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成就未来，新教育伴你成
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2021 年普通高等学校招生全国统一考试(乙卷)
理科综合能力测试(生物试题)
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将自己的姓名、准考证
号、座位号填写在本试卷上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；
如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号，涂写在本试卷上无效。
3．作答非选择题时，将答案书写在答题卡上，书写在本试卷上无效。
4．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相时原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Al 27 Cl 35.5
Fe 56
一、选择题：本题共13 小题，每小题6 分，共78 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( )
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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 的测交子代中会出现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
三、非选择题：共174 分。第22～32 题为必考题每个试题考生都必须作答，第33～38 题
为选考题，考生根据要求作答。
(一)必考题：共129 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。(简要写出实验思路和预期结果)
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。
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(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____________________。
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。
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)____________
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相互交配得到
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__________。
(二)选考题：共45 分。请考生从给出的2 道物理题、2 道化学题、2 道生物题中每科任选一
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，并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
如果多做则没学科按所做的第一题计分。
37．[生物一选修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过程示意图如下。
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
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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_________。
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 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______________________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______________；质粒DNA 分子上有____________，便于外源
DNA 的插入；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____________________________________________。
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答案精析
1．D
解析 已知果蝇体细胞含有8 条染色体，每条染色体上有1 个DNA 分子，共8 个DNA 分
子，在间期，DNA 进行半保留复制，形成16 个DNA 分子，A 正确；间期染色体已经复制，
故在前期每条染色体由2 条染色单体组成，含2 个DNA 分子，B 正确；在中期，8 条染色
体的着丝点排列在赤道板上，此时染色体形态固定、数目清晰，易于观察染色体，C 正确；
有丝分裂后期，着丝点分裂，姐妹染色单体分开，染色体数目加倍，由8 条变成16 条，同
源染色体不分离，D 错误。
2．A
解析 代谢旺盛的动物细胞是活细胞，细胞膜具有选择透过性，台盼蓝不能进入细胞内，
故不能将代谢旺盛的动物细胞染成蓝色，A 错误；龙胆紫溶液可以将染色体染成深色，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，加速染色剂进入细胞，C 正确；观
察植物细胞吸水和失水时，可用较高浓度的蔗糖溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表皮，使其失
水而发生质壁分离，D 正确。
3．C
解析 水是植物细胞液的主要成分，细胞液主要存在于液泡中，充盈的液泡使植物细胞保
持坚挺，故根系吸收的水有利于植物保持固有姿态，A 正确；结合水与细胞内其他物质相
结合，是植物细胞结构的重要组成成分，B 正确；细胞的有氧呼吸第二阶段消耗水，第三
阶段产生水，C 错误；自由水参与细胞代谢活动，故自由水和结合水比值的改变会影响细
胞的代谢活动，自由水与结合水比值越高，细胞代谢越旺盛，反之细胞代谢减弱，D 正确。
4．A
解析 神经细胞膜外Na＋浓度高于细胞膜内，兴奋从神经元的细胞体传导至突触前膜，会
引起Na＋内流，A 错误；突触前神经元兴奋可引起突触前膜释放神经递质，如乙酰胆碱，B
正确；乙酰胆碱是一种兴奋性神经递质，在突触间隙中经扩散到达突触后膜，与后膜上的
特异性受体相结合，C 正确。
5．D
解析 与R 型菌相比，S 型菌具有荚膜多糖，S 型菌有毒，故可推测S 型菌的毒性可能与荚
膜多糖有关，A 正确；S 型菌的DNA 进入R 型菌细胞后使R 型菌具有了S 型菌的性状，可
知S 型菌的DNA 进入R 型菌细胞后指导蛋白质的合成，B 正确；加热杀死的S 型菌不会使
小鼠死亡，说明加热杀死的S 型菌的蛋白质功能丧失，而加热杀死的S 型菌的DNA 可以使
R 型菌发生转化，可知其DNA 功能不受影响，C 正确；将S 型菌的DNA 经DNA 酶处理后，
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DNA 被水解为小分子物质，故与R 型菌混合，不能得到S 型菌，D 错误。
6．B
解析 每对等位基因测交后会出现2 种表现型，故n 对等位基因杂合的植株A 的测交子代
会出现2n 种不同表现型的个体，A 正确；不管n 有多大，植株A 测交子代比为(1∶1)n＝
1∶1∶1∶1……(共2n个1)，即不同表现型个体数目均相等，B 错误；植株A 测交子代中n
对基因均杂合的个体数为1/2n，纯合子的个体数也是1/2n，两者相等，C 正确；n≥2 时，
植株A 的测交子代中纯合子的个体数是1/2n，杂合子的个体数为1－(1/2n)，故杂合子的个
体数多于纯合子的个体数，D 正确。
29．(1)细胞质基质、线粒体(线粒体基质和线粒体内膜)、叶绿体类囊体薄膜 细胞呼吸(或
呼吸作用) (2)蒸腾作用过强导致水分散失过多 光合作用 (3)实验思路：取生长状态相
同的植物甲若干株随机均分为A、B 两组；A 组在(湿度适宜的)正常环境中培养，B 组在干
旱环境中培养，其他条件相同且适宜，一段时间后，分别检测两组植株夜晚同一时间液泡
中的pH，并求平均值。
预期结果：A 组pH 平均值高于B 组。
解析 (1)白天有光照，叶肉细胞能利用液泡中储存的苹果酸脱羧释放的CO2进行光合作用，
也能利用光合作用产生的氧气和有机物进行有氧呼吸，光合作用光反应阶段能将光能转化
为化学能储存在ATP 中，有氧呼吸三阶段都能产生能量合成ATP，因此叶肉细胞能产生
ATP 的场所有细胞质基质、线粒体(线粒体基质和线粒体内膜)、叶绿体类囊体薄膜。光合
作用为有氧呼吸提供有机物和氧气，反之，细胞呼吸(呼吸作用)产生的二氧化碳也能用于
光合作用暗反应，故光合作用所需的CO2可来源于苹果酸脱羧和细胞呼吸(或呼吸作用)释
放的CO2。
(2)由于环境干旱，植物吸收的水分较少，为了维持机体的平衡适应这一环境，气孔白天关
闭能防止白天因温度较高蒸腾作用较强导致植物体水分散失过多，晚上气孔打开吸收二氧
化碳储存固定以保证光合作用等生命活动的正常进行。
(3)该实验自变量是植物甲所处的生存环境是否干旱，由于夜间气孔打开吸收二氧化碳，生
成苹果酸储存在液泡中，导致液泡pH 降低，故可通过检测液泡的pH 验证植物甲存在该特
殊方式，即因变量检测指标是液泡中的pH。实验思路：取生长状态相同的植物甲若干株随
机均分为A、B 两组；A 组在(湿度适宜的)正常环境中培养，B 组在干旱环境中培养，其他
条件相同且适宜，一段时间后，分别检测两组植株夜晚同一时间液泡中的pH，并求平均值。
预期结果：A 组pH 平均值高于B 组。
30．(1)形态和习性上很接近(或具有相同的资源利用方式) 有限的 一方(双小核草履虫)存
活，另一方(大草履虫)死亡 (2)位置、时间等(合理即可) (3)有相同资源利用方式的物种
竞争排斥，有不同资源利用方式的物种竞争共存
解析 (1)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，
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选择动物所遵循的原则是形态和习性上很接近，或相同的资源利用方式。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，因此，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
当实验出现一方(双小核草履虫)存活，另一方(大草履虫)死亡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，还可因取食的位置、时间等(合理即可)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有相同资源利用方式的
物种竞争排斥，有不同资源利用方式的物种竞争共存。
31．(1)胰岛素 (2)促甲状腺激素 (3)体液 (4)心脏(心肌细胞) (5)促进甲状腺分泌甲状腺
激素
解析 肾上腺分泌肾上腺素，通过体液运输，由题干靶细胞的响应是心率加快可知，肾上
腺素作用于心肌细胞。胰岛B 细胞分泌胰岛素，胰岛素是机体唯一的降血糖激素，通过体
液运输，作用于肝细胞，促进肝糖原的合成，使血糖水平降低。由题干垂体作用的靶器官
是甲状腺可知，垂体可以分泌促甲状腺激素，通过体液运输，作用于甲状腺，促进甲状腺
分泌甲状腺激素，提高细胞代谢速率，使机体产生更多的热量。
32．(1)如图所示
(2)3∶1∶3∶1 3/16
解析 (1)亲本灰体纯合子雌果蝇的基因型为XAXA，黄体雄果蝇基因型为XaY，二者杂交，
子一代基因型和表现型为XAXa(灰体雌果蝇)、XAY(灰体雄果蝇)，想要获得黄体雌果蝇
XaXa，则需要再让子一代与亲代中的黄体雄果蝇杂交，相应遗传图解见答案。子二代中黄
体雌果蝇即为目标果蝇，选择即可。
(2)已知长翅对残翅是显性性状，基因位于常染色体上，若用黄体残翅雌果蝇(XaXabb)与灰
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体长翅雄果蝇(XAYBB) 作为亲本杂交得到F1，F1 的基因型为XAXaBb、XaYBb，F1相互交配
得F2，分析每对基因的遗传，可知F2中长翅∶残翅＝(1BB＋2Bb)∶(1bb)＝3∶1，灰体∶黄
体＝(1XAXa＋1XAY)∶(1XaXa＋1XaY)＝1∶1，故灰体长翅∶灰体残翅∶黄体长翅∶黄体残翅
＝(1/2×3/4)∶(1/2×1/4)∶(1/2×3/4)∶(1/2×1/4)＝3∶1∶3∶1，F2 中灰体长翅雌蝇(XAXaB
－)出现的概率为1/4×3/4＝3/16。
37．(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 酒精和二氧
化碳 酒精、乳酸、食盐
解析 (1)大豆中含有丰富的蛋白质，可为微生物的生长繁殖提供氮源。小麦中的淀粉可以
为微生物的生长繁殖提供碳源。
(2)米曲霉在发酵过程中产生的蛋白酶能将蛋白质分解为小分子的肽和氨基酸，产生的脂肪
酶能将脂肪分解为甘油和脂肪酸，使发酵的产物具有独特的风味。米曲霉发酵时需要利用
现有的有机物和需要氧气，说明其代谢类型是异养好氧型。
(3)乳酸菌没有核膜包被的细胞核，属于原核生物。酵母菌属于兼性厌氧型微生物，既可以
进行有氧呼吸，也可以进行无氧呼吸，无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳。在发酵池中酵
母菌产生的酒精能抑制杂菌的生长，乳酸菌产生的乳酸使发酵液呈酸性也能抑制杂菌的生
长，同时往发酵池中添加的食盐也能抑制杂菌的生长。
38．(1)EcoRⅠ、PstⅠ EcoRⅠ、PstⅠ、SmaⅠ和EcoRⅤ (2)磷酸二酯键 (3)自我复制
一至多个限制酶切割位点 用含有该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)位于基因首端的一段特殊DNA 序列，是RNA 聚合酶识别及结合
的部位，能驱动转录过程
解析 (1)限制酶EcoRⅠ和PstⅠ切割形成的是黏性末端，限制酶SmaⅠ和EcoRⅤ切割形
成的是平末端，E·coli DNA 连接酶来源于大肠杆菌，只能将双链DNA 片段互补的黏性末
端之间的磷酸二酯键连接起来，而T4DNA 连接酶来源于T4噬菌体，可用于连接黏性末端
和平末端，但连接效率较低。因此图中EcoRⅠ和PstⅠ切割后的DNA 片段(黏性末端)可以
用E·coli DNA 连接酶连接，除了这两种限制酶切割的DNA 片段，限制酶SmaⅠ和EcoRⅤ
切割后的DNA 片段(平末端)也可以用T4DNA 连接酶连接。
(2)DNA 连接酶将两个DNA 片段连接形成磷酸二酯键。
(3)质粒是小型环状的DNA 分子，常作为基因表达的载体，首先质粒上含有复制原点，能
保证质粒在受体细胞中自我复制。质粒DNA 分子上有一个至多个限制酶的酶切位点，便
于目的基因的导入。质粒上的标记基因是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因，具体做
法是用含有该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)启动子是一段特殊结构的DNA 片段，位于基因的首端，它是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，最终获得需要的蛋白质。
