第28讲 DNA的结构、复制与基因的本质- 高考生物一轮复习情境教学精讲课件

第28讲DNA的结构、复制与基因的本质考点五年考情（2020-2024）命题趋势考点1DNA的结构与复制（5年4考）2024·贵州、浙江、河北、北京、湖北、吉林2023·山东、浙江、北京2022·重庆、河北、浙江、广东、海南

2021·北京、广东、海南、辽宁、山东、浙江从近五年全国各地的高考试题来看，

遗传的分子基础专题主要出现的考点有DNA的结构与复制，人类遗传物质的探索历程和基因表达，此部分内容在选择题和非选择题都有考察，非选择题一般会和遗传变异联系起来综合考查。

考点2DNA是主要的遗传物质（5年4考）2024·贵州、甘肃、湖南、湖北、北京2023·重庆、浙江、天津2022·海南、湖南、浙江、广东、山东2021·全国、浙江、广东2020·浙江考点3基因的表达与中心法则（5年5考）2024·贵州、湖南、安徽、河北、湖北、广东、甘肃、吉林、浙江2023·山东、浙江、湖南、广东、全国2022·湖南、广东、浙江2021·辽宁、湖南、海南、福建、河北、北京2020·全国、天津、山东、

课标要求核心素养1.概述DNA分子结构以及主要特点。2.概述DNA分子通过半保留方式进行复制。3.描述DNA分子作为遗传物质的原因4.概述多数生物的基因是DNA分子的功能片段。1.通过分析DNA分子中遗传信息，培养结构与功能观。2．分析实验数据，得出DNA分子进行半保留复制的结论。3．运用归纳与概括、演绎与推理得出DNA分子中碱基的数量关系；利用模型与建模分析DNA分子半保留复制的特点。4．通过学习基因、基因的功能、基因组计划，形成保护生物遗传信息的意识，养成关注科学发展的意识和责任。课标要求

考点一DNA的结构及相关计算考点情境利用DNA电泳技术确认遇难者身份既准确又高效。电泳技术BF1F2F3F4是将待测样品放在光滑的凝胶薄膜上，并加上直流电场,可利用分子所带电荷不同来分离多核苷酸片段。如图是通过提取某遇难者B生前遗迹DNA和四位遇难者遗体的DNA进行扩增,并采用特定酶处理后进行电泳所得到的一组DNA指纹图谱。请回答下列问题：(1)DNA的中文名称是

，组成元素是

。DNA是细胞内核酸的一种，核酸是细胞内

的物质，在生物体的

中具有极其重要的作用。(2)采用特定

酶对DNA进行处理后进行电泳，结果可确定

,

是遇难者B的遗体。脱氧核糖核酸C、H、O、N、P携带遗传信息遗传、变异和蛋白质的生物合成限制组成遇难者DNA的脱氧核苷酸的数目和排列顺序不同考点情境DNA的双螺旋结构有哪些主要特点？利用DNA电泳技术确认遇难者身份既准确又高效。电泳技术BF1F2F3F4是将待测样品放在光滑的凝胶薄膜上，并加上直流电场,可利用分子所带电荷不同来分离多核苷酸片段。如图是通过提取某遇难者B生前遗迹DNA和四位遇难者遗体的DNA进行扩增,并采用特定酶处理后进行电泳所得到的一组DNA指纹图谱。请回答下列问题：(3)DNA指纹技术主要利用了DNA分子具有

的特点。组成DNA分子的基本组成单位只有4种，遇难者的DNA都不一样，这是因为:

。组成遇难者DNA的脱氧核苷酸的数目和排列顺序不同特异性1.

DNA双螺旋结构模型的构建必备知识易错辨析考向突破归纳提示

DNA以4种脱氧核苷酸为单位组成长链威尔金斯和富兰克林提供的DNA衍射图谱双螺旋三螺旋查哥夫提出DNA分子碱基数量特点:A=T,G=C双螺旋脱氧核糖——磷酸骨架在双链螺旋外部,碱基在内部，且A与T配对G与C配对,DNA两条链的方向是相反的推测必备知识易错辨析考向突破归纳提示

2.

DNA的结构胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸腺嘌呤脱氧核糖核苷酸鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸胞嘧啶脱氧核糖核苷酸立体结构平面结构组成单体：脱氧核苷酸组成元素(1)DNA分子由___条脱氧核苷酸链组成，这两条链按__________的方式盘旋成双螺旋结构。(2)外侧：_________________和_____________交替连接，构成基本骨架。(3)内侧：两条链上的碱基通过氢键连接成_______________。(4)遵循

：A一定与T配对，G一定与C配对。两反向平行脱氧核糖磷酸碱基对碱基互补配对原则CHONP必备知识易错辨析考向突破归纳提示

3.

DNA分子的相关计算A＋G＝______＝______＝______＝__________________。T＋CA＋CT＋G1/2(A＋G＋T＋C)(1)双链DNA分子中嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数，A1T2T1A2G1C2C1G2DNA双链1链2链(2)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”。=A1+T1A2+T2=A+TC1+G1C2+G2C+GT1+G1=m

A1+C1T2+G2

A2+C2m1(3)非互补碱基之和的比值在两条互补链中互为倒数。=必备知识易错辨析考向突破归纳提示

(1)DNA分子中每个脱氧核糖上均连接着一个磷酸和一个碱基(

)(2)DNA分子中的每个磷酸均连接着一个脱氧核糖和一个碱基(

)(3)维持基因结构稳定的键主要是磷酸二酯键和氢键(

)(4)某DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数，该DNA分子一定是双链DNA(

)(5)一个双链DNA分子具有2个游离的磷酸基团，而环状DNA不存在（）(6)氢键的形成不需要酶，但断裂需解旋酶或加热处理（）(7)相邻的碱基在DNA分子的一条单链中通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”相连接，在DNA的双链之间通过氢键相连接（）(8)DNA分子中G和C所占的比例越大，其稳定性越低（）××√××√√√必备知识易错辨析考向突破归纳提示

考向一：DNA双螺旋结构模型的构建D

1.（2023春•江宁区期末）在制作DNA双螺旋结构模型时，某小组选取材料的种类和数量如下表所示。下列关于该小组搭建DNA模型的叙述中，正确的是（）材料种类脱氧核糖磷酸代表化学键的小棒碱基ATCG数量（个）100120足量100120100120A．该模型含有两条反向平行的核糖核苷酸链 B．该模型制作好后会剩余磷酸、胸腺嘧啶、鸟嘌呤各20个 C．碱基和磷酸交替连接排列在双螺旋结构的外侧 D．设计和制作该模型有利于充分了解DNA的分子结构必备知识易错辨析考向突破归纳提示

【解析】A、题表中含有T这一碱基，T是DNA特有的碱基，故该模型含有两条反向平行的脱氧核糖核苷酸链，A错误；B、由于A与T配对，A与T所用数量相等，均为100个，G与C配对，G与C所用数量相等，均为100个，故需要用到200个脱氧核苷酸和200个磷酸，即该模型制作好后会剩余磷酸20个，胸腺嘧啶和鸟嘌呤最少各剩20个，B错误；C、脱氧核糖和磷酸交替连接排列在双螺旋结构的外侧，构成DNA的基本骨架，C错误；D、通过设计DNA分子双螺旋结构模型的制作可以加深学生对DNA分子结构特点的理解和认识，有利于充分了解DNA的分子结构，D正确。必备知识易错辨析考向突破归纳提示

考向二：DNA分子的结构和特性A

2.如图为某DNA分子部分结构示意图,下列相关叙述正确的是 (

)A.将该DNA分子片段初步水解会得到4种产物B.虚线方框所示的物质名称是胞嘧啶核糖核苷酸C.各种DNA分子中碱基对G—C和A—T的数量相等D.遗传信息储存在“甲→丁”或“乙→丙”中磷酸基团和脱氧核糖的排序中考向二：DNA分子的结构和特性必备知识易错辨析考向突破归纳提示

[解析]将该DNA分子片段初步水解会得到4种产物,即4种脱氧核苷酸,A正确;虚线方框所示的物质名称是胞嘧啶脱氧核糖核苷酸,B错误;各种DNA分子中碱基对G—C和A—T的数量不一定相等,G—C碱基对占比越高,DNA的热稳定性越强,C错误;DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构,其外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架,内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对,遗传信息储存在碱基的排列顺序中,D错误。必备知识易错辨析考向突破归纳提示

3.（2024秋•天津期中）如图为某细胞中某基因结构图，其中一条链被15N标记。下列相关叙述正确的是（D）A．DNA分子复制过程中DNA聚合酶会作用于①②化学键 B．该DNA用含15N的原料复制2代后，含15N的DNA占3/4C．在该基因结构中，与脱氧核糖直接相连的一般是一个磷酸和一个碱基 D．DNA分子中腺嘌呤的比例越低，DNA结构越稳定必备知识易错辨析考向突破归纳提示

【解析】A、DNA复制时，DNA聚合酶催化①磷酸二酯键的形成，A错误；B、由于该DNA用含15N的原料复制，因此复制2代后，含15N的DNA占1，B错误；C、在该基因结构中，与脱氧核糖直接相连的一般是两个磷酸和一个碱基，C错误；D、DNA的稳定性与氢键有关，腺嘌呤（A）与胸腺嘧啶（T）之间形成两条氢键，鸟嘌呤（G）与胞嘧啶（C）之间形成三条氢键，因此腺嘌呤的比例越低，DNA结构越稳定，D正确。考向二：DNA分子的结构和特性必备知识易错辨析考向突破归纳提示

4.科研团队解析了一种特殊DNA的合成机制，这类特殊的DNA用二腺嘌呤（Z）完全取代正常的腺嘌呤（A），与胸腺嘧啶（T）配对，该碱基对之间形成更稳定的三个氢键，极大地改变了DNA的物理化学特征。研究发现噬菌体中都含有这种特殊的DNA。下列关于这种特殊DNA的叙述，错误的是（

A

）A．该种DNA结构中碱基的种类增加，嘌呤的比例也增大B．该种DNA结构热稳定性更高，拓展了DNA的应用范围C．该种DNA复制所需酶的种类可能增加，可能涉及Z的合成，A的消除D．该种DNA可能不会被细菌的防御机制识别，对细菌具有更强的杀伤力A必备知识易错辨析考向突破归纳提示

[解析]分析题意可知，该特殊DNA中用二腺嘌呤（Z）完全取代正常的腺嘌呤（A），故该种DNA的碱基由ATGC替换为ZTGC，碱基种类并未增加，A错误；正常的DNA中A与T配对，但是A与T之间只有两个氢键，而该种DNA的Z与T之间有三个氢键，结构热稳定性更高，拓展了DNA的应用范围，B正确；由于该种DNA需要用Z完全取代A，故复制所需酶的种类可能增加，可能涉及Z的合成，A的消除，C正确；噬菌体是一种DNA病毒，结合题意可知，噬菌体中都含有这种特殊的DNA，且该种DNA的物理化学特征发生了极大改变，故可能不会被细菌的防御机制识别，对细菌具有更强的杀伤力，D正确。必备知识易错辨析考向突破归纳提示

DNA是由两条脱氧核苷酸长链构成的，如何确定一条核苷酸的两端？DNA的一条脱氧核苷酸长链具有两个末端,具有游离的磷酸基团的一端称为5’—端。另一端有一个羟基—OH）称为3’—端，DNA的两条脱氧核苷酸长链的走向相反氢键必备知识易错辨析考向突破归纳提示

考向三：DNA分子结构的相关计算C

5.某研究小组测定了多个不同双链DNA分子的碱基组成，根据测定结果绘制了DNA分子的一条单链与其互补链、一条单链与其所在DNA分子中碱基数目比值的关系图，下列正确的是(

)

ABCD[解析]

DNA分子中(A＋C)/(T＋G)应始终等于1；一条单链中(A＋C)/(T＋G)与其互补链中(A＋C)/(T＋G)互为倒数，一条单链中(A＋C)/(T＋G)＝0.5时，互补链中(A＋C)/(T＋G)＝2；一条单链中(A＋T)/(G＋C)与其互补链中(A＋T)/(G＋C)及DNA分子中(A＋T)/(G＋C)都相等。故选C。必备知识易错辨析考向突破归纳提示

6.（2024秋•二七区校级期中）下列关于DNA复制过程及相关计算，不正确的是（A）A．已知一段mRNA有30个碱基，其中A+U有12个，那么转录成mRNA的一段DNA分子中就有30个C+G B．某双链DNA分子中，G占总数的38%，其中一条链中的T占该DNA分子全部总数的5%，那么另一条链中T在该DNA分子中的碱基比例为7% C．一个有2000个碱基的DNA分子，碱基对可能的排列方式有41000种 D．严格遵循碱基互补配对原则及DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板是保证DNA复制准确无误进行的原因考向三：DNA分子结构的相关计算必备知识易错辨析考向突破归纳提示

【解析】A、已知一段信使RNA有30个碱基，其中A+U有12个，那么转录成信使RNA的一段DNA分子中有60个碱基，其中A+T有24个，则该DNA分子中C+G就有36个，A错误；B、某双链DNA分子中，G占碱基总数的38%，则该DNA分子T占碱基总数的12%，根据碱基互补配对原则，T＝（T1+T2）÷2，其中一条链中的T占该DNA分子全部碱基总数的5%，则占该链的比例为10%，那么另一条链中T占该链的比例为14%，占DNA分子全部碱基总数的比例为7%，B正确；C、一个有2000个碱基（1000个碱基对）的DNA分子，碱基对可能的排列方式有41000种，C正确；D、严格遵循碱基互补配对原则及DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板是保证DNA复制准确无误进行的原因，D正确。7.某DNA分子中，G+C占全部碱基的35.8%，一条链中的T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%，则它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数的（

）A．32.9%和17.1% B．31.3%和18.7%C．18.7%和31.3% D．17.1%和32.9%【详解】已知某DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的35.8%，则C=G=17.9%，A=T=50%-17.9%=32.1%。其中一条链的T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%，即T1=32.9%、C1=17.1%，根据碱基互补配对原则，双链DNA分子中，T=（T1+T2）÷2，计算可得T2=31.3%，同理，C2=18.7%。即B正确，ACD错误。故选B。考向三：DNA分子结构的相关计算B

必备知识易错辨析考向突破归纳提示

必备知识易错辨析考向突破归纳提示

三步解决DNA分子中有关碱基比例的计算第一步第二步第三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。画一个DNA分子模式图，并在图中标出已知的和所求的碱基。根据碱基互补配对原则及其规律进行计算。

考点二DNA的复制及基因的概念考点情境已知果蝇的基因组大小为1.8×108bp(bp表示碱基对),真核细胞中DNA复制的速率一般为50～100bp/s。下图为果蝇DNA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。请你推测果蝇DNA形成多个复制泡的原因。果蝇DNA的电镜照片(1)DNA复制能够准确地进行依赖于

原则一个DNA分子中有多个复制泡，其意义是

；复制泡大小不一，说明

。碱基互补配对加快复制的效率多个复制起点并非同时启动，有先有后进行边解旋边复制考点情境研究发现，DNA子链的延伸方向只能从5'向3'进行。DNA复制过程中一条子链是连续合成的，另一条子链是分段合成的。下图为一个复制泡，请完善图中子链DNA片段延伸的情况。怎样证明DNA是半保留复制？DNA的复制过程是怎样的？0必备知识易错辨析考向突破归纳提示

1.

DNA半保留复制的实验证据同位素示踪技术和离心技术DNA以半保留的方式复制(1)实验假设：沃森和克里克提出复制的假说：_________________。(2)实验证据中带14N/14N轻带重带根据试管中DNA带所在的位置就可以区分亲代与子代的DNA15N/14N15N/15N①实验方法：_________________________________。②实验原理：必备知识易错辨析考向突破归纳提示

分裂一次提取DNA离心15NH4CI15N/15N-DNA14NH4Cl再分裂一次繁殖若干代上中下上中下提取DNA离心上中下哪个位置？哪个位置？15NH4CI提取DNA离心14NH4Cl14NH4Cl1.

DNA半保留复制的实验证据(3)实验过程按DNA复制三种假说演绎推理,将预测结果画(涂黑)在以下试管：第一代第二代亲代上中下上中下上中下上中下上中下上中下上中下上中下上中下半保留复制全保留复制弥散复制1.

DNA半保留复制的实验证据(4)过程分析必备知识易错辨析考向突破归纳提示

中带轻带重带分裂一次再分裂一次亲代子一代子二代15N/14N14N/14N15N/14N15N/15NDNA的复制是以半保留方式进行的15NH4CI14NH4Cl14NH4Cl实验结果只与假说一相符合1.

DNA半保留复制的实验证据(5)实验过程必备知识易错辨析考向突破归纳提示

2.

DNA复制以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。随着染色体的复制而完成的减数第一次分裂前的间期(1)DNA复制的概念：(2)发生时期：(3)场所：真核生物细胞质：线粒体、叶绿体细胞核(主要)原核生物拟核（质粒）细胞质病毒：宿主细胞有丝分裂间期无丝分裂之前(4)实质：遗传信息的复制DNA聚合酶DNA解旋酶复制分叉子链DNA模板链DNA聚合酶DNA模板链子链DNA氢键4种脱氧核苷酸必备知识易错辨析考向突破归纳提示

一条母链和一条子链螺旋成为一个新的DNA分子解旋合成子链重新螺旋DNA聚合酶碱基互补配对原则解开后的每一条母链游离的4种脱氧核苷酸③结果：①能量：②酶：①模版：②原料：③酶：④原则：⑤方向：5'端→3'端2.

DNA复制(5)DNA复制的过程：磷酸二酯键细胞提供能量解旋酶DNA双螺旋两条链解开必备知识易错辨析考向突破归纳提示

半保留复制边解旋边复制多个复制起点复制方向复制方向复制方向复制起点复制起点复制起点2.

DNA复制(6)DNA复制的特点：必备知识易错辨析考向突破归纳提示

2.

DNA复制(7)DNA分子精确复制的原因①DNA分子的双螺旋结构提供精确的模板。②碱基互补配对原则保证复制准确进行。(8)DNA分子复制的意义使遗传信息从亲代传给子代，保持了遗传信息的连续性。必备知识易错辨析考向突破归纳提示

①子代DNA分子数

：②只含15N的DNA数

：③含15N的DNA数

：④只含14N的DNA数

：⑤含14N的DNA数

：(2)脱氧核苷酸链数：2×2n=2n+1①含15N的链数

：②含14N的链数

：③子代DNA中被标记的DNA所占的比例

：④子代中被标记的链占总链数的比例

：一个被15N标记的DNA转移到14N的培养基中培养，复制了n次：(1)子代DNA：2n个0个2个2n-2个2n个2条2n+1-2条2/2n=1/2n-12/2n+1=1/2n15N15N15N14N14N15N15N15N14N14N14N14N14N14N14N3.

DNA复制的相关计算必备知识易错辨析考向突破归纳提示

（1）复制n次，共需要消耗游离的该种脱氧核苷酸数？

个亲代DNA分子中含有某种脱氧核苷酸数为m个，则：（2）复制第n次时，共需要消耗游离的该种脱氧核苷酸数？

个m（2n-1）m·2n-1请你讲解上述公式的由来15N15N15N14N14N15N15N15N14N14N14N14N14N14N14N3.

DNA复制的相关计算必备知识易错辨析考向突破归纳提示

(1)单个脱氧核苷酸在DNA酶的作用下连接合成新的子链(

)(2)用3H标记胸腺嘧啶后合成脱氧核苷酸，注入真核细胞，可用于研究DNA复制的场所(

)(3)DNA复制与染色体复制是分别独立进行的(

)(4)单个脱氧核苷酸在DNA酶的作用下连接合成新的子链(

)(5)在一个细胞周期中，DNA复制过程中的解旋发生在两条DNA母链之间 (

)(6)所有的细胞中都要进行核DNA分子的复制(

)(7)真核细胞的基因只存在于细胞核中，而核酸并非仅存在于细胞核中 (

)×√××√××必备知识易错辨析考向突破归纳提示

考向一：DNA半保留复制的实验证据1.在氮源为14N和15N的培养基上分别生长的大肠杆菌，其DNA分子分别为14N－DNA（相对分子质量为a）和15N－DNA（相对分子质量为b）。将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上，再连续繁殖两代（Ⅰ和Ⅱ），用某种离心方法分离得到的结果如图所示。下列对此实验的叙述不正确的是（）A．Ⅰ代细菌DNA分子中一条链是14N，另一条链是15NB．Ⅱ代细菌含15N的DNA分子占全部DNA分子的1/4C．预计Ⅲ代细菌DNA分子的平均相对分子质量为(7a+b)/8D．预计继续培养细菌，DNA分子离心后不会同时得到轻、中、重三条带B

【详解】A、DNA复制的方式是半保留复制。亲代DNA分子均为重带DNA，即15N-15N，在含14N的培养基上复制一次后，形成的2个DNA分子均为中带DNA，即14N-15N；再复制一次，4个DNA分子中有2个中带，即14N-15N，2个轻带，即14N-14N，因此Ⅰ代细菌DNA分子中一条链是14N，另一条链是15N，A正确；B、Ⅱ代细菌中DNA分子为2个中带，即14N-15N，2个轻带，即14N-14N，故含15N的DNA分子占全部DNA分子的2/4=1/2，B错误；C、假设亲本是一个DNA，复制3次，则Ⅲ代细菌DNA分子含有8个，2个中带（14N-15N），6个轻带（14N-14N），可以把两条含15N的链看作一个DNA分子（15N-15N），7个DNA分子是14N-14N，则DNA分子的平均相对分子质量为(7a+b)/8，C正确；D、继续培养细菌，DNA分子只有2种，分别为14N-14N和14N-15N，DNA分子离心后只有轻、中两条带，不可能形成重带DNA分子，D正确；故选B。必备知识易错辨析考向突破归纳提示

2.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（）考向一：DNA半保留复制的实验证据必备知识易错辨析考向突破归纳提示

D

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条轻带考向一：DNA半保留复制的实验证据必备知识易错辨析考向突破归纳提示

【详解】ABC、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，继续做子代ⅡDNA密度鉴定，若子代Ⅱ可以分出一条中密度带和一条轻密度带，则可以排除分散复制，同时肯定是半保留复制，ABC错误；D、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只有两条链均为14N，或一条链含有14N一条链含有15N两种类型，因此细菌DNA离心后试管中只会出现1条中带和1条轻带，D正确。故选D。必备知识易错辨析考向突破归纳提示

考向一：DNA复制的过程和特点D3.(2023·山东淄博模拟)大多数真核生物的DNA在复制时会出现多个复制泡，每个复制泡的两端有2个复制叉，复制叉的延伸方向如图所示。已知复制时DNA聚合酶只能沿模板链的3′→5′方向移动，下列说法错误的是(

)A.图中DNA的复制为双向半保留复制B.多起点复制加快了DNA的复制速度C.复制泡3的DNA复制早于复制泡1D.子链的延伸方向与复制叉的推进方向相同【详解】DNA复制时以每条链为模板，沿模板链的3′→5′方向移动，图中DNA的复制为多起点不连续双向半保留复制，加快了DNA的复制速度，A、B正确；根据复制泡的大小可以看出，复制泡3的DNA复制早于复制泡1，C正确；DNA聚合酶只能沿模板链的3′→5′方向移动，而两条子链的延伸方向相反，故其中一条子链与复制叉的推进方向相反，D错误。4.双脱氧核苷三磷酸(ddNTP)与脱氧核苷三磷酸(dNTP)的结构如图所示。已知ddNTP按碱基互补配对的方式加到正在复制的子链中后，子链的延伸立即终止。某同学要通过PCR技术获得被32P标记且以碱基“C”为末端的、不同长度的子链DNA片段。在反应管中已经有单链模板、引物、DNA聚合酶和相应的缓冲液等，还需要加入下列哪些原料(

)①dGTP，dATP，dTTP，dCTP②dGTP，dATP，dTTP③α位32P标记的ddCTP④γ位32P标记的ddCTPA．①③B．①④C．②③ D．②④A

考向一：DNA复制的过程和特点必备知识易错辨析考向突破归纳提示

【详解】由题意可知，该同学的目的是得到放射性标记C为末端的、不同长度的子链DNA片段。则必须提供四种dNTP，必须有①；因为所有子链在合成时随机地在C处掺入双脱氧的C而停止复制，且ddCTP要作为DNA复制的原料，则需要脱去两个磷酸基团，故应将放射性32P标记于α位，故需有③。5．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，可用突变累积解释考向一：DNA复制的过程和特点C

必备知识易错辨析考向突破归纳提示

【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。必备知识易错辨析考向突破归纳提示

B1.一个双链均被32P标记的DNA由5000个碱基对组成，其中腺嘌呤占20%，将其置于只含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.第三次复制需要2.1×104个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸C.子代DNA分子中含32P的单链与含31P的单链之比为1∶7D.子代DNA分子中含32P与含31P的分子数之比为1∶4考向二：DNA复制过程的有关计算【详解】DNA分子中共有10000个碱基，其中胞嘧啶3000个，DNA第三次复制需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为(23－1)×3000－(22－1)×3000＝1.2×104(个)。必备知识易错辨析考向突破归纳提示

C2.(2023·江西南昌市调研)一个被15N标记的、含1000个碱基对的DNA分子片段，其中一条链中T＋A占30%，若将该DNA分子放在含14N的培养基中连续复制3次，相关叙述正确的是(

) A.该DNA分子的另一条链中T＋A占70%B.该DNA分子中含有A的数目为400个 C.该DNA分子第3次复制时需要消耗2800个G D.经3次复制后，子代DNA分子中含14N的比例为7/8考向二：DNA复制过程的有关计算必备知识易错辨析考向突破归纳提示

【详解】

DNA分子片段的一条链中T＋A占30%，根据碱基互补配对原则，另一条链中T＋A也为30%，A错误；根据题意分析可知，该DNA分子中含有A的数目为300个，B错误；根据题意分析可知，G＝C＝700，该DNA分子第3次复制时需要消耗G的数量＝22×700＝2800个，C正确；经3次复制后，8个子代DNA分子中都含14N，故比例为1，D错误。3．如图表示大肠杆菌质粒DNA的复制过程，其中复制叉是DNA复制时在DNA链上形成的Y型结构。若该细菌的质粒DNA含有的碱基数目为m，胸腺嘧啶数目为a，下列叙述错误的是（）A.该DNA复制的特点为边解旋边复制、双向复制B.该过程需要解旋酶和DNA酶的参与，且两种酶发挥作用时均消耗ATPC.该DNA复制n次，消耗鸟嘌呤脱氧核苷酸的数目为（2n-1）×（m/2-a）D.该DNA复制一次，共形成m个磷酸二酯键考向二：DNA复制过程的有关计算B必备知识易错辨析考向突破归纳提示

【详解】A、据图分析，图中有两个复制叉，部分解旋后开始进行复制，体现该DNA复制过程的特点是边解旋边复制、双向复制，A正确；B、该过程需要解旋酶和DNA聚合酶的参与，且两种酶发挥作用时均消耗ATP，B错误；C、DNA分子中含有的碱基数目为m，含有T的数目为a，则一个DNA分子中含有的C的数目是（m-2a）/2，因此复制n次共需要G的数目为（2n-1）×（m-2a）/2，C正确；D、据题意可知，图中DNA含有的碱基数为m，即含有的脱氧核苷酸数为m，因为该DNA为环状双链分子，磷酸二酯键数等于脱氧核苷酸数，因此复制过程形成2条环状的DNA链，故形成的磷酸二酯键为m，D正确。故选B。必备知识易错辨析考向突破归纳提示

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考向三：DNA复制与细胞分裂的关系C1.

[2024·河北衡水中学一调]将两个双链均被3H标记的M基因导入某动物(2n=40)精原细胞的染色体中,然后置于不含3H的培养液中培养,经过两次细胞分裂后产生4个子细胞,测定子细胞的染色体被标记情况。不考虑染色体互换和染色体变异,下列叙述错误的是(

)A.每个子细胞中含有的基因M的数量可能是0个或1个或2个B.可能出现3个子细胞中含3H、1个子细胞中不含3H的情况C.若4个子细胞中只有2个含有3H,则一定进行了减数分裂D.4个子细胞中3H标记的染色体总数最多为4条,最少为2条【详解】据分析可知有丝分裂中期、后期染色体条数分别为20和40条；由于DNA分子的半保留复制，第一次有丝分裂完成时，每个DNA分子中都有1条链被32P标记；第二次有丝分裂完成时，只有一半的DNA分子被32P标记；中期时，染色单体没有分开，故被标记的染色体为全部20条，而后期由于染色单体的分开，染色体加倍，为40条，故被标记的染色体只有一半，即20条。A正确。故选A。必备知识易错辨析考向突破归纳提示

2．取小鼠睾丸中的一个精原细胞，在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一次有丝分裂，然后在不含放射性标记的培养基中继续完成减数分裂过程。下列有关叙述正确的是 (

)A.初级精母细胞中每条染色体的两条染色单体都被标记B.次级精母细胞中每条染色体都被标记C.只有半数精细胞中有被标记的染色体D.所有精细胞的全部染色体中，被标记的染色体数与未被标记的染色体数相等D

考向三：DNA复制与细胞分裂的关系必备知识易错辨析考向突破归纳提示

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[解析]若两个M基因插入两对同源染色体上,进行减数分裂,减数第一次分裂后期,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,每个子细胞中可能有0个或1个或2个M基因,A正确;DNA复制遵循半保留复制原则,若两个M基因插入两条染色体上,进行2次有丝分裂,在第二次有丝分裂后期,着丝粒分裂,子染色体随机移向细胞两极,可能出现3个子细胞中含3H、1个子细胞中不含3H的情况,B正确;若4个子细胞中只有2个子细胞中含有3H,其余2个子细胞不含有3H,可能进行有丝分裂,也可能进行减数分裂,C错误;若2个M基因插入两条染色体上,则共有4条DNA单链带有3H标记,该精原细胞进行两次有丝分裂或者一次减数分裂可产生4个子细胞,含有3H的染色体共有4条,则子细胞中被标记的染色体总数为4条,若两个M基因插入一条染色体上,则4个子细胞中被标记的染色体总数为2条,D正确。必备知识易错辨析考向突破归纳提示

由图，第一次有丝分裂形成的两个子细胞中所有核DNA分子均由一条亲代DNA链和一条子链组成；第二次有丝分裂后最终形成的子细胞中含亲代DNA链的染色体条数是0～2n(以体细胞染色体数为2n为例)。细胞分裂过程中的同位素标记问题(1)有丝分裂图像及解读第一次分裂第二次分裂必备知识易错辨析考向突破归纳提示

由图，减数分裂过程中细胞虽然连续分裂两次，但DNA只复制一次，所以四个子细胞中所有核DNA分子均由一条亲代DNA链和一条利用原料合成的子链组成。细胞分裂过程中的同位素标记问题(2)减数分裂图像及解读第一次分裂第二次分裂

考点三基因通常是有遗传效应的DNA片段考点情境人类基因组计划测定的是24条染色体（22条染色体+X+Y）上的DNA的碱基序列。其中，每条染色体上有1个DNA分子。这24个DNA分子大约有31.6亿个碱基对，其中构成基因的碱基数占碱基总数的比例不超过2%。资料：①基因不是连续分布在DNA上的，而是由碱基序列将其分隔开的②DNA中存在大量的非基因片段。基因是什么？DNA是如何携带遗传信息的？基因的概念基因通常是有遗传效应的DNA片段基因是有遗传效应的DNA片段基因是有遗传效应的RNA片段(少数)资料1:资料3:基因是DNA片段基因有遗传效应基因是有遗传效应的DNA片段资料2:根据教材中的相关资料，请从DNA水平上给基因下一个定义，要求既能反映基因与DNA的关系，又能体现基因的作用。必备知识易错辨析考向突破归纳提示

1.基因通常是有遗传效应的DNA片段必备知识易错辨析考向突破归纳提示

2.脱氧核苷酸、基因DNA、染色体之间的关系染色体脱氧核苷酸基因DNA染色体是DNA的主要载体每个染色体上有1个或2个DNA分子基因是有遗传效应的DNA片段每个DNA分子上含有多个基因控制生物性状的结构功能单位是主要的遗传物质每个基因中含有许多脱氧核苷酸基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息必备知识易错辨析考向突破归纳提示

3.DNA分子的特性碱基排列顺序多样性不同的DNA分子中脱氧核苷酸数目不同，___________多种多样。若某DNA分子中有n个碱基对，则其碱基对排列顺序最多有___________种。

排列顺序4n

特异性每种DNA分子都有区别于其他DNA的特定的_________________，代表了特定的遗传信息。稳定性磷酸与脱氧核糖交替连接，排列在外侧构成基本骨架，碱基之间有氢键相连，使DNA分子具有稳定性必备知识易错辨析考向突破归纳提示

(1)染色体包括DNA和蛋白质，是DNA的主要载体，所以染色体是遗传物质(

)(2)对于真核生物来说，染色体是基因的唯一载体（）(3)原核生物的基因是裸露的（）(4)RNA上不存在基因（）(5)真核、原核生物的基因都是连续的（）×√×××必备知识易错辨析考向突破归纳提示

考向一：基因的本质1.下列关于基因、DNA、遗传信息和染色体的描述，正确的是()A．遗传信息是指DNA中碱基的排列顺序B．碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性和特异性C．不管是原核生物还是真核生物，体内所有基因的碱基总数均小于DNA分子的碱基总数D．染色体是DNA的主要载体，每一条染色体上都只有一个DNA分子D

【详解】RNA病毒的遗传物质是RNA，所以遗传信息是指DNA或RNA中碱基的排列顺序，A错误；碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性，碱基的特定排列顺序构成了每一个DNA分子的特异性，B错误；生物体内所有基因的碱基总数小于DNA分子的碱基总数，C正确；DNA主要存在于染色体上，因此染色体是DNA的主要载体，一条染色体上通常只有一个DNA分子，但在染色体复制着丝点未分裂时，一个染色体上有两个DNA分子，D错误。必备知识易错辨析考向突破归纳提示

考向一：基因的本质D

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2.

[2024·辽宁葫芦岛一模]几个基因共用一段DNA序列的情况,称为基因重叠。基因重叠现象在病毒、细菌和果蝇中均有发现。以下推测错误的是(

)A.重叠基因能更有效地利用DNA的遗传信息B.重叠基因的嘌呤碱基数与嘧啶碱基数相等C.基因A、B的转录是各自独立进行的D.重叠基因在基因A、B中指导合成的氨基酸序列完全相同必备知识易错辨析考向突破归纳提示

[解析]基因通常是有遗传效应的DNA片段,重叠基因能更有效地利用DNA的遗传信息,A正确;根据碱基互补配对原则可知,重叠基因的嘌呤碱基(A+G)数与嘧啶碱基(T+C)数相等,B正确;转录是以DNA的一条链(模板链)为模板合成RNA的过程,基因A、B是不同的基因,其转录是各自独立进行的,C正确;重叠基因在基因A、B中进行转录时的模板链可能不同,即使模板链相同,起始转录位点可能不同,因此指导合成的氨基酸序列不一定完全相同,D错误。3.人类抗体重链基因位于14号染色体上，由VH、DH、JH、CH四个基因片段簇组成，其中功能性VH基因片段约有65个、DH基因片段有27个、JH基因片段有6个、功能性CH基因片段有9个，如图所示。下列有关叙述错误的是()A.VH1、DH1和JH1的基本组成单位相同B.VH1、DH1和JH1在染色体上呈线性排列C.VH、DH、JH和CH的多样性是抗体多样性的基础D.遗传信息主要蕴藏在VH基因片段簇的排列顺序中D考向一：基因的本质必备知识易错辨析考向突破归纳提示

【详解】VH1、DH1和JH1的基本组成单位都是脱氧核苷酸，A正确；VH1、DH1和JH1在一条染色体上，呈线性排列，B正确；VH、DH、JH和CH的多样性是抗体多样性的基础，C正确；遗传信息主要蕴藏在VH基因片段簇的脱氧核苷酸的排列顺序中，D错误。构建网络证据DNA脱氧核苷酸、基因DNA、染色体之间的关系特点

基因基因通常是有遗传效应的DNA片段基因是有遗传效应的DNA片段基因是有遗传效应的RNA片段(少数)DNA的复制半保留复制边解旋边复制多个复制起点多样性特异性稳定性DNA双螺旋结构模型的构建DNA的组成元素DNA的基本单位DNA双螺旋结构两条链、反向平行外侧:脱氧核糖和磷酸交替连接内侧:碱基间有氢键，碱基互补配对C、H、O、N、P脱氧核苷酸特点

A经典真题1．（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%【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、互补的碱基在单链上所占的比例相等，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。经典真题2．（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（

B

）碱基种类ACGTU含量（％）31.220.828.0020.0A．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【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；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。C经典真题3．（2024·吉林·高考真题）下图表示DNA半保留复制和甲基化修饰过程。研究发现，50岁同卵双胞胎间基因组DNA甲基化的差异普遍比3岁同卵双胞胎间的差异大。下列叙述正确的是（

）A．酶E的作用是催化DNA复制B．甲基是DNA半保留复制的原料之一C．环境可能是引起DNA甲基化差异的重要因素D．DNA甲基化不改变碱基序列和生物个体表型【详解】A、由图可知，酶E的作用是催化DNA甲基化，A错误；B、DNA半保留复制的原料为四种脱氧核糖核苷酸，没有甲基，B错误；C、“研究发现，50岁同卵双胞胎间基因组DNA甲基化的差异普遍比3岁同卵双胞胎间的差异大”，说明环境可能是引起DNA甲基化差异的重要因素，C正确；D、DNA甲基化不改变碱基序列，但会影响生物个体表型，D错误。B

经典真题4．（2024·浙江·高考真题）大肠杆菌在含有³H-脱氧核苷培养液中培养，³H-脱氧核苷掺入到新合成的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①、②、③对应的显色情况可能是（

）A．深色、浅色、浅色 B．浅色、深色、浅色C．浅色、浅色、深色 D．深色、浅色、深色【详解】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次复制后产生的子代DNA的两条链一条被³H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³H标记，另一条未被标记的DNA分子为模板，结合题干显色情况，DNA双链区段①为浅色，②中两条链均含有³H显深色，③中一条链含有³H一条链不含³H显浅色，ACD错误，B正确。经典真题5．（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（

D

）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'端指向解旋方向经典真题【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；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、