2025年人教版高考生物一轮复习：DNA的结构与复制

第30课时DNA的结构与复制

1.概述DNA分子是由4种脱氧核甘酸构成的，通常由两条碱基互补配对的反向

课标要求平行长链盘旋成双螺旋结构，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。

2022•重庆―T42022•河北-T82022•浙江6月选

1.DNA结构模型的构建

考口超2021・广东-T5

2023・海南-T132022・广东-T122021•北京-T4

2.DNA结构、特点与计算

2020•浙江7月选考-T3

考情分析

2023•山东-T52022•海南―T112021•山东-T5

3.DNA复制过程及计算2021•浙江6月选考-T142021-海南-T6

2021•辽宁-T4

4.DNA复制与细胞分裂2021•浙江6月选考-T222019•浙江4月选考-T25

考点一DNA分子的结构与基因本质

■整合必备知识

1.DNA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

DNA的结构单位：4种

威尔金斯和富兰克林脱氧核昔酸，分别含有

提供的DNA衍射图谱A.G.£、T四种碱基

沃森和克里克推算出DNA分子呈螺旋结构

)［碱基位于螺旋的外部

J双螺旋［敏脱氧核糖一磷酸骨架

器型f三螺旋，点在外，碱基在内，且

大双〔相同碱基进行配对

.查哥夫提出DNA分子碱基

.的数量特点：A=T、G=C

重新构

建模型：让A与T配对，G与C配对

「脱氧核糖一磷酸骨架

在外部，碱基在内部,

形成DNA双螺

旋结构模型,；A与T配对,G与C配

对，DNA两条链方向

.相反

模型与基于X射线衍射图推算

出的DNA双螺旋结构相符

2.DNA的结构

年素组成：C、H、O、N、P

A:腺喋吟

T：胸腺喘咤

C:胞哪咤

G:鸟瞟吟

剧:脱氧核昔酸（4种含氮碱基不同）

磷酸与脱氧核糖

］交替连接，排列

平在外侧，构成基

面本骨架，碱基排

结

构冽在内侧，通过

氢键连接成碱基

对，碱基互补配

,对原则是A与T

空配对,G与C配对

间

结不“不俗两条长链按反向平行方

构

D/XIM/式盘旋成双螺旋结构

3.DNA结构特点

多样性若DNA含有n个碱基对，则其可能有4«种碱基排列顺序

特异性每个DNA分子都有特定的碱基排列顺序

稳定性两条主链上磷酸与脱氧核糖交替排列的顺序不变，碱基配对方式不变等

【归纳总结】DNA双螺旋结构的热考点

一个磷酸可与1或2个脱氧核糖相连

每个DNA分子片段中，有2个游离的

数量

⑴磷酸基团

关系

脱氧核糖数=磷酸数=含氮碱基数

A—T间有2个氢键,G—C间有3个氢键

单链中相邻碱基通过“脱氧核糖一磷

酸一脱氧核糖”连接

⑵ristr

互补链中相邻碱基通过氢键相连

国基r氢键：连接互补链中互补配对的碱基

⑶

竺磷酸二酯键：连接单链中相邻的两个

脱氧核甘酸

f解旋酶：打开氢键，使DNA双链解开

fDNA酶：打开磷酸二酯键，水解DNA

限制酶：识别双链DNA分子的特定核甘酸

4

—序列，并使每条链中特定部位的两个核甘酸

之间的磷酸二酯键断开

—DNA聚合酶：形成磷酸二酯键，使子链延伸

—DNA连接酶：形成磷酸二酯键，连接DNA

片段

4.DNA中的碱基数量的计算规律

1链4————0——乂]

设DNA一条链为1链，互补链为2链。根据碱基互补配对原则可知，AI=T2,A2=TI,GI

=C2,G2=C1O

(l)Ai+A2=TI+T2；GI+G2—CiH-C20

即：双链中A=LG=C,A+G=T+C=A+C=T±G=!(A+G+T+C)o

规律一常双链DNA中喋吟碱基总数等于喀咤碱基总数，任意两个不互补碱基之和为碱基总

数的一半。

(2)Ai+「=A2+T2；G1+C1—G2+C20

&土口=至土至=白±1为相应的碱基总数Ci+Gi=C2±Gg=C+Go

MN2NNIN2N

规律二:互补碱基之和所占比例在任意一条链及整个DNA分子中都相等，简记为“补则等”。

与Af的关系是互为倒数。

Ti+GiT2+G2

规律三：非互补碱基之和的比值在两条互补链中互为倒数，简记为“不补则倒”。

弋”则刊…。

规律四：某种碱基在双链中所占的比例等于它在每一条单链中所占比例和的一半。

5.基因本质

基因通常是具有遗传效应的DNA片段。有些病毒的遗传物质是RNA,对于这些病毒而言,

基因就是有遗传效应的RNA片段。

【拓展延伸】真、原核细胞基因的结构

（编码区上游）（编码区下游）

非编码区一P——编码区一》］一非编码区

原核基

因结构

（连续）终!E子

启动子

（RNA聚合酶结合位点，（提供转录终止信号）

提供转录开始信号）

（王连区）I］

外显子内含子

（能编码蛋白质的序列）（不能编码蛋白质的序歹（I）

6.基因与染色体、DNA、脱氧核甘酸的关系

［染.体）

染色体是DNA的每条染色体上含有1个

主要载体或2个DNA分子

（DNA卜是主要的遗传物质

基因通常是有遗传每个DNA分子含有许多个

效应的DNA片段基因

基因在染色体上呈」是决定生物性状的

线性排列基本单位

基因的脱氧核

每个基因中含有成百上千

甘酸排列顺序

个脱氧核甘酸

代表遗传信息

I脱氧核昔酸）

学J断正误】

（1）沃森和克里克用DNA衍射图谱得出碱基配对方式（X）

提示沃森和克里克以DNA衍射图谱为基础推算出DNA呈螺旋结构。

（2）某同学制作DNA双螺旋结构模型，在制作脱氧核音酸时，需在磷酸上连接脱氧核糖和碱

基（X）

提示在制作脱氧核甘酸时，需在脱氧核糖上连接磷酸和碱基。

（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）

提示DNA的每条脱氧核甘酸链除了3'端的脱氧核糖外，其余的脱氧核糖都是连接着两个

磷酸。

（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）

提示该DNA分子为双链，其中A与T互补配对，即A=T,则该DNA分子中A：T=1：lo

（5）人体内控制（3—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十7。。

种（X）

提示人体内控制B—珠蛋白合成的基因由1700个碱基对组成，其碱基对的排列顺序是特定

的。

（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）

提示基因通常是有遗传效应的DNA片段，所以DNA分子的碱基对总数大于所含有的基因

的碱基对总数。

■评价迁移应用

考向一DNA的结构分析

1.（2022・广东，12爪噬菌体的线性双链DNA两端各有一段单链序列。这种噬菌体在侵染大

肠杆菌后其DNA会自连环化（如图），该线性分子两端能够相连的主要原因是（）

A.单链序列脱氧核甘酸数量相等

B.分子骨架同为脱氧核糖与磷酸

C.单链序列的碱基能够互补配对

D.自连环化后两条单链方向相同

答案C

解析单链序列脱氧核甘酸数量相等、分子骨架同为脱氧核糖与磷酸交替连接，不能决定线

性DNA分子两端能够相连，A、B不符合题意；据图可知，单链序列的碱基能够互补配对，

决定该线性DNA分子两端能够相连，C符合题意；DNA的两条链是反向的，因此自连环化

后两条单链方向相反，D不符合题意。

2.（2024・连云港高三期末）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代表喋吟碱基，②④代表喀咤碱基）。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

答案D

解析该模型只有一条单链，不可代表一个双链脱氧核糖核酸分子，A错误；该模型中有三

个脱氧核糖都与两个磷酸相连，有一个脱氧核糖与一个磷酸相连，B错误；①②③④是碱基，

位于DNA双螺旋结构的内侧，磷酸和脱氧核糖交替连接，排列在外侧，C错误；若要将此

链和其互补链连接，其中的A—T之间有2个氢键，C—G之间有3个氢键，图中A—T碱基

对有2个，C—G碱基对有2个，则需要2X2+2X3=10（个）连接物代表氢键，D正确。

考向二DNA结构的相关计算

3.(2023•承德高三联考)下列有关双链DNA分子的叙述，正确的是()

A.若DNA分子一条链中的碱基A所占比例为a,则另一条链中的碱基A所占比例也一定

为a

B.如果一条链上(A+T)：(G+C)=m,则另一条链上该比值也为m

C.如果一条链上的A：T：G：C=2：2：3：3,则另一条链上该比值为3：3：2：2

D.由50个碱基对组成的DNA分子片段中至少含有氢键的数量为150个

答案B

解析若DNA分子一条链中的碱基A所占比例为a,据此无法计算出另一条链的碱基A所

占比例，A错误；如果一条链上(A+T)：(G+C)=m,根据碱基互补配对原则，则另一条链

上该比值也为m,B正确；如果一条链上的A：T：G：C=2：2：3：3,则另一条链上该比

值为2：2：3：3,C错误；由50个碱基对组成的DNA分子片段中至少含有氢键的数量为

50X2=100(个)，最多含有氢键的数量为50X3=150(个)，D错误。

4.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()

(

屋

*

«

«

林

要

\

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分子一条单链中喋吟碱基的比例，则乙可以表示其互补链中喋吟碱基

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),则乙可以表示其互补链中(A+G)/(T

+Q

答案B

解析DNA分子两条链中的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，喋吟

比例+喀唳比例=1,若甲表示不同DNA分子一条单链中喋吟碱基的比例，则乙可以表示其

互补链中喋吟碱基的比例，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；非互补碱基之和的比值在两条互补链中互为倒数，若甲表示不同DNA分子

一条单链中(A+G)/(T+C),则乙可以表示其互补链中(T+C)/(A+G),D错误。

【归纳提升】三步解决DNA分子中有关碱基比例的计算

第一步：搞清题中已知的和所求的碱基比例是占整个DNA分子碱基的比例，还是占DNA分

子一条链上碱基的比例。

第二步：画一个DNA分子模式图，并在图中标出已知的和所求的碱基。

第三步：根据碱基互补配对原则及其规律进行计算。

考点二DNA的复制

■整合必备知识

1.对DNA复制方式的推测

双链DNA分子

全保留复制半保留复制分散复制

(1)假说一：全保留复制

在复制过程中新的DNA分子单链结合在一起，形成一条新的DNA双链，而亲本DNA双链

仍然被保留在一起。

(2)假说二：半保留复制

①提出者：美国生物学家沃森和英国物理学家克里克。

②内容：DNA复制时，DNA双螺旋解开，互补的碱基之间的氢键断裂,解开的两条单链作

为复制的模板,游离的脱氧核/酸依据碱基互补配对原则,通过形成氢键结合到作为模板的

单链上。

③特点：新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链。

(3)假说三：弥散型复制

在复制过程中亲本DNA双链被切割成小片段，分散在新合成的两条DNA双链中。

2.DNA半保留复制的实验

(1)实验者：美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔。

⑵研究方法：假说一演绎法。

⑶实验材料：大肠杆菌。

(4)实验技术：同位素标记技术和离心技术。

(5)实验背景：ON和MN是氮元素的两种稳定同位素，这两种同位素相对原子质量不同，含

吨的DNA比含呱的DNA的密度大,因此，利用离心技术可以在试管中分离开含有不同

氮元素的DNA。

(6)实验过程

转移到含1&NH4cl的

培养液中

立即取出繁殖一代繁殖二代

I后取出后取出

提取DNA,离心，记录试管中DNA的位置

(7)实验预期(演绎推理)

①图示分析：若亲代DNA分子完全被UN标记，请分别按照半保留复制、全保留复制和弥

散型复制的假说，分析绘制15N标记的亲代DNA分子在含有14N的环境中连续复制所得子一

代和子二代的DNA分子中的UN和MN的分布状态，实线表示UN标记，虚线部分表示MN

本小I己。

②请依据上述分析，预测离心后DNA在离心管中分布的位置。

含呸归4cl-转移到含“NH4cl

的培养液'的培养液中，细继续培养

中生长若军胞分裂1次、细胞分裂1次

千代］提戢DNA密提取DNA^P提取DNA密

」塔梯度离心度梯度离心度梯度离心：|

全保留---------------------------------------------

复制

半保留

复制

弥散式

复制

提示如图所示

全保留

复制

半保留

复制

弥散式

复制

(8)实验结果

①立即取出，提取DNAf离心一全部重带。

②繁殖一代后取出，提取DNAf离心f全部中带。

③繁殖两代后取出，提取DNAf离心f1/2轻带、1/2中带。

⑼实验结论：DNA的复制是以坐保国的方式进行的。

3.DNA的复制

(1)概念、时间、场所

概念以亲代DNA为模板合成子代DNA的

一过程

DNA3时间细胞分裂前的迪

复制

主要是细胞核，真核生物还在线麴

如体和叶绿体;原核生物在拟核和细

胞质

⑵过程

(

③每条新链与其

①.需要细胞提供能量重

新对应的模板链

解:需要解旋酶的作用

施螺盘绕成双螺旋

「结果：将DNA的双螺旋旋

.结构

的两条链解开」

如内另嚏碗趣DN好A以碱母链金为互模补板配进对

解旋酶

・模板：解开的每一条母链

原料：游离的4种脱氧核甘酸

[②合成子链卜

;酶：DNA聚合酶等

原则：碱基互补配对原则(A-T、

T-A、G-C、C-G)

.方向：5，-端--3，-端

(3)结果：一个DNA分子形成了两个完全相同的DNA分子。

边解旋边复制

(4)特点

半保留复制

(5)DNA准确复制的原因

DNA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,保证了复制能准

确地进行。

(6)DNA复制的意义：DNA通过复制，将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞,从而保持了

遗传信息的连续性。

4.“图解法”分析DNA复制相关计算

(1)将含有15N的DNA分子放在含有14N的培养液中连续复制n次,贝U：

含&N的DNA分子：爰个

①子代DNA共2«个只含15N的DNA分子：Q个

含14N的DNA分子：£个

只含14N的DNA分子：(2"-2)个

含&N的脱氧核甘酸链：2_条

②脱氧核甘酸链共2，计1条

含"N的脱氧核甘酸链：(2"+i—2)条

(2)DNA分子复制过程中消耗的脱氧核甘酸数

①若亲代DNA分子含有某种脱氧核甘酸比个，经过"次复制需要消耗该种脱氧核甘酸数为

m-(2n—l)o

②第n次复制需要消耗该种脱氧核甘酸数为型22。

【热图解读】真核生物和原核生物的DNA复制

—表示不连续复制

—►表示连续复制

真核DNA分子复制是从多个起点开始的，但多起点并非同时进行；而原核生物的DNA是环

状双链且只有一个复制起点，但其复制速度很快，弥补只有一个复制位点的不足。

5.细胞分裂中标记染色体去向的分析

|第一步:确定细胞分裂方式

|第1步.确定标记过程中DNA复制次数和在本标记

I培养液中细胞分裂次数(时期)

［第三步)一画细胞分裂过程示意图

(1)有丝分裂中染色体的标记情况

用&N标记细胞的DNA分子，然后将其放到含14N的培养液中进行两次有丝分裂，情况如图

所示(以一对同源染色体为例)：

第一次有丝第一次有丝第二次有丝第二次有丝

(注:体细胞染色体为2〃条)

分裂中期分裂后期分裂中期分裂后期

15N标记的染色体数2n4〃2n2n

15N标记的染色单体数4〃02n0

1个细胞经两次有丝分裂产生的4个子细胞中有2或3或4个细胞含有15N标记的染色体;

每个子细胞含15N标记的染色体为0〜2〃条。

(2)减数分裂中染色体的标记情况

用15N标记细胞的DNA分子，然后将其放到含i，N的培养液中进行正常减数分裂，情况如图

所示(以一对同源染色体为例)：

细胞中的减数

染色体分裂I

每条染色体IIII

中的DNA1口㈣同

注：|表示小标记的DNA链,表示“N标记的DNA链。

由图可以看出，子细胞中的所有染色体都含塾。

(3)先进行一次有丝分裂再进行一次减数分裂细胞中染色体的标记情况

用15N标记细胞的DNA分子，然后将其放到含"N的培养液中进行一次有丝分裂，再继续在

含14N的培养液中进行正常减数分裂，情况如图所示(以一对同源染色体为例):

细胞中仆

的染色QI

体」

每条染“

色体中||||

的DNA

注：|表示i$N标记的DNA链，|表示"N标记的DNA链。

若该生物的正常体细胞的核DNA为2〃，则经上述过程形成的子细胞中含15N标记DNA的个

数为0〜〃个。

学J断正误】

(1)在DNA复制方式的探究实验中，若通过对第一代DNA解旋获得的DNA单链进行离心，

其结果也可确定DNA复制的方式是全保留复制还是半保留复制(X)

提示因为两种复制方式得到的第一代DNA分子解旋后再离心所得的条带一样，无法区分

其复制方式。

(2)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)

提示DNA复制是一个边解旋边复制的过程，而非完全解开后再复制。

(3)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。若复合物中的某

蛋白质参与DNA复制，则该蛋白质一定是DNA聚合酶(X)

提示该蛋白质也有可能是解旋酶。

(4)蛙的红细胞和哺乳动物成熟的红细胞中都可以发生DNA复制过程(X)

提示蛙的红细胞进行无丝分裂，可进行DNA分子的复制；哺乳动物成熟的红细胞没有细

胞核，也无各种细胞器，不能进行DNA分子的复制。

(5)DNA双链被32P标记后，复制n次，子代DNA中有标记的占1/2”X)

提示子代DNA中有标记的只有2个，占1/2门。

(6)一个含有m个腺喋吟的DNA分子经过n次复制，共需要消耗腺喋吟脱氧核甘酸2^Xm

个(X)

提示n次复制共需要消耗腺喋吟脱氧核昔酸(2"-1)X机个。

■提升关键能力

据图分析DNA复制过程:

(1)图示中的解旋酶和DNA聚合酶各有什么作用？

提示解旋酶使氢键打开，将DNA双螺旋的两条链解开；DNA聚合酶催化形成磷酸二酯键,

将单个游离的脱氧核甘酸加到DNA链上，从而形成新的子链。

(2)据图思考：DNA聚合酶不能从头合成DNA,而只能从3'一端以5’一端一3'一端方向

催化延伸聚合子代DNA链(因此DNA复制需要引物，为DNA聚合酶提供3'一端)，但是

DNA的两条链是反向平行的，那么DNA的两条链是如何同时作为模板合成其互补链的呢？

DNA复制还需要什么酶？

3，

5前号链的连续合成

复制叉移动方向---------------5'a

------------3'b

冈崎片

3'/少嚏随链的不连续合成

提示DNA复制过程中，当以a链为模板时，DNA聚合酶可以沿5'—端一3'一端方向连

续合成新的互补链(称为前导链)；以b链为模板时，DNA聚合酶也是沿5,—端一3'一端

方向合成新链片段，但是与前导链的合成方向相反，最终合成的互补链(称为后随链)实际上

是由许多沿5'一端一3'一端方向合成的DNA片段连接起来的。DNA复制还需要解旋酶等

的参与。

(3)通常DNA分子复制从一个复制起始点开始，有单向复制和双向复制，如图所示。放射性

越高的3H—胸腺嗓咤脱氧核糖核昔(3H—脱氧胸背)，在放射自显影技术的图像上，感光还原

的银颗粒密度越高。

复制起点

复制起点

单向复制双向复制

①请利用放射性自显影技术、低放射性3H一脱氧胸背和高放射性3H—脱氧胸背，设计实验

以确定大肠杆菌DNA复制的方向。

提示复制开始时，首先用含低放射性3H—脱氧胸昔培养基培养大肠杆菌，一段时间后转移

到含有高放射性3H—脱氧胸昔的培养基中继续培养，用放射自显影技术观察复制起点和复制

起点两侧银颗粒密度情况。

②预测实验结果并得出结论。

提示若复制起点处银颗粒密度低，复制起点的一侧银颗粒密度高，则DNA分子复制为单

向复制；若复制起点处银颗粒密度低，复制起点的两侧银颗粒密度高，则DNA分子复制为

双向复制。

(4)将发生癌变的小肠上皮细胞用含3H标记的胸腺喀咤脱氧核甘酸的培养液培养，一段时间

后再移至普通培养液中培养，不同间隔时间取样，检测到被标记的癌细胞比例减少，解释出

现上述结果的原因。

提示依据DNA半保留复制的特点，移到普通培养液中的被标记的癌细胞，随着细胞增殖

次数的增加，不被标记的癌细胞开始出现并不断增多，故被标记的癌细胞比例减少。

(5)不进行细胞分裂的细胞中，还会发生DNA的复制吗？

提示会发生DNA的复制。叶绿体和线粒体之中也含有DNA,它们自我复制增殖时会进行

DNA的自我复制，但细胞此时不一定处于分裂状态。

迁移应用

考向三DNA复制过程及实验证据辨析

5.单分子荧光测序技术原理如图所示。某种脱氧核糖核甘三磷酸(dNTP,N可代表碱基A、

G、C、T)提供一个相应的脱氧核甘酸连接到DNA子链上的同时，会产生一分子的焦磷酸(PPi),

一分子的PPi可以通过一系列反应使荧光素发出一次荧光，通过检测荧光的有无可推测模板

链上相应位点的碱基种类。下列说法错误的是()

DNA聚合酶

A.测序过程中dNTP可以为反应提供能量

B.单分子荧光测序需要在DNA复制过程中进行

C.测序时需要在反应体系中同时加入4种dNTP

D.利用该技术测序时可能会连续多次出现荧光现象

答案C

解析测序过程中的能量来自dNTP水解释放的能量，A正确；单分子荧光测序时dNTP提

供一个脱氧核甘酸作为DNA复制的原料，B正确；每一轮测序中只加入1种dNTP,C错误;

在连续的位置可能出现相同碱基，则会连续多次出现荧光现象，D正确。

6.（2022•海南，11）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）。

双链DNA分子

全保留复制半保留复制分散复制

图1

大肠杆菌培养密度梯度离心

在含i，NH4cl的培养提取DNA

液中生长若干代离心

•重带

转移到含“NH4cl的培养液中

细胞分裂一次|

提取DNA

第一代中带

离心

细胞再分裂一次|

提取DNA轻带

第二代

离心中带

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

答案D

解析第一代细菌DNA离心后，试管中出现1条中带，则可以排除全保留复制，但不能肯

定是半保留复制或分散复制，继续做子二代DNA密度鉴定，若子二代可以分出一条中带和

一条轻带，则可以排除分散复制，同时肯定是半保留复制，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有两条链均为i，N,或一条链为"N、

一条链为15N两种类型，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。

考向四DNA复制过程的有关计算

7.如图为某DNA分子片段，假设该DNA分子中有5000对碱基，A+T占碱基总数的34%。

若该DNA分子在含NN的培养基中连续复制2次，下列叙述正确的是（）

①②

---V---G--A---A--T--------15N

IIII

®-CTTA

A.复制时作用于③处的酶为DNA聚合酶

B.DNA分子复制2次需游离的胞喀咤脱氧核甘酸9900个

C.④处指的是腺喋吟核糖核甘酸

D.子代中含15N的DNA分子占1/2

答案B

解析复制时作用于③（氢键）处的酶为解旋酶而不是DNA聚合酶，A错误；由题干信息可知,

G+C=1—34%=66%,则G=C=3300（个），则复制2次需要游离的胞喀喘脱氧核甘酸为3

300X（22—1）=9900（个），B正确；DNA分子的基本单位是脱氧核甘酸，所以④处指的是腺

喋吟脱氧核甘酸，C错误；图示DNA分子只有一条链含&N,根据DNA的半保留复制特点,

连续复制2次后，形成的4个DNA分子，只有1个DNA分子含有&N,因此子代中含

的DNA分子占1/4,D错误。

8.（2021•浙江6月选考，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，则需游离的胞嚏咤

脱氧核糖核甘酸数量为（）

A.240个B.180个C.114个D.90个

答案B

解析分析题意可知，该DNA片段含有100个碱基对，即每条链含有100个碱基，其中一

条链（设为1链）的A+T占40%,即Ai+Ti=40（个），则Ci+Gi=60（个）；互补链（设为2链）

中G与T分别占22%和18%,即G2=22,T2=18,可知CI=22,则GI=60—22=38=C2,

故该DNA片段中C=22+38=60（个）。已知DNA复制了2次，则DNA分子的个数为22=

4（个），4个DNA分子中共有胞喀唉脱氧核糖核昔酸的数量为4X60=240（个），原DNA片段

中有60个胞喀噫脱氧核糖核甘酸，则需要游离的胞喀"定脱氧核糖核甘酸数量为240—60=

180（个）,B符合题意。

考向五DNA复制与细胞分裂的关系

9.（2019•浙江4月选考，25）在含有BrdU的培养液中进行DNA复制时，BrdU会取代胸背掺

入到新合成的链中，形成BrdU标记链。当用某种荧光染料对复制后的染色体进行染色，发

现含半标记DNA（一条链被标记）的染色单体发出明亮荧光，含全标记DNA（两条链均被标记）

的染色单体荧光被抑制（无明亮荧光）。若将一个细胞置于含BrdU的培养液中，培养到第三个

细胞周期的中期进行染色并观察（以一条模板DNA观察）。下列推测错误的是（）

A.1/2的染色体荧光被抑制

B.1/4的染色单体发出明亮荧光

C.全部DNA分子被BrdU标记

D.3/4的DNA单链被BrdU标记

答案D

解析第一个细胞周期结束，每条染色体DNA都是一条链为旧链，一条链为新链，发荧光；

第二个细胞周期结束时，有一半染色体的DNA两条链都是新链，荧光被抑制（记作甲类型），

有一半染色体DNA一条链是旧链、一条链是新链，发荧光（记作乙类型）；这样的染色体再次

进入下一个细胞周期，在中期时，甲类型的染色体上有一条染色单体发荧光，一条应该被抑

制；乙类型的染色体上两条染色单体都是荧光被抑制，所以有一半的染色体荧光被抑制，A

正确；染色单体发出明亮荧光比例为1/2义1/2=1/4,B正确；所有DNA分子都含有新合成

的DNA链，所以全部DNA分子被BrdU标记，C正确；亲本单链占的比例为1/8,所以新

合成单链被BrdU标记比例为1-1/8=7/8,D错误。

10.将某雄性动物细胞的全部DNA分子的两条链经32P标记（染色体数为2"）后，置于不含32P

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，检测子细胞中的放射性情况。

下列推断正确的是（）

A.若进行有丝分裂，则含32P染色体的子细胞比例一定为1/2

B.若进行减数分裂，则含32P染色体的子细胞比例一定为1

C.若子细胞中的染色体都含32p,则一定进行有丝分裂

D.若子细胞中的染色体不都含32p,则一定进行减数分裂

答案B

解析若子细胞中的染色体都含32p,说明DNA只复制一次，则一定进行减数分裂，C错误；

若子细胞中的染色体不都含32p,则一定进行的是有丝分裂，D错误。

五分钟查落实

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

氧核七酸）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分子总数为然。第〃代的DNA分子中，含原DNA母

链的有2个，占1/2,厂1。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

嗓陡脱氧核甘酸数为aX（2"-1）；第n次复制时所需游离的胸腺喀咤脱氧核昔酸数为aX2£l„

4.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。

5.某哺乳动物体细胞中的DNA分子展开长2m左右，预测复制完成至少需要8h,而实际

上只需约6h。据图分析，最可能的原因是DNA复制是多个起点、双向复制。

6.研究表明，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。

7.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。

8.用一段由放射性同位素标记的DNA片段可以确定