期末冲刺非选择题规范练(期末真题汇编,湖南专用)高二生物上学期
2025-11-12
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内容正文:
期末冲刺非选择题规范练
规范练1
1.机体可通过神经和体液途径对心血管系统的活动进行调节,对心脏的调节主要是通过改变心肌收缩力和心率调整心输出量,心肌细胞动作电位的形成不同于神经元,其跨膜电位的幅度、持续时间、波形、产生机制亦不同。当心肌细胞受到刺激时,其膜电位变化及形成机制如图1所示,0~4是指5个不同的阶段。回答下列问题:
(1)调节人呼吸、心脏功能的神经中枢是 。
(2)图1中 阶段表示动作电位的产生,若增大细胞外液的Na+浓度,动作电位的绝对值将 (填“增大”或“减小”)。从图1中可以看出心肌细胞的兴奋不同于神经元的阶段为 ,原因是 。
(3)研究人员将蛙心1和蛙心Ⅱ(切断神经,保持活性)分别置于成分相同的营养液中,电刺激蛙心I的某神经,蛙心I跳动减慢;从蛙心I的营养液中取部分液体X注入蛙心Ⅱ的营养液中,蛙心Ⅱ跳动也减慢。实验过程如图2。
①实验中电刺激的是蛙心I的 神经,蛙心Ⅱ被切断的是 神经。
②液体X中含有的 使蛙心Ⅱ跳动减慢。加入液体X前,测定蛙心Ⅱ跳动频率的目的是 。
③实验表明相关神经通过 结构和心肌细胞建立联系。
【答案】(1)脑干
(2) 0 增大 2 在2阶段出现Ca2+内流和K+外流平衡,使动作电位持续的时间较长
(3) 副交感 副交感 抑制性神经递质 通过自身前后对照判断液体X的作用 突触
【详解】(1)脑干中有许多能够调节人体基本生命活动的中枢,如呼吸中枢和心血管运动中枢等,所以调节人呼吸、心脏功能的神经中枢是脑干。
(2)动作电位是由钠离子内流引起的,图1中0阶段表示动作电位的产生。若增大细胞外液的Na+浓度,会使钠离子内流的量增多,动作电位的绝对值将增大。从图1中可以看出,心肌细胞的兴奋不同于神经元的阶段为2阶段。原因是在2阶段出现Ca2+内流和K+外流平衡,使动作电位持续的时间较长。
(3)①实验中电刺激蛙心I的某神经,蛙心I跳动减慢,说明电刺激的是蛙心I的副交感神经;蛙心Ⅱ切断神经后保持活性,注入液体X(来自电刺激后的蛙心I营养液)后跳动也减慢,所以蛙心Ⅱ被切断的是副交感神经。
②因为电刺激蛙心I的副交感神经后蛙心I跳动减慢,将其营养液中的液体X注入蛙心Ⅱ后蛙心Ⅱ跳动也减慢,所以液体X中含有的化学物质是抑制性神经递质,使蛙心Ⅱ跳动减慢。加入液体X前,测定蛙心Ⅱ跳动频率的目的是通过自身前后对照判断液体X的作用,以明确液体X对蛙心Ⅱ跳动频率的影响。
③该实验表明相关神经通过突触结构和心肌细胞建立联系,因为神经递质是通过突触结构传递的。
2.下丘脑是人体内环境调节中的重要组成部分,如图所示为下丘脑参与的人体体温、血糖、水盐平衡的调节过程,大写字母表示结构,小写字母表示物质,序号表示生理过程。请据图回答下列问题:
(1)饮水不足、机体失水过多或吃的食物过咸会导致细胞外液渗透压 ,通过激素f促进⑨ ,使尿量减少,以维持血浆渗透压稳定。
(2)体温调节过程中,产热的主要来源是 。寒冷刺激时,下丘脑既可作为神经中枢又可释放激素d ,因此下丘脑是神经系统和内分泌系统的枢纽。下丘脑参与的分级调节可以 ,从而维持机体的稳态。
(3)炎热环境下,机体主要通过 (填生理过程)来增加散热,维持体温稳定;图中物质c是 ,它在体温调节中的作用是 。
(4)人和高等动物的各项生命活动常常同时受神经调节和体液调节,两种调节方式相互配合,相互影响。二者的联系为 。
【答案】(1) 升高 肾小管和集合管对水的重吸收
(2) 肝、脑等器官和骨骼肌 促甲状腺激素释放激素 放大激素的调节效应,形成多级反馈调节,有利于精细调控
(3) 血管舒张,皮肤血流量增加、汗液分泌增加 肾上腺素 促进代谢、增加产热
(4)一方面,不少内分泌腺直接或间接地受中枢神经系统的调节;另一方面,内分泌腺分泌的激素也可以影响神经系统的发育和功能。
【详解】(1) 饮水不足、机体失水过多或吃的食物过咸会导致细胞外液渗透压升高,进而刺激下丘脑渗透压感受器,促进下丘脑合成、分泌f抗利尿激素,并由垂体释放,促进肾小管和集合管对水的重吸收(⑨过程),减少尿量,以维持血浆渗透压稳定。
(2)体温调节过程中,产热的主要来源是肝、脑等器官和骨骼肌。寒冷刺激时,下丘脑既可作为神经中枢又可释放激素d促甲状腺激素释放激素,该激素作用于垂体促进垂体分泌促甲状腺激素进而作用于甲状腺促进甲状腺激素的分泌,因此下丘脑是神经系统和内分泌系统的枢纽。下丘脑参与的分级调节可以放大激素的调节效应,形成多级反馈调节,有利于精细调控,从而维持机体的稳态。
(3)炎热环境下,机体主要通过调节使皮肤血管舒张,皮肤血流量增加,血流速度变慢来增加散热,此外还可通过增加汗液分泌来增加散热,进而维持体温稳定;图中物质c是肾上腺素,它在体温调节中的作用是促进代谢、增加产热,此外肾上腺素还可提高机体的应激性。
(4)神经调节和体液调节,两种调节方式相互配合,相互影响。二者的联系包括两方面:一方面,不少内分泌腺直接或间接地受中枢神经系统的调节;另一方面,内分泌腺分泌的激素也可以影响神经系统的发育和功能。
3.感染人乳头瘤病毒(HPV)是女性患子宫颈癌的主要诱因。研究表明,被HPV侵染的细胞表面的HLA分子(是人类特有的MHC分子)表达水平下降,可能导致宫颈癌,而注射HPV疫苗能有效预防。如图是HPV入侵机体后,机体做出的部分免疫应答示意图。回答下列问题:
(1)免疫系统由免疫器官、 和免疫活性物质组成。HPV可感染宿主黏膜和皮肤上皮细胞,皮肤和黏膜属于人体的第 道防线,此防线连同体液中的杀菌物质、吞噬细胞等组成的另一道防线,对多种病原体都有防御作用。这两道防线合称为 (填“特异性免疫”或“非特异性免疫”)。
(2)细胞表面的HLA分子的化学本质为 。图中的特异性免疫类型是 。甲细胞的名称是 ,甲细胞作用为 。
(3)国产二价HPV疫苗可预防高危型HPV16和HPV18感染,为得到较好的预防效果,9~14岁需接种2剂次,目的是 。从免疫学角度看,HPV疫苗属于 ,接种HPV疫苗的免疫方式为 。
(4)机体免疫系统功能正常时,能识别和清除体内突变的细胞,防止肿瘤的发生。据材料分析,被HPV侵染的细胞能逃避免疫系统的监控,可能的原因是 。
【答案】(1) 免疫细胞 一 非特异性免疫
(2) 糖蛋白 细胞免疫 细胞毒性T细胞 识别并裂解(被HPV感染的)靶细胞(或诱导靶细胞凋亡)
(3) 刺激机体免疫系统产生更多的记忆细胞和抗体 抗原 主动免疫
(4)被HPV侵染的细胞表面的HLA分子表达水平下降,无法有效呈递抗原信息,从而逃避免疫监视
【详解】(1)免疫系统由免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质组成。第一道防线包括皮肤、黏膜的屏障作用,第二道防线包括体液中的杀菌物质和吞噬细胞,这两道防线合称为非特异性免疫。
(2)HLA分子是人类特有的MHC分子,MHC分子的化学本质是糖蛋白。由图可知,该特异性免疫有抗原呈递细胞参与,且最终激活了细胞免疫,所以图中的特异性免疫类型是细胞免疫。甲细胞的名称是细胞毒性T细胞,乙细胞的名称是靶细胞,细胞毒性T细胞的作用是识别并裂解(被HPV感染的)靶细胞(或诱导靶细胞凋亡)。
(3)多次接种疫苗的目的是刺激机体免疫系统产生更多的抗体和记忆细胞。从免疫学角度看,HPV疫苗属于抗原,接种HPV疫苗的免疫方式为主动免疫。
(4)免疫监视是指机体识别和清除突变的细胞,防止肿瘤发生的功能。研究表明,被HPV侵染的细胞表面的HLA分子(人类白细胞抗原)表达水平下降,可能导致子宫颈癌,而注射HPV疫苗能有效预防。被HPV侵染的细胞能逃避免疫监视,可能的原因是被HPV侵染的细胞表面的HLA分子(人类白细胞抗原)表达水平下降,无法有效呈递抗原信息,从而逃避免疫监视。
4.中华绒螯蟹俗称大闸蟹,因其美味的口感深受消费者喜爱。肝胰腺、性腺和肌肉是大闸蟹重要的可食用部位,三者所占比例是评价其质量的重要指标,其中性腺发育的质量直接影响大闸蟹的营养价值和经济价值。请回答下列问题:
(1)大闸蟹是杂食性动物,常摄食水草、螺蛳、鱼、虾及有机碎屑等,因此大闸蟹属于 (填生态系统的成分);研究大闸蟹的生态位,除了研究其食物、天敌外,还需要研究 (答出两点)。
(2)为探究不同养殖模式对大闸蟹品质的影响,研究人员以池塘养殖和稻田养殖的大闸蟹为研究对象进行实验,测量并比较相关指标,结果如图1所示。
根据图1分析,稻田养殖模式可能更适合大闸蟹生长,理由是 ;稻田养蟹往往能做到稻、蟹双丰收,请从种间关系的角度分析原因 。
(3)色泽是评价蟹品质的另一个重要指标,色泽主要取决于组织中类胡萝卜素的种类和含量。蟹不能合成类胡萝卜素,必须从食物中摄取,类胡萝卜素在组织中的转运、沉积与类胡萝卜素结合蛋白数量有关。图2、图3分别为两种不同养殖模式下蟹部分组织中类胡萝卜素含量和DNA甲基化(5-mC)水平。
①蟹的色泽更好的养殖模式是 。
②组织中类胡萝卜素含量和5-mc水平呈 (填“正”或“反”)相关,请从DNA甲基化对基因表达影响的角度分析其可能的原因 。
【答案】(1) 消费者和分解者 栖息地、与其他物种的关系等
(2) 稻田蟹中性腺指数、出肉率和总可食率均极显著高于池塘蟹 蟹能清除田中的杂草,捕食害虫,排泄物可以肥田,促进水稻生长:水稻为蟹的生长提供丰富的食物和良好的栖息条件
(3) 池塘养殖 反 DNA甲基化抑制相关基因表达,导致类胡萝卜素结合蛋白数量减少,从而影响类胡萝卜素在组织中的转运和沉积
【详解】(1)大闸蟹可摄食水草、螺蛳、鱼、虾作为生态系统的成分中的消费者,摄食有机碎屑时作为生态系统的成分中的分解者。研究大闸蟹的生态位,除了研究其食物、天敌外,还需要研究栖息地、与其他物种的关系等。
(2)稻田蟹中性腺指数、出肉率和总可食率均极显著高于池塘蟹,因此稻田养殖模式可能更适合大闸蟹生长。蟹能清除田中的杂草,捕食害虫,排泄物可以肥田,促进水稻生长;水稻为蟹的生长提供丰富的食物和良好的栖息条件,故稻田养蟹往往能做到稻、蟹双丰收。
(3)①从图2中可得出,池塘养殖中蟹的类胡萝卜素含量高于稻田中的蟹,故池塘养殖是蟹的色泽更好的养殖模式。②从图3中可得出,稻田养殖的蟹肝胰腺和卵巢中的DNA甲基化(5-mC)水平较高,故组织中类胡萝卜素含量和5-mC水平呈反相关,其原因可能是DNA甲基化抑制相关基因表达,导致类胡萝卜素结合蛋白数量减少,从而影响类胡萝卜素在组织中的转运和沉积。
5.“鱼菜药”生态综合种养模式是利用鱼饲料中的氮素同时生产蔬菜和中草药,提高了水和氮素的利用率,生产过程不用化肥和农药,实现了“养鱼不换水而无水质忧患,种菜和药不施肥而生长”的目的,所构建的综合种养模型如图1所示。图2为该生态系统的碳循环示意图,其中甲、乙、丙为生态系统中的三种组成成分,A~D代表某食物链中的4种动物。请回答下列问题。
(1)“鱼菜药”生态综合种养模式中,研究人员建议在种植园中种植多种净化能力强的蔬菜,比如空心菜、水芹等,这体现了生物多样性的 价值;模式中的“养鱼不换水而无水质忧患,种菜和药不施肥而生长”主要利用了生态工程 原理,请从能量流动的角度分析这种模式的意义是 。
(2)池塘中的挺水植物如香蒲、美人蕉等能够向水中分泌萜类化合物、类固醇等,从而抑制藻类的生长,这些挺水植物还能开颜色鲜艳的花,以吸引昆虫传粉,这一现象涉及的信息类型有 。
(3)微生物反应系统将鱼类中的有机物转变成、等离子,然后通过管道输送到种植园中供绿叶作物使用,此过程需控制输送速度,理由是 。
(4)用箭头、文字和字母写出图2中生态系统的营养结构: 。自然状态下如果只有图2中的碳循环途径,则一般不会出现温室效应,那么导致温室效应出现的主要原因是 。
【答案】(1) 直接和间接 循环(+整体) 可以帮助人们科学地规划和设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用(实现了对能量的多级利用,从而大大提高了能量的利用率)
(2)物理信息和化学信息
(3)输送速度过快,绿叶作物可能不能及时利用营养物质 ,输送速度过慢,绿叶作物可能得不到足够的营养供应,影响其正常生长
(4) 化石燃料的大量燃烧
【详解】(1)生物多样性的价值包括直接价值、间接价值和潜在价值。种植园中种植多种净化能力强的蔬菜,蔬菜能供人食用,且它们能对水体等环境起到净化作用,这体现了生物多样性的直接和间接价值;
“养鱼不换水而无水质忧患,种菜和种药不施肥而生长”体现了生态系统中物质可以循环利用,主要利用了生态工程的循环原理;从能量流动角度看,该模式可以帮助人们科学地规划和设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用(实现了对能量的多级利用,从而大大提高了能量的利用率)。
(2)池塘中的挺水植物向水中分泌萜类化合物、类固醇等化学物质抑制藻类生长,这属于化学信息;挺水植物开颜色鲜艳的花,以吸引昆虫传粉,花的颜色属于物理信息,所以这一现象涉及的信息类型有化学信息和物理信息。
(3)离子在输送过程中要控制输送速度,输送速度过快,绿叶作物可能不能及时利用营养物质 ,输送速度过慢,绿叶作物可能得不到足够的营养供应,影响其正常生长。
(4)在生态系统的碳循环示意图中,生产者能从大气中吸收二氧化碳进行光合作用,也能通过呼吸作用向大气中释放二氧化碳,所以丙是生产者;消费者通过捕食摄取生产者或其他消费者,同时进行呼吸作用释放二氧化碳,所以乙是消费者;丙能将动植物遗体残骸等分解为二氧化碳释放到大气中,所以甲是分解者。食物链中只有生产者和消费者,A~D代表某食物链中的4种动物,根据能量流动逐级递减,能量相对值越高,所处营养级越低,所以该生态系统的营养结构为。
自然状态下如果只有图2中的碳循环途径,碳循环能保持相对稳定,一般不会出现温室效应。导致温室效应出现的主要原因是化石燃料的大量燃烧,短时间内释放大量的二氧化碳,使大气中二氧化碳含量迅速增加,打破了碳循环的平衡。
规范练2
1.胰岛素在血糖调节中发挥着重要作用,葡萄糖转运蛋白4(GLUT4)是肌肉细胞和脂肪细胞协助葡萄糖转运的主要蛋白质,长期过量摄入糖和脂肪会降低组织细胞中GLUT4的含量,从而增加患2型糖尿病的风险。图1为胰岛素发挥作用的相关机理。回答下列问题:
(1)当人进食后血糖浓度升高, 细胞合成并分泌胰岛素。当胰岛素与蛋白M结合后,一方面会促进 ,从而促进了细胞对葡萄糖的摄取;另一方面会促进葡萄糖的氧化分解、 和 ,从而使血糖浓度降低。
(2)糖尿病分为1型和2型两种。2型糖尿病患者的典型特征是出现胰岛素抵抗,即胰岛素功效降低,进而导致血糖水平居高不下。据此推测,2型糖尿病患者体内的胰岛素浓度较正常人 (填“偏低”“相差不大”或“偏高”)。2型糖尿病患者的病因可能有 (填序号)。
①蛋白M数量减少
②蛋白M受损
③胰岛素与蛋白M结合后的信号转导过程出现障碍
④含有GLUT4的囊泡与细胞膜的融合出现障碍
(3)有研究者研制出一种“智能”胰岛素,称其为IA。为检测IA调节血糖的效果,研究者给糖尿病小鼠和正常小鼠均分别注射适量普通胰岛素和IA,测量血糖浓度的变化,结果如图2所示,正常血糖浓度范围为80~120mg·dL-1。
实验结果表明:对机体血糖调节更具优势的是 (填“IA”或“胰岛素”),据图解释其原因是 。
【答案】(1) 胰岛B 囊泡将GLUT4运输到细胞膜上,增加细胞膜上GLUT4的数量 合成糖原 转化为非糖物质
(2) 偏高 ①②③④
(3) IA IA降血糖的效果更久且能避免引发低血糖的风险
【详解】(1)胰岛素是由胰岛B细胞合成分泌的。当人进食后血糖浓度升高时,胰岛B细胞上的受体接受葡萄糖使其合成并分泌胰岛素。由图可知,当胰岛素与蛋白M结合后,一方面胰岛素会促进囊泡将GLUT4运输到细胞膜上,增加细胞膜上GLUT4的数量(或含GLUT4的囊泡与细胞膜的融合,进而增加了组织细胞表面转运葡萄糖的载体的数量),从而提高了细胞对葡萄糖的转运能力,另一方面胰岛素会促进葡萄糖在细胞中的氧化分解、在肝细胞合成肝糖原,在肌细胞合成肌糖原以及转化为非糖物质从而使血糖浓度降低。
(2)2型糖尿病患者的典型特征是出现胰岛素抵抗,即胰岛素功效降低,进而导致血糖水平居高不下。据此推测,2型糖尿病患者体内的胰岛素浓度较正常人偏高,原因是高浓度的血糖会刺激机体产生更多的胰岛素。
2型糖尿病患者的病因可能有①胰岛素的受体(蛋白M)数量减少、②胰岛素的受体(蛋白M)受损等原因导致功能异常、③胰岛素与受体(蛋白M)结合后的信号转导过程出现障碍、④含有GLUT4的囊泡与细胞膜的融合出现障碍。
故①②③④都正确。
(3)据图分析可知,IA降血糖的效果更久且能避免引发低血糖的风险,故对机体血糖调节更具优势。
2.2020年春,我国采取了一系列有效措施抗击由新冠病毒引起的疫情。在医护人员的帮助下,绝大多数新冠病毒肺炎患者得以康复。下图是新型冠状病毒侵入人体后发生免疫反应的图解,图中①~⑥是与免疫有关的细胞,abc表示物质。请结合所学知识,回答以下问题:
(1)图中激活细胞②的信号除与新冠病毒接触外,还需要的第二信号是与表面特定分子发生变化的 细胞的结合,该图中b物质的作用是 。
(2)有些重症新型冠状病毒患者会出现“白肺”症状,原因是新冠病毒侵入肺部细胞后,由 (填序号)细胞对靶细胞进行攻击,使其裂解死亡,造成肺部纤维化。当再次感染新冠病毒时,能产生抗体的细胞可由图中 (填序号)细胞增殖分化而来。
(3)多次注射恢复期康复病人的血浆有助于某些重症、危重症新冠肺炎患者的治疗,主要原因是 。
【答案】(1) 辅助性T 促进B细胞和细胞毒性T细胞的分裂和分化
(2) ⑤ ②④
(3)康复者血浆中含有与新冠病毒结合的特异性抗体
【详解】(1)辅助性T细胞表面特定分子发生变化并与B细胞结合,这是激活B细胞的第二个信号;辅助性T细胞开始分裂、分化,并分泌细胞因子,因此图中b物质为细胞因子,可以促进B细胞和细胞毒性T细胞的分裂和分化。
(2)新冠病毒侵入肺部细胞后,细胞免疫发挥作用,由⑤细胞毒性T细胞对靶细胞进行攻击,使其裂解死亡,造成肺部纤维化。当再次感染新冠病毒时,能产生抗体的细胞为浆细胞,可由图中②B细胞和④记忆B细胞增殖分化而来。
(3)多次注射恢复期康复病人的血浆有助于某些重症、危重症新冠肺炎患者的治疗,主要原因是康复者血浆中含有针对新型冠状病毒的抗体,这些抗体可以与新冠病毒特异性结合,从而起到治疗作用。
3.农田中玉米—大豆间作时,玉米(高位作物)对大豆(低位作物)具有遮阴作用,严重时引发“荫蔽胁迫”。大豆可通过体内的光敏色素及多种激素共同作用以响应荫蔽胁迫,机制如图。图中光敏色素互作因子(PIFs)是一类具有调控基因转录作用的蛋白质,“+”表示促进,“-”表示抑制。请回答下列问题。
(1)光敏色素是一类 (化学本质),在 的细胞内比较丰富。不同的光照条件能改变光敏色素的 ,从而导致其类型发生改变,这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应。
(2)自然光被植物滤过后,其中红光(R)/远红光(FR)的值会下降,原因是 。发生荫蔽胁迫时,处于低位的植物体内的光敏色素主要以 形式存在。此形式的光敏色素可 (填“减弱”或“增强”)对光敏色素互作因子(PIFs)的抑制作用,有利于多种激素共同响应荫蔽胁迫。在调控下胚轴和茎秆伸长方面,图中四种激素之间具有 作用。
(3)荫蔽胁迫下,幼苗下胚轴显著伸长的意义是 。玉米—大豆间作时,受荫蔽胁迫的大豆产量明显降低,主要原因是 。
(4)植物的生长发育受基因表达、植物激素和环境因素的共同调节,请在相应的方框中用箭头表示荫蔽胁迫下三者之间的关系。
【答案】(1) 蛋白质或色素蛋白复合体 分生组织 空间结构
(2) 植物叶片中的叶绿素吸收红光 光非活化态(或Pr) 减弱 协同
(3) 有利于植物吸收更多的光照,以适应环境的变化 叶片将更多的有机物供给下胚轴及茎秆等的伸长,转移至种子内的有机物减少
(4)
【详解】(1)光敏色素是一类蛋白质(色素-蛋白复合体),在分生组织的细胞内比较丰富。光照调控植物生长发育的反应机制:不同的光照条件→光敏色素被激活,(空间)结构发生变化→信号经过信息传递系统传导到细胞核内→细胞核内特定基因的转录变化(表达)→转录形成RNA→蛋白质→表现出生物学效应。
(2)植物叶片中的叶绿素(光合色素)吸收红光,几乎不吸收远红光,因此自然光被植物滤过后,其中红光(R)/远红光(FR)的值会下降。据图可知,荫蔽胁迫下,活化态(Pfr)转化为非活化态(Pr)增加,因此低位植物体内的光敏色素主要以非活化态(或Pr)形式存在。据图可知,活化态(Pfr)可抑制光敏色素互作因子(PIFs)的作用,荫蔽胁迫时,Pfr减少,减弱了对PIFs的抑制作用。据图可知,赤霉素和乙烯促进PIFs的生成,进而促进生长素的生成,生长素促进下胚轴和茎秆伸长,油菜素内酯促进BZR1基因的表达,进而促进下胚轴和茎秆伸长,即四种激素均能促进植物幼苗下胚轴伸长,表现为协同作用。
(3)荫蔽胁迫引发低位植物的下胚轴及茎秆等出现过度伸长,导致植物长高,这有利于植物吸收更多的光能进行光合作用,以适应环境的变化。据图可知,荫蔽胁迫下,低位植物体内的光敏色素主要以非活化态(Pr)形式存在,对赤霉素、乙烯和油菜素内酯合成的抑制作用减弱,使受荫蔽胁迫的大豆下胚轴及茎秆等伸长,消耗了更多的光合作用产物,进而使光合产物(有机物)向种子内的转移减少,且由于光被遮挡,光合作用合成有机物减少,因此玉米一大豆间作时,受荫蔽胁迫的大豆产量明显降低。
(4)植物生长发育的调控中,激素作为信息分子会影响基因的表达;激素的产生和分布是基因表达调控的结果,也受环境因素的影响;植物通过光敏色素响应环境变化、调控基因表达及激素的产生和分布,因此环境因素、植物激素和基因表达三者之间的关系为:。
4.长白山林区是东北山区阔叶红松林的中心分布区,该区多年来一直过量采伐,阔叶红松林退化非常严重。实验人员选择了表中五个不同样地研究了不同采伐方式和强度对该区阔叶红松林群落结构和功能的影响,采伐30年后的林型如表所示。回答下列问题:
样地号
林型
采伐方式
采伐强度/%
1
原始阔叶红松林
—
—
2
次生阔叶红松林
弱度择伐
17
3
次生阔叶红松林
中度择伐
35
4
次生阔叶红松林
强度择伐
70
5
白桦林
皆伐
100
注:弱度择伐是指去除主林层(树高大于16.5米)部分乔木,中、强度择伐是指去除主林层和次林层(树高介于8.6~16.5米)部分乔木,皆伐是指去除所有乔木。
(1)该林区物种的变化属于群落的 演替,影响该演替的主要因素是 ,在演替过程中,群落的 发生了较大的变化,这是区别不同群落的重要特征。
(2)调查白桦林某动物的生态位通常需要调查其 (答出2点)。群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,这有利于 。
(3)对该地区土壤中小动物类群丰富度的调查,不适合用样方法,原因是 。
(4)若想通过生态工程的手段修复退化的松林,研究人员在白桦林周围建立缓冲带的同时对白桦林内部的生物结构进行了合理布设,同时还鼓励当地居民多植树造林解决生活问题,这其中遵循的基本原理有 。
【答案】(1) 次生 人类活动的干扰 物种组成
(2) 栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系 不同生物充分利用环境资源
(3)土壤小动物活动能力强,身体微小
(4)自生原理、整体原理
【详解】(1)该林区物种的变化是在原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方进行的演替,属于群落的次生演替。从表格中可以看出,该演替过程主要是由不同的采伐方式和强度导致的,所以影响该演替的主要因素是人类活动的干扰,在演替过程中,群落的物种组成发生了较大的变化,这是区别不同群落的重要特征。
(2)调查白桦林某动物的生态位通常需要调查其栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系。群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,这有利于不同生物充分利用环境资源。
(3)对该地区土壤中小动物类群丰富度的调查,不适合用样方法,原因是土壤小动物活动能力强,身体微小。
(4)在白桦林周围建立缓冲带对白桦林内部的生物结构进行合理布设,充分考虑了生物之间的关系,使生物之间相互依存、相互促进,遵循了自生原理,鼓励当地居民多植树造林解决生活问题,既考虑了生态效益,又考虑了社会效益和经济效益,遵循了整体原理。
5.随着“碳中和、碳达峰”目标的推进,森林生态系统在碳循环中的关键作用愈发凸显。科研人员对某山地森林生态系统开展研究,测定了不同海拔梯度下森林中树木的胸径(树木主干在离地面1.3米高处的直径,是衡量树木生长状况的重要指标),结果如图。同时,研究人员还分析了该森林生态系统中不同营养级生物的能量流动情况,数据如下表。
营养级
同化量(×10⁶kJ/年)
呼吸
量(×kJ/年)
流向分解者
的能量(×kJ/年)
未被利用的
能量(×kJ/年)
生产者
860
380
160
320
初级消费者
120
50
20
50
次级消费者
18
8
3
7
回答以下问题:
(1)该森林中树木平均胸径随海拔升高而减小,据图分析,可能的影响因素是 (答出两点即可)。
(2)该森林生态系统中,能量在第一营养级和第二营养级之间的传递效率约为 (保留一位小数)。
(3)从能量流动角度分析,初级消费者同化的能量除了表格中所示的去向,还有一部分 。
(4)随着海拔升高,该森林生态系统中物种丰富度呈现下降趋势,这体现了群落的 结构。
(5)研究发现,该森林中某些树木能够分泌化学物质驱赶害虫,这属于生态系统的 信息传递,其在生态系统中的作用是 。
【答案】(1)气温较低;降水减少,土壤水分少
(2)14.0%
(3)流入下一个营养级
(4)水平
(5) 化学 调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定
【详解】(1)从图中曲线可知,海拔升高时,年均气温降低(影响树木代谢和生长速率)、年平均降水量减少(土壤水分少)(影响树木水分和养分吸收),这些因素会导致树木生长状况变差,胸径减小。
(2)能量传递效率 = (下一营养级同化量 ÷ 上一营养级同化量)× 100%,第一营养级(生产者)同化量:860×106kJ/年,第二营养级(初级消费者)同化量:120×106kJ/年,能量在第一营养级和第二营养级之间的传递效率约为:120/860×100%≈14.0%。
(3)初级消费者同化的能量去向包括:呼吸消耗、流向分解者、未被利用,还有流入下一个营养级(次级消费者)(因为初级消费者会被次级消费者捕食)。
(4)群落的结构分为垂直结构和水平结构。海拔属于水平方向的环境梯度,物种丰富度随海拔的变化体现了群落的水平结构。
(5)树木分泌化学物质驱赶害虫,属于化学信息传递。 其作用是调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定(树木与害虫为不同物种,通过化学信息调节种间关系,保障生态系统平衡)。
规范练3
1.闰绍细胞是脊髓前角内的一种抑制性中间神经元,它接受前角运动神经元轴突侧枝的支配,其活动通过轴突回返作用于脊髓前角运动神经元。如图表示脊髓前角神经元、闰绍细胞共同支配肌肉收缩,防止肌肉过度兴奋的过程。请据图回答问题:
(1)在上述反射活动过程中,兴奋在神经纤维上以 形式传导,在神经元之间通过 (结构名称)传递。兴奋在两个神经元之间单向传递的原因是 。
(2)图中的效应器是由 组成。刺激b处,产生兴奋,该处膜内电位的变化过程是 ;在图中 (填字母)也能检测到电位变化。兴奋在神经纤维上传导时,膜内局部电流的方向与兴奋的传导方向 (填“相同”或“相反”)。
(3)适宜电刺激作用于a处后用图甲装置测量a点的膜电位,膜电位变化如图乙。
图乙中,若增大刺激强度,动作电位的峰值将 ;图中曲线中HI段主要是由于 引起的,该过程 (填“消耗”或“不消耗”)能量。
(4)a处受刺激后引起脊髓前角运动神经元兴奋,通过 的运输方式释放神经递质,并引起肌肉反应,同时闰绍细胞接受前角运动神经元轴突侧枝的支配,产生 (填“兴奋”或“抑制”),最终抑制脊髓前角运动神经元的活动。该过程体现了神经活动的 调节机制。
【答案】(1) 电信号(或神经冲动) 突触 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,然后作用于突触后膜
(2) 运动神经末梢及其支配的肌肉 由负电位变为正电位 c、d 相同
(3) 不变 钾离子外流 不消耗
(4) 胞吐 兴奋 (负)反馈
【详解】(1)在反射活动里,兴奋在神经纤维上是以电信号(或神经冲动)的形式传导的,而在神经元之间,是通过突触来传递兴奋的。因为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,然后作用于突触后膜,所以兴奋在两个神经元之间是单向传递的。
(2)据图分析可知,效应器是由运动神经末梢及其支配的肌肉组成的。b处产生兴奋时,该处膜内电位变化是由负电位变为正电位,这种电位变化主要与钠离子内流有关;题图中兴奋传递是a→b→c→d,而d兴奋抑制脊髓前角运动神经元兴奋,因此刺激b处,兴奋可以传至c、d,所以在c、d处检测到膜电位变化。兴奋在神经纤维上传导时,膜外局部电流的方向与兴奋的传导方向相反,而膜内相同。
(3)动作电位形成的原因是Na+内流,峰值与膜外钠离子浓度有关,增强刺激强度,则图乙中H点的峰值不变。图中曲线中HI段主要是由于钾离子外流引起的,该过程是顺浓度梯度进行的,为协助扩散,不消耗能量。
(4)神经递质通过突触前膜释放到突触间隙,其运输方式为胞吐,由题图可知,闰绍细胞接受脊髓前角运动神经元轴突侧枝的支配,产生兴奋,其活动使脊髓前角运动神经元抑制,该过程体现了神经活动的(负)反馈调节机制。
2.NK细胞是一种细胞毒性淋巴细胞,通过分泌溶解性颗粒和产生效应细胞因子来发挥作用。NK细胞的免疫功能不依赖于抗原呈递,而是依赖于自身广泛的活化受体,可以靶向杀伤恶性肿瘤细胞。肿瘤微环境中的低氧、富含脂质和乳酸、缺乏葡萄糖,使其极不利于免疫细胞的生存。研究发现经过为期3周的周期性禁食的饮食限制可以影响肿瘤的发生率和抗肿瘤免疫,相关过程如图所示。回答下列问题:
(1)免疫系统能消灭侵入体内的病菌,这体现了免疫系统的 功能。在免疫反应中细胞丁可由 增殖分化而来。图中甲~丁细胞中能特异性识别抗原的细胞有 (填符号),细胞甲接受抗原的刺激后起到的作用有 。
(2)正常机体中的NK细胞能杀伤肿瘤细胞,使其破裂,释放其内部抗原物质,这种杀伤是天然的,无需特定抗原预先加以致敏。因此,NK细胞杀伤肿瘤细胞的这种功能属于免疫系统的第 道防线。
(3)据图分析,NK细胞杀伤肿瘤细胞的机制:①表达Fc受体与细胞丁产生的 结合,经过信号转导使自身活化,进而杀伤肿瘤细胞;② ,经过信号转导促进肿瘤细胞凋亡;③通过释放穿孔素等直接在肿瘤细胞膜上形成跨膜通道,引起肿瘤细胞死亡。
(4)正常细胞表面会表达HLA(组织相容性抗原),HLA分子能够与NK细胞表面的抑制性受体结合,传递抑制作用,防止NK细胞对正常细胞的攻击,若某患者出现NK细胞攻击正常细胞的情况,据此分析出现这种免疫失调的原因最可能是 。
【答案】(1) 免疫防御 B细胞、记忆B细胞 甲、乙、丙 (辅助性T)细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合,成为激活B细胞的第二信号;分裂分化,并分泌细胞因子
(2)二
(3) 抗体 NK细胞上FasL与肿瘤细胞上Fas直接接触
(4)正常细胞表面表达的HLA分子异常,进而无法被NK细胞表面的抑制性受体结合
【详解】(1)免疫系统能消灭侵入体内的病菌,这体现了免疫系统的免疫防御功能,由图分析可知:细胞甲可分泌细胞因子,是辅助性T细胞,促进细胞乙(B细胞)的增殖和分化,甲(辅助性T细胞)、乙(B细胞)、丙(记忆B细胞)、丁(浆细胞),因此细胞丁可由B细胞、记忆B细胞增殖分化而来,四种细胞中不能识别抗原的细胞是丁(浆细胞),甲、乙、丙能特异性识别抗原。细胞甲(辅助性T细胞)接受抗原的刺激后细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合,称为激活B细胞的第二信号,并且分裂分化,并分泌细胞因子。
(2)免疫系统有三道防线,第一道防线是皮肤和黏膜,第二道防线是体液中的杀菌物质和吞噬细胞,这两道防线属于非特异性免疫。NK 细胞杀伤肿瘤细胞是天然的,无需特定抗原预先致敏,属于非特异性免疫,所以这种功能属于免疫系统的第二道防线。
(3)从图中分析可知:NK 细胞表达 Fc 受体与细胞丁产生的抗体结合,经过信号转导使自身活化,进而杀伤肿瘤细胞;另外NK细胞上FasL与肿瘤细胞上Fas直接接触,经过信号转导促进肿瘤细胞凋亡;还能通过释放穿孔素等直接在肿瘤细胞膜上形成跨膜通道,引起肿瘤细胞死亡。
(4)正常细胞表面的 HLA 分子能与 NK 细胞表面的抑制性受体结合,传递抑制作用,防止 NK 细胞攻击正常细胞。若患者出现 NK 细胞攻击正常细胞的情况,最可能是正常细胞表面表达的HLA分子异常,进而无法被NK细胞表面的抑制性受体结合,不能传递抑制信号。
3.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,降低了作物产量和品质。如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)光既可为植物光合作用提供能量,还可作为一种 影响植物生长、发育的全过程。在不同的光照条件下,光敏色素的结构会发生变化,这一变化的信息会经过信号传递系统传导到细胞核内,影响 ,从而表现出生物学效应。
(2)图中与生长素在调控下胚轴伸长方面表现为协同作用的激素为 。
(3)已知phyB存在非活化(Pr)和活化(Pfr)两种形式。将该植物从光照适宜的环境转移到荫蔽胁迫条件后,phyB主要以 形式存在,该状态赤霉素的含量 , (填“有利于”或“不利于”)PIFS基因的表达,导致幼苗下胚轴、叶柄及茎秆伸长。这种变化有利于植物获得更多 ,以适应“荫蔽胁迫”环境,但也会导致高低作物间作模式下低位作物产量降低。
(4)综合以上内容,植物的生长发育受基因表达、植物激素和环境因素的共同调节,请在答题卷的方框中用箭头表示荫蔽胁迫下三者之间的关系。
【答案】(1) 信号 特定基因的表达
(2)赤霉素、乙烯、油菜素内酯
(3) 非活化(Pr) 增加 有利于 获得更多光照
(4)
【详解】(1)光既可作为能量来源参与光合作用,又可作为一种信号影响植物生长发育的全过程。光敏色素结构变化的信息传递到细胞核后,会影响特定基因的表达(或转录和翻译),从而表现出生物学效应。
(2)据图可知,生长素、赤霉素、乙烯、油菜素内酯这四种激素均能促进植物幼苗下胚轴伸长,表现为协同作用,因此与生长素在调控下胚轴伸长方面表现为协同作用的激素为赤霉素、乙烯、油菜素内酯。
(3)荫蔽胁迫下,红光与远红光比值(R:FR)降低,phyB主要以Pr(非活化)形式存在;该状态下,赤霉素的抑制被解除,其含量增加;赤霉素促进PIFs基因的表达,因此有利于PIFs基因的表达;下胚轴、叶柄及茎秆伸长的变化,有利于植物获得更多光照,以适应 “荫蔽胁迫” 环境。
(4)结合题干及所学知识可知,植物生长发育的调控中,激素作为信息分子会影响基因的表达;激素的产生和分布是基因表达调控的结果,也受环境因素的影响;植物通过光敏色素响应环境变化调控基因表达及激素的产生和分布,因此环境因素、植物激素和基因表达三者之间的关系为。
4.生态位重叠反映了物种间对资源利用的相似程度,其中营养生态位重叠反映了物种间食物组成的相似程度,而空间生态位重叠则反映的是不同物种在空间分布上的重叠程度。研究人员调查了某湖泊中A、B、C三种鱼之间的生态位重叠指数,结果如表所示。
种类
生态位重叠指数
A
B
C
A
0.24
0.46
B
0.19
0.25
C
0.21
0.30
注:斜线以下为空间生态位重叠指数,斜线以上为营养生态位重叠指数。
(1)研究小组利用标记重捕法调查A鱼的种群密度,第一次捕获320条A鱼并进行标记,短时间内在相同水域利用相同的方法第二次捕获了420条不带标记A鱼、80条带有标记的A鱼及20条B鱼,据此估算该水域中A鱼种群的数量是 条。据表分析,A、B、C三种鱼在湖泊中分布在不同的水层主要原因是 的不同。
(2)调查A鱼的生态位通常需要调查 (答出2点即可)。群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,这有利于 。
(3)A、B、C三种鱼中对该湖泊环境的适应性最强的是 鱼,理由是 。根据调查结果,A鱼和C鱼之间对 (填“食物”或“空间”)的种间竞争更激烈。
【答案】(1) 2000 食物资源和栖息空间的垂直分层
(2) 栖息地、食物、天敌以及种间关系 不同生物充分利用环境资源
(3) C C的空间生态位重叠指数和营养生态位重叠指数都最高 食物
【详解】(1)利用标记重捕法调查种群密度的公式:
可以计算出:N=[(420+80)/80]×320=2000条。
A、B、C三种鱼在湖泊中分布在不同的水层,体现了群落的垂直结构,对于动物来说主要原因是食物资源和栖息空间的垂直分层的不同。
(2)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;调查A鱼的生态位通常需要调查栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系。群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,这有利于不同生物充分利用环境资源。
(3)A、B、C三种鱼中C的空间生态位重叠指数和营养生态位重叠指数都最高,因此在对食物和空间的竞争方面都处于优势,说明其适应性最强。A鱼和C鱼之间的空间生态位重叠指数为0.21,营养生态位重叠指数为0.46,说明二者之间对食物的种间竞争更激烈。
5.某湖泊由于大量污水排入,造成水体中 N、P含量过高而出现水体富营养化,同时水体中也富含重金属等有害物质,影响了当地人的正常生产和生活。当地相关部门对该湖泊进行生态修复,修复效果如图1所示,夏季和秋季浮床植物对投放水域的总氮(TN)和总磷(TP)指标的去除率如图2所示。回答下列问题:
(1)为对该湖泊进行修复,首要工程即为植被恢复工程,因为它可为生活在湿地的动物提供 。在进行生态修复时,通常选择净化能力强的多种水生植物,其次还需要考虑这些植物各自的生态位差异,通过合理的人工设计,使这些物种形成互利共存的关系,这体现的生态学原理是 。这些植物通过与浮游藻类竞争阳光和无机盐等,抑制藻类生长,改善水质,并有良好的观赏性,这些体现了生物多样性的 价值。
(2)研究人员利用生态浮床(浮于水面上种植植物的床体)对该湖泊进行了有效治理,浮床中的水生植物 (填“适合”或“不适合”)作为家畜饲料。据图2分析,夏季和秋季氮磷的去除率存在差异的原因可能是 。
(3)下图表示对该湖泊中三个不同营养级所含能量进行的分析,其中a~a2表示上一年留下来的能量,e~e2表示呼吸作用消耗的能量,b~b2 表示未被利用的能量,则该生态系统次级消费者粪便中的能量包含在 中;初级消费者和次级消费者之间的能量传递效率为 。(用图中字母表示)
【答案】(1) 栖息环境和食物条件 自生 直接和间接
(2) 不适合 相对于秋季,夏季阳光充足,植物生长旺盛,氮磷吸收能力更强
(3) d1 c1/c×100%或 c1/(b1+c1+d1+ e1)×100%
【详解】(1)为对该湖泊进行修复,首要工程即为植被恢复工程,因为它可为生活在湿地的动物提供栖息环境和食物条件。在进行生态修复时,通常选择净化能力强的多种水生植物,其次还需要考虑这些植物各自的生态位差异,通过合理的人工设计,使这些物种形成互利共存的关系,体现的生态学原理是自生。这些植物通过与浮游藻类竞争阳光和无机盐等,抑制藻类生长,改善水质体现了生物多样性的间接价值;并有良好的观赏性,这些体现了生物多样性的直接价值。
(2)研究人员利用生态浮床(浮于水面上种植植物的床体)对该湖泊进行了有效治理,浮床中的水生植物不能作为家畜饲料,因为生态浮床中的水生植物根系吸收水体中重金属,重金属难以被机体代谢出去,会沿食物链富集,对家畜和人的健康产生危害,所以不适合作为家畜饲料。据图2分析,夏季和秋季氮磷的去除率存在差异的原因可能是相对于秋季,夏季阳光充足,植物生长旺盛,氮磷吸收能力更强。
(3)a~a2表示上一年留下来的能量,b~b2表示未被利用的能量,c~c2表示流向下一营养级的能量,d~d2表示被分解者利用的能量,e~e2表示呼吸作用消耗的能量,次级消费者粪便中的能量包含在上一营养级(初级消费者)流向分解者中的能量,即d1中。初级消费者和次级消费者之间的能量传递效率=初级消费者流向次级消费者的能量÷生产者流向初级消费者的能量=c1/c×100%。
规范练4
1.2025年国际禁毒日的主题是“健康人生,绿色无毒”。可卡因是已知的最容易上瘾的物质之一,它可以通过调控多巴胺的含量刺激大脑皮层,产生兴奋和愉悦感。下图是神经递质多巴胺(DA)的释放和转运机理,DAT为突触前膜上的多巴胺转运体,MNDA为突触后膜上的多巴胺受体。回答下列问题:
(1)多巴胺合成后储存在 中,当神经末梢有神经冲动传来时,突触前末梢通过 方式释放多巴胺,多巴胺与突触后膜上的MNDA结合后,引起突触后膜 内流,从而引起下一个神经元兴奋。突触后膜处发生了 的信号转变过程。
(2)据图分析,多巴胺作用完成后正常的去路是 。可卡因会 ,导致突触间隙中多巴胺含量 (填“增加”或“减少”),增强并延长多巴胺的作用,而产生“快感”。
(3)吸食可卡因会使突触后膜上MNDA的数量 (填“增加”或“减少”),导致突触后膜对神经递质的敏感性 (填“提高”或“降低”),吸毒者必须持续吸食可卡因才能维持兴奋,这是吸毒上瘾的原因之一。
【答案】(1) 突触小泡 胞吐 Na+ 化学信号→电信号
(2) 被多巴胺转运体转运回突触小体(突触前神经元) 阻碍突触前膜对多巴胺的回收(使转运蛋白失去回收多巴胺的功能) 增加
(3) 减少 降低
【详解】(1)神经递质(如多巴胺)合成后,会被包裹在突触小泡中储存于突触前膜内。当神经冲动到达突触前末梢时,突触小泡与突触前膜融合,通过胞吐方式释放多巴胺。多巴胺(兴奋性神经递质)与突触后膜的MNDA受体结合后,会导致突触后膜上的Na+通道开放,Na+内流,使突触后膜电位由静息电位变为动作电位,引发下一个神经元兴奋。突触间隙中的多巴胺属于“化学信号”,与受体结合后引发突触后膜电位变化(电信号),因此信号转变过程为化学信号→电信号。
(2)神经递质发挥作用后需及时清除,避免持续作用。由题干可知,突触前膜上存在DAT(多巴胺转运体),其功能是将突触间隙中多余的多巴胺转运回突触前神经元。可卡因通过抑制DAT的转运功能,阻止突触间隙中的多巴胺被回收至突触前膜,导致多巴胺含量增加。
(3)长期吸食可卡因会导致突触间隙中多巴胺持续处于高浓度状态,持续刺激突触后膜。为适应这种过度刺激,突触后膜会通过下调受体数量的方式减少敏感性。
2.糖尿病是由多种原因引起的以高血糖为特点的代谢性疾病,二甲双胍是目前用于治疗糖尿病的常用药物,部分作用机理见下图。回答下列问题:
(1)空腹时血糖的重要来源是 分解成葡萄糖进入血液。当血糖浓度升高到一定程度时,胰岛素的分泌量明显增加,胰岛素需要与靶细胞膜表面的 结合,才能将信息传递到细胞内,从而使靶细胞膜上的葡萄糖转运蛋白 (填“增加”或“减少”)。
(2)血糖的平衡不仅受体液调节,还受神经系统的调节。当血糖含量低时,下丘脑的某个区域兴奋,通过 (填“交感”或“副交感”)神经使胰岛A细胞分泌相关激素。当体内激素含量偏离生理范围会严重影响机体机能,从激素调节的特点角度分析,是因为激素是 的生物活性物质。为了维持激素含量的动态平衡,机体内需要源源不断地产生激素,其原因是 。
(3)结合图示信息,二甲双胍不仅能抑制血糖的来源,还能 ,从而增加血糖去向。
(4)2型糖尿病患者分为有明显口渴多饮史和无明显口渴多饮史(下丘脑渗透压感受器不敏感)两类,与无明显口渴多饮史的患者相比,有明显口渴多饮史的患者血液中的抗利尿激素含量 (填“较低”、“较高”或“差别不大”)。
【答案】(1) 肝糖原 胰岛素受体/受体 增加
(2) 交感 微量、高效 激素一经靶细胞接受并起作用后就失活了
(3)促进与胰岛素受体结合的酪氨酸激酶的活化,进而增强胰岛素信号转导
(4)较高
【详解】(1)空腹时血糖的来源主要是依赖肝糖原分解成葡萄糖进入血液。胰岛素是蛋白质类激素,无法进入靶细胞,需与靶细胞膜表面的胰岛素受体(受体)结合,才能激活细胞内信号通路,将信息传递到细胞内,传递“降低血糖”的信息。胰岛素作用后,会促进靶细胞的葡萄糖转运蛋白向细胞膜移动并嵌入,使靶细胞膜上转运蛋白数量增加。
(2)当血糖含量低时,下丘脑的某个区域兴奋,通过交感神经支配胰岛A细胞,促使其分泌胰高血糖素。激素是由内分泌腺分泌的微量、高效的生物活性物质,因此,一旦体内激素含量偏离了生理范围,就会严重影响机体机能。激素一经靶细胞接受并发挥作用后就失活了,因此机体内需要源源不断地产生激素,以维持其含量的动态平衡。
(3)分析题图可知,二甲双胍能促进与胰岛素受体结合的酪氨酸激酶的活化,进而增强胰岛素信号转导,从而增加血糖去向。
(4)有明显口渴多饮史的患者,下丘脑渗透压感受器敏感,能有效感知血浆渗透压升高,进而促进抗利尿激素(ADH)分泌,故血液中ADH含量较高;无明显口渴多饮史的患者,下丘脑渗透压感受器不敏感,使得血浆渗透压升高,ADH分泌也较少,因此ADH含量低于前者。可见,与无明显口渴多饮史的患者相比,有明显口渴多饮史的患者血液中的抗利尿激素含量较高。
3.由于环境的污染,雾霾天数在一年中所占比例越来越大,不仅严重影响了人类的健康和出行,对植物的生长同样造成了严重影响,如:雾霾中的颗粒会影响植物的光合作用、呼吸作用和蒸腾作用等,但植物在一定程度上可以通过自身对生命活动的调节来适应环境的变化。如表所示为五大类植物激素的部分生理效应,请分析回答下列问题:
种子发芽
顶端优势
果实生长
器官脱落
插条生根
生长素
促进
促进
抑制
促进
赤霉素
促进
促进
促进
抑制
抑制
细胞分裂素
一般抑制
促进
抑制
脱落酸
促进
乙烯
抑制
促进
(1)从表中信息分析,同一激素在植物不同生长发育阶段引起的生理效应 (填“相同”或“不同”),同时说明植物的正常生长过程是 的结果。
(2)若解除植物的顶端优势可采用的措施有① ;② 。
(3)黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比值较高,有利于分化形成 (填“雌花”“雄花”或“雌花和雄花”)。
(4)脱落酸(ABA)会抑制拟南芥种子的萌发,拟南芥种子中有一种隐花色素CRY1是能够感受光的受体。为了研究ABA与隐花色素CRY1对拟南芥种子萌发的影响,研究人员将野生型拟南芥、CRY1突变体(无法合成CRY1)的种子,分别放在MS培养基和含有不同浓度ABA的MS培养基中,置于适宜光照条件下培养,一段时间后测得种子的发芽率如图。回答下列问题:
①植物体中的脱落酸常常合成于根冠、萎蔫的叶片等部位,其主要作用是抑制 、促进叶和果实的 。
②种子萌发不需要光照,但在该实验中,研究人员却将拟南芥种子置于适宜光照条件下培养,最可能的原因是 。
③根据实验结果进行推测,CRY1对拟南芥种子萌发的影响是通过 (填“提高”或“降低”)种子对ABA的敏感性来实现的,做出这种推测的理由是 。
【答案】(1) 不同 多种激素共同调节
(2) 摘除顶芽 施用一定浓度的细胞分裂素
(3)雌花
(4) 细胞分裂 衰老和脱落 CRY1是感光受体,其发挥作用需要适宜的光照 降低 在相同浓度ABA的影响下,野生型种子中含有CRY1,其发芽率比突变型更高,说明CRY1能够降低种子对ABA的敏感性
【详解】(1)从表中信息分析可知,生长素在器官脱落阶段起抑制作用,在顶端优势、果实生长等方面起促进作用,据此可知同一激素在植物不同生长发育阶段引起的生理效应不同;在果实生长方面,生长素、赤霉素和细胞分裂素起促进作用,乙烯起抑制作用,说明植物的正常生长发育过程是多种激素共同调节的结果。
(2)顶端优势是指植物顶芽优先生长,而侧芽受到抑制的现象,若解除植物的顶端优势可采用的措施有去除顶芽和施用一定浓度的细胞分裂素。
(3)黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比值较高,有利于分化形成雌花,比值较低则有利于分化形成雄花。
(4)①植物体中脱落酸的作用是抑制细胞分裂,促进叶和果实的衰老和脱落。
②实验中CRY1是感光受体,其发挥作用需要适宜的光照,为保持无关变量一致且适宜,所以要将拟南芥种子置于适宜的光照条件下培养。
③根据实验结果分析可知:在相同浓度ABA的影响下,野生型种子中含有CRY1,其发芽率比突变型更高,说明CRY1能够降低种子对ABA的敏感性。
4.湛江红树林是我国面积最大的滨海湿地生态系统(总面积超2万公顷),具有消浪护岸、净化水质和维持生物多样性等功能。核心区分布着秋茄、白骨壤等红树植物,招潮蟹、弹涂鱼等底栖动物,以及全球濒危物种黑嘴鸥。近年来,受湿地互花米草(入侵物种)扩张和养殖废水排放的影响,本地红树幼苗存活率下降30%,底栖动物种类减少40%,生态功能持续退化。请回答下列问题:
(1)研究人员采用样方法调查白骨壤种群密度,取样时需遵循 原则以避免误差,捕获招潮蟹种群样本120只(其中幼年70只,成年40只,老年10只),该种群的年龄结构类型为 。
(2)①红树林从低潮水位至高潮水位(如图),依次分布着白骨壤、秋茄等植物,这体现了群落的 结构。
②养殖废水排放使水体N、P浓度升高,会使红树林生态系统的物质循环功能失衡,进而引发 ,进一步导致黑嘴鸥种群数量下降。互花米草入侵导致底栖动物物种丰富度显著下降,从种间关系角度分析,原因是 。
(3)为修复退化的红树林,进一步提高生态系统稳定性,提出合理的改进措施 (至少两点)。
【答案】(1) 随机取样 增长型
(2) 水平 水体富营养化 互花米草与本地红树植物竞争,导致本地红树幼苗存活率下降,成体数量减少,落叶减少,底栖动物食物来源和栖息空间不足
(3)种植本地红树幼苗;砍割互花米草;减少废水的排放
【详解】(1)研究人员采用样方法调查白骨壤种群密度,取样时要遵循随机取样原则,不能掺入主观因素,以避免误差。捕获招潮蟹种群样本120只(其中幼年70只,成年40只,老年10只),幼年个体所占比例远大于老年个体,由此可知该种群的年龄结构类型为增长型。
(2)①红树林从低潮水位至高潮水位,依次分布着白骨壤、秋茄等植物,这是由于潮汐变化的环境(如水分、盐度)的差异造成的,这种不同的潮间带中分布着不同的生物,这是群落水平结构的体现,这种分布有利于生物对群落中空间、资源的充分利用。
②养殖废水富含N、P,会导致红树林水体富营养化,破坏生态系统的物质循环功能(如氮、磷循环失衡),进而影响黑嘴鸥等生物的生存。互花米草作为入侵物种,与本地红树植物竞争光照、空间、养分等资源,导致本地红树幼苗存活率下降,成体数量减少,落叶减少,底栖动物食物来源和栖息空间不足,从而导致底栖动物物种丰富度显著下降。
(3)为修复退化的红树林,进一步提高生态系统稳定性,可以人工清除或机械铲除互花米草,或引入专一性天敌(如昆虫)进行生物防治;建立污水处理系统,达标后再排放;人工补种秋茄、白骨壤等本地红树植物,提高幼苗存活率。
5.巢湖作为我国五大淡水湖之一,近年来通过生态治理实现了水质提升、生物群落恢复。图1为巢湖某水域生态系统参与碳循环的部分示意图,甲~丁为生态系统的组成成分;图2为该水域某段生态系统能量流动图(单位:kJ·m-2·a-1),I~Ⅳ代表各个营养级。请回答下列问题:
(1)图1中的三种生物成分中,属于生态系统“基石”的是 ,理论上可以缺乏的是 。(从甲~丁中选择)
(2)图1中②、④、⑦的实质是 。从CO2的量来说,如果(②+④+⑦) (填“大于”“小于”或“等于”)①,则生态系统的碳循环处于平衡状态。当今世界碳循环被破坏的主要原因是 。
(3)分析图2中各营养级的能量流动可以看出,生态系统的能量流动具有 的特点。能量从第一营养级到第二营养级的传递效率是 %(保留1位小数)。
(4)图2中每个营养级都有“未利用”的能量,指的是 。
【答案】(1) 甲 乙
(2) 将有机物分解成CO2并释放能量 等于 化石燃料大量燃烧,使大量碳以CO2形式从生物群落流向无机环境的速率加快,打破了碳循环的平衡
(3) 单向流动、逐级递减 17.6
(4)暂时未被自身呼吸作用消耗,也未被后一个营养级和分解者利用的能量
【详解】(1)生态系统的“基石”是生产者(甲),它为生态系统提供物质和能量,消费者(乙)可加速物质循环,但理论上生态系统可缺乏消费者,仅生产者和分解者也能完成基本物质循环与能量流动,故理论上可缺乏的是乙。
(2)图1中①是生产者固定CO2的量,②、④、⑦是生物成分呼吸作用分解有机物产生CO2的量。若碳循环平衡,生物群落释放的CO2量(②+④+⑦)等于生产者固定的CO2量(①)。当今碳循环被破坏的主要原因是化石燃料的大量燃烧,使大量碳以CO2形式从生物群落流向无机环境的速率加快,打破了碳循环的平衡。
(3)从图2中可以看出,从第一营养级到第四营养级,每个营养级同化的能量逐渐减少,且不能再流回上一营养级,所以生态系统的能量流动具有逐级递减和单向流动的特点。能量传递效率为相邻营养级同化量的比值,第一营养级(Ⅰ)同化量为500+300+200+700=1700kJ·m-2·a-1,第二营养级(Ⅱ)从Ⅰ获得的同化量为300kJ·m-2·a-1,故传递效率为300/1700×100%≈17.6%。
(4)“未利用”的能量指该营养级生物体内积累的能量,即暂时未被自身呼吸消耗,也未被后一营养级和分解者利用的能量(这些能量最终会随生物遗体等被分解者利用)。
规范练5
1.舞蹈病是一种由亨廷顿蛋白(Htt)基因突变所导致的神经系统退行性疾病。患者表现为全身肌肉不自主的抽搐引起异常运动或者异常姿势,就像跳舞一样。研究发现患者神经细胞内 Htt蛋白结构异常,在细胞内过度聚集无法被清除,干扰突触小泡的运输,抑制神经递质释放。回答下列问题:
(1)由舞蹈病患者的症状推测,结构异常的 Htt蛋白积累导致 (填“兴奋性”或“抑制性”)神经递质的释放被抑制。神经递质发挥作用后的去向是 。
(2)NO 能激活细胞内的鸟苷酸环化酶(GC),使GTP生成cGMP,从而抑制Na⁺内流进入血管平滑肌细胞,影响心血管系统。如图表示自主神经元支配血管平滑肌舒张的过程。
①除NO外,图中的 也属于神经递质。NO释放到突触间隙中的方式为 。
②图中Ca²⁺的作用是 。图示调节过程最终会使血管平滑肌细胞膜平滑肌兴奋性 (填“降低”或“提高”)。
【答案】(1) 抑制性 被分解或回收
(2) 乙酰胆碱 自由扩散 促进乙酰胆碱的释放和促进NO合酶合成NO 降低
【详解】(1)舞蹈病患者表现为全身的肌肉不自主的抽搐引起异常运动,显然神经细胞内Htt蛋白的积累会抑制抑制性神经递质的释放,进而使兴奋无法终止而引起异常运动。神经递质发挥作用后被酶所分解或被突触前膜回收。
(2)①除NO外,图中的乙酰胆碱也属于神经递质。NO是气体,释放到突触间隙中的方式为自由扩散,其作用于平滑肌细胞膜。
②据图可知,Ca2+能促进乙酰胆碱的释放和促进NO合酶合成NO。NO是气体神经递质,具有疏水性,可通过自由扩散通过细胞膜,它能激活细胞内的鸟苷酸环化酶(GC),使GTP生成cGMP,从而抑制Na+内流,则平滑肌兴奋性降低。
2.肾上腺包括中央部的髓质和周围部的皮质两个部分,两者在发生、结构与功能上均不相同,实际上是两种内分泌腺。如图是有关肾上腺分泌的部分调节过程,回答下列问题:
(1)图中,以下丘脑作为靶器官的激素有 。
(2)人养成良好的午休习惯会形成“生物钟”,与该节律性控制有关的结构是 。若午休时突然惊醒,其肾上腺素的分泌量会立刻大量增加,此过程效应器为 。
(3)CRH兴奋试验是通过检查CRH分泌是否正常,进而判断被检查的人是否患有下丘脑病变或肾上腺皮质机能减退症的一种方法,检查过程为:①清晨空腹安静状态下抽血查ACTH和皮质醇(GC中的一种)的含量,然后给予CRH1μg/kg体重静脉注射;②注射后15、30、60和90分钟抽血查ACTH和皮质醇的含量,和注射前对比,即可做出判断。
若 ,则患有下丘脑病变;
若 ,则患有肾上腺皮质机能减退症。
【答案】(1)肾上腺素、GC和ACTH
(2) 下丘脑 传出神经末梢及其支配的肾上腺髓质
(3) ACTH逐渐上升,随之皮质醇的含量也逐渐上升 ACTH含量增加,皮质醇的含量无明显变化
【详解】(1)图中肾上腺素以下丘脑作为靶器官,促进下丘脑合成并分泌促肾上腺皮质激素释放激素;血液中GC和ACTH含量增多时,均会反馈作用于下丘脑,从而抑制下丘脑的分泌活动,进而维持了ACTH和GC含量的相对稳定,故图中以下丘脑作为靶器官的激素有肾上腺素、GC和ACTH。
(2)下丘脑是与生物节律性控制有关的结构。午休时突然惊醒意味着受到了惊吓等,肾上腺素的分泌量立刻大量增加,该过程反应迅速,为神经调节,效应器为传出神经末梢及其支配的肾上腺髓质。
(3)若被检查的人患有下丘脑病变,则注射CRH后,分别在注射后15、30、60 和90分钟时抽血查ACTH和皮质醇的含量,与注射前对比,ACTH、皮质醇的含量均逐渐上升;若被检查的人患有原发性肾上腺皮质功能减退症,则注射CRH后,分别在注射后15、30、60和90分钟时抽血查ACTH和皮质醇的含量,与注射前对比,ACTH 含量增加,皮质醇的含量无明显变化。
3.科学家研究发现一种树突状细胞(DC细胞),在免疫反应中有强大的摄取、处理和传递抗原的功能。下图为DC细胞参与免疫的过程,请回答问题:
(1)DC细胞能通过 方式将外来抗原摄取入细胞内,将其分解;同时,免疫调节也可对付体内的异常细胞,这体现了免疫系统的防御、 和自稳的功能。
(2)DC细胞处理抗原后,细胞外出现特定的物质能与T细胞外具有 作用的受体相结合,激活信号分子(S1、S2)从而激发T细胞出现免疫效应,此过程称为细胞间的 。具有摄取、处理及传递抗原能力的细胞,除树突状细胞外还有 等。
(3)T细胞发生免疫效应时,它产生的 可作用于已被少数抗原刺激的 细胞,并促进其增殖分化。
(4)DC免疫疗法是通过采集患者自体的外周血液,在体外诱导培养出大量DC细胞,使之负载上肿瘤抗原信息后再回输给患者。这些DC细胞进入患者体内后,还可诱导T细胞迅速增殖分化成 精确杀伤肿瘤细胞,同时,还能使机体产生免疫记忆,具有防止肿瘤复发的功效,该免疫过程属于 免疫。
【答案】(1) 胞吞 监视
(2) 识别 信息交流 巨噬细胞、B细胞
(3) 细胞因子 B
(4) 细胞毒性T细胞 细胞
【详解】(1)分析图可知,DC细胞能通过胞吞方式将外来抗原摄取入细胞内,将其分解;同时,免疫调节也可对付体内的异常细胞,这体现了免疫系统的防御、监视和自稳的功能。
(2)DC细胞处理抗原后,细胞外出现特定的物质能与T细胞外具有识别作用的受体相结合,激活信号分子(S1、S2)从而激发T细胞出现免疫效应,此过程称为细胞间的信息交流。具有摄取、处理及传递抗原能力的细胞,除树突状细胞外还有巨噬细胞和B细胞等。
(3)T细胞发生免疫效应时,它产生的细胞因子可作用于已被少数抗原刺激的B细胞,并促进其增殖分化。
(4)DC免疫疗法是通过采集患者自体的外周血液,在体外诱导培养出大量DC细胞,使之负载上肿瘤抗原信息后再回输给患者。这些DC细胞进入患者体内后,还可诱导T细胞迅速增殖分化成细胞毒性T细胞精确杀伤肿瘤细胞,同时,还能使机体产生免疫记忆,具有防止肿瘤复发的功效,该免疫过程属于细胞免疫。
4.云杉林是我国西南林区的主要地带性森林植被之一,研究人员调查发现某地云杉林采伐迹地上的群落演替过程为:采伐迹地—杂草群落—小叶树种阶段—云杉定居阶段—云杉林,请回答下列问题:
(1)研究人员对“小叶树种阶段”A、B、C三种不同植物种群的年龄结构进行统计,结果分别为增长型、稳定型和衰退型,依据该结果 (填“能”或“不能”)预测出小叶树种的种群数量变化趋势,原因是 。
(2)该地区云杉采伐迹地上发生的演替类型为 。在群落演替过程中,云杉定居阶段与杂草群落阶段相比,其物质循环、 及 等生态系统功能增强。
(3)下图表示西南某林区云杉在12年内种群数量的变化。图中的a~e中,前8年种群数量最少是在 点处,d点以后种群数量的变化是 。
【答案】(1) 能 种群的年龄结构是预测种群数量变化趋势的重要依据,对于小叶树种阶段的 A、B、C 三种植物种群,已知其年龄结构分别为增长型、稳定型和衰退型,增长型年龄结构的种群未来数量大概率增加,稳定型的种群数量大概率保持相对稳定,衰退型的种群数量大概率减少 ,所以依据这些年龄结构结果能预测出小叶树种的种群数量变化趋势
(2) 次生演替 能量流动 信息传递
(3) d 先减少后增加
【详解】(1)依据该结果能预测出小叶树种的种群数量变化趋势,原因是年龄结构年龄结构通过影响种群的出生率和死亡率,进而影响种群数量变化,增长型(幼年个体多,老年个体少,出生率>死亡率 )预示种群数量将增加;稳定型(各年龄期个体比例适中,出生率≈死亡率 )预示种群数量相对稳定;衰退型(老年个体多,幼年个体少,出生率<死亡率 )预示种群数量将减少 ,所以基于三种植物种群的年龄结构类型,可对其数量变化趋势做预测。
(2)在云杉采伐迹地上发生的演替类型为次生演替,在群落演替过程中,云杉定居阶段与杂草群落阶段相比,生物种类从少到多,即物种丰富度增加,其物质循环、能量流动及信息传递 等生态系统功能增强,因为生态系统功能与群落结构复杂程度相关,结构越复杂,功能越完善,使其抵抗力稳定性增强。
(3)λ表示当年种群数量与上一年种群数量的比值,λ>1种群数量增加,λ=1种群数量稳定,λ<1种群数量减少。由图可知,在前8年中,从b点到d点λ<1,种群数量一直在减少,所以前8年种群数量最少是在d点处。d点以后,λ先小于1,种群数量减少,之后λ大于1,种群数量增加,所以d点以后种群数量的变化是先减少后增加。
5.2019年下半年,泰兴初步建成了一处生态与文化艺术共生、教育与休闲健身并行的东郊森林公园。请回答下列问题:
(1)东郊森林公园位于城区东南片区,面积约163万平方米,以大体量的林木花草种植为主。树种多选用本地乡土植物,遵循的生态学原理主要是 原理。
(2)数年养护至今,春末夏初可见公园里绿树成荫,绿草如茵,流水潺潺,飞鸟穿行。你认为该公园主要的生态功能有 。
①梅花等稀疏林下可见数量较多的蛇莓等草本植物;而中山杉等密林下覆盖着大量的落叶,植物一般稀疏难见。请解释这些密林下植被稀疏的原因 。
②公园里一片以白花车轴草为主的花海演变为早熟禾为主的林间草地,这种群落演替属于 演替。稀疏林间开阔的草地可见成群悠然自得的牛背鹭,而小白鹭通常独自在河流、水渠的浅水区活动,造成这种生态位差异的主要因素是 。
(3)人工林中常安放一定数量的昆虫诱捕器,其原理是利用信息素诱杀某种害虫的雄虫,破坏其种群正常的 ,有效预防人工林因 而易爆发的虫灾。
(4)公园内水沟等静水区出现了较多的外来入侵物种福寿螺。为了解其种群特征,研究人员在某时期采用 法做调查,获得458个个体,依壳长分类,结果见下图。据图判断,此时期福寿螺的年龄结构为 。
【答案】(1)协调
(2) 净化空气、涵养水源、调节气候、提供生物栖息地等 密林树冠郁闭程度高,林下光照强度弱;落叶抑制了草本植物种子的萌发 次生 两种鸟的食性差异(牛背鹭主要捕食草地昆虫,小白鹭主要捕食水生 动物)
(3) 性别比例 组成成分单一、营养结构简单
(4) 样方 增长型
【详解】(1)选用本地乡土植物,能更好适应本地环境,避免外来物种入侵,维持生态系统的协调与平衡,遵循的是协调原理 。
(2)生态系统的生态功能包括物质循环(如净化空气)、能量流动、信息传递,具体表现为净化空气、涵养水源、调节气候、为生物提供栖息场所等 。密林中树木高大,遮挡阳光,导致林下光照不足,草本植物因光合作用受限制,难以大量生长,所以植被稀疏 。原有群落(如花海)虽改变,但土壤条件等依然存在,这种演替属于次生演替(次生演替是在原有土壤、植被基础上进行的演替)。牛背鹭和小白鹭生态位差异,主要因食物资源(牛背鹭可能以草地昆虫为食,小白鹭以浅水区水生生物为食)不同导致。
(3)用信息素诱杀雄虫,会破坏害虫种群的性别比例,导致出生率下降,种群数量减少。人工林生物种类少、营养结构简单(食物链 / 网不复杂),自我调节能力弱,易爆发虫灾,所以需人工干预(如诱捕害虫)。
(4)福寿螺活动能力弱、活动范围小,调查其种群密度用样方法(随机选取若干样方,计数后取平均值)。从壳长分布看,数量较多的是中、小壳长个体(幼年个体多),老年个体少,符合增长型年龄结构(增长型:幼年个体 > 老年个体,种群数量将增长)。
试卷第1页,共3页
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期末冲刺非选择题规范练
规范练1
1.机体可通过神经和体液途径对心血管系统的活动进行调节,对心脏的调节主要是通过改变心肌收缩力和心率调整心输出量,心肌细胞动作电位的形成不同于神经元,其跨膜电位的幅度、持续时间、波形、产生机制亦不同。当心肌细胞受到刺激时,其膜电位变化及形成机制如图1所示,0~4是指5个不同的阶段。回答下列问题:
(1)调节人呼吸、心脏功能的神经中枢是 。
(2)图1中 阶段表示动作电位的产生,若增大细胞外液的Na+浓度,动作电位的绝对值将 (填“增大”或“减小”)。从图1中可以看出心肌细胞的兴奋不同于神经元的阶段为 ,原因是 。
(3)研究人员将蛙心1和蛙心Ⅱ(切断神经,保持活性)分别置于成分相同的营养液中,电刺激蛙心I的某神经,蛙心I跳动减慢;从蛙心I的营养液中取部分液体X注入蛙心Ⅱ的营养液中,蛙心Ⅱ跳动也减慢。实验过程如图2。
①实验中电刺激的是蛙心I的 神经,蛙心Ⅱ被切断的是 神经。
②液体X中含有的 使蛙心Ⅱ跳动减慢。加入液体X前,测定蛙心Ⅱ跳动频率的目的是 。
③实验表明相关神经通过 结构和心肌细胞建立联系。
2.下丘脑是人体内环境调节中的重要组成部分,如图所示为下丘脑参与的人体体温、血糖、水盐平衡的调节过程,大写字母表示结构,小写字母表示物质,序号表示生理过程。请据图回答下列问题:
(1)饮水不足、机体失水过多或吃的食物过咸会导致细胞外液渗透压 ,通过激素f促进⑨ ,使尿量减少,以维持血浆渗透压稳定。
(2)体温调节过程中,产热的主要来源是 。寒冷刺激时,下丘脑既可作为神经中枢又可释放激素d ,因此下丘脑是神经系统和内分泌系统的枢纽。下丘脑参与的分级调节可以 ,从而维持机体的稳态。
(3)炎热环境下,机体主要通过 (填生理过程)来增加散热,维持体温稳定;图中物质c是 ,它在体温调节中的作用是 。
(4)人和高等动物的各项生命活动常常同时受神经调节和体液调节,两种调节方式相互配合,相互影响。二者的联系为 。
3.感染人乳头瘤病毒(HPV)是女性患子宫颈癌的主要诱因。研究表明,被HPV侵染的细胞表面的HLA分子(是人类特有的MHC分子)表达水平下降,可能导致宫颈癌,而注射HPV疫苗能有效预防。如图是HPV入侵机体后,机体做出的部分免疫应答示意图。回答下列问题:
(1)免疫系统由免疫器官、 和免疫活性物质组成。HPV可感染宿主黏膜和皮肤上皮细胞,皮肤和黏膜属于人体的第 道防线,此防线连同体液中的杀菌物质、吞噬细胞等组成的另一道防线,对多种病原体都有防御作用。这两道防线合称为 (填“特异性免疫”或“非特异性免疫”)。
(2)细胞表面的HLA分子的化学本质为 。图中的特异性免疫类型是 。甲细胞的名称是 ,甲细胞作用为 。
(3)国产二价HPV疫苗可预防高危型HPV16和HPV18感染,为得到较好的预防效果,9~14岁需接种2剂次,目的是 。从免疫学角度看,HPV疫苗属于 ,接种HPV疫苗的免疫方式为 。
(4)机体免疫系统功能正常时,能识别和清除体内突变的细胞,防止肿瘤的发生。据材料分析,被HPV侵染的细胞能逃避免疫系统的监控,可能的原因是 。
4.中华绒螯蟹俗称大闸蟹,因其美味的口感深受消费者喜爱。肝胰腺、性腺和肌肉是大闸蟹重要的可食用部位,三者所占比例是评价其质量的重要指标,其中性腺发育的质量直接影响大闸蟹的营养价值和经济价值。请回答下列问题:
(1)大闸蟹是杂食性动物,常摄食水草、螺蛳、鱼、虾及有机碎屑等,因此大闸蟹属于 (填生态系统的成分);研究大闸蟹的生态位,除了研究其食物、天敌外,还需要研究 (答出两点)。
(2)为探究不同养殖模式对大闸蟹品质的影响,研究人员以池塘养殖和稻田养殖的大闸蟹为研究对象进行实验,测量并比较相关指标,结果如图1所示。
根据图1分析,稻田养殖模式可能更适合大闸蟹生长,理由是 ;稻田养蟹往往能做到稻、蟹双丰收,请从种间关系的角度分析原因 。
(3)色泽是评价蟹品质的另一个重要指标,色泽主要取决于组织中类胡萝卜素的种类和含量。蟹不能合成类胡萝卜素,必须从食物中摄取,类胡萝卜素在组织中的转运、沉积与类胡萝卜素结合蛋白数量有关。图2、图3分别为两种不同养殖模式下蟹部分组织中类胡萝卜素含量和DNA甲基化(5-mC)水平。
①蟹的色泽更好的养殖模式是 。
②组织中类胡萝卜素含量和5-mc水平呈 (填“正”或“反”)相关,请从DNA甲基化对基因表达影响的角度分析其可能的原因 。
5.“鱼菜药”生态综合种养模式是利用鱼饲料中的氮素同时生产蔬菜和中草药,提高了水和氮素的利用率,生产过程不用化肥和农药,实现了“养鱼不换水而无水质忧患,种菜和药不施肥而生长”的目的,所构建的综合种养模型如图1所示。图2为该生态系统的碳循环示意图,其中甲、乙、丙为生态系统中的三种组成成分,A~D代表某食物链中的4种动物。请回答下列问题。
(1)“鱼菜药”生态综合种养模式中,研究人员建议在种植园中种植多种净化能力强的蔬菜,比如空心菜、水芹等,这体现了生物多样性的 价值;模式中的“养鱼不换水而无水质忧患,种菜和药不施肥而生长”主要利用了生态工程 原理,请从能量流动的角度分析这种模式的意义是 。
(2)池塘中的挺水植物如香蒲、美人蕉等能够向水中分泌萜类化合物、类固醇等,从而抑制藻类的生长,这些挺水植物还能开颜色鲜艳的花,以吸引昆虫传粉,这一现象涉及的信息类型有 。
(3)微生物反应系统将鱼类中的有机物转变成、等离子,然后通过管道输送到种植园中供绿叶作物使用,此过程需控制输送速度,理由是 。
(4)用箭头、文字和字母写出图2中生态系统的营养结构: 。自然状态下如果只有图2中的碳循环途径,则一般不会出现温室效应,那么导致温室效应出现的主要原因是 。
规范练2
1.胰岛素在血糖调节中发挥着重要作用,葡萄糖转运蛋白4(GLUT4)是肌肉细胞和脂肪细胞协助葡萄糖转运的主要蛋白质,长期过量摄入糖和脂肪会降低组织细胞中GLUT4的含量,从而增加患2型糖尿病的风险。图1为胰岛素发挥作用的相关机理。回答下列问题:
(1)当人进食后血糖浓度升高, 细胞合成并分泌胰岛素。当胰岛素与蛋白M结合后,一方面会促进 ,从而促进了细胞对葡萄糖的摄取;另一方面会促进葡萄糖的氧化分解、 和 ,从而使血糖浓度降低。
(2)糖尿病分为1型和2型两种。2型糖尿病患者的典型特征是出现胰岛素抵抗,即胰岛素功效降低,进而导致血糖水平居高不下。据此推测,2型糖尿病患者体内的胰岛素浓度较正常人 (填“偏低”“相差不大”或“偏高”)。2型糖尿病患者的病因可能有 (填序号)。
①蛋白M数量减少
②蛋白M受损
③胰岛素与蛋白M结合后的信号转导过程出现障碍
④含有GLUT4的囊泡与细胞膜的融合出现障碍
(3)有研究者研制出一种“智能”胰岛素,称其为IA。为检测IA调节血糖的效果,研究者给糖尿病小鼠和正常小鼠均分别注射适量普通胰岛素和IA,测量血糖浓度的变化,结果如图2所示,正常血糖浓度范围为80~120mg·dL-1。
实验结果表明:对机体血糖调节更具优势的是 (填“IA”或“胰岛素”),据图解释其原因是 。
2.2020年春,我国采取了一系列有效措施抗击由新冠病毒引起的疫情。在医护人员的帮助下,绝大多数新冠病毒肺炎患者得以康复。下图是新型冠状病毒侵入人体后发生免疫反应的图解,图中①~⑥是与免疫有关的细胞,abc表示物质。请结合所学知识,回答以下问题:
(1)图中激活细胞②的信号除与新冠病毒接触外,还需要的第二信号是与表面特定分子发生变化的 细胞的结合,该图中b物质的作用是 。
(2)有些重症新型冠状病毒患者会出现“白肺”症状,原因是新冠病毒侵入肺部细胞后,由 (填序号)细胞对靶细胞进行攻击,使其裂解死亡,造成肺部纤维化。当再次感染新冠病毒时,能产生抗体的细胞可由图中 (填序号)细胞增殖分化而来。
(3)多次注射恢复期康复病人的血浆有助于某些重症、危重症新冠肺炎患者的治疗,主要原因是 。
3.农田中玉米—大豆间作时,玉米(高位作物)对大豆(低位作物)具有遮阴作用,严重时引发“荫蔽胁迫”。大豆可通过体内的光敏色素及多种激素共同作用以响应荫蔽胁迫,机制如图。图中光敏色素互作因子(PIFs)是一类具有调控基因转录作用的蛋白质,“+”表示促进,“-”表示抑制。请回答下列问题。
(1)光敏色素是一类 (化学本质),在 的细胞内比较丰富。不同的光照条件能改变光敏色素的 ,从而导致其类型发生改变,这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应。
(2)自然光被植物滤过后,其中红光(R)/远红光(FR)的值会下降,原因是 。发生荫蔽胁迫时,处于低位的植物体内的光敏色素主要以 形式存在。此形式的光敏色素可 (填“减弱”或“增强”)对光敏色素互作因子(PIFs)的抑制作用,有利于多种激素共同响应荫蔽胁迫。在调控下胚轴和茎秆伸长方面,图中四种激素之间具有 作用。
(3)荫蔽胁迫下,幼苗下胚轴显著伸长的意义是 。玉米—大豆间作时,受荫蔽胁迫的大豆产量明显降低,主要原因是 。
(4)植物的生长发育受基因表达、植物激素和环境因素的共同调节,请在相应的方框中用箭头表示荫蔽胁迫下三者之间的关系。
4.长白山林区是东北山区阔叶红松林的中心分布区,该区多年来一直过量采伐,阔叶红松林退化非常严重。实验人员选择了表中五个不同样地研究了不同采伐方式和强度对该区阔叶红松林群落结构和功能的影响,采伐30年后的林型如表所示。回答下列问题:
样地号
林型
采伐方式
采伐强度/%
1
原始阔叶红松林
—
—
2
次生阔叶红松林
弱度择伐
17
3
次生阔叶红松林
中度择伐
35
4
次生阔叶红松林
强度择伐
70
5
白桦林
皆伐
100
注:弱度择伐是指去除主林层(树高大于16.5米)部分乔木,中、强度择伐是指去除主林层和次林层(树高介于8.6~16.5米)部分乔木,皆伐是指去除所有乔木。
(1)该林区物种的变化属于群落的 演替,影响该演替的主要因素是 ,在演替过程中,群落的 发生了较大的变化,这是区别不同群落的重要特征。
(2)调查白桦林某动物的生态位通常需要调查其 (答出2点)。群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,这有利于 。
(3)对该地区土壤中小动物类群丰富度的调查,不适合用样方法,原因是 。
(4)若想通过生态工程的手段修复退化的松林,研究人员在白桦林周围建立缓冲带的同时对白桦林内部的生物结构进行了合理布设,同时还鼓励当地居民多植树造林解决生活问题,这其中遵循的基本原理有 。
5.随着“碳中和、碳达峰”目标的推进,森林生态系统在碳循环中的关键作用愈发凸显。科研人员对某山地森林生态系统开展研究,测定了不同海拔梯度下森林中树木的胸径(树木主干在离地面1.3米高处的直径,是衡量树木生长状况的重要指标),结果如图。同时,研究人员还分析了该森林生态系统中不同营养级生物的能量流动情况,数据如下表。
营养级
同化量(×10⁶kJ/年)
呼吸
量(×kJ/年)
流向分解者
的能量(×kJ/年)
未被利用的
能量(×kJ/年)
生产者
860
380
160
320
初级消费者
120
50
20
50
次级消费者
18
8
3
7
回答以下问题:
(1)该森林中树木平均胸径随海拔升高而减小,据图分析,可能的影响因素是 (答出两点即可)。
(2)该森林生态系统中,能量在第一营养级和第二营养级之间的传递效率约为 (保留一位小数)。
(3)从能量流动角度分析,初级消费者同化的能量除了表格中所示的去向,还有一部分 。
(4)随着海拔升高,该森林生态系统中物种丰富度呈现下降趋势,这体现了群落的 结构。
(5)研究发现,该森林中某些树木能够分泌化学物质驱赶害虫,这属于生态系统的 信息传递,其在生态系统中的作用是 。
规范练3
1.闰绍细胞是脊髓前角内的一种抑制性中间神经元,它接受前角运动神经元轴突侧枝的支配,其活动通过轴突回返作用于脊髓前角运动神经元。如图表示脊髓前角神经元、闰绍细胞共同支配肌肉收缩,防止肌肉过度兴奋的过程。请据图回答问题:
(1)在上述反射活动过程中,兴奋在神经纤维上以 形式传导,在神经元之间通过 (结构名称)传递。兴奋在两个神经元之间单向传递的原因是 。
(2)图中的效应器是由 组成。刺激b处,产生兴奋,该处膜内电位的变化过程是 ;在图中 (填字母)也能检测到电位变化。兴奋在神经纤维上传导时,膜内局部电流的方向与兴奋的传导方向 (填“相同”或“相反”)。
(3)适宜电刺激作用于a处后用图甲装置测量a点的膜电位,膜电位变化如图乙。
图乙中,若增大刺激强度,动作电位的峰值将 ;图中曲线中HI段主要是由于 引起的,该过程 (填“消耗”或“不消耗”)能量。
(4)a处受刺激后引起脊髓前角运动神经元兴奋,通过 的运输方式释放神经递质,并引起肌肉反应,同时闰绍细胞接受前角运动神经元轴突侧枝的支配,产生 (填“兴奋”或“抑制”),最终抑制脊髓前角运动神经元的活动。该过程体现了神经活动的 调节机制。
2.NK细胞是一种细胞毒性淋巴细胞,通过分泌溶解性颗粒和产生效应细胞因子来发挥作用。NK细胞的免疫功能不依赖于抗原呈递,而是依赖于自身广泛的活化受体,可以靶向杀伤恶性肿瘤细胞。肿瘤微环境中的低氧、富含脂质和乳酸、缺乏葡萄糖,使其极不利于免疫细胞的生存。研究发现经过为期3周的周期性禁食的饮食限制可以影响肿瘤的发生率和抗肿瘤免疫,相关过程如图所示。回答下列问题:
(1)免疫系统能消灭侵入体内的病菌,这体现了免疫系统的 功能。在免疫反应中细胞丁可由 增殖分化而来。图中甲~丁细胞中能特异性识别抗原的细胞有 (填符号),细胞甲接受抗原的刺激后起到的作用有 。
(2)正常机体中的NK细胞能杀伤肿瘤细胞,使其破裂,释放其内部抗原物质,这种杀伤是天然的,无需特定抗原预先加以致敏。因此,NK细胞杀伤肿瘤细胞的这种功能属于免疫系统的第 道防线。
(3)据图分析,NK细胞杀伤肿瘤细胞的机制:①表达Fc受体与细胞丁产生的 结合,经过信号转导使自身活化,进而杀伤肿瘤细胞;② ,经过信号转导促进肿瘤细胞凋亡;③通过释放穿孔素等直接在肿瘤细胞膜上形成跨膜通道,引起肿瘤细胞死亡。
(4)正常细胞表面会表达HLA(组织相容性抗原),HLA分子能够与NK细胞表面的抑制性受体结合,传递抑制作用,防止NK细胞对正常细胞的攻击,若某患者出现NK细胞攻击正常细胞的情况,据此分析出现这种免疫失调的原因最可能是 。
3.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,降低了作物产量和品质。如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)光既可为植物光合作用提供能量,还可作为一种 影响植物生长、发育的全过程。在不同的光照条件下,光敏色素的结构会发生变化,这一变化的信息会经过信号传递系统传导到细胞核内,影响 ,从而表现出生物学效应。
(2)图中与生长素在调控下胚轴伸长方面表现为协同作用的激素为 。
(3)已知phyB存在非活化(Pr)和活化(Pfr)两种形式。将该植物从光照适宜的环境转移到荫蔽胁迫条件后,phyB主要以 形式存在,该状态赤霉素的含量 , (填“有利于”或“不利于”)PIFS基因的表达,导致幼苗下胚轴、叶柄及茎秆伸长。这种变化有利于植物获得更多 ,以适应“荫蔽胁迫”环境,但也会导致高低作物间作模式下低位作物产量降低。
(4)综合以上内容,植物的生长发育受基因表达、植物激素和环境因素的共同调节,请在答题卷的方框中用箭头表示荫蔽胁迫下三者之间的关系。
4.生态位重叠反映了物种间对资源利用的相似程度,其中营养生态位重叠反映了物种间食物组成的相似程度,而空间生态位重叠则反映的是不同物种在空间分布上的重叠程度。研究人员调查了某湖泊中A、B、C三种鱼之间的生态位重叠指数,结果如表所示。
种类
生态位重叠指数
A
B
C
A
0.24
0.46
B
0.19
0.25
C
0.21
0.30
注:斜线以下为空间生态位重叠指数,斜线以上为营养生态位重叠指数。
(1)研究小组利用标记重捕法调查A鱼的种群密度,第一次捕获320条A鱼并进行标记,短时间内在相同水域利用相同的方法第二次捕获了420条不带标记A鱼、80条带有标记的A鱼及20条B鱼,据此估算该水域中A鱼种群的数量是 条。据表分析,A、B、C三种鱼在湖泊中分布在不同的水层主要原因是 的不同。
(2)调查A鱼的生态位通常需要调查 (答出2点即可)。群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,这有利于 。
(3)A、B、C三种鱼中对该湖泊环境的适应性最强的是 鱼,理由是 。根据调查结果,A鱼和C鱼之间对 (填“食物”或“空间”)的种间竞争更激烈。
5.某湖泊由于大量污水排入,造成水体中 N、P含量过高而出现水体富营养化,同时水体中也富含重金属等有害物质,影响了当地人的正常生产和生活。当地相关部门对该湖泊进行生态修复,修复效果如图1所示,夏季和秋季浮床植物对投放水域的总氮(TN)和总磷(TP)指标的去除率如图2所示。回答下列问题:
(1)为对该湖泊进行修复,首要工程即为植被恢复工程,因为它可为生活在湿地的动物提供 。在进行生态修复时,通常选择净化能力强的多种水生植物,其次还需要考虑这些植物各自的生态位差异,通过合理的人工设计,使这些物种形成互利共存的关系,这体现的生态学原理是 。这些植物通过与浮游藻类竞争阳光和无机盐等,抑制藻类生长,改善水质,并有良好的观赏性,这些体现了生物多样性的 价值。
(2)研究人员利用生态浮床(浮于水面上种植植物的床体)对该湖泊进行了有效治理,浮床中的水生植物 (填“适合”或“不适合”)作为家畜饲料。据图2分析,夏季和秋季氮磷的去除率存在差异的原因可能是 。
(3)下图表示对该湖泊中三个不同营养级所含能量进行的分析,其中a~a2表示上一年留下来的能量,e~e2表示呼吸作用消耗的能量,b~b2 表示未被利用的能量,则该生态系统次级消费者粪便中的能量包含在 中;初级消费者和次级消费者之间的能量传递效率为 。(用图中字母表示)
规范练4
1.2025年国际禁毒日的主题是“健康人生,绿色无毒”。可卡因是已知的最容易上瘾的物质之一,它可以通过调控多巴胺的含量刺激大脑皮层,产生兴奋和愉悦感。下图是神经递质多巴胺(DA)的释放和转运机理,DAT为突触前膜上的多巴胺转运体,MNDA为突触后膜上的多巴胺受体。回答下列问题:
(1)多巴胺合成后储存在 中,当神经末梢有神经冲动传来时,突触前末梢通过 方式释放多巴胺,多巴胺与突触后膜上的MNDA结合后,引起突触后膜 内流,从而引起下一个神经元兴奋。突触后膜处发生了 的信号转变过程。
(2)据图分析,多巴胺作用完成后正常的去路是 。可卡因会 ,导致突触间隙中多巴胺含量 (填“增加”或“减少”),增强并延长多巴胺的作用,而产生“快感”。
(3)吸食可卡因会使突触后膜上MNDA的数量 (填“增加”或“减少”),导致突触后膜对神经递质的敏感性 (填“提高”或“降低”),吸毒者必须持续吸食可卡因才能维持兴奋,这是吸毒上瘾的原因之一。
2.糖尿病是由多种原因引起的以高血糖为特点的代谢性疾病,二甲双胍是目前用于治疗糖尿病的常用药物,部分作用机理见下图。回答下列问题:
(1)空腹时血糖的重要来源是 分解成葡萄糖进入血液。当血糖浓度升高到一定程度时,胰岛素的分泌量明显增加,胰岛素需要与靶细胞膜表面的 结合,才能将信息传递到细胞内,从而使靶细胞膜上的葡萄糖转运蛋白 (填“增加”或“减少”)。
(2)血糖的平衡不仅受体液调节,还受神经系统的调节。当血糖含量低时,下丘脑的某个区域兴奋,通过 (填“交感”或“副交感”)神经使胰岛A细胞分泌相关激素。当体内激素含量偏离生理范围会严重影响机体机能,从激素调节的特点角度分析,是因为激素是 的生物活性物质。为了维持激素含量的动态平衡,机体内需要源源不断地产生激素,其原因是 。
(3)结合图示信息,二甲双胍不仅能抑制血糖的来源,还能 ,从而增加血糖去向。
(4)2型糖尿病患者分为有明显口渴多饮史和无明显口渴多饮史(下丘脑渗透压感受器不敏感)两类,与无明显口渴多饮史的患者相比,有明显口渴多饮史的患者血液中的抗利尿激素含量 (填“较低”、“较高”或“差别不大”)。
3.由于环境的污染,雾霾天数在一年中所占比例越来越大,不仅严重影响了人类的健康和出行,对植物的生长同样造成了严重影响,如:雾霾中的颗粒会影响植物的光合作用、呼吸作用和蒸腾作用等,但植物在一定程度上可以通过自身对生命活动的调节来适应环境的变化。如表所示为五大类植物激素的部分生理效应,请分析回答下列问题:
种子发芽
顶端优势
果实生长
器官脱落
插条生根
生长素
促进
促进
抑制
促进
赤霉素
促进
促进
促进
抑制
抑制
细胞分裂素
一般抑制
促进
抑制
脱落酸
促进
乙烯
抑制
促进
(1)从表中信息分析,同一激素在植物不同生长发育阶段引起的生理效应 (填“相同”或“不同”),同时说明植物的正常生长过程是 的结果。
(2)若解除植物的顶端优势可采用的措施有① ;② 。
(3)黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比值较高,有利于分化形成 (填“雌花”“雄花”或“雌花和雄花”)。
(4)脱落酸(ABA)会抑制拟南芥种子的萌发,拟南芥种子中有一种隐花色素CRY1是能够感受光的受体。为了研究ABA与隐花色素CRY1对拟南芥种子萌发的影响,研究人员将野生型拟南芥、CRY1突变体(无法合成CRY1)的种子,分别放在MS培养基和含有不同浓度ABA的MS培养基中,置于适宜光照条件下培养,一段时间后测得种子的发芽率如图。回答下列问题:
①植物体中的脱落酸常常合成于根冠、萎蔫的叶片等部位,其主要作用是抑制 、促进叶和果实的 。
②种子萌发不需要光照,但在该实验中,研究人员却将拟南芥种子置于适宜光照条件下培养,最可能的原因是 。
③根据实验结果进行推测,CRY1对拟南芥种子萌发的影响是通过 (填“提高”或“降低”)种子对ABA的敏感性来实现的,做出这种推测的理由是 。
4.湛江红树林是我国面积最大的滨海湿地生态系统(总面积超2万公顷),具有消浪护岸、净化水质和维持生物多样性等功能。核心区分布着秋茄、白骨壤等红树植物,招潮蟹、弹涂鱼等底栖动物,以及全球濒危物种黑嘴鸥。近年来,受湿地互花米草(入侵物种)扩张和养殖废水排放的影响,本地红树幼苗存活率下降30%,底栖动物种类减少40%,生态功能持续退化。请回答下列问题:
(1)研究人员采用样方法调查白骨壤种群密度,取样时需遵循 原则以避免误差,捕获招潮蟹种群样本120只(其中幼年70只,成年40只,老年10只),该种群的年龄结构类型为 。
(2)①红树林从低潮水位至高潮水位(如图),依次分布着白骨壤、秋茄等植物,这体现了群落的 结构。
②养殖废水排放使水体N、P浓度升高,会使红树林生态系统的物质循环功能失衡,进而引发 ,进一步导致黑嘴鸥种群数量下降。互花米草入侵导致底栖动物物种丰富度显著下降,从种间关系角度分析,原因是 。
(3)为修复退化的红树林,进一步提高生态系统稳定性,提出合理的改进措施 (至少两点)。
5.巢湖作为我国五大淡水湖之一,近年来通过生态治理实现了水质提升、生物群落恢复。图1为巢湖某水域生态系统参与碳循环的部分示意图,甲~丁为生态系统的组成成分;图2为该水域某段生态系统能量流动图(单位:kJ·m-2·a-1),I~Ⅳ代表各个营养级。请回答下列问题:
(1)图1中的三种生物成分中,属于生态系统“基石”的是 ,理论上可以缺乏的是 。(从甲~丁中选择)
(2)图1中②、④、⑦的实质是 。从CO2的量来说,如果(②+④+⑦) (填“大于”“小于”或“等于”)①,则生态系统的碳循环处于平衡状态。当今世界碳循环被破坏的主要原因是 。
(3)分析图2中各营养级的能量流动可以看出,生态系统的能量流动具有 的特点。能量从第一营养级到第二营养级的传递效率是 %(保留1位小数)。
(4)图2中每个营养级都有“未利用”的能量,指的是 。
规范练5
1.舞蹈病是一种由亨廷顿蛋白(Htt)基因突变所导致的神经系统退行性疾病。患者表现为全身肌肉不自主的抽搐引起异常运动或者异常姿势,就像跳舞一样。研究发现患者神经细胞内 Htt蛋白结构异常,在细胞内过度聚集无法被清除,干扰突触小泡的运输,抑制神经递质释放。回答下列问题:
(1)由舞蹈病患者的症状推测,结构异常的 Htt蛋白积累导致 (填“兴奋性”或“抑制性”)神经递质的释放被抑制。神经递质发挥作用后的去向是 。
(2)NO 能激活细胞内的鸟苷酸环化酶(GC),使GTP生成cGMP,从而抑制Na⁺内流进入血管平滑肌细胞,影响心血管系统。如图表示自主神经元支配血管平滑肌舒张的过程。
①除NO外,图中的 也属于神经递质。NO释放到突触间隙中的方式为 。
②图中Ca²⁺的作用是 。图示调节过程最终会使血管平滑肌细胞膜平滑肌兴奋性 (填“降低”或“提高”)。
2.肾上腺包括中央部的髓质和周围部的皮质两个部分,两者在发生、结构与功能上均不相同,实际上是两种内分泌腺。如图是有关肾上腺分泌的部分调节过程,回答下列问题:
(1)图中,以下丘脑作为靶器官的激素有 。
(2)人养成良好的午休习惯会形成“生物钟”,与该节律性控制有关的结构是 。若午休时突然惊醒,其肾上腺素的分泌量会立刻大量增加,此过程效应器为 。
(3)CRH兴奋试验是通过检查CRH分泌是否正常,进而判断被检查的人是否患有下丘脑病变或肾上腺皮质机能减退症的一种方法,检查过程为:①清晨空腹安静状态下抽血查ACTH和皮质醇(GC中的一种)的含量,然后给予CRH1μg/kg体重静脉注射;②注射后15、30、60和90分钟抽血查ACTH和皮质醇的含量,和注射前对比,即可做出判断。
若 ,则患有下丘脑病变;
若 ,则患有肾上腺皮质机能减退症。
3.科学家研究发现一种树突状细胞(DC细胞),在免疫反应中有强大的摄取、处理和传递抗原的功能。下图为DC细胞参与免疫的过程,请回答问题:
(1)DC细胞能通过 方式将外来抗原摄取入细胞内,将其分解;同时,免疫调节也可对付体内的异常细胞,这体现了免疫系统的防御、 和自稳的功能。
(2)DC细胞处理抗原后,细胞外出现特定的物质能与T细胞外具有 作用的受体相结合,激活信号分子(S1、S2)从而激发T细胞出现免疫效应,此过程称为细胞间的 。具有摄取、处理及传递抗原能力的细胞,除树突状细胞外还有 等。
(3)T细胞发生免疫效应时,它产生的 可作用于已被少数抗原刺激的 细胞,并促进其增殖分化。
(4)DC免疫疗法是通过采集患者自体的外周血液,在体外诱导培养出大量DC细胞,使之负载上肿瘤抗原信息后再回输给患者。这些DC细胞进入患者体内后,还可诱导T细胞迅速增殖分化成 精确杀伤肿瘤细胞,同时,还能使机体产生免疫记忆,具有防止肿瘤复发的功效,该免疫过程属于 免疫。
4.云杉林是我国西南林区的主要地带性森林植被之一,研究人员调查发现某地云杉林采伐迹地上的群落演替过程为:采伐迹地—杂草群落—小叶树种阶段—云杉定居阶段—云杉林,请回答下列问题:
(1)研究人员对“小叶树种阶段”A、B、C三种不同植物种群的年龄结构进行统计,结果分别为增长型、稳定型和衰退型,依据该结果 (填“能”或“不能”)预测出小叶树种的种群数量变化趋势,原因是 。
(2)该地区云杉采伐迹地上发生的演替类型为 。在群落演替过程中,云杉定居阶段与杂草群落阶段相比,其物质循环、 及 等生态系统功能增强。
(3)下图表示西南某林区云杉在12年内种群数量的变化。图中的a~e中,前8年种群数量最少是在 点处,d点以后种群数量的变化是 。
5.2019年下半年,泰兴初步建成了一处生态与文化艺术共生、教育与休闲健身并行的东郊森林公园。请回答下列问题:
(1)东郊森林公园位于城区东南片区,面积约163万平方米,以大体量的林木花草种植为主。树种多选用本地乡土植物,遵循的生态学原理主要是 原理。
(2)数年养护至今,春末夏初可见公园里绿树成荫,绿草如茵,流水潺潺,飞鸟穿行。你认为该公园主要的生态功能有 。
①梅花等稀疏林下可见数量较多的蛇莓等草本植物;而中山杉等密林下覆盖着大量的落叶,植物一般稀疏难见。请解释这些密林下植被稀疏的原因 。
②公园里一片以白花车轴草为主的花海演变为早熟禾为主的林间草地,这种群落演替属于 演替。稀疏林间开阔的草地可见成群悠然自得的牛背鹭,而小白鹭通常独自在河流、水渠的浅水区活动,造成这种生态位差异的主要因素是 。
(3)人工林中常安放一定数量的昆虫诱捕器,其原理是利用信息素诱杀某种害虫的雄虫,破坏其种群正常的 ,有效预防人工林因 而易爆发的虫灾。
(4)公园内水沟等静水区出现了较多的外来入侵物种福寿螺。为了解其种群特征,研究人员在某时期采用 法做调查,获得458个个体,依壳长分类,结果见下图。据图判断,此时期福寿螺的年龄结构为 。
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