第6单元 第24讲 DNA分子的结构、复制及基因的本质（PPT课件）-【精讲精练】2027年高考生物一轮复习（A版）

该高中生物学高考复习课件聚焦“DNA分子的结构、复制及基因的本质”核心考点，依据课标要求梳理了DNA双螺旋结构、半保留复制及基因本质三大考查维度，通过分析近五年高考真题明确结构特点分析、碱基计算、半保留复制验证等高频考点分布，归纳考向题型，体现高考备考的针对性和实用性。 课件亮点在于“真题情境+方法建模+素养培育”的复习策略，如以半保留复制实验为案例，运用同位素标记和密度梯度离心技术分析，培养科学思维和探究实践素养。提供碱基计算“补则等”“不补则倒”规律及易错点警示，帮助学生掌握答题技巧，教师可据此精准教学，助力高效备考。

第24讲　DNA分子的结构、 复制及基因的本质 第六单元　遗传的分子基础 栏目导航 第一章　地球与地图 1 栏目导航 第六单元　遗传的分子基础 ‹#› 栏目导航 核心考点突破 01 高考真题演练 02 知能达标训练 03 栏目导航 第六单元　遗传的分子基础 ‹#› 栏目导航 第六单元　遗传的分子基础 ‹#› 核心考点突破 栏目导航 栏目导航 第六单元　遗传的分子基础 ‹#› 沃森和克里克 T C 栏目导航 第六单元　遗传的分子基础 ‹#› C、H、O、N、P 4种脱氧核苷酸 栏目导航 第六单元　遗传的分子基础 ‹#› 磷酸 脱氧核糖 碱基 氢键 A与T 配对，G与C配对 栏目导航 第六单元　遗传的分子基础 ‹#› 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 栏目导航 第六单元　遗传的分子基础 ‹#› 多样 特异 稳定 栏目导航 第六单元　遗传的分子基础 ‹#› 遗传效应的DNA片段 有遗传效应的RNA片段 栏目导航 第六单元　遗传的分子基础 ‹#› 一个或两个 有遗传 效应的DNA片段 许多个基因 脱氧核苷 酸排列顺序 栏目导航 第六单元　遗传的分子基础 ‹#› × 栏目导航 第六单元　遗传的分子基础 ‹#› × 栏目导航 第六单元　遗传的分子基础 ‹#› × × 栏目导航 第六单元　遗传的分子基础 ‹#› × × 栏目导航 第六单元　遗传的分子基础 ‹#› 栏目导航 第六单元　遗传的分子基础 ‹#› 栏目导航 第六单元　遗传的分子基础 ‹#› 栏目导航 第六单元　遗传的分子基础 ‹#› 栏目导航 第六单元　遗传的分子基础 ‹#› 栏目导航 第六单元　遗传的分子基础 ‹#› 栏目导航 第六单元　遗传的分子基础 ‹#› 栏目导航 第六单元　遗传的分子基础 ‹#› 栏目导航 第六单元　遗传的分子基础 ‹#› 栏目导航 第六单元　遗传的分子基础 ‹#› 栏目导航 第六单元　遗传的分子基础 ‹#› 栏目导航 第六单元　遗传的分子基础 ‹#› 栏目导航 第六单元　遗传的分子基础 ‹#› 栏目导航 第六单元　遗传的分子基础 ‹#› 栏目导航 第六单元　遗传的分子基础 ‹#› 栏目导航 第六单元　遗传的分子基础 ‹#› 栏目导航 第六单元　遗传的分子基础 ‹#› 栏目导航 第六单元　遗传的分子基础 ‹#› 栏目导航 第六单元　遗传的分子基础 ‹#› 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第六单元　遗传的分子基础 ‹#› 栏目导航 第六单元　遗传的分子基础 ‹#› 栏目导航 第六单元　遗传的分子基础 ‹#› 栏目导航 第六单元　遗传的分子基础 ‹#› 栏目导航 第六单元　遗传的分子基础 ‹#› 栏目导航 第六单元　遗传的分子基础 ‹#› 高考真题演练 栏目导航 栏目导航 第六单元　遗传的分子基础 ‹#› 栏目导航 第六单元　遗传的分子基础 ‹#› 栏目导航 第六单元　遗传的分子基础 ‹#› 栏目导航 第六单元　遗传的分子基础 ‹#› 栏目导航 第六单元　遗传的分子基础 ‹#› 栏目导航 第六单元　遗传的分子基础 ‹#› 栏目导航 第六单元　遗传的分子基础 ‹#› 栏目导航 第六单元　遗传的分子基础 ‹#› 栏目导航 第六单元　遗传的分子基础 ‹#› 知能达标训练 栏目导航 栏目导航 第六单元　遗传的分子基础 ‹#› 谢谢观看 栏目导航 第六单元　遗传的分子基础 ‹#› [课标要求] 1．概述DNA分子由四种脱氧核苷酸构成，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。 3．活动：制作DNA双螺旋结构模型。 考点一　DNA分子的结构和基因的本质 1．DNA双螺旋结构模型的构建 (1)构建者：________________。 (2)构建过程 2．DNA的结构 [教材隐性知识](必修2 P51“探究·实践”) 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______________________________________________________________ ___________。 3．DNA的结构特点 (1)________性：具n个碱基对的DNA可能有4n种碱基对排列顺序。 (2)________性：每种DNA分子都有其特定的碱基对排列顺序。并不是碱基配对方式决定的。 (3)________性：两条主链磷酸与脱氧核糖交替连接的顺序不变，碱基配对方式不变等。 4．基因的本质 基因通常是有________________________。有些病毒的遗传物质是RNA，对于这些病毒而言，基因就是__________________________。 5．染色体、DNA、基因和脱氧核苷酸的关系 判断正误 (1)(2024·浙江6月卷)双链DNA中T占比越高，DNA热变性温度越高。(　　) 提示：双链DNA中G—C碱基对占比越高，DNA热变性温度越高。 (2)(2024·河北卷)某病毒具有蛋白质外壳，其遗传物质的碱基含量如下所示：A占比31.2%，C占比20.8%，G占比28.0%，U占比20.0%，则该病毒复制合成的互补链中G＋C含量为51.2%。(　　) 提示：根据碱基互补配对原则可知，该病毒复制合成的互补链中G＋C含量与原RNA含量一致，为48.8%。 提示：在制作脱氧核苷酸时，需在脱氧核糖上连接磷酸和碱基。 (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。(　　) 提示：沃森和克里克以DNA衍射图谱为基础推算出DNA呈螺旋结构。 (4)(2022·浙江6月卷)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。(　　) 提示：5′端是磷酸末端。 (5)(2022·浙江6月卷)制作DNA双螺旋结构模型时，鸟嘌呤与胞嘧啶之间用2个氢键连接物相连。(　　) 提示：G、C之间形成3个氢键。 (6)(2021·辽宁卷)DNA每条链的5′端是羟基末端。(　　) 1．(必修2 P50“图3-8”)分析DNA两条链反向平行的原因是 _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________。 提示：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。DNA的一条单链具有两个末端，一端有一个游离的磷酸基团，这一端称作5′端，另一端有一个羟基(—OH)，称作3′端。DNA的两条单链走向相反，从双链的一端起始，一条单链是从5′端到3′端的，另一条单链则是从3′端到5′端的 2．(必修2 P51“探究·实践”)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____________________________________ _______________________________________________________。 提示：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 3．(必修2 P62“非选择题1”)DNA分子杂交技术可以用来比较不同种生物DNA分子的差异。当两种生物的DNA分子的单链形成杂合双链区的部位越多，说明这两种生物的亲缘关系越近，原因是________ _______________________________________________________。 提示：形成杂合双链区的部位越多，两种生物互补的碱基序列越多，DNA碱基序列的一致性越高，说明在生物进化过程中，DNA碱基序列发生的变化越小，因此亲缘关系越近 1．DNA双螺旋结构的热考点 2．真、原核细胞基因的结构 考向一　DNA分子的结构及特点 1．(2025·云南红河期中)eccDNA是一类独立于染色体外的环状DNA分子，与染色体结构相比，呈环状，较稳定，如图为eccDNA的结构示意图。下列叙述错误的是(　　) A．该DNA分子中嘌呤碱基数等于嘧啶碱基数 B．该DNA分子中每个脱氧核糖都和两个磷酸分子相连 C．该DNA分子5′端没有游离的磷酸基团，3′端也没有羟基 D．脱氧核糖和碱基交替连接，构成该DNA的基本骨架 解析　此DNA分子是双链，双链DNA分子中，A＝T，C＝G，因此双链DNA所含的嘌呤碱基数量等于嘧啶碱基数量，A正确；此DNA分子环状，脱氧核苷酸首尾相连，所以该DNA分子中每个脱氧核糖都和两个磷酸分子相连，B正确；此DNA分子环状，脱氧核苷酸首尾相连，每一条单链相邻的脱氧核苷酸在3′端与5′端形成磷酸二酯键，因此该DNA分子5′端没有游离的磷酸基团，3′端没有羟基，C正确；此DNA分子是双链，每个双链DNA分子中都是脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，D错误。 答案　D 2．沃森和克里克发现了DNA双螺旋结构，开启了分子生物学时代，DNA条形码技术就是一种利用一个或者多个特定的小段DNA进行物种鉴定的分子生物学技术。如图展示的中药材DNA条形码就是中药材的基因身份证。下列叙述错误的是(　　) A．利用DNA条形码可以鉴定物种及物种间亲缘关系 B．DNA中G—C对的比例会影响DNA双螺旋结构稳定性 C．中药材遗传信息“条形码”源于DNA分子中核糖核苷酸的排列顺序 D．不同种类中药材细胞的DNA分子不同，不同DNA分子彻底水解产物种类相同 解析　由于DNA分子具有特异性，因此利用DNA条形码可以鉴定物种及物种间亲缘关系，A正确；DNA中G—C对通过3个氢键相连，A—T通过2个氢键相连，因此G—C对的比例越大DNA双螺旋结构稳定性越高，B正确；中药材的遗传物质是DNA，遗传信息就储存在脱氧核苷酸的排列顺序中，C错误；不同种类的中药材细胞中的DNA分子不同，但不同的DNA分子彻底水解的产物是相同的，都是磷酸基团、脱氧核糖和4种含氮碱基，D正确。 答案　C 考向二　DNA结构的相关计算 3．(2025·河南郑州期末)DNA两条单链的碱基数量关系是构建DNA双螺旋结构模型的重要依据。下列关于两条链中碱基数量对应关系，错误的是(　　) 解析　DNA双链中G＋C的比例与DNA单链中G＋C的比例相同，A正确；由于DNA遵循碱基互补配对原则，一条单链中(C＋G)/(A＋T)与另一条单链中(A＋T)/(C＋G)互为倒数，B正确；在DNA双链中，A＝T，C＝G，(A＋G)/(C＋T)＝1，C正确；DNA一条链中A＋T的含量与另一条链中A＋T的含量相同，D错误。 答案　D 4．(2025·江苏镇江期末)若某DNA片段含有100个碱基对，腺嘌呤占DNA分子的32%，其中一条链上鸟嘌呤占该链的36%。下列相关叙述正确的是(　　) A．该DNA片段中胞嘧啶占DNA分子比例为34% B．该DNA片段一条单链上嘌呤比例为16% C．该DNA片段有一条单链上没有鸟嘌呤 D．该DNA片段中(A＋T)/(G＋C)＝3 解析　已知该DNA片段含100个碱基对(共200个碱基)，腺嘌呤(A)占32%，则A的数量＝200×32%＝64个，因此T＝A＝64个；剩余碱基总数＝200－64－64＝72个，即G＋C＝72个，故G＝C＝36个，胞嘧啶(C)占比＝36/200×100%＝18%，A错误；一条链的G占36%，互补链的C占36%。该链嘌呤(A＋G)比例需结合A和G计算，无法得出16%，B错误；已知双链中G总数为36个，其中一条链上G占该链的36%(该链含100个碱基)，则该链G的数量＝100×36%＝36个，恰好等于双链中G的总数。因此另一条链上G的数量＝0个，即该DNA片段有一条单链上没有鸟嘌呤，C正确；(A＋T)/(G＋C)＝128/72≈1.78≠3，D错误。 答案　C DNA中的碱基数量的计算规律 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。 (1)A1＋A2＝T1＋T2；G1＋G2＝C1＋C2。 即：双链中A＝T，G＝C，A＋G＝T＋C＝A＋C＝T＋G＝(A＋G＋T＋C)。 规律一：双链DNA中嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数，任意两个不互补碱基之和为碱基总数的一半。 (2)A1＋T1＝A2＋T2；G1＋C1＝G2＋C2。 ＝＝(N为相应的碱基总数)，＝＝。 规律二：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，简记为“补则等”。 (3)与的关系是互为倒数。 规律三：非互补碱基之和的比值在两条互补链中互为倒数，简记为“不补则倒”。 (4)若＝a，＝b，则＝(a＋b)。 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。 考向三　基因的本质及基因与DNA、染色体的关系 5．(2025·广东深圳期末)下图基因Ⅰ和基因Ⅱ表示某细胞中一条染色体上相邻的2个基因，2个基因之间为间隔序列，下列说法正确的是(　　) A．图中基因Ⅰ和基因Ⅱ不可能控制该生物的同一性状 B．在四分体时期，图中基因Ⅰ和基因Ⅱ可发生基因重组 C．图中的基因Ⅰ也可以是有遗传效应的RNA片段 D．图中间隔序列的碱基对替换不属于基因突变 解析　基因与性状不是简单的一一对应关系，基因Ⅰ和基因Ⅱ可能控制该生物的同一性状，A错误；基因重组发生在同源染色体的非姐妹染色单体互换(四分体时期)或非同源染色体自由组合，基因Ⅰ和基因Ⅱ在同一条染色体上，四分体时期不会发生基因重组，B错误；图中的基因Ⅰ是有遗传效应的DNA片段，不是RNA片段，C错误；基因突变是指DNA分子中发生碱基的增添、缺失或替换，而引起的基因碱基序列的改变，间隔序列不是基因，其碱基对替换不属于基因突变，D正确。 答案　D 6．(2025·福建莆田期中)下列关于基因、DNA、染色体及其相互关系的叙述，正确的有(　　) ①真核生物基因中的遗传信息蕴含在DNA 4种碱基的排列顺序中 ②基因是具有遗传效应的DNA片段 ③DNA中的碱基对数目不等于其上所有基因中的碱基对数目之和 ④同源染色体同一位置上的基因不都是等位基因 ⑤染色体是基因的载体，基因都位于染色体上 ⑥基因、DNA、染色体均能复制、分离和传递 A．2项　　 B．3项 C．4项 D．5项 解析　真核生物的基因(包括核基因和细胞质基因)的遗传信息由DNA的4种碱基(A、T、C、G)排列顺序决定，①正确；基因通常是具有遗传效应的DNA片段，某些病毒的基因是具有遗传效应的RNA片段，②错误；DNA中存在非基因序列(如调控序列、内含子等)，因此DNA的碱基对数目大于所有基因的碱基对之和，③正确；同源染色体同一位置上的基因可能是等位基因(如Aa)或相同基因(如AA)，④正确；基因并非都位于染色体上，例如线粒体和叶绿体中的基因位于细胞质DNA中，⑤错误；基因的复制和分离依附于DNA和染色体，三者均能复制、分离和传递，⑥正确。综上所述，正确的是①③④⑥。 答案　C 考点二　DNA的复制及相关计算 1．证明DNA半保留复制的实验 (1)实验方法：____________________________________。 (2)实验原理：只含15N的双链DNA密度大，只含14N的双链DNA密度小，一条链含14N、一条链含15N的双链DNA密度居中。 (3)实验假设：____________________________。 (4)实验预期：离心后应出现3条DNA带。 ①重带(密度最大)：________________标记的亲代双链DNA。 ②中带(密度居中)：_______________________________标记的子代双链DNA。 ③轻带(密度最小)：________________标记的子代双链DNA。 (5)实验过程 (6)实验结论：DNA的复制是以半保留的方式进行的。 2．DNA复制 (1)概念、时间、场所 (2)过程 (3)类型 (4)结果 一个DNA分子形成了两个　　　　的DNA分子。 (5)DNA准确复制 [教材隐性知识]（必修2 P55“图3­10”） 在DNA复制过程中，两条子链延伸的方向相反的原因是___________________________________。 3．“图解法”分析DNA复制相关计算 (1)将含有15N的DNA分子放在含有14N的培养液中连续复制n次，则： (2)DNA分子复制过程中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，经过n次复制需要消耗该种脱氧核苷酸数为__________________。 ②第n次复制需要消耗该种脱氧核苷酸数为__________。 提示：DNA复制的原料是四种脱氧核苷酸。 判断正误 (1)(2025·浙江1月卷)控制伞藻伞帽的遗传物质通过半保留复制表达遗传信息。(　　) 提示：基因指导蛋白质的合成过程是遗传信息的表达过程，伞藻通过复制传递遗传信息，而不是表达遗传信息。 (2)(2024·吉林卷)甲基是DNA半保留复制的原料之一。(　　) 提示：子链的合成过程需要引物。 (5)(2021·辽宁卷)DNA聚合酶的作用是打开DNA双链。(　　) 提示：解旋酶的作用是打开DNA双链。 (3)(2024·河北卷)DNA复制时，脱氧核苷酸通过氢键连接成子链。(　　) 提示：通过磷酸二酯键连接成子链。 (4)(2021·辽宁卷)DNA分子复制时，子链的合成过程不需要引物参与。(　　) 1．(必修2 P54“思考·讨论”)确定DNA分子半保留复制方式的实验研究方法是____________，运用的技术手段是_________________。 提示：假说—演绎法　同位素标记技术和密度梯度离心技术 2．(必修2 P56“拓展应用2”延伸)果蝇DNA形成多个复制泡的原因：说明果蝇的DNA有多个______，可同时从不同起点开始DNA的复制，由此加快________________，为细胞分裂做好物质准备。 提示：复制起点　DNA复制的速率 [情境]　(1)在细胞内，DNA的两条链都能作为模板，由于DNA分子的两条链是反向平行的，每条链都通过磷酸和脱氧核糖的3′、5′碳原子相连而成，因此每条链的两端是不同的，其中，一端是3′端(3′-羟基)，另一端是5′端(5′-磷酸基团)。在DNA复制中，DNA聚合酶催化合成的方向是5′→3′，而不是3′→5′。DNA复制又是边解旋边复制。请推测DNA聚合酶催化DNA复制的过程。 _______________________________________________________ (2)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。 ①图中DNA上形成多个复制泡，这说明了什么？ _______________________________________________________ _______________________________________________________ ②图中子链的延伸方向与复制叉的推进方向是否相同？ _______________________________________________________ _______________________________________________________ 提示：(1)DNA复制时，一条模板链是3′→5′走向，其互补链在5′→3′方向上连续合成，称为前导链；另一条模板链是5′→3′走向，其互补链也是沿5′→3′方向合成，但是与前导链的合成方向正好相反，随着复制的进行会形成许多不连续的片段(冈崎片段)，最后不连续片段连成一条完整的DNA单链，称为后随链。如图所示： (2)①图中的DNA有多个复制起点，可同时从不同起点开始DNA复制，由此加快DNA复制的速率。 ②不相同；复制时DNA聚合酶只能沿模板链的3′→5′方向移动，而图中复制叉的推进方向是双向的。 考向一　DNA半保留复制的实验证据 1．(2025·北京卷)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 解析　15N不具有放射性，它是通过质量的差异来区分DNA的母链和子链的，A错误；在实验过程中，出现了轻带(DNA双链都含14N)、中带(DNA双链一条含14N、一条含15N)和重带(DNA双链都含15N)这三种条带，这充分证明了DNA的半保留复制，B正确；若将DNA变成单链后再离心，由于无法体现出子链和母链的组合情况，不能得到和原实验相同的结果，C错误；选择大肠杆菌作用为实验材料，是因为它具有繁殖速度快的特点，而不是因为它有环状质粒DNA，D错误。 答案　B 2．(2022·海南卷)科学家曾提出DNA复制方式的三种假说：全保留复制、半保留复制和分散复制(图1)。对此假说，科学家以大肠杆菌为实验材料，进行了如下实验(图2)： 下列有关叙述正确的是(　　) A．第一代细菌DNA离心后，试管中出现1条中带，说明DNA复制方式一定是半保留复制 B．第二代细菌DNA离心后，试管中出现1条中带和1条轻带，说明DNA复制方式一定是全保留复制 C．结合第一代和第二代细胞DNA的离心结果，说明DNA复制方式一定是分散复制 D．若DNA复制方式是半保留复制，继续培养至第二代，细菌DNA离心后试管中会出现1条中带和1条轻带 解析　第一代细胞DNA离心后，试管中出现1条中带，说明DNA复制方式一定不是全保留复制，可能为半保留复制或分散复制，A错误；若DNA复制方式为全保留复制，则第二代细菌DNA离心后，4个子代DNA分子中，1个为15N/15N，3个为14N/14N，会在试管中出现1条重带和1条轻带，与题图信息不符，B错误；若第一代和第二代细菌DNA离心后，试管中只出现1条中带，则可说明DNA复制方式为分散复制，与题图信息不符，C错误；若DNA复制方式为半保留复制，继续培养至第三代，得到的8个子代DNA分子中，2个为15N/14N，6个为14N/14N，细菌DNA离心后试管中会出现1条中带和1条轻带，D正确。 答案　D 考向二　DNA复制过程与特点 3．如图表示复制中的DNA。非复制区域保持亲代的双链结构，复制区的双螺旋打开，从此处形成2个子代双链。这两个相接区域称为复制叉。下列说法错误的是(　　) A．DNA的双螺旋结构，为DNA的复制提供了精确的模板 B．梅塞尔森和斯塔尔的实验运用了放射性同位素标记技术 C．随着复制的进行，复制叉会沿亲代DNA从左至右移动 D．复制叉的形成与解旋酶有关，正在复制的DNA上可以有多个复制叉 解析　DNA的双螺旋结构，其两条链的碱基排列顺序是特定的，为DNA的复制提供了精确的模板，A正确；梅塞尔森和斯塔尔的实验运用了同位素标记技术(用15N标记DNA)，15N不具有放射性，B错误；由图可知，随着复制的进行，复制叉会沿亲代DNA从左至右移动，使得亲代DNA不断被复制，C正确；解旋酶能解开DNA双链，从而形成复制叉，在原核生物和真核生物中，正在复制的DNA上都可以有多个复制叉，以提高复制效率，D正确。 答案　B 4．研究发现，DNA聚合酶不能从头合成一条DNA单链。在DNA聚合酶发挥作用前，细胞中会合成一段与模板链相应部位互补的短链，如下图所示。在DNA聚合酶发挥作用后，该短链的延长过程是连续的。下列说法错误的是(　　) A．DNA复制时，子链会从其3′端至5′端不断延长 B．在DNA复制时，也可能会有RNA聚合酶和RNA酶参与并发挥作用 C．碱基互补配对原则使得DNA的复制能够精确地进行 D．DNA复制时，与该模板链互补的另一条母链为模板，形成子链的过程是不连续的 解析　DNA聚合酶的催化特性是只能从子链的5′端向3′端延伸(即只能将脱氧核苷酸添加到子链的3′-羟基末端)，因此子链的延长方向是5′→3′，而非3′→5′，A错误；题干中提到的“短链”由图可知为一段RNA单链。RNA单链由RNA聚合酶催化合成，复制后期，RNA单链会被RNA酶(核酸酶)切除，再由DNA聚合酶填补缺口，因此DNA复制中可能有RNA聚合酶和RNA酶参与，B正确；DNA复制时，遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则，这是保证DNA复制精确 进行的重要机制，可减少碱基错配的概率，C正确；DNA复制为半不连续复制，题目中“短链的延长过程是连续的”子链为前导链(以3′→5′方向的母链为模板)，而以另一条5′→3′方向的母链为模板时，因为DNA聚合酶的催化特性是只能从子链的5′端向3′端延伸，子链只能分段合成(冈崎片段)，即滞后链的合成不连续，D正确。 答案　A 考向三　DNA分子复制的相关计算 5．(2024·云南昆明期中)某双链DNA片段中共有100对碱基，其中一条链上A所占比例为35%，整个DNA分子中G所占比例为20%。下列相关叙述正确的是(　　) A．该DNA分子其中一条链上的A所占比例与T所占比例一致 B．该DNA分子另一条链上A＋G的量在该链中所占比例为35% C．若该DNA分子复制3次，则需游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸280个 D．若该DNA发生碱基对缺失突变，则该DNA分子中嘌呤与嘧啶的比值下降 解析　整个双链DNA片段中，A＝T，G＝C，但DNA分子其中一条链上A所占比例与T所占比例不确定，A错误；该DNA有200个碱基，由于整个DNA片段中G所占比例为20%，G＝C＝40，则A＝T＝60，一条链上A＝35，则另一条链上A＝25，但每条单链上G与C数量未知，B错误；若该DNA片段复制3次，共有(23－1)＝7个DNA片段需要消耗原料，则所需游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸数为7×40＝280个，C正确；由于DNA中A＋G＝T＋C，即DNA片段中嘌呤数等于嘧啶数，二者比值是1，当DNA发生碱基对的缺失突变，缺失一个A，对应缺失一个T，即少一个嘌呤，对应会少一个嘧啶，该DNA分子中嘌呤与嘧啶的比值不变，D错误。 答案　C 6．(2025·福建三明期末)将一个DNA双链都被15N标记的大肠杆菌放在含有14N的培养基中培养，使其分裂n次，该DNA分子有a个碱基对，其中胞嘧啶b个。下列叙述正确的是(　　) A．复制过程中，DNA聚合酶以该DNA分子的一条链为模板合成子链 B．复制n次后，含有15N的DNA分子占全部DNA分子的比例为1/2n C．经n次复制需要消耗游离的腺嘌呤脱氧核糖核苷酸(a－b)(2n－1)个 D．若其中部分片段DNA单链序列为5′-GGTATC-3′，那么它的互补链的序列是5′-CCATAG-3′ 解析　DNA复制时，DNA聚合酶以两条母链分别为模板合成子链，而非仅一条链，A错误；复制n次后，含15N的DNA分子数为2个，总DNA数为2n，比例为2/2n＝1/2n-1，B错误；DNA分子中胞嘧啶(C)为b个，则鸟嘌呤(G)也为b个，腺嘌呤(A)数目为(a－b)。复制n次需消耗腺嘌呤脱氧核苷酸数为(a－b)(2n－1)，C正确；互补链的序列应为原链的碱基互补且反向书写，原链5′-GGTATC-3′的互补链应为3′-CCATAG-5′，即5′-GATACC-3′，D错误。 答案　C 1．(2025·广东卷)Solexa测序是一种将PCR与荧光检测相结合的高通量测序技术。为了确保该PCR过程中，DNA聚合酶催化一个脱氧核苷酸单位完成聚合反应后，DNA链不继续延伸，应保护底物中脱氧核糖结构上的(　　) A．1′-碱基　　　　　　 B．2′-氢 C．3′-羟基 D．5′-磷酸基团 解析　已知DNA聚合酶催化延伸子链方向只能从5′→3′，原因是脱氧核苷酸的3′碳有羟基，可以结合下一个脱氧核苷酸的5′碳的磷酸基团，故为了DNA聚合酶催化一个脱氧核苷酸单位完成聚合反应后，DNA链不继续延伸，应保护底物中脱氧核糖结构上的3′-羟基，使其不能结合下一个脱氧核苷酸的5′碳的磷酸基团，C正确。 答案　C 2．(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% 解析　DNA的外侧是由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的基本骨架，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。 答案　A 3．(2023·河北卷)关于基因、DNA、染色体和染色体组的叙述，正确的是(　　) A．等位基因均成对排布在同源染色体上 B．双螺旋DNA中互补配对的碱基所对应的核苷酸方向相反 C.染色体的组蛋白被修饰造成的结构变化不影响基因表达 D．一个物种的染色体组数与其等位基因数一定相同 解析　细胞内决定相对性状的等位基因绝大部分成对地排布在同源染色体上，但在具有异型性染色体的个体细胞内，位于性染色体上的等位基因并非完全成对排布，A错误；双螺旋DNA是由两条单链按反向平行方式盘旋构成，且两条链上的碱基遵循碱基互补配对原则。因此，组成DNA双螺旋结构中互补配对的碱基所对应的核苷酸方向也必然相反，B正确；在生物表观遗传中，除了DNA甲基化，构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达，C错误；一个物种的染色体组数不一定与其等位基因数相同，例如二倍体生物有两个染色体组，但人体控制ABO血型的等位基因有三个，D错误。 答案　B 4．(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 解析　单链序列脱氧核苷酸数量相等和分子骨架同为脱氧核糖与磷酸都不是该线性DNA分子两端能够相连的原因，A、B错误；据图可知，单链序列的碱基能够互补配对，这是该线性DNA分子两端能够相连的主要原因，C正确；该线性DNA分子自连环化后两条单链方向相反，D错误。 答案　C $