考点11DNA是主要的遗传物质——五年（2020—2024年）高考生物学真题专项分类汇编(含答案)

这是一份考点11DNA是主要的遗传物质——五年（2020—2024年）高考生物学真题专项分类汇编(含答案)，共11页。试卷主要包含了单选题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．科学家发现染色体主要是由蛋白质和DNA组成。关于证明蛋白质和核酸哪一种是遗传物质的系列实验，下列叙述正确的是( )
A.肺炎链球菌体内转化实验中，加热致死的S型菌株的DNA分子在小鼠体内可使R型活菌的相对性状从无致病性转化为有致病性
B.肺炎链球菌体外转化实验中，利用自变量控制的“加法原理”，将“S型菌DNA+DNA酶”加入R型活菌的培养基中，结果证明DNA是转化因子
C.噬菌体侵染实验中，用放射性同位素分别标记了噬菌体的蛋白质外壳和DNA,发现其DNA进入宿主细胞后，利用自身原料和酶完成自我复制
D.烟草花叶病毒实验中，以病毒颗粒的RNA和蛋白质互为对照进行侵染，结果发现自变量RNA分子可使烟草出现花叶病斑性状
2．某病毒具有蛋白质外壳，其遗传物质的碱基含量如表所示，下列叙述正确的是( )
A.该病毒复制合成的互补链中G＋C含量为51.2％
B.病毒的遗传物质可能会引起宿主DNA变异
C.病毒增殖需要的蛋白质在自身核糖体合成
D.病毒基因的遗传符合分离定律
3．噬菌体ΦX174的遗传物质为单链环状DNA分子，部分序列如图。
下列有关叙述正确的是( )
A.D基因包含456个碱基，编码152个氨基酸
B.E基因中编码第2个和第3个氨基酸的碱基序列，其互补DNA序列是5′-GCGTAC-3′
C.噬菌体ΦX174的DNA复制需要DNA聚合酶和4种核糖核苷酸
D.E基因和D基因的编码区序列存在部分重叠，且重叠序列编码的氨基酸序列相同
4．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
5．大肠杆菌在含有³H-脱氧核苷培养液中培养，3H-脱氧核苷掺入到新合成的DNA链中，经特殊方法显色，可观察到双链都掺入3H-脱氧核苷的DNA区段显深色，仅单链掺入的显浅色，未掺入的不显色。掺入培养中，大肠杆菌拟核DNA第2次复制时，局部示意图如图。DNA双链区段①、②、③对应的显色情况可能是( )
A.深色、浅色、浅色B.浅色、深色、浅色
C.浅色、浅色、深色D.深色、浅色、深色
6．DNA双螺旋结构模型的提出是二十世纪自然科学的伟大成就之一。下列研究成果中，为该模型构建提供主要依据的是( )
①赫尔希和蔡斯证明DNA是遗传物质的实验
②富兰克林等提供的DNA分子X射线衍射图谱
③查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等
④沃森和克里克提出的DNA半保留复制机制
A.①②B.②③C.③④D.①④
7．抗虫和耐除草剂玉米双抗12-5是我国自主研发的转基因品种。为给监管转基因生物安全提供依据，采用PCR方法进行目的基因监测，反应程序如图所示。下列叙述正确的是( )
A.预变性过程可促进模板DNA边解旋边复制
B.后延伸过程可使目的基因的扩增更加充分
C.延伸过程无需引物参与即可完成半保留复制
D.转基因品种经检测含有目的基因后即可上市
8．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( )
A.①和④B.②和③C.②和④D.④和③
9．下列关于双链DNA分子结构的叙述，正确的是( )
A.磷酸与脱氧核糖交替连接构成了DNA的基本骨架
B.双链DNA中T占比越高，DNA热变性温度越高
C.两条链之间的氢键形成由DNA聚合酶催化
D.若一条链的G+C占47%，则另一条链的A+T也占47%
10．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
11．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
12．紫外线引发的DNA损伤，可通过“核苷酸切除修复（NER）”方式修复，机制如图所示。着色性干皮症（XP）患者的NER酶系统存在缺陷，受阳光照射后，皮肤出现发炎等症状。患者幼年发病，20岁后开始发展成皮肤癌。下列叙述错误的是( )
A.修复过程需要限制酶和DNA聚合酶
B.填补缺口时，新链合成以5'到3'的方向进行
C.DNA有害损伤发生后，在细胞增殖后进行修复，对细胞最有利
D.随年龄增长，XP患者几乎都会发生皮肤癌的原因，可用突变累积解释
13．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
14．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
15．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
16．下列关于遗传信息的叙述，错误的是( )
A.亲代遗传信息的改变都能遗传给子代
B.流向DNA的遗传信息来自DNA或RNA
C.遗传信息的传递过程遵循碱基互补配对原则
D.DNA指纹技术运用了个体遗传信息的特异性
17．下列关于DNA复制和转录的叙述，正确的是( )
A.DNA复制时，脱氧核苷酸通过氢键连接成子链
B.复制时，解旋酶使DNA双链由5′端向3′端解旋
C.复制和转录时，在能量的驱动下解旋酶将DNA双链解开
D.DNA复制合成的子链和转录合成的RNA延伸方向均为由5′端向3′端
18．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
参考答案
1．答案：D
解析：A、格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验未单独研究每种物质的作用，在艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中，加热致死的S型菌株的DNA分子在小鼠体内可使R型活菌的相对性状从无致病性转化为有致病性，A错误；B、在肺炎链球菌的体外转化实验中，利用自变量控制中的“减法原理”设置对照实验，通过观察只有某种物质存在或只有某种物质不存在时，R型菌的转化情况，最终证明了DNA是遗传物质，例如“S型菌DNA+DNA酶”组除去了DNA，B错误；C、噬菌体为DNA病毒，其DNA进入宿主细胞后，利用宿主细胞的原料和酶完成自我复制，C错误；D、烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，以病毒颗粒的RNA和蛋白质互为对照进行侵染，结果发现RNA分子可使烟草出现花叶病斑性状，而蛋白质不能使烟草出现花叶病斑性状，D正确。故选D。
2．答案：B
解析：病毒的增殖、核酸的结构该病毒的遗传物质的碱基中无T有U，说明该病毒的遗传物质是RNA，由题表可知，A与U的含量不相等，C与G的含量不相等，说明该病毒的遗传物质为单链RNA，以该单链RNA为模板合成的互补链中G+C的含量为28.0%+20.8%=48.8%，A错误；某些病毒的遗传物质能影响宿主细胞的DNA，从而引起基因突变，因此，该病毒的遗传物质可能会引起宿主DNA变异，B正确；病毒无细胞结构，病毒增殖需要的蛋白质由宿主细胞的核糖体合成，C错误；分离定律的适用条件是进行有性生殖的真核生物的细胞核遗传，病毒基因的遗传不符合分离定律D错误。
3．答案：B
解析：分析题图可知，D基因包含的碱基数为152×3+3=459（个），A错误;据题图可知，E基因中编码第2个和第3个氨基酸的碱基序列为5'-GTACGC-3'，根据碱基互补配对原则可知，其互补DNA序列是5'-GCGTAC-3'，B正确;DNA复制时所需的原料是4种脱氧核糖核苷酸，C错误；分析题图可知，D基因和E基因重叠序列编码的氨基酸序列不相同，D错误。
4．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。
5．答案：B
解析：DNA的复制方式为半保留复制。由题意可知，大肠杆菌拟核DNA第1次复制后产生的子代DNA的两条链一条被3H标记，另一条未被标记；大肠杆菌拟核DNA第2次复制时，以两条链中一条被3H标记、一条未被标记的DNA单链为模板进行复制。结合题干显色情况可知，DNA双链区段①为浅色DNA双链区段②中两条链均含有3H，为深色：DNA双链区段③中一条链含有3H，一条链不含3H，为浅色，B符合题意。
6．答案：B
解析：本题考查DNA双螺旋模型构建的科学史。赫尔希和蔡斯证明DNA是遗传物质的实验，只能说明DNA是遗传物质，没有体现DNA的结构，因此①不能为双螺旋模型构建提供依据；
DNA的X射线衍射图谱可以用来分析DNA分子的结构，因此②可以为双螺旋模型构建提供依据；
查哥夫发现的DNA中嘌呤数等于嘧啶数，为沃森和克里克得出碱基互补配对原则提供重要依据，因此③可以为双螺旋模型构建提供依据；
DNA半保留复制是在DNA双螺旋模型建立之后提出的，因此④不能为双螺旋模型构建提供依据。综上所述，B项正确。
7．答案：B
解析：A、预变性过程可促进模板DNA解旋，没有促进复制，A错误；B、后延伸过程可使目的基因的扩增更加充分，B正确；C、延伸过程仍需引物参与才能完成半保留复制，C错误；D、转基因品种经检测含有目的基因并能稳定表达，且有生物活性后才能上市，D错误。
故选：B。
8．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。
9．答案：A
解析：A、DNA的外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的基本骨架，内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对，A正确；B、双链DNA中GC碱基对占比越高，DNA热变性温度越高，B错误；CDNA聚合酶催化形成的是磷酸二酯键，C错误；D、互补的碱基在单链上所占的比例相等，若一条链的G+C占47%，则另一条链的G+C也占47%，A+T占1-47%=53%，D错误。故选A。
10．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。
11．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。
12．答案：C
解析：修复过程中，限制酶识别特定的双链DNA序列并使DNA在特定位置断裂，DNA聚合酶以DNA链为模板合成新链，A正确；填补缺口时，新链合成与DNA复制相似，以5'到3'的方向进行，B正确；如果DNA有害损伤发生后，在细胞增殖后进行修复，可能有更多的细胞含有损伤的DNA，C错误；XP患者的核苷酸切除修复系统存在缺陷，不能修复紫外线引发的DNA损伤，随年龄增长，XP患者细胞积累的损伤DNA增多，进而发生皮肤癌，这可用突变累积解释，D正确。
13．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。
14．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。
15．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。
16．答案：A
解析：亲代遗传信息的改变不一定都能遗传给后代，如亲代发生基因突变若发生在体细胞，则突变一般不能遗传给子代；流向DNA的遗传信息可来自DNA（DNA分子的复制），也可来自RNA（逆转录过程）；遗传信息的传递过程遵循碱基互补配对原则，如DNA分子复制过程中会发生A-T、G-C的配对关系，该配对关系保证了亲子代之间遗传信息的稳定性，C正确； D、由于DNA分子具有特异性，故可用于DNA指纹鉴定；故选A。
17．答案：D
解析：DNA复制和转录DNA复制时，脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接成子链，A错误；复制开始时，在细胞提供的能量的驱动下，解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开，这个过程叫作解旋，由于DNA双链反向平行，故B错误；在转录过程中，不需要解旋酶参与，C错误；DNA复制合成的子链和转录合成的RNA延伸方向均为由5'端向3'端，D正确。
18．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。
碱基种类
A
C
G
T
U
含量（％）
31.2
20.8
28.0
0
20.0
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