内容正文:
襄阳四中2024级高二上学期特奥班周考一
生物试题
一、单选题:本大题共18小题,共36分。
1.2025年11月9日,第十五届全国运动会在广州盛大开幕。赛场上的运动员们奋力拼搏,向我们展示了“自强不息”的体育精神。下列叙述正确的是
A. 运动过程中肌糖原分解,为骨骼肌细胞提供能量
B. 运动员大量出汗以维持体温平衡,会导致血浆渗透压升高,醛固酮的分泌量减少
C. 运动员血糖大量消耗,通过下丘脑支配胰岛A细胞分泌胰高血糖素属于神经-体液调节
D. 运动员交感神经兴奋使骨骼肌收缩力量加强
2.刚从汗腺分泌出来的汗液与血浆是等渗的,但在流经汗腺管时在醛固酮的作用下,汗液中的Na+和Cl-被重吸收,最后排出的汗液是低渗的。当出汗加快时,由于汗腺管不能充分吸收Na+和Cl-,汗液中的Na+和Cl-浓度较高,此时机体在丢失大量水分的同时,也丢失了大量的NaCl。下列说法错误的是
A. 大量出汗可使血浆渗透压降低,下丘脑渗透压感受器兴奋加强
B. 汗腺管对汗液中Na+和Cl-的重吸收,会使垂体释放的抗利尿激素增多
C. 在短时间内大量出汗时应注意补充水和NaCl,以免发生水和无机盐的失衡
D. 机体细胞外液渗透压下降时,会出现血压下降、心率加快、四肢发冷等症状
3.突触后电位是神经递质作用于突触后神经元所产生的电位变化,具有时间总和与空间总和现象。时间总和是指连续阈下刺激突触前神经元同一位点引起突触后神经元电位叠加的现象;空间总和是指同时阈下刺激不同神经元引起突触后神经元电位叠加的现象。下图1为神经元A、B、C、D之间的联系,图2表示神经元A、B、C受刺激后突触后神经元D上膜电位的变化。下列有关说法错误的是
A. 图1中,①②③共同组成了突触,②中的蛋白质含量低于血浆
B. 图2实验一、二对比表明时间总和与刺激时突触后膜上的电位有关
C. 图2实验二、三分别呈现的是时间总和和空间总和现象
D. 图2实验三、四表明A、B释放的是抑制性神经递质,C释放的是兴奋性神经递质
4.选择合适的实验材料和科学的观察或检测指标对生物学研究至关重要。下列有关实验的叙述错误的是
A. “探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验可根据溴麝香草酚蓝溶液颜色是否变化判断呼吸方式
B. “探究土壤微生物的分解作用”实验的结果表明,对照组的落叶分解情况大于实验组
C. “调查某块草地上的物种丰富度”实验,随机取样,选取多个样方,统计出现的物种种类
D. “探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验中,待酵母菌全部沉降到计数室底部后再计数
5.呼吸道合胞病毒(RSV)是引起呼吸道感染的RNA复制病毒,常见的有A、B两种亚型。RSV在呼吸道上皮细胞中增殖,上皮细胞受损后引发一系列炎症反应,下列关于患者症状的原因分析,合理的是
选项
症状
原因分析
A
咽喉红肿
毛细血管收缩、通透性增加,蛋白质和液体溢出,形成局部肿胀
B
咽喉疼痛
受损细胞释放组胺,引发神经冲动传至咽喉,产生痛觉
C
咳嗽
运动神经末梢接收刺激,经咳嗽中枢对咽喉部肌肉发出收缩指令
D
发烧
下丘脑将原“37℃体温调定点”上调,身体启动“产热>散热”模式
A. A B. B C. C D. D
6.糖尿病患者会出现记忆力减退症状,而蛋白激酶cPKCγ可通过调控细胞自噬来缓解该症状,为探究其机理进行以下实验:①实验Ⅰ:将各组细胞先分别置于等量正常细胞培养液(含有葡萄糖、无机盐等)中,B、C组再分别加入1mL 75mmol/L的X试剂(X对细胞无影响)与1mL 75mmol/L的葡萄糖溶液,结果见图甲。②实验Ⅱ:连续5天通过水迷宫实验检测4组小鼠记忆力(包括正常小鼠、敲除cPKCγ基因的小鼠、糖尿病小鼠、敲除cPKCγ基因的糖尿病小鼠),结果见图乙。以下说法错误的是
A. 实验Ⅰ结果说明在高浓度葡萄糖条件下,蛋白激酶cPKCγ能提高细胞自噬水平
B. 设置B组是为了排除渗透压的变化对C组结果的干扰
C. 已知正常细胞培养液中葡萄糖浓度为5mmol/L,但C组细胞不一定会失水皱缩
D. 图乙a、b曲线所对应的实验动物分别是敲除cPKCγ基因的糖尿病小鼠和敲除cPKCγ基因的小鼠
7.研究人员最近发现病原体感染机体会导致白色脂肪组织中储存大量记忆T细胞,在机体受到再次感染时可以发起快速强力的记忆应答反应,这表明白色脂肪组织除了储存能量,还是机体免疫防御的重要组成部分。下图是研究人员进行的实验,相关叙述错误的是
A. 刺激实验鼠的抗原1与抗原2应该是同一种抗原
B. 仅图示实验还不足以证明移植脂肪组织中有记忆T细胞
C. 实验鼠B体内T细胞可能由T细胞或记忆T细胞增殖分化而来
D. 实验鼠B在接受白色脂肪组织移植之前应接种抗原1处理
8.狗喜欢吃肉骨头,科研人员在实验狗食用肉骨头时,给予多次电刺激,使实验狗产生对肉骨头的恐惧反射,并伴随有暂时性遗尿现象。若抽取实验狗脑内的物质注射到普通狗脑内,结果发现,普通狗也产生了对肉骨头的恐惧反射。下列叙述错误的是
A. 实验狗产生的恐惧情绪属于脑的高级功能,该恐惧反射的建立需要大脑皮层的参与
B. 实验狗出现暂时性遗尿的原因是高级中枢大脑皮层暂时失去了对低级中枢脊髓的调控
C. 实验狗接下来很长一段时间见到肉骨头都会有恐惧反应,是因为它形成了第一级记忆
D. 抽取的物质可能含有起抑制作用的神经递质,作用后也会引起突触后膜电位变化
9.长期压力或创伤导致神经系统功能反应性和敏感度降低的状态称为神经钝化。为研究磁场刺激对神经系统钝化改善的生理机制,研究人员将小鼠随机分为对照组、神经系统钝化模型组(HU)和磁场刺激组(CFS)进行认知功能研究(分值越高代表认知功能越强),并检测小鼠海马区神经细胞的静息电位,结果如下图所示。下列叙述正确的是
A. 磁场刺激组是在对照组基础上进行适当的磁场刺激
B. 图1中乙组为HU组小鼠,图2中B点纵坐标数值应为0
C. 若三组小鼠神经细胞的动作电位峰值相同,说明三组Na+内流量相同
D. 研究表明磁场刺激可能通过减少K+外流改善钝化引起的认知功能下降
10.槲皮素广泛存在于苹果、洋葱等常见水果蔬菜中,具有一定的抗肿瘤作用。我国科学家通过小鼠模型揭示了槲皮素的抗肿瘤机制:槲皮素在肠道微生物的作用下转化生成DOPAC(3,4-二羟基苯乙酸),DOPAC通过激活CD8+T细胞中的NRF2信号通路,增强线粒体自噬,从而显著提升T细胞的抗肿瘤能力,如图所示。下列分析正确的是
A. CD8+T细胞能抗肿瘤,体现了免疫系统的免疫防御功能
B. 提高K蛋白的表达量可增强槲皮素的抗肿瘤效果
C. NRF2与Bnip3的起始密码子结合调控其转录过程
D. 抗生素可能会减弱槲皮素的抗肿瘤效果
11.研究小组研究不同光质对果树生理的影响,采用黑网、红网、蓝网进行遮阴处理,以自然光下生长的果树为对照组,测定不同遮阴处理下果树叶片的植物激素水平,相对含量变化如下表。下列叙述错误的是
植物激素
对照组
黑网组
红网组
蓝网组
脱落酸
0.98
0.97
0.51
1.76
赤霉素
0.96
0.95
1.36
1.98
生长素
0.95
0.94
1.21
1.86
A. 黑网处理下,说明降低光照强度而未改变光质不足以显著改变果树叶片的植物激素水平
B. 红网处理下,光敏色素经信号传递系统进入细胞核影响基因表达从而降低脱落酸含量
C. 蓝网处理下,果树叶片的三种激素水平上升可能与叶片细胞中有感受蓝光的受体有关
D. 三种遮阴处理中,仅蓝网显著提高了脱落酸水平,可能增强了果树的抗旱应答能力
12.2,4-表油菜素内酯(BR)是常用的油菜素内酯类调节剂,芸苔素唑(Brz)是油菜素内酯生物合成抑制剂,科研人员就2,4-表油菜素内酯对韭菜风味物质(主要是烃类化合物、含氮化合物、酸类物质)的影响进行了相关实验,结果如图所示。下列叙述正确的是
注:CK:喷施适量蒸馏水;BR:喷施适量2,4-表油菜素内酯;Brz:喷施足量芸苔素唑。
A. 油菜素内酯含量越高,抑制烃类物质合成的效果越显著
B. 施用Brz和BR对酸类物质的合成都起促进作用,两者作用机理也相同
C. 与CK组相比,施用BR组降低烃类化合物的量比降低含氮化合物的量少
D. Brz组韭菜茎、叶细胞的扩展与分裂会受到影响,烃类化合物的含量下降
13.麋鹿是我国一级保护动物,喜食外来入侵种互花米草。某滩涂湿地互花米草泛滥成灾,导致当地草本植物基本消失。为治理互花米草,该地设置围栏区进行麋鹿放养。下图表示该地区互花米草、本地草本植物、麋鹿的种群数量变化曲线。下列叙述错误的是
注:A、B、C和D分别表示不同的物种
A. 物种A、B、C在生态系统中可能处于食物链相同环节
B. 由于物种D的竞争,使阶段Ⅲ中物种C的生态位改变
C. 阶段Ⅲ因物种D的引入,植物物种丰富度会高于阶段Ⅱ
D. 若将同等条件的物种D在阶段Ⅱ引入,其K值不变
14.脑水肿与脑脊液增多有关,其发病机制之一是脑外伤时毛细血管通透性增高。进一步研究发现,脑水肿一般与水通道蛋白AQP4、血管扩张物质NO有关,二者与脑组织含水量的相关性如图1、图2所示,下列叙述不正确的是
A. 水进出细胞膜的方式主要是自由扩散
B. AQP-4的含量增加,会降低血浆与组织液的浓度差
C. NO的降低有可能导致血管收缩增高血压,从而加剧水肿
D. 外伤初期维持足够的NO水平,可以达到预防脑水肿的效果
15.独脚金内酯是一类在根部合成、向上运输且能影响侧枝生长的植物激素。用独脚金内酯类调节剂(GR24)和生长素类调节剂(NAA)处理拟南芥植株,实验过程如图1,实验结果如图2。下列叙述正确的是
A. GR24在植物体内具有合成量少但作用效果稳定的特点
B. 图1中NAA和GR24应分别加入琼脂块B和A中
C. 图2推测NAA和GR24均能促进拟南芥植株侧枝的生长
D. 实验结果说明GR24可能通过促进NAA的作用而抑制侧枝生长
16.图1为秦淮河流域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为秦淮河某段生态系统能量流动图(单位:J·cm-2·a-1),I~Ⅳ代表各个营养级。下列相关叙述错误的是
A. 秦淮河中的甲进行光合作用,制造有机物、固碳、供氧等,这体现了生物多样性的间接价值
B. 图1中碳元素以有机物形式传递的过程有③④⑦
C. 图2中X的数值应为605,第三营养级向第四营养级的能量传递效率约为16.9%
D. 图2中Ⅲ为三级消费者,其粪便中的能量属于Ⅱ的同化量
17.采用标记重捕法对2km2范围内的鳙鱼种群数量进行调查,首捕时用大网眼渔网捕捞8条并标记,重捕时用小网眼渔网捕捞25条,其中小鳙鱼(不能被大网眼渔网捕到)20条,带标记的鱼2条,则该范围中鳙鱼的种群密度约为
A. 100 B. 50 C. 20 D. 10
18.在放牧系统中,食草动物与植物之间具有复杂的相互关系,McNaughton曾提出一个模型,用以说明有蹄类放牧与植被生产力之间的关系(见下图),下列相关说法不正确的是
A. B点对应的放牧量为保护该草原的最大控制放牧量
B. BC段,种内竞争促使不同种的食草动物生态位靠近,种间竞争又促使它们的生态位分开
C. 一定水平内食草动物对植物的消耗,能促进植物种群的发展,有利于保持物种多样性
D. 植物可能通过分泌有毒物质等保护自己,使食草动物向抗毒和解毒能力增强方向进化
二、非选择题:本大题共4小题,共64分。
19.常用抗感染药物甲硝唑(MTZ)有一定的神经毒性。研究者对其致毒和解毒机制进行了探索。
(1)小胶质细胞是中枢神经系统中的常驻巨噬细胞。神经系统损伤或者感染时,小胶质细胞会被激活,迁移到受损部位,吞噬病原体和坏死组织,同时释放一些细胞因子和神经营养因子,有助于调节免疫和组织修复。上述过程体现了免疫系统的________功能。
(2)细胞因子i134能吸引小胶质细胞聚集并促进其增殖。对野生型和i134基因过表达斑马鱼幼鱼进行图1所示脊髓横断和药物浸泡处理,2天后检测脊髓轴突再生连接情况,结果如图2。
图2结果说明_________________________________________________________。
(3)研究者推测,i134通过诱导小胶质细胞聚集和增殖来克服MTZ毒性。Irf8是调节斑马鱼髓系细胞发育和分化的关键因子,Irf8突变体斑马鱼早期发育阶段呈现小胶质细胞缺失表型。为进一步检验上述推测,请从下列选项中选取对应序号,完善实验方案和实验结果。
组别
实验材料
过表达基因
手术操作
浸泡处理
1
①________
②________
③________
MTZ浸泡
2
DMSO浸泡
3
④________
⑤________
⑥________
MTZ浸泡
4
DMSO浸泡
a.Irf8突变体斑马鱼 b.野生型斑马鱼 c.进行i134基因过表达处理
d.进行Irf8基因过表达处理 e.脊髓横断 f.假手术。
b.实验结果为_________________,说明i134并非通过作用于小胶质细胞来克服MTZ毒性。
(4)为探究i134的作用机制,研究者分别以“野生型;DMSO组(1)”、“野生型;MTZ组(2)”和“Tg;MTZ组(3)”作为横坐标的3个节点,分析它们与“野生型;DMSO组”的基因表达量相对差异,发现可以将可能相关的基因分为8组(如图3),其中第________组中的基因应作为进一步研究对象。
图3
20.糖尿病患者由于血糖长期过高,导致并发症的发生,会损伤各种组织和器官。及早预防和治疗糖尿病,维持血糖的平衡,对人体健康非常重要。回答下列问题:
(1)人在剧烈运动时交感神经兴奋并释放去甲肾上腺素,去甲肾上腺素作用于胰岛B细胞抑制胰岛素的分泌,该调节的生理学意义是____________________________________。
(2)血糖调节过程会受到多种激素的共同作用,其中皮质醇的分泌受________________轴的调节,这种调节的意义是______________________。研究表明,雌激素能加快机体糖代谢,增加全身细胞对胰岛素的敏感性,有同学提出可以利用雌激素协助治疗糖尿病,该方法的适用对象是_________________。
(3)研究表明,电刺激迷走神经(taVNS)具有显著的降糖效应,改善机体胰岛素抵抗状态。为验证上述结论,请完成实验设计并绘制预期结果。
实验步骤
实验步骤的要点
动物分组
选取雄性4周龄大鼠40只,适应性饲养1周后随机均分为4组,分别为对照组(CK)、模型组、taVNS组、假taVNS组。
制作糖尿病模型鼠
除对照组给予正常饲料外,其余每组给予定制的高脂饲料饲养,制备2型糖尿病模型,以空腹血糖≥11.1m mol/L为成功标准。
实验处理
(1)对照组和模型组不添加任何干预;
(2)taVNS组:造模第8周末起,每日对大鼠短效麻醉,电刺激大鼠双侧耳甲腔(哺乳动物体表唯一有迷走神经分布的部位)30min/次,1次/d;
(3)假taVNS组:除了不给予________之外,其余均同taVNS组。
指标测定
(1)每周测量1次各组大鼠的空腹血糖,共6周;
(2)检测并比较各组大鼠_________________水平的平均值。
预期结果:绘制第14周测量相对值,请在下图中绘制空腹血糖结果的柱形图:
21.电影《长安的荔枝》有一幕令人印象深刻:主人翁为将岭南荔枝送达长安,用快马、移动“冰窖”搭建起跨越数千里的运输网,却仍挡不住荔枝“一日而色变,二日而香变,三日而味变”的特性。请结合所学知识,回答下列问题:
(1)多酚氧化酶(PPO)是引发荔枝色变的关键酶,PPO发挥作用需要氧气参与,但不建议在无氧条件下储存和运输荔枝,理由是___________________________________________。
(2)为找到延长荔枝保鲜时间的有效方法,某研究团队分别用不同浓度褪黑素处理荔枝,并测定其贮藏不同天数的相对导电率(细胞膜的完整率越高,相对导电率越低)和PPO活性,结果如图所示。
据图分析,褪黑素处理可以延长荔枝保鲜时间的原因是________________________。用浓度为________的褪黑素处理时,荔枝保鲜效果更好。
(3)荔枝果肉中含有次甘氨酸A和α-亚甲环丙基甘氨酸两种成分,空腹食用大量荔枝可能引发低血糖,俗称“荔枝病”。已知空腹时机体可将脂肪等非糖物质转化为糖类物质来补充血糖。推测出现“荔枝病”的原因可能是________________。若出现“荔枝病”,可采取的缓解措施是_____________________________。
22.宋朝袁说友作诗《游武昌东湖》:“只说西湖在帝都,武昌新又说东湖。一围烟浪六十里,几队寒鸥千百雏。野木迢迢遮去雁,渔舟点点映飞乌。如何不作钱塘景,要与江城作画图。”武汉东湖自古以来就是游览胜地,现为国家级风景名胜区,生活在该风景区的除了诗中提到的生物外,还有种类繁多的其他各种生物。回答下面相关问题:
(1)在保护濒危野生动物时,不是直接保护目标物种,而是保护整个生态系统,其生态学依据是_______________________________________________________________。
(2)科研人员采用红外触发相机获取了东湖某野生动物连续两年的清晰影像,根据“花纹唯一性”特点可识别该动物,并统计和估算其数量,种群密度估算公式为d=ab/cs。其中d为种群密度,s为调查面积,a为第1年被拍到的个体总数,则c的含义是___________________。
(3)一般的湖泊中存在如图1所示的食物网。据此有学者提出了通过提高大型浮游动物-枝角类的数量达到控制水华的目的,称为“经典生物操纵”理论。1970年~1984年间,东湖每年都会发生蓝细菌水华,其中三年水华期间某监测站点测得的枝角类浮游动物的密度数据如图2所示。
①根据该数据推测,“经典生物操纵”理论可能不适用东湖蓝细菌水华治理,理由是_________________。
②进一步研究发现,枝角类对蓝细菌的捕食具有偏好性,喜欢摄食“好吃”的蓝细菌,不喜欢摄食“难吃”的蓝细菌。而“难吃”的蓝细菌会产生生物毒素。结合该信息分析,采用“经典生物操纵”理论指导下的防控措施还可能带来的风险是_____________________________(需给出简要分析)。
③据图1分析,不依据“经典生物操纵”理论,为治理东湖蓝细菌水华,提出新的解决措施是________。
参考答案
1-18 AADAD DDCDD BDBAD DBA
19.【答案】(1)免疫防御、免疫自稳
(2)MTZ抑制轴突再生,i134促进轴突再生的作用不显著,但能解除MTZ对轴突再生的抑制作用
(3) a c e b c e 1、2两组斑马鱼间轴突再生连接率差值与3、4组间的差值无显著差异
(4)3、6
【解析】(1)免疫防御是指机体排除外来抗原性异物的一种免疫防护作用,免疫自稳是指机体清除衰老或损伤的细胞,进行自身调节,维持内环境稳态的功能。当神经系统损伤或者感染时,小胶质细胞会被激活,迁移到受损部位,吞噬病原体和坏死组织,同时释放一些细胞因子和神经营养因子,有助于调节免疫和组织修复,该过程体现了免疫系统的免疫防御和免疫自稳功能。
(2)野生型:DMSO组与野生型:MTZ组比较,野生型:MTZ组轴突再生连接率明显降低,说明MTZ抑制轴突再生;Tg:DMSO组与野生型:DMSO组相比较,Tg:DMSO组轴突再生连接率升高不明显,i134促进轴突再生的作用不显著;野生型:MTZ组与Tg:MTZ组相比较,Tg:MTZ组的轴突再生连接率明显升高,说明MTZ抑制轴突再生,说明i134能解除MTZ对轴突再生的抑制作用。
(3)实验目的是验证Irf8是调节斑马鱼髓系细胞发育和分化的关键因子,而i134通过诱导小胶质细胞聚集和增殖来克服MTZ毒性,又根据题意,Irf8突变体斑马鱼早期发育阶段呈现小胶质细胞缺失表型。因此如果i134过表达必须依赖小胶质细胞才能抵抗MTZ,那么在Irf8突变体(无小胶质细胞)中过表达i134时,MTZ依然抑制轴突再生。反之,如果在Irf8突变体中i134过表达仍能抵抗MTZ毒性,说明i134不依赖于小胶质细胞;综上,实验思路可以是在Irf8基因能发挥作用和不能发挥作用的情况下,验证i134基因过表达能否克服MTZ毒性;实验分组设计如下:
Irf8突变体斑马鱼+i134过表达+脊髓横断+MTZ浸泡;
Irf8突变体斑马鱼+i134过表达+脊髓横断+DMSO浸泡(对照,无MTZ毒性);
野生型斑马鱼+ 过表达i134+脊髓横断+MTZ浸泡(作为MTZ毒性对照);
野生型斑马鱼+ 过表达i134+脊髓横断+DMSO浸泡(对照组);
因此实验方案的完善选择a、c、e、b、c、e;预测实验结果:1、2两组斑马鱼是Irf8突变体,早期发育阶段小胶质细胞缺失表型,如果假设正确,则i134过表达无法克服MTZ毒性,轴突再生率较低,而 3、4组野生斑马鱼早期发育阶段小胶质细胞正常,过表达i134通过诱导小胶质细胞聚集和增殖来克服MTZ毒性,轴突再生率较1、2组高;因此1、2两组斑马鱼间轴突再生连接率差值与3、4组间的差值无显著差异;说明i134并非通过作用于小胶质细胞来克服MTZ毒性。
(4)研究者以“野生型;DMSO组”、“野生型;MTZ组”和“Tg;MTZ组”作为横坐标的3个节点,分析它们与“野生型;DMSO组”的基因表达量相对差异,因此一般是“野生型;DMSO组”与“野生型; MTZ组”相互对照找MTZ毒性影响的基因;“野生型;MTZ组”与“ Tg;MTZ组”相互对照找i134过表达能抵抗MTZ毒性影响的基因;因此所以研究的基因应该是:在“野生型;MTZ组”与“野生型;DMSO组”比较中差异显著(MTZ毒性效应),并且在“Tg;MTZ组”中表达量恢复或趋向“野生型;DMSO组”的基因,根据图示应选择3、6组。
20.【答案】(1)满足运动过程对能量的需求,避免血糖浓度过低
(2) 下丘脑—垂体—肾上腺皮质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雌激素水平低的女性糖尿病患者
(3)实验处理:不通电(或不给予电刺激)检测指标 2:胰岛素受体(或胰岛素受体基因表达)
【解析】(1)剧烈运动时,交感神经兴奋释放去甲肾上腺素抑制胰岛B细胞分泌胰岛素, 这样能减少胰岛素对血糖的摄取、利用和储存的促进作用, 使血糖更多地保留在血液中, 为运动提供充足的能量, 避免血糖浓度过低。
(2)皮质醇的分泌受下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴的调节, 这种分级调节可以使机体对内外环境变化作出更精确的反应, 更好地适应环境变化。因为雌激素能加快机体糖代谢, 增加全身细胞对胰岛素的敏感性, 所以对于雌激素水平低的女性糖尿病患者,如绝经后女性, 可考虑利用雌激素协助治疗糖尿病。
(3)实验处理中,假taVNS组需要设置与taVNS组相似的操作, 但不给予电刺激, 以排除手术操作、电极放置等无关因素对实验结果的影响。指标测定除了测量空腹血糖外, 还可检测胰岛素受体水平来反映刺激迷走神经后, 胰岛素抵抗是否有所改善。预期结果中, taVNS组由于电刺激迷走神经具有显著的降糖效应, 所以血糖水平应低于模型组; 假taVNS组没有电刺激的作用,血糖水平应与模型组相近;对照组为正常大鼠,血糖水平最低, 即空腹血糖结果的柱形图为:
21.【答案】(1)无氧条件下,荔枝果实细胞无氧呼吸旺盛,产生并积累酒精,对细胞有毒害作用,引起果实腐烂
(2)褪黑素处理可以保持荔枝果皮细胞膜的完整性, 减缓果实变质; 褪黑素可以降低PPO活性, 减轻果实色变程度 50mol/L
(3)次甘氨酸A和α-亚甲环丙基甘氨酸可阻止脂肪等非糖物质转化为糖类
及时补充易吸收的糖类(如口服葡萄糖水、白糖水、蜂蜜、糖果或含糖饮料等)
【解析】(1)多酚氧化酶(PPO)是引发荔枝色变的关键酶,PPO发挥作用需要氧气参与,但不建议在无氧条件下储存和运输荔枝,理由是无氧条件下,荔枝果实细胞无氧呼吸旺盛,产生并积累酒精,对细胞有毒害作用,引起果实腐烂。
(2)分析题图可知,添加褪黑素后,细胞膜的相对导电率和PPO活性均比对照组(褪黑素浓度为0)低。结合题干信息:多酚氧化酶(PPO)是引发荔枝色变的关键酶;细胞膜的完整率越高,相对导电率越低。可以推测出褪黑素处理可以延长荔枝保鲜时间的原因是:①褪黑素处理可以保持荔枝果皮细胞膜的完整性,减缓果实变质;②褪黑素可以降低PPO活性,减轻果实色变程度。分析题图可知,褪黑素浓度为50mol/L时,荔枝细胞的细胞膜的相对导电率和PPO活性均最低,所以用浓度为
50mol/L的褪黑素处理时,荔枝保鲜效果更好。
(3)荔枝果肉中含有次甘氨酸A和α-亚甲环丙基甘氨酸两种成分,空腹食用大量荔枝可能引发低血糖,俗称“荔枝病”。已知空腹时机体可将脂肪等非糖物质转化为糖类物质来补充血糖。推测出现“荔枝病”的原因可能是次甘氨酸A和α-亚甲环丙基甘氨酸可阻止脂肪等非糖物质转化为糖类 。若出现“荔枝病”,可采取的缓解措施是及时补充易吸收的糖类(如口服葡萄糖水、白糖水、蜂蜜、糖果或含糖饮料等)
22.【答案】(1)生物的生存依赖于环境,保护生态系统能为生物提供适宜的生存环境
(2)第2年重复拍摄到的第1年个体数
(3)细菌水华期间,枝角类浮游动物表现出密度下降的趋势;枝角类摄食“好吃”蓝细菌增多,有利于“难吃”蓝细菌的在种间竞争中取得优势,从而增加有毒水华形成的风险;投放适量的食游鱼类
【解析】(1)在保护濒危野生动物时,不是直接保护目标物种,而是保护整个生态系统,其生态学依据是生物的生存依赖于环境,保护生态系统能为生物提供适宜的生存环境。
(2)科研人员采用红外触发相机获取了东湖某野生动物连续两年的清晰影像,根据“花纹唯一性”特点可识别该动物,并统计和估算其数量,种群密度估算公式为d=ab/cs。其中d为种群密度,s为调查面积,a为第1年被拍到的个体总数,则c的含义是第2年重复拍摄到的第1年个体数。
(3)①根据该数据推测,“经典生物操纵”理论可能不适用东湖蓝细菌水华治理,理由是细菌水华期间,枝角类浮游动物表现出密度下降的趋势。
②进一步研究发现,枝角类对蓝细菌的捕食具有偏好性,喜欢摄食“好吃”的蓝细菌,不喜欢摄食“难吃”的蓝细菌。而“难吃”的蓝细菌会产生生物毒素。结合该信息分析,采用“经典生物操纵”理论指导下的防控措施还可能带来的风险是枝角类摄食“好吃”蓝细菌增多,有利于“难吃”蓝细菌的在种间竞争中取得优势,从而增加有毒水华形成的风险。
③据图1分析,不依据“经典生物操纵”理论,为治理东湖蓝细菌水华,提出新的解决措施是投放适量的食游鱼类。
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