2021年高考生物真题试卷（北京卷）

2021年高考生物真题试卷（北京卷）
一、本部分共15题，每题2分，共30分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
1．（2021·北京）ATP是细胞的能量“通货”，关于ATP的叙述错误的是（　　）
A．含有C，H，O，N，P B．必须在有氧条件下合成
C．胞内合成需要酶的催化 D．可直接为细胞提供能量
2．（2021·北京）下图是马铃薯细胞局部的电镜照片，1~4均为细胞核的结构，对其描述错误的是（　　）
A．1是转录和翻译的场所 B．2是核与质之间物质运输的通道
C．3是核与质的界膜 D．4是与核糖体形成有关的场所
3．（2021·北京）将某种植物置于高温环境（HT）下生长一定时间后，测定HT植株和生长在正常温度（CT）下的植株在不同温度下的光合速率，结果如图。由图不能得出的结论是（　　）
A．两组植株的CO2吸收速率最大值接近
B．35℃时两组植株的真正（总）光合速率相等
C．50℃时HT植株能积累有机物而CT植株不能
D．HT植株表现出对高温环境的适应性
4．（2021·北京）酵母菌的DNA中碱基A约占32%，关于酵母菌核酸的叙述错误的是（　　）
A．DNA复制后A约占32% B．DNA中C约占18%
C．DNA中（A+G）/（T+C）=1 D．RNA中U约占32%
5．（2021·北京）如图为二倍体水稻花粉母细胞减数分裂某一时期的显微图像，关于此细胞的叙述错误的是（　　）
A．含有12条染色体 B．处于减数第一次分裂
C．含有同源染色体 D．含有姐妹染色单体
6．（2021·北京）下图为某遗传病的家系图，已知致病基因位于X染色体。
对该家系分析正确的是（　　）
A．此病为隐性遗传病
B．III-1和III-4可能携带该致病基因
C．II-3再生儿子必为患者
D．II-7不会向后代传递该致病基因
7．（2021·北京）研究者拟通过有性杂交的方法将簇毛麦（2n=14）的优良性状导入普通小麦（2n=42）中。用簇毛麦花粉给数以千计的小麦小花授粉，10天后只发现两个杂种幼胚，将其离体培养，产生愈伤组织，进而获得含28条染色体的大量杂种植株。以下表述错误的是（　　）
A．簇毛麦与小麦之间存在生殖隔离
B．培养过程中幼胚细胞经过脱分化和再分化
C．杂种植株减数分裂时染色体能正常联会
D．杂种植株的染色体加倍后能产生可育植株
8．（2021·北京）为研究毒品海洛因的危害，将受孕7天的大鼠按下表随机分组进行实验，结果如下。
处理 检测项目 对照组 连续9天给予海洛因
低剂量组 中剂量组 高剂量组
活胚胎数/胚胎总数（%） 100 76 65 55
脑畸形胚胎数/活胚胎数（%） 0 33 55 79
脑中促凋亡蛋白Bax含量（ug·L-l） 6.7 7.5 10.0 12.5
以下分析不合理的是（　　）
A．低剂量海洛因即可严重影响胚胎的正常发育
B．海洛因促进Bax含量提高会导致脑细胞凋亡
C．对照组胚胎的发育过程中不会出现细胞凋亡
D．结果提示孕妇吸毒有造成子女智力障碍的风险
9．（2021·北京）在有或无机械助力两种情形下，从事家务劳动和日常运动时人体平均能量消耗如图。对图中结果叙述错误的是（　　）
A．走路上学比手洗衣服在单位时间内耗能更多
B．葡萄糖是图中各种活动的重要能量来源
C．爬楼梯时消耗的能量不是全部用于肌肉收缩
D．借助机械减少人体能量消耗就能缓解温室效应
10．（2021·北京）植物顶芽产生生长素向下运输，使侧芽附近生长素浓度较高，抑制侧芽的生长，形成顶端优势。用细胞分裂素处理侧芽，侧芽生长形成侧枝。关于植物激素作用的叙述不正确的是（　　）
A．顶端优势体现了生长素既可促进也可抑制生长
B．去顶芽或抑制顶芽的生长素运输可促进侧芽生长
C．细胞分裂素能促进植物的顶端优势
D．侧芽生长受不同植物激素共同调节
11．（2021·北京）野生草本植物多具有根系发达、生长较快、抗逆性强的特点，除用于生态治理外，其中一些可替代木材栽培食用菌，收获后剩余的菌渣可作肥料或饲料。相关叙述错误的是（　　）
A．种植此类草本植物可以减少水土流失
B．菌渣作为农作物的肥料可实现能量的循环利用
C．用作培养基的草本植物给食用菌提供碳源和氮源
D．菌渣作饲料实现了物质在植物、真菌和动物间的转移
12．（2021·北京）人体皮肤表面存在着多种微生物，某同学拟从中分离出葡萄球菌。下述操作不正确的是（　　）
A．对配制的培养基进行高压蒸汽灭菌
B．使用无菌棉拭子从皮肤表面取样
C．用取样后的棉拭子在固体培养基上涂布
D．观察菌落的形态和颜色等进行初步判断
13．（2021·北京）关于物质提取、分离或鉴定的高中生物学相关实验，叙述错误的是（　　）
A．研磨肝脏以破碎细胞用于获取含过氧化氢酶的粗提液
B．利用不同物质在酒精溶液中溶解性的差异粗提DNA
C．依据吸收光谱的差异对光合色素进行纸层析分离
D．利用与双缩脲试剂发生颜色变化的反应来鉴定蛋白质
14．（2021·北京）社会上流传着一些与生物有关的说法，有些有一定的科学依据，有些违反生物学原理。以下说法中有科学依据的是（　　）
A．长时间炖煮会破坏食物中的一些维生素
B．转基因抗虫棉能杀死害虫就一定对人有毒
C．消毒液能杀菌，可用来清除人体内新冠病毒
D．如果孩子的血型和父母都不一样，肯定不是亲生的
15．（2021·北京）随着改革实践不断推进，高质量发展已成为对我国所有地区、各个领域的长期要求，生态保护是其中的重要内容。以下所列不属于生态保护措施的是（　　）
A．长江流域十年禁渔计划 B．出台地方性控制吸烟法规
C．试点建立国家公园体制 D．三江源生态保护建设工程
二、本部分共6题，共70分。
16．（2021·北京）新冠病毒（SARS-CoV-2）引起的疫情仍在一些国家和地区肆虐，接种疫苗是控制全球疫情的最有效手段。新冠病毒疫苗有多种，其中我国科学家已研发出的腺病毒载体重组新冠病毒疫苗（重组疫苗）是一种基因工程疫苗，其基本制备步骤是：将新冠病毒的S基因连接到位于载体上的腺病毒基因组DNA中，重组载体经扩增后转入特定动物细胞，进而获得重组腺病毒并制成疫苗。
（1）新冠病毒是RNA病毒，一般先通过　 　得到cDNA，经　 　获取S基因，酶切后再连接到载体。
（2）重组疫苗中的S基因应编码________。
A．病毒与细胞识别的蛋白 B．与病毒核酸结合的蛋白
C．催化病毒核酸复制的酶 D．帮助病毒组装的蛋白
（3）为保证安全性，制备重组疫苗时删除了腺病毒的某些基因，使其在人体中无法增殖，但重组疫苗仍然可以诱发人体产生针对新冠病毒的特异性免疫应答。该疫苗发挥作用的过程是：接种疫苗→　 　→　 　→诱发特异性免疫反应。
（4）重组疫苗只需注射一针即可完成接种。数周后，接种者体内仍然能检测到重组腺病毒DNA，但其DNA不会整合到人的基因组中。请由此推测只需注射一针即可起到免疫保护作用的原因　 　。
17．（2021·北京）北大西洋沿岸某水域生活着多种海藻和以藻类为食的一种水虱，以及水虱的天敌隆头鱼。柏桉藻在上世纪末被引入，目前已在该水域广泛分布，数量巨大，表现出明显的优势。为探究柏桉藻成功入侵的原因，研究者进行了系列实验。
（1）从生态系统的组成成分划分，柏桉藻属于　 　。
（2）用三组水箱模拟该水域的环境。水箱中均放入柏桉藻和甲、乙、丙3种本地藻各0.5克，用纱网分区（见图1）；三组水箱中分别放入0、4、8只水虱/箱。10天后对海藻称重，结果如图2，同时记录水虱的分布。
①图2结果说明水虱对本地藻有更强的取食作用，作出判断的依据是：与没有水虱相比，在有水虱的水箱中，　 　。
②水虱分布情况记录结果显示，在有水虱的两组中，大部分水虱附着在柏桉藻上，说明水虱对所栖息的海藻种类具有　 　。
（3）为研究不同海藻对隆头鱼捕食水虱的影响，在盛有等量海水的水箱中分别放入相应的实验材料，一段时间后检测，结果如图3（甲、乙、丙为上述本地藻）。
该实验的对照组放入的有　 　。
（4）研究发现，柏桉藻含有一种引起动物不适的化学物质，若隆头鱼吞食水虱时误吞柏桉藻，会将两者吐出。请综合上述研究结果，阐明柏桉藻成功入侵的原因　 　。
18．（2021·北京）胰岛素是调节血糖的重要激素，研究者研制了一种“智能”胰岛素（IA）并对其展开了系列实验，以期用于糖尿病的治疗。
（1）正常情况下，人体血糖浓度升高时，　 　细胞分泌的胰岛素增多，经　 　运输到靶细胞，促进其对葡萄糖的摄取和利用，使血糖浓度降低。
（2）GT是葡萄糖进入细胞的载体蛋白，IA（见图1）中的X能够抑制GT的功能。为测试葡萄糖对IA与GT结合的影响，将足量的带荧光标记的IA加入红细胞膜悬液中处理30分钟，使IA与膜上的胰岛素受体、GT充分结合。之后，分别加入葡萄糖至不同的终浓度，10分钟后检测膜上的荧光强度。图2结果显示：随着葡萄糖浓度的升高，　 　。研究表明葡萄糖浓度越高，IA与GT结合量越低。据上述信息，推断IA、葡萄糖、GT三者的关系为　 　。
（3）为评估IA调节血糖水平的效果，研究人员给糖尿病小鼠和正常小鼠均分别注射适量胰岛素和IA，测量血糖浓度的变化，结果如图3。
该实验结果表明IA对血糖水平的调节比外源普通胰岛素更具优势，体现在　 　。
（4）细胞膜上GT含量呈动态变化，当胰岛素与靶细胞上的受体结合后，细胞膜上的GT增多。若IA作为治疗药物，糖尿病患者用药后进餐，血糖水平会先上升后下降。请从稳态与平衡的角度，完善IA调控血糖的机制图。（任选一个过程，在方框中以文字和箭头的形式作答。）
19．（2021·北京）学习以下材料，回答（1）~（4）题。
光合产物如何进入叶脉中的筛管
高等植物体内的维管束负责物质的长距离运输，其中的韧皮部包括韧皮薄壁细胞、筛管及其伴胞等。筛管是光合产物的运输通道。光合产物以蔗糖的形式从叶肉细胞的细胞质移动到邻近的小叶脉，进入其中的筛管-伴胞复合体（SE-CC），再逐步汇入主叶脉运输到植物体其他部位。
蔗糖进入SE-CC有甲、乙两种方式。在甲方式中，叶肉细胞中的蔗糖通过不同细胞间的胞间连丝即可进入SE-CC。胞间连丝是相邻细胞间穿过细胞壁的细胞质通道。在乙方式中，蔗糖自叶肉细胞至SE-CC的运输（图1）可以分为3个阶段：①叶肉细胞中的蔗糖通过胞间连丝运输到韧皮薄壁细胞；②韧皮薄壁细胞中的蔗糖由膜上的单向载体W顺浓度梯度转运到SE-CC附近的细胞外空间（包括细胞壁）中；③蔗糖从细胞外空间进入SE-CC中，如图2所示。SE-CC的质膜上有“蔗糖-H+共运输载体”（SU载体），SU载体与H+泵相伴存在。胞内H+通过H+泵运输到细胞外空间，在此形成较高的H+浓度，SU载体将H+和蔗糖同向转运进SE-CC中。采用乙方式的植物，筛管中的蔗糖浓度远高于叶肉细胞。
研究发现，叶片中SU载体含量受昼夜节律、蔗糖浓度等因素的影响，呈动态变化。随着蔗糖浓度的提高，叶片中SU载体减少，反之则增加。研究SU载体含量的动态变化及调控机制，对于了解光合产物在植物体内的分配规律，进一步提高作物产量具有重要意义。
（1）在乙方式中，蔗糖经W载体由韧皮薄壁细胞运输到细胞外空间的方式属于　 　。由H+泵形成的　 　有助于将蔗糖从细胞外空间转运进SE-CC中。
（2）与乙方式比，甲方式中蔗糖运输到SE-CC的过程都是通过　 　这一结构完成的。
（3）下列实验结果支持某种植物存在乙运输方式的有_________。
A．叶片吸收14CO2后，放射性蔗糖很快出现在SE-CC附近的细胞外空间中
B．用蔗糖跨膜运输抑制剂处理叶片，蔗糖进入SE-CC的速率降低
C．将不能通过细胞膜的荧光物质注射到叶肉细胞，SE-CC中出现荧光
D．与野生型相比，SU功能缺陷突变体的叶肉细胞中积累更多的蔗糖和淀粉
（4）除了具有为生物合成提供原料、为生命活动供能等作用之外，本文还介绍了蔗糖能调节SU载体的含量，体现了蔗糖的　 　功能。
20．（2021·北京）玉米是我国重要的农作物，研究种子发育的机理对培育高产优质的玉米新品种具有重要作用。
（1）玉米果穗上的每一个籽粒都是受精后发育而来。我国科学家发现了甲品系玉米，其自交后的果穗上出现严重干瘪且无发芽能力的籽粒，这种异常籽粒约占1/4。籽粒正常和干瘪这一对相对性状的遗传遵循孟德尔的　 　定律。上述果穗上的正常籽粒均发育为植株，自交后，有些植株果穗上有约1/4干瘪籽粒，这些植株所占比例约为　 　。
（2）为阐明籽粒干瘪性状的遗传基础，研究者克隆出候选基因A/a。将A基因导入到甲品系中，获得了转入单个A基因的转基因玉米。假定转入的A基因已插入a基因所在染色体的非同源染色体上，请从下表中选择一种实验方案及对应的预期结果以证实“A基因突变是导致籽粒干瘪的原因”　 　。
实验方案 预期结果
I.转基因玉米×野生型玉米 II.转基因玉米×甲品系 III.转基因玉米自交 IV.野生型玉米×甲品系 ①正常籽粒：干瘪籽粒≈1：1 ②正常籽粒：干瘪籽粒≈3：1 ③正常籽粒：干瘪籽粒≈7：1 ④正常籽粒：干瘪籽粒≈15：1
（3）现已确认A基因突变是导致籽粒干瘪的原因，序列分析发现a基因是A基因中插入了一段DNA（见图1），使A基因功能丧失。甲品系果穗上的正常籽粒发芽后，取其植株叶片，用图1中的引物1、2进行PCR扩增，若出现目标扩增条带则可知相应植株的基因型为　 　。
（4）为确定A基因在玉米染色体上的位置，借助位置已知的M/m基因进行分析。用基因型为mm且籽粒正常的纯合子P与基因型为MM的甲品系杂交得F1，F1自交得F2。用M、m基因的特异性引物，对F1植株果穗上干瘪籽粒（F2）胚组织的DNA进行PCR扩增，扩增结果有1、2、3三种类型，如图2所示。
统计干瘪籽粒（F2）的数量，发现类型1最多、类型2较少、类型3极少。请解释类型3数量极少的原因。
21．（2021·北京）近年来发现海藻糖-6-磷酸（T6P）是一种信号分子，在植物生长发育过程中起重要调节作用。研究者以豌豆为材料研究了T6P在种子发育过程中的作用。
（1）豌豆叶肉细胞通过光合作用在　 　中合成三碳糖，在细胞质基质中转化为蔗糖后运输到发育的种子中转化为淀粉贮存。
（2）细胞内T6P的合成与转化途径如下：
底物 T6P 海藻糖
将P酶基因与启动子U（启动与之连接的基因仅在种子中表达）连接，获得U-P基因，导入野生型豌豆中获得U-P纯合转基因植株，预期U-P植株种子中T6P含量比野生型植株　 　，检测结果证实了预期，同时发现U-P植株种子中淀粉含量降低，表现为皱粒。用同样方法获得U-S纯合转基因植株，检测发现植株种子中淀粉含量增加。
（3）本实验使用的启动子U可以排除由于目的基因　 　对种子发育产生的间接影响。
（4）在进一步探讨T6P对种子发育的调控机制时，发现U-P植株种子中一种生长素合成酶基因R的转录降低，U-S植株种子中R基因转录升高。已知R基因功能缺失突变体r的种子皱缩，淀粉含量下降。据此提出假说：T6P通过促进R基因的表达促进种子中淀粉的积累。请从①~⑤选择合适的基因与豌豆植株，进行转基因实验，为上述假说提供两个新的证据。写出相应组合并预期实验结果。
①U-R基因 ②U-S基因 ③野生型植株④U-P植株 ⑤突变体r植株
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】ATP的相关综合
【解析】【解答】A、ATP的元素组成为：C、H、O、N、P，A正确；
B、有氧呼吸和无氧呼吸都可以合成ATP，B错误；
C、ATP的合成和水解都需要相应酶的催化，C正确；
D、ATP水解可直接为生命活动提供能量，是直接提供能量的物质，D正确。
故答案为：B。
【分析】ATP结构：ATP（三磷酸腺苷）的结构简式为A─P～P～P，A-表示腺苷、P-表示磷酸基团；“～”表示高能磷酸键。
（1）ATP的元素组成为：C、H、O、N、P。
（2）ATP中的“A”是腺苷，RNA中的“A”是腺嘌呤。
（3）ATP水解可直接为生命活动提供能量，是直接提供能量的物质。
（4）ATP与RNA的关系：ATP去掉两个磷酸基团后的剩余部分是组成RNA的基本单位之一：腺嘌呤核糖核苷酸。
（5）ATP与ADP可相互转变。ATP和ADP的转化过程中，能量来源不同∶ATP水解释放的能量，来自高能磷酸键的化学能，并用于生命活动；合成ATP的能量来自呼吸作用或光合作用。场所不同∶ATP水解在细胞的各处。ATP合成在线粒体、叶绿体、细胞质基质。细胞内的化学反应可以分为吸能反应和放能反应，放能反应一般与ATP的合成相联系，吸能反应一般与ATP的水解相联系。
2．【答案】A
【知识点】细胞核的结构
【解析】【解答】A、1是染色质，是转录的场所，翻译的场所在细胞质中的核糖体上，A错误；
B、2是核孔，是大分子物质进出细胞核的通道，B正确；
C、3是核膜，把核内物质与细胞质分隔开；控制细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流，是细胞核与细胞质的界膜，C正确；
D、4是核仁，与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关，D正确。
故答案为：A。
【分析】1、由图可知，1是染色质，2是核孔，3是核膜，4是核仁。
2、细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，是遗传信息库，主要由核膜、核孔、核仁和染色质等构成。
（1）核膜①结构：核膜是双层膜，外膜上附有许多核糖体，常与内质网相连；其上有核孔，是核质之间频繁进行物质交换和信息交流的通道；在代谢旺盛的细胞中，核孔的数目较多。②化学成分：主要是脂质分子和蛋白质分子。③功能：起屏障作用，把核内物质与细胞质分隔开；控制细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流。
（2）核仁：与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。在有丝分裂过程中，核仁有规律地消失和重建。
（3）染色质：细胞核中能被碱性染料染成深色的物质，其主要成分是DNA和蛋白质。
（4）核孔：主要是mRNA、解旋酶、DNA聚合酶等大分子物质进出细胞核的通道。
细胞膜、核膜和细胞器膜构成了真核细胞的生物膜系统。
3．【答案】B
【知识点】影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】A、由图可知，两组植株的CO2吸收速率最大值接近，大约为3mmol2.cm.s-1，A正确；
B、由图可知，35℃时二者的CO2吸收速率相同，CO2吸收速率代表净光合速率，由总光合速率=净光合速率+呼吸速率，而呼吸速率未知，光合速率无法比较，B错误；
C、由图可知，50℃时HT植株的CO2吸收速率大于零，即净光合速率大于零，则植株积累有机物，50℃时CT植株的CO2吸收速率等于零，即净光合速率不大于零，则植株不能积累有机物，C正确；
D、高温下HT植株的CO2吸收速率大于零，净光合速率大于零，说明HT植株对高温环境较适应，D正确。
故答案为：B。
【分析】1、影响光合作用的环境因素。（1）温度对光合作用的影响：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最适温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱。（2）二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。（3）光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。（4）光质：绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素b，类胡萝卜素和叶黄素，其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能，叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光，对绿光吸收最少。（5）水：水是光合作用产物和反应物，水的含量影响光合作用。（5）矿质元素：叶绿素的合成需要Mg2+，光合作用中其他参与物也需要矿质元素参与合成，所以矿质元素也会影响光合作用。
2、真正光合作用=净光合作用+呼吸作用。真正光合作用的表示方法：CO2的固定量，O2的生成量，有机物的生成量；净光合作用的表示方法：CO2的吸收量、O2的量释放、有机物的积累量。
4．【答案】D
【知识点】碱基互补配对原则；DNA分子的复制
【解析】【解答】A、DNA分子复制时遵循碱基配对原则，A-T、G-C，故DNA复制后的A约占32%，A正确；
B、酵母菌的DNA中A约占32%，A=T=32%，G=C=（1-2×32%）/2=18%，B正确；
C、DNA分子遵循碱基互补配对原则，A=T、G=C，即（A+G）/（T+C）=1，C正确；
D、RNA为单链结构，一般不遵循碱基互补配对原则，RNA中U不一定占32%，D错误。
故答案为：D。
【分析】1、DNA的双螺旋结构：
（1）DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的；
（2）DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基在内侧；
（3）两条链上的碱基通过氢键连接起来，形成碱基对且遵循碱基互补配对原则即A-T，G-C，C-G，T-A，即A=T，G=C。
2、DNA分子的复制：
（1）场所：主要在细胞核，此外在线粒体和叶绿体中也能进行.
（2）时期：有丝分裂间期和减数第一次分裂间期。
（3）特点：边解旋边复制；复制方式为半保留复制（4）条件：模板：亲代DNA分子的两条链；原料：游离的4种脱氧核苷酸；能量：ATP；酶：解旋酶、DNA聚合酶 。
（4）原则：碱基互补配对原则。A-T，G-C，C-G，T-A。
（5）准确复制的原因：DNA分子独特的双螺旋结构提供精确模板；通过碱基互补配对原则保证了复制准确地进行。
（6）1个DNA分子经过n次复制形成的DNA分子为2n个，含母链的DNA分子2个。
5．【答案】A
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化
【解析】【解答】A、由图可知，为四分体时期，1个四分体有2条染色体，12个4分体含24条染色体，A错误；
B、四分期时期即处于减数第一次分裂前期，B正确；
C、四分体时期含有同源染色体，C正确；
D、四分体时期含有姐妹染色单体，D正确。
故答案为：A。
【分析】 1、减数分裂过程：（1）减数分裂Ⅰ前的间期：染色体的复制。（2）减数分裂Ⅰ：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期∶同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。（3）减数分裂Ⅱ过程∶①前期∶核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期∶着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2、姐妹染色单体是由一个着丝点连着的并行的两条染色单体，是在细胞分裂的间期由同一条染色体经复制后形成的，在细胞分裂的间期、前期、中期成对存在，其大小、形态、结构及来源完全相同。减数分裂中配对的两天染色体，形状大小一般相同，一条来自父方，一条来自母方，叫做同源染色体。
6．【答案】D
【知识点】人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】A、由II-3、III-5和Ⅰ-1的患病情况可知该病为X染色体显性遗传病，A错误；
B、该病危险性遗传病，III-1和III-4均不患病不会携带致病基因，B错误；
C、II-3的母亲不患病父亲患病，则II-3为杂合子，后代儿子有1/2可能患病，C错误；
D、II-7正常，不携带致病基因，不会向后代传递该致病基因，D正确。
故答案为：D。
【分析】伴X性显性遗传病特征：①人群中女性患者比男性患者多一倍，前者病情常较轻；②患者的双亲中必有一名是该病患者；③男性患者的女儿全部都为患者，儿子全部正常；④女性患者（杂合子）的子女中各有50%的可能性是该病的患者；⑤系谱中常可看到连续传递现象，这点与常染色体显性遗传一致
7．【答案】C
【知识点】染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体；现代生物进化理论的主要内容；植物组织培养的过程
【解析】【解答】A、簇毛麦与小麦杂交产生的后代不可育，故二者存在生殖隔离，A正确；
B、植物组织培养需对离体组织进行脱分化和再分化，B正确；
C、杂种植株含有28条染色体为异源多配体，联会紊乱不能产生正常配子，不可育，C错误；
D、杂交植株经染色体加倍后，可正常进行减数分裂产生配子，D正确。
故答案为：C。
【分析】1、由受精卵发育而来，体细胞中有几个染色体组的个体，叫做几倍体。由受精卵发育而来，体细胞中有三个染色体组的个体，叫三倍体；同源多倍体是指增加的染色体组来自同一物种，一般是由二倍体的染色体直接加倍产生的。同一物种经过染色体加倍形成的多倍体，称为同源多倍体。异源多倍体是指不同物种杂交产生的杂种后代经过染色体加倍形成的多倍体。普通小麦经减数分裂产生配子时染色体数减半，染色体组数也减半。
2、生殖隔离指由于各方面的原因，使亲缘关系接近的类群之间在自然条件下不交配，或者即使能交配也不能产生后代或不能产生可育性后代的隔离机制。
3、植物组织培养技术运用植物细胞全能性，经过对离题组织进行脱分化、再分化处理，最终得到完整植株。
8．【答案】C
【知识点】细胞的凋亡；生物与生活
【解析】【解答】A、由表可知，低剂量海洛因即可明显增高胚胎死亡的概率和胚胎脑畸形的概率，A正确；
B、由表可知，海洛因提高了脑中促凋亡蛋白的含量，导致脑死亡，B正确；
C、细胞凋亡是生物体正常发育的基础，贯穿于整个生命历程，C错误；
D、由表分析可知，孕妇吸毒会造成子女脑畸形产生智力障碍，D正确。
故答案为：C。
【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞编程性死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程，对生物体是有利的，而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础、能维持组织细胞数目的相对稳定、是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除，是通过细胞凋亡完成的。
9．【答案】D
【知识点】ATP的相关综合；有氧呼吸的过程和意义；全球性生态环境问题
【解析】【解答】A、由表可知，走路上学比手洗衣服在单位时间内能量消耗更多，A正确；
B、葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质，B正确；
C、有氧呼吸释放的能量大部分以热能的形式散失，少部分提供机体各项活动，C正确；
D、温室效应主要是化石燃料的燃烧释放二氧化碳形成的，D错误。
故答案为：D。
【分析】1、葡萄糖是细胞呼吸的反应物，是细胞生命活动所需要的主要能源物质，呼吸过程中有机物氧化分解释放的能量少部分转换成ATP外其余均以热能形式散失，其意义是维持生物体的体温，从而维持酶的活性。
2、温室效应：
（1）主要成因：大量使用化学燃料，打破了生物圈中碳循环的平衡，大气中的二氧化碳迅速增加。
（2）影响：地球气候异常，灾难性气候增加；温度上升，冰川融化，沿海国家和地区可能被海水淹没。
（3）解决方法：减少化学燃料的使用，开发新的能源，改进能源结构，如利用风能、水能、核能。
10．【答案】C
【知识点】生长素的作用及其作用的两重性；其他植物激素的种类和作用
【解析】【解答】A、顶端优势体现了生长素作用的两重性，促进顶芽生长抑制侧芽生长，A正确；
B、摘除顶芽可以解除顶端优势，促进侧芽生长，B正确；
C、细胞分裂素的主要作用是促进细胞分裂和扩大，不能促进顶端优势，C错误；
D、植物生长过程中植物激素并不是孤立的起作用，而是多种激素相互作用共同调节，D正确。
故答案为：C。
【分析】1、生长素作用具有两重性，即低浓度促进生长，高浓度抑制生长，主要表现为：既能促进生长，也能抑制生长；既可以疏花蔬果，也可以防止落花落果；既能促进生根，也能抑制生根。能够体现生长素两重性的实例有：顶端优势、根的向地性、根的背光性等。
2、顶端优势：顶芽优先生长，而侧芽受到抑制的现象。原因：顶芽产生的生长素向下运输枝条上部的侧芽部位生长素浓度较高，侧芽对生长素浓度比较敏感，因而使侧芽的发育受到抑制；解除方法：摘除顶芽。
3、细胞分裂素类：细胞分裂素在根尖合成，在进行细胞分裂的器言中含量较高，细胞分裂素的主要作用是促进细胞分裂和扩大，此外还有诱导芽的分化，延缓叶片衰老的作用。
4、在植物的生长发育和适应环境变化的过程中，各种植物激素并不是孤立的起作用，而是多种激素相互作用共同调节，有的相互促进，有的相互拮抗，在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果，因此植物激素的合成受基因组控制，光照、温度等环境因子的变化，会引起植物体内产生包括植物激素合成在内的多种变化，进而对基因组的表达进行调控。
11．【答案】B
【知识点】生态系统的功能；生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、野生草本植物多具有根系发达可以减少水土流失，A正确；
B、生态系统能量流动的特点是单向流动，逐级递减，不可逆转，B错误；
C、野生草本植物可替代木材栽培食用菌，为食用菌生长提供碳源和氮源，C正确；
D、野生草本植物替代木材栽培食用菌，剩余的菌渣可作为野生草本植物生长的肥料或动物的饲料，实现了物质的转移，D正确。
故答案为：B。
【分析】1、生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动。生态系统能量流动的起点是生产者，因此输入生态系统的总能量是生产者光合作用固定的太阳能。能量流动的特点是单向流动，逐级递减。
2、生态系统的功能包括能量流动、物质循环和信息传递，三者缺一不可；物质循环是生态系统的基础，能量流动是生态系统的动力，信息传递则决定着能量流动和物质循环的方向和状态；信息传递是双向的，能量流动是单向的，物质循环具有全球性。
12．【答案】C
【知识点】微生物的分离和培养；灭菌技术
【解析】【解答】A、培养基及容器一般利用高压蒸汽灭菌，A正确；
B、为了减少杂菌污染，应使用无菌棉拭子从皮肤表面取样，B正确；
C、取样后需先在液体培养基中扩大培养，再涂布到固体培养基上选择培养，C错误；
D、不同的微生物的菌落形态和颜色不同，可根据这些特征进行初步判断，D正确。
故答案为：C。
【分析】1、培养基为微生物提供生长、繁殖和积累代谢产物的营养物质。营养物质归纳为碳源、氨源、生长因子、无机盐和水。培养基按物理性质可分为固体培养基和液体培养基，液体培养基中加入凝固剂可以制成固体培养基；固体培养基一般用于微生物的鉴别、分离和计数，液态培养基常用于扩大化生产，观察细菌运动。根据化学成分分为合成培养基、天然培养基等；根据用途分为选择培养基、鉴别培养基。
2、微生物常见的接种的方法：①平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养。在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落。②稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。
3、 实验室常用的消毒和灭菌方法的比较：
（1）消毒：煮沸消毒法（一般物品）、巴氏消毒法（一些不耐高温的液体，如牛奶）、化学药剂消毒法（如用酒精擦拭双手，用氯气消毒水源等）、紫外线消毒法（接种室、操作台）；
（2）灭菌：灼烧灭菌（接种工具）、干热灭菌（玻璃器皿、金属用具）、高压蒸汽灭菌（培养基及容器）。
13．【答案】C
【知识点】检测蛋白质的实验；酶的特性；叶绿体色素的提取和分离实验；DNA的粗提取和鉴定
【解析】【解答】A、探究酶的高效性，利用肝脏研磨液获得过氧化氢酶，A正确；
B、DNA粗提取的原理为不同物质在酒精溶液中溶解性不同，B正确；
C、色素分离原理色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同，C错误；
D、蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应，D正确。
故答案为：C。
【分析】1、酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物，大多数是蛋白质，少数是RNA；酶的催化具有高效性（酶的催化效率远远高于无机催化剂）、专一性（一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行）、需要适宜的温度和pH值（在最适条件下，酶的催化活性是最高的，低温可以抑制酶的活性，随着温度升高，酶的活性可以逐渐恢复，高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变，使酶永久性的失活）。
2、DNA粗提取：（1）实验材料的选取：凡是含有DNA的生物材料都可以考虑，但是使用DNA含量相对较高的生物组织，成功的可能性更大；破碎细胞，获取含DNA的滤液：动物细胞的破碎比较容易，以鸡血细胞为例，在鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水，同时用玻璃棒搅拌，过滤后收集滤液即可.如果实验材料是植物细胞，需要先用洗涤剂溶解细胞膜.例如，提取洋葱的DNA时，在切碎的洋葱中加入一定的洗涤剂和食盐，进行充分的搅拌和研磨，过滤后收集研磨液；（2）去除滤液中的杂质：方案一的原理是DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；方案二的原理是蛋白酶分解蛋白质，不分解DNA；方案三的原理是蛋白质和DNA的变性温度不同；方案二是利用蛋白酶分解杂质蛋白，从而使提取的DNA与蛋白质分开；方案三利用的是DNA和蛋白质对高温耐受性的不同，从而使蛋白质变性，与DNA分离。
3、绿叶中色素的提取和分离实验，提取色素时需要加入无水乙醇（溶解色素)、石英砂（使研磨更充分）和碳酸钙（防止色素被破坏）﹔分离色素时采用纸层析法，原理是色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同，最后的结果是观察到四条色素带，从上到下依次是胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素(黄色）)、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b（黄绿色)。
4、蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应，实质是蛋白质中的肽键可以与双缩脲试剂发生反应产生紫色的络合物。只要存在肽键就可以与双缩脲试剂发生紫色反应。
14．【答案】A
【知识点】基因的分离规律的实质及应用；基因工程的应用；灭菌技术
【解析】【解答】A、高温加热破坏会维生素，造成维生素的流失和分解，A正确；
B、转基因抗虫棉产生的毒蛋白只针对棉虫，对人无毒，B错误；
C、消毒液杀死的是体表的细菌和病毒，不能清除进入人体的病毒，C错误；
D、血型遗传受基因控制，A型血和B型血的父母可能生出O型血的孩子，故血型不同也可能是亲生的，D错误。
故答案为：A
【分析】1、烹饪饮食的方法不当蔬菜、水果等食物是人体摄入维生素C的主要来源。研究发现，人们若采取以下烹饪方法，就会导致饮食中所含的维生素C大量流失：①将蔬菜先切后洗。②将蔬菜切得很碎。③用铁制的刀具切蔬菜。铁会促使蔬菜中所含的维生素C更快地发生氧化。因此，人们应尽量少用刀切菜，而应养成用手撕菜的习惯。④炖煮蔬菜的时间过长。⑤长时间地存放水果和蔬菜。维生素C易被空气中的氧气氧化，因此蔬菜、水果被存放的时间越长，其中所含的维生素C就流失得越多。
2、转基因抗虫棉产生的毒蛋白会使棉虫致死，而不对人体产生毒性，是由于人体细胞没有毒蛋白的特异性受体，并且人误食了该毒蛋白质之后经过消化系统蛋白质已经变性甚至降解，没了毒性。
3、消毒和灭菌
　 消毒 灭菌
概念 使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物（不包芽孢和孢子） 使用强烈的理化因素杀死物体内外所用的微生物（包括芽孢和孢子）
常用方法 煮沸消毒法、巴氏消毒法、化学药剂消毒法、紫外线消毒法 灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌
适用对象 操作空间、某些液体、双手等 接种环、接种针、玻璃器皿、培养基等
4、血型分为四种，即A，B，AB，O。血型是指红细胞上所含的抗原不同而言，红细胞上只含A抗原的称A型，含有B抗原的称B型，既有A抗原又有B抗原的称为AB型，既没有A抗原也没有B抗原的称为0型。ABO血型受ABO三种基因控制，A基因控制A抗原产生，B基因控制B抗原产生，O基因控制不产生A和B两种抗原，而基因都是成对存在，控制ABO血型的基因可有六种不同组合，即AA，AO，BB，BO，AB，OO，而每个人只有其中一对。
15．【答案】B
【知识点】生物多样性的保护措施
【解析】【解答】A、 长江流域十年禁渔计划有利于鱼类繁殖和生态系统的稳定，属于就地保护，A正确；
B、加强宣传和执法力度，属于生态保护措施，出台地方性控制吸烟法规不属于生态保护措施，B错误；
C、试点建立国家公园体制，即建立自然保护区，属于生态保护措施，C正确；
D、 三江源生态保护建设工程属于建立自然保护区，属于生态保护措施，D正确。
故答案为：B。
【分析】生物多样性的保护措施：（1）就地保护（自然保护区）：就地保护昰保护物种多样性最为有效的措施。（2）易地保护：将濒危生物迁出原地，移入动物园、植物园、水族馆和濒危动物繁育中心，进行特殊的保护和管理，是对就地保护的补充。（3）利用生物技术对生物进行濒危物种的基因进行保护。如建立精子库、种子库等。（4）利用生物技术对生物进行濒危物种进行保护。如人工授精、组织培养和胚胎移植等。（5）加强宣传和执法力度，提高公民的环境保护意识。
16．【答案】（1）逆转录/反转录；PCR扩增
（2）A
（3）（重组腺病毒）进入细胞；表达抗原
（4）重组腺病毒DNA在人体细胞中持续表达抗原，反复刺激机体免疫系统。
【知识点】中心法则及其发展；免疫学的应用
【解析】【解答】（1）新冠病毒是RNA病毒，需要通过逆转录得到与其对应的cDNA，以cDNA为模板通过PCR扩增技术扩增出目的基因——S基因。
故答案为： 逆转录/反转录 ； PCR扩增 。
（2）重组疫苗中的S基因来自新冠病毒，重组疫苗需要被人体细胞识别，故S基因需编码病毒与细胞都能识别的蛋白，A正确，BCD错误。
故选A。
故答案为： A 。
（3）重组疫苗属于抗原，重组腺病毒进入人体细胞，引发机体产生特异性免疫——细胞免疫和体液免疫，故该过程是：接种疫苗一（重组腺病毒）进入细胞一表达抗原一诱发特异性免疫反应。
故答案为： （重组腺病毒）进入细胞 ； 表达抗原 。
（4）接种疫苗数周后，接种者体内仍然能检测到重组腺病毒DNA，病毒DNA会持续表达S蛋白，刺激人体产生特异性免疫应答。
故答案为： 重组腺病毒DNA在人体细胞中持续表达抗原，反复刺激机体免疫系统。
【分析】1、新冠病毒需要在宿主细胞中进行增殖，所需要的原料和能量来自于人体（宿主）细胞；该病毒的基因组是指病毒体内以核苷酸序列形式存储的遗传信息。以新型冠状病毒的RNA分子为模板，经逆（反）转录过程形成DNA。
2、疫苗类型：（1）灭活的微生物；（2）分离的微生物成分或其他产物；（3）减毒微生物；（4）重组腺病毒疫苗。疫苗使机体产生相应的抗体和记忆细胞（主要是得到记忆细胞），使人在不发病的情况下产生抗体，获得免疫力。重组腺病毒疫苗必须具备的条件：能够将新冠病毒抗原基因（目的基因）带入到受体细胞；在受体细胞中表达出抗原蛋白；不会导致疾病发生。
3、免疫预防：方法注射抗原，引起人体的免疫反应，在体内产生抗体和记忆细胞，进而获得了对该抗原的抵抗能力。因为记忆细胞能存活时间长，所以人可以保持较长时间的免疫力。
17．【答案】（1）生产者
（2）柏桉藻重量增加值明显提高，而本地藻的变化则相反；选择性/偏好性
（3）隆头鱼和水虱
（4）因柏桉藻含有令动物不适的化学物质，能为水虱提供庇护场所，有利于水虱种群扩大。水虱偏好取食本地藻，有助于柏桉藻获得竞争优势，因此柏桉藻能够成功入侵。
【知识点】生态系统的结构；生态系统的能量流动
【解析】【解答】（1）生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者，柏核藻能进行光合作用，是植物为生产者。
故答案为： 生产者 。
（2）①由图2可知，与没有水虱相比，有水虱的本地藻重量增加值比柏核藻重量增加量少，丙重量减少。
②在有水虱的两组中，大部分水附着在柏核藻上，说明水更喜爱柏核藻，体现了水虱对所栖息的海藻种类具有偏好性。
故答案为： 柏桉藻重量增加值明显提高，而本地藻的变化则相反 ； 选择性/偏好性 。
（3）本实验研究不同海藻对隆头鱼捕食水虱的影响，自变量为海藻的种类，因变量为水虱的生存率，实验设置对照组应不放海藻，只放入隆头鱼和水虱，统计水虱的生存率。
故答案为： 隆头鱼和水虱 。
（4）水虱偏好食用本地藻，使得柏桉藻入侵后的食物、空间资源充足，物种之间竞争弱， 并且柏桉藻含有一种引起动物不适的化学物质，若隆头鱼吞食水虱时误吞柏桉藻，会将两者吐出，故天敌少，柏桉藻具有竞争优势，入侵成功。
故答案为： 因柏桉藻含有令动物不适的化学物质，能为水虱提供庇护场所，有利于水虱种群扩大。水虱偏好取食本地藻，有助于柏桉藻获得竞争优势，因此柏桉藻能够成功入侵。
【分析】1、生态系统的结构是指生态系统的组成成分和营养结构（食物链和食物网）。
（1）组成成分又包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。生产者能将无机物合成有机物，是其他生物物质、能量的来源，主要指绿色植物和化能合成作用的生物，消费者加快生态系统的物质循环，有利于生产者的传粉或种子的传播，主要指动物，分解者将有机物分解为无机物，归还无机环境，指营腐生生活的微生物和动物。
（2）营养结构是指食物链和食物网。
2、生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动。生态系统能量流动的起点是生产者，因此输入生态系统的总能量是生产者光合作用固定的太阳能。能量流动的特点是单向流动，逐级递减。
摄入的能量有两个去向，一是成为粪便被分解者利用，二是同化的能量；其中，同化的能量又有两个去向，一是可以作为呼吸作用消耗掉，二是可以用于生长发育和繁殖。用于生长发育繁殖的能量又可分为：一、死后的遗体（分解者分解），二、次级消费者摄入量（流入下一营养级）。
摄入量=同化量+粪便量；
同化量=用于生长、发育繁殖的能量+呼吸散失的能；
生长、发育、繁殖的能量=流入下一营养级能量+流入分解者的能量；
能量流动效率=下一营养级的同化量/上一营养级的同化量×100%。
3、食物链和食物网中的数量变化分析：
（1）若处于食物链中第一营养级的生物（生产者）数量减少，整个食物链中的其他生物都会减少。
（2）天敌“一方减少，短时间内被捕食者数量会增加，但从长时间来看，会先增加后趋于稳定。
（3）若处于中间营养级的生物数量减少，则这种生物数量的变化视具体食物链而定：“中间生物被捕杀，不同情况要分家”。①生产者数量相对稳定原则，即消费者某一种群数量发生变化时，一般不考虑生产者数量的增加或减少。②最高营养级的生物种群数量相对稳定原则，即当处于最高营养级的生物种群其食物有多种来源时，若其中一条食物链中某种生物减少，该种群的数量不会发生较大变化。③在食物网中，当某种生物因某种原因而数量减少时，对另一种生物数量的影响，沿不同的食物链分析结果不同时，应以中间环节少的为分析依据
18．【答案】（1）胰岛B/胰岛β；体液
（2）膜上的荧光强度降低；葡萄糖与IA竞争结合GT
（3）IA能响应血糖浓度变化发挥作用/IA降血糖的效果更久且能避免低血糖的风险
（4）
【知识点】血糖平衡调节
【解析】【解答】（1）血糖升高，促进胰岛B/胰岛β细胞分泌胰岛素，经体液运输到靶细胞，促进其对葡萄糖的摄取和利用，使血糖浓度降低。
故答案为： 胰岛B/胰岛β ； 体液 。
（2）由图2可知，随着悬液中葡萄糖浓度升高，细胞膜上的荧光强度降低。 GT是葡萄糖进入细胞的载体蛋白，IA中的X能够抑制GT的功能，即X与GT结合，与葡萄糖竞争结合位点。
故答案为： 膜上的荧光强度降低 ； 葡萄糖与IA竞争结合GT 。
（3）由图3可知，IA降糖效果更好且可以将血糖维持在正常水平约10个小时，而胰岛素只能维持2小时左右，该实验结果表明lA对血糖水平的调节比外源普通胰岛素更具优势。
故答案为： IA能响应血糖浓度变化发挥作用/IA降血糖的效果更久且能避免低血糖的风险
（4）由题意可知，GT是葡萄糖进入细胞的载体蛋白，IA中的X能够抑制GT的功能，即X与GT结合，与葡萄糖竞争结合位点。血糖浓度升高时，GT数量多有利于降血糖，IA可以与GT或胰岛素受体结合，与GT结合会抑制GT的功能。
糖尿病患者用药后进餐，由于食物的消化吸收，血糖浓度会先升高，葡萄糖与GT结合增多，则IA与胰岛素受体结合增多，导致膜上的GT增多，有利于葡萄糖与GT结合，最终细胞摄取葡萄糖的速率升高。血糖下降时，葡萄糖与IA竞争性结合GT减少，IA与GT结合增多，与胰岛素受体结合减少，膜上的GT减少，与葡萄糖结合的GT也减少，细胞摄取的葡萄糖的速率降低。
故答案为：
【分析】1、血糖的来源：食物中的糖类的消化吸收、肝糖原的分解、脂肪等非糖物质的转化；去向：血糖氧化分解为CO2、H2O和能量、合成肝糖原、肌糖原（肌糖原不能水解为葡萄糖）、血糖转化为脂肪、某些氨基酸。
2、血糖平衡调节过程如下：当血糖浓度升高时，血糖会直接刺激胰岛B细胞引起胰岛素的合成并释放，同时也会引起下丘脑的某区域的兴奋发出神经支配胰岛B细胞的活动，使胰岛B细胞合成并释放胰岛素，胰岛素促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和贮存，从而使血糖下降；当血糖下降时，血糖会直接刺激胰岛A细胞引起胰高血糖素的合成和释放，同时也会引起下丘脑的另一区域的兴奋发出神经支配胰岛A细胞的活动，使胰高血糖素合成并分泌，胰高血糖素通过促进肝糖原的分解和非糖物质的转化从而使血糖上升，并且下丘脑在这种情况下也会发出神经支配肾上腺的活动，使肾上腺素分泌增强，肾上腺素也能促进血糖上升。
19．【答案】（1）协助扩散/易化扩散；（跨膜）H+浓度差
（2）胞间连丝
（3）A；B；D
（4）信息传递
【知识点】细胞膜的功能；被动运输；主动运输
【解析】【解答】（1）由题意可知，乙方式中韧皮薄壁细胞中的蔗糖由膜上的单向载体W顺浓度梯度转运到SE-CC附近的细胞外空间（包括细胞壁）中，属于协助扩散的方式；胞内H+通过H+泵运输到细胞外空间，形成H+浓度差，SU载体将H+和蔗糖同向转运进SE-CC中。
故答案为： 协助扩散/易化扩散 ； （跨膜）H+浓度差 。
（2）由题意可知，甲方式中蔗糖的运输是通过胞间连丝实现的。
故答案为： 胞间连丝 。
（3）A、叶片吸收14CO2的细胞是叶肉细胞，放射性蔗糖很快出现在SE-CC附近的细胞外空间中，则蔗糖从叶肉细胞到SE-CC的运输的路径，与乙方式相符，A正确；
B、用蔗糖跨膜运输抑制剂处理叶片，蔗糖进入SE-CC的速率降低，蔗糖进入SE-CC存在需要协助蛋白的跨膜运输方式，与乙方式相符，B正确；
C、将不能通过细胞膜的荧光物质注射到叶肉细胞，SE-CC中出现荧光，蔗糖进入SE-CC可能不需要协助蛋白的跨膜运输方式，与甲方式相符，C错误；
D、与野生型相比，SU功能缺陷突变体的叶肉细胞中积累更多的蔗糖和淀粉，即SU与蔗糖的运输有关，与乙方式相符，D正确。
故答案为：ABD。
（4） 蔗糖调节SU载体的含量，体现了蔗糖的传递信息的功能。
故答案为：信息传递 。
【分析】1、细胞膜的功能：
（1）将细胞与外界环境分开；
（2）控制物质进出细胞；营养物质可以进入细胞，细胞不需要或者对细胞有害的物质不易进入细胞；抗体、激素等物质可从细胞中运出，细胞内的核酸等重要组成成分不能出细胞。
（3）进行细胞间的信息交流；细胞间的信息交流主要有三种方式：①通过化学物质来传递信息；②通过细胞膜直接接触传递信息；③通过细胞通道来传递信息，如高等植物细胞之间通过胞间连丝。
2、物质跨膜运输的方式包括：自由扩散、协助扩散、主动运输：
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 实例
自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 水、气体、脂类（因为细胞膜的主要成分是脂质，如甘油）
协助扩散 高浓度到低浓度 是 否 葡萄糖进入红细胞
主动运输 低浓度到高浓度 是 是 几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等
20．【答案】（1）分离；2/3
（2）III ④/II ③
（3）Aa
（4）基因Aa与Mm在一对同源染色体上（且距离近），其中a和M在同一条染色体上；在减数分裂过程中四分体/同源染色体的非姐妹染色单体发生了交换，导致产生同时含有a和m的重组型配子数量很少；类型3干瘪籽粒是由雌雄配子均为am的重组型配子受精而成。因此，类型3干瘪籽粒数量极少。
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化；基因的分离规律的实质及应用；基因突变的特点及意义；PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】（1）由题意可知， 甲品系玉米，其自交后的果穗上出现严重干瘪且无发芽能力的籽粒，这种异常籽粒约占1/4，即甲品系自交后代出现性状分离，且分离比为3：1，则籽粒正常和干意这一对相对性状的遗传遵循孟德尔的分离定律。由孟德尔分离定律可知，甲品系后代中正常籽粒中2/3为杂合子，自交后代会出现性状分离。
故答案为： 分离 ； 2/3 。
（2）由题意可知，假定A基因突变是导致籽粒干瘪的原因，由于转入的单个A基因已插入a基因所在染色体的非同源染色体上，则插入基因A与原有Aa基因的遗传遵循自由组合定律，则甲品系玉米基因型为--Aa（未转基因），野生型玉米的基因型为AA（未转基因），转基因甲品系玉米的基因型为A-Aa，要验证A基因突变是导致籽粒干瘪的原因，可选择方案III转基因玉米自交，由自由组合定律可知子代表型及比例为正常籽粒③（9A-A-、3A-aa、3--A-）：干瘪籽粒（1--aa）=15：1；也可选择方案II转基因玉米A-Aa和甲品系--Aa杂交，子代表型及比例为④正常籽粒（3A-A-、1A-aa、3--A-）：干瘪籽粒（--aa）=7：1。
故答案为： III ④/II ③ 。
（3）由题意可知，已知A基因突变是导致籽粒干瘪的原因，甲品系表现正常籽粒含有A基因，由于引物1在插入片段（a）中，若用图1中的引物1、2进行PCR扩增，出现目标扩增条带则可知相应植株中含有a基因，即其基因型为Aa。
故答案为： Aa 。
（4）由题意可知，P的基因型为AAmm，与基因型为MM的甲品系（即基因型为AaMM）杂交得F1，则F1基因型为1/2AAMm、1/2AaMm，F1自交得F2。用M、m基因的特异性引物，对F1植株果穗上干瘪籽粒F2胚组织的DNA进行PCR扩增，扩增结果有1、2、3三种类型，基因型分别为aaMM、aaMm、aamm。若两对等位基因遵循自由组合定律，类型3的数量应该与类型1的数量同样多，实验发现 类型1最多、类型2较少、类型3极少，原因可能是：由于基因Aa与Mm在一对同源染色体上（且距离近），其中a和M在同一条染色体上；在减数分裂过程中四分体/同源染色体的非姐妹染色单体发生了交换，导致产生同时含有a和m的重组型配子数量很少；类型3干意籽粒是由雌雄配子均为am的重组型配子受精而成。
故答案为： 基因Aa与Mm在一对同源染色体上（且距离近），其中a和M在同一条染色体上；在减数分裂过程中四分体/同源染色体的非姐妹染色单体发生了交换，导致产生同时含有a和m的重组型配子数量很少；类型3干瘪籽粒是由雌雄配子均为am的重组型配子受精而成。因此，类型3干瘪籽粒数量极少。
【分析】1、基因的分离定律的实质∶在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
2、基因突变：
（1）概念：指基因中碱基对的增添、缺失或替换。
（2）时间：基因突变可以发生在发育的任何时期，通常发生在DNA复制时期，即细胞分裂间期，包括有丝分裂间期和减数分裂间期。
（3）基因突变的类型：自发突变和人工诱变。
（4）基因突变的特点：①基因突变具有普遍性：生物界中普遍存在；②低频性：自然情况下突变频率很低（10-5-10-8）；③随机性：个体发育的任何时期和部位；④不定向性：突变是不定向的；⑤多害少利性：多数对生物有害。
（5）基因突变是点突变，在光学显微镜下观察不到，在染色体变异在显微镜下可以观察到。
（6）基因突变的意义：基因突变是新基因产生的途径；基因突变能为生物进化提供原材料；基因突变是生物变异的根本来源。
3、减数分裂过程：（1）减数分裂Ⅰ前的间期：染色体的复制。（2）减数分裂Ⅰ：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期∶同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。（3）减数分裂Ⅱ过程∶①前期∶核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期∶着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
21．【答案】（1）叶绿体基质
（2）低
（3）在其他器官（过量）表达
（4）②⑤ 与突变体r植株相比，转基因植株种子的淀粉含量不变，仍皱缩 ①④ 与U-P植株相比，转基因植株种子淀粉含量增加，为圆粒 ②④ 与U-P植株相比，转基因植株种子R基因转录提高，淀粉含量增加，为圆粒
【知识点】光合作用的过程和意义；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】（1）三碳糖在暗反应过程中产生，暗反应的场所在叶绿体基质中。
故答案为： 叶绿体基质 。
（2）由题意可知，P酶基因与启动子U结合后，P基因在种子中表达量增多，P酶增多，T6P更多转化为海藻糖，则种子中T6P含量比野生型植株低。
故答案为：低
（3）由题意可知， 启动子U（启动与之连接的基因仅在种子中表达）可以排除目的基因在其他器言（过量）中的表达对种子发育产生的间接影响。
故答案为： 在其他器官（过量）表达 。
（4）由题意可知， U-P植株种子中一种生长素合成酶基因R的转录降低，U-S植株种子中R基因转录升高。已知R基因功能缺失突变体r的种子皱缩，淀粉含量下降 。 为验证T6P通过促进R基因的表达促进种子中淀粉的积累 ，可设计实验如下：
②（U-S基因，S酶可以较高表达）⑤（R基因功能缺失突变体），与突变体r植株相比，转基因植株种子的淀粉含量不变，仍皱缩；
①（U-R基因，R基因表达较高）④ （U-P植株，P基因表达较高），与U-P植株相比，转基因植株种子淀粉含量增加，为圆粒；
②（U-S基因，S酶可以较高表达）④（U-P植株，P基因表达较高），与U-P植株相比，转基因植株种子R基因转录提高，淀粉含量增加，为圆粒。
故答案为： ②⑤ 与突变体r植株相比，转基因植株种子的淀粉含量不变，仍皱缩；
①④ 与U-P植株相比，转基因植株种子淀粉含量增加，为圆粒；
②④ 与U-P植株相比，转基因植株种子R基因转录提高，淀粉含量增加，为圆粒。
【分析】1、光合作用的反应阶段：
①光反应阶段：场所是类囊体薄膜
a．水的光解：2H2O 4[H]+O2
b．ATP的生成：ADP+Pi ATP
②暗反应阶段：场所是叶绿体基质
a．CO2的固定：CO2+C5 2C3
b．C3的还原：2C3 （CH2O）+C5+H2O
光反应与暗反应的联系：光反应为暗反应提供[H]和ATP，暗反应为光反应提供ADP、Pi和NADP+。
2、基因是由成千上万个核苷酸对组成。组成基因的核苷酸序列可以分为不同区段。在基因表达的过程中，不同区段所起的作用不同。任何一个基因都包括非编码区和编码区。能够转录为相应的信使RNA，进而指导蛋白质合成(也就是能编码蛋白质）的区段叫做编码区。不能转录为信使RNA、不能编码蛋白质的区段叫做非编码区非编码区位于编码区前后，同属于一个基因，控制基因的表达和强弱。虽然不能编码蛋白质，但对遗传信息的表达是不可缺少的，因为在它上面由调控遗传信息表达的核苷酸序列，该序列中最重要的是位于编码区上游的RNA聚合酶结合位点。启动子、终止子属于非编码区。因为回文序列的特殊排列，大多都位于非编码区。真核细胞的基因中编码区特点：间隔的、不连续的。包括：外显子和内含子（位于编码区中的非编码序列）。 3、探究实验遵循的原则：对照原则，唯一变量原则，等量原则。
1 / 12021年高考生物真题试卷（北京卷）
一、本部分共15题，每题2分，共30分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
1．（2021·北京）ATP是细胞的能量“通货”，关于ATP的叙述错误的是（　　）
A．含有C，H，O，N，P B．必须在有氧条件下合成
C．胞内合成需要酶的催化 D．可直接为细胞提供能量
【答案】B
【知识点】ATP的相关综合
【解析】【解答】A、ATP的元素组成为：C、H、O、N、P，A正确；
B、有氧呼吸和无氧呼吸都可以合成ATP，B错误；
C、ATP的合成和水解都需要相应酶的催化，C正确；
D、ATP水解可直接为生命活动提供能量，是直接提供能量的物质，D正确。
故答案为：B。
【分析】ATP结构：ATP（三磷酸腺苷）的结构简式为A─P～P～P，A-表示腺苷、P-表示磷酸基团；“～”表示高能磷酸键。
（1）ATP的元素组成为：C、H、O、N、P。
（2）ATP中的“A”是腺苷，RNA中的“A”是腺嘌呤。
（3）ATP水解可直接为生命活动提供能量，是直接提供能量的物质。
（4）ATP与RNA的关系：ATP去掉两个磷酸基团后的剩余部分是组成RNA的基本单位之一：腺嘌呤核糖核苷酸。
（5）ATP与ADP可相互转变。ATP和ADP的转化过程中，能量来源不同∶ATP水解释放的能量，来自高能磷酸键的化学能，并用于生命活动；合成ATP的能量来自呼吸作用或光合作用。场所不同∶ATP水解在细胞的各处。ATP合成在线粒体、叶绿体、细胞质基质。细胞内的化学反应可以分为吸能反应和放能反应，放能反应一般与ATP的合成相联系，吸能反应一般与ATP的水解相联系。
2．（2021·北京）下图是马铃薯细胞局部的电镜照片，1~4均为细胞核的结构，对其描述错误的是（　　）
A．1是转录和翻译的场所 B．2是核与质之间物质运输的通道
C．3是核与质的界膜 D．4是与核糖体形成有关的场所
【答案】A
【知识点】细胞核的结构
【解析】【解答】A、1是染色质，是转录的场所，翻译的场所在细胞质中的核糖体上，A错误；
B、2是核孔，是大分子物质进出细胞核的通道，B正确；
C、3是核膜，把核内物质与细胞质分隔开；控制细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流，是细胞核与细胞质的界膜，C正确；
D、4是核仁，与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关，D正确。
故答案为：A。
【分析】1、由图可知，1是染色质，2是核孔，3是核膜，4是核仁。
2、细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，是遗传信息库，主要由核膜、核孔、核仁和染色质等构成。
（1）核膜①结构：核膜是双层膜，外膜上附有许多核糖体，常与内质网相连；其上有核孔，是核质之间频繁进行物质交换和信息交流的通道；在代谢旺盛的细胞中，核孔的数目较多。②化学成分：主要是脂质分子和蛋白质分子。③功能：起屏障作用，把核内物质与细胞质分隔开；控制细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流。
（2）核仁：与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。在有丝分裂过程中，核仁有规律地消失和重建。
（3）染色质：细胞核中能被碱性染料染成深色的物质，其主要成分是DNA和蛋白质。
（4）核孔：主要是mRNA、解旋酶、DNA聚合酶等大分子物质进出细胞核的通道。
细胞膜、核膜和细胞器膜构成了真核细胞的生物膜系统。
3．（2021·北京）将某种植物置于高温环境（HT）下生长一定时间后，测定HT植株和生长在正常温度（CT）下的植株在不同温度下的光合速率，结果如图。由图不能得出的结论是（　　）
A．两组植株的CO2吸收速率最大值接近
B．35℃时两组植株的真正（总）光合速率相等
C．50℃时HT植株能积累有机物而CT植株不能
D．HT植株表现出对高温环境的适应性
【答案】B
【知识点】影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】A、由图可知，两组植株的CO2吸收速率最大值接近，大约为3mmol2.cm.s-1，A正确；
B、由图可知，35℃时二者的CO2吸收速率相同，CO2吸收速率代表净光合速率，由总光合速率=净光合速率+呼吸速率，而呼吸速率未知，光合速率无法比较，B错误；
C、由图可知，50℃时HT植株的CO2吸收速率大于零，即净光合速率大于零，则植株积累有机物，50℃时CT植株的CO2吸收速率等于零，即净光合速率不大于零，则植株不能积累有机物，C正确；
D、高温下HT植株的CO2吸收速率大于零，净光合速率大于零，说明HT植株对高温环境较适应，D正确。
故答案为：B。
【分析】1、影响光合作用的环境因素。（1）温度对光合作用的影响：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最适温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱。（2）二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。（3）光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。（4）光质：绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素b，类胡萝卜素和叶黄素，其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能，叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光，对绿光吸收最少。（5）水：水是光合作用产物和反应物，水的含量影响光合作用。（5）矿质元素：叶绿素的合成需要Mg2+，光合作用中其他参与物也需要矿质元素参与合成，所以矿质元素也会影响光合作用。
2、真正光合作用=净光合作用+呼吸作用。真正光合作用的表示方法：CO2的固定量，O2的生成量，有机物的生成量；净光合作用的表示方法：CO2的吸收量、O2的量释放、有机物的积累量。
4．（2021·北京）酵母菌的DNA中碱基A约占32%，关于酵母菌核酸的叙述错误的是（　　）
A．DNA复制后A约占32% B．DNA中C约占18%
C．DNA中（A+G）/（T+C）=1 D．RNA中U约占32%
【答案】D
【知识点】碱基互补配对原则；DNA分子的复制
【解析】【解答】A、DNA分子复制时遵循碱基配对原则，A-T、G-C，故DNA复制后的A约占32%，A正确；
B、酵母菌的DNA中A约占32%，A=T=32%，G=C=（1-2×32%）/2=18%，B正确；
C、DNA分子遵循碱基互补配对原则，A=T、G=C，即（A+G）/（T+C）=1，C正确；
D、RNA为单链结构，一般不遵循碱基互补配对原则，RNA中U不一定占32%，D错误。
故答案为：D。
【分析】1、DNA的双螺旋结构：
（1）DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的；
（2）DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基在内侧；
（3）两条链上的碱基通过氢键连接起来，形成碱基对且遵循碱基互补配对原则即A-T，G-C，C-G，T-A，即A=T，G=C。
2、DNA分子的复制：
（1）场所：主要在细胞核，此外在线粒体和叶绿体中也能进行.
（2）时期：有丝分裂间期和减数第一次分裂间期。
（3）特点：边解旋边复制；复制方式为半保留复制（4）条件：模板：亲代DNA分子的两条链；原料：游离的4种脱氧核苷酸；能量：ATP；酶：解旋酶、DNA聚合酶 。
（4）原则：碱基互补配对原则。A-T，G-C，C-G，T-A。
（5）准确复制的原因：DNA分子独特的双螺旋结构提供精确模板；通过碱基互补配对原则保证了复制准确地进行。
（6）1个DNA分子经过n次复制形成的DNA分子为2n个，含母链的DNA分子2个。
5．（2021·北京）如图为二倍体水稻花粉母细胞减数分裂某一时期的显微图像，关于此细胞的叙述错误的是（　　）
A．含有12条染色体 B．处于减数第一次分裂
C．含有同源染色体 D．含有姐妹染色单体
【答案】A
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化
【解析】【解答】A、由图可知，为四分体时期，1个四分体有2条染色体，12个4分体含24条染色体，A错误；
B、四分期时期即处于减数第一次分裂前期，B正确；
C、四分体时期含有同源染色体，C正确；
D、四分体时期含有姐妹染色单体，D正确。
故答案为：A。
【分析】 1、减数分裂过程：（1）减数分裂Ⅰ前的间期：染色体的复制。（2）减数分裂Ⅰ：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期∶同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。（3）减数分裂Ⅱ过程∶①前期∶核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期∶着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2、姐妹染色单体是由一个着丝点连着的并行的两条染色单体，是在细胞分裂的间期由同一条染色体经复制后形成的，在细胞分裂的间期、前期、中期成对存在，其大小、形态、结构及来源完全相同。减数分裂中配对的两天染色体，形状大小一般相同，一条来自父方，一条来自母方，叫做同源染色体。
6．（2021·北京）下图为某遗传病的家系图，已知致病基因位于X染色体。
对该家系分析正确的是（　　）
A．此病为隐性遗传病
B．III-1和III-4可能携带该致病基因
C．II-3再生儿子必为患者
D．II-7不会向后代传递该致病基因
【答案】D
【知识点】人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】A、由II-3、III-5和Ⅰ-1的患病情况可知该病为X染色体显性遗传病，A错误；
B、该病危险性遗传病，III-1和III-4均不患病不会携带致病基因，B错误；
C、II-3的母亲不患病父亲患病，则II-3为杂合子，后代儿子有1/2可能患病，C错误；
D、II-7正常，不携带致病基因，不会向后代传递该致病基因，D正确。
故答案为：D。
【分析】伴X性显性遗传病特征：①人群中女性患者比男性患者多一倍，前者病情常较轻；②患者的双亲中必有一名是该病患者；③男性患者的女儿全部都为患者，儿子全部正常；④女性患者（杂合子）的子女中各有50%的可能性是该病的患者；⑤系谱中常可看到连续传递现象，这点与常染色体显性遗传一致
7．（2021·北京）研究者拟通过有性杂交的方法将簇毛麦（2n=14）的优良性状导入普通小麦（2n=42）中。用簇毛麦花粉给数以千计的小麦小花授粉，10天后只发现两个杂种幼胚，将其离体培养，产生愈伤组织，进而获得含28条染色体的大量杂种植株。以下表述错误的是（　　）
A．簇毛麦与小麦之间存在生殖隔离
B．培养过程中幼胚细胞经过脱分化和再分化
C．杂种植株减数分裂时染色体能正常联会
D．杂种植株的染色体加倍后能产生可育植株
【答案】C
【知识点】染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体；现代生物进化理论的主要内容；植物组织培养的过程
【解析】【解答】A、簇毛麦与小麦杂交产生的后代不可育，故二者存在生殖隔离，A正确；
B、植物组织培养需对离体组织进行脱分化和再分化，B正确；
C、杂种植株含有28条染色体为异源多配体，联会紊乱不能产生正常配子，不可育，C错误；
D、杂交植株经染色体加倍后，可正常进行减数分裂产生配子，D正确。
故答案为：C。
【分析】1、由受精卵发育而来，体细胞中有几个染色体组的个体，叫做几倍体。由受精卵发育而来，体细胞中有三个染色体组的个体，叫三倍体；同源多倍体是指增加的染色体组来自同一物种，一般是由二倍体的染色体直接加倍产生的。同一物种经过染色体加倍形成的多倍体，称为同源多倍体。异源多倍体是指不同物种杂交产生的杂种后代经过染色体加倍形成的多倍体。普通小麦经减数分裂产生配子时染色体数减半，染色体组数也减半。
2、生殖隔离指由于各方面的原因，使亲缘关系接近的类群之间在自然条件下不交配，或者即使能交配也不能产生后代或不能产生可育性后代的隔离机制。
3、植物组织培养技术运用植物细胞全能性，经过对离题组织进行脱分化、再分化处理，最终得到完整植株。
8．（2021·北京）为研究毒品海洛因的危害，将受孕7天的大鼠按下表随机分组进行实验，结果如下。
处理 检测项目 对照组 连续9天给予海洛因
低剂量组 中剂量组 高剂量组
活胚胎数/胚胎总数（%） 100 76 65 55
脑畸形胚胎数/活胚胎数（%） 0 33 55 79
脑中促凋亡蛋白Bax含量（ug·L-l） 6.7 7.5 10.0 12.5
以下分析不合理的是（　　）
A．低剂量海洛因即可严重影响胚胎的正常发育
B．海洛因促进Bax含量提高会导致脑细胞凋亡
C．对照组胚胎的发育过程中不会出现细胞凋亡
D．结果提示孕妇吸毒有造成子女智力障碍的风险
【答案】C
【知识点】细胞的凋亡；生物与生活
【解析】【解答】A、由表可知，低剂量海洛因即可明显增高胚胎死亡的概率和胚胎脑畸形的概率，A正确；
B、由表可知，海洛因提高了脑中促凋亡蛋白的含量，导致脑死亡，B正确；
C、细胞凋亡是生物体正常发育的基础，贯穿于整个生命历程，C错误；
D、由表分析可知，孕妇吸毒会造成子女脑畸形产生智力障碍，D正确。
故答案为：C。
【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞编程性死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程，对生物体是有利的，而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础、能维持组织细胞数目的相对稳定、是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除，是通过细胞凋亡完成的。
9．（2021·北京）在有或无机械助力两种情形下，从事家务劳动和日常运动时人体平均能量消耗如图。对图中结果叙述错误的是（　　）
A．走路上学比手洗衣服在单位时间内耗能更多
B．葡萄糖是图中各种活动的重要能量来源
C．爬楼梯时消耗的能量不是全部用于肌肉收缩
D．借助机械减少人体能量消耗就能缓解温室效应
【答案】D
【知识点】ATP的相关综合；有氧呼吸的过程和意义；全球性生态环境问题
【解析】【解答】A、由表可知，走路上学比手洗衣服在单位时间内能量消耗更多，A正确；
B、葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质，B正确；
C、有氧呼吸释放的能量大部分以热能的形式散失，少部分提供机体各项活动，C正确；
D、温室效应主要是化石燃料的燃烧释放二氧化碳形成的，D错误。
故答案为：D。
【分析】1、葡萄糖是细胞呼吸的反应物，是细胞生命活动所需要的主要能源物质，呼吸过程中有机物氧化分解释放的能量少部分转换成ATP外其余均以热能形式散失，其意义是维持生物体的体温，从而维持酶的活性。
2、温室效应：
（1）主要成因：大量使用化学燃料，打破了生物圈中碳循环的平衡，大气中的二氧化碳迅速增加。
（2）影响：地球气候异常，灾难性气候增加；温度上升，冰川融化，沿海国家和地区可能被海水淹没。
（3）解决方法：减少化学燃料的使用，开发新的能源，改进能源结构，如利用风能、水能、核能。
10．（2021·北京）植物顶芽产生生长素向下运输，使侧芽附近生长素浓度较高，抑制侧芽的生长，形成顶端优势。用细胞分裂素处理侧芽，侧芽生长形成侧枝。关于植物激素作用的叙述不正确的是（　　）
A．顶端优势体现了生长素既可促进也可抑制生长
B．去顶芽或抑制顶芽的生长素运输可促进侧芽生长
C．细胞分裂素能促进植物的顶端优势
D．侧芽生长受不同植物激素共同调节
【答案】C
【知识点】生长素的作用及其作用的两重性；其他植物激素的种类和作用
【解析】【解答】A、顶端优势体现了生长素作用的两重性，促进顶芽生长抑制侧芽生长，A正确；
B、摘除顶芽可以解除顶端优势，促进侧芽生长，B正确；
C、细胞分裂素的主要作用是促进细胞分裂和扩大，不能促进顶端优势，C错误；
D、植物生长过程中植物激素并不是孤立的起作用，而是多种激素相互作用共同调节，D正确。
故答案为：C。
【分析】1、生长素作用具有两重性，即低浓度促进生长，高浓度抑制生长，主要表现为：既能促进生长，也能抑制生长；既可以疏花蔬果，也可以防止落花落果；既能促进生根，也能抑制生根。能够体现生长素两重性的实例有：顶端优势、根的向地性、根的背光性等。
2、顶端优势：顶芽优先生长，而侧芽受到抑制的现象。原因：顶芽产生的生长素向下运输枝条上部的侧芽部位生长素浓度较高，侧芽对生长素浓度比较敏感，因而使侧芽的发育受到抑制；解除方法：摘除顶芽。
3、细胞分裂素类：细胞分裂素在根尖合成，在进行细胞分裂的器言中含量较高，细胞分裂素的主要作用是促进细胞分裂和扩大，此外还有诱导芽的分化，延缓叶片衰老的作用。
4、在植物的生长发育和适应环境变化的过程中，各种植物激素并不是孤立的起作用，而是多种激素相互作用共同调节，有的相互促进，有的相互拮抗，在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果，因此植物激素的合成受基因组控制，光照、温度等环境因子的变化，会引起植物体内产生包括植物激素合成在内的多种变化，进而对基因组的表达进行调控。
11．（2021·北京）野生草本植物多具有根系发达、生长较快、抗逆性强的特点，除用于生态治理外，其中一些可替代木材栽培食用菌，收获后剩余的菌渣可作肥料或饲料。相关叙述错误的是（　　）
A．种植此类草本植物可以减少水土流失
B．菌渣作为农作物的肥料可实现能量的循环利用
C．用作培养基的草本植物给食用菌提供碳源和氮源
D．菌渣作饲料实现了物质在植物、真菌和动物间的转移
【答案】B
【知识点】生态系统的功能；生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、野生草本植物多具有根系发达可以减少水土流失，A正确；
B、生态系统能量流动的特点是单向流动，逐级递减，不可逆转，B错误；
C、野生草本植物可替代木材栽培食用菌，为食用菌生长提供碳源和氮源，C正确；
D、野生草本植物替代木材栽培食用菌，剩余的菌渣可作为野生草本植物生长的肥料或动物的饲料，实现了物质的转移，D正确。
故答案为：B。
【分析】1、生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动。生态系统能量流动的起点是生产者，因此输入生态系统的总能量是生产者光合作用固定的太阳能。能量流动的特点是单向流动，逐级递减。
2、生态系统的功能包括能量流动、物质循环和信息传递，三者缺一不可；物质循环是生态系统的基础，能量流动是生态系统的动力，信息传递则决定着能量流动和物质循环的方向和状态；信息传递是双向的，能量流动是单向的，物质循环具有全球性。
12．（2021·北京）人体皮肤表面存在着多种微生物，某同学拟从中分离出葡萄球菌。下述操作不正确的是（　　）
A．对配制的培养基进行高压蒸汽灭菌
B．使用无菌棉拭子从皮肤表面取样
C．用取样后的棉拭子在固体培养基上涂布
D．观察菌落的形态和颜色等进行初步判断
【答案】C
【知识点】微生物的分离和培养；灭菌技术
【解析】【解答】A、培养基及容器一般利用高压蒸汽灭菌，A正确；
B、为了减少杂菌污染，应使用无菌棉拭子从皮肤表面取样，B正确；
C、取样后需先在液体培养基中扩大培养，再涂布到固体培养基上选择培养，C错误；
D、不同的微生物的菌落形态和颜色不同，可根据这些特征进行初步判断，D正确。
故答案为：C。
【分析】1、培养基为微生物提供生长、繁殖和积累代谢产物的营养物质。营养物质归纳为碳源、氨源、生长因子、无机盐和水。培养基按物理性质可分为固体培养基和液体培养基，液体培养基中加入凝固剂可以制成固体培养基；固体培养基一般用于微生物的鉴别、分离和计数，液态培养基常用于扩大化生产，观察细菌运动。根据化学成分分为合成培养基、天然培养基等；根据用途分为选择培养基、鉴别培养基。
2、微生物常见的接种的方法：①平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养。在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落。②稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。
3、 实验室常用的消毒和灭菌方法的比较：
（1）消毒：煮沸消毒法（一般物品）、巴氏消毒法（一些不耐高温的液体，如牛奶）、化学药剂消毒法（如用酒精擦拭双手，用氯气消毒水源等）、紫外线消毒法（接种室、操作台）；
（2）灭菌：灼烧灭菌（接种工具）、干热灭菌（玻璃器皿、金属用具）、高压蒸汽灭菌（培养基及容器）。
13．（2021·北京）关于物质提取、分离或鉴定的高中生物学相关实验，叙述错误的是（　　）
A．研磨肝脏以破碎细胞用于获取含过氧化氢酶的粗提液
B．利用不同物质在酒精溶液中溶解性的差异粗提DNA
C．依据吸收光谱的差异对光合色素进行纸层析分离
D．利用与双缩脲试剂发生颜色变化的反应来鉴定蛋白质
【答案】C
【知识点】检测蛋白质的实验；酶的特性；叶绿体色素的提取和分离实验；DNA的粗提取和鉴定
【解析】【解答】A、探究酶的高效性，利用肝脏研磨液获得过氧化氢酶，A正确；
B、DNA粗提取的原理为不同物质在酒精溶液中溶解性不同，B正确；
C、色素分离原理色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同，C错误；
D、蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应，D正确。
故答案为：C。
【分析】1、酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物，大多数是蛋白质，少数是RNA；酶的催化具有高效性（酶的催化效率远远高于无机催化剂）、专一性（一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行）、需要适宜的温度和pH值（在最适条件下，酶的催化活性是最高的，低温可以抑制酶的活性，随着温度升高，酶的活性可以逐渐恢复，高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变，使酶永久性的失活）。
2、DNA粗提取：（1）实验材料的选取：凡是含有DNA的生物材料都可以考虑，但是使用DNA含量相对较高的生物组织，成功的可能性更大；破碎细胞，获取含DNA的滤液：动物细胞的破碎比较容易，以鸡血细胞为例，在鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水，同时用玻璃棒搅拌，过滤后收集滤液即可.如果实验材料是植物细胞，需要先用洗涤剂溶解细胞膜.例如，提取洋葱的DNA时，在切碎的洋葱中加入一定的洗涤剂和食盐，进行充分的搅拌和研磨，过滤后收集研磨液；（2）去除滤液中的杂质：方案一的原理是DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；方案二的原理是蛋白酶分解蛋白质，不分解DNA；方案三的原理是蛋白质和DNA的变性温度不同；方案二是利用蛋白酶分解杂质蛋白，从而使提取的DNA与蛋白质分开；方案三利用的是DNA和蛋白质对高温耐受性的不同，从而使蛋白质变性，与DNA分离。
3、绿叶中色素的提取和分离实验，提取色素时需要加入无水乙醇（溶解色素)、石英砂（使研磨更充分）和碳酸钙（防止色素被破坏）﹔分离色素时采用纸层析法，原理是色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同，最后的结果是观察到四条色素带，从上到下依次是胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素(黄色）)、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b（黄绿色)。
4、蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应，实质是蛋白质中的肽键可以与双缩脲试剂发生反应产生紫色的络合物。只要存在肽键就可以与双缩脲试剂发生紫色反应。
14．（2021·北京）社会上流传着一些与生物有关的说法，有些有一定的科学依据，有些违反生物学原理。以下说法中有科学依据的是（　　）
A．长时间炖煮会破坏食物中的一些维生素
B．转基因抗虫棉能杀死害虫就一定对人有毒
C．消毒液能杀菌，可用来清除人体内新冠病毒
D．如果孩子的血型和父母都不一样，肯定不是亲生的
【答案】A
【知识点】基因的分离规律的实质及应用；基因工程的应用；灭菌技术
【解析】【解答】A、高温加热破坏会维生素，造成维生素的流失和分解，A正确；
B、转基因抗虫棉产生的毒蛋白只针对棉虫，对人无毒，B错误；
C、消毒液杀死的是体表的细菌和病毒，不能清除进入人体的病毒，C错误；
D、血型遗传受基因控制，A型血和B型血的父母可能生出O型血的孩子，故血型不同也可能是亲生的，D错误。
故答案为：A
【分析】1、烹饪饮食的方法不当蔬菜、水果等食物是人体摄入维生素C的主要来源。研究发现，人们若采取以下烹饪方法，就会导致饮食中所含的维生素C大量流失：①将蔬菜先切后洗。②将蔬菜切得很碎。③用铁制的刀具切蔬菜。铁会促使蔬菜中所含的维生素C更快地发生氧化。因此，人们应尽量少用刀切菜，而应养成用手撕菜的习惯。④炖煮蔬菜的时间过长。⑤长时间地存放水果和蔬菜。维生素C易被空气中的氧气氧化，因此蔬菜、水果被存放的时间越长，其中所含的维生素C就流失得越多。
2、转基因抗虫棉产生的毒蛋白会使棉虫致死，而不对人体产生毒性，是由于人体细胞没有毒蛋白的特异性受体，并且人误食了该毒蛋白质之后经过消化系统蛋白质已经变性甚至降解，没了毒性。
3、消毒和灭菌
　 消毒 灭菌
概念 使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物（不包芽孢和孢子） 使用强烈的理化因素杀死物体内外所用的微生物（包括芽孢和孢子）
常用方法 煮沸消毒法、巴氏消毒法、化学药剂消毒法、紫外线消毒法 灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌
适用对象 操作空间、某些液体、双手等 接种环、接种针、玻璃器皿、培养基等
4、血型分为四种，即A，B，AB，O。血型是指红细胞上所含的抗原不同而言，红细胞上只含A抗原的称A型，含有B抗原的称B型，既有A抗原又有B抗原的称为AB型，既没有A抗原也没有B抗原的称为0型。ABO血型受ABO三种基因控制，A基因控制A抗原产生，B基因控制B抗原产生，O基因控制不产生A和B两种抗原，而基因都是成对存在，控制ABO血型的基因可有六种不同组合，即AA，AO，BB，BO，AB，OO，而每个人只有其中一对。
15．（2021·北京）随着改革实践不断推进，高质量发展已成为对我国所有地区、各个领域的长期要求，生态保护是其中的重要内容。以下所列不属于生态保护措施的是（　　）
A．长江流域十年禁渔计划 B．出台地方性控制吸烟法规
C．试点建立国家公园体制 D．三江源生态保护建设工程
【答案】B
【知识点】生物多样性的保护措施
【解析】【解答】A、 长江流域十年禁渔计划有利于鱼类繁殖和生态系统的稳定，属于就地保护，A正确；
B、加强宣传和执法力度，属于生态保护措施，出台地方性控制吸烟法规不属于生态保护措施，B错误；
C、试点建立国家公园体制，即建立自然保护区，属于生态保护措施，C正确；
D、 三江源生态保护建设工程属于建立自然保护区，属于生态保护措施，D正确。
故答案为：B。
【分析】生物多样性的保护措施：（1）就地保护（自然保护区）：就地保护昰保护物种多样性最为有效的措施。（2）易地保护：将濒危生物迁出原地，移入动物园、植物园、水族馆和濒危动物繁育中心，进行特殊的保护和管理，是对就地保护的补充。（3）利用生物技术对生物进行濒危物种的基因进行保护。如建立精子库、种子库等。（4）利用生物技术对生物进行濒危物种进行保护。如人工授精、组织培养和胚胎移植等。（5）加强宣传和执法力度，提高公民的环境保护意识。
二、本部分共6题，共70分。
16．（2021·北京）新冠病毒（SARS-CoV-2）引起的疫情仍在一些国家和地区肆虐，接种疫苗是控制全球疫情的最有效手段。新冠病毒疫苗有多种，其中我国科学家已研发出的腺病毒载体重组新冠病毒疫苗（重组疫苗）是一种基因工程疫苗，其基本制备步骤是：将新冠病毒的S基因连接到位于载体上的腺病毒基因组DNA中，重组载体经扩增后转入特定动物细胞，进而获得重组腺病毒并制成疫苗。
（1）新冠病毒是RNA病毒，一般先通过　 　得到cDNA，经　 　获取S基因，酶切后再连接到载体。
（2）重组疫苗中的S基因应编码________。
A．病毒与细胞识别的蛋白 B．与病毒核酸结合的蛋白
C．催化病毒核酸复制的酶 D．帮助病毒组装的蛋白
（3）为保证安全性，制备重组疫苗时删除了腺病毒的某些基因，使其在人体中无法增殖，但重组疫苗仍然可以诱发人体产生针对新冠病毒的特异性免疫应答。该疫苗发挥作用的过程是：接种疫苗→　 　→　 　→诱发特异性免疫反应。
（4）重组疫苗只需注射一针即可完成接种。数周后，接种者体内仍然能检测到重组腺病毒DNA，但其DNA不会整合到人的基因组中。请由此推测只需注射一针即可起到免疫保护作用的原因　 　。
【答案】（1）逆转录/反转录；PCR扩增
（2）A
（3）（重组腺病毒）进入细胞；表达抗原
（4）重组腺病毒DNA在人体细胞中持续表达抗原，反复刺激机体免疫系统。
【知识点】中心法则及其发展；免疫学的应用
【解析】【解答】（1）新冠病毒是RNA病毒，需要通过逆转录得到与其对应的cDNA，以cDNA为模板通过PCR扩增技术扩增出目的基因——S基因。
故答案为： 逆转录/反转录 ； PCR扩增 。
（2）重组疫苗中的S基因来自新冠病毒，重组疫苗需要被人体细胞识别，故S基因需编码病毒与细胞都能识别的蛋白，A正确，BCD错误。
故选A。
故答案为： A 。
（3）重组疫苗属于抗原，重组腺病毒进入人体细胞，引发机体产生特异性免疫——细胞免疫和体液免疫，故该过程是：接种疫苗一（重组腺病毒）进入细胞一表达抗原一诱发特异性免疫反应。
故答案为： （重组腺病毒）进入细胞 ； 表达抗原 。
（4）接种疫苗数周后，接种者体内仍然能检测到重组腺病毒DNA，病毒DNA会持续表达S蛋白，刺激人体产生特异性免疫应答。
故答案为： 重组腺病毒DNA在人体细胞中持续表达抗原，反复刺激机体免疫系统。
【分析】1、新冠病毒需要在宿主细胞中进行增殖，所需要的原料和能量来自于人体（宿主）细胞；该病毒的基因组是指病毒体内以核苷酸序列形式存储的遗传信息。以新型冠状病毒的RNA分子为模板，经逆（反）转录过程形成DNA。
2、疫苗类型：（1）灭活的微生物；（2）分离的微生物成分或其他产物；（3）减毒微生物；（4）重组腺病毒疫苗。疫苗使机体产生相应的抗体和记忆细胞（主要是得到记忆细胞），使人在不发病的情况下产生抗体，获得免疫力。重组腺病毒疫苗必须具备的条件：能够将新冠病毒抗原基因（目的基因）带入到受体细胞；在受体细胞中表达出抗原蛋白；不会导致疾病发生。
3、免疫预防：方法注射抗原，引起人体的免疫反应，在体内产生抗体和记忆细胞，进而获得了对该抗原的抵抗能力。因为记忆细胞能存活时间长，所以人可以保持较长时间的免疫力。
17．（2021·北京）北大西洋沿岸某水域生活着多种海藻和以藻类为食的一种水虱，以及水虱的天敌隆头鱼。柏桉藻在上世纪末被引入，目前已在该水域广泛分布，数量巨大，表现出明显的优势。为探究柏桉藻成功入侵的原因，研究者进行了系列实验。
（1）从生态系统的组成成分划分，柏桉藻属于　 　。
（2）用三组水箱模拟该水域的环境。水箱中均放入柏桉藻和甲、乙、丙3种本地藻各0.5克，用纱网分区（见图1）；三组水箱中分别放入0、4、8只水虱/箱。10天后对海藻称重，结果如图2，同时记录水虱的分布。
①图2结果说明水虱对本地藻有更强的取食作用，作出判断的依据是：与没有水虱相比，在有水虱的水箱中，　 　。
②水虱分布情况记录结果显示，在有水虱的两组中，大部分水虱附着在柏桉藻上，说明水虱对所栖息的海藻种类具有　 　。
（3）为研究不同海藻对隆头鱼捕食水虱的影响，在盛有等量海水的水箱中分别放入相应的实验材料，一段时间后检测，结果如图3（甲、乙、丙为上述本地藻）。
该实验的对照组放入的有　 　。
（4）研究发现，柏桉藻含有一种引起动物不适的化学物质，若隆头鱼吞食水虱时误吞柏桉藻，会将两者吐出。请综合上述研究结果，阐明柏桉藻成功入侵的原因　 　。
【答案】（1）生产者
（2）柏桉藻重量增加值明显提高，而本地藻的变化则相反；选择性/偏好性
（3）隆头鱼和水虱
（4）因柏桉藻含有令动物不适的化学物质，能为水虱提供庇护场所，有利于水虱种群扩大。水虱偏好取食本地藻，有助于柏桉藻获得竞争优势，因此柏桉藻能够成功入侵。
【知识点】生态系统的结构；生态系统的能量流动
【解析】【解答】（1）生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者，柏核藻能进行光合作用，是植物为生产者。
故答案为： 生产者 。
（2）①由图2可知，与没有水虱相比，有水虱的本地藻重量增加值比柏核藻重量增加量少，丙重量减少。
②在有水虱的两组中，大部分水附着在柏核藻上，说明水更喜爱柏核藻，体现了水虱对所栖息的海藻种类具有偏好性。
故答案为： 柏桉藻重量增加值明显提高，而本地藻的变化则相反 ； 选择性/偏好性 。
（3）本实验研究不同海藻对隆头鱼捕食水虱的影响，自变量为海藻的种类，因变量为水虱的生存率，实验设置对照组应不放海藻，只放入隆头鱼和水虱，统计水虱的生存率。
故答案为： 隆头鱼和水虱 。
（4）水虱偏好食用本地藻，使得柏桉藻入侵后的食物、空间资源充足，物种之间竞争弱， 并且柏桉藻含有一种引起动物不适的化学物质，若隆头鱼吞食水虱时误吞柏桉藻，会将两者吐出，故天敌少，柏桉藻具有竞争优势，入侵成功。
故答案为： 因柏桉藻含有令动物不适的化学物质，能为水虱提供庇护场所，有利于水虱种群扩大。水虱偏好取食本地藻，有助于柏桉藻获得竞争优势，因此柏桉藻能够成功入侵。
【分析】1、生态系统的结构是指生态系统的组成成分和营养结构（食物链和食物网）。
（1）组成成分又包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。生产者能将无机物合成有机物，是其他生物物质、能量的来源，主要指绿色植物和化能合成作用的生物，消费者加快生态系统的物质循环，有利于生产者的传粉或种子的传播，主要指动物，分解者将有机物分解为无机物，归还无机环境，指营腐生生活的微生物和动物。
（2）营养结构是指食物链和食物网。
2、生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动。生态系统能量流动的起点是生产者，因此输入生态系统的总能量是生产者光合作用固定的太阳能。能量流动的特点是单向流动，逐级递减。
摄入的能量有两个去向，一是成为粪便被分解者利用，二是同化的能量；其中，同化的能量又有两个去向，一是可以作为呼吸作用消耗掉，二是可以用于生长发育和繁殖。用于生长发育繁殖的能量又可分为：一、死后的遗体（分解者分解），二、次级消费者摄入量（流入下一营养级）。
摄入量=同化量+粪便量；
同化量=用于生长、发育繁殖的能量+呼吸散失的能；
生长、发育、繁殖的能量=流入下一营养级能量+流入分解者的能量；
能量流动效率=下一营养级的同化量/上一营养级的同化量×100%。
3、食物链和食物网中的数量变化分析：
（1）若处于食物链中第一营养级的生物（生产者）数量减少，整个食物链中的其他生物都会减少。
（2）天敌“一方减少，短时间内被捕食者数量会增加，但从长时间来看，会先增加后趋于稳定。
（3）若处于中间营养级的生物数量减少，则这种生物数量的变化视具体食物链而定：“中间生物被捕杀，不同情况要分家”。①生产者数量相对稳定原则，即消费者某一种群数量发生变化时，一般不考虑生产者数量的增加或减少。②最高营养级的生物种群数量相对稳定原则，即当处于最高营养级的生物种群其食物有多种来源时，若其中一条食物链中某种生物减少，该种群的数量不会发生较大变化。③在食物网中，当某种生物因某种原因而数量减少时，对另一种生物数量的影响，沿不同的食物链分析结果不同时，应以中间环节少的为分析依据
18．（2021·北京）胰岛素是调节血糖的重要激素，研究者研制了一种“智能”胰岛素（IA）并对其展开了系列实验，以期用于糖尿病的治疗。
（1）正常情况下，人体血糖浓度升高时，　 　细胞分泌的胰岛素增多，经　 　运输到靶细胞，促进其对葡萄糖的摄取和利用，使血糖浓度降低。
（2）GT是葡萄糖进入细胞的载体蛋白，IA（见图1）中的X能够抑制GT的功能。为测试葡萄糖对IA与GT结合的影响，将足量的带荧光标记的IA加入红细胞膜悬液中处理30分钟，使IA与膜上的胰岛素受体、GT充分结合。之后，分别加入葡萄糖至不同的终浓度，10分钟后检测膜上的荧光强度。图2结果显示：随着葡萄糖浓度的升高，　 　。研究表明葡萄糖浓度越高，IA与GT结合量越低。据上述信息，推断IA、葡萄糖、GT三者的关系为　 　。
（3）为评估IA调节血糖水平的效果，研究人员给糖尿病小鼠和正常小鼠均分别注射适量胰岛素和IA，测量血糖浓度的变化，结果如图3。
该实验结果表明IA对血糖水平的调节比外源普通胰岛素更具优势，体现在　 　。
（4）细胞膜上GT含量呈动态变化，当胰岛素与靶细胞上的受体结合后，细胞膜上的GT增多。若IA作为治疗药物，糖尿病患者用药后进餐，血糖水平会先上升后下降。请从稳态与平衡的角度，完善IA调控血糖的机制图。（任选一个过程，在方框中以文字和箭头的形式作答。）
【答案】（1）胰岛B/胰岛β；体液
（2）膜上的荧光强度降低；葡萄糖与IA竞争结合GT
（3）IA能响应血糖浓度变化发挥作用/IA降血糖的效果更久且能避免低血糖的风险
（4）
【知识点】血糖平衡调节
【解析】【解答】（1）血糖升高，促进胰岛B/胰岛β细胞分泌胰岛素，经体液运输到靶细胞，促进其对葡萄糖的摄取和利用，使血糖浓度降低。
故答案为： 胰岛B/胰岛β ； 体液 。
（2）由图2可知，随着悬液中葡萄糖浓度升高，细胞膜上的荧光强度降低。 GT是葡萄糖进入细胞的载体蛋白，IA中的X能够抑制GT的功能，即X与GT结合，与葡萄糖竞争结合位点。
故答案为： 膜上的荧光强度降低 ； 葡萄糖与IA竞争结合GT 。
（3）由图3可知，IA降糖效果更好且可以将血糖维持在正常水平约10个小时，而胰岛素只能维持2小时左右，该实验结果表明lA对血糖水平的调节比外源普通胰岛素更具优势。
故答案为： IA能响应血糖浓度变化发挥作用/IA降血糖的效果更久且能避免低血糖的风险
（4）由题意可知，GT是葡萄糖进入细胞的载体蛋白，IA中的X能够抑制GT的功能，即X与GT结合，与葡萄糖竞争结合位点。血糖浓度升高时，GT数量多有利于降血糖，IA可以与GT或胰岛素受体结合，与GT结合会抑制GT的功能。
糖尿病患者用药后进餐，由于食物的消化吸收，血糖浓度会先升高，葡萄糖与GT结合增多，则IA与胰岛素受体结合增多，导致膜上的GT增多，有利于葡萄糖与GT结合，最终细胞摄取葡萄糖的速率升高。血糖下降时，葡萄糖与IA竞争性结合GT减少，IA与GT结合增多，与胰岛素受体结合减少，膜上的GT减少，与葡萄糖结合的GT也减少，细胞摄取的葡萄糖的速率降低。
故答案为：
【分析】1、血糖的来源：食物中的糖类的消化吸收、肝糖原的分解、脂肪等非糖物质的转化；去向：血糖氧化分解为CO2、H2O和能量、合成肝糖原、肌糖原（肌糖原不能水解为葡萄糖）、血糖转化为脂肪、某些氨基酸。
2、血糖平衡调节过程如下：当血糖浓度升高时，血糖会直接刺激胰岛B细胞引起胰岛素的合成并释放，同时也会引起下丘脑的某区域的兴奋发出神经支配胰岛B细胞的活动，使胰岛B细胞合成并释放胰岛素，胰岛素促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和贮存，从而使血糖下降；当血糖下降时，血糖会直接刺激胰岛A细胞引起胰高血糖素的合成和释放，同时也会引起下丘脑的另一区域的兴奋发出神经支配胰岛A细胞的活动，使胰高血糖素合成并分泌，胰高血糖素通过促进肝糖原的分解和非糖物质的转化从而使血糖上升，并且下丘脑在这种情况下也会发出神经支配肾上腺的活动，使肾上腺素分泌增强，肾上腺素也能促进血糖上升。
19．（2021·北京）学习以下材料，回答（1）~（4）题。
光合产物如何进入叶脉中的筛管
高等植物体内的维管束负责物质的长距离运输，其中的韧皮部包括韧皮薄壁细胞、筛管及其伴胞等。筛管是光合产物的运输通道。光合产物以蔗糖的形式从叶肉细胞的细胞质移动到邻近的小叶脉，进入其中的筛管-伴胞复合体（SE-CC），再逐步汇入主叶脉运输到植物体其他部位。
蔗糖进入SE-CC有甲、乙两种方式。在甲方式中，叶肉细胞中的蔗糖通过不同细胞间的胞间连丝即可进入SE-CC。胞间连丝是相邻细胞间穿过细胞壁的细胞质通道。在乙方式中，蔗糖自叶肉细胞至SE-CC的运输（图1）可以分为3个阶段：①叶肉细胞中的蔗糖通过胞间连丝运输到韧皮薄壁细胞；②韧皮薄壁细胞中的蔗糖由膜上的单向载体W顺浓度梯度转运到SE-CC附近的细胞外空间（包括细胞壁）中；③蔗糖从细胞外空间进入SE-CC中，如图2所示。SE-CC的质膜上有“蔗糖-H+共运输载体”（SU载体），SU载体与H+泵相伴存在。胞内H+通过H+泵运输到细胞外空间，在此形成较高的H+浓度，SU载体将H+和蔗糖同向转运进SE-CC中。采用乙方式的植物，筛管中的蔗糖浓度远高于叶肉细胞。
研究发现，叶片中SU载体含量受昼夜节律、蔗糖浓度等因素的影响，呈动态变化。随着蔗糖浓度的提高，叶片中SU载体减少，反之则增加。研究SU载体含量的动态变化及调控机制，对于了解光合产物在植物体内的分配规律，进一步提高作物产量具有重要意义。
（1）在乙方式中，蔗糖经W载体由韧皮薄壁细胞运输到细胞外空间的方式属于　 　。由H+泵形成的　 　有助于将蔗糖从细胞外空间转运进SE-CC中。
（2）与乙方式比，甲方式中蔗糖运输到SE-CC的过程都是通过　 　这一结构完成的。
（3）下列实验结果支持某种植物存在乙运输方式的有_________。
A．叶片吸收14CO2后，放射性蔗糖很快出现在SE-CC附近的细胞外空间中
B．用蔗糖跨膜运输抑制剂处理叶片，蔗糖进入SE-CC的速率降低
C．将不能通过细胞膜的荧光物质注射到叶肉细胞，SE-CC中出现荧光
D．与野生型相比，SU功能缺陷突变体的叶肉细胞中积累更多的蔗糖和淀粉
（4）除了具有为生物合成提供原料、为生命活动供能等作用之外，本文还介绍了蔗糖能调节SU载体的含量，体现了蔗糖的　 　功能。
【答案】（1）协助扩散/易化扩散；（跨膜）H+浓度差
（2）胞间连丝
（3）A；B；D
（4）信息传递
【知识点】细胞膜的功能；被动运输；主动运输
【解析】【解答】（1）由题意可知，乙方式中韧皮薄壁细胞中的蔗糖由膜上的单向载体W顺浓度梯度转运到SE-CC附近的细胞外空间（包括细胞壁）中，属于协助扩散的方式；胞内H+通过H+泵运输到细胞外空间，形成H+浓度差，SU载体将H+和蔗糖同向转运进SE-CC中。
故答案为： 协助扩散/易化扩散 ； （跨膜）H+浓度差 。
（2）由题意可知，甲方式中蔗糖的运输是通过胞间连丝实现的。
故答案为： 胞间连丝 。
（3）A、叶片吸收14CO2的细胞是叶肉细胞，放射性蔗糖很快出现在SE-CC附近的细胞外空间中，则蔗糖从叶肉细胞到SE-CC的运输的路径，与乙方式相符，A正确；
B、用蔗糖跨膜运输抑制剂处理叶片，蔗糖进入SE-CC的速率降低，蔗糖进入SE-CC存在需要协助蛋白的跨膜运输方式，与乙方式相符，B正确；
C、将不能通过细胞膜的荧光物质注射到叶肉细胞，SE-CC中出现荧光，蔗糖进入SE-CC可能不需要协助蛋白的跨膜运输方式，与甲方式相符，C错误；
D、与野生型相比，SU功能缺陷突变体的叶肉细胞中积累更多的蔗糖和淀粉，即SU与蔗糖的运输有关，与乙方式相符，D正确。
故答案为：ABD。
（4） 蔗糖调节SU载体的含量，体现了蔗糖的传递信息的功能。
故答案为：信息传递 。
【分析】1、细胞膜的功能：
（1）将细胞与外界环境分开；
（2）控制物质进出细胞；营养物质可以进入细胞，细胞不需要或者对细胞有害的物质不易进入细胞；抗体、激素等物质可从细胞中运出，细胞内的核酸等重要组成成分不能出细胞。
（3）进行细胞间的信息交流；细胞间的信息交流主要有三种方式：①通过化学物质来传递信息；②通过细胞膜直接接触传递信息；③通过细胞通道来传递信息，如高等植物细胞之间通过胞间连丝。
2、物质跨膜运输的方式包括：自由扩散、协助扩散、主动运输：
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 实例
自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 水、气体、脂类（因为细胞膜的主要成分是脂质，如甘油）
协助扩散 高浓度到低浓度 是 否 葡萄糖进入红细胞
主动运输 低浓度到高浓度 是 是 几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等
20．（2021·北京）玉米是我国重要的农作物，研究种子发育的机理对培育高产优质的玉米新品种具有重要作用。
（1）玉米果穗上的每一个籽粒都是受精后发育而来。我国科学家发现了甲品系玉米，其自交后的果穗上出现严重干瘪且无发芽能力的籽粒，这种异常籽粒约占1/4。籽粒正常和干瘪这一对相对性状的遗传遵循孟德尔的　 　定律。上述果穗上的正常籽粒均发育为植株，自交后，有些植株果穗上有约1/4干瘪籽粒，这些植株所占比例约为　 　。
（2）为阐明籽粒干瘪性状的遗传基础，研究者克隆出候选基因A/a。将A基因导入到甲品系中，获得了转入单个A基因的转基因玉米。假定转入的A基因已插入a基因所在染色体的非同源染色体上，请从下表中选择一种实验方案及对应的预期结果以证实“A基因突变是导致籽粒干瘪的原因”　 　。
实验方案 预期结果
I.转基因玉米×野生型玉米 II.转基因玉米×甲品系 III.转基因玉米自交 IV.野生型玉米×甲品系 ①正常籽粒：干瘪籽粒≈1：1 ②正常籽粒：干瘪籽粒≈3：1 ③正常籽粒：干瘪籽粒≈7：1 ④正常籽粒：干瘪籽粒≈15：1
（3）现已确认A基因突变是导致籽粒干瘪的原因，序列分析发现a基因是A基因中插入了一段DNA（见图1），使A基因功能丧失。甲品系果穗上的正常籽粒发芽后，取其植株叶片，用图1中的引物1、2进行PCR扩增，若出现目标扩增条带则可知相应植株的基因型为　 　。
（4）为确定A基因在玉米染色体上的位置，借助位置已知的M/m基因进行分析。用基因型为mm且籽粒正常的纯合子P与基因型为MM的甲品系杂交得F1，F1自交得F2。用M、m基因的特异性引物，对F1植株果穗上干瘪籽粒（F2）胚组织的DNA进行PCR扩增，扩增结果有1、2、3三种类型，如图2所示。
统计干瘪籽粒（F2）的数量，发现类型1最多、类型2较少、类型3极少。请解释类型3数量极少的原因。
【答案】（1）分离；2/3
（2）III ④/II ③
（3）Aa
（4）基因Aa与Mm在一对同源染色体上（且距离近），其中a和M在同一条染色体上；在减数分裂过程中四分体/同源染色体的非姐妹染色单体发生了交换，导致产生同时含有a和m的重组型配子数量很少；类型3干瘪籽粒是由雌雄配子均为am的重组型配子受精而成。因此，类型3干瘪籽粒数量极少。
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化；基因的分离规律的实质及应用；基因突变的特点及意义；PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】（1）由题意可知， 甲品系玉米，其自交后的果穗上出现严重干瘪且无发芽能力的籽粒，这种异常籽粒约占1/4，即甲品系自交后代出现性状分离，且分离比为3：1，则籽粒正常和干意这一对相对性状的遗传遵循孟德尔的分离定律。由孟德尔分离定律可知，甲品系后代中正常籽粒中2/3为杂合子，自交后代会出现性状分离。
故答案为： 分离 ； 2/3 。
（2）由题意可知，假定A基因突变是导致籽粒干瘪的原因，由于转入的单个A基因已插入a基因所在染色体的非同源染色体上，则插入基因A与原有Aa基因的遗传遵循自由组合定律，则甲品系玉米基因型为--Aa（未转基因），野生型玉米的基因型为AA（未转基因），转基因甲品系玉米的基因型为A-Aa，要验证A基因突变是导致籽粒干瘪的原因，可选择方案III转基因玉米自交，由自由组合定律可知子代表型及比例为正常籽粒③（9A-A-、3A-aa、3--A-）：干瘪籽粒（1--aa）=15：1；也可选择方案II转基因玉米A-Aa和甲品系--Aa杂交，子代表型及比例为④正常籽粒（3A-A-、1A-aa、3--A-）：干瘪籽粒（--aa）=7：1。
故答案为： III ④/II ③ 。
（3）由题意可知，已知A基因突变是导致籽粒干瘪的原因，甲品系表现正常籽粒含有A基因，由于引物1在插入片段（a）中，若用图1中的引物1、2进行PCR扩增，出现目标扩增条带则可知相应植株中含有a基因，即其基因型为Aa。
故答案为： Aa 。
（4）由题意可知，P的基因型为AAmm，与基因型为MM的甲品系（即基因型为AaMM）杂交得F1，则F1基因型为1/2AAMm、1/2AaMm，F1自交得F2。用M、m基因的特异性引物，对F1植株果穗上干瘪籽粒F2胚组织的DNA进行PCR扩增，扩增结果有1、2、3三种类型，基因型分别为aaMM、aaMm、aamm。若两对等位基因遵循自由组合定律，类型3的数量应该与类型1的数量同样多，实验发现 类型1最多、类型2较少、类型3极少，原因可能是：由于基因Aa与Mm在一对同源染色体上（且距离近），其中a和M在同一条染色体上；在减数分裂过程中四分体/同源染色体的非姐妹染色单体发生了交换，导致产生同时含有a和m的重组型配子数量很少；类型3干意籽粒是由雌雄配子均为am的重组型配子受精而成。
故答案为： 基因Aa与Mm在一对同源染色体上（且距离近），其中a和M在同一条染色体上；在减数分裂过程中四分体/同源染色体的非姐妹染色单体发生了交换，导致产生同时含有a和m的重组型配子数量很少；类型3干瘪籽粒是由雌雄配子均为am的重组型配子受精而成。因此，类型3干瘪籽粒数量极少。
【分析】1、基因的分离定律的实质∶在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
2、基因突变：
（1）概念：指基因中碱基对的增添、缺失或替换。
（2）时间：基因突变可以发生在发育的任何时期，通常发生在DNA复制时期，即细胞分裂间期，包括有丝分裂间期和减数分裂间期。
（3）基因突变的类型：自发突变和人工诱变。
（4）基因突变的特点：①基因突变具有普遍性：生物界中普遍存在；②低频性：自然情况下突变频率很低（10-5-10-8）；③随机性：个体发育的任何时期和部位；④不定向性：突变是不定向的；⑤多害少利性：多数对生物有害。
（5）基因突变是点突变，在光学显微镜下观察不到，在染色体变异在显微镜下可以观察到。
（6）基因突变的意义：基因突变是新基因产生的途径；基因突变能为生物进化提供原材料；基因突变是生物变异的根本来源。
3、减数分裂过程：（1）减数分裂Ⅰ前的间期：染色体的复制。（2）减数分裂Ⅰ：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期∶同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。（3）减数分裂Ⅱ过程∶①前期∶核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期∶着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
21．（2021·北京）近年来发现海藻糖-6-磷酸（T6P）是一种信号分子，在植物生长发育过程中起重要调节作用。研究者以豌豆为材料研究了T6P在种子发育过程中的作用。
（1）豌豆叶肉细胞通过光合作用在　 　中合成三碳糖，在细胞质基质中转化为蔗糖后运输到发育的种子中转化为淀粉贮存。
（2）细胞内T6P的合成与转化途径如下：
底物 T6P 海藻糖
将P酶基因与启动子U（启动与之连接的基因仅在种子中表达）连接，获得U-P基因，导入野生型豌豆中获得U-P纯合转基因植株，预期U-P植株种子中T6P含量比野生型植株　 　，检测结果证实了预期，同时发现U-P植株种子中淀粉含量降低，表现为皱粒。用同样方法获得U-S纯合转基因植株，检测发现植株种子中淀粉含量增加。
（3）本实验使用的启动子U可以排除由于目的基因　 　对种子发育产生的间接影响。
（4）在进一步探讨T6P对种子发育的调控机制时，发现U-P植株种子中一种生长素合成酶基因R的转录降低，U-S植株种子中R基因转录升高。已知R基因功能缺失突变体r的种子皱缩，淀粉含量下降。据此提出假说：T6P通过促进R基因的表达促进种子中淀粉的积累。请从①~⑤选择合适的基因与豌豆植株，进行转基因实验，为上述假说提供两个新的证据。写出相应组合并预期实验结果。
①U-R基因 ②U-S基因 ③野生型植株④U-P植株 ⑤突变体r植株
【答案】（1）叶绿体基质
（2）低
（3）在其他器官（过量）表达
（4）②⑤ 与突变体r植株相比，转基因植株种子的淀粉含量不变，仍皱缩 ①④ 与U-P植株相比，转基因植株种子淀粉含量增加，为圆粒 ②④ 与U-P植株相比，转基因植株种子R基因转录提高，淀粉含量增加，为圆粒
【知识点】光合作用的过程和意义；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】（1）三碳糖在暗反应过程中产生，暗反应的场所在叶绿体基质中。
故答案为： 叶绿体基质 。
（2）由题意可知，P酶基因与启动子U结合后，P基因在种子中表达量增多，P酶增多，T6P更多转化为海藻糖，则种子中T6P含量比野生型植株低。
故答案为：低
（3）由题意可知， 启动子U（启动与之连接的基因仅在种子中表达）可以排除目的基因在其他器言（过量）中的表达对种子发育产生的间接影响。
故答案为： 在其他器官（过量）表达 。
（4）由题意可知， U-P植株种子中一种生长素合成酶基因R的转录降低，U-S植株种子中R基因转录升高。已知R基因功能缺失突变体r的种子皱缩，淀粉含量下降 。 为验证T6P通过促进R基因的表达促进种子中淀粉的积累 ，可设计实验如下：
②（U-S基因，S酶可以较高表达）⑤（R基因功能缺失突变体），与突变体r植株相比，转基因植株种子的淀粉含量不变，仍皱缩；
①（U-R基因，R基因表达较高）④ （U-P植株，P基因表达较高），与U-P植株相比，转基因植株种子淀粉含量增加，为圆粒；
②（U-S基因，S酶可以较高表达）④（U-P植株，P基因表达较高），与U-P植株相比，转基因植株种子R基因转录提高，淀粉含量增加，为圆粒。
故答案为： ②⑤ 与突变体r植株相比，转基因植株种子的淀粉含量不变，仍皱缩；
①④ 与U-P植株相比，转基因植株种子淀粉含量增加，为圆粒；
②④ 与U-P植株相比，转基因植株种子R基因转录提高，淀粉含量增加，为圆粒。
【分析】1、光合作用的反应阶段：
①光反应阶段：场所是类囊体薄膜
a．水的光解：2H2O 4[H]+O2
b．ATP的生成：ADP+Pi ATP
②暗反应阶段：场所是叶绿体基质
a．CO2的固定：CO2+C5 2C3
b．C3的还原：2C3 （CH2O）+C5+H2O
光反应与暗反应的联系：光反应为暗反应提供[H]和ATP，暗反应为光反应提供ADP、Pi和NADP+。
2、基因是由成千上万个核苷酸对组成。组成基因的核苷酸序列可以分为不同区段。在基因表达的过程中，不同区段所起的作用不同。任何一个基因都包括非编码区和编码区。能够转录为相应的信使RNA，进而指导蛋白质合成(也就是能编码蛋白质）的区段叫做编码区。不能转录为信使RNA、不能编码蛋白质的区段叫做非编码区非编码区位于编码区前后，同属于一个基因，控制基因的表达和强弱。虽然不能编码蛋白质，但对遗传信息的表达是不可缺少的，因为在它上面由调控遗传信息表达的核苷酸序列，该序列中最重要的是位于编码区上游的RNA聚合酶结合位点。启动子、终止子属于非编码区。因为回文序列的特殊排列，大多都位于非编码区。真核细胞的基因中编码区特点：间隔的、不连续的。包括：外显子和内含子（位于编码区中的非编码序列）。 3、探究实验遵循的原则：对照原则，唯一变量原则，等量原则。
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