DNA的結(jié)構(gòu)、復(fù)制及基因的本質(zhì)-2025年高考生物一輪復(fù)習(xí)（新人教新高考）

第23講DNA的結(jié)構(gòu)、復(fù)制及基因的本質(zhì)

課標(biāo)內(nèi)容（1）概述多數(shù)生物的基因是DNA分子的功能片段，有些病毒的基因在

RNA分子上。（2）概述DNA分子由四種脫氧核甘酸構(gòu)成，通常由兩條堿基互補(bǔ)

配對的反向平行長鏈形成雙螺旋結(jié)構(gòu)，堿基的排列順序編碼了遺傳信息。（3）概

述DNA分子通過半保留方式進(jìn)行復(fù)制。（4）活動：制作DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模

型。

考點(diǎn)一DNA的結(jié)構(gòu)及相關(guān)計算

「基礎(chǔ)’精細(xì)梳理夯實(shí)必備知識

1.DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建

-沃森和克里克

威爾金斯和富DNA的結(jié)構(gòu)單位:4種

蘭克林提供的脫氧核昔酸，分別含有

DNA衍射圖譜2、工、3g四種堿基

沃森和克里克推算出DNA分子呈螺旋結(jié)構(gòu)

嘗京建（雙螺旋

立模型〔三螺旋

美?。鄄楦绶蛱岢鯠NA分

/［子中A=T,G=C

重新構(gòu)建模型:讓配對,G與￡配對

形成DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型

2.DNA的結(jié)構(gòu)

C、H、0、N、P

此也，美0串小昊碗

腺喋吟

脫氧核糖/含A:

氮T:胸腺嗑咤

堿

基C:胞嗒喔

、G:鳥喋吟

'才與碳連"-『即不受"-0H”

單

體脫氧核甘酸（4種一含氮堿基不同）

一

磷酸與脫氧核糖

［交替連接，排列

一在外側(cè)，構(gòu)成基

平

面本骨架，堿基排

結(jié)＞列在內(nèi)側(cè)，通過

構(gòu)

氫鍵形成堿基對,

堿基互補(bǔ)配對原

,則是A與T配對,

G與C配對

空

間

結(jié)-4騎次筍兩條長鏈按反向平行方式

構(gòu)“5/盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)

名師解讀

①一個雙鏈DNA分子具有2個游離的磷酸基團(tuán)，而環(huán)狀DNA不存在。

②氫鍵的形成不需栗酶，但斷裂需解旋酶或加熱處理；G—C堿基對比例越大，

DNA熱穩(wěn)定性越高。

③相鄰的堿基在DNA分子的一條單鏈中通過“一脫氧核糖一磷酸一脫氧核糖

一”相連接，在DNA的雙鏈之間通過氫鍵相連接。

④不是所有的脫氧核糖都連接著兩個磷酸基團(tuán)，兩條鏈各有一個3,端的脫氧核糖

連接著一個磷酸基團(tuán)。

3.DNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

海if磷酸和脫氧核糖交替連接，排列在

追百歲外側(cè)構(gòu)成基本骨架。

堿基多種多樣的排列順序，如某

樣?。〥NA分子中有幾個堿基對,則其可

能的排列順序有4"種。

與一、每種DNA分子都有特定的城基

睿星羅一排列順序，代表了特定的遺傳信息。

＞并不畏磷基配對方式?jīng)Q定的

【考點(diǎn)速覽?診斷】

(1)沃森和克里克用DNA衍射圖譜得出堿基配對方式。(2022?廣東卷，5D)(X)

提示沃森和克里克以DNA衍射圖譜為基礎(chǔ)推算出DNA呈螺旋結(jié)構(gòu)。

(2)某同學(xué)制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，在制作脫氧核昔酸時，需在磷酸上連接脫

氧核糖和堿基。(2022?浙江6月選考，13A)(X)

提示在制作脫氧核甘酸時，需在脫氧核糖上連接磷酸和堿基。

(3)制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型時，鳥喋吟與胞喀陡之間用2個氫鍵連接物相連。

(2022?浙江6月選考,13B)(X)

提示G、C之間形成3個氫鍵。

(4)DNA每條鏈的5,端是竣基末端。(2021?遼寧卷，4C)(X)

提示DNA每條鏈的夕端是磷酸基團(tuán)末端，3,端是羥基(一OH)末端。

(5)生物體內(nèi)DNA分子中(A+T)/(G+C)的值越大,雙鏈DNA分子的穩(wěn)定性越高。

(2017?海南卷,24B)(X)

提示G+C含量越高，雙鏈DNA分子越穩(wěn)定。

(6)雙鏈DNA分子中一條鏈上的磷酸和核糖是通過氫鍵連接的。(2014?全國卷H,

5C)(X)

提示DNA分子中不含核糖，磷酸與脫氧核糖之間也不是通過氫鍵連接的。

L疑難”精準(zhǔn)突破強(qiáng)化關(guān)鍵能力

【情境推理?探究】

根據(jù)下列DNA的兩模型思考回答：

3',5'二⑻5T

圖15'圖2

(1)由圖1可知，每個DNA分子片段中，游離磷酸基團(tuán)含有個。單鏈中

相鄰堿基通過連接?；パa(bǔ)鏈中相鄰堿基通過連接。

(2)圖2是圖1的簡化形式，其中①是,②是。解旋酶作用于

部位，限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶作用于部位。

提示（1）2—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—?dú)滏I

（2）3，，5-磷酸二酯鍵氫鍵②①

【重點(diǎn)難點(diǎn)?透析】

DNA中堿基數(shù)量的計算規(guī)律

在DMA分子

]鏈聿_3——g_gl單鏈中，嚙

?瞌，，，_______哽數(shù)不一

域T2A2G2C2定等子嗦

________________________________反個

堿基互補(bǔ)配對原則：在雙鏈DN8

分子中,A=T（AJ=T2，A2H7~

推理1：雙鏈DNA分子中四種堿基，兩兩相等，兩

兩互補(bǔ)。

即:A=TC=GA+C=T+G=50%

A+G=T+C=50%（喋吟=喀咤）

已知任意一堿基比例，便可知其他三個堿基比例。

.

若鏈中熱^=，則鏈中今

推理2：已1a2M=a

知DNA一

條鏈中的雙鏈中HL=a

堿基比例,C+G

可求另一若i鏈中a±q=b，則2鏈中々出=i

T|+G[T+Gb

條鏈中的22

堿基比例雙鏈中

T+G

推理3：雙鏈DNA分若A產(chǎn)a%,

子中，堿基A的比例為

A2=b%,

兩條單鏈相應(yīng)堿基比貝口=粵-%

例的平均值

粵M超陽研__________提升學(xué)科素養(yǎng)

考向1結(jié)合DNA的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)，考查結(jié)構(gòu)與功能觀

1.（2023?福州一中質(zhì)檢）下列關(guān)于DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述，正確的是（）

A.DNA分子中含有四種核糖核昔酸

B.每個脫氧核糖上均連著兩個磷酸和一個堿基

C.雙鏈DNA分子中，堿基的數(shù)目和脫氧核糖的數(shù)目是相等的

D.雙鏈DNA分子中，A+T=G+C

答案C

解析DNA的基本單位為脫氧核昔酸，所以每個DNA分子一般都含有四種脫氧

核甘酸，A錯誤;DNA分子每條鏈的3,端只連著一個磷酸，B錯誤；一分子脫

氧核甘酸由一分子磷酸、一分子脫氧核糖和一分子含氮堿基組成，所以每個DNA

分子中，堿基、磷酸和脫氧核糖的數(shù)量都相等，C正確；雙鏈DNA分子之間的

堿基配對時，遵循堿基互補(bǔ)配對原則(A=T、C=G),因此A+G=T+C,但(A

+T)與(G+C)不一定相等，D錯誤。

2.(2023?廣東深圳調(diào)研)下圖是制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的過程圖，下列敘述錯

誤的是()

①口

②O

脫氧核糖

A.圖甲中②③交替連接構(gòu)成DNA基本骨架

B.若一條鏈的下端是磷酸基團(tuán)，則另一條鏈的上端也是磷酸基團(tuán)

C.取兩位同學(xué)制作的單鏈即可連接成DNA雙鏈

D.丙到丁過程體現(xiàn)了DNA分子雙螺旋的特點(diǎn)

答案C

解析DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)：DNA是由兩條反向平行的脫氧核甘酸長鏈盤

旋而成的雙螺旋結(jié)構(gòu)；DNA的外側(cè)由脫氧核糖和磷酸交替連接構(gòu)成的基本骨架,

內(nèi)側(cè)是堿基通過氫鍵連接形成的堿基對，堿基之間的配對遵循堿基互補(bǔ)配對原

則。

考向2結(jié)合DNA結(jié)構(gòu)的相關(guān)計算，考查科學(xué)思維

3.(2023?福建龍巖期末)若生物體內(nèi)DNA分子中(G+C)/(A+T)=a,(A+C)/(G+

T)=b,則下列有關(guān)兩個比值的敘述中不正確的是()

A.a值越大，雙鏈DNA分子的穩(wěn)定性越高

B.DNA分子一條單鏈及其互補(bǔ)鏈中，a值相同

C.堿基序列不同的雙鏈DNA分子，b值不同

D.經(jīng)半保留復(fù)制得到的DNA分子，b值等于1

答案C

解析G與C之間通過三個氫鍵相連,A與T之間通過兩個氫鍵相連,a值越大,

(G+C)所占比例越大，雙鏈DNA分子的穩(wěn)定性越高，A正確；DNA分子中互補(bǔ)

堿基之和的比值即(G+C)/(A+T)=a,則在每條單鏈中(G+C)/(A+T)=a,B正

確；DNA分子中非互補(bǔ)堿基之和的比值等于1,(A+C)/(G+T)=Z)=1,堿基序

列不同的雙鏈DNA分子，6值相同，C錯誤，D正確。

4.(2023?哈爾濱三中調(diào)研)在一個DNA分子中，腺喋吟和胸腺喀咤之和占全部堿

基的42%,若其中一條鏈的胞喀咤占該鏈堿基總數(shù)的24%,胸腺喀咤占30%,

則在其互補(bǔ)鏈上，胞喀咤和胸腺喀咤分別占()

A.12%和34%B.21%和24%

C.34%和12%D.58%和30%

答案C

解析因為A+T占全部堿基總數(shù)的42%,所以G+C占全部堿基總數(shù)的58%；

因為兩種互補(bǔ)堿基之和在DNA分子中與在單鏈上的含量相等，所以在兩條鏈中

A+T、G+C均分別占42%、58%；設(shè)鏈1上Ci占24%,則鏈1上Gi占34%,

其互補(bǔ)鏈2上C2占34%；設(shè)鏈1上Ti占30%,則鏈1上Ai占12%,其互補(bǔ)鏈

2上T2占12%,故選Co

考點(diǎn)二DNA的復(fù)制及基因的概念

廣基礎(chǔ)?精細(xì)梳理夯實(shí)必備知識

1.DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗證據(jù)

美國生物學(xué)家梅塞爾森和斯塔爾

-大腸桿菌

6^)-同位素標(biāo)記技術(shù)和密度梯度離心法

II含15N的雙鏈DNA密度大，含1&N的雙鏈

-DNA密度小，一條鏈含1&N、一條鏈含

"N的雙鏈DNA密度居中

I法森和克里克提為的

彥盛誕)DNA以半保留的方式復(fù)制J

大腸桿菌在含有

"MH4cl的培養(yǎng)

液中生長若干代,

使DNA雙鏈充分

轉(zhuǎn)入含1"NH4cl

的培養(yǎng)液中

(立即取出)(繁殖一代(繁殖兩代

提取DNA,|后取出t)后取出)

進(jìn)行密度上n

梯度離心排除了f1/2輕-匚

金保曾1/2中一「

復(fù)制f

全

全重排除了分散復(fù)制

卷驗結(jié).DNA的復(fù)制是以半保留方式進(jìn)行的

2.DNA復(fù)制

(1)概念、時間、場所

1WA病去在宿主

DNA復(fù)制柳月包內(nèi)

概念

以親代DNA有絲分裂前主要是細(xì)胞遺傳信

為模板合成的間期和減核，線粒體息的復(fù)

子代DNA的數(shù)分裂前的和葉綠體中制

過程間期也存在

(2)過程

兩條。/VA的單鏈分別作①需要細(xì)胞提供能量

②需要解族酶的作用

③結(jié)果：將DNA雙螺旋

的兩條鏈解開

礴近1碗笄后碼每二一

條母鏈

②原料：游離的4種脫

氧核昔酸

③酶：DNA聚合酶等

④原則：堿基互補(bǔ)配對

原則

⑤方向：5,端一3,端

每條新鏈與其對

DNA聚合酶重新螺旋：應(yīng)的模板鏈盤繞

成雙螺旋結(jié)構(gòu)

一（3）、

電）一邊解旋邊復(fù)制、差避型

每個加以分子并保留原1WA的一條銃〉

①DNA具有獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu),為復(fù)制

提供精確的模板，通過堿基互補(bǔ)配對，保

J4）、

常因而證了復(fù)制能準(zhǔn)確進(jìn)行

'意義

②DNA通過復(fù)制，將遺傳信息從親代細(xì)

胞傳給子代細(xì)胞，保持了遺傳信息的連

續(xù)性

3.染色體、DNA、基因和脫氧核甘酸的關(guān)系

犬也可能美有荒傳

效位的RMA片技每條染色體上有

:染山底是DNA，一個或兩個DNA

:的主要載體：分子

三基因通常是巨；:每個DNA分手含，

］遺傳效應(yīng)的11有許多個基因：

：DNA片段：

塞國在染色林上呈嫩履排用「

基因的脫氧核昔;

，脫氧核甘酸是基:一酸排列順序代表：

;因的基本單位’——遺傳信息；

脫

核甘酸

■精準(zhǔn)突破強(qiáng)化關(guān)鍵能力

【情境推理?探究】

必修2P54“思考?討論”拓展

1.若DNA的復(fù)制方式為如圖所示的全保留方式或分散方式，繪出連續(xù)繁殖兩代

（I和n）的實(shí)驗結(jié)果中各條帶的分布圖像（重帶、中帶和輕帶）。

II

/雙鏈IDNA分'子

HUHUHU

全保留復(fù)制分散復(fù)制

提示如圖所示

必修2P56”拓展應(yīng)用2”

2.真核細(xì)胞中DNA復(fù)制的速率一般為50~100bp/s,果蠅DNA的電鏡照片中有

一些泡狀結(jié)構(gòu)，叫作DNA復(fù)制泡，是DNA上正在復(fù)制的部分，果蠅DNA上形

成多個復(fù)制泡，這說明_______________________________________________

提示果蠅的DNA有多個復(fù)制起點(diǎn)，可從多個起點(diǎn)開始DNA復(fù)制，由此加快

DNA復(fù)制的速率，為細(xì)胞分裂做好物質(zhì)準(zhǔn)備。

【重點(diǎn)難點(diǎn)?透析】

1.圖解法分析DNA復(fù)制的相關(guān)計算

標(biāo)

F記

親代\r5N

、

14親代

復(fù)制次羋

1標(biāo)記

N\原

料未

/記

復(fù)制2次

復(fù)制兀次

一個親代DNA連續(xù)復(fù)制〃次后，則：

(1)子代DNA分子數(shù)：2"個

做題時看準(zhǔn)是“含”還是“只含”

①無論復(fù)制多少次，含小的DNA分子始終是2個做題時看準(zhǔn)是“含”還是“只

含”

做題時看準(zhǔn)是“DNA分子數(shù)”還是“鏈數(shù)”

②含14N的DNA分子有2〃個，14N的DNA分子有(2—2)個

(2)子代DNA分子總鏈數(shù)：2"X2=2〃+i條

①無論復(fù)制多少次，含15N的鏈?zhǔn)冀K是2條

②含14N的鏈數(shù)是(2〃+i—2)條

(3)消耗的脫氧核甘酸數(shù)

①若親代DNA分子含有某種脫氧核昔酸m個，則經(jīng)過n次復(fù)制需要消耗游離的

該脫氧核昔酸數(shù)為機(jī)X(2〃-1)個

②若進(jìn)行第〃次復(fù)制，則需消耗游離的該脫氧核昔酸數(shù)為mX2"一個

2.細(xì)胞分裂過程中的同位素標(biāo)記問題

(l)DNA分子半保留復(fù)制圖像及解讀

親代兩條深色鏈表示具“放射性”

/(供給無放射性的原料)

I1個DNA

分子,著絲粒

新鏈I每個子代DNA均含

n第一次舊鏈J親代DNA鏈

復(fù)制

第二次中期：每條染

著絲粒

舊鏈色體都帶“放射性”，

第二次

m新鏈’但每條染色體都只有

復(fù)制一條單體帶“放射性”

著絲粒僅分析'

第二次后期因著絲

分裂，其中一

粒分裂導(dǎo)致染色體

IV染色條染色

數(shù)目加倍，但每條

單體體著絲

染色體移向哪一極

分開粒分裂

隨機(jī)移具“隨機(jī)性”

狀況

向兩極

(2)進(jìn)行有絲分裂的細(xì)胞在細(xì)胞增殖過程中核DNA和染色體的標(biāo)記情況分析

細(xì)胞DNA復(fù)制一次細(xì)胞分裂一次，如圖為連續(xù)分裂兩次的過程圖(以一條染色體

為例)。

第一次分裂第二次分裂

的DNA注："|"為親代DNA鏈;

u”為利用原料合成的子鏈

由圖可以看出，第一次有絲分裂形成的兩個子細(xì)胞中所有核DNA分子均由一條

親代DNA鏈和一條子鏈組成；第二次有絲分裂后最終形成的子細(xì)胞中含親代

DNA鏈的染色體條數(shù)是0?2〃(以體細(xì)胞染色體數(shù)為2〃為例)。

（3）進(jìn)行減數(shù)分裂的細(xì)胞在分裂過程中核DNA和染色體的標(biāo)記情況分析

在進(jìn)行減數(shù)分裂之前，DNA復(fù)制一次，減數(shù)分裂過程中細(xì)胞連續(xù)分裂兩次。如

圖是一次減數(shù)分裂的結(jié)果（以一對同源染色體為例）。

第一次分裂第二次分裂

__________,________________________________________入____________

細(xì)胞刀/

染色體

厚換。

每條染X

色體上

注：“|"為親代鏈;

的DNADNA

“！”為利用原料合成的子鏈

由圖可以看出，減數(shù)分裂過程中細(xì)胞雖然連續(xù)分裂兩次，但DNA只復(fù)制一次，

所以四個子細(xì)胞中所有核DNA分子均由一條親代DNA鏈和一條利用原料合成

的子鏈組成。

典您［?遁心浮研提升學(xué)科素養(yǎng)

考向1結(jié)合DNA復(fù)制過程及實(shí)驗證據(jù)，考查科學(xué)思維

1.（2023?武漢市調(diào)研）如圖為真核生物染色體上DNA復(fù)制過程示意圖，有關(guān)敘述

錯誤的是（）

A.圖中DNA復(fù)制是從多個起點(diǎn)同時開始的

B.圖中DNA復(fù)制是邊解旋邊雙向復(fù)制的

C.真核生物DNA復(fù)制過程中解旋酶作用于氫鍵

D.真核生物的這種復(fù)制方式提高了復(fù)制速率

答案A

解析分析題圖可知，圖中的三個復(fù)制起點(diǎn)復(fù)制的DNA片段的長度不同，圈比

較大的表示復(fù)制開始的時間較早，因此DNA復(fù)制的起始時間不同，A錯誤；題

圖中DNA的復(fù)制過程是邊解旋邊雙向復(fù)制的，B正確；DNA的復(fù)制首先要在解

旋酶的作用下使雙鏈間的氫鍵斷裂，C正確；真核生物的DNA復(fù)制具有多個起

點(diǎn)，這種復(fù)制方式加速了復(fù)制過程，提高了復(fù)制速率，D正確。

2.（2023?江蘇百校聯(lián)考）下圖為科學(xué)家設(shè)計的DNA合成的同位素標(biāo)記實(shí)驗，利用

大腸桿菌探究DNA的復(fù)制過程，下列敘述正確的是（）

含"NH4cl轉(zhuǎn)移到含“NH￡1

的培養(yǎng)3，尸、的培養(yǎng)液中，細(xì)胞,尸\繼續(xù)培養(yǎng)細(xì)，尸、

中生長若e一分裂1次一"e胞分裂1次一，與

千代I提取DNA密度梯|提取DNA密度梯|

R度離心P度離心R

試管①u試管②U試管③U

A.比較試管①和②的結(jié)果可證明DNA復(fù)制為半保留復(fù)制

B.實(shí)驗中沒有采用放射性同位素示蹤的研究方法

C.可用噬菌體代替大腸桿菌進(jìn)行上述實(shí)驗，且提取DNA更方便

1515

D.大腸桿菌在含有NH4C1的培養(yǎng)液中生長若干代，細(xì)胞中只有DNA含N

答案B

解析比較試管①、②和③的結(jié)果可證明DNA復(fù)制為半保留復(fù)制，A錯誤；本

實(shí)驗采用的是同位素標(biāo)記和密度梯度離心的研究方法，沒有采用放射性同位素示

蹤的研究方法，B正確；噬菌體不能利用培養(yǎng)基培養(yǎng)，因此不能用噬菌體代替大

腸桿菌進(jìn)行上述實(shí)驗，C錯誤；大腸桿菌的蛋白質(zhì)、RNA等都含有氮，D錯誤。

考向2圍繞DNA復(fù)制過程的有關(guān)計算，考查科學(xué)思維

3.（2023?襄陽四中調(diào)研）一個雙鏈均被32P標(biāo)記的DNA由5000個堿基對組成，其

中腺喋吟占20%,將其置于只含31P的環(huán)境中復(fù)制3次。下列敘述不正確的是

（）

A.DNA復(fù)制是一個邊解旋邊復(fù)制的過程

B.第三次復(fù)制需要2.1X104個游離的胞喀咤脫氧核昔酸

C.子代DNA分子中含32P的單鏈與含31P的單鏈之比為1：7

D.子代DNA分子中含32P與含3iP的分子數(shù)之比為1：4

答案B

解析DNA分子中共有10000個堿基，其中胞喀咤3000個，DNA第三次復(fù)制

需要游離的胞喀咤脫氧核甘酸數(shù)為⑵-1）X3000—⑵-1）X3000=

1.2XI04個）。

4.（2023?江西南昌市調(diào)研）一個被MN標(biāo)記的、含1000個堿基對的DNA分子片段,

其中一條鏈中T+A占30%,若將該DNA分子放在含14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制

3次，相關(guān)敘述正確的是（）

A.該DNA分子的另一條鏈中T+A占70%

B.該DNA分子中含有A的數(shù)目為400個

C.該DNA分子第3次復(fù)制時需要消耗2800個G

D.經(jīng)3次復(fù)制后，子代DNA分子中含14N的比例為7/8

答案C

解析DNA分子片段的一條鏈中T+A占30%,根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則，另一

條鏈中T+A也為30%,A錯誤；根據(jù)題意分析可知，該DNA分子中含有A的

數(shù)目為300個，B錯誤；根據(jù)題意分析可知，G=C=700,該DNA分子第3次

復(fù)制時需要消耗G的數(shù)量=22X700=2800個，C正確；經(jīng)3次復(fù)制后，8個子

代DNA分子中都含14N,故比例為1,D錯誤。

考向3結(jié)合DNA復(fù)制與細(xì)胞分裂的關(guān)系，考查科學(xué)思維

5.（2021?浙江6月選考，22）在DNA復(fù)制時，5-漠尿喀咤脫氧核甘（BrdU）可作為

原料，與腺喋吟配對，摻入新合成的子鏈。用Giemsa染料對復(fù)制后的染色體進(jìn)

行染色，DNA分子的雙鏈都含有BrdU的染色單體呈淺藍(lán)色，只有一條鏈含有

BrdU的染色單體呈深藍(lán)色?，F(xiàn)將植物根尖放在含有BrdU的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，取

根尖用Giemsa染料染色后，觀察分生區(qū)細(xì)胞分裂中期染色體的著色情況。下列

推測錯誤的是（）

A.第一個細(xì)胞周期的每條染色體的兩條染色單體都呈深藍(lán)色

B.第二個細(xì)胞周期的每條染色體的兩條染色單體著色都不同

C.第三個細(xì)胞周期的細(xì)胞中染色單體著色不同的染色體均為1/4

D.根尖分生區(qū)細(xì)胞經(jīng)過若干個細(xì)胞周期后，還能觀察到深藍(lán)色的染色單體

答案C

解析DNA復(fù)制是半保留復(fù)制，第一個細(xì)胞周期的每條染色體的兩條染色單體

都是有一條DNA鏈含有BrdU,因此都呈深藍(lán)色，A正確；第二個細(xì)胞周期，

每個著絲粒上2個染色單體，其中一個染色單體上DNA一條鏈含有BrdU,染

色后呈深藍(lán)色，另一個染色單體上DNA兩條鏈都含有BrdU,染色后呈淺藍(lán)色，

B正確；第二次分裂后期，染色體被紡錘絲牽引著移向細(xì)胞兩極，形成的子細(xì)胞

內(nèi)的染色體深藍(lán)色和淺藍(lán)色的數(shù)目不確定，故第三個細(xì)胞周期的細(xì)胞中染色單體

著色不同的染色體不一定為1/4,C錯誤；根尖分生區(qū)細(xì)胞經(jīng)過若干個細(xì)胞周期

后，DNA由于半保留復(fù)制，后代有一條鏈含有BrdU的DNA,所以還能觀察到

深藍(lán)色的染色單體，D正確。

重溫真題經(jīng)典再現(xiàn)

1.（2022?廣東卷，5）下列關(guān)于遺傳學(xué)史上重要探究活動的敘述，錯誤的是（）

A.孟德爾用統(tǒng)計學(xué)方法分析實(shí)驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)了遺傳規(guī)律

B.摩爾根等基于性狀與性別的關(guān)聯(lián)證明基因在染色體上

C.赫爾希和蔡斯用對比實(shí)驗證明DNA是遺傳物質(zhì)

D.沃森和克里克用DNA衍射圖譜得出堿基配對方式

答案D

解析孟德爾用統(tǒng)計學(xué)方法分析雜合子自交子代的表型及比例，發(fā)現(xiàn)了遺傳規(guī)

律，A正確；摩爾根等基于果蠅眼色與性別的關(guān)聯(lián)，證明了基因在染色體上，B

正確；赫爾希和蔡斯分別用32P和35s標(biāo)記T2噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)，通過對

比兩組實(shí)驗結(jié)果，證明了DNA是遺傳物質(zhì)，C正確；沃森和克里克用DNA衍

射圖譜推算出DNA呈螺旋結(jié)構(gòu)，D錯誤。

2.（2022?廣東卷，12）九噬菌體的線性雙鏈DNA兩端各有一段單鏈序列。這種噬菌

體在侵染大腸桿菌后其DNA會自連環(huán)化（如圖），該線性分子兩端能夠相連的主

要原因是（）

TCCAGCGGCGGG

Q，CCCGCCGCTGGA

o-----------------------------------AGGTCGCCGCCC

GGGCGGCGACCT3'

A.單鏈序列脫氧核昔酸數(shù)量相等

B.分子骨架同為脫氧核糖與磷酸

C.單鏈序列的堿基能夠互補(bǔ)配對

D.自連環(huán)化后兩條單鏈方向相同

答案C

解析單鏈序列脫氧核甘酸數(shù)量相等、分子骨架同為脫氧核糖與磷酸交替連接，

不能決定線性DNA分子兩端能夠相連，A、B錯誤；據(jù)圖可知，單鏈序列的堿

基能夠互補(bǔ)配對，決定線性DNA分子兩端能夠相連，C正確；DNA的兩條鏈?zhǔn)?/p>

反向的，因此自連環(huán)化后兩條單鏈方向相反，D錯誤。

3.（2021?遼寧卷,4）下列有關(guān)細(xì)胞內(nèi)的DNA及其復(fù)制過程的敘述，正確的是（）

A.子鏈延伸時游離的脫氧核昔酸添加到3,端

B.子鏈的合成過程不需要引物參與

C.DNA每條鏈的5,端是羥基末端

D.DNA聚合酶的作用是打開DNA雙鏈

答案A

解析細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制時，子鏈延伸方向為夕端一3,端，故游離的脫氧核甘酸

添加到3,端，A正確；子鏈的合成過程需要引物參與，B錯誤；DNA每條鏈的夕

端是磷酸基團(tuán)末端，3,端是羥基末端，C錯誤；解旋酶的作用是打開DNA雙鏈，

D錯誤。

4.（2021?浙江6月選考，14）含有100個堿基對的一個DNA分子片段，其中一條

鏈的A+T占40%,它的互補(bǔ)鏈中G與T分別占22%和18%,如果連續(xù)復(fù)制2

次，則需游離的胞喀咤脫氧核糖核甘酸數(shù)量為（）

A.240個B.180個

C.114個D.90個

答案B

解析一條鏈的A+T占40%,則它的互補(bǔ)鏈中A+T也占40%,雙鏈中A+T

也占40%。雙鏈中G+C占60%,G=C,則DNA中C占30%,所以含有100

個堿基對的一個DNA中C=60個。連續(xù)復(fù)制2次，則需游離的胞喀噬脫氧核糖

核甘酸數(shù)量為（22—1）X60=180個。

5.（2022?海南卷，11）科學(xué)家曾提出DNA復(fù)制方式的三種假說：全保留復(fù)制、半

保留復(fù)制和分散復(fù)制（圖1）。對此假說，科學(xué)家以大腸桿菌為實(shí)驗材料，進(jìn)行了

如下實(shí)驗（圖2）：

全保留復(fù)制半保留復(fù)制分散復(fù)制

圖1

大腸桿菌培養(yǎng)密度梯度離心

在含L5NH4cl的培養(yǎng)廠提取DNA，重帶

液中生長若干代&

離心

轉(zhuǎn)移到含14NHQ1j

的培養(yǎng)液中廠

細(xì)胞分裂一次II中帶

提取DNA

第一代

離心

細(xì)胞再分裂一次|

I輕帶

提取DNA

第二代%中帶

離心

圖2

下列有關(guān)敘述正確的是（）

A.第一代細(xì)菌DNA離心后，試管中出現(xiàn)1條中帶，說明DNA復(fù)制方式一定是

半保留復(fù)制

B.第二代細(xì)菌DNA離心后，試管中出現(xiàn)1條中帶和1條輕帶，說明DNA復(fù)制

方式一定是全保留復(fù)制

C.結(jié)合第一代和第二代細(xì)菌DNA的離心結(jié)果，說明DNA復(fù)制方式一定是分散

復(fù)制

D.若DNA復(fù)制方式是半保留復(fù)制，繼續(xù)培養(yǎng)至第三代，細(xì)菌DNA離心后試管

中會出現(xiàn)1條中帶和1條輕帶

答案D

解析第一代細(xì)菌DNA離心后，試管中出現(xiàn)1條中帶，則可以排除全保留復(fù)制，

但不能肯定是半保留復(fù)制或分散復(fù)制，繼續(xù)做第二代DNA密度鑒定，若第二代

DNA可以分出一條中帶和一條輕帶，則可以排除分散復(fù)制，同時肯定是半保留

復(fù)制，A、B、C錯誤；若DNA復(fù)制方式是半保留復(fù)制，繼續(xù)培養(yǎng)至第三代，形

成的子代DNA只有兩條鏈均為"N,或一條鏈含有MN一條鏈含有15N兩種類型，

因此細(xì)菌DNA離心后試管中只會出現(xiàn)1條中帶和1條輕帶，D正確。

限時強(qiáng)化練

（時間:30分鐘）

【對點(diǎn)強(qiáng)化】

考點(diǎn)一DNA的結(jié)構(gòu)及相關(guān)計算

1.（2023?廣東惠州調(diào)研）沃森和克里克提出的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型具有劃時代的

意義，稱為遺傳學(xué)發(fā)展史上最重要的里程碑之一。下列屬于DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模

型意義的是（）

①證明了DNA可以作為轉(zhuǎn)錄的模板②為闡明DNA的復(fù)制奠定基礎(chǔ)③確定

DNA和蛋白質(zhì)是染色體的主要組成成分④發(fā)現(xiàn)DNA如何儲存遺傳信息

A.①②B.①③

C.②④D.③④

答案C

解析沃森和克里克提出DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的意義：不僅從結(jié)構(gòu)上解釋了

DNA如何儲存遺傳信息，還為闡明DNA的復(fù)制奠定了基礎(chǔ)，②④正確。

2.（2023?山東鄒城期中）如圖為某DNA分子片段示意圖，下列有關(guān)敘述錯誤的是

()

A.圖中①②③是構(gòu)成DNA分子的基本單位

B.DNA復(fù)制時，④的形成不需要DNA聚合酶

C.①和②交替排列構(gòu)成DNA分子的基本骨架

D.DNA分子中堿基對⑨越多，其熱穩(wěn)定性越低

答案A

解析圖中①與②③不是同一個脫氧核甘酸的組成部分，所以①②③不能構(gòu)成一

個DNA的基本單位，A錯誤；DNA復(fù)制時，④的形成不需要DNA聚合酶的催

化，B正確；①和②交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成DNA分子的基本骨架，C正

確；DNA分子中堿基對⑨（A—T）越多，氫鍵的相對含量越少，其熱穩(wěn)定性越低,

D正確。

3.（2023?河南名校聯(lián)盟）某興趣小組同學(xué)用如下塑料材料構(gòu)建DNA雙鏈模型，下

列有關(guān)敘述正確的是（）

甲連接物乙連接物（連丙連接物（連

脫氧核糖磷酸塑

堿基塑料片（堿基間連接脫氧核糖和接脫氧核糖

塑料片料片

接物）堿基）和磷酸）

A（7片）

T（13片）

20片25片100個100個100個

G（9片）

C（ll片）

A.利用表中材料構(gòu)建的DNA模型中最多含有11個堿基對

B.此實(shí)驗中含10對堿基的DNA分子最多可構(gòu)建出41。種

C.實(shí)驗中需要的堿基塑料片數(shù)量關(guān)系為A+G=T+C

D.構(gòu)建DNA時需要的連接物數(shù)量為乙連接物=丙連接物

答案C

解析由于塑料材料中脫氧核糖塑料只有20個，利用表中材料構(gòu)建的DNA模

型中最多含有10個堿基對，A錯誤；由于A—T最多形成7個堿基對，G—C最

多形成9個堿基對，故此實(shí)驗中含10對堿基的DNA分子種類小于41。種，B錯

誤；在DNA雙鏈模型中，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則，可知堿基塑料片數(shù)量關(guān)系為

A+G=T+C,C正確；構(gòu)建DNA時需要的連接物數(shù)量為丙連接物數(shù)量多于乙

連接物數(shù)量，D錯誤。

4.（2023?長沙一中調(diào)研）DNA分為B型和Z型,B型為右手雙螺旋結(jié)構(gòu)，而Z-DNA

為左手雙螺旋且DNA骨架的走向呈鋸齒狀。從DNA分子螺旋軸的方向看，雙

螺旋表面有兩個寬度不同的溝槽。由于Z-DNA結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定及超螺旋化，使得許

多蛋白質(zhì)分子賴以結(jié)合的元件縮入溝槽。下列相關(guān)敘述正確的是（）

轉(zhuǎn)變

B-DNAZ-DNA

A.B型和Z型DNA都由2條同向的核昔酸鏈雙螺旋而成

B.Z-DNA的脫氧核糖與堿基交替連接排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架

C.縮入溝槽的蛋白質(zhì)可能會影響染色質(zhì)結(jié)構(gòu)及DNA的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄

D.與Z-DNA相比，B-DNA的高穩(wěn)定性取決于堿基間的配對方式

答案C

解析B-DNA和Z-DNA都由反向的2條脫氧核甘酸鏈經(jīng)雙螺旋而成，A錯誤；

Z-DNA和B-DNA的基本骨架都是璘酸-脫氧核糖交替連接排列在外側(cè)，B錯誤;

縮入溝槽的蛋白質(zhì)可能會影響染色質(zhì)結(jié)構(gòu)，進(jìn)而影響DNA的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄，C正

確；相比Z-DNA結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定，B-DNA的穩(wěn)定性與氫鍵數(shù)、鏈長等有關(guān)，與堿

基間的配對方式無關(guān)，D錯誤。

考點(diǎn)二DNA的復(fù)制及基因的概念

5.（2023?河北正定調(diào)研）下列關(guān)于DNA的敘述，錯誤的是（）

A.一條染色體中含有一個或兩個DNA分子

B.DNA分子在復(fù)制時嚴(yán)格遵守堿基互補(bǔ)配對原則，所以遺傳信息不會發(fā)生改變

C.同卵雙胞胎的體細(xì)胞中的遺傳信息不一定完全相同

D.含有2000個核甘酸的DNA分子的堿基序列最多有41。。。種

答案B

解析DNA分子復(fù)制過程中可能會發(fā)生基因突變，導(dǎo)致其中的遺傳信息發(fā)生改

變，B錯誤。

6.（2023?哈爾濱三中質(zhì)檢）HTLV1型病毒由9000個核昔酸組成，與成人T細(xì)胞白

血病/淋巴瘤有關(guān)，是第一個被發(fā)現(xiàn)與人類疾病相關(guān)的逆轉(zhuǎn)錄病毒。該病毒既無

已知的病毒癌基因，也不會在其基因組插入宿主細(xì)胞時活化與其相鄰細(xì)胞的癌基

因，而是通過激活宿主細(xì)胞癌基因誘發(fā)癌變。下列關(guān)于HTLV1型病毒的相關(guān)敘

述正確的是（）

A.組成該病毒遺傳物質(zhì)的基本單位是脫氧核昔酸

B.遺傳物質(zhì)復(fù)制至少需要9000個核甘酸

C.屬于病毒致癌因子，能夠影響宿主細(xì)胞的DNA

D.該病毒增殖過程中的遺傳信息傳遞過程是5NA—蛋白質(zhì)

答案C

解析由“HTLV1型病毒是一種逆轉(zhuǎn)錄病毒”可知，HTLV1型病毒的遺傳物質(zhì)

是RNA,組成該病毒遺傳物質(zhì)的基本單位是核糖核甘酸，A錯誤；其遺傳物質(zhì)

復(fù)制過程中首先是逆轉(zhuǎn)錄形成DNA,然后以DNA的一條鏈為模板合成HTLV1

型病毒的RNA,因此至少需要9000X3=27000個核甘酸，B錯誤；由“該病

毒……不會在其基因組插入宿主細(xì)胞時活化與其相鄰細(xì)胞的癌基因，而是通過激

活宿主細(xì)胞癌基因誘發(fā)癌變”可知，HTLV1型病毒屬于病毒致癌因子，能夠影

響宿主細(xì)胞的DNA,C正確；該病毒增殖過程中的遺傳信息傳遞過程中應(yīng)有逆

轉(zhuǎn)錄過程，且不會有RNA的復(fù)制過程，D錯誤。

7.（2023?合肥市統(tǒng)考）下列有關(guān)DNA分子結(jié)構(gòu)和DNA復(fù)制的敘述，錯誤的是

（）

A.喋吟堿基和喀陡堿基的結(jié)合保證了DNA分子空間結(jié)構(gòu)的相對穩(wěn)定

B.若某雙鏈DNA片段中，A占23%,則該雙鏈DNA片段中G占27%

C.DNA分子中堿基對的排列順序千變?nèi)f化，構(gòu)成了DNA分子的多樣性

D.將某只含14N的DNA分子置于含15N的培養(yǎng)液中復(fù)制3次后，含"N的DNA

分子占1/8

答案D

解析嘿吟堿基和喀喔堿基的結(jié)合保證了DNA分子空間結(jié)構(gòu)的相對穩(wěn)定，A正

確；某雙鏈DNA片段中，A+G=50%,因A占23%,則