内容正文:
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2024—2025学年第一学期阶段性检测
高二生物试卷
2025.01
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分。第Ⅰ卷为选择题,共45分;第Ⅱ卷为非选择题,共55分,满分100分,考试时间为90分钟。
2.第Ⅰ卷共页,每小题有一个正确答案,请将选出的答案标号(A、B、C、D)涂在答题卡上。第Ⅱ卷共页,将答案用黑色签字笔(0.5mm)写在答题纸上。
第Ⅰ卷
一、单项选择题(本大题共15小题,每小题2分,共30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)
1. 在遭遇病原体感染期间,造血系统会由正常模式切换到紧急模式。研究发现,去泛素化酶基因(USP22)敲除小鼠在紧急造血模式下比正常小鼠更能抵抗病原体感染,组蛋白(H2B)泛素化水平升高可增强细胞的紧急造血和免疫能力。下列叙述正确的是( )
A. 推测USP22基因敲除小鼠体内的H2B泛素化水平低于正常小鼠
B. 增强USP22基因表达有助于提高小鼠对病原体的免疫防御能力
C. H2B泛素化水平降低可能是免疫系统进入高度防御状态的信号
D. 推测紧急造血模式有利于机体及时补充感染期间消耗的免疫细胞
2. 进入胰岛B细胞的葡萄糖被氧化后能够增加ATP的生成,从而调节细胞膜上ATP敏感性K+通道的功能,使膜内的负电位变为正电位,促使Ca2+通道开放,Ca2+内流能引起胰岛素的分泌。磺脲类药物会特异性作用于ATP敏感性K+通道,通过促进胰岛素的分泌来治疗糖尿病。下列说法正确的是( )
A. ATP生成增加会导致ATP敏感性K+通道的通透性变高
B. 若细胞外Ca2+的浓度降低会引发低血糖症状
C. 服用磺脲类药物会使胰岛B细胞内K+和Ca2+浓度增大
D. ATP敏感性K+通道与Ca2+通道发挥作用均需ATP供能
3. 正常生理状态下,人和高等动物的动脉血压是相对稳定的。研究人员给家兔注射肾上腺素用于研究体液调节对血压变化的影响,结果如图1所示。在切断家兔减压神经后,分别刺激其中枢端(靠近神经中枢的一侧)和外周端(远离神经中枢的一侧)用于研究神经调节对血压变化的影响,结果如图2和图3所示。下列叙述错误的是( )
A. 血压的调节是由神经调节和体液调节共同实现的
B. 图2中刺激开始后,相应的交感神经兴奋性下降
C. 由图1和图2可知,神经调节比体液调节反应速度快
D. 由图2和图3可知,减压神经属于传出神经
4. 垂体后叶素的主要成分是抗利尿激素,在临床上常用于止血,但垂体后叶素在体内积蓄到一定程度时容易引发低钠血症等药物副作用,具体机制如图。脑桥有大量神经细胞聚集,极易在渗透压剧烈变化时发生髓鞘溶解症。下列叙述错误的是( )
A. 低钠血症会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低,最终引发肌肉酸痛、无力
B. 醛固酮分泌减少会进一步促进低钠血症的发生
C. V2受体抑制剂可以特异性阻止集合管对水的重吸收,从而影响钠盐代谢
D. 出现低钠血症后在停用垂体后叶素的同时需要快速补充大量的高渗盐水
5. 小明将多颗枇杷种子分别播入不同花盆的土壤中,一段时间后,种子萌发并长成幼苗。图甲乙、丙分别为枇杷幼树的照片以及对枇杷幼苗的不同处理,图丁为枇杷不同器官(包括芽、根茎)对生长素浓度的反应曲线。以下相关叙述正确的是( )
A. 图甲中,若把该幼苗放到太空中,生长素由①部位运输到④部位的过程不能进行
B. 图甲中①、②部位生长素的效应分别与图丁中E、G点对应的效应相同
C. 图乙、丙中的现象都不能体现生长素作用的两重性
D. 在图丙幼苗的茎中,E侧和F侧生长素的浓度之比为1:2,根据图丁信息可推测幼茎F侧生长素的浓度范围不能大于等于2m
6. 如图为促甲状腺激素与受体结合后,对细胞生命活动的调控机制,下列说法错误的是( )
A. 促甲状腺激素通过体液定向运输到甲状腺细胞发挥作用
B. 活化的蛋白激酶A进入细胞核不需要跨过生物膜
C. 功能蛋白A为甲状腺激素,生物效应包括促进细胞代谢
D. 促甲状腺激素可以通过影响相关基因的表达来调节生命活动
7. 下表为哺乳动物骨骼肌细胞内外主要离子的浓度和平衡电位,平衡电位是指在质膜只对一种离子通透的条件下,该离子净扩散量为零时的跨膜电位。已知该细胞的静息电位为-90mV,下列说法错误的是( )
离子(X)
胞外浓度[X]out(mM)
胞内浓度[X]in(mM)
浓度比值[X]out/[X]in
平衡电位(mV)
Na+
145
12
12
+67
K+
4
155
0.026
-98
Cl-
120
4
30
-90
Ca2+
1
10-4
10000
m
A. 离子净扩散量为零时,该离子在膜两侧的浓度差不为零
B. 由表可知m为正值,Ca2+浓度比值维持与Ca2+的主动运输有关
C. 该细胞静息电位与K+平衡电位略有不同的原因可能是静息时质膜对Na+有一定的通透性
D. 血钙过低引发抽搐的原因可能是胞外Ca2浓度降低,削弱了质膜对Na+的通透性
8. 如图为初次和再次受相同抗原刺激后,人体免疫系统产生抗体(包括IgM和IgG)数量的变化示意图。某入境人员(甲)在三日内进行两次新冠病毒核酸检测结果均为阴性,血清相应抗体IgM检测结果阳性、IgG检测结果阴性(阳性表示有检出,阴性表示未检出)。有关叙述正确的是( )
A. IgM、IgG两种抗体分别由浆细胞和记忆B淋巴细胞分泌
B. IgM、IgG两种抗体的出现时间和免疫效果都存在一定差异
C. 对比三项新冠检测结果可说明核酸检测不具有特异性
D. 甲综合检测结果提示其很有可能感染新冠但已经完全治愈
9. 据研究表明入侵植物通过3种途径影响食物网:一是入侵植物能够直接被土著草食者取食,进入土著食物网;二是入侵植物所固定的能量通过引入新的消费者形成新的食物网结构;三是入侵植物通过非营养作用影响土著生物群落和食物网结构。根据下图分析,错误的是( )
A. 相较途径Ⅰ,途径Ⅱ入侵植物对当地生态系统的稳定性影响较大
B. 如果食物网中食性广的消费者较多,则入侵植物更容易以途径Ⅰ影响食物网
C. 途径Ⅲ中显示C和P的种间关系为捕食和种间竞争
D. “裂稃燕麦产生碎屑增加入侵地土壤湿度,从而促进土著植物生长”属于途径Ⅲ
10. 自然条件下某鱼种群的补充速率(单位时间内净增加的个体数)如下图所示。为了防止渔业中过度捕捞,科学家需预测h1、h₂两种捕捞速率(单位时间内捕捞固定数量的鱼)对种群的影响。已知两种捕捞强度对补充速率的影响可忽略不计,下列说法正确的是( )
A. 补充速率越低,则影响种群增长的环境阻力越大,该种群的种内竞争可能越激烈
B. 种群密度处于B点时,若采用捕捞速率h₁持续捕捞,种群密度最终会稳定于C点
C. 种群密度处于OB段之间时,若采用捕捞速率h1,持续捕捞,种群密度最终会稳定于A点
D. 种群密度低于B点时,采用捕捞速率h₂持续捕捞,有利于获得最大持续捕捞量
11. 下列有关生态工程的说法,正确的是( )
A. 生态工程是指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法,对已被破坏的生态环境进行修复、重建,从而提高生产力或改善生态环境
B. 在湿地修复过程中,应选择污染物净化能力较强的多种水生植物,还需考虑这些植物各自的生态位差异,以及它们之间的种间关系,这遵循自生原理
C. 在农村综合发展型生态工程中,可在玉米等作物还未成熟时就将果穗和秸秆一起收获,直接作为牛羊的青饲料,称为青贮
D. 为加速恢复矿区生态环境,关键措施在于选择能在该环境生活的物种
12. 群落中某种植物的个体数占该群落所有植物个体数的百分比称为相对多度。科学家统计了某退耕地中五种草本植物相对多度的变化如下图所示,已知裂科草和须芒草能将土壤中硝酸盐和氨态氮的浓度降到更低水平。下列说法正确的是( )
A. 在演替时间10到40年间,草地早熟禾因其相对多度最高而成为优势种
B. 可以采用目测估计法对样方中植物的相对多度进行统计进而绘制以上图像
C. 草地早熟禾在演替时间10-20年间种群密度达到最大
D. 剪股颖被淘汰的原因可能是对土壤中低水平氮元素的利用率更低
13. 如图表示生物体的同化量在三个主要生命活动间分配的情况:①用于与其他物种争夺相同资源所消耗的能量;②用于避免捕食者捕食所消耗的能量;③用于产生下一代所消耗的能量。下列说法错误的是( )
A. 甲能量分配模式说明该物种的种群密度呈增大趋势
B. 乙能量分配模式说明该物种与其他物种的生态位有较大重叠
C. 为降低某种群的环境容纳量,乙丙丁三种能量分配模式能起到相同的效果
D. 丁能量分配模式说明该种群的数量基本保持稳定
14. 生殖力、幼体存活率与性成熟年龄都会影响物种的繁衍,科学家根据不同生物对这三个维度的取舍情况,绘制出了一个半三角曲面,其三个端点分别代表三种生活史策略,如图。下列叙述错误的是( )
A. 哺乳类大多属于平衡生活史,幼体存活率高主要与双亲的照料有密切关联
B. 机会生活史的生物可能在一个周期中通过多次繁殖增加后代的成活率
C. 采用周期生活史策略的昆虫比采用平衡生活史的昆虫更容易引发虫灾
D. 机会生活史的生物具有幼体存活率低、生殖力低、性成熟年龄晚的特点
15. 科学家通过研究种间捕食关系,构建了捕食者一猎物模型,如图甲所示(图中箭头所指方向代表曲线变化趋势);图乙为相应的种群数量变化曲线。下列有关叙述正确的是( )
A. 图乙中P为猎物的种群数量,N为捕食者的种群数量
B. 图甲中①②③④种群数量变化与图乙中abcd依次对应
C. 图甲模型分析,图中最可能代表猎物和捕食者K值的数据分别为N3和P3
D. 图甲模型属于数学模型,该曲线变化趋势不能反映因果循环关系
二、不定项选择题(本大题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,至少有一项符合题目要求。全部选对的得3分,部分选对的得1分,有选错的得0分)
16. 零增长线又称生态位边界,是一种生物在利用某些必需资源时能生存和繁殖的边界线。线上每一个点所对应的资源组合仅允许种群维持自身大小不变,若资源组合低于这个范围,则一段时间后,种群无法生存和繁殖。为探究同一地区梅尼小环藻和美丽星杆藻两个物种在不同的资源组合情况下能否共存,科学家分别研究了两个物种对两种必需资源的零增长线,如图中实线所示。已知其余条件均充足且适宜,下列说法错误的是( )
A. 据图可知,两种藻类的生态位存在重叠
B. 若处于A点且没有资源补充,美丽星杆藻数量会减少,而梅尼小环藻会增加
C. 在区域②,梅尼小环藻因硅酸盐浓度低在竞争中处于劣势
D. 从B点起,随磷酸盐的消耗,美丽星杆藻在竞争中处于劣势
17. 轻微触碰时,兴奋经触觉神经元传向脊髓抑制性神经元,使其释放神经递质GABA。正常情况下,GABA作用于痛觉神经元引起通道开放,内流,不产生痛觉(如图):患带状疱疹后,痛觉神经元上转运蛋白(单向转运)表达量改变,引起的转运量改变,痛觉神经元细胞内浓度升高,此时轻触引起GABA作用于痛觉神经元后,经通道外流,产生强烈痛觉。相关叙述错误的是( )
A. 触觉神经元兴奋时,在抑制性神经元上无法记录到动作电位
B. 痛觉神经元内流,不会导致其静息电位最大值发生变化
C. GABA作用的效果可以是抑制性的,也可以是兴奋性的
D. 患带状疱疹后痛觉神经元上转运蛋白增多,导致轻触产生痛觉
18. 研究表明,用120 mmol·L-1的NaCl溶液处理会抑制萌发的拟南芥种子的根的生长,其机制是NaCl促进乙烯和茉莉酸的合成,进而抑制根的生长。为进一步研究乙烯、茉莉酸在植物根生长过程中的关系,利用120mmol·L-1的NaCl溶液、AVG(乙烯合成抑制剂)、IBU(茉莉酸合成抑制剂)处理萌发的拟南芥种子进行实验,结果如图所示。NaCl、乙烯、茉莉酸在植物根生长过程中的关系可以表示为( )
A. NaCl→乙烯→茉莉酸→抑制根生长 B. NaCl→茉莉酸→乙烯→抑制根生长
C. NaCl→茉莉酸-→抑制根生长 D. NaCl→乙烯→抑制根生长
19. 医学研究发现,人体血糖平衡维持需要多种激素及多个器官共同参与,其中GLP-1是小肠上皮中L细胞分泌的一种多肽类激素,具有调节胰岛细胞分泌、抑制胃排空(食物由胃排入十二指肠的过程)、降低食欲等多种功能。GLP-1的部分调节过程如图1所示。静脉注射或口服等量葡萄糖后血浆中激素N浓度的变化如图2所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 图中M细胞为胰岛B细胞,激素N为胰岛素,靶细胞不包括肌肉细胞
B. 口服葡萄糖更有利于激素N含量增加,此过程与L细胞分泌的GLP-1有关
C. GLP-1抑制胃排空可能是通过作用于神经系统来实现的
D. 想通过GLP-1相关药物来提升激素N的含量时不能口服给药
20. “三多一少”是糖尿病患者的典型临床表现。长期高血糖会导致糖尿病眼、糖尿病足等。科研人员研究了高糖、高渗透压对兔角膜细胞的影响,结果如下图所示。下列说法正确的是( )
A. 相同渗透压下,高糖组较甘露醇组对细胞的损伤比例相对较低
B. 同等高渗透压条件下,随着葡萄糖浓度升高,细胞损伤比例增加
C. 高糖组可能通过促进凋亡蛋白的磷酸化导致细胞损伤
D. 高糖组引起细胞损伤可能不只是通过提高渗透压实现的
第Ⅱ卷
三、填空题(本大题共5小题,共55分)
21. 下图为迷走神经对胃酸分泌的调控以及垂体和肾上腺对胃酸分泌的影响示意图,A、B表示物质。回答下列问题:
(1)进食时,食物分子刺激舌头的味细胞,味细胞产生的兴奋由传入神经传到_______并形成味觉。多种感受器在食物的刺激下产生神经冲动并传到位于下丘脑等处的反射中枢,再由迷走神经传至胃腺细胞和胃窦G细胞,促进前者分泌胃液,后者分泌胃泌素。上述反射弧的效应器是_______。
(2)作用于胃腺细胞的信息分子除了B之外还有_______(答出两点),迷走神经作用于胃腺细胞后使其发生_______(填“Ca2+”或“Cl-”)内流,此时胃腺细胞膜发生的信号变化为________。
(3)若B是糖皮质激素,其可使盐酸和胃蛋白酶的分泌增加,胃黏液分泌减少,则A是_______。研究表明,当胃内幽门部的pH降至1.2~1.5时,盐酸会抑制胃窦G细胞释放胃泌素,从而减少胃的排酸量,该生理调节机制属于________。食物刺激引起胃窦G细胞释放胃泌素,从而引起胃腺细胞分泌胃液的方式属于________调节。
(4)为了验证肾上腺皮质和迷走神经对胃腺细胞分泌的影响,可将生理状况相同的实验小鼠随机均分为四组,甲组不做任何手术处理,其他三组的处理是_______,进食后检测胃腺细胞分泌情况,并分析比较。
22. 糖尿病属于代谢性疾病,持续高血糖会造成多种并发症。约有50%的糖尿病患者伴有神经病理性疼痛(称为糖尿病周围神经病变,DPN),主要表现为热痛觉过敏等,即较轻微刺激就可引起刺激区域较大范围的与刺激程度不成比例的痛觉,严重影响患者生活。
(1)正常情况下,人体血糖浓度升高到一定程度时,______细胞分泌的胰岛素增多,可促进血糖进入组织细胞,通过______作用释放能量,也可合成糖原或转化为______,从而使血糖浓度降低。
(2)对高血糖与DPN的关系展开实验研究,结果如图。热痛觉过敏检测是对鼠足底施加一定热源刺激,记录从刺激开始到足迅速缩回的时间,时间短则热痛觉过敏严重,结果表明持续的高血糖状态是导致糖尿病鼠热痛觉过敏严重的原因,依据是______。
(3)研究发现持续高血糖可能通过抑制钾离子通道开放,最终提高传入神经元兴奋性,导致DPN。研究人员利用钾离子通道开放剂和阻断剂设计实验进行研究,实验设计及结果如下。
实验设计:
组别
实验小鼠
实验处理(定期喂药)
检测
组1
DPN模型鼠
不做处理
A:测定热痛觉过敏;
B:取传入神经元细胞,测定细胞动作电位频率
组2
正常鼠
不做处理
组3
Ⓘ
③
组4
②
④
实验结果:
①请结合实验结果,完善实验设计。表中①和②为______。
③、④分别是______。
②请综合上述信息,在答题卡的方框内以箭头+文字方式完善持续高血糖状态与DPN的关系______。
23. 克氏原螯虾俗称“小龙虾”,作为经济食用虾被引入我国。为探究克氏原螯虾对本地物种的影响,研究人员开展了一系列研究。
(1)克氏原螯虾以大型水生植物、浮游藻类、底栖动物、本地鱼虾、有机碎屑等为食,属于生态系统组成成分中的_______。
(2)科学家在不同生境与养殖模式下统计克氏原螯虾与中华绒鳌蟹存活率,结果如下表。由此得出,存在克氏原螯虾入侵风险的地区,中华绒鳌蟹更适合在______的生境下养殖。
生境类型
克氏原螯虾存活率(%)
中华绒螯蟹存活率(%)
单养
混养
单养
混养
洞穴型
63.8
76.7
47.3
14
角落型
48.7
23
35.7
40
空旷型
18.3
34.3
20.3
6.7
(3)沉水植物具有重要的生态价值。为探究克氏原螯虾对沉水植物可能造成的影响,研究人员以三种沉水植物为供试材料,检测不同体长克氏原螯虾对其取食的情况,结果如下图。
比较各组_____,说明克氏原螯虾的存在不利于沉水植物的生长。其中对_____的影响最为显著。
(4)克氏原螯虾不仅营养价值高,还可作为科研的模式动物,也可用于监控水体污染,这体现了生物多样性的______价值。根据以上研究,请简述应如何看待克氏原螯虾的引进_____。
24. 蚯蚓作为土壤中的分解者,其环境适应能力强,能够很好地分解土壤有机物。利用蚯蚓分解处理技术可实现固体废物的减量化和资源化,下图为某地区建造的以蚯蚓分解处理技术为核心的农业生态系统的示意图。
(1)利用蚯蚓分解技术,减少整个生产环节中“废物”的产生,这利用了生态工程的____________原理,影响蚯蚓分解效率的环境因素有____________。
(2)上述农业生态系统是否建造成功,最终主要看它的____________是否能够长期保持稳定,从能量流动角度分析,该新型农业生态系统较传统农业生态系统突出的特点是________________________。
(3)该农业生态系统宜称:“为生产绿色健康产品,我园利用禽畜的粪便和农林废物喂养蚯蚓,又利用蚯蚓产生的有机肥和蚓体作为农林肥料和禽畜饲料,无需额外施肥,完全实现了自给自足。”请从物质循环的角度分析,上述说法是否合理并说明理由:____________。
(4)土壤中的分解者还包含众多的微生物,因而农业生产中常用微生物作为肥料。微生物作为肥料的作用是________________________(答出两点即可)。
25. 镉(Cd)造成的水体污染已成为世界各国共同关注的环境问题。科研人员为筛选适合华北某地区Cd污染修复的水生植物,用不同浓度Cd溶液处理本地沉水植物和浮水植物,并检测不同浓度Cd溶液下两类植物的生长量和单位干重Cd的含量,结果如下图1所示。
回答下列问题:
(1)生态学者可以采用___________法调查不同样地内的植被类型,从而确定种植合适的植物类型。不同生态系统中的生产者可通过_____________方式使碳元素进入生物群落。由图1可知,水体Cd浓度较大时,应选__________植物用于修复水体,依据是___________。
(2)为了进一步筛选,研究人员从Cd污染水体中取底泥,分别栽培苦藻、灯笼藻和眼子菜,并测定不同部位的富集系数(代表富集能力)和迁移系数(指由地下部分向地上部分的迁移能力),结果如图2所示。根据研究结果,若要采用及时收割地上部分并无害化处理以达到修复目的,则应选择___________作为最佳植物,主要原因是______________。
(3)经历一段时间的修复,Cd污染物含量显著下降至符合国家标准后,该地被打造成湿地公园。但是出现了鼠害,仅用药物灭鼠对鼠害的控制很难维持有效。请写出一种防治鼠害的有效措施:____________。
(4)以沉水植物为食的动物称为初级消费者,下表是初级消费者能量流动情况:
项目
摄入量J/ (hm2a)|
粪便J/ (hm2a)
呼吸量J/ (hm2.a)
初级消费者
1.06×109
3×108
7.1×108
次级消费者
3.9× 107
1.9×106
2.18×107
据表可知初级消费者同化的能量中不经次级消费者的任何作用而直接流向分解者的能量最多为_________。
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高二生物试卷
2025.01
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分。第Ⅰ卷为选择题,共45分;第Ⅱ卷为非选择题,共55分,满分100分,考试时间为90分钟。
2.第Ⅰ卷共页,每小题有一个正确答案,请将选出的答案标号(A、B、C、D)涂在答题卡上。第Ⅱ卷共页,将答案用黑色签字笔(0.5mm)写在答题纸上。
第Ⅰ卷
一、单项选择题(本大题共15小题,每小题2分,共30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)
1. 在遭遇病原体感染期间,造血系统会由正常模式切换到紧急模式。研究发现,去泛素化酶基因(USP22)敲除小鼠在紧急造血模式下比正常小鼠更能抵抗病原体感染,组蛋白(H2B)泛素化水平升高可增强细胞的紧急造血和免疫能力。下列叙述正确的是( )
A. 推测USP22基因敲除小鼠体内的H2B泛素化水平低于正常小鼠
B. 增强USP22基因表达有助于提高小鼠对病原体的免疫防御能力
C. H2B泛素化水平降低可能是免疫系统进入高度防御状态的信号
D. 推测紧急造血模式有利于机体及时补充感染期间消耗的免疫细胞
【答案】D
【解析】
【分析】题意分析:去泛素化酶基因(USP22) 敲除小鼠在紧急造血模式下比正常小鼠更能抵抗病原体感染,说明去泛素化酶基因(USP22) 敲除后有利于及时补充免疫细胞,增强免疫能力,组蛋白(H2B) 泛素化水平升高可增强细胞的紧急造血和免疫能力,去泛素化酶会降低组蛋白(H2B) 泛素化水平。
【详解】A、USP22 基因敲除小鼠比正常小鼠更能抵抗病原体感染,免疫能力更强,而组蛋白(H2B) 泛素化水平升高可增强细胞的紧急造血和免疫能力,因此USP22 基因敲除小鼠的组蛋白(H2B) 泛素化水平比正常小鼠更高,A错误;
B、增强USP22 基因表达会导致组蛋白(H2B) 泛素化水平降低,不利于提高免疫防御能力,B错误;
C、组蛋白(H2B) 泛素化水平升高可增强免疫能力,H2B 泛素化水平升高可能是免疫系统进入高度防御状态的信号,C错误;
D、紧急造血模式下比正常小鼠更能抵抗病原体感染,推测紧急造血模式有利于机体及时补充感染期间消耗的免疫细胞,D正确。
故选D。
2. 进入胰岛B细胞的葡萄糖被氧化后能够增加ATP的生成,从而调节细胞膜上ATP敏感性K+通道的功能,使膜内的负电位变为正电位,促使Ca2+通道开放,Ca2+内流能引起胰岛素的分泌。磺脲类药物会特异性作用于ATP敏感性K+通道,通过促进胰岛素的分泌来治疗糖尿病。下列说法正确的是( )
A. ATP生成增加会导致ATP敏感性K+通道的通透性变高
B. 若细胞外Ca2+的浓度降低会引发低血糖症状
C. 服用磺脲类药物会使胰岛B细胞内K+和Ca2+浓度增大
D. ATP敏感性K+通道与Ca2+通道发挥作用均需ATP供能
【答案】C
【解析】
【分析】胰岛A细胞分泌胰高血糖素,能升高血糖,只有促进效果没有抑制作用,即促进肝糖原的分解和非糖类物质转化;胰岛B细胞分泌胰岛素是唯一能降低血糖的激素,其作用分为两个方面:促进血糖氧化分解、合成糖原、转化成非糖类物质;抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化。
【详解】A、葡萄糖进入胰岛B细胞后被氧化,增加ATP的生成,引起细胞膜上ATP敏感性K+通道关闭,使膜两侧电位差发生变化,A错误;
B、Ca2+通道打开,使Ca2+大量内流,而Ca2+促进胰岛素分泌,若细胞外Ca2+的浓度降低,胰岛素分泌减少,引发高血糖症状,B错误;
C、磺脲类药物会特异性作用于ATP敏感性K+通道,引起胰岛素的分泌,可推测磺脲类药物抑制了ATP敏感性K+通道,使膜内的负电位变为正电位,促使Ca2+通道开放,使Ca2+内流,这个过程会使会使胰岛B细胞内K+和Ca2+浓度增大,C正确;
D、Ca2+内流属于协助扩散,不消耗ATP,D错误。
故选C。
3. 正常生理状态下,人和高等动物的动脉血压是相对稳定的。研究人员给家兔注射肾上腺素用于研究体液调节对血压变化的影响,结果如图1所示。在切断家兔减压神经后,分别刺激其中枢端(靠近神经中枢的一侧)和外周端(远离神经中枢的一侧)用于研究神经调节对血压变化的影响,结果如图2和图3所示。下列叙述错误的是( )
A. 血压的调节是由神经调节和体液调节共同实现的
B. 图2中刺激开始后,相应的交感神经兴奋性下降
C. 由图1和图2可知,神经调节比体液调节反应速度快
D. 由图2和图3可知,减压神经属于传出神经
【答案】D
【解析】
【分析】(1)体液调节是指激素等化学物质(除激素以外,还有其他调节因子,如CO2等)通过体液传送的方式对生命活动进行调节。
(2)神经调节是指在神经系统直接参与下所实现的生理功能调节过程,是人体最重要的调节方式。神经调节的基本方式是反射,反射必需经过完整的反射弧才能实现。
【详解】A、由题意可知,体液调节、神经调节对血压变化均有影响,可见血压的调节是由神经调节和体液调节共同实现的,A正确;
B、图2中刺激减压神经的中枢端后,血压明显下降。由于减压神经的主要作用是降低血压,因此可以推断在刺激开始后,相应的交感神经(通常与血压升高相关) 的兴奋性应该是下降的,以便与减压神经的作用相协调,B正确;
C、比较图1注射肾上腺素引起的血压变化和图2刺激减压神经中枢端引起的血压变化的结果可知,神经调节比体液调节反应速度快,C正确;
D、图2显示刺激减压神经的中枢端后,血压下降,而图3显示刺激减压神经的外周端,血压基本不变,说明在切断家兔减压神经后,减压神经的中枢端还能将兴奋传到外周端,因此判断减压神经应属于传入神经,D错误。
故选D。
4. 垂体后叶素的主要成分是抗利尿激素,在临床上常用于止血,但垂体后叶素在体内积蓄到一定程度时容易引发低钠血症等药物副作用,具体机制如图。脑桥有大量神经细胞聚集,极易在渗透压剧烈变化时发生髓鞘溶解症。下列叙述错误的是( )
A. 低钠血症会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低,最终引发肌肉酸痛、无力
B. 醛固酮分泌减少会进一步促进低钠血症的发生
C. V2受体抑制剂可以特异性阻止集合管对水的重吸收,从而影响钠盐代谢
D. 出现低钠血症后在停用垂体后叶素的同时需要快速补充大量的高渗盐水
【答案】D
【解析】
【分析】1、抗利尿激素是由下丘脑合成并分泌、垂体释放的,作用于肾小管、集合管,促进水分的重吸收,使尿量减少。
2、醛固酮是肾上腺皮质释放的,作用于肾小管、集合管,可以促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,维持血钠含量的平衡。
【详解】A、神经和肌肉细胞的兴奋与Na+内流进入细胞有关,血液中的钠离子含量降低会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低,最终引发肌肉酸痛、无力,A正确;
B、醛固酮分泌减少会降低肾小管对钠离子的重吸收作用,促进低钠血症的发生,B正确;
C、V2受体抑制剂可以抑制抗利尿激素和V2受体结合,导致肾小管集合管对水的重吸收减少,细胞外液减少,导致醛固酮分泌增多,从而影响钠盐的代谢,C正确;
D、出现低钠血症后在停用垂体后叶素的同时快速补充大量的高渗盐水,容易引起渗透压剧烈变化,发生髓鞘溶解症,D错误。
故选D。
5. 小明将多颗枇杷种子分别播入不同花盆的土壤中,一段时间后,种子萌发并长成幼苗。图甲乙、丙分别为枇杷幼树的照片以及对枇杷幼苗的不同处理,图丁为枇杷不同器官(包括芽、根茎)对生长素浓度的反应曲线。以下相关叙述正确的是( )
A. 图甲中,若把该幼苗放到太空中,生长素由①部位运输到④部位的过程不能进行
B. 图甲中①、②部位生长素的效应分别与图丁中E、G点对应的效应相同
C. 图乙、丙中的现象都不能体现生长素作用的两重性
D. 在图丙幼苗的茎中,E侧和F侧生长素的浓度之比为1:2,根据图丁信息可推测幼茎F侧生长素的浓度范围不能大于等于2m
【答案】D
【解析】
【分析】植物生长素发挥的作用因浓度、植物细胞的成熟情况和器官种类的不同而有较大的差异:
(1)浓度:低浓度促进,高浓度抑制,过高杀死;
(2)细胞:幼嫩的细胞对生长素敏感,老细胞则比较迟钝;
(3)器官:根>芽>茎 侧芽>顶芽;
(4)植物种类:双子叶植物>单子叶植物。
【详解】A、图甲中,生长素由①部位运输到④部位为极性运输的过程,属于主动运输,因此需要消耗ATP,极性运输不受重力的影响,故若把该幼苗放到太空中,极性运输仍然正常进行,A错误;
B、越靠近顶芽的侧芽,积累的生长素越多,因此图甲的①、②、③、④处生长素的浓度依次递减,图丁中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ曲线分别表示根、芽、茎三种器官,图甲中的①部位为顶芽,该部位的生长素浓度为芽的最适浓度,故与图丁的E点对应的效应相同,③部位为侧芽,其生长受到抑制,而图丁的G点对应的效应为促进芽的生长,B错误;
C、图乙中根的向地性能体现生长素作用的两重性,而图乙中茎的背地性以及图丙中茎的向光性均不能体现生长素作用的两重性,C错误;
D、在图丙枇杷幼苗的茎中,E侧和F侧生长素的浓度之比为1:2,根据图丁中F和I点的信息可知,当幼茎F侧生长素浓度处于大于0,小于2m的范围时,F侧比E侧伸长生长快,符合图丙的弯曲情况,D正确。
故选D。
6. 如图为促甲状腺激素与受体结合后,对细胞生命活动的调控机制,下列说法错误的是( )
A. 促甲状腺激素通过体液定向运输到甲状腺细胞发挥作用
B. 活化的蛋白激酶A进入细胞核不需要跨过生物膜
C. 功能蛋白A为甲状腺激素,生物效应包括促进细胞代谢
D. 促甲状腺激素可以通过影响相关基因的表达来调节生命活动
【答案】AC
【解析】
【分析】如图表示甲状腺细胞膜内侧的G蛋白与促甲状腺激素受体结合,形成G蛋白偶联受体后被活化,进而引起细胞内一系列代谢变化,图中①表示转录过程,②表示翻译。
【详解】A、垂体分泌的促甲状腺激素,通过体液运输到全身各处,A错误;
B、活化的蛋白激酶A属于大分子物质,其通过核孔进入细胞核,不需要跨过生物膜,B正确;
C、活化的蛋白激酶A直接调节DNA的转录过程,该细胞是甲状腺细胞,所以合成的功能蛋白A可促进甲状腺激素的合成和分泌,C错误;
D、由图可知,促甲状腺激素与G蛋白偶联受体结合激活G蛋白,经过一系列信号传递使活化的蛋白激酶A进入细胞核调控相关基因的表达来调节生命活动,D正确。
故选AC。
7. 下表为哺乳动物骨骼肌细胞内外主要离子的浓度和平衡电位,平衡电位是指在质膜只对一种离子通透的条件下,该离子净扩散量为零时的跨膜电位。已知该细胞的静息电位为-90mV,下列说法错误的是( )
离子(X)
胞外浓度[X]out(mM)
胞内浓度[X]in(mM)
浓度比值[X]out/[X]in
平衡电位(mV)
Na+
145
12
12
+67
K+
4
155
0.026
-98
Cl-
120
4
30
-90
Ca2+
1
10-4
10000
m
A. 离子净扩散量为零时,该离子在膜两侧的浓度差不为零
B. 由表可知m为正值,Ca2+浓度比值的维持与Ca2+的主动运输有关
C. 该细胞静息电位与K+平衡电位略有不同的原因可能是静息时质膜对Na+有一定的通透性
D. 血钙过低引发抽搐的原因可能是胞外Ca2浓度降低,削弱了质膜对Na+的通透性
【答案】D
【解析】
【分析】兴奋传导和传递的过程:
1、静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子内流,形成内正外负的动作电位。兴奋部位和非兴奋部位形成电位差,产生局部电流,兴奋就以电信号的形式传递下去。
2、兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递,突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜,具体的传递过程为:兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时,突触小泡释放递质(化学信号),递质作用于突触后膜,引起突触后膜产生膜电位(电信号),从而将兴奋传递到下一个神经元。
【详解】A、离子净扩散量为零的原因是跨膜电场对该离子的作用与该离子浓度差的作用相平衡,A正确;
B、胞外Ca2+浓度大于胞内Ca2+浓度,膜对其通透时Ca2+内流,导致平衡电位为正,Ca2+在膜两侧维持浓度差是因为Ca2+能经主动运输从胞内运至胞外,B正确;
C、膜对Na+有一定的通透性将导致Na+少量内流,从而使膜内外电势差缩小,C正确;
D、抽搐是由骨骼肌兴奋性增强导致,血钙过低可能是Ca2+增大了质膜对Na+的通透性,从而使骨骼肌更易兴奋,D错误。
故选D。
8. 如图为初次和再次受相同抗原刺激后,人体免疫系统产生抗体(包括IgM和IgG)数量的变化示意图。某入境人员(甲)在三日内进行两次新冠病毒核酸检测结果均为阴性,血清相应抗体IgM检测结果阳性、IgG检测结果阴性(阳性表示有检出,阴性表示未检出)。有关叙述正确的是( )
A. IgM、IgG两种抗体分别由浆细胞和记忆B淋巴细胞分泌
B. IgM、IgG两种抗体的出现时间和免疫效果都存在一定差异
C. 对比三项新冠检测结果可说明核酸检测不具有特异性
D. 甲的综合检测结果提示其很有可能感染新冠但已经完全治愈
【答案】B
【解析】
【分析】新型冠状病毒基因编码多个结构蛋白,这些蛋白包括多个抗原位点,利用抗原与抗体特异性结合的原理,可通过抗体检测抗原的存在,从而直接证明样本中含有新型冠状病毒,间接证明机体感染与否。题干中描述病毒侵入人体后,IgM抗体的产生早于IgG抗体,IgM(+)(IgM阳性)而IgG (-)(IgG阴性)说明检测者为早期感染。
【详解】A、IgM、IgG均为抗体,抗体均由浆细胞合成并分泌,记忆B淋巴细胞不能合成分泌抗体,A错误;
B、IgM抗体在初次抗原刺激和再次抗原刺激时出现的时间均早于IgG抗体,而在两次抗原刺激时,IgM抗体量均低于IgG抗体,而抗体量会影响免疫效果,因此可说明这两种抗体的出现时间和免疫效果都存在一定差异,B正确;
C、对比三项新冠检测结果不能说明核酸检测不具有特异性,而且核酸具有物种特异性,因此核酸检测一般具有特异性,C错误;
D、甲的综合检测结果显示其体内存在抗新冠病毒的抗体,但检测不到新冠病毒,说明其很有可能为早期感染者,若为已治愈的患者,也就是感染过,但体内病毒已被清除,所以应为IgM(-)IgG(+),D错误。
故选B。
9. 据研究表明入侵植物通过3种途径影响食物网:一是入侵植物能够直接被土著草食者取食,进入土著食物网;二是入侵植物所固定的能量通过引入新的消费者形成新的食物网结构;三是入侵植物通过非营养作用影响土著生物群落和食物网结构。根据下图分析,错误的是( )
A. 相较途径Ⅰ,途径Ⅱ入侵植物对当地生态系统的稳定性影响较大
B. 如果食物网中食性广消费者较多,则入侵植物更容易以途径Ⅰ影响食物网
C. 途径Ⅲ中显示C和P的种间关系为捕食和种间竞争
D. “裂稃燕麦产生碎屑增加入侵地土壤湿度,从而促进土著植物生长”属于途径Ⅲ
【答案】C
【解析】
【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,组成成分又包括非生物的物质和能量,生产者、消费者和分解者,营养结构就是指食物链和食物网。
【详解】A、相较途径Ⅰ,途径Ⅱ入侵植物会引入新的消费者,形成新的食物网,对当地生态系统的稳定性影响较大,A正确;
B、食物网中广食性消费者较多时,入侵植物能被土著草食者取食的可能性更大,则此时入侵植物主要通过途径Ⅰ影响食物网,B正确;
C、通过非营养作用影响土著生物群落和食物网结构,属于通过途径Ⅲ影响食物网,C和P的种间关系为捕食,没有种间竞争关系,C错误;
D、产生的碎屑能够增加半干旱系统中土壤的湿度,从而促进土著植物的生长,对食物网产生了强烈的上行效应,使土著草食者和捕食者丰度均呈现增加趋势,导致食物网结构发生改变,属于途径Ⅲ,D正确。
故选C。
10. 自然条件下某鱼种群的补充速率(单位时间内净增加的个体数)如下图所示。为了防止渔业中过度捕捞,科学家需预测h1、h₂两种捕捞速率(单位时间内捕捞固定数量的鱼)对种群的影响。已知两种捕捞强度对补充速率的影响可忽略不计,下列说法正确的是( )
A. 补充速率越低,则影响种群增长环境阻力越大,该种群的种内竞争可能越激烈
B. 种群密度处于B点时,若采用捕捞速率h₁持续捕捞,种群密度最终会稳定于C点
C. 种群密度处于OB段之间时,若采用捕捞速率h1,持续捕捞,种群密度最终会稳定于A点
D. 种群密度低于B点时,采用捕捞速率h₂持续捕捞,有利于获得最大持续捕捞量
【答案】B
【解析】
【分析】种群密度越大,由于相互竞争资源和生存空间,种内竞争会越激烈,相反种群密度越小,种内竞争就越弱。
当补充速率小于捕捞速率时,种群密度会降低;当补充速率大于捕捞速率时,种群密度会增大。
【详解】A、补充速率越低,种群密度可能越小,则影响种群增长的环境阻力越小,A错误;
B、种群密度处于B点时,若采用捕捞速率h₁持续捕捞,种群密度最终会稳定于C点,因为C点的时候补充速率和捕捞速率相等,种群密度维持稳定,B正确;
C、种群群密度处于OA段之间时,若采用捕捞速率h1,持续捕捞会使种群密度小于A;AB段之间若采用捕捞速率h1,持续捕捞种群密度最终会稳定于C点,C错误;
D、种群密度低于B点时,采用捕捞速率h₂持续捕捞,会使种群密度降低,不利于获得最大持续捕捞量,D错误。
故选B。
11. 下列有关生态工程的说法,正确的是( )
A. 生态工程是指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法,对已被破坏的生态环境进行修复、重建,从而提高生产力或改善生态环境
B. 在湿地修复过程中,应选择污染物净化能力较强的多种水生植物,还需考虑这些植物各自的生态位差异,以及它们之间的种间关系,这遵循自生原理
C. 在农村综合发展型生态工程中,可在玉米等作物还未成熟时就将果穗和秸秆一起收获,直接作为牛羊的青饲料,称为青贮
D. 为加速恢复矿区生态环境,关键措施在于选择能在该环境生活的物种
【答案】B
【解析】
【分析】生态工程与生态经济:(1)生态工程建设的目的:遵循自然界物质循环的规律,充分发挥资源的生产潜力,防止环境污染,达到经济效益和生态效益的同步发展。(2)生态工程的特点:少消耗、多效益、可持续。(3)生态经济:通过实行“循环经济”的原则,使一个系统产出的污染物能够成为本系统或另一个系统的生产原料,从而实现废弃物的资源化。
【详解】A、生态工程是指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法,对人工生态系统进行分析、设计和调控,或对已被破坏的生态环境进行修复、重建,从而提高生态系统的生产力或改善生态环境,促进人类社会与自然环境和谐发展的系统工程技术或综合工艺工程,A错误;
B、选择污染物净化能力较强的多种水生植物进行种植,同时考虑这些植物各自的生态位差异以及它们之间的种间关系,通过合理的人工设计,使这些植物形成互利共存的关系,形成有序整体,实现自我优化、自我调节、自我更新和维持,这主要体现了生态工程中的自生原理,B正确;
C、青贮是指把鲜棵植物品种压实封闭起来,使贮存的青饲料与外部空气隔绝,造成内部缺氧、致使厌氧发酵,从而产生有机酸,可使鲜棵饲料保存经久不坏,既可减少养分损失又有利于动物消化吸收的一种贮存技术或方法,C错误;
D、恢复矿区生态环境的关键在于植被恢复,以及所必需的土壤微生物群落的重建,为加速恢复矿区生态环境,人们采用的措施包括人工制造表土、多层覆盖、特殊隔离、土壤侵蚀控制等,D错误。
故选B。
12. 群落中某种植物的个体数占该群落所有植物个体数的百分比称为相对多度。科学家统计了某退耕地中五种草本植物相对多度的变化如下图所示,已知裂科草和须芒草能将土壤中硝酸盐和氨态氮的浓度降到更低水平。下列说法正确的是( )
A. 在演替时间10到40年间,草地早熟禾因其相对多度最高而成为优势种
B. 可以采用目测估计法对样方中植物的相对多度进行统计进而绘制以上图像
C. 草地早熟禾在演替时间10-20年间种群密度达到最大
D. 剪股颖被淘汰的原因可能是对土壤中低水平氮元素的利用率更低
【答案】D
【解析】
【分析】随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程,叫作群落演替,包括初生演替和次生演替两种类型。演替分为初生演替和次生演替,二者的本质区别在于演替的起点不同。
【详解】A、在群落中,不仅仅数量多就能成为优势种,还得对群落中其他物种的影响也很大,A错误;
B、目测估计法是研究物种丰富度时用的方法估计方法,不是准确统计,B错误;
C、群落中某种植物的个体数占该群落所有植物个体数的百分比称为相对多度,相对多度大,并不代表它的种群密度达到最大,C错误;
D、裂科草和须芒草能将土壤中硝酸盐和氨态氮浓度降到更低水平,图中可知,剪股颖被淘汰时,裂科草和须芒草数量增加的较快,可推知剪股颖被淘汰的原因可能是对土壤中低水平氮元素的利用率更低,D正确。
故选D。
13. 如图表示生物体的同化量在三个主要生命活动间分配的情况:①用于与其他物种争夺相同资源所消耗的能量;②用于避免捕食者捕食所消耗的能量;③用于产生下一代所消耗的能量。下列说法错误的是( )
A. 甲能量分配模式说明该物种的种群密度呈增大趋势
B. 乙能量分配模式说明该物种与其他物种的生态位有较大重叠
C. 为降低某种群的环境容纳量,乙丙丁三种能量分配模式能起到相同的效果
D. 丁能量分配模式说明该种群的数量基本保持稳定
【答案】C
【解析】
【分析】每一营养级同化量的去路:①流向下一营养级(最高营养级除外);②自身呼吸消耗;③流向分解者;④未被利用。
【详解】A、甲能量主要分配给后代,则后代的数量会增加,甲能量分配模式说明该物种的种群密度呈增大趋势,A正确;
B、乙能量大部分都用于竞争,则说明乙生物与其他生物竞争激烈,乙能量分配模式说明该物种与其他物种的生态位有较大重叠,B正确;
C、为降低某种群的环境容纳量,则分配给后代的能量较低,所以乙丙两种能量分配模式能起到相同的效果,C错误;
D、丁能量分配模式是等同选择压力,用于与其他物种争夺相同资源所消耗的能量;用于避免捕食者捕食所消耗的能量;用于产生下一代所消耗的能量,差别不大,说明该种群的数量基本保持稳定,D正确。
故选C。
14. 生殖力、幼体存活率与性成熟年龄都会影响物种的繁衍,科学家根据不同生物对这三个维度的取舍情况,绘制出了一个半三角曲面,其三个端点分别代表三种生活史策略,如图。下列叙述错误的是( )
A. 哺乳类大多属于平衡生活史,幼体存活率高主要与双亲的照料有密切关联
B. 机会生活史的生物可能在一个周期中通过多次繁殖增加后代的成活率
C. 采用周期生活史策略的昆虫比采用平衡生活史的昆虫更容易引发虫灾
D. 机会生活史的生物具有幼体存活率低、生殖力低、性成熟年龄晚的特点
【答案】D
【解析】
【分析】以性成熟年龄为x轴,生殖力为y轴,可以看出生殖力随着性成熟年龄的增长而增长;再以性成熟年龄为x轴,幼体存活率为y轴,可以看出幼体存活率随着性成熟年龄的增长而增长;最后以幼体存活率为x轴,生殖力为y轴,可以看出生殖力随着幼体存活率的增长而降低。这些曲线围绕起来就是这个半三角形曲面。机会生活史生殖力低、性成熟年龄低、幼体存活力低;周期生活史性成熟年龄高,生殖力最高,存活率低;平衡生活史的身故性成熟年龄高、生殖力低、存活率高。
【详解】A、哺乳类大多属于平衡生活史,幼体数量少,生殖能力低,幼体存活率高主要与双亲的照料有密切关联,A正确;
B、机会生活史的生物生殖力强,存活率低,可能在一个周期中通过多次繁殖增加后代的成活率,B正确;
C、采用周期生活史策略的昆虫生殖能力强,比采用平衡生活史的昆虫更容易引发虫灾,C正确;
D、机会生活史的生物具有幼体存活率低、生殖力低、性成熟年龄早的特点,D错误。
故选D。
15. 科学家通过研究种间捕食关系,构建了捕食者一猎物模型,如图甲所示(图中箭头所指方向代表曲线变化趋势);图乙为相应的种群数量变化曲线。下列有关叙述正确的是( )
A. 图乙中P为猎物的种群数量,N为捕食者的种群数量
B. 图甲中①②③④种群数量变化与图乙中abcd依次对应
C. 图甲模型分析,图中最可能代表猎物和捕食者K值的数据分别为N3和P3
D. 图甲模型属于数学模型,该曲线变化趋势不能反映因果循环关系
【答案】B
【解析】
【分析】1、据图甲可知,捕食者-猎物模型中,捕食者的数量变化会随之引起被捕食者的数量变化,因此横轴为被捕食者数量,纵轴为捕食者数量变化,猎物数量在N2处上下波动,所以猎物K值为N2,捕食者数量在P2处上下波动,所以捕食者K值为P2;当被捕食者的数量上升时,捕食者由于食物充足,其数量也会随之上升,而捕食者数量增加后,对猎物的捕食量增加,所以猎物的数量会下降,这是一种负反馈调节过程。种群数量保持平衡说明生态系统存在反馈调节。
2、根据图乙判断关于捕食坐标曲线中捕食者与猎物的判定:从变化趋势看,先到波峰的为猎物(被捕食者),后达到波峰的为捕食者,即猎物的变化在先,捕食者变化在后。
【详解】A、数量上呈现出“先增加者先减少,后增加者后减少”的不同步性变化,属于捕食关系,因此乙图中P为捕食者的种群数量,N为猎物的种群数量,A错误;
B、甲图中①区域表示猎物种群数量增加引起捕食者的种群数量增加,对应乙图中a;②区域捕食者数量增加,使得猎物种群数量减少,对应乙图中b,③区域表示猎物种群数量减少引起捕食者的种群数量减少,对于乙图中c;④区域捕食者种群数量减少,引起猎物的种群数量增加,对应乙图中d,B正确;
C、分析该模型,如果捕食者数量下降到某一阈值以下,猎物数量种数量就上升,而捕食者数量如果增多,猎物种数量就下降,反之,如果猎物数量上升到某一阈值,捕食者数量就增多,而猎物种数量如果很少,捕食者数量就下降,则猎物用N表示,捕食者用P表示。且物数量在N2处上下波动,所以猎物K值为N2,捕食者数量在P2处上下波动,所以捕食者K值为P2,C错误;
D、甲图模型是对种群的数量进行的统计,描绘曲线反应种群数量的变化趋势,属于数学模型,能反映因果循环关系,D错误。
故选B。
二、不定项选择题(本大题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,至少有一项符合题目要求。全部选对的得3分,部分选对的得1分,有选错的得0分)
16. 零增长线又称生态位边界,是一种生物在利用某些必需资源时能生存和繁殖的边界线。线上每一个点所对应的资源组合仅允许种群维持自身大小不变,若资源组合低于这个范围,则一段时间后,种群无法生存和繁殖。为探究同一地区梅尼小环藻和美丽星杆藻两个物种在不同的资源组合情况下能否共存,科学家分别研究了两个物种对两种必需资源的零增长线,如图中实线所示。已知其余条件均充足且适宜,下列说法错误的是( )
A. 据图可知,两种藻类的生态位存在重叠
B. 若处于A点且没有资源补充,美丽星杆藻数量会减少,而梅尼小环藻会增加
C. 在区域②,梅尼小环藻因硅酸盐浓度低在竞争中处于劣势
D. 从B点起,随磷酸盐的消耗,美丽星杆藻在竞争中处于劣势
【答案】BCD
【解析】
【分析】一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等,称为这个物种的生态位。因此,研究某种动物的生态位,通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。研究某种植物的生态位,通常要研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征,以及它与其他物种的关系等。
【详解】A、一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等,称为这个物种的生态位,据图可知,两种藻类对于硅藻盐利用有重叠,说明两种藻类的生态位存在重叠,A正确;
B、分析题图, A 点的磷酸盐浓度正好位于梅尼小环藻的零增长线,而高于美丽星杆藻的零增长线,若初始环境资源处于 A 点且没有资源补充,在两种群共存的情况下,由于美丽星杆藻消耗磷酸盐,会使磷酸盐浓度低于梅尼小环藻的零增长线,使梅尼小环藻的种群数量下降,即初始一段时间内,美丽星杆藻种群年龄结构处于增长型,数量会增多,而梅尼小环藻种群年龄结构处于衰退型,数量会减少,B错误;
C、环境资源处于区域②时,硅酸盐浓度低于美丽星杆藻的零增长线,使美丽星杆藻在种间竞争中处于劣势,C错误;
D、环境资源处于 B 点时,随着资源的消耗,硅酸盐浓度(而非磷酸盐)更早到达甚至低于美丽星杆藻的零增长线,使其无法生存和繁殖,在竞争中处于劣势,D错误。
故选BCD。
17. 轻微触碰时,兴奋经触觉神经元传向脊髓抑制性神经元,使其释放神经递质GABA。正常情况下,GABA作用于痛觉神经元引起通道开放,内流,不产生痛觉(如图):患带状疱疹后,痛觉神经元上转运蛋白(单向转运)表达量改变,引起的转运量改变,痛觉神经元细胞内浓度升高,此时轻触引起GABA作用于痛觉神经元后,经通道外流,产生强烈痛觉。相关叙述错误的是( )
A. 触觉神经元兴奋时,在抑制性神经元上无法记录到动作电位
B. 痛觉神经元内流,不会导致其静息电位的最大值发生变化
C. GABA作用的效果可以是抑制性的,也可以是兴奋性的
D. 患带状疱疹后痛觉神经元上转运蛋白增多,导致轻触产生痛觉
【答案】ABD
【解析】
【分析】静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子大量内流,形成内正外负的动作电位。
【详解】A、触觉神经元兴奋时,会释放兴奋性神经递质作用于抑制性神经元,抑制性神经元兴奋,在抑制性神经元上可记录到动作电位,A错误;
B、痛觉神经元Cl-内流,使神经元内外电势差发生变化,导致其静息电位的最大值发生变化,B错误;
C、GABA作用于痛觉神经元引起Cl-通道开放,Cl-内流,此时GABA作用的效果可以是抑制性的;患带状疱疹后,Cl-经Cl-通道外流,相当于形成内正外负的动作电位,此时GABA作用的效果是兴奋性的,C正确;
D、据图可知,Cl-转运蛋白会将Cl-运出痛觉神经元,患带状疱疹后痛觉神经元上Cl-转运蛋白(单向转运Cl-)表达量改变,引起Cl-的转运量改变,细胞内Cl-浓度升高,说明运出细胞的Cl-减少,据此推测应是转运蛋白减少所致,D错误。
故选ABD。
18. 研究表明,用120 mmol·L-1的NaCl溶液处理会抑制萌发的拟南芥种子的根的生长,其机制是NaCl促进乙烯和茉莉酸的合成,进而抑制根的生长。为进一步研究乙烯、茉莉酸在植物根生长过程中的关系,利用120mmol·L-1的NaCl溶液、AVG(乙烯合成抑制剂)、IBU(茉莉酸合成抑制剂)处理萌发的拟南芥种子进行实验,结果如图所示。NaCl、乙烯、茉莉酸在植物根生长过程中的关系可以表示为( )
A. NaCl→乙烯→茉莉酸→抑制根生长 B. NaCl→茉莉酸→乙烯→抑制根生长
C. NaCl→茉莉酸-→抑制根生长 D. NaCl→乙烯→抑制根生长
【答案】AC
【解析】
【分析】据题图,本实验的自变量是120mmol·L-1的NaCl溶液处理与否、抑制剂的种类;根据题图实验处理及数据可知:NaCl通过促进乙烯的合成来促进茉莉酸的合成,进而抑制植物根的生长,且120mmol·L-1的NaCl溶液还可以直接促进茉莉酸的合成,抑制植物根的生长。
【详解】NaCl抑制根生长的机制是通过NaCl促进乙烯和茉莉酸的合成来完成的,NaCl+AVG组中,不能合成乙烯,合成了茉莉酸,能抑制根的生长,说明120mmol·L-1的NaCl溶液可以直接促进茉莉酸的合成,抑制植物根的生长;NaCl十IBU组中,不能合成茉莉酸,合成了乙烯,不能抑制根的生长,说明l20 mmol·L-1的NaCl溶液不可以只通过促进乙烯的合成来抑制植物根的生长;NaCl组中,乙烯、茉莉酸均能合成,且抑制植物根的效果比NaCl+AVG组明显,对照各实验组,说明l20 mmol·L-1的NaCl溶液可以通过促进乙烯合成来促进茉莉酸合成从而抑制根的生长。因此l20 mmol·L-1的NaCl溶液抑制根的生长存在两条途径:NaCl→乙烯→茉莉酸→抑制根生长和NaCl→茉莉酸→抑制根生长,AC正确,BD错误。
故选AC。
19. 医学研究发现,人体血糖平衡的维持需要多种激素及多个器官共同参与,其中GLP-1是小肠上皮中L细胞分泌的一种多肽类激素,具有调节胰岛细胞分泌、抑制胃排空(食物由胃排入十二指肠的过程)、降低食欲等多种功能。GLP-1的部分调节过程如图1所示。静脉注射或口服等量葡萄糖后血浆中激素N浓度的变化如图2所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 图中M细胞为胰岛B细胞,激素N为胰岛素,靶细胞不包括肌肉细胞
B. 口服葡萄糖更有利于激素N含量增加,此过程与L细胞分泌的GLP-1有关
C. GLP-1抑制胃排空可能是通过作用于神经系统来实现的
D. 想通过GLP-1相关药物来提升激素N的含量时不能口服给药
【答案】A
【解析】
【分析】当血糖浓度升高到一定程度时,胰岛B细胞的活动增强,胰岛素的分泌量明显增加。体内胰岛素水平的上升,一方面促进血糖进入组织细胞进行氧化分解,进入肝、肌肉并合成糖原,进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯;另一方面又能抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖。这样既增加了血糖的去向,又减少了血糖的来源,使血糖浓度恢复到正常水平。当血糖浓度降低时,胰岛A细胞的活动增强,胰高血糖素的分泌量增加。胰高血糖素主要作用于肝,促进肝糖原分解成葡萄糖进入血液,促进非糖物质转变成糖使血糖浓度回升到正常水平。
【详解】A、血糖升高后需降血糖,胰岛素是唯一降血糖激素,因此M细胞为胰岛B细胞,激素N为胰岛素,胰岛素的靶细胞是全身细胞,包括肌肉细胞,A错误;
B、与静脉注射相比,口服等量的葡萄糖还会刺激L细胞分泌GLP-1,它能促进M细胞(胰岛B细胞)分泌更多的激素N(胰岛素),因此口服葡萄糖更有利于激素N含量增加与L细胞分泌的GLP-1有关,B正确;
C、GLP-1抑制胃排空、降低食欲需要大脑相关中枢参与,因此可能是通过作用于神经系统来实现的,C正确;
D、GLP-1是一种多肽类激素,多肽口服后会在消化道内被分解,失去药效,因此不能口服,D正确。
故选A。
20. “三多一少”是糖尿病患者的典型临床表现。长期高血糖会导致糖尿病眼、糖尿病足等。科研人员研究了高糖、高渗透压对兔角膜细胞的影响,结果如下图所示。下列说法正确的是( )
A. 相同渗透压下,高糖组较甘露醇组对细胞的损伤比例相对较低
B. 同等高渗透压条件下,随着葡萄糖浓度升高,细胞损伤比例增加
C. 高糖组可能通过促进凋亡蛋白的磷酸化导致细胞损伤
D. 高糖组引起细胞损伤可能不只是通过提高渗透压实现的
【答案】ACD
【解析】
【分析】从左至右分析第一图,随着外界溶质浓度的提高,细胞损伤率不断增加,且甘露醇组的损伤率大于葡萄糖,第二图中,200mmol/L葡萄糖+600mmol/L甘露醇对细胞损伤最大,第三图中高糖组凋亡蛋白的磷酸化程度最高,葡萄糖提高糖的含量,甘露醇提高渗透压。
【详解】A、据图可知,从第一图可以看出,在相同渗透压下,葡萄糖组较甘露醇组对细胞的损伤比例相对较低,例如外界溶质浓度为400mmol/L时,葡萄糖的损伤率为25.4%,而甘露醇组为46.2%,A正确;
B、从图一看出,当外界浓度为800mmol/L时,细胞损率为100%,此时再提高葡萄糖浓度,损伤率也不会增加,B错误;
C、从图三看出,高糖组凋亡蛋白的磷酸化程度最高,可以推测高糖组可能通过促进凋亡蛋白的磷酸化导致细胞损伤,C正确;
D、如果高糖组引起细胞损伤只是通过提高渗透压实现的,则高糖组和高渗透压组的凋亡蛋白的磷酸化程度基本一致,且高糖组的细胞损伤率也会较高,但从图三中看出高糖组凋亡蛋白的磷酸化程度比高渗透压组高,图二中,600mmol/L葡萄糖+200mmol/L甘露醇的细胞损伤率也会较高,与图二结果不一致,因此可以推测高糖组引起细胞损伤可能不只是通过提高渗透压实现的,D正确。
故选ACD。
第Ⅱ卷
三、填空题(本大题共5小题,共55分)
21. 下图为迷走神经对胃酸分泌的调控以及垂体和肾上腺对胃酸分泌的影响示意图,A、B表示物质。回答下列问题:
(1)进食时,食物分子刺激舌头的味细胞,味细胞产生的兴奋由传入神经传到_______并形成味觉。多种感受器在食物的刺激下产生神经冲动并传到位于下丘脑等处的反射中枢,再由迷走神经传至胃腺细胞和胃窦G细胞,促进前者分泌胃液,后者分泌胃泌素。上述反射弧的效应器是_______。
(2)作用于胃腺细胞的信息分子除了B之外还有_______(答出两点),迷走神经作用于胃腺细胞后使其发生_______(填“Ca2+”或“Cl-”)内流,此时胃腺细胞膜发生的信号变化为________。
(3)若B是糖皮质激素,其可使盐酸和胃蛋白酶的分泌增加,胃黏液分泌减少,则A是_______。研究表明,当胃内幽门部的pH降至1.2~1.5时,盐酸会抑制胃窦G细胞释放胃泌素,从而减少胃的排酸量,该生理调节机制属于________。食物刺激引起胃窦G细胞释放胃泌素,从而引起胃腺细胞分泌胃液的方式属于________调节。
(4)为了验证肾上腺皮质和迷走神经对胃腺细胞分泌的影响,可将生理状况相同的实验小鼠随机均分为四组,甲组不做任何手术处理,其他三组的处理是_______,进食后检测胃腺细胞分泌情况,并分析比较。
【答案】(1) ①. 大脑皮层 ②. 迷走(传出)神经末梢及其支配的胃腺细胞和胃窦G细胞
(2) ①. 胃泌素和神经递质 ②. Ca2+ ③. 化学信号→电信号
(3) ①. 促肾上腺皮质激素 ②. (负)反馈调节 ③. 神经—体液
(4)乙组切断联系胃的迷走神经但保留肾上腺皮质,丙组切除肾上腺皮质但不切断联系胃的迷走神经,丁组切断联系胃的迷走神经,同时切除肾上腺皮质
【解析】
【分析】分析图示可知,进食可通过传出神经直接作用于胃腺细胞,促进胃液分泌,该调节方式为神经调节,也可通过传出神经作用于胃窦的胃窦G细胞,刺激其产生胃泌素,胃泌素能作用于胃腺细胞,促进其分泌胃液,该调节方式为神经—体液调节。
【小问1详解】
进食时,食物分子刺激舌头的味细胞,味细胞产生的兴奋由传入神经传到大脑皮层并形成味觉;该反射弧的效应器是传出神经(迷走神经)末梢及其支配的胃窦G细胞和胃腺细胞。
【小问2详解】
由图可知,作用于胃腺细胞的信息分子除了B之外还有神经递质和胃泌素;迷走神经作用于胃腺细胞后使其发生Ca2+内流,产生兴奋,此时胃腺细胞膜发生的信号变化为化学信号→电信号。
【小问3详解】
据图可知,A是由垂体合成分泌、作用于肾上腺皮质,促使其合成分泌B(糖皮质激素),因此A是促肾上腺皮质激素;当胃内幽门部的pH降至1.2~1.5时,盐酸会抑制胃窦G细胞释放胃泌素,从而减少胃的排酸量,该生理调节机制属于(负)反馈调节;食物刺激引起胃窦G细胞释放胃泌素,从而引起胃腺细胞分泌胃液的方式属于神经—体液调节。
【小问4详解】
该实验的目的是验证肾上腺皮质和迷走神经对胃腺细胞分泌的影响,因此肾上腺皮质和迷走神经的存在与否为自变量,因此实验将分为四组,甲组不做任何手术处理,乙组切断联系胃的迷走神经但保留肾上腺皮质,丙组切除肾上腺皮质但不切断联系胃的迷走神经,丁组切断联系胃的迷走神经,同时切除肾上腺皮质,进食后检测胃腺细胞分泌情况,并进行比较。
22. 糖尿病属于代谢性疾病,持续高血糖会造成多种并发症。约有50%的糖尿病患者伴有神经病理性疼痛(称为糖尿病周围神经病变,DPN),主要表现为热痛觉过敏等,即较轻微刺激就可引起刺激区域较大范围的与刺激程度不成比例的痛觉,严重影响患者生活。
(1)正常情况下,人体血糖浓度升高到一定程度时,______细胞分泌的胰岛素增多,可促进血糖进入组织细胞,通过______作用释放能量,也可合成糖原或转化为______,从而使血糖浓度降低。
(2)对高血糖与DPN的关系展开实验研究,结果如图。热痛觉过敏检测是对鼠足底施加一定热源刺激,记录从刺激开始到足迅速缩回的时间,时间短则热痛觉过敏严重,结果表明持续的高血糖状态是导致糖尿病鼠热痛觉过敏严重的原因,依据是______。
(3)研究发现持续高血糖可能通过抑制钾离子通道开放,最终提高传入神经元兴奋性,导致DPN。研究人员利用钾离子通道开放剂和阻断剂设计实验进行研究,实验设计及结果如下。
实验设计:
组别
实验小鼠
实验处理(定期喂药)
检测
组1
DPN模型鼠
不做处理
A:测定热痛觉过敏;
B:取传入神经元细胞,测定细胞动作电位频率
组2
正常鼠
不做处理
组3
Ⓘ
③
组4
②
④
实验结果:
①请结合实验结果,完善实验设计。表中①和②为______。
③、④分别是______。
②请综合上述信息,在答题卡的方框内以箭头+文字方式完善持续高血糖状态与DPN的关系______。
【答案】(1) ①. 胰岛B ②. 呼吸 ③. 非糖物质
(2)糖尿病鼠血糖水平高,热痛觉过敏严重;胰岛素降低血糖恢复为与正常鼠血糖相近后,热痛觉过敏程度也恢复为与正常鼠相近
(3) ①. DPN模型鼠 ②. 钾离子通道开放剂、钾离子通道阻断剂 ③.
【解析】
【分析】正常人进食后血糖浓度上升时,神经调节途径为:血糖浓度升高→刺激下丘脑相关区→刺激胰岛B细胞→胰岛素分泌增多→血糖浓度降低。
【小问1详解】
胰岛B细胞分泌胰岛素,胰岛A细胞分泌胰高血糖素,当血糖浓度过高时会直接刺激胰岛B细胞分泌胰岛素,也会通过神经调节促进胰岛B细胞分泌胰岛素。胰岛素可以促进组织细胞对血糖的摄取、利用、储存,从而使血糖下降,例如:胰岛素可以促进血糖进入组织细胞,通过呼吸作用释放能量,也可以促进肌糖原和肝糖原的合成,也可以促进葡萄糖转化为脂肪等非糖物质。
【小问2详解】
根据左图中三个组的曲线趋势可知,与正常对照组相比,糖尿病鼠这组的血糖水平最高,而糖尿病+注射胰岛素组的血糖水平与正常对照组差异不明显。根据右图中三个组的曲线趋势可知,与正常对照组相比,糖尿病鼠这组的时间较短,而糖尿病+注射胰岛素组的时间与正常对照组差异不明显,即糖尿病鼠血糖水平高,热痛觉过敏严重;胰岛素降低血糖恢复为与正常鼠血糖相近后,热痛觉过敏程度也恢复为与正常鼠相近,说明持续的高血糖状态是导致糖尿病鼠热痛觉过敏严重的原因。
【小问3详解】
①据题意可知,本实验要研究研究钾离子通道开放剂和阻断剂对传入神经元兴奋性的影响,自变量为钾离子通道是否开放,组1为DPN模型鼠且不做处理,作为疾病对照组;组2为正常鼠且不做处理,作为正常对照组,组3和组4分别研究钾离子通道开放剂和阻断剂的影响,都用DPN模型鼠,即①和②为DPN模型鼠,与组4相比,由于组3中小鼠传入神经元细胞动作电位频率较低,推测③为“喂钾离子通道开放剂”,④为“喂钾离子通道阻断剂”。
②根据实验结果和实验目的,可以推断出持续高血糖状态与DPN的关系,持续高血糖可能通过抑制钾离子通道的开放,细胞中的钾离子不易外排,传入神经更易产生动作电位,热源刺激后反应时间更短,导致热痛觉过敏严重(DPN)。因此,可以用箭头+文字的方式表示这种关系:
。
23. 克氏原螯虾俗称“小龙虾”,作为经济食用虾被引入我国。为探究克氏原螯虾对本地物种的影响,研究人员开展了一系列研究。
(1)克氏原螯虾以大型水生植物、浮游藻类、底栖动物、本地鱼虾、有机碎屑等为食,属于生态系统组成成分中的_______。
(2)科学家在不同生境与养殖模式下统计克氏原螯虾与中华绒鳌蟹存活率,结果如下表。由此得出,存在克氏原螯虾入侵风险的地区,中华绒鳌蟹更适合在______的生境下养殖。
生境类型
克氏原螯虾存活率(%)
中华绒螯蟹存活率(%)
单养
混养
单养
混养
洞穴型
63.8
76.7
47.3
14
角落型
48.7
23
35.7
40
空旷型
18.3
34.3
20.3
6.7
(3)沉水植物具有重要的生态价值。为探究克氏原螯虾对沉水植物可能造成的影响,研究人员以三种沉水植物为供试材料,检测不同体长克氏原螯虾对其取食的情况,结果如下图。
比较各组_____,说明克氏原螯虾的存在不利于沉水植物的生长。其中对_____的影响最为显著。
(4)克氏原螯虾不仅营养价值高,还可作为科研的模式动物,也可用于监控水体污染,这体现了生物多样性的______价值。根据以上研究,请简述应如何看待克氏原螯虾的引进_____。
【答案】(1)消费者、分解者
(2)角落型 (3) ① (试验结束生物量-试验初始生物量)/试验初始生物量 ②. 轮叶黑藻
(4) ①. 直接 ②. 可以引进,但需加强管理,防止逃逸,避免造成生物入侵
【解析】
【分析】一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置、占用资源情况,以及与其他物种的关系等,称为这个物种的生态位。生物多样性的价值包括直接价值、间接价值和潜在价值。
【小问1详解】
克氏原螯虾可以以植物为食,也可以以有机碎屑为食,因此属于生态系统组成成分中的消费者和分解者。
【小问2详解】
科学家在不同生境与养殖模式下统计克氏原螯虾与中华绒鳌蟹存活率,由表格可以看出,存在克氏原螯虾入侵风险的地区,就是混养的情况下,在角落型的生境下,中华绒鳌蟹的存活率最高,更适合中华绒鳌蟹养殖。
【小问3详解】
为探究克氏原螯虾对沉水植物可能造成的影响,研究人员以三种沉水植物为供试材料,检测不同体长克氏原螯虾对其取食的情况,比较各组(试验结束生物量-试验初始生物量)/试验初始生物量,说明克氏原螯虾的存在不利于沉水植物的生长,图中可以看出,轮叶黑藻的影响最为显著。
【小问4详解】
克氏原螯虾不仅营养价值高,还可作为科研的模式动物,也可用于监控水体污染,这体现了生物多样性的直接价值;引进外来物种时,要注意需加强管理,防止逃逸,避免造成生物入侵。
24. 蚯蚓作为土壤中的分解者,其环境适应能力强,能够很好地分解土壤有机物。利用蚯蚓分解处理技术可实现固体废物的减量化和资源化,下图为某地区建造的以蚯蚓分解处理技术为核心的农业生态系统的示意图。
(1)利用蚯蚓分解技术,减少整个生产环节中“废物”的产生,这利用了生态工程的____________原理,影响蚯蚓分解效率的环境因素有____________。
(2)上述农业生态系统是否建造成功,最终主要看它的____________是否能够长期保持稳定,从能量流动角度分析,该新型农业生态系统较传统农业生态系统突出的特点是________________________。
(3)该农业生态系统宜称:“为生产绿色健康产品,我园利用禽畜的粪便和农林废物喂养蚯蚓,又利用蚯蚓产生的有机肥和蚓体作为农林肥料和禽畜饲料,无需额外施肥,完全实现了自给自足。”请从物质循环的角度分析,上述说法是否合理并说明理由:____________。
(4)土壤中的分解者还包含众多的微生物,因而农业生产中常用微生物作为肥料。微生物作为肥料的作用是________________________(答出两点即可)。
【答案】(1) ①. 循环 ②. 土壤温度、湿度等
(2) ①. 结构和功能 ②. 实现了能量的多级利用,提高了能量利用率,使能量得到最有效的利用
(3)不合理人们不断从该生态系统中输出农产品,短时间内这些农产品所含的元素没有回到该农田,因而该农田仍需要施肥,无法完全自给自足
(4)增加了CO2供应,有利于植物光合作用;改善土壤,增加了土壤无机盐;减少化肥使用,保护生态环境;抑制土壤病原微生物生长,减少病害的发生等
【解析】
【分析】生态工程的基本原理:
1、物质循环再生原理:物质能在生态系统中循环往复,分层分级利用。
2、物种多样性原理:物种繁多复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性。
3、协调与平衡原理:生态系统的生物数量不能超过环境承载力(环境容纳量)的限度。
4、整体性原理:生态系统建设要考虑自然、经济、社会的整体影响。
5、系统学和工程学原理:系统的结构决定功能原理,要通过改善和优化系统结构改善功能。
6、系统整体性原理:系统各组分间要有适当的比例关系,使得能量、物质、信息等的转换和流通顺利完成,并实现总体功能大于各部分之和的效果,即“1+1>2”。
【小问1详解】
该生态系统中,物质能在生态系统中循环往复,分层分级利用,体现了物质循环再生原理。土壤温度、湿度等环境因素影响蚯蚓的生命活动,则影响分解效率。
【小问2详解】
生态系统的结构和功能释放长期保持稳定是判断农业生态系统是否建造成功的标志。新型农业生态系统较传统农业生态系统突出的特点是实现了能量的多级利用,提高了能量利用率,使能量得到最有效的利用。
【小问3详解】
不合理,人们不断从该生态系统中输出农产品,短时间内这些农产品所含的元素没有回到该农田,因而该农田仍需要施肥,无法完全自给自足。所以上述说法不合理。
【小问4详解】
利用微生物作为肥料增加了CO2供应,有利于植物光合作用;改善土壤,增加了土壤无机盐;减少化肥使用,保护生态环境;抑制土壤病原微生物生长,减少病害的发生等。
25. 镉(Cd)造成的水体污染已成为世界各国共同关注的环境问题。科研人员为筛选适合华北某地区Cd污染修复的水生植物,用不同浓度Cd溶液处理本地沉水植物和浮水植物,并检测不同浓度Cd溶液下两类植物的生长量和单位干重Cd的含量,结果如下图1所示。
回答下列问题:
(1)生态学者可以采用___________法调查不同样地内的植被类型,从而确定种植合适的植物类型。不同生态系统中的生产者可通过_____________方式使碳元素进入生物群落。由图1可知,水体Cd浓度较大时,应选__________植物用于修复水体,依据是___________。
(2)为了进一步筛选,研究人员从Cd污染水体中取底泥,分别栽培苦藻、灯笼藻和眼子菜,并测定不同部位的富集系数(代表富集能力)和迁移系数(指由地下部分向地上部分的迁移能力),结果如图2所示。根据研究结果,若要采用及时收割地上部分并无害化处理以达到修复目的,则应选择___________作为最佳植物,主要原因是______________。
(3)经历一段时间的修复,Cd污染物含量显著下降至符合国家标准后,该地被打造成湿地公园。但是出现了鼠害,仅用药物灭鼠对鼠害的控制很难维持有效。请写出一种防治鼠害的有效措施:____________。
(4)以沉水植物为食的动物称为初级消费者,下表是初级消费者能量流动情况:
项目
摄入量J/ (hm2.a)|
粪便J/ (hm2a)
呼吸量J/ (hm2.a)
初级消费者
1.06×109
3×108
7.1×108
次级消费者
3.9× 107
1.9×106
2.18×107
据表可知初级消费者同化的能量中不经次级消费者的任何作用而直接流向分解者的能量最多为_________。
【答案】(1) ①. 样方 ②. 光合作用或化能合成作用 ③. 沉水 ④. 浮水植物的单位干重镉含量是高于沉水植物的,但沉水植物生长量明显大于浮水植物,因此在Cd浓度大时,沉水植物吸收镉总含量大于浮水植物
(2) ①. 苦藻 ②. 苦藻地上部分富集能力和迁移能力较强
(3)增加老鼠的天敌、环境治理、断绝食源以及安装挡鼠栅、挡鼠板等设施进行隔防
(4)1.1×107J/(hm2·a)
【解析】
【分析】1、生态系统中能量流动的特点是:单向流动、逐级递减。能量去路包括:①自身呼吸消耗、转化为其他形式的能量和热能;②流向下一营养级;③残体、粪便等被分解者分解;④未被利用:包括生物每年的积累量,也包括动植物残体以化学燃料形式被储存起来的能量。即一个营养级所同化的能量=呼吸消耗的能量+被下一营养级同化的能量+分解者利用的能量+未被利用的能量。
2、在环境条件不受破坏的情况下,一定空间中所能维持的种群最大数量称为环境容纳量,又称K值。
【小问1详解】
可以采用样方法调查不同样地内的植被类型。无机环境中的碳元素可以通过生产者的光合作用或化能合成作用进入生物群落。由图知,浮水植物的单位干重镉含量是高于沉水植物的,但沉水植物生长量明显大于浮水植物,在Cd浓度大时,沉水植物吸收镉总含量大于浮水植物。
【小问2详解】
结合图2可知,苦藻地上部分富集能力和迁移能力较强,可作为及时收割地上部分并无害化处理以达到修复目的的最佳植物。
【小问3详解】
可通过降低环境容纳量的方法来防止鼠害,例如增加老鼠的天敌、环境治理、断绝食源以及安装挡鼠栅、挡鼠板等设施进行隔防等。
【小问4详解】
初级消费者同化的能量=摄入量-粪便量=7.6×108,用于自身生长发育繁殖的能量=同化量-呼吸量=7.6×108-7.1×108=5×107,不经次级消费者的任何作用而直接流向分解者的能量最多为5×107-3.9×107=1.1×107J/(hm2·a)。
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