【备考2024】人教生物专题复习课件：第6章 遗传的分子基础 课时2 DNA分子的结构、复制及基因的本质(共96张PPT)

(共96张PPT)
第六章 遗传的分子基础
课时2 DNA分子的结构、复制及基因的本质
课标要求 核心考点 五年考情 核心素养对接
1.概述DNA分子是由四种 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.制作DNA分子双螺旋结 构模型； 3.概述DNA分子通过半保 留方式进行复制 DNA的结 构 2022：广东T12、浙江 6月T13； 2021：北京T4、广东T 5、辽宁T17； 2020：浙江7月T3 1.生命观念——结构与
功能观:掌握DNA分子
作为遗传物质所具备
的特征、DNA的结构
决定DNA的功能。
2.科学思维——构建模
型:建立DNA分子双螺
旋结构模型。
3.科学探究——实验设
计与实验结果分析:验
证DNA分子的半保留
复制方式
DNA的复 制和基因 的本质 2022：海南T11； 2021：山东T5、辽宁T 4、全国卷甲 、 浙江6月T14； 2018：海南T15、浙江 4月T22 命题分析 预测 分子的结构和复制常结合基因突变和细胞分裂过程进行命题，主
要考查DNA的结构、碱基互补配对原则、DNA复制的过程和特点。基
因的本质常与其他知识相结合进行命题，一般不单独命题。题型既有选
择题,又有非选择题。
2.预计2024年高考可能结合新情境、新名词等考查考生的科学思维和实
验探究能力
续表
考点1 DNA的结构
1.DNA双螺旋结构模型的构建
2.DNA的结构
（1）DNA是由两条单链组成的,这两条链按 __________方式盘旋成双螺旋结构。
（2）DNA中的 ________________交替连接,排列在外侧,构成基本骨架; ______
排列在内侧。
（3）两条链上的碱基通过 ______连接成碱基对,并且碱基配对具有一定规律:
_____________一定与 （胸腺嘧啶）配对, _____________一定与C（胞嘧啶）配
对。
&2& [必修2 P50图3-8]DNA的一条单链具有两个末端，有游离的磷酸基团的一端
称作 端，有羟基的一端称作 端，两条单链走向相反。一条链中游离的磷酸
基团有2个；一条链中相邻碱基通过“脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖”相连；两条链间碱
基通过氢键相连。
反向平行
脱氧核糖和磷酸
碱基
氢键
A（腺嘌呤）
（鸟嘌呤）
3.DNA的特性
4.DNA中的碱基数量的计算规律
（1）
&4&
（2）双链DNA中,某碱基的比例为两条单链相应碱基比例的平均值,如:若 ,
,则 。
（3）DNA单链中某一碱基所占比例是其在双链中所占比例的2倍，如：若 单链 ,则 双链 。
深度思考
1.DNA分子的结构具有稳定性的原因是什么
提示 外侧的脱氧核糖和磷酸交替排列的方式稳定不变,内侧碱基配对方式稳定不变。
2.蛋白质分子和DNA分子的多样性都与其空间结构相关吗？为什么？
提示 不都是。蛋白质分子的多样性与其空间结构密切相关，但DNA是规则的双螺旋结构，其多样性与空间结构无关，而与组成DNA的碱基数量和序列有关。
3.如图表示DNA分子的局部结构示意图。（1）（3）用序号回答问题：
（1）DNA的初步水解产物和彻底水解产物分别是什么？
提示 DNA初步水解的产物是4种脱氧核苷酸，即④；彻底水解的产物是磷酸、脱氧核糖和4种含氮碱基，即③①②。
（2）该DNA片段中A链的碱基序列是什么？
提示 。
（3）解旋酶和DNA聚合酶分别作用的键是什么？
提示 解旋酶作用于氢键，DNA聚合酶形成磷酸二酯键，分别对应⑤、⑦。
4.DNA只含有4种脱氧核苷酸,能够储存足够量的遗传信息的原因是什么？
提示 构成DNA的4种脱氧核苷酸的数目成千上万,脱氧核苷酸的排列顺序千差万别。
1.双链DNA分子中嘌呤数一定等于嘧啶数。( )
√
2.沃森和克里克研究DNA分子的结构时，运用了构建数学模型的方法。( )
×
3.嘌呤碱基与嘧啶碱基的结合保证了DNA分子空间结构的相对稳定。( )
√
4.DNA分子中的每个磷酸均连接着一个脱氧核糖。( )
×
5.DNA分子中一条脱氧核苷酸链上的碱基是通过氢键连接的。( )
×
6.相对分子质量大小相同、碱基含量相同的核酸分子所携带的遗传信息一定相同。
( )
×
7.DNA中 的值越大，该分子结构稳定性越低。( )
√
8.DNA的多样性是指一个DNA分子上有许多个基因。( )
×
9.[2022河北，T8D]双螺旋模型的碱基互补配对原则解释了DNA分子具有稳定的直径。
( )
√
10.[2021广东，T5改编]富兰克林等拍摄的DNA分子 射线衍射图谱、查哥夫发现的
DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等，为DNA双螺旋结构模型构建提供了主要依据。
( )
√
命题点1 DNA分子的结构
1.[2022浙江6月]某同学欲制作DNA双螺旋结构模型，已准备了足够的相关材料。下
列叙述正确的是( )
A.在制作脱氧核苷酸时，需在磷酸上连接脱氧核糖和碱基
B.制作模型时，鸟嘌呤与胞嘧啶之间用2个氢键连接物相连
C.制成的模型中，腺嘌呤与胞嘧啶之和等于鸟嘌呤和胸腺嘧啶之和
D.制成的模型中，磷酸和脱氧核糖交替连接位于主链的内侧
C
[解析] 在制作脱氧核苷酸时，需在脱氧核糖上连接碱基和磷酸，A错误；鸟嘌呤与胞嘧啶之间用3个氢键连接物相连，B错误；制成的模型中，A和 、C和 的数量分别相等,所以 的量等于 的量，C正确；磷酸和脱氧核糖交替连接位于主链的外侧，D错误。
[设问拓展型]该题干条件不改变的情况下，下列叙述正确的是( )
A.制成的模型中，连接相邻两个碱基的键都是氢键
B.制作模型时，两条脱氧核苷酸链之间的碱基通过磷酸二酯键相连
C.制作脱氧核苷酸链时，相邻脱氧核苷酸的磷酸基团直接相连
D.各组DNA模型的碱基序列往往不同，反映了DNA分子的多样性
D
[解析] DNA的一条链中的相邻的碱基通过“脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖”相连，A错误；制作模型时，两条脱氧核苷酸链之间的碱基通过氢键连接，B错误；制作脱氧核苷酸链时，相邻脱氧核苷酸的磷酸基团不直接相连，而是一个脱氧核苷酸的磷酸基团与另一个脱氧核苷酸的脱氧核糖直接相连，C错误；各组DNA模型的碱基序列往往不同，反映了DNA分子的多样性，D正确。
2.[2022南京模拟]如图为某双链DNA（由甲链和乙链组
成）的局部结构简图，图中数字①～⑥表示不同物质或
氢键。下列叙述正确的是( )
D
A.图中①为腺嘌呤，②为胸腺嘧啶，①②通过氢键连接
B.图中⑤为氢键，且③与④可为 碱基对或
碱基对
C.图中⑥为磷酸基团，此DNA中每个脱氧核糖均连2个
磷酸基团
D.甲链、乙链反向平行，每条链中游离磷酸基团那一端
称作 端
[解析] 图中①为腺嘌呤，②为胸腺嘧啶，①②通过“脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖”连接，A错误；DNA分子中，碱基对A与 之间有2个氢键相连， 与C之间有3个氢键相连，图中⑤为氢键，③和④之间有3个氢键，说明③与④为 碱基对，B错误；图中⑥为磷酸基团，此DNA中的脱氧核糖连1个或2个磷酸基团，C错误；甲链、乙链反向平行，每条链中游离磷酸基团那一端称作 端，D正确。
通性通法
“三看法”判断DNA结构
命题点2 DNA结构的相关计算
3.[2021北京]酵母菌的DNA中碱基A约占 ，关于酵母菌核酸的叙述错误的是
( )
A.DNA复制后 约占 B.DNA中 约占
C.DNA中 D.RNA中 约占
D
[解析] DNA的复制方式为半保留复制，且遵循碱基互补配对原则，故DNA复制后碱
基A所占比例不变，即子代DNA分子中A也约占 ，A正确；根据碱基互补配对原
则，双链DNA中， ， ，A约占 ，则C约占
，B正确；双链DNA中， ， ，
，C正确；RNA是以DNA中的一条链为模板按照碱基互补配对
原则形成的，由于模板链中A所占比例未知，故不能确定RNA中 所占比例，D错误。
4.[2022南昌模拟]对双链DNA分子的叙述错误的是( )
A.若一条链上 和 的数目相等，则另一条链上 和 的数目也相等
B.若一条链上 的数目为 的2倍，则另一条链上 的数目为 的
C.若一条链的 ，则另一条链上相应碱基比为4：3：2：1
D.若一条链的 ，则另一条链的
C
[解析] 若一条链上A和 的数目相等，根据碱基互补配对原则，则另一条链中A和
的数目也相等，A正确；若一条链上 的数目为C的2倍，根据碱基互补配对原则，
则另一条链上C的数目为 的2倍，即 的数目为C的 倍，B正确；若一条链的
，根据碱基互补配对原则，则另一条链相应碱基比为 ，
C错误；若一条链的 ，则另一条链的 ，D正确。
考点2 DNA的复制和基因的本质
1.假说—演绎法分析DNA半保留复制的实验证据
2.DNA的复制
3.图解法分析DNA复制的相关计算
（1）将一个双链均被 标记的DNA分子放在只含有 的培养基上培养，复制
次，则
含 的DNA分子： ___个
只含 的DNA分子： ___个
含 的DNA分子： ____个
只含 的DNA分子： _______个
含 的脱氧核苷酸链: ___条
含 的脱氧核苷酸链： _________条






子代DNA共 个
脱氧核苷酸链共 条
（2）DNA复制中消耗的脱氧核苷酸数,若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸 个:
①经过 次复制需要消耗游离的该种脱氧核苷酸数为 ____________。
②第 次复制所需游离的该种脱氧核苷酸数为 _________。
&8& 在DNA复制的相关计算中，要注意碱基的数目单位是“对”还是“个”。另外,还要看清是“DNA分子数”还是“链数”,“含”还是“只含”等关键词,以免掉进陷阱。


4.染色体、DNA、基因和脱氧核苷酸之间的关系
&10& （1）对于RNA病毒来说，基因是有遗传效应的RNA片段。
（2）基因是一段DNA，但一段DNA不一定是基因。
深度思考
1.DNA能够准确复制的原因是什么？
提示 DNA独特的双螺旋结构,为复制提供了精确的模板;通过碱基互补配对,保证了复制能够准确地进行。
2.蛙的红细胞和哺乳动物成熟的红细胞,是否都能进行DNA的复制过程
提示 否。蛙的红细胞进行无丝分裂,可进行DNA分子的复制;哺乳动物成熟的红细胞已丧失细胞核,也无各种细胞器,不能进行DNA分子的复制。
3.DNA的复制对生物体有重要影响，影响DNA复制的外界条件可能有哪些？
提示 在DNA复制的过程中,需要酶的催化和ATP供能,凡是影响酶活性的因素、影响细胞呼吸的因素,都会影响DNA的复制。
4.据图思考：生物细胞内所有的DNA聚合酶都只能催化
方向的延伸，但是DNA的两条链是反向平行的，那
么DNA的两条链是如何同时作为模板合成其互补链的呢？
DNA复制还需要什么酶？
提示 DNA复制过程中，当以 链为模板时，DNA聚合酶可以沿 方向连续合
成新的互补链（称为前导链）；以 链为模板时，DNA聚合酶也是沿 方向合
成新链片段，但是与前导链的合成方向相反，最终合成的互补链（称为后随链）实
际上是由许多沿 方向合成的DNA片段连接起来的。DNA复制还需要解旋酶
等的参与。
5.有丝分裂前的间期和减数分裂前的间期进行DNA的复制，那么不进行细胞分裂的细胞中，还会发生DNA的复制吗？
提示 会发生DNA的复制。叶绿体和线粒体之中也含有DNA,它们自我复制增殖的时候会进行DNA的自我复制,但细胞此时不一定处于分裂状态。
6.DNA复制形成的两个子代DNA上对应片段中基因是否相同 两个子代DNA将于何时分开
提示 在不产生错误的情况下，DNA复制产生的两个子代DNA分子应完全相同。两个子代DNA分子于有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂时,随两条姐妹染色单体的分离而分开,分别进入两个子细胞中。
1.植物细胞的线粒体和叶绿体中均可发生DNA的复制。( )
√
2.解旋酶破坏碱基对间的氢键，DNA聚合酶催化形成磷酸二酯键。( )
√
3.DNA分子复制时，解旋酶与DNA聚合酶不能同时发挥作用。( )
×
4.DNA中氢键全部断裂后，以两条母链为模板各合成一条子链。( )
×
5.单个脱氧核苷酸在DNA聚合酶的作用下相互连接合成新的子链。( )
×
（提示 DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸加到已有的DNA片段的 端）
6.DNA复制时,严格遵循 、 的碱基互补配对原则,并且新合成的DNA分子
中两条链均是新合成的。( )
×
7.DNA分子上有基因，基因都在染色体上。( )
×
8.细胞中DNA的碱基对数等于所有基因的碱基对数之和。( )
×
命题点1 DNA复制的过程分析
1.[2021辽宁]下列有关细胞内的DNA及其复制过程的叙述，正确的是( )
A.子链延伸时游离的脱氧核苷酸添加到 端
B.子链的合成过程不需要引物参与
C.DNA每条链的 端是羟基末端
D.DNA聚合酶的作用是打开DNA双链
A
[解析] 在DNA复制过程中，DNA聚合酶从引物的 端延伸子链，即子链延伸时游离的脱氧核苷酸添加到 端，A正确；DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，而只能从 端延伸DNA链，因此，子链的合成过程需要引物参与，B错误；通常将DNA的羟基末端称为 端，而磷酸基团的末端称为 端，C错误；细胞内的DNA进行复制时需解旋酶打开DNA双链，DNA聚合酶的作用是催化合成DNA子链，D错误。
2.[2023辽宁六校联考]大肠杆菌质粒是一种环状DNA，如图表示质粒DNA复制过程，
其中复制叉是DNA复制时在DNA链上形成的“ ”形结构。相关叙述错误的是( )
B
A.大肠杆菌质粒分子中磷酸基团、碱基、脱氧核糖的数量比为1：1：1
B.子链的延伸需要核糖核苷酸为原料、DNA聚合酶催化
C.复制叉的形成离不开解旋酶的参与，需要消耗能量
D.根据图示，质粒DNA复制具有单起点、双向复制的特点
[解析] 大肠杆菌质粒是环状DNA，其基本单位是脱氧核糖核苷酸，由一分子磷酸基团、一分子碱基和一分子脱氧核糖组成，故磷酸基团、碱基、脱氧核糖的数量比为 ，A正确；图示为DNA复制，因而原料是四种脱氧核糖核苷酸，B错误；根据质粒DNA的复制图，复制叉是DNA复制延伸处的“ ”形结构，表示DNA正在复制，所以离不开解旋酶，还要消耗能量，C正确；从图示质粒DNA的复制过程可以看出，质粒DNA是单起点的双向复制，D正确。
[设问拓展型]（1）根据复制叉的数量可推测__________的数量。
复制起点
[解析] DNA分子通常呈规则的双螺旋结构，DNA复制开始时首先必须解旋，从而在复制起点位置形成复制叉。因此，研究中可以根据复制叉的数量推测复制起点的数量。
（2）一般来讲，原核生物每个DNA只有一个复制起点，真核细胞内DNA分子复制
是多起点、双向进行的，其意义是________________。
提高复制的效率
[解析] 真核细胞内DNA分子复制是多起点、双向进行的，其意义是提高复制的效率。
命题点2 DNA复制的相关计算
3.[2021海南]已知 溴尿嘧啶 可与碱基A或 配对。大肠杆菌DNA上某个碱基
位点已由 转变为 ，要使该位点由 转变为 ，则该位点所在
的DNA至少需要复制的次数是( )
A. B. C. D.
B
[解析] 根据题意可知， 既可以与碱基A配对，又可以和碱基 配对，又知大肠杆
菌DNA上某个碱基位点已由 转变为 ，则该位点所在的DNA复制一次，
该位点可能会变为 ，再复制一次，该位点可能会变为 ，即该位点所在
的DNA至少需要复制2次才能使该位点由 转变为 ，B正确。
[条件改变型]已知 溴尿嘧啶 可与碱基A或 配对，酵母菌的某DNA中碱基
A占 。第一次复制后该DNA上某个碱基位点已由 转变为 。下列相
关叙述正确的是( )
A.突变前酵母菌DNA的两条链中， 所占的比例均为
B. 掺入DNA复制，可能使子代DNA分子结构的稳定性降低
C. 转变为 的过程中，该位点复制至少需要2个胞嘧啶
D.复制 次后，DNA分子中嘌呤数与嘧啶数仍然相等
D
[解析] DNA分子中， 、 ，由题可知突变前酵母菌DNA碱基A占 ，
故 所占比例 ，A错误；若 掺入DNA复制，可能
使DNA分子某位点上发生碱基对 到 的替换， 之间有3个氢键，因
此DNA分子的稳定性会增强，B错误； 第一次复制可能出现 ，第二次
复制可能出现 ， 转变为 的过程中最少只需要1个胞嘧啶，C错误；
根据碱基互补配对原则可知，复制 次后，DNA分子中嘌呤数仍等于嘧啶数，D正
确。
4.[2022哈尔滨检测]用 标记含有100个碱基对的DNA分子，其中有胞嘧啶60个，
该DNA分子在 的培养基中连续复制5次。下列有关判断错误的是( )
A.含有 的DNA分子有2个
B.只含有 的DNA分子占
C.复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸1 280个
D.复制第四次时需胞嘧啶脱氧核苷酸480个
C
[解析] DNA复制为半保留复制，不管复制几次，形成的子代DNA中都有2个DNA分
子保留了亲代DNA的一条母链，故最终有2个子代DNA含 ，A正确；一个DNA分
子复制5次会产生 （即32）个子代DNA，由于DNA分子是半保留复制，最终只有
2个子代DNA各含1条 链，1条 链，其余30个DNA都只含 ，故只含有
的DNA分子占 ，B正确；该DNA有200个碱基，其中 个，
则 个，故复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸数
（个），C错误；复制第四次时需胞嘧啶脱氧核苷酸数 （个），
D正确。
命题点3 DNA复制方式的实验探究
5.[2022海南]科学家曾提出DNA复制方式的三种假说：全保留复制、半保留复制和分
散复制（图1）。对此假说，科学家以大肠杆菌为实验材料，进行了如下实验（图
2）。下列有关叙述正确的是( )
图1
图2
A.第一代细菌DNA离心后，试管中出现1条中带，说明DNA复制方式一定是半保留复制
B.第二代细菌DNA离心后，试管中出现1条中带和1条轻带，说明DNA复制方式一定是全保留复制
C.结合第一代和第二代细菌DNA的离心结果，说明DNA复制方式一定是分散复制
D.若DNA复制方式是半保留复制，继续培养至第三代，细菌DNA离心后试管中会出现1条中带和1条轻带
√
[解析] （1）如果DNA的复制方式为全保留复制，则一个亲代 分子在含
的培养液中复制1次后，形成的两个子代DNA分子为 和
，离心后,试管中出现一条轻带、一条重带；如果DNA的复制方式为半
保留复制，则一个亲代 分子在含 的培养液中复制1次后,形成的
两个子代DNA分子都是 ，离心后,试管中出现一条中带；如果DNA的复
制方式为分散复制，则一个亲代 分子在含 的培养液中复制1次
后,形成的子代DNA分子离心后,试管中出现一条中带。（2）如果DNA的复制方式为全
保留复制,则一个亲代 分子在含 的培养液中复制2次后，得到的4
个DNA分子中，其中一个是 ，另外3个是 ,离心后,试管中
出现一条重带、一条轻带；如果DNA的复制方式为半保留复制，则一个亲代
分子在含 的培养液中复制2次后，得到
的4个DNA分子中，其中2个DNA分子是 ，另外2个DNA分子是
，离心后，试管中出现一条中带、一条轻带；如果DNA的复制方式
为分散复制，则一个亲代 分子在含 的培养液中复制2次后，
得到的4个DNA分子离心后，试管中只有一条中带。第一代细菌DNA离心后，试管
中出现1条中带，说明DNA复制方式一定不是全保留复制,可能为半保留复制或分散
复制，A错误；若DNA复制方式为全保留复制,则第二代细菌DNA离心后，试管中会
出现1条重带和1条轻带，与题图信息不符，B错误；若DNA复制方式为分散复制，
则第一代和第二代细菌DNA离心后，试管中只出现1条中带，与题图信息不符，C错
误；若DNA复制方式为半保留复制，继续培养至第三代,得到的8个子代DNA分子离
心后,试管中会出现1条中带和1条轻带,D正确。
命题点4 基因的概念及其与DNA的关系分析
6.[2022石家庄检测]下列关于真核生物中染色体、DNA、基因、核苷酸的说法，错误
的是( )
A.一个基因含有许多个核苷酸，基因的特异性由核苷酸特定的排列顺序决定
B.基因通常是有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子上可含有成百上千个基因
C.染色体是DNA的主要载体，一条染色体上含有1个或2个DNA分子
D.在DNA结构中，与脱氧核糖直接相连的一般是一个磷酸基团和一个碱基
D
[解析] 一个基因含有许多个核苷酸，基因的特异性由核苷酸特定的排列顺序决定，A正确；基因通常是有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子上可含有成百上千个基因，B正确；染色体是DNA的主要载体，一条染色体上含有1个（染色体复制之前和着丝粒分裂之后）或2个（染色体复制之后，着丝粒分裂之前）DNA分子，C正确；在DNA结构中，与脱氧核糖直接相连的一般是两个磷酸基团和一个碱基，每条链只有 端的脱氧核糖与一个磷酸基团和一个碱基相连，D错误。
7.[2023赣州检测]如图表示果蝇某染色体上的几
个基因。下列相关叙述正确的是( )
B
A.图示DNA上有多个基因，且这些基因是相互连续的
B.图示每个基因都是有遗传效应的DNA片段
C.图示4种基因中脱氧核苷酸的种类和数量均不相同
D.图中各基因无论是显性还是隐性在个体中均表达，并表现出相应性状
[解析] 图示DNA上有多个基因，这些基因不都是相互连续的，如黄身基因和白眼基因之间有间隔，A错误；基因通常是有遗传效应的DNA片段，图示每个基因都是特定的DNA片段，有特定的遗传效应，B正确；组成基因的脱氧核苷酸的种类相同，均为4种，C错误；由于基因的选择性表达，图中基因在一个个体中不一定都表达，D错误。
1.[2022广东] 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（如图所示），该线性分子两端能够相连的主要原因是
( )
A.单链序列脱氧核苷酸数量相等 B.分子骨架同为脱氧核糖与磷酸
C.单链序列的碱基能够互补配对 D.自连环化后两条单链方向相同
C
[解析] 单链序列脱氧核苷酸数量相等和分子骨架同为脱氧核糖与磷酸都不是该线性DNA分子两端能够相连的原因，A、B错误；据图可知，单链序列的碱基能够互补配对，这是该线性DNA分子两端能够相连的主要原因，C正确；该线性DNA分子自连环化后两条单链方向相反，D错误。
2.[2021辽宁，不定项]脱氧核酶是人工合成的具有催化活性的单链DNA分子。如图为
10-23型脱氧核酶与靶RNA结合并进行定点切割的示意图。切割位点在一个未配对的
嘌呤核苷酸（图中 所示）和一个配对的嘧啶核苷酸（图中 所示）之间，图中字
母均代表由相应碱基构成的核苷酸。下列有关叙述错误的是( )
A.脱氧核酶的作用过程受温度的影响
B.图中 与两个 之间通过氢键相连
C.脱氧核酶与靶RNA之间的碱基配对方式有两种
D.利用脱氧核酶切割mRNA可以抑制基因的转录过程
[解析] 温度会影响酶的活性，脱氧核酶的作用过程受温度影响，A正确；据图可知，
图中 与其中一个 是同一条链上的核苷酸，二者之间通过磷酸二酯键相连，B错误；
据题意可知，脱氧核酶与靶RNA之间的碱基配对方式有 、 、 、
四种，C错误；利用脱氧核酶切割mRNA会影响翻译过程，D错误。
√
√
√
3.[2021山东]利用农杆菌转化法，将含有基因修饰系统的 插入到水稻细胞
的某条染色体上，在该修饰系统的作用下，一个DNA分子单链上的一个C脱去氨基
变为 ，脱氨基过程在细胞 中只发生一次。将细胞 培育成植株 。下列说法错
误的是( )
A. 的每一个细胞中都含
B. 自交，子一代中含 的植株占
C. 经 次有丝分裂后，脱氨基位点为 的细胞占
D. 经3次有丝分裂后，含 且脱氨基位点为 的细胞占
D
[解析] 在将细胞 培育成植株 的过程中，进行了有丝分裂，所以 的每一个细胞
中都含 ，A正确；结合题中信息，“ 插入到水稻细胞 的某条染色
体上”，由细胞 培育成植株 ，植株 自交，则子一代中含 的植株占 ，
B正确；结合题中信息“一个DNA分子单链上的一个C脱去氨基变为 ，脱氨基过程
在细胞 中只发生一次”可知， 经 次有丝分裂后，脱氨基位点为
的DNA分子总是一个，则含有该DNA分子的细胞占 ，C正确；结合上述分析可
知， 经3次有丝分裂后，脱氨基位点为 的细胞占 ，含 且脱氨基
位点为 的细胞占 ，D错误。
一、选择题
1.[2023贵阳模拟]1953年沃森和克里克构建了DNA双螺旋结构模型。下列有关叙述错误
的是( )
A.DNA双螺旋结构模型的构建确定了DNA是染色体的组成成分之一
B. 等于 、 等于 为构建DNA双螺旋结构模型提供了重要信息
C.DNA衍射图谱的有关数据为推算DNA分子呈螺旋结构奠定了基础
D.DNA双螺旋结构模型构建为提出DNA自我复制的假说奠定了基础
A
[解析] DNA双螺旋结构模型的构建并没有确定DNA是染色体的组成成分之一，A错误。
2.[2023哈尔滨质监]如图是DNA分子结构的部分示意图，下列说法错误的是( )
C
A.图中数字1表示磷酸基团，2表示脱氧核糖
B.图中3与4是通过氢键连接起来的
C.DNA复制时，DNA聚合酶可催化两个游离的脱氧核
苷酸连接起来
D.脱氧核苷酸中，磷酸基团和碱基分别连在脱氧核糖
的 和 上
[解析] 图中数字1表示磷酸基团，2表示脱氧核糖，A正确。图中3与4表示含氮碱基，是通过氢键连接起来的，B正确。DNA复制时，DNA聚合酶可以催化游离的脱氧核苷酸连接到DNA子链上，而不是催化两个游离的脱氧核苷酸连接起来，C错误。脱氧核苷酸中，磷酸基团连在脱氧核糖的 上，碱基连在脱氧核糖的 上，D正确。
3.[2022盐城检测]有科学家发现普遍存在于动物细胞中的磁受体基因，其编码的磁受
体蛋白质能识别外界磁场并顺应磁场方向排列，下列相关叙述正确的是( )
A.磁受体基因的骨架是由磷酸和核糖相间排列而成的
B.基因中相邻碱基之间通过一个五碳糖和一个磷酸相连
C.同位素标记该基因中的两条链，在不含同位素的培养液中经过多次复制，子代DNA中带有标记的DNA分子数目不变
D.磁受体基因复制过程中需要解旋酶和RNA聚合酶
C
[解析] 基因是有遗传效应的DNA片段，其基本骨架是由磷酸和脱氧核糖相间排列而成的，A错误；基因中相邻碱基之间通过“脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖”相连，B错误；同位素标记基因中的两条链，经过多次复制，根据DNA半保留复制特点可知，带有标记的DNA分子数目始终是2个，C正确；DNA复制过程中需要解旋酶和DNA聚合酶，而转录过程需要RNA聚合酶，D错误。
4.[2022上海普陀区质检]如图所示为某DNA复制过程的部分
图解，其中 蛋白具有解旋的功能。下列相关叙述，错误
的是( )
A
A.图中子链的延伸方向是 ，最终形成的两个DNA分子完全相同
B.DNA结合蛋白可能具有防止DNA单链重新形成双链的作用
C. 蛋白可破坏氢键，该DNA中 、 比例越高，氢键数量越多
D.DNA的复制是边解旋边复制
[解析] DNA聚合酶只能识别模板链的 端，因此子链的延伸方向是 ，A错误；DNA复制时双螺旋解开，两条母链分别充当模板链，DNA结合蛋白可能具有防止DNA单链重新形成双链的作用，B正确； 蛋白具有解旋的功能，可破坏氢键，氢键有助于DNA结构稳定， 之间有3个氢键， 之间有2个氢键，因此 、C比例越高，氢键数量越多，DNA分子越稳定，C正确；结合图示可知，DNA的复制是边解旋边复制，复制方式为半保留复制，D正确。
5.[2023江淮十校联考]DNA是主要的遗传物质，储存有大量的遗传信息，DNA分子
杂交技术可以用来比较不同种细胞生物DNA分子的差异。下列关于DNA分子的叙述
错误的是( )
A.DNA分子中的碱基排列顺序千变方化构成DNA分子的多样性
B.烟草花叶病毒侵染烟草实验证明遗传物质并不都是DNA
C.每种DNA分子的 与 比值相等， 与 的比值一般不相
等，体现了DNA的特异性
D.利用DNA分子杂交技术比较不同种生物DNA的差异，杂交带越多，说明差异越大，
亲缘关系越远
D
[解析] DNA分子具有多样性的原因是DNA分子中的碱基排列顺序千变方化，A正确；烟草花叶病毒侵染烟草实验证明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，说明遗传物质并不都是DNA，B正确；根据碱基互补配对原则，每种DNA分子的 与 比值相等， 与 的比值一般不相等，体现了DNA的特异性，C正确；利用DNA分子杂交技术比较不同种生物DNA的差异，杂交带越多，说明差异越小，亲缘关系越近，D错误。
6.[2022重庆检测]为研究DNA的复制方式，科学家将大肠杆菌先在
含 的培养基中培养若干代，使DNA的所有氮元素均成为
（离心结果见甲试管），后续将该大肠杆菌转移到某些培养基中继
C
A.乙试管是将该大肠杆菌转移到 培养基繁殖一代再转移到 培养基繁殖一代
的结果
B.丙试管中的DNA分子中一条脱氧核苷酸链含 ，另一条脱氧核苷酸链含
C.若将大肠杆菌转移到 的培养基中繁殖 代后，含有 的DNA分子数目为

D.丁试管是将该大肠杆菌转移到 的培养基中培养40分钟后才可能出现的结果
续进行培养。提取每代大肠杆菌的DNA进行离心（假设每20分钟繁殖一代），实验
结果如图中乙、丙、丁三支试管所示。有关说法错误的是( )
[解析] 将该大肠杆菌 转移到 培养基繁殖一代，大肠杆菌DNA的结果
为 ，再转移到 培养基繁殖一代后，大肠杆菌DNA的结果为
、 ，应该是一条中带 、一条重带 ，与
乙相符（甲中为重带 ），A正确；与甲、丁相比，丙中条带为中带
，因此丙试管中的DNA分子中一条脱氧核苷酸链含 ，另一条脱氧核
苷酸链含 ，B正确；若将大肠杆菌转移到 的培养基中繁殖 代后，含有
的DNA分子数目为 ，C错误；大肠杆菌每20分钟繁殖一代，若繁殖两代（需要40
分钟），则大肠杆菌DNA的结果为 、 ，故丁试管是将该大肠杆
菌转移到 的培养基中培养40分钟后才可能出现的结果，D正确。
7.[2022豫西名校联考]若某双链DNA分子中含有1 000个脱氧核苷酸，其中一条链上
。
下列有关该DNA分子的叙述，错误的是( )
A.该DNA分子中共有1 300个氢键
B.该DNA分子中
C.该DNA分子中的碱基排列方式共有 种
D. 碱基对与 碱基对具有相同的形状和直径
C
[解析] 某双链DNA分子中含有1 000个脱氧核苷酸，其中一条链上
，因此该DNA分子中共含有200个 碱基对和300个 碱
基对，该DNA分子中 ，A和 之间形成2个氢键， 和C之间形
成3个氢键，则该DNA分子中共有 个氢键，A、B正确；
若DNA的碱基组成无任何限制条件，DNA的碱基排列方式共有 种，但该DNA
的一条链上 ，因此该DNA的碱基排列方式肯定小于 种，C
错误；DNA分子中 碱基对与 碱基对具有相同的形状和直径，D正确。
8.[2023潍坊检测]若肺炎链球菌的某个环状质粒含有1 000个碱基对，其中碱基A占
。下列说法正确的是( )
A.该质粒第三次复制时，需要消耗胸腺嘧啶脱氧核苷酸4 480个
B.转录形成的RNA中，碱基 占
C.该质粒中磷酸二酯键的数目为1 998个，游离的磷酸基团为2个
D.该质粒的每条单链中 均占
D
[解析] 该质粒中碱基A占 ，则 ， ，该质粒含有1 00
0个碱基对，则胸腺嘧啶的数目为640个，根据DNA半保留复制可知，该质粒第三次
复制时，作为模板的质粒有4个，需要消耗胸腺嘧啶脱氧核苷酸
（个），A错误；转录是以DNA的一条链为模板进行的，由于不清楚DNA模板链中
A的比例，故不清楚转录形成的RNA中碱基的比例，B错误；环状质粒没有游离的磷
酸基团，C错误；该质粒双链中 的比例等于每条单链中 的比例，双链中
所占比例为 ，每条单链中 也占 ，D正确。
9.[2023山东名校质检]大黄是我国的重要药材之一，由于野生大黄资源日趋匮乏，华
北大黄、河套大黄等伪品大黄常与正品大黄混淆流通于市场。质检人员对各类大黄
叶绿体中较为稳定的 基因中各种碱基的含量进行检测，结果如表所示。下列
叙述错误的是( )
项目 基因中各种碱基含量（%） C A
样品1 37.4 17.4 29.5 15.7
样品2 37.5 17.1 29.8 15.6
样品3 37.6 16.9 30.0 15.5
正品大黄 37.5 17.1 29.8 15.6
A.质检人员通过将 基因高温变性后检测单链中的碱基含量得到该结果
B.样品2与正品大黄 基因的碱基含量相同，但不一定是正品大黄
C.不同品种大黄的 基因的碱基序列可能不同
D.不同样品中各种碱基含量不同，体现了DNA互补配对的方式不同
[解析] 由题中表格可知，A和 以及C和 的含量不相等，而DNA双链中A和 以及
C和 的量相等，因此检测的是 基因高温变性后单链中的碱基含量，A正确；
样品2的碱基序列未知，因此根据碱基含量不能确定其一定是正品大黄，B正确；碱
基的排列顺序千变万化，构成了DNA分子的多样性，不同品种大黄 基因内部
碱基对的排列顺序可能不同，C正确；DNA的碱基互补配对方式相同，D错误。
√
二、非选择题
10.[2022树德中学检测，10分]双链DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸链组成的。
早在1966年，日本科学家冈崎提出DNA半不连续复制假说：DNA复制形成互补子链
时，一条子链连续合成，另一条子链不连续，即先形成短链片段（如图1）。为验证
这一假说，冈崎进行了如下实验：让T4噬菌体在 时侵染大肠杆菌 后，
将同位素 标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中，在 、 、 、
、 、 后，分离T4噬菌体DNA并通过加热使DNA分子变性、全部解螺
旋，再进行密度梯度离心，以DNA单链片段分布位置确定片段大小（分子越小,离试
管口距离越近），并检测相应位置DNA单链片段的放射性，结果如图2。请分析回答：
（1）由图1可知，DNA分子复制的方式是____________，DNA子链的延伸方向是
________（填“ ”或“ ”）。
半保留复制

[解析] 由图1可知，DNA分子复制时以DNA分子两条链分别为模板进行半保留复制。
复制过程中，两条子链延伸的方向都是 。
（2）若1个双链DNA片段中有1 000个碱基对，其中胸腺嘧啶350个，则该DNA连续
复制四次，在第四次复制时需要消耗_______个胞嘧啶脱氧核苷酸。
5 200
[解析] 若1个双链DNA片段中有1 000个碱基对，其中胸腺嘧啶350个，则胞嘧啶有 个，若该DNA连续复制四次，在第四次复制时需要消耗的胞嘧啶脱氧核苷酸数为 个。
（3）DNA解旋在细胞中需要______酶的催化并消耗能量，在体外通过加热也能实现。
研究表明，在DNA分子加热解链时，DNA分子中 的比例越高，需要解链温度
越高的原因是________________________________________________________。
解旋
DNA分子中 的比例越高，氢键数越多，DNA结构越稳定
[解析] DNA解旋在细胞中需要解旋酶的催化并消耗能量，在体外通过加热也能实现。研究表明，在DNA分子加热解链时，DNA分子中 的比例越高，氢键数越多，DNA结构越稳定，所以DNA分子中 的比例越高，需要解链温度越高。
（4）图2中实验结果____（填“能”或“不能”）为冈崎假说提供有力证据。与 结
果相比， 结果中短链片段减少的原因可能是________________________。
能
短链片段连接形成长片段
[解析] 图2中，与 结果相比， 结果中短链片段减少的原因可能是短链片段连接形成长片段。
一、选择题
11.[2023江苏百校联考]科学家在人体快速分裂的细胞中发现了DNA的四螺旋结构，
形成该结构的DNA单链中富含 ，每4个 之间通过氢键等形成一个正方形的“ 平
面”，继而形成立体的“ 四联体螺旋结构”（如图）。下列叙述正确的是( )
D
A.组成该结构的基本单位为鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸
B.用解旋酶可以打开该结构中的磷酸二酯键
C.该结构中 的值与双链DNA中相等
D.每个“ 四联体螺旋结构”中含有一个游离的磷酸基团
[解析] DNA的四螺旋结构是由DNA单链螺旋而成的，组成DNA的基本单位为脱氧核糖核苷酸，A错误；解旋酶可以打开该结构的氢键，B错误；DNA双螺旋中 、 ，所以 的值始终等于1，而该结构只有一条DNA单链，所以其中 的值不一定等于1，因此该结构中 的值与DNA双螺旋中的值不一定相等，C错误；DNA分子中“ 四联体螺旋结构”是由一条单链形成的，该结构中含有1个游离的磷酸基团，D正确。
12.[2023南昌模拟]真核细胞中DNA的复制方式如图所示，下列表述错误的是( )
A.多起点双向复制能保证DNA复制在短时间内完成
B.每个子代DNA都有一条脱氧核苷酸链来自亲代
C.复制过程中氢键的破坏和形成都需要DNA聚合酶的催化
D.DNA分子的准确复制依赖于碱基互补配对原则
C
[解析] DNA复制过程中氢键的破坏需要解旋酶，氢键的形成不需要酶的催化，C错误。
13.[2023南京六校联考]图1为真核细胞DNA复制的电
镜照片，其中泡状结构为复制泡，是DNA上正在复制
的部分。滚环复制为某些环状DNA分子的一种复制方
式，新合成的链可沿环状模板链滚动而延伸，其过程
如图2所示。下列相关叙述错误的是( )
B
A.每个复制泡中含有2条母链和2条子链
B.真核细胞DNA复制时，仅需要解旋酶、DNA聚合酶
C.滚环复制起始时需要特异的酶在起始点切开一条链的磷酸二酯键
D.滚环复制在 端开始
[解析] DNA的复制方式为半保留复制，在解旋酶的作用下,DNA分子的两条链解螺旋，分别以其中的一条链为模板合成子链，因此每个复制泡中含有2条母链和2条子链，A正确；真核细胞DNA复制时,除用到解旋酶、DNA聚合酶之外,还要用到DNA连接酶等，B错误；DNA聚合酶只能从引物的 端开始连接脱氧核苷酸，因此滚环复制在 端开始，D正确。
14.[2022石家庄质检,多选]双脱氧终止法对DNA进行测序的原理如
图，在4支试管中分别加入4种脱氧核苷三磷酸 和1种双脱
氧核苷三磷酸 ； 可以与 竞争核苷酸链延长
位点，并终止DNA片段的延伸。在4支试管中DNA链将会分别在A、
C、 及 位置终止，并形成不同长度的DNA片段。这些片段会随
电泳分开并显示出来。下列说法错误的是( )
BC
A.由电泳结果可知单链未知序列中应含4个胞嘧啶
B.待测单链未知序列的四种碱基中 、 的数量相同
C.待测单链未知序列的 端是鸟嘌呤脱氧核苷酸
D. 、 水解两个特殊磷酸键可能为测序供能
[解析] 可以与 竞争核苷酸链延长位点，并终止DNA片段的延伸，即 可与待测片段的不同位点结合使延伸停止，从而形成不同长度的DNA片段，根据碱基互补配对原则，由图可知，加入 的试管中有四个片段，说明单链未知序列中应含4个胞嘧啶，A正确；待测单链未知序列的四种碱基中 有2个、C有4个，二者数量不相同，B错误；据图可知，待测DNA的序列为 ，即待测单链未知序列的 端是胸腺嘧啶脱氧核苷酸，C错误。
二、非选择题
15.[2022成都七中检测，10分]科学家曾对DNA的复制提出两种假说：全保留复制和半保留复制。以下是运用密度梯度离心等方法探究DNA复制机制的两个实验，请分析并回答下列问题。
实验一：从含 的大肠杆菌和含 的大肠杆菌中分别提取亲代DNA，混合后放在 条件下进行热变性处理，即解开双螺旋，变成单链，然后进行密度梯度离心，再测定离心管中混合的DNA单链含量，结果如图a所示。
实验二：将含 的大肠杆菌转移到 培养液中，繁殖一代后提取子代大肠
杆菌的 ，将 热变性处理后进行密度梯度离心，离心管中出现的
两个条带对应图b中的两个峰。
（1）热变性处理破坏了DNA分子中的______（填键的名称）。
氢键
[解析] 热变性处理破坏了DNA分子中的氢键，使DNA分子的双螺旋打开。
（2）根据图a、图b中条带的数目和位置，能否判断DNA的复制方式是“全保留复制”
还是“半保留复制”？______，原因是_________________________________________
_____________________________。
不能
无论DNA是全保留复制还是半保留复制，经热变性后都能得到相同的实验结果
[解析] 根据图a、图b中条带的数目和位置，不能判断DNA的复制方式是“全保留复制”还是“半保留复制”，因为无论DNA是全保留复制还是半保留复制，经热变性后都能得到相同的实验结果。
（3）研究人员发现，若实验二中提取的 ________________，将其直接进行
密度梯度离心，则离心管中只出现一个条带，据此分析DNA的复制方式是半保留复
制。
不做热变性处理
[解析] 若双链的 不做热变性处理，将其直接进行密度梯度离心，结果只有一个条带，排除“全保留复制”。
（4）研究人员继续研究发现，将含 的大肠杆菌转移到 培养液中，培养
后提取大肠杆菌的DNA，经实验二的相关处理后，离心管中出现的 条带与
条带峰值的相对比例为 ，则大肠杆菌的分裂周期为___ 。

[解析] DNA复制为半保留复制，形成的子代DNA含有一条亲代链和一条新形成的子
代链，若将含 的大肠杆菌转移到 培养液中，培养 后提取大肠杆菌
的DNA，经实验二的相关处理后，离心管中出现的 条带与 条带峰值的相对
比例为 ，则此时大肠杆菌含有16条链，共复制了3次，大肠杆菌的分裂
周期为 。
（5）如果大肠杆菌的DNA分子中含有1 000个碱基对（ 都为 ）。若将DNA分
子放在只含 的脱氧核苷酸的溶液中让其复制2次，与在只含 的脱氧核苷酸溶
液中复制2次相比，子代每个DNA的相对分子质量平均减少_______。
1 500
[解析] 1个DNA分子复制2次形成了4个DNA分子，将含有1 000个碱基对（只含 ）的DNA分子放在只含 的脱氧核苷酸的培养液中，其中有6条单链含有 ，与在只含 的脱氧核苷酸溶液中复制2次相比，减少的相对分子质量的总和是 ，因此每个DNA分子相对分子质量平均减少 。