第15讲 DNA的分子结构与复制（3大核心速记+3层专练突破）（浙江专用）2027年高考生物一轮复习讲练测

**基本信息** 以“结构-复制”为主线，整合考情定向、主干速记与分层专练，通过概念辨析、功能应用、实验探究三维方法体系，构建DNA分子结构与复制的系统性认知，渗透结构与功能观、科学思维及实验探究能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|----|----|----| |考情定向|新课标要求+5年考题统计|精准分析考查频次、要点及命题情境，明确备考重点|基于考情定位核心概念，建立“需求-内容”关联| |主干速记|3大核心（基因本质/DNA结构/复制）|梳理核心概念及内在联系，如碱基互补配对原则与卡伽夫法则的区别|从基因本质出发，经DNA双螺旋结构推导复制机制，形成“概念-结构-功能”链条| |专练攻关|基础15题+重难7题+真题9题|分层突破概念辨析（易混概念区分）、功能应用（碱基计算）、实验探究（半保留复制验证）|通过基础题巩固结构知识，重难题强化复制与分裂综合应用，真题感知考向|

第15讲 DNA的分子结构与复制（浙江专用） 考情·精准定向 核心·主干速记 核心1 基因的本质 核心2 DNA的分子结构 核心3 DNA分子的复制 专练·靶向攻关 浙江专练+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 考情·精准定向 考情概览 新课标要求 考题统计 1、 描述DNA分子的组成，概述碱基互补配对原则，认识遗传信息的稳定性。 2、 通过DNA分子双螺旋结构的发现过程，概述DNA分子结构的主要特点，形成结构和功能观，并制作DN 双螺旋结构模型。 3、阐明DNA分子复制的过程、特点和意义，明确DNA分子的结构特点和碱基互补配对保证了复制的准 4、通过活动“探究DNA分子复制过程”，对可能的结果进行预测和解释，培养科学思维能力。 2026年浙江卷1月卷 2024年浙江卷6月卷 2023年 浙江卷6月卷 2022年 浙江卷6月卷 2021年 浙江统6考卷 考情分析： 1．考查频次：选择题考查的频率相对比较高，一般一年的两次选考卷会考查到一次，分值是2分，难度较为简单。选择题中考查较多的是DNA的分子结构以及碱基含量的相关计算，DNA复制的实验探究、DNA复制的基本过程以及DNA复制过程中的相关计算，较难的是DNA复制与分裂相结合进行考查。 2．考查要点：DNA双螺旋结构、碱基互补配对、卡伽夫法则、半保留复制、密度梯度离心。 3．命题情境：选择题一般以图示的形式考查学生对DNA分子的组成和结构的认识，结合探究DNA半保留复制的实验，让学生理解和掌握DNA复制的基本过程。考查DNA复制所需的原料、酶、模板、产物以及遵循的原则，并将DNA半保留复制与放射性标记以及细胞分裂进行结合考查。 备考策略 1．抓牢核心概念：DNA双螺旋结构、碱基互补配对原则、卡伽夫法则；同位素标记、密度梯度离心、边解旋边复制。 2．构建知识网络：以 “DNA的双螺旋结构”，“探究DNA的复制方式”“DNA半保留复制”为主线，分析DNA的基本组成单元以及DNA分子的基本结构，明确碱基互补配对原则和卡伽夫法则。通过实验探究DNA复制的方式，帮助学生分析、了解DNA复制的基本过程，遵循的原则以及该过程的场所、原料、酶、是否需要能量等。 3．强化题型方法： 概念辨析题：准确区分易混概念，如碱基互补配对原则和卡伽夫法则、离心和密度梯度离心、同位素和放射性同位素。 功能应用题：理解并掌握遗传物质DNA的基本结构单元，区分碱基、核苷酸、核酸、染色体等概念的基本关系，能区分碱基互补配对原则和卡伽夫法则；记忆DNA复制的基本过程以及审视相关图示的内容，区分真核生物和原核生物DNA复制的区别。 实验探究题：理解并掌握探究DNA的复制方式的原理和实验设计，学会分析通过实验结果得出实验结论。 核心·主干速记 核心1 基因的本质 1.基因的本质 基因通常是有遗传效应的DNA片段。基因是控制生物性状的结构单位和功能单位，基因主要位于染色体上，基因在染色体上呈线性排列。 2.基因与DNA、染色体的关系 （1）基因与DNA的关系：两者的化学成分是一样的，基本组成单位都是脱氧核苷酸。 （2）基因与染色体的关系：基因与染色体是线性的平行关系。 ①等位基因存在于同源染色体上，染色体的行为与基因的遗传有很大关系。 ②每条染色体上有许多个基因。 （3）染色体与DNA的关系：染色体是DNA的主要载体。 ①染色体主要由蛋白质和DNA组成（还含有少量RNA），分布在细胞核中（真核生物的DNA主要分布在细胞核中）。 ②叶绿体、线粒体、原核生物的拟核、质粒，以及部分病毒中也有DNA。 3.DNA分子的多样性和特异性 （1）多样性：碱基排列顺序的千变万化，构成DNA分子的多样性，如某DNA分子中有n个碱基对，则其可能的排列顺序有4n种。 （2）特异性：碱基特定的排列顺序，构成了每个DNA分子的特异性。 核心2 DNA的分子结构 1.DNA双螺旋结构 （1）DNA双螺旋结构模型构建者：美国生物学家沃森和英国物理学家克里克。 （2）DNA的基本组成单位——脱氧核糖核苷酸（简称脱氧核苷酸）。 ①结构模式图 脱氧核糖上与碱基相连的碳称作1′－C，与磷酸基团相连的碳称作5′－C。 ②种类：腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸和胞嘧啶脱氧核苷酸，共4种。 （3）DNA双螺旋结构的主要特点 ①DNA是由两条单链组成的，两条单链走向相反，从双链的一端起始，一条单链是从5′端到3′端的，另一条单链则是从3′端到5′端的。这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。 ②DNA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（腺嘌呤）一定与T（胸腺嘧啶）配对，G（鸟嘌呤）一定与C（胞嘧啶）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。 2.DNA分子中碱基数量的关系 （1）双链DNA分子中脱氧核糖：含氮碱基：磷酸：脱氧核苷酸＝1：1：1：1。 （2）双链DNA分子中A＝T、G＝C、A＋G＝C＋T＝A＋C＝T＋G，即非互补配对碱基和相等，等于碱基总数的50%。 （3）在双链DNA分子中，互补碱基之和所占比例在任意一条链及整个DNA分子中都相等。 （4）双链DNA分子中，非互补碱基之和所占比例在两条互补链中互为倒数关系。 （5）在一个双链DNA分子中，某碱基占碱基总数的百分数等于每条链中该碱基所占比例的平均值，即A＝。 核心3 DNA分子的复制 1.DNA半保留复制的实验证据 （1）实验方法：同位素标记技术和离心技术。 （2）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。 （3）实验假设：DNA以半保留的方式复制。 （4）实验预期：离心后应出现3条DNA带。重带（密度最大）：两条链都为15N标记的亲代双链DNA。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。轻带（密度最小）：两条链都为14N标记的子代双链DNA。 （5）实验过程 （6）过程分析 ①培养后立即取出：提取DNA→离心→结果：全部重带。 ②细胞分裂一次（即细菌繁殖一代）取出：提取DNA→离心→结果：全部中带。 ③细胞再分裂一次（即细菌繁殖两代）取出：提取DNA→离心→结果：1/2轻带、1/2中带。 （7）实验结论：DNA的复制是以半保留的方式进行的。 2.DNA复制的过程 （1）概念：以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。 （2）时间：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）场所：真核生物主要在细胞核，还在线粒体和叶绿体；原核生物在拟核和细胞质。 （4）条件： ①模板：亲代DNA的每一条链； ②原料：4种游离的脱氧核苷酸； ③能量：ATP释放的能量（用于解旋）； ④酶：解旋酶和DNA聚合酶等 （5）过程：解旋→合成子链→子链延伸→亲子链复旋 （6）结果：一个DNA分子形成了两个完全相同的DNA分子。 （7）特点：①半保留复制；②边解旋边复制。 （8）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。 两年模拟·基础通关 1．某小组制作“DNA双螺旋结构模型”，计划搭建含50个碱基对的DNA片段，已知该片段中有20个腺嘌呤。下列叙述正确的是（    ） A．需要准备30个胸腺嘧啶模型 B．需要准备30个鸟嘌呤模型 C．需要准备50个核糖模型 D．需要准备50个磷酸模型 2．某DNA分子含有1000个碱基对，其中一条链上A∶G∶T∶C=1∶2∶3∶4，则该DNA分子另一条链上鸟嘌呤脱氧核苷酸的分子数为（    ） A．400个 B．900个 C．1200个 D．1800个 3．下列关于双链DNA分子结构的叙述，错误的是（    ） A．DNA分子由两条反向平行的脱氧核苷酸链盘旋成双螺旋结构 B．DNA分子一条链上的核苷酸碱基通过氢键与另一条链上的核苷酸碱基互补配对 C．一个DNA分子中，A-T碱基对越多，DNA分子越稳定 D．一个DNA分子中有两个游离的磷酸基团 4．学习小组构建了一个含7个碱基对的DNA双螺旋结构模型，其中A有3个。该模型局部如图所示，下列叙述错误的（　　） A．该模型中①代表尿嘧啶 B．该模型属于物理模型 C．该模型中有18个氢键 D．该模型中两条链反向平行 5．一条DNA单链的序列是5’-TACGATC-3’，那么它对应的互补链应该是（　　） A．5’-TACGATC-3’ B．5’-GATCGTA-3’ C．5’-ATGCTAG-3’ D．5’-CTAGCAT-3’ 6．真核生物DNA的复制和转录，均需要（    ） A．以DNA双链为模板 B．以核糖核苷酸为原料 C．DNA聚合酶的参与 D．遵循碱基互补配对原则 7．将只含有—DNA的亲代大肠杆菌转入氮源为的培养液中培养，该大肠杆菌的DNA在第1次复制时的局部示意图如下。有关DNA的双链区段①、②对应脱氧核苷酸链所含的与情况分别是（    ） A．、 B．、 C．、 D．、 8．下列关于DNA复制的叙述，正确的是（    ） A．在细胞有丝分裂前期，发生DNA复制 B．DNA复制需模板、原料、能量及多种酶 C．单个脱氧核苷酸在DNA酶的作用下连接合成新的子链 D．一个DNA分子通过3次复制产生6个子代DNA分子 9．沃森和克里克提出DNA半保留复制机制，梅塞尔森和斯塔尔通过实验验证。下列关于DNA半保留复制的叙述，错误的是（　　） A．DNA复制在细胞分裂间期进行 B．DNA复制需要DNA聚合酶参与 C．DNA复制时脱氧核苷酸通过氢键连接成子链 D．探究DNA复制方式的实验采用同位素标记法 10．如图是DNA分子复制的示意图，下列分析错误的是（　　） A．图中A、B分别表示解旋酶和DNA聚合酶 B．两条子链延伸的方向是从5'到3' C．合成a链和b链的原料都是脱氧核糖核苷酸 D．图中DNA复制时，a链和b链形成新的DNA分子 11．某 DNA 分子片段如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．图中有4个游离的磷酸基团 B．虚线框内的结构含有 C、H、O、P、S等元素 C．该DNA 片段复制3次需要14个游离的腺嘌呤脱氧核苷酸 D．同一条脱氧核苷酸链中相邻的两个碱基以氢键相连 12．某小组将含14N-DNA的大肠杆菌转移到含15NH4Cl的培养液中，培养1.5h后提取子代细菌的DNA，然后将DNA进行热变性处理（即解旋变成单链），再进行相应处理，结果如图所示，离心管中出现的两种条带分别对应图中的两个峰。下列叙述错误的是（    ） A．根据图像可判断DNA的复制方式为半保留复制 B．由图中实验结果可推知该细菌的细胞周期大约为30 min C．未经热变性处理的子代DNA进行密度梯度离心也能出现两种条带 D．该实验利用了同位素示踪和密度梯度离心技术 13．某真核生物体内DNA分子片段的结构如下图所示。下列叙述正确的是（     ） A．该DNA的结构中，每个磷酸基团均连接两个脱氧核糖 B．该DNA的结构中，α链中的A+G含量一定等于β链中的T+C含量 C．②表示腺嘌呤脱氧核糖核苷酸，数量多时DNA结构不稳定 D．该分子复制时，原料按碱基互补配对原则连接在子链的5´端 14．细胞的增殖需要进行DNA复制，下列叙述错误的是（    ） A．亲代DNA的两条链均作为复制模板 B．DNA双链需完全解开后，再进行子链的合成 C．互补配对的碱基形成氢键不需要DNA聚合酶的催化 D．精确的DNA复制保持了亲子代细胞的遗传稳定性 15．在氮源为14N和的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子分别为14N-DNA（相对分子质量为a）和15N-DNA（相对分子质量为b）。将只含15N的亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上，连续繁殖两代（Ⅰ和Ⅱ），用离心方法分离得到的结果如图所示。下列对此实验的叙述正确的是（    ） A．亲代细菌DNA分子中的15N标记在脱氧核糖基团上 B．Ⅰ代细菌DNA分子中两条链都含14N C．Ⅱ代细菌DNA分子的平均相对分子质量为（3a+b）/4 D．上述实验Ⅰ代→Ⅱ代的结果能证明DNA的复制方式为半保留复制 一年重难·情境应用 1．大肠杆菌拟核区有一个环状DNA分子，该DNA分子有a个碱基对，其中G有b个。现将亲代大肠杆菌的DNA双链全部带上标记，将大肠杆菌放到仅有的培养液中培养，有关说法错误的是（    ） A．该DNA分子的氢键数目是2a+b B．该DNA复制3次后，共需消耗游离的T的数目为7（a-b） C．大肠杆菌繁殖两代后，只含的DNA占总数量的1/4 D．该DNA双链中（G+A）/（T+C）的值为1 2．图为真核细胞DNA双向复制的局部示意图，起始点指的是DNA序列中启动复制的特定位置，而发生复制的位点为复制叉。下列叙述错误的是（　　） A．DNA上存在多个起始点，可缩短整体复制时间 B．DNA复制时，DNA聚合酶沿模板链的3′端向5′端移动 C．复制叉处进行着DNA解旋、子链合成和两条母链重新螺旋 D．若加入DNA合成抑制剂，两侧复制叉可能无法继续向前移动 3．研究人员将1个双链均含14N-DNA的大肠杆菌转移到以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中，培养24 h后提取子代大肠杆菌的DNA．将DNA热变性处理打开双链进行离心，试管中出现两种条带（如图）。下列叙述错误的（　　） A．若直接将子代大肠杆菌的DNA离心也能得到两条条带 B．由结果可推知大肠杆菌分裂一次所需的时间大约为8 h C．该实验使用了同位素示踪法和密度梯度超速离心法 D．该实验能说明DNA的复制方式是半保留复制 4．真核生物线粒体基质内的DNA是双链闭合环状分子，外环为H链，内环为L链。大体过程为：先以L链为模板，合成一段RNA引物，然后在DNA聚合酶的作用下合成新的H链片段，当H链合成2/3时，新的L链开始合成，如图所示。下列关于线粒体DNA的说法错误的是（　　） A．该DNA分子内外环的复制是不同步的，但子链都是从5′端向3′端延伸 B．该DNA分子中的磷酸二酯键数目与脱氧核苷酸数目相等 C．DNA复制时，在DNA聚合酶作用下，能形成氢键和磷酸二酯键 D．DNA复制为半保留复制，具有边解旋边复制的特点 5．下图为DNA分子部分片段的结构示意图，①～③分别代表磷酸基团、脱氧核糖和胞嘧啶，下列叙述正确的是（     ） A．①②③共同构成胞嘧啶脱氧核苷酸 B．每个磷酸基团上均连着两个脱氧核糖 C．DNA的热稳定性通常与GC含量呈正相关 D．DNA中A+T与G+C的比例总是等于1 6．在搭建DNA分子模型的实验中，若有4种碱基塑料片共20个，其中4个C，6个G，3个A，7个T，脱氧核糖和磷酸之间的连接物14个，脱氧核糖塑料片30个，磷酸塑料片50个，代表氢键的连接物若干，脱氧核糖和碱基之间的连接物若干，则（　　） A．所有的脱氧核糖都有两个磷酸基团与之相连 B．所搭建的DNA分子片段最长为10个碱基对 C．A和T之间需要3个连接物，C和G之间需要2个连接物 D．能搭建出的DNA分子模型种类小于44种 7．如图中甲—丙表示物质部分片段或链，其中完整的乙中含有500个碱基，①、②表示遗传信息的传递过程。下列说法正确的是 A．①过程的模板链是甲的a链，在RNA复制酶的作用下合成乙 B．若甲的a链中（G+T）/（A+C）=2/3，则其b链中（G+T）/（A+C）=2/3 C．乙中C占26%、G占32%，则甲中胸腺嘧啶的比例是21% D．此DNA片段连续复制两次，需要消耗的胞嘧啶脱氧核苷酸数量是700个 高考真题·考向感知 1．（2022·浙江6月选考真题）某同学欲制作DNA双螺旋结构模型，已准备了足够的相关材料，下列叙述正确的是（    ） A．在制作脱氧核苷酸时，需在磷酸上连接脱氧核糖和碱基 B．制作模型时，鸟嘌呤与胞嘧啶之间用2个氢键连接物相连 C．制成的模型中，腺嘌呤与胞嘧啶之和等于鸟嘌呤和胸腺嘧啶之和 D．制成的模型中，磷酸和脱氧核糖交替连接位于主链的内侧 2．（2020·浙江7月选考真题）某DNA片段的结构如图所示。下列叙述正确的是（    ）    A．①表示胞嘧啶 B．②表示腺嘌呤 C．③表示葡萄糖 D．④表示氢键 3．（2019·浙江4月选考真题）在含有BrdU的培养液中进行DNA复制时，BrdU会取代胸苷掺入到新合成的链中，形成BrdU标记链。当用某种荧光染料对复制后的染色体进行染色，发现含半标记DNA（一条链被标记）的染色单体发出明亮荧光，含全标记DNA（两条链均被标记）的染色单体荧光被抑制（无明亮荧光）。若将一个细胞置于含BrdU的培养液中，培养到第三个细胞周期的中期进行染色并观察。下列推测错误的是 A．1/2的染色体荧光被抑制 B．1/4的染色单体发出明亮荧光 C．全部DNA分子被BrdU标记 D．3/4的DNA单链被BrdU标记 4．（2018·浙江4月选考真题）某真核生物DNA片段的结构示意图如下,下列叙述正确的是      A．①的形成需要DNA聚合酶催化 B．②表示腺嘌呤脱氧核苷酸 C．③的形成只能发生在细胞核 D．若a链中A+T占48%，则DNA分子中G占26% 5．（2024·浙江6月选考真题）下列关于双链DNA分子结构的叙述，正确的是（    ） A．磷酸与脱氧核糖交替连接构成了DNA的基本骨架 B．双链DNA中T占比越高，DNA热变性温度越高 C．两条链之间的氢键形成由DNA聚合酶催化 D．若一条链的G+C占47%，则另一条链的A+T也占47% 6．（2024·浙江1月选考真题）大肠杆菌在含有³H-脱氧核苷培养液中培养，³H-脱氧核苷掺入到新合成的 DNA链中，经特殊方法显色，可观察到双链都掺入³H-脱氧核苷的 DNA区段显深色，仅单链掺入的显浅色，未掺入的不显色。掺入培养中，大肠杆菌拟核 DNA 第2 次复制时，局部示意图如图。DNA 双链区段①、②、③对应的显色情况可能是（    ）    A．深色、浅色、浅色 B．浅色、浅色、深色 C．浅色、深色、深色 D．深色、浅色、深色 7．（2021·浙江6月选考真题）含有100个碱基对的—个DNA分子片段，其中一条链的A+T占40%，它的互补链中G与T分别占22%和18%，如果连续复制2 次，则需游离的胞嘧啶脱氧核糖核苷酸数量为（　　） A．240个 B．180个 C．114个 D．90个 8．（2021·浙江6月选考真题）在 DNA 复制时，5-溴尿嘧啶脱氧核苷（BrdU）可作为原料，与腺嘌呤配对，掺入新合成的子链。用 Giemsa 染料对复制后的染色体进行染色，DNA分子的双链都含有 BrdU 的染色单体呈浅蓝色，只有一条链含有 BrdU 的染色单体呈深蓝色。现将植物根尖放在含有BrdU的培养液中培养，取根尖用 Giemsa 染料染色后，观察分生区细胞分裂中期染色体的着色情况。下列推测错误的是（　　） A．第一个细胞周期的每条染色体的两条染色单体都呈深蓝色 B．第二个细胞周期的每条染色体的两条染色单体着色都不同 C．第三个细胞周期的细胞中染色单体着色不同的染色体均为1/4 D．根尖分生区细胞经过若干个细胞周期后，还能观察到深蓝色的染色单体 9．（2017·浙江4月选考真题）若将处于G1期的胡萝卜愈伤组织细胞置于含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养液中，培养至第二次分裂中期。下列叙述正确的是(　　) A．每条染色体中的两条染色单体均含3H B．每个DNA分子的两条脱氧核苷酸链均含3H C．每个DNA分子中均只有一条脱氧核苷酸链含3H D．每条染色单体均只有一个DNA分子的两条脱氧核苷酸链含3H 学科网（北京）股份有限公司 $学科网·上好课 第15讲 两年模拟·基础通关 1.B 2.A 3.c 4.A 5.B 6.D 7.A 8.B 9.C 10.D 1.c 12.A 13.8 14.B 15.C 一年重难·情境应用 1.C 2.C 3.D 4.C 5.C 6.D 7. C www zxxk.com DNA的分子结构与复制 专练靶向攻关 1/2 上好每一堂课 (浙江专用) 函学科网·上好课 高考真题考向感知 1.C 2.D 3.D 4.D 5.A 6.B 7.B 8.C 9.A www.zxxk.com 上好每一堂课 2/2 第15讲 DNA的分子结构与复制（浙江专用） 考情·精准定向 核心·主干速记 核心1 基因的本质 核心2 DNA的分子结构 核心3 DNA分子的复制 专练·靶向攻关 浙江专练+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 考情·精准定向 考情概览 新课标要求 考题统计 1、 描述DNA分子的组成，概述碱基互补配对原则，认识遗传信息的稳定性。 2、 通过DNA分子双螺旋结构的发现过程，概述DNA分子结构的主要特点，形成结构和功能观，并制作DN 双螺旋结构模型。 3、阐明DNA分子复制的过程、特点和意义，明确DNA分子的结构特点和碱基互补配对保证了复制的准 4、通过活动“探究DNA分子复制过程”，对可能的结果进行预测和解释，培养科学思维能力。 2026年浙江卷1月卷 2024年浙江卷6月卷 2023年 浙江卷6月卷 2022年 浙江卷6月卷 2021年 浙江统6考卷 考情分析： 1．考查频次：选择题考查的频率相对比较高，一般一年的两次选考卷会考查到一次，分值是2分，难度较为简单。选择题中考查较多的是DNA的分子结构以及碱基含量的相关计算，DNA复制的实验探究、DNA复制的基本过程以及DNA复制过程中的相关计算，较难的是DNA复制与分裂相结合进行考查。 2．考查要点：DNA双螺旋结构、碱基互补配对、卡伽夫法则、半保留复制、密度梯度离心。 3．命题情境：选择题一般以图示的形式考查学生对DNA分子的组成和结构的认识，结合探究DNA半保留复制的实验，让学生理解和掌握DNA复制的基本过程。考查DNA复制所需的原料、酶、模板、产物以及遵循的原则，并将DNA半保留复制与放射性标记以及细胞分裂进行结合考查。 备考策略 1．抓牢核心概念：DNA双螺旋结构、碱基互补配对原则、卡伽夫法则；同位素标记、密度梯度离心、边解旋边复制。 2．构建知识网络：以 “DNA的双螺旋结构”，“探究DNA的复制方式”“DNA半保留复制”为主线，分析DNA的基本组成单元以及DNA分子的基本结构，明确碱基互补配对原则和卡伽夫法则。通过实验探究DNA复制的方式，帮助学生分析、了解DNA复制的基本过程，遵循的原则以及该过程的场所、原料、酶、是否需要能量等。 3．强化题型方法： 概念辨析题：准确区分易混概念，如碱基互补配对原则和卡伽夫法则、离心和密度梯度离心、同位素和放射性同位素。 功能应用题：理解并掌握遗传物质DNA的基本结构单元，区分碱基、核苷酸、核酸、染色体等概念的基本关系，能区分碱基互补配对原则和卡伽夫法则；记忆DNA复制的基本过程以及审视相关图示的内容，区分真核生物和原核生物DNA复制的区别。 实验探究题：理解并掌握探究DNA的复制方式的原理和实验设计，学会分析通过实验结果得出实验结论。 核心·主干速记 核心1 基因的本质 1.基因的本质 基因通常是有遗传效应的DNA片段。基因是控制生物性状的结构单位和功能单位，基因主要位于染色体上，基因在染色体上呈线性排列。 2.基因与DNA、染色体的关系 （1）基因与DNA的关系：两者的化学成分是一样的，基本组成单位都是脱氧核苷酸。 （2）基因与染色体的关系：基因与染色体是线性的平行关系。 ①等位基因存在于同源染色体上，染色体的行为与基因的遗传有很大关系。 ②每条染色体上有许多个基因。 （3）染色体与DNA的关系：染色体是DNA的主要载体。 ①染色体主要由蛋白质和DNA组成（还含有少量RNA），分布在细胞核中（真核生物的DNA主要分布在细胞核中）。 ②叶绿体、线粒体、原核生物的拟核、质粒，以及部分病毒中也有DNA。 3.DNA分子的多样性和特异性 （1）多样性：碱基排列顺序的千变万化，构成DNA分子的多样性，如某DNA分子中有n个碱基对，则其可能的排列顺序有4n种。 （2）特异性：碱基特定的排列顺序，构成了每个DNA分子的特异性。 核心2 DNA的分子结构 1.DNA双螺旋结构 （1）DNA双螺旋结构模型构建者：美国生物学家沃森和英国物理学家克里克。 （2）DNA的基本组成单位——脱氧核糖核苷酸（简称脱氧核苷酸）。 ①结构模式图 脱氧核糖上与碱基相连的碳称作1′－C，与磷酸基团相连的碳称作5′－C。 ②种类：腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸和胞嘧啶脱氧核苷酸，共4种。 （3）DNA双螺旋结构的主要特点 ①DNA是由两条单链组成的，两条单链走向相反，从双链的一端起始，一条单链是从5′端到3′端的，另一条单链则是从3′端到5′端的。这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。 ②DNA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（腺嘌呤）一定与T（胸腺嘧啶）配对，G（鸟嘌呤）一定与C（胞嘧啶）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。 2.DNA分子中碱基数量的关系 （1）双链DNA分子中脱氧核糖：含氮碱基：磷酸：脱氧核苷酸＝1：1：1：1。 （2）双链DNA分子中A＝T、G＝C、A＋G＝C＋T＝A＋C＝T＋G，即非互补配对碱基和相等，等于碱基总数的50%。 （3）在双链DNA分子中，互补碱基之和所占比例在任意一条链及整个DNA分子中都相等。 （4）双链DNA分子中，非互补碱基之和所占比例在两条互补链中互为倒数关系。 （5）在一个双链DNA分子中，某碱基占碱基总数的百分数等于每条链中该碱基所占比例的平均值，即A＝。 核心3 DNA分子的复制 1.DNA半保留复制的实验证据 （1）实验方法：同位素标记技术和离心技术。 （2）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。 （3）实验假设：DNA以半保留的方式复制。 （4）实验预期：离心后应出现3条DNA带。重带（密度最大）：两条链都为15N标记的亲代双链DNA。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。轻带（密度最小）：两条链都为14N标记的子代双链DNA。 （5）实验过程 （6）过程分析 ①培养后立即取出：提取DNA→离心→结果：全部重带。 ②细胞分裂一次（即细菌繁殖一代）取出：提取DNA→离心→结果：全部中带。 ③细胞再分裂一次（即细菌繁殖两代）取出：提取DNA→离心→结果：1/2轻带、1/2中带。 （7）实验结论：DNA的复制是以半保留的方式进行的。 2.DNA复制的过程 （1）概念：以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。 （2）时间：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）场所：真核生物主要在细胞核，还在线粒体和叶绿体；原核生物在拟核和细胞质。 （4）条件： ①模板：亲代DNA的每一条链； ②原料：4种游离的脱氧核苷酸； ③能量：ATP释放的能量（用于解旋）； ④酶：解旋酶和DNA聚合酶等 （5）过程：解旋→合成子链→子链延伸→亲子链复旋 （6）结果：一个DNA分子形成了两个完全相同的DNA分子。 （7）特点：①半保留复制；②边解旋边复制。 （8）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。 两年模拟·基础通关 1．某小组制作“DNA双螺旋结构模型”，计划搭建含50个碱基对的DNA片段，已知该片段中有20个腺嘌呤。下列叙述正确的是（    ） A．需要准备30个胸腺嘧啶模型 B．需要准备30个鸟嘌呤模型 C．需要准备50个核糖模型 D．需要准备50个磷酸模型 【答案】B 【详解】A、根据DNA碱基互补配对原则，A与T配对，因此A的数量等于T的数量，已知该片段有20个腺嘌呤（A），故需要20个胸腺嘧啶（T）模型，A错误； B、该DNA片段共50个碱基对，即总碱基数为100个，A+T共40个，因此G+C总数量为60个，又G与C配对，G的数量等于C的数量，故鸟嘌呤（G）数量为30个，需要准备30个鸟嘌呤模型，B正确； C、DNA的五碳糖为脱氧核糖，不含核糖，且50个碱基对的DNA片段含100个脱氧核苷酸，共需要100个脱氧核糖模型，C错误； D、每个脱氧核苷酸含有1个磷酸基团，50个碱基对的DNA片段含100个脱氧核苷酸，共需要100个磷酸模型，D错误。 2．某DNA分子含有1000个碱基对，其中一条链上A∶G∶T∶C=1∶2∶3∶4，则该DNA分子另一条链上鸟嘌呤脱氧核苷酸的分子数为（    ） A．400个 B．900个 C．1200个 D．1800个 【答案】A 【详解】该DNA分子含1000个碱基对，因此每条单链的碱基总数为1000个。已知一条链上A∶G∶T∶C=1∶2∶3∶4，总比例份数为1+2+3+4=10，每份对应碱基数为1000÷10=100个，该链上胞嘧啶（C）占4份，数目为4×100=400个。根据碱基互补配对原则，G与C配对，因此另一条链上鸟嘌呤（G）的数目等于该链胞嘧啶的数目，即400个，A正确，BCD错误。 3．下列关于双链DNA分子结构的叙述，错误的是（    ） A．DNA分子由两条反向平行的脱氧核苷酸链盘旋成双螺旋结构 B．DNA分子一条链上的核苷酸碱基通过氢键与另一条链上的核苷酸碱基互补配对 C．一个DNA分子中，A-T碱基对越多，DNA分子越稳定 D．一个DNA分子中有两个游离的磷酸基团 【答案】C 【详解】A、双链DNA分子的基本结构为两条反向平行的脱氧核苷酸链盘旋形成的双螺旋结构，A正确； B、DNA分子两条链上的碱基遵循碱基互补配对原则，配对的碱基之间通过氢键连接，B正确； C、A-T碱基对之间有2个氢键，G-C碱基对之间有3个氢键，因此DNA分子中G-C碱基对越多，氢键总数越多，DNA分子稳定性越高，A-T碱基对越多则DNA分子稳定性越低，C错误； D、未特殊说明时默认DNA为链状结构，链状双链DNA的每条脱氧核苷酸链的5'端存在1个游离的磷酸基团，因此1个双链DNA分子共含有2个游离的磷酸基团，D正确。 4．学习小组构建了一个含7个碱基对的DNA双螺旋结构模型，其中A有3个。该模型局部如图所示，下列叙述错误的（　　） A．该模型中①代表尿嘧啶 B．该模型属于物理模型 C．该模型中有18个氢键 D．该模型中两条链反向平行 【答案】A 【详解】A、DNA分子中无尿嘧啶（U），只有A、T、C、G四种碱基；该模型为物理模型，7个碱基对中A=T=3、C=G=4，氢键数=3×2+4×3=18，DNA两条链反向平行，A错误； B、物理模型是指以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征，这个DNA双螺旋结构模型是实物构建的，属于物理模型，B正确； C、已知A有3个，根据碱基互补配对，A和T配对，A-T之间有2个氢键，所以A-T配对的氢键数是3×2=6个； 总共有7个碱基对，那么G-C配对的碱基对是7-3=4个，G-C之间有3个氢键，所以G-C配对的氢键数是4×3=12个； 总氢键数是6+12=18个，C正确； D、DNA双螺旋结构的重要特征就是两条脱氧核苷酸链反向平行，D正确。 5．一条DNA单链的序列是5’-TACGATC-3’，那么它对应的互补链应该是（　　） A．5’-TACGATC-3’ B．5’-GATCGTA-3’ C．5’-ATGCTAG-3’ D．5’-CTAGCAT-3’ 【答案】B 【详解】DNA两条链反向平行，碱基互补配对规律为A-T、G-C，题干链5’-TACGATC-3’的互补链按3’→5’方向书写为ATGCTAG，按生物学上常用的5’→3’方向书写时将序列翻转，即为5’-GATCGTA-3’，B正确，ACD错误。 6．真核生物DNA的复制和转录，均需要（    ） A．以DNA双链为模板 B．以核糖核苷酸为原料 C．DNA聚合酶的参与 D．遵循碱基互补配对原则 【答案】D 【详解】A、DNA复制以DNA双链为模板，而转录仅以DNA的一条链为模板，二者模板不同，A错误； B、DNA复制的原料是脱氧核糖核苷酸，转录的原料是核糖核苷酸，B错误； C、DNA复制需要DNA聚合酶参与，转录需要RNA聚合酶参与，C错误； D、DNA复制和转录过程均遵循碱基互补配对原则，仅配对的具体规则存在差异，D正确。 7．将只含有—DNA的亲代大肠杆菌转入氮源为的培养液中培养，该大肠杆菌的DNA在第1次复制时的局部示意图如下。有关DNA的双链区段①、②对应脱氧核苷酸链所含的与情况分别是（    ） A．、 B．、 C．、 D．、 【答案】A 【详解】DNA复制为半保留复制，亲代DNA为15N-15N，在14N中复制一次，图中①为模板链区段（两条均为15N），②为一条15N，一条14N，A正确，BCD错误。 8．下列关于DNA复制的叙述，正确的是（    ） A．在细胞有丝分裂前期，发生DNA复制 B．DNA复制需模板、原料、能量及多种酶 C．单个脱氧核苷酸在DNA酶的作用下连接合成新的子链 D．一个DNA分子通过3次复制产生6个子代DNA分子 【答案】B 【详解】A、DNA复制发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期，A错误； B、DNA复制的必需条件包括：亲代DNA的两条链作为模板、四种游离的脱氧核苷酸作为原料、ATP提供能量，以及解旋酶、DNA聚合酶等多种酶，B正确； C、单个脱氧核苷酸连接合成新子链依赖DNA聚合酶的催化，且需以亲代DNA链为模板，C错误； D、DNA为半保留复制，1个DNA分子经n次复制后产生的子代DNA分子数为2ⁿ，因此3次复制可产生8个子代DNA分子，D错误。 9．沃森和克里克提出DNA半保留复制机制，梅塞尔森和斯塔尔通过实验验证。下列关于DNA半保留复制的叙述，错误的是（　　） A．DNA复制在细胞分裂间期进行 B．DNA复制需要DNA聚合酶参与 C．DNA复制时脱氧核苷酸通过氢键连接成子链 D．探究DNA复制方式的实验采用同位素标记法 【答案】C 【详解】A、细胞分裂间期的主要生理活动是DNA的复制和有关蛋白质的合成，因此DNA复制在细胞分裂间期进行，A正确； B、DNA复制过程需要解旋酶、DNA聚合酶等多种酶参与，DNA聚合酶可催化游离的脱氧核苷酸连接形成子链，B正确； C、DNA复制时，脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键连接成子链，氢键是连接DNA两条互补链间碱基对的化学键，并不用于连接单链上的脱氧核苷酸，C错误； D、探究DNA复制方式的实验采用了同位素标记法（用15N标记亲代DNA），结合密度梯度离心技术验证了DNA的半保留复制机制，D正确。 10．如图是DNA分子复制的示意图，下列分析错误的是（　　） A．图中A、B分别表示解旋酶和DNA聚合酶 B．两条子链延伸的方向是从5'到3' C．合成a链和b链的原料都是脱氧核糖核苷酸 D．图中DNA复制时，a链和b链形成新的DNA分子 【答案】D 【详解】A、图中A的功能是解开DNA双链，为解旋酶；B的功能是催化脱氧核苷酸聚合形成DNA子链，为DNA聚合酶，A正确； B、DNA聚合酶只能将脱氧核苷酸添加到子链的3′端，因此所有DNA子链的延伸方向都是5′→3′，B正确； C、a、b都是DNA子链，合成DNA的原料是四种脱氧核糖核苷酸，C正确； D、DNA复制为半保留复制，每个新子代DNA分子由1条亲代母链+1条新合成子链组成；a、b都是新合成的子链，会分别和自己的模板母链结合形成两个新DNA分子，不会互相结合形成新的DNA分子，D错误。 11．某 DNA 分子片段如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．图中有4个游离的磷酸基团 B．虚线框内的结构含有 C、H、O、P、S等元素 C．该DNA 片段复制3次需要14个游离的腺嘌呤脱氧核苷酸 D．同一条脱氧核苷酸链中相邻的两个碱基以氢键相连 【答案】C 【详解】A、图中含有2个游离的磷酸基团，A错误； B、结合图示的结构可知，虚线框内的结构为鸟嘌呤脱氧核苷酸，其中含有C、H、O、N、P，B错误； C、该DNA片段中有两个腺嘌呤脱氧核苷酸，而DNA的复制方式为半保留复制，复制3次会合成23=8个DNA分子，需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸的数目为（8-1）×2=14个，C正确； D、同一条脱氧核苷酸链中相邻的两个碱基通过 “-脱氧核糖 - 磷酸 - 脱氧核糖-” 连接，碱基对之间才以氢键相连，D 错误。 故选C。 12．某小组将含14N-DNA的大肠杆菌转移到含15NH4Cl的培养液中，培养1.5h后提取子代细菌的DNA，然后将DNA进行热变性处理（即解旋变成单链），再进行相应处理，结果如图所示，离心管中出现的两种条带分别对应图中的两个峰。下列叙述错误的是（    ） A．根据图像可判断DNA的复制方式为半保留复制 B．由图中实验结果可推知该细菌的细胞周期大约为30 min C．未经热变性处理的子代DNA进行密度梯度离心也能出现两种条带 D．该实验利用了同位素示踪和密度梯度离心技术 【答案】A 【详解】A、若DNA为全保留复制，复制多次后解旋得到的¹⁴N单链和¹⁵N单链比例同样为1:7，与图中结果一致，因此仅根据该图像无法判断DNA的复制方式为半保留复制，A错误； B、DNA复制n次后，初始的¹⁴N母链永远只有2条，由图可知¹⁴N单链:¹⁵N单链=1:7，即总单链中¹⁴N单链占1/8，列式为，解得n=3，说明DNA复制了3次，因此可推知该细菌的细胞周期大约为1.5h/3=0.5h=30min，B正确； C、未经热变性的子代DNA为双链结构，按半保留复制规律，复制3次后有2个DNA为¹⁴N/¹⁵N杂合链（中带），其余6个为全¹⁵N的DNA（重带），密度梯度离心会出现两种条带，C正确； D、该实验用¹⁴N、¹⁵N同位素标记DNA，再通过密度梯度离心分离不同密度的单链，利用了同位素示踪和密度梯度离心技术，D正确。 13．某真核生物体内DNA分子片段的结构如下图所示。下列叙述正确的是（     ） A．该DNA的结构中，每个磷酸基团均连接两个脱氧核糖 B．该DNA的结构中，α链中的A+G含量一定等于β链中的T+C含量 C．②表示腺嘌呤脱氧核糖核苷酸，数量多时DNA结构不稳定 D．该分子复制时，原料按碱基互补配对原则连接在子链的5´端 【答案】B 【详解】A、DNA分子的两条链各有一个位于5'端的磷酸基团，仅连接1个脱氧核糖，其余磷酸基团连接2个脱氧核糖，并非每个磷酸基团都连接两个脱氧核糖，A错误； B、DNA双链遵循碱基互补配对原则，α链的A与β链的T配对、α链的G与β链的C配对，因此α链中A+G的含量一定等于β链中T+C的含量，B正确； C、②仅表示腺嘌呤（含氮碱基），不是腺嘌呤脱氧核糖核苷酸；且A-T之间有2个氢键，G-C之间有3个氢键，A-T碱基对数量多时DNA结构不稳定，C错误； D、DNA复制时，DNA聚合酶只能沿5'→3'方向合成子链，原料按碱基互补配对原则连接在子链的3'端，D错误。 14．细胞的增殖需要进行DNA复制，下列叙述错误的是（    ） A．亲代DNA的两条链均作为复制模板 B．DNA双链需完全解开后，再进行子链的合成 C．互补配对的碱基形成氢键不需要DNA聚合酶的催化 D．精确的DNA复制保持了亲子代细胞的遗传稳定性 【答案】B 【详解】A、DNA复制为半保留复制，复制过程中亲代DNA的两条链分别作为模板合成子链，A正确； B、DNA复制的特点是边解旋边复制，不需要将双链完全解开后再合成子链，B错误； C、DNA聚合酶的作用是催化脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键，互补配对的碱基之间的氢键可自发形成，不需要DNA聚合酶催化，C正确； D、精确的DNA复制可以将亲代的遗传信息准确传递给子代细胞，保持了亲子代细胞的遗传稳定性，D正确。 15．在氮源为14N和的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子分别为14N-DNA（相对分子质量为a）和15N-DNA（相对分子质量为b）。将只含15N的亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上，连续繁殖两代（Ⅰ和Ⅱ），用离心方法分离得到的结果如图所示。下列对此实验的叙述正确的是（    ） A．亲代细菌DNA分子中的15N标记在脱氧核糖基团上 B．Ⅰ代细菌DNA分子中两条链都含14N C．Ⅱ代细菌DNA分子的平均相对分子质量为（3a+b）/4 D．上述实验Ⅰ代→Ⅱ代的结果能证明DNA的复制方式为半保留复制 【答案】C 【详解】A、DNA的组成中，氮元素存在于含氮碱基（腺嘌呤A、鸟嘌呤G、胞嘧啶C、胸腺嘧啶T）中，脱氧核糖的元素组成为C、H、O，不含氮元素。所以¹⁵N应该标记在含氮碱基上，A错误； B、15N－DNA转移到14N的培养基上后，该DNA再进行复制时就会以14N为原料。由于大肠杆菌的DNA是双链DNA，这种DNA在复制时采取半保留复制，也就是说，15N－DNA在14N的培养基上进行第一次复制后，产生的两个子代DNA分子均含有一条15N的DNA链和一条14N的DNA链(混合型DNA分子)，这样的DNA用离心法分离后，应该全部处在试管的中部，B错误； C、亲代DNA分子相对分子质量为b（两条链都是¹⁵N）。  繁殖到Ⅰ代，得到2个DNA分子，每个都是一条¹⁵N链、一条¹⁴N链，每个分子的相对分子质量为(a+b)/2，总质量为2×(a+b)/2 = a+b。 繁殖到Ⅱ代，这2个DNA分子再复制一次，共得到4个DNA分子：其中2个DNA分子是一条¹⁵N链、一条¹⁴N链（每个质量(a+b)/2），另外2个DNA分子两条链都是¹⁴N（每个质量a）。 总质量为：2×(a+b)/2 + 2×a = a+b + 2a = 3a+b 平均相对分子质量为总质量除以分子数：(3a+b)/4，C正确； D、亲代：全重（排除实验误差） I代：全中（关键证据，排除了全保留复制；若为全保留，I代应是1/2全重+1/2全轻） II代：1/2中 + 1/2轻（进一步验证半保留复制的推论） 只有结合亲代→I代→II代的完整梯度变化，才能严谨证明DNA的半保留复制方式，D错误。 一年重难·情境应用 1．大肠杆菌拟核区有一个环状DNA分子，该DNA分子有a个碱基对，其中G有b个。现将亲代大肠杆菌的DNA双链全部带上标记，将大肠杆菌放到仅有的培养液中培养，有关说法错误的是（    ） A．该DNA分子的氢键数目是2a+b B．该DNA复制3次后，共需消耗游离的T的数目为7（a-b） C．大肠杆菌繁殖两代后，只含的DNA占总数量的1/4 D．该DNA双链中（G+A）/（T+C）的值为1 【答案】C 【详解】A、该DNA分子中G与C配对，故C的数量也为b个，每个G-C碱基对含3个氢键；A与T配对，A-T碱基对共(a-b)个，每个含2个氢键，总氢键数=3b+2(a-b)=2a+b，A正确； B、每个该DNA分子中T的数量等于A的数量，为(a-b)个；DNA复制3次共产生8个DNA分子，半保留复制下新合成的DNA相当于7个完整的DNA，故消耗游离的T数目为7(a-b)，B正确； C、大肠杆菌繁殖两代即DNA复制2次，共得到4个DNA分子，根据半保留复制特点，2个DNA为一条链含³²P、一条链含³¹P，另外2个DNA两条链均只含³¹P，故只含³¹P的DNA占总数量的2/4=1/2，并非1/4，C错误； D、双链DNA遵循碱基互补配对原则，A=T、G=C，因此(G+A)/(T+C)=1，D正确。 2．图为真核细胞DNA双向复制的局部示意图，起始点指的是DNA序列中启动复制的特定位置，而发生复制的位点为复制叉。下列叙述错误的是（　　） A．DNA上存在多个起始点，可缩短整体复制时间 B．DNA复制时，DNA聚合酶沿模板链的3′端向5′端移动 C．复制叉处进行着DNA解旋、子链合成和两条母链重新螺旋 D．若加入DNA合成抑制剂，两侧复制叉可能无法继续向前移动 【答案】C 【详解】A、真核细胞的DNA上存在多个复制起始点，可同时启动复制，提高复制效率，缩短整体DNA复制的时间，A正确； B、DNA复制时，子链的合成方向为5'→3'，由于DNA双链反向平行，因此DNA聚合酶沿模板链的3'→5'方向移动，B正确； C、复制叉处进行DNA解旋和子链合成的过程，且DNA为半保留复制，合成的子链会与对应的模板母链螺旋形成新的DNA双链，两条母链不会重新螺旋，且双螺旋的形成不在复制叉区域，C错误； D、复制叉向前移动需要伴随子链的合成，若加入DNA合成抑制剂，子链合成被阻断，两侧复制叉可能无法继续向前移动，D正确。 3．研究人员将1个双链均含14N-DNA的大肠杆菌转移到以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中，培养24 h后提取子代大肠杆菌的DNA．将DNA热变性处理打开双链进行离心，试管中出现两种条带（如图）。下列叙述错误的（　　） A．若直接将子代大肠杆菌的DNA离心也能得到两条条带 B．由结果可推知大肠杆菌分裂一次所需的时间大约为8 h C．该实验使用了同位素示踪法和密度梯度超速离心法 D．该实验能说明DNA的复制方式是半保留复制 【答案】D 【详解】A、直接离心子代DNA可出现两条条带，A正确； B、初始DNA为14N/14N，转移到15N 培养基后，DNA 复制遵循半保留复制。单链比例：14N 单链占1/8，15N 单链占7/8。设复制次数为n，则总单链数为2×2n=2n+1，其中14N 单链始终为2条。 由2/2n+1=1/8，解得n=3。培养时间为 24h，复制3次，故细胞周期约为24÷3=8h，24h复制3次，分裂一次约8h，B正确； C、该实验使用了同位素示踪法和密度梯度超速离心法，C正确； D、仅单链离心不能证明半保留复制，全保留复制也可以出现上面的条带，D错误。 4．真核生物线粒体基质内的DNA是双链闭合环状分子，外环为H链，内环为L链。大体过程为：先以L链为模板，合成一段RNA引物，然后在DNA聚合酶的作用下合成新的H链片段，当H链合成2/3时，新的L链开始合成，如图所示。下列关于线粒体DNA的说法错误的是（　　） A．该DNA分子内外环的复制是不同步的，但子链都是从5′端向3′端延伸 B．该DNA分子中的磷酸二酯键数目与脱氧核苷酸数目相等 C．DNA复制时，在DNA聚合酶作用下，能形成氢键和磷酸二酯键 D．DNA复制为半保留复制，具有边解旋边复制的特点 【答案】C 【详解】A、题干明确指出“先合成H链，当H链合成2/3时L链才开始”，说明内外环复制不同步，所有DNA聚合酶催化子链延伸方向均为5′→3′，A正确； B、该DNA为双链闭合环状结构，每条链中脱氧核苷酸数=磷酸二酯键数（因无游离末端），两条链总和即为总脱氧核苷酸数=总磷酸二酯键数，B正确； C、DNA聚合酶仅催化脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键，氢键由碱基互补配对自发形成（如A-T、G-C），无需酶催化，C错误； D、图示显示每个子代DNA含一条母链与一条新链，符合半保留复制，复制过程中需解旋酶与DNA聚合酶协同，体现了边解旋边复制的特点，D正确。 5．下图为DNA分子部分片段的结构示意图，①～③分别代表磷酸基团、脱氧核糖和胞嘧啶，下列叙述正确的是（     ） A．①②③共同构成胞嘧啶脱氧核苷酸 B．每个磷酸基团上均连着两个脱氧核糖 C．DNA的热稳定性通常与GC含量呈正相关 D．DNA中A+T与G+C的比例总是等于1 【答案】C 【详解】A、1分子脱氧核苷酸由1分子磷酸、1分子脱氧核糖和1分子含氮碱基组成，且磷酸需连接在对应脱氧核糖的5'端碳原子上，图中①是相邻脱氧核苷酸的磷酸，①②③不能构成胞嘧啶脱氧核苷酸，A错误； B、DNA单链5'端的磷酸基团仅连接1个脱氧核糖，其余磷酸基团连接2个脱氧核糖，B错误； C、G和C之间有3个氢键，A和T之间有2个氢键，DNA分子中GC含量越高，总氢键数越多，热稳定性越高，二者呈正相关，C正确； D、根据碱基互补配对原则，DNA中A=T、G=C，A+T与G+C的比例不固定，不同DNA分子该比例存在差异，不一定等于1，D错误。 6．在搭建DNA分子模型的实验中，若有4种碱基塑料片共20个，其中4个C，6个G，3个A，7个T，脱氧核糖和磷酸之间的连接物14个，脱氧核糖塑料片30个，磷酸塑料片50个，代表氢键的连接物若干，脱氧核糖和碱基之间的连接物若干，则（　　） A．所有的脱氧核糖都有两个磷酸基团与之相连 B．所搭建的DNA分子片段最长为10个碱基对 C．A和T之间需要3个连接物，C和G之间需要2个连接物 D．能搭建出的DNA分子模型种类小于44种 【答案】D 【详解】A、DNA分子每条链的5'端的脱氧核糖仅连接1个磷酸基团，因此不是所有脱氧核糖都有两个磷酸基团与之相连，A错误； B、设搭建的DNA片段有m个碱基对，每条链中m个脱氧核苷酸对应的脱氧核糖和磷酸连接物数目为2m－1，两条链共需4m－2个该类连接物，代入题干中14个连接物的条件，4m－2=14，解得m=4，即所搭建的DNA分子片段最长为4个碱基对，B错误； C、DNA两条链之间碱基互补配对时，A与T之间形成2个氢键，需要2个氢键连接物，C与G之间形成3个氢键，需要3个氢键连接物，C错误； D、根据B项分析可知，现有材料最多可搭建4个碱基对的DNA片段，4个碱基对的DNA分子理论上最多有44种排列方式，但由于每种碱基的数量不是足够多（A只有3个，因此不能搭出四个碱基对均为A-T碱基对的类型），故实际可搭建的种类数小于44，D正确。 7．如图中甲—丙表示物质部分片段或链，其中完整的乙中含有500个碱基，①、②表示遗传信息的传递过程。下列说法正确的是 A．①过程的模板链是甲的a链，在RNA复制酶的作用下合成乙 B．若甲的a链中（G+T）/（A+C）=2/3，则其b链中（G+T）/（A+C）=2/3 C．乙中C占26%、G占32%，则甲中胸腺嘧啶的比例是21% D．此DNA片段连续复制两次，需要消耗的胞嘧啶脱氧核苷酸数量是700个 【答案】C 【详解】A、根据碱基互补配对原则可知，①过程的模板是甲的a链，①是转录过程，该过程在RNA聚合酶的作用下合成乙，A错误； B、根据碱基互补配对原则，若甲的a链中（G+T）/（A+C）=2/3，则其b链中 （G+T）/（A+C）=3/2，B错误； C、图中乙表示mRNA，若乙中含500个碱基，其中C占26%、G占32%，则DNA分子中的模板链中的G占26%、C占32%，则DNA分子中G+C=58%，A+T=42%，因此其中的胸腺嘧啶的比例是21%，C正确； D、该DNA分子中G+C=58%，G=C=29%，乙mRNA中含500个碱基，则DNA中500个碱基对，胞嘧啶数目为29%×1000=290个，此DNA片段连续复制两次，需要消耗的胞嘧啶脱氧核苷酸数量是（22-1）×290=870个，D错误。 故选C。 高考真题·考向感知 1．（2022·浙江6月选考真题）某同学欲制作DNA双螺旋结构模型，已准备了足够的相关材料，下列叙述正确的是（    ） A．在制作脱氧核苷酸时，需在磷酸上连接脱氧核糖和碱基 B．制作模型时，鸟嘌呤与胞嘧啶之间用2个氢键连接物相连 C．制成的模型中，腺嘌呤与胞嘧啶之和等于鸟嘌呤和胸腺嘧啶之和 D．制成的模型中，磷酸和脱氧核糖交替连接位于主链的内侧 【答案】C 【详解】A、在制作脱氧核苷酸时，需在脱氧核糖上连接磷酸和碱基，A错误； B、鸟嘌呤和胞嘧啶之间由3个氢键连接，B错误； C、DNA的两条链之间遵循碱基互补配对原则，即A=T、C=G，故在制作的模型中A+C=G+T，C正确； D、DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基在内侧，D错误。 故选C。 2．（2020·浙江7月选考真题）某DNA片段的结构如图所示。下列叙述正确的是（    ）    A．①表示胞嘧啶 B．②表示腺嘌呤 C．③表示葡萄糖 D．④表示氢键 【答案】D 【详解】A、分析图示可知，A（腺嘌呤）与①配对，根据碱基互补配对原则，则①为T（胸腺嘧啶），A错误； B、②与G（鸟嘌呤）配对，则②为C（胞嘧啶），B错误； C、DNA分子中所含的糖③为脱氧核糖，C错误； D、DNA两条链中配对的碱基通过④氢键相连，D正确。 故选D。 3．（2019·浙江4月选考真题）在含有BrdU的培养液中进行DNA复制时，BrdU会取代胸苷掺入到新合成的链中，形成BrdU标记链。当用某种荧光染料对复制后的染色体进行染色，发现含半标记DNA（一条链被标记）的染色单体发出明亮荧光，含全标记DNA（两条链均被标记）的染色单体荧光被抑制（无明亮荧光）。若将一个细胞置于含BrdU的培养液中，培养到第三个细胞周期的中期进行染色并观察。下列推测错误的是 A．1/2的染色体荧光被抑制 B．1/4的染色单体发出明亮荧光 C．全部DNA分子被BrdU标记 D．3/4的DNA单链被BrdU标记 【答案】D 【详解】根据题意可知，在第三个细胞周期中期时，含半标记DNA的染色单体分别在两个细胞中，故有两个细胞的两条染色单体荧光全被抑制，有两个细胞中的一条染色单体发出明亮荧光，一条染色单体荧光被抑制，故A、B选项正确；一个DNA分子中有两条脱氧核苷酸链，由于DNA为半保留复制，故不含BrdU标记的两条脱氧核苷酸链分别位于两个DNA分子中，新复制得到的脱氧核苷酸链必然含BrdU标记，故所有DNA分子都被BrdU标记，C选项正确；以第一代细胞中的某一条染色体为参照，在第三个细胞周期中期时一共有16条DNA单链，含BrdU标记的有14条，故有的DNA单链被BrdU标记，D选项错误。 4．（2018·浙江4月选考真题）某真核生物DNA片段的结构示意图如下,下列叙述正确的是      A．①的形成需要DNA聚合酶催化 B．②表示腺嘌呤脱氧核苷酸 C．③的形成只能发生在细胞核 D．若a链中A+T占48%，则DNA分子中G占26% 【答案】D 【详解】A、①是氢键，不需要酶的催化，A错误； B、图中②与A配对，表示腺嘌呤，B错误； C、③是DNA分子复制过程中形成的磷酸二酯键，DNA复制可以发生在细胞核、线粒体和叶绿体中，C错误； D、若a链中A+T占48%，则整个DNA分子中A+T=48%，因此G+C=52%，又因为G=C，所以G占26%，D正确。 故选D。 5．（2024·浙江6月选考真题）下列关于双链DNA分子结构的叙述，正确的是（    ） A．磷酸与脱氧核糖交替连接构成了DNA的基本骨架 B．双链DNA中T占比越高，DNA热变性温度越高 C．两条链之间的氢键形成由DNA聚合酶催化 D．若一条链的G+C占47%，则另一条链的A+T也占47% 【答案】A 【详解】A、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，A正确； B、双链DNA中GC碱基对占比越高，DNA热变性温度越高，B错误； C、DNA聚合酶催化形成的是磷酸二酯键，C错误； D、在双链DNA分子中，若一条链的G+C占47%，则另一条链的G+C也占47%，A+T占1-47%=53%，D错误。 故选A。 6．（2024·浙江1月选考真题）大肠杆菌在含有³H-脱氧核苷培养液中培养，³H-脱氧核苷掺入到新合成的 DNA链中，经特殊方法显色，可观察到双链都掺入³H-脱氧核苷的 DNA区段显深色，仅单链掺入的显浅色，未掺入的不显色。掺入培养中，大肠杆菌拟核 DNA 第2 次复制时，局部示意图如图。DNA 双链区段①、②、③对应的显色情况可能是（    ）    A．深色、浅色、浅色 B．浅色、浅色、深色 C．浅色、深色、深色 D．深色、浅色、深色 【答案】B 【详解】大肠杆菌在含有³H-脱氧核苷培养液中培养，DNA的复制方式为半保留复制，大肠杆菌拟核 DNA 第1 次复制后产生的子代DNA的两条链一条被³H标记，另一条未被标记，大肠杆菌拟核 DNA 第2 次复制时，以两条链中一条被³H标记，另一条未被标记的DNA分子为模板，DNA 双链区段①为浅色，②③中DNA两条模板链中一条有掺入3 H-脱氧核苷，另一条无，而新合成的子链都掺入3 H-脱氧核苷。故双链都掺入3 H-脱氧核苷的 DN 双链区段，显深色；仅单链掺入的 DNA双链区段，显浅色。ACD错误，B正确。 故选B。 7．（2021·浙江6月选考真题）含有100个碱基对的—个DNA分子片段，其中一条链的A+T占40%，它的互补链中G与T分别占22%和18%，如果连续复制2 次，则需游离的胞嘧啶脱氧核糖核苷酸数量为（　　） A．240个 B．180个 C．114个 D．90个 【答案】B 【详解】分析题意可知：该DNA片段含有100个碱基对，即每条链含有100个碱基，其中一条链（设为1链）的A+T占40%，即A1+T1=40个，则C1+G1=60个；互补链（设为2链）中G与T分别占22%和18%，即G2=22，T2=18，可知C1=22，则G1=60-22=38=C2，故该DNA片段中C=22+38=60。已知DNA复制了2次，则DNA的个数为22=4，4个DNA中共有胞嘧啶脱氧核苷酸的数量为4×60=240，原DNA片段中有60个胞嘧啶脱氧核糖核苷酸，则需要游离的胞嘧啶脱氧核糖核苷酸数量为240-60=180，B正确，ACD错误。 故选B。 8．（2021·浙江6月选考真题）在 DNA 复制时，5-溴尿嘧啶脱氧核苷（BrdU）可作为原料，与腺嘌呤配对，掺入新合成的子链。用 Giemsa 染料对复制后的染色体进行染色，DNA分子的双链都含有 BrdU 的染色单体呈浅蓝色，只有一条链含有 BrdU 的染色单体呈深蓝色。现将植物根尖放在含有BrdU的培养液中培养，取根尖用 Giemsa 染料染色后，观察分生区细胞分裂中期染色体的着色情况。下列推测错误的是（　　） A．第一个细胞周期的每条染色体的两条染色单体都呈深蓝色 B．第二个细胞周期的每条染色体的两条染色单体着色都不同 C．第三个细胞周期的细胞中染色单体着色不同的染色体均为1/4 D．根尖分生区细胞经过若干个细胞周期后，还能观察到深蓝色的染色单体 【答案】C 【详解】A、根据分析，第一个细胞周期的每条染色体的染色单体都只有一条链含有 BrdU，故呈深蓝色，A正确； B.第二个细胞周期的每条染色体复制之后，每条染色体上的两条染色单体均为一条单体双链都含有 BrdU呈浅蓝色，一条单体只有一条链含有 BrdU呈深蓝色，故着色都不同，B正确； C.第二个细胞周期结束后，不同细胞中含有的带有双链都含有 BrdU的染色体和只有一条链含有 BrdU 的染色体的数目是不确定的，故第三个细胞周期的细胞中染色单体着色不同的染色体比例不能确定，C错误； D.根尖分生区细胞可以持续进行有丝分裂，所以不管经过多少个细胞周期，依旧可以观察到一条链含有BrdU的染色单体，成深蓝色，D正确。 故选C。 9．（2017·浙江4月选考真题）若将处于G1期的胡萝卜愈伤组织细胞置于含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养液中，培养至第二次分裂中期。下列叙述正确的是(　　) A．每条染色体中的两条染色单体均含3H B．每个DNA分子的两条脱氧核苷酸链均含3H C．每个DNA分子中均只有一条脱氧核苷酸链含3H D．每条染色单体均只有一个DNA分子的两条脱氧核苷酸链含3H 【答案】A 【详解】若将处于G1期的胡萝卜愈伤组织细胞置于含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养液中，在间期的S期时DNA复制1次，所以第一次细胞分裂完成后得到的2个子细胞都是每一条染色体的DNA都只有1条链被标记，培养至第二次分裂中期，每条染色体中的两条染色单体均含3H标记，故A正确。 学科网（北京）股份有限公司 $