2022-2023学年河北省石家庄市一中教育集团高三上学期质量检测生物试题含解析

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河北省石家庄市一中教育集团2022-2023学年
高三上学期质量检测生物试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．美国生物学家玛格丽斯的“内共生假说”认为叶绿体是真核细胞吞噬蓝细菌后其细胞膜内吞形成的，某同学想探究眼虫叶绿体的演化来源。下列研究方向不可行的是（　　）
A．比较眼虫的叶绿体与蓝细菌的分裂方式
B．探究眼虫的叶绿体由几层膜包覆
C．比较眼虫与蓝细菌是否有相似的遗传物质
D．探究眼虫光合作用时是否能固定CO2
【答案】D
【分析】由题意知，“内共生假说”认为叶绿体是真核细胞吞噬蓝细菌后其细胞膜内吞形成的。细菌属于原核生物，不含有以核膜为界限的细胞核，其分裂方式为二分裂。
【详解】由“内共生假说”可知叶绿体是真核细胞吞噬蓝细菌后其细胞膜内吞形成的，所以叶绿体与蓝细菌的分裂是否相同、几层膜、遗传物质是否相同都是可行的，但是否能固定CO2，不能确定是否是蓝细菌内生的，如硝化细菌也能固定CO2，D符合题意。
故选D。
2．核糖核酸酶P由一个长度为375个基的单链RNA分子和一个相对分子质量为20kDa的多肽（119个氨基酸残基）结合而成，其中RNA具有催化切割tRNA的能力，蛋白质则起间接的作用，可能是维持RNA结构的稳定。下列有关核糖核酸酶P的说法错误的是（　　）
A．该酶中一定含有的元素有C、H、O、N、P
B．该酶空间结构的改变会影响其调节功能
C．该酶的形成过程中会发生脱水缩合反应
D．该酶与双缩脲试剂混合能够发生紫色反应
【答案】B
【分析】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、专一性、需要适宜的温度和 pH 值。
【详解】A、由题意可知，核糖核酸酶P由RNA和蛋白质组成，组成蛋白质的元素组成有C、H、O、N，组成RNA元素组成有C、H、O、N、P，故该酶中一定含有的元素有C、H、O、N、P，A正确；
B、该酶空间结构的改变会影响其催化功能，B错误；
C、由题意可知，该酶含有多肽，多肽的形成过程中会发生脱水缩合反应，C正确；
D、由题意可知，该酶含有多肽，多肽中的肽键与双缩脲试剂混合会发生紫色反应，D正确。
故选B。
3．次级主动运输中某种物质逆浓度差进行跨膜运输所需的能量不直接来自ATP水解，而是由主动转运其他物质时造成的高势能提供，例如小肠上皮细胞吸收葡萄糖是利用储存在Na+浓度梯度中的能量完成的。下图是Na+、K+、葡萄糖进出小肠上皮细胞示意图，下列相关叙述错误的是（　　）

A．图中K+进入细胞会发生载体的磷酸化
B．Na+进入细胞的方式与葡萄糖出细胞的方式相同
C．Na+－K+泵说明载体蛋白质不具专一性
D．葡萄糖进入细胞的方式是次级主动运输
【答案】C
【分析】自由扩散的方向是从高浓度向低浓度，不需载体和能量；协助扩散的方向是从高浓度向低浓度，需要转运蛋白，不需要能量；主动运输的方向是从低浓度向高浓度，需要载体和能量。
【详解】A、由图可知K+逆浓度梯度进入细胞需要载体和ATP，所以会发生载体的磷酸化，A正确；
B、Na+出细胞需要载体和ATP，其方式是主动运输，进入细胞需要载体，不需要ATP，其方式是协助扩散，葡萄糖出细胞的方式是协助扩散，B正确；
C、Na+－K+泵仅能运输Na+、K+，仍体现了专一性，C错误；
D、葡萄糖逆浓度梯度进入细胞，Na+浓度梯度势能为其提供动力，是次级主动运输，D正确。
故选C。
4．研究表明癌细胞有数倍于正常细胞的葡萄糖生成丙酮酸，但ATP的生成量与正常细胞一样多。下列叙述错误的是（　　）
A．正常细胞在细胞质基质和线粒体中进行有氧呼吸
B．推测癌细胞生成的丙酮酸大部分进行了无氧呼吸
C．消耗等量的葡萄糖，癌细胞呼吸产生的ATP比正常细胞少
D．消耗等量的氧气，癌细胞呼吸产生的CO2，比正常细胞多
【答案】D
【分析】有氧呼吸的过程：第一阶段发生在细胞质基质，葡萄糖在酶的催化作用下生成丙酮酸和少量的[H ]，释放少量能量，第二阶段发生在线粒体基质，丙酮酸和水发生反应，被彻底分解成CO2和[ H]，释放少量能量，第三阶段发生在线粒体内膜上，[H ]和氧气反应生成水，并释放大量能量。
无氧呼吸过程：全过程发生在细胞质基质中，第一阶段和有氧呼吸相同，第二阶段丙酮酸被还原生成乳酸或酒精和CO2。
【详解】A、有氧呼吸的第一阶段的场所为细胞质基质，有氧呼吸第二阶段的场所是线粒体基质，有氧呼吸第三阶段的场所是线粒体内膜，A正确；
B、癌细胞消耗数倍于正常细胞的葡萄糖生成丙酮酸，但ATP的生成量与正常细胞一样多，说明癌细胞生成的丙酮酸大部分进行了无氧呼吸，B正确；
C、由于无氧呼吸丙酮酸生成乳酸不产生ATP，只有第一阶段产生少量ATP，所以癌细胞消耗等量的葡萄糖产生的ATP量比正常细胞少，C正确；
D、无氧呼吸产生乳酸不产生CO2，所以消耗等量的氧气，癌细胞呼吸产生的CO2与正常细胞一样多，D错误。
故选D。
5．抗病毒药物金刚烷胺对某流感病毒（遗传物质是RNA）有较好的疗效，能有效降低流感发病率。近年来发现该流感病毒中某X基因发生突变导致对金刚烷胺的抗药性从2%增加到了90%。下列说法错误的是（　　）
A．可用DNA分子杂交的方法检测流感病毒是否具有X基因
B．X基因是有遗传效应的RNA片段，该突变基因的出现是自然选择的结果
C．金刚烷胺的选择作用提高了该种群中X基因的频率
D．抗金刚烷胺流感病毒的出现会导致人群中流感的发病率增加
【答案】B
【分析】自然选择可决定生物进化的方向，使种群基因频率发生定向改变。抗病毒药物金刚烷胺对某流感病毒（遗传物质是RNA）有较好的疗效，能有效降低流感发病率。但金刚烷胺的使用会使抗药的基因频率增加。
【详解】A、DNA分子可与RNA分子发生碱基互补配对，DNA分子杂交技术可以检测出流感病毒是否具有X基因，A正确；
B、基因突变在自然界中普遍存在，任何一种生物都有可能发生，并非自然选择的结果，B错误；
C、金刚烷胺对某流感病毒（遗传物质是RNA）有较好的疗效，金刚烷胺的使用，对种群中X基因进行了选择，使不抗药的被淘汰，使X基因频率提高了，C正确；
D、近年来发现该流感病毒中某X基因发生突变导致对金刚烷胺的抗药性从2%增加到了90%，该流感病毒抗药性增加会导致人群中流感的发病率增加，D正确。
故选B。
6．某精原细胞在细胞减数分裂时，一对同源染色体①、②（图1中①为正常染色体）联会后交换导致产生如图2所示“桥连”情况，同源染色体分离时在着丝粒间随机断裂，则该细胞产生的配子中不可能含有的染色体是（　　）

A．ABCDE B．ADCB C．ABC D．EDCBE
【答案】D
【分析】图示为染色体变异发生的过程，该变异发生后，染色体数目未变，但结构发生改变。
【详解】由题中信息可知，着丝粒分裂后会产生正常的染色体“ABCDE，ADCBE”，而“桥连”部分随机断裂，所以会产生“ADCB，ABC"片段，“EDCBE”染色体丢失不能进入配子中。
故选D。
7．某一株基因型为AaBbDd的植物，自交后代表型的比为27：37，若对该植物进行测交，后代表型的比不可能是（　　）
A．1：7 B．3：5 C．1：1 D．5：3
【答案】C
【分析】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。
【详解】AaBbDd自交后代表现型的比为27：37，因为27＋37=64，所以说明三对基因符合自由组合定律，其自交子代理论上表现型的比为27：9：9：9：3：3：3：1，测交后代理论上表现型的比为1：1：1：1：1：1：1：1，而实际自交后代表现型的比27：37，可能的变形为27：（9＋9＋9＋3＋3＋3＋1）、（9＋9＋9）：（27＋3＋3＋3＋1）、（9＋9＋3＋3＋3）：（27＋9＋1），所以实际测交后代为表现比可能为1：7、3：5、5：3，C符合题意。
故选C。
8．DELLA蛋白能负向调控赤霉素的信号途径，抑制植物生长发育。现有两个DELLA基因突变的个体，突变体1表现为植株疯长、突变体2表现为植株矮小，下列有关突变体的推测错误的是（　　）
A．两个突变体中的DELLA基因可能在不同位点发生突变
B．突变体1中的DELLA基因表达量显著高于突变体2
C．突变体1中的DELLA蛋白由于空间结构改变而丧失原有功能
D．突变体2中的DELLA蛋白由于空间结构改变而难以被降解
【答案】B
【分析】DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变，叫做基因突变。基因突变发生在个体发育的任何时期。所有的生物（真核生物、原核生物还是病毒）都可以发生基因突变。基因突变不一定改变生物的性状，比如发生了隐性突变，或者由于密码子具有简并性。
【详解】A、DELLA基因的两个突变体具有相反的表型，可能分别在不同位点发生突变，A正确；
B、DELLA蛋白是赤霉素信号转导的一个抑制因子，突变体1植株高于突变体2，可能是突变体1中的DELLA基因表达量显著低于突变体2，B错误；
C、若DELLA蛋白空间结构改变而丧失原有的抑制功能，则突变体植株长得更高，符合题中突变体1的情况，C正确；
D、若DELLA由于空间结构改变而难以被降解，则原有的抑制功能增强，则突变体植株长得更矮，符合题中突变体2矮的情况，D正确。
故选B。
9．下列有关DNA甲基化的叙述，错误的是（　　）
A．细胞的内外环境因素均可引起DNA的甲基化
B．DNA甲基化会改变基因中碱基序列
C．细胞中抑癌基因过量甲基化后会导致细胞不正常增殖
D．某些DNA甲基化可能与细胞的分化有关
【答案】B
【分析】DNA 甲基化是表观遗传中最常见的现象之一，而表观遗传是指 DNA 序列不改，而基因的表达发生可遗传的改变，所以 DNA 甲基化不会改变基因转录产物的碱基序列。
【详解】AD、DNA甲基化是指DNA中的某些碱基被添加甲基基团，细胞的内外环境因素均可引起DNA的甲基化，从而影响基因的表达，进而调控细胞分化，A、D正确；
B、甲基化只会影响基因的表达，不会改变基因的碱基序列，B错误；
C、抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖，抑癌基因过量甲基化后，抑癌基因不能正常表达，会导致细胞不正常增殖，C正确。
故选B。
10．在北京冬奥会“速度滑冰”中，人体会进行复杂的稳态调节。下列叙述错误的是（　　）
A．下丘脑和大脑皮层都会参与体温调节
B．交感神经兴奋，使皮肤血管舒张，机体散热量大于产热量
C．肝糖原分解、非糖物质转化为葡萄糖，以维持血糖平衡
D．下丘脑既接受神经信号也接受激素信号
【答案】B
【分析】体温调节过程：寒冷环境→皮肤冷觉感受器→下丘脑体温调节中枢→增加产热（骨骼肌战栗、立毛肌收缩、甲状腺激素分泌增加），减少散热（毛细血管收缩、汗腺分泌减少）→体温维持相对恒定。
【详解】A、体温调节中枢在下丘脑，同时受大脑皮层的调控，A正确；
B、寒冷条件下，交感神经兴奋使皮肤血管收缩，血流量减少，机体产热量与散热量相等，B错误；
C、葡萄糖分解加快以增加产热量，导致葡萄糖浓度降低，机体调节肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖，以维持血糖平衡，C正确；
D、寒冷条件下的体温调节为神经一体液调节，下丘脑既接受神经信号也接受激素信号，D正确。
故选B。
11．某同学从2008年至2017年间，连续10年统计学校附近的植物组成。他将资料整理出三个最常出现的物种（X，Y，Z），并将其余数十种物种集中成为第四类（W），制成相对频率图，下列叙述错误的是（　　）

A．X种群在此栖地成动态平衡
B．Y为本地的优势物种
C．Z会在数年内在本地消失
D．W的目的是做为对照组
【答案】C
【分析】群落是指一定空间范围内，所有生物种群的集合，是由一定的动物、植物和微生物种群组成的。群落具有垂直结构与水平结构。群落结构形成的原因是群落中各个种群占据不同的空间，经过长期自然选择后形成的对环境的适应。
【详解】A、由图示信息可知，X种群在一定范围内波动，所以达到了动态平衡，A正确；
B、Y种群在2008—2017年间相对频度值最大，为本地最优势物种，B正确；
C、Z在2009年消失后又出现了，相对频度值变化较大，所以不能确定Z在数年内在本地是否会消失，C错误；
D、W每年相对频度值基本没变化，可以做为对照组，D正确。
故选C。
12．研究人员调查了某山坡上同一群落中共同生活着的狗尾巴草和狼尾草两种植物。狗尾巴草主要生活在山坡下半部分，狼尾草主要生活在山坡上半部分。将狼尾草人为移除，狗尾巴草能够很快占领山坡上半部分：但将狗尾巴草移除后，狼尾草不能在山坡下半部分生长，下列叙述错误的是（　　）
A．两种草的分布体现了群落的水平结构
B．两种植物的生态位不完全相同
C．狗尾巴草生活在山坡下半部分是与狼尾草竞争的结果
D．限制狼尾草只生活在山坡上半部分的因素仅是狗尾巴草
【答案】D
【分析】群落是指一定空间范围内，所有生物种群的集合，是由一定的动物、植物和微生物种群组成的。群落具有垂直结构与水平结构。群落结构形成的原因是群落中各个种群占据不同的空间，经过长期自然选择后形成的对环境的适应。
【详解】A、群落的水平结构指的是由于在水平方向上存在的地形的起伏、光照和湿度等诸多环境因素的影响，导致各个地段生物种群的分布和密度的不相同，所以两种草的分布体现了群落的水平结构，A正确；
B、两种植物生活在山坡的上、下两半部分，故两者生态位不完全相同，B正确；
C、两种植物争夺资源和空间的导致各自生活在山坡的上、下两半部分，这是两者竞争的结果，C正确；
D、狼尾草的生态位主要是由该物种的生理因素和资源需求决定的，限制狼尾草只生活在山坡上半部分的因素不仅是狗尾巴草等生物，D错误。
故选D。
13．猕猴桃是重要的栽培果树，毛花猕猴桃果实大，维生素C含量高；软枣猕猴桃耐寒，由于猕猴桃很难采用杂交的方法育种，某科研小组采用植物体细胞杂交技术培育出了具有两个品种优良性状的新品种，下列相关叙述，错误的是（　　）
A．利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得具有活力的原生质体
B．杂交过程中的关键环节是原生质体的融合，可用灭活的病毒诱导
C．杂种细胞再生出细胞壁后，经脱分化和再分化过程可获得新品种
D．该新品种发生的变异属于可遗传变异，其染色体组数加倍
【答案】B
【分析】植物的体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞，进而利用植物的组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株。植物体细胞杂交依据的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。
【详解】A、植物细胞有细胞壁，细胞壁阻碍细胞的杂交，由于植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶，根据酶的专一性，在进行体细胞杂交之前，必须先利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得具有活力的原生质体，A正确；
B、进行原生质体的融合，必须要借助一定的技术手段进行人工诱导，人工诱导的方法分为物理法和化学法，灭活的病毒适用于动物细胞融合，B错误；
C、融合的原生质体需再生出细胞壁，形成的杂种细胞经植物组织培养（即脱分化和再分化）获得新品种，C正确；
D、通过植物体细胞杂交获得的新品种，染色体数目（染色体组数）加倍，属于可遗传变异，D正确。
故选B。

二、多选题
14．已知H基因是果蝇（2n=8）精子形成的关键基因。检测正常果蝇和敲除H基因的果蝇，并统计精巢细胞中细胞核DNA含量及细胞数目比率如下表，下列叙述正确的是（　　）
细胞类型（核DNA含量）
正常果蝇的细胞
数目比率/%
敲除H基因的果蝇的
细胞数目比率/%
细胞①（4）
46．4
25．7
细胞②（8）
16．7
40．6
细胞③（16）
25．2
23．8

A．细胞②可能是次级精母细胞
B．细胞③可能发生了基因重组
C．敲除基因的果蝇的配子可能阻滞在减数分裂Ⅱ
D．与正常果蝇相比，敲除基因的果蝇的次级精母细胞数量下降
【答案】ABC
【分析】减数分裂是进行有性生殖的生物，在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂前，染色体复制一次，而细胞在減数分裂过程中连续分裂两次。减数分裂的结果是，成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。
【详解】A、细胞②的DNA含量等于体细胞的DNA含量，其类型可能是精原细胞或次级精母细胞，A正确；
B、细胞③DNA含量为16N是初级精母细胞，初级精母细胞在减数分裂Ⅰ前期的交换和减数分裂Ⅰ后期的自由组合都可能发生基因重组，B正确；
C、敲除H基因的果蝇的细胞②数目比率明显大于正常果蝇的细胞②数目比率，敲除H基因的果蝇的细胞①数目比率明显小于正常果蝇的细胞①（精细胞）数目比率，说明敲除H基因的果蝇的精子形成过程阻滞在减数分裂Ⅱ，C正确；
D、与正常果蝇相比，敲除H基因的果蝇的细胞②（次级精母细胞）数量增多，细胞③（初级精母细胞）数量略有下降，D错误。
故选ABC。
15．尿黑酸症是由Black基因编码的尿黑酸氧化酶异常引起的一种常染色体上的遗传病。研究发现异常的原因有两种：一是Black基因碱基发生了替换，另一原因是Black基因碱基发生了缺失，下图是某患者家系的系谱图，对其家庭部分成员进行了相应的基因检测，结果如下。下列叙述正确的是（　　）

A．①号个体的DNA条带中一定含有碱基发生了替换的异常基因
B．②号个体的DNA条带中一定含有碱基发生了替换的异常基因
C．③号个体携带两个DNA序列相同的Black基因
D．如果④号个体表型正常，则检测出两条带的概率为1/3
【答案】AD
【分析】控制尿黑酸症的基因有三个，假设正常Black基因简记为B，替换的基因为BL，缺失的基因为BS，则①号个体表现正常且无条带2，说明其基因型由两等长的基因组成（即BBL），同理推得②号个体基因型为BBS，③号个体基因型为BLBS。
【详解】ABC、由题中信息可知，控制尿黑酸症的基因有三个，假设正常Black基因简记为B，替换的基因为BL，缺失的基因为BS，则①号个体表现正常且无条带2，说明其基因型由两等长的基因组成（即BBL），同理推得②号个体基因型为BBS，③号个体基因型为BLBS，A正确、B、C错误；
D、④号表型正常个体的基因型可以为BB，BBL，BBS，只有BBS会被检测出两条带，概率为1/3，D正确。
故选AD。
16．干扰素是被病毒感染细胞产生的一种重要的抗病毒分子。科学家发现热休克结合蛋白HBP21可影响干扰素（IFN）调节因子3（IRF3）的作用，诱发干扰素的表达。IRF3是一种可以调控IFN转录的分子，未活化的IRF3位于细胞质；病毒感染后会引起IRF3磷酸化为活化的IRF3—P，进而转移入细胞核，与其他转录分子共同促进IFN的mRNA表达。科学家实验证明，HBP21的大量表达可促进IRF3的磷酸化与活化，并观测到IFN的表达。其后也证实，病毒感染后也会引起HBP21的磷酸化，而HBP21对于IRF3的活化也扮演关键角色。下列叙述正确的是（　　）
A．干扰素属于免疫活性物质
B．HBP21是一种引起抗病毒机制的作用分子
C．HBP21可以引起IFN的蛋白质磷酸化而激发抗病毒机制
D．病毒感染的细胞有大量IFN mRNA表达
【答案】ABD
【分析】遗传信息可以从 DNA 流向 DNA ，即 DNA 的复制；也可以从 DNA 流向 RNA ，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。
【详解】A、干扰素可以调节淋巴细胞的活性，参与细胞免疫和体液免疫，属于免疫活性物质，A正确；
B、病毒感染后也会引起HBP21的磷酸化，而HBP21对于IRF3的活化也扮演关键角色，所以HBP21是一种引起抗病毒机制的作用分子，B正确；
C、HBP21可以引起IRF3的磷酸化与活化，C错误；
D、HBP21的大量表达可促进IRF3的磷酸化与活化，并观测到IFN的表达，而病毒感染后也会引起HBP21的磷酸化，所以病毒感染的细胞有大量IFN mRNA表达，D正确。
故选ABD。
17．如图是某反射弧的结构模式图，将两个微电流计分别放在B、D两处。电刺激甲，B、D两处均有电位变化。下列说法正确的是（　　）

A．在反射弧中，丙是效应器
B．若电刺激丙，D处有电位变化、B处没有电位变化
C．若电刺激A，检测到B处有电位变化、甲有反应，说明“兴奋在神经纤维上双向传导”
D．若电刺激C，检测到B处没有电位变化，D处有电位变化，说明“兴奋在神经元之间只能单向传递”
【答案】AD
【分析】兴奋在两个神经元之间传递是通过突触进行的，突触由突触前膜、突触间隙和突触后膜三部分组成，神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中，只能由突触前膜释放，进入突触间隙，作用于突触后膜上的特异性受体，引起下一个神经元兴奋或抑制。
【详解】A、电刺激甲，B、D两处均有电位变化，说明甲是感受器、乙是神经中枢、丙是效应器，A正确；
B、丙是效应器，若电刺激丙，D、B处均没有电位变化，B错误；
C、甲是感受器，电刺激A，兴奋会在神经纤维上双向传导到B、甲处，但甲处没反应，C错误；
D、电刺激C，由于兴奋在乙处神经元之间只能单向传递，B处没有电位变化，D正确。
故选AD。
18．“冬虫夏草”是一种昆虫与真菌的结合体。夏天时蝠蛾的卵被孵化成幼虫躲进土里，秋冬季节被虫草菌感染，感染后真菌逐渐充满虫子，形成“空壳虫体”。第二年春夏，菌丝体从幼虫的口器中长出，伸出地面。以下分析正确的是（　　）
A．有些真菌可能通过释放某种酶从虫子皮肤进入机体
B．虫子所在土壤温度、湿度适宜真菌的萌发和生长
C．虫子和真菌是互利共生关系，两者相互选择共同进化
D．虫子体内的有机物为真菌生存提供了所需营养
【答案】ABD
【分析】1、种间关系：共生、寄生、捕食、竞争。
2、寄生：两种生物在一起生活，一方受益，另一方受害，后者给前者提供营养物质和居住场所。
【详解】A、真菌要想进入虫体，可能需要破坏体表的皮肤，因此真菌可能通过释放某种酶从虫子皮肤进入机体，A正确；
B、虫子死亡后，真菌从幼虫的口器中长出，说明虫子所在土壤温度、湿度适宜真菌的萌发和生长，B正确；
C、根据以上分析可知，真菌与虫子之间的种间关系为寄生，C错误；
D、虫子体内的有机物为真菌生存提供了所需营养，所以真菌可以从其口器中长出，D正确；
故选ABD。

三、实验题
19．某科学小组想利用叶绿体进行光反应时会释出电子，以及DCPIP接受电子后会变色的特性，来了解植物光反应的过程（如图），他们首先将切碎的菠菜叶片加入到0．5mol/L蔗糖溶液中，打碎后离心，取得绿色的叶绿体悬浮液，此悬浮液具有叶绿体的正常功能。然后，进行A~D试管的实验，其结果如表所示。请回答：

实验材料与条件
A试管
B试管
C试管
D试管
叶绿体悬浮液（mL）
0
0
4．5
4．5
0．5mol/L蔗糖溶液（mL）
4．5
4．5
0
0
0．05%蓝色DCPIP溶液（mL）
0．5
0．5
0．5
0．5
照光处理
不照光
照光
不照光
照光
未照光前溶液颜色
蓝色
蓝色
蓝绿色
蓝绿色
实验
实验10分钟后溶液颜色
蓝色
蓝色
蓝绿色
蓝绿色
结果
实验20分钟后溶液颜色
蓝色
蓝色
蓝绿色
接近绿色
　
实验30分钟后溶液颜色
蓝色
蓝色
蓝绿色
完全绿色

(1)切碎的菠菜叶片加入0．5mol/L蔗糖溶液的作用是______，实验中A、B试管加入4．5mL蔗糖溶液的目的是______。
(2)根据B、C及D试管实验结果，可推测：______，不会进行光反应。
(3)A试管的作用是作对照，B试管的目的是排除______，DCPIP相当于光反应中的______物质。
【答案】(1)     保持叶绿体形态完整（维持叶绿体活性）     控制无关变量（排除蔗糖溶液的干扰）
(2)没有叶绿体、没有照光
(3)     照光对DCPIP变色的影响     NADP+

【分析】光合作用整个过程中是合成有机物并储存光能的过程。具体过程分光反应阶段和暗反应阶段。光反应阶段中，色素吸收、传递光能，并将光能变为 ATP 活跃的化学能。暗反应过程中将 ATP 活跃的化学能转变成化合物中稳定的化学能。
【详解】（1）切碎的菠菜叶片加入0．5mol/L蔗糖溶液是为了维持叶绿体的渗透压稳定，保持叶绿体形态完整，维持叶绿体活性；实验中A、B试管加入4.5mL蔗糖溶液的目的是为了和C、D试管中加入4.5mL叶绿体悬浮液试管中的无关变量保持一致，控制无关变量。
（2）由B、D试管实验结果，可推测：没有叶绿体，不会进行光反应；由C、D试管实验结果，可推测：没有照光，不会进行光反应，故由B、C及D试管实验结果，可推测没有叶绿体、没有照光，不会进行光反应。
（3）由题图可知，B试管与A试管的区别是进行照光处理，其目的是排除照光引起DCPIP变色，进而证明DCPIP变色是光反应产生的e-引起的；DCPIP接受e-和H＋形成DCPIPH2，与光反应中NADP+接受H+形成NADPH类似，所以DCPIP相当于NADP+。
20．科研人员利用营养菌（只能利用乳糖，但不能降解四环素）和抗性菌（不能利用乳糖，但能降解四环素）对细菌间的相互作用进行了探究。
(1)将两种菌液分别用______法单独接种于加入含四环素并以乳糖为唯一碳源的______（选填“固体”或“液体”）培养基中，培养一段时间后，培养皿中均未出现菌落，推测两种菌______（填“发生”或“未发生”）可遗传变异。
(2)将两种菌混合后接种在与上述成分相同的培养基中，培养一段时间后，培养基中两种菌落均有生长，推测两种菌实现了“互利共生”，其原因最可能是：抗性菌增殖，______，为营养菌存活提供保障；营养菌增殖，______，代谢产物为抗性菌生长提供碳源。
(3)为进一步验证上述现象，科研人员设计了如图所示装置进行实验。

①实验操作：在接种了营养菌和抗性菌混合菌液的培养板，左侧加入以乳糖为唯一碳源的培养基，右侧加入含______的培养基，培养基可从与两侧逐渐扩散到混合菌液培养板上。一段时间后检测混合菌液培养板上两种菌的数量情况。
②预期结果：左侧______；右侧______。
【答案】(1)     （稀释）涂布平板或平板划线     固体     未发生
(2)     降解了四环素     分解了乳糖
(3)     四环素但不含乳糖     营养菌和抗性菌都能生长     两种菌都不能生长

【分析】接种最常用的方法是平板划线法和稀择涂布平板法，接种的目的是使聚集在一起的微生物分散成单个细胞，并在培养甚表面形成单个细菌繁殖而成的子细胞群体菌落。
【详解】（1）为了观察菌落，需用固体培养基，接种方法为平板划线法或稀释涂布平板均可，培养皿中均未出现菌落，说明未发生可遗传变异。
（2）混合接种能形成菌落的原因是相互产生或创造了各自所需的物质或条件，所以推测两种菌最可能是：抗性菌增殖，降解了四环素，为营养菌存活提供保障；营养菌增殖，分解了乳糖，代谢产物为抗性菌生长提供营养所需。
（3）①由题意可知，营养菌只能利用乳糖，但不能降解四环素，抗性菌不能利用乳糖，但能降解四环素，故在接种了营养菌和抗性菌混合菌液的培养板，左侧加入以乳糖为唯一碳源的培养基，右侧应加入四环素但不含乳糖的培养基，培养基可从与两侧逐渐扩散到混合菌液培养板上。
②根据两种菌能实现了“互利共生”，左侧添加以乳糖为唯一碳源的培养基后营养菌和抗性菌都能生长。右侧加入含四环素的培养基，因没有碳源则两种菌都不能生长。

四、综合题
21．二倍体野生稻甲的7号染色体上有抗病基因H，野生稻乙的12号染色体上有耐缺氮基因T，而栽培稻丙染色体相应位置均为隐性基因。我国科学家做了如下杂交实验，测得F2群体中不同基因型个体数如下表。请回答：
亲本
甲（母本）×丙
乙（母本）×丙
F1
植株X
植株Y
F2
HH
Hh
hh
TT
Tt
tt
12
120
108
54
97
49

(1)植株Y的基因型是______（仅考虑T/t、H/h基因），耐缺氮性状的遗传______（选填“遵循”或“不遵循”）基因分离定律，判断的依据是______。
(2)F2群体中HH，Hh，hh基因型个体的数量比是______，不符合典型的孟德尔遗传比例，科学人员进一步研究发现品种甲7号染色体上有另一个基因R，R会产生毒性蛋白抑制大部分花粉发育，品种乙、丙7号染色体上有r基因（基因R控制种子为茶褐色，r控制灰色）。据此提出假说：F1产生的雌配子育性正常，而带有H基因的花粉成活率约为______。
(3)若让甲（母本）和乙杂交后F1再自交，则F2中抗病、耐缺氮的个体所占比例为______。
(4)科学家发现水稻12号染色体上的t基因纯合后，可诱导7号染色体上联会时发生交叉互换，为了培育较多的“抗病、耐缺氮、花粉完全可育”的品种，让植株X作______（选填“母本”或“父本”）与乙杂交得子代，子代表型有①______、②______、感病茶褐粒、感病灰粒”四种，从中选择符合育种要求的植株进行培育。
【答案】(1)     hhTt     遵循     TT、Tt、tt的比例为1：2：1##F2中耐缺氮植株比例为3/4
(2)     1：10：9     1/9
(3)33/80
(4)     父本     抗病茶褐粒     抗病灰粒

【分析】植株X和Y自交后代有三种基因型，说明X的基因型是Hh，Y的基因型是Tt；因丙均为隐性基因，说明丙的基因型是hhtt，甲应该为HHtt，乙应该为hhTT，故X为Hhtt，Y为hhTt。
【详解】（1）根据表格分析，当植株X和Y自交后代均有三种基因型，说明X的基因型是Hh，Y的基因型是Tt；因丙均为隐性基因，说明丙的基因型是hhtt，甲应该为HHtt，乙应该为hhTT，故X为Hhtt，Y为hhTt。F2中TT、Tt、tt的比例为1：2：1，说明耐缺氮性状的遗传遵循基因分离定律。
（2）HH、Hh、hh的比例为12:120:108，即1：10：9；设F1产生带有H基因的花粉成活率约为m，则F1产生雌配子中h占1/2，雄配子（花粉）中h占1/（m＋1），则hh的概率为1/（2m＋2），又由表中求得hh的概率为9/（1＋10＋9），解方程得m=1/9。
（3）让甲（母本）HHtt和乙hhTT杂交，得F1的基因型HhTt再自交，则由表中数据得F2中耐缺氮占3/4、抗病占11/20，抗病、耐缺氮的个体占33/80；
（4）因为要求筛选花粉完全可育的个体，携带R基因的花粉成活率为1/9，植株X作为父本可在配子体世代淘汰大部分R基因，增大r：R的值，所以应让X做父本；植株X基因型为HhRrtt，tt纯合时可诱导7号染色体上联会时少部分H（R）与h（r）发生交叉互换，因此杂交后代会出现①抗病茶褐粒耐缺氮（HhRrTt）、②抗病灰粒耐缺氮（HhrrTt）两种个体，②号个体符合育种要求。
22．胰岛素的分泌直接受到血糖浓度的调控。科学家发现，胰岛B细胞可感知周边环境的葡萄糖，当葡萄糖浓度超过阈值时，胰岛B细胞会开始进行分泌活动，反之葡萄糖浓度低于阈值时，胰岛B细胞则停止分泌。胰岛B细胞在分泌胰岛素时，也会同时分泌另一种名为淀粉素的激素，此激素会抑制胰高血糖素的分泌，但注射能与淀粉素结合的抗体后，淀粉素与其受体的结合会被完全阻断，在没有淀粉素作用的情况下，胰岛A细胞则会持续分泌胰高血糖素。请回答：
(1)胰高血糖素与______、______等激素协同作用提高血糖浓度，与胰岛素在血糖调节效应上是______。
(2)在Ⅰ型糖尿病患中，有些是因自体免疫使得胰岛B细胞死亡，造成胰岛素分泌机能低下。在该自体免疫中，是免疫功能中的______功能出现了异常所致；在没有使用药物或人工注射胰岛素的情况下，这些患者饭后半小时血液中淀粉素的浓度______（填“高于”或“低于”）正常人。
(3)根据本文所述，正常的小鼠，胰岛素分泌正常，但注射能与淀粉素结合的抗体后，该小鼠进食后30分钟内，只考虑淀粉素对胰高血糖素的调节作用，血液中胰岛素和胰高血糖素浓度随时间变化的趋势是______、______，胰高血糖素浓度变化的原因是________。
【答案】(1)     甲状腺激素     肾上腺素     相抗衡
(2)     免疫自稳     低于
(3)     上升     呈现持平状态     注射能与淀粉素结合的抗体后，淀粉素与其受体的结合会被完全阻断，在没有淀粉素作用的情况下，胰岛A细胞会持续分泌胰高血糖素，胰高血糖素一经靶细胞接受并起作用后就失活，所以胰高血糖素维持动态平衡。

【分析】与血糖调节相关的激素主要是胰岛素和胰高血糖素，其中胰岛素的作用是机体内唯一降低血糖的激素，胰岛素能促进全身组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，从而降低血糖浓度。胰高血糖素能促进糖原分解，并促进一些非糖物质转化为葡萄糖，从而使血糖水平升高。
【详解】（1）胰高血糖素可以升高血糖，甲状腺素、肾上腺素等激素均可升高血糖，它们能作用于不同环节，协同作用提高血糖浓度，而胰岛素则降低血糖，与上述激素的升糖效应相抗衡。
（2）免疫自稳功能出现异常，容易发生自身免疫病，故因自体免疫使得胰岛B细胞死亡，造成胰岛素分泌机能低下，在该自体免疫中，是免疫功能中的免疫自稳功能出现异常；胰岛B细胞死亡患者，不能分泌淀粉素，所以饭后半小时血液中淀粉素的浓度较正常人低。
（3）注射与淀粉素结合的抗体后，淀粉素与其受体的结合会被完全阻断，在没有淀粉素作用的情况下，胰岛A细胞会持续分泌胰高血糖素，胰高血糖素一经靶细胞接受并起作用后就失活，所以胰高血糖素维持动态平衡。故饭后30分钟内血糖浓度上升，胰高血糖素浓度基本不变，呈现持平状态。
23．有一个人工池塘，生长着各种沉水植物和挺水植物，请回答：
(1)池塘中的沉水植物属于生态系统组成成分中的______，其根部能从底泥和水中吸收无机盐等重金属，净化水体，体现生态系统具有______能力。
(2)若人工池塘养了一年鱼，在池塘中捕获了1000条鱼售卖，第2天用相同方法捕获了950条鱼。假设鱼始终保持均匀分布，根据所捕获动物占该种群总数的比例可估算种群数量，则该池塘中鱼的初始数量约为______条。
(3)此池塘由浅水区向陆地方向依次生长着芦苇、破蓬、柽柳等，这体现了群落的______结构。为了研究池塘挺水植物对重金属污染的修复能力，科研人员取池塘泥，将芦苇、破蓬、柽柳分别栽种其中进行培养，测定其不同部位的富集系数和迁移系数（指由根系向地上部分的迁移能力），结果如表。
挺水植物
富集系数
迁移系数
地上部分
根部
芦苇
0．33
0．41
0．79
破蓬
0．21
1．01
0．21
柽柳
0．22
0．31
0．33

研究者认为芦苇是最适合修复重金属污染的物种，其判断依据是_______。
【答案】(1)     生产者     自我（自动）调节（自净化）
(2)2×104
(3)     水平     芦苇地上部分对重金属的富集能力最强且迁移系数最大

【分析】生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构，组成成分包括生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量，营养结构包括食物链和食物网；生态系统具有一定的自我调节能力，但是这个能力是有一定的限度的。
【详解】（1）沉水植物可以进行光合作用合成有机物，属于生态系统的生产者，其根部能从底泥和水中吸收镉等无机盐离子（无机盐、镉等重金属），净化水体，说明生态系统具有一定的自我调节能力。
（2）由题“根据所捕获动物占该种群总数的比例可估算种群数量”，假设该种群总数为x，则有1000/x=950/（x－1000），计算得出x=2×104，即该鱼塘中鱼的初始数量为2×104条。
（3）此湿地由浅水区向陆地方向依次生长着芦苇、破蓬、柽柳等，属于群落的水平结构。根据表格分析可知，芦苇地上部分对重金属的富集能力强于其他两种植物，芦苇的迁移系数也最高，说明芦苇是最适合修复重金属污染的物种。