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2021年高考生物真题及解析
（全国乙卷）
一、选择题：本题共6小题，每小题6分，共36分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．果蝇体细胞含有8条染色体。下列关于果蝇体细胞有丝分裂的叙述，错误的是（　　）
A．在间期，DNA进行半保留复制，形成16个DNA分子
B．在前期，每条染色体由2条染色单体组成，含2个DNA分子
C．在中期，8条染色体的着丝点排列在赤道板上，易于观察染色体
D．在后期，成对的同源染色体分开，细胞中有16条染色体
2．选择合适的试剂有助于达到实验目的。下列关于生物学实验所用试剂的叙述，错误的是（　　）
A．鉴别细胞的死活时，台盼蓝能将代谢旺盛的动物细胞染成蓝色
B．观察根尖细胞有丝分裂中期的染色体，可用龙胆紫溶液使其着色
C．观察RNA在细胞中分布的实验中，盐酸处理可改变细胞膜的通透性
D．观察植物细胞吸水和失水时，可用蔗糖溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表皮
3．植物在生长发育过程中，需要不断从环境中吸收水。下列有关植物体内水的叙述，错误的是（　　）
A．根系吸收的水有利于植物保持固有姿态
B．结合水是植物细胞结构的重要组成成分
C．细胞的有氧呼吸过程不消耗水但能产生水
D．自由水和结合水比值的改变会影响细胞的代谢活动
4．在神经调节过程中，兴奋会在神经纤维上传导和神经元之间传递。下列有关叙述错误的是（　　）
A．兴奋从神经元的细胞体传导至突触前膜，会引起Na+外流
B．突触前神经元兴奋可引起突触前膜释放乙酰胆碱
C．乙酰胆碱是一种神经递质，在突触间隙中经扩散到达突触后膜
D．乙酰胆碱与突触后膜受体结合，引起突触后膜电位变化
5．在格里菲思所做的肺炎双球菌转化实验中，无毒性的R型活细菌与被加热杀死的S型细菌混合后注射到小鼠体内，从小鼠体内分离出了有毒性的S型活细菌。某同学根据上述实验，结合现有生物学知识所做的下列推测中，不合理的是（　　）
A．与R型菌相比，S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关
B．S型菌的DNA能够进入R型菌细胞指导蛋白质的合成
C．加热杀死S型菌使其蛋白质功能丧失而DNA功能可能不受影响
D．将S型菌的DNA经DNA酶处理后与R型菌混合，可以得到S型菌
6．某种二倍体植物的n个不同性状由n对独立遗传的基因控制（杂合子表现显性性状）。已知植株A的n对基因均杂合。理论上，下列说法错误的是（　　）
A．植株A的测交子代会出现2n种不同表现型的个体
B．n越大，植株A测交子代中不同表现型个体数目彼此之间的差异越大
C．植株A测交子代中n对基因均杂合的个体数和纯合子的个体数相等
D．n≥2时，植株A的测交子代中杂合子的个体数多于纯合子的个体数
二、非选择题：共54分。第7~10题为必考题，每个试题考生都必须作答。第11~12题为选考题，考生根据要求作答。
(一)必考题:共39分。
7．（11分）生活在干旱地区的一些植物（如植物甲）具有特殊的CO2固定方式。这类植物晚上气孔打开吸收CO2，吸收的CO2通过生成苹果酸储存在液泡中；白天气孔关闭，液泡中储存的苹果酸脱羧释放的CO2可用于光合作用。回答下列问题：
（1）白天叶肉细胞产生ATP的场所有　 　。光合作用所需的CO2来源于苹果酸脱羧和　 　释放的CO2。
（2）气孔白天关闭、晚上打开是这类植物适应干旱环境的一种方式，这种方式既能防止　 　，又能保证　 　正常进行。
（3）若以pH作为检测指标，请设计实验来验证植物甲在干旱环境中存在这种特殊的CO2固定方式。（简要写出实验思路和预期结果）
8．（9分）在自然界中，竞争是一个非常普遍的现象。回答下列问题：
（1）竞争排斥原理是指在一个稳定的环境中，两个或两个以上受资源限制的，但具有相同资源利用方式的物种不能长期共存在一起。为了验证竞争排斥原理，某同学选用双小核草履虫和大草履虫为材料进行实验，选择动物所遵循的原则是　 　。该实验中需要将两种草履虫放在资源　 　（填“有限的”或“无限的”）环境中混合培养。当实验出现　 　的结果时即可证实竞争排斥原理。
（2）研究发现，以同一棵树上的种子为食物的两种雀科鸟原来存在竞争关系，经进化后通过分别取食大小不同的种子而能长期共存。若仅从取食的角度分析，两种鸟除了因取食的种子大小不同而共存，还可因取食的　 　（答出1点即可）不同而共存。
（3）根据上述实验和研究，关于生物种间竞争的结果可得出的结论是　 　。
9．（9分）哺乳动物细胞之间的信息交流是其生命活动所必需的。请参照表中内容，围绕细胞间的信息交流完成下表，以体现激素和靶器官（或靶细胞）响应之间的对应关系。
内分泌腺或内分泌细胞 激素 激素运输 靶器官或靶细胞 靶器官或靶细胞的响应
肾上腺 肾上腺素 （3）通过　 　运输 （4）　 　 心率加快
胰岛B细胞 （1）　 　 肝细胞 促进肝糖原的合成
垂体 （2 ）　 　 甲状腺 （5）　 　
10．（10分）果蝇的灰体对黄体是显性性状，由X染色体上的1对等位基因（用A/a表示）控制：长翅对残翅是显性性状，由常染色体上的1对等位基因（用B/b表示）控制。回答下列问题：
（1）请用灰体纯合子雌果蝇和黄体雄果蝇为实验材料，设计杂交实验以获得黄体雌果蝇。（要求：用遗传图解表示杂交过程。）
（2）若用黄体残翅雌果蝇与灰体长翅雄果蝇（XAYBB）作为亲本杂交得到F1，F1相互交配得F2，则F2中灰体长翅：灰体残翅：黄体长翅：黄体残翅＝　 　，F2中灰体长翅雌蝇出现的概率为　 　。
(二)选考题：共15分。请考生从给出的2道生物题中任选一题作答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目题号后的方框涂黑。
注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致，井且在解答过程中写清每问的小题号，在答题卡指定位置答题。如果多做则按所做的第一题计分。
[生物——选修1：生物技术实践]（15分）
11．（15分）工业上所说的发酵是指微生物在有氧或无氧条件下通过分解与合成代谢将某些原料物质转化为特定产品的过程。利用微生物发酵制作酱油在我国具有悠久的历史。某企业通过发酵制作酱油的流程示意图如图。
回答下列问题：
（1）米曲霉发酵过程中，加入大豆、小麦和麦麸可以为米曲霉的生长提供营养物质，大豆中的　 　可为米曲霉的生长提供氮源，小麦中的淀粉可为米曲霉的生长提供　 　。
（2）米曲霉发酵过程的主要目的是使米曲霉充分生长繁殖，大量分泌制作酱油过程所需的酶类，这些酶中的　 　、　 　能分别将发酵池中的蛋白质和脂肪分解成易于吸收、风味独特的成分，如将蛋白质分解为小分子的肽和　 　。米曲霉发酵过程需要提供营养物质、通入空气并搅拌，由此可以判断米曲霉属于　 　（填“自养厌氧”“异养厌氧”或“异养好氧”）微生物。
（3）在发酵池发酵阶段添加的乳酸菌属于　 　（填“真核生物”或“原核生物”）；添加的酵母菌在无氧条件下分解葡萄糖的产物是　 　。在该阶段抑制杂菌污染和繁殖是保证酱油质量的重要因素，据图分析该阶段中可以抑制杂菌生长的物质是　 　（答出1点即可）。
[生物——选修3：现代生物科技专题](15分)
12．用DNA重组技术可以赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人类需要的生物产品。在此过程中需要使用多种工具酶，其中4种限制性核酸内切酶的切割位点如图所示。
回答下列问题：
（1）常用的DNA链接酶有E.coli DNA连接酶和T4DNA连接酶。如图中　 　酶切割后的DNA片段可以用E.coli DNA连接酶连接。如图中　 　酶切割后的DNA片段可以用T4DNA连接酶连接。
（2）DNA连接酶催化目的基因片段与质粒载体片段之间形成的化学键是　 　。
（3）DNA重组技术中所用的质粒载体具有一些特征，如质粒DNA分子上有复制原点，可以保证质粒在受体细胞中能　 　；质粒DNA分子上有　 　便于外源DNA插入；质粒DNA分子上有标记基因（如某种抗生素抗性基因）。利用抗生素可筛选出含质粒载体的宿主细胞，方法是　 　。
（4）表达载体含有启动子，启动子是指　 　。
参考答案
一、选择题
1.D 【解析】果蝇体细胞进行有丝分裂时，在间期进行的半保留复制，导致数量加倍，复制前8条染色体共含有8个分子，复制后共有16个分子，A正确；在有丝分裂前期，每条染色体由2条染色单体组成，含有2个分子，B正确；在有丝分裂中期，8条染色体的着丝点排列在赤道板上，此时染色体高度螺旋化，形态更稳定，数目更清晰，易于观察，C正确；在有丝分裂后期，着丝点分裂，姐妹染色单体分开，1条染色体变成2条子染色体，染色体数目加倍，由纺锤丝牵引着分别向细胞的两极移动，D错误。
2.A 【解析】鉴别死细胞和活细胞常用台盼蓝染色，死的动物细胞的细胞膜失去选择透过性，细胞会被染成蓝色，而活的动物细胞不着色，A错误；染色体容易被龙胆紫等碱性染料染成深色，故观察根尖细胞有丝分裂中期的染色体，可用龙胆紫溶液使其着色，B正确；观察在细胞中分布的实验中，盐酸处理可改变细胞膜的通透性，促进染色剂进入细胞，C正确；蔗糖为二糖，不能穿过原生质层，紫色洋葱鱗片叶外表皮细胞有紫色大液泡，现象变化明显，故观察植物细胞吸水和失水时，可用蔗糖溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表皮，D正确。
3.C 【解析】根系吸收的水有利于维持细胞的形态，从而使植物保持固有姿态，A正确；结合水主要以氢键的形式与多糖、磷脂等物质相结合，是植物细胞结构的重要组成成分，B正确；细胞有氧呼吸第二阶段，丙酮酸和水反应生成二氧化碳、，并释放少量能量，第三阶段，[H]与氧气反应生成水，C错误；自由水和结合水比值高时，细胞代谢旺盛，抗逆性弱，比值低时，细胞代谢弱，抗逆性强，故自由水和结合水比值的改变会影响细胞的代谢活动，D正确。
4.A 【解析】兴奋从神经元的细胞体传至突触前膜的过程相当于在神经纤维上的传导，该过程中会引起内流，使未兴奋部位产生兴奋，A错误；若突触前神经元兴奋，当兴奋传导至突触小体时，可能会引起突触前膜释放乙酰胆碱，B正确；乙酰胆碱是一种神经递质，神经递质在突触间隙中经扩散到达突触后膜，C正确；乙酰胆碱与突触后膜上的特异性受体结合后，引起突触后膜处内流，从而产生电位变化，D正确。
5.D 【解析】型细菌的菌体有多糖类的荚膜，可以使人患肺炎或使小鼠患败血症，是有毒的，型细菌的菌体没有多糖类的荚膜，不能引起上述症状，是无毒的通过对比可以说明型细菌的毒性可能与荚膜多糖有关，A正确；型细菌转变为型细菌，是因为型细菌的片段整合到了型细菌的中并能指导蛋白质的合成，B正确；加热杀死的型细菌蛋白质变性失活，其在加热过程中双螺旋解开，氢键被打开，但缓慢冷却时，其结构可恢复，因此功能可能不受影响，C正确；型细菌的经酶处理后会被分解，与型细菌混合后不能使型细菌发生转化，故不能得到型细菌，D错误。
6.B 【解析】植株的对基因均杂合，产生的配子有种，测交子代会出现种基因型及表现型，A正确；越大，植株测交所得子代中，每种表现型所占的比例相同，均为，理论上不同表现型个体数目相等，B错误；植株测交，所得子代为对基因均杂合的个体的概率为，子代为纯合子的个体的概率为，二者概率相等，个体数相等，C正确；植株测交子代为纯合子的概率为，为杂合子的概率为，当时，杂合子的个体数多于纯合子的个体数，D正确。
二、非选择题
7.(1)细胞质基质、线粒体和叶绿体 呼吸作用
(2)白天水分大量散失 光合作用
(3)实验思路：将若干植物甲随机均分为两组，其中一组处于干旱环境中，一组处于正常（浇水）环境中，其他条件均相同且适宜；培养一段时间后，于同一晚上的同一时刻分别测出两组植物叶肉细胞液泡中的，后再于同一白天的同一时刻分别测出两组植物叶肉细胞液泡中的。
预期结果：晚上干旱环境中的植物甲的叶肉细胞液泡中的较正常环境中植物甲的叶肉細胞液泡中的低，而白天在干旱环境中的植物甲的叶肉细胞液泡中的较正常环境中植物甲的叶肉细胞液泡中的高。
【解析】(1)白天叶肉细胞能进行呼吸作用和光合作用，两过程均伴随的产生，故此时叶肉细胞内产生的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体。这些植物白天气孔关闭，不能与外界进行气体交换，光合作用所需的一部分来源于苹果酸的脱羧过程，另一部分来源于细胞呼吸。
(2)气孔白天关闭、晚上打开是这类植物适应干旱环境的一种方式，这种方式既能防止白天温度过高导致植物蒸腾作用过强，造成水分过多散失，又能保证植物光合作用的正常进行。
(3)本实验的目的为验证植物甲在干旱环境中存在这种特殊的固定方式，故自变量为植物甲所处的环境（干旱环境还是正常有水的环境）。由于该实验的检测指标为植物甲的叶肉细胞液泡中的，结合题意可知，这种特殊的固定方式中，晚上生成苹果酸并储存在植物甲的液泡内，而白天液泡内储存的苹果酸又会脱羧释放出，故可确定本实验思路为将若干植物甲随机均分为两组，其中一组处于干旱环境中，一组处于正常（浇水）环境中，其他条件相同且适宜；培养一段时间后，于同一晚上的同一时刻分别测出两组植物叶肉细胞液泡中的，后再于同一白天的同一时刻分别测出两组植物叶肉细胞液泡中的。预期结果
为晚上在干旱环境中的植物甲的叶肉细胞液泡中的较正常环境中植物甲的叶肉细胞液泡中的低，而白天在干旱环境中的植物甲的叶肉细胞液泡中的较正常环境中植物甲的叶肉细胞液泡中的高。
8.(1)属于不同物种且具有相同资源（如食物来源）利用方式 有限的 一种（双小核）草履虫占有优势，而另一种（大）草履虫数量减少甚至消失
(2)时间（或部位、高度）
(3)当两种或更多种生物具有相同资源利用方式时，在资源有限的情况下，两种或更多种生物相互排斥不能共存；而当两种或更多种生物取食习惯不同，且二者或更多种生物之间不存在直接的竞争对象时则可共存
【解析】(1)据题干竞争排斥原理的信息可知，实验选择动物的原则是属于不同物种且具有相同资源（如食物来源）利用方式。据题干“受资源限制”的信息可确定，该实验中需要将两种草履虫放在资源有限的环境中混合培养。据题干“不能长期共存在一起”的信息可确定，当实验出现一种（双小核）草履虫占有优势，而另一种（大）草履虫数量减少甚至消失的结果时，即可证实竞争排斥原理。
(2)据题意知，两种鸟以同一棵树上的种子为食，若仅从取食的角度分析，两种鸟除了因取食的种子大小不同而共存外，还可因取食的时间（或部位、高度）不同而共存。
(3)根据题述实验和研究，可得出关于生物种间竞争的结果的结论，见答案。
9.(1)胰岛素 (2)促甲状腺激素 (3)体液 (4)心肌细胞 (5)促进甲状腺的发育，促进甲状腺激素的合成与分泌
【解析】(1)胰岛细胞分泌胰岛素，胰岛素能促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用及转换，从而降低血糖浓度，若其作用的靶细胞为肝细胞，则可以促进肝糖原的合成。
(2)垂体能够分泌多种促激素以及生长激素，其中促甲状腺激素作用的靶器官为甲状腺，因此该激素为促甲状腺激素。
(3)激素由内分泌腺或内分泌细胞分泌到细胞外，通过体液运输，进而作用于靶器官或靶细胞。
(4)肾上腺能够分泌肾上腺素，根据其靶器官的响应为心率加快，可知其靶细胞为心肌细胞。
(5)促甲状腺激素能够促进甲状腺的发育，促进甲状腺激素的合成与分泌。
10.(1)将纯合灰体雌果蝇与黄体雄果蝇杂交获得，取灰体雌果蝇与亲本黄体雄果蝇杂交，便可获得黄体雌果蝇。遗传图解如下：
(2)
【解析】(1)根据题干信息，控制体色的基因位于染色体上，且灰体对黄体为显性，现有的材料为纯合灰体雌果蝇和黄体雄果蝇，若要获得黄体雌果蝇，可以将纯合灰体雌果蝇与黄体雄果蝇杂交，获得，取灰体雌果蝇与亲本的黄体雄果蝇杂交，便可获得黄体雌果蝇，遗传图解见答案。
(2)根据题干信息，黄体残翅雌果蝇与灰体长翅雄果蝇杂交，得到的基因型为和，相互交配，即，可得长翅：残翅，灰体：；黄体，因此中灰体长翅：灰体残翅：黄体长翅：黄体残翅，其中灰体长翅雌蝇出现的概率为。
(二)选考题
11.(1)蛋白质 碳源和能源
(2)蛋白酶 脂肪酶 氨基酸 异养好氧
(3)原核生物 酒精和 乳酸、酒精、食盐（答一点即可）
【解析】(1)微生物培养过程中一般需要碳源、氮源、无机盐和水。大豆中富含蛋白质，其组成元素为等，故大豆中的蛋白质可为米曲霉的生长提供氮源。小麦中的淀粉是植物的储能物质，其组成元素为，可以作为碳源和能源供米曲霉生长利用。
(2)分解蛋白质的酶叫蛋白酶，分解脂肪的酶叫脂肪酶。蛋白质初步水解的产物是多肽，彻底水解的产物是氨基酸。由题述“加入大豆、小麦和麦麸可以为米曲霉的生长提供营养物质”“通入空气并搅拌”可知，米曲霉需要外界提供有机物和氧气，因此米曲霉的代谢类型是异养好氧型。
(3)乳酸菌属于原核生物，无氧呼吸产生乳酸；酵母菌属于真核生物，无氧呼吸产生酒精和。由题图可知，发酵池中有米曲霉发酵阶段的产物，还有发酵池发酵阶段添加的食盐、乳酸菌无氧呼吸的产物—乳酸和酵母菌无氧呼吸的产物之一—酒精。其中食盐可以通过提高发酵液的渗透压来抑制杂菌生长；发酵过程中，随着乳酸菌无氧呼吸产生的乳酸含量的升高，发酵池内液体的降低，抑制杂菌生长；同时酵母菌无氧呼吸产生的酒精会破坏杂菌的细胞膜，也能抑制杂菌生长。
12.(1)和 、、、
(2)磷酸二酯键
(3)自我复制 一个至多个限制酶切割位点 用含某种抗生素的培养基培养宿主细胞，能够存活的即为含有质粒载体的宿主细胞
(4)一段有特殊结构的片段，位于基因的首端，是聚合酶识别和结合的部位
【解析】(1)连接酶只能将双链片段互补的黏性末端连接起来，故题图中限制酶和切割后的片段可以用连接酶连接。连接酶既可以“缝合”双链片段互补的黏性末端，又可以“缝合”双链片段的平末端，故题图中限制酶、、、切割后的片段均可用连接酶连接。
(2)连接酶可催化目的基因片段与质粒载体片段之间形成磷酸二酯键，从而将目的基因片段与质粒载体片段连接起来。
(3)重组技术中所用的质粒载体具有一些特征，如质粒分子上有复制原点，可以保证质粒在受体细胞中能自我复制。质粒分子上有一个至多个限制酶切割位点，以便于外源插入，质粒分子上有标记基因，若为某种抗生素抗性基因，则利用这种抗生素可筛选出含质粒载体的宿主细胞，方法是在培养基中加入与标记基因相对应的某种抗生素，后将导入了目的基因的宿主细胞在该培养基中培养，只有含质粒载体的宿主细胞可以生长，故可筛选出含质粒载体的宿主细胞。
(4)表达载体含有启动子，启动子是指一段有特殊结构的片段，位于基因的首端，是聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出m。

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