第3章 第2节 DNA的结构-【学霸黑白题】2025-2026学年高中生物必修2 遗传与进化（人教版）

第2节DNA的结构 白题基础过关 限时：15min 题型1DNA双螺旋结构模型的构建 3.(2023·浙江温州月考)下列有关DNA分子结 1.(2024·黑龙江哈尔滨期中)DNA双螺旋结构 构的叙述，错误的是 () 模型的提出是二十世纪自然科学的伟大成就 A.双链DNA分子中含有两个游离的磷酸基团 之一。下列研究成果中，为该模型的构建提供 B.DNA的一条单链上相邻的碱基A与T之间 主要依据的是 通过氢键连接 ( C.嘌呤碱基与嘧啶碱基的结合保证了DNA分 ①查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量 子空间结构的相对稳定 相等②沃森和克里克发现DNA是以A、T、 D.DNA分子是长链状结构，由许多的脱氧核 G、C4种碱基构成的脱氧核苷酸为单位形成 苷酸连接形成 的长链③艾弗里去除肺炎链球菌的相关物 题型3DNA分子结构的有关计算 质并证明DNA是遗传物质④威尔金斯和富 4.(2023·辽宁铁岭期中)在一个DNA分子中，腺 兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱 嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基总数的54%。 A.①② B.②③ C.③④ D.①④ 若其中一条链的鸟嘌呤占该链碱基总数的 题型2DNA分子的结构及特点 22%,胸腺嘧啶占28%，则另一条链上，胞嘧啶、 2.(2024·山东济宁期中)下图是某DNA片段的 胸腺嘧啶分别占该链碱基总数的 结构示意图，下列叙述正确的是 A.24%,22% B.22%,28% C.22%,26% D.23%,27% 5.(2024·江苏淮安期中)质粒是一种在细菌中 独立存在于拟核DNA之外，能够自主复制的小 型双链环状DNA分子。某质粒中含有4O0个 碱基，其中一条链上A:G:T:C=1:2:3: 4。下列叙述正确的是 A.图中①是氢键，②是脱氧核苷酸链的5'端， A.该质粒分子有2个游离的磷酸基团 ③是3'端 B.该质粒分子中的碱基数、脱氧核苷酸数与 B.DNA分子中A+T含量高时稳定性较高 磷酸二酯键数相同 C.磷酸与脱氧核糖交替排列构成DNA分子 C.该质粒分子中4种碱基的比例为A:G: 的基本骨架 T:C=3:4:1:2 D.a链、b链方向相同，a链与b链的碱基互补 D.该质粒分子中携带的遗传信息蕴藏在4种 配对 碱基排列方式之中 必修第二册·RJ黑白题38 黑题 应用提优 限时：25 min 1.(2023·湖南株洲期末)甲生物的核酸中有5种 ① 碱基，其中嘌呤占 60%、嘧啶占40%；乙生物的 C'TG C CTT A A端 ② B端 核酸中有4种碱基，其中 A+G=T+C； ；丙生物遗 GA CG GAAT 传物质的碱基比例为嘌呤占40%、嘧啶占 60%， A.该基因一定存在于细胞核内的染色体 则甲、乙、丙三种生物分别可能是 () DNA上 A.果蝇、T2噬菌体、烟草花叶病毒 B.该基因的一条脱氧核苷酸链中(C+G)/ (A+ \left.{+T}) 为7：3 B.大肠杆菌、T2噬菌体、酵母菌 C.解旋酶作用于①部位， DNA聚合酶用于催 C.蓝细菌、肺炎链球菌、烟草细胞 化②部位的化学键形成 D.T2噬菌体、烟草花叶病毒、豌豆细胞 D.该基因上有鸟嘌呤脱氧核苷酸650个 2.(2024·河北衡水期末) 如图为某DNA分子片 4.(2024·黑龙江哈尔滨期末)下列有关双链 段的部分平面结构图， 若该DNA分子中含有 DNA分子的叙述， 正确的是 () 100个碱基对，下列有关说法正确的是() A.若DNA分子一条链中的碱基A所占比例 I ④ 为 a ，则另一条链的碱基C所占比例为2-a ⑤ T -① B.如果一条链上 (A+T)：(G+C)=m， ，则另一 ② ⑥ C ③ 条链上该比值也为m 9 ⑦ G C.如果一条链上的A：T：G：C=2：2：3： ⑧ A 3，则另一条链上该比值为3：3：2：2 Ⅱ D.由50个碱基对组成的DNA分子片段中至 A.左侧DNA单链的Ⅰ号端为3'端， Ⅱ号端有 少含有氢键的数量为150个 一个羟基(-OH) 压轴挑战 B.①②③组成了胞嘧啶脱氧核苷酸 5.(2024·江苏南京期中)检测某双 C.图中DNA分子片段的右侧单链的部分碱 链DNA分子得知碱基A的数目 基序列可表示为 5'-AGCT-3' 为x，其所占比例为 y， 以下推断正确的是 D.该双链DNA分子中嘌呤碱基的数量为 () 50个 A.鸟嘌呤的数目为 x(0.5y-1) 3.(2024·辽宁朝阳月考)如图为真核细胞内某 B.嘌呤数与嘧啶数之比为 y/(1-y) 基因结构示意图，该基因共由1000对脱氧核 C.胸腺嘧啶的比例为 (1-2y)/2 D.氢键的数目为 3x/2y-x 苷酸组成，其中碱基T占15%。下列说法正确 的是 () 进阶突破拔高练P08 第3章|黑白题39第3章 第1节DNA是主要的遗传物质 白题基础过关 1.C2.D 3.CD解析：锥形瓶内是大肠杆菌的培养液，因为T2噬菌体对大肠杆 菌进行的是专性寄生，A错误；过程②为搅拌，其目的是使大肠杆菌 外的噬菌体外壳与大肠杆菌分离，B错误：若B即上清液中有少量的 放射性，可能原因是保温时间过长导致子代噬菌体被裂解释放出来」 也可能是保温时间过短，T2噬菌体还未侵染即发生离心，C正确： C为获得的沉淀物，是已被噬菌体侵染的大肠杆菌，若C中有大量的 放射性，说明新合成的噬菌体含有放射性，则进入大肠杆菌体内的是 2P标记的DNA,D正确。故选CD。 4.C解析：烟草花叶病毒由蛋白质与RNA组成，其遗传物质是RNA! A正确：病毒不具有细胞结构，B正确；病毒不能独立生存，必须寄生 在宿主细胞中，C错误：烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,其RNA才 能使烟草患病，蛋白质不能，D正确。故选C。 四名师点睛 病毒属于非细胞生物，主要由核酸和蛋白质外壳构成，依赖活的 宿主细胞才能完成生命活动。病毒的复制方式属于繁殖，自身只 提供核酸作为模板，合成核酸和蛋白质的原料及酶等均由宿主细 胞提供。 黑题应用提优 1.D2.A3.B 4.C解析：搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体外壳与细菌分离， A错误：噬菌体属于病毒，不能在普通培养基上正常地生存繁殖，应 先标记大肠杆菌，再用被标记的大肠杆菌培养噬菌体，B错误；若被 侵染的细菌存活率降低，部分子代病毒释放出来，会使胞外32P的放 射性增高，C正确；本实验证明了DNA是噬菌体的遗传物质，只有证 明绝大多数生物的遗传物质是DNA,才能得出DNA是主要的遗传物 质，D错误。故选C 四解题指导 分析题图：被侵染细菌的存活率为100%左右；上清液35S的放射 性百分比先增大后保持在80%左右，说明有20%左右的噬菌体没 有与细菌脱离，仍然附着在细菌外面，离心后随细菌一起沉淀了； 上清液中2P的放射性百分比先增大后保持在30%左右，说明有 30%左右的噬菌体没有侵染细菌，离心后位于上清液中。 5.B解析：噬菌体是一种病毒，不能直接用培养基培养，A错误。实验 一中用5S标记的是蛋白质，蛋白质不能进入大肠杆菌，分离后主要 出现在上清液中，故a的放射性很高，b的放射性很低：实验二中用 32P标记的是DNA,分离后主要出现在沉淀物中，故d的放射性很 高，c的放射性很低，B正确。用含32P标记的噬菌体侵染细菌时 c部分放射性含量偏高的原因是混合培养时间过短导致DNA还来不 及注入细菌，或混合培养时间过长导致细菌裂解后释放出了子代噬 菌体，C错误。实验一的子代噬菌体不含放射性，D错误。故选B。 6.C解析：为了研究转化是否需要S型细菌和R型细菌的直接接触！ 微孔滤板不允许肺炎链球菌通过，只允许DNA等大分子通过，A正 确：一段时间后取U形管两臂菌液涂布培养，左臂菌液只出现S型菌 落，右臂菌液同时出现S型、R型两种菌落，则证明R型细菌转化为 S型细菌时不需要两者直接接触，B正确：S型细菌与R型细菌属于 原核生物，细胞内不存在染色体结构，C错误；一段时间后取U形管 两臂菌液涂布培养，左臂菌液只出现$型菌落，右臂菌液同时出现 S型、R型两种菌落，说明R型细菌的DNA不能使S型细菌发生转 化，D正确。故选C。 压轴挑战 7.(1)放射性同位素标记技术将牛脑组织细胞和未侵入的阮病毒分 开(2)DNA脱氧核苷酸和氨基酸蛋白质(3)几乎不能几 乎不能朊病毒不含核酸（只含蛋白质），几乎不含P元素，上清液 和沉淀物中都几乎不能检测到32P(4)沉淀物上清液少量的朊 病毒不能成功侵入牛脑组织细胞，离心后位于上清液中 解析：(1)由题图可知，本实验用2P和35S标记的朊病毒进行实验！ 采用了放射性同位素标记技术。题图中搅拌的目的是将牛脑组织细 胞和未侵入的阮病毒分开。(2)朊病毒不含核酸。一般病毒是将遗 必修第二册·RJ 因的本质 传物质注入宿主细胞体内，再进行自身基因的转录、翻译过程。 T2噬菌体与阮病毒之间最主要的区别是T2噬菌体侵人细胞是向宿 主细胞注入DNA,利用宿主细胞的脱氧核苷酸和氨基酸进行自身核 酸的复制和蛋白质的合成，而朊病毒可能是向宿主细胞注入蛋白质。 (3)按照(2)的推测，由于朊病毒不含DNA和RNA,只含蛋白质，蛋 白质中P含量极低，故试管2中提取的阮病毒几乎不含32P,因此，从 理论上讲，离心后试管4的上清液中也几乎不能检测到32P,沉淀物 中几乎不能检测到32P。(4)朊病毒的蛋白质中含有S元素，如果添 加试管5，同时添加35S标记的(NH4),35S04,从试管2中提取阮病毒 后先加入试管5，连续培养一段时间后，再提取阮病毒并加入试管3， 朊病毒的蛋白质中含有5$，培养适宜时间后离心，由于朊病毒的蛋 白质是侵染因子，5S随朊病毒进入牛脑组织细胞中，离心后放射性 应主要位于牛脑组织细胞中，即沉淀物中：少量的朊病毒不能成功侵 人牛脑组织细胞，离心后位于上清液中。 四解题指导 朊病毒不能独立生活，在活细胞内才能增殖，所以要标记朊病毒 需先培养带标记的宿主细胞 牛脑组织细胞，再让朊病毒侵染 带标记的牛脑组织细胞，完成对朊病毒的标记。因为朊病毒没有 核酸，只有蛋白质，蛋白质中磷含量极低，所以试管2中提取的朊 病毒几乎不含32P,即试管4中几乎没有2P:用35S标记的朊病毒 侵入牛脑组织细胞，少量朊病毒不能侵染成功，所以放射性物质 主要位于沉淀物中，上清液中含少量放射性物质。 第2节DNA的结构 白题基础过关 1.D解析：查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等，为DNA双 螺旋结构模型构建提供依据，①符合题意；在沃森和克里克提出DNA 的双螺旋结构模型之前，人们已经证实了DNA分子是由许多脱氧核苷 酸构成的长链，②不符合题意；艾弗里去除肺炎链球菌的相关物质并 证明DNA是遗传物质，这不能为DNA双螺旋结构模型的构建提供主 要依据，③不符合题意：威尔金斯和富兰克林等拍摄的DNA分子X射 线衍射图谱为DNA双螺旋结构模型构建提供依据，④符合题意。故 选D。 2.C解析：分析题图可知，两条链上的碱基通过氢键连接，因此①是氢 键：③是磷酸基团，与磷酸基团相连的一端为5'端，因此③是5'端， ②是3'端，A错误。碱基A和T之间有两个氢键，碱基G和C之间 有三个氢键，因此G+C含量高的DNA分子的稳定性较高，B错误 DNA分子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，脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，C正 确。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，因此a链、b链方向相反，D错误。故选C。 四名师点睛 DNA双螺旋结构的特点： (1)两条脱氧核苷酸链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。 (2)脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基 排列在内侧。 (3)两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且遵循碱基互补 配对原则(A与T配对，C与G配对)。 3.B解析：DNA双链反向平行盘旋，因此每条链一端各含一个游离的 磷酸基团，A正确；DNA两条链上的碱基A与T之间通过氢键连接， DNA的一条单链上相邻的碱基A与T之间通过磷酸二酯键以“脱氧 核糖一磷酸一脱氧核糖”形式交替连接，B错误；A一T、G一C这一碱 基互补配对原则保证了DNA分子空间结构的相对稳定，C正确； DNA分子是由许多脱氧核苷酸构成的长链，D正确。故选B。 4.C解析：在双链DNA分子中，当A+T=54%时，在一条链中（如a 链)A+T占这条链碱基总数的54%，A=54%-28%=26%,根据碱基 互补配对原则可知，另一条链上的T占26%：a链中G占22%，另一 条链中C占22%.如图所示： 54%28%22% a链ACG b链 LT?..A G C? 黑白题14 综上所述，A、B、D不符合题意，C符合题意。故选C。 四名师点睛 解此类型题时，可先绘出两条链及其链上的碱基，再依题意注明 已知碱基的含量，通过绘图直观形象地将题中信息呈现出来，有 利于理清解题思路，寻求解题方法。 5.B解析：质粒分子为环状DNA,无游离的磷酸基团，A错误；该质 粒分子中的碱基数、脱氧核苷酸数相同，由于是环状DNA,一条链上 每两个脱氧核苷酸之间会形成1个磷酸二酯键，故磷酸二酯键数与 脱氧核苷酸数目相同，B正确；该双链DNA分子中，一条链上A: G:T:C=1:2:3:4,则根据碱基互补配对原则可推知，另一条链 上T:C:A:G=1:2:3:4,所以该DNA分子中四种含氮碱基的 比例为A:T:G:C=4:4:6:6=2:2:3:3,C错误：该质粒分子 中携带的遗传信息蕴藏在4种碱基排列顺序之中，而不是排列方式， D错误。故选B。 黑题应用提优 1.A解析：甲生物的核酸中有5种碱基，因此甲生物具有细胞结构，真 核生物和原核生物都符合要求；乙生物的核酸中有4种碱基，其中 A+G=T+C,因此乙生物最可能只有DNA一种核酸，属于DNA病毒， T2噬菌体属于DNA病毒：丙生物的遗传物质中嘌呤和嘧啶占比不 同，因此该生物可能是RNA病毒，烟草花叶病毒属于RNA病毒，综 合上述分析，A项符合题意。故选A。 2.C解析：题图左侧DNA单链的I号端含有磷酸基团，为5'端，Ⅱ号 端含有脱氧核糖，为3'端，Ⅱ号端有游离的-OH,A错误：⑨磷酸 ②脱氧核糖、③胞嘧啶组成了胞嘧啶脱氧核苷酸，B错误：结合题图 可知，右侧单链上端为3'端，下端为5'端，从下到上的部分碱基序列 可表示为5'-AGCT-3',C正确：双链DNA分子中A=T、G=C,即嘌呤 碱基数与嘧啶碱基数相等，该双链DNA分子中共有100个碱基对」 即200个碱基，因此嘌呤碱基的数量为100个，D错误。故选C。 3.B解析：题图为真核细胞内某基因结构示意图，真核细胞的基因大 多数分布在真核细胞的细胞核内，少数分布于细胞质的线粒体和叶 绿体中，故该基因不一定存在于细胞核内的染色体DNA上，A错误； 由题干可得，该基因中碱基T共有1000×2×15%=300个，根据碱基 互补配对原则，A=T=300,C=G=700,即该基因上有鸟嘌怜脱氧核 苷酸700个，则该DNA分子双链中(C+G)：(A+T)=单链中(C+ G):(A+T)=1400:600=7:3,B正确，D错误：题图中①表示磷酸 二酯键，②表示氢键，DNA聚合酶用于催化①部位的化学键形成，解 旋酶作用于②部位，C错误。故选B。 4.B解析：在双链DNA分子中，互补碱基两两相等，A=T,C=G,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C所占比例，A错误；DNA分子的一条单链中(A+T)与(G C)的比值等于其互补链和整个DNA分子中的该比值，如果一条链上 (A+T):(G+C)=m,则另一条链上该比值也为m,B正确；在双链 DNA分子中，互补碱基两两相等，A=T,C=G,如果一条链上的A: T:G:C=2:2:3:3,则另一条链上该比值也为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 50×2=100个，最多含有氢键的数量为50×3=150个，D错误。故 选B。 压轴挑战 5.D解析：一个DNA分子中碱基A的数目为x,其所占碱基，总数量比 例为y,则与该碱基互补配对的碱基T数目也为x,占碱基总数量比 例为y,因此鸟嘌呤的数目为(x/y-2x)÷2=x(0.5/y-1),A错误。双 链DNA分子中嘌呤数与嘧啶数相等，因此嘌呤数与嘧啶数之比是 1：1,B错误。结合A项分析可知，碱基T数目为x,占碱基数量比例 为y,C错误。DNA分子中，C和G之间有3个氢键，A和T之间有2 个氢键。碱基A和T的数量均为x,碱基C和G的数量均为x(0.5/y 1),则该DNA分子的碱基之间的氢键数是2x+3(x/2y-x)=3x/2y-x,D 正确。故选D。 第3节DNA的复制 第4节基因通常是有遗传效应的DNA片段 白题基础过关 1.D解析：解旋酶作用部位为氢键，DNA聚合酶作用于磷酸二酯键， A错误；将15N标记的DNA分子放在14N培养基中培养，复制1次形 成2个DNA分子，DNA分子的两条链一条含有5N、一条含有14N,离 心形成中带，即题图中的②，复制两次后形成了4个DNA分子，2个 正本参考答案 DNA分子一条链含有5N、一条链含有14N,离心形成中带，2个 DNA分子都只含有14N,离心形成轻带，即题图中①，B错误；由于 DNA的半保留复制方式，新合成的DNA分子由I条母链和1条子链 组成，而新合成的DNA子链都以14N为原料，故第三次分裂的子代 DNA中，所有的DNA都含I4N,C错误：本实验是科学家对DNA复制 方式假设的验证，D正确。故选D。 2.C解析：该过程表示的是DNA复制，需要ATP、解旋酶和DNA聚合 酶等，不需要RNA聚合酶，A错误；DNA的复制方式为半保留复制 新合成的DNA中有一条链来自模板，但新合成的子链中不包含母链 片段，B错误；DNA复制是以亲代DNA双链为模板，按照碱基互补配 对原则生成新子链，再分别和母链形成子代DNA的过程，由于a和d 链碱基互补，因此正常情况下合成的b、c链的碱基序列也应互补， C正确；DNA复制过程是边解旋边复制，即此过程在双链解旋结束前 就开始子链的合成，D错误。故选C。 3.B解析：按照碱基互补配对原则可知，因该DNA分子有腺嘌呤(A) 400个，则T=A=400,G=C=(2000×2-400×2)÷2=1600个，则A: T:G:C=1:1:4:4,A错误；第三次复制需要消耗的鸟嘌呤脱氧 核苷酸数为2(3-1)×1600=6400，第三次复制需要消耗的胸腺嘧啶脱 氧核苷酸数为23-1)×400=1600，故第三次复制需要消耗的鸟嘌呤 脱氧核苷酸和胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数量比为4：1，B正确；亲代 DNA的两条链均被2P标记，培养液不含32P,由于DNA复制为半保 留复制，因此经过三次复制后，两条链都被2P标记的DNA分子有 0个，C错误：科学家用同位素标记技术和密度梯度离心法证明了 DNA的复制特点，D错误。故选B。 4.C解析：有些病毒的遗传物质是RNA,对于这类病毒而言，基因就 是具有遗传效应的RNA片段，故基因通常是指具有遗传效应的DNA 片段，位于性染色体上的基因不一定成对存在，A错误；对于真核生 物而言，DNA主要位于染色体上，有些位于线粒体、叶绿体中，故除 染色体外，线粒体、叶绿体也是基因的载体，B错误：不同DNA分子 中碱基排列顺序不同，故DNA中碱基特定的排列顺序体现了 DNA分子具有特异性，C正确；未复制时一条染色体上有一个 DNA分子，复制后一条染色体上有两个DNA分子，一个DNA分子中 有多个基因，D错误。故选C。 国名师点睛 1.DNA上分布着许多个基因，基因通常是有遗传效应的DNA片 段。染色体的主要成分是DNA和蛋白质，染色体是DNA的主要 载体。有些病毒的遗传物质是RNA,如人类免疫缺陷病毒（艾滋 病病毒)、流感病毒等。对这类病毒而言，基因就是有遗传效应的 RNA片段。 2.DNA分子的稳定性，主要表现在DNA分子具有独特的双螺旋 结构；DNA分子的多样性主要表现为构成DNA分子的四种脱氧 核苷酸的数量和排列顺序；DNA分子的特异性主要表现为每个 DNA分子都有特定的碱基序列。 5.D解析：DNA分子中碱基对的排列顺序千变万化，因而构成了 DNA分子的多样性，进而其中的基因也具有多样性，A正确：碱基对 特定的排列顺序，决定了每一个DNA分子基因的特异性，B正确；由 于DNA分子中碱基对可能的存在方式有4种，因此，一个含2000个 碱基的DNA分子，其碱基对可能的排列方式就有41oo0种，C正确： B-珠蛋白基因碱基对的排列顺序是β-珠蛋白所特有的，因此，人体 内控制B-珠蛋白的基因尽管由1700个碱基对组成，但其碱基对的 排列方式只有一种，D错误。故选D。 黑题应用提优 1.C解析：由于基因的选择性表达，染色体上的所有基因并不会同时 表达，A错误：题图为果蝇X染色体上的一些基因的示意图，由于雄 性果蝇的性染色体组成为XY,故短硬毛性状也会出现在雄性果蝇 中，B错误：题图显示果蝇多种基因在一条染色体上，说明基因在染 色体上呈线性排列，C正确：控制白眼和朱红眼的基因位于同一条染 色体的不同位置上，二者不是等位基因，不遵循分离定律，D错误。 故选C。 2.A解析：该精原细胞进行的连续2次分裂可以是2次有丝分裂，获 得了4个精原细胞，也可以是一次减数分裂，获得4个精细胞，A正 确。若进行的是有丝分裂，带有32P放射性标记的细胞是2或3或 4个：若进行的是减数分裂，所得子细胞一定都带有32P放射性标记 B错误。若进行2次有丝分裂，DNA复制两次，带有2P放射性的 DNA占1/2；若进行的是减数分裂，DNA复制一次，所有的DNA均带 有2P放射性，C错误。若进行2次有丝分裂，DNA复制两次，带有 32P放射性的DNA单链占所有DNA单链的1/4；若进行的是减数分 黑白题15