内容正文:
2025年春“荆、荆、襄、宜四地七校考试联盟”高二期中联考生物学试题
考试时间:2025年4月24日 考试用时:75分钟 试卷满分:100分
★祝考试顺利★
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、选择题:本题共18小题,每小题2分,共36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. 某研究团队利用鸟类羽毛DNA分析技术估算某濒危鹤类的种群数量。研究人员从不同区域收集鹤类脱落的羽毛,提取DNA后通过分子标记技术(如DNA指纹技术)识别个体。首次检测到的个体视为“标记”,后续重复检测到的视为“重捕”,并利用标记重捕法模型计算种群总数。下列叙述错误的是( )
A. 该方法无需直接捕捉鹤类,可避免对其生存造成干扰
B. 与标记重捕法相比,DNA分析法不需要保证取样随机性
C. 应用DNA分子标记技术识别个体是利用了DNA分子的特异性
D. 野外羽毛样本易受环境因素影响,可能导致DNA降解
2. 图甲是草原中的鼠数量变化曲线图;图乙表示某同学进行“探究酵母菌种群数量变化”实验得到的曲线图。该同学的具体操作为:先向试管中加入10mL无菌马铃薯培养液,再向试管中接种酵母菌,之后将试管置于适宜环境中连续培养,每天定时取样、计数,并绘制曲线图。下列说法正确的是( )
A. 图甲中阴影部分表示因种内斗争加剧而被淘汰的鼠的数量
B. 可以通过人工大量捕杀降低鼠的环境容纳量
C. 图乙中de段酵母菌数量下降的原因只是培养液中营养物质不足
D. 在图乙b时刻用血细胞计数板测得平均每个小方格有酵母菌5个,其K值4×107个/mL
3. 珍稀濒危植物留坝槭为落叶乔木。为制定针对性的保护方案,科研人员调查了某留坝槭天然种群,发现仅有少量留坝槭个体散生在总面积约17000m²的落叶阔叶林中,且受其他植物遮阴的影响,成树长势不佳,仅7株成树可正常开花结果,且种子存在败育率高、萌发率低等问题。该种群年龄结构和各年龄阶段的死亡率统计结果如图所示。下列说法正确的是( )
A. 可用样方法准确调查该地留坝槭的种群数量
B. 该地留坝槭面临的主要生存压力来自种内竞争
C. 该留坝槭种群的年龄结构为增长型,其种群数量会快速增长
D. 可以通过适度采伐或修剪对留坝槭遮阴的植物的方式来保护留坝槭
4. 某牧区三种啮齿动物甲、乙、丙的种群密度受放牧模式的影响如图所示。已知甲和乙偏好开阔生境且以植物茎叶为食,丙偏好遮蔽生境且以植物种子为食。下列叙述错误的是( )
A. 过度放牧导致生境开阔,减弱了甲和乙的种间竞争
B. 禁止放牧后遮蔽度增加,丙食物资源随之增加
C. 甲的种群密度始终最高说明甲对放牧模式变化的适应能力最强
D. 轮替放牧通过改变生境类型,使三种动物生态位分化更明显
5. 非生物因素(如光照、温度、水分)和生物间相互作用都会影响生物的种群特征,不同种群的生物在长期适应环境和彼此相互适应的过程中逐渐形成动态的群落。下列说法错误的是( )
A. 荒漠植物的叶片退化为刺状或肉质化,以减少蒸腾并储存水分
B. 森林生物群落中阴生植物的叶绿体小、呈深绿色可适应林下环境
C. 热带雨林中风媒花植物很少,可适应林下空气流通不畅的环境
D. 密度制约因素对种群数量的影响强度随种群密度变化而波动
6. 某研究团队发现,分布在我国南方、北方和西部的三个朱鹮种群,因栖息地气候和植被差异,其求偶舞蹈动作和鸣叫频率存在显著分化。其中,与求偶仪式相关的动作模式和音调高低的分化最为明显。研究者认为,这些与繁殖行为相关的特征差异可能在朱鹮的物种分化过程中起到关键作用。下列叙述错误的是( )
A. 朱鹮的求偶舞蹈和鸣叫属于物理信息
B. 朱鹮之间通过鸣唱形成信息流, 朱鹮既是信息源又是信息受体
C. 不同朱鹮种群求偶鸣唱特征的差异与栖息环境不同有关
D. 若三个种群因求偶特征差异无法交配繁殖,则已形成生殖隔离
7. 单向性集团内捕食作用指不同天敌共享同一猎物,其中一种天敌(集团内捕食者)不仅捕食共同猎物,还捕食另一种天敌(集团内猎物)。某生态系统中,伯劳鸟、螳螂和棉铃虫存在单向性集团内捕食关系:伯劳鸟捕食螳螂和棉铃虫(假定捕食无偏好),螳螂仅捕食棉铃虫,棉铃虫以棉花叶片为食。下列说法错误的是( )
A. 伯劳鸟是集团内捕食者,螳螂是集团内猎物
B. 伯劳鸟与螳螂之间存在种间竞争和捕食关系
C. 该食物网中,伯劳鸟处于第三、四营养级
D. 据上述食物链分析,若螳螂数量减少,伯劳鸟数量也减少
8. 某地区两片相邻森林因雷击引发火灾后,经历了不同的自然恢复过程。森林X原有物种丰富度高,包含乔木、灌木、草本等多层次结构,食物网复杂;森林Y仅由单一松树种群构成,生物多样性较低。研究人员追踪发现,火灾5年后两森林的恢复差异显著。下列叙述错误的是( )
A. 森林Y由于结构简单,初期恢复速度较快,但长期易受病虫害影响
B. 森林X因物种多样性高,恢复力稳定性更强,恢复时间较长
C. 火灾后森林群落的恢复过程中既存在负反馈调节也存在正反馈调节
D. 火灾后林下光照更加充足,土壤的无机养料增多,利于森林的恢复
9. 研究群落中植物类群的丰富度时;不仅要统计物种数,还要统计物种在群落中的相对数量。群落中某一种植物的个体数占该群落所有植物个体数的百分比可用相对多度表示。在某退耕农田自然演替过程中,植物物种甲、乙和丙分别在不同阶段占据优势,它们的相对多度与演替时间的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A. 该群落演替不受生物迁入、迁出的影响
B. 若统计丙的相对数量采用了记名计算法则说明丙的特点是个体较大,种群数量多
C. 据图分析第30年至第50年乙种群密度不一定降低
D. 该农田退耕前后的变化说明人类活动可以加快群落演替的速度,但不改变方向
10. 研究表明,某市人均生态足迹从2000年的1.543hm²增加至2010年的2.28hm²,在此期间,人口从2000年374.35万人增加到2010年的437.45万人,GDP从271.5亿元上升到1096.79亿元,而人均生态承载力则由0.4515hm²减少到0.3696hm²,其中耕地生态承载力减少最多。结合上述数据,下列叙述错误的是( )
A. 该市在此期间处于生态赤字的状态
B. 人口增长增加了资源消耗导致生态足迹增大
C. 该市人均生态足迹的变化与人的生活方式无关
D. 提升耕地质量可以提高该市的生态承载力
11. 近年来,我国宣布将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。2021年3月,习近平总书记强调,实现碳达峰、碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革,并把碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局。下列叙述正确的是( )
A. 提高秸秆还田率,农田土壤储碳量可以提高
B. 水泥的生产不会导致大气中二氧化碳浓度升高
C. 碳在生物群落内主要是以二氧化碳的形式循环的
D. 海洋对于调节大气中碳含量没有起非常重要的作用
12. 酒酿是米酒的一种,由蒸熟的米冷却后加入酒曲发酵而成。在发酵过程中起主要作用的是酒曲中的好氧霉菌、酵母菌和乳酸菌。下列叙述错误的是( )
A. 酒酿制作过程中将蒸熟的米冷却的目的是避免高温杀死发酵微生物
B. 酒酿制作过程中产生的水主要来源于微生物有氧呼吸
C. 将发酵温度从28℃提高到45℃,会延长发酵时长
D. 乳酸菌可在后续米醋发酵过程中发挥主要作用
13. 培养基的配置、无菌技术、微生物的纯培养是微生物培养的基本技术。下列有关叙述正确的是( )
A. 消毒和灭菌都是用的理化方法
B. 牛肉膏和蛋白胨的营养成分完全相同
C. 培养细菌时,一般需要将培养基调至酸性
D. 获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染
14. 发酵工程是指利用微生物的特定功能,通过现代工程技术,规模化生产对人类有用的产品。下图是工业发酵使用的发酵罐和传统发酵使用的发酵瓶。下列说法错误的是( )
A. 在菌种选育过程中,可以利用诱变育种或基因工程育种等手段
B. 若发酵产品是谷氨酸,需根据其性质采取适当措施来提取、分离、纯化
C. 若发酵罐内正进行果酒发酵,则使用叶轮搅拌的目的是增加发酵液中的溶解氧
D. 若用发酵瓶制酒,则需每隔一段时间将瓶盖拧松一次,此后再拧紧瓶盖
15. 发酵工程与农业、食品工业、医药工业及其他工业生产有着密切的联系。下列叙述正确的是( )
A. 利用黑曲霉可以生产酱油、柠檬酸
B. 酶制剂多数由动植物生产外,少数通过发酵工程生产
C. 微生物肥料可以改良土壤结构,但不能抑制土壤中病原微生物的生长
D. 可利用发酵工程大量培养微生物菌体后提取单细胞蛋白
16. 人工栽培的植物,无论是绚丽多姿的花草,还是碧绿参天的大树,大多都是通过播种或扦插实现繁殖的。其实在一定条件下,利用它们的一片花瓣、一粒花粉,甚至一个细胞,同样可以繁殖出新的植株。下列叙述不正确的是( )
A. 利用花瓣细胞和花粉通过植物组织培养得到植物的生殖方式不同
B. 实验中使用的培养基和所有的器械都要灭菌
C. 诱导愈伤组织期间需要光照为植物光合作用提供能量
D. 需先将组培幼苗移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境中,待其长壮后再移栽入土
17. 20世纪60年代,科学家尝试将番茄和马铃薯杂交,希望培育出一种地上结番茄、地下长马铃薯的“超级作物”。但两种生物之间存在着天然的生殖隔离,用传统的有性杂交的方法很难得到杂种后代。经过长期实验,虽然没有在地上结番茄、地下长马铃薯,但科学家采用体细胞杂交的方法得到了“番茄—马铃薯”杂种植株。下列叙述不正确的是( )
A. 细胞壁阻碍着植物细胞间的杂交
B. 上述实验过程中不需要用到植物组织培养技术
C. 实验结果表明生物体内基因的表达是相互调控、相互影响的
D. 植物体细胞杂交技术在打破生殖隔离,实现远缘杂交育种等方面展示出独特的优势
18. 植物细胞工程在农业、医药工业等方面有着广泛的应用,并且取得了显著的社会效益和经济效益。下列叙述正确的是( )
A. 植物细胞培养的原理不是植物细胞的全能性
B. 多倍体植物是进行体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料
C. 切取一定大小的茎尖进行组织培养,再生的植株就有可能不带病毒,从而获得抗病毒苗
D. 细胞产物工厂化生产主要是利用促进细胞生长的条件,提高单个细胞中次生代谢物含量
二、非选择题:本题共4小题,共64分。
19. 我国科研人员利用拟南芥野生型、乙烯过量生成突变体、乙烯信号阻断突变体(表现为乙烯正常产生但乙烯效应不显著)和HY5基因缺失突变体,探究乙烯、HY5基因在幼苗下胚轴生长发育中的作用。实验结果如图1(图中线段表示下胚轴的长度):
(1)乙烯在植物中的合成部位是________。
(2)第3组与第1组比较,说明________
(3)第4组与第5组比较,说明________。
(4)乙烯和HY5基因均参与拟南芥幼苗下胚轴生长的调控,关于二者是否存在某种联系,学生提出3种假设:
a、乙烯和HY5基因通过不同的调节通路调控拟南芥幼苗下胚轴的生长;
b、乙烯通过调节HY5基因的表达从而调控拟南芥幼苗下胚轴的生长;
c、 HY5基因通过调控乙烯的合成从而调控拟南芥幼苗下胚轴的生长。
研究人员用适宜浓度的乙烯处理野生型拟南芥和HY5基因缺失突变体,发现野生型幼苗下胚轴伸长生长,HY5基因缺失突变体幼苗下胚轴无明显变化。初步判断上述假设中,假设________(填字母)正确。
(5)为进一步确定乙烯与HY5基因之间的关系,科研人员研究了不同浓度、不同时间的乙烯处理对HY5基因高表达突变体HY5蛋白含量的影响,结果如图2a所示。出现该结果的2种可能的原因:①乙烯________HY5基因的表达,②乙烯________HY5蛋白的降解。(分别填“促进”或“抑制”)
(6)研究人员进一步测定了野生型和两种乙烯突变体拟南芥幼苗中HY5的mRNA含量,结果显示无显著差异。同时对HY5基因高表达幼苗使用COP1蛋白(诱导蛋白质降解的关键酶)抑制剂处理,再用适宜浓度的乙烯进行处理,检测HY5蛋白含量,结果如图2b所示。实验结果支持(5)中的原因________。(填“①”或“②”)
20. 神农架大九湖湿地在上世纪曾被大片开荒破坏,2003年起国家开始对大九湖湿地进行大保护,并于2006年成立大九湖国家湿地公园。2023年神农架林区出台相关政策,将整个国家公园划分为:世界级自然保护地(一级核心区、二级核心区和缓冲区)、一般自然保护地和生态管控区,进一步强化对湿地的生态保护。
(1)国家公园的建立是对生物多样性的________保护措施。
(2)建立缓冲带是恢复湿地生态功能方法之一,其作用是________。这主要运用了生态工程的________原理。
(3)在湿地恢复过程中,为了防止游客误人到湿地、草地等地区,引入了紫穗槐等植物种植在公路沿线作为分隔。但现在紫穗槐已发展成入侵物种,从种间关系的角度分析其原因是_______。(答两点)
(4)研究发现游客的踩踏会对旅游步道两侧的植物群落物种多样性产生影响。由下图可知大九湖湿地主要分布的是________植物,游客的踩踏会使物种多样性________(选填“增大”或“减小”),为保护大九湖湿地内的主要分布植物,应当适当________(选填“增大”或“减小”)旅游强度。
21. 洪湖湿地是长江中下游重要的生态保护区,其生态系统包含水生植物(如芦苇)、浮游植物、草鱼(初级消费者)、乌鳢(次级消费者)及分解者等成分。回答下列问题:
(1)湿地中植物种类丰富,如水中有沉水植物、浮游植物、挺水植物等,堤岸边有杨、柳等,这反映了群落________结构。这样的分布使群落物种的生态位重叠较少,其意义是________。
(2)浮游动物聚集繁殖。结合相关知识分析,水体富营养化导致蓝细菌、绿藻、硅藻等浮游植物大量繁殖引起水华时,可通过增加沉水植物和挺水植物的数量来治理水华的原因有_______(答出两点)。
(3)研究人员分析生态系统能量流动的方法如下:首先通过分析动物的胃内容物构建食物网,并划分营养级,再测定各营养级生物的________(选填“生物量”或“数量”)等数据,最终推算出流经各营养级的能量。该方法反映的能量流动和物质循环的关系为________。
(4)长江十年禁渔令颁布后,人们把目光投向了人工养殖,养殖的草鱼除饲料外还以浮游植物为食。科研人员对该生态系统部分生物的能量流动情况进行分析,结果如表所示。(字母为能量值,单位是kJ/(cm²·a))
浮游植物同化的能量
草鱼摄入的所有食物中的能量
草鱼同化饲料中的能量
草鱼粪便中的能量
草鱼用于生长、发育和繁殖的能量
草鱼呼吸作用散失的能量
a
b
c
d
?
e
据表分析,草鱼用于生长、发育和繁殖的能量是________kJ/(cm²·a)(用表中字母表示)。研究发现在食物链“浮游植物→草鱼→乌鳢”中,与乌鳢相比,草鱼的同化量和摄入量的比值明显较低,最可能的原因是________。
22. 食品检验员是我们舌尖安全的守护者,某同学在假期职业体验活动中参与了牛奶厂的生牛乳质量检测。活动中该同学取了若干生牛乳,然后用稀释涂布平板法检测了生牛乳中大肠杆菌的数量(稀释倍数为10至102)。
(1)培养基中除基本营养成分外,还需添加________,才能长出深紫色菌落。
(2)用该方法统计结果一般比实际结果________,原因是________。
(3)使用该方法时需要设置两组对照,对照组1应涂布________,说明培养基是否被污染;对照组2应涂布________,说明培养基是否能培养出大肠杆菌。在所有操作无误的情况下,该同学在未稀释组的3个平板上观察到的菌落数均少于30,你认为这些数据________(“应该”或“不应该”)舍去。
(4)显微镜直接计数一般不能用于牛奶中微生物数量的检测,你认为可能的原因是_____。(答一点)
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2025年春“荆、荆、襄、宜四地七校考试联盟”高二期中联考生物学试题
考试时间:2025年4月24日 考试用时:75分钟 试卷满分:100分
★祝考试顺利★
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、选择题:本题共18小题,每小题2分,共36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. 某研究团队利用鸟类羽毛DNA分析技术估算某濒危鹤类的种群数量。研究人员从不同区域收集鹤类脱落的羽毛,提取DNA后通过分子标记技术(如DNA指纹技术)识别个体。首次检测到的个体视为“标记”,后续重复检测到的视为“重捕”,并利用标记重捕法模型计算种群总数。下列叙述错误的是( )
A. 该方法无需直接捕捉鹤类,可避免对其生存造成干扰
B. 与标记重捕法相比,DNA分析法不需要保证取样随机性
C. 应用DNA分子标记技术识别个体是利用了DNA分子的特异性
D. 野外羽毛样本易受环境因素影响,可能导致DNA降解
【答案】B
【解析】
【分析】标记重捕法适用于活动能力强,活动范围大的动物,标记重捕法需要对动物进行标记,这可能会对动物的生活产生一定的影响。
【详解】A、该方法通过收集脱落的羽毛提取DNA,无需直接捕捉鹤类,避免了传统标记重捕法对动物生存的干扰,A正确;
B、标记重捕法和DNA分析法均需保证取样的随机性,否则会导致估算结果偏差。例如,若羽毛仅来自某一区域,可能遗漏其他区域的个体,B错误;
C、DNA分子具有特异性,不同生物DNA的碱基排列顺序不同,因此可通过DNA指纹技术识别个体,C正确;
D、野外环境中,紫外线、微生物、湿度等因素可能导致羽毛中的DNA降解,影响检测结果,D正确。
故选B。
2. 图甲是草原中的鼠数量变化曲线图;图乙表示某同学进行“探究酵母菌种群数量变化”实验得到的曲线图。该同学的具体操作为:先向试管中加入10mL无菌马铃薯培养液,再向试管中接种酵母菌,之后将试管置于适宜环境中连续培养,每天定时取样、计数,并绘制曲线图。下列说法正确的是( )
A. 图甲中阴影部分表示因种内斗争加剧而被淘汰的鼠的数量
B. 可以通过人工大量捕杀降低鼠的环境容纳量
C. 图乙中de段酵母菌数量下降的原因只是培养液中营养物质不足
D. 在图乙b时刻用血细胞计数板测得平均每个小方格有酵母菌5个,其K值4×107个/mL
【答案】D
【解析】
【分析】探究酵母菌种群数量的变化实验中,实验流程为:(1)酵母菌培养(液体培养基,无菌条件)→(2)振荡培养基(酵母菌均匀分布于培养基中)→(3)观察并计数→重复(2)、(3)步骤(每天计数酵母菌数量的时间要固定)→绘图分析。
【详解】A、图甲是草原中鼠种群数量变化曲线,“J”型增长是理想条件(无环境阻力)下的增长,“S”型增长是实际条件(有环境阻力)下的增长。阴影部分是“J”型增长与“S”型增长的差值,代表因环境阻力(种内斗争是环境阻力的一部分 )被淘汰的鼠数量,A错误;
B、环境容纳量(K值)是环境所能承载的种群最大数量,由环境资源等决定。人工大量捕杀鼠,只是暂时减少种群数量,不能改变环境容纳量,B错误;
C、图乙中de段酵母菌数量下降,原因不只是营养液中营养物质不足,还有代谢废物积累(如酒精、二氧化碳等)、培养液pH变化等,C错误;
D、血细胞计数板有400个小方格,体积为0.1mm3。若b时刻每个小方格有酵母菌5个,则b时刻的种群数量为5×400÷(0.1×10-3)=2×107个/mL,而b时刻的数量为K/2,因此该种群的K值为4×107个/mL,D正确。
故选D。
3. 珍稀濒危植物留坝槭为落叶乔木。为制定针对性的保护方案,科研人员调查了某留坝槭天然种群,发现仅有少量留坝槭个体散生在总面积约17000m²的落叶阔叶林中,且受其他植物遮阴的影响,成树长势不佳,仅7株成树可正常开花结果,且种子存在败育率高、萌发率低等问题。该种群年龄结构和各年龄阶段的死亡率统计结果如图所示。下列说法正确的是( )
A. 可用样方法准确调查该地留坝槭的种群数量
B. 该地留坝槭面临的主要生存压力来自种内竞争
C. 该留坝槭种群的年龄结构为增长型,其种群数量会快速增长
D. 可以通过适度采伐或修剪对留坝槭遮阴的植物的方式来保护留坝槭
【答案】D
【解析】
【分析】本题通过统计各年龄段的个体数和死亡率,由题干信息可以判断其发展趋势为衰退型,由于个体数少可以通过逐个计数法对其进行统计。
【详解】A、准确掌握该地留坝槭的种群数量调查方法是逐个计数,A错误;
B、由题意可知,留坝槭种群密度小,因此种内竞争弱,生存压力主要来自种间竞争,B错误;
C、从图中可以看出,幼苗和幼树的个体数量相对较多,年龄结构属于增长型;但成树数量少且只有7株成树可正常开花结果,种子还存在败育率高、萌发率低等问题,这会导致出生率低,从而使种群处于衰退状态,C错误;
D、为提高该地留坝槭的种群数量,可以适度采伐或修剪,减少其他植物对留坝槭的遮阴,改善其光照条件,D正确。
故选D。
4. 某牧区三种啮齿动物甲、乙、丙的种群密度受放牧模式的影响如图所示。已知甲和乙偏好开阔生境且以植物茎叶为食,丙偏好遮蔽生境且以植物种子为食。下列叙述错误的是( )
A. 过度放牧导致生境开阔,减弱了甲和乙的种间竞争
B. 禁止放牧后遮蔽度增加,丙的食物资源随之增加
C. 甲的种群密度始终最高说明甲对放牧模式变化的适应能力最强
D. 轮替放牧通过改变生境类型,使三种动物生态位分化更明显
【答案】C
【解析】
【分析】影响种群数量变化的因素分两类,一类是密度制约因素,即影响程度与种群密度有密切关系的因素,如食物、流行性传染病等;另一类是非密度制约因素,即影响程度与种群密度无关的因素,气候、季节、降水等的变化,影响程度与种群密度没有关系,属于非密度制约因素。
【详解】A、过度放牧下,植物数量减少,生境开阔,便于甲和乙生存,甲和乙种间竞争减弱,种群密度增加,A正确;
B、由图可知,禁止放牧时丙的种群密度较高,丙偏好有更多遮蔽的生境,喜食植物种子,因此可推测禁止放牧增加了遮蔽度和食物资源,有利于丙的生存,B正确;
C、甲的种群密度在轮替放牧时不是最多,甲的种群密度放牧条件改变后变化最小,说明其适应能力最强,C错误;
D、轮替放牧交替改变生境类型,迫使甲、乙、丙占据不同生态位,减少直接竞争,D正确。
故选C。
5. 非生物因素(如光照、温度、水分)和生物间相互作用都会影响生物的种群特征,不同种群的生物在长期适应环境和彼此相互适应的过程中逐渐形成动态的群落。下列说法错误的是( )
A. 荒漠植物的叶片退化为刺状或肉质化,以减少蒸腾并储存水分
B. 森林生物群落中阴生植物的叶绿体小、呈深绿色可适应林下环境
C. 热带雨林中风媒花植物很少,可适应林下空气流通不畅的环境
D. 密度制约因素对种群数量的影响强度随种群密度变化而波动
【答案】B
【解析】
【分析】影响种群个体数量的因素很多,有些因素的作用是随着种群密度而变化的,这种限制种群密度增长的因素被称为密度制约因素。如传染病在种群密度大的种群中更易传播,对种群数量的影响就大;反之,在密度小的种群中影响就小。有些因素对种群数量起抑制作用,但其作用强度和种群密度无关,被称为非密度制约因素,如气候因素。
【详解】A、荒漠植物通过叶片退化为刺状(减少蒸腾面积)或肉质化(储存水分)来适应干旱环境,属于对非生物因素的适应,A正确;
B、阴生植物适应弱光环境,通常叶绿体较大且叶绿素含量高(呈深绿色),以更高效捕获光能,B错误;
C、热带雨林林下空气流通差,风媒花传粉困难,因此风媒花植物较少,虫媒花更普遍,C正确;
D、密度制约因素(如天敌、传染病)影响强度与种群密度相关,如种群密度越高,传染病传播越易,即密度制约因素对种群数量的影响强度随种群密度变化而波动,D正确。
故选B。
6. 某研究团队发现,分布在我国南方、北方和西部的三个朱鹮种群,因栖息地气候和植被差异,其求偶舞蹈动作和鸣叫频率存在显著分化。其中,与求偶仪式相关的动作模式和音调高低的分化最为明显。研究者认为,这些与繁殖行为相关的特征差异可能在朱鹮的物种分化过程中起到关键作用。下列叙述错误的是( )
A. 朱鹮的求偶舞蹈和鸣叫属于物理信息
B. 朱鹮之间通过鸣唱形成信息流, 朱鹮既是信息源又是信息受体
C. 不同朱鹮种群求偶鸣唱特征的差异与栖息环境不同有关
D. 若三个种群因求偶特征差异无法交配繁殖,则已形成生殖隔离
【答案】A
【解析】
【分析】1、生态系统中信息的种类(1)物理信息:生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等,通过物理过程传递的信息,如蜘蛛网的振动频率。(2)化学信息:生物在生命活动中,产生了一些可以传递信息的化学物质,如植物的生物碱、有机酸,动物的性外激素等。(3)行为信息:动物的特殊行为,对于同种或异种生物也能够传递某种信息,如孔雀开屏。2、信息传递在生态系统中的作用:(1)个体:生命活动的正常进行,离不开信息的传递。(2)种群:生物种群的繁衍,离不开信息的传递。(3)群落和生态系统:能调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。
【详解】A、物理信息是指通过物理过程传递的信息,朱鹮的鸣叫声属于物理信息,朱鹮的求偶舞蹈是特殊的行为,属于行为信息,A错误;
B、完整信息传递过程包括了信息源、信道和信息受体,朱鹮之间通过鸣唱形成信息流,朱鹮既是信息源又是信息受体,B正确;
C、某种朱鹮分布在不同地区的三个种群,因栖息地环境的差异导致声音信号发生分歧,由此可知,求偶的鸣唱特征是朱鹮与栖息环境之间协同进化的结果,C正确;
D、生殖隔离是无法交配或交配后的后代不育,若三个种群因求偶特征差异无法交配繁殖,则已形成生殖隔离,D正确。
故选A。
7. 单向性集团内捕食作用指不同天敌共享同一猎物,其中一种天敌(集团内捕食者)不仅捕食共同猎物,还捕食另一种天敌(集团内猎物)。某生态系统中,伯劳鸟、螳螂和棉铃虫存在单向性集团内捕食关系:伯劳鸟捕食螳螂和棉铃虫(假定捕食无偏好),螳螂仅捕食棉铃虫,棉铃虫以棉花叶片为食。下列说法错误的是( )
A. 伯劳鸟是集团内捕食者,螳螂是集团内猎物
B. 伯劳鸟与螳螂之间存在种间竞争和捕食关系
C. 该食物网中,伯劳鸟处于第三、四营养级
D. 据上述食物链分析,若螳螂数量减少,伯劳鸟数量也减少
【答案】D
【解析】
【分析】根据题干信息,伯劳鸟、螳螂和棉铃虫存在单向性集团内捕食关系:伯劳鸟捕食螳螂和棉铃虫(假定捕食无偏好),螳螂仅捕食棉铃虫,棉铃虫以棉花叶片为食,伯劳鸟和螳螂之间为捕食和种间竞争。
【详解】A、单向性集团内捕食作用指不同天敌共享同一猎物,其中一种天敌(集团内捕食者)不仅捕食共同猎物,还捕食另一种天敌(集团内猎物)。伯劳鸟捕食螳螂和棉铃虫,符合集团内捕食者的定义;螳螂被伯劳鸟捕食,螳螂属于集团内猎物,A正确;
B、伯劳鸟与螳螂均捕食棉铃虫(种间竞争),且伯劳鸟捕食螳螂(捕食关系),因此两者存在种间竞争和捕食关系,B正确;
C、棉花为生产者(第一营养级),棉铃虫为初级消费者(第二营养级),螳螂为次级消费者(第三营养级)。伯劳鸟捕食棉铃虫时处于第三营养级,捕食螳螂时处于第四营养级,C正确;
D、螳螂减少会导致棉铃虫因天敌减少而数量增加,伯劳鸟可通过增加对棉铃虫的捕食维持自身数量,因此伯劳鸟数量未必减少,D错误。
故选D。
8. 某地区两片相邻森林因雷击引发火灾后,经历了不同的自然恢复过程。森林X原有物种丰富度高,包含乔木、灌木、草本等多层次结构,食物网复杂;森林Y仅由单一松树种群构成,生物多样性较低。研究人员追踪发现,火灾5年后两森林的恢复差异显著。下列叙述错误的是( )
A. 森林Y由于结构简单,初期恢复速度较快,但长期易受病虫害影响
B. 森林X因物种多样性高,恢复力稳定性更强,恢复时间较长
C. 火灾后森林群落的恢复过程中既存在负反馈调节也存在正反馈调节
D. 火灾后林下光照更加充足,土壤的无机养料增多,利于森林的恢复
【答案】B
【解析】
【分析】生态系统的稳定性是生态系统发展到一定阶段,它的结构和功能能够保持相对稳定时,表现出来的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力,包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性。
【详解】A、森林Y结构简单,恢复初期资源充足,恢复速度较快;但单一物种导致抵抗力稳定性低,易受病虫害影响,A正确;
B、恢复力稳定性指生态系统受到破坏后恢复原状的能力。物种多样性高的森林X抵抗力稳定性强,但恢复力稳定性通常较弱,恢复时间较长,B错误;
C、火灾后恢复过程中,群落演替存在物种间的竞争(负反馈调节),也可能因资源释放出现某些物种快速繁殖(正反馈调节),因此群落的恢复过程中既存在负反馈调节也存在正反馈调节,C正确;
D、火灾后土壤无机盐增加,光照条件改善,利于先锋物种(如草本)生长,促进次生演替,D正确。
故选B。
9. 研究群落中植物类群的丰富度时;不仅要统计物种数,还要统计物种在群落中的相对数量。群落中某一种植物的个体数占该群落所有植物个体数的百分比可用相对多度表示。在某退耕农田自然演替过程中,植物物种甲、乙和丙分别在不同阶段占据优势,它们的相对多度与演替时间的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A. 该群落演替不受生物迁入、迁出的影响
B. 若统计丙的相对数量采用了记名计算法则说明丙的特点是个体较大,种群数量多
C. 据图分析第30年至第50年乙种群密度不一定降低
D. 该农田退耕前后的变化说明人类活动可以加快群落演替的速度,但不改变方向
【答案】C
【解析】
【分析】1、初生演替:是指一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被,但是被彻底消灭了的地方发生的演替。初生演替的一般过程是裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段。
2、次生演替:原来有的植被虽然已经不存在,但是原来有的土壤基本保留,甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替,次生演替的一般过程是草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段。
【详解】A、群落演替是群落内部和外界环境共同作用的结果,生物迁入、迁出会影响群落物种组成和数量变化,进而影响演替,A错误;
B、记名计数法适用于个体较大、种群数量有限的物种统计。若丙用记名计数法,说明丙个体较大,但种群数量少(有限才适合记名计数),B错误;
C、相对多度是某物种个体数占群落所有植物个体数的百分比。第30-50年乙相对多度下降,但群落中植物个体总数可能变化,所以乙种群密度(单位面积或体积内个体数)不一定降低,C正确;
D、该农田退耕前后的变化,说明人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行,D错误。
故选C。
10. 研究表明,某市人均生态足迹从2000年的1.543hm²增加至2010年的2.28hm²,在此期间,人口从2000年374.35万人增加到2010年的437.45万人,GDP从271.5亿元上升到1096.79亿元,而人均生态承载力则由0.4515hm²减少到0.3696hm²,其中耕地生态承载力减少最多。结合上述数据,下列叙述错误的是( )
A. 该市在此期间处于生态赤字的状态
B. 人口增长增加了资源消耗导致生态足迹增大
C. 该市人均生态足迹的变化与人的生活方式无关
D. 提升耕地质量可以提高该市的生态承载力
【答案】C
【解析】
【分析】生态足迹:又叫生态占用,是指在现有技术条件下,维持某一人口单位(一个人、一个城市、一个国家或全人类)生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积。生态足迹的大小与人口数量、生活方式、经济发展等有关。当生态承载力大于生态足迹就会出现生态盈余,当低于时出现生态赤字。
【详解】A、生态足迹超过生态承载力时即为生态赤字。题干中人均生态足迹大于人均生态承载力,说明该市在此期间处于生态赤字状态,A正确;
B、人口增长会增加资源消耗总量,导致总生态足迹增大。虽然人均生态足迹的增长还与消费水平(如GDP增长)有关,但人口增长是总生态足迹增大的原因之一,B正确;
C、人均生态足迹的变化与生活方式密切相关。GDP大幅上升可能反映消费模式改变(如高能耗、高浪费),直接影响人均资源消耗,C错误;
D、根据题意可知,耕地生态承载力减少最多,提升耕地质量(如改良土壤、提高产量)可增加单位面积承载力,从而提高总生态承载力,D正确。
故选C。
11. 近年来,我国宣布将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。2021年3月,习近平总书记强调,实现碳达峰、碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革,并把碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局。下列叙述正确的是( )
A. 提高秸秆还田率,农田土壤储碳量可以提高
B. 水泥的生产不会导致大气中二氧化碳浓度升高
C. 碳在生物群落内主要是以二氧化碳的形式循环的
D. 海洋对于调节大气中碳含量没有起非常重要的作用
【答案】A
【解析】
【分析】碳中和是在一定时间内直接或间接产生的温室气体排放总量,通过植树造林、节能减排等形式,以抵消自身产生的二氧化碳排放量,实现二氧化碳“零排放”。
【详解】A、秸秆还田可增加土壤中有机物的含量,经分解者分解后部分形成腐殖质储存在土壤中,从而提高农田土壤储碳量,A正确;
B、水泥生产需高温煅烧石灰石(CaCO3),该过程会释放大量CO2,导致大气中CO2浓度升高,B错误;
C、在生物群落内部,碳主要以含碳有机物的形式通过食物链(网)传递,而CO2是群落与无机环境之间循环的主要形式,C错误;
D、海洋通过溶解CO2、浮游植物的光合作用及碳酸盐沉积等方式吸收大量CO2,对调节大气碳含量起重要作用,D错误。
故选A。
12. 酒酿是米酒的一种,由蒸熟的米冷却后加入酒曲发酵而成。在发酵过程中起主要作用的是酒曲中的好氧霉菌、酵母菌和乳酸菌。下列叙述错误的是( )
A. 酒酿制作过程中将蒸熟的米冷却的目的是避免高温杀死发酵微生物
B. 酒酿制作过程中产生的水主要来源于微生物有氧呼吸
C. 将发酵温度从28℃提高到45℃,会延长发酵时长
D. 乳酸菌可在后续米醋发酵过程中发挥主要作用
【答案】D
【解析】
【分析】果酒的制作离不开酵母菌,酵母菌是兼性厌氧微生物,在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖;在无氧条件下,酵母菌能进行酒精发酵。
【详解】A、蒸熟的米高温灭菌后需冷却,避免高温杀死酒曲中的微生物(如酵母菌等),A正确;
B、酒酿初期霉菌等好氧菌进行有氧呼吸产生水,酵母菌在初期也可能进行有氧呼吸生成水,因此水主要来源于有氧呼吸,B正确;
C、酵母菌和霉菌发酵的最适温度约为28℃,45℃会抑制其酶活性甚至导致死亡,发酵速率降低,需更长时间完成,C正确;
D、米醋发酵需醋酸菌(需氧型)将乙醇转化为乙酸,而乳酸菌进行无氧呼吸产生乳酸,无法主导米醋发酵,D错误。
故选D。
13. 培养基的配置、无菌技术、微生物的纯培养是微生物培养的基本技术。下列有关叙述正确的是( )
A. 消毒和灭菌都是用的理化方法
B. 牛肉膏和蛋白胨的营养成分完全相同
C. 培养细菌时,一般需要将培养基调至酸性
D. 获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染
【答案】D
【解析】
【分析】培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出供其生长繁殖的营养基质;根据物理性质分为固体培养基和液体培养基,培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐,其中碳源和氮源常采用蛋白胨和牛肉膏,因为它们来源于动物原料,含有糖、维生素和有机氮等营养物质。在提供上述几种主要营养物质的基础上,培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质和氧气的要求。例如,培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素,培养霉菌时需将培养基的pH调至酸性,培养细菌时需将pH调至中性或微碱性,培养厌氧微生物时则需要提供无氧的条件。
【详解】A、消毒还有生物消毒法,A错误;
B、牛肉膏还可提供磷酸盐,蛋白胨不能提供磷酸盐,B错误;
C、培养细菌需调至中性或弱碱性,C错误;
D、获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染,D正确。
故选D。
14. 发酵工程是指利用微生物的特定功能,通过现代工程技术,规模化生产对人类有用的产品。下图是工业发酵使用的发酵罐和传统发酵使用的发酵瓶。下列说法错误的是( )
A. 在菌种选育过程中,可以利用诱变育种或基因工程育种等手段
B. 若发酵产品是谷氨酸,需根据其性质采取适当措施来提取、分离、纯化
C. 若发酵罐内正进行果酒发酵,则使用叶轮搅拌的目的是增加发酵液中的溶解氧
D. 若用发酵瓶制酒,则需每隔一段时间将瓶盖拧松一次,此后再拧紧瓶盖
【答案】C
【解析】
【分析】1、发酵工程是指利用微生物的特定功能,通过现代工程技术,规模化生产对人类有用的产品,主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身。
2、发酵工程一般包括菌种的选育,扩大培养,培养基的配制、灭菌,接种,发酵、产品的分离、提纯等方面。
3、发酵过程一般来说都是在常温常压下进行,条件温和、反应安全,原料简单、污染小,反应专一性强,因而可以得到较为专一的产物。
【详解】A、菌种选育是发酵工程重要环节,诱变育种可通过物理、化学等诱变因素诱导微生物基因突变,基因工程育种能定向改造微生物基因,从而获得符合生产需求的菌种,A正确;
B、发酵产品谷氨酸的提取、分离和纯化,要依据其物理和化学性质,比如利用溶解度、电荷性质等,采用沉淀、萃取、离子交换等方法,B正确:
C、果酒发酵是酵母菌无氧呼吸过程,不需要溶解氧,使用叶轮搅拌目的是使发酵液混合均匀,并非增加溶解氧,C错误;
D、用发酵瓶制酒时,酵母菌无氧呼吸产生二氧化碳,会使瓶内压强增大,所以需每隔一段时间拧松瓶盖放气,此后再拧紧瓶盖营造无氧环境,D正确。
故选C。
15. 发酵工程与农业、食品工业、医药工业及其他工业生产有着密切的联系。下列叙述正确的是( )
A. 利用黑曲霉可以生产酱油、柠檬酸
B. 酶制剂多数由动植物生产外,少数通过发酵工程生产
C. 微生物肥料可以改良土壤结构,但不能抑制土壤中病原微生物的生长
D. 可利用发酵工程大量培养微生物菌体后提取单细胞蛋白
【答案】A
【解析】
【分析】微生物含有丰富的蛋白质。以淀粉或纤维素的水解液、制糖工业的废液等为原料,通过发酵获得了大量的微生物菌体,即单细胞蛋白,用单细胞蛋白制成的微生物饲料,能使家畜、家禽增重快,产奶或产蛋量显著提高。
【详解】A、黑曲霉在发酵工程中可用于生产柠檬酸,同时其分泌的酶能分解大豆中的蛋白质,参与酱油的酿造过程,A正确;
B、酶制剂主要来源于微生物的发酵生产,而非动植物,B错误;
C、微生物肥料中的有益微生物可通过竞争或分泌抗生素抑制病原微生物,C错误;
D、单细胞蛋白指微生物的菌体本身,通过过滤沉淀即可获得,无需“提取”,D错误。
故选A。
16. 人工栽培的植物,无论是绚丽多姿的花草,还是碧绿参天的大树,大多都是通过播种或扦插实现繁殖的。其实在一定条件下,利用它们的一片花瓣、一粒花粉,甚至一个细胞,同样可以繁殖出新的植株。下列叙述不正确的是( )
A. 利用花瓣细胞和花粉通过植物组织培养得到植物的生殖方式不同
B. 实验中使用的培养基和所有的器械都要灭菌
C. 诱导愈伤组织期间需要光照为植物光合作用提供能量
D. 需先将组培幼苗移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境中,待其长壮后再移栽入土
【答案】C
【解析】
【分析】植物组织培养依据的原理为植物体细胞的全能性,即已经分化的细胞仍然具有发育成完整植株的潜能;培养过程的顺序是离体植物器官、组织或细胞(外植体)脱分化形成愈伤组织,再分化形成根、芽等器官进而形成新的植物体。
【详解】A、花瓣细胞是体细胞,通过组织培养形成个体属于无性生殖;花粉是生殖细胞,离体培养形成单倍体植株属于有性生殖范畴,两者生殖方式不同,A正确;
B、培养基必须灭菌(如高压蒸汽灭菌),器械(如镊子、剪刀)需灭菌处理(如灼烧或高压灭菌),确保无菌环境,B正确;
C、诱导愈伤组织的形成需避光条件,即脱分化过程不需要光照,C错误;
D、移栽前需将幼苗置于消毒的蛭石等环境中炼苗,增强适应性后再移栽,D正确。
故选C。
17. 20世纪60年代,科学家尝试将番茄和马铃薯杂交,希望培育出一种地上结番茄、地下长马铃薯的“超级作物”。但两种生物之间存在着天然的生殖隔离,用传统的有性杂交的方法很难得到杂种后代。经过长期实验,虽然没有在地上结番茄、地下长马铃薯,但科学家采用体细胞杂交的方法得到了“番茄—马铃薯”杂种植株。下列叙述不正确的是( )
A. 细胞壁阻碍着植物细胞间的杂交
B. 上述实验过程中不需要用到植物组织培养技术
C. 实验结果表明生物体内基因的表达是相互调控、相互影响的
D. 植物体细胞杂交技术在打破生殖隔离,实现远缘杂交育种等方面展示出独特的优势
【答案】B
【解析】
【分析】植物体细胞杂交是指将不同种的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新的植物体的技术;该技术的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性;这种技术的独特优势为可以打破生殖隔离,克服远缘杂交不亲和障碍。
【详解】A、植物细胞壁的存在会阻碍原生质体的融合,因此需用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,A正确;
B、植物体细胞杂交过程中,杂种细胞需通过脱分化和再分化的培养才能形成植株,必须依赖植物组织培养技术,B错误;
C、杂种植株未同时表现番茄和马铃薯的性状,说明来自不同物种的基因在表达时存在相互调控和影响,C正确;
D、体细胞杂交技术可克服远缘杂交不亲和的障碍,实现不同物种的遗传物质组合,D正确。
故选B。
18. 植物细胞工程在农业、医药工业等方面有着广泛的应用,并且取得了显著的社会效益和经济效益。下列叙述正确的是( )
A. 植物细胞培养的原理不是植物细胞的全能性
B. 多倍体植物是进行体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料
C. 切取一定大小的茎尖进行组织培养,再生的植株就有可能不带病毒,从而获得抗病毒苗
D. 细胞产物工厂化生产主要是利用促进细胞生长的条件,提高单个细胞中次生代谢物含量
【答案】A
【解析】
【分析】植物细胞工程技术的应用:植物繁殖的新途径(微型繁殖、作物脱毒、人工种子)、作物新品种的培育(单倍体育种、突变体的利用)、细胞产物的工厂化生产。
【详解】A、植物细胞培养的原理是细胞的分裂和增殖,而非细胞的全能性,细胞全能性需发育为完整个体,而细胞培养仅需增殖(如生产次生代谢物)形成细胞群体,A正确;
B、多倍体细胞内染色体数目多,隐性突变不易表现,而大多数单倍体植株的细胞中只含有一套染色体,染色体加倍后得到的植株的隐性性状容易显现,因此单倍体植株是进行体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料,B错误;
C、茎尖分生区病毒少,脱毒苗不带病毒,但“抗病毒”需基因工程赋予抗性,脱毒苗仅去除原有的病毒,C错误;
D、工厂化生产通过扩大细胞数量提高总产量,而非仅提高单个细胞次生代谢物含量,且需调整条件促进产物合成,D错误。
故选A。
二、非选择题:本题共4小题,共64分。
19. 我国科研人员利用拟南芥野生型、乙烯过量生成突变体、乙烯信号阻断突变体(表现为乙烯正常产生但乙烯效应不显著)和HY5基因缺失突变体,探究乙烯、HY5基因在幼苗下胚轴生长发育中的作用。实验结果如图1(图中线段表示下胚轴的长度):
(1)乙烯在植物中合成部位是________。
(2)第3组与第1组比较,说明________。
(3)第4组与第5组比较,说明________。
(4)乙烯和HY5基因均参与拟南芥幼苗下胚轴生长的调控,关于二者是否存在某种联系,学生提出3种假设:
a、乙烯和HY5基因通过不同的调节通路调控拟南芥幼苗下胚轴的生长;
b、乙烯通过调节HY5基因的表达从而调控拟南芥幼苗下胚轴的生长;
c、 HY5基因通过调控乙烯的合成从而调控拟南芥幼苗下胚轴的生长。
研究人员用适宜浓度的乙烯处理野生型拟南芥和HY5基因缺失突变体,发现野生型幼苗下胚轴伸长生长,HY5基因缺失突变体幼苗下胚轴无明显变化。初步判断上述假设中,假设________(填字母)正确。
(5)为进一步确定乙烯与HY5基因之间的关系,科研人员研究了不同浓度、不同时间的乙烯处理对HY5基因高表达突变体HY5蛋白含量的影响,结果如图2a所示。出现该结果的2种可能的原因:①乙烯________HY5基因的表达,②乙烯________HY5蛋白的降解。(分别填“促进”或“抑制”)
(6)研究人员进一步测定了野生型和两种乙烯突变体拟南芥幼苗中HY5的mRNA含量,结果显示无显著差异。同时对HY5基因高表达幼苗使用COP1蛋白(诱导蛋白质降解的关键酶)抑制剂处理,再用适宜浓度的乙烯进行处理,检测HY5蛋白含量,结果如图2b所示。实验结果支持(5)中的原因________。(填“①”或“②”)
【答案】(1)植物体各个部位
(2)过量乙烯促进幼苗下胚轴生长
(3)乙烯的生物学功能依赖于信号通路的完整性
(4)b (5) ①. 抑制 ②. 促进
(6)②
【解析】
【分析】植物生长发育的调控,是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。对于多细胞植物体来说,细胞与细胞之间、器官与器官之间的协调,需要通过激素传递信息。激素作为信息分子,会影响细胞的基因表达,从而起到调节作用。同时,激素的产生和分布是基因表达调控的结果,也受到环境因素的影响。
【小问1详解】
乙烯在植物体的各个部位均能合成。
【小问2详解】
由图1可得第3组下胚轴较第1组长,说明过量乙烯能促进幼苗下胚轴生长。
小问3详解】
由第4、5组可得无论有无乙烯,乙烯信号阻断突变体的下胚轴长度相同,乙烯没有起作用,说明乙烯的生物学功能依赖于信号通路的完整性(或乙烯的生物学功能需要通过其信号通路来实现)。
【小问4详解】
当HY5基因独立于或通过乙烯通路调控下胚轴生长时,乙烯处理后的HY5基因缺失突变体幼苗的下胚轴均应表现出伸长生长,只有HY5基因位于乙烯调节通路的下游时,下胚轴表现出对乙烯信号不敏感而不伸长。
故假设b正确。
【小问5详解】
由图2可得,当乙烯浓度增加,HY5蛋白含量减少,可从来源和去路可知,乙烯抑制HY5蛋白合成,促进HY5蛋白降解。
小问6详解】
题干文字信息表明野生型、乙烯过量突变体和乙烯信号阻断突变体的HY5基因表达量差异不大,可得乙烯不影响HY5基因的表达;且据图2b分析可得,HY5基因高表达幼苗,使用乙烯,HY5蛋白含量明显减少,但先使用COP1蛋白抑制剂抑制HY5蛋白降解,再使用乙烯,HY5蛋白含量减少被缓解。故乙烯促进HY5蛋白的降解,结果支持原因②。
20. 神农架大九湖湿地在上世纪曾被大片开荒破坏,2003年起国家开始对大九湖湿地进行大保护,并于2006年成立大九湖国家湿地公园。2023年神农架林区出台相关政策,将整个国家公园划分为:世界级自然保护地(一级核心区、二级核心区和缓冲区)、一般自然保护地和生态管控区,进一步强化对湿地的生态保护。
(1)国家公园的建立是对生物多样性的________保护措施。
(2)建立缓冲带是恢复湿地生态功能的方法之一,其作用是________。这主要运用了生态工程的________原理。
(3)在湿地恢复过程中,为了防止游客误人到湿地、草地等地区,引入了紫穗槐等植物种植在公路沿线作为分隔。但现在紫穗槐已发展成入侵物种,从种间关系的角度分析其原因是_______。(答两点)
(4)研究发现游客的踩踏会对旅游步道两侧的植物群落物种多样性产生影响。由下图可知大九湖湿地主要分布的是________植物,游客的踩踏会使物种多样性________(选填“增大”或“减小”),为保护大九湖湿地内的主要分布植物,应当适当________(选填“增大”或“减小”)旅游强度。
【答案】(1)就地 (2) ①. 尽量减少人类的干扰,使湿地依靠自然演替等机制恢复其生态功能 ②. 自生
(3)紫穗槐在与本地植物的竞争中占优势;大九湖地区缺少紫穗槐的天敌
(4) ①. 湿生 ②. 增大 ③. 减小
【解析】
【分析】保护生物多样性的措施:
(1)就地保护:主要形式是建立自然保护区,是保护生物多样性最有效的措施;
(2)迁地保护:将濒危生物迁出原地,移入动物园、植物园、水族馆和濒危动物繁育中心,进行特殊的保护和管理,是对就地保护的补充;
(3)建立濒危物种种质库,保护珍贵的遗传资源;
(4)加强教育和法制管理,提高公民的环境保护意识。
【小问1详解】
建立自然保护区和建立国家公园是就地保护生物多样性的措施。
【小问2详解】
在湿地周围建立缓冲带,能尽量减少人类的干扰,使湿地依靠自然演替等机制恢复其生态功能;建立缓冲带利用了自然演替等机制,主要体现了自生原理。
【小问3详解】
从种间竞争考虑、与本地物种的竞争中占优势,从捕食关系考虑、缺少天敌对外来物种的数量控制。
【小问4详解】
由图可知,湿生植物比例更大,大九湖湿地主要分布的是湿生植物。距旅游步道越近,物种数越多,所以游客的踩踏会使物种多样性增大。但增多的是中生植物,会挤占本地湿生植物的生态位,进而导致湿地生态系统退化,故应适当减小旅游强度。
21. 洪湖湿地是长江中下游重要的生态保护区,其生态系统包含水生植物(如芦苇)、浮游植物、草鱼(初级消费者)、乌鳢(次级消费者)及分解者等成分。回答下列问题:
(1)湿地中植物种类丰富,如水中有沉水植物、浮游植物、挺水植物等,堤岸边有杨、柳等,这反映了群落的________结构。这样的分布使群落物种的生态位重叠较少,其意义是________。
(2)浮游动物聚集繁殖。结合相关知识分析,水体富营养化导致蓝细菌、绿藻、硅藻等浮游植物大量繁殖引起水华时,可通过增加沉水植物和挺水植物的数量来治理水华的原因有_______(答出两点)。
(3)研究人员分析生态系统能量流动的方法如下:首先通过分析动物的胃内容物构建食物网,并划分营养级,再测定各营养级生物的________(选填“生物量”或“数量”)等数据,最终推算出流经各营养级的能量。该方法反映的能量流动和物质循环的关系为________。
(4)长江十年禁渔令颁布后,人们把目光投向了人工养殖,养殖的草鱼除饲料外还以浮游植物为食。科研人员对该生态系统部分生物的能量流动情况进行分析,结果如表所示。(字母为能量值,单位是kJ/(cm²·a))
浮游植物同化的能量
草鱼摄入的所有食物中的能量
草鱼同化饲料中的能量
草鱼粪便中的能量
草鱼用于生长、发育和繁殖的能量
草鱼呼吸作用散失的能量
a
b
c
d
?
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据表分析,草鱼用于生长、发育和繁殖的能量是________kJ/(cm²·a)(用表中字母表示)。研究发现在食物链“浮游植物→草鱼→乌鳢”中,与乌鳢相比,草鱼的同化量和摄入量的比值明显较低,最可能的原因是________。
【答案】(1) ①. 垂直结构和水平结构 ②. 有利于不同生物充分利用光照、水分、营养物质等环境资源
(2)沉水植物可吸引浮游动物聚集繁殖,浮游动物可大量捕食浮游植物,使其数量减少;挺水植物可与浮游植物竞争光照、无机盐等资源,抑制其数量增长
(3) ①. 生物量 ②. 物质是能量的载体
(4) ①. b - d – e ②. 草鱼摄入有机物含大量纤维素,不易消化吸收,大量能量随粪便排出
【解析】
【分析】1、生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构(食物链和食物网)。
2、生态系统的功能包括能量流动、物质循环和信息传递,其中能量流动具有单向传递、逐级递减的特点。
【小问1详解】
沉水植物、浮游植物、挺水植物反映了群落的垂直结构,堤岸边有杨、柳反映了群落的水平结构。这样的分布使群落物种的生态位重叠较少,有利于不同生物充分利用光照、水分、营养物质等环境资源。
【小问2详解】
由题干信息可知沉水植物可吸引浮游动物聚集繁殖,而浮游动物可大量捕食浮游植物,使其数量减少;而沉水植物和挺水植物可与浮游植物竞争光照、无机盐等资源,且挺水植物在光照竞争中占优势抑制其数量增长,因此使浮游植物数量减少。
【小问3详解】
生物量是指每个营养级所容纳有机物的总干重,依据动物的胃内容物构建食物网,由于物质是能量的载体,应通过内容物中各营养级生物的生物量来推算出流经各营养级的能量。
【小问4详解】
草鱼用于生长发育和繁殖的能量=草鱼同化的能量-草鱼呼吸作用散失的能量=草鱼的摄入量-草鱼的粪便量-草鱼呼吸作用散失的能量=b - d - ekJ(cm²·a)。由于草鱼是初级消费者、乌鳢是次级消费者,二者食物存在差异、表现为草鱼摄入有机物含大量纤维素,不易消化吸收,进而导致草鱼的同化量和摄入量的比值明显低于乌鳢。
22. 食品检验员是我们舌尖安全的守护者,某同学在假期职业体验活动中参与了牛奶厂的生牛乳质量检测。活动中该同学取了若干生牛乳,然后用稀释涂布平板法检测了生牛乳中大肠杆菌的数量(稀释倍数为10至102)。
(1)培养基中除基本营养成分外,还需添加________,才能长出深紫色菌落。
(2)用该方法统计结果一般比实际结果________,原因是________。
(3)使用该方法时需要设置两组对照,对照组1应涂布________,说明培养基是否被污染;对照组2应涂布________,说明培养基是否能培养出大肠杆菌。在所有操作无误的情况下,该同学在未稀释组的3个平板上观察到的菌落数均少于30,你认为这些数据________(“应该”或“不应该”)舍去。
(4)显微镜直接计数一般不能用于牛奶中微生物数量的检测,你认为可能的原因是_____。(答一点)
【答案】(1)伊红-亚甲蓝
(2) ①. 偏小 ②. 当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落
(3) ①. 无菌水 ②. 大肠杆菌 ③. 不应该
(4)①该方法无法区分死菌和活菌,而食品安全主要受活菌影响;②牛奶中含有脂肪、蛋白质等成分会干扰显微镜下的观察
【解析】
【分析】1、培养基配制的基本过程:计算、称量、溶化、调pH、灭菌、倒平板五个步骤;
2、微生物常见的接种的方法:
①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养,在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落;
②稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
【小问1详解】
大肠杆菌在伊红-亚甲蓝培养基上长出的菌落呈深紫色,并有金属光泽。
【小问2详解】
稀释涂布平板法统计结果一般比实际结果偏小,因为当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落。
【小问3详解】
涂布无菌水做阴性对照,涂布大肠杆菌做阳性对照,在未稀释组的平板上观察到的菌落数少于30,说明该牛奶中原本所含的大肠杆菌就很少,因此数据不应舍去。
【小问4详解】
显微镜直接计数无法区分死菌和活菌,而食品安全主要受活菌影响;牛奶中含有脂肪、蛋白质等成分会干扰显微镜下的观察。
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