第17講DNA的結(jié)構(gòu)、復制及基因的本質(zhì)

內(nèi)容考情——知考向核心素養(yǎng)——提考能

1.概述DNA分子的結(jié)構(gòu)生命DNA的結(jié)構(gòu)決定其功能，理

及主要特點觀念解生命的延續(xù)和發(fā)展

內(nèi)容要求2.概述DNA分子通過半建立DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模

科學

保留方式進行復制型、闡明DNA復制過程，培

思維

3.概述基因的概念養(yǎng)歸納與概括、邏輯分析能力

2020.全國卷HI(1)、科學探究DNA的半保留復制，培

近三年考情

2018?全國卷I(2)探究養(yǎng)實驗設(shè)計與結(jié)果分析能力

考點一DNA分子的結(jié)構(gòu)及相關(guān)計算

考點?自主梳理預習教材夯基礎(chǔ)

1.DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建者：沃森和克里克。

2.DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的形成

一條脫氧核甘酸鏈

比位工美0(軸不及破▼、、

磷酸9脫氧核糖3'5一磷酸(噂

含氮聚合處

5'4'r做基,(脫黑)

3'2'-

脫氧核甘酸

A、丁問財位

2’考戚連'?-H形

成二個象淀

而不及“-。丁外：基本骨架取

，：腺噓吟內(nèi)：堿基對

5ST.陶腺喔味

種C：胞嗜哽

G：駕嗦吟

DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)DNA雙鏈平面結(jié)構(gòu)7

5、C問號成，個朱錠.

提醒一個雙鏈DNA分子具有2個游離的磷酸基團，而環(huán)狀DNA不存在。

3.DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)內(nèi)容并非所有的DNA均具“雙鏈”

(l)DNA分子由兩條脫氧核甘酸鏈組成，這兩條鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋

結(jié)構(gòu)。

(2)外側(cè)：脫氧核糖和磷酸交替連接構(gòu)成主鏈基本骨架。

其形成不需要酶，而斷裂需解旋酶或加熱處理

⑶內(nèi)側(cè)：兩條鏈上堿基通過氫鍵連接成堿基對。堿基互補配對遵循以下原則:

A=T(兩個氫鍵)、(三個氫鍵)。

G—C堿基對所占比例越大，DNA熱穩(wěn)定性越強

4.DNA分子的結(jié)構(gòu)特點

穩(wěn)定性磷酸和脫氧核糖交替連接，排列在外側(cè)構(gòu)成

基本骨架。

堿基對多種多樣的排列順序，如某DNA分子

中有"個堿基對，則其可能的排列順序有4"種。

每種DNA分子都有特定的堿基世排列順序.

代表了特定的遺傳信息。

上并不美磷基配*對方或決文的

巧記利用數(shù)字“五、四、三、二、一”巧記DNA分子的結(jié)構(gòu)

［四種基］1一種空］

(五種元素)(二條長鏈)

［本單體］［小分子j卜司結(jié)構(gòu)J

?*

C、H、O、A、G、脫氧核糖、脫氧核甘規(guī)則雙螺

N、PC、T磷酸、堿基酸雙鏈旋結(jié)構(gòu)

易錯辨析

(1)喋吟堿基與喀咤堿基的結(jié)合保證了DNA分子空間結(jié)構(gòu)的相對穩(wěn)定(V)

⑵相對分子質(zhì)量大小相同、堿基含量相同的核酸分子所攜帶的遺傳信息一定相

同(X)

(3)DNA分子中的每個磷酸均連接著一個脫氧核糖和一個堿基(X)

(4)DNA分子一條鏈上的相鄰堿基通過“一磷酸—脫氧核糖—磷酸一"相連(X)

(5)DNA分子的多樣性和特異性主要與它的空間結(jié)構(gòu)密切相關(guān)(X)

(6)不同生物的DNA分子中互補配對的堿基之和的比值可能相同(J)

(7)同一生物個體不同細胞中DNA分子的(A+T)/(C+G)的值不同(X)

深挖教材

沃森和克里克在構(gòu)建模型過程中，利用他人的經(jīng)驗和成果有：①組成DNA分子

的單位是脫氧核昔酸;DNA分子是由含4種堿基的脫氧核昔酸長鏈構(gòu)成的;

②英國科學家威爾金斯和富蘭克林提供的DNA的X射線衍射圖譜;③美國生物

化學家鮑林揭示生物大分子結(jié)構(gòu)的方法(1950年)，即按照X射線衍射分析的實

驗數(shù)據(jù)建立模型的方法；⑷奧地利著名生物化學家查哥夫的研究成果:腺喋吟(A)

的量總是等于胸腺喀咤(T)的量，鳥喋吟(G)的量總是等于胞喀咤(C)的量這一堿基

之間的數(shù)量關(guān)系。

必修②P48“旁欄思考題”

重點?疑難突破突破疑難提考能.

DNA分子中堿基數(shù)量的計算規(guī)律

I鏈2一C.G1

4

在MA分子隼銃

堿基互補配對原則：在雙鏈力嗡吭數(shù)4于

DNA中,A=T（A產(chǎn)12，人2=「）

嗦吟數(shù)嗎？

推理1:雙鏈DNA中四種堿基，兩兩相等，兩兩互補。

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1鏈中々平=a，則2鏈中與g.=a

推理2：已知

DNA一條鏈雙鏈中上工=a

中的堿基比

例，可求另一若1鏈中空》=b，則2鏈中辛

條鏈中的堿

Tj+G,T2+G2b

基比例雙鏈中，A+C.=]

T+G-

提示一般不等于。

命題,規(guī)律探究!____________感悟高考找規(guī)律.

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

1.（2017.海南卷，24同材異構(gòu)）關(guān)于DNA結(jié)構(gòu)與功能的說法，錯誤的是（）

A.DNA分子中能儲存大量的遺傳信息

B.DNA分子中每個五碳糖上連接一個磷酸和一個含N堿基

C.DNA分子中G與C堿基對含量越高，其分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性相對越大

D.若DNA分子的一條鏈中（A+G）/（T+C）＜1,則其互補鏈中該比例大于1

答案B

解析DNA分子中的堿基對排列順序蘊含著大量的遺傳信息，A正確；DNA分

子中脫氧核甘酸鏈的脫氧核糖上連接一個或兩個磷酸基團和一個含N堿基，B

錯誤；G、C間有3個氫鍵，A、T間有2個氫鍵，故DNA分子中G與C堿基

對含量越高，分子結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定，C正確；DNA分子的兩條單鏈中的(A+G)/(T+

C)的值互為倒數(shù)，D正確。

2.(2021.遼寧大連期末)如圖為某鏈狀DNA分子部分結(jié)構(gòu)示意圖，以下敘述正確

A鏈B鏈

A.④是一個鳥喋吟脫氧核昔酸

B.DNA聚合酶可催化⑥或⑦形成

C.解旋酶可斷開⑤，因此DNA的穩(wěn)定性與⑤無關(guān)

D.A鏈和B鏈的方向相反，該DNA分子共具有2個游離的磷酸基團

答案D

解析①是胸腺喘噬脫氧核甘酸中的磷酸，①②③不是一個鳥嘿吟脫氧核甘酸的

組成部分，A錯誤；DNA聚合酶催化⑥的形成，不催化⑦的形成，B錯誤；

⑤是氫鍵，氫鍵是維持DNA結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的因素之一，C錯誤；鏈狀DNA分子兩

條鏈的末端各有一個游離的磷酸基團，所以該DNA中共具有2個游離的磷酸基

團，D正確。

題后反思〉(l)DNA初步水解產(chǎn)物是4種脫氧核苜酸，徹底水解產(chǎn)物是磷酸、脫

氧核糖和4種含氮堿基。

(2)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。

(3)除雙鏈DNA末端的兩個脫氧核糖外，其余每個脫氧核糖都連接著2個磷酸。

每個雙鏈DNA片段中，游離的磷酸基團有2個。

(4)對于原核細胞來說，擬核中的DNA分子或者質(zhì)粒DNA均是裸露的，沒有與

蛋白質(zhì)一起構(gòu)成染色體。

考向2借助DNA分子結(jié)構(gòu)相關(guān)計算，考查科學思維能力

3.(2014.山東卷，5)某研究小組測定了多個不同雙鏈DNA分子的堿基組成，根據(jù)

測定結(jié)果繪制了DNA分子的一條單鏈與其互補鏈、一條單鏈與其所在DNA分

子中堿基數(shù)目比值的關(guān)系圖，下列正確的是()

CD

答案c

[慧眼識圖獲取信息]

雙鏈DNA分子中，當一條鏈中存在(A1+CJ/(T]+G])=0.5

(A+C)/(T+G)時，其互補鏈中存在(A2+C2)/(T2+G2)

在DNA分子中，存在(A,+T])/(Gl+C1)=

(A2+T2)/(G2+C2)=(A+T)/(G+C),

C正贏、D錯誤。

4.(2021?黑龍江哈爾濱三中調(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%,則在其互補鏈上，胞喀陡和胸腺喀陡分別占()

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G占24%,則鏈1上Gi占34%,

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

2上T2占12%,故選C。

題后反思〉三步解決DNA分子中有關(guān)堿基比例的計算

［搞清題中已知的和所求的堿基比例是占整個

二^)~|DNA分子堿基的比例，還是占DNA分子一條

［鏈上堿基的比例”

1

畫一個DNA分子模式圖，并在圖中標出已知

"［的和所求的堿基。

第三步根據(jù)堿基互補配對原則及其規(guī)律進行計算。

考點二DNA分子的復制及基因的概念

考點?自主梳理預習教材夯基礎(chǔ)

1DNA分子的復制病毒不能獨立完成DNA的復制

(1)概念、時間、場所

DNA復制0NA篇4-&

\宿主如月包內(nèi)

概念時間場所

以親代DNA為有絲分裂間期主要是細胞核,

模板合成子代和減數(shù)第一次線粒體和葉綠

DNA的過程分裂前的間期體中也存在

(2)過程

兩條DVA的隼銃分別作為核極，同時

'(1)需要細胞提供能量迸行復制

解旋＜(2)需要維旋酶的作用「

(3)結(jié)果：解開螺旋的兩條雙鏈/

(⑴蚯解開的每一段母鏈

聚

DNA(2)原料：游離的四種脫氧核甘酸

合酶、鏈合成

，?子鏈”(；3)酶：DNA聚合酶等

母

鏈、(4)原則：堿基互補配對原則

子鏈'

?重新螺旋：每一條新鏈與其對應(yīng)的模板

鏈盤繞成雙螺旋結(jié)構(gòu)

DNA聚合酶

(3)特點：邊解旋邊復制(過程上)、生保留復制(結(jié)果上)。

(4)準確復制的原因和意義每個子代DNA分子都保留原DNA的一條鏈

①DNA具有獨特的雙螺旋結(jié)構(gòu),為復制提供精確的模板，堿基互補配對原則,

保證了復制能準確進行。

②DNA分子通過復制，將遺傳信息從親代傳給了子代，保持了遺傳信息的連續(xù)

性。

助學巧記>

巧記DNA分子的復制的“二、二、三、四

二種時期D——，二大特點X三個步驟X四個條件

I有絲分裂間期I，半保留復制I：

；減1前的間期：;邊解旋邊復制"

I-------------->u-----------II

2.染色體、DNA、基因和脫氧核甘酸的關(guān)系

I染.體I

.---------------1數(shù)量每條染色體上有一個

；染色體是DNA的"位置或兩個DNA分子

:主要載體廠

|DNA|

數(shù)量每個DNA分子含有

基因是有遺傳效本質(zhì)

許多個基因

應(yīng)的DNA片段

基國在里色林J

上星錢性排列基因的脫氧核爐酸排

脫氧核甘酸是基列順序代表遺傳信息

因的基本單位|脫氧核昔酸|

易錯辨析

(l)DNA復制遵循堿基互補配對原則，新合成的DNA分子中兩條鏈均是新合成

的(X)

(2)單個脫氧核甘酸在DNA酶的作用下連接合成新的子鏈(X)

(3)DNA復制時，嚴格遵循A—U、C—G的堿基互補配對原貝U(X)

(4)在一個細胞周期中，DNA復制過程中的解旋發(fā)生在兩條DNA母鏈之間(J)

(5)在人體內(nèi)，成熟的紅細胞、漿細胞中不發(fā)生DNA的復制(J)

重點?疑難突破突破疑難提考能

1.DNA半保留復制的實驗證據(jù)

(1)實驗方法：同位素示蹤法和密度梯度離心法。

(2)實驗原理：含15N的雙鏈DNA密度大，含14N的雙鏈DNA密度小，一條鏈

含"N、一條鏈含15N的雙鏈DNA密度居中。

沃森和克里克提出的。

(3)實驗假設(shè)：DNA一以半保留的方式復制。

(4)實驗過程與結(jié)果：

提取DNA.?I

進行密度梯||

度離心廣|

_1/2輕-

甘甘1/2中

全重全中

⑸實驗結(jié)論：DNA的復制是以半保留方式進行的。

2.圖解法分析DNA復制的相關(guān)計算

親代I15N標記

:,4N未標記

復制1次”N(g)親代DNA

\標記，原

\料未標記

復制2次

復制幾次

2n

一個親代DNA連續(xù)復制n次后，則：

(1)子代DNA分子數(shù)：2〃個

①無論復制多少次，盒J5N的DNA分子始終是2個

做題時看準是“含”還是“只含”

14

②含N的DNA分子有2"個，只含J4N的DNA分子有(2〃一2)個

做題時看準是“DNA分子數(shù)”還是“鏈數(shù)”

(2)子代DNA分子總鏈數(shù)：2"X2=2"+i條

①無論復制多少次，含15N的鏈始終是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)過幾次?需要消耗游離的

該脫氧核甘酸數(shù)為機X(2〃-1)個

②若進行第〃次復制,則需消耗游離的該脫氧核昔酸數(shù)為mX2『i個

注：做題時，看準是“〃次復制”還是“第72次復制”

3.發(fā)散思維>同位素標記法在高中生物學中的應(yīng)用總結(jié)

實驗目的標記物標記物轉(zhuǎn)移情況實驗結(jié)論

HPOHj80fl8。2光合作用的反應(yīng)物

H20中的0以。2

研究光合作用過程

14co2—14c3一的形式放出，C02

中物質(zhì)的利用14co2

14

(CH2O)中的C用于合成有

機物

親代噬菌體中的子代噬菌體檢測到

探究生物的遺傳物

32P(DNA)、35s(蛋放射性32p,未檢測DNA是遺傳物質(zhì)

質(zhì)

白質(zhì))至U35s

親代DNA一子一

驗證DNA的復制親代雙鏈用15N標DNA的復制方式

代DNA的一條鏈

方式記為半保留復制

含15N

標記物在形態(tài)學上

生長素只能從植物

端，在形態(tài)學下端

生長素的極性運輸含14c的生長素體的形態(tài)學上端運

可檢測到標記物，

輸?shù)叫螒B(tài)學下端

反之不行

各種細胞器既有明

研究分泌蛋白的合用3H標記的亮氨核糖體一內(nèi)質(zhì)網(wǎng)一

確的分工，相互之

成和分泌過程酸高爾基體一細胞膜

間又協(xié)調(diào)配合

標記的胸腺喀咤脫標記的胸腺喀陡脫

3H或小N標記的胸

氧核甘酸主要集中氧核昔酸用于合成

探究DNA復制、腺喀咤脫氧核甘

在細胞核，尿喀陡DNA,尿喀咤核糖

轉(zhuǎn)錄的原料酸、尿喀咤核糖核

核糖核昔酸主要集核甘酸用于合成

甘酸

中在細胞質(zhì)RNA

命題?規(guī)律探究感悟高考找規(guī)律

考向1圍繞DNA復制過程與特點，考查科學思維能力

1.（2020.許昌市調(diào)研）如圖為真核生物染色體上DNA分子復制過程示意圖，有關(guān)

敘述錯誤的是（）

A.圖中DNA分子復制是從多個起點同時開始的

B.圖中DNA分子復制是邊解旋邊雙向復制的

C.真核生物DNA分子復制過程中解旋酶作用于氫鍵

D.真核生物的這種復制方式提高了復制速率

答案A

解析分析題圖可知，圖中的三個復制起點復制的DNA片段的長度不同，圈比

較大的表示復制開始的時間較早，因此DNA分子復制的起始時間不同，A錯誤；

題圖中DNA分子的復制過程是邊解旋邊雙向復制的，B正確；DNA分子的復制

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分子

復制具有多個起點，這種復制方式加速了復制過程，提高了復制速率，D正確。

2.（2021.天津聯(lián)考）下列關(guān)于DNA分子復制過程的敘述，正確的是（）

A.DNA分子在全部解旋之后才開始復制

B.解旋后以同一條鏈為模板合成兩條新的子鏈

C.在復制過程中需要的原料是脫氧核昔酸

D.在解旋酶的作用下將DNA水解成脫氧核甘酸

答案C

解析DNA分子復制是邊解旋邊復制，而不是在全部解旋之后才開始復制，A

錯誤；解旋后分別以兩條鏈為模板合成兩條新的子鏈，子鏈和母鏈相互盤旋形成

兩個DNA分子，B錯誤；DNA復制的原料是脫氧核甘酸，C正確；在解旋酶的

作用下，DNA雙鏈解開，形成兩條脫氧核甘酸鏈，而將DNA水解成脫氧核甘酸

的是DNA酶，D錯誤。

題后反思》明確DNA復制、“剪切"與''水解”中的四種酶

（l）DNA聚合酶：需借助母鏈模板，依據(jù)堿基互補配對原則，將單個脫氧核甘酸

連接到已有的鏈上；

（2）DNA連接酶：將多個復制起點所復制出的“DNA片段”“縫合”起來形成磷

酸二酯鍵，即連接“片段”；

（3）限制性內(nèi)切酶：用于切斷DNA雙鏈中主鏈上的“3，，5，一磷酸二酯鍵”；

（4）DNA水解酶：用于將DNA分子水解為脫氧核甘酸。

考向2DNA分子復制的相關(guān)計算

3.（2018?海南卷，15）現(xiàn)有DNA分子的兩條單鏈均只含有14N（表示為I,N"N）的大

腸桿菌，若將該大腸桿菌在含有AN的培養(yǎng)基中繁殖兩代，再轉(zhuǎn)到含有"N的培

養(yǎng)基中繁殖一代，則理論上DNA分子的組成類型和比例分別是（）

A.有15N14N和14N14N兩種，其比例為1：3

B.有15N15N和14N14N兩種，其比例為1：1

C有15N15N和14N14N兩種，其比例為3：1

D.有15N14N和14N14N兩種，其比例為3：1

答案D

解析大腸桿菌14N14N在含有15N的培養(yǎng)基中繁殖，其中子一代大腸桿菌的DNA

分子共2個，均為1條鏈含"N、1條鏈含MN,子二代大腸桿菌的DNA分子共

4個，其中2個DNA分子為1條鏈含i，N、1條鏈含15N,另外2個DNA分子

為2條鏈均含15N；再轉(zhuǎn)到含有14N的培養(yǎng)基中繁殖一代，子三代大腸桿菌的DNA

分子共8個，其中2個DNA分子為2條鏈均含"N,其余6個DNA分子為1條

鏈含14N,1條鏈含15N,所以味皈和14N14N兩種分子的比例為3：lo

4.（2021.甘肅部分重點校摸底）用15N標記含有100個堿基對的DNA分子，其中

有胞喀咤60個，該DNA分子在14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復制4次。下列有關(guān)判斷正

確的是（）

A.含有14N的DNA分子占7/8

B.含有15N的DNA分子占1/16

C.復制結(jié)果共產(chǎn)生15個DNA分子

D.復制過程中需腺喋吟脫氧核昔酸600個

答案D

解析DNA分子的復制是半保留復制，連續(xù)復制4次后，共產(chǎn)生16個DNA分

子，含有MN的DNA分子有2個，每個DNA分子都含有I，N,故A、B、C錯

誤；由題意可知，該DNA分子中含有胸腺喀喔40個，復制后相當于新產(chǎn)生15

個DNA分子，故復制過程中需腺喋吟脫氧核甘酸600個，D正確。

題后反思＞DNA結(jié)構(gòu)與復制解題時的4個“注意”

(1)注意不栗將DNA分子中堿基對之間氫鍵的形成與斷裂條件混淆，氫鍵可由解

旋酶催化斷裂，同時需要ATP供能，也可加熱斷裂(體外)；而氫鍵是自動形成的，

不需要酶和能量。

(2)注意“DNA復制了n次”和“第〃次復制”的區(qū)別，前者包括所有的復制，

但后者只包括第n次的復制。

(3)注意堿基的單位是“對”還是“個”。

(4)注意在DNA復制過程中，無論復制了幾次，含有親代脫氧核苜酸單鏈的DNA

分子都只有兩個。

考向3分析DNA半保留復制的實驗證據(jù)

5.(2021.西南大學附中調(diào)研)如圖為科學家設(shè)計的DNA合成的同位素示蹤實驗，

利用大腸桿菌來探究DNA的復制過程，下列說法正確的是()

含|5NH』C1的培養(yǎng)液

/\轉(zhuǎn)移到含“NHQ1繼續(xù)培養(yǎng)/\

-的培養(yǎng)液中~

生長若干代細胞分裂一次細胞分裂兩次

|提取DNA密度梯度離心］提取DNA密度梯度離心|

000

試管①試管②試管③

A.從獲得試管①到試管③，細胞內(nèi)的染色體復制了兩次

B.用噬菌體代替大腸桿菌進行實驗，提取DNA更方便

C.試管③中含有14N的DNA占3/4

D.本實驗是科學家對DNA復制方式假設(shè)的驗證

答案D

解析大腸桿菌細胞內(nèi)沒有染色體；噬菌體營寄生，不能在培養(yǎng)液中繁殖，不能

代替大腸桿菌進行實驗；試管③中含有14N的DNA占100%；本實驗是對DNA

半保留復制的驗證實驗。

6.(2020.北京等級?？?，6)大腸桿菌擬核DNA是環(huán)狀DNA分子。將無放射性標

記的大腸桿菌，置于含3H標記的dTTP的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，使新合成的DNA鏈中

的脫氧胸背均被3H標記。在第二次復制未完成時將DNA復制阻斷，結(jié)果如圖

所示。

無放射性標

記的DNA鏈

第一次復制時

合成的DNA鏈

第一次復制第二次復制被

得到的DNA阻斷后的DNA

下列對此實驗的理解錯誤的是()

A.DNA復制過程中，雙鏈會局部解旋

B.I所示的DNA鏈被3H標記

C.雙鏈DNA復制僅以一條鏈作為模板

D.DNA復制方式是半保留復制

答案C

解析分析第二次復制的圖形可知，DNA復制過程中雙鏈會局部解旋，A正確；

圖中I所示的DNA鏈是在含3H標識的dTTP的培養(yǎng)液中合成的，故I所示的

DNA鏈被3H標記，B正確；分析第二次復制的圖形，可以看出DNA復制時兩

條鏈都可作為模板，C錯誤；從第一次復制及第二次復制的圖形分析可知，DNA

復制的方式為半保留復制，D正確。

重溫真題經(jīng)典再現(xiàn)

1.經(jīng)典重組判斷正誤

(1)細胞中DNA分子的堿基總數(shù)與所有基因的堿基數(shù)之和不相等(2020.全國卷HI,

1C)()

(2)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)()

(3)DNA有氫鍵，RNA沒有氫鍵(2013?全國卷H,1A)()

(4)大腸桿菌細胞中只有A、T、C、G四種堿基(2012.海南卷，5C)()

提示(1)V

（2）X雙鏈DNA分子中一條鏈上的磷酸和脫氧核糖是通過磷酸二酯鍵連接的。

⑶XtRNA中也有氫鍵。

（4）X還有堿基U。

2.（2019?天津卷，1）用3H標記胸腺喀咤后合成脫氧核甘酸，注入真核細胞，可用

于研究（）

A.DNA復制的場所B.mRNA與核糖體的結(jié)合

C.分泌蛋白的運輸D.細胞膜脂質(zhì)的流動

答案A

解析脫氧核甘酸是合成DNA的原料，用3H標記胸腺喀喔后合成脫氧核甘酸，

然后注入真核細胞，可用于研究DNA復制的場所，A符合題意。

3.（2018?全國卷I,2）生物體內(nèi)的DNA常與蛋白質(zhì)結(jié)合，以DNA—蛋白質(zhì)復合

物的形式存在。下列相關(guān)敘述錯誤的是（）

A.真核細胞染色體和染色質(zhì)中都存在DNA—蛋白質(zhì)復合物

B.真核細胞的核中有DNA—蛋白質(zhì)復合物，而原核細胞的擬核中沒有

C.若復合物中的某蛋白參與DNA復制，則該蛋白可能是DNA聚合酶

D.若復合物中正在進行RNA的合成，則該復合物中含有RNA聚合酶

答案B

解析真核細胞染色體和染色質(zhì)主要由DNA和蛋白質(zhì)組成，因此都存在DNA

—蛋白質(zhì)復合物，A正確；原核細胞的擬核含一個裸露的環(huán)狀DNA分子，該

DNA的復制及轉(zhuǎn)錄都需要酶催化，故擬核中存在由DNA和酶構(gòu)成的DNA一蛋

白質(zhì)復合物，B錯誤；DNA復制需要DNA聚合酶的作用，DNA聚合酶的化學

本質(zhì)是蛋白質(zhì)，故復合物中參與DNA復制的蛋白質(zhì)可能是DNA聚合酶，C正

確；如果復合物中正在進行RNA的合成，則復合物中必須含有RNA聚合酶，

因為RNA中核糖核甘酸之間的連接需要RNA聚合酶的催化，D正確。

4.（2017.海南卷，23）下列關(guān)于真核生物遺傳物質(zhì)和性狀的敘述，正確的是（）

A.細胞中染色體的數(shù)目始終等于DNA的數(shù)目

B.有絲分裂有利于保持親代細胞和子代細胞間遺傳性狀的穩(wěn)定

C.細胞中DNA分子的堿基對數(shù)等于所有基因的堿基對數(shù)之和

D.生物體中，一個基因決定一種性狀，一種性狀由一個基因決定

答案B

解析真核細胞的細胞核中，染色體復制之前，染色體數(shù)等于DNA數(shù)，復制后，

染色體數(shù)：DNA數(shù)=1：2,如果再加上細胞質(zhì)中的DNA,染色體始終小于DNA

數(shù)目，A錯誤；有絲分裂的意義就是有利于保持親、子代細胞間遺傳性狀的穩(wěn)定，

B正確；細胞中的DNA上，只有具遺傳效應(yīng)的片段才是基因，DNA上還有很多

非基因序列，C錯誤；生物體中，基因與性狀之間并不是單純的一對一關(guān)系，D

錯誤。

5.(2016?全國卷I,29)在有關(guān)DNA分子的研究中，常用32P來標記DNA分子。

用a、B和7表示ATP或dATP(d表示脫氧)上三個磷酸基團所處的位置(A-Pa?

P(3?Py或dA—Pa?Pj3?Py)?；卮鹣铝袉栴}；

⑴某種酶可以催化ATP的一個磷酸基團轉(zhuǎn)移到DNA末端上，同時產(chǎn)生ADPo

若要用該酶把32P標記到DNA末端上，那么帶有32P的磷酸基團應(yīng)在ATP的

(填“a”或"/)位上。

(2)若用帶有32P的dATP作為DNA生物合成的原料,將32P標記到新合成的DNA

分子上，則帶有32P的磷酸基團應(yīng)在dATP的(填“a”“B”或“丫”)

位上。

(3)將一個某種噬菌體DNA分子的兩條鏈用32P進行標記,并使其感染大腸桿菌，

在不含有32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時間。若得到的所有噬菌體雙鏈DNA分子都

裝配成噬菌體伽個)并釋放，則其中含有32P的噬菌體所占比例為2/〃，原因是

答案(1)Y(2)a(3)一個含有32P標記的噬菌體雙鏈DNA分子經(jīng)半保留復制后,

標記的兩條單鏈只能分配到兩個噬菌體的雙鏈DNA分子中，因此在得到的n個

噬菌體中只有2個帶有標記

解析(l)ATP水解生成ADP的過程中，斷裂的是遠離腺昔A的那個高能磷酸鍵

即。位和丁位之間的高能磷酸鍵，即丁位磷酸基團轉(zhuǎn)移到DNA末端。要將32P

標記到DNA上，帶有32P的磷酸基團應(yīng)在Y位上。(2)dATP脫去p位和y位的磷

酸基團后為腺喋吟脫氧核糖核甘酸，即DNA的基本組成單位之一，用dATP為

原料合成DNA時，要將32P標記到新合成的DNA上，則32P應(yīng)在a位。(3)由于

DNA分子復制為半保留復制，故噬菌體雙鏈DNA的復制過程中，被32P標記的

兩條單鏈始終被保留，并分別存在于兩個子代DNA分子中。另外，新合成DNA

過程中，原料無32P標記，所以〃個子代DNA分子中有且只有2個含有32P標

記。

課后?分層訓練

（時間：35分鐘）

基5也練刀＞鎖定生命觀念練基礎(chǔ)

1.（2020.浙江7月選考，3）某DNA片段的結(jié)構(gòu)如圖所示。下列敘述正確的是（）

A.①表示胞喀陡B.②表示腺喋吟

C.③表示葡萄糖D.④表示氫鍵

答案D

解析根據(jù)堿基互補配對原則可知，DNA結(jié)構(gòu)中與A配對的是T,①表示胸腺

嗜咤，A錯誤；與G配對的是C,②表示胞喀喔，B錯誤；脫氧核甘酸中的單糖

③表示脫氧核糖，C錯誤；④表示氫鍵，D正確。

2.（2021.廣東深圳調(diào)研）下列關(guān)于DNA、基因的敘述，錯誤的是（）

A.DNA復制以A、T、C、G四種游離的核糖核昔酸為原料

B.DNA的遺傳信息蘊藏在4種堿基的排列順序之中

C.DNA上分布著許多個基因

D.真核生物與原核生物的基因本質(zhì)相同

答案A

解析DNA復制以細胞中四種游離的脫氧核糖核甘酸為原料，A錯誤；DNA的

遺傳信息蘊藏在4種堿基特定的排列順序之中，B正確；基因通常是有遺傳效應(yīng)

的DNA片段，一個DNA上分布著許多個基因，C正確；真核生物與原核生物

的遺傳物質(zhì)都是DNA,真核生物與原核生物的基因本質(zhì)都是有遺傳效應(yīng)的DNA

片段，D正確。

3.（2021?陜西西安模擬）某同學欲制作一個DNA片段模型，現(xiàn)準備了15個堿基A

塑料片，8個堿基T塑料片，40個脫氧核糖和40個磷酸塑料片，為了充分利用

現(xiàn)有材料，還需準備堿基C塑料片（）

A.8個B.24個

C.16個D.12個

答案D

解析DNA分子的基本組成單位是脫氧核甘酸，每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40個脫氧核糖和40個磷酸的

塑料片能形成20個堿基對。在雙鏈DNA中，堿基之間的配對遵循堿基互補配

對原則，即人=1\G=C,所以15個堿基A塑料片，8個堿基T塑料片，能形

成8個A—T堿基對。因此，為了充分利用現(xiàn)有材料，還需準備12個堿基C塑

料片，以形成12個C—G堿基對。

4.（2020.山東日照期末）下圖為DNA分子的復制方式模式圖，圖中“一”表示復

制方向。下列敘述錯誤的是（）

A.由圖可知，DNA分子復制為單向復制

B.除圖示酶外，DNA分子復制還需DNA聚合酶等

C.DNA分子復制時，子鏈的延伸方向是相同的

D.解旋含G—C堿基對較多區(qū)域時，消耗的能量相對較多

答案A

解析由圖可知，DNA分子復制為雙向復制，A錯誤；圖示解旋酶能打開雙鏈

間的氫鍵，使雙鏈DNA解開，需要消耗ATP,DNA復制過程中，還需要DNA

聚合酶將單個脫氧核甘酸連接到DNA片段上，再將片段連成完整的子鏈需要

DNA連接酶，B正確；DNA分子的兩條鏈是反向平行的，而復制的時候只能從

5,端向3,端延伸，所以兩條子鏈合成方向相反，但延伸方向是相同的，C正確；

G—C含有3個氫鍵，A—T含有2個氫鍵，故解旋含G—C堿基對較多區(qū)域時，

消耗的能量相對較多，D正確。

5.（2021?湖南益陽、湘潭調(diào)研）下列有關(guān)染色體、DNA、基因、脫氧核昔酸的說法，

不正確的是（）

A.性染色體上的基因，并不一定都與性別的決定有關(guān)

B.在DNA分子結(jié)構(gòu)中，與脫氧核糖直接相連的一般是一個磷酸和一個堿基

C.基因的特異性是由脫氧核甘酸的排列順序決定的

D.基因和染色體行為存在著明顯的平行關(guān)系

答案B

解析性染色體上的基因并不都與性別有關(guān)，如X染色體上的色盲基因，不能

決定性別，A正確；在DNA分子結(jié)構(gòu)中，一條鏈內(nèi)部的脫氧核糖（位于鏈端的除

外）直接與兩個磷酸和一個堿基相連，B錯誤；脫氧核甘酸的特定排列順序決定

了DNA的特異性，而基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，C正確；基因和染色體

行為有平行關(guān)系，D正確。

6.（2021?黑龍江哈師大附中檢測）2019年冬季發(fā)現(xiàn)的新型冠狀病毒肺炎是由一種

新型冠狀病毒引起的傳染病，研究發(fā)現(xiàn)，2019新型冠狀病毒的遺傳物質(zhì)是單股

正鏈RNA（+RNA）,其遺傳信息的傳遞過程如圖所示，下列有關(guān)說法正確的是

（）

+RNA」~-蛋白質(zhì)一|

①|(zhì)-2019新型冠狀病毒

1②

1

-RNA-A+RNA—

A.圖中①、②為逆轉(zhuǎn)錄過程，需要逆轉(zhuǎn)錄酶和核糖核甘酸參與

B.圖中③過程需要宿主細胞核糖體參與，此過程中有A—T和G—C兩種堿基配

對方式

C.+RNA復制產(chǎn)生子代+RNA的過程，消耗的喋吟堿基數(shù)等于喀咤堿基數(shù)

D.2019新型冠狀病毒侵入人體肺部細胞后，T細胞會與靶細胞進行結(jié)合，使靶細

胞裂解死亡

答案C

解析依題圖信息，圖中①、②表示RNA復制，需要RNA聚合酶和核糖核普

酸參與，A錯誤；2019新型冠狀病毒的蛋白質(zhì)是在宿主細胞的核糖體上合成的，

翻譯過程有A—U和G—C兩種堿基配對方式，B錯誤；+RNA復制產(chǎn)生子代

+RNA的過程包括①和②，分別得到一RNA和+RNA,二者能夠堿基互補配對，

相當于產(chǎn)生了雙鏈RNA分子，與雙鏈DNA分子類似，該過程中消耗的喋吟堿

基數(shù)等于喀噬堿基數(shù)，C正確；2019新型冠狀病毒侵入人體肺部細胞后，效應(yīng)T

細胞會與靶細胞進行結(jié)合，使靶細胞裂解死亡，D錯誤。

7.(2021.河北邢臺質(zhì)檢)請回答下列與DNA分子的結(jié)構(gòu)和復制有關(guān)的問題：

(l)DNA分子復制的時間是,一條脫氧核昔酸鏈上相

鄰的堿基靠連接。

(2)在DNA分子模型搭建實驗中，如果用一種長度的塑料片代表A和G,用另一

種長度的塑料片代表C和T,那么由此搭建而成的DNA雙螺旋的整條模型粗細

，原因是O

(3)7一乙基鳥喋吟不與胞喀陡(C)配對而與胸腺喀咤(T)配對。某DNA分子中腺喋

吟(A)占堿基總數(shù)的30%,其中的鳥喋吟(G)全部被7—乙基化，該DNA分子正

常復制產(chǎn)生兩個DNA分子，其中一個DNA分子中胸腺喀咤(T)占堿基總數(shù)的45%,

另一個DNA分子中鳥喋吟(G)所占比例為o

(4)請你在下面框圖中畫出某親本雙鏈DNA分子連續(xù)復制兩次后的產(chǎn)物模式圖。

親本鏈I第一次復制子鏈第二次復制子鏈

答案(1)有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期一脫氧核糖一磷酸一脫氧

核糖一⑵相同喋吟必定與喀咤互補配對(3)20%(4)如圖

W?WW

解析(l)DNA分子復制發(fā)生在有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期。一條

脫氧核甘酸鏈上相鄰的堿基靠“一脫氧核糖一磷酸一脫氧核糖一”連接。(2)A、

G都為喋吟堿基，C、T都為啥咤堿基，根據(jù)堿基互補配對原則，一條鏈中嘿吟

堿基只能和另一條鏈中的喘噬堿基互補配對。故搭建成的DNA模型粗細相同。

⑶據(jù)DNA分子中的A占30%,可知T占30%,C占20%,G占20%。當其中

的G全部被7一乙基化后，新復制的兩個DNA分子中G的比例不變，仍為20%o

(4)DNA復制為半保留復制，因此在第二次復制形成的4個DNA分子中，其中2

個DNA分子是親本鏈和第二次復制子鏈形成的，另2個DNA分子是第一次復

制子鏈和第二次復制子鏈形成的。

暹弱東A注重科學思維提能力

8.（2021.湖南長沙模擬）有人將大腸桿菌的DNA聚合酶、4種脫氧核昔三磷酸（其

中的脫氧腺甘三磷酸即dATP已被某種放射性同位素標記）、微量的T2噬菌體

DNA的混合液在有Mg2+存在的條件下于37℃時靜置30min,檢測發(fā)現(xiàn)，DNA

分子被該種放射性同位素標記。下列關(guān)于該實驗的敘述，正確的是（）

A.無DNA合成，因為缺乏能量供應(yīng)

B.無DNA合成，因為細菌DNA聚合酶不能催化T2噬菌體的DNA復制

C.有DNA合成，新合成DNA的堿基序列與T2噬菌體相同

D.有DNA合成，新合成DNA的堿基序列與大腸桿菌相同

答案C

解析dATP是DNA的合成原料之一（dATP脫去兩分子磷酸基團，釋放大量能量）,

靜置30min,檢測發(fā)現(xiàn)，DNA分子被該種放射性同位素標記，說明有新的DNA

合成，而混合液中模板只有T2噬菌體的DNA,故推測是以T2噬菌體的DNA為

模板進行了DNA的復制，子代DNA與T2噬菌體的DNA相同，C正確，A、B、

D錯誤。

9.（2020?陜西咸陽模擬）在氮源為14N和15N的培養(yǎng)基上生長的大腸桿菌，其DNA

分子分別為14N-DNA（相對分子質(zhì)量為a）和15N-DNA（相對分子質(zhì)量為b）。將

含15N的親代大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含"N的培養(yǎng)基上，連續(xù)繁殖兩代（I和H）,用離

心方法分離得到的結(jié)果如圖所示。下列對此實驗的敘述正確的是（）

A.I代細菌DNA分子中兩條鏈都是14N

B.II代細菌含15N的DNA分子占全部DNA分子的（

C.預計HI代細菌DNA分子的平均相對分子質(zhì)量為v出

D.上述實驗I代一II代的結(jié)果能證明DNA復制方式為半保留復制

答案c

解析I代細菌DNA分子中一條鏈是"N,另一條鏈是15N,A錯誤；n代細菌

含15N的DNA分子有2個，占全部（4個）DNA分子的;，B錯誤；由于1個含有

"N的DNA分子的相對分子質(zhì)量為a,則每條鏈的相對分子質(zhì)量為9，1個含有

15N的DNA分子的相對分子質(zhì)量為b,則每條鏈的相對分子質(zhì)量為會將親代大

腸桿菌轉(zhuǎn)移到含"N的培養(yǎng)基上，連續(xù)繁殖三代，得到共8個DNA分子，這8

個D