2021年普通高中学业水平等级性考试北京卷·生物本试卷共10页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。第一部分本部分共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.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、PB.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.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.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.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）=1D.RNA中U约占32%5.右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.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.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.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（%）100766555脑畸形胚胎数/活胚胎数（%）0335579脑中促凋亡蛋白Bax含量（ug·L-l）6.77.510.012.5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.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.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，形成项端优势。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.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.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.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DNAC.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.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.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第二部分本部分共6题，共70分。16.（12分）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.（12分）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.（12分）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.（12分）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HT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.（12分）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≈1：1②正常籽粒：干瘪籽粒≈3：1③正常籽粒：干瘪籽粒≈7：1④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.（10分）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：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植株北京市2021年普通高中学业水平等级性考试生物参考答案第一部分共15题，每题2分，共30分。1.B2.A3.B4.D5.A6.D7.C8.C9.D10.C11.B12.C13.C14.A15.B第二部分共6题，共70分。16.（12分）（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。
17.（12分）（1）生产者（2）①柏桉藻重量增加值明显提高，而本地藻的变化则相反②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。18.（12分）（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）（答出一个过程即可）19.（12分）（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20.（12分）（1）分离2/3（2）III④/II③（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。21.（10分）（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（答出任意两条即可）
