2021年普通高等学校招生全国统一考试生物学(全国乙卷)含答案

2021年普通高等学校招生全国统一考试(全国乙卷)

生物

使用地区：安徽、河南、陕西、山西、江西、甘肃、黑龙江、吉林、宁夏、青海、新疆、内蒙古

本试题分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分90分。第Ⅰ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

D　[一个细胞周期包括两个阶段：分裂间期和分裂期，分裂间期为细胞分裂进行物质准备，完成DNA分子的复制，DNA的复制方式为半保留复制，复制完成后DNA分子数目加倍，形成16个DNA分子，A叙述正确；有丝分裂前期的染色体由于着丝点未分开，每条染色体由2条姐妹染色单体组成，含2个DNA分子，B叙述正确；有丝分裂中期，所有着丝点排列在细胞中央的赤道板上，此时的染色体高度螺旋化，形态比较稳定，数目比较清晰，易于观察，C叙述正确；有丝分裂后期，着丝点一分为二，姐妹染色单体分开，染色体数目加倍，细胞中有16条染色体，有丝分裂过程中没有同源染色体分开的现象，D叙述错误。]

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

A　[台盼蓝可以用来鉴别细胞的死活，可以将死细胞染成蓝色，代谢旺盛的动物细胞是活细胞，其细胞膜具有选择透过性，A叙述错误；染色体容易被龙胆紫溶液等碱性染料着色，因此观察根尖细胞有丝分裂中期的染色体时，可用龙胆紫溶液使其着色，B叙述正确；盐酸处理可改变细胞膜的通透性，有利于染液进入细胞使RNA着色，从而确定其在细胞中的分布，C叙述正确；用蔗糖溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表皮(活细胞)，使原生质层两 侧产生渗透压，由于原生质层相当于一层半透膜，水分子可以自由透过，而蔗糖分子不能，故显微镜下可观察到该细胞发生质壁分离现象，D叙述正确。]

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

C　[植物在生长发育过程中，需要不断地从环境中吸收水，保持其固有的姿态，A叙述正确；细胞中的一部分水是以结合水的形式存在的，结合水是细胞结构的重要组成成分，B叙述正确；细胞在有氧呼吸第二阶段消耗水，在有氧呼吸第三阶段产生水，C叙述错误；自由水和结合水比值的改变会影响细胞的代谢活动，比值越高，细胞的代谢活动越旺盛，D叙述正确。]

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

A　[兴奋从神经元的细胞体传导至突触前膜的过程中，细胞膜对Na＋的通透性增加，Na＋内流，A叙述错误，突触前膜内的突触小泡受到刺激，会释放一种化学物质——神经递质，乙酰胆碱就是一种神经递质，被释放的神经递质经扩散通过细胞间隙，然后与突触后膜上的特异性受体结合，引发突触后膜电位变化，B、C、D叙述正确。]

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

D　[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，S型菌与R型菌最主要的区别是前者具有多糖类的荚膜，后者不具有多糖类的荚膜，故S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关，A推测合理；加热杀死的S型菌其蛋白质已经被破坏，而分离出的S型菌有毒性，即具备活性蛋白，可推出S型菌的DNA能够进入R型菌细胞中指导蛋白质的合成，B推测合理；加热可使蛋白质变性，由实验结果R型活细菌转化为有毒性的S型活细菌可知，S型菌的遗传物质未受影响，即加热杀死S型菌使其蛋白质功能丧失而其DNA功能可能不受影响，C推测合理；S型菌的DNA经DNA酶处理后，无法完成DNA的复制、转录及翻译等过程，故与R型菌混合后，无法得到S型菌，D推测不合理。]

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

B　[若n＝1，则植株A测交会出现2(21)种不同的表现型，若n＝2，则植株A测交会出现4(22)种不同的表现型，以此类推，当n对等位基因测交时，会出现2×2×2×2×…＝2n种不同的表现型，A说法正确；n越大，植株A测交子代中表现型的种类数目越多，但各表现型的比例相等，与n的大小无关，B说法错误；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，占子代个体总数的比例均为()n，C说法正确；植株A的测交子代中，纯合子的个体数所占比例为()n，杂合子的个体数所占比例为1－()n，当n≥2时，杂合子的个体数多于纯合子的个体数，D说法正确。]

第Ⅱ卷

三、非选择题：本卷包括必考题和选考题两部分。第29～32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第37～38题为选考题，考生根据要求作答。

(一)必考题(共39分)

29．(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。(简要写出实验思想和预期结果)

[解析]　(1)白天植物的叶肉细胞同时进行光合作用和呼吸作用，光合作用过程中产生ATP的场所是叶绿体，呼吸作用过程中产生ATP的场所是细胞质基质和线粒体。据题干信息可知，白天储存在液泡中的苹果酸脱羧释放出CO2用于光合作用，同时叶肉细胞也进行有氧呼吸，有氧呼吸释放出来的CO2也可用于光合作用。(2)干旱的环境中，白天气孔关闭可以降低蒸腾作用，避免植物细胞过度失水；夜间气孔打开吸收CO2，通过生成苹果酸储存在液泡中，白天苹果酸脱羧释放的CO2为光合作用的进行提供原料，保证了光合作用的正常进行。(3)本实验目的是验证“植物甲在干旱环境中存在这种特殊的CO2固定方式”，根据题干信息“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”推断，苹果酸的存在导致细胞液呈酸性，白天气孔关闭，液泡中储存的苹果酸脱羧释放CO2，苹果酸分解释放出CO2后，使得细胞液的pH升高或趋向于呈中性，则实验的自变量为时间，因变量是细胞液的pH，可通过检测白天和夜晚的叶肉细胞中细胞液的pH验证其CO2固定方式。

[答案]　(1)叶绿体、细胞质基质、线粒体　有氧呼吸　(2)蒸腾作用过强导致植物失水　光合作用　(3)实验思路：植物甲在干旱的环境条件下(其他条件适宜)培养一段时间，分别在白天和晚上测定植物甲液泡内的pH，统计分析实验数据。预测结果：晚上的pH明显低于白天

30．(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____________________________。

[解析]　(1)本实验的目的为验证“具有相同资源利用方式的物种不能长期共存在一起”，因此该同学选择的动物应数量相同，属于不同物种，且具有相同的资源利用方式。根据题干信息可知，竞争排斥是在受资源限制的条件下发生的，因此需在资源有限的环境中混合培养。由题干信息可知，两物种不能长期共存，故其中一种群个体最终会全部死亡，结合教材知识分析，双小核草履虫和大草履虫在竞争中，大草履虫处于劣势而被淘汰。(2)两种以同一棵树上的种子为食的雀科鸟能达到长期共存，说明二者对取食的种子存在差异，从而降低了竞争强度，如取食的种子大小不同、对于同一棵树上不同位置的种子的选择不同、取食时间不同等。(3)综合(1)(2)小题的实验和研究，可以发现生物种间竞争的结果可能是一方处于优势，另一方处于劣势，最终灭亡，或是种群间相互影响，共同进化，最终在生存空间，利用资源等方面存在差异(生态位的改变)而达到共存。

[答案]　(1)两种草履虫数量相同，属于不同物种，且具有相同的资源利用方式　有限的　大草履虫全部死亡(或某一种群个体全部死亡)　(2)时间、位置(答出1点即可)　(3)生物种间竞争的结果可能是一方占优势，另一方处于劣势甚至灭亡，或是种群间相互影响，共同进化，最终在生存空间、利用资源等方面存在差异而达到共存

31．(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。

[解析]　(1)胰岛B细胞能合成和分泌胰岛素。(2)垂体分泌促甲状腺激素作用于甲状腺。(3)激素的作用特点之一是通过体液运输。(4)肾上腺素作用于靶器官或靶细胞可使心率加快，故对应的靶器官或靶细胞为心脏或心肌细胞。(5)促甲状腺激素的作用包括促进甲状腺的生长发育、调节甲状腺激素的合成和分泌。

[答案]　(1)胰岛素　(2)促甲状腺激素　(3)体液　(4)心脏(或心肌细胞)　(5)促进甲状腺的生长发育、调节甲状腺激素的合成和分泌

32．(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中灰体长翅雌果蝇出现的概率为______。

[解析]　(1)根据题干所给信息，可确定灰体纯合子雌果蝇的基因型为XAXA，黄体雄果蝇的基因型为XaY，二者杂交所得子代基因型为XAXa、XAY，将基因型为XAXa的子代和亲代黄体雄果蝇进行回交，可以得到基因型为XaXa的黄体雌果蝇(或取灰体纯合子雌果蝇和黄体雄果蝇杂交，让杂交产生的F1相互交配，在产生的F2中选取基因型为XAXa与XaY的果蝇进行杂交，即可获得黄体雌果蝇)。(2)黄体残翅雌果蝇(XaXabb)与灰体长翅雄果蝇(XAYBB)杂交产生的F1只有XAXaBb与XaYBb两种基因型，且两对基因位于两对同源染色体上，F1果蝇关于翅型的基因型均为Bb，杂交后代长翅∶残翅＝3∶1；F1果蝇关于体色的基因型为XAXa和XaY，二者杂交可产生XAXa、XaXa、XAY、XaY四种基因型的后代，且比例为1∶1∶1∶1，故灰体∶黄体＝1∶1，综合可知，F2中灰体长翅∶灰体残翅∶黄体长翅∶黄体残翅＝3∶1∶3∶1。根据上述分析可知，灰体长翅个体数占总体的，又因为XAY与XAXa基因型所占的比例相同，可知灰体长翅雌果蝇占总灰体长翅果蝇的，所以F2中灰体长翅雌果蝇出现的概率为。

[答案]

(2)3∶1∶3∶1　

(二)选考题(共15分。请考生从2道题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分)

37．[生物——选修1：生物技术实践](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下。

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)。

[解析]　(1)大豆的主要营养成分有蛋白质，可为米曲霉的生长提供氮源。淀粉属于多糖，组成元素有C、H、O，可为米曲霉的生长提供碳源。(2)蛋白质和脂肪的分解需要蛋白酶和脂肪酶。蛋白酶可以将蛋白质水解为小分子的肽和氨基酸。依题意可知，米曲霉发酵过程中需要提供营养物质，且需要通入空气并搅拌，故米曲霉的代谢类型为异养好氧型。(3)乳酸菌为原核生物；酵母菌为兼性厌氧微生物，在无氧条件下可以通过无氧呼吸产生酒精和CO2。在发酵池发酵阶段存在乳酸菌和酵母菌，它们产生的乳酸和酒精均会抑制杂菌生长，同时，加入的食盐也有抑制杂菌生长的作用。

[答案]　(1)蛋白质　碳源　(2)蛋白酶　脂肪酶　氨基酸　异养好氧　(3)原核生物　酒精和CO2　乳酸(或酒精、食盐)

38．[生物——选修3：现代生物科技专题](15分)

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。

限制酶：

回答下列问题：

(1)常用的DNA连接酶有E.coli DNA连接酶和T4DNA连接酶。上图中____________酶切割后的DNA片段可以用E.coli DNA连接酶连接。上图中__________________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_____________________________。

[解析]　(1)由题图可以看出，EcoR Ⅰ、Sma Ⅰ、Pst Ⅰ、EcoR V切割后分别形成黏性末端、平末端、黏性末端和平末端，E.coliDNA连接酶可用于连接黏性末端，T4DNA连接酶可用于连接黏性末端和平末端。(2)DNA连接酶催化DNA链的5′端与另一DNA链的3′端生成磷酸二酯键。(3)复制原点是在基因组上复制起始的一段序列，可以保证质粒在宿主细胞中进行复制。质粒上有限制酶切位点，该位点可被限制酶切开并使外源目的基因插入其中。在含有特定抗生素的培养基上进行选择性培养可以将含质粒载体的细胞筛选出来。(4)启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需要的蛋白质。

[答案]　(1)EcoR Ⅰ、Pst Ⅰ、EcoRⅠ、Sma Ⅰ、Pst Ⅰ、EcoR V(2)磷酸二酯键(3)复制　限制酶切位点　选择性培养(4)RNA聚合酶识别和结合的部位