率。图中所示的A酶为解旋酶，作用于碱基之间的氢键，使DNA双螺旋结构打开。DNA复制所需基本条件主要包括模板、酶、原料和能量等。由图2可知，DNA复制时，一条子链是连续合成的，而另一条子链是不连续合成的，即先形成短链片段再通过DNA连接酶相互连接。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 (3)若将某动物精原细胞的全部DNA分子用32P标记，置于不含32P的培养液中培养，经过减数分裂产生的4个子细胞中含被标记染色体的子细胞比例为________。 100% 若将某雄性动物精原细胞的全部DNA分子用32P标记，置于不含32P的培养液中培养，由于DNA复制为半保留复制，所以DNA分子在间期复制后，每个DNA分子中都含有一条被标记的母链，经过减数分裂后产生的4个子细胞全部含有32P，比例为100%。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 13．(15分)(2024·河南青桐鸣联考)将SP8噬菌体的双链DNA温和加热，两条链分离(即DNA变性)，用密度梯度离心分离两条链，见如图。用SP8噬菌体感染枯草杆菌细胞后提取RNA(图中c)，分别与分离的SP8噬菌体DNA单链混合。SP8噬菌体的DNA分子由两条碱基组成很不平均的链构成。示意图如下： CGCTATAGCGTTT　a GCGATATCGCAAA　b 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 (1)SP8噬菌体双链DNA中嘌呤碱基与嘧啶碱基量的关系可用简式表示为_______________，其中a链的嘌呤碱基与嘧啶碱基量的关系可用文字表示为______________________。 CGCTATAGCGTTT　a GCGATATCGCAAA　b G＋A＝C＋T　 嘌呤碱基少于嘧啶碱基　 双链DNA中，嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数，由图可知，a链的嘌呤碱基少于嘧啶碱基，为“轻链”。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 (2)构成a、b链的核苷酸由__________键连接，a链与b链之间由_____键连接。 CGCTATAGCGTTT　a GCGATATCGCAAA　b 磷酸二酯　 氢 DNA分子单链上脱氧核苷酸由磷酸二酯键连接，两条链之间由氢键连接。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 (3)图中显示的实验结果是__________________ ______________________________________________________________。 CGCTATAGCGTTT　a GCGATATCGCAAA　b RNA只与噬菌体DNA的一条链杂交形成DNA－RNA杂合分子，不与另一条链杂交 实验结果显示，噬菌体DNA的b链与RNA分子杂交形成DNA－RNA杂合分子，RNA分子不与a链杂交。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 (4)由实验可知，_____链为“重链”，“重链”的碱基组成特点是_______________________，____链为模板链。 CGCTATAGCGTTT　a GCGATATCGCAAA　b b 嘌呤碱基多于嘧啶碱基 b 由图可知，b链嘌呤碱基多于嘧啶碱基，且b链密度梯度离心后位于a链下方，为“重链”。b链能与SP8噬菌体感染枯草杆菌细胞后提取的RNA杂交，说明是转录过程中的模板链。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 (5)为什么要用SP8噬菌体感染枯草杆菌细胞后提取RNA分子？ ______________________________________________________________。 CGCTATAGCGTTT　a GCGATATCGCAAA　b 噬菌体是病毒，没有自己的酶系统，只能在宿主细胞中复制和转录 噬菌体是病毒，没有自己的酶系统，只能在宿主细胞中复制和转录。 返回 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 谢 谢 观 看 DNA的结构、复制及基因的本质 (3)＝n，则＝1/n。 ＝＝(N为相应的碱基总数)，＝＝。 $