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 单选）

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”核心考点，依据课标要求概述DNA双螺旋结构及半保留复制，对接高考评价体系分析考情，明确DNA结构计算、复制及计算为高频考点，归纳选择、填空等常考题型，体现复习针对性与实用性。 课件亮点在于真题体验与情境命题结合，如通过15N标记实验分析半保留复制（科学思维、探究实践），总结复制n代脱氧核苷酸数计算规律，帮助学生掌握答题技巧，教师可据此精准教学，提升学生高考冲刺效率。

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 人教版　(单选) 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 (2023·海南卷T13；2022·广东卷T12；2022·重庆卷T4；2022·河北卷T8；2022·浙江6月选考T13；2021·北京卷T4) 2.DNA的复制及计算 (2024·浙江6月选考T9；2024·山东卷T5；2024·浙江1月选考T10；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) (2022·浙江6月选考)某同学制作DNA双螺旋结构模型，在制作脱氧核苷酸时，需在磷酸上连接脱氧核糖和碱基。 (　　) (5) (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 －脱氧核糖－磷酸－脱氧核糖－ 氢键 (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。 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。 ＝＝(N为相应的碱基总数)，＝＝。 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。 (3)＝n，则＝1/n。 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.(2024·河北承德联考)下列有关双链DNA分子的叙述，正确的是 A.若DNA分子一条链中的碱基A所占比例为a，则另一条链中的碱基A所占比例也一定为a B.如果一条链上(A＋T)∶(G＋C)＝m，则另一条链上该比值也为m C.如果一条链上的A∶T∶G∶C＝2∶2∶3∶3，则另一条链上该比值为3∶3∶2∶2 D.由50个碱基对组成的DNA分子片段中至少含有氢键的数量为150个 若DNA分子一条链中的碱基A所占比例为a，据此无法计算出另一条链的碱基A所占比例，A错误；如果一条链上(A＋T)∶(G＋C)＝m，根据碱基互补配对原则，则另一条链上该比值也为m，B正确；如果一条链上的A∶T∶G∶C＝2∶2∶3∶3，则另一条链上该比值为2∶2∶3∶3，C错误；由50个碱基对组成的DNA分子片段中至少含有氢键的数量为50×2＝100个，最多含有氢键的数量为50×3＝150个，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)下图为某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。 高中生物中水的知识归纳 题后总结 高中生物中水的知识归纳 真、原核细胞基因的结构 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，如下图： 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) (2020·浙江1月选考)烟草花叶病毒的RNA可通过复制将遗传密码传递给子代。 (　　) (4) (2020·浙江1月选考)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) (2020·浙江1月选考)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。 9 900 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。 核心归纳 图解法分析DNA复制的相关计算 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.(2025·云南昆明模拟) 许多种生物的细胞中都含有环状DNA分子。θ型复制是环状DNA分子复制的方式之一。下图为θ型复制的模式图，下列相关叙述错误的是 A.θ型复制具有边解旋边复制和半保留复制的特点 B.θ型复制所产生的两条子链的碱基序列是互补的 C.θ型复制所产生的子代DNA分子的两条单链走向相反 D.θ型复制后产生的每个子代DNA分子都有两个游离的磷酸基团 √ θ型复制是环状DNA分子复制的方式之一， 也是利用DNA的半保留复制方式进行，具 有边解旋边复制和半保留复制的特点，A 正确；解开的每一条母链作为模板链，θ 型复制所产生的两条子链的碱基序列分别与各自的模板链互补，因此两条子链的碱基序列也是互补的，B正确；θ型复制所产生的子代DNA分子的两条单链延伸方向从5‘端到3’端，分别与模板链反向互补，产生的子代DNA分子的两条单链走向相反，C正确；θ型复制后产生两个环状DNA分子，因此每个子代DNA分子都无游离的磷酸基团，D错误。 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.(2025·浙江模拟)某果蝇精原细胞中8条染色体上的DNA已全部被15N标记，其中一对同源染色体上有基因A和a，现给此精原细胞提供含14N的原料让其连续进行两次分裂，产生四个子细胞，分裂过程中无基因突变和染色体畸变发生。下列叙述中正确的是 A.若四个子细胞中均含4条染色体，则一定有一半子细胞含有a基因 B.若四个子细胞中均含8条染色体，则每个子细胞中均含2个A基因 C.若四个子细胞中的核DNA均含15N，则每个子细胞均含8条染色体 D.若四个子细胞中有一半核DNA含15N，则每个子细胞均含4条染色体 √ 若四个子细胞中均含4条染色体(染色体数目是体细胞的一半)，则细胞进行的是减数分裂，等位基因会发生分离，形成4个精细胞两两相同，故有一半子细胞含有a基因，A正确；若四个子细胞中均含8条染色体(染色体数目与体细胞相同)，则细胞进行的是有丝分裂，子细胞的基因型与体细胞相同，则每个子细胞中均只含有1个A基因和1个a基因，B错误；若四个子细胞中的核DNA均含15N，则DNA只复制一次，细胞进行的是减数分裂，四个子细胞为精细胞，染色体数目是体细胞的一半，因此四个子细胞中均含4条染色体，C错误；若四个子细胞中有一半核DNA含15N，说明DNA不止复制一次，则细胞进行的是有丝分裂，所以每个子细胞均含8条染色体，D错误。 5.(2021·浙江1月选考)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 返回 真 题 体 验 返回 √ 1.(2024·浙江1月选考) 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①、②、③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 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的两条链一条被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，A、C、D错误，B正确。 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。 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.(2025·海南模拟)DNA是绝大多数生物的遗传物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。下列有关DNA的叙述，正确的是 A.单链DNA分子中相邻的碱基通过氢键相连 B.DNA分子中碱基特定的排列顺序构成了每个DNA分子的特异性 C.DNA分子复制过程中，DNA聚合酶既能断开氢键也能连接磷酸二酯键 D.生物体内的DNA数和基因数不同，构成基因的碱基总数大于构成DNA的碱基总数 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 单链DNA分子中相邻的碱基通过“－脱氧核糖－磷酸－脱氧核糖－”相连，A错误；DNA分子的特异性是指DNA分子中碱基序列是特定的，B正确；DNA分子复制过程中，DNA聚合酶只能连接磷酸二酯键，不能打开氢键，打开氢键的是解旋酶，C错误；基因通常是有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子中含有多个基因，因此生物体内的DNA数和基因数不同，构成基因的碱基总数小于构成DNA的碱基总数，D错误。 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·甘肃天水检测)如图为大肠杆菌的DNA片段模式图，①②③④代表相应的物质，下列叙述正确的是 A.DNA是大肠杆菌的主要遗传物质 B.①②的交替排列是DNA多样性的原因之一 C.若α链中③占该链碱基数的比例为a，则β链中④占β链碱基数的比例为(0.5－a) D.图中编号所代表的物质，在RNA中唯一不能找到的是② 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 大肠杆菌的遗传物质是DNA，一种生物的遗传物 质只有一种，没有主次之分，A错误；DNA分子 中①(磷酸)和②(脱氧核糖)的交替排列是不变的， 不属于DNA多样性的原因，B错误；由于③与④ 互补配对，故α链中③的比例等于β链中④的比例，C错误；与DNA相比，RNA中不含脱氧核糖和碱基T，图中③④之间有三个氢键，应为G－C碱基对，题图中编号所代表的物质中没有碱基T，故图中编号所代表的物质，在RNA中唯一不能找到的是②(脱氧核糖)，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.将某二倍体动物精原细胞(2n＝38)全部DNA中的一条单链用32P标记后置于不含32P的培养液中培养，经过减数分裂最终得到4个子细胞，检测相应细胞中标记的情况。若不考虑互换和染色体变异，下列叙述错误的是 A.最终可能出现2个子细胞中含32P，2个不含32P的情况 B.最终可能出现3个子细胞中含32P，1个不含32P的情况 C.减数分裂Ⅰ得到的2个子细胞均含有32P D.减数分裂Ⅱ后期细胞中全部染色体均含32P 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 精原细胞全部DNA中的一条单链被32P标记后置于不含32P的培养液中培养，经过减数分裂最终得到4个子细胞，由于DNA是半保留复制，细胞中DNA复制后每条染色体上有一条姐妹染色单体含32P，另一条姐妹染色单体不含32P。由于减数分裂Ⅰ发生同源染色体分离，因此经过减数分裂Ⅰ后得到的两个子细胞均含有32P，C正确；减数分裂Ⅱ发生姐妹染色单体的分离，最终可能出现2个子细胞中含32P、2个不含32P的情况，也可能出现3个子细胞中含32P、1个不含32P的情况，A、B正确；减数分裂Ⅱ后期细胞中一半染色体含32P，D错误。 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。 (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 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 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％ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 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，见右图。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： 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________________________。 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。 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__________________________________________ __________________________________。 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。 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？ ______________________________________________________________。 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 $