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第19讲　DNA分子的结构、复制及基因的本质
课标 要求 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.概述DNA分子通过半保留方式进行复制 3.教学活动:制作DNA分子双螺旋结构模型
考点一　DNA分子的结构及相关计算(迁移·提能类)
1.DNA双螺旋结构模型的构建
(1)构建者:　　　　　　　　。
(2)构建过程
2.DNA分子的结构
3.DNA分子的特性
(1)稳定性:磷酸和脱氧核糖交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,两条链互补的碱基之间通过　　　　　相连。
(2)　　　　性:遗传信息蕴藏在　　　　　　　　　　　　　　　　之中。碱基排列顺序千变万化,如由n个碱基对组成的DNA分子,碱基排列顺序有　　　　种(其中n代表碱基对数)。
(3)　　　　性:每种DNA分子都有　　　　　　　　 　　　　　　　　。
(4)　　　　　　　　　　　　　　　是生物体多样性和特异性的物质基础。
深挖教材·拓思维
RNA病毒比DNA病毒更容易发生突变,从结构差异角度思考,原因是　　 　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
2.在基因启动子的位置常存在多个C—G序列成簇分布的现象,该部分稳定性较高,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
1.DNA分子结构中的两种关系、连接方式及方向性
2.DNA分子结构中氢键、磷酸二酯键的打开与形成
(1)如图为DNA双螺旋结构的简化形式,其中①表示磷酸二酯键,②表示氢键。
(2)氢键、磷酸二酯键的打开与形成
3.碱基互补配对原则及相关计算
根据碱基互补配对原则:在双链DNA分子中,A=T(A1=T2,A2=T1)
推理1:双链DNA分子中四种碱基,两两相等,两两互补。即:A=T,C=G。A+C=T+G=50%;A+G=T+C=50%(嘌呤数=嘧啶数)。
推理2:已知DNA一条链中的碱基比例,可求另一条链中的碱基比例。
若1链中=a,则2链中=a,双链中=a。
若1链中=b,则2链中=,双链中=1。
推理3:双链DNA分子中某种碱基的比例为两条单链相应碱基比例的平均值。
若A1=a%,A2=b%,则A=%。
1.关于双链DNA分子的结构,下列说法正确的是　　　　。
A.沃森和克里克用DNA衍射图谱得出碱基配对方式[2022·广东卷]
B.沃森和克里克用建构物理模型的方法研究DNA的结构
C.嘌呤是细胞合成DNA和RNA的原料[2024·江苏卷]
D.DNA每条链的5'端是羟基末端[2021·辽宁卷]
E.双螺旋DNA中互补配对的碱基所对应的核苷酸方向相反[2023·河北卷]
F.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,这两个碱基均含有脱氧核糖[2024·广西卷]
G.科学家证明“尼安德特人”是现代人的近亲,依据的是DNA的核苷酸种类[2024·北京卷]
H.DNA分子的多样性、特异性及稳定性是DNA鉴定技术的基础[2022·河北卷]
I.某同学制作DNA双螺旋结构模型,在制作脱氧核苷酸时,需在磷酸上连接脱氧核糖和碱基[2022·浙江6月选考]
J.在双链DNA分子中,若一条链的G+C占47%,则另一条链的A+T也占47%
[2024·浙江6月选考]
2.[2024·湖南衡阳模拟] 下图是制作DNA双螺旋结构模型的过程图,下列叙述错误的是 (　)
A.图甲中②③交替连接构成DNA基本骨架
B.若一条链的下端是磷酸,则另一条链的上端也是磷酸
C.任取两位同学制作的单链即可连接成DNA双链
D.丙到丁过程体现了DNA分子双螺旋的特点
3.[2025·天津河西区二模] 现已知基因M含有碱基共N个,腺嘌呤n个,具有类似如图所示的平面结构,下列说法正确的是 (　)
A.M基因的单链中含有A的比例最多为2n/N
B.基因M共有4个游离的磷酸基团,有1.5N-n个氢键
C.图中a可以代表基因M,基因M的等位基因m可以用b表示
D.基因M和它的等位基因m含有的碱基数一定相等
考点二　DNA的复制及基因的本质(迁移·提能类)
1.DNA半保留复制的实验证据(假说—演绎法)
[提醒]DNA半保留复制方式假说的提出者是沃森和克里克,证明DNA半保留复制方式的实验者是梅塞尔森和斯塔尔。
2.DNA复制
(1)概念、时间、场所
①概念:以　　　　为模板合成　　　　的过程。
②时间:　　　　　　　　　。
③场所:主要是　　　　,线粒体和叶绿体中也存在。
[注意]病毒遗传物质的复制是在宿主细胞内进行的。
(2)过程
(3)过程特点:　　　　　　　。
(4)结果:一个DNA分子形成了两个　　　　　的DNA分子。
(5)DNA能准确复制的原因及意义
3.基因和染色体、DNA、脱氧核苷酸的关系
深挖教材·拓思维
1.果蝇的DNA有多个复制起点。果蝇DNA复制的这一特点有利于 　
　 。
2.DNA分子杂交技术可以用来比较不同种生物DNA分子的差异。两种生物的DNA分子的单链形成杂合双链区的部位越多,说明这两种生物的亲缘关系越近,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。[必修2 P62“复习与提高”]
1.DNA复制的拓展
(1)DNA的复制需要引物:DNA聚合酶不能从头合成DNA,而只能从已存在的DNA链的3'端延伸DNA,因此DNA复制需要引物(在细胞中是一段与模板DNA互补配对的短链RNA,PCR中的引物通常是 DNA)。
(2)半不连续复制
①据图可知,连续复制链(前导链)延伸方向与解旋方向相同,不连续复制链(后随链)延伸方向与解旋方向相反。
②后随链合成过程中,先合成的小片段的引物被切除,切除引物留下的空隙由后合成的相邻片段继续延长来补充。各个片段由DNA连接酶将其连成一条完整的DNA子链。
(3)真核生物染色体DNA的复制特点
2.DNA复制相关计算的分析
(1)将两条链均含有15N的DNA分子放在含有14N的培养基中培养,复制n次,则:
①子代DNA共2n个
②脱氧核苷酸链
脱氧核苷酸链共2n+1条
(2)DNA分子复制过程中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,经过n次复制需要消耗该种脱氧核苷酸数为m·(2n-1)个。
②第n次复制需要消耗该种脱氧核苷酸数为m·2n-1个。
命题角度一　DNA复制的过程
1.关于DNA复制的过程,下列说法正确的是　　　　。
A.甲基是DNA半保留复制的原料之一[2024·黑吉辽卷]
B.DNA复制时,脱氧核苷酸通过氢键连接成子链[2024·河北卷]
C.复制时,解旋酶使DNA双链由5'端向3'端解旋[2024·河北卷]
D.噬菌体的DNA复制需要DNA聚合酶和4种脱氧核糖核苷酸[2023·海南卷]
E.DNA分子复制时,子链的合成过程需要引物参与[2021·辽宁卷]
F.DNA中氢键全部断裂后,以两条母链为模板各合成一条子链
G.某单链RNA病毒的基因以半保留复制的方式传递给子代[2021·浙江6月选考]
2.[2025·江苏南京二模] 图甲表示大肠杆菌的DNA分子复制,图乙表示哺乳动物的DNA分子复制。下列叙述正确的是 (　)
A.图甲和图乙中复制起点部位的A—T碱基对比例较高,易于解旋
B.图甲和图乙表示的过程都具有多起点、双向、边解旋边复制的特点
C.图甲和图乙复制过程中,形成的两条子链一条连续,一条不连续
D.图甲中按照③②①的先后顺序合成子链,子链延伸方向为5'→3'
命题角度二　DNA半保留复制的实验证据及相关计算
3.[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
4.[2025·四川巴中二模] 某双链DNA分子含有3000个碱基对,其中一条链上A+T的比例为40%。将该DNA分子放在含32P的培养基中连续复制3次,下列叙述错误的是 (　)
A.该DNA分子中A+T的比例为40%,则G+C的比例为60%,其中G的数量为1800个
B.复制3次后,含有32P的DNA分子占全部DNA分子的7/8,含有31P的DNA分子占全部DNA分子的1/8
C.复制过程中,需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸的数量为原DNA分子中A数量的7倍,即8400个
D.该DNA分子的另一条链上A+T的比例也为40%,两条链中A+T的比例相等,是因为碱基互补配对原则
命题角度三　综合考查DNA复制与细胞分裂
5.[2025·安徽黄山一模] 利用农杆菌转化法,将含有基因修饰系统的T DNA插入水稻细胞M的某条染色体上。在该修饰系统的作用下,一个DNA分子单链上的一个碱基C脱去氨基变为U,脱氨基过程在细胞M中只发生一次。将细胞M培育成植株的过程中,下列叙述正确的是 (　)
A.M经3次有丝分裂后,含有T DNA的细胞占1/2
B.M经n(n≥1)次有丝分裂后,含有T DNA的细胞占1/2n-1
C.M经3次有丝分裂后,含T DNA且脱氨基位点为A—T的细胞占3/16
D.M经n(n≥1)次有丝分裂后,含T DNA且脱氨基位点为A—U的细胞占1/2n
6.[2024·浙江6月选考] 假定某二倍体动物(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。
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
命题角度四　基因的本质
7.微卫星DNA(STR)是真核细胞基因组中含有高度重复序列的DNA。富含A—T碱基对,不同个体的STR具有明显的差异。下列有关STR的说法错误的是 (　)
A.不同生物STR序列不同体现了DNA具有多样性
B.STR序列彻底水解产物是磷酸、核糖和4种碱基
C.相对于其他同长度DNA序列,STR序列结构的稳定性可能较差
D.STR序列可作为遗传标记基因用于个体鉴定
经典真题·明考向
1.[2024·北京卷] 科学家证明“尼安德特人”是现代人的近亲,依据的是DNA的 (　)
A.元素组成 B.核苷酸种类
C.碱基序列 D.空间结构
2.[2024·河北卷] 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
3.[2024·浙江1月选考] 大肠杆菌在含有3H 脱氧核苷培养液中培养,3H 脱氧核苷掺入新合成的 DNA链中,经特殊方法显色,可观察到双链都掺入3H 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①②③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
第19讲　DNA分子的结构、复制及基因的本质
考点一
● 必备知识
1.(1)沃森和克里克　(2)①-c　②-e　③-a　④-b、d
2.C、H、O、N、P　脱氧核糖　A、T、G、C　脱氧核苷酸　磷酸　脱氧核糖　碱基　氢键　A　T　G　C　反向平行
3.(1)氢键　(2)多样　4种碱基的排列顺序　4n　(3)特异　特定的碱基排列顺序　(4)DNA的多样性和特异性
【深挖教材】
1.DNA通常为双链,RNA一般为单链,DNA的双螺旋结构比RNA的单链结构更稳定
2.在DNA分子中,配对的C和G之间有三个氢键,A和T之间有两个氢键,G—C碱基对数量越多,含氢键数量越多,DNA分子越稳定
● 典型例题
1.BCEH　[解析] 沃森和克里克以DNA衍射图谱为基础推算出DNA呈螺旋结构,A错误。DNA每条链的5'端是磷酸基团末端,3'端是羟基(—OH)末端,D错误。5 甲基胞嘧啶和N6 甲基腺嘌呤属于碱基,两者不含脱氧核糖,F错误。不同生物DNA中都含有相同的4种核苷酸,“尼安德特人”与现代人的DNA碱基序列有相似部分,证明“尼安德特人”与现代人是近亲,G错误。在制作脱氧核苷酸时,需在脱氧核糖上连接磷酸和碱基,I错误。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%,另一条链的A+T占1-47%=53%,J错误。
2.C　[解析] DNA分子两条链之间遵循碱基互补配对原则,故任取两位同学制作的单链不一定能连接成DNA双链,C错误。
3.A　[解析] 当基因M中含有的A都在a链上时,a链含有A的比例最多,此种情况下A占a链的比例为n÷(N/2) =2n/N, A正确;基因M的每一条链有1个游离的磷酸基团,因此基因M含有2个游离的磷酸基团,由题意可知:基因M共含有A+T+G+C=N(个)碱基,其中A=T=n个,则C=G=(N-2n)/2个,由于A—T中有2个氢键,C—G中有3个氢键,因此该基因中含有的氢键数目为2n+3×(N-2n)/2=1.5N-n,B错误;基因是由两条脱氧核苷酸链组成的,图中a和b共同组成基因M,因此基因M的等位基因m不能用b表示,C错误;等位基因是由基因突变产生的,基因突变是基因中碱基对增添、替换或缺失造成的,故基因M和它的等位基因m含有的碱基数可以不相等,D错误。
考点二
● 必备知识
1.同位素标记
2.(1)①亲代DNA　子代DNA　②细胞分裂前的间期　③细胞核　(2)解旋　脱氧核苷酸　DNA聚合酶　碱基互补配对　(3)边解旋边复制　(4)完全相同　(5)双螺旋　碱基互补配对　遗传信息　遗传信息
3.①1个或2个　②具有遗传效应的DNA片段　③许多个基因　④脱氧核苷酸排列顺序
【深挖教材】
1.加快DNA复制的速度,为细胞分裂做好物质准备
2.形成杂合双链区的部位越多,两种生物互补的碱基序列越多,DNA碱基序列的一致性越高,说明在生物进化过程中,这两种生物DNA碱基序列发生的变化越小,亲缘关系越近
● 典型例题
1.DE　[解析] DNA半保留复制的原料为四种脱氧核糖核苷酸,A错误;DNA复制时,脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接成子链,B错误;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,并不是从5'端到3'端解旋,C错误;DNA复制是边解旋边复制的,而不是氢键全部断裂后以两条母链为模板各合成一条子链,F错误;该病毒的基因位于单链RNA上,不是通过半保留复制传递给子代,G错误。
2.A　[解析] DNA分子中A—T碱基对中有两个氢键,G—C碱基对中有三个氢键,因此在复制起点部位A—T碱基对比例较高,氢键数量相对较少,易于解旋,A正确。图甲中只有一个复制起点,不具有多起点特点;图乙有多个复制起点,B错误。结合图示可知,每一条子链合成时都有连续的部分,也有不连续的部分,C错误。DNA分子复制时,子链延伸方向都是5'→3',子链的合成都是从复制起点开始,故图甲中按照①②③的先后顺序合成子链,D错误。
3.B　[解析] 15N和14N是氮元素的两种稳定同位素,不含放射性,它们的相对原子质量不同,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;在15N标记 DNA 的实验中,得到的 DNA条带的位置有轻带(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 在离心后条带出现的位置和比例,证明了 DNA 的半保留复制,B正确;若将DNA解链为单链后再离心,无论是全保留复制还是半保留复制,结果都是只有两个条带,不能证明DNA的半保留复制,C错误;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。
4.B　[解析] 双链DNA中,互补链的A+T的比例相等,所以整个DNA分子中A+T占40%,则G+C占60%。总碱基数为3000×2=6000(个),G+C数目为6000×60%=3600(个),G的数目为3600÷2=1800(个),A正确。DNA复制为半保留复制,初始DNA两条链均含31P,复制3次后得到8个DNA分子,其中2个含31P(各含一条母链,另一条单链含32P),其余6个DNA分子两条链全含32P。因此,含32P的DNA分子占100%,含31P的占2/8=1/4,B错误。原DNA分子中A+T=40%,A=T,总A的数目为(3000×2×40%)÷2=1200(个)。复制3次相当于新合成7个DNA分子,所需A的数量为1200×7=8400(个),C正确。互补链的A+T的比例由碱基互补配对原则决定,与原链相同(40%),D正确。
5.D　[解析] 结合题意可得,将含有基因修饰系统的T DNA插入水稻细胞M的某条染色体上,M细胞在进行有丝分裂时,经复制后的染色体会平均分配到子细胞中,因此所有子细胞中都含有T DNA,含有T DNA的细胞的比例为100%,A、B错误;M经3次有丝分裂后,形成的子细胞有8个,由于M细胞一个DNA分子单链上的一个C脱去氨基变为U,所以是G和U配对,复制三次后,有4个细胞中脱氨基位点为C—G,3个细胞中脱氨基位点为A—T,1个细胞中脱氨基位点为U—A,因此含T DNA且脱氨基位点为A—T的细胞占3/8,C错误;M中只有1个DNA分子单链上的一个C脱去氨基变为U,所以复制n次后,产生的子细胞有2n个,但脱氨基位点为A—U的细胞只有1个,所以这种细胞所占的比例为1/2n,D正确。
6.C　[解析] 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,这些细胞含有染色单体,说明着丝粒没有分裂,因此该精原细胞经历了2次DNA复制,1次着丝粒分裂,A错误;四个细胞还没有进入减数第二次分裂后期(着丝粒未分裂),因此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;精原细胞进行一次有丝分裂后,产生的子细胞每个DNA上都有一条链含有32P,减数分裂前的间期完成DNA复制后,每条染色体上有1条染色单体含有32P,另一条染色单体不含32P,减数第一次分裂结束,每个细胞中应该含有2条染色体,四条染色单体,其中有两条染色单体含有32P,但乙细胞中有3条染色单体含有32P,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;甲、丙、丁完成减数第二次分裂后至少产生3个含32P的细胞,乙细胞有3条染色单体含有32P,完成减数第二次分裂后产生的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。
7.B　[解析] 由于碱基的排列顺序不同,不同生物的STR不同,体现了DNA具有多样性,A 正确; STR是DNA 分子,彻底水解后可以得到6种小分子物质,即磷酸、脱氧核糖和4种碱基,B 错误;STR中的A—T碱基对所占的比例较大,而 A 与 T 之间形成两个氢键, G 与 C 之间形成三个氢键,所以相对于其他同长度DNA序列,STR序列的稳定性可能较差,C正确; 由于不同个体的STR具有明显的差异,STR序列可作为遗传标记基因用于个体鉴定,D正确。
经典真题·明考向
1.C　[解析] DNA的元素组成都是C、H、O、N、P,A不符合题意;DNA分子的核苷酸种类都只有4种,B不符合题意;每种DNA的碱基序列不同,“尼安德特人”与现代人的DNA 碱基序列相似度高,证明“尼安德特人”与现代人是近亲,C符合题意;DNA的空间结构都是规则的双螺旋结构,D不符合题意。
2.B　[解析] 由表可知,碱基T的含量为0,则该病毒的遗传物质为RNA,由于A≠U,C≠G,故该RNA为单链。RNA中G+C的含量为48.8%,由碱基互补配对原则可知,其互补链中G+C的含量也为48.8%,A错误。该病毒的遗传物质为RNA,其可能会通过逆转录产生 DNA,然后整合到宿主DNA 上,导致宿主DNA 发生变异,B正确。病毒无细胞结构,没有核糖体,自身不能合成蛋白质,病毒基因的遗传不符合分离定律,C、D错误。
3.B　[解析] 大肠杆菌在含有3H 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,3H 脱氧核苷掺入新合成的DNA链中,两条母链未掺入3H 脱氧核苷,仅子链掺入,故拟核DNA双链显浅色。拟核DNA在进行第2次复制时,区域①为暂未复制的区域,仅单链掺入,显浅色。区域②③,DNA两条模板链中一条掺入3H 脱氧核苷,另一条没有掺入,而新合成的子链都掺入3H 脱氧核苷。故双链都掺入3H 脱氧核苷的DNA双链区段显深色;仅单链掺入的DNA双链区段显浅色,B正确。(共100张PPT)
第19讲
DNA分子的结构、复制及基因的本质
1.概述 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.概述 分子通过半保留方式进行复制
3.教学活动:制作 分子双螺旋结构模型
考点一 DNA分子的结构及相关计算（迁移·提能类）
考点二 DNA的复制及基因的本质（迁移·提能类）
经典真题·明考向
备用习题
作业手册
答案速查【听】
答案速查【作】
考点一 DNA分子的结构及相关计算(迁移·提能类)
1. 双螺旋结构模型的构建
(1)构建者:______________。
沃森和克里克
(2)构建过程
[答案] 、
2. 分子的结构
C、、、、
脱氧核糖
A、、、C
脱氧核苷酸
磷酸
脱氧核糖
碱基
氢键
A
C
反向平行
3. 分子的特性
(1)稳定性:磷酸和脱氧核糖交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,两条链
互补的碱基之间通过______相连。
氢键
(2)______性:遗传信息蕴藏在___________________之中。碱基排列顺
序千变万化,如由个碱基对组成的 分子,碱基排列顺序有____种
(其中 代表碱基对数)。
多样
4种碱基的排列顺序
(3)______性:每种 分子都有____________________。
(4)______________________是生物体多样性和特异性的物质基础。
特异
特定的碱基排列顺序
的多样性和特异性
【深挖教材·拓思维】
1.病毒比 病毒更容易发生突变,从结构差异角度思考,原因是
____________________________________________________________
___________。
通常为双链，一般为单链，的双螺旋结构比的单链结构更稳定
2.在基因启动子的位置常存在多个 序列成簇分布的现象,该部分稳
定性较高,原因是______________________________________________
_____________________________________________________________。
在分子中,配对的C和之间有三个氢键,A和之
间有两个氢键,碱基对数量越多,含氢键数量越多,分子越稳定
1.分子结构中的两种关系、连接方式及方向性
2.分子结构中氢键、磷酸二酯键的打开与形成
(1)如图为 双螺旋结构的简化形式,其中①表示磷酸二酯键,②表示
氢键。
(2)氢键、磷酸二酯键的打开与形成
3.碱基互补配对原则及相关计算
根据碱基互补配对原则：在双链 分
子中，
推理1：双链分子中四种碱基，两两相等，两两互补。即: ，
。；(嘌呤数 嘧啶
数)。
推理2：已知 一条链中的碱基比例，可求另一条链中的碱基比例。
若1链中,则2链中,双链中 。
若1链中,则2链中,双链中 。
推理3:双链 分子中某种碱基的比例为两条单链相应碱基比例的平
均值。
若,,则 。
1.关于双链 分子的结构，下列说法正确的是_______。
A.沃森和克里克用 衍射图谱得出碱基配对方式［2022·广东卷］
B.沃森和克里克用建构物理模型的方法研究 的结构
C.嘌呤是细胞合成和 的原料［2024·江苏卷］
D.每条链的 端是羟基末端［2021·辽宁卷］
E.双螺旋 中互补配对的碱基所对应的核苷酸方向相反［2023·河北
卷］
F.研究发现真核生物基因组普遍存在甲基胞嘧啶和 甲基
腺嘌呤，分别被称为 的第5、6个碱基，这两个碱基均含有脱氧核
糖［2024·广西卷］
√
√
√
G.科学家证明“尼安德特人”是现代人的近亲，依据的是 的核苷酸
种类［2024·北京卷］
H.分子的多样性、特异性及稳定性是 鉴定技术的基础［2022·
河北卷］
I.某同学制作 双螺旋结构模型,在制作脱氧核苷酸时,需在磷酸上连
接脱氧核糖和碱基［2022·浙江6月选考］
J.在双链分子中，若一条链的占，则另一条链的 也
占 ［2024·浙江6月选考］
√
[解析] 沃森和克里克以衍射图谱为基础推算出 呈螺旋结构，
A错误。每条链的端是磷酸基团末端,端是羟基 末端，
D错误。甲基胞嘧啶和 甲基腺嘌呤属于碱基，两者不含脱
氧核糖，错误。不同生物 中都含有相同的4种核苷酸，“尼安德
特人”与现代人的 碱基序列有相似部分，证明“尼安德特人”与现
代人是近亲， 错误。在制作脱氧核苷酸时,需在脱氧核糖上连接磷
酸和碱基，错误。在双链分子中，若一条链的占 ，则
另一条链的也占，另一条链的占，
错误。
2.[2024·湖南衡阳模拟]下图
是制作 双螺旋结构模型
的过程图，下列叙述错误的
是( )
A.图甲中②③交替连接构成 基本骨架
B.若一条链的下端是磷酸，则另一条链的上端也是磷酸
C.任取两位同学制作的单链即可连接成 双链
D.丙到丁过程体现了 分子双螺旋的特点
√
[解析] 分子两条链之间遵循碱基互补配对原则，故任取两位同
学制作的单链不一定能连接成 双链，C错误。
3.[2025·天津河西区二模]现已知基因含有碱基共个，腺嘌呤 个，
具有类似如图所示的平面结构，下列说法正确的是( )
A.基因的单链中含有A的比例最多为
B.基因共有4个游离的磷酸基团，有 个氢键
C.图中可以代表基因，基因的等位基因可以用 表示
D.基因和它的等位基因 含有的碱基数一定相等
√
[解析] 当基因中含有的A都在链上时， 链含有A的比例
最多，此种情况下A占链的比例为，
正确；基因 的每一条链有1个游离的磷酸基团，因此基因
含有2个游离的磷酸基团，由题意可知：基因 共含有
(个)碱基，其中 个，则
个，由于中有2个氢键， 中有3个氢键，
因此该基因中含有的氢键数目为 ，
B错误；
基因是由两条脱氧核苷酸链组成的，图中和 共同组成基
因，因此基因的等位基因不能用 表示，C错误；等
位基因是由基因突变产生的，基因突变是基因中碱基对增
添、替换或缺失造成的，故基因和它的等位基因 含有
的碱基数可以不相等，D错误。
【题后归纳】
分子结构的5点提醒
(1)并非所有的均具“双链”。
分子中氢键的形成不需要酶，而断裂需解旋酶或加热处理。
在酶作用下能够水解生成4种脱氧核苷酸;彻底水解产
物是磷酸、脱氧核糖和4种含氮碱基。
(4)不是所有的脱氧核糖都连接着2个磷酸基团,的2条链各有一个
端的脱氧核糖只连接着一个磷酸基团。
(5)一个双链分子具有2个游离的磷酸基团，而环状分子不存
在游离的磷酸基团。
考点二 DNA的复制及基因的本质(迁移·提能类)
1. 半保留复制的实验证据(假说—演绎法)
同位素标记
[答案]
［提醒］ 半保留复制方式假说的提出者是沃森和克里克，证明
半保留复制方式的实验者是梅塞尔森和斯塔尔。
2. 复制
(1)概念、时间、场所
①概念:以_________为模板合成_________的过程。
②时间:__________________。
③场所：主要是________，线粒体和叶绿体中也存在。
亲代
子代
细胞分裂前的间期
细胞核
［注意］病毒遗传物质的复制是在宿主细胞内进行的。
(2)过程
解旋
脱
氧核苷酸
聚合酶
碱基互补配对
(3)过程特点：______________。
(4)结果：一个分子形成了两个__________的 分子。
(5) 能准确复制的原因及意义
边解旋边复制
完全相同
双螺旋
碱基互补配对
遗传信息
遗传信息
3.基因和染色体、 、脱氧核苷酸的关系
1个或2个
具有遗传效应的片段
许多
个基因
脱氧
核苷酸排列顺序
【深挖教材·拓思维】
1.果蝇的有多个复制起点。果蝇 复制的这一特点有利于
____________________________________________。
加快复制的速度,为细胞分裂做好物质准备
2.分子杂交技术可以用来比较不同种生物 分子的差异。两种
生物的 分子的单链形成杂合双链区的部位越多,说明这两种生物的
亲缘关系越近,原因是 _________________________________________
____________________________________________________________
__________________________________________________ 。［必修
“复习与提高”］
形成杂合双链区的部位越多,两种生物互补的
碱基序列越多, 碱基序列的一致性越高,说明在生物进化过程中,这
两种生物 碱基序列发生的变化越小,亲缘关系越近
1.复制的拓展
(1)的复制需要引物:聚合酶不能从头合成,而只能从已存
在的链的端延伸,因此复制需要引物(在细胞中是一段与
模板互补配对的短链,中的引物通常是)。
(2)半不连续复制
①据图可知,连续复制链(前导链)延伸
方向与解旋方向相同，不连续复制链
(后随链)延伸方向与解旋方向相反。
②后随链合成过程中,先合成的小片段的引物被切除,切除引物留下的
空隙由后合成的相邻片段继续延长来补充。各个片段由 连接酶将
其连成一条完整的 子链。
(3)真核生物染色体 的复制特点
2.复制相关计算的分析
(1)将两条链均含有的分子放在含
有 的培养基中培养,复制 次,则:
①子代共 个
②脱氧核苷酸链
(2) 分子复制过程中消耗的脱氧核苷酸数
①若亲代分子含有某种脱氧核苷酸个,经过 次复制需要消耗该
种脱氧核苷酸数为 个。
②第次复制需要消耗该种脱氧核苷酸数为 个。
命题角度一 DNA复制的过程
1.关于 复制的过程，下列说法正确的是_____。
A.甲基是半保留复制的原料之一 黑吉辽卷］
B. 复制时，脱氧核苷酸通过氢键连接成子链［2024·河北卷］
C.复制时，解旋酶使双链由端向 端解旋［2024·河北卷］
D.噬菌体的复制需要 聚合酶和4种脱氧核糖核苷酸［2023·海
南卷］
E. 分子复制时,子链的合成过程需要引物参与［2021·辽宁卷］
F. 中氢键全部断裂后,以两条母链为模板各合成一条子链
G.某单链 病毒的基因以半保留复制的方式传递给子代［2021·浙江
6月选考］
√
√
[解析] 半保留复制的原料为四种脱氧核糖核苷酸，A错误；
复制时，脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接成子链，B错误；复制时，
解旋酶使得 双链从复制起点开始，以双向进行的方式解旋，并不
是从端到端解旋，C错误； 复制是边解旋边复制的,而不是氢
键全部断裂后以两条母链为模板各合成一条子链， 错误；该病毒的
基因位于单链上,不是通过半保留复制传递给子代， 错误。
2.[2025·江苏南京二模]图甲表示大肠杆菌的 分子复制，图乙表示
哺乳动物的 分子复制。下列叙述正确的是( )
A.图甲和图乙中复制起点部位的 碱基对比例较高，易于解旋
B.图甲和图乙表示的过程都具有多起点、双向、边解旋边复制的特点
C.图甲和图乙复制过程中，形成的两条子链一条连续，一条不连续
D.图甲中按照③②①的先后顺序合成子链，子链延伸方向为
√
[解析] 分子中碱基对中有两个氢键， 碱基对中有三
个氢键，因此在复制起点部位 碱基对比例较高，氢键数量相对
较少，易于解旋，A正确。图甲中只有一个复制起点，不具有多起点
特点；图乙有多个复制起点，B错误。结合图示可知，每一条子链合
成时都有连续的部分，也有不连续的部分，C错误。 分子复制时，
子链延伸方向都是 ，子链的合成都是从复制起点开始，故图
甲中按照①②③的先后顺序合成子链，D错误。
命题角度二 DNA半保留复制的实验证据及相关计算
3.[2025·北京卷]1958年，和通过标记 的实验，证
明了 的半保留复制。关于这一经典实验的叙述正确的是( )
A.因为有放射性，所以能够区分 的母链和子链
B.得到的带的位置有三个，证明了 的半保留复制
C.将 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
√
[解析] 和 是氮元素的两种稳定同位素，不含放射性，它们的
相对原子质量不同，可通过密度梯度离心技术区分含不同氮元素的
，进而区分的母链和子链，A错误；在标记 的实验
中，得到的条带的位置有轻带(两条链都含 )、中带 (一条链含
，一条链含)、重带(两条链都含 )三个，根据不同代在
离心后条带出现的位置和比例，证明了 的半保留复制，B正确；
若将 解链为单链后再离心，无论是全保留复制还是半保留复制，
结果都是只有两个条带，不能证明 的半保留复制，C错误；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
，D错误。
4.[2025·四川巴中二模]某双链 分子含有3000个碱基对，其中一条
链上的比例为。将该分子放在含 的培养基中连续复
制3次，下列叙述错误的是( )
A.该分子中的比例为，则的比例为，其中 的
数量为1800个
B.复制3次后，含有的分子占全部分子的，含有 的
分子占全部分子的
C.复制过程中，需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸的数量为原 分子中
A数量的7倍，即8400个
D.该分子的另一条链上的比例也为，两条链中 的
比例相等，是因为碱基互补配对原则
√
[解析] 双链中，互补链的的比例相等，所以整个 分子
中占，则占。总碱基数为 (个)，
数目为(个)， 的数目为
(个)，A正确。复制为半保留复制，初始 两条链均含，复
制3次后得到8个分子，其中2个含 (各含一条母链，另一条单链
含)，其余6个 分子两条链全含。因此，含的分子占
，含的占 ，B错误。原分子中，
，总A的数目为(个)。复制3次相
当于新合成7个 分子，所需A的数量为 (个)，C正
确。互补链的的比例由碱基互补配对原则决定，与原链相同
，D正确。
【题后归纳】
复制相关计算的3个易错点
(1)“复制了次”和“第次复制”的区别,前者包括所有的复制,但后
者只包括最后一次复制。
(2)碱基的数目单位是“对”还是“个”。
(3)在复制过程中,无论复制了几次,含有亲代脱氧核苷酸链的
分子都只有两个。
命题角度三 综合考查DNA复制与细胞分裂
5.[2025·安徽黄山一模]利用农杆菌转化法，将含有基因修饰系统的
插入水稻细胞 的某条染色体上。在该修饰系统的作用下，一
个分子单链上的一个碱基C脱去氨基变为，脱氨基过程在细胞
中只发生一次。将细胞 培育成植株的过程中，下列叙述正确的是
( )
A.经3次有丝分裂后，含有的细胞占
B.经次有丝分裂后，含有的细胞占
C.经3次有丝分裂后，含且脱氨基位点为的细胞占
D.经次有丝分裂后，含且脱氨基位点为 的细胞
占
√
[解析] 结合题意可得，将含有基因修饰系统的 插入水稻细
胞的某条染色体上， 细胞在进行有丝分裂时，经复制后的染色体
会平均分配到子细胞中，因此所有子细胞中都含有 ，含有
的细胞的比例为，A、B错误； 经3次有丝分裂后，
形成的子细胞有8个，由于细胞一个 分子单链上的一个C脱去
氨基变为，所以是和 配对，复制三次后，有4个细胞中脱氨基位
点为，3个细胞中脱氨基位点为 ，1个细胞中脱氨基位点为
，因此含且脱氨基位点为的细胞占 ，C错
误；中只有1个分子单链上的一个C脱去氨基变为 ，所以复制
次后，产生的子细胞有个，但脱氨基位点为 的细胞只有1个，
所以这种细胞所占的比例为 ，D正确。
6.[2024·浙江6月选考]假定某二倍体动物
精原细胞中的均为，精
原细胞在不含 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
A.该精原细胞经历了2次 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
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。不考虑染色体变异的情况下，下列叙述正确的是( )
√
[解析] 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，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 胞经历了2次 复制，1次着丝粒分裂，
A错误；四个细胞还没有进入减数第二次分裂后期 (着丝粒未分裂)，
因此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；
精原细胞进行一次有丝分裂后，产生的子
细胞每个上都有一条链含有 ，减数
分裂前的间期完成 复制后，每条染色
体上有1条染色单体含有，另一条染色单体不含 ，减数第一次
分裂结束，每个细胞中应该含有2条染色体，四条染色单体，其中有
两条染色单体含有，但乙细胞中有3条染色单体含有 ，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；
甲、丙、丁完成减数第二次分裂后至少
产生3个含的细胞，乙细胞有3条染色
单体含有 ，完成减数第二次分裂后产
生的2个细胞都含有 ， 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 ，D错误。
【题后归纳】
(1)有丝分裂中染色体标记情况分析
过程 图解 有丝分裂一般选取一条染色体为研究对象，复制一次
(所有 的母链均带标记，培养液不含标记同位素)：
_____________________________________________
转至不含标记的培养液中再培养一个细胞周期：
________________________________________________
规律 总结 若只复制一次，产生的子染色体全部带有标记；若复制两
次，产生的子染色体中只有一半带有标记
(2)减数分裂中染色体标记情况分析
过程 图解 减数分裂一般选取一对同源染色体为研究对象，如图
(所有 的母链均带标记，培养液不含标记同位素)：
_____________________________________________________________
规律 总结 由于减数分裂没有细胞周期，减数分裂前的间期 只复制一
次，因此产生的子染色体都带有标记
命题角度四 基因的本质
7.微卫星是真核细胞基因组中含有高度重复序列的 。富
含碱基对，不同个体的具有明显的差异。下列有关 的说
法错误的是( )
A.不同生物序列不同体现了 具有多样性
B. 序列彻底水解产物是磷酸、核糖和4种碱基
C.相对于其他同长度序列， 序列结构的稳定性可能较差
D. 序列可作为遗传标记基因用于个体鉴定
√
[解析] 由于碱基的排列顺序不同，不同生物的 不同，体现了
具有多样性，A正确；是 分子，彻底水解后可以得到6
种小分子物质，即磷酸、脱氧核糖和4种碱基，B错误； 中的
碱基对所占的比例较大，而A与之间形成两个氢键， 与C之
间形成三个氢键，所以相对于其他同长度序列， 序列的稳定
性可能较差，C正确； 由于不同个体的具有明显的差异， 序
列可作为遗传标记基因用于个体鉴定，D正确。
经典真题·明考向
1.[2024·北京卷]科学家证明“尼安德特人”是现代人的近亲，依据的是
的( )
A.元素组成 B.核苷酸种类 C.碱基序列 D.空间结构
[解析] 的元素组成都是C、、、、，A不符合题意；
分子的核苷酸种类都只有4种，B不符合题意；每种 的碱基序列
不同，“尼安德特人”与现代人的 碱基序列相似度高，证明“尼安
德特人”与现代人是近亲，C符合题意； 的空间结构都是规则的
双螺旋结构，D不符合题意。
√
2.[2024·河北卷]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
含量/% 31.2 20.8 28.0 0 20.0
A.该病毒复制合成的互补链中含量为
B.病毒的遗传物质可能会引起宿主 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
√
[解析] 由表可知，碱基的含量为0，则该病毒的遗传物质为 ，
由于,,故该为单链。中的含量为 ，由
碱基互补配对原则可知，其互补链中的含量也为 ,A错误。
该病毒的遗传物质为，其可能会通过逆转录产生 ，然后整
合到宿主上，导致宿主 发生变异，B正确。病毒无细胞结构，
没有核糖体，自身不能合成蛋白质，病毒基因的遗传不符合分离定
律，C、D错误。
3.[2024·浙江1月选考]大肠杆菌在含有 脱氧核苷培养
液中培养，脱氧核苷掺入新合成的 链中，经特
殊方法显色，可观察到双链都掺入脱氧核苷的
区段显深色，仅单链掺入的显浅色，未掺入的不显色。
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
掺入培养中，大肠杆菌拟核第2次复制时，局部示意图如图。
双链区段①②③对应的显色情况可能是 ( )
√
[解析] 大肠杆菌在含有 脱氧核苷培养液中培
养， 的复制方式为半保留复制，大肠杆菌拟核
第1次复制,脱氧核苷掺入新合成的 链
中，两条母链未掺入 脱氧核苷,仅子链掺入，故
拟核双链显浅色。拟核 在进行第2次复制时，区域①为暂未
复制的区域，仅单链掺入，显浅色。区域②③， 两条模板链中
一条掺入 脱氧核苷，另一条没有掺入，而新合成的子链都掺入
脱氧核苷。故双链都掺入脱氧核苷的 双链区段显深色;
仅单链掺入的 双链区段显浅色，B正确。
备用习题
1.DNA复制部分过程如下图所示，复制区的双螺旋分开，以一条链为
模板，连续合成一条子链(前导链);以另一条链为模板，合成子链片段
(冈崎片段)，再连接成一条完整的子链(滞后链)，子代双链与亲代双链
相接区域称为复制叉。下列叙述错误的是( )
A.复制叉向前移动需要解旋酶参与，并消
耗ATP
B.冈崎片段连接成滞后链可能需要DNA连接酶的作用
C.前导链的延伸方向是5'→3'，滞后链的延伸方向相反
D.图示过程体现了DNA复制的半保留复制特点
√
[解析] 复制叉向前移动需要解旋酶参与，解旋
酶破坏氢键，消耗ATP，A正确;DNA复制有一
条子链（滞后链）为不连续链，冈崎片段连接
成滞后链可能需要DNA连接酶的作用，B正确;前导链的延伸方向是
5'→3'，滞后链的延伸方向也是5'→3’，C错误;图示过程体现了DNA复
制的半保留复制特点，即保留一条母链，以碱基互补配对为原则，合
成新的子链，D正确。
2.一个双链均被32P标记的DNA置于只含31P的环境中复制3次。下列
叙述不正确的是( )
A.DNA复制是一个边解旋边复制的过程
B.DNA复制时在DNA聚合酶的催化下利用四种核糖核苷酸合成子链
C.子代DNA分子中含32P的单链与含31P的单链之比为1∶7
D.子代DNA分子中含32P与含31P的分子数之比为1∶4
√
[解析] DNA 分子的复制是边解旋边复制，且是半保留复制，A正确;
DNA复制时在DNA聚合酶的催化下利用四种游离的脱氧核糖核苷酸
为原料合成子链，B错误;由题意知子代DNA分子中被32P标记的DNA
单链是2条，含有31P的DNA单链是2×8-2=14(条)，因此子代DNA分子
中含32P的单链与含31P的单链之比为1∶7，C正确;子代DNA分子中含
32P的DNA分子数是2个，含31P的分子数是8个，二者之比是1∶4，D
正确。
3.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32P的培养基中培养。经过连续3次细胞分裂后产生8个子细胞，
检测子细胞中的情况。下列推断正确的是( )
A.若只进行有丝分裂，则含32P染色体的子细胞比例一定为1/2
B.若先进行一次有丝分裂再进行减数分裂，则含32P染色体的子细胞
比例至少占1/2
C.若子细胞中的染色体都含32P，则一定进行有丝分裂
D.若部分子细胞中的染色体都不含32P，则一定进行减数分裂
√
[解析]若只进行有丝分裂，DNA复制三次得到32P/31P-DNA和31P/31P-
DNA(二者数量比为1∶3)，细胞分裂三次，则含32P染色体的子细胞比
例最少为1/4，最多为1，A错误;若先进行一次有丝分裂再进行减数分
裂，DNA复制两次得到32P/31P-DNA和31P/31P-DNA(二者数量比为1∶1)，
细胞分裂三次，则含32P染色体的子细胞比例至少占1/2，最多占1，B
正确;根据上述分析，若子细胞中的染色体都含32P ，则有可能只进行
有丝分裂，也有可能先进行一次有丝分裂再进行减数分裂，C错误;根
据上述分析，若部分子细胞中的染色体都不含32P，有可能只进行有
丝分裂，也有可能先进行一次有丝分裂再进行减数分裂，D错误。
作业手册
题组一 分子的结构及基因的本质
1.[2025·河南实验中学模拟]是细胞染色体 之外的双链环状
分子，其上的基因转录非常活跃。下列关于 的说法错误的
是( )
A.两条链具有反向平行的关系
B.每个脱氧核糖与2个磷酸基团相连
C.嘌呤和嘧啶碱基的数目相同
D.不存在与 聚合酶结合的启动子
√
[解析] 是双链环状 分子，两条链是反向平行的关系，A
正确；是双链环状 分子，所以每个脱氧核糖与2个磷酸基
团相连，B正确； 分子中，碱基之间的配对遵循碱基互补配对
原则，所以嘌呤和嘧啶碱基的数目相同，C正确； 上的基因转
录非常活跃，启动子的作用是驱动基因转录出，是 聚合酶
识别和结合的部位，所以上存在与 聚合酶结合的启动子，
D错误。
2.[2025·辽宁沈阳模拟]研究发现，人类癌细胞内存
在着的四螺旋结构。如图所示为一种 ，
该结构存在多个重复序列，每4个 之间通
过氢键等形成一个“ 平面”，继而形成立体的
。下列叙述错误的是( )
A.图示至少存在4个 重复序列
B.形成 过程中遵循碱基互补配对原则
C.图示中2个 之间的连接方式可能不同
D.脱氧核糖和磷酸交替连接形成 主链的基本骨架
√
[解析] 根据题意可知，中存在多个 重
复序列(每个序列含3个)，每4个 之间通
过氢键等形成一个“ 平面”，继而形成立体的
，因此至少要有4个 重复序列才能形
成图示的，A正确；图示是由 单链形成的，不遵循碱基
互补配对原则，B错误；单链上相邻的2个 之间通过“—脱氧核
糖—磷酸—脱氧核糖—”连接，“平面”中相邻的2个 之间通过
氢键等连接，因此图示中2个 之间的连接方式可能不同，C正
确； 主链的基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接形成，D正确。
3.[2025·江西师大附中三模]人体正常的肝细胞内，基因Ⅰ和基因Ⅱ在某
染色体上的相对位置如图所示，下列说法正确的是( )
A.基因Ⅰ和基因Ⅱ是一对等位基因
B.人体的每个细胞中基因Ⅰ和基因Ⅱ都会表达出相应的蛋白质
C.如果基因Ⅰ的模板链是1链，那么基因Ⅱ的模板链也应该是1链
D.基因Ⅰ和Ⅱ都含有许多脱氧核苷酸，脱氧核苷酸的排列顺序决定了它
们的特异性
√
[解析] 等位基因位于同源染色体相同的位置
上，而基因Ⅰ和基因Ⅱ位于一条染色体的不同
位置上，不是等位基因，A错误；细胞中的基因表达存在选择性，因
此人体的每个细胞中基因Ⅰ和基因Ⅱ不一定都会表达出相应的蛋白质，
B错误；对于某一基因只有一条链作模板，如果基因Ⅰ的模板链是1链，
那么基因Ⅱ的模板链可以是1链，也可以是2链，这取决于两个基因的
启动子的方向，C错误；基因通常是有遗传效应的 片段，是由脱
氧核苷酸按一定顺序聚合而成的，因此，基因Ⅰ和基因Ⅱ含有许多个
脱氧核苷酸，其特异性是由脱氧核苷酸的排列顺序决定的，D正确。
题组二 复制过程的分析及相关计算
4.[2025·广东广州模拟]关于 分子的结构与复制的叙述，错误的是
( )
A.脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成 分子的基本骨架
B.分子中的值越高， 的稳定性越弱
C.分子中 的值一定等于1
D.噬菌体的 复制需要细菌提供模板、原料和酶
√
[解析] 脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成 分子的基
本骨架，A正确；分子中的值越高，即 碱
基对含量越低，则的稳定性越弱，B正确； 分子中，、
，故 的值一定等于1，C正确；噬菌体的复
制，是以噬菌体的 为模板，需要细菌提供原料和酶等，D错误。
5.[2025·江苏镇江联考] 分子通过精准复制，将遗传信息从亲代细
胞传递给子代细胞，保持了遗传信息的连续性。下列关于真核细胞
复制的叙述，错误的是( )
A.碱基互补配对原则保证了复制的准确性
B.聚合酶沿子链的端向 端方向移动
C.复制起点位于基因上游，是解旋酶结合的部位
D.每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构
√
[解析] 碱基互补配对原则确保母链与子链的碱基严格配对
(如、)，从而保证复制的准确性，A正确； 聚合酶催
化子链的延伸方向为，因此聚合酶沿子链的端向 端方
向移动，B正确；真核生物 复制的起点是复制起始的特定区域，
与基因的位置无直接关联，而“基因上游”通常指转录的调控区域，
并非解旋酶的结合部位，C错误； 复制为半保留复制，新合成的
子链与其对应的模板链通过氢键结合，最终形成双螺旋结构，D正确。
6.[2025·浙江绍兴模拟]噬菌体侵染细菌实验和探究 复制方式的实
验均以大肠杆菌为实验材料，且都采用了离心技术。下列关于这两个
实验的叙述，正确的是( )
A.噬菌体侵染细菌的实验中离心时间的长短不会影响放射性物质的分布
B.探究复制方式的实验中，差速离心的速度直接影响 在试管
中的位置
C.噬菌体侵染细菌实验中，合成子代噬菌体所需要的原料来自大肠杆菌
D.探究复制方式的实验中，子代大肠杆菌 的所有成分均来自
培养液
√
[解析] 噬菌体侵染细菌的实验中离心时间的长短会影响放射性物质
的分布，若离心时间短，部分大肠杆菌不能进入沉淀，会出现在上
清液中，A错误；探究 复制方式的实验中，采用的离心方法为密
度梯度离心法，B错误；噬菌体侵染细菌实验中，合成子代噬菌体所
需的原料来自噬菌体寄生的大肠杆菌，C正确；探究 复制方式实
验中，子代大肠杆菌 部分来自亲代大肠杆菌，部分来自培养液，
D错误。
7.[2025·安徽合肥一中模拟]如图表示不同 分子中各种碱基的比例
关系，下列说法正确的是( )
A.若甲表示不同分子一条单链中碱基 的比
例变化，则乙可表示其互补链中C的比例变化
B.若甲表示不同 分子一条单链中嘌呤碱基的
比例，则乙可以表示其互补链中嘌呤碱基的比例
C.若甲表示不同分子一条单链中 的比例，则乙
可以表示其互补链中 的比例
D.若甲表示不同分子一条单链中 的值，
则乙可以表示其互补链中 的值
√
[解析] 分子中两条链之间的 与C互补，二
者含量相同，若甲表示不同分子一条单链
中碱基 的比例变化，则甲也可表示其互补链
中C的比例变化，A错误；分子单链中，
嘌呤比例嘧啶比例，若甲表示不同 分子一条单链中嘌呤碱
基的比例，则乙可以表示其互补链中嘌呤碱基的比例，B正确；
分子中，一条链中的与另一条链中的
相等，若甲表示不同分子一条单链中
的比例，则甲也可表示其互补链中的
比例，C错误； 分子一条链中与
的比值与其互补链中 与的比值互为倒数，若甲
表示不同 分子一条单链中值，则乙不能表示其互
补链中 的值，D错误。
8.[2025·北京海淀区模拟]下图所示为 复制过程中的一个复制泡，
①~⑨代表相应位置。下列叙述不正确的是( )
A. 的两条链均为复制模板
B.该复制泡的 解旋是双向的
C.分子的双链是反向平行的，①④⑨为 端
D.若该片段碱基占，则复制后碱基C占
√
[解析] 复制是以亲代 两条链为模
板合成子代 的过程，A正确；结合题
图可知，分子可以进行双向复制，因此 解旋也是双向的，B
正确；由于聚合酶只能使子链由端向 端延伸，因此图中⑨为
子链的端，模板链与子链反向平行，故⑨为端，①④为 端，C
错误；若该片段碱基占，由于双链分子中， ，
因此，则，复制后子代 中碱基与亲代
相同，碱基所占比例不变，D正确。
9.[2025·湖北襄阳模拟]图甲、图乙分别表示不同 复制过程，其中
表示复制原点，“ ”“ ”表示子链延伸方向，①~⑥表示子链。下列
叙述正确的是( )
A.若 聚合酶的移动速率恒定，则图甲、图乙两种复制方式的效率
是一样的
B.若以 标记的原料进行图示复制过程，则新合成区域的放射性较高
C.图示两种复制过程中子链延伸方向相同，⑥链上侧为 端
D.该复制过程中的碱基配对方式与蛋白质翻译过程中的碱基配对方式
完全不同
√
[解析] 据题图可知， 表示复制原点，则图甲为双向复制，图乙为
单向复制，若 聚合酶的移动速率恒定，则图甲的复制方式比图
乙的效率高，A错误； 为稳定同位素，不具有放射性，B错误；
图示两种复制过程中子链的延伸方向都是，⑥链上侧为 端，
C正确；
图示复制过程中碱基配对方式为、、、 ，而蛋
白质的翻译过程中碱基配对方式为、、、 ，故
该复制过程中的碱基配对方式与蛋白质翻译过程中的碱基配对方式
不完全相同，D错误。
10.[2025·广东实验中学模拟]真核生物
线粒体基质内的是双链闭合环状分
子，外环为 链，内环为链。其复制的
大体过程为先以 链为模板，合成一段
A.内外环的复制是不同步的，但子链都是从端向 端延伸
B.子链中新形成的磷酸二酯键数目、脱氧核苷酸数目不相等
C.推测复制时需要聚合酶、聚合酶和 连接酶等
D.用只标记亲代，复制次后含的占总数的
引物(最后它会被切掉，用新合成的 片段来填补)，然后在酶
的作用下合成新的链片段，当链合成 时，新的链开始合成，
如图所示。下列关于线粒体 的叙述，正确的是( )
√
[解析] 根据题干信息“先以 链为模
板，合成一段 引物，然后在酶
的作用下合成新的链片段，当链
合成时，新的 链开始合成”，所
以两条链复制不是同步进行的， 复制时，在引物作用下，聚
合酶从引物端开始延伸 链，即子链的延伸方向均为端向端，
A错误；由于形成的 分子是环状的，因此子链中新形成的磷酸二
酯键数目和脱氧核苷酸数目相同，B错误；
复制需要先合成一段
引物，所以需要聚合酶，同
时需要 聚合酶合成脱氧核苷
酸长链，需要连接酶将 片段连接并使子链闭合，C正确；
若标记的亲代放在的培养液中复制次得到个 分子，
由于是半保留复制，新合成的子代中含 的有2个，
故含的占总数的 ，D错误。
11.[2025·福建莆田模拟]科学家在研究 复制的连续性问题时，发现
如下证据：①至少有一半新合成的 首先以短的片段形式出现，之
后连接在一起；噬菌体在 连接酶缺失的大肠杆菌中培养时，
出现新生短链积累；③不管是连续复制还是不连续复制都会因为
修复产生短片段，进一步发现缺失修复能力的生物 短片段占新合
成 片段的一半。下列叙述错误的是( )
A.磷酸和脱氧核糖交替连接排列在外侧，构成双链 的基本骨架
B.证据①②表明 复制可能存在着不连续复制
C.可依据标记的复制产生的子代 的放射性情况来判断其复
制方式
D.证据③表明复制是半不连续复制， 连接酶可将新生的短链
片段连接
√
[解析] 磷酸和脱氧核糖交替连接排列在外侧，构成双链 的基本
骨架，A正确；证据①②表明 复制过程中存在着不连续复制，B
正确；没有放射性，无法根据放射性情况判断 的复制方式，
C错误；证据③表明复制是半不连续复制， 连接酶可将新生
的短链片段连接，D正确。
综合应用练
12.将牛催乳素基因用 标记后导入小鼠乳腺细胞，并将这个基因成
功整合到小鼠乳腺细胞的一条1号染色体上，然后将此细胞进行体外
培养。回答下列问题：
(1)将此细胞在体外连续培养， 复制发生在此细胞的____________
_____期，复制时所需要的原料是_____________________。在第二次
分裂中期时可检测到1号染色体上的___条染色单体具备放射性，产生
这种现象的根本原因是__________________________。
有丝分裂前
的间
4种游离的脱氧核苷酸
1
具有半保留复制的特点
[解析] 该细胞为体细胞，细胞分裂方式为有丝分裂，则 复制发
生在此细胞的有丝分裂前的间期， 复制所需要的原料为4种游离
的脱氧核苷酸。1号染色体上的牛催乳素基因的两条链都被 标记，
根据 半保留复制的特点，复制一次结束后，1号染色体上的牛催
乳素基因的两条链中一条被标记，一条没有标记，继续培养至第二
次分裂中期，则1号染色体上的一条染色单体被标记，一条没有标记。
(2)在此细胞连续分裂次后，子细胞中 标记的细胞占________。
[解析] 此细胞连续分裂次后，始终只有2个 分子被标记，即只
有2个子细胞含有标记，则子细胞中 标记的细胞占
。
(3)若不考虑变异等情况，在体外培养小鼠乳腺细胞后获得的牛催乳素
基因的遗传信息与原牛催乳素基因______(填“有”或“没有”)差异，理由
是__________________________________________________________
_________________________。
没有
分子独特的双螺旋结构为复制提供了精确模板，通过碱基互
补配对保证了复制的准确性
[解析] 由于 分子独特的双螺旋结构为复制提供了精确模板，通
过碱基互补配对保证了复制的准确性，因此不考虑变异等情况，在
体外培养小鼠乳腺细胞后获得的牛催乳素基因的遗传信息与原牛催
乳素基因相同，没有差异。中小学教育资源及组卷应用平台
课时作业(二十六)　DNA分子的结构、复制及基因的本质
题组一　DNA分子的结构及基因的本质
1.[2025·河南实验中学模拟] ecDNA是细胞染色体DNA之外的双链环状DNA分子,其上的基因转录非常活跃。下列关于ecDNA的说法错误的是 (　)
A.两条链具有反向平行的关系
B.每个脱氧核糖与2个磷酸基团相连
C.嘌呤和嘧啶碱基的数目相同
D.不存在与RNA聚合酶结合的启动子
2.[2025·辽宁沈阳模拟] 研究发现,人类癌细胞内存在着DNA的四螺旋结构(G4s)。如图所示为一种G4s,该结构存在多个TTAGGG重复序列,每4个G之间通过氢键等形成一个“G 4平面”,继而形成立体的G4s。下列叙述错误的是 (　)
A.图示G4s至少存在4个TTAGGG重复序列
B.形成G4s过程中遵循碱基互补配对原则
C.图示G4s中2个G之间的连接方式可能不同
D.脱氧核糖和磷酸交替连接形成G4s主链的基本骨架
3.[2025·江西师大附中三模] 人体正常的肝细胞内,基因Ⅰ和基因Ⅱ在某染色体上的相对位置如图所示,下列说法正确的是 (　)
A.基因Ⅰ和基因Ⅱ是一对等位基因
B.人体的每个细胞中基因Ⅰ和基因Ⅱ都会表达出相应的蛋白质
C.如果基因Ⅰ的模板链是1链,那么基因Ⅱ的模板链也应该是1链
D.基因Ⅰ和Ⅱ都含有许多脱氧核苷酸,脱氧核苷酸的排列顺序决定了它们的特异性
题组二　DNA复制过程的分析及相关计算
4.[2025·广东广州模拟] 关于DNA分子的结构与复制的叙述,错误的是 (　)
A.脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成DNA分子的基本骨架
B.DNA分子中(A+T)/(C+G)的值越高,DNA的稳定性越弱
C.DNA分子中(A+C)/(T+G)的值一定等于1
D.噬菌体的DNA复制需要细菌提供模板、原料和酶
5.[2025·江苏镇江联考] DNA分子通过精准复制,将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞,保持了遗传信息的连续性。下列关于真核细胞DNA复制的叙述,错误的是 (　)
A.碱基互补配对原则保证了复制的准确性
B.DNA聚合酶沿子链的5'端向3'端方向移动
C.复制起点位于基因上游,是解旋酶结合的部位
D.每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构
6.[2025·浙江绍兴模拟] 噬菌体侵染细菌实验和探究DNA复制方式的实验均以大肠杆菌为实验材料,且都采用了离心技术。下列关于这两个实验的叙述,正确的是 (　)
A.噬菌体侵染细菌的实验中离心时间的长短不会影响放射性物质的分布
B.探究DNA复制方式的实验中,差速离心的速度直接影响DNA在试管中的位置
C.噬菌体侵染细菌实验中,合成子代噬菌体所需要的原料来自大肠杆菌
D.探究DNA复制方式的实验中,子代大肠杆菌DNA的所有成分均来自培养液
7.[2025·安徽合肥一中模拟] 如图表示不同DNA分子中各种碱基的比例关系,下列说法正确的是 (　)
A.若甲表示不同DNA分子一条单链中碱基G的比例变化,则乙可表示其互补链中C的比例变化
B.若甲表示不同DNA分子一条单链中嘌呤碱基的比例,则乙可以表示其互补链中嘌呤碱基的比例
C.若甲表示不同DNA分子一条单链中A+T的比例,则乙可以表示其互补链中A+T的比例
D.若甲表示不同DNA分子一条单链中(A+G)/(T+C)的值,则乙可以表示其互补链中(A+G)/(T+C)的值
8.[2025·北京海淀区模拟] 下图所示为DNA复制过程中的一个复制泡,①~⑨代表相应位置。下列叙述不正确的是 (　)
A.DNA的两条链均为复制模板
B.该复制泡的DNA解旋是双向的
C.DNA分子的双链是反向平行的,①④⑨为3'端
D.若该片段碱基T占20%,则复制后碱基C占30%
9.[2025·湖北襄阳模拟] 图甲、图乙分别表示不同DNA复制过程,其中表示复制原点,“→”“”表示子链延伸方向,①~⑥表示子链。下列叙述正确的是 (　)
A.若DNA聚合酶的移动速率恒定,则图甲、图乙两种复制方式的效率是一样的
B.若以18O标记的原料进行图示复制过程,则新合成区域的放射性较高
C.图示两种复制过程中子链延伸方向相同,⑥链上侧为5'端
D.该复制过程中的碱基配对方式与蛋白质翻译过程中的碱基配对方式完全不同
10.[2025·广东实验中学模拟] 真核生物线粒体基质内的DNA是双链闭合环状分子,外环为H链,内环为L链。其复制的大体过程为先以L链为模板,合成一段RNA引物(最后它会被切掉,用新合成的DNA片段来填补),然后在酶的作用下合成新的H链片段,当H链合成2/3时,新的L链开始合成,如图所示。下列关于线粒体DNA的叙述,正确的是 (　)
A.DNA内外环的复制是不同步的,但子链都是从3'端向5'端延伸
B.子链中新形成的磷酸二酯键数目、脱氧核苷酸数目不相等
C.推测DNA复制时需要RNA聚合酶、DNA聚合酶和DNA连接酶等
D.用15N只标记亲代DNA,复制n次后含14N/15N的DNA占总数的1/2n
11.[2025·福建莆田模拟] 科学家在研究DNA复制的连续性问题时,发现如下证据:①至少有一半新合成的DNA首先以短的片段形式出现,之后连接在一起;②T4噬菌体在DNA连接酶缺失的大肠杆菌中培养时,出现新生短链积累;③不管是连续复制还是不连续复制都会因为DNA修复产生短片段,进一步发现缺失修复能力的生物DNA短片段占新合成DNA片段的一半。下列叙述错误的是 (　)
A.磷酸和脱氧核糖交替连接排列在外侧,构成双链DNA的基本骨架
B.证据①②表明DNA复制可能存在着不连续复制
C.可依据15N标记的DNA复制产生的子代DNA的放射性情况来判断其复制方式
D.证据③表明DNA复制是半不连续复制,DNA连接酶可将新生的短链片段连接
综合应用练
12.将牛催乳素基因用32P标记后导入小鼠乳腺细胞,并将这个基因成功整合到小鼠乳腺细胞的一条1号染色体上,然后将此细胞进行体外培养。回答下列问题:
(1)将此细胞在体外连续培养,DNA复制发生在此细胞的　　　 　　　　
　　　　期,复制时所需要的原料是　　　　　　　　　。在第二次分裂中期时可检测到1号染色体上的　　　　条染色单体具备放射性,产生这种现象的根本原因是　　　　　　　　 　　　　　　。
(2)在此细胞连续分裂n次后,子细胞中32P标记的细胞占　　　　。
(3)若不考虑变异等情况,在体外培养小鼠乳腺细胞后获得的牛催乳素基因的遗传信息与原牛催乳素基因　　　　(填“有”或“没有”)差异,理由是　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
课时作业(二十六)　DNA分子的
结构、复制及基因的本质
1.D　[解析] ecDNA是双链环状DNA分子,两条链是反向平行的关系,A正确;ecDNA是双链环状DNA分子,所以每个脱氧核糖与2个磷酸基团相连,B正确;ecDNA分子中,碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则,所以嘌呤和嘧啶碱基的数目相同,C正确;ecDNA上的基因转录非常活跃,启动子的作用是驱动基因转录出mRNA,是RNA聚合酶识别和结合的部位,所以ecDNA上存在与RNA聚合酶结合的启动子,D错误。
2.B　[解析] 根据题意可知,G4s中存在多个TTAGGG重复序列(每个TTAGGG序列含3个G),每4个G之间通过氢键等形成一个“G 4平面”,继而形成立体的G4s,因此至少要有4个TTAGGG重复序列才能形成图示的G4s,A正确;图示G4s是由DNA单链形成的,不遵循碱基互补配对原则,B错误;DNA单链上相邻的2个G之间通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”连接,“G 4平面”中相邻的2个G之间通过氢键等连接,因此图示G4s中2个G之间的连接方式可能不同,C正确;G4s主链的基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接形成,D正确。
3.D　[解析] 等位基因位于同源染色体相同的位置上,而基因Ⅰ和基因Ⅱ位于一条染色体的不同位置上,不是等位基因,A错误;细胞中的基因表达存在选择性,因此人体的每个细胞中基因Ⅰ和基因Ⅱ不一定都会表达出相应的蛋白质,B错误;对于某一基因只有一条链作模板,如果基因Ⅰ的模板链是1链,那么基因Ⅱ的模板链可以是1链,也可以是2链,这取决于两个基因的启动子的方向,C错误;基因通常是有遗传效应的DNA片段,是由脱氧核苷酸按一定顺序聚合而成的,因此,基因Ⅰ和基因Ⅱ含有许多个脱氧核苷酸,其特异性是由脱氧核苷酸的排列顺序决定的,D正确。
4.D　[解析] 脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成DNA分子的基本骨架,A正确;DNA分子中(A+T)/(C+G)的值越高,即C—G碱基对含量越低,则DNA的稳定性越弱,B正确;DNA分子中,A=T、G=C,故(A+C)/(T+G)的值一定等于1,C正确;噬菌体的DNA复制,是以噬菌体的DNA为模板,需要细菌提供原料和酶等,D错误。
5.C　[解析] 碱基互补配对原则确保母链与子链的碱基严格配对(如A—T、C—G),从而保证复制的准确性,A正确;DNA聚合酶催化子链的延伸方向为5'→3',因此DNA聚合酶沿子链的5'端向3'端方向移动,B正确;真核生物DNA复制的起点是复制起始的特定区域,与基因的位置无直接关联,而“基因上游”通常指转录的调控区域,并非解旋酶的结合部位,C错误;DNA复制为半保留复制,新合成的子链与其对应的模板链通过氢键结合,最终形成双螺旋结构,D正确。
6.C　[解析] 噬菌体侵染细菌的实验中离心时间的长短会影响放射性物质的分布,若离心时间短,部分大肠杆菌不能进入沉淀,会出现在上清液中,A错误;探究DNA复制方式的实验中,采用的离心方法为密度梯度离心法,B错误;噬菌体侵染细菌实验中,合成子代噬菌体所需的原料来自噬菌体寄生的大肠杆菌,C正确;探究DNA复制方式实验中,子代大肠杆菌DNA部分来自亲代大肠杆菌,部分来自培养液,D错误。
7.B　[解析] DNA分子中两条链之间的G与C互补,二者含量相同,若甲表示不同DNA分子一条单链中碱基G的比例变化,则甲也可表示其互补链中C的比例变化,A错误;DNA分子单链中,嘌呤比例+嘧啶比例=1,若甲表示不同DNA分子一条单链中嘌呤碱基的比例,则乙可以表示其互补链中嘌呤碱基的比例,B正确;DNA分子中,一条链中的A+T与另一条链中的T+A相等,若甲表示不同DNA分子一条单链中A+T的比例,则甲也可表示其互补链中A+T的比例,C错误;DNA分子一条链中(A+G)与(T+C)的比值与其互补链中(A+G)与(T+C)的比值互为倒数,若甲表示不同DNA分子一条单链中(A+G)/(T+C)值,则乙不能表示其互补链中(A+G)/(C+T)的值,D错误。
8.C　[解析] DNA复制是以亲代DNA两条链为模板合成子代DNA的过程,A正确;结合题图可知,DNA分子可以进行双向复制,因此DNA解旋也是双向的,B正确;由于DNA聚合酶只能使子链由5'端向3'端延伸,因此图中⑨为子链的3'端,模板链与子链反向平行,故⑨为3'端,①④为5'端,C错误;若该片段碱基T占20%,由于双链DNA分子中A=T,C=G,因此A=T=20%,则C=G=30%,复制后子代DNA中碱基与亲代相同,碱基所占比例不变,D正确。
9.C　[解析] 据题图可知,表示复制原点,则图甲为双向复制,图乙为单向复制,若DNA聚合酶的移动速率恒定,则图甲的复制方式比图乙的效率高,A错误;18O为稳定同位素,不具有放射性,B错误;图示两种复制过程中子链的延伸方向都是5'→3',⑥链上侧为5'端,C正确;图示复制过程中碱基配对方式为A—T、T—A、C—G、G—C,而蛋白质的翻译过程中碱基配对方式为A—U、U—A、C—G、G—C,故该复制过程中的碱基配对方式与蛋白质翻译过程中的碱基配对方式不完全相同,D错误。
10.C　[解析] 根据题干信息“先以L链为模板,合成一段RNA引物,然后在酶的作用下合成新的H链片段,当H链合成2/3时,新的L链开始合成”,所以两条链复制不是同步进行的,DNA复制时,在引物作用下,DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链,即子链的延伸方向均为5'端向3'端,A错误;由于形成的DNA分子是环状的,因此子链中新形成的磷酸二酯键数目和脱氧核苷酸数目相同,B错误;DNA复制需要先合成一段RNA引物,所以需要RNA聚合酶,同时需要DNA聚合酶合成脱氧核苷酸长链,需要DNA连接酶将DNA片段连接并使子链闭合,C正确;若15N标记的亲代DNA放在14N的培养液中复制n次得到2n个DNA分子,由于DNA是半保留复制,新合成的子代DNA中含14N/15N的有2个,故含14N/15N的DNA占总数的2/2n,D错误。
11.C　[解析] 磷酸和脱氧核糖交替连接排列在外侧,构成双链DNA的基本骨架,A正确;证据①②表明DNA复制过程中存在着不连续复制,B正确;15N没有放射性,无法根据放射性情况判断DNA的复制方式,C错误;证据③表明DNA复制是半不连续复制,DNA连接酶可将新生的短链片段连接,D正确。
12.(1)有丝分裂前的间　4种游离的脱氧核苷酸　1　DNA具有半保留复制的特点
(2)1/2n-1
(3)没有　DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供了精确模板,通过碱基互补配对保证了复制的准确性
[解析] (1)该细胞为体细胞,细胞分裂方式为有丝分裂,则DNA复制发生在此细胞的有丝分裂前的间期,DNA复制所需要的原料为4种游离的脱氧核苷酸。1号染色体上的牛催乳素基因的两条链都被32P标记,根据DNA半保留复制的特点,复制一次结束后,1号染色体上的牛催乳素基因的两条链中一条被标记,一条没有标记,继续培养至第二次分裂中期,则1号染色体上的一条染色单体被标记,一条没有标记。(2)此细胞连续分裂n次后,始终只有2个DNA分子被标记,即只有2个子细胞含有32P标记,则子细胞中32P标记的细胞占2/2n=1/2n-1。(3)由于DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供了精确模板,通过碱基互补配对保证了复制的准确性,因此不考虑变异等情况,在体外培养小鼠乳腺细胞后获得的牛催乳素基因的遗传信息与原牛催乳素基因相同,没有差异。

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