第3章 第2节 DNA的结构-【新课程能力培养】2025-2026学年高中生物必修2 遗传与进化练习手册（人教版）

N 高中生物学必修2（人教版） 第2节 DNA的结构 基础练习 I知识点口DNA双螺旋结构模型的构建， 3.DNA由反向平行的两条脱氧核苷酸长链 1.1953年，沃森和克里克建立了DNA分子 组成。如果DNA的一条链上某碱基序列 的结构模型，两位科学家于1962年获得 是5'一AGCTGCG一3'，则另一条链与之 诺贝尔生理学或医学奖。关于DNA分子 配对的部分是() 双螺旋结构的特点，叙述错误的是() A.5'-CGCAGCT-3' A.DNA分子由两条反向平行的链组成 B.5-TCGACGC-3 B.脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧 C.5'-AGCTGCG-3' C.DNA分子中A+T的数量一定等于G+C D.5'-GCGTCGA-3' 的数量 4.已知某DNA分子中共有x个脱氧核苷酸， D.两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对 (A+T)/(G+C)=n,则该DNA中有腺嘌呤 () 知识点马DNA的结构 A.nx/(2n+2)个 B.nx/(n+1)个 2.如图所示为DNA的结构示意图。下列有 C.(x+1)/m个 D.(x-1)/n个 关说法正确的是() l知识点国制作DNA双螺旋结构模型 5.用卡片构建DNA平面结构模型，所提供 的卡片类型和数量如下表所示，以下说法 正确的是( 卡片 脱氧 碱基 磷酸 第2题图 类型 核糖 A T G C A.①和②相间排列，构成了DNA的基本 卡片 数量 10 10 骨架 B.①②③构成一个胞嘧啶脱氧核苷酸 A.最多可构建4种脱氧核苷酸，5个脱氧 C.⑤⑧所指碱基占的比例越大，DNA越 核苷酸对 稳定 B.构成的双链DNA片段最多有I0个氢键 D.每个脱氧核糖都连接两个磷酸基团和一 C.DNA中每个脱氧核糖均与1分子磷酸 个碱基 相连 30)练 第3章基因的本质 D.可构建45种不同碱基序列的DNA A.a链从左向右的碱基排列顺序和b链 6.如图为某同学制作的DNA双螺旋结构模 从右向左的碱基排列顺序相同 型，下列相关叙述正确的是() B.C代表氢键，碱基鸟嘌呤与腺嘌呤配 对、胸腺嘧啶与胞嘧啶配对 链 C.d处小球代表脱氧核糖，它和磷酸交 替连接构成DNA分子的基本骨架 b链 D.该模型中两个游离的磷酸基团都与五 第6题图 碳糖3'端的C原子相连 提升练)可 一、不定项选择题 D.若2条双链DNA的单链的比值a相 1.已知某DNA分子中，G与C之和占全部 同，则2条DNA的比值a也相同 碱基总数的40%，其中一条链的T与C ：3.某兴趣小组同学用如下塑料材料构建 分别占该链碱基总数的40%和15%。下列 DNA双链模型，下列有关叙述错误的是 有关叙述错误的是() ( A.在它的互补链中，T与C之和占该链 乙连接丙连接 甲连接 碱基总数的55% 脱氧 磷酸 物（连物（连 碱基 B.在它的互补链中，T和C分别占该链 核糖 物（碱 塑料 接脱氧接脱氧 塑料片 基间连 塑料片 片 核糖和 核糖和 碱基总数的20%和25% 接物) 碱基) 磷酸) C.若该DNA分子含有1000个碱基对， A(7片) 则碱基之间的氢键数为2600个 25 T(13片) 20片 片 100个 100个 100个 D.该DNA分子中C+G=3 G(9片) A+T2 C(11片) 2.下列关于DNA分子中(A+T)/(C+G)=a A.利用表中材料构建的DNA模型中最多 与(A+C)/(G+T)=b的叙述，错误的是 含有11个碱基对 B.此实验中含10对碱基的DNA分子最 A.若比值b等于1，可判断该DNA分子 多可构建出40种 是双链 C.实验中需要的碱基塑料片数量关系为 B.双链DNA分子的2条单链的比值a通 A+G=T+C 常不相同 D.构建DNA时需要的连接物数量为乙连 C.一般碱基序列不同的双链DNA分子的 接物=丙连接物 2个比值都不同 4.分子信标探针结构如图，因其中部分核苷 练 31 高中生物学必修2（人教版） 酸碱基彼此互补配对而呈现发夹结构，在 B.图1所示单链的互补链碱基序列为 探针的一端有荧光团，另一端有荧光淬灭 3-ACGCATAACC-5 剂。当分子信标探针处于发夹结构时，荧 C.图2所示单链的互补链碱基序列为 光团无荧光，发夹结构打开时荧光团可发 5-GGCGCACTGG-3 出荧光。下列叙述错误的是() D.图1和图2所示单链的相邻碱基之间 通过氢键相连 +2 二、非选择题 荧光团、荧光淬灭剂 6.如图为不同生物或生物不同器官（细胞） 第4题图 的DNA中A+工的比值情况。据图回答下 A.分子信标探针可用于检测细胞内特定 G+C 列问题： DNA或RNA序列 B.若分子信标探针中部分碱基序列为5'一 GTTCAGGACA一3'则互补DNA序列 为5'-CAAGICCIGT-3 暖 C.若分子信标探针中腺嘌呤比例为α，其 猪 与待测DNA形成的互补双链中G的比 第6题图 例为(1-a)/2 (1)猪的不同组织细胞的DNA碱基比例 大致相同，原因是 D.可利用高温使发夹结构打开，然后降 (2)上述三种生物中DNA的热稳定性最 低温度使其与待测DNA形成杂合双链 强的是 5.用DNA测序仪测出的某生物的一个DNA 分子片段上被标记的一条脱氧核苷酸链的 (3) 假设小麦DNA中A+工=I.2,那么 G+C 碱基排列顺序(5'一TGCGTATTGG一3') A+G 如图1所示，图2为某条脱氧核苷酸链的 T+C 碱基序列示意图。下列相关分析错误的是 (4)假如猪的某一DNA中有腺嘌呤30%， 则该DNA一条链上鸟嘌呤含量的最 大值可占此链碱基总数的 (5)小麦的DNA中，G+C之和占全部碱 基的35.8%，其中一条链的T与C 测序结果图 碱基序列 分别占该链碱基总数的32.9%和 图1 图2 第5题图 17.1%,则它的互补链中，T和C分 A.推测图1所示DNA片段的鸟嘌昤脱氧 别占碱基总数的 核苷酸数量是4个 32)练明S型细菌的DNA整合到了R型细菌的DNA上，肺 炎链球菌是原核生物，无染色体，C错误；由于DNA 酶会破坏S型细菌的DNA,第④组培养基上只会出现 R型细菌菌落，D错误。 4.C【解析】噬菌体是病毒，只能用活细胞培养， 不能用培养基直接培养，A错误：噬菌体侵染细菌的实 验证明了DNA才是噬菌体的遗传物质，B错误；5S标 记的噬菌体侵染细菌的实验中，若搅拌不充分，含5S 的噬菌体蛋白质外壳会随细菌进入沉淀物中，从而导致 上清液的放射性降低，C正确；P标记的噬菌体侵染细 菌的实验中，保温时间过长或过短都会增加上清液的放 射性，D错误。 5.A【解析】S标记的是T2噬菌体的蛋白质外壳， 其在T2噬菌体侵染细菌时并未进人细菌体内，因此C 时细菌内的DNA分子都没有放射性，B错误；由B项 分析可知，d、e时分别搅拌离心，两者上清液中放射性 一样强，C错误；搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌 体与细菌分离，D错误。 6.B【解析】该实验设计思路是将RNA和蛋白质分 离，再分别验证其作用：肺炎链球菌的转化实验是设法 去除大部分糖类、脂质、蛋白质，制成细胞提取物，分 别加入蛋白酶、RNA酶或酯酶、DNA酶对细胞提取物 进行处理，再进行转化实验，探究细胞提取物的转化活 性，B错误。 提升练习 1.CD【解析】T2噬菌体只能侵染大肠杆菌，不能 侵染肺炎链球菌，A错误；病毒没有细胞结构，不能独 立生活，T2噬菌体病毒颗粒内不能合成蛋白质，B错 误；T2噬菌体侵染大肠杆菌时，其DNA进入大肠杆 菌，以大肠杆菌的核苷酸为原料，合成子代噬菌体的 DNA,而核苷酸中含有P,则培养基中的P经宿主摄 取后可出现在T2噬菌体的核酸中，C正确；烟草花叶 病毒为RNA病毒，T2噬菌体为DNA病毒，二者所含 核酸类型不同，D正确。 2.ABC【解析】若将蛋白酶和DNA酶同时加人S 型细菌匀浆，DNA被水解，不能发挥作用，则只能获 得一种形态的菌落，D错误。 3.ABD【解析】病毒的遗传物质是DNA或RNA, A错误；细胞中既有DNA又有RNA,两者同时存在 时，DNA就是遗传物质，不能加“主要”二字。 4.(1)DNA酶等量生理盐水(2)①若A、C 组小白鼠发病，B、D组小白鼠未发病②若B、C组 小白鼠发病，A、D组小白鼠未发病RNA是该病毒的 遗传物质(3)6脱氧核糖、磷酸、A(腺嘌呤)、G (鸟嘌呤)、C(胞嘧啶)、T(胸腺嘧啶) 【解析】(I)DNA酶可以催化DNA水解，最终产 物中没有DNA;RNA酶可以催化RNA的水解，最终产 物中没有RNA,因此表格中B处加入的是DNA酶；探 参考答案与解析。 究实验要遵循对照原则和单一变量原则，因此还需要设 置对照组，即D处应该注射等量生理盐水。(2)结果 预测及结论：①若DNA是该病毒的遗传物质，则B组 DNA被水解，而A、C组DNA完好，因此A、C组小 白鼠发病，B、D组小白鼠未发病。②若RNA是该病毒 的遗传物质，则A组RNA被水解，而B、C组RNA完 好，因此B、C组小白鼠发病，A、D组小白鼠未发病。 >m第2节DNA的结构 基础练习 1.C【解析】DNA分子中，A等于T,G等于C, 但A+T的数量与G+C的数量不一定相等，这是DNA 分子的特异性，C错误。 2.A【解析】DNA的基本骨架是由②脱氧核糖和① 磷酸交替连接而成的，A正确；②③⑨构成一个胞嘧啶 脱氧核苷酸，B错误；氢键越多，DNA越稳定，A与T 之间有2个氢键，C与G之间有3个氢键，因此C (⑦)与G(⑥)所占比例越大，DNA越稳定，C错误； 每条链的末端上的脱氧核糖只连接一个磷酸基团，D 错误。 3.A 4.A【解析】根据碱基互补配对原则可知，A=T、 G=C,(A+T)/(G+C)=2A/2G=n→G=A/n,DNA分子中 非互补配对的碱基和占所有碱基的一半，因此A+G= x/2,将G=A/n代人上式，A+AWn=x/2,化简得出A= nx/(2n+2)。 5.B【解析】最多能组成4个脱氧核苷酸对，AT 两对，GC两对，A错误；最多10条氢键，B正确； DNA分子中每个脱氧核糖通常上下各连一个磷酸基 团，C错误；可构建少于44种不同碱基序列的DNA, D错误。 6.C【解析】a链从左向右的碱基排列顺序和b链 从右向左的碱基排列顺序不相同，A错误；图中的℃可 以连接碱基对，代表氢键，碱基鸟嘌呤(G)与胞嘧啶 (C)配对，胸腺嘧啶(T)与腺嘌呤(A)配对，B错 误；d处小球代表脱氧核糖，它和磷酸交替连接，排列 在外侧，构成DNA分子的基本骨架，C正确；DNA分 子的两个游离的磷酸基团在两条链的两端，都与五碳糖 5端的C原子相连，D错误。 提升练习 1.ACD【解析】由题中信息可知，某DNA分子中， G+C=40%,其中一条链中T=40%、C=15%,可推出此 链中G=25%、A=20%,则它的互补链中，C=25%、T= 20%,A错误，B正确；若该DNA分子含有1000个碱 基对，则A=T=600(个)，C=G=400(个)，A、T之间 的氢键为600x2=1200(个)，C、G之间的氢键为400× 3=1200(个)，碱基之间的氢键数为2400个，C错误； 121 高中生物学必修2（人教版） 该DNA分子中得-8经号，D错误。 2.ABC【解析】若比值b等于1，说明A+C=G+T, 该DNA分子可能是双链，也可能是单链，A错误；由 于两条链间A与T配对，G与C配对，因此在整个 DNA分子中(A+T)/(G+C)与分子内每一条链上的该比 例相同，所以双链DNA分子的2条单链的比值a通常 相同，B错误：一般碱基序列不同的双链DNA分子其 (A+T)/(G+C)比值不同，但在整个DNA分子中，嘌昤 碱基之和=嘧啶碱基之和，即(A+C)/(G+T)的比值一般 相同，C错误；根据碱基互补配对的规律，整个DNA 分子中(A+T)/(G+C)与分子内每一条链上的该比例相 同，若2条双链DNA的单链的比值a相同，则2条 DNA的比值a也相同，D正确。 3.ABD【解析】由于塑料材料中脱氧核糖塑料只有 20个，利用表中材料构建的DNA模型中最多含有10 个碱基对，A错误；由于A一T最多形成7个碱基对， G一C最多形成9个碱基对，故此实验中含10对碱基的 DNA分子种类小于4O种，B错误；在DNA双链模型 中，根据碱基互补配对原则，可知碱基塑料片数量关系 为A+G=T+C,C正确：构建DNA时需要的连接物数量 为丙连接物数量多于乙连接物数量，D错误。 4.BC【解析】分子信标探针能特异性地与细胞内特 定的DNA或RNA序列结合，从而检测这些序列，A正确； 若分子信标探针中部分碱基序列为5'GTTCAGGACA一 3',则互补DNA序列应为5'一TGTCCTGAAC.一3'，而 不是5'一CAAGICCIGT一3'，B错误；若分子信标探针 中腺嘌呤比例为a,由于腺嘌呤(A)与胸腺嘧啶(T) 配对，鸟嘌呤(G)与胞嘧啶(C)配对，所以A+T的 比例为2a,那么G+C的比例为1-2a,G的比例为(1- 2a)/2,互补双链中G的比例无法确定，C错误；高温可 以破坏分子信标探针的发夹结构，降低温度后能使其与 待测DNA形成杂合双链，D正确。 5.AD【解析】图1所示单链的碱基序列为5'一 TGCGTATTGG一3'，其互补链的碱基序列为3' ACGCATAACC-5',DNA是双链结构，因此图1所示 DNA片段中鸟嘌呤脱氧核苷酸数量是5个，A错误；B 正确；根据图1脱氧核苷酸链的碱基排列顺序可知，图 中碱基序列应从上向下读，且由左至右的顺序依次是 ACGT,所以图2所示单链为5'一CCAGTGCGCC-3', 其互补链的碱基序列为5'一GGCGCACTGG一3'，C正 确：图1和图2所示单链的相邻碱基之间通过“磷酸 脱氧核糖一磷酸”相连，两条链之间的碱基通过氢键相 连，D错误。 6.(1)不同的组织细胞来源于同一个受精卵的有丝 分裂(2)小麦(3)1(4)40%(5)31.3%、 18.7% 【解析】(1)同一个体的不同组织细胞来源于同一 122 个受精卵的有丝分裂，都含有相同的遗传物质，因此猪 的不同组织细胞的DNA碱基比例大致相同。(2)A和 T之间有2个氢键，而C和G之间有3个氢键，所以C 和G的含量越高，即A+灯的比值越低，DNA的热稳定 C+G 性越强，因此上述三种生物中DNA热稳定性最强的是 小麦。(3)双链DNA中，A与T配对，G与C配对， 且AT、C-G,因此小麦DNA中81。（④）由题 可知，A=T=30%,则C=G=(1-2x30%)÷2=20%,则鸟嘌 岭占20%。若所有鸟嘌呤分布在一条链上，则一条链上 鸟嘌呤含量的最大值可占此链碱基总数的40%。(5) 若题图中的双链DNA中，G+C之和占全部碱基的 35.8%,则C=G=17.9%,A=T=32.1%。根据碱基互补配 对原则，A=(A+A2):2,若一条链的T和C分别占该链 碱基总数的32.9%和17.1%，则它的互补链中T占该链 碱基总数的32.1%×2-32.9%=31.3%，同理，C占该链碱 基总数的18.7%。 >m第3节DNA的复制 基础练习 1.C【解析】该实验运用了密度梯度离心法和同位 素标记技术，用5N标记DNA,A正确；第一次分裂过 程中DNA分子只复制一次，若结果为②，可以排除全 保留复制的学说，因为全保留复制的为一个在上层，一 个在下层，B正确；子二代DNA表明DNA分子复制两 次，产生4个DNA分子，其中2个为N,2个为5N- N,所以应为①，C错误；亲代的DNA都是SN,放在 4N培养基中培养，复制1次形成2个DNA分子，一条 含有5N,一条含有4N,加入解旋酶一段时间后双链打 开形成单链，离心出现的结果应该是一半的1N带和一 半的4N带，即①，D正确。 2.D【解析】N标记的是图甲的③处，D错误。 3.B【解析】该实验结果是DNA热变性处理，然 后再进行密度梯度离心得到的，是单链的含量，不能 说明DNA复制是半保留复制，也可能是全保留复制，B 错误。 4.D【解析】图中的①是含氮碱基，②是脱氧核糖， 但③不是组成该核苷酸的磷酸基团，故①②③不能构成 丝蛋白C基因的基本单位，D错误。 5.D【解析】该双链DNA分子中，鸟嘌昤有800 个，则胞嘧啶也有8O0个，该过程DNA分子复制了2 次，得到4个DNA分子，每个DNA分子中胞嘧啶脱氧 核苷酸有800个，所以共消耗胞嘧啶脱氧核苷酸(4-1) ×800=2400(个)，A错误；鸟嘌呤800个，根据碱基互 补配对原则，胞嘧啶也是800个，所以A=T=(3000-2× 800)/2=700(个)，A与T之间有2个氢键连接，C与G 之间有3个氢键连接，故该双链DNA分子中，氢键共