第19讲 DNA分子的结构、复制与基因的本质（专项训练）（1图3核心8大招+3层精练）（广东专用） 2027年高考生物一轮复习讲练测

**基本信息** 以“考情-核心-大招-专练”四维架构系统整合DNA结构、复制与基因本质，通过公式化解题大招与分层训练实现靶向突破，渗透结构与功能观及科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |五年考情|广东近5年真题统计|高频考点情境归类+备考策略|新课标要求→考题统计→命题趋势| |三大核心|3大核心知识图谱|一图串联+速记口诀|DNA结构→复制过程→基因本质层级递进| |八大解题大招|8类解题技巧|碱基计算3套公式、半保留复制速算等|题型与方法一一对应，公式化破解计算与辨析| |分层专练|基础+情境+压轴题|全国视野真题+广东特色情境|从基础概念到综合应用，梯度提升解题能力|

第19讲 DNA分子的结构、复制与基因的本质第一部分 五年考情·精准定向 广东考情概览 高频考点情境 高效备考策略 第二部分 三大核心·主干速记 一图串联·核心梳理·速记口诀 核心01 DNA 分子的结构与相关计算 核心02 DNA 的复制（过程、实验证据、标记计算题） 核心03 基因的本质与各类物质层级关系 第三部分 八大解题大招·招招制胜 大招01 双链 DNA 碱基比例三套万能计算公式 大招02 DNA 结构数量&化学键速判技巧 大招03 DNA 稳定性、多样性答题模板 大招04 半保留复制同位素标记图解速算 大招05 复制消耗脱氧核苷酸两类公式区分 大招06 DNA 复制酶类功能辨析答题口诀 大招07 真核/原核基因结构区分判题技巧 大招08 DNA复制+细胞分裂标记综合解法 第四部分 分层专练·靶向攻关 一年模拟·基础题（全国视野，单选） 两年重难·情境题（侧重广东，辐射全国，单选+非选择题） 三年真题·压轴题（侧重广东，辐射全国，单选+非选择题） 广东考情概览 新课标要求 考题统计 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盘旋成双螺旋结构，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。 2025・广东・DNA结构、特点 2025・广东・DNA复制过程及计算 2022・广东・DNA结构、特点与计算 2021・广东・DNA结构模型的构建 高频考点情境 1.考查频次：近 5 年广东高考持续稳定考查，单选为主要考查形式，DNA 复制相关规律计算常出现 4 分综合选择题；本知识点经常作为基因突变、基因表达、基因工程大题的基础背景融入设问，是分子遗传模块核心基础考点。 2.考查要点：核心考查 DNA 双螺旋结构组成与空间特点、碱基互补配对原则及相关推导计算；DNA 半保留复制过程、复制条件、复制特点；依托同位素标记探究半保留复制的实验逻辑；DNA 复制相关子代 DNA 分子、脱氧核苷酸链数量计算；辨析脱氧核苷酸、DNA、基因、染色体之间的层次关系，理解基因的本质与遗传信息的内涵。广东卷侧重碱基运算、半保留复制同位素标记推算，常设置图文模型、实验结果示意图进行综合设问。 3.命题情境：试题多以DNA 双螺旋结构模型构建、同位素标记追踪 DNA 复制、原核/真核生物复制差异为命题背景，落实生命观念中的结构与功能观、遗传与变异观，依托结构示意图、离心分层实验图、相关数据表格分析 DNA 结构与复制规律。 高效备考策略 1.抓牢核心概念：必背：脱氧核苷酸、碱基互补配对、反向平行、半保留复制、解旋酶、DNA 聚合酶、遗 传信息、基因。 2.构建知识网络：以“DNA 双螺旋结构→碱基互补配对相关计算→DNA半保留复制过程→同位素标记复制推算→基因与 DNA、染色体的相互关系”为主线；梳理 DNA 复制的时间、场所、条件；区分原核细胞与真核细胞 DNA 复制的差异；归纳半保留复制计算题通用解题模板。 3.联系实际应用：借助 DNA 结构稳定性解释基因突变低频发生的原因；依托半保留复制原理理解 PCR 扩增技术底层逻辑；结合 DNA 碱基序列差异理解亲子鉴定、基因测序的原理。 4.强化题型方法： 概念辨析题：区分易混点：脱氧核糖与核糖、脱氧核苷酸链方向、遗传信息与密码子、基因与 DNA 片段。 数据计算题：熟练运用碱基互补配对推论快速运算；掌握同位素标记复制后 DNA 分子、含标记链数量 的推演方法。 模型信息题：识别 DNA 结构模式图、密度梯度离心结果，结合复制规律分析实验现象。 5.紧扣命题趋势：广东高考偏爱结合结构模型、同位素标记实验创设情境；注重规律计算与概念辨析结合，常串联基因突变、转录翻译综合出题，弱化单纯过程默写，侧重逻辑推导与图文信息解读。 一图串联 核心梳理 核心01 DNA 分子的结构与相关计算 一、DNA 双螺旋结构模型构建历程 1. 基础实验素材：威尔金斯、富兰克林拍摄 DNA X 射线衍射图谱，证明 DNA 为螺旋形态。 2. 化学数据支撑：查哥夫定量测定得出碱基等量关系A=T，G=C。 3. 最终模型：沃森、克里克搭建物理双螺旋模型，确定碱基配对、骨架排布方式。 二、DNA 分子基础组成 1. 元素组成： 2. 基本单位：4 种脱氧核苷酸（腺嘌呤、胸腺嘧啶、胞嘧啶、鸟嘌呤脱氧核苷酸） 3. 脱氧核苷酸单体结构：磷酸 + 脱氧核糖 + 含氮碱基；脱氧核糖碳位区分 5′端（连磷酸）、3′端（连羟基）。 三、DNA 平面与空间双螺旋结构 1. 链排布：两条脱氧核苷酸链反向平行盘旋成双螺旋。 2. 外侧骨架：磷酸、脱氧核糖交替连接，稳定不变。 3. 内侧碱基对：碱基向内，依靠氢键配对；A-T 之间 2 个氢键，G-C 之间 3 个氢键。 4. 配对原则：A一定与T配对，G一定与C配对。 四、DNA 分子三大特性 特性 内在原因 基础内涵 稳定性 磷酸脱氧骨架固定、碱基配对方式固定、氢键维持双链 不易自发解旋断裂，G-C 占比越高分子热稳定性越强 多样性 脱氧核苷酸数量成千上万，碱基排列顺序千变万化 含个碱基对的 DNA，理论碱基排列类型为 特异性 每一个 DNA 拥有独一无二的碱基排列序列 可作为物种、个体分子识别依据 五、双链 DNA 碱基通用数量规律 1. 总等量关系：A=T，G=C；嘌呤总数 = 嘧啶总数，A+G=T+C=50%总碱基。 2. 互补链比例规律 一条链，则互补链、双链该比值均等于； 一条链，则互补链该比值为，双链恒等于 1。 3. 单链均值规律：双链碱基 A 占比，等于两条单链 A 占比的算术平均值。 六、DNA 相关酶作用位点基础区分 酶 作用化学键 / 结构 核心功能 解旋酶 氢键 断裂双链间氢键，使 DNA 解旋 DNA 聚合酶 磷酸二酯键 连接脱氧核苷酸，延伸 DNA 子链 DNA 连接酶 磷酸二酯键 拼接 DNA 片段，填补复制缺口 限制酶 磷酸二酯键 识别特定序列，定点切割 DNA DNA 酶 磷酸二酯键 彻底水解 DNA 分子 核心02 DNA 的复制（过程、实验证据、标记计算题） 一、半保留复制实验证据（梅塞尔森-斯塔尔，假说演绎法） 实验材料：大肠杆菌；实验技术：同位素标记+密度梯度离心。 三种复制假说：半保留复制、全保留复制、分散复制。 1. 实验分层现象 2. 亲代：全部为重带（两条链均）； 3. 繁殖 1 代：全部为中带（一条、一条）； 4. 繁殖 2 代：一半中带、一半轻带（两条链均）。 5. 实验结论：DNA 复制方式为半保留复制。 二、DNA 复制基础要素 1. 发生时间：细胞分裂前间期（有丝分裂间期、减数第一次分裂前间期）。 2. 发生场所：真核主要在细胞核，线粒体、叶绿体也可复制；原核仅拟核、细胞质质粒。 3. 复制五大条件 (1) 模板：解开后的 DNA 两条母链； (2) 原料：4 种游离脱氧核苷酸； (3) 酶：解旋酶、DNA 聚合酶、DNA 连接酶； (4) 能量：ATP； (5) 配对依据：碱基互补配对原则。 三、复制核心过程与两大特点 1. 分步流程：解旋酶打开双链→以两条母链分别为模板合成子链→新链与对应母链螺旋缠绕，形成子代 DNA。 2. 两大核心特点 (1) 边解旋边复制：解旋与子链延伸同步进行，不会完全解旋后再复制； (2) 半保留复制：每个子代 DNA 均保留一条亲代母链。 3. 子链延伸规则：DNA 聚合酶只能从3′羟基端延长子链，延伸方向固定 5′→3′。 4. 半不连续复制 (1) 前导链：延伸方向与复制叉推进方向一致，连续合成； (2) 后随链：延伸方向与复制叉相反，分段合成冈崎片段，由 DNA 连接酶拼接完整。 四、DNA 准确复制的保障机制 1. 结构基础：DNA 稳定双螺旋提供精准模板； 2. 配对约束：严格碱基互补配对减少复制差错； 3. 修复系统：细胞存在多种 DNA 损伤修复机制（如切除修复等），可校正复制错误。 五、半保留复制基础数量关系（仅主干定义，无解题技巧） 1. 标记链 / DNA 分子规律（亲代 DNA 两条链均，置于培养基复制代） (1) 子代 DNA 总分子数：；永远仅有 2 个 DNA 含链。（注：若复制代数≥2，这 2 个 DNA 均为中带，非重带，每条只保留 1 条母链） (2) 脱氧核苷酸总链数：；永远仅有 2 条母链带标记。 2. 原料消耗基础定义 (1) 复制次总消耗：（为亲代单种脱氧核苷酸数量）； (2) 第次单独消耗：。 六、特殊 DNA 复制形式基础概念 1. 环状原核 DNA：θ型复制，单起点双向复制； 2. 线粒体/叶绿体 DNA：D 环复制，两条链复制不同步； 3. 真核线性染色体 DNA：多复制起点双向复制，提升复制速率，末端复制缺陷形成端粒缩短。 核心03 基因的本质与各类物质层级关系 一、基因的定义 1. 细胞生物、DNA 病毒：基因是有遗传效应的 DNA 片段； 2. RNA 病毒（烟草花叶病毒、HIV 等）：基因是有遗传效应的 RNA 片段； 3. 核心内涵：基因可独立控制生物特定性状，无遗传效应的 DNA 片段不属于基因。 二、染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸层级逻辑 1. 染色体：DNA 的主要载体，一条染色体复制前含 1 个 DNA 分子，复制后含 2 个 DNA 分子（位于同一条染色体的两条姐妹染色单体中）。 2. DNA：主要遗传物质，1 个 DNA 分子上分布大量独立基因； 3. 基因：控制性状基本单位，在染色体上呈线性排布；基因内部脱氧核苷酸排列顺序代表遗传信息； 4. 脱氧核苷酸：构成基因、DNA 的最小单体，成千上万个脱氧核苷酸组成一个基因。 三、原核与真核基因结构区分 类型 编码区结构 调控区域 特征 原核基因 编码区连续（无内含子） 上游启动子（RNA 聚合酶结合位点）、下游终止子 转录后一般不需剪切即可翻译 真核基因 编码区分外显子、内含子（不连续） 启动子、终止子位于非编码区 内含子转录序列成熟 mRNA 前剪切去除，仅外显子表达蛋白 四、遗传信息的存储逻辑 DNA/RNA 中碱基特定排列顺序承载遗传信息；碱基排列多样性决定生物性状多样性，特定碱基序列决定物种、个体特异性。 大招01 双链 DNA 碱基比例三套万能计算公式 等量规律：A=T、G=C，A+G=T+C=50%，嘌呤总数 = 嘧啶总数。 1. 互补比值不变：一条链，互补链、双链整体比值均为。 2. 非互补比值倒数：一条链，互补链比值为，双链恒等于 1。 3. 单链平均算法：双链某碱基占比 = 两条单链该碱基占比的平均值。 大招02 DNA 结构数量&化学键速判技巧 1. 数量速记：脱氧核糖数=磷酸数=含碱基数；线性DNA 2个游离磷酸基团，环状DNA 无游离磷酸。 2. 氢键强弱：A-T 2 个氢键，G-C 3 个氢键，GC 占比越高，分子越稳定、解旋温度越高。 3. 连接区分：同一条链相邻碱基靠脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖连接；互补碱基之间靠氢键相连。 4. 酶作用区分：解旋酶断氢键；DNA 聚合酶、DNA 连接酶形成磷酸二酯键；DNA 酶水解磷酸二酯键。 大招03 DNA 稳定性、多样性答题模板 1. 稳定性两大原因：外侧磷酸脱氧核糖骨架不变、碱基互补配对固定。 2. 多样性标准答案：碱基（脱氧核苷酸）的排列顺序千变万化；易错坑：不是配对方式多样。 3. 特异性标准答案：每个 DNA 具有特定碱基排列顺序，代表独特遗传信息。 4. 遗传信息定义：DNA 中碱基的排列顺序；基因是有遗传效应的核酸片段。 大招04 半保留复制同位素标记图解速算 1. 总 DNA 分子数：复制代，子代共个 DNA；总脱氧核苷酸链条。 2. 标记链固定结论：原始两条亲代母链永久保留，含原始母链的 DNA 恒为 2 个；仅复制第 1 代时，这 2 个 DNA 为一条重链 + 一条轻链，后续各代中，这 2 个 DNA 的搭档链均为新合成链。 3. 分子分类： 含原始母链 DNA：恒 2 个； 两条链均为新合成的 DNA：个（不含任何亲代母链）。 大招05 复制消耗脱氧核苷酸两类公式区分 设亲代 DNA 某碱基有个： 1. 复制代总消耗量：（全部新合成 DNA 总和） 2. 第次复制单独消耗量：（仅本次新增 DNA） 3. 选择题高频陷阱：看清题干问 “复制 n 代” 还是 “第 n 次复制”，公式不能混用。 大招06 DNA 复制酶类功能辨析答题口诀 1. 解旋酶：解开双链氢键，为复制提供单链模板。 2. DNA 聚合酶：只能从子链3′端延伸，不能从头合成 DNA，需在引物（RNA）基础上延伸。 3. DNA 连接酶：连接冈崎片段，填补复制缺口。 4. 配套答题话术：复制方向固定5′→3′，所有 DNA 合成均遵循该方向。 大招07 真核/原核基因结构区分判题技巧 1. 原核基因编码区连续无间隔；真核编码区分外显子（编码蛋白）、内含子（不编码）。 2. 共有结构：上游启动子（RNA 聚合酶结合位点）、下游终止子。 3. 基因与 DNA 关系：一个 DNA 含多个基因，基因之间存在非编码空白片段。 4. 核心定义：细胞生物基因 = 有遗传效应 DNA 片段；RNA 病毒基因 = 有遗传效应 RNA 片段。 大招08 DNA复制+细胞分裂标记综合解法 1. 有丝分裂：每次复制半保留，中期每条染色单体均带标记；后期着丝粒分裂后子细胞随机分配标记 DNA。 2. 综合分裂题解题思路：遇到 “先有丝再减数” 题型，不记固定数字结论，逐代画图推导，核心依据始终是半保留复制两条亲代链永久保留。 3. BrdU 荧光题型速判：一条链标记发强光，两条链全标记荧光被抑制，直接统计染色体 / 染色单体数量比例。 4. 复制两大特点：边解旋边复制、半保留复制；真核多起点双向复制，提升复制效率。 一年模拟·基础题 亮点预览：依托梅塞尔森半保留复制假说演绎科学史辨析，细胞膜经典实验史实陷阱（T1）；ecDNA 环状双链特殊结构、高转录启动子创新情境（T2）；φX174 单链重叠基因密码错位全新遗传素材（T4）；复制叉双向行进与转录模板链 5'/3' 方向综合识图（T5）；海龟温度调控 Kdm6b 去甲基化表观性别决定，表观遗传高频创新考法（T7）。 一、单选题 1.【生物科学史・DNA 半保留复制假说演绎法辨析（湛江市2026年普通高考测试（一）生物试卷）生物学的发展经过了漫长的探索过程。下列有关生物科学史的叙述，正确的是（　　） A．丹尼利和戴维森发现细胞的表面张力明显高于油—水界面的表面张力 B．沃森和克里克运用构建物理模型的方法首次推算出DNA呈螺旋结构 C．梅塞尔森和斯塔尔运用“假说一演绎法”证实了DNA的半保留复制方式 D．温特以燕麦胚芽鞘为实验材料，证明了生长素的化学本质是吲哚乙酸 2.【ecDNA 环状外源 DNA・双链结构与启动子判断】（2025届北京市东城区高三一模生物试题）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 3.【细胞有机物与微生物代谢・初级次级代谢物区分】（2025届河北省石家庄市普通高中毕业年级教学质量检测（二）生物试卷）下列有关细胞及其物质的叙述，错误的是（    ） A．梨果肉细胞中含有的还原糖可与斐林试剂发生作用 B．苏云金杆菌产生的Bt抗虫蛋白属于初生代谢物 C．人心肌细胞中嘌呤的含量不一定等于嘧啶的含量 D．某放线菌产生的井冈霉素可作为微生物农药使用 4.【单链环状噬菌体 DNA・重叠基因转录方向分析】（东北三省三校（哈尔滨师大附中、东北师大附中、辽宁省实验中学）2025届高三下学期第二次联合模拟考试生物试题）噬菌体φX174由一个环状单链DNA 和蛋白质衣壳构成，专性寄生在大肠杆菌细胞内。研究人员对该噬菌体测序时，意外发现存在重叠基因现象，即两个或两个以上的基因共有一段DNA序列，如下图 (图中Met、Ser、Gln等表示氨基酸)。下列说法正确的是（    ） A．噬菌体φX174的DNA中有2个游离的磷酸基团 B．D基因与E基因编码蛋白质有90个氨基酸序列完全相同 C．若噬菌体φX174中碱基A占20%，则碱基G占30% D．图中D、E、J三个基因的转录方向相同 5.【复制转录空间冲突・模板链 5'3' 方向判断】（东北三省三校（哈尔滨师大附中、东北师大附中、辽宁省实验中学）2025届高三下学期第二次联合模拟考试生物试题）复制和转录是同时发生的两大染色质代谢过程，在整个S期的复制过程中，转录仍然在部分基因区活跃发生，因此两大过程必然相遇，也就是复制可能与转录发生冲突，如下图所示。以下说法错误的是（    ） A．图中DNA复制是双向的，所以出现了相向冲突和同向冲突的情况 B．图中所示的DNA复制和转录过程均可能会出现A-T对和A-U对 C．图中DNA转录是以2号链为模板，模板链的左侧为5′端 D．冲突的出现可能引起DNA损伤，进一步导致肿瘤的形成 6.【恒温 DNA 扩增・解旋酶单链结合蛋白功能】（2025届山东省济南市一模生物试题）依赖解旋酶DNA等温（65℃）扩增技术可实现体外扩增DNA分子。利用解旋酶将DNA双链在恒温下解开，在DNA聚合酶的作用下形成子链的过程如图所示。下列说法错误的是（    ）    A．推测图中1为DNA聚合酶，2为解旋酶 B．DNA单链结合蛋白的直接作用是使复制双向进行 C．解旋酶的作用是破坏氢键 D．该技术中每次循环包括解旋、复性、延伸三个过程 7.【温度调控表观遗传・DNA 甲基化海龟性别决定】（浙江省名校新高考研究联盟2026届高三上学期第一次联考生物试题卷）生物的性别决定与多种因素有关。海龟的性别由性别决定基因决定，且这些基因受去甲基化酶基因Kdm6b表达产物的调控。去甲基化酶基因Kdm6b表达过程在性腺分化前受温度影响，低温时该基因活跃，导致胚胎发育成雄性；而高温条件下Kdm6b基因几乎不表达，使得胚胎发育成雌性。下列叙述错误的是（　　） A．海龟可通过DNA碱基序列决定下一代的某些性状 B．海龟可通过DNA序列以外的方式影响下一代的性别 C．低温时基因Kdm6b表达产物使性别决定基因不易被转录 D．温度的高低影响海龟性别属于表观遗传调控 8.【B 细胞抗体多样性・抗原识别与基因分布辨析】（江苏省南京市、盐城市2024—2025学年高三上学期第一次模拟考试生物试题）人类一个基因组中约含有31.6亿个碱基对，约有2～3万个基因。人体B细胞的种类在以上，至少可以产生种独特抗体。下列相关叙述正确的是（    ） A．人体中每个基因平均约有10.5～15.8万个碱基对 B．同一个体不同种类的B细胞遗传信息完全相同 C．病原体侵入机体后都能被B细胞和T细胞直接识别 D．一种病原体会刺激多种B细胞进而产生多种抗体 两年重难·情境题 设题创新：依托固相化学合成与体内 DNA 复制方向对比全新反差情境（T1）；拓扑异构酶解开连环环状 DNA 独特复制后解离机制（T5）；紫外线嘧啶二聚体光修复/切除双途径识图（T11）；逆转座子转录转座基因突变创新素材（T12）；XY 雌雄异株花色两对基因常/X 定位完整杂交设计大题（T14）。 一、单选题 1.【DNA 化学固相合成・延伸方向与酶有无辨析】（2026年广东深圳市高三年级第二次调研考试生物学）短链DNA化学合成的原理是直接将游离脱氧核苷酸（N）与固体介质硅基（Si）结合形成Si-N1，根据目标序列依次添加其他游离核苷酸，形成Si-N1-N2-N3……（图）。该合成方法的特点是（　　） A．在DNA聚合酶作用下从合成链的3′端进行延伸 B．在DNA聚合酶作用下从合成链的5′端进行延伸 C．不需要DNA聚合酶，从合成链的3′端进行延伸 D．不需要DNA聚合酶，从合成链的5′端进行延伸 2.【艾弗里转化实验・科学时序与减法原理】（广东省东莞市2025-2026学年高三下学期第一次模拟考试生物学试题）微生物学家艾弗里通过确凿的实验证据向遗传物质是蛋白质的观点提出挑战，有关他做的肺炎链球菌转化实验，叙述错误的是（    ） A．该实验是在微生物学家格里菲思的肺炎链球菌转化实验基础上进行的 B．沃森和克里克提出的DNA双螺旋结构模型为该实验提供了有力支撑 C．实验组分别加入DNA酶或其他酶利用了“减法原理” D．该实验也说明了DNA可以在同种生物的不同个体之间转移 3.【DNA 双螺旋模型搭建・脱氧核糖连接位点】（2026届广东江门市高三模拟预测生物试题）实践活动“制作DNA双螺旋结构模型”可加深学生对DNA结构和功能的理解。下列叙述正确的是（　　） A．通过脱氧核糖的第4号碳原子与磷酸相连 B．每条脱氧核糖链首尾各有一个游离磷酸基团 C．A+T碱基对的数量等于G+C碱基对的数量 D．解释DNA复制原理时解开模型部分螺旋结构 4.【科学假说匹配・向光性水通道胰液调节】（广东省汕头市2026届高三一模考试生物学试卷）假说是根据已有的知识和经验作出合理的推断。下列搭配不合理的是（　　） 选项 已有的知识和经验 假说 A 水分子通过细胞膜的速率远高于人工膜 水通道假说 B DNA分子的双螺旋结构 半保留复制假说 C 切除神经的胰腺能分泌胰液 化学调节胰液分泌假说 D 胚芽鞘向光弯曲生长 光使尖端产生生长素假说 A．A B．B C．C D．D 5.【连环环状 DNA 解离・拓扑异构酶作用机制】（2026届广东深圳市高三第一次调研考试生物学试题）细菌环状DNA复制完成后先形成连环DNA，然后被酶T解开为两个独立的DNA，分别移向细胞两极（如图）。推测酶T最可能的催化机制是（　　） A．催化一个DNA内氢键的断裂和重新形成 B．催化两个DNA内氢键的断裂和重新形成 C．催化一条DNA单链磷酸二酯键的断裂和重新形成 D．催化同一DNA双链磷酸二酯键的断裂和重新形成 6.【噬菌体同位素标记・子代元素来源判断】（2026届广东省梅州市高三3月一模总复习质检生物试卷）20世纪以来，科学家们围绕“遗传物质的本质”展开了一系列经典的实验。下列有关叙述错误的是（    ） A．肺炎链球菌体外转化实验中，在S型菌的细胞提取物中加入DNA酶，利用了“减法原理”控制自变量 B．若用和共同标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，则子代噬菌体均被标记 C．DNA分子一条脱氧核苷酸链上相邻的碱基通过脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖连接 D．亲代的遗传信息能准确地传给子代与严格的碱基互补配对有关 7.【生物科学史综合・酶、DNA 复制、能量流动】（2026届广东省梅州市高三3月一模总复习质检生物试卷）生物科学史是生物科学形成、发展和演变的历程，是探索生命现象及其本质的史实。下列叙述正确的是（    ） A．萨姆纳从刀豆种子中提取脲酶，证实了大部分酶是蛋白质，少数酶是RNA B．梅塞尔森和斯塔尔运用放射性同位素标记技术证明了DNA的半保留复制 C．林德曼通过对赛达伯格湖的能量流动分析揭示了能量流动的特点 D．美国科学家坎农提出内环境保持稳定主要是依赖神经系统的调节 8.【线粒体环状 DNA・表观甲基化原核区分】（2026届广东省梅州市高三3月一模总复习质检生物试卷）线粒体DNA（mtDNA）是存在于线粒体内的遗传物质，为双链环状结构，可编码13种蛋白（均与呼吸作用有关）。mtDNA发生甲基化会使其基因表达受到抑制。下列相关叙述正确的是（    ） A．mtDNA由两条脱氧核苷酸长链构成，含2个游离的磷酸基团 B．与呼吸作用有关的蛋白质共有13种，均在线粒体中的核糖体上合成 C．mtDNA发生甲基化不改变碱基的排列顺序，只影响相关基因表达 D．蓝细菌有氧呼吸强度降低可能与mtDNA的甲基化有关 9.【细胞膜表面张力 & DNA 半保留复制科学史】（湛江市2026年普通高考测试（一）生物试卷）生物学的发展经过了漫长的探索过程。下列有关生物科学史的叙述，正确的是（　　） A．丹尼利和戴维森发现细胞的表面张力明显高于油—水界面的表面张力 B．沃森和克里克运用构建物理模型的方法首次推算出DNA呈螺旋结构 C．梅塞尔森和斯塔尔运用“假说一演绎法”证实了DNA的半保留复制方式 D．温特以燕麦胚芽鞘为实验材料，证明了生长素的化学本质是吲哚乙酸 10.【DNA 理化性质・氢键与热稳定性、DNA 指纹】（2026届广东省汕尾市高三一模生物试题）DNA双螺旋结构被誉为生物学史上最重要的发现之一，标志着生物学发展进入分子时代。下列有关DNA的说法正确的是（    ） A．DNA分子中A-T碱基对的数量一定与G-C碱基对数量相等 B．双链DNA的热稳定性与G-C碱基对的含量呈正相关 C．原核细胞内的DNA主要存在于染色质上 D．DNA指纹技术的原理是DNA碱基序列的多样性 11.【果蝇 X 染色体基因排布・等位基因判断】（2025届广东省茂名市高三第一次综合测试生物试卷）果蝇是遗传学中重要的模式生物。下图为摩尔根和他的学生绘制出的第一幅果蝇多种基因在X染色体上的相对位置图（部分）。下列说法错误的是（　　） A．基因在该染色体上呈线性排列 B．朱红眼与深红眼两个基因是一对等位基因 C．棒眼和截翅两种性状遗传不遵循自由组合定律 D．图中各基因都是具有遗传效应的DNA片段 12.【紫外线嘧啶二聚体・两种 DNA 修复途径】（2025届广东省广州市高三4月二模生物试题）紫外线主要通过诱导DNA/链中相邻的胸腺嘧啶形成嘧啶二聚体而损伤DNA。DNA复制时，嘧啶二聚体无法作模板，子链在此处随机引入碱基后再进行延伸，导致发生突变，严重时会导致细胞死亡。生物进化过程中形成了多种修复机制，图示大肠杆菌两种常见的修复嘧啶二聚体机制，其中光解酶需可见光提供能量。在某DNA损伤只形成一个嘧啶二聚体的前提下，下列叙述错误的是（    ） A．若该损伤的DNA分子未发生修复，复制时无法形成碱基序列正常的DNA B．DNA修复机制的存在使大肠杆菌发生基因突变的频率下降 C．依赖内切酶、外切酶的DNA修复过程还需DNA连接酶等的参与 D．用紫外线进行消毒后保持黑暗一段时间，有利于提高消毒效果 13.【逆转座子转座・转录翻译基因突变】（2025届广东省汕头高三第一次模拟考试生物学科试题）R2逆转座子(一段双链DNA序列)通过合成自身RNA和蛋白质形成R2复合物。R2复合物能将R2逆转座子随机插入到宿主基因组的其他位点上。下列叙述错误的是（　　） A．R2逆转座子的嘌呤数等于嘧啶数 B．R2复合物的形成需要DNA聚合酶参与 C．R2逆转座子可能诱发机体发生基因突变 D．R2逆转座子可使生物的基因组成更丰富 14.【同义突变・密码简并 mRNA 含量变化】（2023届广东省深圳市大湾区高三第一次联合模拟考试生物试题）基因中某个碱基对的替换并不改变对应的氨基酸，这种突变称为同义突变。近期有研究发现，酵母细胞中有超过3/4的同义突变会降低突变基因对应的mRNA的数量，对酵母菌显著有害。下列相关推断合理的是（    ） A．同义突变的基因中碱基之和“A+G”≠“C+T” B．同义突变对应的氨基酸可能有两种以上的密码子 C．同义突变不改变对应的氨基酸，也不改变生物性状 D．同义突变对酵母菌有害是因为其直接抑制了翻译过程 二、解答题 15.【两对基因花色遗传・常 / X 染色体定位实验大题】（安徽师范大学附属中学2021-2022学年高一下学期期中生物试题）已知某雌雄异株植物（2n=16，XY型）的花色受位于不同对的同源染色体上的两对等位基因（A和a、B和b）控制，当两种色素都没有时表现为白色，这两对基因与花色的关系如图所示，请回答下列问题： (1)从基因结构上分析，基因B和b的根本区别是_____________________。 (2)假如基因A/a、B/b位于常染色体上，现有纯合的黑花、花纹花和橘红花植株若干，欲通过一次杂交实验判断控制酶B合成的基因是B还是b，则可以选择___________进行杂交，然后观察后代的表现型，若后代_____________，则酶B是由基因b控制合成的。 (3)假如基因A、a位于常染色体上，酶B是由基因B控制合成的，现有甲（纯和黑花雌株）、乙（纯和花纹花雄株）、丙（纯和白花雄株），请设计实验判断基因B/b的位置（不考虑XY的同源区段）： ①实验设计方案：______________； ②若______________，则基因B/b位于X染色体上。若_________，则基因B/b位于常染色体上。 三年真题·压轴题 设题创新：依托嗜热菌 DNA 聚合酶耐高温机理，蛋白质二硫键维持空间结构冷门考点（T1）；亚硝酸/羟胺两种诱变剂碱基替换路径对比，两轮复制即可完成突变陷阱（T2）；5' 端切割限制性内切酶、3' 标记测序逻辑推理，新高考测序创新题型（T5）；M 抑癌/F 原蛋白乙酰化调控核转运，癌变分子机制情境（T8）；PCR 引物位置、空白对照、重组质粒鉴定基因工程实操大题（T13）。 一、单选题 1．（2026年高考河南卷生物高考真题（网络收集版））某细菌在高温环境下依然能够进行DNA的复制。下列叙述正确的是（　　） A．该菌体内DNA复制时，不需要解旋酶的参与 B．该菌DNA复制时，母链从5'端到3'端被阅读 C．该菌DNA聚合酶在高温下仍能保持活性，催化子链的延伸 D．该菌DNA复制系统耐高温特性与氢键有关，与二硫键无关 2．（2026年高考安徽卷生物高考真题（网络收集版））诱变剂亚硝酸可使DNA上的碱基A和C脱去氨基分别成为次黄嘌呤（H）和尿嘧啶（U），复制时，碱基配对发生改变，引起碱基对替换（图a、b）。羟胺也是一种诱变剂，能使碱基C中的氨基发生修饰，进而诱发碱基对替换（图c）。下列叙述正确的是（　　） A．两种诱变剂通过改变碱基的结构，均能诱发两种形式的碱基对替换 B．亚硝酸和羟胺引起碱基对替换突变，至少需要经过三轮DNA复制 C．羟胺能够引起DNA序列改变，说明该序列中一定有G—C碱基对 D．由亚硝酸诱发A—T到G—C的突变，不能由亚硝酸再诱变回到A—T 3．（2026年高考广东卷生物高考真题（网络收集版））紫外线辐射能使DNA分子形成异常化学键（如图）。该异常化学键发生在（     ） A．碱基 B．磷酸 C．脱氧核糖 D．核糖 4．（2026年高考贵州卷生物高考真题（网络收集版））自然界中存在多种保障信息传递准确性的机制。下列叙述错误的是（     ） A．蜜蜂通过摆尾舞和圆圈舞将蜜源信息传递给蜂群 B．DNA通过碱基互补配对将遗传信息传递给子代DNA C．神经递质与受体特异性结合将信息传递给下一神经元 D．植物光敏色素接受光照将信息传递到基粒引起水的光解 5．（2026年高考山东卷生物高考真题（网络收集版））以4种脱氧核苷酸（dATP、dCTP、dGTP和32P标记的dTTP）为原料，以一段单链DNA为模板进行PCR，获得大量双链DNA。酶W可切断DNA中5´碳与磷酸基团之间的化学键。用酶W对上述PCR产物充分酶切后获得3´-核苷酸，如图所示。所有带32P的3´-核苷酸中，碱基均为胞嘧啶。若用32P标记某种脱氧核苷酸，以相同单链DNA为模板进行PCR，产物经充分酶切后，带32P的3´-核苷酸的碱基均为腺嘌呤，则被标记的脱氧核苷酸为（　　） A．dATP B．dGTP C．dCTP或dGTP D．dATP或dCTP 6．（2025高考福建卷生物）关于生物科学史中经典实验对应的实验设计，下列叙述错误的是（    ） 选项 经典实验 实验设计 A 恩格尔曼探究叶绿体的功能 选择水绵为实验材料、利用需氧细菌指示氧气释放的场所 B 艾弗里证明DNA是遗传物质 利用“减法原理”设法分离DNA和蛋白质等物质。研究它们的作用 C 梅塞尔森和斯塔尔证明DNA的半保留复制 选择大肠杆菌为实验材料，应用同位素标记技术进行探究 D 毕希纳探究发酵是否需要酵母菌活细胞的参与 破碎酵母菌细胞，获得不含细胞的提取液进行发酵 A．A B．B C．C D．D 7．（2025高考贵州卷生物真题）下图为核酸的部分结构及遗传信息传递过程的示意图。下列叙述正确的是（　　）    A．图中箭头所指碳原子上连接的基团是-OH B．甲链中相邻两个五碳糖通过磷酸二酯键连接 C．若图中序列编码一个氨基酸，则其密码子为UAC D．遗传信息可从甲链流向乙链，但不能从乙链流向甲链 8．（2025高考重庆卷生物）细胞中F蛋白和M蛋白均可进入细胞核。X蛋白选择性地结合F蛋白或乙酰化修饰的M蛋白，从而阻止被结合的蛋白进入细胞核，具体机制如图。下列说法合理的是（    ） A．M基因和F基因都属于原癌基因 B．M蛋白和F蛋白都是DNA聚合酶 C．在癌细胞中过量表达X可能会减缓癌细胞增殖 D．在正常细胞中去除F蛋白，可能会抑制正常细胞凋亡 9．（2025年广东省高考生物真题）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 10．（2022年新高考广东生物高考真题）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），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 11．（2022年新高考广东生物高考真题）下列关于遗传学史上重要探究活动的叙述，错误的是（    ） A．孟德尔用统计学方法分析实验结果发现了遗传规律 B．摩尔根等基于性状与性别的关联证明基因在染色体上 C．赫尔希和蔡斯用对比实验证明DNA是遗传物质 D．沃森和克里克用DNA衍射图谱得出碱基配对方式 12．（2021年广东高考生物试题）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 二、解答题 13．（2026年高考安徽卷生物高考真题（网络收集版））某二倍体植物是一种重要的中药材，也是园艺观赏植物。该植物花色形成与3对独立遗传的基因有关，当有显性基因R时，白色前体物质会转化为花色素苷，花色呈淡红色；当有显性基因R和D时，花色素苷会聚集到花瓣，花色呈深红色；显性基因H可抑制D基因的作用，从而阻止花色素苷的聚集，因此基因型为R_D_H_植株的花色仍为淡红色。相应的隐性基因均无上述功能。花色形成机理示意图如下。 回答下列问题。 (1)基因型为RrDDHH的植株自交，子代的表型是______。基因型为RrDDHh的植株与基因型为RrDdHh的植株杂交，子代中白花∶淡红花∶深红花=______。结合基因和染色体的关系，简述基因自由组合定律的实质：______。 (2)基因型为RrDdHh的植株测交，从F1的淡红花和深红花植株群体中，随机选取两株相互授粉。若F2有3种花色，则两植株的基因型组合可能有______种（不考虑正、反交）。 (3)为研究上述基因的特征，对相关基因进行了测序，发现它们的启动子特定区域碱基组成具有______特点，这样的区域双链容易被RNA聚合酶打开，起始转录。 (4)该植物能够产生一种次生代谢物，有重要的应用价值，可采用植物细胞悬浮培养反应器进行次生代谢物的工厂化生产。与直接从植物体中提取相比，该技术可大幅提高次生代谢物的产量，除此之外，还具有______（答出2点即可）等优点。 14．（2025高考课标卷生物）为在大肠杆菌中表达酶X，某同学将编码酶X的基因（目的基因）插入质粒P0，构建重组质粒Px，并转入大肠杆菌。该同学设计引物用PCR方法验证重组质粒构建成功（引物1~4结合位置如图所示，→表示引物5＇→3＇方向）。回答下列问题： (1)PCR是根据DNA复制原理在体外扩增DNA的技术。在细胞中DNA复制时解开双链的酶是________，而PCR过程中解开双链的方法是________。 (2)PCR过程中，因参与合成反应、不断消耗而浓度下降的组分有________。 (3)该同学进行PCR实验时，所用模板与引物见下表。实验中①和④的作用是：________；②无扩增产物，原因是________；③、⑤和⑥有扩增产物，扩增出的DNA产物分别是________。 管号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 模板 无 P0 Px 无 P0 Px 引物对 引物1和引物2 引物3和引物4 (4)设计实验验证大肠杆菌表达的酶X有活性，简要写出实验思路和预期结果________。 20 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $ 第19讲 DNA分子的结构、复制与基因的本质 一年模拟·基础题 一、单选题 1.C 2.D 3.B 4.D 5.C 6.B 7.C 8.D 两年重难·情境题 一、单选题 1.D 2.B 3.D 4.D 5.D 6.B 7.C 8.C 9.C 10.B 11.B 12.A 13.B 14.B 二、解答题 15.(1)基因中脱氧核苷酸的排列顺序的不同 (2) 纯合黑花和纯合橘红花（或纯合黑花和纯合花纹花） 全为黑花 (3) 植株甲和乙进行杂交得F1，然后观察F1的表现型及比例 F1出现花纹花雌株：黑花雄株=1：1 F1雌雄皆为花纹花 三年真题·压轴题 一、单选题 1．C 2．C 3．A 4．D 5．B 6．B 7．B 8．C 9．C 10．C 11．D 12．B 二、解答题 13．(1) 淡红色和白色 4:9:3 位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合 (2)7/七 (3)A-T碱基对比例高 (4)不受季节、气候、地域限制，可全年工业化生产；无需采收野生植株，有利于野生植物资源/生态保护；产物易分离纯化，生产成本更低（任选2点即可） 14．(1) 解旋酶 高温变性 (2)引物、脱氧核苷三磷酸 (3) 作为对照（或答:鉴定反应体系是否有模板污染） P0不含与引物1和引物2互补的碱基序列 目的基因、质粒片段、含目的基因和部分质粒序列的片段 (4)提取酶X，催化相应底物（反应物）的反应，检测是否有产物生成。有产物生成，则证明酶X有活性 20 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $ 第19讲 DNA分子的结构、复制与基因的本质第一部分 五年考情·精准定向 广东考情概览 高频考点情境 高效备考策略 第二部分 三大核心·主干速记 一图串联·核心梳理·速记口诀 核心01 DNA 分子的结构与相关计算 核心02 DNA 的复制（过程、实验证据、标记计算题） 核心03 基因的本质与各类物质层级关系 第三部分 八大解题大招·招招制胜 大招01 双链 DNA 碱基比例三套万能计算公式 大招02 DNA 结构数量&化学键速判技巧 大招03 DNA 稳定性、多样性答题模板 大招04 半保留复制同位素标记图解速算 大招05 复制消耗脱氧核苷酸两类公式区分 大招06 DNA 复制酶类功能辨析答题口诀 大招07 真核/原核基因结构区分判题技巧 大招08 DNA复制+细胞分裂标记综合解法 第四部分 分层专练·靶向攻关 一年模拟·基础题（全国视野，单选） 两年重难·情境题（侧重广东，辐射全国，单选+非选择题） 三年真题·压轴题（侧重广东，辐射全国，单选+非选择题） 广东考情概览 新课标要求 考题统计 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盘旋成双螺旋结构，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。 2025・广东・DNA结构、特点 2025・广东・DNA复制过程及计算 2022・广东・DNA结构、特点与计算 2021・广东・DNA结构模型的构建 高频考点情境 1.考查频次：近 5 年广东高考持续稳定考查，单选为主要考查形式，DNA 复制相关规律计算常出现 4 分综合选择题；本知识点经常作为基因突变、基因表达、基因工程大题的基础背景融入设问，是分子遗传模块核心基础考点。 2.考查要点：核心考查 DNA 双螺旋结构组成与空间特点、碱基互补配对原则及相关推导计算；DNA 半保留复制过程、复制条件、复制特点；依托同位素标记探究半保留复制的实验逻辑；DNA 复制相关子代 DNA 分子、脱氧核苷酸链数量计算；辨析脱氧核苷酸、DNA、基因、染色体之间的层次关系，理解基因的本质与遗传信息的内涵。广东卷侧重碱基运算、半保留复制同位素标记推算，常设置图文模型、实验结果示意图进行综合设问。 3.命题情境：试题多以DNA 双螺旋结构模型构建、同位素标记追踪 DNA 复制、原核/真核生物复制差异为命题背景，落实生命观念中的结构与功能观、遗传与变异观，依托结构示意图、离心分层实验图、相关数据表格分析 DNA 结构与复制规律。 高效备考策略 1.抓牢核心概念：必背：脱氧核苷酸、碱基互补配对、反向平行、半保留复制、解旋酶、DNA 聚合酶、遗 传信息、基因。 2.构建知识网络：以“DNA 双螺旋结构→碱基互补配对相关计算→DNA半保留复制过程→同位素标记复制推算→基因与 DNA、染色体的相互关系”为主线；梳理 DNA 复制的时间、场所、条件；区分原核细胞与真核细胞 DNA 复制的差异；归纳半保留复制计算题通用解题模板。 3.联系实际应用：借助 DNA 结构稳定性解释基因突变低频发生的原因；依托半保留复制原理理解 PCR 扩增技术底层逻辑；结合 DNA 碱基序列差异理解亲子鉴定、基因测序的原理。 4.强化题型方法： 概念辨析题：区分易混点：脱氧核糖与核糖、脱氧核苷酸链方向、遗传信息与密码子、基因与 DNA 片段。 数据计算题：熟练运用碱基互补配对推论快速运算；掌握同位素标记复制后 DNA 分子、含标记链数量 的推演方法。 模型信息题：识别 DNA 结构模式图、密度梯度离心结果，结合复制规律分析实验现象。 5.紧扣命题趋势：广东高考偏爱结合结构模型、同位素标记实验创设情境；注重规律计算与概念辨析结合，常串联基因突变、转录翻译综合出题，弱化单纯过程默写，侧重逻辑推导与图文信息解读。 一图串联 核心梳理 核心01 DNA 分子的结构与相关计算 一、DNA 双螺旋结构模型构建历程 1. 基础实验素材：威尔金斯、富兰克林拍摄 DNA X 射线衍射图谱，证明 DNA 为螺旋形态。 2. 化学数据支撑：查哥夫定量测定得出碱基等量关系A=T，G=C。 3. 最终模型：沃森、克里克搭建物理双螺旋模型，确定碱基配对、骨架排布方式。 二、DNA 分子基础组成 1. 元素组成： 2. 基本单位：4 种脱氧核苷酸（腺嘌呤、胸腺嘧啶、胞嘧啶、鸟嘌呤脱氧核苷酸） 3. 脱氧核苷酸单体结构：磷酸 + 脱氧核糖 + 含氮碱基；脱氧核糖碳位区分 5′端（连磷酸）、3′端（连羟基）。 三、DNA 平面与空间双螺旋结构 1. 链排布：两条脱氧核苷酸链反向平行盘旋成双螺旋。 2. 外侧骨架：磷酸、脱氧核糖交替连接，稳定不变。 3. 内侧碱基对：碱基向内，依靠氢键配对；A-T 之间 2 个氢键，G-C 之间 3 个氢键。 4. 配对原则：A一定与T配对，G一定与C配对。 四、DNA 分子三大特性 特性 内在原因 基础内涵 稳定性 磷酸脱氧骨架固定、碱基配对方式固定、氢键维持双链 不易自发解旋断裂，G-C 占比越高分子热稳定性越强 多样性 脱氧核苷酸数量成千上万，碱基排列顺序千变万化 含个碱基对的 DNA，理论碱基排列类型为 特异性 每一个 DNA 拥有独一无二的碱基排列序列 可作为物种、个体分子识别依据 五、双链 DNA 碱基通用数量规律 1. 总等量关系：A=T，G=C；嘌呤总数 = 嘧啶总数，A+G=T+C=50%总碱基。 2. 互补链比例规律 一条链，则互补链、双链该比值均等于； 一条链，则互补链该比值为，双链恒等于 1。 3. 单链均值规律：双链碱基 A 占比，等于两条单链 A 占比的算术平均值。 六、DNA 相关酶作用位点基础区分 酶 作用化学键 / 结构 核心功能 解旋酶 氢键 断裂双链间氢键，使 DNA 解旋 DNA 聚合酶 磷酸二酯键 连接脱氧核苷酸，延伸 DNA 子链 DNA 连接酶 磷酸二酯键 拼接 DNA 片段，填补复制缺口 限制酶 磷酸二酯键 识别特定序列，定点切割 DNA DNA 酶 磷酸二酯键 彻底水解 DNA 分子 核心02 DNA 的复制（过程、实验证据、标记计算题） 一、半保留复制实验证据（梅塞尔森-斯塔尔，假说演绎法） 实验材料：大肠杆菌；实验技术：同位素标记+密度梯度离心。 三种复制假说：半保留复制、全保留复制、分散复制。 1. 实验分层现象 2. 亲代：全部为重带（两条链均）； 3. 繁殖 1 代：全部为中带（一条、一条）； 4. 繁殖 2 代：一半中带、一半轻带（两条链均）。 5. 实验结论：DNA 复制方式为半保留复制。 二、DNA 复制基础要素 1. 发生时间：细胞分裂前间期（有丝分裂间期、减数第一次分裂前间期）。 2. 发生场所：真核主要在细胞核，线粒体、叶绿体也可复制；原核仅拟核、细胞质质粒。 3. 复制五大条件 (1) 模板：解开后的 DNA 两条母链； (2) 原料：4 种游离脱氧核苷酸； (3) 酶：解旋酶、DNA 聚合酶、DNA 连接酶； (4) 能量：ATP； (5) 配对依据：碱基互补配对原则。 三、复制核心过程与两大特点 1. 分步流程：解旋酶打开双链→以两条母链分别为模板合成子链→新链与对应母链螺旋缠绕，形成子代 DNA。 2. 两大核心特点 (1) 边解旋边复制：解旋与子链延伸同步进行，不会完全解旋后再复制； (2) 半保留复制：每个子代 DNA 均保留一条亲代母链。 3. 子链延伸规则：DNA 聚合酶只能从3′羟基端延长子链，延伸方向固定 5′→3′。 4. 半不连续复制 (1) 前导链：延伸方向与复制叉推进方向一致，连续合成； (2) 后随链：延伸方向与复制叉相反，分段合成冈崎片段，由 DNA 连接酶拼接完整。 四、DNA 准确复制的保障机制 1. 结构基础：DNA 稳定双螺旋提供精准模板； 2. 配对约束：严格碱基互补配对减少复制差错； 3. 修复系统：细胞存在多种 DNA 损伤修复机制（如切除修复等），可校正复制错误。 五、半保留复制基础数量关系（仅主干定义，无解题技巧） 1. 标记链 / DNA 分子规律（亲代 DNA 两条链均，置于培养基复制代） (1) 子代 DNA 总分子数：；永远仅有 2 个 DNA 含链。（注：若复制代数≥2，这 2 个 DNA 均为中带，非重带，每条只保留 1 条母链） (2) 脱氧核苷酸总链数：；永远仅有 2 条母链带标记。 2. 原料消耗基础定义 (1) 复制次总消耗：（为亲代单种脱氧核苷酸数量）； (2) 第次单独消耗：。 六、特殊 DNA 复制形式基础概念 1. 环状原核 DNA：θ型复制，单起点双向复制； 2. 线粒体/叶绿体 DNA：D 环复制，两条链复制不同步； 3. 真核线性染色体 DNA：多复制起点双向复制，提升复制速率，末端复制缺陷形成端粒缩短。 核心03 基因的本质与各类物质层级关系 一、基因的定义 1. 细胞生物、DNA 病毒：基因是有遗传效应的 DNA 片段； 2. RNA 病毒（烟草花叶病毒、HIV 等）：基因是有遗传效应的 RNA 片段； 3. 核心内涵：基因可独立控制生物特定性状，无遗传效应的 DNA 片段不属于基因。 二、染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸层级逻辑 1. 染色体：DNA 的主要载体，一条染色体复制前含 1 个 DNA 分子，复制后含 2 个 DNA 分子（位于同一条染色体的两条姐妹染色单体中）。 2. DNA：主要遗传物质，1 个 DNA 分子上分布大量独立基因； 3. 基因：控制性状基本单位，在染色体上呈线性排布；基因内部脱氧核苷酸排列顺序代表遗传信息； 4. 脱氧核苷酸：构成基因、DNA 的最小单体，成千上万个脱氧核苷酸组成一个基因。 三、原核与真核基因结构区分 类型 编码区结构 调控区域 特征 原核基因 编码区连续（无内含子） 上游启动子（RNA 聚合酶结合位点）、下游终止子 转录后一般不需剪切即可翻译 真核基因 编码区分外显子、内含子（不连续） 启动子、终止子位于非编码区 内含子转录序列成熟 mRNA 前剪切去除，仅外显子表达蛋白 四、遗传信息的存储逻辑 DNA/RNA 中碱基特定排列顺序承载遗传信息；碱基排列多样性决定生物性状多样性，特定碱基序列决定物种、个体特异性。 大招01 双链 DNA 碱基比例三套万能计算公式 等量规律：A=T、G=C，A+G=T+C=50%，嘌呤总数 = 嘧啶总数。 1. 互补比值不变：一条链，互补链、双链整体比值均为。 2. 非互补比值倒数：一条链，互补链比值为，双链恒等于 1。 3. 单链平均算法：双链某碱基占比 = 两条单链该碱基占比的平均值。 大招02 DNA 结构数量&化学键速判技巧 1. 数量速记：脱氧核糖数=磷酸数=含碱基数；线性DNA 2个游离磷酸基团，环状DNA 无游离磷酸。 2. 氢键强弱：A-T 2 个氢键，G-C 3 个氢键，GC 占比越高，分子越稳定、解旋温度越高。 3. 连接区分：同一条链相邻碱基靠脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖连接；互补碱基之间靠氢键相连。 4. 酶作用区分：解旋酶断氢键；DNA 聚合酶、DNA 连接酶形成磷酸二酯键；DNA 酶水解磷酸二酯键。 大招03 DNA 稳定性、多样性答题模板 1. 稳定性两大原因：外侧磷酸脱氧核糖骨架不变、碱基互补配对固定。 2. 多样性标准答案：碱基（脱氧核苷酸）的排列顺序千变万化；易错坑：不是配对方式多样。 3. 特异性标准答案：每个 DNA 具有特定碱基排列顺序，代表独特遗传信息。 4. 遗传信息定义：DNA 中碱基的排列顺序；基因是有遗传效应的核酸片段。 大招04 半保留复制同位素标记图解速算 1. 总 DNA 分子数：复制代，子代共个 DNA；总脱氧核苷酸链条。 2. 标记链固定结论：原始两条亲代母链永久保留，含原始母链的 DNA 恒为 2 个；仅复制第 1 代时，这 2 个 DNA 为一条重链 + 一条轻链，后续各代中，这 2 个 DNA 的搭档链均为新合成链。 3. 分子分类： 含原始母链 DNA：恒 2 个； 两条链均为新合成的 DNA：个（不含任何亲代母链）。 大招05 复制消耗脱氧核苷酸两类公式区分 设亲代 DNA 某碱基有个： 1. 复制代总消耗量：（全部新合成 DNA 总和） 2. 第次复制单独消耗量：（仅本次新增 DNA） 3. 选择题高频陷阱：看清题干问 “复制 n 代” 还是 “第 n 次复制”，公式不能混用。 大招06 DNA 复制酶类功能辨析答题口诀 1. 解旋酶：解开双链氢键，为复制提供单链模板。 2. DNA 聚合酶：只能从子链3′端延伸，不能从头合成 DNA，需在引物（RNA）基础上延伸。 3. DNA 连接酶：连接冈崎片段，填补复制缺口。 4. 配套答题话术：复制方向固定5′→3′，所有 DNA 合成均遵循该方向。 大招07 真核/原核基因结构区分判题技巧 1. 原核基因编码区连续无间隔；真核编码区分外显子（编码蛋白）、内含子（不编码）。 2. 共有结构：上游启动子（RNA 聚合酶结合位点）、下游终止子。 3. 基因与 DNA 关系：一个 DNA 含多个基因，基因之间存在非编码空白片段。 4. 核心定义：细胞生物基因 = 有遗传效应 DNA 片段；RNA 病毒基因 = 有遗传效应 RNA 片段。 大招08 DNA复制+细胞分裂标记综合解法 1. 有丝分裂：每次复制半保留，中期每条染色单体均带标记；后期着丝粒分裂后子细胞随机分配标记 DNA。 2. 综合分裂题解题思路：遇到 “先有丝再减数” 题型，不记固定数字结论，逐代画图推导，核心依据始终是半保留复制两条亲代链永久保留。 3. BrdU 荧光题型速判：一条链标记发强光，两条链全标记荧光被抑制，直接统计染色体 / 染色单体数量比例。 4. 复制两大特点：边解旋边复制、半保留复制；真核多起点双向复制，提升复制效率。 一年模拟·基础题 亮点预览：依托梅塞尔森半保留复制假说演绎科学史辨析，细胞膜经典实验史实陷阱（T1）；ecDNA 环状双链特殊结构、高转录启动子创新情境（T2）；φX174 单链重叠基因密码错位全新遗传素材（T4）；复制叉双向行进与转录模板链 5'/3' 方向综合识图（T5）；海龟温度调控 Kdm6b 去甲基化表观性别决定，表观遗传高频创新考法（T7）。 一、单选题 1.【生物科学史・DNA 半保留复制假说演绎法辨析（湛江市2026年普通高考测试（一）生物试卷）生物学的发展经过了漫长的探索过程。下列有关生物科学史的叙述，正确的是（　　） A．丹尼利和戴维森发现细胞的表面张力明显高于油—水界面的表面张力 B．沃森和克里克运用构建物理模型的方法首次推算出DNA呈螺旋结构 C．梅塞尔森和斯塔尔运用“假说一演绎法”证实了DNA的半保留复制方式 D．温特以燕麦胚芽鞘为实验材料，证明了生长素的化学本质是吲哚乙酸 【答案】C 【详解】A、丹尼利和戴维森通过细胞表面张力实验，发现细胞表面张力低于油—水界面，推测细胞膜除脂质外还附有蛋白质（细胞膜"三明治"模型的基础），A错误； B、沃森和克里克确实是通过分析DNA的X射线衍射图谱来推断DNA结构的，但他们并没有直接“推算”出结构。实际上，这个过程涉及了大量的猜测、构建物理模型、与衍射图谱比对以及反复修正，B错误； C、梅塞尔森和斯塔尔利用同位素标记密度梯度离心法设计实验，直接证实DNA复制为半保留方式，C正确； D、温特通过燕麦胚芽鞘实验证明胚芽鞘尖端产生促进生长的物质，但未揭示其化学本质，D错误。 故选C。 2.【ecDNA 环状外源 DNA・双链结构与启动子判断】（2025届北京市东城区高三一模生物试题）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 【答案】D 【分析】1、DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构；DNA的外侧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，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则（A-T、C-G，其中A-T之间有2个氢键，C-G之间有3个氢键）。 2、转录过程以四种核糖核苷酸为原料，以DNA分子的一条链为模板，在RNA聚合酶的作用下消耗能量，合成RNA。 【详解】A、ecDNA是双链环状DNA分子，两条链是反向平行的关系，A正确； B、ecDNA是双链环状DNA分子，所以每个脱氧核糖与2个磷酸基团相连，B正确； C、ecDNA分子中，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则，即嘌呤和嘧啶配对，所以嘌呤和嘧啶碱基的数目相同，C正确； D、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。 故选D。 3.【细胞有机物与微生物代谢・初级次级代谢物区分】（2025届河北省石家庄市普通高中毕业年级教学质量检测（二）生物试卷）下列有关细胞及其物质的叙述，错误的是（    ） A．梨果肉细胞中含有的还原糖可与斐林试剂发生作用 B．苏云金杆菌产生的Bt抗虫蛋白属于初生代谢物 C．人心肌细胞中嘌呤的含量不一定等于嘧啶的含量 D．某放线菌产生的井冈霉素可作为微生物农药使用 【答案】B 【分析】发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节。在发酵过程中，要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等，以了解发酵进程。还要及时添加必需的营养组分，要严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件。环境条件不仅会影响微生物的生长繁殖，而且会影响微生物代谢物的形成。 【详解】A、梨果肉细胞中含有还原糖，如葡萄糖、果糖等 ，还原糖可在水浴加热条件下与斐林试剂发生作用，产生砖红色沉淀，A正确； B、苏云金杆菌产生的 Bt 抗虫蛋白是为抵御外界不良环境或执行特殊功能产生的，属于次级代谢产物 ，而非初级代谢产物。初级代谢产物是维持微生物正常生长和代谢所必需的物质，如氨基酸、核苷酸等 ，B错误； C、人心肌细胞中含有DNA和RNA ，DNA中嘌呤含量等于嘧啶含量，但RNA一般是单链，嘌呤含量不一定等于嘧啶含量，所以心肌细胞中嘌呤的含量不一定等于嘧啶的含量 ，C正确； D、某放线菌产生的井冈霉素能防治水稻纹枯病等，可作为微生物农药使用 ，D正确。 故选B。 4.【单链环状噬菌体 DNA・重叠基因转录方向分析】（东北三省三校（哈尔滨师大附中、东北师大附中、辽宁省实验中学）2025届高三下学期第二次联合模拟考试生物试题）噬菌体φX174由一个环状单链DNA 和蛋白质衣壳构成，专性寄生在大肠杆菌细胞内。研究人员对该噬菌体测序时，意外发现存在重叠基因现象，即两个或两个以上的基因共有一段DNA序列，如下图 (图中Met、Ser、Gln等表示氨基酸)。下列说法正确的是（    ） A．噬菌体φX174的DNA中有2个游离的磷酸基团 B．D基因与E基因编码蛋白质有90个氨基酸序列完全相同 C．若噬菌体φX174中碱基A占20%，则碱基G占30% D．图中D、E、J三个基因的转录方向相同 【答案】D 【分析】基因是具有遗传效应的DNA片段，是决定生物性状的基本单位；基因和染色体的关系：基因在染色体上，并且在染色体上呈线性排列，染色体是基因的主要载体。 【详解】A、题干中明确说明噬菌体φX174由一个环状单链DNA和蛋白质衣壳构成。 环状DNA分子没有游离的磷酸基团，所以噬菌体φX174的DNA中没有游离的磷酸基团，A错误； B、分析题图，D基因中虽然包含E基因的序列，但是两基因编码蛋白质的起始位置不同，而且相同的核苷酸序列编码氨基酸的密码子是错位的，D基因编码的蛋白质中不包含与E基因编码的蛋白质完全相同的90个氨基酸序列，B错误； C、由于噬菌体φX174的DNA是单链结构，单链DNA中碱基之间不遵循碱基互补配对原则。 所以仅知道碱基A占20%，无法根据碱基互补配对原则计算出碱基G的比例，C错误； D、从图中可以看出，D、E、J三个基因的转录起始方向都是从左向右，即转录方向相同，D正确。 故选D。 5.【复制转录空间冲突・模板链 5'3' 方向判断】（东北三省三校（哈尔滨师大附中、东北师大附中、辽宁省实验中学）2025届高三下学期第二次联合模拟考试生物试题）复制和转录是同时发生的两大染色质代谢过程，在整个S期的复制过程中，转录仍然在部分基因区活跃发生，因此两大过程必然相遇，也就是复制可能与转录发生冲突，如下图所示。以下说法错误的是（    ） A．图中DNA复制是双向的，所以出现了相向冲突和同向冲突的情况 B．图中所示的DNA复制和转录过程均可能会出现A-T对和A-U对 C．图中DNA转录是以2号链为模板，模板链的左侧为5′端 D．冲突的出现可能引起DNA损伤，进一步导致肿瘤的形成 【答案】C 【分析】1、DNA复制是一个精确的过程，它发生在细胞分裂之前，确保每个新细胞都能获得完整的基因组。在这个过程中，DNA双螺旋解开，每条链作为模板合成新的互补链，形成两个完全相同的DNA分子。DNA复制的特点包括：  边解旋边复制：DNA复制过程中，双螺旋结构逐渐解开，同时新的核苷酸配对并连接到模板链上；半保留复制：每个新形成的DNA分子都包含一条旧链和一条新合成的链； 2、转录则是将DNA上的遗传信息转录成RNA的过程，这是基因表达的第一步。在转录过程中，DNA的一条链作为模板，按照碱基互补配对原则合成RNA分子。转录的特点包括：  边解旋边转录：与DNA复制类似，转录过程中DNA双螺旋也会暂时解开，但不同的是，这里只有一条链被用作模板；全保留：DNA双链在整个过程中保持完整，只有模板链上的信息被转录成RNA。 【详解】A、观察可知，图中DNA复制从中间向两侧进行，是双向的，这样就会出现相向冲突和同向冲突的情况，A正确； B、DNA复制过程中，遵循碱基互补配对原则，会出现A - T对，DNA复制所需要的引物为RNA引物，会出现A与U配对；转录过程中，DNA模板链上的T与RNA中的A配对，DNA模板链上的A与RNA中的U配对，所以均可能会出现A - T对和A - U对，B正确； C、根据转录形成的RNA的方向（从左到右）以及碱基互补配对原则，图中DNA转录是以2号链为模板，模板链的左侧应该为3'端，右侧为5'端，C错误； D、因为复制和转录冲突的出现可能引起DNA损伤，而DNA损伤如果不能及时修复，有可能进一步导致肿瘤的形成，D正确。 故选C。 6.【恒温 DNA 扩增・解旋酶单链结合蛋白功能】（2025届山东省济南市一模生物试题）依赖解旋酶DNA等温（65℃）扩增技术可实现体外扩增DNA分子。利用解旋酶将DNA双链在恒温下解开，在DNA聚合酶的作用下形成子链的过程如图所示。下列说法错误的是（    ）    A．推测图中1为DNA聚合酶，2为解旋酶 B．DNA单链结合蛋白的直接作用是使复制双向进行 C．解旋酶的作用是破坏氢键 D．该技术中每次循环包括解旋、复性、延伸三个过程 【答案】B 【分析】DNA的复制： 条件：a、模板：亲代DNA的两条母链；b、原料：四种脱氧核苷酸为；c、能量：（ATP）；d、一系列的酶。缺少其中任何一种，DNA复制都无法进行。 过程： a、解旋：首先DNA分子利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下，把两条扭成螺旋的双链解开，这个过程称为解旋；b、合成子链：然后，以解开的每段链（母链）为模板，以周围环境中的脱氧核苷酸为原料，在有关酶的作用下，按照碱基互补配对原则合成与母链互补的子链。 【详解】A、依据图中1、2所处的位置可知，1为DNA聚合酶，作用为聚合脱氧核糖核苷酸单体，2为解旋酶，打开氢键，A正确； B、复制是单向的，只能从子链的5'端向3'端延伸，B错误； C、解旋酶的作用是打开氢键，即破坏氢键，C正确； D、体外扩增DNA分子主要包括解旋（打开氢键）、复性（引物与DNA单链结合）和延伸（聚合脱氧核糖核苷酸单体）三个过程，D正确。 故选B。 7.【温度调控表观遗传・DNA 甲基化海龟性别决定】（浙江省名校新高考研究联盟2026届高三上学期第一次联考生物试题卷）生物的性别决定与多种因素有关。海龟的性别由性别决定基因决定，且这些基因受去甲基化酶基因Kdm6b表达产物的调控。去甲基化酶基因Kdm6b表达过程在性腺分化前受温度影响，低温时该基因活跃，导致胚胎发育成雄性；而高温条件下Kdm6b基因几乎不表达，使得胚胎发育成雌性。下列叙述错误的是（　　） A．海龟可通过DNA碱基序列决定下一代的某些性状 B．海龟可通过DNA序列以外的方式影响下一代的性别 C．低温时基因Kdm6b表达产物使性别决定基因不易被转录 D．温度的高低影响海龟性别属于表观遗传调控 【答案】C 【详解】A、DNA碱基序列蕴含着遗传信息，这些遗传信息可以控制生物的性状，海龟的性别决定基因等包含在 DNA碱基序列中，能够通过遗传将这些基因传递给下一代，从而决定下一代的某些性状，A正确； B、温度通过调控Kdm6b的表达（非DNA序列变化）影响性别，属于表观遗传机制，B正确； C、低温时Kdm6b活跃，其产物为去甲基化酶，去除甲基会促进基因转录，C错误； D、温度通过表观遗传（甲基化修饰的调控）影响性别决定基因表达，属于表观遗传调控，D正确。 故选C。 8.【B 细胞抗体多样性・抗原识别与基因分布辨析】（江苏省南京市、盐城市2024—2025学年高三上学期第一次模拟考试生物试题）人类一个基因组中约含有31.6亿个碱基对，约有2～3万个基因。人体B细胞的种类在以上，至少可以产生种独特抗体。下列相关叙述正确的是（    ） A．人体中每个基因平均约有10.5～15.8万个碱基对 B．同一个体不同种类的B细胞遗传信息完全相同 C．病原体侵入机体后都能被B细胞和T细胞直接识别 D．一种病原体会刺激多种B细胞进而产生多种抗体 【答案】D 【分析】病原体侵入机体后，−些病原体被树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取，这为激活B细胞提供了第一个信号，抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面，然后传递给辅助性T细胞，辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合，这为激活B细胞提供了第二个信号，辅助性T细胞开始分裂、分化，并分泌细胞因子，B细胞受到两个信号的刺激后开始分裂、分化，大部分分化为浆细胞，小部分分化为记忆B细胞，细胞因子促进B细胞的分裂、分化过程，浆细胞产生和分泌大量抗体，抗体可以随体液在全身循环并与这种病原体结合，抗体与病原体结合可以抑制病原体增殖或对人体细胞的黏附。 【详解】A、人类一个基因组中约含有31.6亿个碱基对，约有2～3万个基因，但由于基因在DNA上是不连续的，所以人体中每个基因平均要小于10.5～15.8万个碱基对，A错误； B、同一个体不同种类的细胞核内遗传信息相同，但是细胞质中的遗传信息不一定完全相同，B错误； C、病原体侵入机体后，−些病原体被树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取，这为激活B细胞提供了第一个信号，抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面，然后传递给辅助性T细胞，辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合，这为激活B细胞提供了第二个信号，可见病原体侵入机体后并不是能被B细胞和T细胞直接识别，C错误； D、一种病原体可以有多种抗原，常常可引起人体产生多种浆细胞而产生多种抗体，D正确。 故选D。 两年重难·情境题 设题创新：依托固相化学合成与体内 DNA 复制方向对比全新反差情境（T1）；拓扑异构酶解开连环环状 DNA 独特复制后解离机制（T5）；紫外线嘧啶二聚体光修复/切除双途径识图（T11）；逆转座子转录转座基因突变创新素材（T12）；XY 雌雄异株花色两对基因常/X 定位完整杂交设计大题（T14）。 一、单选题 1.【DNA 化学固相合成・延伸方向与酶有无辨析】（2026年广东深圳市高三年级第二次调研考试生物学）短链DNA化学合成的原理是直接将游离脱氧核苷酸（N）与固体介质硅基（Si）结合形成Si-N1，根据目标序列依次添加其他游离核苷酸，形成Si-N1-N2-N3……（图）。该合成方法的特点是（　　） A．在DNA聚合酶作用下从合成链的3′端进行延伸 B．在DNA聚合酶作用下从合成链的5′端进行延伸 C．不需要DNA聚合酶，从合成链的3′端进行延伸 D．不需要DNA聚合酶，从合成链的5′端进行延伸 【答案】D 【详解】A、化学合成不需要 DNA 聚合酶，且不是从 3' 端延伸，A错误； B、既不需要 DNA 聚合酶，酶促反应也不能从 5' 端延伸，B错误； C、化学合成不需要酶，但延伸是从 5' 端进行，不是 3' 端，C错误； D、如图可知，短链DNA化学合成不需要 DNA 聚合酶，从合成链的 5' 端进行延伸，符合化学合成的原理和方向，D正确。 2.【艾弗里转化实验・科学时序与减法原理】（广东省东莞市2025-2026学年高三下学期第一次模拟考试生物学试题）微生物学家艾弗里通过确凿的实验证据向遗传物质是蛋白质的观点提出挑战，有关他做的肺炎链球菌转化实验，叙述错误的是（    ） A．该实验是在微生物学家格里菲思的肺炎链球菌转化实验基础上进行的 B．沃森和克里克提出的DNA双螺旋结构模型为该实验提供了有力支撑 C．实验组分别加入DNA酶或其他酶利用了“减法原理” D．该实验也说明了DNA可以在同种生物的不同个体之间转移 【答案】B 【详解】A、艾弗里实验是在格里菲思体内转化实验（发现转化因子）的基础上，进一步体外提纯、鉴定转化因子，探究其化学本质，A正确； B、艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验早于沃森和克里克提出DNA双螺旋结构模型；是艾弗里实验证明DNA 是遗传物质，为后续DNA结构研究铺垫，而非反过来由双螺旋模型支撑该实验，B错误； C、加入DNA酶水解DNA、加入其他酶分解其他物质，属于去除某一种物质观察转化是否发生，利用了“减法原理”，C正确； D、R型菌和S型菌为同种肺炎链球菌不同菌株，实验中S型菌DNA转移到R型菌并使其转化，证明DNA可在同种生物不同个体间转移，D正确。 3.【DNA 双螺旋模型搭建・脱氧核糖连接位点】（2026届广东江门市高三模拟预测生物试题）实践活动“制作DNA双螺旋结构模型”可加深学生对DNA结构和功能的理解。下列叙述正确的是（　　） A．通过脱氧核糖的第4号碳原子与磷酸相连 B．每条脱氧核糖链首尾各有一个游离磷酸基团 C．A+T碱基对的数量等于G+C碱基对的数量 D．解释DNA复制原理时解开模型部分螺旋结构 【答案】D 【详解】A、DNA单链中相邻脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接，是一个脱氧核苷酸的脱氧核糖3号碳原子与另一个脱氧核苷酸的磷酸相连，脱氧核糖的4号碳原子不直接和磷酸连接，A错误； B、每条脱氧核糖链仅5'端有1个游离的磷酸基团，3'端为游离的羟基，不存在首尾各一个游离磷酸基团的情况，B错误； C、DNA双链中遵循碱基互补配对原则，仅存在A=T、G=C的数量关系，A+T碱基对的数量和G+C碱基对的数量没有必然相等的关系，不同DNA分子二者比例存在差异，C错误； D、DNA复制的特点是边解旋边复制，解开模型部分螺旋结构可模拟DNA复制时的解旋过程，能够用于解释DNA复制的原理，D正确。 4.【科学假说匹配・向光性水通道胰液调节】（广东省汕头市2026届高三一模考试生物学试卷）假说是根据已有的知识和经验作出合理的推断。下列搭配不合理的是（　　） 选项 已有的知识和经验 假说 A 水分子通过细胞膜的速率远高于人工膜 水通道假说 B DNA分子的双螺旋结构 半保留复制假说 C 切除神经的胰腺能分泌胰液 化学调节胰液分泌假说 D 胚芽鞘向光弯曲生长 光使尖端产生生长素假说 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A、人工膜为不含蛋白质的脂质双层膜，水分子通过细胞膜的速率远高于人工膜，可合理推断细胞膜上存在协助水运输的通道，因此提出水通道假说，A不符合题意； B、DNA双螺旋结构的碱基互补配对特点，可合理推断DNA复制时以两条链分别为模板合成子代DNA，因此提出半保留复制假说，B不符合题意； C、切除神经的胰腺仍能分泌胰液，说明胰液分泌不依赖神经调节，可合理推断存在化学物质调节胰液分泌，因此提出化学调节胰液分泌假说，C不符合题意； D、胚芽鞘向光弯曲生长的现象，仅能推断尖端受单侧光刺激后会向伸长区传递某种影响，使背光侧生长更快，不能得出光诱导生长素产生的结论，且生长素的产生本身不需要光，光仅影响生长素的分布，D符合题意。 故选D。 5.【连环环状 DNA 解离・拓扑异构酶作用机制】（2026届广东深圳市高三第一次调研考试生物学试题）细菌环状DNA复制完成后先形成连环DNA，然后被酶T解开为两个独立的DNA，分别移向细胞两极（如图）。推测酶T最可能的催化机制是（　　） A．催化一个DNA内氢键的断裂和重新形成 B．催化两个DNA内氢键的断裂和重新形成 C．催化一条DNA单链磷酸二酯键的断裂和重新形成 D．催化同一DNA双链磷酸二酯键的断裂和重新形成 【答案】D 【详解】AB、氢键是DNA双链中相邻碱基对之间的，氢键断裂仅能解开DNA双螺旋，无法让两个连环套在一起的环状DNA分离，AB错误； C、催化一条DNA单链的磷酸二酯键改变，无法实现两个连环DNA的分离，C错误； D、若酶T切开其中一个DNA的双链，DNA由环状变为链状，连环DNA分离，T酶再连接磷酸二酯键即可，D正确。 故选D。 6.【噬菌体同位素标记・子代元素来源判断】（2026届广东省梅州市高三3月一模总复习质检生物试卷）20世纪以来，科学家们围绕“遗传物质的本质”展开了一系列经典的实验。下列有关叙述错误的是（    ） A．肺炎链球菌体外转化实验中，在S型菌的细胞提取物中加入DNA酶，利用了“减法原理”控制自变量 B．若用和共同标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，则子代噬菌体均被标记 C．DNA分子一条脱氧核苷酸链上相邻的碱基通过脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖连接 D．亲代的遗传信息能准确地传给子代与严格的碱基互补配对有关 【答案】B 【详解】A、在肺炎链球菌体外转化实验中，艾弗里通过向S型菌提取物中加入DNA酶（特异性水解DNA的酶）去除DNA，观察转化现象消失，从而排除其他物质的干扰，确证DNA是遗传物质。该方法通过“去除”某种成分（DNA）来观察效应变化，利用了“减法原理”控制自变量，A正确； B、噬菌体侵染实验中，蛋白质外壳（含³⁵S标记）不进入宿主细胞，仅DNA（含³²P标记）注入并指导子代噬菌体合成。若用³²P和³⁵S共同标记T₂噬菌体， ³⁵S标记的蛋白质外壳留在细菌外，不参与子代噬菌体组装，因此子代噬菌体均不含³⁵S标记，B错误； C、DNA分子中，一条脱氧核苷酸链上的相邻碱基通过“脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖”连接，C正确； D、DNA复制时，亲代DNA两条链作为模板，通过严格的碱基互补配对（A-T、G-C）形成子链，确保遗传信息准确传递给子代，D正确。 故选B。 7.【生物科学史综合・酶、DNA 复制、能量流动】（2026届广东省梅州市高三3月一模总复习质检生物试卷）生物科学史是生物科学形成、发展和演变的历程，是探索生命现象及其本质的史实。下列叙述正确的是（    ） A．萨姆纳从刀豆种子中提取脲酶，证实了大部分酶是蛋白质，少数酶是RNA B．梅塞尔森和斯塔尔运用放射性同位素标记技术证明了DNA的半保留复制 C．林德曼通过对赛达伯格湖的能量流动分析揭示了能量流动的特点 D．美国科学家坎农提出内环境保持稳定主要是依赖神经系统的调节 【答案】C 【详解】A、萨姆纳从刀豆种子中提取脲酶并证明其化学本质为蛋白质，但萨姆纳的研究未涉及化学本质为RNA的酶，A错误； B、梅塞尔森和斯塔尔采用同位素标记法（15N和14N）证明DNA半保留复制，15N和14N不具有放射性，B错误； C、林德曼通过定量分析赛达伯格湖的能量流动，首次揭示生态系统能量单向流动、逐级递减的特点，C正确； D、坎农提出稳态概念，但明确指出其维持依赖神经调节和体液调节的共同作用，D错误。 故选C。 8.【线粒体环状 DNA・表观甲基化原核区分】（2026届广东省梅州市高三3月一模总复习质检生物试卷）线粒体DNA（mtDNA）是存在于线粒体内的遗传物质，为双链环状结构，可编码13种蛋白（均与呼吸作用有关）。mtDNA发生甲基化会使其基因表达受到抑制。下列相关叙述正确的是（    ） A．mtDNA由两条脱氧核苷酸长链构成，含2个游离的磷酸基团 B．与呼吸作用有关的蛋白质共有13种，均在线粒体中的核糖体上合成 C．mtDNA发生甲基化不改变碱基的排列顺序，只影响相关基因表达 D．蓝细菌有氧呼吸强度降低可能与mtDNA的甲基化有关 【答案】C 【详解】A、mtDNA为双链环状结构，环状DNA分子中脱氧核苷酸链首尾相连，无游离的磷酸基团，A错误； B、mtDNA仅编码13种与呼吸作用相关的蛋白质，但细胞中参与呼吸作用的蛋白质种类远多于13种（如细胞质基质中的糖酵解酶、核基因编码的呼吸链蛋白等）。此外，线粒体中的蛋白质大部分由核基因编码，在细胞质基质的核糖体合成后转运至线粒体，仅少数由mtDNA编码并在线粒体基质中的核糖体合成，B错误； C、mtDNA发生甲基化属于表观遗传修饰，不改变DNA碱基序列，但通过影响基因的转录过程抑制表达（如阻碍RNA聚合酶结合），符合表观遗传特点，C正确； D、蓝细菌为原核生物，无线粒体，mtDNA仅存在于真核细胞的线粒体中，故蓝细菌不存在mtDNA，其呼吸强度变化与mtDNA甲基化无关，D错误。 故选C。 9.【细胞膜表面张力 & DNA 半保留复制科学史】（湛江市2026年普通高考测试（一）生物试卷）生物学的发展经过了漫长的探索过程。下列有关生物科学史的叙述，正确的是（　　） A．丹尼利和戴维森发现细胞的表面张力明显高于油—水界面的表面张力 B．沃森和克里克运用构建物理模型的方法首次推算出DNA呈螺旋结构 C．梅塞尔森和斯塔尔运用“假说一演绎法”证实了DNA的半保留复制方式 D．温特以燕麦胚芽鞘为实验材料，证明了生长素的化学本质是吲哚乙酸 【答案】C 【详解】A、丹尼利和戴维森通过细胞表面张力实验，发现细胞表面张力低于油—水界面，推测细胞膜除脂质外还附有蛋白质（细胞膜"三明治"模型的基础），A错误； B、沃森和克里克确实是通过分析DNA的X射线衍射图谱来推断DNA结构的，但他们并没有直接“推算”出结构。实际上，这个过程涉及了大量的猜测、构建物理模型、与衍射图谱比对以及反复修正，B错误； C、梅塞尔森和斯塔尔利用同位素标记密度梯度离心法设计实验，直接证实DNA复制为半保留方式，C正确； D、温特通过燕麦胚芽鞘实验证明胚芽鞘尖端产生促进生长的物质，但未揭示其化学本质，D错误。 故选C。 10.【DNA 理化性质・氢键与热稳定性、DNA 指纹】（2026届广东省汕尾市高三一模生物试题）DNA双螺旋结构被誉为生物学史上最重要的发现之一，标志着生物学发展进入分子时代。下列有关DNA的说法正确的是（    ） A．DNA分子中A-T碱基对的数量一定与G-C碱基对数量相等 B．双链DNA的热稳定性与G-C碱基对的含量呈正相关 C．原核细胞内的DNA主要存在于染色质上 D．DNA指纹技术的原理是DNA碱基序列的多样性 【答案】B 【详解】A、DNA分子中A-T碱基对的数量不一定与G-C碱基对数量相等，A错误； B、双链DNA的热稳定性与G-C碱基对含量呈正相关。G-C碱基对之间形成3个氢键，A-T碱基对之间形成2个氢键，G-C含量越高，氢键总数越多，解链所需温度越高，热稳定性越强，B正确； C、原核细胞内的DNA主要存在于拟核和质粒中，而非染色质上。染色质仅存在于真核细胞中，C错误； D、DNA指纹技术的原理是DNA分子中短串联重复序列的多态性，具有个体特异性，D错误。 故选B。 11.【果蝇 X 染色体基因排布・等位基因判断】（2025届广东省茂名市高三第一次综合测试生物试卷）果蝇是遗传学中重要的模式生物。下图为摩尔根和他的学生绘制出的第一幅果蝇多种基因在X染色体上的相对位置图（部分）。下列说法错误的是（　　） A．基因在该染色体上呈线性排列 B．朱红眼与深红眼两个基因是一对等位基因 C．棒眼和截翅两种性状遗传不遵循自由组合定律 D．图中各基因都是具有遗传效应的DNA片段 【答案】B 【分析】1、染色体是基因的主要载体，基因在染色体上呈线性排列，一条染色体上含有多个基因。 2、等位基因是指位于同源染色体相同位置上控制相对性状的基因。 3、基因是具有遗传效应的DNA片段，是决定生物性状的基本单位。 4、基因中的脱氧核苷酸（碱基对）排列顺序代表遗传信息。不同的基因含有不同的脱氧核苷酸的排列顺序。 【详解】A、从图中可以看出，染色体上有多个基因，基因在染色体上呈线性排列，A正确； B、等位基因是指同源染色体上相同位置控制相对性状的基因，朱红眼与深红眼基因是同一条染色体上的基因，不是等位基因，B错误； C、棒眼基因和截翅基因位于一条染色体上，它们的遗传不遵循基因自由组合定律，C正确； D、果蝇是真核生物，其基因是具有遗传效应的DNA片段，因此图中各基因都是具有遗传效应的DNA片段，D正确。 故选B。 12.【紫外线嘧啶二聚体・两种 DNA 修复途径】（2025届广东省广州市高三4月二模生物试题）紫外线主要通过诱导DNA/链中相邻的胸腺嘧啶形成嘧啶二聚体而损伤DNA。DNA复制时，嘧啶二聚体无法作模板，子链在此处随机引入碱基后再进行延伸，导致发生突变，严重时会导致细胞死亡。生物进化过程中形成了多种修复机制，图示大肠杆菌两种常见的修复嘧啶二聚体机制，其中光解酶需可见光提供能量。在某DNA损伤只形成一个嘧啶二聚体的前提下，下列叙述错误的是（    ） A．若该损伤的DNA分子未发生修复，复制时无法形成碱基序列正常的DNA B．DNA修复机制的存在使大肠杆菌发生基因突变的频率下降 C．依赖内切酶、外切酶的DNA修复过程还需DNA连接酶等的参与 D．用紫外线进行消毒后保持黑暗一段时间，有利于提高消毒效果 【答案】A 【分析】图中是DNA修复过程，左侧是利用光解酶将嘧啶二聚体解开，而右侧是利用内切酶和外切酶将嘧啶二聚体剪切掉，并利用碱基互补配对修复正确。 【详解】A、根据题意可知，DNA复制时，嘧啶二聚体无法作模板，子链在此处随机引入碱基后再进行延伸，导致发生突变，因此如果DNA损伤未修复，复制时会随机引入碱基，导致突变，但由于DNA复制时两条链都可以作为模板，另一条链上的碱基序列是正常的，可通过DNA复制形成正常的DNA序列，A错误； B、DNA修复机制可以修复损伤，减少突变的发生，从而降低基因突变的频率，B正确； C、DNA修复过程中，内切酶和外切酶负责切除损伤部分，DNA连接酶负责连接修复后的DNA片段，C正确； D、光解酶需可见光提供能量来修复嘧啶二聚体，用紫外线进行消毒后保持黑暗一段时间，光解酶无法发挥作用，不能修复被紫外线损伤的DNA，从而使DNA受损，因此有利于提高消毒效果，D正确。 故选A。 13.【逆转座子转座・转录翻译基因突变】（2025届广东省汕头高三第一次模拟考试生物学科试题）R2逆转座子(一段双链DNA序列)通过合成自身RNA和蛋白质形成R2复合物。R2复合物能将R2逆转座子随机插入到宿主基因组的其他位点上。下列叙述错误的是（　　） A．R2逆转座子的嘌呤数等于嘧啶数 B．R2复合物的形成需要DNA聚合酶参与 C．R2逆转座子可能诱发机体发生基因突变 D．R2逆转座子可使生物的基因组成更丰富 【答案】B 【分析】R2逆转座子是一段双链DNA序列，碱基含量满足卡伽夫法则，形成R2复合物的过程中涉及转录和翻译过程。 【详解】A、R2逆转座子是一段双链DNA序列，碱基含量满足碱基互补配对原则j，嘌呤数等于嘧啶数，A正确； B、R2逆转座子通过合成自身RNA和蛋白质形成R2复合物，该过程包括转录和翻译过程，需要RNA聚合酶的参与，B错误； C、R2复合物能将R2逆转座子随机插入到宿主基因组的其他位点上，可能引起基因内部碱基对排列顺序的改变，发生基因突变，C正确； D、由于R2逆转座子可以使基因发生突变，从而可使生物的基因组成更丰富，D正确。 故选B。 14.【同义突变・密码简并 mRNA 含量变化】（2023届广东省深圳市大湾区高三第一次联合模拟考试生物试题）基因中某个碱基对的替换并不改变对应的氨基酸，这种突变称为同义突变。近期有研究发现，酵母细胞中有超过3/4的同义突变会降低突变基因对应的mRNA的数量，对酵母菌显著有害。下列相关推断合理的是（    ） A．同义突变的基因中碱基之和“A+G”≠“C+T” B．同义突变对应的氨基酸可能有两种以上的密码子 C．同义突变不改变对应的氨基酸，也不改变生物性状 D．同义突变对酵母菌有害是因为其直接抑制了翻译过程 【答案】B 【分析】分析题意可知，同义突变的结果并不导致氨基酸的改变，这和密码子的简并性有关。 【详解】A、酵母细胞中的基因是有遗传效应的双链DNA片段，遵循碱基互补配对原则，即A和T配对，C和G配对，故碱基数量关系为A=T，C=G，所以A+G=C+T，A错误； B、同义突变的基因中某个碱基对的替换并不改变对应的氨基酸，说明和突变前相比，mRNA的序列改变了，即密码子种类有变化，但对应的氨基酸没有改变，可能这些氨基酸有两种以上的密码子，B正确； C、同义突变不改变对应的氨基酸，则不改变蛋白质的结构，但同义突变会降低突变基因对应的mRNA的数量，会改变生物性状，C错误； D、同义突变对酵母菌有害是因为减少了突变基因对应的mRNA的数量，而非直接抑制翻译过程，D错误。 故选B。 二、解答题 15.【两对基因花色遗传・常 / X 染色体定位实验大题】（安徽师范大学附属中学2021-2022学年高一下学期期中生物试题）已知某雌雄异株植物（2n=16，XY型）的花色受位于不同对的同源染色体上的两对等位基因（A和a、B和b）控制，当两种色素都没有时表现为白色，这两对基因与花色的关系如图所示，请回答下列问题： (1)从基因结构上分析，基因B和b的根本区别是_____________________。 (2)假如基因A/a、B/b位于常染色体上，现有纯合的黑花、花纹花和橘红花植株若干，欲通过一次杂交实验判断控制酶B合成的基因是B还是b，则可以选择___________进行杂交，然后观察后代的表现型，若后代_____________，则酶B是由基因b控制合成的。 (3)假如基因A、a位于常染色体上，酶B是由基因B控制合成的，现有甲（纯和黑花雌株）、乙（纯和花纹花雄株）、丙（纯和白花雄株），请设计实验判断基因B/b的位置（不考虑XY的同源区段）： ①实验设计方案：______________； ②若______________，则基因B/b位于X染色体上。若_________，则基因B/b位于常染色体上。 【答案】(1)基因中脱氧核苷酸的排列顺序的不同 (2) 纯合黑花和纯合橘红花（或纯合黑花和纯合花纹花） 全为黑花 (3) 植株甲和乙进行杂交得F1，然后观察F1的表现型及比例 F1出现花纹花雌株：黑花雄株=1：1 F1雌雄皆为花纹花 【分析】基因自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。 【详解】（1）从基因结构上分析，基因B与b携带了不同的遗传信息，碱基、碱基对或脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息，则基因B与b的根本区别是基因中脱氧核苷酸的排列顺序不同。 （2）纯合白花的基因型种类为多种，而无论酶B受B基因还是b基因控制，若让纯合的黑花植株AAbb（或者AABB）和纯合的橘红花花植株AABB（或者AAbb）杂交，后代基因型均为AABb，通过观察其表现型可进行判断。若B基因控制酶B的形成，则AABb表现为花纹花，若b基因控制酶B的合成，则AABb表现为黑花。 （3）若探究基因B/b的位置可通过杂交，观察子代表现型及比例的方法进行判断。甲（纯合黑花雌株AAbb或AAXbXb）、乙（纯合花纹花雄株AABB或AAXBY） 实验设计如下： ①实验设计方案：植株甲和乙进行杂交得F1，然后观察F1的表现型及比例。 ②若F1出现花纹花雌株：黑花雄株=1：1，基因B/b位于X染色体上，说明亲本基因型为AAXbXb×AAXBY，F1基因型为AAXBXb、AAXbY。若F1雌雄皆为花纹花，说明亲本基因型AAbb×AABB，F1的基因型为AABb，则基因B/b位于常染色体上。 三年真题·压轴题 设题创新：依托嗜热菌 DNA 聚合酶耐高温机理，蛋白质二硫键维持空间结构冷门考点（T1）；亚硝酸/羟胺两种诱变剂碱基替换路径对比，两轮复制即可完成突变陷阱（T2）；5' 端切割限制性内切酶、3' 标记测序逻辑推理，新高考测序创新题型（T5）；M 抑癌/F 原蛋白乙酰化调控核转运，癌变分子机制情境（T8）；PCR 引物位置、空白对照、重组质粒鉴定基因工程实操大题（T13）。 一、单选题 1．（2026年高考河南卷生物高考真题（网络收集版））某细菌在高温环境下依然能够进行DNA的复制。下列叙述正确的是（　　） A．该菌体内DNA复制时，不需要解旋酶的参与 B．该菌DNA复制时，母链从5'端到3'端被阅读 C．该菌DNA聚合酶在高温下仍能保持活性，催化子链的延伸 D．该菌DNA复制系统耐高温特性与氢键有关，与二硫键无关 【答案】C 【详解】A、DNA复制的必需步骤是解开双螺旋，该过程需要解旋酶参与，该细菌仅酶具备耐高温特性，DNA复制仍需解旋酶，A错误； B、DNA复制时，DNA聚合酶沿母链的3'端向5'端移动，即母链从3'端到5'端被阅读，子链从5'端到3'端合成，B错误； C、该细菌可在高温环境下完成DNA复制，说明其参与DNA复制的DNA聚合酶在高温下仍有活性，可催化子链的延伸过程，C正确； D、该菌复制系统耐高温，既和DNA中氢键含量高（G-C碱基对多）有关，也和相关酶（蛋白质）的稳定结构有关，二硫键可维持蛋白质空间结构的稳定性，因此该特性与二硫键有关，D错误。 2．（2026年高考安徽卷生物高考真题（网络收集版））诱变剂亚硝酸可使DNA上的碱基A和C脱去氨基分别成为次黄嘌呤（H）和尿嘧啶（U），复制时，碱基配对发生改变，引起碱基对替换（图a、b）。羟胺也是一种诱变剂，能使碱基C中的氨基发生修饰，进而诱发碱基对替换（图c）。下列叙述正确的是（　　） A．两种诱变剂通过改变碱基的结构，均能诱发两种形式的碱基对替换 B．亚硝酸和羟胺引起碱基对替换突变，至少需要经过三轮DNA复制 C．羟胺能够引起DNA序列改变，说明该序列中一定有G—C碱基对 D．由亚硝酸诱发A—T到G—C的突变，不能由亚硝酸再诱变回到A—T 【答案】C 【详解】A、亚硝酸可诱发A—T→G—C和G—C→A—T两种碱基对替换；但羟胺仅能诱发G—C→A—T这一种碱基对替换，并非两种，A错误； B、由图可知，诱变后仅一条DNA链的碱基发生改变，经过2次DNA复制即可得到完成替换的突变碱基对，B错误； C、羟胺的作用对象是G—C碱基对中的C，通过修饰C诱发碱基对替换；若羟胺成功引起DNA序列改变，说明序列中一定存在G—C碱基对，C正确； D、亚硝酸诱发A—T→G—C后，即图a过程，新产生G—C中的C可以被亚硝酸脱去氨基变为U，按照图b的过程，可再次诱变变回A—T，D错误。 3．（2026年高考广东卷生物高考真题（网络收集版））紫外线辐射能使DNA分子形成异常化学键（如图）。该异常化学键发生在（     ） A．碱基 B．磷酸 C．脱氧核糖 D．核糖 【答案】A 【详解】DNA分子的一条链由磷酸（圆形结构）和脱氧核糖（五边形结构）交替连接，一条链中的碱基（方形结构）不会连在一起，而图中异常化学键连接两个方形结构，因此该异常化学键发生在碱基之间，A正确，BCD错误。 4．（2026年高考贵州卷生物高考真题（网络收集版））自然界中存在多种保障信息传递准确性的机制。下列叙述错误的是（     ） A．蜜蜂通过摆尾舞和圆圈舞将蜜源信息传递给蜂群 B．DNA通过碱基互补配对将遗传信息传递给子代DNA C．神经递质与受体特异性结合将信息传递给下一神经元 D．植物光敏色素接受光照将信息传递到基粒引起水的光解 【答案】D 【详解】A、蜜蜂的摆尾舞和圆圈舞属于行为信息，可将蜜源的位置、距离等信息准确传递给蜂群，A正确； B、DNA复制过程中遵循碱基互补配对原则，保证了遗传信息准确传递给子代DNA，B正确； C、神经递质由突触前膜释放后，与突触后膜上的特异性受体结合，可将信息准确传递给下一神经元，使其兴奋或抑制，C正确； D、光敏色素是植物感受光信号的分子，主要参与调节植物生长发育过程（如种子萌发、开花等）；水的光解是光合色素吸收光能后引发的光反应过程，与光敏色素无关，D错误。 5．（2026年高考山东卷生物高考真题（网络收集版））以4种脱氧核苷酸（dATP、dCTP、dGTP和32P标记的dTTP）为原料，以一段单链DNA为模板进行PCR，获得大量双链DNA。酶W可切断DNA中5´碳与磷酸基团之间的化学键。用酶W对上述PCR产物充分酶切后获得3´-核苷酸，如图所示。所有带32P的3´-核苷酸中，碱基均为胞嘧啶。若用32P标记某种脱氧核苷酸，以相同单链DNA为模板进行PCR，产物经充分酶切后，带32P的3´-核苷酸的碱基均为腺嘌呤，则被标记的脱氧核苷酸为（　　） A．dATP B．dGTP C．dCTP或dGTP D．dATP或dCTP 【答案】B 【详解】酶W可切断DNA中5´碳与磷酸基团之间的化学键，酶切后获得的3´-核苷酸的磷酸基团是下一个脱氧核苷酸的磷酸基团，32P标记的dTTP，酶切后，带32P的3´-核苷酸的碱基均为胞嘧啶，则一条链中碱基T和C交替连接，另一条链中A和G交替连接，要使产物经充分酶切后，带32P的3´-核苷酸的碱基均为腺嘌呤，则被标记的脱氧核苷酸为dGTP，B正确。 6．（2025高考福建卷生物）关于生物科学史中经典实验对应的实验设计，下列叙述错误的是（    ） 选项 经典实验 实验设计 A 恩格尔曼探究叶绿体的功能 选择水绵为实验材料、利用需氧细菌指示氧气释放的场所 B 艾弗里证明DNA是遗传物质 利用“减法原理”设法分离DNA和蛋白质等物质。研究它们的作用 C 梅塞尔森和斯塔尔证明DNA的半保留复制 选择大肠杆菌为实验材料，应用同位素标记技术进行探究 D 毕希纳探究发酵是否需要酵母菌活细胞的参与 破碎酵母菌细胞，获得不含细胞的提取液进行发酵 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A、恩格尔曼探究叶绿体的功能时，选择水绵为实验材料，水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察，利用需氧细菌指示氧气释放的场所，因为需氧细菌会向氧气浓度高的部位聚集，A正确； B、艾弗里利用“减法原理”（即通过酶解法分别去除DNA、蛋白质、RNA等成分）去除某种化学成分，研究哪种成分是转化因子（遗传物质），证明DNA是遗传物质，而不是设法分离DNA和蛋白质等物质，B错误； C、梅塞尔森和斯塔尔证明DNA的半保留复制时，选择大肠杆菌为实验材料，应用同位素标记技术（用15N标记）和密度梯度离心，进行探究，C正确； D、毕希纳探究发酵是否需要酵母菌活细胞的参与，是把酵母菌细胞放在石英砂中研磨，加水搅拌，再进行过滤，获得不含酵母菌细胞的提取液，然后进行发酵，D正确。 故选B。 7．（2025高考贵州卷生物真题）下图为核酸的部分结构及遗传信息传递过程的示意图。下列叙述正确的是（　　）    A．图中箭头所指碳原子上连接的基团是-OH B．甲链中相邻两个五碳糖通过磷酸二酯键连接 C．若图中序列编码一个氨基酸，则其密码子为UAC D．遗传信息可从甲链流向乙链，但不能从乙链流向甲链 【答案】B 【详解】A、图中含有尿嘧啶和胸腺嘧啶，应该代表的是转录（或逆转录）过程，图中箭头所指碳原子为脱氧核糖的2号碳原子，其上连接的基团是-H，A错误； B、甲链中相邻两个五碳糖通过磷酸二酯键连接，即核酸中连接两个核苷酸的是磷酸二酯键，B正确； C、若图中序列编码一个氨基酸，即图示过程为转录过程，则其密码子为5’-CAU-3’，因为密码子读取的方向是5’→3’，C错误； D、遗传信息通过转录过程从甲链流向乙链，还可通过逆转录过程从乙链流向甲链，D错误。 故选B。 8．（2025高考重庆卷生物）细胞中F蛋白和M蛋白均可进入细胞核。X蛋白选择性地结合F蛋白或乙酰化修饰的M蛋白，从而阻止被结合的蛋白进入细胞核，具体机制如图。下列说法合理的是（    ） A．M基因和F基因都属于原癌基因 B．M蛋白和F蛋白都是DNA聚合酶 C．在癌细胞中过量表达X可能会减缓癌细胞增殖 D．在正常细胞中去除F蛋白，可能会抑制正常细胞凋亡 【答案】C 【详解】A、一般来说，原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的，抑癌基因表达的蛋白质能促进细胞凋亡，由图可知，正常细胞中的M蛋白进入细胞核促进凋亡基因转录，癌细胞中的F蛋白进入细胞核促进增殖基因转录，说明M基因属于抑癌基因，F基因属于原癌基因，A错误； B、DNA聚合酶参与DNA复制，M蛋白和F蛋白在转录过程中发挥作用，所以M蛋白和F蛋白都不是DNA聚合酶，B错误； C、X蛋白选择性地结合F蛋白或乙酰化修饰的M蛋白，从而阻止被结合的蛋白进入细胞核，在癌细胞中，X蛋白结合乙酰化修饰的M蛋白，促进F蛋白进入细胞核，若过量表达X蛋白，可能会导致部分X蛋白与F蛋白结合，使进入细胞核内的F蛋白减少，从而减缓癌细胞增殖，C正确； D、正常细胞中F蛋白与X蛋白结合，已然无法发挥作用，即使去除F蛋白，X蛋白也不会结合未乙酰化的M蛋白，不影响正常细胞原有的生命活动，即M蛋白依然在细胞核中促进凋亡基因转录，则不会抑制正常细胞凋亡，D错误。 故选C。 9．（2025年广东省高考生物真题）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 【答案】C 【分析】在DNA复制过程中，在DNA聚合酶的催化作用下，将一个个的脱氧核苷酸连接形成磷酸二酯键，使子链延伸，但是DNA聚合酶催化延伸子链方向只能从5′→3′。 【详解】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。 故选C。 10．（2022年新高考广东生物高考真题）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），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 【答案】C 【分析】双链DNA的两条单链方向相反，脱氧核糖与磷酸交替连接构成DNA分子的基本骨架，两条单链之间的碱基互补配对。 【详解】AB、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，不能决定该线性DNA分子两端能够相连，AB错误； C、据图可知，单链序列的碱基能够互补配对，决定该线性DNA分子两端能够相连，C正确； D、DNA的两条链是反向的，因此自连环化后两条单链方向相反，D错误。 故选C。 11．（2022年新高考广东生物高考真题）下列关于遗传学史上重要探究活动的叙述，错误的是（    ） A．孟德尔用统计学方法分析实验结果发现了遗传规律 B．摩尔根等基于性状与性别的关联证明基因在染色体上 C．赫尔希和蔡斯用对比实验证明DNA是遗传物质 D．沃森和克里克用DNA衍射图谱得出碱基配对方式 【答案】D 【分析】1、孟德尔发现遗传定律用了假说—演绎法，其基本步骤:提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证(测交实验) →得出结论。 2、 萨顿运用类比推理的方法提出基因在染色体的假说，摩尔根运用假说—演绎法证明基因在染色体上。 3、赫尔希和蔡斯进行了T2噬菌体侵染细菌的实验，实验步骤:分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质，证明了DNA是遗传物质。 4、沃森和克里克用建构物理模型的方法研究DNA的结构。 【详解】A、孟德尔用统计学方法分析杂合子自交子代的表现型及比例，发现了遗传规律，A正确； B、摩尔根等基于果蝇眼色与性别的关联，证明了基因在染色体上，B正确； C、赫尔希和蔡斯分别用32P和35S标记T2噬菌体DNA和蛋白质，通过对比两组实验结果，证明了DNA是遗传物质，C正确； D、沃森和克里克用DNA衍射图谱得出了DNA的螺旋结构，D错误。 故选D。 12．（2021年广东高考生物试题）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 【分析】威尔金斯和富兰克林提供了DNA衍射图谱；查哥夫提出碱基A的量总是等于T的量，C的量总是等于G的量；沃森和克里克在以上基础上提出了DNA分子的双螺旋结构模型。 【详解】①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错误； ②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正确； ③查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等，沃森和克里克据此推出碱基的配对方式，③正确； ④沃森和克里克提出的DNA半保留复制机制，是在DNA双螺旋结构模型之后提出的，④错误。 故选B。 二、解答题 13．（2026年高考安徽卷生物高考真题（网络收集版））某二倍体植物是一种重要的中药材，也是园艺观赏植物。该植物花色形成与3对独立遗传的基因有关，当有显性基因R时，白色前体物质会转化为花色素苷，花色呈淡红色；当有显性基因R和D时，花色素苷会聚集到花瓣，花色呈深红色；显性基因H可抑制D基因的作用，从而阻止花色素苷的聚集，因此基因型为R_D_H_植株的花色仍为淡红色。相应的隐性基因均无上述功能。花色形成机理示意图如下。 回答下列问题。 (1)基因型为RrDDHH的植株自交，子代的表型是______。基因型为RrDDHh的植株与基因型为RrDdHh的植株杂交，子代中白花∶淡红花∶深红花=______。结合基因和染色体的关系，简述基因自由组合定律的实质：______。 (2)基因型为RrDdHh的植株测交，从F1的淡红花和深红花植株群体中，随机选取两株相互授粉。若F2有3种花色，则两植株的基因型组合可能有______种（不考虑正、反交）。 (3)为研究上述基因的特征，对相关基因进行了测序，发现它们的启动子特定区域碱基组成具有______特点，这样的区域双链容易被RNA聚合酶打开，起始转录。 (4)该植物能够产生一种次生代谢物，有重要的应用价值，可采用植物细胞悬浮培养反应器进行次生代谢物的工厂化生产。与直接从植物体中提取相比，该技术可大幅提高次生代谢物的产量，除此之外，还具有______（答出2点即可）等优点。 【答案】(1) 淡红色和白色 4:9:3 位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合 (2)7/七 (3)A-T碱基对比例高 (4)不受季节、气候、地域限制，可全年工业化生产；无需采收野生植株，有利于野生植物资源/生态保护；产物易分离纯化，生产成本更低（任选2点即可） 【详解】（1）由题意可知，rr----为白色，R-D-hh为深红色，R-D-H-、R-dd--为淡红色。基因型为RrDDHH的植株自交，子代的基因型及比例为RRDDHH：RrDDHH：rrDDHH=1:2:1，表型为淡红色和白色。基因型为RrDDHh的植株与基因型为RrDdHh的植株杂交，由于该植物花色形成与3对独立遗传的基因有关，Rr×Rr，子代为R-：rr=3:1；DD×Dd，子代全为D-；Hh×Hh，子代为H-：hh=3:1，因此基因型为RrDDHh的植株与基因型为RrDdHh的植株杂交，子代中白花∶淡红花∶深红花=1/4×1×1：3/4×1×3/4：3/4×1×1/4=1/4：9/16：3/16=4:9:3。基因自由组合定律的实质是位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。 （2）基因型为RrDdHh的植株测交，即RrDdHh与rrddhh杂交，子代的基因型及比例为RrDdHh：RrDdhh：RrddHh：Rrddhh：rrDdHh：rrDdhh：rrddHh：rrddhh=1:1:1:1:1:1:1:1，F1的淡红花的基因型为RrDdHh、RrddHh、Rrddhh，深红花RrDdhh，随机选取两株相互授粉，F2有3种花色，则两植株的基因型组合可能有RrDdHh×RrDdHh、RrDdhh×RrDdhh、RrDdHh×RrDdhh、RrddHh×RrDdHh、RrddHh×RrDdhh、Rrddhh×RrDdHh、Rrddhh×RrDdhh，共7种。 （3）相关基因启动子特定区域双链容易被RNA聚合酶打开，说明该区域的稳定性相对弱，而双链严格遵循碱基互补配对原则，其中A-T碱基对含两个氢键，G-C碱基对含3个氢键，因此相关基因启动子特定区域双链容易被RNA聚合酶打开，说明该基因的启动子特定区域碱基组成具有A-T碱基对比例高的特点。 （4）与直接从植物体中提取相比，采用植物细胞悬浮培养反应器进行次生代谢物的工厂化生产的技术可大幅提高次生代谢物的产量，除此之外，还具有不受季节、气候、地域限制，可全年工业化生产；无需采收野生植株，有利于野生植物资源/生态保护；产物易分离纯化，生产成本更低（任选2点即可）。 14．（2025高考课标卷生物）为在大肠杆菌中表达酶X，某同学将编码酶X的基因（目的基因）插入质粒P0，构建重组质粒Px，并转入大肠杆菌。该同学设计引物用PCR方法验证重组质粒构建成功（引物1~4结合位置如图所示，→表示引物5＇→3＇方向）。回答下列问题： (1)PCR是根据DNA复制原理在体外扩增DNA的技术。在细胞中DNA复制时解开双链的酶是________，而PCR过程中解开双链的方法是________。 (2)PCR过程中，因参与合成反应、不断消耗而浓度下降的组分有________。 (3)该同学进行PCR实验时，所用模板与引物见下表。实验中①和④的作用是：________；②无扩增产物，原因是________；③、⑤和⑥有扩增产物，扩增出的DNA产物分别是________。 管号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 模板 无 P0 Px 无 P0 Px 引物对 引物1和引物2 引物3和引物4 (4)设计实验验证大肠杆菌表达的酶X有活性，简要写出实验思路和预期结果________。 【答案】(1) 解旋酶 高温变性 (2)引物、脱氧核苷三磷酸 (3) 作为对照（或答:鉴定反应体系是否有模板污染） P0不含与引物1和引物2互补的碱基序列 目的基因、质粒片段、含目的基因和部分质粒序列的片段 (4)提取酶X，催化相应底物（反应物）的反应，检测是否有产物生成。有产物生成，则证明酶X有活性 【分析】PCR（聚合酶链式反应）技术扩增基因的原理是DNA 半保留复制 。 在适宜的温度、引物、DNA 聚合酶、脱氧核苷酸等条件下，以目的基因的两条链为模板，按照碱基互补配对原则（A - T、G - C 配对），通过变性（高温使 DNA 双链解开）、退火（低温使引物与模板结合）、延伸（中温下 DNA 聚合酶催化脱氧核苷酸连接到引物上延伸成新链 ）三个步骤循环往复，实现目的基因的大量扩增，每一轮循环后 DNA 分子数量呈指数增长 。 【详解】（1）在细胞中，DNA 复制时解开双链的酶是解旋酶。而在 PCR 过程中，是通过高温变性（加热至 90 - 95℃）的方法使 DNA 双链解开。 （2）PCR 过程中，参与合成反应且不断消耗的组分有引物和 dNTP（脱氧核苷三磷酸）。引物用于引导 DNA 聚合酶合成新的 DNA 链，dNTP 脱去两分子磷酸，产生dAMP，进而为合成新的 DNA 链提供原料。 （3）实验中①和④的作用是作为对照。①无模板且引物对与②③相同，④无模板且引物对与⑤⑥相同，可对比说明模板对扩增的影响。②之所以无扩增产物，是因为P0不含与引物1和引物2互补的碱基序列，无法扩增出子链DNA序列。③以Px为模板，引物1和引物2扩增出的是含目的基因的 DNA 片段；⑤以P0为模板，引物3和引物4扩增出的是质粒P0上一段 DNA 片段；⑥以Px为模板，引物3和引物4扩增出的是含目的基因和部分质粒序列的 DNA 片段。 （4）实验思路：将大肠杆菌培养后，提取酶X，设置一组含有酶X的反应体系和一组不含酶X的反应体系（作为对照），在适宜条件下，加入酶X的底物，检测底物的消耗情况或产物的生成情况。 预期结果：含有酶X的反应体系中底物减少或有产物生成，而不含酶X的反应体系中底物无明显变化或无产物生成。 20 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $