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第17 讲 DNA 的结构、复制及基因的本质
内容要求——明考向
近年考情——知规律
（1）概述DNA 分子的结构及主要特点；
（2）概述DNA 分子通过半保留方式进
行复制；（3）概述基因的概念。
2021·广东卷（5）、2021·河北卷（16）、
2021·全国甲卷（30）、2020·全国卷Ⅲ
（1）
考点一 DNA 的结构及相关计算
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\考点自主梳理.tif" \*
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1.DNA 双螺旋结构模型构建者：沃森和克里克。
2.DNA 的结构层次
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\L427.tif" \*
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提醒 一个双链DNA 分子具有2 个游离的磷酸基团，而环状DNA 不存在。
巧记 利用数字“五、四、三、二、一”巧记DNA 分子的结构
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\L429.TIF" \*
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1
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3.DNA 的双螺旋结构内容
并非所有的DNA 均具“双链”
（1）DNA 由两条脱氧核苷酸链组成，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。
（2）外侧：脱氧核糖和磷酸交替连接构成主链基本骨架。
其形成不需要酶，而断裂需解旋酶或加热处理
（3）内侧：两条链上碱基通过氢键连接成碱基对。碱基互补配对遵循以下原则：
A===T（两个氢键）、G ≡
C （三个氢键）。
G—C 碱基对所占比例越大，DNA 热稳定性越高
4.DNA 的结构特点
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\F672.TIF" \*
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INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\重点疑难突破.tif" \*
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DNA 中碱基数量的计算规律
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\+2A.tif" \*
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INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\+2B.tif" \*
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INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\命题规律探究.tif" \*
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考向1 DNA 双螺旋结构模型的构建和DNA 的结构特点
1.（2021·广
卷，
东
5）DNA 双螺旋结构模型的提出是二十世纪自然科学的伟大成就
之一。下列研究成果中，为该模型构建提供主要依据的是（ ）
①赫尔希和蔡斯证明DNA 是遗传物质的实验 ②富兰克林等拍摄的DNA 分子
X 射线衍射图谱 ③查哥夫发现的DNA 中嘌呤含量与嘧啶含量相等 ④沃森和
克里克提出的DNA 半保留复制机制
A.①②
B.②③
C.③④
D.①④
答案 B
解析 赫
希和蔡斯通
噬菌体侵染大
杆菌的
，明了
尔
过
肠
实验证
DNA 是
物
，
遗传
质
与构建DNA 双螺旋
构模型无关，
结
①不符合
意；沃森和克里克根据富
克林等
题
兰
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3
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拍
的
摄
DNA 分子X 射
衍射
，推算出
线
图谱
DNA 分子呈螺旋
构，
结
②符合
意；
题
查
哥夫
的
发现
DNA 中腺
呤（
嘌
A）的量
是等于胸腺
（
总
嘧啶T）的量，
呤（
鸟嘌
G）的量
是等于胞
（
总
嘧啶C）的量，沃森和克里克构建正确的碱基配
方式提供了依据，
为
对
③符合
意；沃森和克里克提出的
题
DNA 半保留复制机制未能为DNA 双螺旋
构
结
模型的构建提供依据，④不符合
意。故
题
选B。
2.（2022·山
城期中）
东邹
如图为某DNA 分子片段示意图，下列有关叙述错误的是（
）
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\F673.TIF" \*
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A.图中①②③是构成DNA 分子的基本单位
B.DNA 复制时，④的形成不需要DNA 聚合酶
C.①和②交替排列构成DNA 分子的基本骨架
D.DNA 分子中碱基对⑨越多，其热稳定性越低
答案 A
解析
中
图
①与②③不是同一个脱氧核苷酸的
成部分，所以
组
①②③不能构成一
个DNA 的基本
位，
单
A
；
错误DNA 复制
，
时④的形成不需要DNA 聚合
的催化，
酶
B 正确；①和②交替
接，排列在外
，构成
连
侧
DNA 分子的基本骨架，C 正确；DNA
分子中碱基对⑨（A—T）越多，
的相
含量越少，其
定性越低
氢键
对
热稳
，D 正确。
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\题后反思.TIF" \*
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（1）DNA 初步水解
物是
产
4 种脱氧核苷酸，
底水解
物是磷酸、脱氧核糖和
彻
产
4 种含氮碱基。
（2）相
的碱基在
邻
DNA 分子的一条
中通
单链
过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”
相
接，在
连
DNA 的双
之
通
链
间
过“氢键”相
接。
连
（3）除双链DNA 末端的两个脱氧核糖外，其余每个脱氧核糖都
接着
连
2 个磷酸。
每个双链DNA 片段中，游离的磷酸基
有
团
2 个。
（4）于原核
胞来
，核中的
对
细
说拟
DNA 分子或者
粒
质
DNA 均是裸露的，没有与蛋
白
一起构成染色体。
质
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4
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考向2 借助DNA 结构的相关计算，考查科学思维能力
3.（2022·河北唐山期末）下列关于双链DNA 的叙述，错误的是（ ）
A.一条链中A 和T 的数量相等，则互补链中A 和T 的数量也相等
B.一条链中G 为C 的2 倍，则互补链中G 为C 的1/2
C.一条链中C∶T＝1∶2，则互补链中G∶A＝2∶1
D.一条链中A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则互补链中A∶T∶G∶C＝2∶1∶4∶3
答案 C
解析 根据碱基互
配
原
，双
补
对
则
链DNA 中，一条
中的
链
A 和T 分
与互
中
别
补链
的T 和A 配
，一条
中的
对
链
G 和C 分
与互
中的
别
补链
C 和G 配
，故一条
中
对
链
A
和T 的数量相等，互
中
则
补链
A 和T 的数量也相等，一条
中
链
G 为C 的2 倍，互
则
中
补链
G 为C 的1/2，A、B 正确；一条
中
链
C∶T＝1∶2，
互
中
则
补链
G∶A＝
1∶2，C
；双
错误
链DNA 分子中，一条
中
链
A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，互
则
补链
中A∶T∶G∶C＝2∶1∶4∶3，D 正确。
4.（2022·黑
江三中
研）
龙
调
在一个DNA 分子中，腺嘌呤和胸腺嘧啶之和占全部碱
基的42%，若其中一条链的胞嘧啶占该链碱基总数的24%，胸腺嘧啶占30%，则在
其互补链上，胞嘧啶和胸腺嘧啶分别占（ ）
A.12%和34%
B.21%和24%
C.34%和12%
D.58%和30%
答案 C
解析 因为A＋T 占全部碱基
数的
总
42%，所以G＋C 占全部碱基
数的
总
58%；因
两种互
碱基之和在
为
补
DNA 分子中与在
上的含量相等，所以在两条
中
单链
链
A
＋T、G＋C 均分
占
别
42%、58%；设链1 上C1占24%，则链1 上G1占34%，其互补
链2 上C2占34%；设链1 上T1占30%，则链1 上A1占12%，其互补链2 上T2占
12%，故选C。
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\题后反思.TIF" \*
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三步解决DNA 分子中有关碱基比例的计算
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\F674.TIF" \*
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考点二 DNA 的复制及基因的概念
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\考点自主梳理.tif" \*
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1.DNA 半保留复制的实验证据
（1）实验者：美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔。
（2）研究方法：假说—演绎法。
（3）实验材料：大肠杆菌。
（4）实验技术：同位素标记技术和密度梯度离心法。
（5）实验原理：含15N 的双链DNA 密度大，含14N 的双链DNA 密度小，一条链含
14N、一条链含15N 的双链DNA 密度居中。
沃森和克里克提出的。
（6）实验假设：DNA
以半保留的方式复制
。
（7）实验过程与结果：
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\L435.TIF" \*
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（8）实验结论：DNA 的复制是以半保留方式进行的。
2.DNA 复制的过程
（1）概念、时间、场所
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\B83.tif" \*
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（2）过程
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\F675.TIF" \*
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（3）特点：边解旋边复制（过程上）、半保留复制（结果上）。每个DNA 分子都保留
原DNA 的一条链
（4）准确复制的原因和意义
①DNA 具有独特的双螺
旋
结构，为复制提供精确的模板，通过碱基互补配对原则
保证了复制能准确进行。
②DNA 通过复制，将遗传信息从亲代细胞传给了子代细胞，保持了遗传信息的连
续性。
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\助学巧记.TIF" \*
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巧记DNA 复制的“二、二、三、四”
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\
件
课
\\一轮\\新建文件夹\\6S476.TIF" \*
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3.染色体、DNA、基因和脱氧核苷酸的关系
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\F676.TIF" \*
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提醒 ①对于RNA 病毒来说，基因是有遗传效应的RNA 片段。②基因可以是一
段DNA，但一段DNA 不一定是基因。
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\易错辨析.TIF" \*
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（1）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（√）
（2）DNA 分子复制时，解旋酶与DNA 聚合酶不能同时发挥作用 （×）
（3）DNA 中氢键全部断裂后，以两条母链为模板各合成一条子链（×）
（4）DNA 分子上有基因，基因都在染色体上（×）
（5）DNA 分子的多样性指的是碱基排列顺序千变万化（√）
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\重点疑难突破.tif" \*
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1.图解法分析DNA 复制的相关计算
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\l436.TIF" \*
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一个亲代DNA 连续复制n 次后，则：
（1）子代DNA 分子数：2n个
①无论复制多少次，含15N 的DNA 分子始终是2 个做题时看准是“含”还是“只
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含”
②含14N 的DNA 分子有2n个，只含14N 的DNA 分子有（2n－2）个
做题时看准是“DNA 分子数”还是“链数”
（2）子代DNA 分子总链数：2n×2＝2n
＋1条
①无论复制多少次，含15N 的链始终是2 条
②含14N 的链数是（2n＋1－2）条
（3）消耗的脱氧核苷酸数
①若亲代DNA 分子含有某种脱氧核苷酸m 个，则经过n 次复制需要消耗游离的
该脱氧核苷酸数为m×（2n－1）个
②若进行第n 次复制，则需消耗游离的该脱氧核苷酸数为m×2n－1个
2.细胞分裂过程中的同位素标记问题
（1）DNA 分子半保留复制图像及解读
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\S578.TIF" \*
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（2）进行有丝分裂的细胞在细胞增殖过程中核DNA 和染色体的标记情况分析
细胞DNA 复制一次细胞分裂一次，如图为连续分裂两次的过程图（以一条染色体
为例）。
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\1S249.tif" \*
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由图可以看出，第一次有丝分裂形成的两个子细胞中所有核DNA 分子均由一条
亲代DNA 链和一条子链组成；第二次有丝分裂后最终形成的子细胞中含亲代
DNA 链的染色体条数是0～2n（以体细胞染色体数为2n 为例）。
（3）进行减数分裂的细胞在分裂过程中核DNA 和染色体的标记情况分析
在进行减数分裂之前，DNA 复制一次，减数分裂过程中细胞连续分裂两次。如图
是一次减数分裂的结果（以一对同源染色体为例）。
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\1S250.tif" \*
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由图可以看出，减数分裂过程中细胞虽然连续分裂两次，但DNA 只复制一次，所
以四个子细胞中所有核DNA 分子均由一条亲代DNA 链和一条利用原料合成的
子链组成。
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\命题规律探究.tif" \*
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考向1 围绕DNA 复制过程与特点，考查科学思维能力
1.（2022·青海西宁五校期末
考）
联
下列关于细胞核中DNA 复制的叙述，错误的是
（ ）
A.DNA 复制发生在细胞分裂前的间期
B.DNA 复制的方式为半保留复制
C.DNA 复制过程需要核糖核苷酸、酶和ATP 等
D.DNA 复制过程中，解旋和复制是同时进行的
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答案 C
解析
于
胞核中的
对
细
DNA 而言，DNA 分子复制
生在有
分裂前的
期和减
发
丝
间
数分裂前的
期，
间
A 正确；DNA 分子的复制方式
半保留复制，
为
B 正确；DNA 分子
的复制
程需要能量、、
过
酶4 种游离的脱氧核苷酸等，C
；
错误DNA 分子复制是一
个
解旋
复制的
程，
边
边
过
D 正确。
2.（2022·武
市
研）
汉
调
如图为真核生物染色体上DNA 复制过程示意图，有关叙述
错误的是（ ）
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\L437.TIF" \*
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A.图中DNA 复制是从多个起点同时开始的
B.图中DNA 复制是边解旋边双向复制的
C.真核生物DNA 复制过程中解旋酶作用于氢键
D.真核生物的这种复制方式提高了复制速率
答案 A
解析 分析
可知，中的三个复制起点复制的
题图
图
DNA 片段的
度不同，圈比
长
较
大的表示复制开始的
早，因此
时间较
DNA 复制的起始
不同，
时间
A
；
中
错误
题图
DNA 的复制
程是
解旋
双向复制的，
过
边
边
B 正确；DNA 的复制首先要在解旋
的
酶
作用下使双
的
链间
氢键断裂，C 正确；真核生物的DNA 复制具有多个起点，
种
这
复制方式加速了复制
程，提高了复制速率，
过
D 正确。
考向2 结合DNA 复制的相关计算，考查科学思维能力
3.（2021·浙江6 月
考，
选
14）含有100 个碱基对的一个DNA 分子片段，其中一条链
的A＋T 占40%，它的互补链中G 与T 分别占22%和18%，如果连续复制2 次，则
需游离的胞嘧啶脱氧核糖核苷酸数量为（ ）
A.240 个
B.180 个
C.114 个
D.90 个
答案 B
解析 一条
的
链
A＋T 占40%，
它的互
中
则
补链
A＋T 也占40%，双
中
链
A＋T 也
占40%。双
中
链
G＋C 占60%，G＝C，则DNA 中C 占30%，所以含有100 个碱基
的一个
对
DNA 中C＝60 个。
复制
连续
2 次，需游离的胞
脱氧核糖核苷酸数
则
嘧啶
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量
（
为
22－1）×60＝180 个。
4.（2021·山
滕州期中）
东
1958 年，科学家运用同位素标记技术设计了DNA 复制的
实验，实验的培养条件与方法：（1）在含15N 的培养基中培养若干代，使DNA 均被
15N 标记，离心结果如图中的甲；（2）转至14N 的培养基培养，每20 分钟繁殖一代；
（3）取出每代大肠杆菌的DNA 样本，离心。图中的乙、丙、丁是某学生画的结果示
意图。下列有关推论，正确的是（ ）
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\F677.TIF" \*
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A.出现丁的结果需要60 分钟
B.乙是转入14N 培养基中繁殖一代的结果
C.转入培养基中繁殖三代后含有14N 的DNA 占3/4
D.丙结果出现后，将此时的DNA 热变性后离心分析可得出半保留复制的结论
答案 D
解析 根据DNA 半保留复制特点，
入
转
14N 培养基中繁殖两代后所得DNA 分子
中，有一半DNA 分子只含14N，另一半DNA 分子是一条
含有
链
15N，一条
含有
链
14N，离心后出
中
和
，即丁
所示
果，即出
丁的
果至少要复制两次，
现
带
轻带
图
结
现
结
而大
杆菌每
肠
20 分
繁殖一代，因此至少需要
钟
40 分
，
钟
A
；根据
错误
DNA 半保
留复制特点，入
转
14N 培养基中繁殖一代后所得DNA 分子都是一条
含有
链
15N，另
一条
含有
链
14N，离心后只出
中
，即丙
所示
果，
现
带
图
结
B
；因
中
错误
实验
DNA 复
制的原料均含14N，故
入培养基中繁殖三代后，所有的
转
DNA 都含有14N，C
；
错误
丙是
入
转
14N 培养基中繁殖一代的
果，
结
DNA 分子都是一条
含有
链
15N，另一条链
含有14N，因此将此
的
时
DNA
性后离心分析可得出半保留复制的
，
热变
结论
D 正
确。
考向3 结合DNA 复制与细胞分裂，考查科学思维能力
5.（2021·浙江6 月
考，
选
22）在DNA 复制时，5－溴尿嘧啶脱氧核苷（BrdU）可作为
原料，与腺嘌呤配对，掺入新合成的子链。用Giemsa 染料对复制后的染色体进行
染色，DNA 分子的双链都含有BrdU 的染色单体呈浅蓝色，只有一条链含有BrdU
的染色单体呈深蓝色。
现将植物根尖放在含有BrdU 的培养液中培养，取根尖用Giemsa 染料染色后，观
察分生区细胞分裂中期染色体的着色情况。下列推测错误的是（ ）
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A.第一个细胞周期的每条染色体的两条染色单体都呈深蓝色
B.第二个细胞周期的每条染色体的两条染色单体着色都不同
C.第三个细胞周期的细胞中染色单体着色不同的染色体均为1/4
D.根尖分生区细胞经过若干个细胞周期后，还能观察到深蓝色的染色单体
答案 C
解析 DNA 复制是半保留复制，第一个
胞周期的每条染色体的两条染色
体都
细
单
是有一条DNA
含有
链
BrdU，因此都呈深
色，
蓝
A 正确；第二个
胞周期，每个着
细
粒上
丝
2 个染色
体，其中一个染色
体上
单
单
DNA 一条
含有
链
BrdU，染色后呈深
色，另一个染色
体上
蓝
单
DNA 两条
都含有
链
BrdU，染色后呈浅
色，
蓝
B 正确；第
二次分裂后期，染色体被
引着移向
胞两极，形成的子
胞内的染色体
纺锤丝牵
细
细
深
色和浅
色的数目不确定，故第三个
胞周期的
胞中染色
体着色不同的
蓝
蓝
细
细
单
染色体不一定为1/4，C
；根尖分生区
胞
若干个
胞周期后，
错误
细
经过
细
DNA 由于
半保留复制，后代
有一条
含有
总
链
BrdU 的DNA，所以
能
察到深
色的染色
还
观
蓝
体，
单
D 正确。
重温真题 经典再现
1.经典重组 判断正误
（1）细胞中DNA 分子的碱基总数与所有基因的碱基数之和不相等（2020·全国卷
Ⅲ，1C）（ ）
（2）细胞中DNA 分子的碱基对数等于所有基因的碱基对数之和（2017·海南卷，
23C）（ ）
（3）双链DNA 分子中一条链上的磷酸和核糖是通过氢键连接的（2014·全国卷Ⅱ，
5C）（ ）
（4）DNA 有氢键，RNA 没有氢键（2013·全国卷Ⅱ，1A）（ ）
提示 （1）√ （2）× （3）× （4）×
2.（2019·天津卷，1）用3H 标记胸腺嘧啶后合成脱氧核苷酸，注入真核细胞，可用于
研究（ ）
A.DNA 复制的场所
B.mRNA 与核糖体的结合
C.分泌蛋白的运输
D.细胞膜脂质的流动
答案 A
解析 脱氧核苷酸是合成DNA 的原料，用3H
胸腺
后合成脱氧核苷酸，
标记
嘧啶
然后注入真核
胞，可用于研究
细
DNA 复制的
所，
场
A 符合
意。
题
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3.（2018·全国卷Ⅰ，2）生物体内的DNA 常与蛋白质结合，以DNA—蛋白质复合物
的形式存在。下列相关叙述错误的是（ ）
A.真核细胞染色体和染色质中都存在DNA—蛋白质复合物
B.真核细胞的核中有DNA—蛋白质复合物，而原核细胞的拟核中没有
C.若复合物中的某蛋白参与DNA 复制，则该蛋白可能是DNA 聚合酶
D.若复合物中正在进行RNA 的合成，则该复合物中含有RNA 聚合酶
答案 B
解析 真核
胞染色体和染色
主要由
细
质
DNA 和蛋白
成，因此都存在
质组
DNA—
蛋白
复合物，
质
A 正确；原核
胞的
核含一个裸露的
状
细
拟
环
DNA 分子，该DNA 的
复制及
都需要
催
转录
酶
化，故
核中存在由
拟
DNA 和
构成的
酶
DNA—蛋白
复合
质
物，B
；
错误DNA 复制需要DNA 聚合
的催化作用，
酶
DNA 聚合
的化学本
是蛋
酶
质
白
，故复合物中参与
质
DNA 复制的蛋白
可能是
质
DNA 聚合
，
酶C 正确；如果复合
物中正在
行
进
RNA 的合成，复合物中必
含有
则
须
RNA 聚合
，因
酶
为RNA 中核糖
核苷酸之
的
接需要
间
连
RNA 聚合
的催化，
酶
D 正确。
4.（2021·全国甲卷，30）用一段由放射性同位素标记的DNA 片段可以确定基因在
染色体上的位置。某研究人员使用放射性同位素32P 标记的脱氧腺苷三磷酸
（dATP，dA－Pα～Pβ～Pγ）等材料制备了DNA 片段甲（单链），对W 基因在染色体
上的位置进行了研究，实验流程的示意图如下。
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\21s36.tif" \*
MERGEFORMATINET
回答下列问题：
（1）该研究人员在制备32P 标记的DNA 片段甲时，所用dATP 的α 位磷酸基团中的
磷必须是32P，原因是_____________________________________________。
（2）该研究人员以细胞为材料制备了染色体样品，在混合操作之前去除了样品中
的RNA 分子，去除RNA 分子的目的是________________________________
_________________________________。
（3）为了使片段甲能够通过碱基互补配对与染色体样品中的W 基因结合，需要通
过某种处理使样品中的染色体DNA 。
（4）该研究人员在完成上述实验的基础上，又对动物细胞内某基因的mRNA 进行
了检测，在实验过程中用某种酶去除了样品中的DNA ，这种酶是
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______________________________________________________。
答案 （1）dATP 分子中的两个特殊的化学键断裂后形成的dA－P 是组成DNA 的
基本单位之一，所以α 位磷酸基团中的磷是32P，才能使DNA 具有32P 的放射性
（2）防止RNA 分子与DNA 分子碱基互补配对结合，从而影响DNA 与染色体对应
位点的DNA 结合 （3）解旋 （4）DNA 酶（DNA 水解酶）
解析 （1）因为dATP 分子中的两个特殊化学
断裂后形成的
键
dA－P（腺
呤脱氧
嘌
核糖核苷酸）是
成
组
DNA 的基本
位之一，所以只有
单
α 位磷酸基
中的磷是
团
32P，
才能使DNA 合成原料具有放射性，最终使合成的DNA 具有32P 的放射性。（2）由
意可知，本
的目的是用一段由放射性同位素
的
题
实验
标记
DNA 片段确定W 基因
在染色体上的位置，在混合操作之前
去除
品中的
应
样
RNA 分子，若不去除RNA
分子，则RNA 分子会与DNA 分子碱基互
配
合，从而影响
补
对结
DNA 与染色体对
位点的
应
DNA
合，致无法确定基因在染色体上的位置。（
结
导
3）DNA 要先解开双
，片段甲才能通
碱基互
配
与染色体
品中的
链
过
补
对
样
W 基因
合，因此，需要通
结
某种
理使
品中的染色体
过
处
样
DNA 解旋。
（4）因
具有
一性，故
用
为酶
专
应
DNA 酶
（或DNA 水解
）去除
酶
样品中的DNA。
课后·分层训练
（
：
时间
35 分
）
钟
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\基础练.tif" \*
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考点一 DNA 的结构及相关计算
1.（2022·百校
盟
）
联
质检
下列关于DNA 双螺旋结构的叙述，正确的是（ ）
A.DNA 分子中的碱基之间都只能通过氢键连接
B.在DNA 分子中，A＋T 的量一定等于C＋G 的量
C.DNA 分子中脱氧核糖只与一个磷酸基团相连
D.DNA 双螺旋结构模型中两条链的碱基数相等
答案 D
解析 DNA 分子中两条
之
的碱基可以通
接形成碱基
，一条
上的
链
间
过氢键连
对
链
相
碱基之
通
邻
间
过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”
接，
连
A
；在
错误
DNA 分子中，
A 和T 的量相等，C 和G 的量相等，但A＋T 的量不一定等于C＋G 的量，B
；
错误
DNA 分子中一条
上的脱氧核糖一般可
接两个磷酸基
，只有
一端位置的脱
链
连
团
链
氧核糖只
接一个磷酸基
，
连
团C
；制作
错误
DNA 双螺旋
构模型
遵循碱基互
结
时
补
配
原
，两条
的碱基数
相等，
对
则
链
应
D 正确。
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2.（2022·广
珠海
考）
东
联
下图为DNA 片段1 经过诱变处理后获得DNA 片段2，而
后DNA 片段2 经过复制得到DNA 片段3 的示意图（除图中变异位点外不考虑其
他位点的变异）。下列叙述正确的是（ ）
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\B91.TIF" \*
MERGEFORMATINET
A.在DNA 片段3 中同一条链上相邻碱基A 与T 通过两个氢键连接
B.理论上DNA 片段3 的结构比DNA 片段1 的结构更稳定
C.DNA 片段2 至少需要经过3 次复制才能获得DNA 片段3
D.DNA 片段2 复制n 次后，可获得2n－1个DNA 片段1
答案 D
解析 DNA 中同一条脱氧核苷酸
上相
碱基
链
邻
A 与T 通过“—脱氧核糖—磷酸—脱
氧核糖—”
行
接。理
上
进
连
论
DNA 片段3 中
数目比
氢键
DNA 片段1 少，故其
构
结
不如DNA 片段1
定。
稳
DNA 片段2 经过2 次复制即可
得
获
DNA 片段3。DNA 片
段2 复制n 次后，
得的
获
DNA 片段1 所占的比例为1/2，即2n－1个。
3.（2022·河南名校
考）
联
下列关于DNA 的结构及复制的叙述，错误的是（ ）
A.DNA 的一条脱氧核苷酸链中嘌呤数目和嘧啶数目之比等于1
B.DNA 分子中两种碱基对的数量比值会影响DNA 的热稳定性
C.某环状DNA 分子含300 个腺嘌呤，则完成第二次复制时需要600 个腺嘌呤脱氧
核苷酸
D.DNA 的复制有精确的模板并遵循碱基互补配对原则，但也可能会改变其中的遗
传信息
答案 A
解析 因双链DNA 中腺
呤的量
是等于胸腺
的量；
呤的量
是等于
嘌
总
嘧啶
鸟嘌
总
胞
的量，故
呤数目和
数目之比等于
嘧啶
嘌
嘧啶
1，但DNA 的一条脱氧核苷酸
中
链
呤数目和
数目之比不一定等于
嘌
嘧啶
1，A
；
错误DNA 分子中含G—C 碱基
的比
对
例越大，其
定性越高，
热稳
B 正确；含300 个腺
呤的某
状
嘌
环
DNA 分子，完成第二
次复制
需要
时
300×2＝600（个）腺
呤脱氧核苷酸，
嘌
C 正确；DNA 的复制有精确
的模板并遵循碱基互
配
原
，但某些情况下会
生突
等，
信息也会
补
对
则
发
变
遗传
发
生改
，
变
D 正确。
4.（2022·河南
州模
）
郑
拟某研究小组用如图所示的6 种卡片、脱氧核糖和磷酸之间
的连接物、脱氧核糖和碱基之间的连接物、碱基对之间（代表氢键）的连接物若干，
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成功搭建了一个完整的DNA 模型，模型中有4 个T 和6 个G。下列有关说法正确
的是（ ）
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\F678.TIF" \*
MERGEFORMATINET
A.碱基对之间（代表氢键）的连接物有24 个
B.代表胞嘧啶的卡片有4 个
C.脱氧核糖和磷酸之间的连接物有38 个
D.理论上能搭建出410种不同的DNA 模型
答案 C
解析 DNA 中A 与T 配
，它
之
有
对
们
间
2 个
，
氢键
G 与C 配
，它
之
有
对
们
间
3 个
，碱基
之（代表
）的
接物有
氢键则
对
间
氢键
连
4×2＋6×3＝26（个），A
；由于
错误
DNA 中G＝C，模型中有6 个G，因此代表胞
（
嘧啶C）的卡片有6 个，B
；
错误该
DNA 片段中，脱氧核苷酸数＝脱氧核糖数＝磷酸数＝碱基数＝20，除每条链3′一
端的脱氧核糖需要1 个
接
该连
物外，其他的脱氧核糖需要2 个
接物，故
该连
该
DNA 片段需要的脱氧核糖和磷酸之
的
接物有
间
连
20×2－2＝38（个），C 正确；该
DNA 片段在各种碱基比例不确定的情况下，碱基排列方式共有4n＝410种（n
碱
为
基
数），而
对
该DNA 碱基比例已确定，因此理
上能搭建出的
论
DNA 模型种
数少
类
于410种，D
。
错误
考点二 DNA 的复制及基因的概念
5.（2022·
一附中
研）
华师
调
如图为某原核细胞DNA 分子的复制方式模式图，图中
“→”表示复制方向。下列叙述错误的是（ ）
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\F679.TIF" \*
MERGEFORMATINET
A.由图可知，该DNA 分子复制为多起点双向复制
B.除图示酶外，DNA 分子复制还需DNA 聚合酶等
C.DNA 分子复制时，子链的延伸方向是相同的
D.解旋经过含G—C 碱基对较多的区域时，消耗的能量相对较多
答案 A
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解析 由
可知，
题图
该DNA 分子复制
起点双向复制，
为单
A
；
示解旋
能
错误
图
酶
打开双
的
，使
链间
氢键
DNA 双
解旋，
链
需要
还
DNA 聚合
等将
个脱氧核苷酸
酶
单
接成完整的子
，
连
链B 正确；DNA 分子的两条
是反向平行的，而复制的
候只能
链
时
从子
的
链
5′端向3′端延伸，所以两条子
合成方向相反，但延伸方向是相同的，
链
C
正确；G—C 碱基
含有三个
，
对
氢键A—T 碱基
含有两个
，故解旋
含
对
氢键
经过
G—
C 碱基
多的区域
，消耗的能量相
多，
对较
时
对较
D 正确。
6.（2022·广
湛江
研）
东
调
如图为某DNA 分子片段，假设该DNA 分子中有碱基5
000 对，A＋T 占碱基总数的34%，若该DNA 分子在含14N 的培养基中连续复制2
次，下列叙述正确的是（ ）
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\F680.TIF" \*
MERGEFORMATINET
A.复制时作用于③处的酶为DNA 聚合酶
B.复制2 次需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸9 900 个
C.④处指的是腺嘌呤核糖核苷酸
D.子代中含15N 的DNA 分子占1/2
答案 B
解析
中
图
③
，
处为氢键DNA 复制
，打开
需要解旋
的作用，
时
氢键
酶
A
；据
错误
题
干信息，DNA 分子中（A＋T）占碱基
数的
总
34%，（
则
C＋G）占66%，其中C 占
33%，整个DNA 分子中有5 000
碱基，
整个
对
则
DNA 分子中有3 300 个C，DNA
复制2 次需要的胞
脱氧核苷酸数
嘧啶
为3×3 300＝9 900（个），B 正确；中的
图
④
表示腺
呤脱氧核苷酸，
嘌
C
；中
代
错误图
亲
DNA 分子中只有一条
含
链
15N，因此复
制2 次
生
产
4 个DNA 分子，含有15N 的DNA 分子只有1 个，占1/4，D
。
错误
7.（2022·北京
城区模
）
东
拟某研究小组进行“探究DNA 复制方式”的实验，结果
如图所示。其中培养大肠杆菌的唯一氮源是14NH4Cl 或15NH4Cl，a、b、c 表示离心
管编号，条带表示大肠杆菌DNA 离心后在离心管中的位置分布。下列叙述错误的
是（ ）
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\F681.TIF" \*
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MERGEFORMATINET
A.本实验所用的技术包括同位素标记技术和密度梯度离心技术
B.大肠杆菌在15NH4Cl 培养液中培养多代后可得到a 管所示结果
C.c 管的结果表明该管中大肠杆菌的DNA 包括14N/15N 及15N/15N
D.本实验结果可证明DNA 分子的复制方式为半保留复制
答案 C
解析
示分析：
图
a 管中条
重（
带为
带
15N/15N），b 管中条
中（
带为
带
14N/15N），c 管中
条
（
带为轻带
14 N/14N）和中（
带
14N/15N）。由
干信息
题
“培养大
杆菌的唯一氮源是
肠
14NH4Cl 或15NH4Cl”“DNA 离心后在离心管中的位置分布”可知，本
所用技
实验
包括同位素
术
技
和密度梯度离心技
，
标记
术
术
A 正确；大
杆菌在
肠
15N
的培
标记
养液中培养多代后，根据DNA 半保留复制的特点，大部分条
绝
带为15N/15N，即重
，
带
B 正确；c 管中的条
包括一条中
和一条
，即
带
带
轻带
DNA 包括14N/15N 和
14N/14N，C
；据
可知，整个
中的
错误
图
实验
DNA
离心后，出
经
现15N/15N、14N/15N 和
14N/14N 三种条
，可
明
带
证
DNA 的复制方式
半保留复制，
为
D 正确。
8.（2022·湖南
郡中学
考）
长
联
如图表示DNA 复制的过程。结合图示判断，下列有关
叙述错误的是（ ）
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\X88.tif" \*
MERGEFORMATINET
A.DNA 复制过程中首先需要解旋酶破坏DNA 双链间的氢键，使两条链解开
B.DNA 的复制具有双向进行的特点，生成的两条子链方向相反
C.DNA 的复制需要DNA 聚合酶将单个脱氧核苷酸连接成DNA 片段
D.DNA 复制形成的两条子链都是连续合成的
答案 D
解析 DNA 复制
程的第一步是解旋，需要用解旋
破坏
过
酶
DNA 双
之
的
链
间
氢键，
使两条
解开，
链
A 正确；由
可知，
题图
DNA 的复制具有双向
行的特点，生成的两
进
条子
方向相反，
链
B 正确；DNA 的复制需要DNA 聚合
将
个脱氧核苷酸
接成
酶
单
连
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DNA 片段，C 正确；由
可知，
题图
DNA 复制合成两条子
，前
的合成是
链时
导链
连续
的，后随
的合成是不
的，
链
连续
D
。
错误
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\提升练.TIF" \*
MERGEFORMATINET
9.（2020·北京等
模考，
级
6）大肠杆菌拟核DNA 是环状DNA 分子。将无放射性标
记的大肠杆菌，置于含3H 标记的dTTP 的培养液中培养，使新合成的DNA 链中的
脱氧胸苷均被3H 标记。在第二次复制未完成时将DNA 复制阻断，结果如图所示。
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\20KT19.TIF" \*
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下列对此实验的理解错误的是（ ）
A.DNA 复制过程中，双链会局部解旋
B.Ⅰ所示的DNA 链被3H 标记
C.双链DNA 复制仅以一条链作为模板
D.DNA 复制方式是半保留复制
答案 C
解析 分析第二次复制的
形可知，
图
DNA 复制
程中双
会局部解旋，
过
链
A 正确；
中
图
Ⅰ所示的DNA
是在含
链
3H
的
标记
dTTP 的培养液中合成的，故Ⅰ所示的
DNA
被
链
3H
，
标记B 正确；分析第二次复制的
形，可以看出
图
DNA 复制
两条
时
链
都可作
模板，
为
C
；从第一次复制及第二次复制的
形分析可知，
错误
图
DNA 复制的
方式
半保留复制，
为
D 正确。
10.（2022·宁夏石嘴山三中考）一个用15N 标记的DNA 分子片段中含有50 个碱基
对，其中一条链中T＋A 占40%。若将该DNA 分子放在含14N 的培养基中连续复
制3 次，下列相关叙述正确的是（ ）
A.该DNA 分子的另一条链中T＋A 占60%
B.该DNA 分子中含有碱基A 的数目为40 个
C.该DNA 分子第3 次复制时需要消耗120 个游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸
D.经3 次复制后，子代DNA 分子中含14N 的DNA 单链占全部DNA 单链的比例为
1/8
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答案 C
解析 在双链DNA 分子中，一条
中
链
A＋T 或C＋G 所占比例与另一条
中
链
A＋
T 或C＋G 所占比例相等，故该DNA 分子的另一条
中
链
T＋A 也占40%，A
；
错误
整个DNA 分子中A ＝T ，因此该DNA 分子中含有的碱基A 数目为
50×2×40%×1/2＝20（个），B
；
错误该DNA 分子中所含碱基G 的数目（
为50×2
－20×2）×1/2＝30（个），故第3 次复制
，需要消耗游离的
呤脱氧核苷酸的
时
鸟嘌
数目为30×23－1＝120（个），C 正确；经过3 次复制后，子代DNA 分子中含有14N
的DNA
占全部
单链
DNA
的比例
（
单链
为
8×2－2）/（8×2）＝7/8，D
。
错误
11.（2022·河南九
盟
考）
师联
联
人类免疫缺陷病毒（HIV）是RNA 病毒，该病毒在T
细胞内增殖的过程如图所示，其中①～⑤表示相应生理过程。回答下列问题：
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\F682.TIF" \*
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（1）①过程需要逆转录酶催化，逆转录酶来自 （填“HIV”或“T 细胞”），
在逆转录过程中，逆转录酶的作用是 。
（2）过程③④均为转录，但不是从同一条链上的相同起点开始的，判断依据是
。
（3）若过程②合成的DNA 分子含有5 000 个碱基对，其中一条链中A＋T 占40%。
将1 个该DNA 分子的两条链用32P 进行标记，将其放在不含32P 的培养基中培养
一段时间，并连续复制3 次，发现含有32P 的DNA 分子所占比例为1/4，原因是
_______________________________________________________。
第3 次复制时需消耗 个游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸。
答案 （1）HIV 以RNA 为模板催化脱氧核苷酸合成DNA （2）过程③和过程④
形成的是不同的RNA（合理即可） （3）一个含有32P 标记的双链DNA 分子经半
保留复制后，含32P 标记的2 条单链分配到2 个双链DNA 分子中。因此在连续复
制3 次得到的8 个DNA 分子中有且只有2 个带有32P 标记 12 000
解析 （1）宿主
胞无控制逆
合成的基因，逆
来自病毒。（
细
转录酶
转录酶
2）一个
DNA 分子可
出不同的
转录
RNA，明不同
程的起点不同。（
说
转录过
3）DNA 复制为
半保留复制，复制后，含32P
的
标记
2 条DNA
分布在
链
2 个DNA 分子中，复制3
次，含32P
的
标记
DNA 占比为2/8＝1/4。A＋T＝40%，C、G 各占30%，第3 次复制
合成4 个DNA 分子，需消耗
呤脱氧核苷酸＝
鸟嘌
4×5 000×2×30%＝
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