第6单元 第2课时 DNA的结构、复制及基因的本质（课时作业）-【优化探究】2027年高考生物学一轮复习高考总复习配套课件（广东专版）

该高中生物学高考复习课件聚焦DNA分子结构与复制、基因本质及同位素标记技术等核心考点，依据高考评价体系明确“DNA复制过程与计算”“碱基互补配对原则”等高频考点占比，系统归纳选择题、计算题及实验分析题等常考题型，体现备考的针对性。 课件亮点在于“真题精析+技巧建模+素养提升”，如结合2026年广东模拟题，通过DNA复制计算的“公式法”和半保留复制的“同位素标记分析模型”，培养学生科学思维与探究实践素养。特设易错点警示（如混淆3'端与5'端），助力学生掌握答题技巧，教师可据此高效指导复习，提升备考效率。

课时 巩固提高 1 1.(2026·广东深圳模拟)沃森和克里克提出DNA双螺旋结构模型综合了 多个领域的研究成果，下列哪项不是其模型构建的依据(　　) A.摩尔根通过实验证明了基因在染色体上呈线性排列 B.早期科学家发现DNA含有A、T、C、G四种碱基 C.查哥夫发现的A与T、G与C的数量相等关系 D.富兰克林用X射线衍射技术获得DNA衍射图谱 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 A 2 解析：摩尔根通过果蝇实验证明了基因在染色体上呈线性排列，这属于基因与染色体关系的结论，与DNA分子结构模型的构建无直接关联，A符合题意；早期科学家发现DNA含有A、T、C、G四种碱基，这是DNA化学组成的基础，为模型构建提供了必要信息，B不符合题意；查哥夫发现的A与T、G与C的数量相等关系(查哥夫规则)，为碱基互补配对原则的提出提供了重要依据，C不符合题意；富兰克林用X射线衍射技术获得DNA衍射图谱，揭示了DNA的螺旋结构特征(如直径、螺距等)，为模型构建提供了关键实验证据，D不符合题意。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3 2.(2026·广东肇庆模拟)在某基因测序实验室中，研究人员正在对一份古老生物样本的DNA进行分析。最终发现其碱基配对方式、空间结构及复 制过程均呈现典型特征。下列关于DNA分子的叙述，正确的是(　　) A.DNA分子中碱基的随机排列都能构成基因 B.脱氧核苷酸的磷酸上连接着脱氧核糖和碱基 C.每条单链一端有一个游离磷酸基团，这一端称作3'端 D.DNA聚合酶修复损伤的DNA时需要游离的脱氧核苷酸 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 D 4 解析：基因通常是有遗传效应的DNA片段，并非所有碱基的排列都构成基因，还存在非编码区等，A错误；脱氧核苷酸的磷酸连接脱氧核糖的5'－C，碱基连接在脱氧核糖的1'－C，磷酸不直接连接碱基，B错误；DNA单链的游离磷酸基团位于5'端，3'端为羟基(—OH)，C错误；DNA聚合酶催化磷酸二酯键形成，需以游离的脱氧核苷酸为原料修复损伤的DNA，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 5 3.(2026·广东湛江模拟)一条DNA单链的序列是5'－GATACC－3'，那么 它的互补链的序列是(　　) A.5'－CTATGG－3' B.5'－GATACC－3' C.5'－CCATAG－3' D.5'－GGTATC－3' 解析：DNA两条链是反向平行的，且两条链之间遵循碱基互补配对原则(A与T配对，C与G配对)，因此一条DNA单链的序列是5'－GATACC－3'，则它的互补链的序列是5'－GGTATC－3'，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 D 6 4.生活中，手机的人脸识别解锁、购物时的刷脸支付等都运用了人脸识 别技术，给我们的生活带来了极大的便利。下列说法错误的是(　　) A.DNA的多样性和特异性是人脸多样性和特异性的物质基础，决定人脸识别技术的可行性 B.人体中相关基因的碱基排列顺序，决定了人脸特征的多样性 C.面部特征都是相关基因通过控制酶的合成来实现的 D.人脸识别技术是通过识别人面部多个性状实现的 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 C 7 解析：DNA的多样性决定了蛋白质的多样性，而DNA的特异性导致个体间性状差异，因此是人脸多样性和特异性的物质基础，A正确；基因的碱基排列顺序(遗传信息)直接决定蛋白质的结构，进而影响人脸特征，B正确；基因控制性状的途径包括控制酶的合成(间接)和直接控制结构蛋白，面部特征如骨骼形态可能由结构蛋白直接决定，并不是均通过酶实现，C错误；人脸识别需综合多个性状(多基因控制的特征)，符合生物学原理，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 8 5.(2026·广东茂名模拟)下列关于基因、DNA和染色体关系的叙述，错 误的是(　　) A.一条染色体上可以含有两个DNA分子 B.基因是有遗传效应的DNA或RNA片段 C.生物体内的DNA分子数目大于基因数目 D.DNA的载体除了染色体，还有线粒体、叶绿体、拟核、质粒等 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 C 9 解析：染色体复制后(如有丝分裂前期/中期、减数分裂Ⅰ及减数分裂Ⅱ前期/中期)，姐妹染色单体未分离，此时一条染色体含两个DNA分子，A正确；对于细胞生物(原核生物、真核生物)和DNA病毒来说，基因是有遗传效应的DNA片段，对于RNA病毒来说，基因是有遗传效应的RNA片段，B正确；一个DNA分子上包含多个基因(如人类基因组中，一条染色体的DNA含数千个基因)，故基因数目远大于DNA分子数目，C错误；真核生物中，DNA的载体包括染色体、线粒体、叶绿体，原核生物中，DNA的载体包括拟核(环状DNA)、质粒，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 10 6.(2026·广东东莞模拟)某双链DNA分子复制的过程如图所示。据图分 析，下列有关叙述错误的是(　　) A.解旋酶的移动方向为从右向左 B.DNA聚合酶的移动方向为从右向左 C.后随链的延伸方向为5'→3' D.图示体现了DNA分子边解旋边复制的特点 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 B 11 解析：由题图可知，解旋酶的移动方向为从右向左，A正确；DNA聚合酶的移动方向与前导链和后随链的延伸方向一致，即对于前导链而言，DNA聚合酶从右向左移动，对于后随链而言，DNA聚合酶从左向右移动，B错误；DNA聚合酶只能从子链的5'端向3'端延伸，故前导链和后随链的延伸方向都是5'→3'，C正确；图示复制过程体现了DNA分子边解旋边复制的特点，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 12 7.(2026·广东中山模拟)某DNA分子含2 000个碱基对，其中C＋G所占的 比例为40%，该DNA分子的两条链均含14N，现将其置于含15N的培养基 中复制n代。下列叙述正确的是(　　) A.该DNA分子中(A＋T)/(C＋G)的值为1.2 B.该DNA分子中一共含有1 200个胸腺嘧啶 C.若n为3，需消耗2 800个鸟嘌呤脱氧核苷酸 D.复制n代后，子代DNA中含15N的有(2n－2)个 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 B 13 解析：该DNA分子中C＋G占40%，则A＋T占60%，故(A＋T)/(C＋G)＝60%/40%＝1.5，A错误；该DNA分子中总碱基数为2 000×2＝4 000，C＋G＝40%×4 000＝1 600，A＋T＝2 400，故C＝G＝800，A＝T＝1 200，B正确；由于C＝G＝800个，该DNA复制3代(此时新合成的DNA分子数目为23－1＝7)需消耗的鸟嘌呤脱氧核苷酸数为7×800＝5 600个，C错误；由于培养基中提供的原料含有15N，因此，所有子代DNA均含15N(新链均为15N链)，故该DNA复制n代后，子代DNA中含15N的有2n个，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 8.梅塞尔森和斯塔尔在同位素标记实验中，将大肠杆菌置于含15N的培养 液中培养，获得了DNA双链都被15N标记的亲代大肠杆菌。下列关于该实验的叙述，正确的是(　　) A.亲代大肠杆菌中只有DNA和蛋白质含有15N标记 B.通过检测放射性来判断子代大肠杆菌DNA的类型 C.对亲代和子代大肠杆菌进行离心，比较离心带的位置 D.将亲代与子代DNA区分开是探究DNA复制方式的关键 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 D 15 解析：亲代大肠杆菌在含15N的培养液中培养，其DNA、蛋白质、RNA等含N结构均可能被15N标记，A错误；15N为稳定同位素，没有放射性，实验中通过离心技术区分DNA的密度差异(如15N/15N、15N/14N、14N/14N)，B错误；离心对象是提取的DNA分子，而不是整个大肠杆菌(细菌离心后会沉淀到管底，无法观察分层)，C错误；区分亲代(全15N)与子代DNA的密度差异(如中带或轻带)，可推断复制方式(半保留、全保留等)，这是探究DNA复制方式的关键，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 16 9.图1为真核细胞核DNA复制的 电镜照片，其中泡状结构为复 制泡。图2为DNA复制时，形 成的复制泡的示意图，图中箭 头表示子链延伸方向。下列说法错误的是(　　) A.图1过程发生在细胞分裂前的间期，以脱氧核苷酸为原料 B.图1中复制泡大小不一，可能是因为多个复制起点并非同时启动 C.图2中模板链a端→c端和b端→d端对应的方向分别为5'→3'和3'→5' D.图2复制泡两侧的子链延伸方向相反，但均沿模板链的5'→3'方向合成 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 D 17 解析：DNA复制发生于细胞分裂前的间期，解旋酶破坏氢键使DNA解旋，脱氧核苷酸是合成子链的原料，A正确；图1为真核细胞核DNA复制的电镜照片，其中一个DNA分子有多个复制泡，可加快复制速率，复制泡的大小不同，说明不同的复制起点并非同时启动，B正确；子链的延伸方向是从5'→3'，且与模板链的关系是反向平行，因此，根据子链的延伸方向，可以判断图2中a端和b端分别是模板链的5'端和3'端，C正确；子链合成方向是5'→3'(如图中箭头所示)，子链合成时，DNA聚合酶只能沿模板链的3'→5'方向移动(即模板链方向始终为3'→5')，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 18 10.(2026·广东湛江模拟)DNA 折纸术是近年来提出并发展起 来的一种全新的DNA组装方法。 首先，借助纳米仪绘制所需的 图案，然后将DNA长链与设计 好的短链放入特定的碱性溶液 中加热，DNA长链会与多条短链自动结合，形成预先设计的图案，部分 过程如图所示。下列叙述正确的是(　　) A.上述图案中的短链与长链的碱基数目相同 B.长链与短链的结合遵循碱基互补配对原则 C.形成预设图案的长短链间形成了磷酸二酯键 D.特定碱性溶液中还需加入耐高温的DNA聚合酶来催化氢键的形成 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 B 19 解析：题述图案中的短链与长链的碱基数目不同，A错误；长链与短链的结合遵循碱基互补配对原则，B正确；形成预设图案的长短链间通过氢键结合，氢键的形成不需要耐高温的DNA聚合酶的催化，C、D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 20 11.线粒体DNA(mtDNA)上有A、B两个复制起始区，当mtDNA复制时， A区首先被启动，以L链为模板合成H'链。当H'链合成了约2/3时，B区启 动，以H链为模板合成L'链，最终合成两个环状双螺旋DNA分子，该过 程如图所示。下列有关叙述错误的是(　　) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 A.mtDNA含有2个游离的磷酸基团，能指导合成有氧呼吸酶 B.mtDNA的复制方式是半保留复制，H'链和L'链的碱基能互补配对 C.H链与L链的复制有时间差，当H'链全部合成时，L'链只合成了约1/3 D.当一个复制周期完成时，由H链和L'链构成的子代DNA分子滞后形成 A 21 解析：据题图可知，mtDNA为环状DNA，没有游离的磷酸基团，A错误；mtDNA的复制方式是半保留复制，H'链的模板是L链，L'链的模板是H链，H链和L链的碱基互补配对，故H'链和L'链的碱基也能互补配对，B正确；H'链合成约2/3时，启动合成新的L'链，所以当H'链完成复制时，L'链只合成了约1/3，C正确；L'链的合成滞后，当一个复制周期完成时，由H链和L'链构成的子代DNA分子也滞后形成，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 22 12.图1中DNA超螺旋是在DNA双螺旋结构的基础上进一步螺旋化形成的螺旋结构。DNA复制过程如图2所示，在非复制区与复制区的相接区域会形成Y字形结构，被称为“复制叉”。回答下列问题。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 23 (1)构成DNA的基本单位是_______________，DNA分子两条链按____________方式盘旋成双螺旋结构。  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 解析：DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，由脱氧核糖、磷酸和含氮碱基(A、T、C、G)组成。DNA 分子两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。 脱氧核苷酸　 反向平行 24 (2)超螺旋DNA分子的两条单链中配对的碱基通过____________相连接。 与双螺旋DNA相比，超螺旋DNA____________(填“有利于”或“不利 于”)DNA进行复制，原因可能是________________________________ ________________________________________________________。  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 氢键　 不利于 超螺旋结构比双螺旋结构更为紧密，DNA复制需先进行解螺旋，超螺旋的螺旋化加剧，不利于其解旋 25 解析：DNA的两条链之间配对的碱基通过氢键连接。DNA超螺旋是在DNA双螺旋结构的基础上进一步螺旋化形成的螺旋结构，结构更复杂、更紧密，DNA复制时先进行解螺旋，而超螺旋的螺旋化加剧，不利于其解旋，故不利于DNA进行复制。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 26 (3)图2中，链①的延伸方向为____________(填“3'→5'”或“5'→3'”)，链②的右端为____________(填“3'”或“5'”)端。真核生物在DNA复制过程中往往会形成多个复制叉，其意义是____________________。  若某DNA分子有1 000个碱基对，其中碱基G有300个，该DNA分子连续复制3次需要消耗____________个腺嘌呤脱氧核苷酸。  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 5'→3'　 5' 加快DNA复制速率　 4 900 27 解析：由于DNA聚合酶工作的过程中，只能从子链的5'端向3'端延伸，因此链①和链②的延伸方向都是5'→3'。根据子链的延伸方向可知链②的右端为5'端。复制叉代表复制的起点，真核生物在DNA复制过程中往往会形成多个复制叉，其目的是同时多点复制，加快复制速率，缩短复制时间。某DNA分子有1 000个碱基对(2 000个碱基)，G＝300个，则C＝300 个，A＋T＝2 000－300×2＝1 400，故 A＝700 个，DNA复制3次后，共产生23＝8个DNA分子，新增7个DNA，需消耗腺嘌呤脱氧核苷酸700×7＝4 900个。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 28 $