資源簡(jiǎn)介

第29講　DNA分子的結(jié)構(gòu)、復(fù)制和基因的本質(zhì)
一、選擇題
1.（2025·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（　?。?br/>A.DNA分子中含有四種核糖核苷酸
B.每個(gè)脫氧核糖上均連著兩個(gè)磷酸和一個(gè)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
2.（2025·青海西寧五校期末聯(lián)考）下列關(guān)于細(xì)胞核中DNA復(fù)制的敘述，錯(cuò)誤的是（　　）
A.DNA復(fù)制發(fā)生在細(xì)胞分裂前的間期
B.DNA復(fù)制的方式為半保留復(fù)制
C.DNA復(fù)制過(guò)程需要核糖核苷酸、酶和ATP等
D.DNA復(fù)制過(guò)程中，解旋和復(fù)制是同時(shí)進(jìn)行的
3.（2025·河北唐山高三一模）某同學(xué)欲制作長(zhǎng)度為5個(gè)堿基對(duì)、內(nèi)含2個(gè)腺嘌呤的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（　　）
A.需要準(zhǔn)備18個(gè)脫氧核糖和磷酸之間的連接物
B.需要準(zhǔn)備13個(gè)堿基之間的連接物
C.能搭建出45種不同的DNA分子模型
D.制成的模型中兩條脫氧核苷酸鏈反向平行
4.（2025·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(gè)比值的敘述中不正確的是（　?。?br/>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
5.（2025·江蘇南京市模擬）科學(xué)家在人體快速分裂的細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了DNA的四螺旋結(jié)構(gòu)，形成該結(jié)構(gòu)的DNA單鏈中富含G，每4個(gè)G之間通過(guò)氫鍵等形成一個(gè)正方形的“G4平面”，繼而形成立體的“G四聯(lián)體螺旋結(jié)構(gòu)”（如圖）。下列敘述不正確的是（　?。?br/>A.組成該結(jié)構(gòu)的基本單位為脫氧核糖核苷酸
B.用DNA解旋酶可以打開(kāi)該結(jié)構(gòu)中的氫鍵
C.每個(gè)G四聯(lián)體螺旋結(jié)構(gòu)中含有一個(gè)游離的磷酸基團(tuán)
D.該結(jié)構(gòu)中（A＋G）/（T＋C）的值與雙鏈DNA中相等
6.（2025·山東菏澤模擬）DNA聚合酶不能從頭合成DNA，只能從3'端延伸DNA鏈，因此在復(fù)制過(guò)程中需要RNA引物，如圖表示DNA復(fù)制過(guò)程。下列相關(guān)分析錯(cuò)誤的是（　　）
A.DNA復(fù)制時(shí)存在A、U堿基配對(duì)現(xiàn)象
B.DNA復(fù)制是多種酶參與的物質(zhì)合成過(guò)程
C.兩條子鏈延伸的方向都是由5'端到3'端
D.DNA聚合酶與DNA連接酶的底物相同
7.（2025·湖南株洲高三質(zhì)檢）幾個(gè)基因共用一段DNA序列的情況，稱(chēng)為基因重疊?；蛑丿B現(xiàn)象在病毒、細(xì)菌和果蠅中均有發(fā)現(xiàn)。以下推測(cè)錯(cuò)誤的是（　?。?br/>A.重疊基因能更有效地利用DNA的遺傳信息
B.重疊基因的嘌呤堿基數(shù)與嘧啶堿基數(shù)相等
C.基因A、B的轉(zhuǎn)錄是各自獨(dú)立進(jìn)行的
D.重疊基因在基因A、B中指導(dǎo)合成的氨基酸序列完全相同
8.（2025·河北衡水高三考試）真核生物的DNA分子中有多個(gè)復(fù)制起始位點(diǎn)，可以大大提高DNA復(fù)制速率。某科研團(tuán)隊(duì)通過(guò)研究揭示了一種精細(xì)的DNA復(fù)制起始位點(diǎn)的識(shí)別調(diào)控機(jī)制。下列敘述正確的是（　?。?br/>A.DNA復(fù)制起始位點(diǎn)是解旋酶與DNA的初始結(jié)合位點(diǎn)
B.DNA的兩條鏈在復(fù)制起始位點(diǎn)解旋后都可以作為轉(zhuǎn)錄的模板
C.DNA復(fù)制時(shí)只能從復(fù)制起始位點(diǎn)開(kāi)始同時(shí)向同一個(gè)方向進(jìn)行
D.將外源的尿嘧啶類(lèi)似物摻入到新合成的DNA鏈中可鑒定復(fù)制起始位點(diǎn)
9.（2025·黑龍江大慶市質(zhì)檢）如圖為生物體內(nèi)常見(jiàn)的兩種DNA結(jié)構(gòu)模式：A型屬于左手螺旋，B型是沃森和克里克提出的右手螺旋。A型常見(jiàn)于高鹽或脫水情況下；B型常見(jiàn)于生理鹽水以及92％相對(duì)濕度下。下列關(guān)于DNA結(jié)構(gòu)的敘述，錯(cuò)誤的是（　?。?br/>A.與A型DNA相比，B型DNA更能抗逆
B.A型DNA中的嘧啶與嘌呤的比值與B型DNA相同
C.在一定條件下，A型DNA與B型DNA可能會(huì)相互轉(zhuǎn)變
D.A型DNA與B型DNA均由兩條反向的脫氧核苷酸鏈雙螺旋而成
二、非選擇題
10.（2025·山東濟(jì)寧模擬）如圖是DNA復(fù)制示意圖，E表示酶，α、β是新合成的子鏈。根據(jù)資料回答問(wèn)題。
資料1　所有已知的DNA聚合酶的合成方向都是相同的，DNA復(fù)制時(shí)，以其中一條鏈為模板，連續(xù)合成一條子鏈（稱(chēng)為前導(dǎo)鏈）；以另一條鏈為模板，合成子鏈片段，在DNA連接酶的作用下將子鏈片段，連接成一條完整的子鏈（稱(chēng)為滯后鏈）。
資料2　所有已知的DNA聚合酶都不能發(fā)動(dòng)新鏈的合成，而只能催化已有鏈的延長(zhǎng)反應(yīng)。然而RNA聚合酶則不同，它只需要DNA模板存在，就可以合成出新的RNA鏈。
資料3　DNA復(fù)制過(guò)程中，首先以DNA為模板合成幾個(gè)至十幾個(gè)核苷酸的RNA引物片段，然后DNA聚合酶Ⅲ繼續(xù)在引物末端連接核苷酸使子鏈延伸。RNA引物的消除和缺口的填補(bǔ)是由DNA聚合酶Ⅰ來(lái)完成的。
（1）圖中酶E是　　　　　　　　　　 ，作用于DNA分子的　　　　　　　　。
（2）圖中　　　　　　 是滯后鏈，RNA引物在其　　　　　 （填“5'端”或“3'端”）。
（3）據(jù)資料分析，DNA復(fù)制需要　　　　種酶。現(xiàn)有DNA連接酶變異的溫度敏感型大腸桿菌，其DNA連接酶僅在適當(dāng)溫度范圍內(nèi)起作用。根據(jù)資料1提出一個(gè)證明細(xì)胞內(nèi)合成滯后鏈DNA片段的思路?！　　　　　　　　　　　　　　　　　　　?br/>　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
11.（2025·河南青桐鳴聯(lián)考）將SP8噬菌體的雙鏈DNA溫和加熱，兩條鏈分離（即DNA變性），用密度梯度離心分離兩條鏈，見(jiàn)下圖。用SP8噬菌體感染枯草桿菌細(xì)胞后提取RNA（圖中c），分別與分離的SP8噬菌體DNA單鏈混合。SP8噬菌體的DNA分子由兩條堿基組成很不平均的鏈構(gòu)成。示意圖如下：
CGCTATAGCGTTT　a
GCGATATCGCAAA　b
（1）SP8噬菌體雙鏈DNA中嘌呤與嘧啶量的關(guān)系可用簡(jiǎn)式表示為　　　　　　　　　　，其中a鏈的嘌呤與嘧啶量的關(guān)系可用文字表示為　　　　　　　　　　　　　　。
（2）構(gòu)成a、b鏈的核苷酸由　　　　　　鍵連接，a鏈與b鏈之間由　　　　鍵連接。
（3）圖中顯示的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（4）由實(shí)驗(yàn)可知，　　　　鏈為“重鏈”，“重鏈”的堿基組成特點(diǎn)是　　　　　　，　　　　鏈為模板鏈。
（5）為什么要用SP8噬菌體感染枯草桿菌細(xì)胞后提取RNA分子？　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
第29講　DNA分子的結(jié)構(gòu)、復(fù)制和基因的本質(zhì)
1.C　DNA的基本單位為脫氧核苷酸，所以每個(gè)DNA分子一般都含有四種脫氧核苷酸，A錯(cuò)誤；DNA分子每條鏈的3'端只連著一個(gè)磷酸，B錯(cuò)誤；一分子脫氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脫氧核糖和一分子含氮堿基組成，所以每個(gè)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(duì)時(shí)，遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)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(cuò)誤。
2.C　對(duì)于細(xì)胞核中的DNA而言，DNA分子復(fù)制發(fā)生在有絲分裂前的間期和減數(shù)分裂前的間期，A正確；DNA分子的復(fù)制方式為半保留復(fù)制，B正確；DNA分子的復(fù)制過(guò)程需要能量（ATP）、酶、4種游離的脫氧核苷酸等，C錯(cuò)誤；DNA分子復(fù)制是一個(gè)邊解旋邊復(fù)制的過(guò)程，D正確。
3.C　5個(gè)堿基對(duì)即是10個(gè)脫氧核苷酸，10個(gè)脫氧核苷酸需要10個(gè)脫氧核糖和磷酸之間的連接物，而脫氧核苷酸之間連接時(shí)（脫氧核糖與磷酸連接）需要8個(gè)連接物（形成2條脫氧核苷酸鏈），則共需要準(zhǔn)備18個(gè)脫氧核糖和磷酸之間的連接物，A正確；堿基之間的連接物即氫鍵，2個(gè)腺嘌呤和2個(gè)胸腺嘧啶之間配對(duì)共需要4個(gè)氫鍵，剩余3個(gè)堿基對(duì)含有3個(gè)鳥(niǎo)嘌呤，每個(gè)鳥(niǎo)嘌呤和胞嘧啶之間有3個(gè)氫鍵，即這3個(gè)堿基對(duì)之間有9個(gè)氫鍵，則共需要準(zhǔn)備13個(gè)堿基之間的連接物，B正確；由于含有2個(gè)腺嘌呤，則能搭建出的DNA分子模型小于45種，C錯(cuò)誤；DNA分子兩條鏈反向平行，故制成的模型中兩條脫氧核苷酸鏈反向平行，D正確。
4.C　G與C之間通過(guò)三個(gè)氫鍵相連，A與T之間通過(guò)兩個(gè)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）＝b＝1，堿基序列不同的雙鏈DNA分子，b值相同，C錯(cuò)誤，D正確。
5.D　DNA的基本單位是四種脫氧核苷酸，A正確；由圖可知DNA的四螺旋結(jié)構(gòu)是由DNA單鏈螺旋而成，用DNA解旋酶可以打開(kāi)該結(jié)構(gòu)的氫鍵，B正確；DNA分子中“G四聯(lián)體螺旋結(jié)構(gòu)”是一條單鏈形成的，該結(jié)構(gòu)中含有一個(gè)游離的磷酸基團(tuán)，C正確；DNA雙螺旋中A＝T、C＝G，所以（A＋G）/（T＋C）的值始終等于1，而該結(jié)構(gòu)只有一條DNA單鏈，所以其中（A＋G）/（T＋C）的值不確定，D錯(cuò)誤。
6.D　由于DNA復(fù)制過(guò)程中需要RNA引物，所以在復(fù)制時(shí)存在A、U堿基配對(duì)現(xiàn)象，A正確；DNA復(fù)制是解旋酶、DNA聚合酶等多種酶參與的物質(zhì)合成過(guò)程，B正確；DNA分子的2條鏈?zhǔn)欠聪蚱叫械模渔満铣梢罁?jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，在DNA聚合酶作用下合成的，其合成方向是從子鏈5'端向3'端延伸，C正確；DNA聚合酶與DNA連接酶的底物不同，前者作用于單個(gè)脫氧核苷酸，而后者作用于DNA片段，D錯(cuò)誤。
7.D　基因是一段有遺傳效應(yīng)的DNA片段，重疊基因能更有效地利用DNA的遺傳信息，A正確；根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，A＝T，G＝C，重疊基因的嘌呤堿基數(shù)與嘧啶堿基數(shù)相等，B正確；轉(zhuǎn)錄是以基因的一條鏈為模板合成RNA的過(guò)程，基因A、B的轉(zhuǎn)錄是各自獨(dú)立進(jìn)行的，C正確；重疊基因在基因A、B中可能模板鏈不同，因此指導(dǎo)合成的氨基酸序列不一定完全相同，D錯(cuò)誤。
8.A　DNA解旋成單鏈之后才能開(kāi)始復(fù)制，而解旋酶的作用是使DNA雙鏈中氫鍵打開(kāi)，因此，DNA復(fù)制起始位點(diǎn)是解旋酶與DNA的初始結(jié)合位點(diǎn)，A正確；轉(zhuǎn)錄是以DNA的一條鏈為模板進(jìn)行的，B錯(cuò)誤；DNA復(fù)制時(shí)可能從復(fù)制起始位點(diǎn)開(kāi)始同時(shí)向兩個(gè)方向進(jìn)行，而且表現(xiàn)為多起點(diǎn)復(fù)制，進(jìn)而提高了DNA分子的合成效率，C錯(cuò)誤；尿嘧啶不是組成DNA的堿基，故不能將其類(lèi)似物摻入到新合成的DNA鏈中鑒定復(fù)制起始位點(diǎn)，D錯(cuò)誤。
9.A　通過(guò)題干信息可知，A型DNA更能抗逆，A錯(cuò)誤；雙鏈DNA分子中嘌呤與嘧啶相等，比值都等于1，B正確；由題意可知，改變濕度和滲透壓可能會(huì)出現(xiàn)A、B型DNA的相互轉(zhuǎn)變，C正確；A型與B型DNA均由兩條反向平行的脫氧核苷酸鏈雙螺旋而成，D正確。
10.（1）解旋酶　氫鍵　（2）β　5'端　（3）5　在DNA連接酶不起作用的溫度下培養(yǎng)DNA連接酶變異的溫度敏感型大腸桿菌，一段時(shí)間后，測(cè)其細(xì)胞內(nèi)是否有DNA片段積累
解析：（1）從圖上看，酶E是與DNA雙鏈結(jié)合的酶，應(yīng)該是解旋酶，作用于DNA分子的氫鍵，使DNA雙鏈打開(kāi)，分別做復(fù)制的模板。（2）從圖中看，α鏈?zhǔn)菑?'端開(kāi)始合成的，可以連續(xù)合成，是前導(dǎo)鏈；由于β鏈?zhǔn)且杂H代模板的5'端開(kāi)始?jí)A基互補(bǔ)配對(duì)，只能先合成子鏈片段，在DNA連接酶的作用下將子鏈片段連接成一條完整的子鏈，所以是滯后鏈，RNA引物在β鏈的5'端。（3）根據(jù)資料分析，DNA復(fù)制需要5種酶：①解旋酶催化DNA打開(kāi)雙鏈；②RNA聚合酶合成RNA引物；③DNA聚合酶Ⅲ繼續(xù)在引物末端連接核苷酸使子鏈延伸；④DNA聚合酶Ⅰ會(huì)消除RNA引物和填補(bǔ)缺口；⑤DNA連接酶將子鏈片段連接成完整的子鏈。DNA連接酶主要起連接滯后鏈的作用，酶的活性受溫度的影響，若酶的活性下降，酶促反應(yīng)速率下降，滯后鏈不能連接，就會(huì)有DNA片段的積累，故設(shè)計(jì)思路如下：在DNA連接酶不起作用的溫度下培養(yǎng)DNA連接酶變異的溫度敏感型大腸桿菌，一段時(shí)間后，測(cè)其細(xì)胞內(nèi)是否有DNA片段積累。
11.（1）G＋A＝C＋T　嘌呤少于嘧啶　（2）磷酸二酯　氫　（3）只與噬菌體DNA的一條鏈雜交形成DNA-RNA雜合分子，不與另一條鏈雜交?。?）b　嘌呤多于嘧啶　b?。?）噬菌體是病毒，沒(méi)有自己的酶系統(tǒng)，只能在宿主細(xì)胞中復(fù)制和轉(zhuǎn)錄
解析：（1）雙鏈DNA中，嘌呤堿基總數(shù)等于嘧啶堿基總數(shù)，由圖可知，a鏈的嘌呤少于嘧啶，為“輕鏈”。（2）DNA分子單鏈上脫氧核苷酸由磷酸二酯鍵連接，兩條鏈之間由氫鍵連接。（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，噬菌體DNA的b鏈與RNA分子雜交形成DNA-RNA雜合分子，不與a鏈雜交。（4）由圖可知，b鏈嘌呤多于嘧啶，且b鏈密度梯度離心后位于a鏈下方，為“重鏈”。b鏈能與SP8噬菌體感染枯草桿菌細(xì)胞后提取的RNA雜交，說(shuō)明是轉(zhuǎn)錄過(guò)程中的模板鏈。（5）噬菌體是病毒，沒(méi)有自己的酶系統(tǒng)，只能在宿主細(xì)胞中復(fù)制和轉(zhuǎn)錄。
3 / 3第29講　DNA分子的結(jié)構(gòu)、復(fù)制和基因的本質(zhì)
課程標(biāo)準(zhǔn)
1.概述DNA分子是由4種脫氧核苷酸構(gòu)成的，通常由兩條堿基互補(bǔ)配對(duì)的反向平行長(zhǎng)鏈盤(pán)旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)，堿基的排列順序編碼了遺傳信息。
2.概述DNA分子通過(guò)半保留方式進(jìn)行復(fù)制。
考點(diǎn)一　DNA分子的結(jié)構(gòu)和基因的本質(zhì)
1.DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建
（1）構(gòu)建者：沃森和克里克。
（2）構(gòu)建過(guò)程
2.DNA的結(jié)構(gòu)
【教材拾遺】 （必修2 P50圖3－8）DNA的一條單鏈具有兩個(gè)末端，一端有一個(gè)游離的磷酸基團(tuán)，稱(chēng)作5'端，另一端有一個(gè)羥基（—OH），稱(chēng)作3'端，兩條單鏈方向相反，一條單鏈?zhǔn)菑?'端到3'端的，另一條單鏈?zhǔn)菑?'端到5'端的。
提醒 ①同樣長(zhǎng)度下，DNA中G—C對(duì)比例越高，DNA的穩(wěn)定性越高。
②相鄰堿基在DNA的一條單鏈中通過(guò)“脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖”相連，在DNA的雙鏈間通過(guò)氫鍵相連。
3.DNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
提醒 DNA只有4種脫氧核苷酸，能夠儲(chǔ)存足夠量遺傳信息的原因是構(gòu)成DNA的4種脫氧核苷酸的數(shù)目成千上萬(wàn)，脫氧核苷酸的排列順序千差萬(wàn)別。
4.基因的概念
（1）基因本質(zhì)：基因通常是具有　　　　　　　　　　　　　。有些病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，對(duì)于這些病毒而言，基因就是有遺傳效應(yīng)的　　　　　　。
（2）基因與染色體、DNA、脫氧核苷酸的關(guān)系
1.（必修2 P48～49思考·討論）威爾金斯和富蘭克林通過(guò)對(duì)DNA衍射圖譜的有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出DNA分子呈螺旋結(jié)構(gòu)。（　?。?br/>2.（必修2 P50圖3－8）DNA分子一條鏈上的相鄰堿基通過(guò)“—磷酸—脫氧核糖—磷酸—”相連。（　?。?br/>3.（必修2 P50圖3－8）雙鏈DNA分子同時(shí)含有2個(gè)游離的磷酸基團(tuán)，其中嘌呤堿基數(shù)等于嘧啶堿基數(shù)。（　?。?br/>4.（必修2 P50圖3－8）DNA分子是由兩條核糖核苷酸長(zhǎng)鏈反向平行盤(pán)旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。（　?。?br/>5.（必修2 P59黑體）基因就是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段。（　?。?br/>6.（必修2 P59正文）人體內(nèi)控制β-珠蛋白合成的基因由1 700個(gè)堿基對(duì)組成，其堿基對(duì)可能的排列方式有41 700種。（　　）
1.（2025·廣東選擇考）DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的提出是二十世紀(jì)自然科學(xué)的偉大成就之一。下列研究成果中，為該模型構(gòu)建提供主要依據(jù)的是（　　）
①赫爾希和蔡斯證明DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)?、诟惶m克林等拍攝的DNA衍射圖譜?、鄄楦绶虬l(fā)現(xiàn)的DNA中嘌呤含量與嘧啶含量相等　④沃森和克里克提出的DNA半保留復(fù)制機(jī)制
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
2.（2025·河北唐山檢測(cè)）某DNA部分片段結(jié)構(gòu)如圖所示，下列敘述正確的是（　　）
A.③為磷酸二酯鍵，③的形成需要RNA聚合酶催化
B.①代表氫鍵，①的形成與斷裂需要ATP提供能量
C.片段中堿基②與五碳糖構(gòu)成的脫氧核苷與ATP中的腺苷相同
D.若該DNA一條鏈中堿基A與T之和占48％，則整個(gè)DNA中堿基C占26％
3.（2025·遼寧鳳城二中高三月考）DNA熔解溫度（Tm）是使DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)解開(kāi)一半時(shí)所需要的溫度，不同種類(lèi)DNA的Tm值不同。如圖表示DNA分子中（G＋C）含量（占全部堿基的比例）與Tm的關(guān)系。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（　?。?br/>A.一般來(lái)說(shuō)，在一定范圍內(nèi)，DNA分子的Tm值與（G＋C）含量呈正相關(guān)
B.DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)有利于維持DNA的穩(wěn)定性
C.Tm值相同的DNA分子中（G＋C）數(shù)量也相同
D.若DNA分子中（G＋C）/（A＋T）＝1，則G與C之間的氫鍵總數(shù)比A與T之間多
4.（2025·福建寧德期中）在一個(gè)DNA分子中，腺嘌呤和胸腺嘧啶之和占全部堿基的42％，若其中一條鏈的胞嘧啶占該鏈堿基總數(shù)的24％，胸腺嘧啶占30％，則在其互補(bǔ)鏈上，胞嘧啶和胸腺嘧啶分別占（　　）
A.12％和34％ B.21％和24％ C.34％和12％ D.58％和30％
5.下列有關(guān)基因、DNA、染色體的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是（　?。?br/>A.堿基特定的排列順序構(gòu)成了每一個(gè)DNA分子的特異性
B.隨著細(xì)胞質(zhì)基因的發(fā)現(xiàn)，基因與染色體的關(guān)系可概括為染色體是基因的主要載體
C.分子大小相同、堿基含量相同的基因所攜帶的遺傳信息一定相同
D.一條染色體上含有1個(gè)或2個(gè)DNA分子
考點(diǎn)二　DNA分子的復(fù)制和相關(guān)計(jì)算
1.證明DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)
提醒 證明DNA半保留復(fù)制所用的15N是不具有放射性的穩(wěn)定的同位素，研究分泌蛋白的合成與分泌所用的3H是具有放射性的不穩(wěn)定的同位素。
2.DNA復(fù)制
（1）概念、時(shí)間、場(chǎng)所
（2）過(guò)程
（3）類(lèi)型
（4）結(jié)果
一個(gè)DNA分子形成了兩個(gè)完全相同的DNA分子。
（5）DNA準(zhǔn)確復(fù)制的原因及意義
【教材拾遺】 （必修2 P55圖3－10）在DNA復(fù)制過(guò)程中，兩條子鏈延伸的方向相反的原因是DNA中兩條母鏈?zhǔn)欠聪蚱叫械摹?br/>3.“圖解法”分析DNA復(fù)制相關(guān)計(jì)算
（1）將含有15N的DNA分子放在含有14N的培養(yǎng)液中連續(xù)復(fù)制n次，則：
①子代DNA
共2n個(gè)
②脫氧核苷酸
鏈共2n＋1條
（2）DNA分子復(fù)制過(guò)程中消耗的脫氧核苷酸數(shù)
①若親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個(gè)，經(jīng)過(guò)n次復(fù)制需要消耗該種脫氧核苷酸數(shù)為　　　　　　。
②第n次復(fù)制需要消耗該種脫氧核苷酸數(shù)為　　　　　　。
1.（必修2 P55正文）單個(gè)脫氧核苷酸在DNA酶的作用下連接合成新的子鏈。（　　）
2.（必修2 P55正文）DNA復(fù)制時(shí)，嚴(yán)格遵循A—U、C—G的堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。（　?。?br/>3.（必修2 P55正文）生物體內(nèi)的DNA常與蛋白質(zhì)結(jié)合，以DNA—蛋白質(zhì)復(fù)合物的形式存在。若復(fù)合物中的某蛋白質(zhì)參與DNA復(fù)制，則該蛋白質(zhì)一定是DNA聚合酶。（　?。?br/>4.（必修2 P56正文）DNA中氫鍵全部斷裂后，以?xún)蓷l母鏈為模板各合成一條子鏈。（　　）
1.某生物興趣小組將大腸桿菌在含15N的培養(yǎng)基中繁殖數(shù)代后，使大腸桿菌DNA的含氮堿基都含有15N。然后再將其轉(zhuǎn)入含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，提取親代及子代的DNA，離心分離，如圖①～⑤為可能的結(jié)果。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（　?。?br/>A.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，所使用的研究方法是同位素標(biāo)記法、密度梯度離心法
B.根據(jù)含14N或15N的DNA離心后的位置，⑤為親代、②為子一代
C.若出現(xiàn)圖中③的結(jié)果（帶寬比3∶1），則親代DNA進(jìn)行了3次復(fù)制
D.若將DNA處理成單鏈后再離心，也可以證明DNA的復(fù)制為半保留復(fù)制
2.（2025·河北高三大聯(lián)考）細(xì)胞中DNA分子復(fù)制時(shí)，在解旋酶的作用下DNA雙鏈解開(kāi)，DNA單鏈結(jié)合蛋白與解旋后的DNA單鏈結(jié)合，使單鏈呈伸展?fàn)顟B(tài)而有利于復(fù)制。下圖是原核細(xì)胞中DNA復(fù)制過(guò)程的DNA單鏈結(jié)合蛋白示意圖。下列有關(guān)分析正確的是（　?。?br/>A.在真核細(xì)胞中，分裂間期DNA復(fù)制與染色體復(fù)制是分別獨(dú)立進(jìn)行的
B.DNA是邊解旋邊復(fù)制，兩條子鏈的合成都是連續(xù)的
C.DNA能準(zhǔn)確復(fù)制的原因是具有獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)
D.DNA單鏈結(jié)合蛋白能防止解旋的DNA單鏈重新配對(duì)
題后歸納
DNA復(fù)制的半不連續(xù)性
　　DNA兩條鏈反向平行，一條鏈為5'→3'，另一條鏈為3'→5'，DNA子鏈的合成方向只能是5'→3'，故DNA復(fù)制時(shí)，以3'→5'鏈為模板時(shí)，子鏈可以沿5'→3'方向連續(xù)復(fù)制；以另一條鏈為模板時(shí)，每解旋至足夠長(zhǎng)度，子鏈再沿5'→3'方向復(fù)制，復(fù)制合成的DNA片段，再通過(guò)DNA連接酶連接起來(lái)。
3.（2025·山西呂梁模擬）如圖表示大腸桿菌質(zhì)粒DNA的復(fù)制過(guò)程，其中復(fù)制叉是DNA復(fù)制時(shí)在DNA鏈上形成的Y型結(jié)構(gòu)。若該細(xì)菌的質(zhì)粒DNA含有的堿基數(shù)目為m，胸腺嘧啶數(shù)目為a，下列敘述錯(cuò)誤的是（　?。?br/>A.該DNA復(fù)制的特點(diǎn)為邊解旋邊復(fù)制、雙向復(fù)制
B.該過(guò)程需要解旋酶和DNA酶的參與，且兩種酶發(fā)揮作用時(shí)均消耗ATP
C.該DNA復(fù)制n次，消耗鳥(niǎo)嘌呤脫氧核苷酸的數(shù)目為（2n－1）×（m/2－a）
D.該DNA復(fù)制一次，共形成m個(gè)磷酸二酯鍵
4.（2025·河北邢臺(tái)調(diào)研）用15N標(biāo)記含有100個(gè)堿基對(duì)的DNA分子（其中有腺嘌呤60個(gè)），該DNA分子在含14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制4次。下列有關(guān)判斷錯(cuò)誤的是（　?。?br/>A.含有15N的DNA分子有兩個(gè)
B.含有14N的DNA分子占總數(shù)的7/8
C.第4次復(fù)制消耗胞嘧啶脫氧核苷酸320個(gè)
D.復(fù)制共產(chǎn)生16個(gè)DNA分子
1.（2024·浙江6月選考9題）下列關(guān)于雙鏈DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述，正確的是（　　）
A.磷酸與脫氧核糖交替連接構(gòu)成了DNA的基本骨架
B.雙鏈DNA中T占比越高，DNA熱變性溫度越高
C.兩條鏈之間的氫鍵形成由DNA聚合酶催化
D.若一條鏈的G＋C占47％，則另一條鏈的A＋T也占47％
溯源教材
（1）DNA中的脫氧核糖與磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成了DNA的基本骨架。（見(jiàn)必修2 P50正文）
（2）雙鏈DNA中A—T含2個(gè)氫鍵，G—C含3個(gè)氫鍵。（見(jiàn)必修2 P50圖3－8）
2.（2024·河北高考4題）下列關(guān)于DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的敘述，正確的是（　?。?br/>A.DNA復(fù)制時(shí)，脫氧核苷酸通過(guò)氫鍵連接成子鏈
B.復(fù)制時(shí)，解旋酶使DNA雙鏈由5'端向3'端解旋
C.復(fù)制和轉(zhuǎn)錄時(shí)，在能量的驅(qū)動(dòng)下解旋酶將DNA雙鏈解開(kāi)
D.DNA復(fù)制合成的子鏈和轉(zhuǎn)錄合成的RNA延伸方向均為由5'端向3'端
3.（2022·廣東高考12題）λ噬菌體的線(xiàn)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(huì)自連環(huán)化（如圖所示），該線(xiàn)性分子兩端能夠相連的主要原因是（　　）
A.單鏈序列脫氧核苷酸數(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(duì)
D.自連環(huán)化后兩條單鏈方向相同
4.（2022·浙江6月選考13題）某同學(xué)欲制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，已準(zhǔn)備了足夠的相關(guān)材料。下列敘述正確的是（　　）
A.在制作脫氧核苷酸時(shí)，需在磷酸上連接脫氧核糖和堿基
B.制作模型時(shí)，鳥(niǎo)嘌呤與胞嘧啶之間用2個(gè)氫鍵連接物相連
C.制成的模型中，腺嘌呤與胞嘧啶之和等于鳥(niǎo)嘌呤和胸腺嘧啶之和
D.制成的模型中，磷酸和脫氧核糖交替連接位于主鏈的內(nèi)側(cè)
?。?）沃森和克里克用DNA衍射圖譜得出堿基配對(duì)方式。 （2022·廣東高考）（　　）
（2）某同學(xué)制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，在制作脫氧核苷酸時(shí)，需在磷酸上連接脫氧核糖和堿基。 （2022·浙江6月選考）（　　）
（3）DNA每條鏈的5'端是羥基末端。 （2021·遼寧高考）（　?。?br/>（4）DNA分子復(fù)制時(shí)，子鏈的合成過(guò)程不需要引物參與。 （2021·遼寧高考）（　?。?br/>（5）DNA聚合酶的作用是打開(kāi)DNA雙鏈。 （2021·遼寧高考）（　　）
第29講　DNA分子的結(jié)構(gòu)、復(fù)制和基因的本質(zhì)
【破考點(diǎn)·抓必備】
考點(diǎn)一
知識(shí)梳理夯基
1.（2）脫氧核苷酸　A＝T，G＝C　相反的
2. C、H、O、N、P　 磷酸　 脫氧核糖　 堿基
3.堿基對(duì)
4.（1）遺傳效應(yīng)的DNA片段　RNA片段?。?）染色體　線(xiàn)性　遺傳信息
概念檢測(cè)
1.×　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.×　提示：相鄰堿基在DNA分子的一條單鏈上通過(guò)“脫氧核糖—核糖—脫氧核糖”相連。
3.√　4.×　5.×
6.×　提示：人體內(nèi)控制β-珠蛋白合成的基因由1 700個(gè)堿基對(duì)組成，其堿基對(duì)的排列順序是特定的。
典題演練應(yīng)用
1.B　赫爾希和蔡斯通過(guò)噬菌體侵染大腸桿菌的實(shí)驗(yàn)，證明了DNA是遺傳物質(zhì)，與構(gòu)建DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型無(wú)關(guān)，①不符合題意；沃森和克里克根據(jù)富蘭克林等拍攝的DNA衍射圖譜，推算出DNA呈螺旋結(jié)構(gòu)，②符合題意；查哥夫發(fā)現(xiàn)DNA中腺嘌呤（A）的量總是等于胸腺嘧啶（T）的量，鳥(niǎo)嘌呤（G）的量總是等于胞嘧啶（C）的量，為沃森和克里克構(gòu)建正確的堿基配對(duì)方式提供了依據(jù)，③符合題意；沃森和克里克提出的DNA半保留復(fù)制機(jī)制未能為DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建提供依據(jù)，④不符合題意。
2.D?、蹫榱姿岫ユI，③的形成需要DNA聚合酶催化，A錯(cuò)誤；①代表氫鍵，氫鍵的形成不需要消耗能量，B錯(cuò)誤；構(gòu)成脫氧核苷酸的五碳糖是脫氧核糖，而構(gòu)成腺苷的五碳糖是核糖，C錯(cuò)誤；由于DNA分子中堿基互補(bǔ)配對(duì)，A＝T，G＝C，所以若該DNA一條鏈中堿基A與T之和占48％，則整個(gè)DNA分子中堿基A與T之和占48％，G和C之和占1－48％＝52％，所以整個(gè)DNA中堿基C占26％，D正確。
3.C　據(jù)圖可知，在一定范圍內(nèi)，DNA分子的Tm值與G＋C含量呈正相關(guān)，A正確；DNA堿基配對(duì)嚴(yán)格遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，有利于維持DNA分子結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，體現(xiàn)結(jié)構(gòu)與功能的統(tǒng)一性，B正確；兩DNA分子若Tm值相同，則它們所含（G＋C）比例相同，但（G＋C）的數(shù)量不一定相同，C錯(cuò)誤；由于C—G堿基對(duì)之間有3個(gè)氫鍵，A—T堿基對(duì)之間有2個(gè)氫鍵，因此若DNA分子中G＋C/A＋T＝1，則G與C之間的氫鍵總數(shù)比A與T之間多，D正確。
4.C　因?yàn)锳＋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?yàn)閮煞N互補(bǔ)堿基之和在DNA分子中與在單鏈上的占比相等，所以在兩條鏈中A＋T、G＋C均分別占42％、58％；設(shè)鏈1上C1占24％，則鏈1上G1占34％，其互補(bǔ)鏈2上C2占34％；設(shè)鏈1上T1占30％，則鏈1上A1占12％，其互補(bǔ)鏈2上T2占12％。
5.C　分子大小相同、堿基含量相同的基因中堿基排列順序可能不同，所攜帶的遺傳信息可能不同，C錯(cuò)誤。
考點(diǎn)二
知識(shí)梳理夯基
1.同位素標(biāo)記
2.（1）間期　線(xiàn)粒體　葉綠體?。?） 解旋酶　 母鏈　 DNA聚合酶　 堿基互補(bǔ)配對(duì)　（3）多個(gè)　復(fù)制速率　單?。?）雙螺旋　堿基互補(bǔ)配對(duì)
3.（1）①2　0　2n　2n－2?、?　2n＋1－2?。?）①m·（2n－1）?、趍·2n－1
概念檢測(cè)
1.×　2.×
3.×　提示：該蛋白質(zhì)也有可能是解旋酶。
4.×　提示：DNA復(fù)制是一個(gè)邊解旋邊復(fù)制的過(guò)程，而非完全解開(kāi)后再?gòu)?fù)制。
典題演練應(yīng)用
1.D　驗(yàn)證DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要用到同位素標(biāo)記法和密度梯度離心法，A正確。根據(jù)題干信息，親代DNA的含氮堿基都含有15N，離心后屬于重帶，即圖中⑤，再將其轉(zhuǎn)入含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，形成的子一代DNA一條鏈?zhǔn)?5N，一條鏈?zhǔn)?4N，離心后屬于中帶，即圖中②，B正確。親代DNA進(jìn)行3次復(fù)制，形成了8個(gè)DNA，其中2個(gè)DNA一條鏈?zhǔn)?5N，一條鏈?zhǔn)?4N，另外6個(gè)DNA兩條鏈都是14N，離心后會(huì)出現(xiàn)圖中③的結(jié)果（帶寬比3∶1），C正確。一個(gè)DNA分子形成兩個(gè)DNA分子，如果是全保留復(fù)制，其中一個(gè)是親代的DNA分子，而另一個(gè)則是新形成的DNA分子，DNA處理成單鏈后再離心，出現(xiàn)重帶和輕帶，帶寬比為1∶1；如果是半保留復(fù)制，則新形成的兩個(gè)DNA分子，一條鏈?zhǔn)?5N，一條鏈?zhǔn)?4N，DNA處理成單鏈后再離心，也會(huì)出現(xiàn)重帶和輕帶，帶寬比為1∶1，無(wú)法證明DNA的復(fù)制為半保留復(fù)制，D錯(cuò)誤。
2.D　真核細(xì)胞中DNA復(fù)制與染色體復(fù)制是同步進(jìn)行的，A錯(cuò)誤；DNA分子的兩條鏈?zhǔn)欠聪蚱叫械模瑥念}圖可以看出，在復(fù)制的過(guò)程中，其中一條子鏈的形成是不連續(xù)的，B錯(cuò)誤；DNA能準(zhǔn)確復(fù)制的原因是雙螺旋結(jié)構(gòu)提供了精確的模板，復(fù)制過(guò)程遵循了堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，C錯(cuò)誤；DNA單鏈結(jié)合蛋白與解旋后的DNA單鏈結(jié)合，可避免兩條單鏈間相互配對(duì)而復(fù)旋，D正確。
3.B　據(jù)題圖分析，圖中有兩個(gè)復(fù)制叉，部分解旋后開(kāi)始進(jìn)行復(fù)制，體現(xiàn)該DNA復(fù)制過(guò)程的特點(diǎn)是邊解旋邊復(fù)制、雙向復(fù)制，A正確；該過(guò)程需要解旋酶和DNA聚合酶的參與，且兩種酶發(fā)揮作用時(shí)均消耗ATP，B錯(cuò)誤；DNA分子中含有的堿基數(shù)目為m，含有T的數(shù)目為a，則一個(gè)DNA分子中含有的堿基G數(shù)目是（m－2a）/2，因此該DNA復(fù)制n次共需要G的數(shù)目為（2n－1）×（m－2a）/2，C正確；據(jù)題意可知，圖中DNA含有的堿基數(shù)為m，即含有的脫氧核苷酸數(shù)為m，因?yàn)樵揇NA為環(huán)狀雙鏈分子，磷酸二酯鍵數(shù)等于脫氧核苷酸數(shù)，因此復(fù)制過(guò)程形成2條環(huán)狀的DNA鏈，故形成的磷酸二酯鍵個(gè)數(shù)為m，D正確。
4.B　由于DNA分子的復(fù)制是半保留復(fù)制，親代DNA分子的兩條鏈?zhǔn)冀K存在于子代的兩個(gè)DNA分子中，因此含有15N的DNA分子有兩個(gè)，A正確；該DNA分子是在含14N的培養(yǎng)基中復(fù)制的，新形成的子鏈均含有14N，故DNA分子都含14N，比例為1，B錯(cuò)誤；根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，DNA分子中腺嘌呤有60個(gè)，則胞嘧啶有40個(gè)，第4次復(fù)制需消耗胞嘧啶脫氧核苷酸24－1×40＝320（個(gè)），C正確；1個(gè)DNA分子經(jīng)過(guò)4次復(fù)制，共產(chǎn)生24＝16（個(gè)）DNA分子，D正確。
【研真題·扣教材】
1.A　DNA的外側(cè)是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(guò)氫鍵連接形成的堿基對(duì)，A正確；雙鏈DNA中G—C堿基對(duì)占比越高，DNA熱變性溫度越高，B錯(cuò)誤；DNA聚合酶催化形成的是磷酸二酯鍵，C錯(cuò)誤；互補(bǔ)的堿基在單鏈上所占的比例相等，若一條鏈的G＋C占47％，則另一條鏈的G＋C也占47％，A＋T占1－47％＝53％，D錯(cuò)誤。
2.D　DNA復(fù)制時(shí)，脫氧核苷酸通過(guò)磷酸二酯鍵連接成子鏈，A錯(cuò)誤；復(fù)制開(kāi)始時(shí)，在細(xì)胞提供的能量的驅(qū)動(dòng)下，解旋酶將DNA雙螺旋的兩條鏈解開(kāi)，這個(gè)過(guò)程叫作解旋，由于DNA雙鏈反向平行，故其一條鏈由5'端向3'端解旋，另一條鏈由3'端向5'端解旋，B錯(cuò)誤；在轉(zhuǎn)錄過(guò)程中，不需要解旋酶參與，C錯(cuò)誤；DNA復(fù)制合成的子鏈和轉(zhuǎn)錄合成的RNA延伸方向均為由5'端向3'端，D正確。
3.C　單鏈序列脫氧核苷酸數(shù)量相等和分子骨架同為脫氧核糖與磷酸都不是該線(xiàn)性DNA分子兩端能夠相連的原因，A、B錯(cuò)誤；據(jù)圖可知，單鏈序列的堿基能夠互補(bǔ)配對(duì)，這是該線(xiàn)性DNA分子兩端能夠相連的主要原因，C正確；該線(xiàn)性DNA分子自連環(huán)化后兩條單鏈方向相反，D錯(cuò)誤。
4.C　在制作脫氧核苷酸時(shí)，需在脫氧核糖上連接堿基和磷酸，A錯(cuò)誤；鳥(niǎo)嘌呤與胞嘧啶之間用3個(gè)氫鍵連接物相連，B錯(cuò)誤；制成的模型中，A和T、C和G的分子數(shù)分別相等，所以A＋C的量等于T＋G的量，C正確；磷酸和脫氧核糖交替連接位于主鏈的外側(cè)，D錯(cuò)誤。
真題重組練
（1）×　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）×　提示：在制作脫氧核苷酸時(shí)，需在脫氧核糖上連接磷酸和堿基。
（3）×　提示：DNA每條鏈的5'端是磷酸基團(tuán)末端，3'端是羥基（—OH）末端。
（4）×　提示：子鏈的合成過(guò)程需要引物。
（5）×　提示：解旋酶的作用是打開(kāi)DNA雙鏈。
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第29講　
DNA分子的結(jié)構(gòu)、復(fù)制和基因的本質(zhì)
高中總復(fù)習(xí)·生物
1. 概述DNA分子是由4種脫氧核苷酸構(gòu)成的，通常由兩條堿基互補(bǔ)配對(duì)的
反向平行長(zhǎng)鏈盤(pán)旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)，堿基的排列順序編碼了遺傳信息。
2. 概述DNA分子通過(guò)半保留方式進(jìn)行復(fù)制。
課程標(biāo)準(zhǔn)
1. 破考點(diǎn)·抓必備
2. 研真題·扣教材
3. 驗(yàn)收效·提能力
目錄
Contents
01
破考點(diǎn)·抓必備
梳理歸納， 鞏固基本知識(shí)
考點(diǎn)一　DNA分子的結(jié)構(gòu)和基因的本質(zhì)
1. DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建
（1）構(gòu)建者：沃森和克里克。
（2）構(gòu)建過(guò)程
c
c
c
c
2. DNA的結(jié)構(gòu)
c
c
c
c
c
【教材拾遺】 （必修2 P50圖3－8）DNA的一條單鏈具有兩個(gè)末端，一端
有一個(gè)游離的磷酸基團(tuán)，稱(chēng)作5'端，另一端有一個(gè)羥基（—OH），稱(chēng)作3'
端，兩條單鏈方向相反，一條單鏈?zhǔn)菑?'端到3'端的，另一條單鏈?zhǔn)菑?'端
到5'端的。
提醒 ①同樣長(zhǎng)度下，DNA中G—C對(duì)比例越高，DNA的穩(wěn)定性越高。
②相鄰堿基在DNA的一條單鏈中通過(guò)“脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖”相
連，在DNA的雙鏈間通過(guò)氫鍵相連。
3. DNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
提醒 DNA只有4種脫氧核苷酸，能夠儲(chǔ)存足夠量遺傳信息的原因是構(gòu)
成DNA的4種脫氧核苷酸的數(shù)目成千上萬(wàn)，脫氧核苷酸的排列順序千差
萬(wàn)別。
c
4. 基因的概念
（1）基因本質(zhì)：基因通常是具有 。有些病毒的
遺傳物質(zhì)是RNA，對(duì)于這些病毒而言，基因就是有遺傳效應(yīng)的 。
遺傳效應(yīng)的DNA片段　
RNA片段
（2）基因與染色體、DNA、脫氧核苷酸的關(guān)系
c
c
c
1. （必修2 P48～49思考·討論）威爾金斯和富蘭克林通過(guò)對(duì)DNA衍射圖譜
的有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出DNA分子呈螺旋結(jié)構(gòu)。 （　×?。?br/>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. （必修2 P50圖3－8）DNA分子一條鏈上的相鄰堿基通過(guò)“—磷酸—脫
氧核糖—磷酸—”相連。 （　×?。?br/>提示：相鄰堿基在DNA分子的一條單鏈上通過(guò)“脫氧核糖—核糖—脫氧核
糖”相連。
×
×
3. （必修2 P50圖3－8）雙鏈DNA分子同時(shí)含有2個(gè)游離的磷酸基團(tuán)，其中
嘌呤堿基數(shù)等于嘧啶堿基數(shù)。 （　√　）
4. （必修2 P50圖3－8）DNA分子是由兩條核糖核苷酸長(zhǎng)鏈反向平行盤(pán)旋
成雙螺旋結(jié)構(gòu)。 （　×　）
5. （必修2 P59黑體）基因就是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段。 （　×?。?br/>6. （必修2 P59正文）人體內(nèi)控制β-珠蛋白合成的基因由1 700個(gè)堿基對(duì)組
成，其堿基對(duì)可能的排列方式有41 700種。 （　×　）
提示：人體內(nèi)控制β-珠蛋白合成的基因由1 700個(gè)堿基對(duì)組成，其堿基對(duì)的
排列順序是特定的。
√
×
×
×
1. （2025·廣東選擇考）DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的提出是二十世紀(jì)自然科學(xué)
的偉大成就之一。下列研究成果中，為該模型構(gòu)建提供主要依據(jù)的是
（　?。?br/>①赫爾希和蔡斯證明DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)?、诟惶m克林等拍攝的DNA衍
射圖譜?、鄄楦绶虬l(fā)現(xiàn)的DNA中嘌呤含量與嘧啶含量相等　④沃森和克里
克提出的DNA半保留復(fù)制機(jī)制
A. ①② B. ②③
C. ③④ D. ①④
√
解析：　赫爾希和蔡斯通過(guò)噬菌體侵染大腸桿菌的實(shí)驗(yàn)，證明了
DNA是遺傳物質(zhì)，與構(gòu)建DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型無(wú)關(guān)，①不符合題意；
沃森和克里克根據(jù)富蘭克林等拍攝的DNA衍射圖譜，推算出DNA呈螺
旋結(jié)構(gòu)，②符合題意；查哥夫發(fā)現(xiàn)DNA中腺嘌呤（A）的量總是等于
胸腺嘧啶（T）的量，鳥(niǎo)嘌呤（G）的量總是等于胞嘧啶（C）的量，
為沃森和克里克構(gòu)建正確的堿基配對(duì)方式提供了依據(jù)，③符合題意；
沃森和克里克提出的DNA半保留復(fù)制機(jī)制未能為DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型
的構(gòu)建提供依據(jù)，④不符合題意。
2. （2025·河北唐山檢測(cè)）某DNA部分片段結(jié)構(gòu)如圖所示，下列敘述正確
的是（　?。?br/>A. ③為磷酸二酯鍵，③的形成需要RNA聚合酶催化
B. ①代表氫鍵，①的形成與斷裂需要ATP提供能量
C. 片段中堿基②與五碳糖構(gòu)成的脫氧核苷與ATP中的腺
苷相同
D. 若該DNA一條鏈中堿基A與T之和占48％，則整個(gè)
DNA中堿基C占26％
√
解析：　③為磷酸二酯鍵，③的形成需要DNA聚合酶催化，A錯(cuò)誤；①
代表氫鍵，氫鍵的形成不需要消耗能量，B錯(cuò)誤；構(gòu)成脫氧核苷酸的五碳
糖是脫氧核糖，而構(gòu)成腺苷的五碳糖是核糖，C錯(cuò)誤；由于DNA分子中堿
基互補(bǔ)配對(duì)，A＝T，G＝C，所以若該DNA一條鏈中堿基A與T之和占48
％，則整個(gè)DNA分子中堿基A與T之和占48％，G和C之和占1－48％＝52
％，所以整個(gè)DNA中堿基C占26％，D正確。
3. （2025·遼寧鳳城二中高三月考）DNA熔解溫度（Tm）是使DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)解開(kāi)一半時(shí)所需要的溫度，不同種類(lèi)DNA的Tm值不同。如圖表示DNA分子中（G＋C）含量（占全部堿基的比例）與Tm的關(guān)系。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（　　）
A. 一般來(lái)說(shuō)，在一定范圍內(nèi)，DNA分子的Tm值與
（G＋C）含量呈正相關(guān)
B. DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)有利于維持DNA的穩(wěn)定性
C. Tm值相同的DNA分子中（G＋C）數(shù)量也相同
D. 若DNA分子中（G＋C）/（A＋T）＝1，則G與C之
間的氫鍵總數(shù)比A與T之間多
√
解析：　據(jù)圖可知，在一定范圍內(nèi)，DNA分子的Tm值與G＋C含量呈正相關(guān)，A正確；DNA堿基配對(duì)嚴(yán)格遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，有利于維持DNA分子結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，體現(xiàn)結(jié)構(gòu)與功能的統(tǒng)一性，B正確；兩DNA分子若Tm值相同，則它們所含（G＋C）比例相同，但（G＋C）的數(shù)量不一定相同，C錯(cuò)誤；由于C—G堿基對(duì)之間有3個(gè)氫鍵，A—T堿基對(duì)之間有2個(gè)氫鍵，因此若DNA分子中G＋C/A＋T＝1，則G與C之間的氫鍵總數(shù)比A與T之間多，D正確。
4. （2025·福建寧德期中）在一個(gè)DNA分子中，腺嘌呤和胸腺嘧啶之和占
全部堿基的42％，若其中一條鏈的胞嘧啶占該鏈堿基總數(shù)的24％，胸腺嘧
啶占30％，則在其互補(bǔ)鏈上，胞嘧啶和胸腺嘧啶分別占（　　）
A. 12％和34％ B. 21％和24％
C. 34％和12％ D. 58％和30％
解析：　因?yàn)锳＋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?yàn)閮煞N互補(bǔ)堿基之和在DNA分子中與在單鏈上的占比相等，所以
在兩條鏈中A＋T、G＋C均分別占42％、58％；設(shè)鏈1上C1占24％，則鏈1
上G1占34％，其互補(bǔ)鏈2上C2占34％；設(shè)鏈1上T1占30％，則鏈1上A1占12
％，其互補(bǔ)鏈2上T2占12％。
√
5. 下列有關(guān)基因、DNA、染色體的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是（　?。?br/>A. 堿基特定的排列順序構(gòu)成了每一個(gè)DNA分子的特異性
B. 隨著細(xì)胞質(zhì)基因的發(fā)現(xiàn)，基因與染色體的關(guān)系可概括為染色體是基因的
主要載體
C. 分子大小相同、堿基含量相同的基因所攜帶的遺傳信息一定相同
D. 一條染色體上含有1個(gè)或2個(gè)DNA分子
解析：　分子大小相同、堿基含量相同的基因中堿基排列順序可能不
同，所攜帶的遺傳信息可能不同，C錯(cuò)誤。
√
考點(diǎn)二　DNA分子的復(fù)制和相關(guān)計(jì)算
1. 證明DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)
提醒 證明DNA半保留復(fù)制所用的15N是不具有放射性的穩(wěn)定的同位素，研究分泌蛋白的合成與分泌所用的3H是具有放射性的不穩(wěn)定的同位素。
2. DNA復(fù)制
（1）概念、時(shí)間、場(chǎng)所
（2）過(guò)程
（3）類(lèi)型
（4）結(jié)果
一個(gè)DNA分子形成了兩個(gè)完全相同的DNA分子。
（5）DNA準(zhǔn)確復(fù)制的原因及意義
【教材拾遺】 （必修2 P55圖3－10）在DNA復(fù)制過(guò)程中，兩條子鏈延伸的
方向相反的原因是DNA中兩條母鏈?zhǔn)欠聪蚱叫械摹?br/>3. “圖解法”分析DNA復(fù)制相關(guān)計(jì)算
（1）將含有15N的DNA分子放在含有14N的培養(yǎng)液中連續(xù)復(fù)制n次，則：
①子代DNA共2n個(gè)
鏈共2n＋1條
②脫氧核苷酸
（2）DNA分子復(fù)制過(guò)程中消耗的脫氧核苷酸數(shù)
①若親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個(gè)，經(jīng)過(guò)n次復(fù)制需要消耗該種
脫氧核苷酸數(shù)為 。
②第n次復(fù)制需要消耗該種脫氧核苷酸數(shù)為 。
m·（2n－1）　
m·2n－1　
1. （必修2 P55正文）單個(gè)脫氧核苷酸在DNA酶的作用下連接合成新的子
鏈。 （　×?。?br/>2. （必修2 P55正文）DNA復(fù)制時(shí)，嚴(yán)格遵循A—U、C—G的堿基互補(bǔ)配
對(duì)原則。 （　×　）
3. （必修2 P55正文）生物體內(nèi)的DNA常與蛋白質(zhì)結(jié)合，以DNA—蛋白質(zhì)
復(fù)合物的形式存在。若復(fù)合物中的某蛋白質(zhì)參與DNA復(fù)制，則該蛋白質(zhì)一
定是DNA聚合酶。 （　×?。?br/>提示：該蛋白質(zhì)也有可能是解旋酶。
×
×
×
4. （必修2 P56正文）DNA中氫鍵全部斷裂后，以?xún)蓷l母鏈為模板各合成
一條子鏈。 （　×?。?br/>提示：DNA復(fù)制是一個(gè)邊解旋邊復(fù)制的過(guò)程，而非完全解開(kāi)后再?gòu)?fù)制。
×
1. 某生物興趣小組將大腸桿菌在含15N的培養(yǎng)基中繁殖數(shù)代后，使大腸桿
菌DNA的含氮堿基都含有15N。然后再將其轉(zhuǎn)入含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，提
取親代及子代的DNA，離心分離，如圖①～⑤為可能的結(jié)果。下列有關(guān)敘
述錯(cuò)誤的是（　?。?br/>A. 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，所使用的研究方法是同位素標(biāo)記法、密度梯度離心法
B. 根據(jù)含14N或15N的DNA離心后的位置，⑤為親代、②為子一代
C. 若出現(xiàn)圖中③的結(jié)果（帶寬比3∶1），則親代DNA進(jìn)行了3次復(fù)制
D. 若將DNA處理成單鏈后再離心，也可以證明DNA的復(fù)制為半保留復(fù)制
√
解析：　驗(yàn)證DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要用到同位素標(biāo)記法和密度
梯度離心法，A正確。根據(jù)題干信息，親代DNA的含氮堿基都含有15N，離
心后屬于重帶，即圖中⑤，再將其轉(zhuǎn)入含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，形成的子一
代DNA一條鏈?zhǔn)?5N，一條鏈?zhǔn)?4N，離心后屬于中帶，即圖中②，B正
確。親代DNA進(jìn)行3次復(fù)制，形成了8個(gè)DNA，其中2個(gè)DNA一條鏈?zhǔn)?5N，
一條鏈?zhǔn)?4N，另外6個(gè)DNA兩條鏈都是14N，離心后會(huì)出現(xiàn)圖中③的結(jié)果
（帶寬比3∶1），C正確。一個(gè)DNA分子形成兩個(gè)DNA分子，如果是全保
留復(fù)制，其中一個(gè)是親代的DNA分子，而另一個(gè)則是新形成的DNA分子，
DNA處理成單鏈后再離心，出現(xiàn)重帶和輕帶，帶寬比為1∶1；如果是半保留復(fù)制，則新形成的兩個(gè)DNA分子，一條鏈?zhǔn)?5N，一條鏈?zhǔn)?4N，DNA處理成單鏈后再離心，也會(huì)出現(xiàn)重帶和輕帶，帶寬比為1∶1，無(wú)法證明DNA的復(fù)制為半保留復(fù)制，D錯(cuò)誤。
2. （2025·河北高三大聯(lián)考）細(xì)胞中DNA分子復(fù)制時(shí)，在解旋酶的作用下
DNA雙鏈解開(kāi)，DNA單鏈結(jié)合蛋白與解旋后的DNA單鏈結(jié)合，使單鏈呈
伸展?fàn)顟B(tài)而有利于復(fù)制。如圖是原核細(xì)胞中
DNA復(fù)制過(guò)程的DNA單鏈結(jié)合蛋白示意圖。
下列有關(guān)分析正確的是（　　）
A. 在真核細(xì)胞中，分裂間期DNA復(fù)制與染色體復(fù)制是分別獨(dú)立進(jìn)行的
B. DNA是邊解旋邊復(fù)制，兩條子鏈的合成都是連續(xù)的
C. DNA能準(zhǔn)確復(fù)制的原因是具有獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)
D. DNA單鏈結(jié)合蛋白能防止解旋的DNA單鏈重新配對(duì)
√
解析： 　真核細(xì)胞中DNA復(fù)制與染色體復(fù)制是同步進(jìn)行的，A錯(cuò)誤；DNA分子的兩條鏈?zhǔn)欠聪蚱叫械?，從題圖可以看出，在復(fù)制的過(guò)程中，其中一條子鏈的形成是不連續(xù)的，B錯(cuò)誤；DNA能準(zhǔn)確復(fù)制的原因是雙螺旋結(jié)構(gòu)提供了精確的模板，復(fù)制過(guò)程遵循了堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，C錯(cuò)誤；DNA單鏈結(jié)合蛋白與解旋后的DNA單鏈結(jié)合，可避免兩條單鏈間相互配對(duì)而復(fù)旋，D正確。
題后歸納
DNA復(fù)制的半不連續(xù)性
　　DNA兩條鏈反向平行，一條鏈為5'→3'，另一條鏈為3'→5'，DNA子鏈
的合成方向只能是5'→3'，故DNA復(fù)制時(shí)，以3'→5'鏈為模板時(shí)，子鏈可以
沿5'→3'方向連續(xù)復(fù)制；以另一條鏈為模板時(shí)，每解旋至足夠長(zhǎng)度，子鏈再
沿5'→3'方向復(fù)制，復(fù)制合成的DNA片段，再通過(guò)DNA連接酶連接起來(lái)。
3. （2025·山西呂梁模擬）如圖表示大腸桿菌質(zhì)粒DNA的復(fù)制過(guò)程，其中
復(fù)制叉是DNA復(fù)制時(shí)在DNA鏈上形成的Y型結(jié)構(gòu)。若該細(xì)菌的質(zhì)粒DNA含
有的堿基數(shù)目為m，胸腺嘧啶數(shù)目為a，下列敘述錯(cuò)誤的是（　?。?br/>A. 該DNA復(fù)制的特點(diǎn)為邊解旋邊復(fù)制、雙向復(fù)制
B. 該過(guò)程需要解旋酶和DNA酶的參與，且兩種酶發(fā)
揮作用時(shí)均消耗ATP
C. 該DNA復(fù)制n次，消耗鳥(niǎo)嘌呤脫氧核苷酸的數(shù)目為
（2n－1）×（m/2－a）
D. 該DNA復(fù)制一次，共形成m個(gè)磷酸二酯鍵
√
解析：　據(jù)題圖分析，圖中有兩個(gè)復(fù)制叉，部分解旋后開(kāi)始進(jìn)行復(fù)制，
體現(xiàn)該DNA復(fù)制過(guò)程的特點(diǎn)是邊解旋邊復(fù)制、雙向復(fù)制，A正確；該過(guò)程
需要解旋酶和DNA聚合酶的參與，且兩種酶發(fā)揮作用時(shí)均消耗ATP，B錯(cuò)
誤；DNA分子中含有的堿基數(shù)目為m，含有T的數(shù)目為a，則一個(gè)DNA分
子中含有的堿基G數(shù)目是（m－2a）/2，因此該DNA復(fù)制n次共需要G的數(shù)
目為（2n－1）×（m－2a）/2，C正確；據(jù)題意可知，圖中DNA含有的堿
基數(shù)為m，即含有的脫氧核苷酸數(shù)為m，因?yàn)樵揇NA為環(huán)狀雙鏈分子，磷
酸二酯鍵數(shù)等于脫氧核苷酸數(shù)，因此復(fù)制過(guò)程形成2條環(huán)狀的DNA鏈，故
形成的磷酸二酯鍵個(gè)數(shù)為m，D正確。
4. （2025·河北邢臺(tái)調(diào)研）用15N標(biāo)記含有100個(gè)堿基對(duì)的DNA分子（其中
有腺嘌呤60個(gè)），該DNA分子在含14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制4次。下列有關(guān)
判斷錯(cuò)誤的是（　?。?br/>A. 含有15N的DNA分子有兩個(gè)
B. 含有14N的DNA分子占總數(shù)的7/8
C. 第4次復(fù)制消耗胞嘧啶脫氧核苷酸320個(gè)
D. 復(fù)制共產(chǎn)生16個(gè)DNA分子
√
解析：　由于DNA分子的復(fù)制是半保留復(fù)制，親代DNA分子的兩條鏈?zhǔn)?br/>終存在于子代的兩個(gè)DNA分子中，因此含有15N的DNA分子有兩個(gè)，A正
確；該DNA分子是在含14N的培養(yǎng)基中復(fù)制的，新形成的子鏈均含有14N，
故DNA分子都含14N，比例為1，B錯(cuò)誤；根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，DNA分
子中腺嘌呤有60個(gè)，則胞嘧啶有40個(gè)，第4次復(fù)制需消耗胞嘧啶脫氧核苷
酸24－1×40＝320（個(gè)），C正確；1個(gè)DNA分子經(jīng)過(guò)4次復(fù)制，共產(chǎn)生24＝
16（個(gè)）DNA分子，D正確。
02
研真題·扣教材
探究分析， 培養(yǎng)核心技能
1. （2024·浙江6月選考9題）下列關(guān)于雙鏈DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述，正確的
是（　?。?br/>A. 磷酸與脫氧核糖交替連接構(gòu)成了DNA的基本骨架
B. 雙鏈DNA中T占比越高，DNA熱變性溫度越高
C. 兩條鏈之間的氫鍵形成由DNA聚合酶催化
D. 若一條鏈的G＋C占47％，則另一條鏈的A＋T也占47％
√
解析：　DNA的外側(cè)是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(guò)氫鍵連接形成的堿基對(duì)，A正確；雙鏈DNA中G—C堿基對(duì)占
比越高，DNA熱變性溫度越高，B錯(cuò)誤；DNA聚合酶催化形成的是磷酸二
酯鍵，C錯(cuò)誤；互補(bǔ)的堿基在單鏈上所占的比例相等，若一條鏈的G＋C占
47％，則另一條鏈的G＋C也占47％，A＋T占1－47％＝53％，D錯(cuò)誤。
溯源教材
（1）DNA中的脫氧核糖與磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成了DNA的基
本骨架?！。ㄒ?jiàn)必修2 P50正文）
（2）雙鏈DNA中A—T含2個(gè)氫鍵，G—C含3個(gè)氫鍵?！。ㄒ?jiàn)必修2 P50圖3
－8）
2. （2024·河北高考4題）下列關(guān)于DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的敘述，正確的是
（　　）
A. DNA復(fù)制時(shí)，脫氧核苷酸通過(guò)氫鍵連接成子鏈
B. 復(fù)制時(shí)，解旋酶使DNA雙鏈由5'端向3'端解旋
C. 復(fù)制和轉(zhuǎn)錄時(shí)，在能量的驅(qū)動(dòng)下解旋酶將DNA雙鏈解開(kāi)
D. DNA復(fù)制合成的子鏈和轉(zhuǎn)錄合成的RNA延伸方向均為由5'端向3'端
√
解析：　DNA復(fù)制時(shí)，脫氧核苷酸通過(guò)磷酸二酯鍵連接成子鏈，A錯(cuò)
誤；復(fù)制開(kāi)始時(shí)，在細(xì)胞提供的能量的驅(qū)動(dòng)下，解旋酶將DNA雙螺旋的兩
條鏈解開(kāi)，這個(gè)過(guò)程叫作解旋，由于DNA雙鏈反向平行，故其一條鏈由5'
端向3'端解旋，另一條鏈由3'端向5'端解旋，B錯(cuò)誤；在轉(zhuǎn)錄過(guò)程中，不需
要解旋酶參與，C錯(cuò)誤；DNA復(fù)制合成的子鏈和轉(zhuǎn)錄合成的RNA延伸方向
均為由5'端向3'端，D正確。
3. （2022·廣東高考12題）λ噬菌體的線(xiàn)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(huì)自連環(huán)化（如圖所示），該線(xiàn)
性分子兩端能夠相連的主要原因是（　　）
A. 單鏈序列脫氧核苷酸數(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(duì)
D. 自連環(huán)化后兩條單鏈方向相同
√
解析：　單鏈序列脫氧核苷酸數(shù)量相等和分子骨架同為脫氧核糖與磷酸
都不是該線(xiàn)性DNA分子兩端能夠相連的原因，A、B錯(cuò)誤；據(jù)圖可知，單
鏈序列的堿基能夠互補(bǔ)配對(duì)，這是該線(xiàn)性DNA分子兩端能夠相連的主要原
因，C正確；該線(xiàn)性DNA分子自連環(huán)化后兩條單鏈方向相反，D錯(cuò)誤。
4. （2022·浙江6月選考13題）某同學(xué)欲制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，已準(zhǔn)備
了足夠的相關(guān)材料。下列敘述正確的是（　　）
A. 在制作脫氧核苷酸時(shí)，需在磷酸上連接脫氧核糖和堿基
B. 制作模型時(shí)，鳥(niǎo)嘌呤與胞嘧啶之間用2個(gè)氫鍵連接物相連
C. 制成的模型中，腺嘌呤與胞嘧啶之和等于鳥(niǎo)嘌呤和胸腺嘧啶之和
D. 制成的模型中，磷酸和脫氧核糖交替連接位于主鏈的內(nèi)側(cè)
解析：　在制作脫氧核苷酸時(shí)，需在脫氧核糖上連接堿基和磷酸，A錯(cuò)
誤；鳥(niǎo)嘌呤與胞嘧啶之間用3個(gè)氫鍵連接物相連，B錯(cuò)誤；制成的模型中，
A和T、C和G的分子數(shù)分別相等，所以A＋C的量等于T＋G的量，C正確；
磷酸和脫氧核糖交替連接位于主鏈的外側(cè)，D錯(cuò)誤。
√
（1）沃森和克里克用DNA衍射圖譜得出堿基配對(duì)方式。?。?022·廣東高
考） （　×?。?br/>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，在制作脫氧核苷酸時(shí)，需在磷酸
上連接脫氧核糖和堿基?！。?022·浙江6月選考） （　×?。?br/>提示：在制作脫氧核苷酸時(shí)，需在脫氧核糖上連接磷酸和堿基。
（3）DNA每條鏈的5'端是羥基末端。?。?021·遼寧高考） （　×?。?br/>提示：DNA每條鏈的5'端是磷酸基團(tuán)末端，3'端是羥基（—OH）末端。
×
×
×
（4）DNA分子復(fù)制時(shí)，子鏈的合成過(guò)程不需要引物參與?！。?021·遼寧
高考） （　×?。?br/>提示：子鏈的合成過(guò)程需要引物。
（5）DNA聚合酶的作用是打開(kāi)DNA雙鏈?！。?021·遼寧高考）
（　×?。?br/>提示：解旋酶的作用是打開(kāi)DNA雙鏈。
×
×
03
驗(yàn)收效·提能力
跟蹤訓(xùn)練，檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果
一、選擇題
1. （2025·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苷酸
B. 每個(gè)脫氧核糖上均連著兩個(gè)磷酸和一個(gè)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
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
√
解析：　DNA的基本單位為脫氧核苷酸，所以每個(gè)DNA分子一般都
含有四種脫氧核苷酸，A錯(cuò)誤；DNA分子每條鏈的3'端只連著一個(gè)磷
酸，B錯(cuò)誤；一分子脫氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脫氧核糖和一分
子含氮堿基組成，所以每個(gè)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(duì)時(shí)，遵循堿基互補(bǔ)
配對(duì)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(cuò)誤。
1
2
3
4
5
6
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2. （2025·青海西寧五校期末聯(lián)考）下列關(guān)于細(xì)胞核中DNA復(fù)制的敘述，
錯(cuò)誤的是（　　）
A. DNA復(fù)制發(fā)生在細(xì)胞分裂前的間期
B. DNA復(fù)制的方式為半保留復(fù)制
C. DNA復(fù)制過(guò)程需要核糖核苷酸、酶和ATP等
D. DNA復(fù)制過(guò)程中，解旋和復(fù)制是同時(shí)進(jìn)行的
解析：　對(duì)于細(xì)胞核中的DNA而言，DNA分子復(fù)制發(fā)生在有絲分裂前的
間期和減數(shù)分裂前的間期，A正確；DNA分子的復(fù)制方式為半保留復(fù)制，
B正確；DNA分子的復(fù)制過(guò)程需要能量（ATP）、酶、4種游離的脫氧核苷
酸等，C錯(cuò)誤；DNA分子復(fù)制是一個(gè)邊解旋邊復(fù)制的過(guò)程，D正確。
√
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3. （2025·河北唐山高三一模）某同學(xué)欲制作長(zhǎng)度為5個(gè)堿基對(duì)、內(nèi)含2個(gè)
腺嘌呤的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（　?。?br/>A. 需要準(zhǔn)備18個(gè)脫氧核糖和磷酸之間的連接物
B. 需要準(zhǔn)備13個(gè)堿基之間的連接物
C. 能搭建出45種不同的DNA分子模型
D. 制成的模型中兩條脫氧核苷酸鏈反向平行
√
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解析：　5個(gè)堿基對(duì)即是10個(gè)脫氧核苷酸，10個(gè)脫氧核苷酸需要10個(gè)脫氧
核糖和磷酸之間的連接物，而脫氧核苷酸之間連接時(shí)（脫氧核糖與磷酸連
接）需要8個(gè)連接物（形成2條脫氧核苷酸鏈），則共需要準(zhǔn)備18個(gè)脫氧核
糖和磷酸之間的連接物，A正確；堿基之間的連接物即氫鍵，2個(gè)腺嘌呤和
2個(gè)胸腺嘧啶之間配對(duì)共需要4個(gè)氫鍵，剩余3個(gè)堿基對(duì)含有3個(gè)鳥(niǎo)嘌呤，每
個(gè)鳥(niǎo)嘌呤和胞嘧啶之間有3個(gè)氫鍵，即這3個(gè)堿基對(duì)之間有9個(gè)氫鍵，則共
需要準(zhǔn)備13個(gè)堿基之間的連接物，B正確；由于含有2個(gè)腺嘌呤，則能搭建
出的DNA分子模型小于45種，C錯(cuò)誤；DNA分子兩條鏈反向平行，故制成
的模型中兩條脫氧核苷酸鏈反向平行，D正確。
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4. （2025·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(gè)比值的敘述中不正確的是
（　?。?br/>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
√
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解析：　G與C之間通過(guò)三個(gè)氫鍵相連，A與T之間通過(guò)兩個(gè)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）＝b＝1，堿基序列不同的雙鏈DNA分子，
b值相同，C錯(cuò)誤，D正確。
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5. （2025·江蘇南京市模擬）科學(xué)家在人體快速分裂的細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了DNA
的四螺旋結(jié)構(gòu)，形成該結(jié)構(gòu)的DNA單鏈中富含G，每4個(gè)G之間通過(guò)氫鍵等
形成一個(gè)正方形的“G4平面”，繼而形成立體的“G四聯(lián)體螺旋結(jié)構(gòu)”
（如圖）。下列敘述不正確的是（　　）
A. 組成該結(jié)構(gòu)的基本單位為脫氧核糖核苷酸
B. 用DNA解旋酶可以打開(kāi)該結(jié)構(gòu)中的氫鍵
C. 每個(gè)G四聯(lián)體螺旋結(jié)構(gòu)中含有一個(gè)游離的磷酸基團(tuán)
D. 該結(jié)構(gòu)中（A＋G）/（T＋C）的值與雙鏈DNA中相等
√
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解析：　DNA的基本單位是四種脫氧核苷酸，A正確；由圖可知DNA的
四螺旋結(jié)構(gòu)是由DNA單鏈螺旋而成，用DNA解旋酶可以打開(kāi)該結(jié)構(gòu)的氫
鍵，B正確；DNA分子中“G四聯(lián)體螺旋結(jié)構(gòu)”是一條單鏈形成的，該結(jié)
構(gòu)中含有一個(gè)游離的磷酸基團(tuán)，C正確；DNA雙螺旋中A＝T、C＝G，所
以（A＋G）/（T＋C）的值始終等于1，而該結(jié)構(gòu)只有一條DNA單鏈，所
以其中（A＋G）/（T＋C）的值不確定，D錯(cuò)誤。
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6. （2025·山東菏澤模擬）DNA聚合酶不能從頭合成DNA，只能從3'端延
伸DNA鏈，因此在復(fù)制過(guò)程中需要RNA引物，如圖表示DNA復(fù)制過(guò)程。下
列相關(guān)分析錯(cuò)誤的是（　?。?br/>A. DNA復(fù)制時(shí)存在A、U堿基配對(duì)現(xiàn)象
B. DNA復(fù)制是多種酶參與的物質(zhì)合成過(guò)程
C. 兩條子鏈延伸的方向都是由5'端到3'端
D. DNA聚合酶與DNA連接酶的底物相同
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解析：　由于DNA復(fù)制過(guò)程中需要RNA引物，所以在復(fù)制時(shí)存在A、U堿
基配對(duì)現(xiàn)象，A正確；DNA復(fù)制是解旋酶、DNA聚合酶等多種酶參與的物
質(zhì)合成過(guò)程，B正確；DNA分子的2條鏈?zhǔn)欠聪蚱叫械?，子鏈合成依?jù)堿基
互補(bǔ)配對(duì)原則，在DNA聚合酶作用下合成的，其合成方向是從子鏈5'端向
3'端延伸，C正確；DNA聚合酶與DNA連接酶的底物不同，前者作用于單
個(gè)脫氧核苷酸，而后者作用于DNA片段，D錯(cuò)誤。
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7. （2025·湖南株洲高三質(zhì)檢）幾個(gè)基因共用一段DNA序列的情況，稱(chēng)為
基因重疊。基因重疊現(xiàn)象在病毒、細(xì)菌和果蠅中均有發(fā)現(xiàn)。以下推測(cè)錯(cuò)誤
的是（　　）
A. 重疊基因能更有效地利用DNA的遺傳信息
B. 重疊基因的嘌呤堿基數(shù)與嘧啶堿基數(shù)相等
C. 基因A、B的轉(zhuǎn)錄是各自獨(dú)立進(jìn)行的
D. 重疊基因在基因A、B中指導(dǎo)合成的氨基酸序列完全相同
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解析：　基因是一段有遺傳效應(yīng)的DNA片段，重疊基因能更有效地利用
DNA的遺傳信息，A正確；根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，A＝T，G＝C，重疊
基因的嘌呤堿基數(shù)與嘧啶堿基數(shù)相等，B正確；轉(zhuǎn)錄是以基因的一條鏈為
模板合成RNA的過(guò)程，基因A、B的轉(zhuǎn)錄是各自獨(dú)立進(jìn)行的，C正確；重疊
基因在基因A、B中可能模板鏈不同，因此指導(dǎo)合成的氨基酸序列不一定完
全相同，D錯(cuò)誤。
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8. （2025·河北衡水高三考試）真核生物的DNA分子中有多個(gè)復(fù)制起始位
點(diǎn)，可以大大提高DNA復(fù)制速率。某科研團(tuán)隊(duì)通過(guò)研究揭示了一種精細(xì)的
DNA復(fù)制起始位點(diǎn)的識(shí)別調(diào)控機(jī)制。下列敘述正確的是（　?。?br/>A. DNA復(fù)制起始位點(diǎn)是解旋酶與DNA的初始結(jié)合位點(diǎn)
B. DNA的兩條鏈在復(fù)制起始位點(diǎn)解旋后都可以作為轉(zhuǎn)錄的模板
C. DNA復(fù)制時(shí)只能從復(fù)制起始位點(diǎn)開(kāi)始同時(shí)向同一個(gè)方向進(jìn)行
D. 將外源的尿嘧啶類(lèi)似物摻入到新合成的DNA鏈中可鑒定復(fù)制起始位點(diǎn)
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解析：　DNA解旋成單鏈之后才能開(kāi)始復(fù)制，而解旋酶的作用是使DNA雙鏈中氫鍵打開(kāi)，因此，DNA復(fù)制起始位點(diǎn)是解旋酶與DNA的初始結(jié)合位點(diǎn)，A正確；轉(zhuǎn)錄是以DNA的一條鏈為模板進(jìn)行的，B錯(cuò)誤；DNA復(fù)制時(shí)可能從復(fù)制起始位點(diǎn)開(kāi)始同時(shí)向兩個(gè)方向進(jìn)行，而且表現(xiàn)為多起點(diǎn)復(fù)制，進(jìn)而提高了DNA分子的合成效率，C錯(cuò)誤；尿嘧啶不是組成DNA的堿基，故不能將其類(lèi)似物摻入到新合成的DNA鏈中鑒定復(fù)制起始位點(diǎn)，D錯(cuò)誤。
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9. （2025·黑龍江大慶市質(zhì)檢）如圖為生物體內(nèi)常見(jiàn)的兩種DNA結(jié)構(gòu)模
式：A型屬于左手螺旋，B型是沃森和克里克提出的右手螺旋。A型常見(jiàn)于
高鹽或脫水情況下；B型常見(jiàn)于生理鹽水以及92％相對(duì)濕度下。下列關(guān)于
DNA結(jié)構(gòu)的敘述，錯(cuò)誤的是（　?。?br/>A. 與A型DNA相比，B型DNA更能抗逆
B. A型DNA中的嘧啶與嘌呤的比值與B型DNA相同
C. 在一定條件下，A型DNA與B型DNA可能會(huì)相互轉(zhuǎn)變
D. A型DNA與B型DNA均由兩條反向的脫氧核苷酸鏈雙螺旋而成
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解析：　通過(guò)題干信息可知，A型DNA更能抗逆，A錯(cuò)誤；雙鏈DNA分子中嘌呤與嘧啶相等，比值都等于1，B正確；由題意可知，改變濕度和滲透壓可能會(huì)出現(xiàn)A、B型DNA的相互轉(zhuǎn)變，C正確；A型與B型DNA均由兩條反向平行的脫氧核苷酸鏈雙螺旋而成，D正確。
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二、非選擇題
10. （2025·山東濟(jì)寧模擬）如圖是DNA復(fù)制示意圖，E表示酶，α、β是新
合成的子鏈。根據(jù)資料回答問(wèn)題。
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資料1　所有已知的DNA聚合酶的合成方向都是相同的，DNA復(fù)制時(shí)，以
其中一條鏈為模板，連續(xù)合成一條子鏈（稱(chēng)為前導(dǎo)鏈）；以另一條鏈為模
板，合成子鏈片段，在DNA連接酶的作用下將子鏈片段，連接成一條完整
的子鏈（稱(chēng)為滯后鏈）。
資料2　所有已知的DNA聚合酶都不能發(fā)動(dòng)新鏈的合成，而只能催化已有
鏈的延長(zhǎng)反應(yīng)。然而RNA聚合酶則不同，它只需要DNA模板存在，就可以
合成出新的RNA鏈。
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資料3　DNA復(fù)制過(guò)程中，首先以DNA為模板合成幾個(gè)至十幾個(gè)核苷酸的
RNA引物片段，然后DNA聚合酶Ⅲ繼續(xù)在引物末端連接核苷酸使子鏈延
伸。RNA引物的消除和缺口的填補(bǔ)是由DNA聚合酶Ⅰ來(lái)完成的。
（1）圖中酶E是 ，作用于DNA分子的 。
解析：從圖上看，酶E是與DNA雙鏈結(jié)合的酶，應(yīng)該是解旋酶，作用于DNA分子的氫鍵，使DNA雙鏈打開(kāi)，分別做復(fù)制的模板。
解旋酶
氫鍵
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（2）圖中 是滯后鏈，RNA引物在其 （填“5'端”或“3'
端”）。
解析：從圖中看，α鏈?zhǔn)菑?'端開(kāi)始合成的，可以連續(xù)合成，是前導(dǎo)鏈；由于β鏈?zhǔn)且杂H代模板的5'端開(kāi)始?jí)A基互補(bǔ)配對(duì)，只能先合成子鏈片段，在DNA連接酶的作用下將子鏈片段連接成一條完整的子鏈，所以是滯后鏈，RNA引物在β鏈的5'端。
β
5'端
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（3）據(jù)資料分析，DNA復(fù)制需要 種酶?，F(xiàn)有DNA連接酶變異的溫度
敏感型大腸桿菌，其DNA連接酶僅在適當(dāng)溫度范圍內(nèi)起作用。根據(jù)資料1
提出一個(gè)證明細(xì)胞內(nèi)合成滯后鏈DNA片段的思路。

。
5
在DNA連接酶不起作
用的溫度下培養(yǎng)DNA連接酶變異的溫度敏感型大腸桿菌，一段時(shí)間后，測(cè)
其細(xì)胞內(nèi)是否有DNA片段積累
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解析： 根據(jù)資料分析，DNA復(fù)制需要5種酶：①解旋酶催化DNA打開(kāi)
雙鏈；②RNA聚合酶合成RNA引物；③DNA聚合酶Ⅲ繼續(xù)在引物末端連接
核苷酸使子鏈延伸；④DNA聚合酶Ⅰ會(huì)消除RNA引物和填補(bǔ)缺口；⑤DNA
連接酶將子鏈片段連接成完整的子鏈。DNA連接酶主要起連接滯后鏈的作
用，酶的活性受溫度的影響，若酶的活性下降，酶促反應(yīng)速率下降，滯后
鏈不能連接，就會(huì)有DNA片段的積累，故設(shè)計(jì)思路如下：在DNA連接酶不
起作用的溫度下培養(yǎng)DNA連接酶變異的溫度敏感型大腸桿菌，一段時(shí)間
后，測(cè)其細(xì)胞內(nèi)是否有DNA片段積累。
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11. （2025·河南青桐鳴聯(lián)考）將SP8噬菌體的雙鏈DNA溫和加熱，兩條鏈
分離（即DNA變性），用密度梯度離心分離兩條鏈，見(jiàn)如圖。用SP8噬菌
體感染枯草桿菌細(xì)胞后提取RNA（圖中c），分別與分離的SP8噬菌體DNA
單鏈混合。SP8噬菌體的DNA分子由兩條堿基組成很不平均的鏈構(gòu)成。示
意圖如下：
CGCTATAGCGTTT a
GCGATATCGCAAA b
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（1）SP8噬菌體雙鏈DNA中嘌呤與嘧啶量的關(guān)系可用簡(jiǎn)式表示為
，其中a鏈的嘌呤與嘧啶量的關(guān)系可用文字表示為
。
解析：雙鏈DNA中，嘌呤堿基總數(shù)等于嘧啶堿基總數(shù)，由圖可知，a鏈的嘌呤少于嘧啶，為“輕鏈”。
G＋A
＝C＋T
嘌呤少于
嘧啶
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（2）構(gòu)成a、b鏈的核苷酸由 鍵連接，a鏈與b鏈之間由
鍵連接。
解析：DNA分子單鏈上脫氧核苷酸由磷酸二酯鍵連接，兩條鏈之間由氫鍵連接。
磷酸二酯
氫
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（3）圖中顯示的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是
。
解析：實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，噬菌體DNA的b鏈與RNA分子雜交形成DNA-RNA雜合分子，不與a鏈雜交。
只與噬菌體DNA的一條鏈雜交形成DNA-
RNA雜合分子，不與另一條鏈雜交
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（4）由實(shí)驗(yàn)可知， 鏈為“重鏈”，“重鏈”的堿基組成特點(diǎn)是
， 鏈為模板鏈。
解析：由圖可知，b鏈嘌呤多于嘧啶，且b鏈密度梯度離心后位于a鏈下方，為“重鏈”。b鏈能與SP8噬菌體感染枯草桿菌細(xì)胞后提取的RNA雜交，說(shuō)明是轉(zhuǎn)錄過(guò)程中的模板鏈。
b
嘌
呤多于嘧啶
b
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（5）為什么要用SP8噬菌體感染枯草桿菌細(xì)胞后提取RNA分子？
。
解析：噬菌體是病毒，沒(méi)有自己的酶系統(tǒng)，只能在宿主細(xì)胞中復(fù)制和轉(zhuǎn)錄。
噬菌體
是病毒，沒(méi)有自己的酶系統(tǒng)，只能在宿主細(xì)胞中復(fù)制和轉(zhuǎn)錄
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謝謝觀(guān)看！

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