2025年高考生物二轮复习解密10 遗传的分子基础（讲义）

解密10遗传的分子基础

高考考点考查内容三年高考探源考查频率

探究遗传物质本质的经典实

★★★☆☆

验

2020天津卷•3

1．掌握DNA是遗传物质的实验证据，

2020江苏卷•20

理解肺炎双球菌体内转化实验、肺炎

DNA是主要的遗传物质2019浙江卷•20★★★☆☆

双球菌体外转化实验以及噬菌体侵染

2019江苏卷•3

细菌实验。

2018浙江卷•23

2．掌握病毒的遗传物质、生活方式、

2018全国Ⅲ卷•5

DNA的结构增殖过程等知识。★★★☆☆

2019浙江卷•24

3．理解DNA是主要的遗传物质意义

2019江苏卷•2

4．掌握DNA分子的双螺旋结构。

2018浙江卷•22

5．DNA复制的特点及碱基互补配对

DNA的复制★★★☆☆

2018海南卷•15

原则

2019浙江卷•22

6．熟知真核细胞中基因表达的过程以

2018全国Ⅰ卷•2

及遵循的原则

DNA的复制、转录和翻译2018浙江卷•25★★★☆☆

7．理解中心法则的意义

2018江苏卷•3

8．掌握基因控制性状的过程及实质

中心法则及基因与性状的关

★★★☆☆

系

核心考点一探究遗传物质本质的经典实验

1．体内转化实验和体外转化实验的比较

项目体内转化实验体外转化实验

培养细菌用小鼠（体内）用培养基（体外）

实验原则R型细菌与S型细菌的毒性对照S型细菌体内各成分的相互对照

加热杀死的S型细菌能使R型细菌转化S型细菌的DNA能使R型细菌转化为S

实验结果

为S型细菌型细菌

加热杀死的S型细菌体内含有某种“转化DNA是S型细菌的遗传物质，而蛋白质

实验结论

因子”等其他物质不是遗传物质

①所用材料相同，都是R型和S型肺炎双球菌；

两实验的②体内转化实验是基础，仅说明加热杀死的S型细菌体内含有某种“转化因子”，而

联系体外转化实验则进一步说明“转化因子”是DNA；

③两实验都遵循对照原则、单一变量原则

2．肺炎双球菌的体外转化实验和噬菌体侵染细菌的实验的宏观比较

实验

体外转化实验噬菌体侵染细菌的实验

项目

设法将DNA和其他成分（特别是蛋白质）分开，单独研究它

设计思路

们各自的功能

直接分离法：将S型菌的DNA

同位素示踪法：分别用32P

与其他成分分离，然后用每种

处理方法和35S标记噬菌体的DNA和

单一成分分别与R型菌混合

蛋白质

培养

①证明DNA是遗传物质，但

①证明DNA是遗传物质，而不能证明蛋白质不是遗传物

蛋白质等物质不是遗传物质；质；

结论

②说明了遗传物质可发生可②说明DNA能控制蛋白质的

遗传的变异合成；

③说明DNA能自我复制

以上两实验都证明了DNA是遗传物质，但不能证明DNA是

联系

主要的遗传物质

3．噬菌体侵染细菌实验中上清液和沉淀物放射性分析

（1）32P噬菌体侵染大肠杆菌

（2）35S噬菌体侵染大肠杆菌

【易混易错】

噬菌体侵染细菌实验中不可忽视的2个易混易错点

（1）含放射性标记的噬菌体不能用培养基直接培养，因为病毒营专性寄生生活，故应先培养细菌，再

用细菌培养噬菌体。

（2）因噬菌体蛋白质含有DNA没有的特殊元素S，所以用35S标记蛋白质；噬菌体DNA含有蛋白质没

有的元素P，所以用32P标记DNA；因DNA和蛋白质都含有C、H、O、N元素，所以此实验不能

标记C、H、O、N元素。

考法一肺炎双球菌转化实验

（2020·浙江高考真题）下列关于“肺炎双球菌转化实验”的叙述，正确的是（）

A．活体转化实验中，R型菌转化成的S型菌不能稳定遗传

B．活体转化实验中，S型菌的荚膜物质使R型菌转化成有荚膜的S型菌

C．离体转化实验中，蛋白质也能使部分R型菌转化成S型菌且可实现稳定遗传

D．离体转化实验中，经DNA酶处理的S型菌提取物不能使R型菌转化成S型菌

【答案】D

【分析】

活体转化实验是以R型和S型菌株作为实验材料进行遗传物质的实验，将活的、无毒的R型（无荚膜，菌

落粗糙型）肺炎双球菌或加热杀死的有毒的S型肺炎双球菌注入小白鼠体内，结果小白鼠安然无恙；将活

的、有毒的S型（有荚膜，菌落光滑型）肺炎双球菌或将大量经加热杀死的有毒的S型肺炎双球菌和少量

无毒、活的R型肺炎双球菌混合后分别注射到小白鼠体内，结果小白鼠患病死亡，并从小白鼠体内分离出

活的S型菌。格里菲斯称这一现象为转化作用，实验表明，S型死菌体内有一种物质能引起R型活菌转化

产生S型菌。离体转化实验是艾弗里等人从S型活菌体内提取DNA、RNA、蛋白质和荚膜多糖，将它们分

别和R型活菌混合培养，结果只有S型菌DNA和R型活菌的混合培养的培养基中既有R型菌，也有S型

菌，这就是是一部分R型菌转化产生有毒的、有荚膜的S型菌所致，并且它们的后代都是有毒、有荚膜的。

【详解】

A、活体转化实验中，小鼠体内有大量S型菌，说明R型菌转化成的S型菌能稳定遗传，A错误；

B、活体转化实验中，无法说明是哪种物质使R型菌转化成有荚膜的S型菌，B错误；

C、离体转化实验中，只有S型菌的DNA才能使部分R型菌转化成S型菌且可实现稳定遗传，C错误；

D、离体转化实验中，经DNA酶处理的S型菌提取物，其DNA被水解，故不能使R型菌转化成S型菌，

D正确。

故选D。

考法二遗传经典实验

（2021·浙江高考真题）下列关于遗传学发展史上4个经典实验的叙述，正确的是（）

A．孟德尔的单因子杂交实验证明了遗传因子位于染色体上

B．摩尔根的果蝇伴性遗传实验证明了基因自由组合定律

C．T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是大肠杆菌的遗传物质

D．肺炎双球菌离体转化实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质

【答案】D

【分析】

1、肺炎双球菌转化实验包括活体细菌转化实验和离体细菌转化实验，其中活体细菌转化实验证明S型细菌

中存在某种“转化因子”，能将R型细菌转化为S型细菌；离体细菌转化实验证明DNA是遗传物质。

2、T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：标记噬菌体→标记的噬菌体与大肠杆菌混合培养→在搅拌器中搅拌，然

后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质。该实验证明DNA是遗传物质。

3、萨顿提出基因在染色体上的假说，摩尔根通过果蝇伴性遗传实验证明了基因位于染色体上。

【详解】

A、孟德尔的单因子杂交实验没有证明遗传因子位于染色体上，当时人们还没有认识染色体，A错误；

B、摩尔根的果蝇伴性遗传实验只研究了一对等位基因，不能证明基因自由组合定律，B错误；

C、T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是噬菌体的遗传物质，C错误；

D、肺炎双球菌离体转化实验证明了DNA是转化因子，即DNA是肺炎双球菌的遗传物质，D正确。

故选D。

1．下列关于病毒的叙述，错误的是

A．从烟草花叶病毒中可以提取到RNA

B．T2噬菌体可感染肺炎双球菌导致其裂解

C．HIV可引起人的获得性免疫缺陷综合征

D．阻断病毒的传播可降低其所致疾病的发病率

【答案】B

【解析】

【分析】本题以“病毒”为情境，考查了几种常见的DNA病毒和RNA病毒及其宿主等相关内容，选项命题

角度新颖，试题较易。

【详解】烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，因此从烟草花叶病毒中可以提取到RNA，A正确；T2噬菌体是

一种寄生在大肠杆菌体内的病毒，可见，T2噬菌体可感染大肠杆菌导致其裂解，B错误；艾滋病的全称是

获得性免疫缺陷综合征，其发病机理是HIV病毒主要侵染T细胞，使机体几乎丧失一切免疫功能，C正确；

阻断病毒的传播，是保护易感人群的有效措施之一，可降低其所致疾病的发病率，D正确。

2．为研究R型肺炎双球菌转化为S型肺炎双球菌的转化物质是DNA还是蛋白质，进行了肺炎双球菌体外

转化实验，其基本过程如图所示：

下列叙述正确的是

A．甲组培养皿中只有S型菌落，推测加热不会破坏转化物质的活性

B．乙组培养皿中有R型及S型菌落，推测转化物质是蛋白质

C．丙组培养皿中只有R型菌落，推测转化物质是DNA

D．该实验能证明肺炎双球菌的主要遗传物质是DNA

【答案】C

【分析】

艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验中，将S型菌的DNA、蛋白质和荚膜等物质分离开，与R型菌混合培养，

观察S型菌各个成分所起的作用。最后再S型菌的DNA与R型菌混合的培养基中发现了新的S型菌，证

明了DNA是遗传物质。

【详解】

甲组中培养一段时间后可发现有极少的R型菌转化成了S型菌，因此甲组培养皿中不仅有S型菌落也有R

型菌落，A选项错误；乙组培养皿中加入了蛋白质酶，故在乙组的转化中已经排除了蛋白质的干扰，应当

推测转化物质是DNA，B选项错误；丙组培养皿中加入了DNA酶，DNA被水解后R型菌便不发生转化，

故可推测是DNA参与了R型菌的转化，C选项正确；该实验只能证明肺炎双球菌的遗传物质是DNA，无

法证明还有其他的物质也可做遗传物质，D选项错误。

3．赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验证实了DNA是遗传物质，下列关于该实验的叙述正确的是

A．实验中可用15N代替32P标记DNA

B．噬菌体外壳蛋白是大肠杆菌编码的

C．噬菌体DNA的合成原料来自大肠杆菌

D．实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA

【答案】C

【分析】

3532

T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用S或P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未

被标记的大肠杆菌→用搅拌器搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质分布情况。实验结论：

DNA是遗传物质。

【详解】

N是蛋白质和DNA共有的元素，若用15N代替32P标记噬菌体的DNA，则其蛋白质也会被标记，不能区分

噬菌体的蛋白质和DNA，A错误；噬菌体的蛋白质外壳是由噬菌体的DNA做模板，利用大肠杆菌体内的

原料编码合成，B错误；子代噬菌体DNA合成的模板来自于亲代噬菌体自身的DNA，而合成的原料来自

于大肠杆菌，C正确；该实验证明了噬菌体的遗传物质是DNA，D错误。

4．下列关于探索DNA是遗传物质的实验，叙述正确的是

A．格里菲思实验证明DNA可以改变生物体的遗传性状

B．艾弗里实验证明从S型肺炎双球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡

C．赫尔希和蔡斯实验中离心后细菌主要存在于沉淀中

D．赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体都带有32P标记

【答案】C

【解析】

格里菲思证明了S型菌中存在转化因子，能够使R型菌转化为S型菌，但没有提出转化因子是什么，A错

误；艾弗里没有利用小鼠，是将肺炎双球菌在培养基中培养，根据菌落特征进行判断，证明了DNA是遗传

物质，B错误；赫尔希和蔡斯实验中离心的目的是让上清液析出重量较轻的T2噬菌体颗粒，沉淀物中留下

被感染的细菌，C正确；32P标记亲代噬菌体的DNA，复制形成的子代噬菌体中有的带有32P标记，有的不

带有32P标记，D错误。

5．肺炎双球菌转化实验的部分过程如图所示。下列叙述正确的是

A．S型肺炎双球菌的菌落为粗糙的，R型肺炎双球菌的菌落是光滑的

B．S型菌的DNA经加热后失活，因而注射S型菌后的小鼠仍存活

C．从病死小鼠中分离得到的肺炎双球菌只有S型菌而无R型菌

D．该实验未证明R型菌转化为S型菌是由S型菌的DNA引起的

【答案】D

【解析】

S型肺炎双球菌的菌落为光滑的，R型肺炎双球菌的菌落是粗糙的，A错误；S型菌的蛋白质经过加热后已经失活，但其DNA

经加热后没有失去活性，B错误；S型细菌中的DNA能将部分R性细菌转化为S型细菌，因此从病死小鼠中分离得到的肺炎

双球菌有S型菌和R型菌，C错误；该实验证明S型细菌中存在某种转化因子，能将R型细菌转化为S型细菌，但不能证明

R型菌转化为S型菌是由S型菌的DNA引起的，D正确。

核心考点二DNA是主要的遗传物质

1．烟草花叶病毒感染烟草实验（HRV：车前草病毒；TMV：烟草花叶病毒）

实验用HRV病毒的核酸与TMV病毒的蛋白质外壳重新组成一种病毒去感染烟草时，烟叶

过程上的病斑与HRV病毒感染时一样，再从烟叶病斑中提取的病毒颗粒都是HRV类型

实验

图解

实验在没有DNA的生物中，RNA是决定生物性状的物质，也就是说RNA是这些生物的遗

结论传物质

2．不同生物的遗传物质

不同生物的遗传物质如下表

生物类型病毒原核生物真核生物

DNA或DNA和DNA和

体内核酸种类

RNARNARNA

体内碱基种类4种5种5种

体内核苷酸种类4种8种8种

遗传物质DNA或RNADNADNA

噬菌体或乳酸菌、玉米、

实例

烟草花叶病毒蓝藻小麦、人

考法一DNA是遗传物质实验

（2018·浙江高考真题）下列关于“核酸是遗传物质的证据”的相关实验的叙述，正确的是：

A．噬菌体侵染细菌实验中，用32P标记的噬菌体侵染细菌后的子代噬菌体多数具有放射性

B．肺炎双球菌活体细菌转化实验中，R型肺炎双球菌转化为S型菌是基因突变的结果

C．肺炎双球菌离体细菌转化实验中，S型菌的DNA使R型菌转化为S型菌，说明DNA是遗传物质，蛋

白质不是遗传物质

D．烟草花叶病毒感染和重建实验中，用TMVA的RNA和TMVB的蛋白质重建的病毒感染烟草叶片细

胞后，可检测到A型病毒，说明RNA是TMVA的遗传物质

【答案】D

【详解】

A、噬菌体侵染细菌的实验中，用32P标记的是噬菌体的DNA，而DNA进行半保留复制，因此子代噬菌体

极少数具有放射性，A错误；

B、肺炎双球菌活体细菌转化实验中，R型肺炎双球菌转化为S型菌是基因重组的结果，B错误；

C、肺炎双球菌离体细菌转化实验中，S型菌的DNA使R型菌转化为S型菌，说明DNA是遗传物质，C

错误；

D、烟草花叶病毒感染和重建实验中，用TMVA的RNA和TMVB的蛋白质重建的病毒感染烟草叶片细胞

后，可检测到A型病毒，说明RNA是TMVA的遗传物质，D正确。

故选D。

考法二同位素追踪法

（2020·江苏高考真题）同位素可用于追踪物质的运行和变化规律。在生物科学史中，下列科学研究未．采．用．

同位素标记法的是（）

A．卡尔文（M．Calvin）等探明CO2中的碳在光合作用中的转化途径

B．赫尔希（A．D．Hershey）等利用T2噬菌体侵染大肠杆菌证明DNA是遗传物质

C．梅塞尔森（M．Meselson）等证明DNA进行半保留复制

D．温特（F．W．Went）证明胚芽鞘产生促进生长的化学物质

【答案】D

【分析】

同位素标记法：同位素可用于追踪物质的运行和变化规律。用同位素标记的化合物，化学性质不会改变。

科学家通过追踪同位素标记的化合物，可以弄清化学反应的详细过程。

【详解】

A、卡尔文用同位素标记法探明了CO2中的碳在光合作用中转化途径，A错误；

B、利用T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中用了同位素标记法，B错误；

C、证明DNA的半保留复制的实验中用了同位素标记法，C错误；

D、温特证明胚芽鞘产生促进生长的化学物质的实验中未采用同位素标记法，D正确。

故选D。

6．下列有关遗传物质的说法中正确的有

①基因均位于染色体上；②DNA和基因是同一概念；③DNA是染色体的主要成分；④基因是4种碱基对

的随机排列；⑤每条染色体上总是只含一个DNA分子；⑥DNA是遗传物质，遗传物质是DNA；⑦等位基

因位于一对姐妹染色单体的相同位置上；⑧DNA指纹技术的原理是DNA的多样性

A．四项B．三项C．两项D．一项

【答案】D

【分析】

基因是有遗传效应的DNA片段，DNA的主要载体是染色体，其基本单位是脱氧核苷酸。

【详解】

基因的载体有染色体、线粒体和叶绿体等，①错误；基因是有遗传效应的DNA片段，二者有区别，②错误；

DNA是染色体的主要成分，③正确；一个基因有特定的碱基排列顺序，④错误；一条染色体上含有1个或

2个DNA分子，⑤错误；DNA是遗传物质，遗传物质是DNA或RNA，⑥错误；等位基因位于同源染色体

的相同位置上，⑦错误；DNA指纹技术的原理是DNA的特异性，⑧错误。综上所述，ABC不符合题意，

D符合题意。故选D。

7．下列有关“DNA是生物的主要遗传物质”的叙述，正确的是（）

A．所有生物的遗传物质都是DNA

B．真核生物、原核生物、部分病毒的遗传物质是DNA，少部分病毒的遗传物质是RNA

C．动物、植物、真菌的遗传物质是DNA，除此之外的其他生物的遗传物质是RNA

D．真核生物、原核生物的遗传物质是DNA，其他生物的遗传物质是RNA

【答案】B

【分析】

本题考查生物的遗传物质。细胞类生物（真核生物和原核生物）都含有DNA和RNA两种核酸，但它们的

遗传物质均为DNA；病毒只含有一种核酸（DNA或RNA），因此其遗传物质是DNA或RNA。

【详解】

A、所有有细胞结构的生物的遗传物质都是DNA，A错误；

B、真核生物、原核生物的遗传物质是DNA，病毒的遗传物质是DNA或RNA，B正确；

C、除了少数病毒的遗传物质是RNA，其余生物的遗传物质均为DNA，C错误；

D、绝大多数病毒的遗传物质也是DNA，D错误。

故选B。

8．DNA是主要的遗传物质，下列有关DNA的说法正确的是()

A．摩尔根证明了DNA是遗传物质，并且发明了基因位置测定的方法

B．沃森和克里克提出了DNA双螺旋结构模型，并提出了半保留复制

C．DNA是真核生物的遗传物质，RNA是原核生物及病毒的遗传物质

D．DNA复制与RNA逆转录产物相同，碱基互补配对方式也相同

【答案】B

【详解】

A、摩尔根通过实验证明了基因在染色体上，并且发明了基因位置测定的方法，A项错误；

B、沃森和克里克构建了DNA双螺旋结构模型，并提出了DNA半保留复制的假说，B项正确；

C、DNA是真核生物和原核生物的遗传物质，RNA是某些病毒的遗传物质，C项错误；

D、DNA复制与RNA逆转录产物相同，都是DNA，但碱基互补配对方式不完全相同，DNA复制时的碱基

互补配对方式为T－A、A－T、C－G、G－C，逆转录时的碱基互补配对方式为U－A、G－C、C－G、A

－T，D项错误。

故选B。

9．下列关于生物遗传物质的说法，正确的是

A．蓝藻和绿藻都属于真核生物，它们的遗传物质均为DNA

B．大肠杆菌的拟核内所含有的遗传物质为DNA，该DNA分子呈环状

C．HIV所含有的遗传物质为DNA或RNA

D．真核生物细胞内含有的核酸有DNA和RNA，它们都是遗传物质

【答案】B

【分析】

原核细胞和真核细胞均含有DNA和RNA，并以DNA为遗传物质，RNA作为遗传信息表达的工具或媒介。

病毒只含有一种核酸DNA或RNA，遗传物质为DNA或RNA。

【详解】

A、蓝藻属于原核生物，A项错误；

B、大肠杆菌的拟核由一个环状的DNA分子组成，该DNA是大肠杆菌的遗传物质，B项正确；

C、HIV的遗传物质为RNA，C项错误；

D、真核细胞内含有的遗传物质只有DNA，D项错误。

故选B。

10．下列关于“DNA是主要的遗传物质”的叙述中，正确的是()

A．细胞核遗传的遗传物质是DNA，细胞质遗传的遗传物质是RNA

B．“肺炎双球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”都证明了DNA是主要的遗传物质

C．真核生物、原核生物、大部分病毒的遗传物质是DNA，少数病毒的遗传物质是RNA

D．细胞生物的遗传物质是DNA，非细胞生物的遗传物质是RNA

【答案】C

【详解】

凡是有细胞结构的生物体遗传物质都是DNA，A错误；

肺炎双球菌转化实验证明DNA是遗传物质，多糖、蛋白质等不是遗传物质；噬菌体侵染细菌实验证明DNA

是遗传物质，二者均不能证明DNA是主要的遗传物质，B错误；

细胞类生物的遗传物质都是DNA，病毒的遗传物质是DNA或RNA，如噬菌体的遗传物质是DNA，烟草花

叶病毒的遗传物质是RNA，C正确、D错误。

核心考点三DNA的结构

1．两种DNA结构模型解读

（1）由图1可解读以下信息：

（2）图2是图1的简化形式，其中①是磷酸二酯键，③是氢键。解旋酶作用于③部位，限制性核酸内

切酶和DNA连接酶作用于①部位。

2．由碱基种类及比例可分析判断核酸的种类

（1）若有U无T，则该核酸为RNA。

（2）若有T无U，且A＝T，G＝C，则该核酸一般为双链DNA。

（3）若有T无U，且A≠T，G≠C，则该核酸为单链DNA。

3．DNA分子中的碱基计算的常用方法

（1）互补的两个碱基数量相等，即A＝T，C＝G。

（2）任意两个不互补的碱基数量之和占总碱基数的50%，即A＋G＝T＋C＝A＋C＝T＋G＝（A＋T＋C

A＋GA＋C

＋G）×50%，＝＝1。

T＋CT＋G

（3）一条链中互补的两种碱基的和等于另一条链中这两种碱基的和，即A1＋T1＝A2＋T2，G1＋C1＝G2

＋C2（1、2分别代表DNA分子的两条链，下同）。

（4）一条链中互补的两种碱基数量之和占该单链碱基数的比例等于DNA分子两条链中这两种碱基数量

之和占总碱基数的比例，即

＋＋＋

A1T1＝A2T2＝AT，

A1＋T1＋G1＋C1A2＋T2＋G2＋C2A＋T＋G＋C

＋＋＋

G1C1＝G2C2＝GC。

A1＋T1＋G1＋C2A2＋T2＋G2＋C2A＋T＋G＋C

A1＋G1

（5）一条链中两种不互补碱基之和的比值，与另一条链中该比值互为倒数，即若一条链中（或

T1＋C1

A1＋C1A2＋G2A2＋C21

）＝K，则另一条链中（或）＝。

T1＋G1T2＋C2T2＋G2K

【特别提醒】

DNA分子的共性与特异性

AGA＋GA＋C

（1）共性：、、或在不同DNA分子中无特异性（均相同）；

TCT＋CT＋G

A＋T

（2）特异性：在不同DNA中可不相同，代表DNA分子特异性（但DNA分子特异性还有碱基排

G＋C

列顺序）。

A＋T

注：即使两个DNA分子中数量相同，其碱基对排列顺序也可能是不同的，只有同1个DNA分子

G＋C

复制得到的子代之间才会拥有种类、数量、排列顺序均相同的碱基对。

考法一DNA分子结构成分

（2020·浙江高考真题）某DNA片段的结构如图所示。下列叙述正确的是（）

A．①表示胞嘧啶

B．②表示腺嘌呤

C．③表示葡萄糖

D．④表示氢键

【答案】D

【分析】

题图是DNA的结构图，DNA分子的基本单位是脱氧核苷酸，含有A、T、C、G四种碱基；DNA由两条长

链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构，每条链上的一个核苷酸以脱氧核糖与另一个核苷酸上的磷酸基团结

合，形成主链的基本骨架，并排列在主链外侧，碱基位于主链内侧；DNA一条链上的核苷酸碱基与另一条

链上的核苷酸碱基按碱基互补配对原则进行配对，由氢键连接。

【详解】

A、分析图示可知，A（腺嘌呤）与①配对，根据碱基互补配对原则，则①为T（胸腺嘧啶），A错误；

B、②与G（鸟嘌呤）配对，则②为C（胞嘧啶），B错误；

C、DNA分子中所含的糖③为脱氧核糖，C错误；

D、DNA两条链中配对的碱基通过④氢键相连，D正确。

故选D。

考法二DNA分子结构功能

（2017·浙江高考真题）某真核生物DNA片段的结构示意图如下,下列叙述正确的是

A．①的形成需要DNA聚合酶催化

B．②表示腺嘌呤脱氧核苷酸

C．③的形成只能发生在细胞核

D．若a链中A+T占48%，则DNA分子中G占26%

【答案】D

【分析】

分析题图：图示为某真核生物DNA片段的结构示意图，其中①为氢键，②为腺嘌呤,③是磷酸二酯键，④

是脱氧核糖。

【详解】

A、①是氢键，不需要酶的催化，A错误；

B、图中②与A配对，表示腺嘌呤，B错误；

C、③是DNA分子复制过程中形成的磷酸二酯键，DNA复制可以发生在细胞核、线粒体和叶绿体中，C错

误；

D、若a链中A+T占48%，则整个DNA分子中A+T=48%，因此G+C=52%，又因为G=C，所以G占26%，

D正确。

故选D。

11．下图表示生物体内两种重要化合物的化学组成关系，下列叙述中正确的是（）

A．上图中大分子B呈双螺旋结构

B．a的种类约20种，b的种类为8种

C．a与a之间通过“-NH-COOH-”相连接，b与b之间通过磷酸二酯键相连接

D．HIV的遗传信息储存在大分子B中

【答案】D

【分析】

根据题意和图示分析可知，HIV是RNA病毒，小分子a是氨基酸，小分子b是核糖核苷酸，大分子A是蛋

白质，大分子B是RNA，据此分析。

【详解】

A.图中大分子B是RNA，是单链结构，A错误；

B.构成生物体的氨基酸a的种类约20种，小分子b是核糖核苷酸，有4种，B错误；

C.氨基酸之间以“-CO-NH-”相连，C错误；

D.HIV的遗传物质是RNA，遗传信息储存在大分子B中，D正确。

12．多个核苷酸通过脱水连接成一条核苷酸链，而多核苷酸链中含有一条由五碳糖和磷酸交替排列构成的

主链（如图）。下列相关叙述中正确的是：

A．该多核苷酸链由磷酸、脱氧核糖和5种碱基组成

B．主链的元素组成有：C、H、O、N和P

C．一个五碳糖只与一个磷酸相连

D．该核苷酸链中只有4种核苷酸

【答案】D

【分析】

图示部分有碱基T，可以判断此多核苷酸链为DNA的一条链。主链只包括五碳糖和磷酸，也就是DNA的

基本骨架，不包括含氮碱基。

【详解】

该多核苷酸链由磷酸、脱氧核糖和4种碱基组成，A错误；主链的元素组成有：C、H、O、P，B错误；

末端的五碳糖只与一个磷酸相连，但中间的五碳糖与两个磷酸相连，C错误；该核苷酸链中只有4种核苷酸，

D正确。

13．下列关于DNA分子结构和DNA复制的说法，正确的是()

A．DNA分子的每个脱氧核糖上均连着两个磷酸和一个含氮碱基

B．若DNA分子的一条链中（A+G）/（T+C）＜1，则其互补链中该比例大于1

C．DNA分子的双链需要由解旋酶完全解开后才能开始进行DNA复制

D．一个用15N标记的DNA在含l4N的环境中复制4次后，含15N的DNA数与含14N的DNA数之比为1:4

【答案】B

【分析】

DNA分子中，两个脱氧核苷酸之间通过磷酸与脱氧核糖之间形成的磷酸二酯键，但是DNA分子两条链中

各有一端只连着一个磷酸；根据碱基互补配对原则，DNA分子一条链中（A+G）/（T+C）的比值与互补链

中的该种碱基的比值互为倒数，若DNA分子一条链中（A+G）/（T+C）的比值为m，则另一条链中（A+G）

/（T+C）的比值为1/m；DNA复制过程为边解旋边复制，复制特点为半保留复制。

【详解】

A.DNA分子中大多数脱氧核糖上连着两个磷酸和一个碱基，但2条链各有一个末端的脱氧核糖只连接一个

磷酸和一个碱基，A错误；

B.DNA分子一条链中（A+G）/（T+C）的比值与互补链中的该种碱基的比值互为倒数，若DNA分子的一

条链中（A+G）/（T+C）＜1，则其互补链中该比例大于1，B正确；

C.DNA分子的复制过程是边解旋边复制，C错误；

D.DNA复制为半保留复制，不管复制几次，最终子代DNA都保留亲代DNA的2条母链，故最终有2个

子代DNA含15N，而含有14N的DNA分子为24=16个，含15N的DNA数与含14N的DNA数之比为2/24=1/8，

D错误。

14．现有DNA分子的两条单链均只含有14N（表示为14N14N）的大肠杆菌，若将该大肠杆菌在含有15N的

培养基中繁殖两代，再转到含有14N的培养基中繁殖一代，则理论上DNA分子的组成类型和比例分别是

（）

A．有15N14N和14N14N两种，其比例为1：3

B．有15N15N和14N14N两种，其比例为1：1

C．有15N15N和14N14N两种，其比例为3：1

D．有15N14N和14N14N两种，其比例为3：1

【答案】D

【分析】

本题考查DNA复制的相关知识，要求考生识记DNA分子复制的特点，掌握DNA分子半保留复制的探索

历程，能结合所学的知识准确答题。

【详解】

DNA分子的两条单链均只含有14N，该大肠杆菌在含有15N的培养基中繁殖两代，形成4个DNA，其中2

个DNA为15N14N，另外2个DNA为15N15N。；再转到含有14N的培养基中繁殖一代，DNA为15N14N形成

的子代DNA中，一个DNA为15N14N，另外1个DNA为14N14N；而DNA为15N15N形成的2个子代DNA

都为15N14N；因此理论上DNA分子的组成类有15N14N和14N14N两种，其比例为3：1。故选D。

15．一个用15N标记的DNA分子含120个碱基对，其中腺嘌呤有50个。在不含15N的培养基中经过n次

复制后，不含15N的DNA分子总数与含15N的DNA分子总数之比为7∶1，复制过程共需游离的胞嘧啶脱

氧核苷酸m个，则n、m分别是

A．3、490B．3、560

C．4、1050D．4、1120

【答案】C

【分析】

DNA分子中，两条链的碱基之间通过氢键互补配对，根据碱基互补配对原则，知道DNA中碱基种数和其

中一种碱基的数目，即可确定其他碱基数目。DNA复制过程中，以解旋后的每一条母链为模板，按照碱基

互补配对原则合成子链。

【详解】

DNA复制n次后含有15N的DNA有2个，不含15N的DNA有2n-2个，又因为不含15N的DNA分子总数

与含15N的DNA分子总数之比为7∶1，所以解得n=4．即DNA复制了4次；由于用15N标记的DNA分子

含120个碱基对，根据碱基互补配对原则可知胞嘧啶的个数是120-50=70（个），复制4次，得到16个DNA

分子，相当于增加了15个子代DNA，所以复制过程需要的游离的胞嘧啶脱氧核苷酸70×15=1050（个），C

正确，ABD错误。

故选C。

核心考点四DNA的复制

1．有关DNA复制的几个问题

（1）复制的场所：主要场所是细胞核，但在拟核、线粒体、叶绿体、细胞质基质（如质粒）中也可进

行DNA复制。

（2）外界条件对DNA复制的影响：在DNA复制的过程中，需要酶的催化和ATP供能，凡是影响酶

活性的因素和影响细胞呼吸的因素，都会影响DNA的复制。

（3）复制方式：半保留复制。新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链（模

板链）。

（4）过程特点：边解旋边复制；多点解旋和复制。

（5）DNA复制的准确性

①一般情况下，DNA分子能准确地进行复制。原因：DNA具有独特的双螺旋结构，能为复制提

供精确的模板；通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行。

②在特殊情况下，在外界因素和生物内部因素的作用下，可能造成碱基配对发生差错，引发基因

突变。

2．DNA半保留复制的相关计算方法

（1）将用15N标记的DNA分子放入含14N的培养基中连续培养n代，其后代DNA分子的情况分析如下

DNA分子

复制代数

分子数只含15N只含14N含15N含14N

10

亲代110

22

1200

24

2402

22n

nn

n202－2

繁殖n代后，含15N的DNA分子只有2个；所有子代DNA分子中都有含14N的

规律

单链；含15N的DNA分子占全部DNA分子的比为2/2n＝1/2n－1

分析表格可得：

①子代DNA分子中，含14N的有2n个，只含14N的有（2n－2）个，做题时应看准是“含”还是“只含”。

②无论复制多少次，含15N的子代DNA分子始终只有2个。

③子代DNA分子的总链数为2n×2＝2n＋1（条）。无论复制多少次，含15N的链始终有2条，占总链数的

比例为2/2n＋1＝1/2n。做题时，应看准是“DNA分子数”还是“链数”。

（2）DNA复制过程中消耗的脱氧核苷酸数的计算

设某双链DNA分子中含某种碱基a个：

①复制n次需要含该碱基的脱氧核苷酸数为a·（2n－1）个。如图所示。

②第n次复制需要含该碱基的脱氧核苷酸数为a·2n－1个。由上图可以看出，复制的结果是形成两个一样

的DNA分子，所以一个DNA分子复制n次后，得到的DNA分子数为2n个，复制（n－1）次后得到的

DNA分子数为2n－1个。第n次复制增加的DNA分子数为2n－2n－1＝2n－1（个），需要含该碱基的脱氧核

苷酸数为a·2n－1个。

3．DNA复制与细胞分裂的模型构建

这样看来，最后形成的4个子细胞有3种情况：第一种情况是4个细胞都是；第二种情况是2

个细胞是，1个细胞是，1个细胞是；第三种情况是2个细胞是，

另外2个细胞是。

【易混易错】

（1）运用DNA半保留复制特点，分析被标记DNA分子的比例时，应注意求的是DNA分子数，还是

脱氧核苷酸链数；还应注意培养液中化学元素的转换。

（2）运用DNA半保留复制特点，解决消耗某种脱氧核苷酸数量问题时，应注意亲代DNA分子的两条

母链被保留下来，不需消耗原料。

（3）在计算消耗游离的脱氧核苷酸数时要明确是“经过n次复制”还是“第n次复制”。

考法一同位素标记对DNA复制的研究

（2019·天津高考真题）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

A．DNA复制的场所B．mRNA与核糖体的结合

C．分泌蛋白的运输D．细胞膜脂质的流动

【答案】A

【分析】

本题利用同位素标记法对DNA的复制、蛋白质的合成和运输及细胞膜的结构和功能等有关知识进行综合考

查。DNA复制需要脱氧核苷酸作为原料；mRNA与核糖体结合，翻译形成蛋白质；分泌蛋白的运输需要内

质网和高尔基体形成囊泡运输；细胞膜脂质的流动与物质跨膜运输有关。

【详解】

胸腺嘧啶为DNA特有的碱基，将其标记后合成的脱氧核苷酸是DNA复制的原材料，故可利用其研究DNA

复制的场所，A正确；mRNA的基本单位是核糖核苷酸，故用标记的脱氧核苷酸不能研究mRNA与核糖体

的结合，B错误；分泌蛋白的需要内质网的加工，形成囊泡运到高尔基体，加工、分类和包装，形成分泌小

泡，通过细胞膜胞吐运出，与脱氧核苷酸无关，C错误；细胞膜中的脂质不含脱氧核苷酸，其流动与脱氧核

苷酸无关，D错误。因此，本题答案选A。

考法二DNA复制方式

（2019·浙江高考真题）在含有BrdU的培养液中进行DNA复制时，BrdU会取代胸苷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。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

【分析】

DNA的复制方式为半保留复制。根据题意分析，复制到第三个细胞周期的中期时，共有4个细胞，以