2021年高考生物试卷（全国乙卷）（解析卷）

1/12 2021 年高考全国乙卷理综生物试卷 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 【答案】D 【解析】 【分析】1、有丝分裂过程：（1）间期：进行DNA 的复制和有关蛋白质的合成；（2）前期：核膜、核 仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；（3）中期：染色体形态固定、数目清晰，着丝点排列在赤道板 上；（4）后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；（5）末期：核膜、核 仁重建、纺锤体和染色体消失。 2、染色体、染色单体、DNA 变化特点（体细胞染色体为2N）：（1）染色体数目变化：后期加倍 （4N），平时不变（2N）；（2）核DNA 含量变化：间期加倍（2N→4N），末期还原（2N）； （3）染色单体数目变化：间期出现（0→4N），前期出现（4N），后期消失（4N→0），存在时数目同 DNA。 【详解】A、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； B、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； C、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； D、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。 故选D。 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 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 【答案】A 的 1/12 【解析】【分析】1、细胞膜具有选择透过性，台盼蓝等不被细胞需要的大分子物质不能进入细胞内。 2/12 2、染色质（体）主要由蛋白质和DNA 组成，易被碱性染料（龙胆紫、醋酸洋红等）染成深色而得名。 3、在“观察DNA 和RNA 在细胞中的分布”实验中∶（1）用质量分数为0.9%的NaCIl 溶液保持细胞 原有的形态﹔（2）用质量分数为8%的盐酸改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，将染色体上的 DNA 和蛋白质分离，便于染色剂与DNA 结合；（3）用吡罗红-甲基绿染色剂对DNA 和RNA 进行染色。 4、观察植物细胞吸水和失水时，需要选择有颜色的成熟的植物细胞，紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞符合条 件。 【详解】A、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； B、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； 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，加速染色剂进入细胞，C 正确； D、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，使其失水而发生质 壁分离，D 正确。 故选A。 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 【答案】C 【解析】 【分析】水的存在形式和作用：1、含量：生物体中的水含量一般为60%~90%，特殊情况下可能超过 90%，是活细胞中含量最多的化合物。 2、存在形式：细胞内的水以自由水与结合水的形式存在。 3、作用：结合水是细胞结构的重要组成成分，自由水是良好的溶剂，是许多化学反应的介质，自由水还 参与许多化学反应，自由水对于运输营养物质和代谢废物具有重要作用，自由水与结合水比值越高，细胞 代谢越旺盛，抗逆性越差，反之亦然。 【详解】A、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； B、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； C、细胞的有氧呼吸第二阶段消耗水，第三阶段产生水，C 错误； 3/12 D、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，反之亦然，D 正确。 故选C。 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 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 【答案】A 【解析】 【分析】1、神经冲动的产生：静息时，神经细胞膜对钾离子的通透性大，钾离子大量外流，形成内负外 正的静息电位；受到刺激后，神经细胞膜的通透性发生改变，对钠离子的通透性增大，钠离子内流，形成 内正外负的动作电位。兴奋部位和非兴奋部位形成电位差，产生局部电流，兴奋传导的方向与膜内电流方 向一致。 2、兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递，突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜，其具体的 传递过程为：兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时，突触小泡释放递质（化学信号），递质作用于突触后 膜，引起突触后膜产生膜电位（电信号），从而将兴奋传递到下一个神经元。 【详解】A、神经细胞膜外Na+浓度高于细胞内，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； B、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； C、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； D、乙酰胆碱与突触后膜受体结合，引起突触后膜电位变化，即引发一次新的神经冲动，D 正确。 故选A。 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 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 的 的 3/12 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【答案】D 【解析】 4/12 【分析】肺炎双球菌转化实验包括格里菲斯体内转化实验和艾弗里体外转化实验，其中格里菲斯体内转化 实验证明S 型细菌中存在某种转化因子，能将R 型细菌转化为S 型细菌，没有证明转化因子是什么物质， 而艾弗里体外转化实验，将各种物质分开，单独研究它们在遗传中的作用，并用到了生物实验中的减法原 理，最终证明DNA 是遗传物质。 【详解】A、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； B、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； C、加热杀死的S 型菌不会使小白鼠死亡，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； D、将S 型菌的DNA 经DNA 酶处理后，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。 故选D。 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 【答案】B 【解析】 【分析】1、基因的自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰 的；在减数分裂的过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由 组合。 2、分析题意可知：n 对等位基因独立遗传，即n 对等位基因遵循自由组合定律 【详解】A、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； B、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；C、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； D、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 。 5/12 ），故杂合子的个体数多于纯合子的个体数，D 正确。 故选B。 7. 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） 【答案】 (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 (2). 细胞呼吸 （或呼吸作用） (3). 蒸腾作用过强导致水分散失过多 (4). 光合作用 (5). 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】 【分析】据题可知，植物甲生活在干旱地区，为降低蒸腾作用减少水分的散失，气孔白天关闭、晚上打开。 白天气孔关闭时：液泡中储存的苹果酸脱羧释放的CO2可用于光合作用，光合作用生成的氧气和有机物可 用于细胞呼吸，白天能产生ATP 的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体；而晚上虽然气孔打开，但由于无 光照，叶肉细胞只能进行呼吸作用，能产生ATP 的场所有细胞质基质和线粒体。 【详解】（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。 6/12 （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 值。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。 【点睛】解答本题的关键是明确实验材料选取的原则，以及因变量的检测方法和无关变量的处理原则。 8. 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______________。 【答案】 (1). 形态和习性上很接近（或具有相同的资源利用方式） (2). 有限的 (3). 一方（双小核 草履虫）存活，另一方（大草履虫）死亡 (4). 部位、时间等（合理即可） (5). 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】 【分析】竞争指两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等。竞争的结果常表现为相互抑制，有时表现为 一方占优势，另一方处于劣势甚至死亡。 【详解】（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，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 取食的部位、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。 7/12 【点睛】解答本题的关键是明确种间竞争概念，竞争导致的两种不同结果，以及竞争排斥和竞争共存的区 别。 9. 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）______________ 【答案】 (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】 【分析】激素调节特点：1、微量和高效：激素在血液中含量很低，但却能产生显著生理效应，这是由于 激素的作用被逐级放大的结果。 2、通过体液运输：内分泌腺没有导管，所以激素扩散到体液中，由血液来运输。 3、作用于靶器官、靶细胞：激素的作用具有特异性，它有选择性地作用于靶器官、靶腺体或靶细胞，激 素一经靶细胞接受并起作用后就被灭活，因此体内需要源源不断的产生激素，以维持激素含量的动态平衡。 激素种类多、含量极微，既不组成细胞结构，也不提供能量，只起到调节生命活动的作用。 【详解】（1）肾上腺分泌肾上腺素，通过体液运输，由题靶细胞的响应是使心跳加速、心率加快，因此 肾上腺素作用于心肌细胞。 （2）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。 （3）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。 【点睛】本题考查机体内分泌腺分泌的激素种类及作用、激素调节的特点等相关知识，解决本题的关键是 注意靶器官或靶细胞这一栏的答案应该与相应的靶器官和靶细胞响应保持一致。10. 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。_______ 8/12 （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中灰体长翅雌蝇出现的概率为_____________。 【答案】 (1). (2). 3：1：3：1 (3). 3/16 【解析】 【分析】分析题意可知：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A/a 控制，可知雌 8/12 果蝇基因型为XAXA（灰体）、XAXa（灰体）、XaXa（黄体），雄果蝇基因型为XAY（灰体）、XaY（黄 体）；长翅对残翅是显性性状，由常染色体上的1 对等位基因B/b 控制，可知相应基因型为BB（长翅）、 Bb（长翅）、bb（残翅）。 【详解】（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，