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　DNA的结构、复制和基因的本质
课标要求 1．概述DNA分子是由4种脱氧核苷酸构成的，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．概述DNA分子通过半保留方式进行复制。
考情微观 1．DNA分子的结构：2025·贵州卷T5。 2．DNA的结构和复制：2024·贵州卷T15。 3．DNA的复制：2024·贵州适应性测试T5。
考点1　DNA的结构和基因通常是有遗传效应的DNA片段
一、填空表述
1．(人教版必修2 P50)DNA由两条脱氧核苷酸链组成，这两条链按________方式盘旋成双螺旋结构。外侧由________和____交替连接，构成基本骨架。内侧，两条链上的碱基通过氢键连接成______，并且碱基配对具有一定的规律：______________________、__________________。
2．(人教版必修2 P50图3-8)DNA的一条单链具有两个末端，一端有一个游离的磷酸基团，这一端称作______，另一端有一个羟基(—OH)，称作______，两条单链走向____，一条单链是从5′端到3′端的，另一条单链是从______________的。
3．基因通常是有遗传效应的__________。有些病毒的遗传物质是RNA，对这类病毒而言，基因就是有遗传效应的______片段。
4．DNA只含有4种脱氧核苷酸，能够储存足够量遗传信息的原因是__________________________________________________________。
二、概念检测
1．沃森和克里克研究DNA分子的结构时，运用了构建物理模型的方法。 (　　)
2．磷酸与核糖交替连接排列在外侧构成了DNA的基本骨架。 (　　)
3．DNA中一条链的嘌呤数一定等于另一条链的嘌呤数。 (　　)
4．DNA分子的多样性和特异性主要与它的空间结构密切相关。 (　　)
5．DNA分子中G和C所占的比例越大，其稳定性越低。 (　　)
6．基因研究最新发现表明，人与小鼠的基因约80%相同，则人与小鼠DNA碱基序列相同的比例也是80%。 (　　)
我国考古学家利用现代人的DNA序列设计并合成了一种类似磁铁的“引子”，成功将极其微量的古人类DNA从提取自土壤沉积物中的多种生物的DNA中识别并分离出来，用于研究人类起源及进化，思考回答下列相关问题：
(1)“引子”的彻底水解产物有__________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)设计“引子”的DNA序列信息来自核DNA和__________________________。
(3)设计“引子”前需要知道古人类的DNA序列吗？判断的依据是什么？
_____________________________________________________________________
DNA分子的结构及制作DNA模型
1．(链接人教版必修2 P50图3-8)如图是DNA分子结构的部分示意图，下列说法不正确的是(　　)
A．图中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5′-C和1′-C上
2．(链接人教版必修2 P51探究·实践)某同学想要制作DNA双螺旋结构模型，已准备了足够的相关材料。下列叙述错误的是(　　)
A．制成的模型中，嘌呤碱基之和等于嘧啶碱基之和
B．制作脱氧核苷酸时，磷酸和碱基连接在脱氧核糖上
C．制作模型时，鸟嘌呤与胞嘧啶之间用3个氢键连接物相连
D．制成的模型中，每个脱氧核糖都连接有2个磷酸
DNA分子中碱基数量的计算
3．(链接人教版必修2 P52概念检测T3变式)假如某DNA片段中碱基A的数目为x，其比例为y，下列推断正确的是(　　)
A．碱基总数为
B．碱基C的数目为
C．嘌呤数与嘧啶数之比为
D．碱基G的比例为
DNA分子中碱基数量的计算规律
基因的本质
4．(2025·贵州铜仁一中检测)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．基因通常是具有遗传效应的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．碱基特定的排列顺序，构成了DNA分子的多样性
考点2　DNA的复制
一、填空表述
1．DNA复制的特点是________________________。DNA精确复制的原因：________________提供了复制的模板，________________保证了复制的精确进行。
2．一个DNA连续复制n次后，DNA分子总数为____。第n代的DNA分子中，含原DNA母链的有2个，占____________。若某DNA分子中含碱基T的数量为a，则连续复制 n次，所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为________________；第n次复制时所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为____________。
3．果蝇DNA形成多个复制泡的原因：________________________________，由此加快了DNA复制的____，为________作准备。
二、概念检测
1．沃森和克里克用DNA衍射图谱得出碱基配对方式。 (　　)
2．DNA复制遵循碱基互补配对原则，新合成的DNA分子的两条链均是新合成的。 (　　)
3．DNA双螺旋结构全部解旋后，开始DNA的复制。 (　　)
4．单个脱氧核苷酸在DNA聚合酶的作用下连接合成新的子链。 (　　)
5．复制后的两个子代DNA分子将在有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂时，随染色单体分离而分开。 (　　)
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，一条子链是连续形成，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20 ℃时侵染大肠杆菌70 min后，将同位素3H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中，在2 s、7 s、15 s、30 s、60 s、120 s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。
(1)以3H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中，最终在T4噬菌体DNA中检测到放射性，其原因是_____________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)图2中，与60 s结果相比，120 s结果中短链片段减少的原因是
_____________________________________________________________________
___________________，该实验结果为冈崎假说提供的有力证据是
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
DNA复制方式的实验探究
1．(链接人教版必修2 P53图3-9、P54思考·讨论)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(　　)
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
DNA复制的过程
2．(2026·贵州毕节检测)下图为某DNA复制过程的部分图解，其中rep蛋白具有解旋的功能，冈崎片段是新合成的不连续的DNA片段。下列相关叙述正确的是(　　)
A．rep蛋白的作用是破坏A与C、T与G之间的氢键
B．冈崎片段连接成子链的过程需要RNA聚合酶
C．子链的延伸方向与复制叉的移动方向一致
D．推测DNA单链结合蛋白可防止DNA单链之间重新配对
DNA复制的相关计算
3．(链接人教版必修2 P56概念检测T3变式)将一个双链都被15N标记的DNA放在含14N的环境中连续复制4次，收集相关实验数据，下列叙述错误的是(　　)
A．含有14N的DNA占全部DNA的比例为7/8
B．含有15N的DNA占全部DNA的比例为1/8
C．含有15N的DNA单链占全部DNA单链的比例为1/16
D．含有14N的DNA单链占全部DNA单链的比例为15/16
第23讲　DNA的结构、复制和基因的本质
考点1
落实·必备知识
一、1．反向平行　脱氧核糖　磷酸　碱基对　A===T(两个氢键)　G≡C(三个氢键)　2.5′端　3′端　相反　3′端到5′端
3．DNA片段　RNA　4．构成DNA的4种碱基(脱氧核苷酸)的数量和排列顺序千变万化
二、1．√　2．×　3．×　4．×　5．×　6．×　
达成·关键能力
略
评价·迁移应用
1．C　2．D　3．A　4．D　
考点2
落实·必备知识
一、1．边解旋边复制、半保留复制　DNA双螺旋结构　碱基互补配对原则　2.2n　1/2n-1　a×(2n－1)　a×2n-1　3．果蝇的DNA有多个复制起点，可从不同起点开始DNA的复制　速率　细胞分裂
二、1．×　2．×　3．×　4．×　5．√
达成·关键能力
略
评价·迁移应用
1．D　2．D　3．A　(共68张PPT)
第23讲　DNA的结构、复制和基因的本质
必修2　遗传与进化
第五单元　遗传的分子基础
课标要求 1．概述DNA分子是由4种脱氧核苷酸构成的，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．概述DNA分子通过半保留方式进行复制。
考情微观 1．DNA分子的结构：2025·贵州卷T5。
2．DNA的结构和复制：2024·贵州卷T15。
3．DNA的复制：2024·贵州适应性测试T5。
考点1　DNA的结构和基因通常是有遗传效应的DNA片段
一、填空表述
1．(人教版必修2 P50)DNA由两条脱氧核苷酸链组成，这两条链按________方式盘旋成双螺旋结构。外侧由________和____交替连接，构成基本骨架。内侧，两条链上的碱基通过氢键连接成______，并且碱基配对具有一定的规律：______________________、__________________。
反向平行
脱氧核糖
磷酸
碱基对
A===T(两个氢键)
G≡C(三个氢键)
2．(人教版必修2 P50图3-8)DNA的一条单链具有两个末端，一端有一个游离的磷酸基团，这一端称作__________，另一端有一个羟基
(—OH)，称作______，两条单链走向____，一条单链是从5′端到3′端的，另一条单链是从______________的。
3．基因通常是有遗传效应的__________。有些病毒的遗传物质是RNA，对这类病毒而言，基因就是有遗传效应的______片段。
4．DNA只含有4种脱氧核苷酸，能够储存足够量遗传信息的原因是__________________________________________________________。
5′端
3′端
相反
3′端到5′端
DNA片段
RNA
构成DNA的4种碱基(脱氧核苷酸)的数量和排列顺序千变万化
二、概念检测
1．沃森和克里克研究DNA分子的结构时，运用了构建物理模型的方法。 (　　)
2．磷酸与核糖交替连接排列在外侧构成了DNA的基本骨架。 (　　)
提示：磷酸和脱氧核糖交替连接排列在外侧。
√
×
3．DNA中一条链的嘌呤数一定等于另一条链的嘌呤数。 (　　)
提示：DNA双链中嘌呤和嘧啶互补配对，DNA中一条链的嘌呤数一定等于另一条链中的嘧啶数。
4．DNA分子的多样性和特异性主要与它的空间结构密切相关。 (　　)
提示：DNA的空间结构都是双螺旋结构，与多样性和特异性无关。
×
×
5．DNA分子中G和C所占的比例越大，其稳定性越低。 (　　)
提示：G和C之间有三个氢键，A和T之间有两个氢键，因此，DNA分子中G和C所占的比例越大，稳定性越高。
6．基因研究最新发现表明，人与小鼠的基因约80%相同，则人与小鼠DNA碱基序列相同的比例也是80%。 (　　)
提示：基因通常是有遗传效应的DNA片段，DNA中还有大量的非基因序列，故无法确定人与小鼠DNA碱基序列相同的比例是多少。
×
×
我国考古学家利用现代人的DNA序列设计并合成了一种类似磁铁的“引子”，成功将极其微量的古人类DNA从提取自土壤沉积物中的多种生物的DNA中识别并分离出来，用于研究人类起源及进化，思考回答下列相关问题：
(1)“引子”的彻底水解产物有___________________________________________________________________________________________。
(2)设计“引子”的DNA序列信息来自核DNA和_________________。
(3)设计“引子”前需要知道古人类的DNA序列吗？判断的依据是什么？__________________________________________________________________________________________________________________。
提示：(1)磷酸、脱氧核糖和四种含氮碱基
(2)线粒体DNA
(3)不需要。根据题干信息“利用现代人的DNA序列设计并合成了一种类似磁铁的‘引子’”，说明设计“引子”前不需要知道古人类的DNA序列
考向1　DNA分子的结构及制作DNA模型
1．(链接人教版必修2 P50图3-8)如图是DNA分子结构的部分示意图，下列说法不正确的是(　　)
A．图中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5′-C和1′-C上
√
C　[图中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，两者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5′-C上，碱基连在脱氧核糖的1′-C上，D正确。]
2．(链接人教版必修2 P51探究·实践)某同学想要制作DNA双螺旋结构模型，已准备了足够的相关材料。下列叙述错误的是(　　)
A．制成的模型中，嘌呤碱基之和等于嘧啶碱基之和
B．制作脱氧核苷酸时，磷酸和碱基连接在脱氧核糖上
C．制作模型时，鸟嘌呤与胞嘧啶之间用3个氢键连接物相连
D．制成的模型中，每个脱氧核糖都连接有2个磷酸
√
D　[DNA的两条链之间遵循碱基互补配对原则，即A＝T、C＝G，故腺嘌呤(A)与鸟嘌呤(G)之和等于胞嘧啶(C)和胸腺嘧啶(T)之和，A正确；根据脱氧核苷酸的结构图可知，在制作脱氧核苷酸时，需在脱氧核糖上连接磷酸和碱基，B正确；制作模型时，腺嘌呤与胸腺嘧啶之间形成2个氢键，要用2个氢键连接物相连，鸟嘌呤与胞嘧啶之间形成3个氢键，要用3个氢键连接物相连，C正确；在制成的模型中，每条单链的3′端的脱氧核糖只连接有1个磷酸，D错误。]
考向2　DNA分子中碱基数量的计算
3．(链接人教版必修2 P52概念检测T3变式)假如某DNA片段中碱基A的数目为x，其比例为y，下列推断正确的是(　　)
A．碱基总数为
B．碱基C的数目为
C．嘌呤数与嘧啶数之比为
D．碱基G的比例为
√
A　[根据题意可知，A＝x，所占比例为y，则碱基总数为，A正确；碱基总数为，A＝T＝x，则C＋G＝－2x，由于C＝G，故C＝G＝x，B错误；DNA片段中，嘌呤数等于嘧啶数，故嘌呤数与嘧啶数之比为1，C错误；根据以上分析，可知C＝G＝x，碱基总数为，故碱基G的比例为x∶＝－y，D错误。]
归纳提升
DNA分子中碱基数量的计算规律
考向3　基因的本质
4．(2025·贵州铜仁一中检测)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．基因通常是具有遗传效应的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．碱基特定的排列顺序，构成了DNA分子的多样性
√
D　[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；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；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；碱基特定的排列顺序，构成了DNA分子的特异性，D错误。]
一、填空表述
1．DNA复制的特点是________________________。DNA精确复制的原因：________________提供了复制的模板，________________保证了复制的精确进行。
考点2　DNA的复制
边解旋边复制、半保留复制
DNA双螺旋结构
碱基互补配对原则
2．一个DNA连续复制n次后，DNA分子总数为____。第n代的DNA分子中，含原DNA母链的有2个，占____________。若某DNA分子中含碱基T的数量为a，则连续复制n次，所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为________________；第n次复制时所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为____________。
3．果蝇DNA形成多个复制泡的原因：________________________________________________________，由此加快了DNA复制的____，为________作准备。
2n
1/2n-1
a×(2n－1)
a×2n-1
果蝇的DNA有多个复制起点，可从不同起点开始DNA的复制
速率
细胞分裂
二、概念检测
1．沃森和克里克用DNA衍射图谱得出碱基配对方式。 (　　)
提示：沃森和克里克主要以DNA衍射图谱为依据，推算出DNA呈螺旋结构，根据查哥夫的实验结果推测出碱基配对方式。
2．DNA复制遵循碱基互补配对原则，新合成的DNA分子的两条链均是新合成的。 (　　)
提示：新合成的DNA分子的两条链有一条链是新合成的。
×
×
3．DNA双螺旋结构全部解旋后，开始DNA的复制。 (　　)
提示：DNA复制时是边解旋边复制。
4．单个脱氧核苷酸在DNA聚合酶的作用下连接合成新的子链。 (　　)
提示：在DNA聚合酶的作用下，单个脱氧核苷酸连接到DNA单链片段上形成子链。
5．复制后的两个子代DNA分子将在有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂时，随染色单体分离而分开。 (　　)
×
×
√
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，一条子链是连续形成，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20 ℃时侵染大肠杆菌70 min后，将同位素3H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中，在2 s、7 s、15 s、30 s、60 s、120 s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。
(1)以3H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中，最终在T4噬菌体DNA中检测到放射性，其原因是___________________________________________________________________________________。
(2)图2中，与60 s结果相比，120 s结果中短链片段减少的原因是
___________________________________________________________
___________________，该实验结果为冈崎假说提供的有力证据是
___________________________________________________________。
(3)据此推断DNA复制时，除了需要解旋酶、DNA聚合酶外，还需要____________酶。
提示：(1)标记的脱氧核苷酸被大肠杆菌吸收，为T4噬菌体DNA复制提供原料，所以在T4噬菌体DNA中检测到放射性
(2)短链片段连接形成长片段，所以短链片段减少　在实验时间内，细胞中均能检测到较多的短链片段
(3)DNA连接
考向1　DNA复制方式的实验探究
1．(链接人教版必修2 P53图3-9、P54思考·讨论)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(　　)
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
√
D　[第一代细菌DNA离心后，试管中出现1条中带，则可以排除全保留复制，但不能确定是半保留复制还是分散复制，继续做第二代DNA密度鉴定，第二代DNA离心后出现一条中带和一条轻带，可以排除分散复制，同时确定是半保留复制，A、B、C错误；若DNA复制方式是半保留复制，继续培养至第三代，形成的子代DNA有两种类型(两条链均为14N和一条链含有14N一条链含有15N)，因此细菌DNA离心后试管中会出现1条中带和1条轻带，D正确。]
考向2　DNA复制的过程
2．(2026·贵州毕节检测)下图为某DNA复制过程的部分图解，其中rep蛋白具有解旋的功能，冈崎片段是新合成的不连续的DNA片段。下列相关叙述正确的是(　　)
A．rep蛋白的作用是破坏A与C、T与G之间的氢键
B．冈崎片段连接成子链的过程需要RNA聚合酶
C．子链的延伸方向与复制叉的移动方向一致
D．推测DNA单链结合蛋白可防止DNA单链之间重新配对
√
D　[rep蛋白的作用是破坏A与T、C与G之间的氢键，A错误；冈崎片段为两段DNA链，需要DNA连接酶进行催化连接成子链，B错误；DNA子链延伸的方向是5′→3′，两条子链中一条的合成方向与复制叉的移动方向一致，另一条的合成方向与复制叉的移动方向相反，C错误；DNA结合蛋白缠绕在DNA单链上，故可推测DNA单链结合蛋白可防止DNA单链之间重新配对，D正确。]
考向3　DNA复制的相关计算
3．(链接人教版必修2 P56概念检测T3变式)将一个双链都被15N标记的DNA放在含14N的环境中连续复制4次，收集相关实验数据，下列叙述错误的是(　　)
A．含有14N的DNA占全部DNA的比例为7/8
B．含有15N的DNA占全部DNA的比例为1/8
C．含有15N的DNA单链占全部DNA单链的比例为1/16
D．含有14N的DNA单链占全部DNA单链的比例为15/16
√
A　[将一个双链都被15N标记的DNA放在含14N的环境中连续复制4次，共产生24＝16个DNA，因为DNA的复制方式为半保留复制，因此这16个DNA中有2个DNA是一条链含有15N，另一条链含有14N，剩下的14个DNA均是两条链都含有14N，因此含有14N的DNA占全部DNA的比例为1，含有15N的DNA占全部DNA的比例为2/16＝1/8，A错误，B正确；含有15N的DNA单链占全部DNA单链的比例为2/32＝1/16，C正确；含有14N的DNA单链占全部DNA单链的比例为(32－2)÷32＝15/16，D正确。]
课后分层作业(二十三) 　DNA的结构、复制和基因的本质
1．(2025·贵州凯里一中检测)下列关于双链DNA分子结构和复制的叙述，错误的是(　　)
A．脱氧核糖与磷酸交替连接，构成了DNA的基本骨架
B．DNA的两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构
C．DNA复制过程中，子链DNA的合成方向都是3′→5′
D．若一条链的G＋C占40%，则互补链的G＋C也占40%
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
C　[脱氧核糖与磷酸交替连接，排列在外侧，构成了DNA的基本骨架，A正确；DNA的空间结构是两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构，B正确；DNA复制过程中，子链DNA的合成方向都是5′→3′，C错误；由于DNA的两条链遵循碱基互补配对原则，C和G配对，若一条链的G＋C占40%，则互补链的G＋C也占40%，D正确。]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
2．如图是某学生在“制作DNA双螺旋结构模型”活动中制作的一个模型，①②③④分别代表四种不同的碱基模型(①③代表嘌呤碱基，②④代表嘧啶碱基)。下列叙述正确的是(　　)
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
A．该模型可代表一个双链脱氧核糖核酸分子
B．该模型表明每个脱氧核糖都与一个磷酸相连
C．①②③④位于DNA双螺旋结构的外侧
D．若要将此链和其互补链连接，则需要10个连接物代表氢键
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
D　[该模型可代表一个脱氧核糖核酸分子单链，A错误；该模型的前3个脱氧核糖都与2个磷酸相连，最后1个脱氧核糖与1个磷酸相连，B错误；①②③④位于DNA双螺旋结构的内侧，C错误；①③代表嘌呤碱基，②④代表嘧啶碱基，且①②③④分别代表四种不同的碱基模型，因此此链与其互补链连接，需要10个连接物代表氢键，D正确。]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
3．(2025·贵州适应性测试)动物细胞中的线粒体DNA和核DNA遵循不同的遗传模式，两者之间存在相互作用。下列叙述正确的是
(　　)
A．线粒体中的蛋白质都由线粒体DNA编码
B．线粒体DNA的复制方式遵循半保留复制
C．线粒体DNA中的碱基种类与核DNA的不同
D．同一个体不同细胞中的线粒体DNA含量相同
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
B　[线粒体是半自主性细胞器，线粒体中的蛋白质部分由线粒体DNA编码，部分由核DNA编码，所以线粒体中的蛋白质不都是由线粒体DNA编码的，A错误；DNA的复制方式为半保留复制，线粒体DNA的复制方式遵循半保留复制，即新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链，B正确；线粒体DNA和核DNA的基本组成单位都是脱氧核苷酸，都含有A(腺嘌呤)、T(胸腺嘧啶)、G(鸟嘌呤)、C(胞嘧啶)四种碱基，碱基种类是相同的，C错误；不同细胞的功能不同，线粒体的数量不同，而线粒体中含有线粒体DNA，所以同一个体不同细胞中的线粒体DNA含量一般不同，D错误。]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
4．(2025·广东卷)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
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
C　[已知DNA聚合酶催化延伸子链方向只能从5′端→3′端，原因是脱氧核苷酸的3′端有羟基，可以结合下一个脱氧核苷酸的5′端的磷酸基团，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′-磷酸基团，C正确。]
题号
1
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5．(2025·贵州省实验中学模拟)某癌细胞中存在一种特殊的环状DNA(ecDNA)，该ecDNA分子一条链上的G＋C占该链32%。下列有关该ecDNA分子的叙述，错误的是(　　)
A．两条ecDNA单链之间通过氢键连接
B．ecDNA分子中磷酸和核糖排列在外侧，构成基本骨架
C．该ecDNA分子中碱基A所占比例为34%
D．该ecDNA分子中，(C＋T)/(A＋G)＝1
√
题号
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B　[两条ecDNA单链之间通过氢键连接，A正确；ecDNA分子中磷酸和脱氧核糖排列在外侧，构成基本骨架，B错误；根据G1＋C1＝G2＋C2＝G＋C＝32%，所以DNA分子中A＋T＝68%，因为DNA分子中A＝T，所以该ecDNA分子中碱基A所占比例为34%，C正确；DNA分子中A＝T，G＝C，所以(C＋T)/(A＋G)＝1，D正确。]
题号
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6．(2025·遵义检测)DNA复制过程如图所示，下列说法错误的是
(　　)
题号
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A．图中染色体含有2个DNA分子
B．解旋酶可将DNA双螺旋的两条链解开
C．图中DNA子链的延伸方向不同
D．新合成的两条DNA子链碱基序列互补
√
题号
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C　[图中进行DNA复制，染色体含有2个DNA分子，A正确；解旋酶催化氢键的断裂使DNA解旋，B正确；DNA聚合酶只能在5′→3′方向上合成新的DNA链，子链只能从5′端向3′端延伸，两条子链的延伸方向均是5′→3′，C错误；DNA复制遵循碱基互补配对原则，根据DNA半保留复制特点，新合成的两条DNA子链碱基序列互补，D正确。]
题号
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7．已知5-溴尿嘧啶(BU)可与碱基A或G配对。大肠杆菌DNA上某个碱基位点已由A－T转变为A－BU，要使该位点由A－BU转变为G－C，则该位点所在的DNA至少需要复制的次数是(　　)
A．1　　　　B．2　　　　C．3　　　　D．4
√
题号
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B　[根据题意可知：BU可以与A配对，又可以和G配对，由于大肠杆菌DNA上某个碱基位点已由A－T转变为A－BU，所以复制一次可能会得到G－BU，复制第二次可能会得到G－C，所以至少需要经过2次复制后，才能实现该位点由A－BU转变为G－C，B正确。]
题号
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8．(2025·北京卷)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
√
题号
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B　[15N属于稳定同位素，不具有放射性，A错误。亲代大肠杆菌离心后出现一条DNA带(15N/15N-DNA)，位置靠近试管的底部；转移培养后第一代细菌的DNA离心后，试管中也只有一条DNA带(15N/14N-DNA)，位置居中；第二代细菌的DNA离心后，试管中出现两条带，一条带位置居中(15N/14N-DNA)，另一条带的位置更靠上(14N/14N-DNA)，因此得到的DNA带的位置有三个，证明了DNA的半保留复制，B正确。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。大肠杆菌易培养、繁殖快，因此选择大肠杆菌作为实验材料，D错误。]
题号
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9．(2025·湖北卷)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
√
题号
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B　[DNA具有可复制性，通过复制可以将数据进行传播，这是DNA作为存储介质的优点之一，A不符合题意；数据存储主要强调信息的储存和传播，DNA转录和翻译是表达遗传信息合成蛋白质的过程，不是DNA作为存储介质的优点，B符合题意；DNA长链中碱基排列具有多样化的特点，不同的碱基排列顺序可以代表不同的数据，为大量数据的存储提供可能，这是DNA作为存储介质的优点之一，C不符合题意；DNA作为存储介质体积小，相比传统的存储方式，为数据携带和保存节约了大量空间，这是DNA作为存储介质的优点之一，D不符合题意。]
题号
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10．(2025·贵州毕节检测)人体内一些正常或异常细胞脱落破碎后，其DNA会以游离的形式存在于血液中，称为cfDNA；胚胎在发育过程中也会有细胞脱落破碎，其DNA进入孕妇血液中，称为cffDNA。随着DNA测序技术的发展， cfDNA和 cffDNA在临床上得到了广泛应用。下列说法错误的是(　　)
A．cffDNA可以来自脱落后破碎的胎盘细胞
B．cffDNA可以用于某些遗传病的产前诊断
C．检测cfDNA中的相关基因可进行癌症筛查
D．提取cfDNA进行基因修改后直接输回血液，可治疗遗传病
√
题号
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D　[胚胎在发育过程中，胎盘细胞也属于胚胎相关细胞，会有细胞脱落破碎，其DNA可进入孕妇血液成为cffDNA，所以 cffDNA可以来自脱落后破碎的胎盘细胞，A正确；cffDNA来自胚胎细胞，通过对其进行检测分析，能够获取胚胎的遗传信息，可用于某些遗传病的产前诊断，比如判断胚胎是否携带某些致病基因，B正确；癌症患者体内存在异常细胞，这些细胞脱落破碎后形成的cfDNA中可能含有与癌症相关的基因，检测cfDNA中的相关基因有助于发现异常，从而进行癌症筛查，C正确；提取cfDNA进行基因修改后直接输回
题号
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血液，不能治疗遗传病，因为基因治疗需要精确地将修改后的基因导入到合适的细胞中并使其正常表达，血液中的cfDNA是游离的，直接输回无法保证其能准确作用于病变细胞，达到治疗遗传病的目的，D错误。]
题号
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11．科学家在研究DNA分子复制方式时进行了如下的实验研究(已知培养用的细菌大约每20 min分裂一次，产生子代，实验结果见相关图示)：
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请回答下列问题：
(1)实验一、实验二的作用是__________________________________。
(2)从结果C、D看，DNA复制具有__________________的特点。根据这一特点，理论上结果E中含14N的DNA分子所占比例为________。
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与后面的实验结果形成对照
半保留复制
1
(3)复制过程除需要模板DNA、脱氧核苷酸外，还需要____________等条件。
(4)若对结果C中的DNA分子先用解旋酶处理，然后再离心，结果为F，请在图中表示出。
题号
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酶、能量
如图
(5)如果实验C、D、E的结果都为结果G，据此可判断DNA分子的复制方式__________________(填“是”或“不是”)半保留复制。
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不是
[解析]　(1)实验一和实验二分别表示被14N和15N标记的DNA的离心结果，其作用是与后面的实验结果形成对照。(2)从结果C、D看，新形成的DNA保留了原来DNA的1条链，DNA复制具有半保留复制的特点；经过60 min后，DNA复制了3次，共形成8个DNA分子，其中有2个DNA分子是15N/14N，其余6个DNA分子为14N/14N，故理论上结果E中含14N的DNA分子所占比例为1。(3)复制过程需要模板DNA、原料(四种脱氧核苷酸)、酶和能量等条件。(4)结果C中的DNA分子为15N/14N，解旋后形成的单链为一条重链15N和一条轻链14N。(5)结果G表明原来被15N标记的DNA的两条链没有分开，因此可判断DNA分子的复制方式不是半保留复制。
题号
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谢 谢 ！　DNA的结构、复制和基因的本质
1．(2025·贵州凯里一中检测)下列关于双链DNA分子结构和复制的叙述，错误的是(　　)
A．脱氧核糖与磷酸交替连接，构成了DNA的基本骨架
B．DNA的两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构
C．DNA复制过程中，子链DNA的合成方向都是3′→5′
D．若一条链的G＋C占40%，则互补链的G＋C也占40%
2．如图是某学生在“制作DNA双螺旋结构模型”活动中制作的一个模型，①②③④分别代表四种不同的碱基模型(①③代表嘌呤碱基，②④代表嘧啶碱基)。下列叙述正确的是(　　)
A．该模型可代表一个双链脱氧核糖核酸分子
B．该模型表明每个脱氧核糖都与一个磷酸相连
C．①②③④位于DNA双螺旋结构的外侧
D．若要将此链和其互补链连接，则需要10个连接物代表氢键
3．(2025·贵州适应性测试)动物细胞中的线粒体DNA和核DNA遵循不同的遗传模式，两者之间存在相互作用。下列叙述正确的是(　　)
A．线粒体中的蛋白质都由线粒体DNA编码
B．线粒体DNA的复制方式遵循半保留复制
C．线粒体DNA中的碱基种类与核DNA的不同
D．同一个体不同细胞中的线粒体DNA含量相同
4．(2025·广东卷)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
5．(2025·贵州省实验中学模拟)某癌细胞中存在一种特殊的环状DNA(ecDNA)，该ecDNA分子一条链上的G＋C占该链32%。下列有关该ecDNA分子的叙述，错误的是(　　)
A．两条ecDNA单链之间通过氢键连接
B．ecDNA分子中磷酸和核糖排列在外侧，构成基本骨架
C．该ecDNA分子中碱基A所占比例为34%
D．该ecDNA分子中，(C＋T)/(A＋G)＝1
6．(2025·遵义检测)DNA复制过程如图所示，下列说法错误的是(　　)
A．图中染色体含有2个DNA分子
B．解旋酶可将DNA双螺旋的两条链解开
C．图中DNA子链的延伸方向不同
D．新合成的两条DNA子链碱基序列互补
7．已知5-溴尿嘧啶(BU)可与碱基A或G配对。大肠杆菌DNA上某个碱基位点已由A－T转变为A－BU，要使该位点由A－BU转变为G－C，则该位点所在的DNA至少需要复制的次数是(　　)
A．1　　　　B．2　　　　C．3　　　　D．4
8．(2025·北京卷)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
9．(2025·湖北卷)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
10．(2025·贵州毕节检测)人体内一些正常或异常细胞脱落破碎后，其DNA会以游离的形式存在于血液中，称为cfDNA；胚胎在发育过程中也会有细胞脱落破碎，其DNA进入孕妇血液中，称为cffDNA。随着DNA测序技术的发展， cfDNA和 cffDNA在临床上得到了广泛应用。下列说法错误的是(　　)
A．cffDNA可以来自脱落后破碎的胎盘细胞
B．cffDNA可以用于某些遗传病的产前诊断
C．检测cfDNA中的相关基因可进行癌症筛查
D．提取cfDNA进行基因修改后直接输回血液，可治疗遗传病
11．科学家在研究DNA分子复制方式时进行了如下的实验研究(已知培养用的细菌大约每20 min分裂一次，产生子代，实验结果见相关图示)：
请回答下列问题：
(1)实验一、实验二的作用是____________________________________________。
(2)从结果C、D看，DNA复制具有__________________的特点。根据这一特点，理论上结果E中含14N的DNA分子所占比例为___________________________。
(3)复制过程除需要模板DNA、脱氧核苷酸外，还需要____________等条件。
(4)若对结果C中的DNA分子先用解旋酶处理，然后再离心，结果为F，请在图中表示出。
(5)如果实验C、D、E的结果都为结果G，据此可判断DNA分子的复制方式
_____________________________________________________________________
(填“是”或“不是”)半保留复制。
课后分层作业(二十三)
1．C　2．D　3．B　4．C　5．B　6．C　7．B　8．B　9．B　10．D
11．(1)与后面的实验结果形成对照　(2)半保留复制　1
(3)酶、能量　(4)如图
(5)不是

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