第21讲 DNA的结构与复制、基因的本质（山东热点情境+2大核心速记+靶向专攻）（专项训练）（山东专用）2027年高考生物一轮复习讲练测

**基本信息** 以山东考情为导向，通过“考情-核心-专练”三层架构系统整合DNA结构与复制知识，融合本地情境与分层训练，强化科学思维与跨章节综合应用。 **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|4个本地情境（古DNA/海洋eDNA等）|科学史题型“科学家-贡献-结论”梳理法；综合题跨章节关联（遗传变异/基因工程）|从新课标要求到山东命题趋势，构建“结构-功能-应用”逻辑链| |两大核心·主干速记|2大核心知识（含图解/模型）|DNA复制计算技巧（n次复制与第n次复制区别）；易错点（链方向/多起点复制）|从双螺旋结构到半保留复制，结合模型构建深化生命观念| |分层专练·靶向攻关|20模拟+20创新+15真题（含新情境）|情境题信息提取法；压轴题实验设计与结果分析|从基础判断到复杂计算，覆盖选择/非选择，落实探究实践素养|

第21讲 DNA的结构与复制、基因的本质 第一部分 五年考情·精准定向 山东考情概览 山东热点情境 山东备考策略 第二部分 两大核心·主干速记 一图串联·核心梳理·易错辨析 核心知识01 DNA的结构与基因的本质 核心知识02 DNA的复制 第三部分 分层专练·靶向攻关 两年模拟·情境题（全国视野，单选+不定项） 一年重难·创新题（侧重山东，辐射全国，单选+不定项） 三年真题·压轴题（侧重山东，辐射全国，单选+非选择题） 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.概述DNA分子由四种脱氧核苷酸构成，通常由两条碱基互补配对的反向平行长链形成双螺旋结构，碱基的排列顺序编码了遗传信息。 2.概述DNA分子通过半保留方式进行复制。 3.活动：制作DNA双螺旋结构模型。 2026 河南 2025 浙江、湖南、河南 2024 贵州、甘肃、湖南、湖北、北京 2023 重庆、浙江、天津 2022 海南、湖南、浙江、广东、山东 2021 全国、浙江、广东2 1．考查频次：近5年山东新高2022年、2025年均有考查，其余年份无单独命题，本章节可单独出题，此部分内容主要考查形式为选择题，而在非选择题一般会和遗传变异、基因工程等联系起来综合考查，属于低频独立命题、高频隐性穿插考点。 2．考查要点：考查内容聚焦二大板块：一是DNA的结构与基因本质，二是DNA分子复制，常结合新型材料 为素材进行命题，考查前沿科研素材命题。 热点情境 本地情境素材： 素材1： 胶州湾史前遗址古DNA考古 山东大学联合山东省文物考古研究院，在胶州赵家庄龙山文化遗址，从4000 多年前炭化小麦、古土壤遗存中提取微量古DNA，双链DNA的双螺旋结构依然可以部分保留；科研人员依靠DNA分子的特异性，区分古小麦DNA与土壤微生物DNA，完成古代作物基因组测序。可考知识点：DNA双螺旋结构特点、DNA分子的稳定性与特异性、基因的本质（有遗传效应的 DNA 片段）、DNA降解与化学键、碱基互补配对。 素材2： 青岛环境DNA（eDNA）海洋生物调查 青岛生态环境监测中心利用环境DNA 技术，在海水里含有生物脱落细胞、黏液释放的游离 DNA；不同物种DNA的碱基排列顺序不同，可以判断海域物种组成。可考知识点：DNA的化学组成、磷酸二酯键、DNA分子多样性、基因的本质、DNA结构的化学键。 素材3： 小麦抗赤霉病基因 Fhb7 基因组研究 山东农大孔令让团队，从中间偃麦草中定位抗赤霉病Fhb7 基因，将该基因导入普通小麦。Fhb7是一段有遗传效应的DNA片段；小麦细胞核DNA复制为多起点双向复制，边解旋边复制；六倍体小麦基因组庞大，复制过程需要解旋酶、DNA聚合酶等多种酶参与。可考知识点：DNA复制的过程、条件、特点（半保留复制、多起点双向复制）；基因的本质；DNA复制的碱基计算。 素材4： 潍坊六倍体小麦基因组测序 潍坊现代农业山东省实验室完成六倍体小麦基因组解析，普通小麦细胞核DNA总量巨大，含有大量重复DNA序列，部分重复序列没有遗传效应；小麦细胞分裂时，庞大的基因组需要高效完成DNA复制；复制偶尔会发生碱基错配，DNA修复系统可以修正复制错误，维持基因序列稳定。可考知识点：DNA复制、基因的本质、DNA复制出错与修复、碱基互补配对原则、DNA碱基相关计算。 备考策略 1． 抓牢核心概念：DNA复制、同位素标记、基因的定义、基因的本质。 2． 紧盯山东高频命题素材：DNA空间结构、DNA复制过程、DNA复制方式实验探究（山东本地生物模拟卷高频素材）。 3． 强化题型解题方法 科学史题型：梳理科学家→实验贡献→实验观点→实验结论； 融合综合题：与遗传变异、细胞分裂、基因工程等联系起来综合考查，隐性穿插考点。 4．紧扣命题趋势：本章节单独出题概常常以选择题形式出现，重在关联遗传变异、细胞分裂、基因工程等知识，侧重跨章节综合理解，落实结构与功能相适应素养。立足生命观念、科学思维、科学探究三大素养，考查学生对知识的理解、对比归纳、整合与应用能力。 第二部分 两大核心·主干速记 内容速览：DNA的结构与基因本质，DNA分子复制。 一图串联 核心梳理 核心知识1 DNA的结构与基因的本质化 1. DNA结构模型构建的主要探索成果(连线) 2.图解DNA双螺旋结构 3.DNA的结构特点 4.染色体、DNA、基因和脱氧核苷酸的关系 易错提醒 DNA的一条单链具有两个末端，一端有一个游离的磷酸基团，这一端称作5′端，另一端有一个羟基(—OH)，称作3′端，两条单链走向相反，一条单链是从5′端到3′端的，另一条单链是从3′端到5′端的。 核心知识2 ——DNA的复制 1.对DNA复制方式的探究 2.DNA复制 (1)概念、时间、场所 (2)过程 (3)结果　一个DNA分子形成了两个完全相同的DNA分子。 (4)DNA准确复制原因和意义 (2)DNA分子复制过程中消耗的脱氧核苷酸数 ①若亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过 n次复制需要消耗该种脱氧核苷酸数为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。 易错提醒 ①若亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过 n次复制需要消耗该种脱氧核苷酸数为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。 ③复制是从多个起点开始的，但多个起点并非同时进行，真核生物的这种方式的意义在于提高了复制速率。 第三部分 分层专练·靶向攻关 两年模拟·情境题（全国视野，单选+多选） 考查重点：DNA的结构和基因本质、DNA的复制。 1．【新情景·DNA的四螺旋结构】（2026·甘肃·模拟）科学家在人体快速分裂的活细胞中(如癌细胞)发现了DNA的四螺旋结构，形成该结构的DNA单链中富含G，每4个G之间通过氢键等作用力形成一个正方形的“G－4平面”，继而形成立体的“G－四联体”(如图)，G－四联体存在于调控基因，特别是癌症基因所在的DNA区域内。下列叙述中，正确的是（　　） A．该结构由两条反向平行的脱氧核苷酸链形成 B．用DNA酶可打开该结构中的氢键 C．该结构中(A＋G)/(T＋C)的值等于1 D．该结构位置的发现可能为癌症靶向治疗提供新的治疗方向 2．（2026·湖南长沙·模拟）特定拟杆菌细胞中的gRNA(向导RNA)能精准结合到 DNA 特定区域，招募相关酶启动基因转录。下列相关叙述正确的是（　　） A．拟杆菌细胞中 gRNA 的合成需要核仁的参与 B．gRNA 与DNA 结合时，遵循碱基互补配对原则 C．gRNA 招募 RNA 聚合酶识别并结合到基因的起始密码子区域 D．gRNA 和 DNA 相同的物质组成为磷酸、核糖、胞嘧啶、鸟嘌呤和腺嘌呤 3．【新情景·冈崎片段】（2026·广西玉林·模拟）研究者将1个含14N/14N-DNA的大肠杆菌转移到以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中，培养1h后，提取子代大肠杆菌的DNA，将DNA双链解开再进行密度梯度离心，试管中出现两种条带，如图1所示。DNA复制时两条子链的延伸方向相反，其中一条子链称为前导链，该链连续延伸；另一条称为后随链，该链逐段延伸，这些片段称为冈崎片段，如图2所示。下列叙述正确的是（　　） A．大肠杆菌某段DNA分子的一个单链中相邻的碱基通过氢键相连 B．根据图1所示信息可知该种大肠杆菌的繁殖周期大约为20min C．图2中DNA边解旋边复制的特点与PCR时相同 D．用3H标记的大肠杆菌培养T2噬菌体，最终只在子代噬菌体的DNA中检测到放射性 4．（2026·陕西榆林·模拟）研究发现，DNA中的串联重复序列ATCG在特定条件下会形成特殊的右手螺旋构象，重复序列因碱基堆积力差异，紧凑度增大，导致螺旋直径变小、高度降低，其他配对方式和结构等无差异。下列关于该结构的叙述，正确的是（　　） A．重复序列相邻碱基对间距小于非重复序列的相邻碱基对间距 B．重复序列形成的螺旋结构中两条链的碱基通过磷酸二酯键连接成碱基对 C．核糖的3′羟基与另一个核糖核苷酸的5′磷酸相连形成DNA的基本骨架 D．重复序列中若G-C碱基对占比较高，则螺旋结构稳定性低于普通DNA片段 5．【M13噬菌体】（2026·山东枣庄·模拟）利用噬菌体展示技术将抗体基因导入噬菌体使抗体和噬菌体外壳蛋白融合表达，通过特异性抗原筛选亲和力高的抗体。常用的M13噬菌体是一类细菌病毒，含单链环形DNA，图中的蛋白Ⅲ和Ⅷ均为噬菌体的外壳蛋白。下列说法错误的是（　　） A．M13噬菌体的DNA不含游离的磷酸基团 B．图中外源抗体和蛋白Ⅲ构成了融合蛋白 C．噬菌体M13的DNA中 D．外源抗体基因与基因Ⅲ构成的融合基因仅有一个终止密码子对应序列 6．（2026·陕西咸阳·模拟）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 7．（2026·广东江门·模拟）实践活动“制作DNA双螺旋结构模型”可加深学生对DNA结构和功能的理解。下列叙述正确的是（　　） A．通过脱氧核糖的第4号碳原子与磷酸相连 B．每条脱氧核糖链首尾各有一个游离磷酸基团 C．A+T碱基对的数量等于G+C碱基对的数量 D．解释DNA复制原理时解开模型部分螺旋结构 8．（2026·四川宜宾·模拟）离心是利用离心力产生的差异，使不同密度、大小的物质实现分层或分离。下列关于生物实验中常用的离心操作的叙述，正确的是（　　） A．差速离心分离细胞器时，逐步提高转速可依次得到核糖体、线粒体、叶绿体 B．15N标记的双链DNA在14N培养液中复制两次，密度梯度离心后试管中出现三条带 C．噬菌体侵染细菌实验中，离心的目的是使吸附在细菌上的噬菌体外壳与细菌分离 9．（2026·甘肃嘉峪关·模拟）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 10．（2026·安徽·模拟）某同学在学习了DNA的结构及复制后，构建了图1的DNA复制过程模型和图2的DNA结构平面图，图2中数字代表相应结构或物质。下列叙述正确的是（　　） A．由图1可知，以α链为模板合成的子链延伸方向错误 B．图2中7的名称是胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸 C．图2结构10中，相邻两个脱氧核苷酸之间通过氢键相连 D．若图1中α链上胞嘧啶和鸟嘌呤共200个，则在第三次复制时需要鸟嘌呤800个 11．（2026·山西运城·模拟）摩尔根实验室中的阿尔法特·斯特蒂文特做出了第一张基因图谱，并证明了一对同源染色体上相邻基因之间很少出现重组，距离较远的基因之间则易于重组。如图表示果蝇某染色体上的基因相对位置关系，下列相关叙述正确的是（　　） A．摩尔根团队用杂交实验证明果蝇细胞中的基因都在染色体上 B．决定果蝇触角长短的等位基因中含氮碱基种类和排列顺序均不同 C．控制眼色和体色的基因的重组一般发生在减数分裂Ⅰ的后期 D．与A/a相比，决定果蝇触角长短的基因更易与B/b发生重组 12．【新情境·启动子pABP9驱动】（2026·河南巩义·模拟）2026年1月，我国首个启动子pABP9驱动的转基因耐旱玉米转化体NAZ-4获批农业转基因生物安全证书。下列叙述错误的是（　　） A．启动子pABP9是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA B．启动子和起始密码子都是位于目的基因首端的一段有特殊结构的DNA片段 C．转基因玉米在环境保护方面的作用是可以减少农药使用，从而减少污染 D．转基因生物安全证书保证了转基因技术和已经上市的转基因产品的安全性 13．（2026·甘肃白银·模拟）真核细胞的核DNA分子上基因a、b、c的分布如图所示，其中模板链是基因转录时的模板，另一条链是非模板链，现将该细胞置于含15N的培养基中连续培养。下列关于DNA复制与遗传的叙述，错误的是（　　） A．基因a、b、c的碱基组成中，A与G的数量之和所占比例通常相等 B．同一DNA分子上的不同基因，其转录时的模板链在同一条链上 C．基因a、b、c的基本骨架都由磷酸与脱氧核糖交替排列构成 D．细胞进行一次有丝分裂后，子细胞中每条染色体的DNA分子中均含15N 14．【新情境·重叠基因】（2026·陕西宝鸡·模拟）两个或两个以上的基因共用一段DNA序列称为重叠基因，这种现象在病毒和原核生物中较为普遍。重叠方式有多种，例如，大基因内包含小基因；前后两个基因首尾重叠，如下图所示。下列叙述错误的是（　　） A．重叠基因可以提高碱基利用效率，有效利用遗传信息量 B．共同序列发生突变不一定导致所有重叠基因的功能改变 C．基因E和基因F重叠部分所编码的氨基酸序列相同 D．基因A、E、F的本质区别是碱基对的排列顺序不同 15．（2026·云南昆明·模拟）中心法则揭示了生物遗传信息传递的一般规律，如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．生物体的遗传信息储存在 DNA 或RNA 的碱基序列中 B．抑制RNA 聚合酶的活性会抑制细胞中②的发生 C．人体心肌细胞的细胞核内可发生过程①②，细胞质内发生过程③ D．图中所示过程均遵循碱基互补配对原则，过程③和④的配对方式相同 16．（不定项）（2026·江西九江·模拟）细胞内DNA复制过程如下图：一条可连续复制，称为前导链；另一条需先合成短的DNA片段（冈崎片段），再连接成完整链，称为后随链。图中SSB为DNA单链结合蛋白，可与解旋后的单链DNA结合，防止单链DNA重新配对形成双链或被核酸酶降解。下列叙述错误的是（    ） A．X为解旋酶、Y为引物，该过程还需DNA连接酶、DNA聚合酶 B．SSB能识别特定的脱氧核苷酸序列，特异性结合单链DNA C．在适宜的条件下，核酸酶为磷酸二酯键的断裂提供能量 D．PCR扩增时无需解旋酶，不形成复制叉、前导链和后随链 17．（不定项）（2026·吉林白山·模拟）研究发现，某古菌DNA分子中部分鸟嘌呤被甲基化修饰为甲基鸟嘌呤（mG），mG与胞嘧啶的配对稳定性显著下降，却能与胸腺嘧啶形成两个氢键而配对。下列叙述正确的是（    ） A．该古菌DNA分子中的核糖和磷酸交替连接排列在外侧构成其基本骨架 B．发生甲基化修饰会使复制后子代DNA分子中出现G—C被替换为A—T的情况 C．发生甲基化修饰的古菌DNA分子的一条链中，相邻mG与T之间通过氢键连接 D．若未发生修饰的某DNA片段含100个碱基对，G占30％，则该片段中氢键数为260个 18．【DNA半保留复制】（不定项）（2026·湖南岳阳·模拟）真核生物DNA的复制从多个起点开始进行，DNA复制时子链从5′端到3′端延伸，合成的两条链分别称为前导链和后随链，复制过程如图所示。 下列叙述错误的是（　　） A．从多个起点开始复制以避免DNA复制时出现差错 B．DNA聚合酶催化游离脱氧核苷酸连接到子链的3′端 C．解旋酶作用于DNA双链的脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键 19．（不定项）（2026·河北沧州·二模）研究发现，给老年小鼠注射来自年轻小鼠的NAMPT（烟酰胺磷酸核糖转移酶）可显著延长其寿命。NAMPT能催化合成NMN（β-烟酰胺单核苷酸），而NMN则可以被快速地转化为NAD+。NAD+水平的恢复可激活相关基因，修复DNA损伤并增强干细胞的分化能力。下列相关叙述正确的是（　　） A．衰老的干细胞中细胞核体积减小，染色质固缩 B．衰老干细胞内NAD+的含量多于正常干细胞 C．NAD+在细胞有氧呼吸第一、二阶段被消耗 D．修复DNA损伤时可能需要DNA聚合酶、DNA连接酶的参与 20.【新情境·复制叉】（不定项）（2026·河南郑州·二模）如图是DNA复制过程的相关示意图，其中甲图是复制时形成的复制叉，丙图是复制时形成的复制环。下列叙述正确的是(　　) A.由丙图可知，DNA复制起点的两侧都能形成复制叉 B.由丙图可以推知复制环越大，复制启动的时间越早 C.丙图有1个解旋酶参与催化DNA分子中氢键的断裂 D.用同位素标记法可以探究乙图所示的复制方式是否为半保留复制 一年重难·创新题（侧重山东，辐射全国，单选+不定项） 设题创新:环状DNA复制(T1);DNA纳米技术（T3）;DNA染色体荧光标记(T10);DNA条形码技术（T15）； DNA复制方式探究实验（T19）。 1．【新情境·细菌环状DNA复制】（2026·山东青岛·模拟）细菌环状DNA 复制完成后，两个子代环状DNA 互锁成为连环结构（如图）。酶T（拓扑异构酶）作用后最终将连环DNA 解为两个独立的环状DNA．下列叙述正确的是（     ） A．细菌的1个环状DNA 分子含有1个游离的磷酸基团 B．酶T 催化同一个DNA 双链磷酸二酯键的断裂和重新形成 C．酶T 催化两个 DNA 分子之间的磷酸二酯键的断裂 D．酶T 通过催化氢键的断裂和重新形成来解开连环结构 2．（2026·山东·模拟）图示T2噬菌体侵染大肠杆菌后其DNA复制的过程。下列说法正确的（　　） A．亲代噬菌体DNA为不平齐双链，其嘧啶数与嘌呤数不一定相等 B．子代噬菌体DNA的b链黏性末端序列为5′-CCTAG-3′ C．噬菌体DNA复制所需要的场所、原料和能量均由大肠杆菌提供 D．酶X为限制性内切核酸酶，是在噬菌体内合成的 3．【新情境·DNA纳米技术】（2026·山东济南·模拟）DNA纳米技术中，可利用DNA的双螺旋结构与碱基互补配对原则，将一条长DNA单链（主链）的特定区域进行折叠，并用多条短DNA单链（辅助链）与主链互补结合，固定折叠形成预设的纳米结构（如图所示的发夹结构），下列相关说法正确的是（　　） A．图中a为辅助链，b为主链 B．主链中的嘌呤碱基总数是其磷酸基团总数的一半 C．主链与辅助链的互补结合区域，碱基序列不可能完全相同 D．主链与辅助链结合区域的结构稳定性，与该区域的氢键总数量相关 4．（2026·江苏南京·模拟）检测某双链DNA分子得知碱基A的数目为x，其所占比例为y，以下推断正确的是（ ） A．鸟嘌呤的数目为x（0.5y-1） B．嘌呤数与嘧啶数之比为y/（1-y） C．胸腺嘧啶的比例为 D．氢键的数目为3x/2y —x 5．（2026·山东临沂·模拟）某学习小组在DNA双螺旋结构模型构建活动中，利用如下表所示材料构建一个含脱氧核苷酸数最多的DNA双螺旋结构模型。各分子之间的连接键及碱基对之间的氢键都用订书针（足够多）代替，一个订书针代表一个键。下列叙述正确的是（    ） 300个 420个 A150个 G60个 T65个 C140个 A．用以上材料能构建一个含420个脱氧核苷酸的DNA双螺旋结构模型 B．在构建该DNA双螺旋结构模型的过程中，一共需要用到1058个订书针 C．构建的DNA双螺旋结构中每个脱氧核糖上都连接着三个订书针 D．该小组可以构建出多种符合要求的DNA分子，且（A+T）/（G+C）与（A+G）/（T+C）的比值均不相同 6．（2026·浙江绍兴·模拟）下列关于利用模型模拟生物学现象的叙述中，正确的是（    ） A．“制作DNA双螺旋结构模型”需要3种不同的卡片分别代表磷酸基团、脱氧核糖和不同形状的碱基 B．“模拟孟德尔杂交实验”从雌1和雌2取出的卡片组合共有3种类型 C．“减数分裂的模型制作”中的模型属于概念模型 D．“模拟细胞大小与扩散作用关系”，物质在大小不同的细胞模型中扩散速率相同 7．（2026·山东泰安·模拟）核酸是由多个核苷酸聚合而成的大分子化合物，广泛存在于各种生物体内，下图是核酸的部分结构示意图，下列叙述错误的（     ） A．若①为U，则该类核酸可作为某些病毒的遗传物质 B．DNA和RNA在化学组成上的区别之一体现在所含的②不同 C．环状DNA和环状RNA中的嘌呤碱基数均与嘧啶碱基数相等 D．不同生物的遗传信息不同与核苷酸的排列顺序不同密切相关 8．（2026·山东烟台·模拟）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 9．（2026·河南郑州·模拟）如图所示，为一个含有100个碱基对的DNA分子片段，下列说法正确的是（　　） A．DNA聚合酶作用于部位②，解旋酶作用于部位① B．该DNA分子的特异性表现在碱基种类和(T+C)/(A+G)的比值 C．若该DNA分子中A有30个，则第三次复制需要G的个数为280个 D．把此DNA放在含有14N的培养液中复制三代，子代中含有14N的DNA占7/8 10．【新情境·荧光标记染色体】（2026·浙江绍兴·模拟）DNA复制时，BrdU可替代胸腺嘧啶脱氧核苷酸掺入DNA子链中，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（无荧光）。将植物根尖分生区细胞（2N=20）放入含BrdU的培养液培养，一段时间后进行观察。下列分析错误的是（　　） A．DNA中的碱基A可以与BrdU进行配对 B．第一次有丝分裂中期，每条染色单体均发出荧光 C．第二次有丝分裂中期，1/4的染色单体发出明亮荧光 D．第二次有丝分裂后的子细胞，含荧光的染色体数量为0到20之间（包括0、20） 11．（2026·山东济南·模拟）某精原细胞X（2n=4）的核DNA双链中的P均为31P，将其放在含32P的培养液中培养，产生了2个子细胞，然后转入含31P的培养液中继续培养，其中1个子细胞发育为细胞①，细胞①进行一次分裂产生了细胞②和细胞③。细胞①和细胞②的染色体组成如图所示，H、h及R、r是其中的两对等位基因，不考虑图示以外的其他突变。下列叙述正确的是（     ） A．该精原细胞X的基因型为HhRr B．细胞②含有32P的染色体不可能位于细胞同一极 C．细胞②和细胞③中带有32P的染色体数目相同 D．细胞④-⑦中含32P的核DNA分子数可能为2、0、2、0 12．（2026·山东青岛·模拟）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 13．（2026·山东潍坊·模拟）一个双链均被¹⁵N标记的DNA分子由500对碱基组成，其中A+T占34%，将其置于只含有¹⁴N的环境中复制3次。下列叙述正确的是（     ） A．DNA的两条链按同向平行方式盘旋成双螺旋 B．其中一条链上A+T占该链碱基数的17% C．子代DNA中含¹⁴N的DNA分子占100%，含¹⁴N的单链占3/4 14．（2026·山东临沂·模拟）人腺病毒是一种双链DNA病毒，人轮状病毒是一种双链RNA病毒。下列说法中，正确的是（     ） A．人腺病毒DNA外侧是由磷酸和核糖交替连接形成的基本骨架 B．人腺病毒和人轮状病毒的遗传物质中嘌呤和嘧啶的比例不同 C．对所有生物而言，基因就是有遗传效应的DNA片段 D．两种病毒的遗传信息都储存在核苷酸的排列顺序中 15．【新情境·DNA条形码技术】（2026·山东滨州·模拟）DNA条形码技术是利用一个或多个特定的小段DNA进行物种鉴定的分子生物学技术，甘肃省作为我国中药材主产区，拥有当归、黄芪、红芪、党参等多种特色药材，DNA条形码技术作为中药材的“基因身份证”，在当地药材真伪鉴定、种质资源保护和产业标准化发展中应用广泛。下列叙述正确的是（     ） A．不同中药材的DNA条形码具有特异性，根本原因是脱氧核苷酸的排列顺序不同 B．中药材细胞中，DNA分子每条脱氧核苷酸链上相邻的碱基之间都通过氢键连接 C．用DNA条形码技术鉴定药材时，可通过检测DNA中五碳糖的种类区分物种 D．甘肃不同产地的当归，核DNA分子中（A+T）/（G+C）的值一定相同 16．（不定项）（2026·甘肃兰州·模拟）原核生物的拟核中含有自主复制的大型环状DNA，放大部分片段如图，该DNA分子一条链上的A+T占该链碱基的34%。下列说法错误的是（     ） A．该DNA分子中的每个磷酸基团均和两个脱氧核糖连接 B．图中①、②、③可构成一个完整的脱氧核苷酸 C．该DNA分子中胸腺嘧啶占所有碱基的比例为26% D．一条链的序列为5′-GAT-3′，则互补链中的对应序列为5′-CTA-3′ 17．【新情境·DNA自连环化】（不定项）（2026·河北沧州·模拟）λ噬菌体的线性双链DNA两端各有一段单链序列。这种噬菌体在侵染大肠杆菌后其DNA会自连环化，过程如图所示。下列相关叙述正确的是（     ） A．λ噬菌体的线性双链DNA上含有两个游离的磷酸基团 B．λ噬菌体的DNA自连环化后碱基数和氢键数都发生了改变 C．该线性分子两端能够相连的主要原因是单链序列的碱基能够互补配对 18．（不定项）（2026·河北石家庄·模拟）科学家在研究某古生嗜热细菌的环状DNA时，发现其一条链的部分碱基序列为：5'—A—T—G—C—C—A—3'。下列叙述正确的是（     ） A．推测该细菌DNA中A—T碱基对的比例较高 B．古生嗜热细菌细胞的核酸中嘌呤碱基数目一定等于嘧啶碱基数目 C．若DNA一条链中（A+G）/（T+C）=k，则其互补链中（A+G）/（T+C）=1/k D．该链的互补链含有5'—T—G—G—C—A—T—3'的碱基序列 19．（不定项）（2025·河北秦皇岛·模拟）关于DNA进行复制的方式，科学家提出三种可能的模型，如图1所示。实验人员用14N标记大肠杆菌的DNA双链，然后在含15N的培养基中让其繁殖两代，提取每代大肠杆菌的DNA并做相应处理，预测可能出现的实验结果，如图2所示。下列叙述正确的是（    ） A．若出现图2所示的结果，则DNA的复制方式为半保留复制 B．实验结果1为子一代DNA的实验结果 C．若出现实验结果1，则可以排除分散复制 D．若DNA的复制方式为全保留复制，则实验结果不会出现轻带和中带 20．（不定项）（2026·内蒙古赤峰·模拟）如图为染色体与DNA的关系示意图，下列叙述错误的是（　　） A．②主要存在于细胞质中 B．男性的正常肌肉细胞中不含有X染色体 C．④是决定性状的基本单位，其数量少于③的数量 D．不同生物的细胞中②携带的遗传信息不同 三年真题·压轴题（侧重山东，辐射全国，单选+非选择题） 高频考点：DNA的结构与基因本质，DNA的复制。 1、 选择题 1．（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 2．（2025·山东·高考真题）关于豌豆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．三个过程均存在碱基互补配对现象 B．三个过程中只有复制和转录发生在细胞核内 C．根据三个过程的产物序列均可确定其模板序列 D．RNA聚合酶与核糖体沿模板链的移动方向不同 3．（2025·四川·高考真题）为杀死蜜蜂寄生虫瓦螨，研究人员对蜜蜂肠道中的S菌进行改造，使其能释放特定的双链RNA（dsRNA）。进入瓦螨体内的dsRNA被加工成siRNA后，能与瓦螨目标基因的mRNA特异性结合使其降解，导致瓦螨死亡。下列叙述正确的是（    ） A．siRNA的嘌呤与嘧啶之比和dsRNA相同 B．dsRNA加工成siRNA会发生氢键的断裂 C．瓦螨死亡的原因是目标基因的转录被抑制 D．用改造后的S菌来杀死瓦螨属于化学防治 4．（2025·重庆·高考真题）细胞中F蛋白和M蛋白均可进入细胞核。X蛋白选择性地结合F蛋白或乙酰化修饰的M蛋白，从而阻止被结合的蛋白进入细胞核，具体机制如图。下列说法合理的是（    ） A．M基因和F基因都属于原癌基因 B．M蛋白和F蛋白都是DNA聚合酶 C．在癌细胞中过量表达X可能会减缓癌细胞增殖 D．在正常细胞中去除F蛋白，可能会抑制正常细胞凋亡 5．（2025·广东·高考真题）Solexa测序是一种将PCR与荧光检测相结合的高通量测序技术。为了确保该PCR过程中，DNA聚合酶催化一个脱氧核苷酸单位完成聚合反应后，DNA链不继续延伸，应保护底物中脱氧核糖结构上的（    ） A．1'-碱基 B．2'-氢 C．3'-羟基 D．5'-磷酸基团 6．（2025·湖北·高考真题）大数据时代，全球每天产生海量数据，预计2040年需一百万吨硅基芯片才能储存全球一年产生的数据。为解决这一难题，科学家尝试运用DNA来储存数据。我国科学家已经将汉代拓片、熊猫照片等文化数据写入DNA，实现数据长期保存。下列叙述中，DNA可以作为存储介质的优点不包括（　　） A．DNA具有可复制性，有利于数据的传播 B．可通过DNA转录和翻译传递相应数据信息 C．DNA长链中碱基排列的多样化，为大量数据的存储提供可能 D．DNA作为存储介质体积小，为数据携带和保存节约了大量空间 7．（2025·北京·高考真题）1958年，Meselson和Stahl通过15N标记DNA的实验，证明了DNA的半保留复制。关于这一经典实验的叙述正确的是（    ） A．因为15N有放射性，所以能够区分DNA的母链和子链 B．得到的DNA带的位置有三个，证明了DNA的半保留复制 C．将DNA变成单链后再进行离心也能得到相同的实验结果 D．选择大肠杆菌作为实验材料是因为它有环状质粒DNA 8．（2025·浙江·高考真题）多种多样的生物通过遗传信息控制性状，并通过繁殖将遗传物质传递给子代。下列关于遗传物质的叙述正确的是（    ） A．S型肺炎链球菌的遗传物质主要通过质粒传递给子代 B．水稻、小麦和玉米三大粮食作物的遗传物质主要是DNA C．控制伞藻伞帽的遗传物质通过半保留复制表达遗传信息 D．烟草叶肉细胞的遗传物质水解后可产生4种脱氧核苷酸 9．（2024·浙江·高考真题）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% 10．（2024·河北·高考真题）下列关于DNA复制和转录的叙述，正确的是（    ） A．DNA复制时，脱氧核苷酸通过氢键连接成子链 B．复制时，解旋酶使DNA双链由5′端向3′端解旋 C．复制和转录时，在能量的驱动下解旋酶将DNA双链解开 D．DNA复制合成的子链和转录合成的RNA延伸方向均为由5′端向3′端 11．（2024·河北·高考真题）某病毒具有蛋白质外壳，其遗传物质的碱基含量如表所示，下列叙述正确的是（    ） 碱基种类 A C G T U 含量（％） 31.2 20.8 28.0 0 20.0 A．该病毒复制合成的互补链中G＋C含量为51.2％ B．病毒的遗传物质可能会引起宿主DNA变异 C．病毒增殖需要的蛋白质在自身核糖体合成 D．病毒基因的遗传符合分离定律 12．（2024·北京·高考真题）科学家证明“尼安德特人”是现代人的近亲，依据的是DNA的（    ） A．元素组成 B．核苷酸种类 C．碱基序列 D．空间结构 13．（2024·吉林·高考真题）下图表示DNA半保留复制和甲基化修饰过程。研究发现，50岁同卵双胞胎间基因组DNA甲基化的差异普遍比3岁同卵双胞胎间的差异大。下列叙述正确的是（    ） A．酶E的作用是催化DNA复制 B．甲基是DNA半保留复制的原料之一 C．环境可能是引起DNA甲基化差异的重要因素 D．DNA甲基化不改变碱基序列和生物个体表型 14．（2024·浙江·高考真题）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、深色、浅色 C．浅色、浅色、深色 D．深色、浅色、深色 2、 非选择题 15．（2025·全国卷·高考真题）为在大肠杆菌中表达酶X，某同学将编码酶X的基因（目的基因）插入质粒P0，构建重组质粒Px，并转入大肠杆菌。该同学设计引物用PCR方法验证重组质粒构建成功（引物1~4结合位置如图所示，→表示引物5＇→3＇方向）。回答下列问题： (1)PCR是根据DNA复制原理在体外扩增DNA的技术。在细胞中DNA复制时解开双链的酶是 ，而PCR过程中解开双链的方法是 。 (2)PCR过程中，因参与合成反应、不断消耗而浓度下降的组分有 。 (3)该同学进行PCR实验时，所用模板与引物见下表。实验中①和④的作用是： ；②无扩增产物，原因是 ；③、⑤和⑥有扩增产物，扩增出的DNA产物分别是 。 管号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 模板 无 P0 Px 无 P0 Px 引物对 引物1和引物2 引物3和引物4 (4)设计实验验证大肠杆菌表达的酶X有活性，简要写出实验思路和预期结果 。 20 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $ 第21讲 DNA的结构与复制、基因的本质 分层专练·靶向攻关 两年模拟·情境题 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D B B A C B D D B D 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 D B B C C ABC BD AC CD ABD 一年重难·创新题 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C D D B D C A C C 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 D B D D A BCD ACD CD AB ABC 三年真题·压轴题 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C B C C B B D A D 题号 11 12 13 14 答案 B C C B 15． 【答案】(1) 解旋酶 高温变性 (2)引物、脱氧核苷三磷酸 (3) 作为对照（或答:鉴定反应体系是否有模板污染） P0不含与引物1和引物2互补的碱基序列 目的基因、质粒片段、含目的基因和部分质粒序列的片段 (4)提取酶X，催化相应底物（反应物）的反应，检测是否有产物生成。有产物生成，则证明酶X有活性 20 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $ 第21讲 DNA的结构与复制、基因的本质 第一部分 五年考情·精准定向 山东考情概览 山东热点情境 山东备考策略 第二部分 两大核心·主干速记 一图串联·核心梳理·易错辨析 核心知识01 DNA的结构与基因的本质 核心知识02 DNA的复制 第三部分 分层专练·靶向攻关 两年模拟·情境题（全国视野，单选+不定项） 一年重难·创新题（侧重山东，辐射全国，单选+不定项） 三年真题·压轴题（侧重山东，辐射全国，单选+非选择题） 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.概述DNA分子由四种脱氧核苷酸构成，通常由两条碱基互补配对的反向平行长链形成双螺旋结构，碱基的排列顺序编码了遗传信息。 2.概述DNA分子通过半保留方式进行复制。 3.活动：制作DNA双螺旋结构模型。 2026 河南 2025 浙江、湖南、河南 2024 贵州、甘肃、湖南、湖北、北京 2023 重庆、浙江、天津 2022 海南、湖南、浙江、广东、山东 2021 全国、浙江、广东2 1．考查频次：近5年山东新高2022年、2025年均有考查，其余年份无单独命题，本章节可单独出题，此部分内容主要考查形式为选择题，而在非选择题一般会和遗传变异、基因工程等联系起来综合考查，属于低频独立命题、高频隐性穿插考点。 2．考查要点：考查内容聚焦二大板块：一是DNA的结构与基因本质，二是DNA分子复制，常结合新型材料 为素材进行命题，考查前沿科研素材命题。 热点情境 本地情境素材： 素材1： 胶州湾史前遗址古DNA考古 山东大学联合山东省文物考古研究院，在胶州赵家庄龙山文化遗址，从4000 多年前炭化小麦、古土壤遗存中提取微量古DNA，双链DNA的双螺旋结构依然可以部分保留；科研人员依靠DNA分子的特异性，区分古小麦DNA与土壤微生物DNA，完成古代作物基因组测序。可考知识点：DNA双螺旋结构特点、DNA分子的稳定性与特异性、基因的本质（有遗传效应的 DNA 片段）、DNA降解与化学键、碱基互补配对。 素材2： 青岛环境DNA（eDNA）海洋生物调查 青岛生态环境监测中心利用环境DNA 技术，在海水里含有生物脱落细胞、黏液释放的游离 DNA；不同物种DNA的碱基排列顺序不同，可以判断海域物种组成。可考知识点：DNA的化学组成、磷酸二酯键、DNA分子多样性、基因的本质、DNA结构的化学键。 素材3： 小麦抗赤霉病基因 Fhb7 基因组研究 山东农大孔令让团队，从中间偃麦草中定位抗赤霉病Fhb7 基因，将该基因导入普通小麦。Fhb7是一段有遗传效应的DNA片段；小麦细胞核DNA复制为多起点双向复制，边解旋边复制；六倍体小麦基因组庞大，复制过程需要解旋酶、DNA聚合酶等多种酶参与。可考知识点：DNA复制的过程、条件、特点（半保留复制、多起点双向复制）；基因的本质；DNA复制的碱基计算。 素材4： 潍坊六倍体小麦基因组测序 潍坊现代农业山东省实验室完成六倍体小麦基因组解析，普通小麦细胞核DNA总量巨大，含有大量重复DNA序列，部分重复序列没有遗传效应；小麦细胞分裂时，庞大的基因组需要高效完成DNA复制；复制偶尔会发生碱基错配，DNA修复系统可以修正复制错误，维持基因序列稳定。可考知识点：DNA复制、基因的本质、DNA复制出错与修复、碱基互补配对原则、DNA碱基相关计算。 备考策略 1． 抓牢核心概念：DNA复制、同位素标记、基因的定义、基因的本质。 2． 紧盯山东高频命题素材：DNA空间结构、DNA复制过程、DNA复制方式实验探究（山东本地生物模拟卷高频素材）。 3． 强化题型解题方法 科学史题型：梳理科学家→实验贡献→实验观点→实验结论； 融合综合题：与遗传变异、细胞分裂、基因工程等联系起来综合考查，隐性穿插考点。 4．紧扣命题趋势：本章节单独出题概常常以选择题形式出现，重在关联遗传变异、细胞分裂、基因工程等知识，侧重跨章节综合理解，落实结构与功能相适应素养。立足生命观念、科学思维、科学探究三大素养，考查学生对知识的理解、对比归纳、整合与应用能力。 第二部分 两大核心·主干速记 内容速览：DNA的结构与基因本质，DNA分子复制。 一图串联 核心梳理 核心知识1 DNA的结构与基因的本质化 1. DNA结构模型构建的主要探索成果(连线) 2.图解DNA双螺旋结构 3.DNA的结构特点 4.染色体、DNA、基因和脱氧核苷酸的关系 易错提醒 DNA的一条单链具有两个末端，一端有一个游离的磷酸基团，这一端称作5′端，另一端有一个羟基(—OH)，称作3′端，两条单链走向相反，一条单链是从5′端到3′端的，另一条单链是从3′端到5′端的。 核心知识2 ——DNA的复制 1.对DNA复制方式的探究 2.DNA复制 (1)概念、时间、场所 (2)过程 (3)结果　一个DNA分子形成了两个完全相同的DNA分子。 (4)DNA准确复制原因和意义 (2)DNA分子复制过程中消耗的脱氧核苷酸数 ①若亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过 n次复制需要消耗该种脱氧核苷酸数为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。 易错提醒 ①若亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过 n次复制需要消耗该种脱氧核苷酸数为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。 ③复制是从多个起点开始的，但多个起点并非同时进行，真核生物的这种方式的意义在于提高了复制速率。 第三部分 分层专练·靶向攻关 两年模拟·情境题（全国视野，单选+多选） 考查重点：DNA的结构和基因本质、DNA的复制。 1．【新情景·DNA的四螺旋结构】（2026·甘肃·模拟）科学家在人体快速分裂的活细胞中(如癌细胞)发现了DNA的四螺旋结构，形成该结构的DNA单链中富含G，每4个G之间通过氢键等作用力形成一个正方形的“G－4平面”，继而形成立体的“G－四联体”(如图)，G－四联体存在于调控基因，特别是癌症基因所在的DNA区域内。下列叙述中，正确的是（　　） A．该结构由两条反向平行的脱氧核苷酸链形成 B．用DNA酶可打开该结构中的氢键 C．该结构中(A＋G)/(T＋C)的值等于1 D．该结构位置的发现可能为癌症靶向治疗提供新的治疗方向 【答案】D 【详解】A、由题干信息和图中实线可知，该结构由一条脱氧核苷酸链形成，A错误；B、DNA酶的作用是水解DNA的磷酸二酯键，使DNA降解，打开氢键的是解旋酶，B错误； C、双链DNA中（A+ G）/（T+C）的值等于1，而该结构为单链，（A+ G）/（T+C）的值不一定等于1，C错误；D、由题干信息可知，该结构存在于癌细胞等快速分裂的细胞，且G-四联体存在于癌症基因所在的DNA区域内，因此该结构位置的发现可为癌症靶向治疗提供新的研究方向，D正确。 2．（2026·湖南长沙·模拟）特定拟杆菌细胞中的gRNA(向导RNA)能精准结合到 DNA 特定区域，招募相关酶启动基因转录。下列相关叙述正确的是（　　） A．拟杆菌细胞中 gRNA 的合成需要核仁的参与 B．gRNA 与DNA 结合时，遵循碱基互补配对原则 C．gRNA 招募 RNA 聚合酶识别并结合到基因的起始密码子区域 D．gRNA 和 DNA 相同的物质组成为磷酸、核糖、胞嘧啶、鸟嘌呤和腺嘌呤 【答案】B 【详解】A、拟杆菌属于原核生物，没有成形的细胞核，也不存在核仁结构，因此gRNA的合成不需要核仁参与，A错误；B、gRNA（RNA）与DNA结合时，遵循碱基互补配对原则（A-T、U-A、C-G、G-C），B正确；C、转录过程中，RNA聚合酶识别结合的是DNA上基因的启动子区域，起始密码子位于mRNA上，是翻译的起始位点，C错误；D、gRNA是RNA，五碳糖为核糖；DNA的五碳糖为脱氧核糖，核糖不是二者共有的组成物质，D错误。 3．【新情景·冈崎片段】（2026·广西玉林·模拟）研究者将1个含14N/14N-DNA的大肠杆菌转移到以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中，培养1h后，提取子代大肠杆菌的DNA，将DNA双链解开再进行密度梯度离心，试管中出现两种条带，如图1所示。DNA复制时两条子链的延伸方向相反，其中一条子链称为前导链，该链连续延伸；另一条称为后随链，该链逐段延伸，这些片段称为冈崎片段，如图2所示。下列叙述正确的是（　　） A．大肠杆菌某段DNA分子的一个单链中相邻的碱基通过氢键相连 B．根据图1所示信息可知该种大肠杆菌的繁殖周期大约为20min C．图2中DNA边解旋边复制的特点与PCR时相同 D．用3H标记的大肠杆菌培养T2噬菌体，最终只在子代噬菌体的DNA中检测到放射性 【答案】B 【详解】A、DNA分子单链中相邻的碱基通过“脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖”连接，氢键是DNA双链之间互补配对碱基的连接方式，A错误；B、初始1个14N/14N-DNA共含2条14N单链，由图1可知14N单链占总单链的1/8，可推知总单链数为16，总DNA分子数为8，即DNA复制了3次，培养总时长为60min，因此大肠杆菌繁殖周期约为20min，B正确；C、细胞内DNA复制是边解旋边复制，PCR技术的过程为高温变性（DNA完全解旋）、低温复性、适温延伸，二者特点不同，C错误；D、3H既可以标记DNA也可以标记蛋白质，噬菌体增殖时以大肠杆菌内被3H标记的原料合成自身的DNA和蛋白质外壳，因此子代噬菌体的DNA和蛋白质中都能检测到放射性，D错误。 4．（2026·陕西榆林·模拟）研究发现，DNA中的串联重复序列ATCG在特定条件下会形成特殊的右手螺旋构象，重复序列因碱基堆积力差异，紧凑度增大，导致螺旋直径变小、高度降低，其他配对方式和结构等无差异。下列关于该结构的叙述，正确的是（　　） A．重复序列相邻碱基对间距小于非重复序列的相邻碱基对间距 B．重复序列形成的螺旋结构中两条链的碱基通过磷酸二酯键连接成碱基对 C．核糖的3′羟基与另一个核糖核苷酸的5′磷酸相连形成DNA的基本骨架 D．重复序列中若G-C碱基对占比较高，则螺旋结构稳定性低于普通DNA片段 【答案】A 【详解】A、重复序列因碱基堆积力差异，紧凑度增大，导致螺旋直径变小、高度降低，其他配对方式和结构等无差异，说明重复序列相邻碱基对间距小于非重复序列的相邻碱基对间距，A正确；B、DNA两条链的配对碱基之间通过氢键连接形成碱基对，磷酸二酯键是同一条单链上相邻脱氧核苷酸之间的连接键，B错误；C、DNA的基本单位是脱氧核糖核苷酸，其基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接构成，五碳糖为脱氧核糖而非核糖，C错误；D、G-C碱基对之间含3个氢键，A-T碱基对之间含2个氢键，G-C占比越高氢键数目越多，结构越稳定，且题干说明配对方式无差异，因此该重复序列稳定性高于普通DNA片段，D错误。 5．【M13噬菌体】（2026·山东枣庄·模拟）利用噬菌体展示技术将抗体基因导入噬菌体使抗体和噬菌体外壳蛋白融合表达，通过特异性抗原筛选亲和力高的抗体。常用的M13噬菌体是一类细菌病毒，含单链环形DNA，图中的蛋白Ⅲ和Ⅷ均为噬菌体的外壳蛋白。下列说法错误的是（　　） A．M13噬菌体的DNA不含游离的磷酸基团 B．图中外源抗体和蛋白Ⅲ构成了融合蛋白 C．噬菌体M13的DNA中 D．外源抗体基因与基因Ⅲ构成的融合基因仅有一个终止密码子对应序列 【答案】C 【详解】A、M13噬菌体的DNA是单链环形DNA，环形DNA没有游离的5' 端，因此不含游离的磷酸基团，A正确；B、题干说明 “将抗体基因导入噬菌体使抗体和噬菌体外壳蛋白融合表达”，图中外源抗体与蛋白Ⅲ相连，说明二者构成了融合蛋白，B正确；C、M13噬菌体的DNA是单链DNA，碱基之间不存在严格的互补配对关系，因此不满足双链DNA的碱基互补配对原则，即A+G不一定等于C+T，C错误；D、外源抗体基因与基因Ⅲ构成的融合基因，表达时需要翻译成一条完整的融合蛋白，因此只能有一个终止密码子对应序列（位于融合基因的末尾），否则翻译会提前终止，无法得到完整的融合蛋白，D正确。 6．（2026·陕西咸阳·模拟）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。 7．（2026·广东江门·模拟）实践活动“制作DNA双螺旋结构模型”可加深学生对DNA结构和功能的理解。下列叙述正确的是（　　） A．通过脱氧核糖的第4号碳原子与磷酸相连 B．每条脱氧核糖链首尾各有一个游离磷酸基团 C．A+T碱基对的数量等于G+C碱基对的数量 D．解释DNA复制原理时解开模型部分螺旋结构 【答案】D 【详解】A、DNA单链中相邻脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接，是一个脱氧核苷酸的脱氧核糖3号碳原子与另一个脱氧核苷酸的磷酸相连，脱氧核糖的4号碳原子不直接和磷酸连接，A错误；B、每条脱氧核糖链仅5'端有1个游离的磷酸基团，3'端为游离的羟基，不存在首尾各一个游离磷酸基团的情况，B错误；C、DNA双链中遵循碱基互补配对原则，仅存在A=T、G=C的数量关系，A+T碱基对的数量和G+C碱基对的数量没有必然相等的关系，不同DNA分子二者比例存在差异，C错误；D、DNA复制的特点是边解旋边复制，解开模型部分螺旋结构可模拟DNA复制时的解旋过程，能够用于解释DNA复制的原理，D正确。 8．（2026·四川宜宾·模拟）离心是利用离心力产生的差异，使不同密度、大小的物质实现分层或分离。下列关于生物实验中常用的离心操作的叙述，正确的是（　　） A．差速离心分离细胞器时，逐步提高转速可依次得到核糖体、线粒体、叶绿体 B．15N标记的双链DNA在14N培养液中复制两次，密度梯度离心后试管中出现三条带 C．噬菌体侵染细菌实验中，离心的目的是使吸附在细菌上的噬菌体外壳与细菌分离 D．DNA的粗提取与鉴定实验中，将洋葱研磨液离心后细胞碎片等杂质沉淀到下层 【答案】D 【详解】A、差速离心分离细胞器时，转速由低到高逐步提升，会先分离出体积、密度更大的细胞器，顺序为叶绿体、线粒体，最后才能分离出最小的核糖体，A错误；B、15N标记的双链DNA在14N培养液中复制两次，共得到4个DNA分子，其中2个15N/14N为杂合DNA（中带），2个为全14N的DNA（轻带），密度梯度离心后仅出现两条带，B错误；C、噬菌体侵染细菌实验中，搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体外壳与细菌分离，离心的目的是让重量较轻的噬菌体颗粒进入上清液，被侵染的大肠杆菌留在沉淀物中，C错误；D、DNA的粗提取与鉴定实验中，洋葱研磨液中的细胞碎片等杂质密度较大，离心后会沉淀到下层，DNA溶解在上清液中，D正确。 9．（2026·甘肃嘉峪关·模拟）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 【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。 10．（2026·安徽·模拟）某同学在学习了DNA的结构及复制后，构建了图1的DNA复制过程模型和图2的DNA结构平面图，图2中数字代表相应结构或物质。下列叙述正确的是（　　） A．由图1可知，以α链为模板合成的子链延伸方向错误 B．图2中7的名称是胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸 C．图2结构10中，相邻两个脱氧核苷酸之间通过氢键相连 D．若图1中α链上胞嘧啶和鸟嘌呤共200个，则在第三次复制时需要鸟嘌呤800个 【答案】D 【详解】A、DNA子链的延伸方向为5'→3'，与模板链反向平行。α模板链的方向为左3'、右5'，对应子链延伸方向应为左到右5'→3'，与图中箭头指向3'的方向一致，延伸方向正确，A错误；B、框内的磷酸是相邻脱氧核苷酸的磷酸，不属于这个含胸腺嘧啶的脱氧核苷酸，因此7不是完整的胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸，B错误；C、结构10是一条脱氧核苷酸链，链内相邻两个脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键相连，氢键是两条互补链之间碱基对的连接键，C错误；D、根据碱基互补配对，α链上C+G=200，则互补链中G+C=200，整个DNA分子中G+C=400，总鸟嘌呤G=200个。DNA第n次复制需要游离的某种碱基数为2n−1×该碱基总数，因此第三次复制（n=3）需要鸟嘌呤：23−1×200=4×200=800个，D正确。 11．（2026·山西运城·模拟）摩尔根实验室中的阿尔法特·斯特蒂文特做出了第一张基因图谱，并证明了一对同源染色体上相邻基因之间很少出现重组，距离较远的基因之间则易于重组。如图表示果蝇某染色体上的基因相对位置关系，下列相关叙述正确的是（　　） A．摩尔根团队用杂交实验证明果蝇细胞中的基因都在染色体上 B．决定果蝇触角长短的等位基因中含氮碱基种类和排列顺序均不同 C．控制眼色和体色的基因的重组一般发生在减数分裂Ⅰ的后期 D．与A/a相比，决定果蝇触角长短的基因更易与B/b发生重组 【答案】D 【详解】A、摩尔根团队用杂交实验证明果蝇的眼色基因位于X染色体上，但并未证明细胞中的基因都在染色体上，A错误；B、控制短触角和长触角的基因是一对等位基因，经基因突变产生，若是经碱基替换而产生的等位基因，则决定果蝇触角长短的等位基因中含氮碱基种类和数目均可相同，B错误；C、据图可知，控制眼色和体色的基因位于一条染色体上，若这两对基因发生基因的重组，一般发生在减数分裂Ⅰ的前期非姐妹染色单体的交换过程，C错误；D、依题意，一对同源染色体上相邻基因之间很少出现重组，距离较远的基因之间则易于重组。与A/a相比，决定果蝇触角长短的基因距离B/b更远，更易与B/b发生重组，D正确。 12．【新情境·启动子pABP9驱动】（2026·河南巩义·模拟）2026年1月，我国首个启动子pABP9驱动的转基因耐旱玉米转化体NAZ-4获批农业转基因生物安全证书。下列叙述错误的是（　　） A．启动子pABP9是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA B．启动子和起始密码子都是位于目的基因首端的一段有特殊结构的DNA片段 C．转基因玉米在环境保护方面的作用是可以减少农药使用，从而减少污染 D．转基因生物安全证书保证了转基因技术和已经上市的转基因产品的安全性 【答案】B 【详解】A、启动子是位于基因首端的特殊DNA片段，是RNA聚合酶识别和结合的位点，可驱动下游基因转录产生mRNA，A正确；B、启动子是DNA片段，但起始密码子位于mRNA上，是翻译过程的起始信号，其本质为核糖核苷酸序列，不属于DNA片段，B错误；C、耐旱转基因玉米抗逆性更强，生长状态更稳定，种植过程中可减少农药的使用量，进而降低环境污染，C正确；D、转基因生物安全证书是经过严格的食用安全、环境安全评价后按规定发放的，能够保证获批的转基因技术应用和对应上市转基因产品的安全性，D正确。 13．（2026·甘肃白银·模拟）真核细胞的核DNA分子上基因a、b、c的分布如图所示，其中模板链是基因转录时的模板，另一条链是非模板链，现将该细胞置于含15N的培养基中连续培养。下列关于DNA复制与遗传的叙述，错误的是（　　） A．基因a、b、c的碱基组成中，A与G的数量之和所占比例通常相等 B．同一DNA分子上的不同基因，其转录时的模板链在同一条链上 C．基因a、b、c的基本骨架都由磷酸与脱氧核糖交替排列构成 D．细胞进行一次有丝分裂后，子细胞中每条染色体的DNA分子中均含15N 【答案】B 【详解】A、基因是具有遗传效应的DNA片段，具有双链结构的DNA中嘌呤数等于嘧啶数，因此，基因a、b、c的碱基组成中，A与G的数量之和所占比例通常相等，A正确；B、据图可知，基因a、b、c在同一DNA分子上，但转录的模板链不都在同一条链上，B错误；C、基因是具有遗传效应的DNA片段，DNA分子的基本骨架由磷酸与脱氧核糖交替排列构成的长链组成，基因中也是如此，C正确；D、DNA进行半保留复制，第一次复制后，产生的2个子代DNA均为14N-15N杂合链，有丝分裂后期，染色体的着丝粒分裂，姐妹染色单体分离形成子染色体，子细胞中每条染色体的DNA分子中均含15N，D正确。 14．【新情境·重叠基因】（2026·陕西宝鸡·模拟）两个或两个以上的基因共用一段DNA序列称为重叠基因，这种现象在病毒和原核生物中较为普遍。重叠方式有多种，例如，大基因内包含小基因；前后两个基因首尾重叠，如下图所示。下列叙述错误的是（　　） A．重叠基因可以提高碱基利用效率，有效利用遗传信息量 B．共同序列发生突变不一定导致所有重叠基因的功能改变 C．基因E和基因F重叠部分所编码的氨基酸序列相同 D．基因A、E、F的本质区别是碱基对的排列顺序不同 【答案】C 【详解】A 、重叠基因共用一段 DNA 序列，可在有限的基因组中编码更多基因产物，提高碱基利用效率，有效利用遗传信息量，这是病毒和原核生物适应紧凑基因组的重要方式，A 正确；B 、共同序列发生突变，若突变位点在不同基因的阅读框架中对应不同密码子，可能只改变其中一个基因的氨基酸序列，导致该基因功能改变，而另一个基因功能不受影响，B 正确；C 、基因 E 和基因 F 重叠部分的 DNA 序列相同，但二者的阅读框（密码子的读取起始位置或方向）可能不同，编码的氨基酸序列不同，C 错误；D 、基因 A、E、F 是不同的基因，本质区别是 DNA 分子中碱基对的排列顺序不同，D 正确。 15．（2026·云南昆明·模拟）中心法则揭示了生物遗传信息传递的一般规律，如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．生物体的遗传信息储存在 DNA 或RNA 的碱基序列中 B．抑制RNA 聚合酶的活性会抑制细胞中②的发生 C．人体心肌细胞的细胞核内可发生过程①②，细胞质内发生过程③ D．图中所示过程均遵循碱基互补配对原则，过程③和④的配对方式相同 【答案】C 【详解】A、遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中，生物体的遗传信息储存在 DNA 或RNA 的碱基序列中，A正确；B、②表示转录，该过程需要RNA聚合酶的参与，故抑制RNA 聚合酶的活性会抑制细胞中②的发生，B正确；C、①表示DNA的复制，②表示转录，发生场所在细胞核，③表示翻译，发生场所在细胞质，DNA的复制随着细胞的分裂而进行，人体的心肌细胞是高度分化的细胞，不能进行细胞分裂，但能进行基因的表达（转录和翻译），故人体心肌细胞的细胞核内可发生过程②，细胞质内发生过程③，C错误；D、③表示翻译，会发生mRNA的密码子和tRNA上的反密码子间的碱基互补配对；④表示RNA的复制，也会发生碱基互补配对，二者的配对方式相同，即都包括：A-U、U-A、G-C、C-G，D正确。 16．（不定项）（2026·江西九江·模拟）细胞内DNA复制过程如下图：一条可连续复制，称为前导链；另一条需先合成短的DNA片段（冈崎片段），再连接成完整链，称为后随链。图中SSB为DNA单链结合蛋白，可与解旋后的单链DNA结合，防止单链DNA重新配对形成双链或被核酸酶降解。下列叙述错误的是（    ） A．X为解旋酶、Y为引物，该过程还需DNA连接酶、DNA聚合酶 B．SSB能识别特定的脱氧核苷酸序列，特异性结合单链DNA C．在适宜的条件下，核酸酶为磷酸二酯键的断裂提供能量 D．PCR扩增时无需解旋酶，不形成复制叉、前导链和后随链 【答案】ABC 【详解】A、DNA复制时，X负责延伸前导链，为DNA聚合酶；DNA聚合酶不能从头合成子链，Y是复制起始需要的引物；由于后随链的冈崎片段不连续，该过程还需要DNA连接酶，A错误；B、SSB是单链结合蛋白，功能是结合任意解旋后的单链DNA，防止其重新配对或降解，不需要识别特定的脱氧核苷酸序列，无序列特异性，B错误；C、酶的作用机理是降低化学反应的活化能，不能为化学反应提供能量。核酸酶只能催化磷酸二酯键断裂，不能提供反应所需能量，C错误；D、PCR扩增通过高温变性使双链DNA解旋，不需要解旋酶；PCR将模板双链完全解开后再扩增，两条子链都是连续合成，不会形成细胞内复制的复制叉结构，也不会产生半不连续复制的前导链和后随链，D正确。 17．（不定项）（2026·吉林白山·模拟）研究发现，某古菌DNA分子中部分鸟嘌呤被甲基化修饰为甲基鸟嘌呤（mG），mG与胞嘧啶的配对稳定性显著下降，却能与胸腺嘧啶形成两个氢键而配对。下列叙述正确的是（    ） A．该古菌DNA分子中的核糖和磷酸交替连接排列在外侧构成其基本骨架 B．发生甲基化修饰会使复制后子代DNA分子中出现G—C被替换为A—T的情况 C．发生甲基化修饰的古菌DNA分子的一条链中，相邻mG与T之间通过氢键连接 D．若未发生修饰的某DNA片段含100个碱基对，G占30％，则该片段中氢键数为260个 【答案】BD 【详解】A、脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成了DNA分子的基本骨架，A错误；B、甲基化后的mG在复制时优先与T配对，导致原G—C对变为mG—T，子代DNA中该位点进一步复制时T与A配对，最终G—C被替换为A—T，B正确；C、DNA一条链中相邻碱基通过“-脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖-”连接，氢键仅存在于两条链的碱基对之间，C错误；D、未修饰的DNA片段中G占30%，则C也占30%，A和T各占20%。G—C对有3个氢键，A—T对有2个氢键，总氢键数为（100×2×30%）×3 +（100×2×20%）×2 = 180 + 80 = 260，D正确。 18．【DNA半保留复制】（不定项）（2026·湖南岳阳·模拟）真核生物DNA的复制从多个起点开始进行，DNA复制时子链从5′端到3′端延伸，合成的两条链分别称为前导链和后随链，复制过程如图所示。 下列叙述错误的是（　　） A．从多个起点开始复制以避免DNA复制时出现差错 B．DNA聚合酶催化游离脱氧核苷酸连接到子链的3′端 C．解旋酶作用于DNA双链的脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键 D．DNA复制过程中前导链连续合成，后随链不连续合成 【答案】AC 【详解】A、真核生物DNA多起点复制的意义是提高DNA复制效率，缩短长链DNA的复制时间，A错误；B、DNA复制时子链的延伸方向是5′端到3′端，因此DNA聚合酶催化游离脱氧核苷酸连接到子链的3′端，B正确；C、解旋酶的作用是断裂DNA双链碱基对之间的氢键，使双链解开，C错误；D、结合图示和DNA复制的特点可知，前导链顺着解旋方向连续合成，后随链先合成多个不连续的片段，再经DNA连接酶连接形成完整子链，属于不连续合成，D正确。 19．（不定项）（2026·河北沧州·二模）研究发现，给老年小鼠注射来自年轻小鼠的NAMPT（烟酰胺磷酸核糖转移酶）可显著延长其寿命。NAMPT能催化合成NMN（β-烟酰胺单核苷酸），而NMN则可以被快速地转化为NAD+。NAD+水平的恢复可激活相关基因，修复DNA损伤并增强干细胞的分化能力。下列相关叙述正确的是（　　） A．衰老的干细胞中细胞核体积减小，染色质固缩 B．衰老干细胞内NAD+的含量多于正常干细胞 C．NAD+在细胞有氧呼吸第一、二阶段被消耗 D．修复DNA损伤时可能需要DNA聚合酶、DNA连接酶的参与 【答案】CD 【详解】A、衰老细胞的细胞核特征为体积增大，染色质固缩、染色加深，A错误；B、根据题干信息，NAD⁺水平的恢复可修复 DNA 损伤并增强干细胞分化能力，说明衰老干细胞内 NAD⁺含量低于正常干细胞，B错误；C、NAD⁺是细胞有氧呼吸的重要辅酶： 有氧呼吸第一阶段：葡萄糖分解为丙酮酸，产生少量 [H]，消耗 NAD⁺生成 NADH； 有氧呼吸第二阶段：丙酮酸与水反应生成 CO₂和 [H]，同样消耗 NAD⁺生成 NADH； 有氧呼吸第三阶段：[H] 与 O₂结合生成水，NADH 重新转化为 NAD⁺，C正确；D、DNA 聚合酶：负责填补 DNA 损伤修复过程中缺失的核苷酸序列； DNA 连接酶：催化恢复 DNA 链中相邻核苷酸之间的磷酸二酯键，完成片段连接。 因此，修复 DNA 损伤时可能需要 DNA 聚合酶和 DNA 连接酶共同参与，D正确。 20.【新情境·复制叉】（不定项）（2026·河南郑州·二模）如图是DNA复制过程的相关示意图，其中甲图是复制时形成的复制叉，丙图是复制时形成的复制环。下列叙述正确的是(　　) A.由丙图可知，DNA复制起点的两侧都能形成复制叉 B.由丙图可以推知复制环越大，复制启动的时间越早 C.丙图有1个解旋酶参与催化DNA分子中氢键的断裂 D.用同位素标记法可以探究乙图所示的复制方式是否为半保留复制 【答案】　ABD 【详解】由甲图可知，DNA复制时形成复制叉，由丙图可知，DNA复制双向进行，因此复制起点的两侧都能形成复制叉，A正确，由丙图可以推知复制环越大，说明复制的DNA部分越多，复制启动的时间越早，B正确；丙图复制环的两端分别有一个解旋酶在参与催化DNA分子中氢键的断裂，C错误，乙图为环状DNA的复制过程，因此可以用同位素标记法探究乙图所示的复制方式是否为半保留复制，D正确。 一年重难·创新题（侧重山东，辐射全国，单选+不定项） 设题创新:环状DNA复制(T1);DNA纳米技术（T3）;DNA染色体荧光标记(T10);DNA条形码技术（T15）； DNA复制方式探究实验（T19）。 1．【新情境·细菌环状DNA复制】（2026·山东青岛·模拟）细菌环状DNA 复制完成后，两个子代环状DNA 互锁成为连环结构（如图）。酶T（拓扑异构酶）作用后最终将连环DNA 解为两个独立的环状DNA．下列叙述正确的是（     ） A．细菌的1个环状DNA 分子含有1个游离的磷酸基团 B．酶T 催化同一个DNA 双链磷酸二酯键的断裂和重新形成 C．酶T 催化两个 DNA 分子之间的磷酸二酯键的断裂 D．酶T 通过催化氢键的断裂和重新形成来解开连环结构 【答案】B 【详解】A、环状DNA为闭合双链结构，DNA链的首尾通过磷酸二酯键连接，不存在游离的5'端，因此1个环状DNA分子含有0个游离的磷酸基团，A错误；B、酶T（拓扑异构酶）解开DNA连环的机制是：先催化同一个DNA双链的磷酸二酯键断裂，让另一个互锁的DNA环从缺口处脱离，随后再催化断裂的磷酸二酯键重新形成，最终得到两个独立的环状DNA，B正确；C、两个子代环状DNA仅为拓扑结构上的互锁，二者之间不存在共价的磷酸二酯键连接，因此酶T不需要催化两个DNA分子之间的磷酸二酯键断裂，C错误；D、氢键的断裂与形成是解旋酶的功能，酶T（拓扑异构酶）的作用对象是磷酸二酯键，而非氢键，D错误。 2．（2026·山东·模拟）图示T2噬菌体侵染大肠杆菌后其DNA复制的过程。下列说法正确的（　　） A．亲代噬菌体DNA为不平齐双链，其嘧啶数与嘌呤数不一定相等 B．子代噬菌体DNA的b链黏性末端序列为5′-CCTAG-3′ C．噬菌体DNA复制所需要的场所、原料和能量均由大肠杆菌提供 D．酶X为限制性内切核酸酶，是在噬菌体内合成的 【答案】C 【详解】A、亲代噬菌体DNA为不平齐双链，但不平齐端可互补成环，根据碱基互补配对原则可知，其中嘧啶数与嘌呤数相等，A错误；B、亲代噬菌体的 a 链黏性末端为5'-GGATC-3'，b 链与 a 链互补，所以 b 链的黏性末端序列应为5'-GATCC-3'（与 a 链反向互补），B错误；C、噬菌体是病毒，专性寄生物，噬菌体DNA复制所需要的场所、原料和能量均由大肠杆菌提供，模板由噬菌体DNA提供，C正确；D、图中酶X的作用是将环状DNA切割成黏性末端的线性 DNA，为限制性内切核酸酶，噬菌体作为病毒，不具有独立代谢功能，因而该酶不是在病毒体内合成的，D错误。 3．【新情境·DNA纳米技术】（2026·山东济南·模拟）DNA纳米技术中，可利用DNA的双螺旋结构与碱基互补配对原则，将一条长DNA单链（主链）的特定区域进行折叠，并用多条短DNA单链（辅助链）与主链互补结合，固定折叠形成预设的纳米结构（如图所示的发夹结构），下列相关说法正确的是（　　） A．图中a为辅助链，b为主链 B．主链中的嘌呤碱基总数是其磷酸基团总数的一半 C．主链与辅助链的互补结合区域，碱基序列不可能完全相同 D．主链与辅助链结合区域的结构稳定性，与该区域的氢键总数量相关 【答案】D 【详解】A、由题干可知，长的DNA单链是主链，短的DNA单链是辅助链，图中a为长链是主链，b为短链是辅助链，A错误；B、主链是单链 DNA，单链中不存在A=T、G=C的碱基互补配对，因此嘌呤碱基总数不一定等于嘧啶碱基总数，也不可能是磷酸基团总数的一半（只有双链 DNA 中嘌呤总数 = 磷酸基团总数的一半），B错误；C、主链与辅助链互补结合的区域，碱基序列是互补的，但也存在回文序列的情况（例如主链序列为 ATCGAT，辅助链互补序列为 TAGCTA，二者可能在特定情况下形成完全相同的序列，只是方向相反），C错误；D、DNA 双链的稳定性与氢键总数直接相关：氢键数量越多，结构越稳定（G-C 碱基对含 3 个氢键，A-T 含 2 个氢键，G-C 含量越高，氢键总数越多，稳定性越强）。主链与辅助链结合区域的稳定性，也与该区域的氢键总数相关，D正确。 4．（2026·江苏南京·模拟）检测某双链DNA分子得知碱基A的数目为x，其所占比例为y，以下推断正确的是（ ） A．鸟嘌呤的数目为x（0.5y-1） B．嘌呤数与嘧啶数之比为y/（1-y） C．胸腺嘧啶的比例为 D．氢键的数目为3x/2y —x 【答案】D 【分析】检测得知一个DNA分子中碱基A的数目为x，其占碱基总数量比例为y，则与该碱基互补配对的碱基T数目也为x，占碱基数量比例为y，另外两种碱基（G、C）的数目均（x/y-2x）÷2，据此答题。 【详解】A、一个DNA分子中碱基A的数目为x，其占碱基总数量比例为y，则与该碱基互补配对的碱基T数目也为x，占碱基数量比例为y，因此鸟嘌呤的数目为（x/y-2x）÷2=x（0.5/y-1），A错误；B、双链DNA分子中嘌呤与嘧啶相等，因此嘌呤与嘧啶的比例是1，B错误；C、一个DNA分子中碱基A的数目为x，其占碱基总数量比例为y，则与该碱基互补配对的碱基T数目也为x，占碱基数量比例为y，C错误；D、DNA分子中，C和G之间有3个氢键，A和T之间有2个氢键。若该碱基为C或G，则该DNA分子的碱基之间的氢键数是3x+2(x/2y−x)=（x+xy）/y；若该碱基为A或T，则该DNA分子的碱基之间的氢键数是2x+3(x/2y−x)=3x/2y-x，D正确。 5．（2026·山东临沂·模拟）某学习小组在DNA双螺旋结构模型构建活动中，利用如下表所示材料构建一个含脱氧核苷酸数最多的DNA双螺旋结构模型。各分子之间的连接键及碱基对之间的氢键都用订书针（足够多）代替，一个订书针代表一个键。下列叙述正确的是（    ） 300个 420个 A150个 G60个 T65个 C140个 A．用以上材料能构建一个含420个脱氧核苷酸的DNA双螺旋结构模型 B．在构建该DNA双螺旋结构模型的过程中，一共需要用到1058个订书针 C．构建的DNA双螺旋结构中每个脱氧核糖上都连接着三个订书针 D．该小组可以构建出多种符合要求的DNA分子，且（A+T）/（G+C）与（A+G）/（T+C）的比值均不相同 【答案】B 【详解】A、根据碱基互补配对原则，只能形成65个A－T碱基对，60个C－G碱基对，即共需要250个碱基，则需要250个脱氧核糖和250个磷酸基团，用以上材料能构建一个含250个脱氧核苷酸的DNA双螺旋结构模型，A错误；B、在构建该DNA双螺旋结构模型的过程中，一共需要用到订书针的数目为250×2＋（125－1）×2＋65×2＋60×3＝ 1058个，B正确；C、构建的DNA双螺旋结构中的只有末端的一个脱氧核糖连接着两个订书针，其他均连接着三个订书针，C错误；D、构建一个含脱氧核苷酸数最多的 DNA 双螺旋结构模型，则都是含有65个A，65个T，60个C，60个G，因此构建的DNA分子中（A+T）/（G+C）的比例相同，由于DNA中嘌呤数等于嘧啶数，因此（A＋G）/（T＋C）的比值在构建的DNA中也相同，且为1，D错误。 6．（2026·浙江绍兴·模拟）下列关于利用模型模拟生物学现象的叙述中，正确的是（    ） A．“制作DNA双螺旋结构模型”需要3种不同的卡片分别代表磷酸基团、脱氧核糖和不同形状的碱基 B．“模拟孟德尔杂交实验”从雌1和雌2取出的卡片组合共有3种类型 C．“减数分裂的模型制作”中的模型属于概念模型 D．“模拟细胞大小与扩散作用关系”，物质在大小不同的细胞模型中扩散速率相同 【答案】D 【详解】A、制作DNA双螺旋结构模型时，需要代表磷酸基团、脱氧核糖的卡片各1种，碱基有A、T、C、G共4种，因此至少需要6种不同的卡片，A错误；B、模拟孟德尔杂交实验的核心是模拟雌雄配子的随机结合；若雌1、雌2代表两对等位基因的配子库，二者的组合类型为4种，也不符合3种的描述，B错误；C、减数分裂的模型制作是以实物形式直观呈现减数分裂的过程特征，属于物理模型，而非概念模型，C错误；D、模拟细胞大小与扩散作用的实验中，不同大小的琼脂块（细胞模型）介质性质一致，同种物质在其中的扩散速率相同，实验中相同时间内物质扩散的深度一致，仅扩散效率（扩散体积/总体积）随琼脂块增大而降低，D正确。 7．（2026·山东泰安·模拟）核酸是由多个核苷酸聚合而成的大分子化合物，广泛存在于各种生物体内，下图是核酸的部分结构示意图，下列叙述错误的（     ） A．若①为U，则该类核酸可作为某些病毒的遗传物质 B．DNA和RNA在化学组成上的区别之一体现在所含的②不同 C．环状DNA和环状RNA中的嘌呤碱基数均与嘧啶碱基数相等 D．不同生物的遗传信息不同与核苷酸的排列顺序不同密切相关 【答案】C 【详解】A、图中①为含氮碱基，②为五碳糖。若①为U（尿嘧啶），则该核酸为RNA，RNA病毒的遗传物质是RNA，A正确；B、②为五碳糖，DNA的五碳糖为脱氧核糖，RNA的五碳糖为核糖，二者化学组成的区别之一是五碳糖种类不同，B正确；C、只有双链核酸遵循碱基互补配对原则，嘌呤碱基数等于嘧啶碱基数；环状RNA大多为单链结构，单链环状DNA一般也不存在碱基互补配对，二者嘌呤碱基数不一定等于嘧啶碱基数，C错误；D、遗传信息指的是核苷酸的排列顺序，核苷酸排列顺序不同是不同生物遗传信息不同的原因，D正确。 8．（2026·山东烟台·模拟）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。 9．（2026·河南郑州·模拟）如图所示，为一个含有100个碱基对的DNA分子片段，下列说法正确的是（　　） A．DNA聚合酶作用于部位②，解旋酶作用于部位① B．该DNA分子的特异性表现在碱基种类和(T+C)/(A+G)的比值 C．若该DNA分子中A有30个，则第三次复制需要G的个数为280个 D．把此DNA放在含有14N的培养液中复制三代，子代中含有14N的DNA占7/8 【答案】C 【详解】A、部位①是脱氧核苷酸链上的磷酸二酯键，部位②是碱基对之间的氢键；DNA聚合酶催化磷酸二酯键的形成，作用于部位①，解旋酶破坏氢键使DNA解旋，作用于部位②，A错误；B、所有双链DNA的碱基种类均为A、T、G、C4种，且双链DNA中A=T、C=G，故的比值恒为1，无法体现DNA的特异性，B错误；C、该DNA共100个碱基对，总碱基数为200，A有30个则T也为30个，因此G的数量为个；第三次复制会新增个DNA分子，共需要游离的G的个数为个，C正确；D、DNA为半保留复制，复制原料均含，复制三代得到的8个子代DNA全部含有，占比为1，D错误。 10．【新情境·荧光标记染色体】（2026·浙江绍兴·模拟）DNA复制时，BrdU可替代胸腺嘧啶脱氧核苷酸掺入DNA子链中，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（无荧光）。将植物根尖分生区细胞（2N=20）放入含BrdU的培养液培养，一段时间后进行观察。下列分析错误的是（　　） A．DNA中的碱基A可以与BrdU进行配对 B．第一次有丝分裂中期，每条染色单体均发出荧光 C．第二次有丝分裂中期，1/4的染色单体发出明亮荧光 D．第二次有丝分裂后的子细胞，含荧光的染色体数量为0到20之间（包括0、20） 【答案】C 【详解】A、BrdU可替代胸腺嘧啶脱氧核苷酸掺入DNA子链，胸腺嘧啶与碱基A互补配对，因此DNA中的碱基A可以与BrdU配对，A正确；B、DNA为半保留复制，第一次有丝分裂时，所有子代DNA均为一条链不含BrdU、一条链含BrdU的半标记结构，因此每条染色单体均发出明亮荧光，B正确；C、第一次有丝分裂结束后，每条染色体的DNA均为半标记；第二次复制时以半标记DNA的两条链为模板，原料均含BrdU，因此每条染色体的2条染色单体中，1条为半标记（有荧光）、1条为全标记（无荧光），即1/2的染色单体发出明亮荧光，而非1/4，C错误；D、第二次有丝分裂后期，着丝粒分裂后姐妹染色单体随机移向细胞两极，因此子细胞中含荧光的染色体数量最少为0，最多为20，介于0到20之间（包括0、20），D正确。 11．（2026·山东济南·模拟）某精原细胞X（2n=4）的核DNA双链中的P均为31P，将其放在含32P的培养液中培养，产生了2个子细胞，然后转入含31P的培养液中继续培养，其中1个子细胞发育为细胞①，细胞①进行一次分裂产生了细胞②和细胞③。细胞①和细胞②的染色体组成如图所示，H、h及R、r是其中的两对等位基因，不考虑图示以外的其他突变。下列叙述正确的是（     ） A．该精原细胞X的基因型为HhRr B．细胞②含有32P的染色体不可能位于细胞同一极 C．细胞②和细胞③中带有32P的染色体数目相同 D．细胞④-⑦中含32P的核DNA分子数可能为2、0、2、0 【答案】D 【详解】A、由图可知，H/h所在染色体发生了互换，R、r所在染色体发生了基因突变，但无法判断是由R突变为r，还是r突变为R，因此该细胞的基因型无法判断，A错误；B、细胞①中每条染色体，只有一条染色单体的DNA分子单链含有32P（共4条染色单体含有32P），若发生互换的为不含32P的单体，细胞①形成细胞②会发生同源染色体分离，正常情况下，细胞②有两条染色体含有32P（分布在非同源染色体上），减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂，染色单体分离，子染色体移向细胞两极，当含32P的染色体都移向一极，则细胞②含有32P的染色体位于细胞同一极，B错误；C、如果发生互换的h所在的染色单体含有32P，互换的H不含有32P，则在减数分裂Ⅱ后期，细胞②和细胞③中带有32P的染色体数目不同，一个细胞带有32P的染色体有2条，一个细胞带有32P的染色体有3条；若发生互换的非姐妹染色单体都含或都不含32P，互换不影响32P的染色单体数目，细胞②和细胞③中带有32P的染色体数目都为2条，C错误；D、若交叉互换的染色单体都不含32P，则细胞②和③都含有2条染色体带有32P，若减数分裂Ⅱ分裂结束，所有带有32P染色体进入同一个细胞，所有不带有32P染色体进入同一个细胞，则细胞④-⑦中含32P的核DNA分子数可能为2、0、2、0，D正确。 12．（2026·山东青岛·模拟）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。 13．（2026·山东潍坊·模拟）一个双链均被¹⁵N标记的DNA分子由500对碱基组成，其中A+T占34%，将其置于只含有¹⁴N的环境中复制3次。下列叙述正确的是（     ） A．DNA的两条链按同向平行方式盘旋成双螺旋 B．其中一条链上A+T占该链碱基数的17% C．子代DNA中含¹⁴N的DNA分子占100%，含¹⁴N的单链占3/4 D．复制过程需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸2310个 【答案】D 【详解】A、DNA分子的两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构，A错误； B、双链DNA中，互补碱基之和占双链的比例等于其在任意一条单链中占该链碱基的比例，因此一条链上A+T占该链碱基数的34%，B错误； C、复制3次共得到8个子代DNA，半保留复制特点决定所有子代DNA均含¹⁴N，即含¹⁴N的DNA占100%；子代总单链共16条，仅2条原母链含¹⁵N，含¹⁴N的单链占比为，C错误； D、该DNA共1000个碱基，A+T占34%，则G+C占66%，胞嘧啶C的数量为个；复制3次需要游离胞嘧啶脱氧核苷酸数为个，D正确。 14．（2026·山东临沂·模拟）人腺病毒是一种双链DNA病毒，人轮状病毒是一种双链RNA病毒。下列说法中，正确的是（     ） A．人腺病毒DNA外侧是由磷酸和核糖交替连接形成的基本骨架 B．人腺病毒和人轮状病毒的遗传物质中嘌呤和嘧啶的比例不同 C．对所有生物而言，基因就是有遗传效应的DNA片段 D．两种病毒的遗传信息都储存在核苷酸的排列顺序中 【答案】D 【详解】A、DNA的基本骨架由磷酸和脱氧核糖交替连接构成，核糖是RNA的组成成分，A错误；B、人腺病毒的遗传物质是双链DNA，遵循碱基互补配对原则，嘌呤数等于嘧啶数；人轮状病毒的遗传物质是双链RNA，同样遵循碱基互补配对原则，嘌呤数等于嘧啶数，二者嘌呤和嘧啶的比例均为1，是相同的，B错误；C、RNA病毒的遗传物质是RNA，其基因是有遗传效应的RNA片段，因此并非所有生物的基因都是有遗传效应的DNA片段，C错误；D、两种病毒的遗传物质分别是DNA和RNA，二者的遗传信息都储存在对应的核苷酸（脱氧核苷酸或核糖核苷酸）的排列顺序中，D正确。 15．【新情境·DNA条形码技术】（2026·山东滨州·模拟）DNA条形码技术是利用一个或多个特定的小段DNA进行物种鉴定的分子生物学技术，甘肃省作为我国中药材主产区，拥有当归、黄芪、红芪、党参等多种特色药材，DNA条形码技术作为中药材的“基因身份证”，在当地药材真伪鉴定、种质资源保护和产业标准化发展中应用广泛。下列叙述正确的是（     ） A．不同中药材的DNA条形码具有特异性，根本原因是脱氧核苷酸的排列顺序不同 B．中药材细胞中，DNA分子每条脱氧核苷酸链上相邻的碱基之间都通过氢键连接 C．用DNA条形码技术鉴定药材时，可通过检测DNA中五碳糖的种类区分物种 D．甘肃不同产地的当归，核DNA分子中（A+T）/（G+C）的值一定相同 【答案】A 【详解】A、DNA的特异性由脱氧核苷酸的排列顺序决定，不同中药材DNA条形码的特异性根本原因是脱氧核苷酸排列顺序不同，A正确；B、DNA分子两条链之间的互补碱基通过氢键连接，每条脱氧核苷酸链上相邻的碱基通过“脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖”结构连接，B错误；C、不同物种的DNA所含五碳糖均为脱氧核糖，五碳糖种类没有差异，无法通过检测五碳糖种类区分物种，C错误；D、不同产地的当归的核DNA存在个体差异，核DNA分子中（A+T）/（G+C）的值不一定相同，D错误。 16．（不定项）（2026·甘肃兰州·模拟）原核生物的拟核中含有自主复制的大型环状DNA，放大部分片段如图，该DNA分子一条链上的A+T占该链碱基的34%。下列说法错误的是（     ） A．该DNA分子中的每个磷酸基团均和两个脱氧核糖连接 B．图中①、②、③可构成一个完整的脱氧核苷酸 C．该DNA分子中胸腺嘧啶占所有碱基的比例为26% D．一条链的序列为5′-GAT-3′，则互补链中的对应序列为5′-CTA-3′ 【答案】BCD 【详解】A、该DNA是原核生物的大型环状双链DNA，没有游离的末端，因此DNA分子中每个磷酸基团都连接两个脱氧核糖，A正确；B、一个脱氧核苷酸由1分子磷酸、1分子脱氧核糖、1分子含氮碱基组成。图中的①磷酸连接在②脱氧核糖的3'端，属于上一个脱氧核苷酸的组分，因此①②③不能构成完整的脱氧核苷酸，B错误；C、根据碱基互补配对原则，DNA一条链上A+T占该链的比例，等于整个DNA分子中A+T占总碱基数的比例。已知该DNA一条链上A+T=34%，因此整个DNA中A+T占整个DNA分子碱基总数的34%，又A=T，因此胸腺嘧啶（T）占所有碱基的比例为17%，C错误；D、DNA的两条链反向平行，若一条链序列为5’-GAT-3’，根据碱基互补配对，互补链应为3’-CTA-5’，即书写为5'端开头的序列为5’-ATC-3’，D错误。 17．【新情境·DNA自连环化】（不定项）（2026·河北沧州·模拟）λ噬菌体的线性双链DNA两端各有一段单链序列。这种噬菌体在侵染大肠杆菌后其DNA会自连环化，过程如图所示。下列相关叙述正确的是（     ） A．λ噬菌体的线性双链DNA上含有两个游离的磷酸基团 B．λ噬菌体的DNA自连环化后碱基数和氢键数都发生了改变 C．该线性分子两端能够相连的主要原因是单链序列的碱基能够互补配对 D．该线性分子同一条链上的两个相邻核苷酸主要通过磷酸二酯键相连接 【答案】ACD 【详解】A、线性双链DNA的每条链5'端各有1个游离的磷酸基团，因此整个线性双链DNA共含有2个游离的磷酸基团，A正确；B、DNA自连环化时仅发生两端单链序列的互补配对，总碱基数不发生改变，仅单链配对后氢键数增加，因此不是碱基数和氢键数都改变，B错误； C、该线性DNA分子两端的单链是可以互补配对的黏性末端，通过碱基互补配对结合是两端能够相连的主要原因，C正确；D、DNA同一条链上的相邻核苷酸之间通过磷酸二酯键连接，这是DNA单链基本骨架的组成方式，D正确。 18．（不定项）（2026·河北石家庄·模拟）科学家在研究某古生嗜热细菌的环状DNA时，发现其一条链的部分碱基序列为：5'—A—T—G—C—C—A—3'。下列叙述正确的是（     ） A．推测该细菌DNA中A—T碱基对的比例较高 B．古生嗜热细菌细胞的核酸中嘌呤碱基数目一定等于嘧啶碱基数目 C．若DNA一条链中（A+G）/（T+C）=k，则其互补链中（A+G）/（T+C）=1/k D．该链的互补链含有5'—T—G—G—C—A—T—3'的碱基序列 【答案】CD 【详解】A、C—G碱基对之间含3个氢键，A—T碱基对之间含2个氢键，C—G碱基对占比越高，DNA热稳定性越强，嗜热细菌生活在高温环境，因此其DNA中C—G碱基对比例较高，A错误；B、细胞中的核酸包括DNA和RNA两种，双链DNA的嘌呤碱基数等于嘧啶碱基数，但RNA为单链结构，嘌呤碱基数不一定等于嘧啶碱基数，因此细胞中总的嘌呤碱基数目不一定等于嘧啶碱基数目，B错误；C、根据碱基互补配对原则，DNA一条链的A与互补链的T配对，一条链的G与互补链的C配对，因此若一条链中（A+G）/（T+C）=k，其互补链中该比值为1/k，C正确；D、DNA双链反向平行，且遵循碱基互补配对原则（A与T配对、G与C配对），已知链序列为5'—A—T—G—C—C—A—3'，因此互补链对应序列为3'—T—A—C—G—G—T—5'，D正确。 19．（不定项）（2025·河北秦皇岛·模拟）关于DNA进行复制的方式，科学家提出三种可能的模型，如图1所示。实验人员用14N标记大肠杆菌的DNA双链，然后在含15N的培养基中让其繁殖两代，提取每代大肠杆菌的DNA并做相应处理，预测可能出现的实验结果，如图2所示。下列叙述正确的是（    ） A．若出现图2所示的结果，则DNA的复制方式为半保留复制 B．实验结果1为子一代DNA的实验结果 C．若出现实验结果1，则可以排除分散复制 D．若DNA的复制方式为全保留复制，则实验结果不会出现轻带和中带 【答案】AB 【详解】A、亲代DNA为（轻带），在含的培养基中复制，新合成的子链均含，结合三种复制方式的特点分析：若为全保留复制，子一代会出现轻带和重带，无中带；若为分散复制，子二代所有DNA密度均一，仅出现一条介于中带和重带之间的条带，不会出现中带+重带的结果；只有半保留复制能出现图2中子一代全中带、子二代中带+重带的结果，A正确；B、半保留复制和分散复制的子一代DNA均为每条DNA同时含和，密度均为中带，对应实验结果1，子二代半保留复制会出现中带+重带的结果2，因此实验结果1是子一代的结果，B正确；C、分散复制的子一代DNA同样呈现中带，出现实验结果1无法排除分散复制，C错误；D、全保留复制过程中，始终存在1个的DNA，会出现轻带，仅不会出现中带，D错误。 20．（不定项）（2026·内蒙古赤峰·模拟）如图为染色体与DNA的关系示意图，下列叙述错误的是（　　） A．②主要存在于细胞质中 B．男性的正常肌肉细胞中不含有X染色体 C．④是决定性状的基本单位，其数量少于③的数量 D．不同生物的细胞中②携带的遗传信息不同 【答案】ABC 【详解】A、②为染色体，染色体是真核生物细胞核中由DNA和蛋白质共同组成的结构，仅存在于细胞核内，细胞质中无染色体结构，A错误；B、男性正常肌肉细胞属于体细胞，染色体组成为22对常染色体+XY，含有X染色体，B错误；C、④是基因，基因是有遗传效应的DNA片段，是决定生物性状的基本单位，1个DNA分子上存在多个基因，因此基因的数量远多于③DNA的数量，C错误；D、遗传信息储存在DNA的碱基排列顺序中，不同生物的染色体上的DNA序列存在差异，因此携带的遗传信息不同，D正确。 三年真题·压轴题（侧重山东，辐射全国，单选+非选择题） 高频考点：DNA的结构与基因本质，DNA的复制。 1、 选择题 1．（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】在细胞内进行DNA复制时，需要解旋酶将DNA的两条链解开，A错误。该菌DNA复制时，子链从5'端到3'端方向延伸，故母链从3'端到5'端被阅读，B错误。该菌在高温环境下依然能够进行DNA复制，说明其细胞内的DNA聚合酶在高温下仍能保持活性，催化子链的延伸，C正确。该菌DNA复制系统耐高温，和DNA中氢键含量高(G-C碱基对多)有关，也和相关酶(蛋白质)的结构稳定性有关(蛋白质中的二硫键可维持其空间结构的稳定性),D错误。 2．（2025·山东·高考真题）关于豌豆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．三个过程均存在碱基互补配对现象 B．三个过程中只有复制和转录发生在细胞核内 C．根据三个过程的产物序列均可确定其模板序列 D．RNA聚合酶与核糖体沿模板链的移动方向不同 【答案】C 【详解】A、DNA复制、转录和翻译过程中均遵循碱基互补配对原则，因此都存在碱基互补配对现象，A正确；B、翻译发生在细胞质基质中的核糖体上，豌豆胞核中淀粉酶基因复制和转录的场所都是细胞核，B正确；C、DNA复制和转录可以通过产物序列确定其模板序列，但翻译的产物是蛋白质，蛋白质的基本单位是氨基酸，由于密码子具有简并性，因此知道氨基酸序列不一定能准确知道mRNA上的碱基序列，C错误；D、转录时需要RNA聚合酶的参与，RNA聚合酶从模板链的3'→5'，翻译时，核糖体从mRNA的5'→3'，移动方向不同，D正确。 3．（2025·四川·高考真题）为杀死蜜蜂寄生虫瓦螨，研究人员对蜜蜂肠道中的S菌进行改造，使其能释放特定的双链RNA（dsRNA）。进入瓦螨体内的dsRNA被加工成siRNA后，能与瓦螨目标基因的mRNA特异性结合使其降解，导致瓦螨死亡。下列叙述正确的是（    ） A．siRNA的嘌呤与嘧啶之比和dsRNA相同 B．dsRNA加工成siRNA会发生氢键的断裂 C．瓦螨死亡的原因是目标基因的转录被抑制 D．用改造后的S菌来杀死瓦螨属于化学防治 【答案】B 【详解】A、dsRNA为双链结构，嘌呤数等于嘧啶数，其嘌呤与嘧啶之比为1:1。siRNA是由dsRNA加工而来的单链片段，其嘌呤与嘧啶之比不一定为1:1，A错误；B、双链dsRNA加工成单链siRNA的过程会发生氢键的断裂，B正确；C、根据题干信息，siRNA能与瓦螨目标基因的mRNA特异性结合使其降解，导致瓦螨死亡，所以siRNA直接抑制的是翻译过程，C错误；D、用改造后的S菌来杀死瓦螨属于生物防治，D错误。 4．（2025·重庆·高考真题）细胞中F蛋白和M蛋白均可进入细胞核。X蛋白选择性地结合F蛋白或乙酰化修饰的M蛋白，从而阻止被结合的蛋白进入细胞核，具体机制如图。下列说法合理的是（    ） A．M基因和F基因都属于原癌基因 B．M蛋白和F蛋白都是DNA聚合酶 C．在癌细胞中过量表达X可能会减缓癌细胞增殖 D．在正常细胞中去除F蛋白，可能会抑制正常细胞凋亡 【答案】C 【详解】A、一般来说，原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的，抑癌基因表达的蛋白质能促进细胞凋亡，由图可知，正常细胞中的M蛋白进入细胞核促进凋亡基因转录，癌细胞中的F蛋白进入细胞核促进增殖基因转录，说明M基因属于抑癌基因，F基因属于原癌基因，A错误；B、DNA聚合酶参与DNA复制，M蛋白和F蛋白在转录过程中发挥作用，所以M蛋白和F蛋白都不是DNA聚合酶，B错误；C、X蛋白选择性地结合F蛋白或乙酰化修饰的M蛋白，从而阻止被结合的蛋白进入细胞核，在癌细胞中，X蛋白结合乙酰化修饰的M蛋白，促进F蛋白进入细胞核，若过量表达X蛋白，可能会导致部分X蛋白与F蛋白结合，使进入细胞核内的F蛋白减少，从而减缓癌细胞增殖，C正确；D、由图可知，在正常细胞中去除M蛋白，可能会抑制正常细胞凋亡，D错误。 5．（2025·广东·高考真题）Solexa测序是一种将PCR与荧光检测相结合的高通量测序技术。为了确保该PCR过程中，DNA聚合酶催化一个脱氧核苷酸单位完成聚合反应后，DNA链不继续延伸，应保护底物中脱氧核糖结构上的（    ） A．1'-碱基 B．2'-氢 C．3'-羟基 D．5'-磷酸基团 【答案】C 【详解】已知DNA聚合酶催化延伸子链方向只能从5′→3′，原因是脱氧核苷酸的3'碳有羟基，可以结合下一个脱氧核苷酸的5′碳的磷酸基团，故为了DNA聚合酶催化一个脱氧核苷酸单位完成聚合反应后，DNA链不继续延伸，应保护底物中脱氧核糖结构上的3'-羟基，使其不能结合下一个脱氧核苷酸的5′碳的磷酸基团，C正确。 6．（2025·湖北·高考真题）大数据时代，全球每天产生海量数据，预计2040年需一百万吨硅基芯片才能储存全球一年产生的数据。为解决这一难题，科学家尝试运用DNA来储存数据。我国科学家已经将汉代拓片、熊猫照片等文化数据写入DNA，实现数据长期保存。下列叙述中，DNA可以作为存储介质的优点不包括（　　） A．DNA具有可复制性，有利于数据的传播 B．可通过DNA转录和翻译传递相应数据信息 C．DNA长链中碱基排列的多样化，为大量数据的存储提供可能 D．DNA作为存储介质体积小，为数据携带和保存节约了大量空间 【答案】B 【详解】A、DNA通过半保留复制可快速扩增数据，便于传播，A不符合题意；B、DNA储存数据时，信息读取依赖测序技术而非转录翻译（后者为生物体内表达遗传信息的过程），与数据存储无关，B符合题意；C、DNA碱基对排列顺序的多样性使其可编码海量信息，是存储优势，C不符合题意；D、DNA分子结构紧凑，单位体积存储密度极高，节省空间，D不符合题意。 7．（2025·北京·高考真题）1958年，Meselson和Stahl通过15N标记DNA的实验，证明了DNA的半保留复制。关于这一经典实验的叙述正确的是（    ） A．因为15N有放射性，所以能够区分DNA的母链和子链 B．得到的DNA带的位置有三个，证明了DNA的半保留复制 C．将DNA变成单链后再进行离心也能得到相同的实验结果 D．选择大肠杆菌作为实验材料是因为它有环状质粒DNA 【答案】B 【详解】A 、15N没有放射性，它与14N只是氮元素的不同同位素，质量不同，可通过密度梯度离心技术区分含不同氮元素的DNA，进而区分DNA的母链和子链，A错误；B、在15N标记 DNA 的实验中，得到的 DNA 带的位置有轻带（两条链都含14N）、中带（一条链含14N，一条链含15N）、重带（两条链都含15N）三个。根据不同代 DNA 在离心后出现的这些带的位置和比例，证明了 DNA 的半保留复制，B正确；C、若将DNA解链为单链后离心，无论是全保留还是半保留复制，都是只有两条条带，不能证明DNA的半保留复制，C错误；D、选择大肠杆菌作为实验材料是因为大肠杆菌繁殖快，容易培养，能在短时间内获得大量的子代，便于观察实验结果，而不是因为它有环状质粒DNA，D错误。 8．（2025·浙江·高考真题）多种多样的生物通过遗传信息控制性状，并通过繁殖将遗传物质传递给子代。下列关于遗传物质的叙述正确的是（    ） A．S型肺炎链球菌的遗传物质主要通过质粒传递给子代 B．水稻、小麦和玉米三大粮食作物的遗传物质主要是DNA C．控制伞藻伞帽的遗传物质通过半保留复制表达遗传信息 D．烟草叶肉细胞的遗传物质水解后可产生4种脱氧核苷酸 【答案】D 【详解】A、S型肺炎链球菌是原核生物，其遗传物质主要分布于拟核。因此，S型肺炎链球菌的遗传物质主要通过拟核传递给子代，A错误；B、水稻、小麦和玉米三大粮食作物都是植物，都属于真核生物，真核生物的遗传物质是DNA，B错误；C、基因指导蛋白质的合成过程是遗传信息的表达过程，伞藻通过复制传递遗传信息，而不是表达遗传信息，C错误；D、烟草叶肉细胞的遗传物质是DNA，其单体是脱氧核苷酸，DNA水解后可产生4种脱氧核苷酸，D正确。 9．（2024·浙江·高考真题）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、互补的碱基在单链上所占的比例相等，若一条链的G+C占47%，则另一条链的G+C也占47%，A+T占1-47%=53%，D错误。 10．（2024·河北·高考真题）下列关于DNA复制和转录的叙述，正确的是（    ） A．DNA复制时，脱氧核苷酸通过氢键连接成子链 B．复制时，解旋酶使DNA双链由5′端向3′端解旋 C．复制和转录时，在能量的驱动下解旋酶将DNA双链解开 D．DNA复制合成的子链和转录合成的RNA延伸方向均为由5′端向3′端 【答案】D 【详解】A、DNA复制时，脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接成子链，A错误；B、复制时，解旋酶使得DNA双链从复制起点开始，以双向进行的方式解旋，这并不是从5′端到3′端的单向解旋，B错误；C、转录时不需要解旋酶，RNA聚合酶即可完成解旋，C错误；D、DNA复制合成的子链和转录合成的RNA延伸方向均为由5′端向3′端，D正确。 11．（2024·河北·高考真题）某病毒具有蛋白质外壳，其遗传物质的碱基含量如表所示，下列叙述正确的是（    ） 碱基种类 A C G T U 含量（％） 31.2 20.8 28.0 0 20.0 A．该病毒复制合成的互补链中G＋C含量为51.2％ B．病毒的遗传物质可能会引起宿主DNA变异 C．病毒增殖需要的蛋白质在自身核糖体合成 D．病毒基因的遗传符合分离定律 【答案】B 【详解】A、由表可知，该病毒为RNA病毒，根据碱基互补配对原则可知，该病毒复制合成的互补链中G＋C含量与原RNA含量一致，为48.8％，A错误；B、逆转录病毒经逆转录得到的DNA可能整合到宿主细胞的DNA上，引起宿主DNA变异，B正确；C、病毒增殖需要的蛋白质在宿主细胞的核糖体上合成，C错误；D、必需是进行有性生殖的真核生物的细胞核基因遗传才遵循基因的分离定律，病毒基因的遗传不符合分离定律，D错误。 12．（2024·北京·高考真题）科学家证明“尼安德特人”是现代人的近亲，依据的是DNA的（    ） A．元素组成 B．核苷酸种类 C．碱基序列 D．空间结构 【答案】C 【详解】A、DNA的元素组成都是C、H、O、N、P，A不符合题意；B、DNA分子的核苷酸种类只有4种，B不符合题意；C、每种DNA的碱基序列不同，“尼安德特人”与现代人的DNA 碱基序列有相似部分，证明“尼安德特人”与现代人是近亲，C符合题意；D、DNA的空间结构都是规则的双螺旋结构，D不符合题意。 13．（2024·吉林·高考真题）下图表示DNA半保留复制和甲基化修饰过程。研究发现，50岁同卵双胞胎间基因组DNA甲基化的差异普遍比3岁同卵双胞胎间的差异大。下列叙述正确的是（    ） A．酶E的作用是催化DNA复制 B．甲基是DNA半保留复制的原料之一 C．环境可能是引起DNA甲基化差异的重要因素 D．DNA甲基化不改变碱基序列和生物个体表型 【答案】C 【详解】A、由图可知，酶E的作用是催化DNA甲基化，A错误；B、DNA半保留复制的原料为四种脱氧核糖核苷酸，没有甲基，B错误；C、“研究发现，50岁同卵双胞胎间基因组DNA甲基化的差异普遍比3岁同卵双胞胎间的差异大”，说明环境可能是引起DNA甲基化差异的重要因素，C正确；D、DNA甲基化不改变碱基序列，但会影响生物个体表型，D错误。 14．（2024·浙江·高考真题）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、深色、浅色 C．浅色、浅色、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，结合题干显色情况，DNA 双链区段①为浅色，②中两条链均含有³H显深色③中一条链含有³H一条链不含³H显浅色，ACD错误，B正确。 2、 非选择题 15．（2025·全国卷·高考真题）为在大肠杆菌中表达酶X，某同学将编码酶X的基因（目的基因）插入质粒P0，构建重组质粒Px，并转入大肠杆菌。该同学设计引物用PCR方法验证重组质粒构建成功（引物1~4结合位置如图所示，→表示引物5＇→3＇方向）。回答下列问题： (1)PCR是根据DNA复制原理在体外扩增DNA的技术。在细胞中DNA复制时解开双链的酶是 ，而PCR过程中解开双链的方法是 。 (2)PCR过程中，因参与合成反应、不断消耗而浓度下降的组分有 。 (3)该同学进行PCR实验时，所用模板与引物见下表。实验中①和④的作用是： ；②无扩增产物，原因是 ；③、⑤和⑥有扩增产物，扩增出的DNA产物分别是 。 管号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 模板 无 P0 Px 无 P0 Px 引物对 引物1和引物2 引物3和引物4 (4)设计实验验证大肠杆菌表达的酶X有活性，简要写出实验思路和预期结果 。 【答案】(1) 解旋酶 高温变性 (2)引物、脱氧核苷三磷酸 (3) 作为对照（或答:鉴定反应体系是否有模板污染） P0不含与引物1和引物2互补的碱基序列 目的基因、质粒片段、含目的基因和部分质粒序列的片段 (4)提取酶X，催化相应底物（反应物）的反应，检测是否有产物生成。有产物生成，则证明酶X有活性 【详解】（1）在细胞中，DNA 复制时解开双链的酶是解旋酶。而在 PCR 过程中，是通过高温变性（加热至 90 - 95℃）的方法使 DNA 双链解开。 （2）PCR 过程中，参与合成反应且不断消耗的组分有引物和 dNTP（脱氧核苷三磷酸）。引物用于引导 DNA 聚合酶合成新的 DNA 链，dNTP 脱去两分子磷酸，产生dAMP，进而为合成新的 DNA 链提供原料。 （3）实验中①和④的作用是作为对照。①无模板且引物对与③④相同，④无模板且引物对与⑤⑥相同，可对比说明模板对扩增的影响。②之所以无扩增产物，是因为P0不含与引物1和引物2互补的碱基序列，无法扩增出子链DNA序列。③以Px为模板，引物1和引物2扩增出的是含目的基因的 DNA 片段；⑤以P0为模板，引物3和引物4扩增出的是质粒P0上一段 DNA 片段；⑥以Px为模板，引物3和引物4扩增出的是含目的基因和部分质粒序列的 DNA 片段。 （4）实验思路：将大肠杆菌培养后，提取酶X，设置一组含有酶X的反应体系和一组不含酶X的反应体系（作为对照），在适宜条件下，加入酶X的底物，检测底物的消耗情况或产物的生成情况。 预期结果：含有酶X的反应体系中底物减少或有产物生成，而不含酶X的反应体系中底物无明显变化或无产物生成。 20 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $