考点十：DNA是主要的遗传物质——（2020—2023）四年高考生物学真题专项汇编【新高考版】（有解析）

考点十：DNA是主要的遗传物质
——（2020—2023）四年高考生物学真题专项汇编【新高考版】
1.关于遗传物质DNA的经典实验,叙述错误的是( )
A.摩尔根依据果蝇杂交实验结果首次推理出基因位于染色体上
B.孟德尔描述的“遗传因子”与格里菲思提出的“转化因子”化学本质相同
C.肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验均采用了能区分DNA和蛋白质的技术
D.双螺旋模型的碱基互补配对原则解释了DNA分子具有稳定的直径
2．[2023年山东高考真题]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( )
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
3．[2022年海南高考真题]某团队从下表①～④实验组中选择两组，模拟T2噬菌体侵染大肠杆菌实验，验证DNA是遗传物质。结果显示：第一组实验检测到放射性物质主要分布在沉淀物中，第二组实验检测到放射性物质主要分布在上清液中。该团队选择的第一、二组实验分别是( )
T2噬菌体 大肠杆菌
① 未标记 15N标记
② 32P标记 35S标记
③ 3H标记 未标记
④ 35S标记 未标记
A.①和④ B.②和③ C.②和④ D.④和③
4．[2022年重庆高考真题]下列发现中，以DNA双螺旋结构模型为理论基础的是( )
A.遗传因子控制性状 B.基因在染色体上
C.DNA是遗传物质 D.DNA半保留复制
5．[2021年辽宁高考真题]下列有关细胞内的DNA及其复制过程的叙述，正确的是( )
A.子链延伸时游离的脱氧核苷酸添加到3′端
B.子链的合成过程不需要引物参与
C.DNA每条链的5′端是羟基末端
D.DNA聚合酶的作用是打开DNA双链
6．[2021年海南高考真题]已知5-溴尿嘧啶（BU）可与碱基A或G配对。大肠杆菌DNA上某个碱基位点已由A-T转变为A-BU，要使该位点由A-BU转变为G-C，则该位点所在的DNA至少需要复制的次数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
7．[2022年浙江高考真题]某同学欲制作DNA双螺旋结构模型，已准备了足够的相关材料，下列叙述正确的是( )
A.在制作脱氧核苷酸时，需在磷酸上连接脱氧核糖和碱基
B.制作模型时，鸟嘌呤与胞嘧啶之间用2个氢键连接物相连
C.制成的模型中，腺嘌呤与胞嘧啶之和等于鸟嘌呤和胸腺嘧啶之和
D.制成的模型中，磷酸和脱氧核糖交替连接位于主链的内侧
8．[2020年浙江高考真题]下列关于“肺炎双（链）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
9．[2021年北京高考真题]酵母菌的DNA中碱基A约占32%，关于酵母菌核酸的叙述错误的是( )
A.DNA复制后A约占32% B.DNA中C约占18%
C.DNA中（A+G）/（T+C）=1 D.RNA中U约占32%
10．[2022年海南高考真题]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( )
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
11．[2022年浙江高考真题]下列关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是( )
A.需用同时含有32P和35S的噬菌体侵染大肠杆菌
B.搅拌是为了使大肠杆菌内的噬菌体释放出来
C.离心是为了沉淀培养液中的大肠杆菌
D.该实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA
12．[2021年浙江高考真题]含有100个碱基对的一个DNA分子片段，其中一条链的A+T占40%，它的互补链中G与T分别占22%和18%，如果连续复制2次，则需游离的胞嘧啶脱氧核糖核苷酸数量为( )
A.240个 B.180个 C.114个 D.90个
13．[2020年浙江高考真题]某研究小组用放射性同位素32P、35S分别标记T2噬菌体，然后将大肠杆菌和被标记的噬菌体置于培养液中培养，如图所示。一段时间后，分别进行搅拌、离心，并检测沉淀物和悬浮液中的放射性。下列分析错误的是( )
A.甲组的悬浮液含极少量32P标记的噬菌体DNA，但不产生含32P的子代噬菌体
B.甲组被感染的细菌内含有32P标记的噬菌体DNA，也可产生不含32P的子代噬菌体
C.乙组的悬浮液含极少量35S标记的噬菌体蛋白质，也可产生含35S的子代噬菌体
D.乙组被感染的细菌内不含35S标记的噬菌体蛋白质，也不产生含35S的子代噬菌体
14．[2020年北京高考真题]大肠杆菌拟核DNA是环状DNA分子。将无放射性标记的大肠杆菌，置于含3H标记的dTTP的培养液中培养，使新合成的DNA链中的脱氧胸苷均被3H标记。在第二次复制未完成时将DNA复制阻断，结果如图所示。
下列对此实验的理解错误的是( )
A.DNA复制过程中，双链会局部解旋
B.Ⅰ所示的DNA链被3H标记
C.双链DNA复制仅以一条链作为模板
D.DNA复制方式是半保留复制
15．[2022年湖南高考真题]T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，下列哪一项不会发生( )
A.新的噬菌体DNA合成
B.新的噬菌体蛋白质外壳合成
C.噬菌体在自身RNA聚合酶作用下转录出RNA
D.合成的噬菌体RNA与大肠杆菌的核糖体结合
16．[2022年浙江高考真题]S型肺炎双球菌的某种“转化因子”可使R型菌转化为S型菌。研究“转化因子”化学本质的部分实验流程如图所示。
下列叙述正确的是( )
A.步骤①中，酶处理时间不宜过长，以免底物完全水解
B.步骤②中，甲或乙的加入量不影响实验结果
C.步骤④中，固体培养基比液体培养基更有利于细菌转化
D.步骤⑤中，通过涂布分离后观察菌落或鉴定细胞形态得到实验结果
17．[2020年北京高考真题]在噬菌体侵染白喉棒状杆菌并增殖的过程中，需要借助细胞器完成的步骤是( )
A.噬菌体特异性吸附在细菌细胞上
B.噬菌体遗传物质整合到细菌DNA上
C.噬菌体DNA在细菌细胞中转录
D.噬菌体的蛋白质在细菌细胞中合成
18．[2022年河北高考真题]人染色体DNA中存在串联重复序列，对这些序列进行体外扩增、电泳分离后可得到个体的DNA指纹图谱。该技术可用于亲子鉴定和法医学分析。下列叙述错误的是( )
A.DNA分子的多样性、特异性及稳定性是DNA鉴定技术的基础
B.串联重复序列在父母与子女之间的遗传不遵循孟德尔遗传定律
C.指纹图谱显示的DNA片段属于人体基础代谢功能蛋白的编码序列
D.串联重复序列突变可能会造成亲子鉴定结论出现错误
参考答案
1．答案：A
解析：A、摩尔根通过假说—演绎法利用果蝇杂交遗传实验证明了基因位于染色体上，A错误；
B、孟德尔描述的“遗传因子”实质是基因，基因是有遗传效应的DNA片段，格里菲思提出的“转化因子”是DNA，两者化学本质相同，B正确；
C、肺炎双球菌体外转化实验利用酶解法去掉DNA或者DNA蛋白质，噬菌体浸染细菌实验利用同位素标记法区分DNA和蛋白质，两者均采用了能区分DNA和蛋白质的技术，C正确；
D、DNA两条链上的碱基由氢键连接形成碱基对，且遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则，使DNA分子具有稳定的直径，D正确。
故选A。
2．答案：D
解析：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；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、T之和与②中A、T之和可能相等，B正确；①和②两条链中碱基是互补的，丙为复制结束时的图像，新合成的单链①与②等长，图丙时①中A、T之和与②中A、T之和一定相等，C正确；①和②两条单链由一个双链DNA分子复制而来，其中一条母链合成子链时①的5′端指向解旋方向，那么另一条母链合成子链时②延伸方向为5′端至3′端，其模板链5′端指向解旋方向，D错误。
3．答案：C
解析：T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中，短时间保温后，用搅拌器搅拌、离心，上清液含有T2噬菌体颗粒，沉淀物为被T2噬菌体感染的大肠杆菌。分析可知，①组中检测不到放射性；②组的沉淀物放射性很高，上清液放射性较低；③组的上清液和沉淀物中均有较强的放射性；④组的上清液放射性很高，沉淀物的放射性很低。故选C。
4．答案：D
解析：A、孟德尔提出了生物的性状是由遗传因子控制的，总结出了分离定律，A错误；
B、萨顿根据基因与染色体的平行关系，运用类比推理法得出基因位于染色体上的推论，B错误；
C、赫尔希和蔡斯实验证明了DNA是噬菌体的遗传物质，后来科学家又通过实验提出了DNA是绝大多数生物的遗传物质，C错误；
D、沃森和克里克成功构建的DNA双螺旋结构模型，并进一步提出了DNA半保留复制的假说，D正确；
故选：D。
5．答案：A
解析：子链延伸时5'→3'合成，故游离的脱氧核苷酸添加到3端；子链的合成过程需要引物参与；DNA每条链的5端是磷酸基团末端，3端是羟基末端；解旋酶的作用是打开DNA双链；故选A。
6．答案：B
解析：根据题意可知：5-BU可以与A配对，又可以和G配对，由于大肠杆菌DNA上某个碱基位点已由AT转变为ABU，所以复制一次会得到G5-BU，复制第二次时会得到有G-C，所以至少需要经过2次复制后，才能实现该位点由A-BU转变为GC,B正确。
7．答案：C
解析：本题考查DNA分子结构的有关知识。脱氧核糖上连接磷酸和碱基，碱基不与磷酸相连，A项错误；鸟嘌呤与胞嘧啶之间靠3个氢键连接，B项错误；在双链DNA分子中，腺嘌呤和胸腺嘧啶数量相等，胞嘧啶和鸟嘌呤数量相等，因此腺嘌呤与胞嘧啶之和等于鸟嘌呤和胸腺嘧啶之和，C项正确；磷酸和脱氧核糖交替连接位于主链的外侧，作为主链的基本骨架，D项错误。
8．答案：D
解析： R型菌转化为S型菌属于基因重组，是可遗传变异，能够稳定遗传，A项错误。能使R型菌转化为S型菌的转化因子是S型菌的DNA而不是荚膜物质，B项错误。转化因子是DNA而不是蛋白质，所以蛋白质不会使R型菌转化为S型菌，C项错误。S型菌提取物中的DNA经过DNA酶处理后会被降解，从而不能使R型菌转化为S型菌，D项正确。
9．答案：D
解析：A、DNA分子为半保留复制，复制时遵循A-T、G-C的配对原则，则DNA复制后的A约占32%，A正确；B、酵母菌的DNA中碱基A约占32%，则A=T=32%，G=C=（1-2×32%）2-18%，B正确；C、DNA遵循碱基互补配对原则，A=T、G-C，则（A+G）/（T+C）=1，C正确；D、由于RNA为单链结构，且RNA是以DNA的一条单链为模板进行转录而来，故RNA中U不一定占32%，D错误，故选D。
10．答案：D
解析：第一代细菌DNA离心后，试管中出现1条中带，说明DNA复制方式一定不是全保留复制，可能为半保留复制或分散复制，A错误；若DNA复制方式为全保留复制，则第二代细菌DNA离心后，试管中会出现1条重带和1条轻带，与题图信息不符，B错误；若DNA复制方式为分散复制，则第一代和第二代细菌DNA离心后，试管中只出现1条中带，与题图信息不符，C错误；若DNA复制方式为半保留复制，继续培养至第三代，得到的8个子代DNA分子离心后，试管中会出现1条中带和1条轻带，D正确。
11．答案：C
解析：本题考查噬菌体侵染细菌实验。若同时用32P和35S的噬菌体侵染大肠杆菌，则无论是上清液还是沉淀物中都有放射性，故应分别用含有32P或35S的噬菌体侵染大肠杆菌，A项错误；搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌表面的噬菌体蛋白质外壳脱落，B项错误；大肠杆菌比噬菌体重，利用离心的方法可以将噬菌体和大肠杆菌分开，噬菌体在上清液中，大肠杆菌在沉淀物中，C项正确；该实验证明了噬菌体的遗传物质是DNA，D项错误。
12．答案：B
解析：本题考查碱基互补配对原则的相关知识。在DNA分子中，由于碱基互补配对原则，A=T、C=G，根据题干信息可知，此链的A占18%，T占22%，C占22%，G占38%。其互补链的A占22%，C占38%。若连续复制2次，生成4条新的DNA双链，产生了6条新的单链，则需游离的胞嘧啶脱氧核糖核苷酸数量为3×100×22%+3×100×38%=180。综上所述，B项正确。
13．答案：C
解析：甲组离心后，放射性主要在沉淀物中，由于部分噬菌体未来得及侵染大肠杆菌，所以上清液中含有少量放射性，由于甲组的上清液中不存在大肠杆菌，所以噬菌体无法繁殖产生含32P标记的子代噬菌体，A正确。甲组用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，由于P存在于DNA中，在侵染过程中，DNA进入大肠杆菌体内，因此甲组被感染的细菌内含有32P标记的噬菌体DNA；由于噬菌体繁殖所需原料来自未被标记的大肠杆菌，所以可产生含32P的子代噬菌体和不含32P的子代噬菌体，B正确。由于噬菌体的蛋白质外壳不会进入大肠杆菌体内，所以乙组的上清液含较多35S标记的噬菌体蛋白质，不会产生含35S的子代噬菌体，C错误。由于噬菌体的蛋白质外壳不会进入大肠杆菌体内，所以乙组被感染的细菌内不含35S标记的噬菌体蛋白质，也不产生含35S的子代噬菌体，D正确。
14．答案：C
解析：分析第二次复制的图形可知，DNA复制过程中双链会局部解旋，A正确；图中Ⅰ所示的DNA链是在含3H标识的dTTP的培养液中合成的，故Ⅰ所示的DNA链被3H标记，B正确；分析第二次复制的图形，可以看出DNA复制时两条链都可作为模板，C错误；从第一次复制及第二次复制的图形分析可知，DNA复制的方式为半保留复制，D正确。
15．答案：C
解析：本题考查噬菌体侵染细菌实验。T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，新的噬菌体DNA和蛋白质都是在大肠杆菌中合成的，A、B项正确；噬菌体是病毒，没有细胞结构，其基因转录所需的RNA聚合酶必须由宿主提供，C项错误；以噬菌体DNA为模板转录的RNA能与大肠杆菌的核糖体结合，翻译出组成T2噬菌体的蛋白质分子，D项正确。
16．答案：D
解析：本题考查肺炎双球菌转化实验的有关知识。步骤①中，酶处理时间要足够长，以使底物完全水解，A项错误；步骤②中，甲或乙的加入量属于无关变量，应相同，否则会影响实验结果，B项错误；液体培养基比固体培养基更有利于营养物质和细菌充分接触，加快物质交换的速度，有利于细菌转化，C项错误；S型细菌有荚膜，菌落光滑，R型细菌无荚膜，菌落粗糙，通过涂布分离后观察菌落或鉴定细胞形态，判断是否出现S型细菌，D项正确。
17．答案：D
解析：噬菌体特异性吸附在细菌细胞上不需要借助细胞器完成，A错误；噬菌体将其遗传物质注入到细菌细胞内，并整合到细菌的DNA上，不需要借助细胞器完成，B错误；噬菌体的DNA在细菌细胞中转录，不需要借助细胞器完成，C错误；噬菌体蛋白质的合成需要借助细菌的核糖体，D正确。
18．答案：BC
解析：串联重复序列存在于染色体DNA中，其在父母与子女之间的遗传遵循孟德尔遗传定律，B错误；指纹图谱是对串联重复序列进行体外扩增、电泳分离后得到的，串联重复序列是广泛分布于真核生物核基因组中的简单重复非编码序列，C错误；串联重复序列突变后，指纹图谱可能会发生改变，可能会造成亲子鉴定结论出现错误，D正确。