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2021 年湖南省普通高中学业水平选择性考试
生物
一、选择题
1．（2021·湖南卷，1）关于下列微生物的叙述，正确的是( )
A．蓝藻细胞内含有叶绿体，能进行光合作用
B．酵母菌有细胞壁和核糖体，属于单细胞原核生物
C．破伤风杆菌细胞内不含线粒体，只能进行无氧呼吸
D．支原体属于原核生物，细胞内含有染色质和核糖体
答案 C
解析 蓝藻属于原核生物，原核细胞中没有叶绿体，但含有藻蓝素和叶绿素，能够进行光合
作用，A 错误；酵母菌属于真核生物中的真菌，有细胞壁和核糖体，B 错误；破伤风杆菌属
于原核生物，原核细胞中没有线粒体，且破伤风杆菌是厌氧微生物，只能进行无氧呼吸，C
正确；支原体属于原核生物，没有核膜包被的细胞核，仅含有核糖体这一种细胞器，拟核内
DNA 裸露，无染色质，D 错误。
2．（2021·湖南卷，1）以下生物学实验的部分操作过程，正确的是( )
实验名称
实验操作
A
检测生物组织中的还原糖
在待测液中先加NaOH 溶液，再加CuSO4溶液
B
观察细胞中DNA 和RNA 的分布
先加甲基绿染色，再加吡罗红染色
C
观察细胞中的线粒体
先用盐酸水解，再用健那绿染色
D
探究酵母菌种群数量变化
先将盖玻片放在计数室上，再在盖玻片边缘滴加
培养液
答案 D
解析 检测生物组织中的还原糖使用斐林试剂。斐林试剂在使用时，需将NaOH 溶液和
CuSO4溶液混合后再加入到待测样品中，A 错误；利用甲基绿吡罗红染色剂对细胞染色，由
于甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA 和RNA 的亲和力不同，可显示DNA 和RNA 在细胞
中的分布，B 错误；健那绿是将活细胞中线粒体染色的专一性染料，因此观察线粒体时不需
要用盐酸水解，C 错误；用抽样检测法调查酵母菌种群数量变化的实验中，应先将盖玻片放
在计数室上，将培养液滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入后，吸去多余的培养液后即可镜
检开始计数，D 正确。
3．（2021·湖南卷，3）质壁分离和质壁分离复原是某些生物细胞响应外界水分变化而发生
的渗透调节过程。下列叙述错误的是( )
A．施肥过多引起的“烧苗”现象与质壁分离有关
B．质壁分离过程中，细胞膜可局部或全部脱离细胞壁
C．质壁分离复原过程中，细胞的吸水能力逐渐降低
D．1 mol/L NaCl 溶液和1 mol/L 蔗糖溶液的渗透压大小相等
答案 D
解析 施肥过多使外界溶液浓度过高，大于细胞液的浓度，细胞发生质壁分离导致植物过度
失水而死亡，引起“烧苗”现象，A 正确；发生质壁分离的内因是细胞壁的伸缩性小于原生
质层的伸缩性，而原生质层包括细胞膜、液泡膜以及之间的细胞质，质壁分离过程中，细胞
膜可局部或全部与细胞壁分开，B 正确；植物细胞在发生质壁分离复原的过程中，因不断吸
水导致细胞液的浓度逐渐降低，与外界溶液浓度差减小，细胞的吸水能力逐渐降低，C 正确；
溶液渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目，1 mol/L 的NaCl 溶液和1 mol/L
的蔗糖溶液的渗透压不相同，因NaCl 溶液中含有钠离子和氯离子，故其渗透压高于蔗糖溶
液，D 错误。
4．（2021·湖南卷，4）某草原生态系统中植物和食草动物两个种群数量的动态模型如图所
示。下列叙述错误的是( )
A．食草动物进入早期，其种群数量增长大致呈“J”型曲线
B．图中点a 的纵坐标值代表食草动物的环境容纳量
C．该生态系统的相对稳定与植物和食草动物之间的负反馈调节有关
D．过度放牧会降低草原生态系统的抵抗力稳定性
答案 B
解析 早期食草动物进入草原生态系统，由于空间、资源充足，又不受其他生物的制约，所
以食草动物的种群数量的增长大致呈“J”型曲线，A 正确；环境容纳量是指在环境条件不
受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量。而图中a 点的纵坐标对应的数量为
该食草动物的最大数量，所以环境容纳量应小于a 的纵坐标值，B 错误；从图中可以看出，
食草动物过多会导致植物数量的下降，食草动物数量的下降又会导致植物数量的增多，属于
典型的负反馈调节， C 正确；生态系统有自我调节能力，但有一定的限度，过度放牧使得
草原生物的种类和数量减少，降低了草原生态系统的自我调节能力，致使草原退化，D 正确。
5．（2021·湖南卷，5）某些蛋白质在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下，可在特定氨基酸位
点发生磷酸化和去磷酸化，参与细胞信号传递，如图所示。下列叙述错误的是( )
A．这些蛋白质磷酸化和去磷酸化过程体现了蛋白质结构与功能相适应的观点
B．这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失，不影响细胞信号传递
C．作为能量“通货”的ATP 能参与细胞信号传递
D．蛋白质磷酸化和去磷酸化反应受温度的影响
答案 B
解析 通过蛋白质磷酸化和去磷酸化改变蛋白质的空间结构，进而来实现细胞信号的传递，
体现出蛋白质结构与功能相适应的观点，A 正确；如果这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸
缺失，将会使该位点无法磷酸化，进而影响细胞信号的传递，B 错误；根据题干信息：进行
细胞信息传递的蛋白质需要磷酸化才能起作用，而ATP 为其提供了磷酸基团和能量，从而
参与细胞信号传递，C 正确；温度会影响蛋白激酶和蛋白磷酸酶的活性，进而影响蛋白质磷
酸化和去磷酸化反应，D 正确。
6．（2021·湖南卷，6）鸡尾部的法氏囊是B 淋巴细胞的发生场所。传染性法氏囊病病毒
(IBDV)感染雏鸡后，可导致法氏囊严重萎缩。下列叙述错误的是( )
A．法氏囊是鸡的免疫器官
B．传染性法氏囊病可能导致雏鸡出现免疫功能衰退
C．将孵出当日的雏鸡摘除法氏囊后，会影响该雏鸡B 淋巴细胞的产生
D．雏鸡感染IBDV 发病后，注射IBDV 灭活疫苗能阻止其法氏囊萎缩
答案 D
解析 根据题干信息 “法氏囊是B 淋巴细胞的发生场所”，可推知法氏囊相当于人体的骨
髓造血组织，是B 淋巴细胞产生和分化的部位，所以是鸡的免疫器官，A 正确；传染性法氏
囊病病毒(IBDV)感染雏鸡后，可导致法氏囊严重萎缩，进而影响B 淋巴细胞的产生，B 淋
巴细胞主要参与体液免疫，所以会导致体液免疫功能衰退，B 正确；法氏囊是B 淋巴细胞的
发生场所，孵出当日摘除，会影响雏鸡B 淋巴细胞的产生，C 正确；IBDV 灭活疫苗相当于
抗原，应在感染前注射，用于免疫预防，发病后再使用不会阻止其法氏囊萎缩，D 错误。
7．（2021·湖南卷，7）绿色植物的光合作用是在叶绿体内进行的一系列能量和物质转化过
程。下列叙述错误的是( )
A．弱光条件下植物没有O2的释放，说明未进行光合作用
B．在暗反应阶段，CO2不能直接被还原
C．在禾谷类作物开花期剪掉部分花穗，叶片的光合速率会暂时下降
D．合理密植和增施有机肥能提高农作物的光合作用强度
答案 A
解析 弱光条件下植物没有氧气的释放，有可能是光合作用强度小于或等于呼吸作用强度，
光合作用产生的氧气被呼吸作用消耗完，此时植物虽然进行了光合作用，但是没有氧气的释
放，A 错误；二氧化碳性质不活泼，在暗反应阶段，一个二氧化碳分子被一个C5分子固定
以后，很快形成两个C3分子，在有关酶的催化作用下，C3接受ATP 释放的能量并且被[H]还
原，因此二氧化碳不能直接被还原，B 正确；在禾谷类作物开花期剪掉部分花穗，光合作用
产物输出受阻，叶片的光合速率会暂时下降，C 正确；合理密植可以充分利用光照，增施有
机肥可以为植物提供矿质元素和二氧化碳，这些措施均能提高农作物的光合作用强度，D 正
确。
8．（2021·湖南卷，8）金鱼系野生鲫鱼经长期人工选育而成，是中国古代劳动人民智慧的
结晶。现有形态多样、品种繁多的金鱼品系。自然状态下，金鱼能与野生鲫鱼杂交产生可育
后代。下列叙述错误的是( )
A．金鱼与野生鲫鱼属于同一物种
B．人工选择使鲫鱼发生变异，产生多种形态
C．鲫鱼进化成金鱼的过程中，有基因频率的改变
D．人类的喜好影响了金鱼的进化方向
答案 B
解析 由题干中信息“自然状态下，金鱼能与野生鲫鱼杂交产生可育后代”可知，金鱼与野
生鲫鱼属于同一物种，A 正确；人工选择可以积累人类喜好的变异，淘汰人类不喜好的变异，
只对金鱼的变异类型起选择作用，不能使金鱼发生变异，B 错误；种群进化的实质是种群基
因频率的改变，因此，鲫鱼进化成金鱼的过程中，存在基因频率的改变，C 正确；人类的喜
好可以通过人工选择来实现，使人类喜好的性状得以保留，因此，人工选择可以决定金鱼的
进化方向，D 正确。
9．（2021·湖南卷，9）某国家男性中不同人群肺癌死亡累积风险如图所示。下列叙述错误
的是( )
A．长期吸烟的男性人群中，年龄越大，肺癌死亡累积风险越高
B．烟草中含有多种化学致癌因子，不吸烟或越早戒烟，肺癌死亡累积风险越低
C．肺部细胞中原癌基因执行生理功能时，细胞生长和分裂失控
D．肺部细胞癌变后，癌细胞彼此之间黏着性降低，易在体内分散和转移
答案 C
解析 据图分析可知，不吸烟或越早戒烟，肺癌死亡累积风险越低，B 正确；原癌基因主要
负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程，原癌基因突变后可能导致细胞生长和分裂
失控，C 错误；肺部细胞癌变后，由于细胞膜上的糖蛋白等物质减少，使得癌细胞彼此之间
的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移，D 正确。
10．（2021·湖南卷，10）有些人的性染色体组成为XY，其外貌与正常女性一样，但无生
育能力，原因是其X 染色体上有一个隐性致病基因a，而Y 染色体上没有相应的等位基因。
某女性化患者的家系图谱如图所示。下列叙述错误的是( )
A．Ⅱ－1 的基因型为XaY
B．Ⅱ－2 与正常男性婚后所生后代的患病概率为1/4
C．Ⅰ－1 的致病基因来自其父亲或母亲
D．人群中基因a 的频率将会越来越低
答案 C
解析 Ⅱ－1 的基因型是XaY，A 正确；Ⅱ－2 的基因型是XAXa，与正常男性XAY 婚配后，
后代基因型及比例为：XAXA∶XAXa∶XAY∶XaY＝1∶1∶1∶1，则所生后代的患病概率是
1/4，B 正确；Ⅰ－1 是女性携带者，基因型为XAXa，若致病基因来自父亲，则父亲基因型
为XaY，由题干可知XaY 为不育的女性化患者，因此，其致病基因只可能来自母亲，C 错误；
XaY(女性化患者)无生育能力，会使人群中a 的基因频率越来越低，A 的基因频率逐渐增加，
D 正确。
11．（2021·湖南卷，11）研究人员利用电压钳技术改变枪乌贼神经纤维膜电位，记录离子
进出细胞引发的膜电流变化，结果如图所示，图a 为对照组，图b 和图c 分别为通道阻断剂
TTX、TEA 处理组。下列叙述正确的是( )
A．TEA 处理后，只有内向电流存在
B．外向电流由Na＋通道所介导
C．TTX 处理后，外向电流消失
D．内向电流结束后，神经纤维膜内Na＋浓度高于膜外
答案 A
解析 TEA 处理后，阻断了外向电流，只有内向电流存在，A 正确；TEA 阻断钾通道，从
而阻断了外向电流，说明外向电流与钾通道有关，B 错误；TTX 阻断钠通道，从而阻断了
内向电流，内向电流消失，C 错误；内向电流与钠通道有关，神经细胞内，K＋浓度高，Na＋
浓度低，内向电流结束后，神经纤维膜内Na＋浓度依然低于膜外，D 错误。
12．（2021·湖南卷，12）下列有关细胞呼吸原理应用的叙述，错误的是( )
A．南方稻区早稻浸种后催芽过程中，常用40 ℃左右温水淋种并时常翻种，可以为种子的
呼吸作用提供水分、适宜的温度和氧气
B．农作物种子入库贮藏时，在无氧和低温条件下呼吸速率降低，贮藏寿命显著延长
C．油料作物种子播种时宜浅播，原因是萌发时呼吸作用需要大量氧气
D．柑橘在塑料袋中密封保存，可以减少水分散失、降低呼吸速率，起到保鲜作用
答案 B
解析 南方稻区早稻浸种后催芽过程中，“常用40 ℃左右温水淋种”可以为种子的呼吸作
用提供水分和适宜的温度，“时常翻种”可以为种子的呼吸作用提供氧气，A 正确；种子无
氧呼吸会产生酒精，因此，农作物种子入库贮藏时，应在低氧和零上低温条件下保存，贮藏
寿命会显著延长，B 错误；油料作物种子中含有大量脂肪，脂肪中C、H 含量高，O 含量低，
油料作物种子萌发时呼吸作用需要消耗大量氧气，因此，油料作物种子播种时宜浅播，C 正
确；柑橘在塑料袋中“密封保存”使水分散失减少，氧气浓度降低，从而降低了呼吸速率，
低氧、一定湿度是新鲜水果保存的适宜条件，D 正确。
二、选择题
13．（2021·湖南卷，13）细胞内不同基因的表达效率存在差异，如图所示。下列叙述正确
的是( )
A．细胞能在转录和翻译水平上调控基因表达，图中基因A 的表达效率高于基因B
B．真核生物核基因表达的①和②过程分别发生在细胞核和细胞质中
C．人的mRNA、rRNA 和tRNA 都是以DNA 为模板进行转录的产物
D．②过程中，rRNA 中含有与mRNA 上密码子互补配对的反密码子
答案 ABC
解析 基因的表达包括转录和翻译两个过程，图中基因A 表达的蛋白质分子数量明显多于
基因B 表达的蛋白质分子，说明基因A 表达的效率高于基因B，A 正确；核基因的转录是以
DNA 的一条链为模板转录出RNA 的过程，发生的场所为细胞核，翻译是以mRNA 为模板
翻译出具有氨基酸排列顺序的多肽链，翻译发生的场所在细胞质中的核糖体，B 正确；三种
RNA(mRNA、rRNA、tRNA)都是以DNA 中的一条链为模板转录而来的，C 正确；反密码子
位于tRNA 上，rRNA 是构成核糖体的成分，不含有反密码子，D 错误。
14．（2021·湖南卷，14）独脚金内酯(SL)是近年来新发现的一类植物激素。SL 合成受阻
或SL 不敏感突变体都会出现顶端优势缺失。现有拟南芥SL 突变体1(max1)和SL 突变体
2(max2)，其生长素水平正常，但植株缺失顶端优势，与野生型(W)形成明显区别；在幼苗期
进行嫁接试验，培养后植株形态如图所示。据此分析，下列叙述正确的是( )
注：R 代表根，S 代表地上部分，“＋”代表嫁接。
A．SL 不能在产生部位发挥调控作用
B．max1 不能合成SL，但对SL 敏感
C．max2 对SL 不敏感，但根能产生SL
D．推测max2_S＋max1_R 表现顶端优势缺失
答案 BCD
解析 根据野生型W 和③、④的生长情况进行分析，W 可以产生SL，且W 和③、④地上
部分都表现出了顶端优势，说明SL 可以在产生部位(地上部位)发挥调控作用，A 错误；
max1 没有表现出顶端优势，但当其地上部分和W 植株的根进行嫁接后(①)，就表现出了顶
端优势，说明其自身不能产生SL，由于野生型产生的SL 从根运输至地上部分，所以max1
接受了SL，表现出顶端优势，因此对SL 敏感，B 正确；②中max2 的地上部分和野生型的
根进行嫁接后，没有恢复顶端优势，说明max2 对SL 不敏感，又从⑤中(max1 不能产生
SL，但当其与max2 的根进行嫁接后，表现出了顶端优势)可以看出，max2 的根产生了SL，
运输至地上部分，使地上部分表现出顶端优势，C 正确；当max2 的地上部分和max1 的根进
行嫁接后由于max2 对SL 不敏感，因此不会表现出顶端优势，即表现为顶端优势缺失，D
正确。
15．（2021·湖南卷，15）血浆中胆固醇与载脂蛋白apoB－100 结合形成低密度脂蛋白
(LDL)，LDL 通过与细胞表面受体结合，将胆固醇运输到细胞内，从而降低血浆中胆固醇含
量。PCSK9 基因可以发生多种类型的突变，当突变使PCSK9 蛋白活性增强时，会增加LDL
受体在溶酶体中的降解，导致细胞表面LDL 受体减少。下列叙述错误的是( )
A．引起LDL 受体缺失的基因突变会导致血浆中胆固醇含量升高
B．PCSK9 基因的有些突变可能不影响血浆中LDL 的正常水平
C．引起PCSK9 蛋白活性降低的基因突变会导致血浆中胆固醇含量升高
D．编码apoB－100 的基因失活会导致血浆中胆固醇含量升高
答案 C
解析 LDL 受体缺失，则LDL 不能将胆固醇运进细胞，导致血浆中的胆固醇含量升高，A
正确；由于密码子的简并性，PCSK9 基因的某些突变不一定会导致PCSK9 蛋白活性发生改
变，则不影响血浆中LDL 的正常水平，B 正确；引起PCSK9 蛋白活性增强的基因突变会导
致细胞表面LDL 受体数量减少，使血浆中胆固醇的含量升高，C 错误；编码apoB－100 的
基因失活，则apoB－100 蛋白减少，与血浆中胆固醇结合形成LDL 减少，进而被运进细胞
的胆固醇减少，使血浆中的胆固醇含量升高，D 正确。
16．（2021·湖南卷，16）有研究报道，某地区近40 年内森林脊椎动物种群数量减少了
80.9%。该时段内，农业和城镇建设用地不断增加，挤占和蚕食自然生态空间，致使森林生
态系统破碎化程度增加。下列叙述正确的是( )
A．森林群落植物多样性高时，可为动物提供多样的栖息地和食物
B．森林生态系统破碎化有利于生物多样性的形成
C．保护生物多样性，必须禁止一切森林砍伐和野生动物捕获的活动
D．农业和城镇建设需遵循自然、经济、社会相协调的可持续发展理念
答案 AD
解析 植物的空间结构可为动物提供食物条件和栖息空间，森林群落植物多样性高时，植物
可以形成更复杂多样的空间结构，可为动物提供多样的栖息地和食物，A 正确；农业和城镇
建设用地不断增加，挤占和蚕食自然生态空间，致使森林生态系统破碎化程度增加，动物栖
息地减少，不利于生物多样性的形成，B 错误；保护生物多样性，需要合理的开发和利用生
物，而不是禁止一切森林砍伐和野生动物捕获的活动，C 错误；农业和城镇建设需要遵循可
持续发展策略，遵循自然、经济和社会协调发展，既满足当代人的需要，又不损害下一代人
的利益，D 正确。
三、非选择题
17．（2021·湖南卷，17）油菜是我国重要的油料作物，油菜株高适当的降低对抗倒伏及机
械化收割均有重要意义。某研究小组利用纯种高秆甘蓝型油菜Z，通过诱变培育出一个纯种
半矮秆突变体S。为了阐明半矮秆突变体S 是由几对基因控制、显隐性等遗传机制，研究人
员进行了相关试验，如图所示。
回答下列问题：
(1)根据F2表现型及数据分析，油菜半矮秆突变体S 的遗传机制是______________________，
杂交组合①的F1产生各种类型的配子比例相等，自交时雌雄配子有______种结合方式，且
每种结合方式机率相等。F1产生各种类型配子比例相等的细胞遗传学基础是
______________________________________________________________________________。
(2)将杂交组合①的F2所有高秆植株自交，分别统计单株自交后代的表现型及比例，分为三
种类型，全为高秆的记为F3－Ⅰ，高秆与半矮秆比例和杂交组合①、②的F2基本一致的记
为F3－Ⅱ，高秆与半矮秆比例和杂交组合③的F2基本一致的记为F3－Ⅲ。产生F3－Ⅰ、F3
－Ⅱ、F3－Ⅲ的高秆植株数量比为________。产生F3－Ⅲ的高秆植株基因型为________(用
A、a；B、b；C、c……表示基因)。用产生F3－Ⅲ的高秆植株进行相互杂交试验，能否验证
自由组合定律？__________。
答案 (1)由两对位于非同源染色体上的隐性基因控制 16 F1减数分裂产生配子时，位于
同源染色体上的等位基因分离，位于非同源染色体上的非等位基因自由组合 (2)7∶4∶4
Aabb、aaBb 不能
解析 (1)根据分析可推测，半矮秆突变体S 是双隐性纯合子，只要含有显性基因即表现为
高秆，杂交组合①的F1为双杂合子，减数分裂产生配子时，位于同源染色体上的等位基因
分离，位于非同源染色体上的非等位基因自由组合，所以产生4 种比例相等的配子，自交时
雌雄配子有16 种结合方式，且每种结合方式机率相等，导致F2出现高秆∶半矮秆≈15∶1。
(2)杂交组合①的F2所有高秆植株基因型包括1AABB、2AABb、2AaBB、4AaBb、1AAbb、
2Aabb、1aaBB、2aaBb，所有高秆植株自交，分别统计单株自交后代的表现型及比例，含有
一对纯合显性基因的高秆植株1AABB、2AABb、2AaBB、1AAbb、1aaBB，占高秆植株的
比例为7/15，其后代全为高秆，记为F3－Ⅰ；AaBb 占高秆植株的比例为4/15，自交后代高
秆与半矮秆比例≈15∶1，和杂交组合①、②的F2基本一致，记为F3－Ⅱ；2Aabb、2aaBb 占
高秆植株的比例为4/15，自交后代高秆与半矮秆比例和杂交组合③的F2基本一致，记为 F3
－Ⅲ，产生F3－Ⅰ、F3－Ⅱ、F3－Ⅲ的高秆植株数量比为7∶4∶4。用产生F3－Ⅲ的高秆植
株进行相互杂交试验，不论两对基因位于一对同源染色体上，还是两对同源染色体上，亲本
均产生两种数量相等的雌雄配子，子代均出现高秆∶半矮秆＝3∶1，因此不能验证基因的自
由组合定律。
18．（2021·湖南卷，18）图a 为叶绿体的结构示意图，图b 为叶绿体中某种生物膜的部分
结构及光反应过程的简化示意图。回答下列问题：
(1)图b 表示图a 中的________结构，膜上发生的光反应过程将水分解成O2、H＋和e－，光能
转化成电能，最终转化为________和ATP 中活跃的化学能。若CO2浓度降低。暗反应速率
减慢，叶绿体中电子受体NADP＋减少，则图b 中电子传递速率会________(填“加快”或
“减慢”)。
(2)为研究叶绿体的完整性与光反应的关系，研究人员用物理、化学方法制备了4 种结构完
整性不同的叶绿体，在离体条件下进行实验，用Fecy 或DCIP 替代NADP＋为电子受体，以
相对放氧量表示光反应速率，实验结果如表所示。
叶绿体类型
相对值
实验项目
叶绿体A：双
层膜结构完整
叶绿体B：双层
膜局部受损，类
囊体略有损伤
叶绿体C：双层
膜瓦解，类囊体
松散但未断裂
叶绿体D：所有
膜结构解体破裂
成颗粒或片段
实验一：以Fecy
为电子受体时的放
氧量
100
167.0
425.1
281.3
实验二：以DCIP
为电子受体时的放
氧量
100
106.7
471.1
109.6
注：Fecy 具有亲水性，DCIP 具有亲脂性。
据此分析：
①叶绿体A 和叶绿体B 的实验结果表明，叶绿体双层膜对以__________(填“Fecy”或
“DCIP”)为电子受体的光反应有明显阻碍作用，得出该结论的推理过程是
________________________________________________________________________。
②该实验中，光反应速率最高的是叶绿体C，表明在无双层膜阻碍、类囊体又松散的条件下，
更有利于____________________，从而提高光反应速率。
③以DCIP 为电子受体进行实验，发现叶绿体A、B、C 和D 的ATP 产生效率的相对值分别
为
1 、0.66 、0.58
和
0.41 。结合图
b
对实验结果进行解释
_________________________________。
答案 (1)类囊体膜 NADPH 减慢 (2)①Fecy 实验一中叶绿体B 双层膜局部受损时，以
Fecy 为电子受体的放氧量明显大于双层膜完整时，实验二中叶绿体B 双层膜局部受损时，
以DCIP 为电子受体的放氧量与双层膜完整时无明显差异，可推知叶绿体双层膜对以Fecy
为电子受体的光反应有明显阻碍作用 ②类囊体上的色素吸收光能、转化光能 ③ATP 的
合成依赖于水光解的电子传递和氢离子顺浓度梯度通过类囊体膜上的ATP 合酶，叶绿体
A、B、C、D 类囊体膜的受损程度依次增大，因此ATP 的产生效率逐渐降低
解析 (1)光反应发生在叶绿体的类囊体膜上，即图b 表示图a 的类囊体膜，光反应过程中，
色素吸收的光能最终转化为ATP 和NADPH 中活跃的化学能，若二氧化碳浓度降低，暗反
应速率减慢，叶绿体中电子受体NADP＋减少，则图b 中的电子去路受阻，电子传递速率会
减慢。
(2)①比较叶绿体A 和叶绿体B 的实验结果，实验一中叶绿体B 双层膜局部受损时，以Fecy
为电子受体的放氧量明显大于双层膜完整时，实验二中叶绿体B 双层膜局部受损时，以
DCIP 为电子受体的放氧量与双层膜完整时无明显差异，可推知叶绿体双层膜对以Fecy 为电
子受体的光反应有明显阻碍作用。②在无双层膜阻碍、类囊体松散的条件下，更有利于类囊
体上的色素吸收、转化光能，从而提高光反应速率，所以该实验中，光反应速率最高的是叶
绿体C。③根据图b 可知，ATP 的合成依赖于水光解的电子传递和氢离子顺浓度梯度通过囊
体薄膜上的ATP 合酶，叶绿体A、B、C、D 类囊体膜的受损程度依次增大，因此ATP 的产
生效率逐渐降低。
19．（2021·湖南卷，19）生长激素对软骨细胞生长有促进作用，调节过程如图所示。回答
下列问题：
(1)根据示意图，可以确定软骨细胞具有____________(填“GH 受体”“IGF－1 受体”或
“GH 受体和IGF－1 受体”)。
(2)研究人员将正常小鼠和IGF－1 基因缺失小鼠分组饲养后，检测体内GH 水平。据图预测，
IGF－1 基因缺失小鼠体内GH 水平应__________(填“低于”“等于”或“高于”)正常小鼠，
理由是______________________________________。
(3)研究人员拟以无生长激素受体的小鼠软骨细胞为实验材料，在细胞培养液中添加不同物
质分组离体培养，验证生长激素可通过IGF－1 促进软骨细胞生长。实验设计如表所示，A
组为对照组。
组别
A
B
C
D
E
培养液中添
加物质
无
GH
IGF－1
正常小鼠去垂
体后的血清
？
实验结果预测及分析：
①与A 组比较，在B、C 和D 组中，软骨细胞生长无明显变化的是________组。
②若E 组培养的软骨细胞较A 组生长明显加快，结合本实验目的，推测E 组培养液中添加
物质是________________________________________________________________________
________________________。
答案 (1)GH 受体和IGF－1 受体 (2)高于 IGF－1 基因缺失小鼠不能产生IGF－1，不能
抑制垂体分泌GH
(3)B、D 正常小鼠去垂体后注射过GH 的血清
解析 (1)据图可知，生长激素(GH)和胰岛素样生长因子1(IGF－1)均可作用于软骨细胞，可
知软骨细胞表面具有GH 受体和IGF－1 受体。
(2)据图可知，垂体分泌的GH 可促进肝脏细胞分泌IGF－1，IGF－1 过多时会抑制垂体分泌
生长激素，IGF－1 基因缺失小鼠不能产生IGF－1，不能抑制垂体分泌GH，故IGF－1 基因
缺失小鼠体内GH 含量高于正常小鼠。
(3)以无生长激素受体的小鼠软骨细胞为实验材料，验证生长激素可通过IGF－1 促进软骨细
胞生长，实验的自变量应为GH 的有无以及IGF－1 的有无。①以无生长激素受体的小鼠软
骨细胞为实验材料，则B 组培养液中添加GH，不能促进软骨细胞生长。D 组正常小鼠去垂
体后，血清中不含GH，则也不含有肝脏细胞分泌的IGF－1，软骨细胞也不能生长。C 组培
养液中添加IGF－1，可促进软骨细胞生长。综上可知，与A 组比较，软骨细胞生长无明显
变化的是B、D 组。②E 组培养的软骨细胞较A 组生长明显加快，推测E 组培养液中添加的
物质中应含有IGF－1，结合D 组可知，添加的物质是正常小鼠去垂体后注射过GH 的血清，
通过B、C、D、E 4 组对照，说明没有垂体分泌的GH 或GH 不能发挥作用，均不能促进软
骨细胞生长，有了IGF－1，软骨细胞才能生长，可验证生长激素可通过IGF－1 促进软骨细
胞生长。
20．（2021·湖南卷，20）某林场有一片约2 公顷的马尾松与石栎混交次生林，群落内马尾
松、石栎两个种群的空间分布均为随机分布。为了解群落演替过程中马尾松和石栎种群密度
的变化特征，某研究小组在该混交次生林中选取5 个固定样方进行观测，每个样方的面积为
0.04 公顷，某一时期的观测结果如表所示。
树高X(m)
马尾松(株)
石栎(株)
样方
1
样方
2
样方
3
样方
4
样方
5
样方
1
样方
2
样方
3
样方
4
样方
5
X≤5
8
9
7
5
8
46
48
50
47
45
5<X≤10
25
27
30
28
30
30
25
28
26
27
10<X≤15
34
29
30
36
35
2
3
5
4
3
X>15
13
16
14
15
12
3
2
1
2
2
合计
80
81
81
84
85
81
78
84
79
77
注：同一树种的树高与年龄存在一定程度的正相关性；两树种在幼年期时的高度基本一致。
回答下列问题：
(1)调查植物种群密度取样的关键是____________；根据表中调查数据计算，马尾松种群密
度为______________________。
(2)该群落中，马尾松和石栎之间的种间关系是________。马尾松是喜光的阳生树种，石栎
是耐阴树种。根据表中数据和树种的特性预测该次生林数十年后优势树种是__________，理
由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)随机取样 2 055 株/公顷 (2)竞争 马尾松 马尾松的成年树大于石栎，且马尾
松是喜光的阳生树种，石栎是耐阴树种，在二者的竞争中马尾松具有优势，石栎会由于被马
尾松遮光而处于劣势
解析 (1)调查植物种群密度取样的关键是随机取样，以避免人为因素的影响；根据表中调
查数据计算，马尾松种群密度为 (80＋81＋81＋84＋85)÷5÷0.04＝2 055 株/公顷。
(2)该群落中，马尾松和石栎生活在同一区域，会争夺光照、水和无机盐，二者之间的种间
关系是竞争，马尾松是喜光的阳生树种，石栎是耐阴树种。表格中树高可代表树龄，根据表
中数据可知，马尾松的成年树大于石栎，且马尾松是喜光的阳生树种，石栎是耐阴树种，在
二者的竞争中马尾松具有优势，石栎会由于被马尾松遮光而处于劣势，预测该次生林数十年
后马尾松将成为优势树种。
[选修1：生物技术实践]
21．（2021·湖南卷，21）大熊猫是我国特有的珍稀野生动物，每只成年大熊猫每日进食竹
子量可达12～38 kg。大熊猫可利用竹子中8%的纤维素和27%的半纤维素。研究人员从大
熊猫粪便和土壤中筛选纤维素分解菌。回答下列问题：
(1)纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分，即______________________。
为筛选纤维素分解菌，将大熊猫新鲜粪便样品稀释液接种至以__________为唯一碳源的固体
培养基上进行培养，该培养基从功能上分类属于________培养基。
(2)配制的培养基必须进行灭菌处理，目的是______________________。检测固体培养基灭
菌效果的常用方法是________________。
(3)简要写出测定大熊猫新鲜粪便中纤维素分解菌活菌数的实验思路：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)为高效降解农业秸秆废弃物，研究人员利用从土壤中筛选获得的3 株纤维素分解菌，在
37 ℃条件下进行玉米秸秆降解实验，结果如表所示。在该条件下纤维素酶活力最高的是菌
株________，理由是______________________________________________________________
____________________________________________________________________________。
菌株
秸秆总重(g)
秸秆残重(g)
秸秆失重
(%)
纤维素降解
率(%)
A
2.00
1.51
24.50
16.14
B
2.00
1.53
23.50
14.92
C
2.00
1.42
29.00
23.32
答案 (1)C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶 纤维素 选择 (2)为了杀死培养基中的所有微生物(微
生物和芽孢、孢子) 不接种培养(或空白培养 ) (3)将大熊猫新鲜粪便样液稀释适当倍数后，
取0.1 mL 涂布到若干个平板(每个稀释度至少涂布三个平板)，对菌落数在30～300 的平板进
行计数，则可根据公式推测大熊猫新鲜粪便中纤维素分解菌活菌数 (4)C 接种C 菌株后秸
秆失重最多，纤维素降解率最大
解析 (1)纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分，即C1酶、CX酶和葡萄糖
苷酶，前两种酶使纤维素分解成纤维二糖，第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖。在用纤维素
作为唯一碳源的培养基中，纤维素分解菌能够很好地生长，其他微生物则不能生长。为筛选
纤维素分解菌，将大熊猫新鲜粪便样品稀释液接种至以纤维素为唯一碳源的固体培养基上进
行培养；培养基从功能上分类可分为选择培养基和鉴别培养基，故该培养基从功能上分类属
于选择培养基。(2)为检测灭菌效果可对培养基进行空白培养，即将未接种的培养基在适宜
条件下培养一段时间，若在适宜条件下培养基中无菌落出现，说明培养基灭菌彻底，否则说
明培养基灭菌不彻底。(3)为测定大熊猫新鲜粪便中纤维素分解菌活菌数，常采用稀释涂布
平板法，在适宜的条件下对大熊猫新鲜粪便中纤维素分解菌进行纯化并计数时，对照组应该
涂布等量的无菌水。将大熊猫新鲜粪便样液稀释适当倍数后，取0.1 mL 涂布到若干个平板
(每个稀释度至少涂布三个平板)，对菌落数在30～300 的平板进行计数，则可根据公式推测
大熊猫新鲜粪便中纤维素分解菌活菌数。(4)测定酶活力时可以用单位时间内、单位体积中
反应物的减少量或产物的增加量来表示。由表格可知，在适宜的条件下，C 菌株在相同的温
度和时间下，秸秆失重最多，纤维素降解率最大，说明该菌株的纤维素分解菌产生的纤维素
酶活力最大。
[选修3：现代生物科技专题]
22．（2021·湖南卷，22）M 基因编码的M 蛋白在动物A 的肝细胞中特异性表达。现设计
实验，将外源DNA 片段F 插入M 基因的特定位置，再通过核移植、胚胎培养和胚胎移植等
技术获得M 基因失活的转基因克隆动物A，流程如图所示。回答下列问题：
(1)在构建含有片段F 的重组质粒过程中，切割质粒DNA 的工具酶是________________，这
类酶能将特定部位的两个核苷酸之间的______________断开。
(2)在无菌、无毒等适宜环境中进行动物A 成纤维细胞的原代和传代培养时，需要定期更换
培
养
液
，
目
的
是
___________________________________________________________________
______________________________________________________________________________。
(3)与胚胎细胞核移植技术相比，体细胞核移植技术的成功率更低，原因是_______________
_______________________________________________________________________________
。
从早期胚胎中分离获得的胚胎干细胞，在形态上表现为______________________(答出两点
即可)，功能上具有____________________。
(4)鉴定转基因动物：以免疫小鼠的______淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行融合，筛选融合杂种
细胞，制备M 蛋白的单克隆抗体。简要写出利用此抗体确定克隆动物A 中M 基因是否失活
的
实
验
思
路
：
______________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)限制性核酸内切酶(限制酶) 磷酸二酯键 (2)清除代谢产物，防止细胞代谢产物积
累对细胞自身造成危害，同时给细胞提供足够的营养 (3)动物胚胎细胞分化程度低，恢复
其全能性相对容易，动物体细胞分化程度高，恢复其全能性十分困难 细胞体积小，细胞核
大，核仁明显 发育的全能性 (4)B 取动物A 和克隆动物A 的肝组织细胞，分别提取蛋
白质进行抗原—抗体杂交
解析 (1)基因工程中切割DNA 的工具酶是限制性核酸内切酶(限制酶)，故在构建含有片段
F 的重组质粒过程中，切割质粒DNA 的工具酶是限制性核酸内切酶(限制酶)。限制性核酸内
切酶是作用于其所识别序列中两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键。不同的限制酶可以获得不
同的末端，主要分为黏性末端和平末端。
(2)在无菌、无毒等适宜环境中进行动物A 成纤维细胞的原代和传代培养时，需要定期更换
培养液，目的是清除代谢产物，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害。
(3)由于动物胚胎细胞分化程度低，恢复其全能性相对容易，动物体细胞分化程度高，恢复
其全能性十分困难，故与胚胎细胞核移植技术相比，体细胞核移植技术的成功率低。胚胎干
细胞在形态上表现为细胞体积小，细胞核大，核仁明显；在功能上具有发育的全能性。
(4)先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B 淋巴细
胞；诱导B 淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞，制备M 蛋白
的单克隆抗体；若要利用此抗体确定克隆动物A 中M 基因是否失活，如果M 基因已经失活，
则克隆动物A 中无法产生M 蛋白，则可利用抗原—抗体杂交技术进行检测。故实验思路为：
取动物A 和克隆动物A 的肝组织细胞，分别提取蛋白质进行抗原—抗体杂交。
