文档文本内容
2021 年广东省普通高中学业水平选择性考试
生物学
本试卷共8 页，22 小题，满分100 分。考试用时75 分钟。
注意事项：1.答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、考生号、考场号
和座位号填写在答题卡上。用2B 铅笔将试卷类型(A)填涂在答题卡相应位置上。将条形码横
贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”。
2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B 铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点
涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。
3．非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相
应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液。
不按以上要求作答的答案无效。
4．作答选考题时，请先用2B 铅笔填涂选做题的题号对应的信息点，再作答。漏涂、错涂、
多涂的，答案无效。
5．考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本题共16 小题，共40 分。第1～12 小题，每小题2 分；第13～16 小题，每小
题4 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．（2021·广东卷，1）我国新冠疫情防控已取得了举世瞩目的成绩，但全球疫情形势仍然
严峻。为更有效地保护人民身体健康，我国政府正在大力实施全民免费接种新冠疫苗计划，
充分体现了党和国家对人民的关爱。目前接种的新冠疫苗主要是灭活疫苗，下列叙述正确的
是( )
①通过理化方法灭活病原体制成的疫苗安全可靠
②接种后抗原会迅速在机体的内环境中大量增殖
③接种后可以促进T 细胞增殖分化产生体液免疫
④二次接种可提高机体对相应病原的免疫防卫功能
A．①④ B．①③ C．②④ D．②③
答案 A
解析 通过理化方法灭活病原体，使其内部核酸失活，失去繁殖和感染能力，该方法制成的
疫苗安全可靠，①正确；接种后，疫苗作为抗原会引起机体的特异性免疫反应，疫苗已灭活
不能大量增殖，②错误；接种后，B 细胞接受抗原刺激，增殖分化产生体液免疫，③错误；
二次接种后，体内的记忆细胞会识别抗原，迅速增殖分化成浆细胞并产生大量抗体，可提高
机体对相应病原的免疫防卫功能，④正确。
2．（2021·广东卷，2）“葛(葛藤)之覃兮，施于中谷(山谷)，维叶萋萋。黄鸟于飞，集于
灌木，其鸣喈喈”(节选自《诗经·葛覃》)。诗句中描写的美丽景象构成了一个( )
A．黄鸟种群
B．生物群落
C．自然生态系统
D．农业生态系统
答案 C
解析 分析题意可知，诗中描写的有葛藤、黄鸟、灌木等生物，同时山谷包括了生活在其中
的所有生物及无机环境，故它们共同构成一个自然生态系统，C 正确。
3．（2021·广东卷，3）近年来我国生态文明建设卓有成效，粤港澳大湾区的生态环境也持
续改善，研究人员对该地区的水鸟进行研究，记录到146 种水鸟，隶属9 目21 科，其中有
国家级保护鸟类14 种，近海与海岸带湿地、城市水域都是水鸟的主要栖息地。该调查结果
直接体现了生物多样性中的( )
A．基因多样性和物种多样性
B．种群多样性和物种多样性
C．物种多样性和生态系统多样性
D．基因多样性和生态系统多样性
答案 C
解析 生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性，题干中描述了146 种水
鸟，体现了物种多样性，而近海与海岸带湿地、城市水域等生态系统，体现了生态系统多样
性，综上所述，C 正确。
4．（2021·广东卷，4）研究表明，激活某种蛋白激酶PKR，可诱导被病毒感染的细胞发
生凋亡。下列叙述正确的是( )
A．上述病毒感染的细胞凋亡后其功能可恢复
B．上述病毒感染细胞的凋亡不是程序性死亡
C．上述病毒感染细胞的凋亡过程不受基因控制
D．PKR 激活剂可作为潜在的抗病毒药物加以研究
答案 D
解析 被病毒感染的细胞凋亡后，丧失其功能且不可恢复，A 错误；细胞凋亡是由基因决定
的细胞自动结束生命的过程，是程序性死亡，B 错误；细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结
束生命的过程，受基因控制，C 错误；由题意可知，激活蛋白激酶PKR，可诱导被病毒感
染的细胞发生凋亡，故PKR 激活剂可作为潜在的抗病毒药物加以研究，D 正确。
5．（2021·广东卷，5）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富兰克林等拍摄的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．①② B．②③ C．③④ D．①④
答案 B
解析 赫尔希和蔡斯通过噬菌体侵染大肠杆菌的实验，证明了DNA 是遗传物质，与构建
DNA 双螺旋结构模型无关，①错误；沃森和克里克根据富兰克林等拍摄的DNA 分子X 射
线衍射图谱，推算出DNA 分子呈螺旋结构，②正确；查哥夫发现的DNA 中嘌呤含量与嘧
啶含量相等，沃森和克里克据此推出碱基的配对方式，③正确；沃森和克里克提出的DNA
半保留复制机制，是在DNA 双螺旋结构模型之后提出的，④错误。
6．（2021·广东卷，6）如图所示为某S 形增长种群的出生率和死亡率与种群数量的关系。
当种群达到环境容纳量(K 值)时，其对应的种群数量是( )
A．a B．b C．c D．d
答案 B
解析 分析题图可知，在b 点之前，出生率大于死亡率，种群数量增加；在b 点时，出生率
等于死亡率，种群数量不再增加，表示该种群数量已达到环境容纳量(K 值)，B 正确。
7．（2021·广东卷，7）金霉素(一种抗生素)可抑制tRNA 与mRNA 的结合，该作用直接影
响的过程是( )
A．DNA 复制
B．转录
C．翻译
D．逆转录
答案 C
解析 分析题意可知，金霉素可抑制tRNA 与mRNA 的结合，使tRNA 不能携带氨基酸进入
核糖体，从而直接影响翻译的过程，C 正确。
8．（2021·广东卷，8）兔的脂肪白色(F)对淡黄色(f)为显性，由常染色体上一对等位基因
控制。某兔群由500 只纯合白色脂肪兔和1 500 只淡黄色脂肪兔组成，F、f 的基因频率分别
是( )
A．15%、85%
B．25%、75%
C．35%、65%
D．45%、55%
答案 B
解析 由题意可知，该兔种群由500 只纯合白色脂肪兔(FF)和1 500 只淡黄色脂肪兔(ff)组成，
故F 的基因频率＝F/(F＋f)×100%＝(500×2)/(2 000×2)×100%＝25%，f 的基因频率＝1－
25%＝75%，B 正确。
9．（2021·广东卷，9）秸秆的纤维素经酶水解后可作为生产生物燃料乙醇的原料，生物兴
趣小组利用自制的纤维素水解液(含5%葡萄糖)培养酵母菌并探究其细胞呼吸(如图)。下列叙
述正确的是( )
A．培养开始时向甲瓶中加入重铬酸钾以便检测乙醇生成
B．乙瓶的溶液由蓝色变成红色，表明酵母菌已产生了CO2
C．用甲基绿溶液染色后可观察到酵母菌中线粒体的分布
D．实验中增加甲瓶的酵母菌数量不能提高乙醇最大产量
答案 D
解析 检测乙醇的生成，应取甲瓶中的滤液2 mL 注入到试管中，再向试管中加入0.5 mL 溶
有0.1 g 重铬酸钾的浓硫酸溶液，使它们混合均匀，观察试管中溶液颜色的变化，A 错误；
CO2可以使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄，因此乙瓶的溶液不会变成红色，B 错误；
健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料，可使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质
接近无色，因此用健那绿染液染色后可观察到酵母菌中线粒体的分布，C 错误；乙醇最大产
量与甲瓶中葡萄糖的量有关，因为甲瓶中葡萄糖的量是一定的，因此实验中增加甲瓶的酵母
菌数量不能提高乙醇最大产量，D 正确。
10．（2021·广东卷，10）孔雀鱼雄鱼的鱼身具有艳丽的斑点，斑点数量多的雄鱼有更多机
会繁殖后代，但也容易受到天敌的捕食。关于种群中雄鱼的平均斑点数量，下列推测错误的
是( )
A．缺少天敌，斑点数量可能会增多
B．引入天敌，斑点数量可能会减少
C．天敌存在与否决定斑点数量相关基因的变异方向
D．自然环境中，斑点数量增减对雄鱼既有利也有弊
答案 C
解析 缺少天敌的环境中，孔雀鱼的斑点数量逐渐增多，原因是孔雀鱼群体中斑点数多的雄
性个体体色艳丽易吸引雌性个体，从而获得更多的交配机会，导致群体中该类型个体的数量
增多，A 正确；引入天敌的环境中，斑点数量多的雄鱼容易受到天敌的捕食，数量减少，而
斑点数量少的雄鱼获得更多交配机会，导致群体中斑点数量可能会减少，B 正确；生物的变
异是不定向的，故天敌存在与否不能决定斑点数量相关基因的变异方向，C 错误；由题干信
息可知，“斑点数量多的雄鱼有更多机会繁殖后代，但也容易受到天敌的捕食”，则斑点少
的雄鱼繁殖后代的机会少，但不易被天敌捕食，可知自然环境中，斑点数量增减对雄鱼既有
利也有弊，D 正确。
11．（2021·广东卷，11）白菜型油菜(2n＝20)的种子可以榨取食用油(菜籽油)，为了培育
高产新品种，科学家诱导该油菜未受精的卵细胞发育形成完整植株Bc。下列叙述错误的是(
)
A．Bc 成熟叶肉细胞中含有两个染色体组
B．将Bc 作为育种材料，能缩短育种年限
C．秋水仙素处理Bc 幼苗可以培育出纯合植株
D．自然状态下Bc 因配子发育异常而高度不育
答案 A
解析 白菜型油菜(2n＝20)的种子，表明白菜型油菜属于二倍体生物，体细胞中含有两个染
色体组，而Bc 是通过未受精的卵细胞发育而来的单倍体，其成熟叶肉细胞中含有一个染色
体组，A 错误；Bc 是通过未受精的卵细胞发育而来的单倍体，秋水仙素处理Bc 幼苗可以培
育出纯合植株，此种方法为单倍体育种，能缩短育种年限，B、C 正确；自然状态下，Bc 只
含有一个染色体组，细胞中无同源染色体，减数分裂不能形成正常配子，而高度不育，D 正
确。
12．（2021·广东卷，12）在高等植物光合作用的卡尔文循环中，唯一催化CO2固定形成
C3的酶被称为Rubisco，下列叙述正确的是( )
A．Rubisco 存在于细胞质基质中
B．激活Rubisco 需要黑暗条件
C．Rubisco 催化CO2固定需要ATP
D．Rubisco 催化C5和CO2结合
答案 D
解析 Rubisco 参与植物光合作用过程中的暗反应，暗反应场所在叶绿体基质，故Rubisco
存在于叶绿体基质中，A 错误；暗反应在有光和无光条件下都可以进行，故参与暗反应的酶
Rubisco 的激活对光无要求，B 错误；Rubisco 催化CO2固定不需要ATP，C 错误；Rubisco
催化二氧化碳的固定，即C5和CO2结合生成C3的过程，D 正确。
13．（2021·广东卷，13）保卫细胞吸水膨胀使植物气孔张开。适宜条件下，制作紫鸭跖草
叶片下表皮临时装片，观察蔗糖溶液对气孔开闭的影响，如图为操作及观察结果示意图。下
列叙述错误的是( )
A．比较保卫细胞细胞液浓度，③处理后>①处理后
B．质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中
C．滴加③后有较多水分子进入保卫细胞
D．推测3 种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③
答案 A
解析 通过分析可知，①处细胞吸水量少于③处细胞，说明保卫细胞细胞液浓度①处理后
>③处理后，A 错误；②处细胞失水，故质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中，
B 正确；滴加③后细胞大量吸水，故滴加③后有较多水分子进入保卫细胞，C 正确。
14．（2021·广东卷，14）乙烯可促进香蕉果皮逐渐变黄、果肉逐渐变甜变软的成熟过程。
同学们去香蕉种植合作社开展研学活动，以乙烯利溶液为处理剂，研究乙烯对香蕉的催熟过
程，设计的技术路线如图。下列分析正确的是( )
A．对照组香蕉果实的成熟不会受到乙烯影响
B．实验材料应选择已经开始成熟的香蕉果实
C．根据实验安排第6 次取样的时间为第10 天
D．处理组3 个指标的总体变化趋势基本一致
答案 C
解析 对照组香蕉果实的成熟会受到乙烯影响，因为对照组香蕉会产生内源乙烯，A 错误；
实验材料应尽量选择未开始成熟的香蕉果实，这样内源乙烯对实验的影响较小，B 错误；图
示表明每两天取样一次，共6 次，为了了解香蕉实验前本身的还原糖量、淀粉量、果皮色素
量，应该从第0 天开始，故第6 次取样的时间为第10 天，C 正确；处理组3 个指标的总体变
化趋势不一致，应该是还原糖量增加，淀粉量下降，果皮黄色色素量增加，D 错误。
15．（2021·广东卷，15）与野生型拟南芥WT 相比，突变体t1 和t2 在正常光照条件下，
叶绿体在叶肉细胞中的分布及位置不同(图1 所示)，造成叶绿体相对受光面积的不同(图2 所
示)，进而引起光合速率差异，但叶绿素含量及其他性状基本一致。在不考虑叶绿体运动的
前提下，下列叙述错误的是( )
A．t2 比t1 具有更高的光饱和点(光合速率不再随光强增加而增加时的光照强度)
B．t1 比t2 具有更低的光补偿点(光合吸收CO2与呼吸释放CO2等量时的光照强度)
C．三者光合速率的高低与叶绿素的含量无关
D．三者光合速率的差异随光照强度的增加而变大
答案 D
解析 图1 可知，t1 较多的叶绿体分布在光照下，t2 较少的叶绿体分布在光照下，由此可推
断，t2 比t1 具有更高的光饱和点(光合速率不再随光强增加而增加时的光照强度)，t1 比t2 具
有更低的光补偿点(光合吸收CO2与呼吸释放CO2等量时的光照强度)，A、B 正确；通过题
干信息可知，三者的叶绿素含量及其他性状基本一致，由此推测，三者光合速率的高低与叶
绿素的含量无关，C 正确。
16．（2021·广东卷，16）人类(2n＝46)14 号与21 号染色体二者的长臂在着丝点处融合形
成14/21 平衡易位染色体，该染色体携带者具有正常的表现型，但在产生生殖细胞的过程中，
其细胞中形成复杂的联会复合物(如图)。在进行减数分裂时，若该联会复合物的染色体遵循
正常的染色体行为规律(不考虑交叉互换)，下列关于平衡易位染色体携带者的叙述，错误的
是( )
A．观察平衡易位染色体也可选择有丝分裂中期细胞
B．男性携带者的初级精母细胞含有45 条染色体
C．女性携带者的卵子最多含24 种形态不同的染色体
D．女性携带者的卵子可能有6 种类型(只考虑图中的3 种染色体)
答案 C
解析 14/21 平衡易位染色体，是通过染色体易位形成，属于染色体变异，可通过显微镜观
察到，而有丝分裂中期染色体形态固定，故观察平衡易位染色体也可选择有丝分裂中期细胞，
A 正确；由题干信息可知，14/21 平衡易位染色体，由14 号和21 号两条染色体融合成一条
染色体，故男性携带者的初级精母细胞含有45 条染色体，B 正确；由于形成14/21 平衡易位
染色体，该女性初级卵母细胞中含有45 条染色体，经过减数分裂该女性携带者的卵子最多
含23 种形态不同的染色体，C 错误；女性携带者的卵子可能有6 种类型(只考虑图中的3 种
染色体)分别是：①含有14、21 号染色体的正常卵细胞、②仅含有14/21 平衡易位染色体的
卵细胞、③含有14/21 平衡易位染色体和21 号染色体的卵细胞、④仅含有14 号染色体的卵
细胞、⑤含有14/21 平衡易位染色体和14 号染色体的卵细胞、⑥仅含有21 号染色体的卵细
胞，D 正确。
二、非选择题：共60 分。第17～20 题为必考题，考生都必须作答。第21～22 题为选考题，
考生根据要求作答。
(一)必考题：共48 分。
17．（2021·广东卷，17）为积极应对全球气候变化，我国政府在2020 年的联合国大会上
宣布，中国于2030 年前确保碳达峰(CO2 排放量达到峰值)，力争在2060 年前实现碳中和
(CO2排放量与减少量相等)。这是中国向全世界的郑重承诺，彰显了大国责任。回答下列问
题：
(1)在自然生态系统中，植物等从大气中摄取碳的速率与生物的呼吸作用和分解作用释放碳
的速率大致相等，可以自我维持____________。自西方工业革命以来，大气中CO2的浓度持
续增加，引起全球气候变暖，导致的生态后果主要是_____________________________。
(2)生态系统中的生产者、消费者和分解者获取碳元素的方式分别是____________________，
消费者通过食物网(链)取食利用，_________________________________________________
__________________________。
(3)全球变暖是当今国际社会共同面临的重大问题，从全球碳循环的主要途径来看，减少
________和增加__________是实现碳达峰和碳中和的重要举措。
答案 (1)碳平衡 极地冰雪和高山冰川融化、海平面上升等 (2)光合作用和化能合成作用、
捕食、分解作用 从而将碳元素以含碳有机物的形式进行传递 (3)碳释放 碳存储
解析 (1)在自然生态系统中，植物光合作用摄取碳的速率与生物的呼吸作用和分解作用释
放碳的速率大致相等。随着现代工业的迅速发展，人类大量燃烧煤、石油等化石燃料，使地
层中经过千百万年而积存的碳元素，在短时间内释放出来，打破了生物圈中碳平衡，使大气
中的CO2浓度迅速增加，引起全球气候变暖，导致极地冰雪和高山冰川融化、海平面上升等
严重的生态后果。
(2)生产者主要通过光合作用和化能合成作用获取碳元素，从而碳元素将通过生产者进入生
态系统，消费者通过摄食生产者和低营养级的消费者来获取碳元素，分解者通过分解生产者
的遗体残骸和消费者的粪便、遗体残骸来获取碳元素。消费者通过食物网(链)取食利用，从
而将碳元素以含碳有机物的形式进行传递。
(3)全球变暖是当今国际社会共同面临的重大问题，从全球碳循环的主要途径来看，一方面
从源头上减少二氧化碳的排放，主要是减少化石燃料的燃烧、开发新能源等来减少二氧化碳
释放，另一方面增加二氧化碳的去路，主要可以通过植树造林、退耕还林、扩大森林面积、
保护森林等，增加碳存储和减少碳释放是实现碳达峰和碳中和的重要举措。
18．（2021·广东卷，18）太极拳是我国的传统运动项目，其刚柔并济、行云流水般的动作
是通过神经系统对肢体和躯干各肌群的精巧调控及各肌群间相互协调而完成。如“白鹤亮
翅”招式中的伸肘动作，伸肌收缩的同时屈肌舒张。如图为伸肘动作在脊髓水平反射弧基本
结构的示意图。
回答下列问题：
(1)图中反射弧的效应器是____________及其相应的运动神经末梢。若肌梭受到适宜刺激，
兴奋传至a 处时，a 处膜内外电位应表现为____________。
(2)伸肘时，图中抑制性中间神经元的作用是____________________________，使屈肌舒张。
(3)适量运动有益健康。一些研究认为太极拳等运动可提高肌细胞对胰岛素的敏感性，在胰
岛素水平相同的情况下，该激素能更好地促进肌细胞__________________________，降低血
糖浓度。
(4)有研究报道，常年坚持太极拳运动的老年人，其血清中TSH、甲状腺激素等的浓度升高，
因而认为运动能改善老年人的内分泌功能，其中TSH 水平可以作为评估__________(填分泌
该激素的腺体名称)功能的指标之一。
答案 (1)伸肌、屈肌 外负内正 (2)释放抑制性神经递质，导致屈肌运动神经元抑制 (3)
加速摄取、利用和储存葡萄糖 (4)垂体
解析 (1)图中有两条反射弧：感受器(肌梭)→传入神经→脊髓→伸肌运动神经元→伸肌；感
受器(肌梭)→传入神经→脊髓→屈肌运动神经元→屈肌；故图中反射弧的效应器为伸肌、屈
肌及其相应的运动神经末梢；若肌梭受到适宜刺激，兴奋传至抑制性中间神经元时，使得抑
制性中间神经元上有兴奋的传导，发生电位变化，从而使a 处膜内外电位表现为外负内正。
(2)伸肘时，图中抑制性中间神经元接受上一个神经元传来的兴奋，从而发生电位变化，但
释放抑制性神经递质，从而使屈肌运动神经元无法产生动作电位，使屈肌舒张。
(3)胰岛素能促进葡萄糖的去路，即加速组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和储存，抑制肝糖
原的分解和非糖物质的转化，从而降低血糖。太极拳等运动可提高肌细胞对胰岛素的敏感性，
在胰岛素水平相同的情况下，该激素能更好地促进肌细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，从
而降低血糖浓度。
(4)甲状腺激素的分泌存在分级调节，下丘脑分泌TRH(促甲状腺激素释放激素)作用于垂体，
促使垂体分泌TSH(促甲状腺激素)作用于甲状腺，从而使甲状腺分泌TH(甲状腺激素)。激素
通过体液运输，可通过检测血液中TSH、TH、TRH 等激素的含量评估相应分泌器官的功能，
从而判断老年人的内分泌功能。其中TSH 水平可以作为评估垂体功能的指标之一。
19．（2021·广东卷，19）人体缺乏尿酸氧化酶，导致体内嘌呤分解代谢的终产物是尿酸
(存在形式为尿酸盐)。尿酸盐经肾小球滤过后，部分被肾小管细胞膜上具有尿酸盐转运功能
的蛋白URAT1 和GLUT9 重吸收，最终回到血液。尿酸盐重吸收过量会导致高尿酸血症或
痛风。目前，E 是针对上述蛋白治疗高尿酸血症或痛风的常用临床药物。为研发新的药物，
研究人员对天然化合物F 的降尿酸作用进行了研究。给正常实验大鼠(有尿酸氧化酶)灌服尿
酸氧化酶抑制剂，获得了若干只高尿酸血症大鼠，并将其随机分成数量相等的两组，一组设
为模型组，另一组灌服F 设为治疗组，一段时间后检测相关指标，结果见图1。
回答下列问题：
(1) 与分泌蛋白相似，URAT1 和GLUT9 在细胞内的合成、加工和转运过程需要
____________及线粒体等细胞器(答出两种即可)共同参与，肾小管细胞通过上述蛋白重吸收
尿酸盐。体现了细胞膜具有________________的功能特性，原尿中还有许多物质也需借助载
体蛋白通过肾小管的细胞膜，这类跨膜运输的具体方式有______________。
(2)URAT1 分布于肾小管细胞刷状缘(如图2)，该结构有利于尿酸盐的重吸收，原因是
____________________。
(3)与空白对照组(灌服生理盐水的正常实验大鼠)相比，模型组的自变量是________________，
与其他两组比较，设置模型组的目的是__________________。
(4)根据尿酸盐转运蛋白检测结果，推测F 降低治疗组大鼠血清尿酸盐含量的原因可能是
________________________________，减少尿酸盐重吸收，为进一步评价F 的作用效果，本
实验需要增设对照组，具体为____________。
答案 (1)核糖体、内质网、高尔基体 选择透过性 协助扩散、主动运输 (2)肾小管细胞
刷状缘形成很多突起，增大了具有尿酸转运功能蛋白的附着面积，增大了吸收面积 (3)尿
酸氧化酶活性低(或灌服尿酸氧化酶抑制剂) 排除血清尿酸盐含量降低的原因是由于大鼠体
内尿酸氧化酶的作用(确保血清尿酸盐含量降低是F 作用的结果) (4)F 抑制了转运蛋白
URAT1 和GLUT9 基因的表达(或F 减少了URAT1 和GLUT9 的含量) 高尿酸血症大鼠灌服
E
解析 (1)分泌蛋白在细胞内的合成、加工和转运过程需要核糖体、内质网、高尔基体及线
粒体等细胞器共同参与，由于URAT1 和GLUT9 与分泌蛋白相似，因此URAT1 和GLUT9
在细胞内的合成、加工和转运过程需要核糖体、内质网、高尔基体及线粒体等细胞器共同参
与。肾小管细胞通过URAT1 和GLUT9 蛋白重吸收尿酸盐，体现了细胞膜的选择透过性。
借助载体蛋白的跨膜运输的方式有协助扩散和主动运输。
(2)由图可知，肾小管细胞刷状缘形成很多突起，增大吸收面积，有利于尿酸盐的重吸收。
(3)模型组灌服尿酸氧化酶抑制剂，与空白对照组灌服生理盐水的正常实验大鼠(有尿酸氧化
酶)相比，模型组的自变量是尿酸氧化酶活性低，与空白对照组和灌服F 的治疗组比较，设
置模型组的目的是排除血清尿酸盐含量降低的原因是由于大鼠体内尿酸氧化酶的作用(确保
血清尿酸盐含量降低是F 作用的结果)。
(4)根据尿酸盐转运蛋白检测结果，模型组灌服尿酸氧化酶抑制剂后转运蛋白增加，灌服F
的治疗组转运蛋白和空白组相同，可推测F 降低治疗组大鼠血清尿酸盐含量的原因可能是F
抑制转运蛋白URAT1 和GLUT9 基因的表达，从而减少尿酸盐重吸收。为进一步评价F 的
作用效果，本实验需要增设对照组，将高尿酸血症大鼠灌服E 与F 进行对比，得出两者降尿
酸的作用效果。
20．（2021·广东卷，20）果蝇众多的突变品系为研究基因与性状的关系提供了重要的材料。
摩尔根等人选育出M－5 品系并创立了基于该品系的突变检测技术，可通过观察F1和F2的
性状及比例，检测出未知基因突变的类型(如显/隐性、是否致死等)，确定该突变基因与可见
性状的关系及其所在的染色体。回答下列问题：
(1)果蝇的棒眼(B)对圆眼(b)为显性、红眼(R)对杏红眼(r)为显性，控制这2 对相对性状的基因
均位于X 染色体上，其遗传总是和性别相关联，这种现象称为________。
(2)图1 示基于M－5 品系的突变检测技术路线，在F1中挑出1 只雌蝇，与1 只M－5 雄蝇交
配，若得到的F2没有野生型雄蝇、雌蝇数目是雄蝇的两倍，F2中雌蝇的两种表现型分别是
棒眼杏红眼和__________，此结果说明诱变产生了伴X 染色体________________基因突变。
该突变的基因保存在表现型为______果蝇的细胞内。
注：不考虑图中染色体间的交叉互换和已知性状相关基因的突变。
(3)上述突变基因可能对应图2 中的突变________(从突变①、②、③中选一项)，分析其原因
可能是______________________________________，使胚胎死亡。
(4)图1 所示的突变检测技术，具有的①优点是除能检测上述基因突变外，还能检测出果蝇
________________基因突变；②缺点是不能检测出果蝇________基因突变。(①、②选答1
项，且仅答1 点即可)
答案 (1)伴性遗传 (2)棒眼红眼 隐性完全致死 棒眼红眼雌 (3)③ 突变为终止密码子，
蛋白质停止表达(或突变③使肽链的合成被提前终止，造成蛋白质的结构和功能异常) (4)X
染色体上的可见(或X 染色体上的显性) 常染色体(或常染色体显性或常染色体隐性)
解析 (1)位于性染色体上的基因，在遗传过程中总是与性别相关联的现象，叫伴性遗传。
(2)由图1 可知，F2雌蝇基因型为：XBrXBr、XBrXbR，因此F2中雌蝇的两种表现型分别是棒眼
杏红眼和棒眼红眼，由于F2没有野生型雄蝇，雌蝇数目是雄蝇的两倍，此结果说明诱变产
生了伴X 染色体隐性完全致死基因突变，该突变的基因保存在表现型为棒眼红眼雌果蝇的
细胞内。
(3)突变①19 号密码子ACU→ACC，突变前后翻译的氨基酸都是苏氨酸；突变②4 号密码子
AAC→AAA，由天冬酰胺变为赖氨酸；突变③20 号密码子UUA→UGA，由亮氨酸突变为
终止密码子。因此上述突变基因可能对应图中的突变③，突变后终止翻译，使胚胎死亡。
(4)图1 所示的突变检测技术优点是除能检测上述伴X 染色体隐性完全致死基因突变外，还
能检测出果蝇X 染色体上的可见基因突变，即X 染色体上的显性基因突变；该技术检测的
结果需要通过性别进行区分，不能检测出果蝇常染色体上的基因突变，包括常染色体上隐性
基因突变和显性基因突变。
(二)选考题：共12 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。
21．（2021·广东卷，21）中国科学家运用合成生物学方法构建了一株嗜盐单胞菌H，以糖
蜜(甘蔗榨糖后的废弃液，含较多蔗糖)为原料，在实验室发酵生产PHA 等新型高附加值可
降解材料，期望提高甘蔗的整体利用价值。工艺流程如图。
回答下列问题：
(1) 为提高菌株H 对蔗糖的耐受能力和利用效率，可在液体培养基中将蔗糖作为
____________，并不断提高其浓度，经多次传代培养(指培养一段时间后，将部分培养物转
入新配的培养基中继续培养)以获得目标菌株。培养过程中定期取样并用________________
的方法进行菌落计数，评估菌株增殖状况。此外，选育优良菌株的方法还有
________________________等。(答出两种方法即可)
(2)基于菌株H 嗜盐、酸碱耐受能力强等特性，研究人员设计了一种不需要灭菌的发酵系统，
其培养基盐浓度设为60 g/L，pH 为10，菌株H 可正常持续发酵60 d 以上。该系统不需要灭
菌的原因是________________________________________________________。(答出两点即
可)
(3)研究人员在工厂进行扩大培养，在适宜的营养物浓度、温度、pH 条件下发酵，结果发现
发酵液中菌株H 细胞增殖和PHA 产量均未达到预期，并产生了少量乙醇等物质，说明发酵
条件中________可能是高密度培养的限制因素。
(4)菌株H 还能通过分解餐厨垃圾(主要含蛋白质、淀粉、油脂等)来生产PHA，说明其能分
泌______________。
答案 (1)唯一碳源 血细胞计数板计数 诱变育种、基因工程育种 (2)盐浓度为60 g/L 的
条件下，其他杂菌因失水过多而死亡；pH 为10 的条件下，其他杂菌的酶变性失活，生长繁
殖受抑制 (3)氧气(O2或溶解氧) (4)蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等
解析 (1)根据题意分析，该实验的目的是提高菌株H 对蔗糖的耐受能力和利用效率，结合
微生物的代谢需求，其液体培养基应该以蔗糖作为唯一碳源 。并不断提高其浓度，经多次
传代培养(指培养一段时间后，将部分培养物转入新配的培养基中继续培养)以获得目标菌株。
培养过程中定期取样并用血细胞计数板计数的方法进行菌落计数，评估菌株增殖状况。 此
外，选育优良菌株的方法还有诱变育种、基因工程育种等。
(2)已知，菌株H 具有嗜盐、酸碱耐受能力强等特性，因此当培养基盐浓度为60 g/L，pH 为
10 时，菌株H 可正常持续发酵60 d 以上，而盐浓度为60 g/L 的条件下，其他杂菌因失水过
多而死亡；pH 为10 的条件下，其他杂菌的酶变性失活，生长繁殖受抑制，故该系统不需要
灭菌。
(3)分析题意，扩大培养时，营养物浓度、温度、pH 等条件适宜，而发酵液中菌株H 细胞增
殖和PHA 产量均未达到预期，并产生了少量乙醇等物质，说明发酵条件中氧气不足，使菌
种进行无氧呼吸产生乙醇，即氧气(O2或溶解氧)是限制高密度培养的重要因素。
(4)根据酶的专一性可知，菌株H 能通过分解主要含蛋白质、淀粉、油脂等的餐厨垃圾来生
产PHA，说明其能分泌蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等。
22．（2021·广东卷，22）非细胞合成技术是一种运用合成生物学方法，在细胞外构建多酶
催化体系，获得目标产物的新技术，其核心是各种酶基因的挖掘、表达等。中国科学家设计
了4 步酶促反应的非细胞合成路线(如图)，可直接用淀粉生产肌醇(重要的医药食品原料)，
以期解决高温强酸水解方法造成的严重污染问题，并可以提高产率。
回答下列问题：
(1)研究人员采用PCR 技术从土壤微生物基因组中扩增得到目标酶基因。此外，获得酶基因
的方法还有________________________________________________。(答出两种即可)
(2)高质量的DNA 模板是成功扩增出目的基因的前提条件之一。在制备高质量DNA 模板时
必须除去蛋白，方法有____________________________。(答出两种即可)
(3)研究人员使用大肠杆菌BL21 作为受体细胞、pET20b 为表达载体分别进行4 种酶的表达。
表达载体转化大肠杆菌时，首先应制备____________细胞。为了检测目的基因是否成功表达
出酶蛋白，需要采用的方法有____________________。
(4)依图所示流程，在一定的温度、pH 等条件下，将4 种酶与可溶性淀粉溶液混合组成一个
反应体系。若这些酶最适反应条件不同，可能导致的结果是____________________________。
在分子水平上，可以通过改变________________________，从而改变蛋白质的结构，实现对
酶特性的改造和优化。
答案 (1)基因文库中获取、人工合成法 (2)盐析法、酶解法或高温变性 (3)感受态 抗原
－抗体杂交技术 (4)有的酶失活而使反应中断 基因的碱基序列
解析 (1)分析题意，研究人员从土壤微生物基因组中扩增得到目标酶基因采用了PCR 技术，
此外获得酶基因的方法还有从基因文库中获取和人工合成法。
(2)高质量的DNA 模板是成功扩增出目的基因的前提条件之一。在制备高质量DNA 模板时
必须除去蛋白，可根据DNA 和蛋白质的溶解性、对酶、高温和洗涤剂的耐受性去除蛋白质，
方法有盐析、酶解法或高温变性法等。
(3)研究人员使用大肠杆菌BL21 作为受体细胞、pET20b 为表达载体分别进行4 种酶的表达。
表达载体转化大肠杆菌时，首先应制备感受态细胞， 即利用钙离子处理大肠杆菌，使其成
为感受态细胞，使其易于接受外来的DNA 分子。基因工程中，酶基因(目的基因)成功表达
的产物酶蛋白的化学本质是蛋白质，常用抗原－抗体杂交技术进行检测。
(4)依图所示流程，在一定的温度、pH 等条件下，将4 种酶与可溶性淀粉溶液混合组成一个
反应体系。由于酶的作用条件较温和，若这些酶最适反应条件不同，则可能导致有的酶失活
而使反应中断。在分子水平上，可以通过改变基因的碱基序列，从而改变蛋白质的结构，实
现对酶特性的改造和优化。
