第6单元 2 第24讲 DNA的结构、复制及基因的本质（教师用书Word）-【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）

《高中生物学讲义：DNA的结构、复制及基因的本质》聚焦DNA双螺旋结构、半保留复制及基因本质核心考点，按“结构模型构建-复制机制探究-基因概念辨析”逻辑展开，通过考点梳理（含正误判断、情境分析）、方法指导（碱基计算规律、复制图解法）、真题讲解（2024浙江选考等典型题）分层推进，助力学生系统构建知识网络，精准突破难点。 讲义突出科学思维与探究实践素养培育，创新采用“假说-演绎法”解析DNA复制实验（如¹⁵N标记离心分析），设计“同位素标记技术应用”“碱基互补配对计算”等情境题，配合基础判断、能力提升、真题演练分层练习，确保高效复习。助力学生掌握命题规律，为教师把控复习节奏提供专业支撑。

第24讲　DNA的结构、复制及基因的本质 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 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 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，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。 ②外侧：脱氧核糖和磷酸交替连接，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对。碱基互补配对遵循以下原则：A－T(两个氢键)、G－C(三个氢键)。 [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 3.染色体、DNA、基因和核苷酸的关系 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。 (×) 学生用书⬇第161页 (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)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。 提示：(1)2　－脱氧核糖－磷酸－脱氧核糖－　氢键　(2)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　　　　。 答案：30％和24％ 解析：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％。 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。 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 答案：B 解析：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 答案：C 解析：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。 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 答案：C 解析：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。 学生用书⬇第162页 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 答案：D 解析：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 考点二　DNA的复制 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：同位素标记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。 (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 (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。 学生用书⬇第163页 (7)实验结论：DNA的复制是以半保留的方式进行的。 2.DNA半保留复制的过程 (1)概念：以亲代DNA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。 (3)过程 (4)场所：真核生物的细胞核、线粒体和叶绿体；原核生物的拟核和细胞质。 (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，将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，从而保持了遗传信息的连续性。 [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。 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。 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 　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。 学生用书⬇第164页 (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。 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 答案：D 解析：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 答案：D 解析：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　 答案：C 解析：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。 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)。 学生用书⬇第165页 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 答案：A 解析：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 答案：D 解析：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。 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 答案：B 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 学生用书⬇第166页 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 答案：D 解析：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 答案：B 解析：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。 　　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。 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。 (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　　　　　　　　　　　　　　。 (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　　　　　　　 　　　　　　　。 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　　　　　　　　　。 答案：(1)5 200　(2)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　(3)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　(4)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 解析：(1)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，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)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。(4)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。 学科网（北京）股份有限公司 $