第20讲 DNA分子的结构、复制与基因的本质（2大核心速记+3层高分专练）（专项训练）（天津专用）2027年高考生物一轮复习讲练测

**基本信息** 以天津考情为导向，构建“考情-核心-专练”三维体系，融合结构与功能观、证据推理等素养，系统提炼碱基计算、半保留复制分析等方法。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |五年考情·精准定向|5年考频/题型分析|考情分层定位法|新课标要求→考频规律→命题情境链| |三大核心·主干速记|2核心知识框架|碱基计算推导法/半保留复制模型法|脱氧核苷酸→双螺旋结构→复制机制→基因本质| |分层专练·靶向攻关|基础12题/重难19题/真题5题|同位素标记实验分析法/跨模块综合迁移法|教材原生情境→同位素创新情境→细胞增殖/变异融合应用|

第 20 讲 DNA分子的结构、复制与基因的本质 （天津专用） 第1部分 五年考情·精准定向 第2部分 三大核心·主干速记 核心1 DNA分子的结构与基因的本质 核心2 DNA的复制 第3部分 分层专练·靶向攻关 天津专练+全国视野 两年模拟·基础通关 & 一年重难·情境应用 & 高考真题·考向感知 五年考情·精准定向 考情概览 新课标要求 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。 考情分析： 一、考查频次 1.整体考频：五年 5 考，每年必考，属于遗传分子基础核心高频模块2021—2025 天津等级考每年均设置对应考题，无断考年份，总分值稳定在 4~8 分，是遗传板块必拿基础分模块。 2.题型分布：选择题（单选 / 不定项选择）：每年固定 1 道，分值 2~4 分，侧重概念辨析、碱基计算、半保留复制图像判断；非选择题：每 2 年出现 1 次综合设问，嵌入遗传大题、基因工程大题中，以填空、计算、实验分析小问形式呈现，分值 2~4 分。 3.命题分布规律：DNA 分子结构：2021、2023、2025 独立出题，侧重双螺旋结构细节、碱基配对计算；DNA 复制：五年全年份覆盖，同位素标记半保留复制为天津卷标志性拉分考点，2022、2024 以图像实验大题形式考查；基因的本质：不单独命题，全部融合在结构、复制、基因表达题目中作为选项 / 填空隐含考点。 4. 分值占比：遗传分子基础总板块约 12~16 分，本专题占比 40%~50%，是遗传基础得分核心。 二、考查要点：（天津卷固定三大核心考点） （一）DNA 分子的双螺旋结构--结构分层与基础组成 1. 高频陷阱：区分 “脱氧核糖” 与 “核糖”、一条链 5'→3' 延伸方向。 2. DNA 三大特性：稳定性（G-C 含量越高，DNA 热稳定性越强）、多样性（碱基对排列顺序 4ⁿ）、特异性（特定碱基排列），天津选择题高频正误判断。 3. 碱基互补配对计算：双链 DNA 通用公式：A=T、G=C；配对碱基之和比值、单链与互补链碱基比例换算，为每年基础计算题。 4. 模型构建科学史：沃森克里克双螺旋模型、查哥夫碱基定量规律，偶尔作为选项背景。 （二）DNA 的复制（本专题区分度最高考点）复制基础特征： 时期（真核：间期 S 期）、场所（细胞核、线粒体、叶绿体）、条件（模板、酶、原料、能量）、特点（半保留复制、双向复制、多起点分段复制）、准确复制的两大保障（双螺旋模板、碱基互补配对）。半保留复制同位素标记实验（梅塞尔森 - 斯塔尔实验，天津必考）密度梯度离心分层图像解读；复制 n 次、第 n 次复制消耗脱氧核苷酸两类计算公式（高频计算陷阱）。复制延伸细节DNA 聚合酶只能从 5'→3' 延伸、解旋酶作用位点、复制差错诱发基因突变；真核多起点复制提升效率，原核单起点复制。细胞分裂综合联动：结合有丝分裂、减数分裂分析 DNA 复制后染色体 / DNA 数量变化，2025 天津卷结合减数分裂综合设问。 （3） 基因的本质 1. 核心定义：基因是有遗传效应的 DNA 片段；区分基因、DNA、染色体、脱氧核苷酸四者层级关系。 2. 基因与脱氧核苷酸、遗传信息的关系：遗传信息指碱基（脱氧核苷酸）排列顺序；DNA 片段≠基因，无遗传效应片段为内含子 / 非编码区。 3. 拓展延伸：原核与真核基因结构差异；基因、DNA、染色体数量对应关系（一条染色体复制前 1 个 DNA、1 个或多个基因）。 三、命题情境：（天津高考三类固定命题载体） 1. 教材原生模型 / 实验情境（基础题，占比 65%） 直接依托人教版教材 DNA 双螺旋结构图、半保留复制离心实验图、复制过程示意图命题。命题特点：侧重教材原文细节挖空、基础计算、概念正误判断，难度偏低，是保分题型；如 2023 天津卷直接使用教材离心分层图，考查复制 2 代后条带分布。 2. 同位素标记实验探究情境（拔高拉分题，逐年增多，占比 25%） 创设体外 DNA 复制、细胞分裂 + 同位素标记复合情境，结合离心、荧光标记新素材，迁移半保留复制逻辑，不新增超纲知识，但要求图文信息提取与公式综合计算。命题特色：天津卷独有考法，常结合图像分层、柱状数据设问，区分中等生与优等生，2024、2025 连续以不定项选择形式考查荧光标记 DNA 复制。 3. 跨模块综合融合情境（非选择题专属，占比 10%）三类融合方向 ①与细胞增殖融合：有丝分裂 / 减数分裂间期 DNA 复制，分析子细胞同位素分布； ② 与变异融合：DNA 复制差错引发基因突变，结合碱基替换 / 增添缺失分析性状改变； ③ 与基因工程、PCR 融合：体外 DNA 扩增的复制原理、引物延伸方向，作为遗传大题配套小问。命题特点：弱化单一知识点单独考查，搭建完整遗传分子知识链条，侧重知识体系综合运用，贴合天津卷 “重综合、重体系” 命题导向。 备考策略 一、抓牢核心点 （一）DNA 分子双螺旋结构核心内容 1.基础组成与空间结构 基本单位为 4 种脱氧核苷酸；脱氧核糖、磷酸交替连接构成外侧基本骨架，碱基成对排列在内侧；双链反向平行盘旋成双螺旋；A-T 之间 2 个氢键，G-C 之间 3 个氢键，G/C 占比越高，DNA 热稳定性越强。 2.碱基配对定量规律（天津必考基础计算） 双链恒定关系：A=T、G=C；互补两条单链中，互补碱基之和比值互为倒数；任意 DNA 分子嘌呤总数 = 嘧啶总数。 3.DNA 三大特性 稳定性（双螺旋骨架、氢键维持）、多样性（碱基对排列顺序为4n）、特异性（特定碱基排列顺序代表专属遗传信息）。 4.结构层级逻辑 脱氧核苷酸→脱氧核苷酸链→双螺旋 DNA→染色质 / 染色体；线性 DNA 分子两端各有 1 个游离磷酸基团。 （2） DNA 半保留复制核心主干 1.基础条件与时期场所：真核生物复制发生在细胞分裂间期 S 期；场所：细胞核、线粒体、叶绿体；模板（DNA 双链）、原料（4 种脱氧核苷酸）、酶（解旋酶、DNA 聚合酶、DNA 连接酶）、能量缺一不可。 2.复制三大核心特点：半保留复制（最本质特征）、边解旋边复制、真核生物多起点双向复制（提升复制效率）；DNA 聚合酶仅能沿 5'→3' 方向延伸子链，滞后链形成冈崎片段。 3.半保留复制经典实验（梅塞尔森 - 斯塔尔实验）：利用15N/14N同位素标记 + 密度梯度离心；区分重带、中带、轻带对应的 DNA 链组合，能准确判断复制 1 代、2 代离心条带分布。 4.准确复制的保障与意义保障：以双螺旋稳定模板和碱基互补配对原则，将遗传信息准确传递给子代，维持物种遗传稳定性；复制差错会诱发基因突变。 （三）基因的本质核心定义与层级关系 1.核心概念：基因是有遗传效应的 DNA 片段；无遗传效应的脱氧核苷酸序列不属于基因（非编码区、内含子等）。 2.四层概念层级：脱氧核苷酸（基本单位）→基因（功能片段）→DNA 分子→染色体（载体）；复制前一条染色体 1 个 DNA、多个基因，复制后一条染色体 2 个 DNA。遗传信息本质：DNA 中脱氧核苷酸（碱基）的排列顺序；细胞生物遗传物质只有 DNA。 二、熟记关键点 关键点是天津卷拉开分数的拔高考点，集中在计算、实验分析、易混辨析、跨模块综合四类。 1. DNA 复制两类易混淆计算（常年选择题陷阱） 复制 n 次，总共消耗某脱氧核苷酸：；第 n 次复制，消耗某脱氧核苷酸：，命题陷阱：题干文字混淆 “复制 n 次”“第 n 次复制”，数字计算简单，但文字审题是失分核心。 2. 同位素标记结合细胞分裂综合分析（天津特色拉分题型） 结合有丝分裂、减数分裂，用标记原始细胞 DNA，判断连续分裂后子细胞、子染色体放射性分布；区分一次有丝分裂、一次减数分裂标记规律差异，近 5 年不定项选择高频考查。 3. 酶功能、化学键易混辨析（选项高频正误判断） 解旋酶：断裂碱基间氢键；DNA 聚合酶、DNA 连接酶：形成磷酸二酯键；DNA 聚合酶仅延伸子链，不能从头合成 DNA，需要 RNA 引物。 4. 概念辨析易错清单（选择题标准陷阱） ①DNA 分子全部片段≠基因，仅带遗传效应片段才是基因； ②细胞生物同时含 DNA、RNA，但遗传物质只能是 DNA； ③双链 DNA 碱基比例规律仅适用于双链，单链 DNA 无 A=T、G=C 关系； ④多起点复制≠多条链同步复制，起点仅提升复制速率，不改变半保留本质。 5. 实验迁移类答题模板（非选择题拓展设问） 给定新同位素、荧光标记情境，验证 DNA 复制方式：设置轻重同位素对照，离心分层观察条带，区分半保留、全保留复制结果差异，规范书写实验预期与结论。 3、 紧扣命题趋势 贴合天津本地考向，精准定向专项训练。结合 2021-2025 天津高考真题与本地教研命题导向，四大核心趋势： 趋势 1：题型稳定，选择为主、大题融合为辅：75% 分值集中在单选、不定项选择题，单题 2~4 分，每年固定出题；25% 分值嵌入遗传综合、基因工程大题，以填空、图表分析小设问出现，不单独命制大型综合实验题；计算类题目不追求复杂数值，侧重文字条件陷阱辨析，弱化纯数学运算难度。 趋势 2：情境分两类，教材原生模型 + 同位素标记创新实验 教材原生情境（基础题，占65%），直接使用教材 DNA 双螺旋结构图、复制叉示意图、15N离心分层原图命题，深挖教材原文细节，侧重基础概念正误判断，属于必拿分基础题。同位素 / 荧光标记复合情境（拔高题，逐年增加，占 35%），创设体外 DNA 复制、细胞连续分裂 + 同位素标记复合陌生情境，结合柱状图、离心分层图像设问；不出现超纲知识点，核心考查半保留复制逻辑迁移，是区分中等生与优等生核心题型，2024、2025 连续考查荧光标记复制图像分析。 趋势 3：素养导向明显，弱化机械背诵，强化证据推理与图文转化1）减少纯概念默写，高频设问形式：根据离心条带判断复制方式、分析标记后染色体放射性分布、指出 DNA 结构与稳定性的逻辑关系；2）图像题占比极高，几乎每题配套结构图、分层示意图、复制过程图，重点训练图文信息提取、图像转文字逻辑表达能力；3）突出结构与功能观素养：高频设问 G-C 含量与 DNA热稳定性、多起点复制与细胞增殖效率、复制精准性与遗传稳定性。 趋势 4：跨模块综合常态化，搭建遗传分子完整知识网络 本专题极少单独孤立命题，三类高频融合方向：1）与细胞增殖融合：间期 DNA 复制，结合有丝分裂、减数分裂分析标记染色体分配；2）与基因突变融合：DNA 复制差错引发碱基替换、增添缺失，分析变异对性状影响；3）与 PCR、基因工程融合：体外扩增 DNA 的复制原理、引物 5'→3' 延伸规律，作为遗传大题配套前置小问。 三大核心·主干速记 核心1 DNA分子的结构与基因的本质 一、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 阶段 科学家 / 事件 内容 / 成果 1 已知背景 已知 DNA 的组成，但不知道结构 2 威尔金斯和富兰克林 提供 DNA 的射线衍射图谱；"X" 形意味着 DNA 分子是螺旋的 3 沃森和克里克 推测 DNA 为螺旋结构 4 查哥夫 发现 DNA 中 A=T，C=G 5 沃森和克里克搭建模型 磷酸 - 脱氧核糖在外侧；碱基在双螺旋内侧；推测：A 与 T 配对，G 与 C 配对 补充 沃森和克里克 搭建多种双螺旋和三螺旋结构模型，但都被否定了 二、DNA的结构 结构层次 组成 / 特点 元素组成 C、H、O、N、P 小分子 单体 4 种脱氧核苷酸 平面结构 磷酸与脱氧核糖交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧，通过氢键连接成碱基对；碱基互补配对原则：A 与 T 配对，G 与 C 配对 空间结构 两条长链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构 三、DNA的结构特点 多样性 若DNA含有n个碱基对，则其可能有4n种碱基排列顺序 特异性 每个DNA分子都有特定的碱基排列顺序 稳定性 两条主链上磷酸与脱氧核糖交替排列的顺序不变，碱基配对方式不变等 特别提醒！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。 高分提升！归纳总结　DNA双螺旋结构的热考点 四、DNA中碱基数量的计算规律 项目 内容 碱基配对关系 1 链：A₁-T₁-C₁-G₁；2 链：T₂-A₂-G₂-C₂ 推理 1 双链 DNA 中有四种碱基，两两相等；两链互补，即 A=T，C=G，A+C=T+G=50% 总碱基数，A+G=T+C=50% 总碱基数；嘌呤 = 嘧啶；已知任意一总碱基比例，便可知其他三种碱基比例 推理 2 已知一条链中的碱基比例，可求另一条链中的碱基比例， ①若1 链中 (A₁+T₁)/(C₁+G₁)=a，则 2 链中 (A₂+T₂)/(C₂+G₂)=a，双链中 (A+T)/(C+G)=a；配对的两碱基之和在单、双链中所占比例相等。 ②若1链中(A₁+G₁)/(T₁+C₁)=b，则 2 链中 (A₂+G₂)/(T₂+C₂)=1/b，双链中 (A+G)/(T+C)=1；DNA 两条互补链中，不配对的两碱基之和的比值互为倒数。 推理 3 双链 DNA 分子中，若某碱基的比例为两条链相应碱基比例的平均值；若 A₁=a%，A₂=b%，则 A=(a%+b%)/2。 五、基因的本质 基因通常是有遗传效应的DNA片段。有些病毒的遗传物质是RNA，对于这些病毒而言，基因就是有遗传效应的RNA片段。 六、基因与染色体、DNA、脱氧核苷酸的关系 核心2 DNA的复制 一、DNA半保留复制的实验证据(假说—演绎法) 1.假说 2.材料：大肠杆菌 3.方法：同位素标记技术、离心技术 4.过程 5.演绎推理 6.结果：实验结果与半保留复制的推理结果相同 7.结论：证明DNA的复制是以半保留的方式进行的 二、DNA的复制 1、概念、时间、场所 概念：以亲代 DNA 为模板合成子代 DNA 的过程 时间：细胞分裂前的间期 场所：主要是细胞核，真核生物还在线粒体和叶绿体；原核生物在拟核和细胞质 2、过程(特点：边解旋边复制；半保留复制) 阶段 项目 内容 解旋 能量 需要细胞提供能量 酶 需要解旋酶的作用 结果 将 DNA 双螺旋的两条链解开 合成子链 模板 解开后的每一条母链 原料 游离的 4 种脱氧核苷酸 酶 DNA 聚合酶等 原则 碱基互补配对原则 重新螺旋 方向 5'端→3'端 每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构 特点 两条 DNA 的单链分别作为模板，同时进行复制 3、结果：一个DNA分子形成了两个完全相同的DNA分子。 4、DNA准确复制 原因：DNA独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板。通过碱基互补配对原则，保证了复制能够准确的进行。 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。 三、“图解法”分析DNA复制的相关计算 1、将DNA被15N标记的大肠杆菌放在含有14N的培养液中繁殖n代，则： ①子代DNA共2n个 ②脱氧核苷酸链共2n＋1条 2、DNA分子复制过程中消耗的脱氧核苷酸数 ①若亲代的DNA分子中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m·(2n－1)。 ②第n次复制需要消耗该种脱氧核苷酸数为 m·2n－1。 特别提醒！DNA的复制需要引物：DNA聚合酶不能从头合成DNA，而只能从已存在的DNA链的3′端延长，因此DNA复制需要引物(在细胞中是一段与模板DNA互补配对的短链RNA，PCR中的引物是DNA)。 分层专练·靶向攻关 两年模拟·基础通关 一、单选题 1．（2026·天津河西·三模）关于小麦细胞核中淀粉酶基因遗传信息传递的复制、转录和翻译三个过程，下列说法错误的是（    ） A．根据三个过程的产物序列均可确定其模板序列 B．三个过程均存在碱基互补配对现象，但配对方式不完全相同 C．RNA聚合酶与核糖体沿模板链的移动方向不同 D．三个过程均需要相关酶的参与且都属于吸能反应 2．（2026·天津·三模）下列在叶绿体中发生的生理过程，不一定需要蛋白质参与的是（　　） A．水分子的跨膜运输 B．DNA的复制 C．光能的转化 D．CO2的固定 3．（2026·天津河北·二模）细胞内DNA复制时，DNA聚合酶不能从头合成子链，先需要一段RNA引物与DNA母链结合，再以引物的一端为起点催化子链延伸（如图）。子链合成后，RNA引物被切除形成“缺口”，随后在DNA聚合酶的作用下将这些“缺口”填补，并连接相邻DNA片段。下列叙述错误的是（　　） A．上述过程中存在A-T、A-U、G-C的碱基配对方式 B．填补“缺口”的原料是细胞内4种游离的脱氧核苷酸 C．一条子链中嘧啶数与嘌呤数的比值与另一条子链成反比 D．DNA聚合酶以RNA引物的5′端为起点催化子链合成 4．（2026·天津武清·一模）关于生物科学史中经典实验对应的实验设计或结论，下列叙述正确的是（　　） 选项 经典实验 实验设计或结论 A 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，应用放射性同位素标记技术进行探究 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 摩尔根以果蝇为材料进行杂交实验 证明基因在染色体上呈线性排列 D 罗伯特森探究细胞膜的结构 在电镜下看到了细胞膜清晰的亮-暗-亮三层结构 A．A B．B C．C D．D 5．（2026·天津·二模）同位素标记、荧光标记等技术在生命科学研究中发挥重要作用。下列叙述正确的是（    ） A．含15N的细菌在含14NH4Cl的培养液中培养，子二代细菌的DNA离心会出现两个条带 B．荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验可直接证明构成膜的磷脂分子能侧向移动 C．T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，35S标记组离心后沉淀中出现放射性的原因是保温时间过短或过长 D．卡尔文用14C标记CO2，追踪到碳原子的转移途径为：CO2→C5→C3→糖类 二、解答题 6．（2026·天津滨海新区·三模）科学家进行了间歇性禁食对毛发生长的影响的相关研究，发现间歇性禁食会使毛发生长明显滞后。回答下列问题： (1)毛发的生长由毛囊干细胞的激活驱动，为研究毛发生长滞后与毛囊干细胞的增殖是否有关，可选用带荧光标记的__________（含氮碱基）对毛囊干细胞的DNA进行标记并追踪。 (2)研究表明，间歇性禁食会抑制毛囊干细胞的增殖并促进细胞凋亡，请结合图1分析：可以通过药物__________（“促进”或者“抑制”）肾上腺分泌皮质醇和肾上腺素以缓解间歇性禁食对毛囊干细胞的抑制。肾上腺分泌的肾上腺素、皮质醇通过__________运输作用于脂肪细胞，其中皮质醇的分泌受__________轴的分级调节系统调控，其意义在于____________________。 图1：间歇性禁食/进食影响部分内分泌腺或细胞的作用机理图示 (3)为了研究毛发生长滞后与不同的禁食间歇时长是否有关，科学家开展了以下实验。 实验一：不同组小鼠热量和进食量情况表 组别 禁食时 长（小时） 可进食时长（小时） 从食物获取 热量（千卡/天） 进食量（克/小时） AL 全天无禁食限制 9.5 2.5 12/12TRF 12 12 10.5 5.5 16/8TRF 16 8 10 7.8 19/5TRF 19 5 9 11.3 21/3TRF 21 3 9.7 20.2 ①从实验一结果可见，禁食时长的改变对平均每天从食物获取的热量影响不明显，可能是小鼠通过__________来适应进食时长的改变，以保证身体的能量需求。 ②实验二中对各组小鼠进行剃毛处理后，测量毛发重长率，从实验结果可见，每天禁食时长与毛发重长率呈__________（正相关/负相关）。 (4)在进化过程中，野生动物和我们人类的祖先都面临着食物供应波动的环境，这使得禁食成为一种常态，请从生物适应环境的角度，阐述禁食抑制毛发生长对适应环境的有利方面：___________。 7．（2026·天津·模拟预测）普通小麦是两性植株，体细胞中染色体成对存在。条锈病由条锈菌引起，严重危害小麦生产，Yr5和Yr15基因都是有效的显性抗条锈病基因。回答下列问题： 注：B．R染色体可与1B染色体联会并正常分离，但IRS与IBS不能发生重组。 (1)Yr5基因和Yr15基因分别在斯卑尔脱小麦和野生二粒小麦中被发现，两种基因的根本区别是_______不同。将Yr5基因或Yr15基因导入普通小麦中，实现了物种间的________（填变异类型），提高了小麦的抗逆性。 (2)研究者将Yr15基因整合到普通小麦1B染色体的短臂上（如图甲），获得抗条锈病小麦品系F。研究者还培育了不抗条锈病小麦品系T，其1B染色体的短臂（1BS）被黑麦1R染色体的短臂（1RS）取代，形成了B．R染色体（如图乙）。品系T的其他染色体形态、功能与正常小麦相同。为检测小麦细胞中的B．R染色体，研究者根据该染色体________中DNA片段的特殊核苷酸序列，设计了荧光标记的探针1RNOR，将该探针导入小麦的体细胞，根据观察到荧光点的数目可判断细胞中B．R染色体数目。 (3)以纯合的不抗条锈病小麦品系T、探针1RNOR及抗条锈病小麦品系F（含杂合子和纯合子）为材料，可快速获得大量纯合的抗条锈病小麦，方法如下：让纯合小麦品系T与小麦品系F杂交得到F1代，用_______淘汰F1中不抗条锈病植株，让F1自交得F2，用探针1RNOR检测F2植株，细胞中_______（填“有”或“没有”）荧光点的F2植株即为纯合抗条锈病小麦。 (4)研究者将Yr5基因导入小麦品系T中，得到图丙所示植株，将该植株与杂合的小麦品系F杂交，用探针1RNOR对F1植株进行检测，若各种基因型的植株结籽率相同，F1植株中抗条锈病且含荧光点的植株占_______。 一年重难·情境应用 一、单选题 1．【新情境·将实验探究情境与知识点相结合】（2026·湖南长沙·模拟预测）CRISPR-Cas9基因编辑技术中，向导RNA（sgRNA）通过碱基互补配对识别靶DNA序列，引导Cas9蛋白切割DNA双链。DNA断裂后，细胞主要通过两种途径修复：非同源末端连接（NHEJ）容易产生插入或缺失突变，导致基因敲除；同源定向修复（HDR）则以提供的同源模板进行精确修复，可实现基因敲入。下列关于CRISPR技术的叙述错误的是（     ） A．sgRNA与靶DNA的识别依赖于碱基互补配对原则，具有特异性 B．若要治疗单基因遗传病，应优先利用NHEJ途径修复致病基因 C．Cas9蛋白的功能类似于限制酶，能够识别并切割特定的DNA序列 D．脱靶效应是CRISPR技术的安全风险之一，可能切割非靶标DNA序列 2．【新情境·将新的实验探究情境与知识点相结合】（2026·海南海口·模拟预测）X染色体上的D基因异常可导致人体患病，某患病男孩（其父母均正常）X染色体上的基因D和H内各有一处断裂，断裂点间的染色体片段发生颠倒重接。对患儿及其母亲的DNA进行PCR检测，所用引物和扩增产物的电泳结果如图2所示（引物的箭头代表其延伸方向）。不考虑其他变异，下列叙述正确的是（　　） A．该病在人群中的女性患者多于男性患者 B．图2中条带①②都可代表携带异常D基因的序列 C．用S1和R2对母亲和患儿DNA进行PCR得到的片段做基因检测结果相同 D．此过程中DNA分子有2个磷酸二酯键断裂 3．【实验综合考查·与知识点相结合】（2026·广东深圳·模拟预测）科学家们不仅敢于质疑，还能创造性地运用科学方法而获得成功，一步步走近科学真相。下列有关生物学史中经典实验的叙述，正确的是（　　） A．班廷等人给糖尿病狗注射胰岛提取液，体现了实验设计的“减法原理” B．沃森发现的DNA衍射图谱对DNA双螺旋结构的提出起到了重要作用 C．希尔发现在无CO2的离体叶绿体悬浮液加入铁盐，光照下也能产生有机物 D．人的成熟红细胞中提取的脂质，在空气-水界面上铺展的面积为红细胞表面积的2倍 4．【传统实验探究情境与知识点相结合】（2026·云南昆明·模拟预测）果蝇具有多对易于区分的相对性状、易饲养、繁殖快、子代多等特点，是遗传学常用的实验材料。科学家在研究果蝇的基因表达时，发现果蝇基因X的((A+T)/(G+C)=0.4。下列相关叙述正确的是（    ） A．基因X模板链的(A+T)/(G+C)的值=2.5 B．一个mRNA上结合了多个核糖体共同合成一条多肽链，提高了翻译的效率 C．果蝇DNA 中的核糖和磷酸交替连接排列在外侧构成DNA 的基本骨架 D．若基因X上的碱基发生替换，合成的蛋白质结构不一定改变 5．【新情境·将新的实验探究情境与知识点相结合】（2026·广东·三模）水蛭素是从水蛭的唾液腺中提取分离出来的多肽，具有显著的抗凝和抗血小板聚集等作用，可用于预防和治疗血栓。研究发现，通过将水蛭素的第47位天冬酰胺替换为赖氨酸，可以显著提高其抗凝血活性。下列关于该改造过程的叙述，正确的是（　　） A．改造的核心步骤是根据水蛭素的预期功能，设计结构，再推测氨基酸序列 B．改造水蛭素时，可直接对水蛭素的氨基酸进行替换，无需改造其编码基因 C．改造后的水蛭素与天然水蛭素相比，基因中嘌呤和嘧啶碱基比例发生改变 D．改造后的水蛭素氨基酸序列改变，但其蛋白质的空间结构不会发生改变 6．【新结合·将新的实验探究方法与知识点相结合】（2026·陕西商洛·模拟预测）在科学研究中，技术与方法的进步常推动理论的深化与发展。下列叙述正确的是（　　） A．荧光标记技术的应用促进了细胞学说的提出 B．琼脂糖凝胶电泳技术的发明促进了RNA聚合酶的发现 C．差速离心法的建立促进了对分离定律的认识 D．X射线衍射技术的应用促进了DNA双螺旋结构模型的构建 7．【新基础考查·将新科学史相结合综合考查】（2026·重庆·三模）下列关于生物科学史的叙述，错误的一项是（    ） A．沃森和克里克通过构建物理模型，提出了DNA分子的双螺旋结构模型 B．高斯通过大草履虫和双小核草履虫的培养实验，提出了种群的“S型”增长曲线 C．温特通过实验证明了胚芽鞘的弯曲生长是由一种化学物质引起的，并将其命名为生长素 D．赫尔希和蔡斯利用35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质和DNA，证明了DNA是遗传物质 8．【教材传统实验探究·将传统实验探究情境与知识点相结合】（2026·北京·模拟预测）为研究DNA复制的特点，某科研小组设计了如下实验，关于此实验说法错误的是（     ） 实验 1 2 3 细菌 大肠杆菌 大肠杆菌 DNA连接酶缺失型大肠杆菌 培养及取样 含3H标记的dTTP（胸腺嘧啶脱氧核糖核苷三磷酸）的液体培养基，30s取样 含3H标记的dTTP的液体培养基，3min取样 ① 操作 分离DNA，碱性条件变性（双链分开） 实验结果（离心和放射自显影） 被3H标记的片段，一半是含1000~2000个碱基的DNA小片段，另一半则是长很多的DNA大片段 被3H标记的片段大多数是DNA大片段 被3H标记的片段，一半是含1000~2000个碱基的DNA小片段，另一半则是长很多的DNA大片段 A．①的具体操作应与实验1保持一致 B．实验1结果表明，DNA复制过程中，一条链的复制是连续的，另一条链是不连续的 C．实验2结果不能证明DNA的复制方式为半保留复制 D．实验2、3表明DNA复制过程中合成的小片段连接成新链需要DNA连接酶的催化 9．（2026·浙江温州·模拟预测）生物体中的DNA常与蛋白质结合形式DNA-蛋白质复合物。下列叙述错误的是（　　） A．真核细胞中的DNA-蛋白质复合物主要是染色质 B．原核细胞的拟核中不存在DNA-蛋白质复合物 C．DNA-蛋白质复合物中的蛋白质可能是RNA聚合酶 D．病毒颗粒也可能是核酸和蛋白质组成的DNA-蛋白质复合物 10．【新情境·将新的实验探究情境与知识点相结合】（2026·辽宁·三模）将全部核DNA分子双链经32P标记的雄性动物精原细胞（染色体数2n＝20）置于不含32P的培养液中培养，经过两次细胞分裂后产生了4个子细胞。下列有关推断错误的是（　　） A．若发生两次有丝分裂，第二次有丝分裂后期，1个细胞中被32P标记的染色体为40条 B．若发生减数分裂，减数第二次分裂后期，1个细胞中被32P标记的染色体为20条 C．若先有丝分裂后减数分裂，减数第一次分裂后期，1个细胞中被32P标记的染色单体为20条 D．无论任何分裂方式，4个子细胞都可能含有32P放射性 11．【新情境·将新的实验探究情境与知识点相结合】（2026·陕西榆林·三模）金黄色葡萄球菌中的质粒是一种具有自主复制能力的双链环状DNA分子，含有c个胞嘧啶脱氧核苷酸，占所有脱氧核苷酸的比例为d。下列叙述正确的是（    ） A．该质粒中胞嘧啶与鸟嘌呤的数量比为c∶d B．该质粒体外复制时子链的合成不需要引物 C．该质粒复制m次，共需要消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸总数为c（2m-1） D．质粒上的四环素抗性基因使金黄色葡萄球菌在含青霉素的培养基中存活 12．【新构建·用模型构建的方式与知识点相结合】（2026·浙江·二模）造血干细胞中某DNA片段经过程X形成两个DNA片段，如图所示。已知a链的G和C总和为1200，占a链碱基总数的40%。 下列叙述正确的是（　　） A．细胞中可进行过程X的场所仅细胞核 B．过程X需解旋酶、RNA聚合酶参与 C．c、d两条子链的合成方向均为5’→3’ D．c、d两条子链的A、T碱基数均为900 13．【新热点·将新的生活热点与知识点相结合】（2026·河南驻马店·模拟预测）“无酒不成席”，酒席上，有些人喝了少量酒就脸红，我们称为“红脸人”，有些人喝了很多酒，脸色却没有多少改变，我们称为“白脸人”，“红脸人”体内只有乙醇脱氢酶（ADH），没有乙醛脱氢酶（ALDH），导致乙醛积累才会出现红脸。乙醇进入人体后的代谢途径如下，下列判断不正确的是（　　） A．“红脸人”的基因型有4种 B．一对“白脸人”夫妇，后代“白脸人”与“红脸人”的比可能为3∶1 C．若某正常乙醛脱氢酶基因复制时，其中一条母链上的G被A所替代，而另一条链正常，则该基因连续复制n次后，突变型该基因占的比例为1/4 D．老年人醉酒后较长时间才能恢复，且肝脏、脑组织等容易受损伤这与酒精代谢有关酶的活性下降有关 14．（2026·甘肃嘉峪关·三模）真核细胞中基因是具有遗传效应的DNA片段，不同的基因转录的模板链不同。下图基因M转录时以α链为模板，基因N转录时以β链为模板。据图分析，下列叙述正确的是（    ） A．DNA复制和转录时一定需要DNA解旋酶 B．细胞中DNA复制时β链可以连续复制，α链不能连续复制 C．基因M和N转录形成RNA时，子链的合成方向都是3'端到5' D．基因M和基因N在一条DNA上，所以在所有细胞中都同时表达 15．【新情境·将新的实验探究情境与知识点相结合】（2026·四川广安·模拟预测）人血清白蛋白（HSA）是血浆蛋白的主要成分。科研人员利用PCR扩增人某条染色体上的DNA分子可获得大量的HSA基因。下列有关叙述错误的是（　　） A．图中的-OH端为核酸链的3'端 B．温度降到50°C左右利于引物与模板DNA结合 C．PCR第4次循环共需要消耗的引物是15对 D．PCR循环5次总共获得HSA基因是22个 16．【【新情境·将新的实验探究情境与知识点相结合】（2026·北京·三模）某科学家分析了多种生物DNA的碱基组成，一部分实验数据如下表所示。相关叙述错误的是（　　） 来源 A/G T/C A/T G/C 嘌呤/嘧啶 人 1.56 1.57 1.00 1.00 1.0 鲱鱼 1.43 1.43 1.02 1.02 1.02 小麦 1.22 1.18 1.00 0.97 0.99 结核分枝杆菌 0.4 0.4 1.01 1.02 1.01 A．该结果支持生物由共同祖先进化而来 B．该结果不能支持DNA能进行半保留复制 C．该结果支持DNA排列顺序具有多样性 D．该结果不能支持DNA具有双链结构 二、解答题 17．【新情境·将新的实验探究情境与知识点相结合】（2026·湖南长沙·三模）樟树港辣椒是湖南知名特色农产品。已知辣椒辣味（A）对甜味（a）为显性，基因位于常染色体上；抗病毒病（B）对感病（b）为显性，基因位于X染色体上。回答下列问题： (1)辣椒基因的本质是________；DNA分子复制时，________酶催化脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键。 (2)现将纯合辣味感病雌株与纯合甜味抗病雄株杂交，F1的基因型为________；F1雌雄植株相互交配，F2中甜味抗病植株所占比例为________。 (3)基因型为Aa的辣椒连续自交两代，F2中杂合子所占比例为________；若让F2中全部辣味植株自由交配，后代甜味植株的比例为________。 (4)若子代中出现基因型为XBXBY的抗病雌株，不考虑基因突变，从减数分裂的角度分析，其形成原因可能是________（答出一种即可）。 (5)现有基因型为AaXBXb与AaXBY的辣椒杂交，理论上子代辣味抗病雌株中纯合子所占的比例为________。 (6)航天育种可诱发辣椒基因突变，基因突变的特点有________（答出两点即可）。 18．（2026·江西吉安·模拟预测）细胞内多数基因的表达需要调控，基因表达的调控机制极其复杂。图1是大肠杆菌利用培养基中葡萄糖和乳糖的情况，图2是大肠杆菌分解乳糖前合成β-半乳糖苷酶时有关基因的调控机制。请分析回答： (1)将大肠杆菌的DNA双链均用32P标记，置于只含有31P的培养基中复制5次，子代中含32P的单链数与含31P的单链数之比为________。 (2)结合图1、图2，从基因表达是否需要调控的角度分析，大肠杆菌细胞内分解葡萄糖和乳糖两种糖类的基因的表达调控情况为：__________________________。 (3)结构基因的表达受到操纵子的调控，当培养基中的葡萄糖被消耗完毕，只剩下乳糖时，此时大肠杆菌细胞内的操纵子处于________（填“开启”或“关闭”）状态。补充完成此状态下操纵子对结构基因的调控过程：只有乳糖时，_________________________。 三、实验题 19．【传统实验情境·将传统的实验探究情境与知识点相结合】（2026·江苏镇江·三模）果蝇染色体数目（2n=8）少，常用于进行一系列的遗传学实验。请回答下列问题： (1)要研究果蝇的基因组，需对_____条染色体进行测序。正常雄果蝇的次级精母细胞中染色体有_____种形态。 (2)若某雄性果蝇的一条2号染色体和X染色体发生了片段交换，丢失2号染色体片段或X染色体片段的雌、雄配子均不育。该雄蝇与正常雌蝇杂交获得F1，不考虑其他突变，F1雌蝇的一个初级卵母细胞在减数分裂时形成_____个正常四分体，F1雌蝇产生的可育配子占比为_____。 (3)灰身（A）对黑身（a）为显性，长翅（B）对残翅（b）为显性，两对基因均位于常染色体上。甲、乙为两只基因型相同的灰身长翅个体，分别与黑身残翅果蝇杂交。实验结果如下： 组别 亲本组合 F1表型及比例 1 ♂甲×♀黑身残翅 灰身残翅：黑身长翅=1：1 2 ♀乙×♂黑身残翅 灰身长翅：灰身残翅：黑身长翅：黑身残翅=1：4：4：1 ①连锁和交换是生物界普遍现象，组别1杂交实验结果表明雄果蝇产生配子时_____（填“会”或“不会”）发生交换。组别2中，乙个体发生互换的初级卵母细胞所占比例为_____。 ②甲、乙交配，后代表型及比例为_____，后代灰身残翅中杂合子所占比例为_____。 ③重组率是指重组型配子占总配子的百分比，研究发现一条染色体上的两个基因位点间的距离越小，发生互换的概率就越小，产生重组类型的配子就会越少。科研小组欲测定同样位于果蝇II号染色体上的D/d、M/m、E/e三对等位基因的位置关系，用ddMMEE果蝇与DDmmee果蝇杂交获得F1，取F1中的_____（填“雌”或“雄”）果蝇进行测交，结果如下表： 表型 ddM_E_ D_mmee ddmmE_ D_M_ee D_mmE_ ddM_ee 个体数 810 828 62 88 89 103 合计 1980 请根据数据推算F1中D/d、M/m、E/e三对基因在II号染色体上的位置关系，并在答题卡相应位置予以标注_____。 高考真题·考向感知 一、单选题 1．（2026·贵州·高考真题）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 2．（2026·广东·高考真题）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 3．（2026·河南·高考真题）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 4．（2026·安徽·高考真题）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 5．（2026·山东·高考真题）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 20 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $ 第 20 讲 DNA分子的结构、复制与基因的本质 （天津专用） 分层专练·靶向攻关 两年模拟·基础通关 题号 1 2 3 4 5 答案 A A D B A 6．【答案】(1)胸腺嘧啶（或碱基T） (2) 抑制 体液 下丘脑-垂体-肾上腺皮质 放大激素的调节效应，形成多级反馈调节，有利于精细调控，从而维持机体的稳态 (3) 调整进食量，在可进食期间内进食更多的食物 负相关 (4)动物通过抑制毛发的生长，减少体内资源的消耗，为对生存更关键的器官（如大脑）节省资源，从而促进适应和生存 7．【答案】(1) 碱基排列顺序 基因重组 (2)黑麦1R染色体的短臂/1RS (3) 条锈菌 没有 (4)3/4 一年重难·情境应用 一、单选题 1．【答案】B 2．【答案】B 3．【答案】D 4．【答案】D 5．【答案】A 6．【答案】D 7．【答案】B 8．【答案】A 9．【答案】B 10．【答案】A 11．【答案】C 12. 【答案】C 13．【答案】C 14．【答案】B 15．【答案】C 16．【答案】D 二、解答题 17．【答案】(1) 有遗传效应的DNA片段 DNA聚合 (2) AaXBXb、AaXbY 1/8 (3) 1/4 1/25 (4)母本减数第二次分裂后期，两条含B基因的X染色体未分离，进入同一卵细胞，与含Y的精子结合（或母本减数第一次分裂后期，两条含B基因的X染色体未分离，进入同一次级卵母细胞，形成XBXB的卵细胞，与含Y的精子结合或父本减数第一次分裂后期X、Y染色体未分离，产生XBY的精子，与含XB的正常卵细胞结合） (5)1/6 (6)普遍性、随机性、不定向性、低频性（答出两点即可） 18．【答案】(1)1:31 (2)分解葡萄糖的酶的有关基因始终处于表达状态，而分解乳糖的酶的相关基因的表达需要调控 (3) 开启 乳糖与阻遏蛋白结合形成阻遏蛋白-乳糖复合物，导致阻遏蛋白不能与操纵基因结合，RNA聚合酶识别并与启动子结合，结构基因表达出β-半乳糖苷酶 三、实验题 19．【答案】(1)5 4 (2)2 1/2 (3)不会 40% 灰身长翅∶灰身残翅∶黑身长翅=2∶1∶1 1/5 雌 高考真题·考向感知 题号 1 2 3 4 5 答案 D A C C B 20 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $ 第 20 讲 DNA分子的结构、复制与基因的本质 （天津专用） 第1部分 五年考情·精准定向 第2部分 三大核心·主干速记 核心1 DNA分子的结构与基因的本质 核心2 DNA的复制 第3部分 分层专练·靶向攻关 天津专练+全国视野 两年模拟·基础通关 & 一年重难·情境应用 & 高考真题·考向感知 五年考情·精准定向 考情概览 新课标要求 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。 考情分析： 一、考查频次 1.整体考频：五年 5 考，每年必考，属于遗传分子基础核心高频模块2021—2025 天津等级考每年均设置对应考题，无断考年份，总分值稳定在 4~8 分，是遗传板块必拿基础分模块。 2.题型分布：选择题（单选 / 不定项选择）：每年固定 1 道，分值 2~4 分，侧重概念辨析、碱基计算、半保留复制图像判断；非选择题：每 2 年出现 1 次综合设问，嵌入遗传大题、基因工程大题中，以填空、计算、实验分析小问形式呈现，分值 2~4 分。 3.命题分布规律：DNA 分子结构：2021、2023、2025 独立出题，侧重双螺旋结构细节、碱基配对计算；DNA 复制：五年全年份覆盖，同位素标记半保留复制为天津卷标志性拉分考点，2022、2024 以图像实验大题形式考查；基因的本质：不单独命题，全部融合在结构、复制、基因表达题目中作为选项 / 填空隐含考点。 4. 分值占比：遗传分子基础总板块约 12~16 分，本专题占比 40%~50%，是遗传基础得分核心。 二、考查要点：（天津卷固定三大核心考点） （一）DNA 分子的双螺旋结构--结构分层与基础组成 1. 高频陷阱：区分 “脱氧核糖” 与 “核糖”、一条链 5'→3' 延伸方向。 2. DNA 三大特性：稳定性（G-C 含量越高，DNA 热稳定性越强）、多样性（碱基对排列顺序 4ⁿ）、特异性（特定碱基排列），天津选择题高频正误判断。 3. 碱基互补配对计算：双链 DNA 通用公式：A=T、G=C；配对碱基之和比值、单链与互补链碱基比例换算，为每年基础计算题。 4. 模型构建科学史：沃森克里克双螺旋模型、查哥夫碱基定量规律，偶尔作为选项背景。 （二）DNA 的复制（本专题区分度最高考点）复制基础特征： 时期（真核：间期 S 期）、场所（细胞核、线粒体、叶绿体）、条件（模板、酶、原料、能量）、特点（半保留复制、双向复制、多起点分段复制）、准确复制的两大保障（双螺旋模板、碱基互补配对）。半保留复制同位素标记实验（梅塞尔森 - 斯塔尔实验，天津必考）密度梯度离心分层图像解读；复制 n 次、第 n 次复制消耗脱氧核苷酸两类计算公式（高频计算陷阱）。复制延伸细节DNA 聚合酶只能从 5'→3' 延伸、解旋酶作用位点、复制差错诱发基因突变；真核多起点复制提升效率，原核单起点复制。细胞分裂综合联动：结合有丝分裂、减数分裂分析 DNA 复制后染色体 / DNA 数量变化，2025 天津卷结合减数分裂综合设问。 （3） 基因的本质 1. 核心定义：基因是有遗传效应的 DNA 片段；区分基因、DNA、染色体、脱氧核苷酸四者层级关系。 2. 基因与脱氧核苷酸、遗传信息的关系：遗传信息指碱基（脱氧核苷酸）排列顺序；DNA 片段≠基因，无遗传效应片段为内含子 / 非编码区。 3. 拓展延伸：原核与真核基因结构差异；基因、DNA、染色体数量对应关系（一条染色体复制前 1 个 DNA、1 个或多个基因）。 三、命题情境：（天津高考三类固定命题载体） 1. 教材原生模型 / 实验情境（基础题，占比 65%） 直接依托人教版教材 DNA 双螺旋结构图、半保留复制离心实验图、复制过程示意图命题。命题特点：侧重教材原文细节挖空、基础计算、概念正误判断，难度偏低，是保分题型；如 2023 天津卷直接使用教材离心分层图，考查复制 2 代后条带分布。 2. 同位素标记实验探究情境（拔高拉分题，逐年增多，占比 25%） 创设体外 DNA 复制、细胞分裂 + 同位素标记复合情境，结合离心、荧光标记新素材，迁移半保留复制逻辑，不新增超纲知识，但要求图文信息提取与公式综合计算。命题特色：天津卷独有考法，常结合图像分层、柱状数据设问，区分中等生与优等生，2024、2025 连续以不定项选择形式考查荧光标记 DNA 复制。 3. 跨模块综合融合情境（非选择题专属，占比 10%）三类融合方向 ①与细胞增殖融合：有丝分裂 / 减数分裂间期 DNA 复制，分析子细胞同位素分布； ② 与变异融合：DNA 复制差错引发基因突变，结合碱基替换 / 增添缺失分析性状改变； ③ 与基因工程、PCR 融合：体外 DNA 扩增的复制原理、引物延伸方向，作为遗传大题配套小问。命题特点：弱化单一知识点单独考查，搭建完整遗传分子知识链条，侧重知识体系综合运用，贴合天津卷 “重综合、重体系” 命题导向。 备考策略 一、抓牢核心点 （一）DNA 分子双螺旋结构核心内容 1.基础组成与空间结构 基本单位为 4 种脱氧核苷酸；脱氧核糖、磷酸交替连接构成外侧基本骨架，碱基成对排列在内侧；双链反向平行盘旋成双螺旋；A-T 之间 2 个氢键，G-C 之间 3 个氢键，G/C 占比越高，DNA 热稳定性越强。 2.碱基配对定量规律（天津必考基础计算） 双链恒定关系：A=T、G=C；互补两条单链中，互补碱基之和比值互为倒数；任意 DNA 分子嘌呤总数 = 嘧啶总数。 3.DNA 三大特性 稳定性（双螺旋骨架、氢键维持）、多样性（碱基对排列顺序为4n）、特异性（特定碱基排列顺序代表专属遗传信息）。 4.结构层级逻辑 脱氧核苷酸→脱氧核苷酸链→双螺旋 DNA→染色质 / 染色体；线性 DNA 分子两端各有 1 个游离磷酸基团。 （2） DNA 半保留复制核心主干 1.基础条件与时期场所：真核生物复制发生在细胞分裂间期 S 期；场所：细胞核、线粒体、叶绿体；模板（DNA 双链）、原料（4 种脱氧核苷酸）、酶（解旋酶、DNA 聚合酶、DNA 连接酶）、能量缺一不可。 2.复制三大核心特点：半保留复制（最本质特征）、边解旋边复制、真核生物多起点双向复制（提升复制效率）；DNA 聚合酶仅能沿 5'→3' 方向延伸子链，滞后链形成冈崎片段。 3.半保留复制经典实验（梅塞尔森 - 斯塔尔实验）：利用15N/14N同位素标记 + 密度梯度离心；区分重带、中带、轻带对应的 DNA 链组合，能准确判断复制 1 代、2 代离心条带分布。 4.准确复制的保障与意义保障：以双螺旋稳定模板和碱基互补配对原则，将遗传信息准确传递给子代，维持物种遗传稳定性；复制差错会诱发基因突变。 （三）基因的本质核心定义与层级关系 1.核心概念：基因是有遗传效应的 DNA 片段；无遗传效应的脱氧核苷酸序列不属于基因（非编码区、内含子等）。 2.四层概念层级：脱氧核苷酸（基本单位）→基因（功能片段）→DNA 分子→染色体（载体）；复制前一条染色体 1 个 DNA、多个基因，复制后一条染色体 2 个 DNA。遗传信息本质：DNA 中脱氧核苷酸（碱基）的排列顺序；细胞生物遗传物质只有 DNA。 二、熟记关键点 关键点是天津卷拉开分数的拔高考点，集中在计算、实验分析、易混辨析、跨模块综合四类。 1. DNA 复制两类易混淆计算（常年选择题陷阱） 复制 n 次，总共消耗某脱氧核苷酸：；第 n 次复制，消耗某脱氧核苷酸：，命题陷阱：题干文字混淆 “复制 n 次”“第 n 次复制”，数字计算简单，但文字审题是失分核心。 2. 同位素标记结合细胞分裂综合分析（天津特色拉分题型） 结合有丝分裂、减数分裂，用标记原始细胞 DNA，判断连续分裂后子细胞、子染色体放射性分布；区分一次有丝分裂、一次减数分裂标记规律差异，近 5 年不定项选择高频考查。 3. 酶功能、化学键易混辨析（选项高频正误判断） 解旋酶：断裂碱基间氢键；DNA 聚合酶、DNA 连接酶：形成磷酸二酯键；DNA 聚合酶仅延伸子链，不能从头合成 DNA，需要 RNA 引物。 4. 概念辨析易错清单（选择题标准陷阱） ①DNA 分子全部片段≠基因，仅带遗传效应片段才是基因； ②细胞生物同时含 DNA、RNA，但遗传物质只能是 DNA； ③双链 DNA 碱基比例规律仅适用于双链，单链 DNA 无 A=T、G=C 关系； ④多起点复制≠多条链同步复制，起点仅提升复制速率，不改变半保留本质。 5. 实验迁移类答题模板（非选择题拓展设问） 给定新同位素、荧光标记情境，验证 DNA 复制方式：设置轻重同位素对照，离心分层观察条带，区分半保留、全保留复制结果差异，规范书写实验预期与结论。 3、 紧扣命题趋势 贴合天津本地考向，精准定向专项训练。结合 2021-2025 天津高考真题与本地教研命题导向，四大核心趋势： 趋势 1：题型稳定，选择为主、大题融合为辅：75% 分值集中在单选、不定项选择题，单题 2~4 分，每年固定出题；25% 分值嵌入遗传综合、基因工程大题，以填空、图表分析小设问出现，不单独命制大型综合实验题；计算类题目不追求复杂数值，侧重文字条件陷阱辨析，弱化纯数学运算难度。 趋势 2：情境分两类，教材原生模型 + 同位素标记创新实验 教材原生情境（基础题，占65%），直接使用教材 DNA 双螺旋结构图、复制叉示意图、15N离心分层原图命题，深挖教材原文细节，侧重基础概念正误判断，属于必拿分基础题。同位素 / 荧光标记复合情境（拔高题，逐年增加，占 35%），创设体外 DNA 复制、细胞连续分裂 + 同位素标记复合陌生情境，结合柱状图、离心分层图像设问；不出现超纲知识点，核心考查半保留复制逻辑迁移，是区分中等生与优等生核心题型，2024、2025 连续考查荧光标记复制图像分析。 趋势 3：素养导向明显，弱化机械背诵，强化证据推理与图文转化1）减少纯概念默写，高频设问形式：根据离心条带判断复制方式、分析标记后染色体放射性分布、指出 DNA 结构与稳定性的逻辑关系；2）图像题占比极高，几乎每题配套结构图、分层示意图、复制过程图，重点训练图文信息提取、图像转文字逻辑表达能力；3）突出结构与功能观素养：高频设问 G-C 含量与 DNA热稳定性、多起点复制与细胞增殖效率、复制精准性与遗传稳定性。 趋势 4：跨模块综合常态化，搭建遗传分子完整知识网络 本专题极少单独孤立命题，三类高频融合方向：1）与细胞增殖融合：间期 DNA 复制，结合有丝分裂、减数分裂分析标记染色体分配；2）与基因突变融合：DNA 复制差错引发碱基替换、增添缺失，分析变异对性状影响；3）与 PCR、基因工程融合：体外扩增 DNA 的复制原理、引物 5'→3' 延伸规律，作为遗传大题配套前置小问。 三大核心·主干速记 核心1 DNA分子的结构与基因的本质 一、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 阶段 科学家 / 事件 内容 / 成果 1 已知背景 已知 DNA 的组成，但不知道结构 2 威尔金斯和富兰克林 提供 DNA 的射线衍射图谱；"X" 形意味着 DNA 分子是螺旋的 3 沃森和克里克 推测 DNA 为螺旋结构 4 查哥夫 发现 DNA 中 A=T，C=G 5 沃森和克里克搭建模型 磷酸 - 脱氧核糖在外侧；碱基在双螺旋内侧；推测：A 与 T 配对，G 与 C 配对 补充 沃森和克里克 搭建多种双螺旋和三螺旋结构模型，但都被否定了 二、DNA的结构 结构层次 组成 / 特点 元素组成 C、H、O、N、P 小分子 单体 4 种脱氧核苷酸 平面结构 磷酸与脱氧核糖交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧，通过氢键连接成碱基对；碱基互补配对原则：A 与 T 配对，G 与 C 配对 空间结构 两条长链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构 三、DNA的结构特点 多样性 若DNA含有n个碱基对，则其可能有4n种碱基排列顺序 特异性 每个DNA分子都有特定的碱基排列顺序 稳定性 两条主链上磷酸与脱氧核糖交替排列的顺序不变，碱基配对方式不变等 特别提醒！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。 高分提升！归纳总结　DNA双螺旋结构的热考点 四、DNA中碱基数量的计算规律 项目 内容 碱基配对关系 1 链：A₁-T₁-C₁-G₁；2 链：T₂-A₂-G₂-C₂ 推理 1 双链 DNA 中有四种碱基，两两相等；两链互补，即 A=T，C=G，A+C=T+G=50% 总碱基数，A+G=T+C=50% 总碱基数；嘌呤 = 嘧啶；已知任意一总碱基比例，便可知其他三种碱基比例 推理 2 已知一条链中的碱基比例，可求另一条链中的碱基比例， ①若1 链中 (A₁+T₁)/(C₁+G₁)=a，则 2 链中 (A₂+T₂)/(C₂+G₂)=a，双链中 (A+T)/(C+G)=a；配对的两碱基之和在单、双链中所占比例相等。 ②若1链中(A₁+G₁)/(T₁+C₁)=b，则 2 链中 (A₂+G₂)/(T₂+C₂)=1/b，双链中 (A+G)/(T+C)=1；DNA 两条互补链中，不配对的两碱基之和的比值互为倒数。 推理 3 双链 DNA 分子中，若某碱基的比例为两条链相应碱基比例的平均值；若 A₁=a%，A₂=b%，则 A=(a%+b%)/2。 五、基因的本质 基因通常是有遗传效应的DNA片段。有些病毒的遗传物质是RNA，对于这些病毒而言，基因就是有遗传效应的RNA片段。 六、基因与染色体、DNA、脱氧核苷酸的关系 核心2 DNA的复制 一、DNA半保留复制的实验证据(假说—演绎法) 1.假说 2.材料：大肠杆菌 3.方法：同位素标记技术、离心技术 4.过程 5.演绎推理 6.结果：实验结果与半保留复制的推理结果相同 7.结论：证明DNA的复制是以半保留的方式进行的 二、DNA的复制 1、概念、时间、场所 概念：以亲代 DNA 为模板合成子代 DNA 的过程 时间：细胞分裂前的间期 场所：主要是细胞核，真核生物还在线粒体和叶绿体；原核生物在拟核和细胞质 2、过程(特点：边解旋边复制；半保留复制) 阶段 项目 内容 解旋 能量 需要细胞提供能量 酶 需要解旋酶的作用 结果 将 DNA 双螺旋的两条链解开 合成子链 模板 解开后的每一条母链 原料 游离的 4 种脱氧核苷酸 酶 DNA 聚合酶等 原则 碱基互补配对原则 重新螺旋 方向 5'端→3'端 每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构 特点 两条 DNA 的单链分别作为模板，同时进行复制 3、结果：一个DNA分子形成了两个完全相同的DNA分子。 4、DNA准确复制 原因：DNA独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板。通过碱基互补配对原则，保证了复制能够准确的进行。 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。 三、“图解法”分析DNA复制的相关计算 1、将DNA被15N标记的大肠杆菌放在含有14N的培养液中繁殖n代，则： ①子代DNA共2n个 ②脱氧核苷酸链共2n＋1条 2、DNA分子复制过程中消耗的脱氧核苷酸数 ①若亲代的DNA分子中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m·(2n－1)。 ②第n次复制需要消耗该种脱氧核苷酸数为 m·2n－1。 特别提醒！DNA的复制需要引物：DNA聚合酶不能从头合成DNA，而只能从已存在的DNA链的3′端延长，因此DNA复制需要引物(在细胞中是一段与模板DNA互补配对的短链RNA，PCR中的引物是DNA)。 分层专练·靶向攻关 两年模拟·基础通关 一、单选题 1．（2026·天津河西·三模）关于小麦细胞核中淀粉酶基因遗传信息传递的复制、转录和翻译三个过程，下列说法错误的是（    ） A．根据三个过程的产物序列均可确定其模板序列 B．三个过程均存在碱基互补配对现象，但配对方式不完全相同 C．RNA聚合酶与核糖体沿模板链的移动方向不同 D．三个过程均需要相关酶的参与且都属于吸能反应 【答案】A 【难度】0.65 【知识点】DNA分子的复制过程、特点及意义、遗传信息的转录、遗传信息的翻译、吸能反应与放能反应 【详解】A、复制的产物为DNA、转录的产物为RNA，二者均与模板链互补，可根据产物序列确定模板序列；但翻译的产物是氨基酸序列，由于密码子具有简并性，同一种氨基酸可对应多种密码子，因此无法根据氨基酸序列确定唯一的mRNA序列，也无法确定对应的基因模板序列，A错误； B、三个过程均存在碱基互补配对，复制的配对方式为A-T、T-A、G-C、C-G，转录的配对方式为A-U、T-A、G-C、C-G，翻译的配对方式为A-U、U-A、G-C、C-G，配对方式不完全相同，B正确； C、RNA聚合酶沿DNA模板链的3'→5'方向移动合成RNA，核糖体沿mRNA的5'→3'方向移动合成多肽链，二者沿各自模板链的移动方向不同，C正确； D、复制需要解旋酶、DNA聚合酶等，转录需要RNA聚合酶，翻译需要多种催化酶参与，且三个过程都需要ATP水解供能，都属于吸能反应，D正确。 2．（2026·天津·三模）下列在叶绿体中发生的生理过程，不一定需要蛋白质参与的是（　　） A．水分子的跨膜运输 B．DNA的复制 C．光能的转化 D．CO2的固定 【答案】A 【难度】0.65 【知识点】光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化、DNA分子的复制过程、特点及意义、自由扩散、协助扩散 【详解】A、水分子的跨膜运输有两种方式：既可通过自由扩散直接穿过磷脂双分子层，该过程不需要蛋白质参与；也可通过水通道蛋白进行协助扩散，该过程需要蛋白质参与，因此水分子跨膜运输不一定需要蛋白质参与，A符合题意； B、DNA复制需要解旋酶、DNA聚合酶等多种酶催化，这类酶的化学本质都是蛋白质，因此该过程一定需要蛋白质参与，B不符合题意； C、光能转化为ATP和NADPH中活跃化学能的过程，需要多种酶和光合相关蛋白复合体参与，一定需要蛋白质参与，C不符合题意； D、CO₂的固定属于暗反应的反应，需要羧化酶（Rubisco）催化，酶的本质为蛋白质，因此该过程一定需要蛋白质参与，D不符合题意。 3．（2026·天津河北·二模）细胞内DNA复制时，DNA聚合酶不能从头合成子链，先需要一段RNA引物与DNA母链结合，再以引物的一端为起点催化子链延伸（如图）。子链合成后，RNA引物被切除形成“缺口”，随后在DNA聚合酶的作用下将这些“缺口”填补，并连接相邻DNA片段。下列叙述错误的是（　　） A．上述过程中存在A-T、A-U、G-C的碱基配对方式 B．填补“缺口”的原料是细胞内4种游离的脱氧核苷酸 C．一条子链中嘧啶数与嘌呤数的比值与另一条子链成反比 D．DNA聚合酶以RNA引物的5′端为起点催化子链合成 【答案】D 【难度】0.6 【知识点】DNA分子的复制过程、特点及意义、PCR扩增的原理与过程 【详解】A、RNA引物与DNA母链结合时，存在A-U（RNA与DNA配对），DNA子链合成时，存在A-T、G-C（DNA与DNA配对），A正确； B、缺口是RNA引物被切除后形成的，填补缺口是合成DNA片段，因此原料是4种游离的脱氧核苷酸（DNA的基本单位），B正确； C、根据碱基互补配对原则，一条子链中，嘧啶数（C+T）与嘌呤数（A+G）的比值，和它的互补链（另一条子链）的比值是倒数关系，C正确； D、DNA聚合酶的催化特点是从引物的3'端开始延伸子链（因为DNA合成方向是5'→3'），而RNA引物与DNA母链结合后，DNA聚合酶以引物的3'端为起点催化子链合成，D错误。 4．（2026·天津武清·一模）关于生物科学史中经典实验对应的实验设计或结论，下列叙述正确的是（　　） 选项 经典实验 实验设计或结论 A 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，应用放射性同位素标记技术进行探究 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 摩尔根以果蝇为材料进行杂交实验 证明基因在染色体上呈线性排列 D 罗伯特森探究细胞膜的结构 在电镜下看到了细胞膜清晰的亮-暗-亮三层结构 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【难度】0.65 【知识点】生物膜结构的探索历程、基因位于染色体上的实验证据、肺炎链球菌的转化实验、探究DNA的复制过程 【详解】A、梅塞尔森和斯塔尔证明DNA半保留复制的实验中，使用的是稳定同位素，无放射性，采用的是稳定同位素标记技术和密度梯度离心法，并非放射性同位素标记技术，A错误； B、艾弗里证明DNA是遗传物质的实验中，通过向S型细菌提取物中分别加入蛋白酶、RNA酶、DNA酶等，特异性去除对应物质，单独研究各类物质的作用，利用了“减法原理”，B正确； C、摩尔根的果蝇白眼杂交实验证明了基因位于染色体上，“基因在染色体上呈线性排列”是摩尔根等人后续通过基因定位研究得出的结论，并非该杂交实验的结论，C错误； D、罗伯特森在电镜下观察到的细胞膜结构为暗-亮-暗三层结构，对应蛋白质-脂质-蛋白质的结构模型，而非亮-暗-亮结构，D错误。 5．（2026·天津·二模）同位素标记、荧光标记等技术在生命科学研究中发挥重要作用。下列叙述正确的是（    ） A．含15N的细菌在含14NH4Cl的培养液中培养，子二代细菌的DNA离心会出现两个条带 B．荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验可直接证明构成膜的磷脂分子能侧向移动 C．T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，35S标记组离心后沉淀中出现放射性的原因是保温时间过短或过长 D．卡尔文用14C标记CO2，追踪到碳原子的转移途径为：CO2→C5→C3→糖类 【答案】A 【难度】0.65 【知识点】生物膜结构的探索历程、光合作用原理实验、噬菌体侵染细菌的实验、探究DNA的复制过程 【详解】A、DNA为半保留复制，含15N的细菌DNA双链均带15N标记，在含14NH4Cl的培养液中培养，子二代的DNA一半为15N/14N的杂合链，一半为14N/14N的纯合链，离心后会出现中带、轻带两个条带，A正确； B、荧光标记的人鼠细胞融合实验标记的是细胞膜上的蛋白质，直接证明的是细胞膜上的蛋白质分子可以运动，无法直接证明磷脂分子能侧向移动，B错误； C、35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，离心后沉淀出现放射性的原因是搅拌不充分，部分蛋白质外壳未与大肠杆菌分离随细菌沉淀；保温时间过短或过长是32P标记组上清液放射性偏高的原因，C错误； D、卡尔文循环中碳原子的转移途径为CO2→C3→糖类（和C5），CO2先与C5结合生成C3，并非先转移到C5中，D错误。 二、解答题 6．（2026·天津滨海新区·三模）科学家进行了间歇性禁食对毛发生长的影响的相关研究，发现间歇性禁食会使毛发生长明显滞后。回答下列问题： (1)毛发的生长由毛囊干细胞的激活驱动，为研究毛发生长滞后与毛囊干细胞的增殖是否有关，可选用带荧光标记的__________（含氮碱基）对毛囊干细胞的DNA进行标记并追踪。 (2)研究表明，间歇性禁食会抑制毛囊干细胞的增殖并促进细胞凋亡，请结合图1分析：可以通过药物__________（“促进”或者“抑制”）肾上腺分泌皮质醇和肾上腺素以缓解间歇性禁食对毛囊干细胞的抑制。肾上腺分泌的肾上腺素、皮质醇通过__________运输作用于脂肪细胞，其中皮质醇的分泌受__________轴的分级调节系统调控，其意义在于____________________。 图1：间歇性禁食/进食影响部分内分泌腺或细胞的作用机理图示 (3)为了研究毛发生长滞后与不同的禁食间歇时长是否有关，科学家开展了以下实验。 实验一：不同组小鼠热量和进食量情况表 组别 禁食时 长（小时） 可进食时长（小时） 从食物获取 热量（千卡/天） 进食量（克/小时） AL 全天无禁食限制 9.5 2.5 12/12TRF 12 12 10.5 5.5 16/8TRF 16 8 10 7.8 19/5TRF 19 5 9 11.3 21/3TRF 21 3 9.7 20.2 ①从实验一结果可见，禁食时长的改变对平均每天从食物获取的热量影响不明显，可能是小鼠通过__________来适应进食时长的改变，以保证身体的能量需求。 ②实验二中对各组小鼠进行剃毛处理后，测量毛发重长率，从实验结果可见，每天禁食时长与毛发重长率呈__________（正相关/负相关）。 (4)在进化过程中，野生动物和我们人类的祖先都面临着食物供应波动的环境，这使得禁食成为一种常态，请从生物适应环境的角度，阐述禁食抑制毛发生长对适应环境的有利方面：___________。 【答案】(1)胸腺嘧啶（或碱基T） (2) 抑制 体液 下丘脑-垂体-肾上腺皮质 放大激素的调节效应，形成多级反馈调节，有利于精细调控，从而维持机体的稳态 (3) 调整进食量，在可进食期间内进食更多的食物 负相关 (4)动物通过抑制毛发的生长，减少体内资源的消耗，为对生存更关键的器官（如大脑）节省资源，从而促进适应和生存 【难度】0.65 【知识点】激素分泌的分级调节 【详解】（1）若要标记并追踪DNA，应选取DNA特有的碱基进行标记，所以应选用带荧光标记的胸腺嘧啶（即碱基T）标记毛囊干细胞的DNA。 （2）题图1显示，间歇性禁食可促进肾上腺分泌皮质醇和肾上腺素，而皮质醇和肾上腺素可通过促进脂肪细胞的活动间接导致毛囊干细胞发生氧化损伤和细胞凋亡，所以若要缓解毛囊干细胞的凋亡，应抑制肾上腺分泌皮质醇和肾上腺素。肾上腺素和皮质醇都属于激素，激素通过体液运输作用于脂肪细胞。皮质醇由肾上腺皮质分泌，所以其分泌过程受下丘脑─垂体─肾上腺皮质轴的分级调控，分级调节可以放大激素的调节效应，形成多级反馈调节，有利于精细调控，从而维持机体的稳态。 （3）①题表信息显示，禁食时长和可进食时长不同的情况下，小鼠的进食量不同，从食物中获得的热量区别不大，说明小鼠适应进食时长改变的方式是调整进食量，在可进食期间内进食更多的食物，从而保证身体的能量需求。 ②由实验二的结果可知，给各组小鼠剃毛后，禁食12小时的小鼠（即12/12TRF组）毛发重长率最接近不禁食的小鼠（即AL组），而禁食19小时和21小时的小鼠毛发重长率几乎始终为较低水平，说明每天禁食时长越长，则毛发重长率越低，二者呈负相关。 （4）结合实验一和实验二的结论可知，禁食抑制毛发生长对适应环境的有利方面是，动物通过抑制毛发的生长，减少体内资源的消耗，为对生存更关键的器官（如大脑）节省资源，从而促进对环境的适应，有利于其在缺少食物的环境下生存。 7．（2026·天津·模拟预测）普通小麦是两性植株，体细胞中染色体成对存在。条锈病由条锈菌引起，严重危害小麦生产，Yr5和Yr15基因都是有效的显性抗条锈病基因。回答下列问题： 注：B．R染色体可与1B染色体联会并正常分离，但IRS与IBS不能发生重组。 (1)Yr5基因和Yr15基因分别在斯卑尔脱小麦和野生二粒小麦中被发现，两种基因的根本区别是_______不同。将Yr5基因或Yr15基因导入普通小麦中，实现了物种间的________（填变异类型），提高了小麦的抗逆性。 (2)研究者将Yr15基因整合到普通小麦1B染色体的短臂上（如图甲），获得抗条锈病小麦品系F。研究者还培育了不抗条锈病小麦品系T，其1B染色体的短臂（1BS）被黑麦1R染色体的短臂（1RS）取代，形成了B．R染色体（如图乙）。品系T的其他染色体形态、功能与正常小麦相同。为检测小麦细胞中的B．R染色体，研究者根据该染色体________中DNA片段的特殊核苷酸序列，设计了荧光标记的探针1RNOR，将该探针导入小麦的体细胞，根据观察到荧光点的数目可判断细胞中B．R染色体数目。 (3)以纯合的不抗条锈病小麦品系T、探针1RNOR及抗条锈病小麦品系F（含杂合子和纯合子）为材料，可快速获得大量纯合的抗条锈病小麦，方法如下：让纯合小麦品系T与小麦品系F杂交得到F1代，用_______淘汰F1中不抗条锈病植株，让F1自交得F2，用探针1RNOR检测F2植株，细胞中_______（填“有”或“没有”）荧光点的F2植株即为纯合抗条锈病小麦。 (4)研究者将Yr5基因导入小麦品系T中，得到图丙所示植株，将该植株与杂合的小麦品系F杂交，用探针1RNOR对F1植株进行检测，若各种基因型的植株结籽率相同，F1植株中抗条锈病且含荧光点的植株占_______。 【答案】(1) 碱基排列顺序 基因重组 (2)黑麦1R染色体的短臂/1RS (3) 条锈菌 没有 (4)3/4 【难度】0.4 【知识点】基因自由组合定律的实质和应用、基因重组、染色体结构的变异、目的基因的检测与鉴定 【分析】不同基因的根本区别在于二者的碱基排列顺序不同。由图乙可知，B.R染色体形成的原因是两条非同源染色体之间发生了易位导致的。抗条锈病且含荧光点的植株即含有Yr5或Yr15基因，又含有B.R染色体。 【详解】（1）不同基因的根本区别在于二者的碱基排列顺序不同，将Yr5基因或Yr15基因导入普通小麦中，属于基因重组。 （2）由题意及图可知，1B染色体和黑麦1R染色体是非同源染色体， 1B染色体的短臂（1BS）被黑麦1R染色体的短臂（1RS）取代，不抗条锈病小麦品系T，其1B染色体的短臂(1BS)被黑麦1R染色体的短臂(1RS)取代，形成了B.R染色体，欲检测小麦细胞中的B.R染色体，设计探针时应根据黑麦1R染色体的短臂（或“1RS”）中DNA片段的特殊核苷酸序列设计，将该探针导入小麦的体细胞，根据观察到荧光点的数目可判断细胞中B.R染色体数目。 （3）让纯合小麦品系T与小麦品系F杂交得到F1代，由于F1中含有纯合子和杂合子，所以需用条锈菌淘汰F1中不抗（条锈）病植株，让F1自交得F2，用探针1RNOR检测F2植株，细胞中没有荧光点的F2植株即为纯合抗条锈病小麦。 （4）抗条锈病且含荧光点的植株即含有Yr5或Yr15基因，又含有B.R染色体，丙植株B.RB.R2B2BYr5与杂合的小麦品系F（1B1BYr152B2B）杂交，所得F1有B.R1BYr152B2B，B.R1BYr152B2BYr5，B.R1B2B2B，B.R1B2B2BYr5，上述四种基因型各占1/4，即F1植株中抗条锈病且含荧光点的植株占3/4。 一年重难·情境应用 一、单选题 1．【新情境·将实验探究情境与知识点相结合】（2026·湖南长沙·模拟预测）CRISPR-Cas9基因编辑技术中，向导RNA（sgRNA）通过碱基互补配对识别靶DNA序列，引导Cas9蛋白切割DNA双链。DNA断裂后，细胞主要通过两种途径修复：非同源末端连接（NHEJ）容易产生插入或缺失突变，导致基因敲除；同源定向修复（HDR）则以提供的同源模板进行精确修复，可实现基因敲入。下列关于CRISPR技术的叙述错误的是（     ） A．sgRNA与靶DNA的识别依赖于碱基互补配对原则，具有特异性 B．若要治疗单基因遗传病，应优先利用NHEJ途径修复致病基因 C．Cas9蛋白的功能类似于限制酶，能够识别并切割特定的DNA序列 D．脱靶效应是CRISPR技术的安全风险之一，可能切割非靶标DNA序列 【答案】B 【难度】0.65 【知识点】DNA分子的结构和特点、基因突变、DNA重组技术的基本工具、基因诊断和基因治疗 【详解】A、题干明确说明sgRNA通过碱基互补配对识别靶DNA序列，不同sgRNA的碱基序列对应特定的靶DNA序列，因此识别过程具有特异性，A正确； B、NHEJ修复容易产生插入或缺失突变，导致基因敲除（功能丧失），不能用于"修复"致病基因。治疗单基因遗传病需要精确修复，应利用HDR途径。B错误； C、Cas9能识别特定DNA序列并进行切割，功能类似于限制酶。C正确； D、sgRNA可能与非靶标序列部分配对，导致脱靶切割，这是CRISPR技术的主要安全风险之一。D正确。 2．【新情境·将新的实验探究情境与知识点相结合】（2026·海南海口·模拟预测）X染色体上的D基因异常可导致人体患病，某患病男孩（其父母均正常）X染色体上的基因D和H内各有一处断裂，断裂点间的染色体片段发生颠倒重接。对患儿及其母亲的DNA进行PCR检测，所用引物和扩增产物的电泳结果如图2所示（引物的箭头代表其延伸方向）。不考虑其他变异，下列叙述正确的是（　　） A．该病在人群中的女性患者多于男性患者 B．图2中条带①②都可代表携带异常D基因的序列 C．用S1和R2对母亲和患儿DNA进行PCR得到的片段做基因检测结果相同 D．此过程中DNA分子有2个磷酸二酯键断裂 【答案】B 【难度】0.49 【知识点】伴性遗传的遗传规律及应用、DNA分子的结构和特点、染色体结构的变异、PCR扩增的原理与过程 【详解】A、该病是由于X染色体上的D基因异常导致的，说明该病为伴X染色体隐性遗传病，则该病男患者多于女患者且表现出交叉、隔代遗传的特点，A错误； B、图2中出现条带①②，表示发生了颠倒，若不发生颠倒，则不会出现结果，所以都可代表携带异常D基因的序列，B正确； C、患儿的母亲正常，说明母亲为携带者，用S1和R2对母亲和患儿DNA进行PCR得到的片段做基因检测结果不同，母亲的DNA可获得相应的条带，患儿没有正常基因，因而PCR扩增没有产物，C错误； D、染色体倒位需要在倒位片段的两个端点断裂DNA，DNA为双链，每个断点会断裂2个磷酸二酯键，两个断点应共断裂4个磷酸二酯键，而不是2个，D错误。 3．【实验综合考查·与知识点相结合】（2026·广东深圳·模拟预测）科学家们不仅敢于质疑，还能创造性地运用科学方法而获得成功，一步步走近科学真相。下列有关生物学史中经典实验的叙述，正确的是（　　） A．班廷等人给糖尿病狗注射胰岛提取液，体现了实验设计的“减法原理” B．沃森发现的DNA衍射图谱对DNA双螺旋结构的提出起到了重要作用 C．希尔发现在无CO2的离体叶绿体悬浮液加入铁盐，光照下也能产生有机物 D．人的成熟红细胞中提取的脂质，在空气-水界面上铺展的面积为红细胞表面积的2倍 【答案】D 【难度】0.65 【知识点】光合作用原理实验、DNA分子的结构和特点、激素调节的发现历程及相关实验分析、“加法原理”与“减法原理” 【详解】A、班廷等人给糖尿病狗注射胰岛提取液，体现了实验设计的“加法原理”，A错误； B、DNA衍射图谱是威尔金斯与富兰克林发现的，B错误； C、希尔发现在无CO2的离体叶绿体悬浮液加入铁盐，光照下也能产生氧气，而非有机物，C错误； D、人的红细胞中提取的脂质，在空气-水界面上铺展的面积为红细胞表面积的2倍，D正确。 4．【传统实验探究情境与知识点相结合】（2026·云南昆明·模拟预测）果蝇具有多对易于区分的相对性状、易饲养、繁殖快、子代多等特点，是遗传学常用的实验材料。科学家在研究果蝇的基因表达时，发现果蝇基因X的((A+T)/(G+C)=0.4。下列相关叙述正确的是（    ） A．基因X模板链的(A+T)/(G+C)的值=2.5 B．一个mRNA上结合了多个核糖体共同合成一条多肽链，提高了翻译的效率 C．果蝇DNA 中的核糖和磷酸交替连接排列在外侧构成DNA 的基本骨架 D．若基因X上的碱基发生替换，合成的蛋白质结构不一定改变 【答案】D 【难度】0.65 【知识点】DNA分子的结构和特点、DNA分子中碱基的相关计算、遗传信息的翻译、基因突变 【详解】A、双链DNA中(A+T)/(G+C)=(A1+T1)/(G1+C1)=(A2+T2)/(G2+C2)，所以基因X模板链的(A+T)/(G+C)的值=0.4，A 错误； B、一个 mRNA上结合了多个核糖体可同时合成多条相同的多肽链，这样可以在单位时间内合成大量蛋白质提高翻译的效率，而不是共同合成一条多肽链，B错误； C、果蝇DNA 中的脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧构成DNA的基本骨架，不是核糖，C错误； D、基因X的碱基发生替换，但由于密码子具有简并性、或者替换发生在非编码区或内含子，最终合成的蛋白质结构不一定改变，D正确。 5．【新情境·将新的实验探究情境与知识点相结合】（2026·广东·三模）水蛭素是从水蛭的唾液腺中提取分离出来的多肽，具有显著的抗凝和抗血小板聚集等作用，可用于预防和治疗血栓。研究发现，通过将水蛭素的第47位天冬酰胺替换为赖氨酸，可以显著提高其抗凝血活性。下列关于该改造过程的叙述，正确的是（　　） A．改造的核心步骤是根据水蛭素的预期功能，设计结构，再推测氨基酸序列 B．改造水蛭素时，可直接对水蛭素的氨基酸进行替换，无需改造其编码基因 C．改造后的水蛭素与天然水蛭素相比，基因中嘌呤和嘧啶碱基比例发生改变 D．改造后的水蛭素氨基酸序列改变，但其蛋白质的空间结构不会发生改变 【答案】A 【难度】0.65 【知识点】蛋白质的结构及多样性、DNA分子中碱基的相关计算、蛋白质工程原理及操作流程、蛋白质工程的应用及实例分析 【详解】A、蛋白质工程的基本操作思路为从预期蛋白质功能出发，设计预期的蛋白质结构，再推测应有的氨基酸序列，最终改造对应的编码基因，A正确； B、蛋白质由基因编码表达，直接对氨基酸进行替换无法实现可遗传、规模化的生产，蛋白质工程的操作对象是编码蛋白质的基因，必须改造水蛭素的编码基因，B错误； C、双链DNA遵循碱基互补配对原则，嘌呤碱基总数始终等于嘧啶碱基总数，即使改变基因的碱基序列，嘌呤和嘧啶的比例也不会发生改变，C错误； D、氨基酸序列改变会导致蛋白质空间结构改变，且改造后水蛭素抗凝血功能增强，根据结构与功能相适应的特点，其空间结构也发生了变化，D错误。 6．【新结合·将新的实验探究方法与知识点相结合】（2026·陕西商洛·模拟预测）在科学研究中，技术与方法的进步常推动理论的深化与发展。下列叙述正确的是（　　） A．荧光标记技术的应用促进了细胞学说的提出 B．琼脂糖凝胶电泳技术的发明促进了RNA聚合酶的发现 C．差速离心法的建立促进了对分离定律的认识 D．X射线衍射技术的应用促进了DNA双螺旋结构模型的构建 【答案】D 【难度】0.85 【知识点】细胞学说及其建立过程、制作DNA双螺旋结构模型、电泳鉴定 【详解】A、细胞学说的提出依赖光学显微镜对细胞的观察，荧光标记技术多用于细胞膜流动性研究、基因定位等领域，A错误； B、琼脂糖凝胶电泳技术主要用于分离核酸、蛋白质等大分子物质，RNA聚合酶的发现与该技术无直接关联，B错误； C、差速离心法用于分离细胞内不同质量的细胞器等结构，分离定律是孟德尔通过豌豆杂交实验、利用假说-演绎法总结得出的，C错误； D、沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型时，参考了富兰克林等人得到的DNA的X射线衍射图谱的实验结果，X射线衍射技术为该模型的构建提供了关键依据，D正确。 7．【新基础考查·将新科学史相结合综合考查】（2026·重庆·三模）下列关于生物科学史的叙述，错误的一项是（    ） A．沃森和克里克通过构建物理模型，提出了DNA分子的双螺旋结构模型 B．高斯通过大草履虫和双小核草履虫的培养实验，提出了种群的“S型”增长曲线 C．温特通过实验证明了胚芽鞘的弯曲生长是由一种化学物质引起的，并将其命名为生长素 D．赫尔希和蔡斯利用35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质和DNA，证明了DNA是遗传物质 【答案】B 【难度】0.85 【知识点】噬菌体侵染细菌的实验、制作DNA双螺旋结构模型、生长素的发现过程、种群数量增长曲线 【详解】A、沃森和克里克以查哥夫法则、富兰克林的X射线衍射图谱为依据，构建了DNA双螺旋结构的物理模型，是分子生物学的里程碑，A正确； B、高斯的双小核草履虫与大草履虫竞争实验，证明了种间竞争的存在，而种群“S型”增长曲线是由生态学家逻辑斯蒂提出的，B错误； C、温特在拜尔、詹森实验的基础上，通过琼脂块转移实验，证明胚芽鞘的弯曲生长由化学物质引起，并将其命名为生长素，C正确； D、赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验，用同位素35S和32P分别标记蛋白质和DNA，最终证明DNA是噬菌体的遗传物质，是经典的遗传物质探索实验，D正确。 8．【教材传统实验探究·将传统实验探究情境与知识点相结合】（2026·北京·模拟预测）为研究DNA复制的特点，某科研小组设计了如下实验，关于此实验说法错误的是（     ） 实验 1 2 3 细菌 大肠杆菌 大肠杆菌 DNA连接酶缺失型大肠杆菌 培养及取样 含3H标记的dTTP（胸腺嘧啶脱氧核糖核苷三磷酸）的液体培养基，30s取样 含3H标记的dTTP的液体培养基，3min取样 ① 操作 分离DNA，碱性条件变性（双链分开） 实验结果（离心和放射自显影） 被3H标记的片段，一半是含1000~2000个碱基的DNA小片段，另一半则是长很多的DNA大片段 被3H标记的片段大多数是DNA大片段 被3H标记的片段，一半是含1000~2000个碱基的DNA小片段，另一半则是长很多的DNA大片段 A．①的具体操作应与实验1保持一致 B．实验1结果表明，DNA复制过程中，一条链的复制是连续的，另一条链是不连续的 C．实验2结果不能证明DNA的复制方式为半保留复制 D．实验2、3表明DNA复制过程中合成的小片段连接成新链需要DNA连接酶的催化 【答案】A 【难度】0.4 【知识点】探究DNA的复制过程、DNA分子的复制过程、特点及意义 【详解】A、实验3的自变量为大肠杆菌是否具有正常功能的DNA连接酶，为探究DNA连接酶对DNA片段的连接作用，需保证培养时间等无关变量与实验2一致（即培养3分钟取样），若①与实验1保持一致（仅培养30秒取样），无法证明DNA连接酶的功能，A错误； B、实验1结果表明，被3H标记的DNA片段，一半是含1000~2000个碱基的小片段，另一半是大片段，说明DNA复制过程中，一条链的复制是连续的，另一条链的复制是不连续的，B正确； C、半保留复制需要证明子代DNA的一条链来自亲代、一条为新合成链，本实验仅标记新合成的脱氧核苷酸，且将DNA变性为单链后仅检测单链长度，无法追踪亲代链的去向，因此不能证明DNA的复制方式为半保留复制，C正确； D、实验3选取了DNA连接酶缺失型大肠杆菌，而实验结果与实验1相同，故其实验目的是探究DNA复制过程中合成的小片段连接成新链是否需要DNA连接酶的催化，D正确。 9．（2026·浙江温州·模拟预测）生物体中的DNA常与蛋白质结合形式DNA-蛋白质复合物。下列叙述错误的是（　　） A．真核细胞中的DNA-蛋白质复合物主要是染色质 B．原核细胞的拟核中不存在DNA-蛋白质复合物 C．DNA-蛋白质复合物中的蛋白质可能是RNA聚合酶 D．病毒颗粒也可能是核酸和蛋白质组成的DNA-蛋白质复合物 【答案】B 【难度】0.65 【知识点】病毒结构、分类和增殖、真核细胞与原核细胞、DNA分子的复制过程、特点及意义、遗传信息的转录 【详解】A、真核细胞的染色质主要由DNA和组蛋白结合构成，是细胞内DNA-蛋白质复合物的主要存在形式，A正确； B、原核细胞拟核的DNA进行复制、转录时，会分别与DNA聚合酶、RNA聚合酶（本质为蛋白质）结合，形成DNA-蛋白质复合物，因此拟核中存在该类复合物，B错误； C、转录过程中RNA聚合酶会结合在DNA的启动子区域启动转录，此时二者结合形成DNA-蛋白质复合物，因此复合物中的蛋白质可能是RNA聚合酶，C正确； D、DNA病毒由DNA和蛋白质外壳构成，因此这类病毒颗粒属于DNA-蛋白质复合物，D正确。 10．【新情境·将新的实验探究情境与知识点相结合】（2026·辽宁·三模）将全部核DNA分子双链经32P标记的雄性动物精原细胞（染色体数2n＝20）置于不含32P的培养液中培养，经过两次细胞分裂后产生了4个子细胞。下列有关推断错误的是（　　） A．若发生两次有丝分裂，第二次有丝分裂后期，1个细胞中被32P标记的染色体为40条 B．若发生减数分裂，减数第二次分裂后期，1个细胞中被32P标记的染色体为20条 C．若先有丝分裂后减数分裂，减数第一次分裂后期，1个细胞中被32P标记的染色单体为20条 D．无论任何分裂方式，4个子细胞都可能含有32P放射性 【答案】A 【难度】0.4 【知识点】有丝分裂的物质的变化规律、减数分裂过程中的变化规律、减数分裂和有丝分裂的综合、DNA分子复制的相关计算 【详解】A、若发生两次有丝分裂，第一次有丝分裂产生的子细胞中，每条染色体的DNA均为一条链含32P、一条链含31P；第二次有丝分裂前DNA复制后，每条染色体仅1条染色单体的DNA含32P，第二次有丝分裂后期着丝粒分裂，细胞内共40条染色体，其中被32P标记的仅20条，A错误； B、若发生减数分裂，DNA仅复制1次，复制后所有DNA均为一条链含32P、一条链含31P，所有染色单体都带标记；减数第二次分裂后期着丝粒分裂，细胞内染色体数暂时加倍为20条，全部带32P标记，B正确； C、若先有丝分裂后减数分裂，有丝分裂产生的子细胞中每条染色体DNA均为一条链含32P、一条链含31P；减数分裂前DNA复制后，每条染色体仅1条染色单体带32P标记，减数第一次分裂后期细胞中有20条染色体、40条染色单体，其中被标记的染色单体为20条，C正确； D、若为减数分裂，4个子细胞全部含32P；若为两次有丝分裂，第二次有丝分裂后期带标记的染色体可随机移向两极，可能出现4个子细胞都含32P的情况，因此无论哪种分裂方式，4个子细胞都可能含放射性，D正确。 11．【新情境·将新的实验探究情境与知识点相结合】（2026·陕西榆林·三模）金黄色葡萄球菌中的质粒是一种具有自主复制能力的双链环状DNA分子，含有c个胞嘧啶脱氧核苷酸，占所有脱氧核苷酸的比例为d。下列叙述正确的是（    ） A．该质粒中胞嘧啶与鸟嘌呤的数量比为c∶d B．该质粒体外复制时子链的合成不需要引物 C．该质粒复制m次，共需要消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸总数为c（2m-1） D．质粒上的四环素抗性基因使金黄色葡萄球菌在含青霉素的培养基中存活 【答案】C 【难度】0.65 【知识点】DNA分子中碱基的相关计算、DNA分子复制的相关计算 【详解】A、双链DNA分子中胞嘧啶（C）与鸟嘌呤（G）遵循碱基互补配对原则，二者数量相等，因此胞嘧啶与鸟嘌呤的数量比为1∶1，A错误； B、无论是体内还是体外的DNA复制过程，子链的合成都需要引物提供延伸的起始位点，体外复制（如PCR技术）也需要添加引物，B错误； C、质粒为双链环状DNA，复制方式为半保留复制，复制m次共产生2m个质粒，其中新合成的质粒数为（2m－1）个，每个质粒含c个胞嘧啶脱氧核苷酸，因此共需要消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸总数为c(2m－1)，C正确； D、四环素抗性基因控制合成的产物使细菌具有四环素抗性，仅能抵抗四环素，对青霉素无抗性，无法使金黄色葡萄球菌在含青霉素的培养基中存活，D错误。 12．【新构建·用模型构建的方式与知识点相结合】（2026·浙江·二模）造血干细胞中某DNA片段经过程X形成两个DNA片段，如图所示。已知a链的G和C总和为1200，占a链碱基总数的40%。 下列叙述正确的是（　　） A．细胞中可进行过程X的场所仅细胞核 B．过程X需解旋酶、RNA聚合酶参与 C．c、d两条子链的合成方向均为5’→3’ D．c、d两条子链的A、T碱基数均为900 【答案】C 【难度】0.65 【知识点】DNA分子中碱基的相关计算、DNA分子的复制过程、特点及意义、DNA分子复制的相关计算 【详解】A、造血干细胞是真核细胞，DNA复制的场所有细胞核和线粒体，并非只有细胞核，A错误； B、DNA复制需要解旋酶、DNA聚合酶的参与，RNA聚合酶是转录过程所需要的酶，不参与DNA的复制，B错误； C、DNA聚合酶只能将脱氧核苷酸添加到子链的3'端，因此所有子链的合成方向均为5’→3’，C正确； D、a链总碱基数为1200÷40%=3000，a链中A+T占比为1-40%=60%，即a链A+T总数为3000×60%=1800，根据碱基互补配对原则，子链c的A+T总数等于a链A+T总数，即1800，同理子链d的A+T总数也为1800，D错误。 13．【新热点·将新的生活热点与知识点相结合】（2026·河南驻马店·模拟预测）“无酒不成席”，酒席上，有些人喝了少量酒就脸红，我们称为“红脸人”，有些人喝了很多酒，脸色却没有多少改变，我们称为“白脸人”，“红脸人”体内只有乙醇脱氢酶（ADH），没有乙醛脱氢酶（ALDH），导致乙醛积累才会出现红脸。乙醇进入人体后的代谢途径如下，下列判断不正确的是（　　） A．“红脸人”的基因型有4种 B．一对“白脸人”夫妇，后代“白脸人”与“红脸人”的比可能为3∶1 C．若某正常乙醛脱氢酶基因复制时，其中一条母链上的G被A所替代，而另一条链正常，则该基因连续复制n次后，突变型该基因占的比例为1/4 D．老年人醉酒后较长时间才能恢复，且肝脏、脑组织等容易受损伤这与酒精代谢有关酶的活性下降有关 【答案】C 【难度】0.6 【知识点】基因自由组合定律的实质和应用、DNA分子复制的相关计算、基因、蛋白质与性状的关系 【详解】A、根据题意可知：“红脸人”为A_B_，其基因型有4种：AABB、AaBB、AABb、AaBb，A正确； B、“白脸人”为aa _ _或A_bb，若一对“白脸人”夫妇的基因型分别为Aabb和aaBb，则二者的后代中，“白脸人”与“红脸人”的比为3：1，B正确； C、若某正常乙醛脱氢酶基因复制时，其中一条母链上的G被A所替代，而另一条链正常，则该基因连续复制n次后，产生的子代DNA中有一半是以正常链为模板合成，一半是以突变后的单链为模板合成，所以突变型该基因占的比例为1/2，C错误； D、老年人体内与酒精代谢有关酶的活性下降，导致醉酒后较长时间才能恢复，且肝脏、脑组织等容易受损伤，D正确。 14．（2026·甘肃嘉峪关·三模）真核细胞中基因是具有遗传效应的DNA片段，不同的基因转录的模板链不同。下图基因M转录时以α链为模板，基因N转录时以β链为模板。据图分析，下列叙述正确的是（    ） A．DNA复制和转录时一定需要DNA解旋酶 B．细胞中DNA复制时β链可以连续复制，α链不能连续复制 C．基因M和N转录形成RNA时，子链的合成方向都是3'端到5' D．基因M和基因N在一条DNA上，所以在所有细胞中都同时表达 【答案】B 【难度】0.65 【知识点】DNA分子的复制过程、特点及意义、基因的结构及功能、遗传信息的转录 【详解】A、DNA复制需要DNA解旋酶解开双链，但转录过程中RNA聚合酶本身具备解旋功能，不需要额外的DNA解旋酶参与，A错误； B、DNA子链合成方向均为5'→3'，图中DNA复制方向向右，沿复制方向β链的走向为3'→5'，以β链为模板合成的子链可沿复制方向连续合成；沿复制方向α链的走向为5'→3'，以α链为模板合成的子链只能通过形成冈崎片段不连续合成，因此β链对应复制过程连续，α链对应复制过程不连续，B正确； C、转录合成RNA时，子链的合成方向是5'端到3'端，C错误； D、真核细胞中基因存在选择性表达的特点，同一条DNA上的基因不会在所有细胞中都同时表达，D错误。 15．【新情境·将新的实验探究情境与知识点相结合】（2026·四川广安·模拟预测）人血清白蛋白（HSA）是血浆蛋白的主要成分。科研人员利用PCR扩增人某条染色体上的DNA分子可获得大量的HSA基因。下列有关叙述错误的是（　　） A．图中的-OH端为核酸链的3'端 B．温度降到50°C左右利于引物与模板DNA结合 C．PCR第4次循环共需要消耗的引物是15对 D．PCR循环5次总共获得HSA基因是22个 【答案】C 【难度】0.4 【知识点】DNA分子复制的相关计算、染色体、DNA、基因和核苷酸之间的关系、PCR扩增的原理与过程、DNA重组技术的基本工具 【详解】A、磷酸端为5’端，图中的-OH端为核酸链的3'端，A正确； B、温度降到50℃左右利于引物与模板DNA结合，该过程为复性，B正确； C、PCR第4次循环新产生的子代DNA数目为23=8个，DNA有两条链，每个子链的延伸均需要引物，因此，共需要消耗的引物是8对，C错误； D、PCR循环5次总共获得HSA基因是25-2×5=22个，此时的HSA指的是引物之间的序列，D正确。 16．【【新情境·将新的实验探究情境与知识点相结合】（2026·北京·三模）某科学家分析了多种生物DNA的碱基组成，一部分实验数据如下表所示。相关叙述错误的是（　　） 来源 A/G T/C A/T G/C 嘌呤/嘧啶 人 1.56 1.57 1.00 1.00 1.0 鲱鱼 1.43 1.43 1.02 1.02 1.02 小麦 1.22 1.18 1.00 0.97 0.99 结核分枝杆菌 0.4 0.4 1.01 1.02 1.01 A．该结果支持生物由共同祖先进化而来 B．该结果不能支持DNA能进行半保留复制 C．该结果支持DNA排列顺序具有多样性 D．该结果不能支持DNA具有双链结构 【答案】D 【难度】0.65 【知识点】DNA分子的结构和特点、生物有共同祖先的证据、DNA分子的多样性与特异性 【详解】A、不同生物的DNA碱基组成均符合A/T、G/C、嘌呤/嘧啶接近1的共同规律，说明DNA结构在不同生物中具有统一性，可支持生物由共同祖先进化而来，A正确； B、表格仅呈现了DNA的静态碱基比例，未涉及DNA复制过程的相关证据，因此不能支持DNA半保留复制，B正确； C、不同生物的A/G、T/C比值差异明显，说明不同生物DNA的碱基含量和排列顺序存在差异，支持DNA排列顺序具有多样性，C正确； D、双链DNA遵循碱基互补配对原则，即A=T、G=C，因此A/T、G/C、嘌呤/嘧啶的比值均接近1，可以支持DNA具有双链结构，D错误。 二、解答题 17．【新情境·将新的实验探究情境与知识点相结合】（2026·湖南长沙·三模）樟树港辣椒是湖南知名特色农产品。已知辣椒辣味（A）对甜味（a）为显性，基因位于常染色体上；抗病毒病（B）对感病（b）为显性，基因位于X染色体上。回答下列问题： (1)辣椒基因的本质是________；DNA分子复制时，________酶催化脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键。 (2)现将纯合辣味感病雌株与纯合甜味抗病雄株杂交，F1的基因型为________；F1雌雄植株相互交配，F2中甜味抗病植株所占比例为________。 (3)基因型为Aa的辣椒连续自交两代，F2中杂合子所占比例为________；若让F2中全部辣味植株自由交配，后代甜味植株的比例为________。 (4)若子代中出现基因型为XBXBY的抗病雌株，不考虑基因突变，从减数分裂的角度分析，其形成原因可能是________（答出一种即可）。 (5)现有基因型为AaXBXb与AaXBY的辣椒杂交，理论上子代辣味抗病雌株中纯合子所占的比例为________。 (6)航天育种可诱发辣椒基因突变，基因突变的特点有________（答出两点即可）。 【答案】 (1) 有遗传效应的DNA片段 DNA聚合 (2) AaXBXb、AaXbY 1/8 (3) 1/4 1/25 (4)母本减数第二次分裂后期，两条含B基因的X染色体未分离，进入同一卵细胞，与含Y的精子结合（或母本减数第一次分裂后期，两条含B基因的X染色体未分离，进入同一次级卵母细胞，形成XBXB的卵细胞，与含Y的精子结合或父本减数第一次分裂后期X、Y染色体未分离，产生XBY的精子，与含XB的正常卵细胞结合） (5)1/6 (6)普遍性、随机性、不定向性、低频性（答出两点即可） 【难度】0.62 【知识点】基因自由组合定律的实质和应用、伴性遗传的遗传规律及应用、DNA分子的复制过程、特点及意义、基因突变 【详解】（1）基因的本质是有遗传效应的DNA片段，是遗传信息的基本载体；DNA复制过程中，DNA聚合酶催化游离的脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键，完成子链的延伸。 （2）纯合辣味感病雌株基因型为AAXbXb，纯合甜味抗病雄株基因型为aaXBY，杂交后F1雌株为AaXBXb，雄株为AaXbY。F1相互交配，获得甜味（aa）的概率为1/4，获得抗病个体（XBXb、XBY）的概率为1/2，因此甜味抗病植株比例为1/4×1/2=1/8。 （3）杂合子Aa连续自交n代，杂合子比例为1/2n，自交两代时杂合子占1/4，纯合子占（1-1/4）=3/4，AA=aa=3/8。F2中辣味个体基因型及比例为AA：Aa=3：2，a配子的比例为1/2×2/5=1/5，自由交配遵循遗传平衡定律，后代甜味植株（aa）的比例为（1/5）2=1/25。 （4）XBXBY个体多一条性染色体，不考虑突变的情况下，来自亲本减数分裂产生的异常配子与正常配子结合，①由XBXB的卵细胞和含Y的正常精细胞结合形成，若母本基因型为XBXb，则是由母本减数第二次分裂后期，两条含B基因的X染色体未分离，进入同一卵细胞，与含Y的精子结合形成；若母本基因型为XBXB，则是由母本减数第一次分裂后期，两条含B基因的X染色体未分离，进入同一次级卵母细胞或减数第二次分裂后期，两条含B基因的X染色体未分离，进入同一卵细胞，形成了XBXB的卵细胞与含Y的精子结合形成；②由XB的正常卵细胞和含XBY的精细胞结合形成，则是因为父本减数第一次分裂后期X、Y染色体未分离，产生XBY的精子，与含XB的正常卵细胞结合形成，上述两种情况均能形成该基因型个体。 （5）子代辣味个体（A_）中纯合子AA占1/3；子代抗病雌株的基因型为XBXB、XBXb，其中纯合子XBXB占1/2，因此辣味抗病雌株中纯合子比例为1/3×1/2=1/6。 （6）基因突变是普遍存在的，可发生在生物个体发育的任意时期、任意DNA分子上，且突变方向不定、自然状态下突变频率低，多数突变对生物体有害。 18．（2026·江西吉安·模拟预测）细胞内多数基因的表达需要调控，基因表达的调控机制极其复杂。图1是大肠杆菌利用培养基中葡萄糖和乳糖的情况，图2是大肠杆菌分解乳糖前合成β-半乳糖苷酶时有关基因的调控机制。请分析回答： (1)将大肠杆菌的DNA双链均用32P标记，置于只含有31P的培养基中复制5次，子代中含32P的单链数与含31P的单链数之比为________。 (2)结合图1、图2，从基因表达是否需要调控的角度分析，大肠杆菌细胞内分解葡萄糖和乳糖两种糖类的基因的表达调控情况为：__________________________。 (3)结构基因的表达受到操纵子的调控，当培养基中的葡萄糖被消耗完毕，只剩下乳糖时，此时大肠杆菌细胞内的操纵子处于________（填“开启”或“关闭”）状态。补充完成此状态下操纵子对结构基因的调控过程：只有乳糖时，_________________________。 【答案】 (1)1:31 (2)分解葡萄糖的酶的有关基因始终处于表达状态，而分解乳糖的酶的相关基因的表达需要调控 (3) 开启 乳糖与阻遏蛋白结合形成阻遏蛋白-乳糖复合物，导致阻遏蛋白不能与操纵基因结合，RNA聚合酶识别并与启动子结合，结构基因表达出β-半乳糖苷酶 【难度】0.53 【知识点】基因表达的调控过程、DNA分子的复制过程、特点及意义、DNA分子复制的相关计算 【详解】（1）将大肠杆菌的DNA双链均用32P标记，置于只含有31P的培养基中复制5次，共有25=32个DNA分子，共64条单链，其中只有2条链含有32P，所以子代中含32P的单链与含31P的单链数之比为2:62=1:31。 （2）葡萄糖是单糖，可直接被细胞吸收利用，故将一定数量的大肠杆菌接种在仅含有葡萄糖和乳糖的培养基中，大肠杆菌最先利用的糖类是葡萄糖；结合图2，从基因表达是否需要调控的角度分析，大肠杆菌细胞内分解葡萄糖和乳糖两种糖类的基因的表达调控情况为：分解葡萄糖的酶的有关基因始终处于表达状态，而分解乳糖的酶的相关基因的表达需要调控。 （3）结合图示可知，当培养基中的葡萄糖被消耗完毕，只剩下乳糖时，此时大肠杆菌细胞内的操纵子处于开启状态，此时操纵子对结构基因的调控过程为：只有乳糖时，乳糖与阻遏蛋白结合成阻遏蛋白-乳糖复合物，阻遏蛋白不能与操纵基因结合，RNA聚合酶识别并与启动子结合，结构基因表达出β-半乳糖苷酶。 三、实验题 19．【传统实验情境·将传统的实验探究情境与知识点相结合】（2026·江苏镇江·三模）果蝇染色体数目（2n=8）少，常用于进行一系列的遗传学实验。请回答下列问题： (1)要研究果蝇的基因组，需对_____条染色体进行测序。正常雄果蝇的次级精母细胞中染色体有_____种形态。 (2)若某雄性果蝇的一条2号染色体和X染色体发生了片段交换，丢失2号染色体片段或X染色体片段的雌、雄配子均不育。该雄蝇与正常雌蝇杂交获得F1，不考虑其他突变，F1雌蝇的一个初级卵母细胞在减数分裂时形成_____个正常四分体，F1雌蝇产生的可育配子占比为_____。 (3)灰身（A）对黑身（a）为显性，长翅（B）对残翅（b）为显性，两对基因均位于常染色体上。甲、乙为两只基因型相同的灰身长翅个体，分别与黑身残翅果蝇杂交。实验结果如下： 组别 亲本组合 F1表型及比例 1 ♂甲×♀黑身残翅 灰身残翅：黑身长翅=1：1 2 ♀乙×♂黑身残翅 灰身长翅：灰身残翅：黑身长翅：黑身残翅=1：4：4：1 ①连锁和交换是生物界普遍现象，组别1杂交实验结果表明雄果蝇产生配子时_____（填“会”或“不会”）发生交换。组别2中，乙个体发生互换的初级卵母细胞所占比例为_____。 ②甲、乙交配，后代表型及比例为_____，后代灰身残翅中杂合子所占比例为_____。 ③重组率是指重组型配子占总配子的百分比，研究发现一条染色体上的两个基因位点间的距离越小，发生互换的概率就越小，产生重组类型的配子就会越少。科研小组欲测定同样位于果蝇II号染色体上的D/d、M/m、E/e三对等位基因的位置关系，用ddMMEE果蝇与DDmmee果蝇杂交获得F1，取F1中的_____（填“雌”或“雄”）果蝇进行测交，结果如下表： 表型 ddM_E_ D_mmee ddmmE_ D_M_ee D_mmE_ ddM_ee 个体数 810 828 62 88 89 103 合计 1980 请根据数据推算F1中D/d、M/m、E/e三对基因在II号染色体上的位置关系，并在答题卡相应位置予以标注_____。 【答案】(1) 5 4 (2) 2 1/2 (3) 不会 40% 灰身长翅∶灰身残翅∶黑身长翅=2∶1∶1 1/5 雌 【难度】0.25 【知识点】利用分离定律思维解决自由组合定律的问题、基因连锁与交换定律、染色体、DNA、基因和核苷酸之间的关系、减数分裂异常情况分析 【详解】（1）果蝇属于雌雄异体XY型性别决定的生物，研究其基因组，需要对每一对常染色体同源染色体抽出一条，即3条常染色体，加上X染色体和Y染色体进行测序，即对5条染色体进行测序。同源染色体会在减数第一次分裂后期发生分离，所以次级精母细胞中不含同源染色体，所以次级精母细胞中共有4种不同形态的染色体。 （2）发生片段交换的2号染色体和X染色体可标注为2-和X-，该雄果蝇相关染色体组成可表示为22-X-Y，减数分裂可产生相关染色体组成为 2X-、2Y、2-X-、2-Y的雄配子。又因为丢失2号染色体片段或X染色体片段的雌、雄配子均不育，上述雄配子可育的只剩2Y、2-X-，与正常雌果蝇杂交，F1雌蝇染色体组成为22-XX-，剩下2对染色体可正常联会，形成2个四分体。F1雌蝇能产生相关染色体组成为 2X-、2X、2-X-、2-X的雌配子，其中可育雌配子为2X、2-X-，占 1/2。 （3）①由表格中杂交结果可推知雄果蝇甲减数分裂只产生两种配子，而雌果蝇乙减数分裂产生了4种配子，由此表明雄果蝇产生配子时不会发生交换。由组别1杂交实验结果推知，A与b连锁,a与B连锁，未发生交换的卵原细胞可产生Ab或aB两种配子，组别2中子代灰身长翅∶灰身残翅∶黑身长翅∶黑身残翅=1∶4∶4∶1，说明组别2中乙发生交换产生Ab、aB、AB和ab共4种配子，且AB∶Ab∶aB∶ab=1∶4∶4∶1，由假设乙一共有初级卵母细胞x+y个，其中x个未发生交叉互换，y个发生交叉互换，每个初级卵母细胞都能产生4个子细胞，y个初级卵母细胞发生交叉互换产生4y个子细胞，其中y个子细胞为AB或ab，而AB的占比为1/10=y÷（4x+4y），推知乙个体发生交换的初级卵母细胞所占比例为y÷（x+y）=40%。 ②甲产生的配子为Ab∶aB=1∶1，乙产生的配子为AB∶Ab∶aB∶ab=1∶4∶4∶1，甲、乙交配，后代表型及比例为灰身长翅（A_B_）∶灰身残翅（A_bb）∶黑身长翅（aaB_）=10∶5∶5=2∶1∶1。后代灰身残翅（4/20AAbb、1/20Aabb）中杂合子所占比例为1/5。 ③根据①题的分析，雄果蝇（甲）产生配子时不会发生交换。故测算重组率要选择雌果蝇进行测交。由测交后代ddM_E_、D_mmee 数量最多，推知dME连锁、Dme连锁，且亲本未产生基因型为 DME、dme(发生双交换才可获得，概率较低)的配子，推知 D(d)位于中间位置，又因为基因型为dmE和DMe的配子相对较少，推知 D(d)与 m(M)更接近。图示如下： 高考真题·考向感知 一、单选题 1．（2026·贵州·高考真题）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 【难度】0.65 【知识点】DNA分子的复制过程、特点及意义、兴奋在神经元之间的传递、参与调节植物生命活动的其他环境因素、生态系统中信息的种类、作用及传递过程 【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。 2．（2026·广东·高考真题）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 【难度】0.85 【知识点】DNA分子的结构和特点 【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。 3．（2026·河南·高考真题）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 【难度】0.65 【知识点】DNA分子的复制过程、特点及意义 【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。 4．（2026·安徽·高考真题）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 【难度】0.4 【知识点】DNA分子的复制过程、特点及意义、基因突变 【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。 5．（2026·山东·高考真题）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 【难度】0.57 【知识点】DNA分子的结构和特点 【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。 20 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $