第18讲 DNA的结构、复制与基因的本质（高考考情+2大核心知识+2大题型必刷）（专项训练）（黑吉辽蒙专用）2027年高考生物一轮复习讲练测

**基本信息** 以“考情-核心-专练”三层架构系统整合DNA结构与复制知识，融合科学史逻辑与本土情境，通过模型构建与计算规律提炼实现靶向突破。 **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|考情概览+3类情境+6条策略|考情分析与备考策略（科学史逻辑/模型识别/计算突破）|考向→策略，立足黑吉辽蒙高频情境| |两大核心·主干速记|2大核心+3考点+4计算规律|核心知识梳理与计算规律（碱基互补配对/半保留复制图解法）|结构→复制→基因本质，构建层级概念链| |分层专练·靶向攻关|基础题（2题型）+创新题+真题|分层题型解法与情境迁移（本土素材剥题/图表规范答题）|基础→重难→真题递进，覆盖核心考法与易错点|

第18讲 DNA的结构、复制与基因的本质 第一部分 五年考情·精准定向 黑吉辽蒙考情概览 黑吉辽蒙热点情境 黑吉辽蒙备考策略 第二部分 两大核心·主干速记 一图串联·核心梳理·易错辨析 核心01 DNA的结构与基因的本质 核心02 DNA的复制与相关计算 第三部分 分层专练·靶向攻关 题型专攻·基础题（全国视野，2大题型） 一年重难·创新题（侧重黑吉辽蒙，辐射全国，单选+不定项+非选择题） 三年真题·压轴题（侧重黑吉辽蒙，辐射全国，含2026年高考真题） 第一部分 五年考情·精准定向 考情概览 新课标要求 考题统计 1.构建DNA双螺旋结构模型，阐明DNA作为遗传物质所具有的结构特点，阐明DNA通过复制传递遗传信息。 2．掌握DNA复制过程及DNA复制过程中相关数量的计算，提高逻辑分析和计算能力；分析相关资料，理解基因通常是有遗传效应的DNA片段。 3．运用假说—演绎法探究DNA的复制方式。 2026·贵州·DNA的复制过程 2026·广东·DNA的结构和特点 2026·山东·DNA的结构和特点 2026·河南·DNA的复制过程、特点 2026·安徽·DNA的复制过程、特点 2024·北京·染色体、DNA和核苷酸的关系 1．考查频次：近5年黑吉辽蒙新高考没有出题，其他地区命题较频繁，属于高频考点，从命题题型和内容上看，试题以选择题到实验大题均有涉及。 2．考查要点：查内容聚焦板块： （1）DNA的双螺旋结构模型； （2）DNA分子结构特点及计算； （3）DNA半保留复制的实验； （4）DNA复制的过程及计算等。 热点情境 本地情境素材： 素材1：黑龙江黑土大豆（高频农业情境，选择题、大题） 背景：黑龙江是我国大豆主产区，中科院东北地理所开展大豆分子育种，挖掘高蛋白、耐低温大豆基因，解析大豆根瘤菌DNA特征，培育适配黑土地的大豆品种 。 命题情景1 DNA结构+碱基计算 科研人员测定黑龙江主栽大豆“黑河43”某段核DNA，其中G占28%。 设问方向： 计算A、T、C所占比例；判断氢键多少，GC含量与DNA热稳定性（东北春季低温，DNA稳定性）； DNA外侧脱氧核糖‑磷酸骨架，内侧碱基对；反向平行双螺旋结构； 区分：DNA分子全部片段≠基因；基因是有遗传效应的DNA片段，大豆的蛋白、油脂合成基因属于基因片段，其余大量片段无遗传效应。 命题情景2 DNA复制（大豆根尖细胞） 大豆根尖分生区细胞进行有丝分裂，DNA半保留复制。用¹⁵N标记大豆DNA，转移普通培养基培养。 设问： DNA复制条件：模板、解旋酶、DNA聚合酶、4种脱氧核苷酸、ATP；半保留复制、边解旋边复制；子链沿5'→3'延伸； 复制n代，计算需要游离某种脱氧核苷酸数量； 联系PCR扩增大豆目的基因：PCR模拟体内DNA复制，高温解旋，不需要解旋酶，Taq耐高温DNA聚合酶。 命题情景3 基因的本质 科研人员克隆大豆高蛋白基因，将该DNA片段导入普通大豆。 设问： 基因的本质：有遗传效应的DNA片段；基因在DNA上线性排列； 染色体‑DNA‑基因‑脱氧核苷酸四者概念辨析； 大豆根瘤菌（原核）：环状DNA，无染色体，基因裸露在拟核。 备考策略 1、夯实科学史，厘清实验逻辑 重点吃透DNA双螺旋构建、梅塞尔森‑斯塔尔半保留复制实验、噬菌体侵染细菌实验。不要死记结论，要理解实验思路、同位素标记对象、离心结果、对照组设置，高考常以科学史作为命题情境，区分半保留与全保留复制的预期结果。 2、立足模型，抓准结构细节，突破易错点 熟练识别DNA结构示意图，分清脱氧核糖、磷酸、碱基、磷酸二酯键、氢键。牢记：A‑T2个氢键，G‑C3个氢键，GC含量越高DNA稳定性越强；双链反向平行；基因是有遗传效应的DNA片段，DNA≠基因，区分染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的层级关系，规避“DNA所有片段都是基因”这类高频陷阱。 3、吃透DNA复制，攻克计算难点 掌握复制的条件、特点（半保留复制、边解旋边复制）、子链5'→3'延伸方向。熟练掌握复制n代后，游离脱氧核苷酸的计算；区分体内DNA复制与PCR技术的异同（解旋方式、酶、引物），本土题常结合育种PCR情景考查。 4、对接本土新情境，学会剥题抓考点 黑龙江考题喜欢结合大豆育种、东北虎保护、黑土微生物、PCR育种等本地素材。做题不要被长背景迷惑，剥离情境外壳，提取核心考点：不管是大豆还是东北虎，考查的依旧是DNA结构、碱基计算、复制特点、基因本质，训练“读材料→定位知识点”的能力。 5、对比辨析，整理易混概念清单 整理易混点：原核与真核DNA区别（环状/线性、有无染色体）；氢键与磷酸二酯键分别由什么酶破坏、合成；复制、转录的模板、场所原料差异；核DNA与线粒体DNA的特点。把错题归类，重点纠正概念理解类错误。 6、重视图表题型，规范答题术语 本模块图表题多：DNA结构图、复制叉图、离心结果图、概念关系图。识图时找准化学键、模板链方向；填空题严格使用教材原话，例如写准“有遗传效应的DNA片段”“半保留复制”“反向平行”，拒绝口语化表达，避免答题丢分。 第二部分 两大核心·主干速记 内容速览：DNA的结构与基因的本质、DNA的复制与相关计算。 一图串联 核心梳理 核心知识1 DNA的结构与基因的本质 考点1：DNA双螺旋结构模型的构建 1.构建者：_______ 2.构建依据： (1)DNA是以4种________为单位连接而成的长链，这4种脱氧核苷酸分别含有____________ 4种碱基。 (2)威尔金斯和富兰克林提供的____________表明DNA分子呈螺旋结构。 (3)奥地利生物化学家查哥夫测定DNA的分子组成，发现在不同物种中四种碱基的含量不同，但是___________的含量总是相等的，____________的含量也相等。 3.构建过程： 考点2：DNA的结构及特点 1.组成元素：_______________ 2.小分子：磷酸、____________、含氮碱基（A、T、G、C） 3.基本单位：______________ 4.结构： (1)DNA通常是由_____单链组成的，这两条链按_____________方式盘旋成双螺旋结构。 (2)DNA中的_______________交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；______排列在内侧。 (3)两条链上的碱基通过______连接成碱基对，并且碱基配对具有一定规律：A一定与T配对，G一定与C配对。碱基之间的这种一一对应的关系，叫作____________原则。 5.结构特点： (1)稳定性：DNA分子有独特而稳定的____结构。 (2)多样性：碱基对的___________多种多样。 (3)特异性：每一个DNA分子都具有特定的__________，不同的DNA分子，其碱基排列顺序是不同的。 6．DNA分子的碱基互补配对原则及相关计算： (1)碱基互补配对原则：A一定与T配对，G一定与C配对。 (2)四个计算规律 ①规律一：一个双链DNA分子中，A＝T、C＝G，则A＋G＝C＋T，即嘌呤碱基总数等于_________总数。 ②规律二：在双链DNA分子中，互补的两碱基之和(如A＋T或C＋G)占全部碱基的比值____其任何一条单链中该种碱基比例的比值，且______其转录形成的mRNA(T换为U)中该种碱基比例的比值。 ③规律三：在DNA双链中，一条单链的(A1＋G1)/(T1＋C1)的值与其互补单链的(A2＋G2)/(T2＋C2)的值互为__________。但在整个DNA分子中该比值等于1。 ④规律四：在DNA双链中，一条单链的(A1＋T1)/(G1＋C1)的值，与该互补链的(A2＋T2)/(G2＋C2)的值是________，与整个DNA分子中的(A＋T)/(G＋C)的值是___________。 易错提醒 （1） DNA结构的两种关系和两种化学键 考点3：基因的本质 1.基因本质：基因通常是具有______________。有些病毒的遗传物质是RNA，对于这些病毒而言，基因就是________________。 2．DNA片段中的遗传信息：遗传信息蕴藏在4种碱基的___________之中；碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA的____________，而碱基特定的排列顺序，又构成了每个DNA分子的______。 3．基因与DNA的关系： (1)从数量上看，每个DNA分子上有____基因。 (2)从功能上看，基因是有________的DNA片段，能控制生物的性状。 (3)基因的位置，____是基因的主要载体，每个染色体含有__________个DNA分子，每个DNA分子含有_________基因，基因在染色体上呈____排列。 4．基因与染色体、DNA、脱氧核苷酸的关系 易错提醒 （1）(1)有些病毒的遗传物质是RNA，如人类免疫缺陷病毒(艾滋病病毒)流感病毒等。对这类病毒而言，基因就是有遗传效应的RNA片段。 (2)并不是所有的DNA片段都是基因，基因必须是有遗传效应的DNA片段。 (3)并不是所有的基因都位于染色体上，叶绿体和线粒体也是基因的载体。 核心知识2 DNA的复制及相关计算 考点1：DNA半保留复制的实验证据 1.对DNA分子复制的猜测 （1）__________复制：新复制出的分子直接形成，完全没有旧的部分； （2）________复制：形成的分子一半是新的，一半是旧的； （3）弥散复制：新复制的分子中新旧都有，但分配是随机组合的 2.实验方法：____________________。 3.实验原理：含15N的双链DNA密度____，含14N的双链DNA密度____，一条链含14N、一条链含15N的双链DNA密度____。 4.实验假设：_______________________。 5.实验预期：离心后应出现3条DNA带 （1）重带（密度最大）：_____________标记的亲代双链DNA。 （2）中带（密度居中）：___________________________标记的子代双链DNA。 （3）轻带（密度最小）：______________________标记的子代双链DNA。 6.实验过程： 7.实验结论：DNA的复制是以____________进行的。 易错提醒 (1)15N无放射性 考点2：DNA复制 1.概念：以__________为模板合成___________的过程。 2.发生时期：在真核生物中，这一过程是在___________，随着染色体的复制而完成的。 3.过程： 4.场所：真核生物的_______、______和_______；原核生物的_____和细胞质。 5.特点：__________________。 6.方向：_____________ 7.意义：DNA通过复制，将__________从亲代细胞传递给子代细胞，从而保持了遗传信息的_______。 8.DNA分子精确复制的原因： （1）DNA独特的________结构提供精确的模板。 （2）_________________原则保证复制准确地进行。 9.DNA复制的拓展： （1）DNA的复制需要引物：_________不能从头合成DNA，而只能从已存在的DNA链的_____延长，因此DNA复制需要_____(在细胞中是一段与模板DNA互补配对的短链_____，PCR中的引物是DNA)。 （2）半不连续复制 ①据图可知，连续复制链(前导链)延伸方向与解旋方向______，不连续复制链(后随链)延伸方向与解旋方向______。 ②后随链合成过程中，先合成的小片段的引物被切除，切除引物留下的空隙由后合成的相邻片段继续延长来补充。各个片段由___________酶将其连成一条完整的DNA子链。 ③切除引物后，子链会比母链短一截(如图中连续复制链)，这就是端粒DNA在每次细胞分裂后缩短的原因，可由_______延长。 （3）双向复制：绝大多数DNA采取_____复制，少数DNA______复制 易错提醒 明辨DNA复制、“剪接”与“水解”中的四种酶 (1)DNA聚合酶：借助母链模板，依据碱基互补配对原则，将单个脱氧核苷酸连接到已有的链上。 (2)DNA连接酶：将多个复制起点所复制出的“DNA片段”“缝合”起来形成磷酸二酯键，即连接“片段”。 (3)限制性内切核酸酶：用于切断DNA双链中主链上的磷酸二酯键。 (4)DNA水解酶：用于将DNA分子水解为脱氧核苷酸。 考点3：“图解法”分析DNA复制相关计算 DNA分子的复制方式为半保留复制，一个DNA分子复制n次，则： 1.DNA分子数： ①子代DNA分子数＝___个。 ②含有亲代DNA链的子代DNA分子数＝___个。 ③不含亲代DNA链的子代DNA分子数＝_______个。 2.脱氧核苷酸链数： ①子代DNA分子中脱氧核苷酸链数＝_________条。 ②亲代脱氧核苷酸链数＝____条。 ③新合成的脱氧核苷酸链数＝(2n＋1－2)条。 3.消耗的脱氧核苷酸数： ①若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，则经过n次复制需要消耗该脱氧核苷酸数为________个。 ②一个DNA分子复制n次后，得到的DNA分子数为2n个，复制(n－1)次后得到的DNA分子数为2n－1个，第n次复制增加的DNA分子数为2n－2n－1＝2n－1个，需要消耗的该脱氧核苷酸数为________个。 易错提醒 DNA复制相关计算的4个易错点 (1)复制次数：注意“DNA复制了n次”和“第n次复制”的区别，前者包括所有的复制，后者只包括最后一次复制。 (2)碱基数目：注意碱基的数目单位是“对”还是“个”。 (3)复制模板：在DNA复制过程中，无论复制了几次，含有亲代脱氧核苷酸单链的DNA分子都只有两个。 (4)关键词语：看清是“DNA分子数”还是“链数”，“含”还是“只含”等关键词。 第三部分 分层专练·靶向攻关 题型专攻·基础题（全国视野，2大题型） 考查重点：DNA的结构与基因的本质、DNA的复制与相关计算。 题型一：DNA的结构与基因的本质 1．（25-26高三·福建·期末）下图为DNA复制中子链的延伸过程，箭头表示酶的移动方向，下列叙述正确的是（     ） A．该酶是DNA聚合酶，沿着B链的5'-端向3'-端移动 B．该酶作用下A链和B链之间形成磷酸二酯键连接在一起 C．图中A链合成后将和B链分别位于两条姐妹染色单体上 D．在真核细胞中这一过程通常在细胞分裂前的间期完成 2．（26-27高三上·山东·开学考试）下列关于DNA分子结构和复制的叙述，正确的是（     ） A．DNA分子中每个脱氧核糖上均连接着两个磷酸基团 B．DNA分子的多样性由碱基互补配对方式决定 C．DNA复制时，两条子链的合成方向都是5′→3′ D．DNA复制只发生在细胞核中，需要解旋酶和DNA聚合酶 3．（25-26高三·天津河北·期末）下列关于双链DNA分子结构的叙述，错误的是（     ） A．同一条链上，相邻五碳糖之间只有1个磷酸基团 B．同一条链上，相邻磷酸基团之间只有1个五碳糖 C．两条链反向平行，相应碱基之间形成磷酸二酯键 D．同一条链上，相邻碱基之间五碳糖比磷酸基团多 4．（25-26高三·广东深圳·期末）深圳科研团队开发了国内首套GB级DNA存储读写一体化系统，实现人工合成DNA存储遗传信息的完整技术闭环搭建。DNA存储技术的关键在于DNA的（    ） A．基本骨架 B．氢键数目 C．碱基排列顺序 D．双螺旋结构 5．（25-26高三·黑龙江哈尔滨·期末）下列有关基因、DNA、染色体的叙述，正确的是（    ） A．一条染色体上可以同时存在2个完全相同的基因 B．对于细胞生物而言，基因是有遗传效应的DNA片段，都位于染色体上 C．人的β-珠蛋白基因由1700个碱基对组成，则其碱基排列顺序有41700种 D．DNA分子空间结构的多样性和特异性是生物多样性和特异性的物质基础 6．（25-26高三·河南郑州·期末）下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的叙述，正确的是（　　） A．真核细胞中染色体是DNA的主要载体，A和T含量较多的DNA分子更稳定 B．基因通常是具有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子上可含有多个基因 C．在DNA分子结构中，与脱氧核糖直接相连的都是一个磷酸基团和一个碱基 D．编码胰岛素的基因由1400对碱基构成，其碱基排列顺序有41400种 题型二：DNA的复制与相关计算 7．（25-26高三·陕西咸阳·期末）已知一个双链DNA分子的腺嘌呤占整个DNA分子碱基总数的26%，其中一条链的腺嘌呤占该链的24%。据此推测，下列分析正确的是（     ） A．无法估计另一条链的腺嘌呤所占比例 B．无法估计另一条链的胞嘧啶所占比例 C．无法估计另一条链的胸腺嘧啶所占比例 D．无法估计整个DNA分子中的鸟嘌呤所占比例 8．（2026高三·广东·学业考试）某双链DNA分子中，鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基的比例为44%，则胸腺嘧啶占全部碱基的比例为（     ） A．28% B．22% C．14% D．11% 9．（25-26高三·山西长治·期中）某同学在学校举办的生物模型大赛中欲对课本中的DNA模型制作实验进行材料创新，用磁力球代表磷酸，方形磁力片代表脱氧核糖，三角形磁力片代表碱基，磁力棒代表化学键和氢键，在网上购买材料时商家给出了四种搭配方案，若要搭建一个含6个碱基对的DNA片段模型应选择方案（     ） A．磁力球30个、方形磁力片18个、三角形磁力片30个、磁力棒60个 B．磁力球12个、方形磁力片36个、三角形磁力片36个、磁力棒16个 C．磁力球20个、方形磁力片10个、三角形磁力片10个、磁力棒60个 D．磁力球10个、方形磁力片20个、三角形磁力片32个、磁力棒46个 10．（25-26高三·山东青岛·期末）亚硝酸盐可使DNA的某些碱基C转变为U(U与A配对)，A转变为I(次黄嘌呤，与C配对)。某双链DNA的两条链分别是①链和②链，①链的一段碱基序列为“5’-AGTCG-3’”，经亚硝酸盐作用后，其中仅一条链中的A、C发生了转变，经两轮复制后，子代DNA片段之一为“-GGTTG-\-CCAAC-”。下列说法错误的是（　　） A．亚硝酸盐作用前，该DNA片段含有8个磷酸二酯键、13个氢键 B．亚硝酸盐作用后，②链中碱基A和碱基C发生了转变 C．亚硝酸盐作用后，两轮复制后产生的异常DNA片段有2个 D．该片段经两轮复制后，共消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸10个 11．（25-26高三·天津河北·期末）图1中DNA分子有a和d两条链，Ⅰ和Ⅱ均是DNA分子复制过程中需要的酶，将图1中某一片段放大后如图2，请回答下列问题： (1)图1中Ⅰ是________酶，Ⅱ是________酶。 (2)图2中，DNA分子的基本骨架由_______（填序号）交替连接而成。 (3)一条脱氧核苷酸链上相邻的碱基A和T之间通过____________连接。 (4)该过程发生的时间主要为____________。 (5)若亲代DNA分子中碱基总数为100对，A+T占60%，则该DNA分子复制4次，共需原料胞嘧啶脱氧核苷酸的数量是______。 (6)若将含的细胞放在只含的培养液中培养，使细胞连续分裂4次，则最终获得的子代DNA分子中，两条链都含的占________。 一年重难·创新题（侧重黑吉辽蒙，辐射全国，单选+不定项+非选择题） 设题创新:人与黑猩猩的某DNA片段进行模拟杂交分析；亚硝酸盐可使DNA的某些碱基突变；DNA的胞嘧啶添加甲基导致DNA甲基化。 1．【人与黑猩猩的某DNA片段进行模拟杂交分析】（25-26高三·山西长治·期中）DNA分子杂交技术是一种具有高灵敏度和高度特异性的研究方法，常用于分子水平研究生物大分子的结构与功能从而阐明生命现象本质。科研人员将人与黑猩猩的某DNA片段进行模拟杂交分析（用黑白两种颜色的圆珠代表A【黑】与T【白】两种碱基，用黑白两种颜色的小正方体代表G【黑】与C【白】两种碱基。按序排列，能杂交的碱基平行摆放，不能杂交的部位展开成环状，结果如图所示）。下列说法错误的是（     ） 黑猩猩：3´TCCGGGGAAGGTTGGCTAAT5´ 人：5´AGGCATAAACCAACCGATTA3´ 大猩猩：3´TCCGGGGAAGGTTGGTCCGG5´（1号链） 5´AGGCCCCTTCCAACCAGGCC3´（2号链） A．DNA分子杂交技术利用了碱基互补配对原则 B．若要对黑猩猩与大猩猩进行DNA分子杂交，应选择大猩猩DNA片段的1号链 C．结合题意推测，大猩猩与人的DNA片段模拟杂交后可形成两个环 D．DNA分子杂交技术可以用来比较分析两种生物的亲缘关系远近 2．【亚硝酸盐可使DNA的某些碱基突变】（25-26高三·山东青岛·期末）亚硝酸盐可使DNA的某些碱基C转变为U(U与A配对)，A转变为I(次黄嘌呤，与C配对)。某双链DNA的两条链分别是①链和②链，①链的一段碱基序列为“5’-AGTCG-3’”，经亚硝酸盐作用后，其中仅一条链中的A、C发生了转变，经两轮复制后，子代DNA片段之一为“-GGTTG-\-CCAAC-”。下列说法错误的是（　　） A．亚硝酸盐作用前，该DNA片段含有8个磷酸二酯键、13个氢键 B．亚硝酸盐作用后，②链中碱基A和碱基C发生了转变 C．亚硝酸盐作用后，两轮复制后产生的异常DNA片段有2个 D．该片段经两轮复制后，共消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸10个 3．【DNA复制的相关计算】（25-26高三·山西长治·期中）某DNA由两条单链1和2构成，共含有n个碱基对，已知G占碱基总数的32%，1号链中的T占全部碱基的7%，下列推断错误的是（     ） A．2号链上的腺嘌呤占该链比值为14% B．该DNA分子中胸腺嘧啶数目为36%×n C．该DNA分子第三次复制，共消耗胞嘧啶数目为（8×32%）n D．该DNA分子两条链的（A+G）/（T+C）的值相同 4．【DNA复制的相关计算】（25-26高三·安徽·期末）关于下图DNA分子片段的说法错误的是（     ） A．DNA聚合酶的作用是形成①②处的化学键，解旋酶作用于③处的化学键 B．“G”是鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸 C．若该DNA分子中一条链上G+C=56%，则无法确定整个DNA分子中T的含量 D．把此DNA放在含15N的培养液中复制两代，子代中含15N的DNA占100% 5．【细菌分裂过程的相关计算】（25-26高三·云南曲靖·开学考试）将长期在含的培养液中生长的细菌接种到的培养液中培养。已知该细菌某一DNA片段有200个碱基，其中一条链中C+G占该链比例为20%，该细菌连续分裂三次，下列叙述正确的是（     ） A．子代细菌DNA中含的DNA分子数占1/3 B．子代细菌DNA中含的DNA分子数占3/4 C．分裂三次后每条染色体中的两条染色单体均含标记 D．该DNA片段复制三次需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸560个 6．【DNA的胞嘧啶添加甲基导致DNA甲基化】（25-26高三·天津红桥·期末）如图所示，在DNMT3（一种甲基转移酶）的催化下，DNA的胞嘧啶被选择性地添加甲基导致DNA甲基化，使染色质高度螺旋化，进而使DNA失去转录活性，下列有关叙述错误的是（     ） A．DNA甲基化可能会影响细胞分化，进而影响个体的发育过程 B．DNA甲基化可能会干扰RNA聚合酶对DNA相关区域的识别和结合 C．胞嘧啶和5'甲基胞嘧啶在DNA中都可以与鸟嘌呤互补配对 D．某基因含500个碱基对，其中某条链中C占26%、G占32%，则此DNA片段在第3次复制过程中需消耗1470个腺嘌呤脱氧核苷酸 7．【DNA的测序】（2026·陕西榆林·二模）如图甲表示某DNA分子片段一条链的碱基序列，图乙是对图甲DNA一条链碱基序列的测序结果，图丙是用相同的测序方法测定的另一个DNA分子片段一条链的碱基序列。下列分析错误的是（　　） A．图甲DNA分子双链片段上有4个腺嘌呤、5个胞嘧啶 B．图甲DNA片段第3次复制，需要21个游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸 C．图丙DNA分子片段一条链的碱基序列为-TCGTAGCTA- D．图乙和图丙的测序结果可以体现DNA分子的特异性 8．【DNA复制的假说】（26-27高三·湖北十堰·开学考试）关于DNA分子的复制方式主要有两种假说，如图1所示。科学家运用同位素标记、密度梯度离心等方法研究DNA复制的机制。请回答问题： (1)研究者将大肠杆菌在含有15NH4Cl的培养液中培养一段时间，使大肠杆菌繁殖多代（大肠杆菌约20分钟繁殖一代）。培养液中的N可被大肠杆菌用于合成_______，进一步作为DNA复制的原料。 (2)从上述培养液中取部分菌液，提取大肠杆菌DNA（图2A）。经密度梯度离心后，测定溶液的紫外光吸收光谱（注：紫外光吸收光谱的峰值位置即为离心管中DNA的主要分布位置，峰值越大，表明该位置的DNA数量越多），结果如图3a所示，峰值出现在离心管的P处。此时大肠杆菌内DNA分子两条链被15N标记的情况是______________。 (3)将图2A中的大肠杆菌转移到含有14NH4Cl的培养液中继续培养（图2B）。在培养到6、13、20分钟时，分别取样，提取大肠杆菌DNA，经密度梯度离心后，测定紫外光吸收光谱，结果如图3中b、c、d所示。 ①若全保留复制这一假说成立，则20分钟和40分钟时紫外光吸收光谱的峰值个数及峰值的位置与点P的关系分别为______________。 A．峰值个数为1，峰值出现在P点的位置 B．峰值个数为2，一个峰值出现在P点的位置，另一个峰值出现在Q点上方 C．峰值个数为1，峰值出现在Q点的位置 D．峰值个数为2，一个峰值出现在P点的位置，另一个峰值出现在Q点的位置 ②现有实验结果________（选填“是”或“否”）支持半保留复制假说。 ③根据半保留复制，40分钟时测定的DNA紫外吸收光谱预期峰值的位置是______________。 (4)在噬菌体侵染细菌的实验中，先将40个普通噬菌体（放在含32P的培养基中的大肠杆菌中）培养若干代。将其中400个双链均被标记的噬菌体侵染大肠杆菌（未被标记），由于____________________（填原因），细菌完全裂解，得到了4000个子代噬菌体，请问含32P的噬菌体所占比例最多为________%。 三年真题·压轴题（侧重黑吉辽蒙，辐射全国） 高频考点：DNA的结构；DNA的复制过程和特点。 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·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 4．（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 5．（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 6．（2024·北京·高考真题）摩尔根和他的学生们绘出了第一幅基因位置图谱，示意图如图，相关叙述正确的是（    ）    果蝇X染色体上一些基因的示意图 A．所示基因控制的性状均表现为伴性遗传 B．所示基因在Y染色体上都有对应的基因 C．所示基因在遗传时均不遵循孟德尔定律 D．四个与眼色表型相关基因互为等位基因 7．（2025·贵州·高考真题）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 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 第18讲 DNA的结构、复制与基因的本质 分层专练·靶向攻关 题型专攻·基础题（全国视野，2大题型） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D C C C A B B A A B 11.【答案】(1) 解旋 DNA聚合 (2)②③ (3)脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖 (4)有丝分裂前的间期或减数分裂Ⅰ前的间期 (5)600 (6)7/8 一年重难·创新题（侧重黑吉辽蒙，辐射全国，单选+不定项+非选择题） 题号 1 2 3 4 5 6 7 答案 B B D C D D B 8.【答案】(1)脱氧（核糖）核苷酸 (2)两条链均被15N标记 (3) B 是 一个峰值出现在Q点，一个峰值在Q点的上方 (4) 培养时间过长 20 三年真题·压轴题（侧重黑吉辽蒙，辐射全国，单选+多选+非选择题） 题号 1 2 3 4 5 6 7 答案 D A B C C A B 学科网（北京）股份有限公司 $ 第18讲 DNA的结构、复制与基因的本质 第一部分 五年考情·精准定向 黑吉辽蒙考情概览 黑吉辽蒙热点情境 黑吉辽蒙备考策略 第二部分 两大核心·主干速记 一图串联·核心梳理·易错辨析 核心01 DNA的结构与基因的本质 核心02 DNA的复制与相关计算 第三部分 分层专练·靶向攻关 题型专攻·基础题（全国视野，2大题型） 一年重难·创新题（侧重黑吉辽蒙，辐射全国，单选+不定项+非选择题） 三年真题·压轴题（侧重黑吉辽蒙，辐射全国，含2026年高考真题） 第一部分 五年考情·精准定向 考情概览 新课标要求 考题统计 1.构建DNA双螺旋结构模型，阐明DNA作为遗传物质所具有的结构特点，阐明DNA通过复制传递遗传信息。 2．掌握DNA复制过程及DNA复制过程中相关数量的计算，提高逻辑分析和计算能力；分析相关资料，理解基因通常是有遗传效应的DNA片段。 3．运用假说—演绎法探究DNA的复制方式。 2026·贵州·DNA的复制过程 2026·广东·DNA的结构和特点 2026·山东·DNA的结构和特点 2026·河南·DNA的复制过程、特点 2026·安徽·DNA的复制过程、特点 2024·北京·染色体、DNA和核苷酸的关系 1．考查频次：近5年黑吉辽蒙新高考没有出题，其他地区命题较频繁，属于高频考点，从命题题型和内容上看，试题以选择题到实验大题均有涉及。 2．考查要点：查内容聚焦板块： （1）DNA的双螺旋结构模型； （2）DNA分子结构特点及计算； （3）DNA半保留复制的实验； （4）DNA复制的过程及计算等。 热点情境 本地情境素材： 素材1：黑龙江黑土大豆（高频农业情境，选择题、大题） 背景：黑龙江是我国大豆主产区，中科院东北地理所开展大豆分子育种，挖掘高蛋白、耐低温大豆基因，解析大豆根瘤菌DNA特征，培育适配黑土地的大豆品种 。 命题情景1 DNA结构+碱基计算 科研人员测定黑龙江主栽大豆“黑河43”某段核DNA，其中G占28%。 设问方向： 计算A、T、C所占比例；判断氢键多少，GC含量与DNA热稳定性（东北春季低温，DNA稳定性）； DNA外侧脱氧核糖‑磷酸骨架，内侧碱基对；反向平行双螺旋结构； 区分：DNA分子全部片段≠基因；基因是有遗传效应的DNA片段，大豆的蛋白、油脂合成基因属于基因片段，其余大量片段无遗传效应。 命题情景2 DNA复制（大豆根尖细胞） 大豆根尖分生区细胞进行有丝分裂，DNA半保留复制。用¹⁵N标记大豆DNA，转移普通培养基培养。 设问： DNA复制条件：模板、解旋酶、DNA聚合酶、4种脱氧核苷酸、ATP；半保留复制、边解旋边复制；子链沿5'→3'延伸； 复制n代，计算需要游离某种脱氧核苷酸数量； 联系PCR扩增大豆目的基因：PCR模拟体内DNA复制，高温解旋，不需要解旋酶，Taq耐高温DNA聚合酶。 命题情景3 基因的本质 科研人员克隆大豆高蛋白基因，将该DNA片段导入普通大豆。 设问： 基因的本质：有遗传效应的DNA片段；基因在DNA上线性排列； 染色体‑DNA‑基因‑脱氧核苷酸四者概念辨析； 大豆根瘤菌（原核）：环状DNA，无染色体，基因裸露在拟核。 备考策略 1、夯实科学史，厘清实验逻辑 重点吃透DNA双螺旋构建、梅塞尔森‑斯塔尔半保留复制实验、噬菌体侵染细菌实验。不要死记结论，要理解实验思路、同位素标记对象、离心结果、对照组设置，高考常以科学史作为命题情境，区分半保留与全保留复制的预期结果。 2、立足模型，抓准结构细节，突破易错点 熟练识别DNA结构示意图，分清脱氧核糖、磷酸、碱基、磷酸二酯键、氢键。牢记：A‑T2个氢键，G‑C3个氢键，GC含量越高DNA稳定性越强；双链反向平行；基因是有遗传效应的DNA片段，DNA≠基因，区分染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的层级关系，规避“DNA所有片段都是基因”这类高频陷阱。 3、吃透DNA复制，攻克计算难点 掌握复制的条件、特点（半保留复制、边解旋边复制）、子链5'→3'延伸方向。熟练掌握复制n代后，游离脱氧核苷酸的计算；区分体内DNA复制与PCR技术的异同（解旋方式、酶、引物），本土题常结合育种PCR情景考查。 4、对接本土新情境，学会剥题抓考点 黑龙江考题喜欢结合大豆育种、东北虎保护、黑土微生物、PCR育种等本地素材。做题不要被长背景迷惑，剥离情境外壳，提取核心考点：不管是大豆还是东北虎，考查的依旧是DNA结构、碱基计算、复制特点、基因本质，训练“读材料→定位知识点”的能力。 5、对比辨析，整理易混概念清单 整理易混点：原核与真核DNA区别（环状/线性、有无染色体）；氢键与磷酸二酯键分别由什么酶破坏、合成；复制、转录的模板、场所原料差异；核DNA与线粒体DNA的特点。把错题归类，重点纠正概念理解类错误。 6、重视图表题型，规范答题术语 本模块图表题多：DNA结构图、复制叉图、离心结果图、概念关系图。识图时找准化学键、模板链方向；填空题严格使用教材原话，例如写准“有遗传效应的DNA片段”“半保留复制”“反向平行”，拒绝口语化表达，避免答题丢分。 。 第二部分 三大核心·主干速记 内容速览：DNA的结构与基因的本质、DNA的复制与相关计算。 一图串联 核心梳理 核心知识1 DNA的结构与基因的本质 考点1：DNA双螺旋结构模型的构建 1.构建者：沃森和克里克 2.构建依据： (1)DNA是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链，这4种脱氧核苷酸分别含有A、T、G、C 4种碱基。 (2)威尔金斯和富兰克林提供的DNA衍射图谱表明DNA分子呈螺旋结构。 (3)奥地利生物化学家查哥夫测定DNA的分子组成，发现在不同物种中四种碱基的含量不同，但是A和T的含量总是相等的，C和G的含量也相等。 3.构建过程： 考点2：DNA的结构及特点 1.组成元素：C、H、O、N、P 2.小分子：磷酸、脱氧核糖、含氮碱基（A、T、G、C） 3.基本单位：4种脱氧核苷酸 4.结构： (1)DNA通常是由两条单链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。 (2)DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。 (3)两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对具有一定规律：A一定与T配对，G一定与C配对。碱基之间的这种一一对应的关系，叫作碱基互补配对原则。 5.结构特点： (1)稳定性：DNA分子有独特而稳定的双螺旋结构。 (2)多样性：碱基对的排列顺序多种多样。 (3)特异性：每一个DNA分子都具有特定的碱基序列，不同的DNA分子，其碱基排列顺序是不同的。 6．DNA分子的碱基互补配对原则及相关计算： (1)碱基互补配对原则：A一定与T配对，G一定与C配对。 (2)四个计算规律 ①规律一：一个双链DNA分子中，A＝T、C＝G，则A＋G＝C＋T，即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。 ②规律二：在双链DNA分子中，互补的两碱基之和(如A＋T或C＋G)占全部碱基的比值等于其任何一条单链中该种碱基比例的比值，且等于其转录形成的mRNA(T换为U)中该种碱基比例的比值。 ③规律三：在DNA双链中，一条单链的(A1＋G1)/(T1＋C1)的值与其互补单链的(A2＋G2)/(T2＋C2)的值互为倒数关系。但在整个DNA分子中该比值等于1。 ④规律四：在DNA双链中，一条单链的(A1＋T1)/(G1＋C1)的值，与该互补链的(A2＋T2)/(G2＋C2)的值是相等的，与整个DNA分子中的(A＋T)/(G＋C)的值是相等的。 易错提醒 （1） DNA结构的两种关系和两种化学键 考点3：基因的本质 1.基因本质：基因通常是具有遗传效应的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　。 2．DNA片段中的遗传信息：遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中；碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA的多样性，而碱基特定的排列顺序，又构成了每个DNA分子的特异性。 3．基因与DNA的关系： (1)从数量上看，每个DNA分子上有多个基因。 (2)从功能上看，基因是有遗传效应的DNA片段，能控制生物的性状。 (3)基因的位置，染色体是基因的主要载体，每个染色体含有1(或2)个DNA分子，每个DNA分子含有多个基因，基因在染色体上呈线性排列。 4．基因与染色体、DNA、脱氧核苷酸的关系 易错提醒 （1）(1)有些病毒的遗传物质是RNA，如人类免疫缺陷病毒(艾滋病病毒)流感病毒等。对这类病毒而言，基因就是有遗传效应的RNA片段。 (2)并不是所有的DNA片段都是基因，基因必须是有遗传效应的DNA片段。 (3)并不是所有的基因都位于染色体上，叶绿体和线粒体也是基因的载体。 核心知识2 DNA的复制及相关计算 考点1：DNA半保留复制的实验证据 1.对DNA分子复制的猜测 （1）全保留复制：新复制出的分子直接形成，完全没有旧的部分； （2）半保留复制：形成的分子一半是新的，一半是旧的； （3）弥散复制：新复制的分子中新旧都有，但分配是随机组合的 2.实验方法：　同位素标记技术和离心技术　。 3.实验原理：含15N的双链DNA密度大，含14N的双链DNA密度小，一条链含14N、一条链含15N的双链DNA密度居中。 4.实验假设：　DNA以半保留的方式复制　。 5.实验预期：离心后应出现3条DNA带 （1）重带（密度最大）：　两条链都为15N　标记的亲代双链DNA。 （2）中带（密度居中）：　一条链为14N标记、另一条链为15N　标记的子代双链DNA。 （3）轻带（密度最小）：　两条链都为14N　标记的子代双链DNA。 6.实验过程： 7.实验结论：DNA的复制是以半保留的方式进行的。 易错提醒 (1)15N无放射性 考点2：DNA复制 1.概念：以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。 2.发生时期：在真核生物中，这一过程是在细胞分裂前的间期，随着染色体的复制而完成的。 3.过程： 4.场所：真核生物的细胞核、线粒体和叶绿体；原核生物的拟核和细胞质。 5.特点：边解旋边复制、半保留复制。 6.方向： 7.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。 8.DNA分子精确复制的原因： （1）DNA独特的双螺旋结构提供精确的模板。 （2）碱基互补配对原则保证复制准确地进行。 9.DNA复制的拓展： （1）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)。 （2）半不连续复制 ①据图可知，连续复制链(前导链)延伸方向与解旋方向相同，不连续复制链(后随链)延伸方向与解旋方向相反。 ②后随链合成过程中，先合成的小片段的引物被切除，切除引物留下的空隙由后合成的相邻片段继续延长来补充。各个片段由DNA连接酶将其连成一条完整的DNA子链。 ③切除引物后，子链会比母链短一截(如图中连续复制链)，这就是端粒DNA在每次细胞分裂后缩短的原因，可由端粒酶延长。 （3）双向复制：绝大多数DNA采取双向复制，少数DNA单向复制 易错提醒 明辨DNA复制、“剪接”与“水解”中的四种酶 (1)DNA聚合酶：借助母链模板，依据碱基互补配对原则，将单个脱氧核苷酸连接到已有的链上。 (2)DNA连接酶：将多个复制起点所复制出的“DNA片段”“缝合”起来形成磷酸二酯键，即连接“片段”。 (3)限制性内切核酸酶：用于切断DNA双链中主链上的磷酸二酯键。 (4)DNA水解酶：用于将DNA分子水解为脱氧核苷酸。 考点3：“图解法”分析DNA复制相关计算 DNA分子的复制方式为半保留复制，一个DNA分子复制n次，则： 1.DNA分子数： ①子代DNA分子数＝2n个。 ②含有亲代DNA链的子代DNA分子数＝2个。 ③不含亲代DNA链的子代DNA分子数＝(2n－2)个。 2.脱氧核苷酸链数： ①子代DNA分子中脱氧核苷酸链数＝2n＋1条。 ②亲代脱氧核苷酸链数＝2条。 ③新合成的脱氧核苷酸链数＝(2n＋1－2)条。 3.消耗的脱氧核苷酸数： ①若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，则经过n次复制需要消耗该脱氧核苷酸数为m×(2n－1)个。 ②一个DNA分子复制n次后，得到的DNA分子数为2n个，复制(n－1)次后得到的DNA分子数为2n－1个，第n次复制增加的DNA分子数为2n－2n－1＝2n－1个，需要消耗的该脱氧核苷酸数为m·2n－1个。 易错提醒 DNA复制相关计算的4个易错点 (1)复制次数：注意“DNA复制了n次”和“第n次复制”的区别，前者包括所有的复制，后者只包括最后一次复制。 (2)碱基数目：注意碱基的数目单位是“对”还是“个”。 (3)复制模板：在DNA复制过程中，无论复制了几次，含有亲代脱氧核苷酸单链的DNA分子都只有两个。 (4)关键词语：看清是“DNA分子数”还是“链数”，“含”还是“只含”等关键词。 第三部分 分层专练·靶向攻关 题型专攻·基础题（全国视野，2大题型） 考查重点：DNA的结构与基因的本质、DNA的复制与相关计算。 题型一：DNA的结构与基因的本质 1．（25-26高三·福建·期末）下图为DNA复制中子链的延伸过程，箭头表示酶的移动方向，下列叙述正确的是（     ） A．该酶是DNA聚合酶，沿着B链的5'-端向3'-端移动 B．该酶作用下A链和B链之间形成磷酸二酯键连接在一起 C．图中A链合成后将和B链分别位于两条姐妹染色单体上 D．在真核细胞中这一过程通常在细胞分裂前的间期完成 【答案】D 【详解】A、该酶为DNA聚合酶，子链合成方向为，因此酶沿模板链B链的端向端移动，A错误； B、DNA聚合酶催化的是同一条脱氧核苷酸链上相邻脱氧核苷酸之间磷酸二酯键的形成，A链和B链之间通过氢键连接，B错误； C、DNA为半保留复制，新合成的A链与模板B链结合形成一个子代DNA分子，位于同一条染色单体上，两条姐妹染色单体分别含两个不同的子代DNA分子，C错误； D、真核细胞中DNA复制通常发生在有丝分裂前的间期和减数第一次分裂前的间期，即细胞分裂前的间期，D正确。 2．（26-27高三上·山东·开学考试）下列关于DNA分子结构和复制的叙述，正确的是（     ） A．DNA分子中每个脱氧核糖上均连接着两个磷酸基团 B．DNA分子的多样性由碱基互补配对方式决定 C．DNA复制时，两条子链的合成方向都是5′→3′ D．DNA复制只发生在细胞核中，需要解旋酶和DNA聚合酶 【答案】C 【详解】A、DNA分子中，绝大多数脱氧核糖连接两个磷酸基团，但每条链末端的脱氧核糖只连接一个磷酸基团，A错误； B、DNA分子的多样性由碱基对的排列顺序决定，而非碱基互补配对方式（碱基互补配对方式是所有DNA分子共有的），B错误； C、DNA复制时，由于DNA聚合酶只能催化核苷酸从5'→3'方向延伸，因此两条子链的合成方向均为5'→3'，C正确； D、DNA复制不仅发生在细胞核中，线粒体和叶绿体中也存在DNA复制，D错误。 3．（25-26高三·天津河北·期末）下列关于双链DNA分子结构的叙述，错误的是（     ） A．同一条链上，相邻五碳糖之间只有1个磷酸基团 B．同一条链上，相邻磷酸基团之间只有1个五碳糖 C．两条链反向平行，相应碱基之间形成磷酸二酯键 D．同一条链上，相邻碱基之间五碳糖比磷酸基团多 【答案】C 【详解】A、双链DNA单链的基本骨架由磷酸和五碳糖交替连接构成，相邻的两个五碳糖之间通过1个磷酸基团形成磷酸二酯键相连，A正确； B、同一条链中磷酸与五碳糖交替排列，因此相邻两个磷酸基团之间仅间隔1个五碳糖，B正确； C、DNA的两条链反向平行，互补配对的相应碱基之间通过氢键连接，磷酸二酯键是连接同一条链上相邻核苷酸的化学键，C错误； D、同一条链上相邻碱基的连接路径为“碱基1-五碳糖1-磷酸-五碳糖2-碱基2”，相邻碱基之间包含2个五碳糖、1个磷酸基团，五碳糖数量比磷酸基团多，D正确。 4．（25-26高三·广东深圳·期末）深圳科研团队开发了国内首套GB级DNA存储读写一体化系统，实现人工合成DNA存储遗传信息的完整技术闭环搭建。DNA存储技术的关键在于DNA的（    ） A．基本骨架 B．氢键数目 C．碱基排列顺序 D．双螺旋结构 【答案】C 【详解】A、DNA的基本骨架由磷酸和脱氧核糖交替连接构成，所有DNA的基本骨架结构一致，无法承载多样化的存储信息，A错误； B、氢键是双链DNA中互补碱基之间的作用力，其数目仅和碱基类型相关，不具备储存信息的功能，B错误； C、DNA的信息储存在碱基的排列顺序中，不同的碱基排列顺序可以对应编码不同的信息，是DNA存储技术的核心，C正确； D、双螺旋结构是双链DNA共有的稳定空间结构，无法携带差异化的存储信息，D错误。 5．（25-26高三·黑龙江哈尔滨·期末）下列有关基因、DNA、染色体的叙述，正确的是（    ） A．一条染色体上可以同时存在2个完全相同的基因 B．对于细胞生物而言，基因是有遗传效应的DNA片段，都位于染色体上 C．人的β-珠蛋白基因由1700个碱基对组成，则其碱基排列顺序有41700种 D．DNA分子空间结构的多样性和特异性是生物多样性和特异性的物质基础 【答案】A 【详解】A、染色体复制后、着丝粒分裂前，一条染色体含有两条姐妹染色单体，携带两个完全相同的基因，因此一条染色体上可以同时存在2个完全相同的基因，A正确； B、对于细胞生物而言，基因是有遗传效应的DNA片段，但真核生物线粒体、叶绿体中的基因，以及原核生物的基因都不位于染色体上，并非所有基因都位于染色体上，B错误； C、人的β-珠蛋白基因是特定功能的基因，其碱基排列顺序是固定唯一的，是含1700个碱基对的DNA片段所有可能的碱基排列顺序总数，不是某一特定基因的排列顺序种类数，C错误； D、DNA分子的空间结构为统一的规则双螺旋结构，不存在多样性，DNA分子碱基对排列顺序的多样性和特异性才是生物多样性和特异性的物质基础，D错误。 6．（25-26高三·河南郑州·期末）下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的叙述，正确的是（　　） A．真核细胞中染色体是DNA的主要载体，A和T含量较多的DNA分子更稳定 B．基因通常是具有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子上可含有多个基因 C．在DNA分子结构中，与脱氧核糖直接相连的都是一个磷酸基团和一个碱基 D．编码胰岛素的基因由1400对碱基构成，其碱基排列顺序有41400种 【答案】B 【详解】A、真核细胞中染色体是DNA的主要载体表述正确，但A与T之间通过2个氢键连接，G与C之间通过3个氢键连接，G和C含量更多的DNA分子稳定性更高，A错误； B、基因通常是具有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子上可存在多个具有遗传效应的片段，即一个DNA分子上可含有多个基因，B正确； C、DNA分子结构中，仅每条链末端的脱氧核糖仅连接1个磷酸基团和1个碱基，链中间的脱氧核糖会直接连接2个磷酸基团和1个碱基，C错误； D、编码胰岛素的基因的碱基排列顺序是特定的，仅1种，41400是1400对碱基随机排列的总可能种类，不适用于特定基因，D错误。 题型二：DNA的复制与相关计算 7．（25-26高三·陕西咸阳·期末）已知一个双链DNA分子的腺嘌呤占整个DNA分子碱基总数的26%，其中一条链的腺嘌呤占该链的24%。据此推测，下列分析正确的是（     ） A．无法估计另一条链的腺嘌呤所占比例 B．无法估计另一条链的胞嘧啶所占比例 C．无法估计另一条链的胸腺嘧啶所占比例 D．无法估计整个DNA分子中的鸟嘌呤所占比例 【答案】B 【详解】A、已知双链DNA腺嘌呤总占比26%，其中一条链腺嘌呤占24%，则另一条链腺嘌呤占比为，A错误； B、一个双链DNA分子的腺嘌呤占整个DNA分子碱基总数的26%，则可推知A＋T占整个DNA分子碱基总数的52%。因为G和C的数量相等，整个DNA分子胞嘧啶总占比为，即两条链胞嘧啶占比的平均值为24%，但无单链的鸟嘌呤或胞嘧啶占比数据，无法估计另一条链的胞嘧啶占比，B正确； C、已知链的腺嘌呤与互补链的胸腺嘧啶配对，因此另一条链的胸腺嘧啶占比等于已知链的腺嘌呤占比24%，C错误； D、结合B选项的分析，整个DNA分子中鸟嘌呤占比为，D错误。 8．（2026高三·广东·学业考试）某双链DNA分子中，鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基的比例为44%，则胸腺嘧啶占全部碱基的比例为（     ） A．28% B．22% C．14% D．11% 【答案】A 【详解】根据双链DNA分子的碱基互补配对原则，腺嘌呤（A）与胸腺嘧啶（T）配对，鸟嘌呤（G）与胞嘧啶（C）配对，因此存在、的数量关系，全部碱基总和为100%。 已知G+C占全部碱基的44%，则A+T的总占比为，结合的数量关系，可得T占全部碱基的比例为，A正确，BCD错误。 9．（25-26高三·山西长治·期中）某同学在学校举办的生物模型大赛中欲对课本中的DNA模型制作实验进行材料创新，用磁力球代表磷酸，方形磁力片代表脱氧核糖，三角形磁力片代表碱基，磁力棒代表化学键和氢键，在网上购买材料时商家给出了四种搭配方案，若要搭建一个含6个碱基对的DNA片段模型应选择方案（     ） A．磁力球30个、方形磁力片18个、三角形磁力片30个、磁力棒60个 B．磁力球12个、方形磁力片36个、三角形磁力片36个、磁力棒16个 C．磁力球20个、方形磁力片10个、三角形磁力片10个、磁力棒60个 D．磁力球10个、方形磁力片20个、三角形磁力片32个、磁力棒46个 【答案】A 【详解】搭建6个碱基对的DNA片段的最低材料需求：6个碱基对对应12个脱氧核苷酸，每个脱氧核苷酸由1个磷酸、1个脱氧核糖、1个碱基组成，因此最少需要12个磷酸（磁力球）、12个脱氧核糖（方形磁力片）、12个碱基（三角形磁力片）。磁力棒最低需求：①每个脱氧核苷酸内部脱氧核糖与磷酸、脱氧核糖与碱基各形成1个化学键，共12×2=24个；②两条链的磷酸二酯键共（6-1）×2=10个；③碱基对间氢键最少为6×2=12个（全为A-T碱基对），因此最少需要磁力棒24+10+12=46个。A正确，BCD错误。 10．（25-26高三·山东青岛·期末）亚硝酸盐可使DNA的某些碱基C转变为U(U与A配对)，A转变为I(次黄嘌呤，与C配对)。某双链DNA的两条链分别是①链和②链，①链的一段碱基序列为“5’-AGTCG-3’”，经亚硝酸盐作用后，其中仅一条链中的A、C发生了转变，经两轮复制后，子代DNA片段之一为“-GGTTG-\-CCAAC-”。下列说法错误的是（　　） A．亚硝酸盐作用前，该DNA片段含有8个磷酸二酯键、13个氢键 B．亚硝酸盐作用后，②链中碱基A和碱基C发生了转变 C．亚硝酸盐作用后，两轮复制后产生的异常DNA片段有2个 D．该片段经两轮复制后，共消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸10个 【答案】B 【详解】A、磷酸二酯键数：每条单链5个核苷酸含4个磷酸二酯键，两条链共8个；氢键数：原片段有2个A-T碱基对（各含2个氢键）、3个G-C碱基对（各含3个氢键），总氢键数=2×2+3×3=13个，A正确； B、根据子代异常片段“-GGTTG-/-CCAAC-”推导突变链：若①链发生突变，A变为I（与C配对）、C变为U（与A配对），突变后①链为IGTUG，经两次复制可得到题目给出的异常子代片段；若②链突变无法得到该子代片段，因此发生转变的是①链而非②链，B错误； C、DNA为半保留复制，仅一条链突变，第一轮复制得到1个正常DNA、1个杂合异常DNA；第二轮复制，正常DNA产生2个正常DNA，杂合异常DNA产生1个杂合异常DNA、1个纯合异常DNA，最终共2个异常DNA，C正确； D、突变后原①链的C变为U，原模板DNA总C数为2个；两轮复制共得到4个DNA，总C数为4×3=12个，因此消耗游离胞嘧啶脱氧核苷酸数=12-2=10个，D正确。 11．（25-26高三·天津河北·期末）图1中DNA分子有a和d两条链，Ⅰ和Ⅱ均是DNA分子复制过程中需要的酶，将图1中某一片段放大后如图2，请回答下列问题： (1)图1中Ⅰ是________酶，Ⅱ是________酶。 (2)图2中，DNA分子的基本骨架由_______（填序号）交替连接而成。 (3)一条脱氧核苷酸链上相邻的碱基A和T之间通过____________连接。 (4)该过程发生的时间主要为____________。 (5)若亲代DNA分子中碱基总数为100对，A+T占60%，则该DNA分子复制4次，共需原料胞嘧啶脱氧核苷酸的数量是______。 (6)若将含的细胞放在只含的培养液中培养，使细胞连续分裂4次，则最终获得的子代DNA分子中，两条链都含的占________。 【答案】(1) 解旋 DNA聚合 (2)②③ (3)脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖 (4)有丝分裂前的间期或减数分裂Ⅰ前的间期 (5)600 (6)7/8 【详解】（1）由图1可看出DNA复制时，解旋酶打开一段链，DNA聚合酶以母链为模板合成一段子链，I是解旋酶，II能够催化DNA子链的形成，属于DNA聚合酶。 （2）图2中，DNA分子的基本骨架由脱氧核糖和磷酸连接排列在外侧构成基本骨架，在图2中脱氧核糖是②，磷酸是③，所以DNA分子的基本骨架是由②③交替连接而成。 （3）在DNA分子中互补的两条链中相邻的两个碱基之间通过氢键相连，而位于一条脱氧核苷酸链上相邻的碱基A和T之间通过脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖连接。 （4）图示为DNA复制，DNA分子的复制发生在细胞分裂的间期，包含有丝分裂前的间期或减数分裂Ⅰ前的间期。 （5）若亲代DNA分子中碱基总数为100对，则碱基总数是200个，A+T占60%，则G+C占40%，又因G=C，所以C=G=40%×200×1/2=40，则该DNA分子复制4次，产生的DNA分子数是24=16个，因DNA分子的复制方式是半保留复制，所以新增加的DNA分子数是15个，共需原料胞嘧啶脱氧核苷酸数量是40×15=600。 （6）若将含14N的细胞放在只含15N的环境中培养，使细胞连续分裂4次，子代DNA分子数是24=16个，因DNA分子是半保留复制，所以两条链都含15N的DNA分子是14个，则最终获得的子代DNA分子中，两条链都含15N的占14/16=7/8。 一年重难·创新题（侧重黑吉辽蒙，辐射全国，单选+不定项+非选择题） 设题创新:人与黑猩猩的某DNA片段进行模拟杂交分析；亚硝酸盐可使DNA的某些碱基突变；DNA的胞嘧啶添加甲基导致DNA甲基化。 1．【人与黑猩猩的某DNA片段进行模拟杂交分析】（25-26高三·山西长治·期中）DNA分子杂交技术是一种具有高灵敏度和高度特异性的研究方法，常用于分子水平研究生物大分子的结构与功能从而阐明生命现象本质。科研人员将人与黑猩猩的某DNA片段进行模拟杂交分析（用黑白两种颜色的圆珠代表A【黑】与T【白】两种碱基，用黑白两种颜色的小正方体代表G【黑】与C【白】两种碱基。按序排列，能杂交的碱基平行摆放，不能杂交的部位展开成环状，结果如图所示）。下列说法错误的是（     ） 黑猩猩：3´TCCGGGGAAGGTTGGCTAAT5´ 人：5´AGGCATAAACCAACCGATTA3´ 大猩猩：3´TCCGGGGAAGGTTGGTCCGG5´（1号链） 5´AGGCCCCTTCCAACCAGGCC3´（2号链） A．DNA分子杂交技术利用了碱基互补配对原则 B．若要对黑猩猩与大猩猩进行DNA分子杂交，应选择大猩猩DNA片段的1号链 C．结合题意推测，大猩猩与人的DNA片段模拟杂交后可形成两个环 D．DNA分子杂交技术可以用来比较分析两种生物的亲缘关系远近 【答案】B 【详解】A、DNA分子杂交技术是将具有互补碱基序列的不同来源的DNA单链或RNA单链放在同一溶液中，通过碱基互补配对形成杂合双链的过程，利用了碱基互补配对原则，A正确； B、黑猩猩的碱基序列为3'TCCGGGGAAGGTTGGCTAAT5'，大猩猩1号链碱基序列为3'TCCGGGGAAGGTTGGTCCGG5'，二者为同向同源序列，无法直接互补配对，黑猩猩的互补单链（5'→3'方向）可与大猩猩1号链互补配对，B错误； C、结合题意，人链为5'AGGCATAAACCAACCGATTA3'，大猩猩1号链：3'TCCGGGGAAGGTTGGTCCGG5'，大猩猩2号链：5'AGGCCCCTTCCAACCAGGCC3'。大猩猩1号链（3'→5'）与人的给定单链（5'→3'）配对时存在两个被互补区段隔开的不匹配区域，可形成两个环，C正确； D、DNA分子杂交技术中，亲缘关系越近的生物，其DNA分子的互补程度越高，形成的杂合双链越多，所以可以用来比较分析两种生物的亲缘关系远近，D正确。 2．【亚硝酸盐可使DNA的某些碱基突变】（25-26高三·山东青岛·期末）亚硝酸盐可使DNA的某些碱基C转变为U(U与A配对)，A转变为I(次黄嘌呤，与C配对)。某双链DNA的两条链分别是①链和②链，①链的一段碱基序列为“5’-AGTCG-3’”，经亚硝酸盐作用后，其中仅一条链中的A、C发生了转变，经两轮复制后，子代DNA片段之一为“-GGTTG-\-CCAAC-”。下列说法错误的是（　　） A．亚硝酸盐作用前，该DNA片段含有8个磷酸二酯键、13个氢键 B．亚硝酸盐作用后，②链中碱基A和碱基C发生了转变 C．亚硝酸盐作用后，两轮复制后产生的异常DNA片段有2个 D．该片段经两轮复制后，共消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸10个 【答案】B 【详解】A、磷酸二酯键数：每条单链5个核苷酸含4个磷酸二酯键，两条链共8个；氢键数：原片段有2个A-T碱基对（各含2个氢键）、3个G-C碱基对（各含3个氢键），总氢键数=2×2+3×3=13个，A正确； B、根据子代异常片段“-GGTTG-/-CCAAC-”推导突变链：若①链发生突变，A变为I（与C配对）、C变为U（与A配对），突变后①链为IGTUG，经两次复制可得到题目给出的异常子代片段；若②链突变无法得到该子代片段，因此发生转变的是①链而非②链，B错误； C、DNA为半保留复制，仅一条链突变，第一轮复制得到1个正常DNA、1个杂合异常DNA；第二轮复制，正常DNA产生2个正常DNA，杂合异常DNA产生1个杂合异常DNA、1个纯合异常DNA，最终共2个异常DNA，C正确； D、突变后原①链的C变为U，原模板DNA总C数为2个；两轮复制共得到4个DNA，总C数为4×3=12个，因此消耗游离胞嘧啶脱氧核苷酸数=12-2=10个，D正确。 3．【DNA复制的相关计算】（25-26高三·山西长治·期中）某DNA由两条单链1和2构成，共含有n个碱基对，已知G占碱基总数的32%，1号链中的T占全部碱基的7%，下列推断错误的是（     ） A．2号链上的腺嘌呤占该链比值为14% B．该DNA分子中胸腺嘧啶数目为36%×n C．该DNA分子第三次复制，共消耗胞嘧啶数目为（8×32%）n D．该DNA分子两条链的（A+G）/（T+C）的值相同 【答案】D 【详解】A、1号链的T占全部碱基7%，因此T₁=7%×2n=0.14n，根据互补配对原则A₂=T₁，2号链共含n个碱基，故A₂占该链比值为0.14n/n=14%，A正确； B、根据DNA碱基互补配对原则（A=T，G=C），该DNA共有n个碱基对，总碱基数为2n，已知G占总碱基32%，因此G=C=32%×2n=0.64n，A=T=(1-32%×2)/2 ×2n=0.36n，该DNA中胸腺嘧啶（T）的数目为0.36n=36%×n，B正确； C、DNA半保留复制时，第3次复制会新合成4个DNA分子（2³-2²=4），消耗胞嘧啶总数为4×0.64n=2.56n，与(8×32%)n=2.56n相等，C正确； D、根据碱基互补配对，1号链的(A₁+G₁)/(T₁+C₁)=(T₂+C₂)/(A₂+G₂)，即两条链的该比值互为倒数，一般情况下不相同，D错误。 4．【DNA复制的相关计算】（25-26高三·安徽·期末）关于下图DNA分子片段的说法错误的是（     ） A．DNA聚合酶的作用是形成①②处的化学键，解旋酶作用于③处的化学键 B．“G”是鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸 C．若该DNA分子中一条链上G+C=56%，则无法确定整个DNA分子中T的含量 D．把此DNA放在含15N的培养液中复制两代，子代中含15N的DNA占100% 【答案】C 【详解】A、①②处为磷酸二酯键，DNA聚合酶可催化脱氧核苷酸之间形成该键；③处为碱基对之间的氢键，是解旋酶的作用位点，A正确； B、该片段为DNA的部分结构，其中的碱基G与脱氧核糖、磷酸共同构成鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸，B正确； C、DNA分子两条链遵循碱基互补配对原则，单链中G+C的比例与整个DNA分子中G+C的比例相同，若一条链上G+C=56%，则整个DNA中G+C=56%，A+T=44%，又A=T，故T的含量为22%，C错误； D、DNA为半保留复制，培养液中原料含15N，复制两代得到的4个子代DNA均含15N，即子代中含15N的DNA占100%，D正确。 5．【细菌分裂过程的相关计算】（25-26高三·云南曲靖·开学考试）将长期在含的培养液中生长的细菌接种到的培养液中培养。已知该细菌某一DNA片段有200个碱基，其中一条链中C+G占该链比例为20%，该细菌连续分裂三次，下列叙述正确的是（     ） A．子代细菌DNA中含的DNA分子数占1/3 B．子代细菌DNA中含的DNA分子数占3/4 C．分裂三次后每条染色体中的两条染色单体均含标记 D．该DNA片段复制三次需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸560个 【答案】D 【详解】A、DNA为半保留复制，细菌连续分裂三次对应DNA复制3次，共产生8个子代DNA分子，其中只有2个DNA分子各含一条亲代的链，含的DNA占比为，A错误； B、复制过程中所用原料均为含的脱氧核苷酸，所有子代DNA分子都含，占比为100%，B错误； C、细菌是原核生物，细胞内不存在染色体和染色单体结构，C错误； D、双链DNA中，单链的占比与双链的占比相等，因此该DNA双链中占20%，占80%，根据碱基互补配对原则，该DNA中腺嘌呤脱氧核苷酸数量为个，DNA复制3次需要的游离腺嘌呤脱氧核苷酸数为个，D正确。 6．【DNA的胞嘧啶添加甲基导致DNA甲基化】（25-26高三·天津红桥·期末）如图所示，在DNMT3（一种甲基转移酶）的催化下，DNA的胞嘧啶被选择性地添加甲基导致DNA甲基化，使染色质高度螺旋化，进而使DNA失去转录活性，下列有关叙述错误的是（     ） A．DNA甲基化可能会影响细胞分化，进而影响个体的发育过程 B．DNA甲基化可能会干扰RNA聚合酶对DNA相关区域的识别和结合 C．胞嘧啶和5'甲基胞嘧啶在DNA中都可以与鸟嘌呤互补配对 D．某基因含500个碱基对，其中某条链中C占26%、G占32%，则此DNA片段在第3次复制过程中需消耗1470个腺嘌呤脱氧核苷酸 【答案】D 【详解】A、细胞分化的实质是基因的选择性表达，DNA甲基化会抑制转录过程，影响基因的表达，因此可能影响细胞分化，进而影响个体发育，A正确； B、启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点，用于驱动基因的转录，DNA甲基化可能会干扰RNA聚合酶对DNA相关区域（启动子）的识别和结合，进而影响表达过程，B正确； C、胞嘧啶甲基化没有改变其碱基配对的特性，因此胞嘧啶和5'甲基胞嘧啶在DNA中都可以与鸟嘌呤互补配对，C正确； D、若某基因中含500个碱基对，即1000个碱基，其中某条链中C占26%、G占32%，C+G=58%，A+T=42%，则A=T=21%×1000=210个，此DNA片段经三次复制，在第3次复制过程中需消耗腺嘌呤脱氧核苷酸的数目为（23-1）×210=840个，D错误。 7．【DNA的测序】（2026·陕西榆林·二模）如图甲表示某DNA分子片段一条链的碱基序列，图乙是对图甲DNA一条链碱基序列的测序结果，图丙是用相同的测序方法测定的另一个DNA分子片段一条链的碱基序列。下列分析错误的是（　　） A．图甲DNA分子双链片段上有4个腺嘌呤、5个胞嘧啶 B．图甲DNA片段第3次复制，需要21个游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸 C．图丙DNA分子片段一条链的碱基序列为-TCGTAGCTA- D．图乙和图丙的测序结果可以体现DNA分子的特异性 【答案】B 【详解】A、DNA两条链互补配对，已知一条链上有A2个，T2个，G3个，C2个，则其互补链上有A2个，T2个，G2个，C3个，故图甲DNA分子双链片段上有4个腺嘌呤、5个胞嘧啶，A正确； B、该DNA分子含有鸟嘌呤脱氧核苷酸5个，复制三次新形成了7个DNA分子，因此需要35个游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸，B错误； C、根据碱基序列与图乙的测序结果对比，测序结果（乙）从左到右每一列依次代表碱基A、C、G、T，因此图丙DNA分子片段一条链的碱基序列为-TCGTAGCTA-，C正确； D、图乙和图丙的测序结果说明不同的DNA碱基序列不同，可以体现DNA分子的特异性，D正确。 8．【DNA复制的假说】（26-27高三·湖北十堰·开学考试）关于DNA分子的复制方式主要有两种假说，如图1所示。科学家运用同位素标记、密度梯度离心等方法研究DNA复制的机制。请回答问题： (1)研究者将大肠杆菌在含有15NH4Cl的培养液中培养一段时间，使大肠杆菌繁殖多代（大肠杆菌约20分钟繁殖一代）。培养液中的N可被大肠杆菌用于合成_______，进一步作为DNA复制的原料。 (2)从上述培养液中取部分菌液，提取大肠杆菌DNA（图2A）。经密度梯度离心后，测定溶液的紫外光吸收光谱（注：紫外光吸收光谱的峰值位置即为离心管中DNA的主要分布位置，峰值越大，表明该位置的DNA数量越多），结果如图3a所示，峰值出现在离心管的P处。此时大肠杆菌内DNA分子两条链被15N标记的情况是______________。 (3)将图2A中的大肠杆菌转移到含有14NH4Cl的培养液中继续培养（图2B）。在培养到6、13、20分钟时，分别取样，提取大肠杆菌DNA，经密度梯度离心后，测定紫外光吸收光谱，结果如图3中b、c、d所示。 ①若全保留复制这一假说成立，则20分钟和40分钟时紫外光吸收光谱的峰值个数及峰值的位置与点P的关系分别为______________。 A．峰值个数为1，峰值出现在P点的位置 B．峰值个数为2，一个峰值出现在P点的位置，另一个峰值出现在Q点上方 C．峰值个数为1，峰值出现在Q点的位置 D．峰值个数为2，一个峰值出现在P点的位置，另一个峰值出现在Q点的位置 ②现有实验结果________（选填“是”或“否”）支持半保留复制假说。 ③根据半保留复制，40分钟时测定的DNA紫外吸收光谱预期峰值的位置是______________。 (4)在噬菌体侵染细菌的实验中，先将40个普通噬菌体（放在含32P的培养基中的大肠杆菌中）培养若干代。将其中400个双链均被标记的噬菌体侵染大肠杆菌（未被标记），由于____________________（填原因），细菌完全裂解，得到了4000个子代噬菌体，请问含32P的噬菌体所占比例最多为________%。 【答案】(1)脱氧（核糖）核苷酸 (2)两条链均被15N标记 (3) B 是 一个峰值出现在Q点，一个峰值在Q点的上方 (4) 培养时间过长 20 【详解】（1）脱氧核糖核苷酸分子是DNA复制的原料，脱氧核糖核苷酸组成元素是C、H、O、N、P，因此培养液中的氮可被大肠杆菌用于合成四种脱氧核糖核苷酸，进一步作为DNA复制的原料。 （2）据图可知，图2A中是用15N标记大肠杆菌的DNA分子，经过一段时间培养后DNA的两条链均带上15N标记，经密度梯度离心后DNA分子会靠近试管的底部，故图3a，峰值出现在离心管的P处，此时所有DNA分子均为两条链均被15 N 标记。 （3）①若DNA的复制方式为全保留复制，则20分钟后（DNA复制一代）会出现15N/15N-DNA和14N/14N-DNA两种数量相等的DNA分子，显示出的紫外光吸收光谱即为2个峰值，一个峰值15N/15N-DNA出现在P点的位置，另一个14N/14N-DNA峰值出现在Q点（15N/14N-DNA）上方，即B正确，ACD错误。 ②若为全保留复制，子一代有15N/15N-DNA和14N/14N-DNA两种数量相等的DNA分子，若为半保留复制，则子一代只有15N/14N-DNA一种DNA分子，现有实验结果表明，20分钟（d）两个峰值，仅出现1个位于Q点的峰值，完全符合半保留复制子一代的预期，排除全保留复制。 ③若DNA复制方式为半保留复制，则40分钟后（分析图3可知，DNA复制一代需要20分钟，40分钟后DNA复制2代）会出现15N/14N-DNA和14N/14N-DNA两种数量相等的DNA分子，预期显示出的紫外光吸收光谱即为2个峰值，分别在Q点和Q点的上方。 （4）将其中400个双链均被标记的噬菌体侵染大肠杆菌（未被标记），每个噬菌体含有1个双链DNA分子，即共有400 × 2 = 800条被32P 标记的DNA单链，培养时间过长细菌完全裂解后，得到了4000个子代噬菌体，要使含32P的噬菌体比例最多，就需要这800 条标记链尽可能分布在不同的子代DNA分子中，由于每个DNA分子有2条链，只要每条标记链都在一个独立的DNA分子里（即与一条新合成的普通链配对），那么最多就有 800 个子代噬菌体含有32P（每个含1条标记链），800/4000×100%=20%。 三年真题·压轴题（侧重黑吉辽蒙，辐射全国） 高频考点：DNA的结构；DNA的复制过程和特点。 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 【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 【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·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 【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。 4．（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 【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。 5．（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 【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。 6．（2024·北京·高考真题）摩尔根和他的学生们绘出了第一幅基因位置图谱，示意图如图，相关叙述正确的是（    ）    果蝇X染色体上一些基因的示意图 A．所示基因控制的性状均表现为伴性遗传 B．所示基因在Y染色体上都有对应的基因 C．所示基因在遗传时均不遵循孟德尔定律 D．四个与眼色表型相关基因互为等位基因 【答案】A 【分析】该图是摩尔根和学生绘出的第一个果蝇各种基因在染色体上相对位置的图。由图示可知，控制果蝇图示性状的基因在该染色体上呈线性排列，果蝇的短硬毛和棒眼基因位于同一条染色体上。 【详解】A、 图为X染色体上一些基因的示意图，性染色体上基因控制的性状总是与性别相关联，图所示基因控制的性状均表现为伴性遗传，A正确； B、X染色体和Y染色体存在非同源区段，所以Y染色体上不一定含有与 所示基因对应的基因，B错误； C、在性染色体上的基因（位于细胞核内）仍然遵循孟德尔遗传规律，因此，图所示基因在遗传时遵循孟德尔分离定律，C错误； D、等位基因是指位于一对同源染色体相 同位置上，控制同一性状不同表现类型的基因，图中四个与眼色表型相关基因位于同一条染色 体上，其基因不是等位基因，D错误。 故选A。 7．（2025·贵州·高考真题）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。 1 学科网（北京）股份有限公司 $