DNA的结构与复制（解析版）-2025年高考生物一轮复习（江苏专用） (二)

通关卷19DNA的结构与复制

1.DNA只含有4种脱氧核昔酸，能够储存足够量遗传信息的原因是构成DNA的4种碱基（脱

氧核昔酸）的排列顺序千变万化。

2.DNA复制的特点是边解旋边复制、半保留复制。DNA精确复制的原因：DNA双螺旋结构

提供了复制的模板，碱基互补配对原则保证了复制的精确进行。

3.一个DNA连续复制〃次后，DNA分子总数为空。第〃代的DNA分子中，含原DNA母链

的有2个，占“竺S若某DNA分子中含碱基T为a,则连续复制〃次，所需游离的胸腺喀

咤脱氧核昔酸数为aX（2"T）；第n次复制时所需游离的胸腺喀陡脱氧核昔酸数为aX2'J

1.在DNA分子加热解链时，DNA分子中G+C的比例越高，解链需要的温度越高，原因是

DNA分子中G+C的比例越高，氢键数越多，DNA分子结构越稳定。

2.将一个带有某种噬菌体DNA分子的两条链用32P进行标记，并使其侵染大肠杆菌，在不含

有32P的培养基中培养一段时间。若得到的所有噬菌体双链DNA分子都装配成噬菌体（n个）

并释放，则其中含有32P的噬菌体所占比例为2/n,原因是一个含32P标记的噬菌体双链DNA

分子经半保留复制后，标记的两条单链分配到2个噬菌体的双链DNA分子中，因此得到的n

个噬菌体中，只有2个带标记。

3.果蝇DNA形成多个复制泡的原因：果蝇的DNA有多个复制起点，可从不同起点开始DNA

的复制，由此加快了DNA复制的速率，为细胞分裂做好准备。

考点一DNA的结构及相关计算

⑴沃森和克里克用DNA衍射图谱得出碱基配对方式（x）

⑵某同学制作DNA双螺旋结构模型，在制作脱氧核昔酸时，需在磷酸上连接脱氧核糖和碱基

（x）

（3）DNA分子中每个脱氧核糖上均连接着一个磷酸和一个碱基（x）

(4)某双链DNA分子中一条链上A：T=1：2,则该DNA分子中A：T=2：1(x)

(5)人体内控制B—珠蛋白合成的基因由1700个碱基对组成，其碱基对可能的排列方式有41

700种(x)

(6)DNA分子的碱基对总数与所含有的基因的碱基对总数相等(x)

考点二DNA的复制及基因的概念

(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(义)

(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(X)

(4)DNA分子上有基因，基因都在染色体上(X)

(5)DNA分子的多样性指的是碱基排列顺序千变万化(V)

通关集训

一、单选题

1.下列有关DNA双螺旋结构模型的叙述，不正确的是()

A.DNA是由4种脱氧核昔酸组成的

B.DNA是由两条反向平行的单链组成

C.DNA单链具有游离磷酸基团的一端称作5,端

D.DNA单链上相邻脱氧核甘酸之间通过氢键相连接

【答案】D

【分析】DNA分子是由两条反向平行的脱氧核甘酸链组成的规则的双螺旋结构，磷酸和脱氧核

糖交替连接排列在外侧，构成基本骨架，碱基排列在内侧，两条链上的碱基通过氢键连接形成

碱基对，且遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则。

【详解】A、组成DNA的基本单位是脱氧核甘酸，根据核甘酸中碱基的不同，脱氧核甘酸分

为4种，A正确；

B、DNA分子是由两条反向平行的脱氧核甘酸链组成的规则的双螺旋结构，B正确；

C、DNA分子一条链的3,端含有羟基，5,端含有游离磷酸基团，C正确；

D、DNA分子一条链中相邻碱基之间通过脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖连接，D错误。

故选D。

2.原核细胞DNA复制过程的局部示意图如下，据图分析错误的是（)

A.其中一条子链由多个片段连接而成，说明DNA复制有多个起点

B.DNA聚合酶与解旋酶位置靠近，说明DNA复制是边解旋边复制

C.每条子链与其模板链组成新的DNA,说明DNA复制是半保留复制

D.图中子链延伸方向，说明DNA聚合酶只能将脱氧核甘酸连接到3,端

【答案】A

【分析】DNA分子复制的过程：

①解旋：在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开。

②合成子链：以解开的每一条母链为模板，以游离的四种脱氧核甘酸为原料，遵循碱基互补

配对原则，在有关酶的作用下，各自合成与母链互补的子链。

③形成子代DNA：每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构，从而形成2个与亲代DNA完

全相同的子代DNA分子。

【详解】A、其中一条子链由多个片段连接而成，说明DNA复制是不连续的，不能说明多起点

复制，A错误；

B、DNA聚合酶与解旋酶位置靠近，说明DNA复制是边解旋边复制，即解旋还未完成，复制就

已经开始，B正确；

C、每条子链与其模板链组成新的DNA,说明DNA复制是半保留复制，即子代DNA中均保留

了亲代DNA分子的一条链，C正确；

D、图中子链延伸方向相反，说明DNA聚合酶只能将脱氧核甘酸连接到3,端，即子链的延伸方

向是5'玲3',D正确。

故选A。

3.下图表示某双链核酸（并非DNA与RNA的杂交链）的部分片段示意图，下列相关叙述正确

的是（）

A.该核酸为脱氧核糖核酸

B.图中①、②、③构成了该核酸的基本组成单位之一

C.图中①与G之间有3个氢键，该化学键比较容易合成

D.该核酸的A链中鸟喋吟占比与B链中胞喀咤占比不等

【答案】A

【分析】1、DNA是由两条反向平行的脱氧核甘酸长链盘旋而成的双螺旋结构;DNA的外侧是

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，碱基之

间的配对遵循碱基互补配对原则（A-T、C-G,其中A-T之间有2个氢键,C-G之间有3个氢

键）；

2、碱基互补配对原则的规律：（1）在双链DNA分子中，互补碱基两两相等，A=T,C=G,A+G=C+T,

即喋吟碱基总数等于喀咤碱基总数；（2）DNA分子的一条单链中（A+T）与（G+C）的比值等

于其互补链和整个DNA分子中该种比例的比值；（3）DNA分子一条链中（A+G）与（T+C）的

比值与互补链中的该种碱基的比值互为倒数，在整个双链中该比值等于1;（4）双链DNA分子

中，A=（A1+A2）+2,其他碱基同理。

【详解】A、该双链核酸中含有T,所以该核酸为DNA（脱氧核糖核酸），A正确；

B、图中①、②、③不能构成一个核甘酸，B错误；

C、氢键不是化学键，是一种分子之间的引力，C错误；

D、双链核酸中，鸟喋吟与胞喀咤互补配对，所以该核酸的A链中鸟口票吟占比与B链中胞喀咤

占比相等，D错误。

故选A。

4.动物细胞的线粒体DNA呈环状，含有H、L两条链，其复制后产生了M、N两条链，结果

如图所示。下列叙述正确的是（）

A.线粒体DNA的两条链均含有1个游离的脱氧核糖

B.图中的H链和M链、L链和N链的碱基序列相同

C.DNA聚合酶将线粒体DNA的两条链解开后，DNA开始复制

D.新合成的M、N两条链的（A+T）/（C+G）的值呈倒数关系

【答案】B

【分析】DNA复制指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程，该过程是以半保留复制的方式

进行的，是边解螺旋边复制的过程。

题图分析：由图可知，每个子代DNA分子都含有一条亲代链和一条新合成的链，进行半保留

复制。

【详解】A、线粒体DNA是环状DNA,其中的两条链均不含有游离的脱氧核糖，A错误；

B、图中的H链和L链为互补关系，M链是以L链为模板合成的，N链是以H链为模板合成的，

因此，图中的H链和M链、L链和N链的碱基序列相同，B正确；

C、DNA聚合酶不具有解旋功能，将线粒体DNA的两条链解开的是解旋酶，C错误；

D、新合成的M、N两条链为互补关系，其中（A+T）/（C+G）的值相等、（A+G）/（C+T）为

倒数关系，D错误。

故选Bo

5.某DNA分子中碱基（A+T）/（G+C）=0.4,下图为该DNA分子复制示意图。下列叙述错误的

A.酶工为解旋酶，作用于氢键，该过程需要消耗能量

B.复制形成的两条子链中碱基（A+T）/（G+C）=0.4

c.DNA子链的延伸方向为5,玲3，，后随链合成是不连续的

D.由图可知DNA复制具有半保留复制、边解旋边复制等特点

【答案】B

【分析】DNA复制是以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。DNA复制条件：模

板(DNA的双链)、能量(ATP水解提供)、酶(解旋酶和DNA聚合酶等)、原料(游离的脱氧

核昔酸)；DNA复制过程：边解旋边复制；DNA复制特点：半保留复制。

【详解】A、酶1为解旋酶，作用于氢键，使DNA双链解开，该过程需要消耗能量，A正确；

B、某DNA分子中碱基(A+T)/(G+C)=0.4,由于A=T,G=C,则复制形成的两条DNA中碱基

(A+T)/(G+C)=0.4,但两条单链中(A+T)/(G+C)不一定是0.4,B错误；

C、复制时DNA聚合酶只能沿模板链的3端往5端方向移动，DNA子链的延伸方向为5-3)

据图可知，后随链合成是不连续的，C正确；

D、由图可知DNA复制具有半保留复制(新形成的每个DNA都有一条链来自模板)、边解旋边

复制等特点，D正确。

故选Bo

6.某小组用如图所示的卡片搭建DNA分子结构模型，其中"P”有50个，"C”有15个。下列说

法正确的是()

A."T"表示尿喀陡，是DNA特有的碱基

B.若要充分利用"P"和"C",则需要10个"A"

C."D"与"P"交替连接排列在内侧构成基本骨架

D."A""P""D"连在一起构成腺喋吟核糖核昔酸

【答案】B

【分析】据图分析，"P"代表磷酸，"D”代表脱氧核糖，其他"A"、"T"、"C"、"G"表示碱基。

【详解】A、"T"表示胸腺喀咤，是DNA特有的碱基，A错误；

B、要充分利用"P"和"C","P"有50个,碱基对25对，"C"和"G"各有15个,则"T"和"A"各有10

个，B正确；

C、"D"与"P"交替连接排列在外侧，构成基本骨架，C错误；

D、"A""P〃"D〃连在一起构成腺喋吟脱氧核糖核甘酸，D错误。

故选Bo

7.沃森和克里克发现了DNA双螺旋结构，开启了分子生物学时代，DNA条形码(DNABarcode)

技术就是一种利用一个或者多个特定的小段DNA进行物种鉴定的分子生物学技术。下图中展

示的中药材DNA条形码就是中药材的基因身份证。下列叙述错误的是()

A.DNA双螺旋结构的发现运用了模型构建法

B.中药材遗传信息的“条形码"源于DNA分子中脱氧核昔酸的排列顺序

C.不同种类中药材细胞的DNA分子不同，不同DNA分子水解产物种类不同

D.利用DNA条形码可以鉴定物种及物种间亲缘关系

【答案】C

【分析】核酸包括DNA和RNA,DNA基本组成单位是脱氧核甘酸，脱氧核甘酸由一分子磷酸、

一分子脱氧核糖，一分子含氮碱基组成，四种碱基分别是A、T、C、GoRNA的基本组成单位

是核糖核甘酸，核糖核甘酸由一分子磷酸、一分子核糖，一分子含氮碱基组成，四种碱基分别

是A、U、C、Go

【详解】A、DNA双螺旋结构的发现运用了模型构建法，DNA双螺旋结构为物理模型，A正确；

B、中药材的遗传物质是DNA,遗传信息就储存在脱氧核甘酸的排列顺序中，B正确；

C、不同种类的中药材细胞中的DNA分子不同，但不同的DNA分子彻底水解的产物是相同的,

都是磷酸基团、脱氧核糖和4种含氮碱基，C错误；

D、由于DNA分子具有特异性，因此可以利用DNA条形码可以鉴定物种及物种间亲缘关系，D

正确。

故选C。

8.环境DNA(eDNA)是“在环境样品中所有被发现的不同生物的基因组DNA的混合"，它存在的

范围非常广泛，从土壤、空气、水体，甚至是排泄物中都能找到可作为样品的eDNA。下列有

关说法错误的是()

A.核糖和磷酸交替连接，排列在eDNA的外侧，构成基本骨架

B.依据DNA的特异性，可通过检测某种eDNA的存在追踪该物种在自然界中的分布

C.eDNA的双螺旋结构有利于保持遗传信息的稳定

D.可通过对eDNA进行基因测序来调查环境生物的多样性

【答案】A

【分析】DNA分子结构的主要特点：DNA是由两条反向平行的脱氧核甘酸长链盘旋而成的双

螺旋结构；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，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则(A-T、C-G)o

【详解】A、脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成eDNA的基本骨架，A错误；

B、碱基对排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性，碱基对的特定排列顺序，又构成

了每一个DNA分子的特异性，因此依据DNA的特异性，可通过检测某种eDNA的存在追踪该

物种在自然界中的分布，B正确；

C、DNA分子双螺旋结构有利于保持遗传信息的稳定，C正确；

D、环境DNA(eDNA)是在环境样品中所有被发现的不同生物的基因组DNA的混合，因此可

通过对eDNA进行基因测序来调查环境生物的多样性，D正确。

故选A。

9.将一个不含放射性的大肠杆菌(拟核DNA呈环状，共含有m个碱基，其中有a个胸腺喀咤)

放在含有3H胸腺喀咤的培养基中培养，大肠杆菌DNA复制过程如图所示。下列说法错误的是

()

复制起点

二二人

A.大肠杆菌细胞中DNA复制是单起点双向复制的

B.DNA复制分配到两个子细胞时，其上的基因不遵循基因分离定律

C.复制n次形成的被3H标记的脱氧核甘酸单链为2n+1-2

D.复制第n次需要胞喀咤的数目是(2叱1)(m-2a)/2

【答案】D

【分析】大肠杆菌的拟核DNA呈环状，图示DNA复制可看出复制起点为一个，且为双向复制。

【详解】A、由图可知，该大肠杆菌DNA复制只存在一个复制起点，且复制起点两侧形成的复

制叉大小相同，说明大肠杆菌细胞中DNA复制是单起点双向复制的，A正确；

B、大肠杆菌为原核生物，原核生物不能进行有性生殖，其上的基因不遵循基因分离定律，B

正确；

C、复制n次形成的DNA分子为2n,含有的链数为2向，其中两个链不含3H,故被3H标记的

脱氧核昔酸单链为2n+i—2,C正确；

D、该环状DNA中共含有m个碱基，其中有a个胸腺喀喔，根据碱基互补配对原则，A=T=a,

则G=C=（m-2a）+2,复制第n次需要胞喀咤的数目是（m—2a）/2,D错误。

故选D。

10.某亲代DNA分子复制时，其中一条模板链上的碱基A被G代替，下列说法正确的是（）

A.DNA分子与DNA聚合酶的结合遵循碱基互补配对原则

B.解旋酶为氢键的断裂提供了活化能

C.复制生成的两条子链的碱基序列互补

D.复制3次后，发生差错的DNA分子占子代DNA的1/8

【答案】C

【分析】DNA的复制方式为半保留复制，DNA分子首先利用细胞提供的能量，在解旋酶的作

用下，把两条螺旋的双链解开。然后，以解开的每一段母链为模板，在DNA聚合酶等酶的作

用下，利用细胞中游离的4种脱氧核甘酸为原料，按照碱基互补配对原则，各自合成与母链互

补的一段子链。由于新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链，故称为

半保留复制。

【详解】A、DNA聚合酶的化学本质为蛋白质，本身不含有碱基，与DNA分子结合无需碱基

互补配对，A错误；

B、酶的作用机制为降低化学反应的活化能，不提供能量，故解旋酶降低了氢键断裂过程的化

学反应所需的活化能，而不是提供了活化能，B错误；

C、DNA复制遵循碱基互补配对原则，两条模板链碱基序列互补，复制生成的两条子链分别与

两条模板链碱基序列互补，故复制生成的两条子链的碱基序列互补，C正确；

D、依据DNA半保留复制方式，DNA第一次复制得到的两个子代DNA,一个是以正常链为模板

合成的正常DNA,另一个是以碱基A被G代替的差错链为模板合成的差错DNA（两条链都有

差错），3次后，得至U8个DNA分子，4个正常，4个差错，故发生差错的DNA分子占子代DNA

的1/2,D错误。

故选C。

二、多选题

11.ChREBP基因是调节碳水化合物代谢和脂肪生成的重要基因，ChREBP基因的缺失会导致

肝糖原积累，脂肪生成缺陷，无法清除饮食中过量的果糖。下列关于ChREBP基因的叙述，错

误的是（）

A.ChREBP基因的一条链中相邻的C和G通过氢键连接

B.ChREBP基因单链中A+T的比例与互补链中A+T比例不同

C.若该基因有50个碱基对，则该基因的排列方式是45。种中的一种

D.ChREBP基因若发生缺失，应减少果糖的摄入以减轻肝脏的负担

【答案】AB

【分析】DNA分子双螺旋结构的主要特点：DNA分子是由两条链组成的，这两条链按反向平

行方式盘旋成双螺旋结构。DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨

架。两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对有一定的规律：腺嗯吟一定与胸腺

喀咤配对,鸟喋吟一定与胞喀咤配对,碱基之间这种一一对应的关系，叫做碱基互补配对原则。

基因通常是DNA上有遗传效应的片段，是DNA发挥功能的结构和功能基本单位。

【详解】A、ChREBP基因一条链中相邻的C和G通过脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖连接，A错误；

B、由于基因的两条链之间遵循碱基互补配对，因此ChREBP基因单链中A+T的比例与互补链

中A+T比例相同，B错误；

C、该基因有50个碱基对，但ChREBP基因有特定的碱基排列顺序，因此该基因的排列方式只

是45。种中的一种，C正确；

D、已知ChREBP基因缺失会导致肝糖原积累，脂肪生成缺陷，无法清除饮食中过量的果糖。

因此ChREBP基因若发生缺失，应减少果糖的摄入以减少减轻肝脏的负担，D正确。

故选ABo

12.科学家在研究DNA复制时，提出了DNA的半不连续复制模型（如图所示），以图中b链

为模板时，最终合成的互补链实际上是由许多沿5。端到3。端方向合成的DNA片段连接起来的。

下列叙述正确的是（）

A.a链、b链都可作为模板，其互补链的合成方向均为5。端到3。端

B.前导链和后随链的合成都需要模板、原料、能量、酶等基本条件

C.复制形成的两个DNA分子会在有丝分裂后期、减数分裂回后期分开

D.DNA通过复制将遗传信息从亲代细胞传给子代细胞，保持了遗传信息的连续性

【答案】ABD

【分析】DNA复制：（1）概念：DNA复制是一个边解旋边复制的过程，需要模板、原料、能

量和酶等基本条件。DNA独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板，通过碱基互补配对，

保证了复制能够准确进行。（2）特点：半保留复制、边解旋边复制；（3）酶：解旋酶、DNA

聚合酶；（4）原料：游离的脱氧核昔酸；（5）结果：一个DNA经过一次复制，形成两个完全

相同的DNA。（6）DNA子链合成方向:583'。

【详解】A、a链、b链都可作为模板，子链的延伸方向都是从5,端到3,端，A正确；

B、前导链和后随链都属于子链，合成时都需要模板、原料、能量、酶等基本条件，B正确；

C、复制后形成的两个DNA分子存在于同一条染色体的姐妹染色单体上，会在有丝分裂的后期

和减数分裂II的后期分开，C错误；

D、DNA通过复制将遗传信息从亲代细胞传给子代细胞，保持了遗传信息的连续性，亲子代DNA

含有的遗传信息相同，D正确。

故选ABDo

13.假设该DNA分子一条链被15N标记，含有碱基500对，A+T占碱基总数的36%,若该DNA

分子在14N的培养基中连续复制n次，下列正确的是（）

①②

15

—r-^―,—I~~）—N

GAATTC

_in11111111111

A.DNA聚合酶可作用于形成①处的化学键，解旋酶作用于③处

B.复制第4次需游离的胞喀陡脱氧核昔酸4800个

C.不同生物（A+T）/（C+G）的比值不一致，是生物多样性和特异性的物质基础

D.若此DNA在含14N的环境中复制3次，含15N的子代DNA1个

【答案】ACD

【分析】DNA分子的复制方式为半保留复制，是一个边解旋边复制的过程。复制开始时，DNA

分子首先利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开。然后，DNA聚合

酶等以解开的每一条母链为模板，以细胞中游离的4种脱氧核昔酸为原料，按照碱基互补配对

原则，各自合成与母链互补的一条子链。随着模板链解旋过程的进行，新合成的子链也在不断

延伸。同时，每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构。

【详解】A、①处为磷酸二酯键，③处为氢键。在DNA复制过程中，解旋酶的作用是把两条

螺旋的双链解开，此时氢键断裂；DNA聚合酶的作用是将游离的脱氧核甘酸加到正在合成的子

链上，游离的脱氧核甘酸与子链之间通过酸磷酸二醋键连接起来。可见，DNA聚合酶可作用于

形成①处的化学键，解旋酶作用于③处，A正确；

B、由题意可知：该DNA分子共有A+T+G+C=1000个碱基，A=T=(1000x36%)+2=180

个、G=C=320个。所以该DNA分子复制第4次需游离的胞喀咤脱氧核昔酸数目等于[(24—1)

x320]-[(23-1)x320]=2560个，B错误；

C、不同生物(A+T)/(C+G)的比值不一致，说明DNA分子具有多样性和特异性，这是生

物多样性和特异性的物质基础，C正确；

D、图示DNA分子一条链被"hl标记、另一条链含该DNA分子在含14|\|的环境中复制3

次，根据DNA分子的半保留复制可推知：含有IM的子代DNA只有1个，D正确。

故选ACDo

三、非选择题

14.图甲是果蝇核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。

甲乙丙

(l)DNA复制泡的形成与酶有关，由图甲可知，不同DNA复制泡(是/不是)同时开

始复制，形成多个DNA复制泡的意义,图甲所示过程发生在