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第21 讲 DNA 分子的结构、复制与基因的本质
目录
01 课标达标练
【题型一】DNA 的结构分析
【题型二】DNA 的复制过程
【题型三】基因的本质
02 能力突破练 （新情境+新角度）
03 高考溯源练 （含2025 高考真题）
题型一 DNA 的结构分析
1．下列关于探索遗传奥秘历程中使用的科学方法和技术，叙述正确的是（ ）
A．对杂交实验的子代性状进行分类、统计和分析是孟德尔成功的原因之一
B．萨顿通过研究蝗虫得出基因在染色体上且呈线性排列
C．查哥夫应用X 射线衍射技术，得知DNA 中碱基的数量A=T，C=G
D．沃森和克里克提出的DNA 半保留复制机制为DNA 模型的构建提供了依据
【答案】A
【详解】A、孟德尔成功的原因有选取了合适的杂交实验材料；孟德尔采用严密的实验分析方法，在数据
分析中应用数理统计分析法等等，可见对杂交实验的子代性状进行分类、统计和分析是孟德尔成功的原因
之一，A 正确；
B、摩尔根通过研究蝗虫得出基因在染色体上且呈线性排列，B 错误；
C、查哥夫对各种不同来源的DNA 碱基成分进行了精密的分析，得知DNA 中碱基的含量关系，即A=T，
C=G，C 错误；
D、沃森和克里克根据DNA 双螺旋结构模型，提出了DNA 半保留复制的机制，半保留复制的提出不是
DNA 双螺旋结构的依据，而是DNA 双螺旋结构的推测结果，D 错误。
故选A。
1
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2．某DNA 部分片段结构如图所示，下列叙述正确的是（ ）
A．③为磷酸二酯键，③的形成需要RNA 聚合酶催化
B．①代表氢键，①的形成与断裂需要ATP 提供能量
C．片段中碱基②与五碳糖构成的脱氧核苷与ATP 中的腺苷相同
D．一条DNA 单链序列是5′-ACGTCG-3′，那么它的互补链的序列是3′-TGCAGC-5′
【答案】D
【详解】A、③为磷酸二酯键，③的形成需要DNA 聚合酶催化，A 错误；
B、①代表氢键，氢键的形成不需要消耗能量，B 错误；
C、构成脱氧核苷酸的五碳糖是脱氧核糖，而构成腺苷的五碳糖是核糖，C 错误；
D、DNA 的两条链是反向平行互补的，A 和T 配对，C 和G 配对，所以一条DNA 单链序列是5′-
ACGTCG-3′，那么它的互补链的序列是3′-TGCAGC-5′，D 正确。
故选D。
3．甲生物核酸的碱基组成为嘌呤占46%、嘧啶占54%，乙生物遗传物质的碱基组成为嘌呤占34%、嘧啶
占66%，则甲、乙生物可能是（ ）
A．发菜、变形虫
B．玉米、硝化细菌
C．T2噬菌体、绵羊
D．乳酸菌、SARS 病毒
【答案】D
【详解】甲生物核酸的碱基组成中，嘌呤数不等于嘧啶数，说明甲生物的核酸可能包含有DNA 和RNA，
也可能只含有RNA；乙生物遗传物质的碱基组成中，嘌呤数不等于嘧啶数，说明乙生物的遗传物质为
RNA，而选项中，只有D 项中的SARS 病毒的遗传物质是RNA。
故选D。
4．现在通过人脸识别能为手机解锁，通过刷脸与核对身份证信息，无需取火车票就能进站上车，人脸识
别技术的应用使我们的生活更加便利。下列说法错误的是（ ）
A．人脸识别技术的前提是每个人都有独特的面部特征，而这些都是由基因决定的
B．面部性状都是相关基因通过控制酶的合成来控制的
C．每个人相关基因的碱基排列顺序及多样化的基因组合，决定了人脸特征的多样性
D．DNA 的多样性和特异性是人脸多样性和特异性的物质基础
【答案】B
【详解】A、基因决定蛋白质的合成，人脸识别技术的前提是每个人都有独特的面部特征，而这些都是由
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基因决定的，人脸识别技术是通过识别人面部多个性状实现的，A 正确；
B、面部特征有的是相关基因通过控制酶的合成来实现的，有的是相关基因通过控制蛋白质的结构直接控
制生物的性状来实现的，B 错误；
C、不同个体中相关基因的碱基排列顺序不同，指导合成的蛋白质不同，蛋白质的不同就决定了不同个体
验部特征不同，因此人体中相关基因的碱基排列顺序，决定了人脸特征的多样性，C 正确；
D、DNA 的多样性和特异性是人验多样性和特异性的物质基础，决定了人脸识别技术的可行性，D 正确。
故选B。
题型二 DNA 的复制过程
5．冈崎等人发现DNA 的一条链是“半不连续”复制的。复制时，以若干小段的RNA 为引物，先在DNA
模板链上合成一些短的片段（被称为“冈崎片段”），通过酶去除RNA 引物后再用对应的脱氧核糖核苷
酸替换，最后将冈崎片段连接成与母链等长的新链。下列有关说法错误的是（ ）
A．在能量的驱动下，解旋酶解开DNA 双螺旋的两条链作为复制的模板
B．在DNA 聚合酶的作用下，新合成的两条子链均由3'→5'的方向延伸
C．有丝分裂后期，复制出的两个子代DNA 分子分开后被拉向细胞的两极
D．冈崎片段上的引物被切除和替换后，在DNA 连接酶作用下连成长链
【答案】B
【详解】A、在DNA 复制过程中，解旋酶解开DNA 双螺旋的两条链作为复制的模板，这一过程需要能量
驱动，A 正确；
B、DNA 聚合酶只能在5’→3’方向上合成新的DNA 链，因此新合成的两条子链中，一条是连续合成的
（前导链），另一条是以冈崎片段的形式不连续合成的（后随链），B 错误；
C、有丝分裂后期，复制出的两个子代DNA 分子，即位于姐妹染色单体上的DNA 分子分开后被拉向细胞
的两极，C 正确；
D、冈崎片段是指在DNA 模板链上合成一些短的片段，冈崎片段上的引物被切除和替换后，在DNA 连接
酶的作用下连成长链，D 正确。
故选B。
6．DNA 聚合酶是细胞复制DNA 的重要作用酶。由于 DNA 聚合酶不能从头合成DNA，只能从3'一端延
伸DNA 链，因此在复制过程中需要引物，绝大多数引物是RNA，如图表示 DNA 复制过程。下列有关叙
述中错误的是（ ）
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A．由图可知DNA 复制过程中需要用到三种酶，其中酶A 能使氢键断裂
B．由于DNA 中不存在碱基U，因此DNA 复制时不存在A、U 碱基配对现象
C．新形成的两条子链延伸方向均为5'一端到3'一端，且不都是连续复制
D．转录时只以其中的一条链为模板
【答案】B
【详解】A、观察可知，DNA 复制过程中需要解旋酶（酶A）、DNA 聚合酶（酶B）和DNA 连接酶，解
旋酶（酶A）的作用是使DNA 双链的氢键断裂，将双链解开，A 正确；
B、虽然DNA 中不存在碱基U，但在复制过程中需要RNA 引物，RNA 中含有碱基U，在引物与模板链配
对时会存在A、U 碱基配对现象，B 错误；
C、由图中可以看到新形成的两条子链延伸方向均为5'一端到3'一端，且其中一条链是连续复制，另一条链
是不连续复制，C 正确；
D、转录是以DNA 的一条链为模板合成RNA 的过程，D 正确。
故选B。
7．科学家发现一种天然噬菌体，其DNA 碱基组成为Z、T、C、G，其中Z 与T 配对，以三个氢键连接。
该噬菌体侵染细菌后，能利用PurZ 等多种酶将部分碱基G 转化成碱基Z 下列相关推测错误的是（ ）
A．PurZ 酶可能是该噬菌体独立合成的
B．该噬菌体的DNA 结构可能更加稳定
C．碱基Z 取代碱基A 可能有助于噬菌体防御细菌中限制酶的破坏
D．噬菌体DNA 复制时的DNA 聚合酶可能是其基因组指导合成的
【答案】A
【详解】A、噬菌体是病毒，没有细胞结构，不能独立进行生命活动，其生命活动依赖于宿主细胞。 PurZ
等多种酶能将部分碱基G 转化成碱基Z，这些酶应该是在宿主细胞内，利用宿主细胞的物质和能量等条件
合成的，而不是噬菌体独立合成的，A 错误；
B、该噬菌体的DNA 碱基组成有Z、T、C、G，Z 与T 配对以三个氢键连接，而正常DNA 中A - T 是两个
氢键。 相比之下，这种特殊的DNA 结构中氢键数量增多，DNA 结构可能更加稳定，B 正确；
C、细菌中的限制酶能识别特定的核苷酸序列并切割DNA。 碱基Z 取代碱基A 后，可能改变了噬菌体
DNA 的核苷酸序列，使得细菌中的限制酶不能识别或难以识别，从而有助于噬菌体防御细菌中限制酶的破
坏，C 正确；
D、噬菌体在宿主细胞内进行DNA 复制等生命活动，其DNA 复制时所需的DNA 聚合酶是由噬菌体的基因
组指导合成的，利用宿主细胞的原料等条件来完成合成过程，D 正确。
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故选A。
8． M13 噬菌体是一种寄生于大肠杆菌的丝状噬菌体，其DNA 为含有6407 个核苷酸的单链环状DNA。
M13 噬菌体增殖的部分过程如图所示，其中SSB 是单链DNA 结合蛋白。下列相关叙述错误的是（ ）
A．M13 噬菌体的遗传物质中不含核糖，也不含游离的磷酸基团
B．SSB 的作用是防止解开的两条单链重新形成双链，利于DNA 复制
C．过程⑥得到的单链环状DNA 是过程②-⑤中新合成的DNA
D．M13 噬菌体DNA 的碱基中嘌呤数和嘧啶数不一定相等
【答案】C
【详解】A、M13 噬菌体是环状链 DNA 分子，环状 DNA 分子不含游离的磷酸基团，不含有核糖，含有
脱氧核糖，A 正确；
B、SSB 是单链DNA 结合蛋白，由图可知SSB 的作用是防止解开的两条单链重新形成双链，利于DNA 复
制，B 正确；
C、据题图和题意可知，M13 噬菌体 DNA 是一种单链DNA ，进入大肠杆菌后先合成为复制型双链 DNA
，再进行滚环复制，滚环复制后可形成一个单链DNA 和一个复制型 DNA，C 错误；
D、M13 噬菌体的DNA 为含有6407 个核苷酸的单链环状DNA，没有进行碱基互补配对，所以M13 噬菌体
DNA 的碱基中嘌呤数和嘧啶数不一定相等，D 正确。
故选C。
9．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，如图1。对此假说，
科学家以大肠杆菌为实验材料，进行了图2 的实验。下列有关叙述错误的是（ ）
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A．第一代细菌DNA 离心后，试管中出现1 条中带，结合亲代的结果可排除全保留复制
B．结合亲代、第一代和第二代细菌DNA 的离心结果，说明DNA 复制的方式是半保留复制
C．若DNA 复制方式是半保留复制，继续培养至第三代，试管中会出现中带和轻带且中带较宽
D．若用（NH）2
35SO4、（NH）2
32SO4分别代替
15NH4Cl、
14NH4Cl，无法达到实验目的
【答案】C
【详解】A、据图可知，若全保留复制第一代出现2 条带，1 条重带，1 条轻带，而图出现的是中带，可以
排除全保留复制，A 正确；
B、据图可知，试管出现了中带和轻带，为半保留复制，B 正确；
C、若培养到第三代，共有8 个DNA 分子，其中带2 个，轻带6 个，轻带比较宽，C 错误；
D、DNA 中几乎没有S 元素，无法达到实验目的，D 正确。
故选C。
10．用
标记了两条链含有100 个碱基对的DNA 分子，其中有胞嘧啶60 个，该DNA 分子在含
的培
养基中连续复制3 次。下列有关说法中错误的是（ ）
A．该DNA 分子含有的氢键数目是260 个
B．该DNA 分子复制第3 次共需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸160 个
C．子代DNA 分子中含
的DNA 分子与含
的DNA 分子之比为1:3
D．子代DNA 分子中含
的单链与含
的单链之比为1:7
【答案】C
【详解】A、由于A 与T 之间有2 个氢键，G 与C 之间有3 个氢键，所以该DNA 分子含有的氢键数目是
40×2+60×3=260 个，A 正确；
B、含有100 个碱基对（200 个碱基）的DNA 分子，其中有胞嘧啶60 个，解得A=40 个，故复制过程中需
腺嘌呤脱氧核苷酸：（23-22）×40=160，B 正确；
C、子代DNA 分子中只有2 个子代DNA 各含1 条
15N 链，1 条
14N 链，其余DNA 都含
14N，故含
15N 的
DNA 分子与含
14N 的DNA 分子之比为2：8=1：4，C 错误；
D、由于DNA 分子的复制是半保留复制，最终只有2 个子代DNA 各含1 条15N 链，1 条14N 链，其余
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DNA 都含
14N，故子代DNA 分子中含
15N 的单链与含
14N 的单链之比为2：（16-2）=1：7，D 正确。
故选C。
11．将某二倍体动物精原细胞（2n=38）全部DNA 中的一条单链被
32P 标记后置于不含
32P 的培养液中培养，
经过减数分裂最终得到4 个子细胞，检测相应细胞中标记的情况。若不考虑交叉互换和染色体变异，下列
叙述错误的是（ ）
A．最终可能出现2 个子细胞中含
32P，2 个不含
32P 的情况
B．最终可能出现3 个子细胞中含
32P，1 个不含
32P 的情况
C．减数第一次分裂得到的2 个子细胞均含有
32P
D．减数第二次分裂后期细胞中全部染色体均含
32P
【答案】D
【分析】DNA 复制是以亲代DNA 为模板合成子代DNA 的过程。DNA 复制的特点是半保留复制。
【详解】精原细胞全部DNA 中的一条单链被
32P 标记后置于不含
32P 的培养液中培养，经过减数分裂最终
得到4 个子细胞，由于DNA 是半保留复制，细胞中DNA 复制后每条染色体上有一条姐妹染色单体含
32P，
另一条姐妹染色单体不含
32P，由于减数第一次分裂发生同源染色体分离，因此经过减数第一次分裂后得到
的两个子细胞均含有
32P，减数第二次分裂发生姐妹染色单体的分离，最终可能出现2 个子细胞中含
32P、2
个不含
32P 的情况，也可能出现3 个子细胞中含
32P、1 个不含
32P 的情况，减数第二次分裂后期细胞中一半
染色体含
32P，A、B、C 正确，D 错误。
故选D。
12．将全部DNA 分子双链经
32P 标记的雄性动物细胞（染色体数为2N）置于不含放射性的培养基中培养，
经过连续两次细胞分裂后产生4 个子细胞，检测细胞中放射性的情况，下列推断正确的是（ ）
A．若子细胞都含
32P，则该细胞进行的一定是减数分裂
B．若所有子细胞中的染色体都含
32P，则该细胞进行的可能是有丝分裂
C．若进行减数分裂，则含
32P 标记的染色体的子细胞比例为1/2
D．若进行有丝分裂，则含
32P 标记的染色体的子细胞比例可能为3/4
【答案】D
【详解】A、根据分析若子细胞都含
32P，则该细胞进行的可能是减数分裂或者有丝分裂，A 错误；
B、若所有子细胞中的染色体都含
32P，则该细胞进行的一定是减数分裂，B 错误；
C、若进行减数分裂，则含
32P 标记的染色体的子细胞比例为1，C 错误；
D、若进行有丝分裂，则含
32P 标记的染色体的子细胞的个数是0-4 个，所以其中的比例可能是3/4，D 正确。
故选D。
【点睛】本题结合有丝分裂、减数分裂和DNA 的半保留复制进行综合考查，要求考生识记细胞有丝分裂
和减数分裂不同时期的特点，掌握有丝分裂和减数分裂过程中染色体和DNA 含量变化规律；识记DNA 分
子半保留复制的特点，在解答选项时，考生要细心辨认放射性是出现在染色体中还是细胞中。
13．图甲是果蝇唾液腺细胞核DNA 复制的电镜照片，图中的泡状结构叫作DNA 复制泡，是DNA 上正在
复制的部分。图乙是图甲中所圈部分模型图，图丙是图乙所圈部分的放大。研究者将1 个含
14N/14N—DNA
的大肠杆菌转移到以
15NH4Cl 为唯一氮源的培养液中，培养36h 后，提取子代大肠杆菌的DNA，将DNA
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双链解开再进行密度梯度离心，试管中出现两种条带，如图丁所示。
(1)DNA 复制泡的形成与 酶有关，由图甲可知，不同DNA 复制泡 （填“是”或“不是”）同
时开始复制。
(2)子链合成时只能将脱氧核苷酸加到延伸中的DNA 链的 端，图乙中b 链和c 链延伸方向相反的原
因是 。
(3)图丙所圈位置的C 转化为羟化胞嘧啶后与A 配对，则该DNA 复制 次，可得到该位点C-G 替换为
T-A 的新DNA。
(4)根据图丁所示信息，可知该种大肠杆菌的细胞周期大约为 h。
【答案】(1) 解旋酶、DNA 聚合酶 不是
(2) 3' 模板链a 和d 是反向平行的，且DNA 聚合酶只能将脱氧核苷酸加到延伸中的DNA 链的
3’端
(3)2/二/两
(4)12
【详解】（1）DNA 复制首先需要解旋，再用DNA 聚合酶形成子链，因此DNA 复制泡的形成与解旋酶和
DNA 聚合酶有关，由图甲可知，不同DNA 复制泡大小不同，显然不同起点的复制不是同时开始的，形成
多个DNA 复制泡可以在多个起点同时复制，提高了DNA 复制的效率。
（2）DNA 聚合酶只能将脱氧核苷酸加到延伸中的DNA 链的3'端。子链的延伸方向是从5'→3'端延伸，且
与模板链的关系是反向平行，而图乙中b 链和c 链是互补的，因此延伸方向相反。
（3）图丙所圈位置的C 转化为羟化胞嘧啶后与A 配对，由于DNA 的复制方式为半保留复制，因此复制一
次出现羟化胞嘧啶与A 配对，复制两次后出现A-T 碱基对，即该DNA 至少复制2 次，可得到该位点 C-G
替换为 T-A 的新 DNA，
（4）将1 个含
14N/14N—DNA 的大肠杆菌转移到以
15NH4Cl 为唯一氮源的培养液中，培养36h 后，提取子代
大肠杆菌的DNA，将DNA 双链解开再进行密度梯度离心，试管中出现两种条带，条带1 应为含
14N 的单
链，条带2 应为含
15N 的单链，条带1：条带2=1:7，由于DNA 的半保留复制，1 个含
14N/14N 的DNA 分子
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只有2 条
14N 的单链（条带1），则条带2 有14 条单链，即合成的DNA 分子一个含有16 条单链，为8 个
DNA 分子，说明DNA 分子共复制了3 次，大肠杆菌的细胞周期为36÷3=12h。
题型三 基因的本质
14．关于基因、染色体、DNA、脱氧核苷酸的关系，下列说法错误的是（ ）
A．染色体是DNA 的主要载体，基因在染色体上呈线性排列
B．基因是具有遗传效应的DNA 片段，基因指导蛋白质的合成
C．DNA 分子中C 与G 的含量越高DNA 分子越稳定
D．不同DNA 分子的碱基的排列顺序不同，构成了DNA 分子的多样性
【答案】D
【详解】A、染色体是DNA 的主要载体，一条染色体上含有一个或两个DNA 分子，基因在染色体上呈线
性排列，A 正确；
B、基因通常是有遗传效应的DNA 片段，基因是决定生物性状的基本单位，能指导蛋白质的合成，B 正确；
C、A-T 之间有2 个氢键，C-G 之间有3 个氢键，因此DNA 分子中C、G 含量越高，DNA 分子越稳定，C
正确；
D、不同DNA 分子的碱基的排列顺序不同，构成了DNA 分子的特异性，DNA 分子中含有的碱基数目成百
上千，因而其中的碱基排列顺序多种多样，进而构成了DNA 分子的多样性，D 错误。
故选D。
15．下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法，错误的是（ ）
A．在DNA 分子结构中，与脱氧核糖直接相连的一般是一个磷酸基和一个碱基
B．基因通常是具有遗传效应的DNA 片段，一个DNA 分子上可含有成百上千个基因
C．一个基因含有许多个脱氧核苷酸，基因的特异性是由脱氧核苷酸的排列顺序决定的
D．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
【答案】A
【详解】A、在DNA 分子结构中，除末端脱氧核糖外，与脱氧核糖直接相连的一般是两个磷酸基和一个碱
基，A 错误；
B、除少数RNA 病毒外，基因通常是具有遗传效应的DNA 片段，一个DNA 分子上可含有成百上千个基因，
B 正确；
C、基因的基本组成单位是脱氧核苷酸，一个基因含有许多个脱氧核苷酸，基因的特异性是由脱氧核苷酸
的排列顺序决定的，C 正确；
D、染色体是DNA 的主要载体，一条染色体上含有1 个（未复制时）或2 个DNA 分子（复制后），D 正
确。
故选A。
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1．大肠杆菌在环境适宜的条件下每20 分钟就能分裂一次。科学家运用DNA 紫外光吸收光谱的
方法对其DNA 复制方式进行研究，具体操作为：将DNA 双链均被
15N 标记的大肠杆菌放入普通培养基中
培养20 分钟，提取大肠杆菌DNA 并离心，测定溶液的紫外光吸收光谱（如甲图所示）；若培养时间为40
分钟，则所得结果可能对应乙图中部分曲线。下列相关叙述正确的是（ ）
注：紫外光吸收光谱的峰值位置即离心管中DNA 的主要分布位置，峰值越大，表明该位置的DNA 数量越
多。
A．大肠杆菌拟核DNA 分子中有两个游离的磷酸基团
B．大肠杆菌DNA 分子复制过程中以四种游离核糖核苷酸为材料
C．提取大肠杆菌DNA 后应在特定溶液中通过差速离心操作分离
D．若以半保留方式复制，则40min 后所得结果对应乙图的e、f 曲线
【答案】D
【详解】A、大肠杆菌的拟核DNA 是环状双链DNA，环状DNA 分子中没有游离的磷酸基团，A 错误；
B、DNA 复制需要脱氧核糖核苷酸，而非核糖核苷酸，B 错误；
C、差速离心通常用于分离不同密度或大小的细胞器或颗粒。题目中通过密度梯度离心（如CsCl 离心）区
分不同标记的DNA（¹⁵ N 和¹⁴ N），而非差速离心，C 错误；
D、若大肠杆菌DNA 通过半保留方式复制，则40 分钟复制两次，所得结果对应乙图中的e、f 曲线，D 正
确。
2．叶绿体DNA（cpDNA）是双链（H 链和L 链）环状的，有两个复制起始点（OH和OL）。复制时，首先
在OH处打开双链，先以H 链为模板，合成一条新链，将亲代的L 链置换出来。当新合成的链达到全环的
2/3 时，从OL开始以置换出来的L 链为模板合成另一条新链。下列分析错误的是（ ）
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A．两条子链的合成方向相反，但都是从子链的5'端→3'端
B．两条子链合成的开始时间和结束时间均不相同
C．cpDNA 的复制只与解旋酶和DNA 聚合酶有关
D．cpDNA 的复制具有半保留复制和边解旋边复制的特点
【答案】C
【分析】由图可知，叶绿体为环状双链DNA 分子，催化合成DNA 子链合成的酶是DNA 聚合酶。
【详解】A、DNA 分子的两条链反向平行，但在复制时都是从子链的5'端→3'端进行延伸，即两条子链的
合成方向相反，A 正确；
B、分析题意可知，复制时，首先在OH处打开双链，先以H 链为模板，合成一条新链，当新合成的链达到
全环的2/3 时，从OL开始以置换出来的L 链为模板合成另一条新链，据此推知两条子链合成的开始时间和
结束时间均不相同，B 正确；
C、cpDNA 的复制过程中需要解旋酶（打开DNA 之间的氢键）、DNA 聚合酶（催化单个的脱氧核苷酸连
接到正在合成的子链上），此外cpDNA 的复制过程中还有亲代L 链的置换和子代DNA 的闭环等过程，可
能还有其它酶参与催化该过程，C 错误；
D、据图可知，子代DNA 分子各有亲代DNA 的一条母链，解旋的同时进行着子链的合成，cpDNA 复制具
有半保留复制和边解旋边复制的特点，D 正确。
故选C。
3． DNA 复制过程中，当DNA 聚合酶遇到损伤而使复制停顿时，若暂时忽略损伤位点继续合成DNA，称
为跨损伤合成。如图为某细菌体内暂时忽略胸腺嘧啶二聚体（T—T）的跨损伤合成过程，下列关于该过程
及结果的推测，合理的是（ ）
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（注：胸腺嘧啶二聚体是紫外线等因素导致DNA 单链上相邻胸腺嘧啶之间结合而形成的）
A．该细菌DNA 聚合酶V 可以修复胸腺嘧啶二聚体
B．只要出现图示损伤，就会导致DNA 复制停滞
C．人体细胞内若能够以胸腺嘧啶二聚体为模板合成“AA”序列，推测人因紫外线照射发生基因突变的
概率高于该细菌
D．若不对该胸腺嘧啶二聚体（不考虑其他位点改变）进行修复，则该细菌将有1/2 的子代携带突变序
列
【答案】D
【详解】A、图中DNA 聚合酶Ⅲ遇到模板上的胸腺嘧啶二聚体时将暂时脱离，转而由DNA 聚合酶Ⅴ完成
跨损伤合成，以胸腺嘧啶二聚体为模板合成了GA，导致突变，但DNA 聚合酶Ⅴ并未修复胸腺嘧啶二聚体，
A 错误；
B、若DNA 聚合酶Ⅴ不取代DNA 聚合酶Ⅲ，将导致DNA 复制停滞，若DNA 聚合酶V 取代DNA 聚合酶
Ⅲ，则会完成跨损伤合成，DNA 复制不会停滞，B 错误；
C、人体细胞内若能够以胸腺嘧啶二聚体为模板合成“AA”序列，未因胸腺嘧啶二聚体而导致DNA 复制错
误，推测人因紫外线照射发生基因突变的概率低于该细菌，C 错误；
D、若不对胸腺嘧啶二聚体进行修复，则子代所有携带胸腺嘧啶二聚体或以胸腺嘧啶二聚体为模板合成GA
序列的个体都将携带突变序列，而以胸腺嘧啶二聚体互补链为模板合成的子代DNA 将不携带突变序列，
因此，该细菌将有1/2 的子代不携带突变序列，有1/2 的子代携带突变序列，D 正确。
故选D。
4．荧光原位杂交可用荧光标记的特异DNA 片段为探针，与染色体上对应的DNA 片段结合，
从而将特定的基因在染色体上定位。已知 A、B、C 分别代表不同来源的一个染色体组，AA 和BB 中各有
一对同源染色体可被荧光探针标记，若植物甲(AABB)与植物乙(AACC)杂交得 F₁。对其进行基因定位检测。
DNA 荧光探针的制备过程如图 1 所示，图2 表示探针与待测基因结合的原理。下列叙述错误的是（ ）
A．DNA 酶I 和煮沸变性分别破坏的是磷酸二酯键和氢键
B．以荧光标记的脱氧核苷酸为原料，合成DNA 探针
C．F₁ 有丝分裂中期的细胞中可观察到6 个荧光点
D．F₁ 减数第二次分裂细胞中可观察到1、2 或4 个荧光点
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【答案】D
【详解】A、根据图1 可得，DNA 酶Ⅰ可以将标记的DNA 分子切割为小分子片段，由此可得其破坏的是
磷酸二酯键，而DNA 分子煮沸变性破坏的是氢键，A 正确；
B、根据题干信息可得，DNA 探针的化学本质也是DNA，因此其合成时需要以荧光标记的脱氧核苷酸为原
料，B 正确；
C、根据题目信息可知，A 和B 可以被荧光探针标记，C 不能被荧光探针标记，植物甲（AABB）与植物乙
（AACC）杂交得F1，其染色体组成为AABC，结合图二信息可知一个染色体上是2 个荧光位点，因此F1
有丝分裂中期的细胞中可观察到6 个荧光点，C 正确；
D、F1的染色体组成为AABC，减数第一次分裂时，来自A 的染色体联会配对，均等分离，来自B、C 的
染色体无法联会，随机分离，形成的子代细胞中，被荧光标记的染色体的情况是，只含一个来自A 的标记
染色体，或含一个来自A 的标记染色体和一个来自B 的标记染色体，前者有2 个荧光光点，后者有4 个荧
光光点，D 错误。
故选D。
一、单选题
1．（2021·福建·高考真题）下列关于遗传信息的叙述，错误的是（ ）
A．亲代遗传信息的改变都能遗传给子代
B．流向DNA 的遗传信息来自DNA 或RNA
C．遗传信息的传递过程遵循碱基互补配对原则
D．DNA 指纹技术运用了个体遗传信息的特异性
【答案】A
【详解】A、亲代遗传信息的改变不一定都能遗传给后代，如亲代发生基因突变若发生在体细胞，则突变
一般不能遗传给子代，A 错误；
B、流向DNA 的遗传信息可来自DNA（DNA 分子的复制），也可来自RNA（逆转录过程），B 正确；
C、遗传信息的传递过程遵循碱基互补配对原则，如DNA 分子复制过程中会发生A-T、G-C 的配对关系，
该配对关系保证了亲子代之间遗传信息的稳定性，C 正确；
D、由于DNA 分子具有特异性，故可用于DNA 指纹鉴定，D 正确。
故选A。
2．（2025·重庆·高考真题）细胞中F 蛋白和M 蛋白均可进入细胞核。X 蛋白选择性地结合F 蛋白或乙酰化
修饰的M 蛋白，从而阻止被结合的蛋白进入细胞核，具体机制如图。下列说法合理的是（ ）
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A．M 基因和F 基因都属于原癌基因
B．M 蛋白和F 蛋白都是DNA 聚合酶
C．在癌细胞中过量表达X 可能会减缓癌细胞增殖
D．在正常细胞中去除F 蛋白，可能会抑制正常细胞凋亡
【答案】C
【详解】A、一般来说，原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的，抑癌基因表达的蛋白
质能促进细胞凋亡，由图可知，正常细胞中的M 蛋白进入细胞核促进凋亡基因转录，癌细胞中的F 蛋白进
入细胞核促进增殖基因转录，说明M 基因属于抑癌基因，F 基因属于原癌基因，A 错误；
B、DNA 聚合酶参与DNA 复制，M 蛋白和F 蛋白在转录过程中发挥作用，所以M 蛋白和F 蛋白都不是
DNA 聚合酶，B 错误；
C、X 蛋白选择性地结合F 蛋白或乙酰化修饰的M 蛋白，从而阻止被结合的蛋白进入细胞核，在癌细胞中，
X 蛋白结合乙酰化修饰的M 蛋白，促进F 蛋白进入细胞核，若过量表达X 蛋白，可能会导致部分X 蛋白与
F 蛋白结合，使进入细胞核内的F 蛋白减少，从而减缓癌细胞增殖，C 正确；
D、由图可知，在正常细胞中去除M 蛋白，可能会抑制正常细胞凋亡，D 错误。
故选C。
3．（2025·四川·高考真题）为杀死蜜蜂寄生虫瓦螨，研究人员对蜜蜂肠道中的S 菌进行改造，使其能释放
特定的双链RNA（dsRNA）。进入瓦螨体内的dsRNA 被加工成siRNA 后，能与瓦螨目标基因的mRNA 特
异性结合使其降解，导致瓦螨死亡。下列叙述正确的是（ ）
A．siRNA 的嘌呤与嘧啶之比和dsRNA 相同
B．dsRNA 加工成siRNA 会发生氢键的断裂
C．瓦螨死亡的原因是目标基因的转录被抑制
D．用改造后的S 菌来杀死瓦螨属于化学防治
【答案】B
【详解】A、dsRNA 为双链结构，嘌呤数等于嘧啶数，其嘌呤与嘧啶之比为1:1。siRNA 是由dsRNA 加工
而来的单链片段，其嘌呤与嘧啶之比不一定为1:1，A 错误；
B、双链dsRNA 加工成单链siRNA 的过程会发生氢键的断裂，B 正确；
C、根据题干信息，siRNA 能与瓦螨目标基因的mRNA 特异性结合使其降解，导致瓦螨死亡，所以siRNA
直接抑制的是翻译过程，C 错误；
D、用改造后的S 菌来杀死瓦螨属于生物防治，D 错误。
故选B。
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4．（2025·广东·高考真题）Solexa 测序是一种将PCR 与荧光检测相结合的高通量测序技术。为了确保该
PCR 过程中，DNA 聚合酶催化一个脱氧核苷酸单位完成聚合反应后，DNA 链不继续延伸，应保护底物中
脱氧核糖结构上的（ ）
A．1'-碱基
B．2'-氢
C．3'-羟基
D．5'-磷酸基团
【答案】C
【详解】已知DNA 聚合酶催化延伸子链方向只能从5′→3′，原因是脱氧核苷酸的3'碳有羟基，可以结合下
一个脱氧核苷酸的5′碳的磷酸基团，故为了DNA 聚合酶催化一个脱氧核苷酸单位完成聚合反应后，DNA
链不继续延伸，应保护底物中脱氧核糖结构上的3'-羟基，使其不能结合下一个脱氧核苷酸的5′碳的磷酸基
团，C 正确。
故选C。
5．（2025·湖北·高考真题）大数据时代，全球每天产生海量数据，预计2040 年需一百万吨硅基芯片才能
储存全球一年产生的数据。为解决这一难题，科学家尝试运用DNA 来储存数据。我国科学家已经将汉代
拓片、熊猫照片等文化数据写入DNA，实现数据长期保存。下列叙述中，DNA 可以作为存储介质的优点
不包括（ ）
A．DNA 具有可复制性，有利于数据的传播
B．可通过DNA 转录和翻译传递相应数据信息
C．DNA 长链中碱基排列的多样化，为大量数据的存储提供可能
D．DNA 作为存储介质体积小，为数据携带和保存节约了大量空间
【答案】B
【详解】A、DNA 通过半保留复制可快速扩增数据，便于传播，A 不符合题意；
B、DNA 储存数据时，信息读取依赖测序技术而非转录翻译（后者为生物体内表达遗传信息的过程），与
数据存储无关，B 符合题意；
C、DNA 碱基对排列顺序的多样性使其可编码海量信息，是存储优势，C 不符合题意；
D、DNA 分子结构紧凑，单位体积存储密度极高，节省空间，D 不符合题意；
故选B。
6．（2025·北京·高考真题）1958 年，Meselson 和Stahl 通过
15N 标记DNA 的实验，证明了DNA 的半保留
复制。关于这一经典实验的叙述正确的是（ ）
A．因为
15N 有放射性，所以能够区分DNA 的母链和子链
B．得到的DNA 带的位置有三个，证明了DNA 的半保留复制
C．将DNA 变成单链后再进行离心也能得到相同的实验结果
D．选择大肠杆菌作为实验材料是因为它有环状质粒DNA
【答案】B
【详解】A 、
15N 没有放射性，它与
14N 只是氮元素的不同同位素，质量不同，可通过密度梯度离心技术区
分含不同氮元素的DNA，进而区分DNA 的母链和子链，A 错误；
B、在
15N 标记 DNA 的实验中，得到的 DNA 带的位置有轻带（两条链都含
14N）、中带（一条链含
14N，一条链含
15N）、重带（两条链都含
15N）三个。根据不同代 DNA 在离心后出现的这些带的位置和比
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例，证明了 DNA 的半保留复制，B 正确；
C、若将DNA 解链为单链后离心，无论是全保留还是半保留复制，都是只有两条条带，不能证明DNA 的
半保留复制，C 错误；
D、选择大肠杆菌作为实验材料是因为大肠杆菌繁殖快，容易培养，能在短时间内获得大量的子代，便于
观察实验结果，而不是因为它有环状质粒DNA，D 错误。
故选B。
7．（2024·广西·高考真题）研究发现真核生物基因组DNA 普遍存在5-甲基胞嘧啶和N6-甲基腺嘌呤，分别
被称为DNA 的第5、6 个碱基。关于这两个碱基的说法，正确的是（ ）
A．均含有N 元素
B．均含有脱氧核糖
C．都排列在DNA 骨架的外侧
D．都不参与碱基互补配对
【答案】A
【详解】A、真核生物基因组DNA 普遍存在5-甲基胞嘧啶和N6-甲基腺嘌呤，分别被称为DNA 的第5、6
个碱基，故DNA 的第5、6 个碱基均含有N 元素，A 正确；
B、DNA 存在5-甲基胞嘧啶和N6-甲基腺嘌呤，两者不含脱氧核糖，B 错误；
C、DNA 中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基排列在内侧，C 错误；
D、DNA 双链存在A-T、G-C 配对关系，5-甲基胞嘧啶和N6-甲基腺嘌呤参与碱基互补配对，D 错误。
故选A。
8．（2025·浙江·高考真题）多种多样的生物通过遗传信息控制性状，并通过繁殖将遗传物质传递给子代。
下列关于遗传物质的叙述正确的是（ ）
A．S 型肺炎链球菌的遗传物质主要通过质粒传递给子代
B．水稻、小麦和玉米三大粮食作物的遗传物质主要是DNA
C．控制伞藻伞帽的遗传物质通过半保留复制表达遗传信息
D．烟草叶肉细胞的遗传物质水解后可产生4 种脱氧核苷酸
【答案】D
【详解】A、S 型肺炎链球菌是原核生物，其遗传物质主要分布于拟核。因此，S 型肺炎链球菌的遗传物质
主要通过拟核传递给子代，A 错误；
B、水稻、小麦和玉米三大粮食作物都是植物，都属于真核生物，真核生物的遗传物质是DNA，B 错误；
C、基因指导蛋白质的合成过程是遗传信息的表达过程，伞藻通过复制传递遗传信息，而不是表达遗传信
息，C 错误；
D、烟草叶肉细胞的遗传物质是DNA，其单体是脱氧核苷酸，DNA 水解后可产生4 种脱氧核苷酸，D 正确。
故选D。
9．（2024·浙江·高考真题）某二倍体动物（2n=4）精原细胞DNA 中的P 均为
32P，精原细胞在不含
32P 的
培养液中培养，其中1 个精原细胞进行一次有丝分裂和减数第一次分裂后，产生甲~丁4 个细胞。这些细胞
的染色体和染色单体情况如下图所示。
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不考虑染色体变异的情况下，下列叙述正确的是（ ）
A．该精原细胞经历了2 次DNA 复制和2 次着丝粒分裂
B．4 个细胞均处于减数第二次分裂前期，且均含有一个染色体组
C．形成细胞乙的过程发生了同源染色体的配对和交叉互换
D．4 个细胞完成分裂形成8 个细胞，可能有4 个细胞不含
32P
【答案】C
【详解】A、图中的细胞是一个精原细胞进行一次有丝分裂和减数第一次分裂后产生的，据图所示，这些
细胞含有染色单体，说明着丝粒没有分裂，因此该精原细胞2 次DNA 复制，1 次着丝粒分裂，A 错误；
B、题干叙述明确表示减数第一次分裂已经完成，因此只可能处于减数第二次分裂前期或中期，且均含有
一个染色体组，B 错误；
C、精原细胞进行一次有丝分裂后，产生的子细胞每个DNA 上有一条链含有
32P，减数分裂完成复制后，
每条染色体上有1 个单体含有
32P，另一个单体不含
32P，减数第一次分裂结束，每个细胞中应该含有2 条
染色体，四个染色单体，其中有两个单体含有放射性，但乙细胞含有3 个染色单体含有放射性，原因是形
成乙的过程中发生了同源染色体的配对和交叉互换，C 正确；
D、甲、丙、丁完成减数第二次分裂至少产生3 个含
32P 的细胞，乙细胞有3 个单体含有
32P，完成减数第二
次分裂产生的2 个细胞都含有
32P，因此4 个细胞完成分裂形成8 个细胞，至多有3 个细胞不含
32P，D 错误。
故选C。
10．（2024·浙江·高考真题）下列关于双链DNA 分子结构的叙述，正确的是（ ）
A．磷酸与脱氧核糖交替连接构成了DNA 的基本骨架
B．双链DNA 中T 占比越高，DNA 热变性温度越高
C．两条链之间的氢键形成由DNA 聚合酶催化
D．若一条链的G+C 占47%，则另一条链的A+T 也占47%
【答案】A
【详解】A、DNA 的外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的基本骨架，内侧是碱基通过氢键连接形成的碱
基对，A 正确；
B、双链DNA 中GC 碱基对占比越高，DNA 热变性温度越高，B 错误；
C、DNA 聚合酶催化形成的是磷酸二酯键，C 错误；
D、在双链DNA 分子中，若一条链的G+C 占47%，则另一条链的G+C 也占47%，A+T 占1-47%=53%，D
错误。
故选A。
11．（2023·浙江·高考真题）紫外线引发的DNA 损伤，可通过“核苷酸切除修复（NER）”方式修复，机
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制如图所示。着色性干皮症（XP）患者的NER 酶系统存在缺陷，受阳光照射后，皮肤出现炎症等症状。
患者幼年发病，20 岁后开始发展成皮肤癌。下列叙述错误的是（ ）
A．修复过程需要限制酶和DNA 聚合酶
B．填补缺口时，新链合成以5’到3’的方向进行
C．DNA 有害损伤发生后，在细胞增殖后进行修复，对细胞最有利
D．随年龄增长，XP 患者几乎都会发生皮肤癌的原因，可用突变累积解释
【答案】C
【详解】A、由图可知，修复过程中需要将损伤部位的序列切断，因此需要限制酶的参与；同时修复过程
中，单个的脱氧核苷酸需要依次连接，要借助DNA 聚合酶，A 正确；
B、填补缺口时，新链即子链的延伸方向为5’到3’的方向进行，B 正确；
C、DNA 有害损伤发生后，在细胞增殖中进行修复，保证DNA 复制的正确进行，对细胞最有利，C 错误；
D、癌症的发生是多个基因累积突变的结果，随年龄增长，XP 患者几乎都会发生皮肤癌的原因，可用突变
累积解释，D 正确。
故选C。
12．（2024·河北·高考真题）某病毒具有蛋白质外壳，其遗传物质的碱基含量如表所示，下列叙述正确的
是（ ）
碱基种类
A
C
G
T
U
含量（％）
31.2
20.8
28.0
0
20.0
A．该病毒复制合成的互补链中G＋C 含量为51.2％
B．病毒的遗传物质可能会引起宿主DNA 变异
C．病毒增殖需要的蛋白质在自身核糖体合成
D．病毒基因的遗传符合分离定律
【答案】B
【详解】A、由表可知，该病毒为RNA 病毒，根据碱基互补配对原则可知，该病毒复制合成的互补链中G
＋C 含量与原RNA 含量一致，为48.8％，A 错误；
B、逆转录病毒经逆转录得到的DNA 可能整合到宿主细胞的DNA 上，引起宿主DNA 变异，B 正确；
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C、病毒增殖需要的蛋白质在宿主细胞的核糖体上合成，C 错误；
D、必需是进行有性生殖的真核生物的细胞核基因遗传才遵循基因的分离定律，病毒基因的遗传不符合分
离定律，D 错误。
故选B。
13．（2024·河北·高考真题）下列关于DNA 复制和转录的叙述，正确的是（ ）
A．DNA 复制时，脱氧核苷酸通过氢键连接成子链
B．复制时，解旋酶使DNA 双链由5′端向3′端解旋
C．复制和转录时，在能量的驱动下解旋酶将DNA 双链解开
D．DNA 复制合成的子链和转录合成的RNA 延伸方向均为由5′端向3′端
【答案】D
【详解】A、DNA 复制时，脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接成子链，A 错误；
B、复制时，解旋酶使得DNA 双链从复制起点开始，以双向进行的方式解旋，这并不是从5′端到3′端的单
向解旋，B 错误；
C、转录时不需要解旋酶，RNA 聚合酶即可完成解旋，C 错误；
D、DNA 复制合成的子链和转录合成的RNA 延伸方向均为由5′端向3′端，D 正确；
故选D。
14．（2024·浙江·高考真题）大肠杆菌在含有³ H-脱氧核苷培养液中培养，³ H-脱氧核苷掺入到新合成的
DNA 链中，经特殊方法显色，可观察到双链都掺入³ H-脱氧核苷的 DNA 区段显深色，仅单链掺入的显浅
色，未掺入的不显色。掺入培养中，大肠杆菌拟核 DNA 第2 次复制时，局部示意图如图。DNA 双链区
段①、②、③对应的显色情况可能是（ ）
A．深色、浅色、浅色
B．浅色、浅色、深色
C．浅色、深色、深色
D．深色、浅色、深色
【答案】B
【详解】大肠杆菌在含有³ H-脱氧核苷培养液中培养，DNA 的复制方式为半保留复制，大肠杆菌拟核
DNA 第1 次复制后产生的子代DNA 的两条链一条被³ H 标记，另一条未被标记，大肠杆菌拟核 DNA 第
2 次复制时，以两条链中一条被³ H 标记，另一条未被标记的DNA 分子为模板，DNA 双链区段①为浅色，
②③中DNA 两条模板链中一条有掺入
3 H-脱氧核苷，另一条无，而新合成的子链都掺入
3 H-脱氧核苷。故
双链都掺入
3 H-脱氧核苷的 DN 双链区段，显深色；仅单链掺入的 DNA 双链区段，显浅色。ACD 错误，
B 正确。
故选B。
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15．（2023·海南·高考真题）噬菌体ΦX174 的遗传物质为单链环状DNA 分子，部分序列如图。
下列有关叙述正确的是（ ）
A．D 基因包含456 个碱基，编码152 个氨基酸
B．E 基因中编码第2 个和第3 个氨基酸的碱基序列，其互补DNA 序列是5′-GCGTAC-3′
C．噬菌体ΦX174 的DNA 复制需要DNA 聚合酶和4 种核糖核苷酸
D．E 基因和D 基因的编码区序列存在部分重叠，且重叠序列编码的氨基酸序列相同
【答案】B
【详解】A、根据图示信息，D 基因编码152 个氨基酸，但D 基因上包含终止密码子对应序列，故应包含
459 个碱基，A 错误；
B、分析图示信息，E 基因中编码第2 个和第3 个氨基酸的碱基序列5′-GTACGC-3′，根据DNA 分子两条链
反向平行，其互补DNA 序列是5′-GCGTAC-3′，B 正确；
C、DNA 的基本单位是脱氧核糖核酸，噬菌体ΦX174 的DNA 复制需要DNA 聚合酶和4 种脱氧核糖核苷酸，
C 错误；
D、E 基因和D 基因的编码区序列存在部分重叠，但重叠序列编码的氨基酸序列不相同，D 错误。
故选B。
16．（2023·山东·高考真题）将一个双链DNA 分子的一端固定于载玻片上，置于含有荧光标记的脱氧核苷
酸的体系中进行复制。甲、乙和丙分别为复制过程中3 个时间点的图像，①和②表示新合成的单链，①的
5'端指向解旋方向，丙为复制结束时的图像。该DNA 复制过程中可观察到单链延伸暂停现象，但延伸进行
时2 条链延伸速率相等。已知复制过程中严格遵守碱基互补配对原则，下列说法错误的是（ ）
A．据图分析，①和②延伸时均存在暂停现象
B．甲时①中A、T 之和与②中A、T 之和可能相等
C．丙时①中A、T 之和与②中A、T 之和一定相等
D．②延伸方向为5'端至3'端，其模板链3'端指向解旋方向
【答案】D
【详解】A、据图分析，图甲时新合成的单链①比②短，图乙时①比②长，因此可以说明①和②延伸时均
存在暂停现象，A 正确；
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B、①和②两条链中碱基是互补的，图甲时新合成的单链①比②短，但②中多出的部分可能不含有A、T，
因此①中A、T 之和与②中A、T 之和可能相等，B 正确；
C、①和②两条链中碱基是互补的，丙为复制结束时的图像，新合成的单链①与②等长，图丙时①中A、T
之和与②中A、T 之和一定相等，C 正确；
D、①和②两条单链由一个双链DNA 分子复制而来，其中一条母链合成子链时①的5'端指向解旋方向，那
么另一条母链合成子链时②延伸方向为5'端至3'端，其模板链5'端指向解旋方向，D 错误；
故选D。
17．（2022·重庆·高考真题）下列发现中，以DNA 双螺旋结构模型为理论基础的是（ ）
A．遗传因子控制性状
B．基因在染色体上
C．DNA 是遗传物质
D．DNA 半保留复制
【答案】D
【详解】A、孟德尔利用假说—演绎法提出了生物的性状是由遗传因子控制的，总结出了分离定律，并未
以DNA 双螺旋结构模型为理论基础，A 不符合题意；
B、萨顿根据基因与染色体的平行关系，运用类比推理法得出基因位于染色体上的推论，并未以DNA 双螺
旋结构模型为理论基础，B 不符合题意；
C、艾弗里、赫尔希和蔡斯等科学家，设法将DNA 和蛋白质分开，单独、直接地研究它们的作用，证明了
DNA 是遗传物质，并未以DNA 双螺旋结构模型为理论基础，C 不符合题意；
D、沃森和克里克成功构建DNA 双螺旋结构模型，并进一步提出了DNA 半保留复制的假说， DNA 半保
留复制，以DNA 双螺旋结构模型为理论基础，D 符合题意。
故选D。
18．（2023·北京·高考真题）变胖过程中，胰岛B 细胞会增加。增加的B 细胞可能源于自身分裂（途径
I），也可能来自胰岛中干细胞的增殖、分化（途径Ⅱ）。科学家采用胸腺嘧啶类似物标记的方法，研究了
L 基因缺失导致肥胖的模型小鼠IK 中新增B 细胞的来源。
(1)EdU 和BrdU 都是胸腺嘧啶类似物，能很快进入细胞并掺入正在复制的DNA 中，掺入DNA 的EdU 和
BrdU 均能与 互补配对，并可以被分别检测。未掺入的EdU 和BrdU 短时间内即被降解。
(2)将处于细胞周期不同阶段的细胞混合培养于多孔培养板中，各孔同时加入EdU，随后每隔一定时间向一
组培养孔加入BrdU，再培养十几分钟后收集该组孔内全部细胞，检测双标记细胞占EdU 标记细胞的百分
比（如图）。图中反映DNA 复制所需时长的是从 点到 点。
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(3)为研究变胖过程中B 细胞的增殖，需使用一批同时变胖的小鼠。为此，本实验使用诱导型基因敲除小鼠，
即饲喂诱导物后小鼠的L 基因才会被敲除，形成小鼠IK。科学家利用以下实验材料制备小鼠IK：
①纯合小鼠Lx：小鼠L 基因两侧已插入特异DNA 序列（x），但L 的功能正常；②Ce 酶基因：源自噬菌
体，其编码的酶进入细胞核后作用于x，导致两个x 间的DNA 片段丢失；③Er 基因：编码的Er 蛋白位于
细胞质，与Er 蛋白相连的物质的定位由Er 蛋白决定；④口服药T：小分子化合物，可诱导Er 蛋白进入细
胞核。请完善制备小鼠IK 的技术路线： →连接到表达载体→转入小鼠Lx→筛选
目标小鼠→ →获得小鼠IK。
(4)各种细胞DNA 复制所需时间基本相同，但途径I 的细胞周期时长（t1）是途径Ⅱ细胞周期时长（t2）的
三倍以上。据此，科学家先用EdU 饲喂小鼠IK，t2时间后换用BrdU 饲喂，再过t2时间后检测B 细胞被标
记的情况。研究表明，变胖过程中增加的B 细胞大多数来源于自身分裂，与之相应的检测结果应是
。
【答案】(1)A/腺嘌呤
(2) Q R
(3) 将Ce 酶基因和Er 基因连接 饲喂口服药T
(4)大多数B 细胞没有被BrdU 标记
【详解】（1）分析题意可知，EdU 和BrdU 都是胸腺嘧啶（T）类似物，根据碱基互补配对的原则可知，
掺入DNA 的EdU 和BrdU 均能与A（腺嘌呤）互补配对，并可以被分别检测。
（2）DNA 分子复制时会发生模板链与子链的碱基互补配对，据题可知，将处于细胞周期不同阶段的细胞
混合培养于多孔培养板中，各孔同时加入EdU，则EdU 会与A 结合，导致子链出现放射性，随后每隔一定
时间向一组培养孔加入BrdU，则BrdU 也会与A 结合，使放射性增强，最终实现双标记，随复制完成达到
峰值，故结合题图可知，图中反映DNA 复制所需时长的是从Q 点到R 点。
（3）分析题意，要制备IK 小鼠，需要用诱导型基因敲除小鼠，而饲喂诱导物后小鼠的L 基因才会被敲除，
结合所给实验材料及药物可知，制备小鼠IK 的技术路线为：将Ce 酶基因和Er 基因连接（Ce 酶可作用于
x，导致两个x 间的DNA 片段丢失）→连接到表达载体→转入小鼠Lx→筛选目标小鼠→饲喂口服药T（诱
导Er 蛋白进入细胞核）→获得小鼠IK。
（4）据题可知，变胖过程中增加的B 细胞可能源于自身分裂（途径I），也可能来自胰岛中干细胞的增殖、
分化（途径Ⅱ），由于但途径I 的细胞周期时长（t1）是途径Ⅱ细胞周期时长（t2）的三倍以上，若先用
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EdU 饲喂小鼠IK，各种细胞DNA 复制所需时间基本相同，t2时间已经经过一个细胞周期，所有的细胞应
都含有EdU 标记，实验假设是变胖过程中增加的B 细胞大多数来源于自身分裂，即来源于途径I，该过程
已经复制的B 细胞直接分裂，不会再有DNA 复制过程，故t2时间后用BrdU 饲喂则不起作用，即大多数B
细胞没有被BrdU 标记。
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