3.2 DNA的结构-【重难点手册】2025-2026学年高中生物必修第二册同步练习册（人教版）

铺重难点手册高中生物学必修2道传与进化R小， 第2节 DNA的结构 A基础过关练 4.[重难点2](2025·云南文山模拟预测)猴痘是 ,测试时间：10分钟 一种由猴痘病毒(MPV)感染导致的人畜共患疾 1.[重难点1、2](2025·四川绵阳高三专题练习) 病，MPV通常由一个线性双链DNA分子、包膜 DNA是脱氧核苷酸的多聚体，通常具有双螺旋 和表面蛋白等组成。下列叙述正确的是()。 结构。下列有关DNA的叙述，错误的是 A.可通过光学显微镜观察MPV的形态学特征 ()。 B.MPV的DNA分子含有两个游离的磷酸基团 A.单体的排列顺序具有多样性 C.MPV的DNA分子中脱氧核糖均只与一个磷 B.双螺旋结构具有极高的稳定性 酸和一个碱基直接相连 C.高温破坏空间结构后无法逆转 D.MPV的表面蛋白与宿主细胞膜的受体结合 D.受自由基攻击易发生结构改变 2.[重难点2]（经典·广东卷）λ噬菌体的线性双链 体现了细胞间的信息交流功能 DNA两端各有一段单链序列。这种噬菌体在侵 B综合提能练 ●测试时间：15分钟 染大肠杆菌后其DNA会自连环化（如图），该线 1.[重难点1、2]科学家首次在人体活细胞内发现 性分子两端能够相连的主要原因是( )。 了一种新的DNA结构—DNA纽结（如下 JtA〔式（试 --000 GCCGCTGGA9,小化 AGGTCGCCGCCO 图)。这表明除了双螺旋结构外，人类DNA还 拥有更复杂的结构。下列说法错误的是()。 A.单链序列脱氧核苷酸数量相等 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 3.[题型1]（经典·山东卷）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 A.可以通过荧光标记法对DNA纽结所在区域 果绘制了DNA分子的一条单链与其互补链、一 进行定位 条单链与其所在DNA分子中碱基数目比值的 B.构成DNA的每个脱氧核糖都同时连接 关系图，其中正确的是( 2个磷酸基团 C.磷酸与脱氧核糖交替排列形成了DNA的基 本骨架 D.DNA纽结由C、H、O、N、P元素组成 0.51 0.5 一条单链中A+C 一条单链中A 2.[重难点2](2025·河南周口三模)环核苷酸是 T+G T+G B 一类具有环状结构的核苷酸分子，由碱基和糖磷 酸组成，后者是五碳糖与磷酸基团形成化学键环 化而成的，核酸中核苷酸的环化有利于分子的稳 0.5 定性和遗传信息的传递。如图所示为环磷酸腺 00 0.51 0.51 一条单链巾会语 一条单链中A灯 苷(cAMP)的结构式。下列相关说法正确的是 G+ D )。 26 第3章基因的本质 进 NH C.该子代细胞完成分裂形成的某个细胞中，可 能所有的染色体都被2P标记 HO) D.若将该细胞的核DNA提取后初步水解，可得 到8种分子 A.cAMP可以作为组成DNA的基本单位 B.理论上，生物细胞中最多有4种环核苷酸 C培优突破练 。测试时间：10分钟 分子 1.[重难点2]下图表示两个脱氧核苷酸分子在 C.细胞膜上有与环核苷酸元素组成种类相同的 DNA聚合酶作用下的聚合过程。若由脱氧核苷 物质 酸分子聚合形成的小分子DNA共有500个碱 D.DNA中核苷酸的环化改变了DNA储存的遗 基对，则其缩合过程中形成的磷酸二酯键数、产 传信息 生的水分子数、该DNA分子中羟基（一OH,碱 3.[重难点1](2025·广西高三开学考试)研究人 基中不含羟基)数分别是( )。 员发现，某种噬菌体中含有一种用二腺嘌呤(Z) HO 砖县 碱奉 完全取代腺嘌呤(A),并与胸腺嘧啶(T)配对的 H CH.O HO- -0一CHO 特殊DNA。Z一T碱基对之间形成了三个氢键， HH KH H H 1 2 3 2 极大地改变了DNA的物理化学特征。下列相 OH HH H.O 关叙述正确的是( )。 砖基 5 HO -CH:O —(0CH。O A.相比常见的DNA,特殊DNA中嘌呤含量不 KH H 1 、HH 0 变，嘌呤数大于嘧啶数 H3'2 楼酸二酯键 OH HH OH HH B.可用5N标记的噬菌体作为实验材料，探究其 A.499、499、502 B.998、998、501 遗传物质是否为DNA C.998、998、1004 D.998、998、1002 C.为继续研究特殊DNA的性质，需先用培养基 2.[重难点2](2024·江西高三阶段练 对这种噬菌体进行培养 习)DNA单链上的G和G配对，可形 D.特殊DNA可能更不易被细菌的防御机制所 成G四链体，C与C配对，形成i-motif, 识别，有利于噬菌体增殖 二者结构如图所示。下列叙述正确的是( 4.[重难点2](2025·浙江杭州二中高三月考)果 蝇(2n=8)的某精原细胞中，每条染色体的 四链体 DNA两条链均被2P标记，将其置于含31P的培 motif 养液中进行培养。一段时间后，对该细胞的某个 A.在形成G四链体的DNA分子中，完全遵循 子代细胞进行放射自显影检测，细胞内有4条染 碱基互补配对原则 色体，每条染色体都仅有一条染色单体有放射 B.DNA分子的G四链体或i-motif区域仍能形 性。在不考虑染色体畸变和交换的情况下，下列 说法正确的是( 成双螺旋结构 A.该细胞至多进行了两次胞质分裂、一次着丝 C.G四链体和i-motif的形成不会发生在同一 粒分裂 DNA中 B该细胞中可能共有2对四分体、8条染色单 D.上述2种结构不会改变DNA中嘌呤和嘧啶 体、16条脱氧核苷酸单链 的比例 27疗效。 营寄生生活，没有独立的代谢系统 看到，A错误；根据题目信息可知，MPV具有一个线性双链 [(1)根据题意分析，噬菌体D29是一种DNA病毒，由DNA DNA分子，每条链的5端都有一个游离的磷酸基团，B正 和蛋白质组成，其合成DNA所需的原料为脱氧核苷酸，合 确：脱氧核苷酸链是由核苷酸的磷酸基团和五碳糖交替连接 成蛋白质外壳经过了转录和翻译过程，需要的原料为核糖核 构成的，因此DNA分子中大多数的脱氧核糖与两个磷酸相 苷酸和氨基酸。(2)噬菌体D29能专一性感染和裂解活的 连，C错误；病毒不具有细胞结构，因此MPV的表面蛋白与 MTB,该实验需要设计空白对照实验，空白对照组应当将噬 宿主细胞膜的受体结合不能体现细胞间的信息交流功能， 菌体D29置于不含MTB的培养液中，其他操作与实验组相 D错误。] 同。若对照组中也发现了少量的噬菌斑，最可能的原因是杀 综合提能练 病毒剂的剂量过小或处理时间过短，导致部分噬菌体D29 1.B[可以通过荧光标记法对“DNA纽结”所在区域进行定 未被杀死，从而最终在培养基上形成噬菌斑。(3)指示剂细 位，A正确：在DNA双螺旋分子中，每条链的末端各有1个 菌的作用是被病毒侵染后产生噬菌斑，该细菌应具有容易被 游离的脱氧核糖，只连接1个磷酸基团，B错误；磷酸与脱氧 噬萌体感染细菌后导致细菌装解死 亡，在琼脂培养基上形成的透明空斑 核糖交替排列形成了DNA的基本骨架，C正确：“DNA纽 噬菌体D29侵染产生噬菌斑的特性，因此选择的细菌需要 结”的本质仍为DNA,由C、H、O,N、P元素组成，D正确。] 对噬菌体D29具有较强的敏感性。利用PhaB法检测MTB·2.C[题图中五碳糖上碱基邻位C原子连接的是羟基，不是 可以用于区别活菌和死菌，原因是噬菌体D29只能侵染活 氢，因此该分子是环腺嘌呤核糖核苷酸，而组成DNA的基 的结核分枝杆菌。(4)该实验的目的是评估药物X的疗效， 本单位是脱氧核苷酸，A错误；生物细胞中有4种核糖核苷 即评估药物X对MTB的杀灭效果，该实验自变量为是否含 酸和4种脱氧核糖核苷酸，共8种核苷酸，因此理论上至少 有药物X,药物X对MTB的杀灭效果可用噬菌斑数量表 有8种环核苷酸分子，B错误；细胞膜上的磷脂元素组成也 示，即因变量为噬菌斑的数量，因此实验思路为将MTB样 磷脂由亲水头部和疏水尾部组成，头部由甘油、一 确酸和含意碱基组成，尾部由两条脂肪酸链枸成 液均分为A和B两组，A组用药物X预处理，B组不作处 是C、H、O、N、P五种，与环核苷酸相同，C正确；DNA的遗 理，再利用PhaB法检测MTB,通过比较两组噬菌斑的数量差 传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序中，核苷酸的环化没有改 异评估药物X的疗效，差异越显著说明药物X的疗效越好。] 变DNA储存的遗传信息，D错误。] 第2节DNA的结构 3.D[特殊DNA中二腺嘌呤(Z)取代腺嘌呤(A),二腺嘌呤 基甜过关练 (Z)与胸腺嘧啶(T)配对，仍为嘌呤与嘧啶配对，故嘌呤数与 1.C「单体（脱氧核苷酸）有四种，其排列顺序具有多样性，体 嘧啶数相等，A错误；5N可同时标记噬菌体的DNA和蛋白 现了DNA的多样性，A正确：碱基对之间形成氢键，磷酸和 质，且5N没有放射性，不能达到探究其遗传物质的目的，B 脱氧核糖交替连接排列在外侧，使得双螺旋结构具有极高的 错误：噬菌体需寄生在活细胞内才可增殖，不能直接用培养 稳定性，B正确；高温会破坏DNA的双螺旋结构（空间结 基进行培养，C错误；一些细菌中具有限制酶，可识别外来的 构)，但在温度降低后，DNA又可以复性，恢复双螺旋结构， 特定DNA序列并进行切割，从而起到保护自身的目的，而 故高温破坏空间结构后是可以逆转的，C错误；细胞代谢产 噬菌体的这种特殊DNA中，由Z替换了A,可能导致原来 生的自由基会攻击DNA,使其结构发生改变，D正确。] 被识别的序列不再被识别，噬菌体特殊DNA无法被切割， 2.C[据题图分析可知，λ噬菌体侵入大肠杆菌后其DNA自 从而有利于噬菌体增殖，且特殊DNA的物理、化学特征发 连环化，是由其DNA两端的单链序列能够互补配对决定 生了极大的改变，也可能使特殊DNA更不易被细菌的防御 的，这样才能形成双链环状DNA,而单链序列脱氧核苷酸数 机制所识别，D正确。] 量相等、分子骨架同为脱氧核糖与磷酸交替连接、自连环化· 4.C[DNA复制的方式为半保留复制，由题干信息可知，果蝇 前后DNA两条核苷酸链方向相反都不能决定线性DNA分 体细胞中有8条染色体，若某细胞内有4条染色体，则该细 子两端相连，故选C。] 胞进行的是减数分裂：若该细胞直接进行减数分裂，则4条 3.C[设该单链中四种碱基含量分别为A,、T1、G、C,其互补 染色体的每条染色单体都应该被标记，题设不符合，所以该 链中四种碱基含量分别为A、T、G、C,DNA分子中四种碱 细胞先进行了一次有丝分裂，又进行了一次减数第一次分 裂，至少进行了两次胞质分裂，一次着丝粒分裂（发生在有丝 基含量分别为A、工，G,C,由碱基互补配对原则可知一十代一 分裂后期)，A错误。该细胞中有4条染色体，已经进入到减 1A中自线成为水子A结误会长-，当会治 数第二次分裂的前期或中期，细胞中不含四分体，但有8条 染色单体，16条脱氧核苷酸单链，B错误。对该细胞的某个 《5时8-2B错换合-合把号- 子代细胞进行放射自显影检测，细胞内有4条染色体，每条 A+T1_A2+T 染色体都仅有一条染色单体有放射性，则在减数第二次分裂 G1+C1G2+C2 ,C正确，D错误。] 后期着丝粒断裂，子染色体移向细胞两极时，可能所有标记 4.B「病毒是没有细胞结构的微生物，在光学显微镜下不能被 的染色体移向同一极，未标记的染色体移向了另一极，形成 18 的两个细胞一个染色体都被2P标记，另一个全未被标记， 制，提取的F2DNA为2个一条链含5N、另一条链含14N的 C正确。若将该细胞的核DNA提取后初步水解，可得到 DNA和2个两条链都是4N的DNA,不作热变性处理直接 4种脱氧核苷酸，D错误。] 进行密度梯度离心，离心管中会出现两个条带；若为全保留 培优突破练 复制，则F,DNA为1个两条链都是15N的DNA和3个两 1,C[依题意分析可知，DNA是由脱氧核苷酸脱水缩合而成 条链都是“N的DNA,同样方法离心后也会出现两个条带， 的，即每形成一个磷酸二酯键就脱去一分子水；每个磷酸基 故不能据此推测DNA的复制方式是半保留复制，C错误。 团含有两个羟基（一OH),且每形成一个磷酸二酯键就少一 将含5N的大肠杆菌转移到14NH,C1培养液中培养24h, 个羟基；每个脱氧核苷酸的3'位置有一个羟基。所以磷酸二 提取子代大肠杆菌的DNA经实验二的相关处理后，N条 酯键数目=脱去的水分子数目=脱氧核苷酸数目一脱氧核 带与5N条带峰值的相对比值为7：1，根据半保留复制，子 苷酸链数=500×2一2=998个：该DNA分子中羟基（一OH) 代中含5N的链只有2条，此时大肠杆菌共有16条链，8个 数=脱氧核苷酸数目×2一磷酸二酯键数目十脱氧核苷酸链 DNA分子，即24h复制了3次，分裂周期为8h,D错误。] 数=500×2×2-998+2=1004个，C正确。] 综合提能练 2.D[G四链体中G和G配对，所以不完全遵守碱基互补配 !1.B[将DNA被5N(重)标记的大肠杆菌作为第0代，转移 对原则，A错误；从题图中可看出，G四链体或i-motif区域 到含4HC1的培养液中，在不同时刻收集细菌，提取 没有形成双螺旋结构，B错误；DNA单链上的G和G配对， DNA,根据半保留复制规律，最初全部是5N“重”链的细菌， 可形成G四链体，C与C配对，则形成i-motif,二者有可能 转入“轻”氮环境后，经历一次完整复制（即第1.0代）时，所 发生在同一个DNA分子中，C错误；上述2种结构发生在双 有新合成的DNA双链均是一条旧（重）链和一条新（轻）链， 链DNA分子的单链上，没有改变碱基的种类和数目，且双 因而只出现一条介于“重”与“轻”之间的“中间型”DNA带（题 链DNA分子遵循碱基互补配对的原则，因此不会改变DNA 图中甲即为该“中间型”带)，若是第0.5代则会同时存在“重” 中嘌呤和嘧啶的比例，D正确。] 带和“中间型”带，而第2.0代及以后则会出现“中间型”带和 第3节DNA的复制 “轻”带两条带。故题图中甲最可能来自第1.0代，B正确。] 基础过关练 2.B[DNA乙和DNA丙中新合成链的碱基序列是互补的， 1.C[DNA复制过程中，氢键的断裂和磷酸二酯键的形成都 A错误：A蛋白（单链结合蛋白）的作用是防止解开的双链再 需要能量供应，氢键的断裂需要解旋酶的作用，而形成磷酸 度形成双链，B正确；DNA水解酶是将DNA水解成脱氧核 二酯键需要DNA聚合酶的作用，A正确；由题干信息可以 苷酸的酶，C错误；从题图中信息可知，④过程除解旋酶和 得出，在起点会产生两个复制叉，两个复制叉向相反方向移 DNA聚合酶Ⅲ的催化外，还需要DNA连接酶，D错误。] 动逐步完成DNA复制，B正确；DNA复制时，子链总是由5' 3.CD[甲第一个细胞周期结束形成的2个子细胞的每个 端向3'端延伸，C错误；一个起点最多只能形成两个复制叉， DNA分子都有一条链含有P,另一条链含有1P。在第二个 若DNA上出现多个复制叉，说明DNA从多个起点开始进 细胞周期中，DNA分子又进行了一次半保留复制，则形成的 行复制，D正确。] 8个DNA分子中，有4个DNA分子是一条链含有2P,另一 2.B[细胞周期是连续分裂的细胞从一次分裂完成开始，到下 条链含有31P,另外4个DNA分子都只含1P,甲细胞第二次 一次分裂完成为止，分析题意，慢生长时，大肠杆菌的环状 有丝分裂中期带有2P标记的DNA分子数、染色单体数、染 DNA先复制一份，再进行分裂：快生长时，大肠杆菌在上一 色体数比为1：1：1，A错误；在有丝分裂后期，姐妹染色单 次细胞分裂结束时环状DNA已复制了一部分，故从生长情 体分开后随机移向两极，因此甲在第2个细胞周期后，有 况来看，慢生长更接近真核细胞的细胞周期，A正确。据题 2个或3个或4个细胞含2P,且每个细胞含有2P的染色体 图可知，快生长时1个DNA分子分裂1次得到2个DNA分 数为0~4条，B错误：乙细胞减数第二次分裂中期每条染色 子，则经过两个细胞周期后得到4个DNA分子，B错误。据 体的两条姐妹染色单体均带有P标记，C正确；由于减数分 题图可知，快生长时DNA复制是在两个正在形成中的DNA 裂过程中DNA分子进行一次半保留复制，所以分别对减数 分子上同时进行，最终得到两个一样的DNA,C正确。快生 分裂产生的四个精子的DNA进行密度梯度离心，其结果一 长时，大肠杆菌在上一次细胞分裂结束时环状DNA已复制 致，均为中带，D正确。] 了一部分，快生长转化为慢生长时，细胞分裂后不开始新的 4.(1)全保留复制；若为全保留复制，题图2中d应该出现2个 DNA复制，保证了遗传物质的稳定性，D正确。] 波峰。 (2)40;1;如图所示。 3.B[无论DNA是全保留复制还是半保留复制，经热变性后 一离心管 40分钟 获得DA单链，离心后都能得到相同的实验结果，故根据 0分钟 120分钟 a、b中条带的数目和位置，不能判断DNA的复制方式是“全 保留复制”还是“半保留复制”，A错误。若将未进行热变性 处理的FDNA进行密度梯度离心，结果只得到一个中带， 则可排除全保留复制，因为全保留复制会出现2种带，分别 (3)DNA复制时两条链各自作为模板进行半保留复制，逐渐 为重带和轻带，B正确。实验二中繁殖两代，若是半保留复 合成含有N的DNA子链，且比例会越来越高。 19