2021 北京卷 生物

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（　　）

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（　　）

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（　　）

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（　　）

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。
连续 9 天给予海洛因 处理
检测项目
对照组
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（　　）

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（　　）

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（　　）

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（　　）

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（　　）

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________。

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________。

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_________。
的

（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。 ）________

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
________。

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 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 S¾¾ ®酶T6P ¾¾ ®P酶海藻糖
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