2021年高考理综生物真题试卷(全国甲卷)

一、选择题:本题共6小题,每小题6分,共36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。(共6题;共36分)

1.已知①酶、②抗体、③激素、④糖原、⑤脂肪、⑥核酸都是人体内有重要作用的物质。下列说法正确的是( )

A. ①②③都是由氨基酸通过肽键连接而成的B. ③④⑤都是生物大分子,都以碳链为骨架

C. ①②⑥都是由含氮的单体连接成的多聚体D. ④⑤⑥都是人体细胞内的主要能源物质

【考点】蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合,核酸的基本组成单位,糖类的种类及其分布和功能,生物大分子以碳链为骨架,脂质的种类及其功能

【解析】【解答】A、①酶的化学本质是蛋白质或RNA,②抗体的化学本质是蛋白质,③激素的化学本质有氨基酸衍生物或者蛋白质或者脂质等;有机物中只有蛋白质才是由氨基酸通过肽键连接而成的,A错误;

B、③激素不一定是大分子物质,如甲状腺激素、肾上腺髓质激素是氨基酸衍生物,④糖原是生物大分子,⑤脂肪不是生物大分子,B错误;

C、①酶的化学本质是蛋白质或RNA,单体是氨基酸(C、H、O、N等)或者核糖核苷酸(C、H、O、N、P),②抗体的化学成分是蛋白质,单体是氨基酸,⑥核酸的单体是核苷酸(C、H、O、N、P),C正确;

D、人体主要的能源物质是糖类,例如④糖类,⑥核酸是生物的遗传物质,⑤脂肪是机体主要的储能物质,D错误。

2、抗体:机体受抗原刺激后产生的,能与该抗原发生特异性结合的具有免疫功能的球蛋白。

①多肽和蛋白质类激素:促激素释放激素、抗利尿激素、促激素、生长激素、胰岛素、胰高血糖素等。

2.某同学将酵母菌接种在马铃薯培养液中进行实验,不可能得到的结果是( )

C. 该菌在无氧条件下能够产生乙醇D. 该菌在有氧和无氧条件下都能产生CO2

【考点】有氧呼吸的过程和意义,无氧呼吸的过程和意义,探究酵母菌的呼吸方式

【解析】【解答】 A、酵母菌可以进行两种呼吸方式,即有氧呼吸和无氧呼吸,有氧呼吸产生能量多,有氧条件下利于酵母菌的增殖,A不符合题意;

B、酵母菌无氧呼吸在细胞质基质中进行,无氧呼吸第一阶段产生丙酮酸、和[H],并释放少量的能量,B符合题意;

C、酵母菌的第二阶段丙酮酸被还原性氢还原成乙醇,同时生成二氧化碳,C不符合题意;

【分析】酵母菌是一种真核生物,优先进行有氧呼吸,可以产生大量能量供机体的生命活动。无氧时,酵母菌亦可以进行无氧呼吸。有氧呼吸的产物有大量二氧化碳和水,同时释放大量能量。无氧呼吸时,酵母菌可以产生酒精和较少的二氧化碳。

3.生长素具有促进植物生长等多种生理功能。下列与生长素有关的叙述,错误的是( )

【解析】【解答】 A和B、植物生长的顶端优势现象产生原因是顶芽产生的生长素通过极性运输向下进行运输,侧芽部位生长素浓度积累的较高,侧芽对生长素浓度比较敏感,导致侧芽的生长受到抑制,因而可以通过摘除顶芽的方式解除植株顶端优势,选项A和B正确;

C、激素是具有调节作用的物质,生物的性状(主要通过蛋白质呈现出来)是由基因控制,生长素影响生物的性状, 推测出生长素可以调节植物体内某些基因的表达从而影响植物生长 ,C正确;

D、根据书本上不同生长素浓度对根、芽、茎的作用效果,较低生长素浓度先对根起到抑制作用,分析出根对生长素最敏感,D错误。

2、生长素运输方式:①:横向运输(只发生在胚芽鞘尖端):在单侧光刺激下生长素由向光一侧向背光一侧运输; ②:纵向运输(极性运输,主动运输):从形态学上端运到下端,不能倒运; ③:非极性运输:自由扩散,在成熟的组织,叶片,种子等部位;

原因:顶芽产生的生长素向下运输,积累到侧芽,侧芽附近生长素浓度高,发育受到抑制。

4.人体下丘脑具有内分泌功能,也是一些调节中枢的所在部位。下列有关下丘脑的叙述,错误的是( )

【解析】【解答】A、当细胞外液渗透压改变时,下丘脑的渗透压感受器可以感受到,产生兴奋,进行调节,A正确;

B、下丘脑可以合成抗利尿激素,并由垂体分泌,下丘脑也可以分泌一些促激素释放激素,B错误;

C、当机体的渗透压发生改变,下丘脑进行水盐平衡调节,维持水盐的平衡,C正确;

D、下丘脑有维持体温相对恒定的体温调节中枢,使产热量等于散热量,维持体温相对恒定,D正确。

5.果蝇的翅型、眼色和体色3个性状由3对独立遗传的基因控制,且控制眼色的基因位于X染色体上。让一群基因型相同的果蝇(果蝇M)与另一群基因型相同的果蝇(果蝇N)作为亲本进行杂交,分别统计子代果蝇不同性状的个体数量,结果如图所示。已知果蝇N表现为显性性状灰体红眼。下列推断错误的是( )

【解析】【解答】A和B、M的基因型为Aa cc XbY或AaccXbXb , 表现为长翅黑檀体白眼雄蝇或者长翅黑檀体白眼雌蝇,A错误,B正确;

C、N基因型为AaCcXBXb或AaCcXBY,三对等位基因均为杂合的, 果蝇N为灰体红眼杂合体 ,C正确;

【分析】根据图意数据的性状分离比可知:果蝇M与果蝇N作为亲本进行杂交杂交,子代中长翅:残翅=3:1,说明长翅相对残翅为显性性状,所以亲本的基因型均为Aa(假设控制翅型的基因为A/a);子代红眼:白眼=1:1,由书本果蝇红眼为显性性状,且控制眼色的基因位于X染色体上,假设控制眼色的基因为B/b),所以亲本基因型为XBXb×XbY或XbXb×XBY;子代灰身:黑檀体=1:1,灰体相对檀体为显性性状,亲本基因型为Cc×cc(假设控制体色的基因为C/c);。3个性状由3对独立遗传的基因控制,所以遗传时遵循基因的自由组合定律。因为N表现为显性性状灰体红眼,故N基因型为AaCcXBXb或AaCcXBY,则M的基因型对应为Aa cc XbY或AaccXbXb 。

6.群落是一个不断发展变化的动态系统。下列关于发生在裸岩和弃耕农田上的群落演替的说法,错误的是( )

【解析】【解答】A、人类活动可以影响群落演替的方向和速度,例如退耕还林、桑基鱼塘等,A正确;

B、裸岩几乎没有生物以及生物全部可能毁灭掉,发生在裸岩上的演替是初生演替,B正确;

C、弃耕农田的土壤含有草本植物的种子等繁殖体,含有少数动物等,弃耕农田保存土壤基质条件,发生的演替属于次生演替,不经历苔藓阶段,C错误;

D、一般情况下,演替过程中随着生物生存的土壤、大气等环境逐渐优越,群落丰富的逐渐提升,群落的营养结构越来越复杂多样,抵抗力稳定性变得越来越强,D正确。

1、定义:群落的演替是指随着时间的推移一个群落被另一个群落代替的过程,实质上可以认为是优势种的取代过程。

(1)初生演替:指在一个从来没有被植物覆盖的地面或者是原来存在过植被,但被彻底消灭了的地方发生演替,如:沙丘、火山岩、冰川泥。演替过程:裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段(顶级群落)。

(2) 次生演替:在原有植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保留甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体(如发芽地下茎)的地方发生的演替。

(1)细胞外的K+可以跨膜进入植物的根细胞。细胞膜和核膜等共同构成了细胞的生物膜系统,生物膜的结构特点是________。

(2)细胞外的K+能够通过离子通道进入植物的根细胞。离子通道是由________复合物构成的,其运输的特点是________(答出1点即可)。

(3)细胞外的K+可以通过载体蛋白逆浓度梯度进入植物的根细胞。在有呼吸抑制剂的条件下,根细胞对K+的吸收速率降低,原因是________。

(3)细胞逆浓度梯度吸收K+是主动运输过程,需要能量,呼吸抑制剂会影响细胞呼吸供能,故使细胞主动运输速率降低

【解析】【解答】 (1)高中阶段常考的细胞膜的结构特点有:①细胞膜具有一定流动性;②细胞膜具有一定的选择透过性。 细胞外的K+可以跨膜进入植物的根细胞 , 体现出生物膜的结构特点是 细胞膜具有一定流动性。

(2)离子通道的本质是蛋白质,是由蛋白质等构成的复合物。细胞离子通道进行运输离子时,具有专一性,离子通道运输的特点是顺浓度梯度和选择透过性。

(3) 细胞外的K+可以通过载体蛋白逆浓度梯度进入植物的根细胞。 所以细胞吸收离子的方式为主动运输,消耗能量。呼吸抑制剂抑制呼吸作用,抑制能量的提供,导致根细胞对K+的吸收速率降低。

【分析】 题意中植物的根细胞可以通过不同方式吸收外界溶液中的K+。 所以可能存在两种物质跨膜运输离子的方式。植物根细胞的从外界吸收各种离子一般为主动运输,需要耗能、需要载体协助,进行逆浓度运输。

8.用一段由放射性同位素标记的DNA片段可以确定基因在染色体上的位置。某研究人员使用放射性同位素32P标记的脱氧腺苷三磷酸(dATP,dA-Pα~Pβ~Pγ , )等材料制备了DNA片段甲(单链),对W基因在染色体上的位置进行了研究,实验流程的示意图如下。

(1)该研究人员在制备32p标记的DNA片段甲时,所用dATP的α位磷酸基团中的磷必须是32p,原因是________。

(2)该研究人员以细胞为材料制备了染色体样品,在混合操作之前去除了样品中的RNA分子,去除RNA分子的目的是________。

(3)为了使片段甲能够通过碱基互补配对与染色体样品中的W基因结合,需要通过某种处理使样品中的染色体DNA________。

(4)该研究人员在完成上述实验的基础上,又对动物细胞内某基因的mRNA进行了检测,在实验过程中用某种酶去除了样品中的DNA,这种酶是________。

【答案】 (1)dATP脱去β、γ位上的两个磷酸基团后,则为腺嘌呤脱氧核苷酸,是合成DNA的原料之一

【解析】【解答】 (1)DNA的组成单体是腺嘌呤脱氧核苷酸等4种核苷酸。当dA-Pα~Pβ~Pγ脱去β、γ位上的两个磷酸基团后,则为腺嘌呤脱氧核苷酸,是制备32p标记的DNA片段的原料。

(2)DNA和RNA都含有碱基,且DNA含有A、T、C、G四种碱基,RNA含有A、U、C、G四种碱基。碱基互补配对原则是A-T、C-G或者A-U。当碱基暴露出来时容易发生碱基互补配对,形成杂交带。 去除RNA分子的目的是防止RNA分子与染色体DNA的W基因片段发生杂交 。

(3)DNA分子解旋后,DNA双链的碱基之间氢键断裂,暴露出DNA分子结构内部的碱基,变成的单链片段有机会和32p标记的DNA片段甲发生碱基互补配对,于是需要使样品中的染色体DNA进行解旋处理,例如加入解旋酶。

(4)酶具有专一性,转移的催化某一种或者一类化学反应。 在实验过程中用某种酶去除了样品中的DNA,这种酶是DNA酶。

【分析】 1、根据题意,通过带32p标记的DNA分子与染色体样品的基因进行碱基互补配对,形成杂交带,进行放射性检测,从而对W基因在染色体上的位置进行推测和判断。

2、DNA的组成基本单体是脱氧核苷酸,有四种,分别是腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸和胞嘧啶脱氧核苷酸。

3、正常DNA 分子碱基在分子内部,不可以和其他碱基配对,若果连接碱基的氢键断裂,可能出现核酸分子杂交现象。

9.捕食是一种生物以另一种生物为食的现象,能量在生态系统中是沿食物链流动的。回答下列问题:

(1)在自然界中,捕食者一般不会将所有的猎物都吃掉,这一现象对捕食者的意义是________(答出1点即可)。

(2)青草→羊→狼是一条食物链。根据林德曼对能量流动研究的成果分析,这条食物链上能量流动的特点是________。

(3)森林、草原、湖泊、海洋等生态系统是常见的生态系统,林德曼关于生态系统能量流动特点的研究成果是以________生态系统为研究对象得出的。

【解析】【解答】 (1)在自然界中,存在着“精明的捕食者策略”,捕食者一般不会将所有的猎物都吃掉,可能吃掉一些衰老、受伤的个体,避免食物吃光,而无其他食物代替,导致自己物种也会走向灭绝。

(2) 根据林德曼对能量流动研究的成果分析发现,随着营养级的逐渐升高,生物能量越来越少,能量流动只能由食物链上的被捕食者流向捕食者,方向单一。所以这条食物链上能量流动的特点是 单向流动,逐级递减 。

(3) 森林、草原、湖泊、海洋等生态系统是常见的生态系统。由课本知识可知,林德曼关于生态系统能量流动,进行定量分析,研究成果是以 (赛达伯格湖)湖泊 生态系统为研究对象得出的 。

【分析】 1、种间关系是两个物种之间的生态关系,包括竞争、捕食、互利共生和寄生等:

②竞争:两种或两种以上生物相互争夺相同的空间和食物资源等,导致竞争的结果常表现为相互抑制,或者有时表现为一方占优势,另一方处于劣势甚至灭亡;

③寄生:一种生物(寄生者)寄居于另一种生物(寄主)的体内或体表,摄取寄主的养分以维持生活;

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。能量流动主要特点是单向的、逐级递减的。

10.植物的性状有的由1对基因控制,有的由多对基因控制。一种二倍体甜瓜的叶形有缺刻叶和全缘叶,果皮有齿皮和网皮。为了研究叶形和果皮这两个性状的遗传特点,某小组用基因型不同的甲乙丙丁4种甜瓜种子进行实验,其中甲和丙种植后均表现为缺刻叶网皮。杂交实验及结果见下表(实验②中F1自交得F2)。

(1)根据实验①可判断这2对相对性状的遗传均符合分离定律,判断的依据是________。根据实验②,可判断这2对相对性状中的显性性状是________。

(4)假如实验②的F2中缺刻叶齿皮∶缺刻叶网皮∶全缘叶齿皮∶全缘叶网皮不是9∶3∶3∶1,而是45∶15∶3∶1,则叶形和果皮这两个性状中由1对等位基因控制的是________,判断的依据是________。

【答案】 (1)基因型不同的两个亲本杂交,F1分别统计,缺刻叶∶全缘叶=1∶1,齿皮∶网皮=1∶1,每对相对性状结果都符合测交的结果,说明这2对相对性状的遗传均符合分离定律;缺刻叶和齿皮

(4)果皮;F2中齿皮∶网皮=48∶16=3∶1,说明受一对等位基因控制

【解析】【解答】 (1)实验①中F1表现型进行逐一性状分析,分别统计两对相对性状的性状分离比,发现缺刻叶∶全缘叶=1∶1,齿皮∶网皮=1∶1,发现每对相对性状结果都符合测交的结果,因而可判断这2对相对性状的遗传均符合分离定律;根据实验②,F1全为缺刻叶齿皮,F2出现不同于亲本F1的性状全缘叶和网皮,可以推测缺刻叶和齿皮对网皮为显性性状。

(2) 某小组用基因型不同的甲乙丙丁4种甜瓜种子进行实验, 其中甲和丙种植后均表现为缺刻叶网皮,实验①杂交的F1结果相当于测交结果;而实验②的F2出现9∶3∶3∶1,符合基因自由组合定律的特点,因而F1的基因型为双等位基因杂合子AaBb。分析可知,甲的基因型为Aabb,乙的基因型为aaBb,丙的基因型为AAbb,丁的基因型为aaBB,因而甲乙丙丁中属于杂合体的是甲和乙。

(3)实验②的F2中纯合体基因型为AABB,AAbb,aaBB,aabb,概率均为1/16。 所以实验②的F2中纯合体所占的总比例为 1/4。

(4)假如实验②的F2中缺刻叶齿皮∶缺刻叶网皮∶全缘叶齿皮∶全缘叶网皮=45∶15∶3∶1,逐一分析法分析每对相对性状的性状分离比,我们发现,缺刻叶∶全缘叶=60∶4=15∶1,可推测叶形受两对非同源染色体上的等位基因控制。齿皮∶网皮=48∶16=3∶1,可推测果皮受一对等位基因控制。

【分析】 由表格实验数据进行分析。表格里面有两对相对性状,所以需要进行逐一分析。利用注意分析法,分析每对相对性状的性状分离比,通过判断子代性状分离比是否符合自交、测交、杂交的结果,进行写出亲本的基因型。F1全为缺刻叶齿皮,F2出现全缘叶和网皮,可以推测缺刻叶对全缘叶为显性(控制该性状的基因用A和a表示),齿皮对网皮为显性(控制该性状的基因用B和b表示),且F2出现9∶3∶3∶1。

三、选考题(共15分。请考生从给出的2道生物体中任选一题作答。如果多做则按所做的第一题计分。)(共2题;共30分)

加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉。某同学通过实验比较了几种洗衣粉的去渍效果(“+”越多表示去渍效果越好),实验结果见下表。

(1)加酶洗衣粉A中添加的酶是________;加酶洗衣粉B中添加的酶是________;加酶洗衣粉C中添加的酶是________。

(2)表中不宜用于洗涤蚕丝织物的洗衣粉有________,原因是________。

(4)关于酶的应用,除上面提到的加酶洗衣粉外,固定化酶也在生产实践中得到应用,如固定化葡萄糖异构酶已经用于高果糖浆生产。固定化酶技术是指________。固定化酶在生产实践中应用的优点是________(答出1点即可)。

(2)加酶洗衣粉A和加酶洗衣粉C;蚕丝织物的主要成分是蛋白质,会被蛋白酶催化水解

(3)酶可以将大分子有机物分解为小分子有机物,小分子有机物易溶于水,从而将污渍与洗涤物分开

(4)利用物理或化学方法将酶固定在一定空间内的技术;固定在载体上的酶可以被反复利用,可降低生产成本(或产物容易分离,可提高产品的产量和质量,或固定化酶稳定性好,可持续发挥作用)

【解析】【解答】 (1)结合常识血渍含有蛋白质、脂质等,油渍含有脂质等。结合书本知识,酶具有专一性,一种酶可以催化一种或者一类化学反应。 “+”越多表示去渍效果越好 ,和无酶洗衣服进行对照。所以加酶洗衣粉A中添加的酶是蛋白酶,加酶洗衣粉B中添加的酶是脂肪酶;加酶洗衣粉C对血渍和油渍的洗涤效果比无酶洗衣粉好,加酶洗衣粉C中添加的酶是蛋白酶和脂肪酶。

(2)蚕丝织物里面含蚕丝,而蚕丝里面含有结构蛋白等蛋白质,不宜使用的洗衣服有加酶洗衣粉A和加酶洗衣粉C 。

(3)结合题意,油渍和血渍里面含有多种有机物大分子,不宜清理。由于酶具有催化作用,显著降低化学反应的活化能,酶将促进大分子有机物进行分解, 相对于无酶洗衣粉,加酶洗衣粉去渍效果好的原因是 酶可以将大分子有机物分解为小分子有机物,小分子有机物易溶于水,从而将污渍与洗涤物分开 。

(4)固定化酶技术是指利用物理或化学方法将酶固定在一定空间内的技术,酶既能与反应物接触,又能与产物分离。由于酶不参与化学反应,而是起到催化作用,所以固定在载体上的酶还可以被反复利用。因而固定化酶在生产实践中应用的优点是:降低生产成本(或产物容易分离,可提高产品的产量和质量,或固定化酶稳定性好,可持续发挥作用)。

【分析】 1、加酶洗衣粉是在合成洗衣粉中,加入0.2%-0.5%的酶制剂制成的,含有一种或者多种酶制剂,利用酶的专一性和高效性进行去污渍。

3、市场上常用的酶制剂有四类:蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶。其中,应用最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶。

4、固定化酶技术:即将酶固定在一定空间内的技术(如固定在不溶于水的载体上)。

优点:①使酶既能与反应物接触,又能与产物分离;②固定在载体上的酶可以被反复利用。

不足:一种酶只能催化一种化学反应,而在生产实际中很多产物的形成都通过一系列的酶促反应才能进行,所以操作比较麻烦

PCR技术可用于临床的病原菌检测。为检测病人是否感染了某种病原菌,医生进行了相关操作:①分析PCR扩增结果;②从病人组织样本中提取DNA;③利用PCR扩增DNA片段;④采集病人组织样本。回答下列问题:

(1)若要得到正确的检测结果,正确的操作顺序应该是________(用数字序号表示)。

(2)操作③中使用的酶是________,PCR 反应中的每次循环可分为变性、复性、________三步,其中复性的结果是________ 。

(3)为了做出正确的诊断,PCR反应所用的引物应该能与________ 特异性结合。

(4)PCR(多聚酶链式反应)技术是指________。该技术目前被广泛地应用于疾病诊断等方面。

(2)Taq酶(热稳定DNA聚合酶);延伸;Taq酶从引物起始进行互补链的合成

【解析】【解答】 (1)进行PCR条件:模板,引物(进行PCR操作的前提), 热稳定DNA聚合酶。PCR技术可用于临床的病原菌检测,若要得到正确的检测结果,需要先获取需要复制的DNA片段,进行引物设计。所以正确的操作顺序应该是 ④②③① 。

(2)在用PCR技术扩增DNA时,由于仿照细胞内DNA的复制环境,需要酶的催化。但是体外合成DNA需要较高温度,操作③中使用的酶是Taq酶(热稳定DNA聚合酶)。PCR 反应中的每次循环可分为变性、复性、延伸三步,其中复性的结果是Taq酶从引物起始进行互补链的合成。

(3)引物可以从某个起点开始体外合成的一种具有特定核苷酸序列的大分子,与反应物以氢键形式连接。引物可以DNA复制需要引物,为了做出正确的诊断,PCR反应所用的引物应该能与两条解开的单链DNA特异性结合,称为DNA子链合成的起点。

(4)PCR技术的中文名称是多聚酶链式反应技术,是指一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。该技术目前被广泛地应用于疾病诊断等方面。

【分析】PCR扩增技术中文名称为聚合酶链式反应,关于PCR技术扩增目的基因简介:

2、过程:第一步:加热至90~95℃DNA解链;第二步:冷却到55~60℃,引物结合到互补DNA链;第三步:加热至70~75℃,热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成;

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