内容正文:
2024-2025学年第二学期开学考
高二年级生物科试卷
考生注意:
1、本试卷考试时间为75分钟,满分100分。
2、请在密封线内填清楚班级、姓名、考场号、座位号,并填涂考号。
3、考试结束交答题卡。
一、单项选择题(共16题,1-12题每题2分,13-16题每题4分,共40分)
1. 内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件,下列叙述正确的是( )
A. 多吃“碱性食物”如苏打水、苏打饼干等可以改善现代人的弱酸性体质
B. 在严重缺氧的环境下,丙酮酸在内环境中分解为乳酸,进而引起机体酸中毒
C. 内环境稳态是指在机体的调节作用下,内环境的理化性质处于稳态
D. 正常人剧烈运动时大量失水,会引起细胞外液渗透压升高
2. 下图A所示为某一神经元游离的一段轴突,图B是该段轴突神经纤维产生动作电位的模式图。下列叙述正确的是( )
A. 电流表甲、乙的连接方式,测量的是静息电位
B. 刺激图A中的C处,甲、乙电流表指针均可发生两次偏转
C. 图B中bc段由Na+外流引起,该过程需要载体蛋白和ATP
D. 如果某种药物类似抑制性递质作用效果,静息电位绝对值将变小
3. 2023年4月,浙江大学李兰娟院士团队发表了一项新研究成果。研究人员开发了一个原位肝细胞癌(HCC)模型,并发现采用3-羟基邻氨基苯甲酸(3-HAA)治疗小鼠原位肝细胞癌、可以显著抑制肿瘤的生长,作用机制可能是通过调节细胞因子的分泌调节小鼠体内的抗肿瘤免疫应答反应,下列有关叙述不正确的是( )
A. 正常情况下,免疫细胞依靠细胞表面的受体识别癌细胞
B. 机体清除癌细胞的过程体现了免疫系统的免疫监视功能
C. 细胞因子主要由辅助性T细胞分泌且只参与细胞免疫过程
D. 与对照组(HCC组)相比,3-HAA治疗组的肿瘤生长缓慢
4. 研究人员检测猕猴桃果实发育和成熟过程中几种激素的含量变化,结果如图所示,下列叙述正确的是( )
A. 生长素在猕猴桃果实发育早期为细胞提供能量促进果实生长
B. 四种激素在不同时期各自独立调控猕猴桃果实发育和成熟
C. 四种激素在调节猕猴桃果实发育过程中表现出一定的顺序性
D. 使用膨大剂处理猕猴桃有助于提高果实甜度和延长储存时间
5. 下图甲为某种鼠在不同环境中的两种增长曲线,在调查某农田中该种鼠的种群密度时,计算当年种群数量与一年前种群数量的比值(λ),得到如图乙所示的曲线。下列说法不合理的是( )
A. 调查农田中该种鼠的种群密度,常采用标志重捕法
B. 图甲中bc段种群出生率小于死亡率,其增长率逐渐下降
C. 图乙中第9年调查该鼠种群的年龄组成,最可能表现为衰退型
D. 该农田如果持续第16到第20年间的趋势,鼠的种群数量将呈图甲中曲线X增长
6. 如图表示某人工鱼塘部分能量流动关系,以下分析正确的是( )
A. 图1中初级消费者的粪便可通过C2传递给分解者进行利用
B. 图1中生产者到初级消费者的能量传递效率是(D1-C2) /(A1+B1+C1)
C. 图1中B1+C1+D1的总能量和图2中C都可表示用于生长、发育、繁殖的能量
D. 该鱼塘中消费者所含能量的总量不可能多于生产者
7. 广东南岭国家森林公园保存着广东省最完整、面积最大的原始森林,是我国亚热带常绿阔叶林中心地带。下列关于群落的叙述,错误的是( )
A. 觅食生境相同的两种鸟的生态位完全一致
B. 植物在群落中的分层与光照、温度等因素有关
C. 森林群落中的动物分层依赖于植物分层
D. 森林群落在水平方向上生物种类分布有差异
8. 下列有关实验方法的叙述, 正确的有几项( )
①调查土壤小动物类群丰富度时,若用诱虫器采集小动物时没有开电灯,会使结果偏小
②“探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度”的实验中,为减少实验误差需进行预实验
③“调查某种双子叶植物的种群密度”的实验中,种群个体数较少时,可缩小样方面积
④常用的统计物种相对数量的方法有记名计算法和目测估计法
⑤标记重捕法调查种群密度时,若标记动物的重捕概率较低会导致数据比实际值偏大
A. ①④⑤ B. ③④⑤ C. ①②④⑤ D. ①③④⑤
9. 为探究人类活动对鸟类食性及物种多样性的影响,研究者调查了某地的自然保护区、农田和城区3种生境中雀形目鸟类的物种数量(取样的方法和条件一致),结果见图。下列分析错误的是( )
A. 自然保护区的植被群落类型多样,鸟类物种丰富度高
B. 农田的鸟类比自然保护区鸟类的种间竞争更小
C. 自然保护区鸟类比其他生境的鸟类有更宽的空间生态位
D. 人类活动产生的空白生态位有利于杂食性鸟类迁入
10. 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
11. 狂犬病是由狂犬病毒引起的一种人畜共患传染病。狂犬病毒能进入中枢神经系统,破坏神经系统功能。法国科学家巴斯德在研究狂犬疫苗时做了以下实验:
组别
实验处理
实验现象
1
用新鲜的已感染狂犬病毒的兔脊髓提取物注射正常兔
兔发病
2
用干燥了几天的已感染狂犬病毒的兔脊髓提取物注射正常兔
发病程度减轻
3
用干燥了14天的已感染狂犬病毒的兔脊髓提取物注射正常兔
兔不发病
4
实验3完成后再注射新鲜的已感染狂犬病毒的兔脊髓提取物
兔不发病
以下说法,不合理的是( )
A. 组别1、2需使用生理状态相同的多只兔子; 组别3和4需采用同一只兔子
B. 组别3中的兔不发病,可能是因为干燥14天后狂犬病毒已完全失活
C. 组别4中的兔不发病的原因是兔体内存在相应的记忆细胞和抗体
D. 狂犬病毒在血浆和消化道等场所大量繁殖
12. 凡纳滨对虾是华南地区养殖规模最大的对虾种类。放苗1周内虾苗取食藻类和浮游动物,1周后开始投喂人工饵料,1个月后对虾完全取食人工饵料。1个月后虾池生态系统的物质循环过程见图。下列叙述正确的是( )
A. 1周后藻类和浮游动物增加,水体富营养化程度会减轻
B. 1个月后藻类在虾池的物质循环过程中仍处于主要地位
C. 浮游动物摄食藻类、细菌和有机碎屑,属于消费者
D. 异养细菌依赖虾池生态系统中的沉积物提供营养
13. 光敏色素是一种接收光信号的蛋白质。为研究赤霉素和光敏色素在水稻幼苗发育中的作用,科研人员将野生型、光敏色素A缺失的突变体、光敏色素B缺失的突变体的水稻种子播种在含不同浓度赤霉素合成抑制剂(PAC)的培养基上,光照下培养8天后,测量幼苗地上部分和主根长度,得到下图所示结果,下列叙述错误的是( )
A PAC处理对地上部分生长有抑制作用
B PAC浓度小于10-7mol/L时,对主根生长均起促进作用
C. 光敏色素A对地上部分的生长几乎无影响
D. 在一定PAC浓度范围内,光敏色素B对主根生长起促进作用
14. 在鱼池中投放了一批某种鱼苗,一段时间内该鱼的种群数量、个体重量和种群总重量随时间的变化趋势如图所示。若在此期间鱼没有进行繁殖,则图中表示种群数量、个体重量、种群总重量的曲线分别是( )
A. 甲、丙、乙 B. 乙、甲、丙 C. 丙、甲、乙 D. 丙、乙、甲
15. 某些植物需要经过低温诱导才能开花的现象称为春化作用,春化作用与FRI和FLC基因有关。温暖条件下,FRI蛋白与FLC基因结合使其表达,抑制植物开花;低温条件下,FRI蛋白在细胞内凝聚成团不与FLC基因结合,同时通过组蛋白修饰的调整抑制FLC基因的表达。下列说法正确的是( )
A. 春化作用的原理可能是低温通过抑制FLC基因的表达,解除对开花过程的抑制
B. 组蛋白的乙酰化、甲基化不改变FLC基因的碱基序列,都能促进该基因表达
C. 低温诱导使组蛋白去泛素化,细胞中FRI蛋白的含量升高
D. 低温诱导后升高温度,会立即解除对FLC 基因表达的抑制作用
16. Bax蛋白和Bak蛋白在T淋巴细胞凋亡过程中发挥特定作用。为探究相关机制,科研人员分别用凋亡诱导试剂a和b处理不同基因型的T淋巴细胞,计算细胞的存活率,结果如图所示。
下列叙述错误的是( )
A. T淋巴细胞数量异常会影响机体的特异性免疫
B. 试剂a诱导T淋巴细胞凋亡的效果优于试剂b
C. 试剂a依赖Bax蛋白和Bak蛋白诱导T淋巴细胞的凋亡
D. Bax蛋白和Bak蛋白协同参与试剂b诱导的T淋巴细胞凋亡
二、非选择题(共5道题,共60分)
17. 调节性T细胞(Treg)是一类具有显著免疫抑制作用的T细胞亚群,能抑制其他细胞的免疫反应。Treg的抑制调节机制如图1所示,CD39和CD73为细胞表面蛋白。回答下列问题:
(1)人体内有多种类型的T细胞,如辅助性T细胞、细胞毒性T细胞等,T细胞来自骨髓中的_____。在免疫过程中,发挥免疫效应的免疫活性物质有溶菌酶、_____(答出2点)。
(2)分析图1,在CD39和CD73的作用下,ATP/ADP水解产生的_____能抑制T细胞的活性。Treg还能通过分泌的_____来抑制T细胞的活性。
(3)免疫系统能识别和清除自身衰老或破损的细胞,这体现了机体的_____功能。
(4)体液中的乳酸会影响免疫效应。即使在氧供应充足的条件下,恶性肿瘤细胞(癌细胞)也主要依赖无氧呼吸产生能量。癌细胞往往会出现免疫逃逸,结合图2信息,原因可能是_____。
18. 植物生长发育与光信号密切相关。农业生产中,高低作物间作模式会导致“荫蔽胁迫”,低位作物主要通过光敏色素 B(phyB)感知该环境中红光与远红光比值(R/FR)的降低,从而引发一系列生物学效应。下图为光调控幼苗下胚轴伸长的反应机制部分示意图,据图分析回答下列问题:
注:PIFs是一类具有调控基因转录作用的蛋白质、ROT3、BZR1和ARF6均为基因
(1)phyB存在非活化(Pr)和活化(Pfr)两种形式。正常光照环境下,R/FR 较高,phyB主要以_____形式存在,其可进入细胞核,通过抑制PIFs与BZR1、ARF6的启动子结合,以调控其转录,调节幼苗下胚轴的伸长。
(2)荫蔽胁迫下,phyB 主要以_____形式存在,由此_____(填“减弱”或“增强”)对PIFs的抑制作用,导致幼苗下胚轴过度伸长。已知“荫蔽胁迫”导致了萌发后生长阶段的下胚轴、叶柄及茎秆的过度伸长,这有利于植物_____,以适应“荫蔽胁迫”环境。据此分析,高低作物间作模式下低位作物产量(种子或果实量)降低的原因可能是_____。
(3)将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处理,该植物叶片中的脱落酸(ABA)含量增高,叶片气孔开度减小,针对上述现象,有人提出了两种解释,假说甲:干旱条件下气孔开度减小是由缺水直接引起的;假说乙:干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的,而是由ABA引起的。请以该种植物的ABA缺失突变体(不能合成ABA)及正常植株为材料,设计实验确定哪种假说才是正确的,要求简要写出实验思路。
实验思路:_____。
19. 缺氧缺血性脑病是新生儿常见的疾病之一,该病死亡率高,易造成新生儿脑性瘫痪、智力低下等后遗症。M型K+通道开放剂是一类特异性增强细胞膜对K+通透性的化合物,常用于治疗缺氧缺血性脑病。科研人员对此进行了实验研究。选取若干只健康新生大鼠进行分组处理,一段时间后进行抽血检测,处理及检测结果见下表。回答下列问题:
组别
处理
NSE含量( pg/mL)
MBP含量 (ng/mL)
第一组
分离右侧股动、静脉后不进行结扎,直接缝合创口:静脉注射生理盐水ImL
1.75
0.18
第二组
分离右侧股动、静脉并进行结扎后缝合创口,建立缺氧缺血脑病模型:静脉注射生理盐水1mL
8.62
2.34
第三组
分离右侧股动、静脉并进行结扎后缝合创口,建立缺氧缺血脑病模型:静脉注射M型K通道开放剂1mL
4.81
1.56
注:NSE(神经元特异性烯纯化酶)含量可作为判断脑神经元受损程度的指标MBP(髓鞘碱性蛋白)含量可作为判断中枢神经系统髓鞘受损程度的指标
(1)脑的能量供应主要来源于有氧呼吸,在有氧呼吸第三阶段消耗__________的同时产生大量的ATP.但在缺氧情况下,细胞所需的ATP主要通过发生在__________中的无氧呼吸产生,大量丙酮酸形成__________在脑细胞中积累,对细胞形成伤害。
(2)第一组对大鼠进行处理作为对照的目的是__________。NSE是参与有氧呼吸过程中的一种酶,存在于神经组织和神经内分泌组织中。血液中NSE含量可作为判断脑神经元受损程度指标的原因是__________
(3)由三组实验结果判断,M型K+通道开放剂能__________
(4)在某些中枢神经系统中,当神经冲动传至突触小体时,膜电位变为__________促使兴奋性神经递质谷氨酸释放。谷氨酸起作用后会通过突触前膜上的转运体被回收。在缺氧缺血性脑损伤后,由于ATP减少等因素的作,谷氨酸积累在神经元外,过度激活突触后膜上的相应受体,进而活化后膜的Ca2+通道,引起Ca2+大量内流导致突触后神经元凋亡或坏死。M型K+通道开放剂主要作用于突触前膜的K+通道,根据以上信息解释M型K+通道开放剂在该实验中所起的作用:__________
20. 模型构建是科学研究的一种基本方法,在生态学研究中应用广泛。请回答下列问题:
(1)在研究草原生产能力及鼠害发生情况时,某学习小组构建了下图1所示模型,该模型属于________。种群密度是种群最基本的数量特征,图中①②③④是影响种群密度的直接因素,①②表示________。小组同学运用图中方法⑧调查种群密度时,需要注意的事项有________(答出两点)。
(2)图2是小组同学从资料中获得的某草原生态系统中鼠的种群数量变化,第16~20年,该种群的增长曲线呈________形,判断理由是________。有同学认为图2中第8~16年的种群数量变化趋势与图3中的a种群一致,你是否同意该同学的意见,理由是________。
(3)为减轻鼠害,提高草场生产能力,可以采取的具体措施有________(答出两点)。
21. 科研人员对海南儋州海头天然牡蛎礁生态系统进行研究,牡蛎是生态系统中第Ⅱ营养级的主要组成部分,滤食浮游植物和水体碎屑等。该生态系统中常见的数量较多的物种还有腹足类、节肢动物、大型海藻和海葵等。调查该生态系统中各营养级能量(单位:t⋅km-2⋅a-1)如表所示。
营养级
流向下一营养级量
输出系统量
沉积量
呼吸量
同化量
Ⅳ
0.00
0.00
0.10
0.17
0.27
Ⅲ
0.27
0.73
209.10
296.90
507.00
Ⅱ
507.00
7.00
26009.00
33056.00
59579.00
Ⅰ
59579.00
872.00
33227.00
—
?
注:沉积量包括被分解者利用的能量和未被利用的能量
(1)从生态系统组成成分分析,牡蛎属于______。若研究牡蛎的生态位,则需要从______等方面进行研究。
(2)经分析,腹足类、节肢动物、大型海藻和海葵等不是优势种,理由是______。
(3)流经该生态系统的总能量______(填“是”或“不是”)93678.00t⋅km-2⋅a-1,原因是______。第Ⅲ营养级用于自身生长、发育和繁殖的能量是______t⋅km-2⋅a-1。
(4)能量转换效率为相邻两个营养级间用于生长、发育和繁殖的能量的比值,由表可知,第Ⅲ营养级到第Ⅳ营养级比第Ⅰ营养级到Ⅱ营养级之间的能量转换效率______。该生态系统营养极少,食物网较简单,其______(填“抵抗力”或“恢复力”)稳定性低,故需对其加以保护。
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2024-2025学年第二学期开学考
高二年级生物科试卷
考生注意:
1、本试卷考试时间为75分钟,满分100分。
2、请在密封线内填清楚班级、姓名、考场号、座位号,并填涂考号。
3、考试结束交答题卡。
一、单项选择题(共16题,1-12题每题2分,13-16题每题4分,共40分)
1. 内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件,下列叙述正确的是( )
A. 多吃“碱性食物”如苏打水、苏打饼干等可以改善现代人的弱酸性体质
B. 在严重缺氧的环境下,丙酮酸在内环境中分解为乳酸,进而引起机体酸中毒
C. 内环境稳态是指在机体调节作用下,内环境的理化性质处于稳态
D. 正常人剧烈运动时大量失水,会引起细胞外液渗透压升高
【答案】D
【解析】
【分析】内环境即细胞外液,由血浆、组织液、淋巴组成,内环境稳态是指正常机体通过调节作用,使各个器官、系统协调活动,共同维持内环境相对稳定的状态,内环境稳态包含内环境的理化性质和化学成分的稳态,内环境稳态是一种动态平衡;内环境的稳态的调节机制是神经-体液-免疫调节网络,内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。
【详解】A、由于血浆中缓冲物质的作用,能将人体血浆的pH维持在7.35~7.45之间,所以多吃“碱性食物”如苏打水、苏打饼干等不会导致人体血浆的pH明显改变,因而不会改善处于亚健康的现代入的弱酸性体质,A错误;
B、在严重缺氧的环境下,丙酮酸分解为乳酸的场所是细胞质基质,B错误;
C、内环境稳态是指在机体的调节作用下,内环境的理化性质和化学成分处于稳态,C错误;
D、大量失水会引起细胞外液渗透压升高,D正确。
故选D。
2. 下图A所示为某一神经元游离的一段轴突,图B是该段轴突神经纤维产生动作电位的模式图。下列叙述正确的是( )
A. 电流表甲、乙的连接方式,测量的是静息电位
B. 刺激图A中的C处,甲、乙电流表指针均可发生两次偏转
C. 图B中bc段由Na+外流引起,该过程需要载体蛋白和ATP
D. 如果某种药物类似抑制性递质作用效果,静息电位的绝对值将变小
【答案】B
【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,钠离子内流,形成内正外负的动作电位。
【详解】A、静息电位表现为外正内负,表示的是膜内外的电位差,测量时需要电流表的两个电极一个接在膜内一个接在膜外,而甲、乙电流表电极都在膜外,测量的不是静息电位,A错误;
B、刺激图A中的C处,兴奋不能同时到达甲、乙电流表,两表的两个电极均依次兴奋,发生两次偏转,B正确;
C、图B中bc段为恢复静息电位的过程,由K+外流引起,该过程为协助扩散,不需要ATP,C错误;
D、如果某种药物类似抑制性递质作用效果,则会使突触后膜更加处于静息状态,会使静息电位绝对值增大,D错误。
故选B。
3. 2023年4月,浙江大学李兰娟院士团队发表了一项新研究成果。研究人员开发了一个原位肝细胞癌(HCC)模型,并发现采用3-羟基邻氨基苯甲酸(3-HAA)治疗小鼠原位肝细胞癌、可以显著抑制肿瘤的生长,作用机制可能是通过调节细胞因子的分泌调节小鼠体内的抗肿瘤免疫应答反应,下列有关叙述不正确的是( )
A. 正常情况下,免疫细胞依靠细胞表面的受体识别癌细胞
B. 机体清除癌细胞的过程体现了免疫系统的免疫监视功能
C. 细胞因子主要由辅助性T细胞分泌且只参与细胞免疫过程
D. 与对照组(HCC组)相比,3-HAA治疗组的肿瘤生长缓慢
【答案】C
【解析】
【分析】该研究的自变量是是否用3-HAA处理原位肝细胞癌模型,因变量是肿瘤的体积。根据题目信息可知,3-HAA可以抑制肿瘤的生长,具有一定的疗效。
【详解】A、癌细胞作为抗原,免疫细胞表面的特异性受体可以识别癌细胞,A正确;
B、免疫细胞具有防卫、监视等功能,当体内细胞病变如癌变时,免疫细胞可以及时清除它,体现了免疫细胞的免疫监视作用,B正确;
C、细胞因子可以参与细胞免疫,也可以参与体液免疫,C错误;
D、根据题意可知,3-羟基邻氨基苯甲酸(3-HAA)治疗小鼠原位肝细胞癌、可以显著抑制肿瘤的生长,故推测3-HAA治疗组的肿瘤生长缓慢,D正确。
故选C。
4. 研究人员检测猕猴桃果实发育和成熟过程中几种激素的含量变化,结果如图所示,下列叙述正确的是( )
A. 生长素在猕猴桃果实发育早期为细胞提供能量促进果实生长
B. 四种激素在不同时期各自独立调控猕猴桃果实发育和成熟
C. 四种激素在调节猕猴桃果实发育过程中表现出一定的顺序性
D. 使用膨大剂处理猕猴桃有助于提高果实甜度和延长储存时间
【答案】C
【解析】
【分析】在植物的生长发育过程中,各种激素相互作用共同调节。细胞分裂素的主要作用是促进细胞分裂;生长素的生理作用两重性,表现在:生长素既能促进生长也能抑制生长,既能促进发芽也能抑制发芽,既能防止落花落果也能疏花疏果;脱落酸的主要作用是抑制细胞分裂,促进叶和果实的衰老和脱落;乙烯的主要作用是促进果实成熟。
【详解】A、激素不为细胞的生长提供能量,只是起到调节作用,A错误;
B、在植物的生长发育过程中,各种激素相互作用共同调节。四种激素在不同时期共同调控猕猴桃果实发育和成熟,B错误;
C、由图可知,四种激素在调节猕猴桃果实发育过程中表现出一定的顺序性,C正确;
D、使用高浓度膨大剂,能达到加快长势的目的,但是不能提高果实甜度和延长储存时间,D错误。
故选C。
5. 下图甲为某种鼠在不同环境中的两种增长曲线,在调查某农田中该种鼠的种群密度时,计算当年种群数量与一年前种群数量的比值(λ),得到如图乙所示的曲线。下列说法不合理的是( )
A. 调查农田中该种鼠的种群密度,常采用标志重捕法
B. 图甲中bc段种群出生率小于死亡率,其增长率逐渐下降
C. 图乙中第9年调查该鼠种群的年龄组成,最可能表现为衰退型
D. 该农田如果持续第16到第20年间的趋势,鼠的种群数量将呈图甲中曲线X增长
【答案】B
【解析】
【分析】据图分析可知,图甲中曲线X表示“J”型增长曲线,曲线Y表示“S”型增长曲线。图乙中,0—4年时λ=1,种群数量不变;4—10年时λ<1,种群数量减少;10—20年时λ>1,种群数量持续增加。
【详解】A、对于活动能力强、活动范围广的小动物种群密度的调查常采用标志重捕法,A正确;
B、图甲中bc段,种群数量仍在增加,说明出生率大于死亡率,B错误;
C、图乙中第9年λ小于1,说明种群数量在下降,所以调查该鼠种群的年龄组成,最可能表现为衰退型,C正确;
D、第16到第20年间,λ大于1且保持稳定不变,说明种群数量将呈“J”型增长,即图甲中曲线X增长,D正确
故选B。
6. 如图表示某人工鱼塘的部分能量流动关系,以下分析正确的是( )
A. 图1中初级消费者的粪便可通过C2传递给分解者进行利用
B. 图1中生产者到初级消费者的能量传递效率是(D1-C2) /(A1+B1+C1)
C. 图1中B1+C1+D1的总能量和图2中C都可表示用于生长、发育、繁殖的能量
D. 该鱼塘中消费者所含能量的总量不可能多于生产者
【答案】C
【解析】
【分析】W1:生产者固定的太阳能;
A 1:呼吸作用散失的能量;
B1:未利用能量;
C1:流向分解者的能量;
D1:流入下一营养级的能量(下一营养级同化量)。
图2表示鲢鱼摄人能量的去向。
鲢鱼摄入量=鲢鱼同化量(B)+粪便量 (A),
鲢鱼同化量(B)=呼吸作用散失的能量(E)+用于生长、发育和繁殖等的能量(C)。
【详解】A、初级消费者的粪便中所含有的能量是生产者同化的,应该由生产者传递给分解者用C₁表示,A错误;
B、生产者的同化量是W₁或(A₁+B₁+C₁+D₁),初级消费者的同化量是D₁或(A₂+B₂+G₂+D₂)所以生产的到初级消费者的能量传递效率是D₁/W₁ x 100%,或(A₂+B₂+G₂+D₂)/(A₁+B₁+C₁+D₁)x 100%,B错误;
C、由“同化量=呼吸作用散失的能量+用于生长、发育和繁殖等的能量”可知,图1中B1+C1+D1的总能量和图2中C都可表示用于生长、发育、繁殖的能量,C正确;
D、该鱼塘中消费者所含的能量来自生产者固定的太阳能和鱼饲料中有机物的化学能,因此消费者所含的总量有可能高于生产者,D错误。
故选C。
7. 广东南岭国家森林公园保存着广东省最完整、面积最大的原始森林,是我国亚热带常绿阔叶林中心地带。下列关于群落的叙述,错误的是( )
A. 觅食生境相同的两种鸟的生态位完全一致
B. 植物在群落中的分层与光照、温度等因素有关
C. 森林群落中的动物分层依赖于植物分层
D. 森林群落在水平方向上生物种类分布有差异
【答案】A
【解析】
【分析】生物群落的结构包括垂直结构和水平结构,在垂直方向上,大多数群落都具有明显的分层现象,森林中自下而上分别有草本植物、灌木和乔木,形成群落的垂直结构。决定植物分层的主要生态因素是阳光,决定动物分层的因素主要是食物和栖息空间,植物分层决定了动物分层。
【详解】A、觅食生境一样的两种鸟生态位不一定完全相同,因为生态位包括多项内容,物种种类、物种在种群中的位置、占用资源情况以及种间关系都会导致生态位不同,A错误;
B、对于植物来讲,阳光对植物生理和分布起决定性的作用,所以决定植物分层的主要生态因素是光照,其次温度也会对植物分层有影响,B正确;
C、植物为动物提供食物和栖息空间,因此森林群落中的植物分层也决定了动物的分层,C正确;
D、森林群落在水平方向上有镶嵌分布现象,因此群落中的动植物的种类也会因为地形等差异而出现不同,D正确。
故选A。
8. 下列有关实验方法的叙述, 正确的有几项( )
①调查土壤小动物类群丰富度时,若用诱虫器采集小动物时没有开电灯,会使结果偏小
②“探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度”的实验中,为减少实验误差需进行预实验
③“调查某种双子叶植物的种群密度”的实验中,种群个体数较少时,可缩小样方面积
④常用的统计物种相对数量的方法有记名计算法和目测估计法
⑤标记重捕法调查种群密度时,若标记动物的重捕概率较低会导致数据比实际值偏大
A. ①④⑤ B. ③④⑤ C. ①②④⑤ D. ①③④⑤
【答案】A
【解析】
【分析】1、调查种群密度常用样方法和标记重捕法,其中样方法适用于调查植物和活动能力弱、活动范围小的动物;标记重捕法适用于调查活动能力强、活动范围大的动物。此外,统计土壤小动物类群丰富度的方法通常有两种:记名计算法和目测估计法。
2、调查培养液中酵母菌种群数量的变化时,应先盖上盖玻片,再将样液滴入血细胞计数板,再用显微镜观察。
3、探究促进某种植物插条生根的生长素类似物的最适浓度;实验前做一个预实验,目的是为正式实验摸索条件,减少实验的盲目性,减少实验人力物力的浪费等。
【详解】①诱虫器是利用土壤小动物趋暗、趋湿、避光、避高温等特性,所以用诱虫器采集土壤中小动物时如果没有开灯,则会使结果偏小,①正确;
②“探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度”的实验中,为了摸索条件需要进行预实验,但预实验不能减少实验误差,②错误;
③“调查某种双子叶植物的种群密度”的实验中,种群个体数较少时,应适当扩大样方的面积,③错误;
④调查的指标是动物种类的丰富度和数量丰富度,常用的统计方法有记名计算法和目测估计法,④正确;
⑤标志重捕法的计算公式:种群中个体数(N)/标记总数=重捕总数/重捕中被标志的个体数。被捕过的不容易再捕到,重捕中被标志的个体数偏小,则种群中的个体数偏大,⑤正确。
综上所述,①④⑤正确,A正确,BCD错误。
故选A。
9. 为探究人类活动对鸟类食性及物种多样性的影响,研究者调查了某地的自然保护区、农田和城区3种生境中雀形目鸟类的物种数量(取样的方法和条件一致),结果见图。下列分析错误的是( )
A. 自然保护区的植被群落类型多样,鸟类物种丰富度高
B. 农田的鸟类比自然保护区鸟类的种间竞争更小
C. 自然保护区鸟类比其他生境的鸟类有更宽的空间生态位
D. 人类活动产生的空白生态位有利于杂食性鸟类迁入
【答案】B
【解析】
【分析】生态位:
1、概念: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。
2、研究内容:①动物:栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等;②植物:在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度以及与其他物种的关系等。
3、特点:群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位。
4、原因:群落中物种之间以及生物与环境间协同进化的结果。
5、意义:有利于不同生物充分利用环境资源。
【详解】A、由图可知,自然保护区的物种数量最大,其次是城区和农田,故说明自然保护区的植被群落类型多样,鸟类物种丰富度高,A正确;
B、据图仅可了解到农田和自然保护区的雀形目鸟类的物种数量,不知道农田和自然保护区可提供的资源及鸟类个体的数量等,故无法比较两生境中鸟类种间竞争的大小,B错误;
C、自然保护区鸟类物种数量明显高于农田和城区,鸟类物种丰富度高,推测原因为自然保护区的植被群落类型多样,群落的空间结构更加复杂,可为鸟类提供更多的栖息空间和食物条件,因此自然保护区鸟类比其他生境的鸟类有更宽的空间生态位,C正确;
D、农田和城市人类活动频繁,杂食性鸟类占比明显大于自然保护区,故说明人类活动产生的空白生态位有利于杂食性鸟类迁入,D正确。
故选B。
10. 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。
11. 狂犬病是由狂犬病毒引起的一种人畜共患传染病。狂犬病毒能进入中枢神经系统,破坏神经系统功能。法国科学家巴斯德在研究狂犬疫苗时做了以下实验:
组别
实验处理
实验现象
1
用新鲜的已感染狂犬病毒的兔脊髓提取物注射正常兔
兔发病
2
用干燥了几天的已感染狂犬病毒的兔脊髓提取物注射正常兔
发病程度减轻
3
用干燥了14天的已感染狂犬病毒的兔脊髓提取物注射正常兔
兔不发病
4
实验3完成后再注射新鲜的已感染狂犬病毒的兔脊髓提取物
兔不发病
以下说法,不合理的是( )
A. 组别1、2需使用生理状态相同的多只兔子; 组别3和4需采用同一只兔子
B. 组别3中的兔不发病,可能是因为干燥14天后狂犬病毒已完全失活
C. 组别4中的兔不发病的原因是兔体内存在相应的记忆细胞和抗体
D. 狂犬病毒在血浆和消化道等场所大量繁殖
【答案】D
【解析】
【分析】体液免疫:病原体可以直接和B细胞接触,树突状细胞作为抗原呈递细胞,可对抗原进行加工、处理后呈递至辅助性T淋巴细胞,随后在抗原、激活的辅助性T细胞表面的特定分子双信号刺激下,B淋巴细胞活化,再接受细胞因子刺激后增殖分化成记忆细胞和浆细胞,浆细胞产生抗体,和病原体结合。
【详解】A、为避免偶然性,组别1、2需使用生理状态相同的多只兔子,4是在3的基础上做的,因此3和4需采用同一只兔,A正确;
B、组3使用干燥了14天的已感染狂犬病毒的兔脊髓提取物注射正常兔,兔不发病,可能是由于干燥14天后狂犬病毒已完全失活,B正确;
C、组4中的兔之前注射过干燥的脊髓提取物中的不具致病性的狂犬病毒,机体产生了抗体和记忆细胞,当再次注射狂犬病毒时,抗体和记忆细胞均发挥免疫作用,所以兔不发病,C正确;
D、狂犬病毒需要寄生在活细胞体内才能繁殖,D错误。
故选D。
12. 凡纳滨对虾是华南地区养殖规模最大的对虾种类。放苗1周内虾苗取食藻类和浮游动物,1周后开始投喂人工饵料,1个月后对虾完全取食人工饵料。1个月后虾池生态系统的物质循环过程见图。下列叙述正确的是( )
A. 1周后藻类和浮游动物增加,水体富营养化程度会减轻
B. 1个月后藻类在虾池的物质循环过程中仍处于主要地位
C. 浮游动物摄食藻类、细菌和有机碎屑,属于消费者
D. 异养细菌依赖虾池生态系统中的沉积物提供营养
【答案】B
【解析】
【分析】生态系统的组成成分有:生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量。
【详解】A、1周后开始投喂人工饵料,虾池中有机碎屑含量增加,水体中N、P等无机盐增多,水体富营养化严重,A错误;
B、藻类作为生产者,在物质循环中占主要地位,B正确;
C、浮游动物摄食藻类,同时浮游动物摄食细菌和有机碎屑,属于消费者和分解者,C错误;
D、异养细菌依赖虾池生态系统中的沉积物和有机碎屑提供营养,D错误。
故选B。
13. 光敏色素是一种接收光信号的蛋白质。为研究赤霉素和光敏色素在水稻幼苗发育中的作用,科研人员将野生型、光敏色素A缺失的突变体、光敏色素B缺失的突变体的水稻种子播种在含不同浓度赤霉素合成抑制剂(PAC)的培养基上,光照下培养8天后,测量幼苗地上部分和主根长度,得到下图所示结果,下列叙述错误的是( )
A. PAC处理对地上部分生长有抑制作用
B. PAC浓度小于10-7mol/L时,对主根生长均起促进作用
C. 光敏色素A对地上部分的生长几乎无影响
D. 在一定PAC浓度范围内,光敏色素B对主根生长起促进作用
【答案】D
【解析】
【分析】根据题干信息可知,PAC(赤霉素合成抑制剂)抑制赤霉素的合成。光敏色素A缺失的突变体不产生光敏色素A,光敏色素B缺失的突变体不产生光敏色素B。根据曲线图可知:自变量为PAC浓度和水稻种类,因变量是幼苗地上部分和主根的相对长度。图一中随着PAC浓度的增加,三种水稻地上部分生长长度都减少,而光敏色素B的突变体的水稻种子地上部分生长长度减少比其他两组较慢,而光敏色素A的突变体和野生型的水稻种子地上部分生长长度减少的变化一致。图2中,随着PAC浓度的增加,对根的生长促进作用先增加后降低,最后表现为抑制作用,而光敏色素B的突变体的水稻种子比其他两组主根生长长度较大。
【详解】A、根据曲线图一分析可知,随着PAC浓度的增加,三种水稻地上部分生长长度都减少,说明三种水稻地上部分的生长均随PAC浓度增加而受到抑制,A正确;
B、根据曲线图二分析可知,浓度为10-5mol/L的PAC对三种水稻主根生长都比初始值高,说明对主根生长起促进作用,只是促进作用较弱而已,B正确;
C、根据曲线图一分析可知,光敏色素A的突变体和野生型的水稻种子地上部分生长长度减少的变化一致,说明色素A对地上部分的生长几乎无影响,C正确;
D、根据曲线图二分析可知,光敏色素B的突变体的水稻种子比其他两组主根生长长度较大,说明没有光敏色素B,主根生长更快,也就是光敏色素B对主根生长起抑制作用,D错误。
故选D。
14. 在鱼池中投放了一批某种鱼苗,一段时间内该鱼的种群数量、个体重量和种群总重量随时间的变化趋势如图所示。若在此期间鱼没有进行繁殖,则图中表示种群数量、个体重量、种群总重量的曲线分别是( )
A. 甲、丙、乙 B. 乙、甲、丙 C. 丙、甲、乙 D. 丙、乙、甲
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,随着时间的变化,甲曲线先增大后减小,乙曲线先增大后保持想到稳定,丙曲线一直减小。主要考查种群的数量特征的知识点,考查学生对曲线的理解能力。
【详解】分析题图可知,随着时间变化,甲曲线先增加后减少,乙曲线呈S形,丙曲线下降,在池塘中投放一批鱼苗后,由于一段时间内鱼没有进行繁殖,而且一部分鱼苗由于不适应环境而死亡,故种群数量下降,如曲线丙;存活的个体重量增加,如曲线乙,种群总重量先增加后由于部分个体死亡而减少,如曲线甲。综上可知,D正确。
故选D。
15. 某些植物需要经过低温诱导才能开花的现象称为春化作用,春化作用与FRI和FLC基因有关。温暖条件下,FRI蛋白与FLC基因结合使其表达,抑制植物开花;低温条件下,FRI蛋白在细胞内凝聚成团不与FLC基因结合,同时通过组蛋白修饰的调整抑制FLC基因的表达。下列说法正确的是( )
A. 春化作用原理可能是低温通过抑制FLC基因的表达,解除对开花过程的抑制
B. 组蛋白的乙酰化、甲基化不改变FLC基因的碱基序列,都能促进该基因表达
C. 低温诱导使组蛋白去泛素化,细胞中FRI蛋白的含量升高
D. 低温诱导后升高温度,会立即解除对FLC 基因表达的抑制作用
【答案】A
【解析】
【分析】分析题意和题图:温暖条件下,FRI蛋白与FLC基因结合,组蛋白的乙酰化、泛素化,FLC基因表达,抑制植物开花。低温条件下,FRI蛋白在细胞内凝聚成团不与FLC基因结合,组蛋白去乙酰化、去泛素化,组蛋白甲基化修饰位点发生改变,抑制FLC基因表达,从而解除对植物开花的抑制。
【详解】A、温暖条件下,FRI蛋白与FLC基因结合使其表达,抑制植物开花,低温条件下,FRI蛋白在细胞内凝聚成团不与FLC基因结合,同时通过组蛋白修饰的调整抑制FLC基因的表达,从而解除对开花过程的抑制。可见,春化作用的原理可能是低温通过抑制FLC基因的表达,A正确;
B、组蛋白的乙酰化、甲基化不改变FLC基因的碱基序列。与温暖条件下相比,低温条件下的组蛋白去乙酰化、去泛素化并且不同位点进行甲基化修饰,FLC基因的表达受到抑制,说明组蛋白的乙酰化能促进该基因表达,但组蛋白的甲基化会抑制该基因表达,B错误;
C、由题意和题图可知:低温条件下,FRI蛋白在细胞内凝聚成团不与FLC基因结合,使组蛋白去泛素化,但无法推知低温诱导会使细胞中FRI蛋白的含量升高,C错误;
D、春化作用是指某些植物需要经过低温诱导才能开花的现象,而FLC基因表达会抑制植物开花,所以低温诱导后升高温度,不会立即解除对FLC 基因表达的抑制作用,D错误。
故选A。
16. Bax蛋白和Bak蛋白在T淋巴细胞凋亡过程中发挥特定作用。为探究相关机制,科研人员分别用凋亡诱导试剂a和b处理不同基因型的T淋巴细胞,计算细胞的存活率,结果如图所示。
下列叙述错误的是( )
A. T淋巴细胞数量异常会影响机体的特异性免疫
B. 试剂a诱导T淋巴细胞凋亡的效果优于试剂b
C. 试剂a依赖Bax蛋白和Bak蛋白诱导T淋巴细胞的凋亡
D. Bax蛋白和Bak蛋白协同参与试剂b诱导的T淋巴细胞凋亡
【答案】C
【解析】
【分析】细胞凋亡是由基因决定的,属于正常的生命现象,对生物体有利;细胞坏死是由外界环境因素引起的,是不正常的细胞死亡对生物体有害。
【详解】A、T淋巴细胞在体液免疫和细胞免疫中都发挥着重要作用,故T淋巴细胞数量异常会影响机体的特异性免疫,A正确;
B、分析题图可知,凋亡诱导试剂a处理不同基因型的T淋巴细胞后T淋巴细胞存活率一样且均低于凋亡诱导试剂b处理不同基因型的T淋巴细胞后T淋巴细胞存活率,由此可知,试剂a诱导T淋巴细胞凋亡的效果优于试剂b,B正确;
C、分析题图可知,凋亡诱导试剂a处理不同基因型的T淋巴细胞后T淋巴细胞存活率一样,由此可知,试剂a诱导T淋巴细胞的凋亡不需要依赖Bax蛋白和Bak蛋白,C错误;
D、分析题图可知,凋亡诱导试剂b处理同时含有Bax基因和Bak基因的T淋巴细胞后T淋巴细胞存活率最低,由此可知,Bax蛋白和Bak蛋白协同参与试剂b诱导的T淋巴细胞凋亡,D正确。
故选C。
二、非选择题(共5道题,共60分)
17. 调节性T细胞(Treg)是一类具有显著免疫抑制作用的T细胞亚群,能抑制其他细胞的免疫反应。Treg的抑制调节机制如图1所示,CD39和CD73为细胞表面蛋白。回答下列问题:
(1)人体内有多种类型的T细胞,如辅助性T细胞、细胞毒性T细胞等,T细胞来自骨髓中的_____。在免疫过程中,发挥免疫效应的免疫活性物质有溶菌酶、_____(答出2点)。
(2)分析图1,在CD39和CD73的作用下,ATP/ADP水解产生的_____能抑制T细胞的活性。Treg还能通过分泌的_____来抑制T细胞的活性。
(3)免疫系统能识别和清除自身衰老或破损的细胞,这体现了机体的_____功能。
(4)体液中的乳酸会影响免疫效应。即使在氧供应充足的条件下,恶性肿瘤细胞(癌细胞)也主要依赖无氧呼吸产生能量。癌细胞往往会出现免疫逃逸,结合图2信息,原因可能是_____。
【答案】(1) ①. 造血干细胞 ②. 细胞因子、抗体
(2) ①. 腺苷 ②. 抑制性细胞因子、颗粒酶B
(3)免疫自稳 (4)癌细胞无氧呼吸会产生大量的乳酸,较高浓度的乳酸会抑制T细胞分裂,促进Treg分裂,从而抑制T细胞活性
【解析】
【分析】1、分析图1:图1为Treg细胞的抑制调节机制,其中CD39、CD73为Treg细胞表面蛋白。图1中Treg细胞表面的CD39可使ATP/ADP水解为AMP,进而被CD73水解为腺苷抑制T细胞的活性;除外Treg细胞还能通过分泌的抑制性细胞因子和颗粒酶B抑制T细胞的活性。
2、分析图2可知,随乳酸浓度的增加,细胞毒性T细胞(Tc)的细胞分裂指数越小,说明高浓度的乳酸能抑制细胞毒性T细胞的增殖;随乳酸浓度的增加,Treg细胞的细胞分裂指数增大,说明高浓度的乳酸促进Treg细胞的分裂。
【小问1详解】
T细胞来自骨髓中的造血干细胞,但是在胸腺中发育成熟。在免疫过程中,发挥免疫效应的免疫活性物质有溶菌酶、抗体和细胞因子。
【小问2详解】
分析图1可知,Treg细胞表面CD39可使ATP/ADP水解为AMP,进而被CD73水解为腺苷抑制T细胞的活性。图中Treg还能通过分泌的抑制性细胞因子和颗粒酶B抑制T细胞的活性。
【小问3详解】
免疫系统具有免疫防御、免疫自稳和免疫监视的功能。免疫系统能识别和清除自身衰老或破损的细胞,这体现了机体的免疫自稳功能。
【小问4详解】
分析图2可知,随乳酸浓度的增加,细胞毒性T细胞(Tc)的细胞分裂指数减小,而Treg细胞的细胞分裂指数增大,说明高浓度的乳酸能抑制细胞毒性T细胞的增殖,而促进Treg细胞的增殖。根据题意癌细胞无氧呼吸会产生大量的乳酸,结合图2可知,较高浓度的乳酸会抑制T细胞分裂,促进Treg细胞的分裂,从而抑制T细胞活性,使得特异性免疫功能降低,导致癌细胞往往会出现免疫逃逸。
18. 植物生长发育与光信号密切相关。农业生产中,高低作物间作模式会导致“荫蔽胁迫”,低位作物主要通过光敏色素 B(phyB)感知该环境中红光与远红光比值(R/FR)的降低,从而引发一系列生物学效应。下图为光调控幼苗下胚轴伸长的反应机制部分示意图,据图分析回答下列问题:
注:PIFs是一类具有调控基因转录作用的蛋白质、ROT3、BZR1和ARF6均为基因
(1)phyB存在非活化(Pr)和活化(Pfr)两种形式。正常光照环境下,R/FR 较高,phyB主要以_____形式存在,其可进入细胞核,通过抑制PIFs与BZR1、ARF6的启动子结合,以调控其转录,调节幼苗下胚轴的伸长。
(2)荫蔽胁迫下,phyB 主要以_____形式存在,由此_____(填“减弱”或“增强”)对PIFs的抑制作用,导致幼苗下胚轴过度伸长。已知“荫蔽胁迫”导致了萌发后生长阶段的下胚轴、叶柄及茎秆的过度伸长,这有利于植物_____,以适应“荫蔽胁迫”环境。据此分析,高低作物间作模式下低位作物产量(种子或果实量)降低的原因可能是_____。
(3)将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处理,该植物叶片中的脱落酸(ABA)含量增高,叶片气孔开度减小,针对上述现象,有人提出了两种解释,假说甲:干旱条件下气孔开度减小是由缺水直接引起的;假说乙:干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的,而是由ABA引起的。请以该种植物的ABA缺失突变体(不能合成ABA)及正常植株为材料,设计实验确定哪种假说才是正确的,要求简要写出实验思路。
实验思路:_____。
【答案】(1)活化Pfr
(2) ①. 非活化(Pr) ②. 减弱 ③. 获得更多光照(进行光合作用) ④. 更多的物质和能量供给下胚轴、叶柄及茎秆生长
(3)取正常植株和ABA缺失突变体植株分别在正常条件下测定气孔开度,经干旱处理后,再测定气孔开度;再将上述干旱处理的ABA缺失突变体植株分成两组,在干旱条件下,一组进行ABA处理,另一组作为对照组,一段时间后,分别测定两组的气孔开度
【解析】
【分析】1、植物激素是由植物体内产生,能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。人们发现的植物激素有生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等。
2、在植物个体生长发育和适应环境的过程中,各种植物激素不是孤立地起作用,而是相互协调、共同调节,植物激素的合成受基因的控制,也对基因的程序性表达具有调节作用。
【小问1详解】
光敏色素B(phyB)是一类蛋白质(色素-蛋白复合体)。结合题干信息,PIFs是一种调控基因转录的蛋白质,PIFs与BZR1、ARF6基因的启动子结合,促进基因的转录,从而增加BZR1蛋白与ARF6蛋白的合成量,促进下胚轴的伸长。正常光照下,R/FR增高,非活化Pr转化为活化Pfr,Pfr抑制PIFs的作用,抑制下胚轴过度伸长。
【小问2详解】
荫蔽胁迫下,R/FR降低,Pfr转化为Pr,phyB主要以非活化(Pr)形式存在,Pfr的减少减弱了对PIFs的抑制作用,导致下胚轴过度伸长。例如玉米-大豆间作模式下,下胚轴、叶柄和茎秆的过度伸长,有利于大豆植株在“胁迫”下捕获光能,获得更多光照(进行光合作用),而正是由于植物将更多的能量供给下胚轴、叶柄及茎秆的生长,影响了叶片面积、分枝数以及生殖器官的生长发育,而导致大豆的产量降低。
【小问3详解】
该实验的实验目的是验证干旱条件下气孔开度减小是由缺水直接引起的还是由ABA引起的,该实验材料为ABA缺失突变体植株(不能合成ABA),则自变量是植物体中ABA的有无,因变量均为气孔开度变化。 实验设计思路为:取正常植株和ABA缺失突变体植株分别在正常条件下测定气孔开度,经干旱处理后,再测定气孔开度;再将上述干旱处理的ABA缺失突变体植株分成两组,在干旱条件下,一组进行ABA处理,另一组作为对照组,一段时间后,分别测定两组的气孔开度。
19. 缺氧缺血性脑病是新生儿常见的疾病之一,该病死亡率高,易造成新生儿脑性瘫痪、智力低下等后遗症。M型K+通道开放剂是一类特异性增强细胞膜对K+通透性的化合物,常用于治疗缺氧缺血性脑病。科研人员对此进行了实验研究。选取若干只健康新生大鼠进行分组处理,一段时间后进行抽血检测,处理及检测结果见下表。回答下列问题:
组别
处理
NSE含量( pg/mL)
MBP含量 (ng/mL)
第一组
分离右侧股动、静脉后不进行结扎,直接缝合创口:静脉注射生理盐水ImL
1.75
0.18
第二组
分离右侧股动、静脉并进行结扎后缝合创口,建立缺氧缺血脑病模型:静脉注射生理盐水1mL
8.62
2.34
第三组
分离右侧股动、静脉并进行结扎后缝合创口,建立缺氧缺血脑病模型:静脉注射M型K通道开放剂1mL
4.81
1.56
注:NSE(神经元特异性烯纯化酶)含量可作为判断脑神经元受损程度的指标MBP(髓鞘碱性蛋白)含量可作为判断中枢神经系统髓鞘受损程度的指标
(1)脑的能量供应主要来源于有氧呼吸,在有氧呼吸第三阶段消耗__________的同时产生大量的ATP.但在缺氧情况下,细胞所需的ATP主要通过发生在__________中的无氧呼吸产生,大量丙酮酸形成__________在脑细胞中积累,对细胞形成伤害。
(2)第一组对大鼠进行处理作为对照的目的是__________。NSE是参与有氧呼吸过程中的一种酶,存在于神经组织和神经内分泌组织中。血液中NSE含量可作为判断脑神经元受损程度指标的原因是__________
(3)由三组实验结果判断,M型K+通道开放剂能__________
(4)在某些中枢神经系统中,当神经冲动传至突触小体时,膜电位变为__________促使兴奋性神经递质谷氨酸释放。谷氨酸起作用后会通过突触前膜上的转运体被回收。在缺氧缺血性脑损伤后,由于ATP减少等因素的作,谷氨酸积累在神经元外,过度激活突触后膜上的相应受体,进而活化后膜的Ca2+通道,引起Ca2+大量内流导致突触后神经元凋亡或坏死。M型K+通道开放剂主要作用于突触前膜的K+通道,根据以上信息解释M型K+通道开放剂在该实验中所起的作用:__________
【答案】 ①. 氧气(和[H]) ②. 细胞质基质 ③. 乳酸 ④. 排除手术创口对实验结果的影响 ⑤. 脑损伤发生后,大量神经细胞受损,NSE可释放出来进入血液,血液中NSE的多少可反映出机体神经元的受损程度 ⑥. 部分缓解缺血、缺氧造成的脑神经元及中枢神经系统髓鞘损伤 ⑦. 外负内正 ⑧. 引起突触前膜K+通道开放,K+外流,降低了膜电位变化,使谷氨酸释放量减少,突触后膜上相应受体过度激活状态得到缓解,Ca2+通道活性降低,Ca2+内流减少,神经元坏死与凋亡减弱
【解析】
【分析】两个神经元之间或神经元和肌肉细胞之间形成的结构,我们称为突触。突触由突触前膜,突触间隙和突触后膜形成。兴奋在神经元上以电信号的形式传导,在突触间转化为化学信号。突触前膜释放神经递质,与其对应的突触后膜上的特异性受体结合,使得下一个神经元兴奋或抑制。突触后膜上的“受体”与相应神经递质结合,引起下一个细胞产生兴奋或抑制,使突触后膜的电位发生变化,兴奋后突触后膜由外正内负变为外负内正,抑制后突触后膜仍旧为外负内正,但电位差可能进一步加大。
【详解】(1)有氧呼吸第三阶段消耗氧气(和[H])的同时产生大量的ATP,是脑能量供应的主要来源。在缺氧情况下,细胞进行短暂的无氧呼吸,在细胞质基质进行,产生少量的ATP。大量丙酮酸形成乳酸在脑细胞中积累,对细胞形成伤害。
(2)第一组分离右侧股动、静脉后不做处理,直接缝合创口,是为了排除手术创口对实验结果的影响。NSE是参与有氧呼吸过程中的一种酶,当脑损伤发生后,大量神经细胞受损,NSE可释放出来进入血液,因此其释放程度可反映出机体神经元的受损情况。
(3)与第二组缺氧缺血脑病模型、静脉注射生理盐水1mL相比,第三组静脉注射M型K+通道开放剂后,NSE含量和MBP含量均下降,可以判断,M型K+通道开放剂能部分缓解缺血、缺氧造成的脑神经元及中枢神经系统损伤。
(4)静息时膜电位外正内负,当神经冲动传至突触小体时(兴奋),膜电位变为外负内正,促使兴奋性神经递质谷氨酸释放。由题意可知,K+通道开放剂主要作用于突触前膜的K+通道,引起K+通道开放,K+外流,降低了膜电位变化,使谷氨酸释放量减少,突触后膜上相应受体过度激活状态得到缓解,Ca2+通道活性降低,Ca2+内流减少,神经元坏死与凋亡减弱。
【点睛】本题主要以实验的形式考查神经冲动的传递,以M型K+通道开放剂为例,要求学生有一定的处理信息及分析推理的能力。
20. 模型构建是科学研究的一种基本方法,在生态学研究中应用广泛。请回答下列问题:
(1)在研究草原生产能力及鼠害发生情况时,某学习小组构建了下图1所示模型,该模型属于________。种群密度是种群最基本的数量特征,图中①②③④是影响种群密度的直接因素,①②表示________。小组同学运用图中方法⑧调查种群密度时,需要注意的事项有________(答出两点)。
(2)图2是小组同学从资料中获得的某草原生态系统中鼠的种群数量变化,第16~20年,该种群的增长曲线呈________形,判断理由是________。有同学认为图2中第8~16年的种群数量变化趋势与图3中的a种群一致,你是否同意该同学的意见,理由是________。
(3)为减轻鼠害,提高草场的生产能力,可以采取的具体措施有________(答出两点)。
【答案】(1) ①. 概念模型 ②. 迁入率、出生率 ③. 随机取样、样方大小适中、样方数量不易太少
(2) ①. J ②. 第16~20年,λ>1且保持不变 ③. 不同意,第8~10年λ<1,种群数量下降随机取样、样方大小适中、样方数量不易太
(3)引入天敌、引入竞争者、减少食物来源
【解析】
【分析】1、一般植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵常用的是样方法,其步骤是确定调查对象→选取样方→计数→计算种群密度,样方法调查种群密度时关键要做到随机取样。对活动能力大的动物常用标记重捕法,其步骤是确定调查对象→捕获并标记个体→重捕并计数→计算种群密度。
2、种群数量变化的两种曲线:
(1)“J”形曲线:指数增长函数,描述在食物充足,无限空间,无天敌的理想条件下生物无限增长的情况。
(2)“S”形曲线:是受限制的指数增长函数,描述食物、空间都有限,有天敌捕食的真实生物数量增长情况,存在环境容纳K值。
【小问1详解】
模型法:人们为了某种特定的目的而对认识对象所做的一种简化的概括性描述,这种描述可以是定性的,也可以是定量的;有的借助于具体的实物或其他形象化的手段,有的则通过抽象的形式来表达。指以文字表述来抽象概括出事物本质特征的模型属于概念模型。出生率和迁入率可以增加种群的密度,所以①②表示出生率和迁入率。用⑧样方法调查种群密度时,需要注意的随机取样、样方大小适中、样方数量不易太少减少实验误差。
【小问2详解】
第16~20年,λ>1且保持不变,则该种群的增长曲线呈S形。有同学认为图2中第8~16年的种群数量变化趋势与图3中的a种群一致,a幼年个多,老年个体少是增长型;但是第8-10年λ<1,种群数量下降,所以不同意该同学的意见。
【小问3详解】
为减轻鼠害,提高草场的生产能力,可引入鼠的天敌、引入竞争者或减少食物来源,降低鼠的K值。
21. 科研人员对海南儋州海头天然牡蛎礁生态系统进行研究,牡蛎是生态系统中第Ⅱ营养级的主要组成部分,滤食浮游植物和水体碎屑等。该生态系统中常见的数量较多的物种还有腹足类、节肢动物、大型海藻和海葵等。调查该生态系统中各营养级能量(单位:t⋅km-2⋅a-1)如表所示。
营养级
流向下一营养级量
输出系统量
沉积量
呼吸量
同化量
Ⅳ
0.00
0.00
0.10
0.17
0.27
Ⅲ
0.27
0.73
209.10
296.90
507.00
Ⅱ
507.00
7.00
26009.00
33056.00
59579.00
Ⅰ
59579.00
872.00
33227.00
—
?
注:沉积量包括被分解者利用的能量和未被利用的能量
(1)从生态系统组成成分分析,牡蛎属于______。若研究牡蛎的生态位,则需要从______等方面进行研究。
(2)经分析,腹足类、节肢动物、大型海藻和海葵等不是优势种,理由是______。
(3)流经该生态系统的总能量______(填“是”或“不是”)93678.00t⋅km-2⋅a-1,原因是______。第Ⅲ营养级用于自身生长、发育和繁殖的能量是______t⋅km-2⋅a-1。
(4)能量转换效率为相邻两个营养级间用于生长、发育和繁殖的能量的比值,由表可知,第Ⅲ营养级到第Ⅳ营养级比第Ⅰ营养级到Ⅱ营养级之间的能量转换效率______。该生态系统营养极少,食物网较简单,其______(填“抵抗力”或“恢复力”)稳定性低,故需对其加以保护。
【答案】(1) ①. 消费者和分解者 ②. 牡蛎的栖息地、天敌、食物,以及与其他物种的关系
(2)它们对其他物种的影响不大
(3) ①. 不是 ②. 该能量不含第Ⅰ营养级的呼吸量 ③. 210.1
(4) ①. 低 ②. 抵抗力
【解析】
【分析】1、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。
2、生态系统能量流动功能包括以下几个方面:①能量输入:生态系统中能量流动的起点是生产者(主要是植物)通过光合作用固定的太阳能开始的。能量流动的渠道是食物链和食物网。②能量传递:生态系统能量流动中,能量以太阳光能→生物体内有机物中的化学能→热能散失的形式变化。能量在食物链的各营养级中以有机物(食物)中化学能的形式流动。③能量散失:生态系统能量流动中能量散失的主要途径是通过食物链中各营养级生物本身的细胞呼吸及分解者的细胞呼吸,主要以热量的形式散失。
【小问1详解】
牡蛎是生态系统中第Ⅱ营养级的主要组成部分,滤食浮游植物和水体碎屑等。从生态系统组成成分分析,牡蛎既属于消费者又属于分解者;若研究牡蛎的生态位,则需要从牡蛎的栖息地、天敌、食物,生活习性以及与其他物种的关系等多方面进行研究;
【小问2详解】
优势种通常是环境适应能力强、数量多且对群落其他种群有重要作用的物种,经分析,腹足类、节肢动物、大型海藻和海葵等不是优势种,理由是它们对其他物种的影响并不大;
【小问3详解】
流经该生态系统的总能量不是93678.00t⋅km-2⋅a-1,依题意,该生态系统存在以碎屑为主的碎屑食物链,因此,流经该生态系统的总能量应包括生产者固定的能量及碎屑中所包含的能量,不含第Ⅰ营养级的呼吸量,第Ⅲ营养级用于自身生长、发育和繁殖的能量是507.00-296.90=210.1t⋅km-2⋅a-1;
【小问4详解】
能量转换效率为相邻两个营养级间用于生长、发育和繁殖的能量的比值,第Ⅲ营养级到第Ⅳ营养级的能量转换效率是(0.27-0.17)/(507.00-296.90)×100%≈0.0476%,第Ⅰ营养级到Ⅱ营养级之间的能量转换效率是(59579.00-33056.00)/(59579.00+872.00+33227.00)×100%≈28.31%,可知,第Ⅲ营养级到第Ⅳ营养级比第Ⅰ营养级到Ⅱ营养级之间的能量转换效率远远低于,该生态系统营养极少,食物网较简单,物种种类少,抵抗力稳定性低,自我调节能力也低,故需对其加以保护。
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