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2021年高考生物真题及解析
（全国甲卷）
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．已知①酶、②抗体、③激素、④糖原、⑤脂肪、⑥核酸都是人体内有重要作用的物质。下列说法正确的是（　　）
A．①②③都是由氨基酸通过肽键连接而成的
B．③④⑤都是生物大分子，都以碳链为骨架
C．①②⑥都是由含氮的单体连接成的多聚体
D．④⑤⑥都是人体细胞内的主要能源物质
2．某同学将酵母菌接种在马铃薯培养液中进行实验，不可能得到的结果是（　　）
A．该菌在有氧条件下能够繁殖
B．该菌在无氧呼吸的过程中无丙酮酸产生
C．该菌在无氧条件下能够产生乙醇
D．该菌在有氧和无氧条件下都能产生CO2
3．生长素具有促进植物生长等多种生理功能。下列与生长素有关的叙述，错误的是（　　）
A．植物生长的“顶端优势”现象可以通过去除顶芽而解除
B．顶芽产生的生长素可以运到侧芽附近从而抑制侧芽生长
C．生长素可以调节植物体内某些基因的表达从而影响植物生长
D．在促进根、茎两种器官生长时，茎是对生长素更敏感的器官
4．人体下丘脑具有内分泌功能，也是一些调节中枢的所在部位。下列有关下丘脑的叙述，错误的是（　　）
A．下丘脑能感受细胞外液渗透压的变化
B．下丘脑能分泌抗利尿激素和促甲状腺激素
C．下丘脑参与水盐平衡的调节；下丘脑有水平衡调节中枢
D．下丘脑能感受体温的变化；下丘脑有体温调节中枢
5．果蝇的翅型、眼色和体色3个性状由3对独立遗传的基因控制，且控制眼色的基因位于X染色体上。让一群基因型相同的果蝇（果蝇M）与另一群基因型相同的果蝇（果蝇N）作为亲本进行杂交，分别统计子代果蝇不同性状的个体数量，结果如图所示。已知果蝇N表现为显性性状灰体红眼。下列推断错误的是（　　）
A．果蝇M为红眼杂合体雌蝇
B．果蝇M体色表现为黑檀体
C．果蝇N为灰体红眼杂合体
D．亲本果蝇均为长翅杂合体
6．群落是一个不断发展变化的动态系统。下列关于发生在裸岩和弃耕农田上的群落演替的说法，错误的是（　　）
A．人为因素或自然因素的干扰可以改变植物群落演替的方向
B．发生在裸岩和弃耕农田上的演替分别为初生演替和次生演替
C．发生在裸岩和弃耕农田上的演替都要经历苔藓阶段、草本阶段
D．在演替过程中，群落通常是向结构复杂、稳定性强的方向发展
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．（10分）植物的根细胞可以通过不同方式吸收外界溶液中的K+。回答下列问题：
（1）细胞外的K+可以跨膜进入植物的根细胞。细胞膜和核膜等共同构成了细胞的生物膜系统，生物膜的结构特点是　 　。
（2）细胞外的K+能够通过离子通道进入植物的根细胞。离子通道是由　 　复合物构成的，其运输的特点是　 　（答出1点即可）。
（3）细胞外的K+可以通过载体蛋白逆浓度梯度进入植物的根细胞。在有呼吸抑制剂的条件下，根细胞对K+的吸收速率降低，原因是　 　。
8．（9分）用一段由放射性同位素标记的DNA片段可以确定基因在染色体上的位置。某研究人员使用放射性同位素32P标记的脱氧腺苷三磷酸（dATP，dA﹣Pα～Pβ～Pγ）等材料制备了DNA片段甲（单链），对W基因在染色体上的位置进行了研究，实验流程的示意图如图。
回答下列问题：
（1）该研究人员在制备32P标记的DNA片段甲时，所用dATP的α位磷酸基团中的磷必须是32P，原因是　 　。
（2）该研究人员以细胞为材料制备了染色体样品，在混合操作之前去除了样品中的RNA分子，去除RNA分子的目的是　 　。
（3）为了使片段甲能够通过碱基互补配对与染色体样品中的W基因结合，需要通过某种处理使样品中的染色体DNA　 　。
（4）该研究人员在完成上述实验的基础上，又对动物细胞内某基因的mRNA进行了检测，在实验过程中用某种酶去除了样品中的DNA，这种酶是　 　。
9．（8分）捕食是一种生物以另一种生物为食的现象，能量在生态系统中是沿食物链流动的。回答下列问题：
（1）在自然界中，捕食者一般不会将所有的猎物都吃掉，这一现象对捕食者的意义是　 　（答出1点即可）。
（2）青草→羊→狼是一条食物链。根据林德曼对能量流动研究的成果分析，这条食物链上能量流动的特点是　 　。
（3）森林、草原、湖泊、海洋等生态系统是常见的生态系统，林德曼关于生态系统能量流动特点的研究成果是以　 　生态系统为研究对象得出的。
10．（12分）植物的性状有的由1对基因控制，有的由多对基因控制。一种二倍体甜瓜的叶形有缺刻叶和全缘叶，果皮有齿皮和网皮。为了研究叶形和果皮这两个性状的遗传特点，某小组用基因型不同的的甲乙丙丁4种甜瓜种子进行实验，其中甲和丙种植后均表现为缺刻叶网皮。杂交实验及结果见下表（实验②中F1自交得F2）。
实验 亲本 F1 F2
① 甲×乙 缺刻叶齿皮，缺刻叶网皮 全缘叶齿皮，全缘叶网皮 /
② 丙×丁 缺刻叶齿皮 缺刻叶齿皮，缺刻叶网皮 全缘叶齿皮，全缘叶网皮
回答下列问题：
（1）根据实验①可判断这2对相对性状的遗传均符合分离定律，判断的依据是　 　。根据实验②，可判断这2对相对性状中的显性性状是　 　。
（2）甲乙丙丁中属于杂合体的是　 　。
（3）实验②的F2中纯合体所占的比例为　 　。
（4）假如实验②的F2中缺刻叶齿皮；缺刻叶网皮；全缘叶齿皮；全缘叶网皮不是9：3：3：1，而是45：15：3：1，则叶形和果皮这两个性状中由1对等位基因控制的是　 　，判断的依据是　 　。
(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。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．加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉。某同学通过实验比较了几种洗衣粉的去渍效果（“+”越多表示去渍效果越好），实验结果见下表。
加酶洗衣粉A 加酶洗衣粉B 加酶洗衣粉C 无酶洗衣粉（对照）
血渍 + + + + + + + +
油渍 + + + + + + + +
根据实验结果回答下列问题：
（1）加酶洗衣粉A中添加的酶是　 　；加酶洗衣粉B中添加的酶是　 　；加酶洗衣粉C中添加的酶是　 　。
（2）表中不宜用于洗涤蚕丝织物的洗衣粉有　 　，原因是　 　。
（3）相对于无酶洗衣粉，加酶洗衣粉去渍效果好的原因是　 　。
（4）关于酶的应用，除上面提到的加酶洗衣粉外，固定化酶也在生产实践中得到应用，如固定化葡萄糖异构酶已经用于高果糖浆生产。固定化酶技术是指　 　。固定化酶在生产实践中应用的优点是　 　（答出1点即可）。
[生物——选修3：现代生物科技专题](15分)
12．PCR技术可用于临床的病原菌检测。为检测病人是否感染了某种病原菌，医生进行了相关操作：①分析PCR扩增结果；②从病人组织样本中提取DNA；③利用PCR扩增DNA片段；④采集病人组织样本。回答下列问题：
（1）若要得到正确的检测结果，正确的操作顺序应该是　 　（用数字序号表示）。
（2）操作③中使用的酶是　 　。PCR反应中的每次循环可分为变性、复性、　 　三步，其中复性的结果是　 　。
（3）为了做出正确的诊断，PCR反应所用的引物应该能与　 　特异性结合。
（4）PCR（多聚酶链式反应）技术是指　 　。该技术目前被广泛地应用于疾病诊断等方面。
参考答案
一、选择题
1.C 【解析】①酶、③激素不一定是蛋白质，因此不一定是由氨基酸通过肽键连接而成的，A错误。生物大分子是指由许多单体连接形成的多聚体，③中的固醇类激素和氨基酸衍生物类激素以及⑤脂肪都不是生物大分子，B错误。酶是由氨基酸或核糖核苷酸连接形成的多聚体，抗体是由氨基酸连接形成的多聚体，核酸是由核苷酸连接形成的多聚体，即①②⑥都是由含氮的单体连接形成的多聚体，C正确。人体内主要的能源物质是糖类，脂肪是良好的储能物质，核酸是遗传信息的携带者，D错误。
2.B 【解析】酵母菌是单细胞真核生物，既能进行有氧呼吸，也能进行无氧呼吸。在有氧条件下酵母菌进行出芽生殖，A正确；在无氧条件下，酵母菌无氧呼吸第一阶段生成丙酮酸和，第二阶段丙酮酸和反应生成酒精（乙醇）和，B错误，C正确；酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸产生和水，无氧条件生成酒精和，D正确。
3.D 【解析】植物顶芽产生的生长素通过极性运输，在侧芽部位积累，侧芽生长素浓度较高，从而出现抑制侧芽生长的现象，称为“顶端优势”。在农业生产过程中，可以通过去除顶芽从而解除植物的顶端优势（如棉花打顶），A、B正确；生长素作用的本质是调节某些基因的表达从而影响植物体的生长，C正确；同一植物体不同器官对生长素的敏感度不同，敏感度由大到小依次是根芽茎，D错误。
4.B 【解析】人体水盐平衡的调节过程中，下丘脑可以感受细胞外液渗透压的变化，分泌抗利尿激素并由垂体释放，A正确；抗利尿激素是由下丘脑神经细胞分泌的，经过下丘脑一垂体束到达垂体后叶释放，下丘脑也可以分泌促甲状腺激素释放激素，不是促甲状腺激素，B错误；下丘脑参与人体的水盐平衡调节，有人体水盐平衡调节的中枢，C正确；下丘脑的前部是温度敏感神经元的所在部位，能感受体内温度变化，下丘脑后部是体温调节的整合部位，能调整机体的产热和散热过程，以维持体温，即下丘脑也有体温调节中枢，D正确。
5.A 【解析】由题意可知，控制果蝇翅型、眼色和体色的3对基因独立遗传，符合自由组合定律，控制眼色的基因（设为）位于染色体上，那么控制翅型和体色的基因则位于常染色体上，分别用表示。由图可知，子代果蝇中，长翅：残翅，因此亲本翅型基因型均为；灰体：黑檀体，为灰体，因此亲本为黑檀体；白眼：红眼，因此亲本为或者。由此可知亲本组合为或，即果蝇为黑檀体长翅白眼，果蝇为灰体长翅红眼，故A错误，B、C、D正确。
6.C 【解析】群落演替的根本原因是群落内部因素的改变，人为因素或自然因素的干扰可以改变群落内部因素，因此可以改变植物群落演替的方向，A正确；初生演替是在从来没有植被覆盖的地面，或原来存在过植被但被彻底消灭了的地方进行的演替，次生演替是指原有植被虽然已不存在，但原有的土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方发生的演替，因此裸岩上进行的是初生演替，弃耕农田上进行的是次生演替，B正确；弃耕农田上的演替一般不经历苔藓阶段，C错误；在演替过程中，群落通常向结构复杂、稳定性强的方向发展，D正确。
二、非选择题
7.(1)磷脂双分子层构成膜的基本支架，具有流动性；蛋白质分子以不同方式镶嵌于磷脂双分子层中
(2)蛋白质 一种离子通道只允许一种离子通过
(3)通过载体蛋白逆浓度梯度运输需要消耗能量，呼吸抑制剂使细胞呼吸作用产生的能量减少
【解析】(1)生物膜的特点包括结构特点和功能特点，其中结构特点为磷脂双分子层构成膜的基本支架，具有流动性；蛋白质分子以不同方式镶嵌于磷脂双分子层中。而功能特点为具有选择透过性。
(2)离子通道是各种无机盐离子跨膜被动运输的通路，其由细胞产生的特殊蛋白质构成，它们聚集起来并镶嵌在细胞膜上。一种离子通道只允许一种离子通过，此外离子通道还具有顺浓度运输、无需能量等特点。
(3)细胞外的可以通过载体蛋白逆浓度梯度进入植物的根细胞，根据该信息可知，其进入细胞的方式为主动运输，主动运输需要消耗能量，因此抑制细胞呼吸便抑制了能量的释放，从而降低了根细胞对的吸收速率。
8.(1)中只有位磷酸基团才能参与片段甲的合成
(2)防止制备的单链片段甲与单链的碱基互补配对，影响实验
(3)解螺旋变成单链
(4)酶
【解析】(1)脱去与后便成了腺嘌呤脱氧核苷酸，其是的基本单位，因此制备32标记的片段甲时，所用的位磷酸基团中的磷必须是32。
(2)由本题信息可得，本实验是根据放射性同位素标记的单链片段甲与染色体上相应部位碱基互补配对，检测基因在染色体上的位置。为了防止制备的单链片段甲与样品中的之间碱基互补配对影响实验，因此需要将样品中的去除。
(3)根据题(2)的分析可知，染色体上的需要加热或用解旋酶变成单链，片段甲方能与染色体样品中的基因碱基互补配对。
(4)酶具有专一性，因此需要用酶水解，从而将其去除。
9.(1)保证食物能够持续供应（不会灭绝），从而维持自身的生存
(2)单向流动、逐级递减 (3)湖泊
【解析】(1)在自然界中，捕食者一般不会将所有的猎物都吃掉，这一现象对捕食者的意义是保证食物能够持续供应（不会灭绝），从而维持自身的生存。
(2)能量流动的特点是单向流动、逐级递减。
(3)林德曼以赛达伯格湖（即湖泊生态系统）为研究对象对生态系统能量流动的特点进行了研究。
10.(1)由实验①甲、乙杂交，缺刻叶：全缘叶，齿皮：网皮可知，缺刻叶和全缘叶、齿皮和网皮都是测交类型，比例符合分离定律 缺刻叶、齿皮
(2)甲、乙
(3)
(4)果皮（或齿皮和网皮） 根据实验②自交，中齿皮：网皮，缺刻叶：全缘叶
【解析】(1)根据题意可知中缺刻叶：全缘叶，齿皮：网皮，对实验①中甲、乙亲本性状单独分析，应该是缺刻叶和全缘叶是测交类型，齿皮和网皮也是测交类型，所以测交比例符合分离定律。
根据实验②中缺刻叶：全缘叶，齿皮：网皮可判断，这2对相对性状中的显性性状是缺刻叶、齿皮。
(2)根据实验①甲乙得中缺刻叶齿皮：缺刻叶网皮：全缘叶齿皮：全缘叶网皮，设缺刻叶和全缘叶由基因控制，齿皮和网皮由基因控制，甲种植后均表现为缺刻叶网皮，则甲的基因型为，乙的基因型为。又由实验②丙和丁杂交，后代均为缺刻叶齿皮，中出现4种表现型，比例为，则的基因型为，又知丙种植后均表现为缺刻叶网皮，则丙的基因型为，丁的基因型为。所以属于杂合体的为甲、乙。
(3)中的纯合子有，在中所占比例为。
(4)若实验②的中缺刻叶齿皮：缺刻叶网皮：全缘叶齿皮：全缘叶网皮，即缺刻叶：全缘叶，齿皮：网皮，故缺刻叶、全缘叶这对相对性状由两对等位基因控制，齿皮、网皮这对相对性状由一对等位基因控制。
(二)选考题
11.(1)蛋白酶 脂肪酶 蛋白酶和脂肪酶
(2)加酶洗衣粉和 洗衣粉中的蛋白酶可能会分解蚕丝织物中的蛋白质而损伤衣物
(3)酶可以将污渍中的大分子物质分解为小分子物质，使污溃易从衣物上脱落
(4)利用物理或化学方法将酶固定在一定空间内的技术 固定化酶能够反复利用，从而能降低生产成本
【解析】(1)血渍的主要成分是蛋白质，油渍的主要成分是脂肪，结台对照组，加酶洗衣粉去血渍效果好，说明添加了蛋白酶；加酶洗衣粉去油渍效果好，说明添加了脂肪酶；加酶洗衣粉去血渍和油溃效果都好，说明同时添加了蛋白酶和脂肪酶。
(2)蚕丝织物中蛋白质的含量较高，所以不宜用添加蛋白酶的洗衣粉，否则会将其蛋白质水解，损伤衣物，即不宜用加酶洗衣粉和。
(3)加酶洗衣粉的去渍效果比较好，是因为酶能够催化大分子物质分解为小分子物质，如蛋白酶能催化血渍、奶渍等水解为可溶性的氨基酸或小分子的肽，脂肪酶、淀粉酶等能分别催化脂肪、淀粉等分解为小分子物质，使污渍容易从衣物上脱落，从而使洗衣粉具有更好的去污能力。
(4)固定化酶技术是指将水溶性的酶用物理或化学方法固定在一定空间内的技术，使之成为不溶于水而又有酶活性的制剂，这样既提高了酶的稳定性又可以实现酶的重复利用，从而能降低生产成本。
12.(1)④②③①
(2)聚合酶 延伸 引物通过碱基互补配对与单链结合
(3)病原菌
(4)在生物体外大量快速扩增特定片段的技术
【解析】(1)检测病人是否感染了某种病原菌，应该先采集病人的组织样本，之后从病人组织样本中提取并利用进行扩增，最后分析扩增结果以确定是否感染病原菌，即④②③①。
(2)技术的过程：在高温下解旋成为单链即变性，之后降低反应体系温度，引物与模板链配对结合即复性，最后再升高温度在聚合酶（一般用酶）的作用下完成延伸。
(3)为了做出正确的诊断，应该选择能与病原菌结合并引导复制的引物，通过最终是否扩增出病原菌来确定病人是否感染了相应的病原菌。
(4)技术是指在生物体外大量快速扩增特定片段的技术。这项技术有效地解决了因为样品中含量太低而难以对样品进行分析研究的问题，被广泛地应用于遗传疾病的诊断、刑侦破案等方面。

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