内容正文:
河源中学2025-2026学年第一学期高二年级期末质量检测
生物学试题
说明:本试卷共8页,21小题,满分100分,考试用时75分钟。答案须做在答卷上;选择题填涂须用2B铅笔,主观题须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答。考试结束后只需交答卷。
一、单项选择题。(本题共有16小题,其中1-12题每题2分,13-16题每题4分,本题共40分。)
1. 总胆红素在血液中积累会引起黄疸,其主要源于衰老红细胞中的血红蛋白,包括间接和直接胆红素。间接胆红素需在肝脏转化为直接胆红素(结合胆红素)才能随尿液排出。下列说法正确的是( )
A. 正常情况下,间接胆红素广泛存在于细胞外液中
B. 红细胞衰老过程中,血红蛋白分解为胆红素主要在线粒体中进行
C. 静脉输入的药物可直接从血浆进入组织液和淋巴液
D. 若肝功能障碍,可导致间接胆红素积累并引发黄疸
2. 感冒病毒侵染人体后往往会引起发热症状。药物布洛芬具有抑制下丘脑活性的功效,能减少前列腺素的合成,以加快散热的速度,从而起到降温的作用。下列关于体温调节的说法,错误的是( )
A. 体温升高过程中,产热量大于散热量,引起明显的发热
B. 蒸发是人体有效的散热方式,皮肤是主要的散热器官
C. 发高烧时出现的骨骼肌战栗现象是由自主神经系统控制的
D. 在高温持续期,下丘脑的体温调节中枢仍然具有体温调节功能
3. 研究发现,焦虑、失眠与人体缺乏神经递质GABA导致过度兴奋有关。GABA受体主要有GABA-a受体和GABA-b受体两类,作用机理如图所示。下列叙述正确的( )
A. 如果突触间隙Cl-浓度降低,GABA-a受体被激活后的抑制效果会增强
B. GABA-a受体和GABA-b受体被激活后作用效果相反
C. 临床上可使用能增强GABA受体敏感性的药物来改善失眠状况
D. 由题意分析,GABA作用于GABA-b受体后会抑制K+外流
4. 白癜风患者的黑色素细胞代谢异常并会释放自身抗原,进而引发特异性免疫攻击黑色素细胞。下图为该特异性免疫的部分示意图,其中细胞毒性T细胞简称CTL,调节性T细胞简称Treg。下列有关推测错误的是( )
A. 可通过体外扩增并回输Treg来治疗艾滋病
B. 黑色素细胞释放的自身抗原可能是蛋白质片段
C. 癌细胞可能通过招募或诱导Treg,抑制CTL功能,从而实现免疫逃逸
D. 抑制Treg功能或提高Th17功能均可作为治疗白癜风的潜在思路
5. 为研究不同浓度NAA对植物插条生根的影响,某研究小组开展实验并得到如图所示结果。据图分析,下列叙述正确的是( )
A. 正式实验前要认真做预实验,可减小实验误差
B. 由实验结果可推测,NAA促进生根的最适浓度在Y左右
C. 扦插枝条应多留成熟叶片,以提高蒸腾作用,促进生长调节剂的吸收。
D. 实验结果表明,植物生长调节剂对植物的作用都是低浓度促进,高浓度抑制
6. 在池塘中混养凡纳滨对虾与三疣梭子蟹可提高经济效益,两者均摄食底栖藻类和浮游动物,此外对虾还会摄食一些蟹不摄食的生物和细小碎屑。下列叙述正确的是( )
A. 虾和蟹属于初级消费者,均位于该生态系统的第二营养级
B. 虾蟹同化能量除用于呼吸作用外,还可用于自身生长发育繁殖
C. 能量从底栖藻类流向对虾的最大传递效率为20%
D. 在养殖实践中需要考虑水体pH和温度等密度制约因素
7. 第24届冬季奥运会践行“绿色、共享、开放、廉洁”的办奥理念,在场馆建设、能源利用、物资管理等方面采取了一系列创新举措。下列相关叙述不正确的是( )
A. 建设前剥离保存表层土,赛后回填至新建绿地,有利于保护生物多样性与土壤生态功能
B. 利用废弃塑料瓶再生制成的服装,其生态足迹低于以石油为原料生产的同类服装
C. “延庆赛区100%使用绿色电力”,该举措直接降低了生态系统中碳循环的速率
D. 利用赛区原有的资源并减少人为扰动以维持生态系统的稳定性
8. 《农政全书》中提到“故涸泽者,蝗之原本也,欲除蝗,图之此其地矣”,“种棉二年,翻稻一年,草根溃烂,土气肥厚,虫螟不生”,“种黄栗之法:治地成畦,约一尺二寸成行分种,空地之中,仍要种豆”。下列有关叙述错误的是( )
A. “空地之中,仍要种豆”,种植豆科植物固氮提高土壤肥力
B. 棉稻水旱轮作可通过改变生态环境及打破有害生物的生存周期减少病虫害发生
C. “草根溃烂,土气肥厚”,腐烂的草根为农作物提供了CO2和有机物
D. “欲除蝗应图涸泽之地”,指通过改造蝗虫发生地降低幼虫的出生率
9. 蝾螈为一种食肉动物,以蝌蚪、蚯蚓等为主要食物,下图为开展蝾螈影响池塘中两栖动物种群数量的实验调查结果,相关叙述不正确的是( )
A. 蝾螈可捕食霍氏蛙,二者生态位不存在重叠
B. 去除蝾螈,霍氏蛙可能会成为自然干涸池塘中的优势物种
C. 水位维持池塘中的霍氏蛙的生存压力来自天敌、种间竞争
D. 灰树蛙种群数量的变化,是水分等非生物因素和蝾螈等生物因素共同作用的结果
10. 某科研小组为观察促甲状腺激素(TSH)和促甲状腺激素释放激素(TRH)对小鼠行为的影响,将正常小鼠随机分为五组,每组小鼠处理方式如下表所示,观察小鼠行为的活跃度。下列叙述正确的是( )
组号
1
2
3
4
5
处理方式
注射生理盐水
注射等量促甲状腺激素溶液
注射等量促甲状腺激素释放激素溶液
切除垂体注射等量促甲状腺激素释放激素溶液
切除甲状腺注射等量促甲状腺激素溶液
A. 1、2、3小组小鼠行为活跃度无明显差异
B. 根据1、3、4组可推测TRH能作用于垂体
C. 第4组小鼠的活跃度增强且要高于第1组
D. 第5组小鼠的行为活跃度明显高于第4组
11. 土壤微生物碳泵(sMCP)是指土壤微生物将活性有机质(如根系分泌物、凋落物中的可溶性碳)转化为微生物残体,部分残体与矿物质结合形成稳定土壤有机碳的过程。该机制是土壤固碳的重要途径。下列相关叙述错误的是( )
A. 大气CO2可通过微生物固定后参与sMCP过程
B. 植物凋落物中的有机碳经微生物同化后,大部分可转化为稳定碳长期储存于土壤
C. 可以用同位素标记法检测土壤微生物群落中有机碳的来源和去向
D. 相较于热带森林生态系统,冻原生态系统中土壤有机碳含量更低
12. 科研团队对某生态系统进行长期监测发现,优势乔木山毛榉会通过“大年”和“小年”的交替繁殖策略适应环境。相关信息如下表。下列分析正确的是( )
时期
山毛榉策略
鼠类种群数量
蛇类行为/种群状态
大年
集中高产种子
显著增加
食物(鼠类)充足,种群稳定
小年
减少产种、积累养分
因食物匮乏下降
追踪鼠类气味迁移至相应区域觅食
A. 山毛榉种子的产量波动会影响生态系统的能量流动方向
B. 蛇类通过气味追踪鼠类属于物理信息,体现信息传递调节种间关系的功能
C. 鼠类种群数量随种子产量波动,反映生态系统具有负反馈调节机制
D. 山毛榉大小年交替繁殖导致其种群数量变化的过程属于次生演替
13. 生长激素对软骨细胞生长的调节过程如图所示。研究人员用无生长激素受体的小鼠软骨细胞为材料,在培养液中添加不同物质分组离体培养,以验证生长激素可通过IGF-1促进软骨细胞生长,实验设计如表。已知E组软骨细胞较A组生长明显加快,下列分析不合理的是( )
组别
A
B
C
D
E
培养液中添加物质
无
GH
IGF-1
正常小鼠去垂体一段时间后的血清
?
A. 促进软骨细胞生长过程中GH和IGF-1具有协同作用
B. E组培养液中添加物质是正常小鼠去垂体并注射GH一段时间后的血清
C. 若在D组血清中添加外源GH,则软骨细胞生长速率应显著高于D组原水平
D. 在B、C、D三组中与A组比较,软骨细胞生长无明显变化的是B、D组
14. 心肌细胞敏感性增强会导致心跳加快,易引发心律失常。甲和乙是两种新研发的治疗心律失常的药物,为探究这两种药物的作用机理,实验人员进行了相关实验,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 三组细胞给予的刺激强度要相同
B. 三组细胞所处外界溶液的离子浓度应与机体内环境的一致
C. 与对照组相比,相同刺激下甲处理组内流的钠离子更多
D. 药物甲促进了钠离子内流,药物乙抑制了钾离子外流
15. 非理想条件下,种群的剩余空间资源y=(K-N)/K,该公式中K表示环境容纳量,N表示某时刻种群的数量。如图为某湖泊中鲫鱼的y随N变化的曲线(设K为200),下列相关叙述正确的是( )
A. (K值-种群数量)/K值越大,影响种群增长的环境阻力越大
B. 捕捞后的数量保持在S3左右,有利于持续获得较多捕捞量
C. K为环境容纳量,自然环境下种群的数量不会超过K值
D. 在非理想条件下,N值不同时,种群的增长速率不同
16. 南美蟛蜞入侵新环境后快速蔓延,与丛枝菌根真菌(AMF)互利共生。为研究其在低磷贫瘠环境中的生存策略,研究人员进行相关实验(如图)。下列分析正确的是( )
A. AMF与南美蟛蜞的互利共生关系仅在低磷环境中形成
B. 低磷环境中,该植物根系优先获得资源分配,以提高对磷的吸收效率
C. 南美蟛蜞的入侵会增强生态系统自我调节能力
D. 该实验证明AMF可通过增加植物体内赤霉素的合成来促进其细胞分裂
二、非选择题(本题共5题,60分)
17. 中度社交挫败(SDS)可能为个体提供学习的机会。研究者通过建模探究SDS对小鼠学习记忆的影响。建模过程如下:将一只年轻雄鼠(受试鼠)放入一只陌生的雄鼠(攻击鼠)领地,后者将对受试鼠发动持续约5分钟的攻击,然后将两只小鼠饲养在相同的笼子中,中间由透明屏蔽板隔开,每天重复上述过程,共10天。回答下列问题:
(1)在上述建模过程中,受试鼠经历的SDS属于一种________(“条件”“非条件”)应激源。为应对此应激,机体会在短期内通过________神经兴奋快速增强应对能力,促使肾上腺素的分泌,提高机体的应变能力;长期则通过分级调节提高糖皮质激素水平以适应持续压力。
(2)以水迷宫实验评估小鼠学习记忆能力:将小鼠随机送入水迷宫,记录小鼠从入水到爬上隐匿性逃逸平台所需的时间(图1),即逃逸潜伏期。并记录5天的训练期以及第6天的记忆测试期数据(表)。
组别
平均逃逸潜伏期(s)
平均游泳速度(cm/s)
对照组
39
19
SDS组
30
19
第6天记忆测试期数据
①对照组小鼠的处理应为:将同一品系年轻雄鼠与攻击鼠饲养在相同的笼子中,_____。
②第6天测定的平均游泳速度无显著差异可排除_______的干扰。
③该实验表明SDS诱导小鼠的学习记忆能力增强,其依据是_______________________。
(3)为研究SDS引起小鼠学习记忆增强的生物学机制,科学家开展了一系列研究:
①海马体是大脑中对学习和记忆至关重要的区域。研究者测定了小鼠海马体突触蛋白SNAP-25和神经元突触后膜上谷氨酸受体亚基GluN2B的表达量,结果如图2,已知SNAP-25能够调控GluN2B基因的表达水平。
②在显微镜下分别观察经历SDS后和降低SNAP-25基因表达量处理后对海马体神经元树突棘(树突分枝上的棘状凸起)的形态和密度的影响,结果如图3。
综合图2、图3分析,SDS引起小鼠学习记忆增强的生物学机制可能是:SDS通过促进SNAP-25的表达,导致_______,同时_______表达,从而增强突触可塑性与兴奋传递效能。
18. 甲型流感病毒(IAV)是导致呼吸道感染的主要病原体之一。研究发现,饮食模式可能影响机体对病毒的免疫应答。科研人员以小鼠为模型,探究生酮饮食(KD,高脂肪低碳水化合物)对IAV感染的防控效果。
(1)环境中的病毒大部分被人体的第一道防线阻挡,少部分进入体液被_____等抗原呈递细胞摄取、处理、呈递给辅助性T细胞,进而激活B细胞和细胞毒性T细胞,分别产生体液免疫和细胞免疫应答,细胞毒性T细胞能够______。
(2)研究人员用普通饮食和KD分别喂养两组小鼠,7天后用相同剂量的IAV感染小鼠,统计感染后小鼠的生存率,结果如图1所示。图1结果表明______。科研人员推测,KD(高脂肪低糖类)饮食条件下,γT细胞在增强小鼠抵御IAV感染能力方面发挥关键作用,依据是______________________。
(3)已知A基因是决定γT细胞分化成功的关键基因,研究人员推测KD饮食可能通过影响A基因的表达影响γT细胞的数量,并设计了如下实验进行验证:
①请补充下表中a、b、c处的内容,两组实验均用一定浓度的IAV感染小鼠,完善实验方案。
组别
小鼠种类
饮食方案
检测指标
1
普通小鼠若干只
b_____
小鼠γT细胞数量和c_____
2
等量a____
KD饮食
②若实验结果为______则支持上述推测。
19. 红麻是我国南方盐碱地改良的重要经济作物。活性氧是细胞代谢产物,正常含量低,逆境下植物细胞内会大量积累,引发膜脂过氧化、DNA损伤等。水杨酸(SA)是广泛存在于植物体内的激素,对提高植物抗逆性具有重要作用。
实验一:科研人员选取两种籽粒饱满的红麻种子若干进行相关实验,实验处理及结果如下表。
不同处理
A品种
B品种
发芽率
总根长/cm
根系活力/mg·g-1·h-1
发芽率
总根长/cm
根系活力/mg·g-1·h-1
未处理(NO)
0.82
780
0.53
0.71
880
0.6
SA处理(SO)
0.88
840
0.58
0.96
1063
0.73
未处理+盐胁迫(N1)
534
0.14
625
0.45
SA处理+盐胁迫(S1)
621
0.39
725
0.48
注:SA处理是用0.2mmol·L-1SA浸种处理;盐胁迫是用150mmol·L-1NaCl的营养液处理萌发后的幼苗
(1)根据结果可以得出,SA可以________种子的萌发,在红麻种子萌发过程中与脱落酸表现为________作用,脱落酸还能_________________________(答出2点)。
(2)根据结果推测,B品种的耐盐性比A品种强,依据是__________________________。
实验二:为进一步探究SA提高植物耐盐性机制,研究者在分子水平进行相关检测。
(3)检测发现N1组的活性氧降解酶SOD的活性小于S1组,说明SA通过________,从而缓解过量活性氧对幼苗的伤害。
(4)检测还发现,S1组ACC脱氨酶基因的表达量显著高于N1组。乙烯代谢与生长素的关系如图。
据图,当乙烯含量上升时,会引起生长素向根部伸长区运输而积累,进而促进乙烯的合成,此为__调节机制。综合以上信息,SA提高红麻耐盐性的可能途径是_______________________。
20. 互花米草是滨海湿地生态系统外来入侵植物,与本土植物(芦苇、盐地碱蓬)相比,它适应性强、生长和繁殖快,还显著增加滨海湿地生态系统土壤微生物生物量和活力等,威胁本土植被和底栖生物生存,严重影响我国滨海湿地生态系统。回答下列问题:
(1)调查互花米草种群密度可采用________法。入侵初期,其种群数量每年以120%的增长率(出生率-死亡率)增长,若初始数量为N0,则两年后数量为_____。
(2)沿海湿地从高潮滩到低潮滩分布的植物,依次主要为芦苇、盐地碱蓬和互花米草,体现了群落的_______结构。影响该海滩群落空间结构分布的因素有________。(至少回答两点)
(3)科研人员研究互花米草、芦苇和盐地碱蓬的二氧化碳和甲烷的生态排放量,结果显示:互花米草样地中CO2和CH4排放量显著高于本地植物样地,结合互花米草的生态特性,分析其原因:________________________。
(4)研究人员推测互花米草可能通过根部化感作用(即一种植物通过释放化学物质到周围环境中,影响另一种植物的生命活动)抑制芦苇生长。请以芦苇、互花米草及培养液为材料,设计实验验证该推测,写出实验思路:______________________。
21. 某生态农场在荔枝林下开展养鸡试验,探索“林-禽”立体种养模式。鸡群可啄食杂草和害虫,鸡粪经微生物分解后为荔枝树提供养分,实现生态与经济效益双赢。请分析回答:
(1)所谓立体农业,就是充分利用群落的______,进行轮作、间作套作或立体复合种养的生产模式。立体农业需要找出合理搭配模式,如荔枝—茶树搭配,荔枝为深根性树种,茶树较浅根系,两种根系深浅搭配的意义是_____________________。
(2)鸡粪经分解者转化为无机盐,被荔枝根系吸收利用,这一过程体现了生态系统的_____功能。“林一禽”立体种养模式主要遵循了生态工程的_______________原理。
(3)某研究团队在荔枝园中开展间作豆科植物的试验,设置荔枝单作(CK)、间作距瓣豆(CP)、间作广东金钱草(GS)三种模式,测定0-20cm土层的部分指标(与CK相比),结果如下:
处理
有机质
全氮
有效磷
速效钾
微生物丰富度
CP
+7.06%
+8.70%
不显著
-29.78%
-7.68%
GS
不显著
不显著
+112.78%
+9.44%
不显著
据表分析,间作广东金钱草显著提高了土壤有效磷含量,有利于荔枝果实中______等化合物的合成;间作距瓣豆虽提高了氮含量,但速效钾下降,可能的原因是_____________________。
②从生态系统能量流动和生态系统稳定性角度,简述“林-禽”立体种养结合间作豆科植物模式相较于单一荔枝种植的优势:______________________。
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河源中学2025-2026学年第一学期高二年级期末质量检测
生物学试题
说明:本试卷共8页,21小题,满分100分,考试用时75分钟。答案须做在答卷上;选择题填涂须用2B铅笔,主观题须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答。考试结束后只需交答卷。
一、单项选择题。(本题共有16小题,其中1-12题每题2分,13-16题每题4分,本题共40分。)
1. 总胆红素在血液中积累会引起黄疸,其主要源于衰老红细胞中的血红蛋白,包括间接和直接胆红素。间接胆红素需在肝脏转化为直接胆红素(结合胆红素)才能随尿液排出。下列说法正确的是( )
A. 正常情况下,间接胆红素广泛存在于细胞外液中
B. 红细胞衰老过程中,血红蛋白分解为胆红素主要在线粒体中进行
C. 静脉输入的药物可直接从血浆进入组织液和淋巴液
D. 若肝功能障碍,可导致间接胆红素积累并引发黄疸
【答案】D
【解析】
【详解】A、间接胆红素是脂溶性的,在血液中主要与白蛋白结合运输,不能广泛存在于细胞外液,而是主要存在于血浆中,A错误;
B、红细胞衰老时,血红蛋白的分解主要在肝、脾、骨髓的单核-吞噬细胞系统中进行,而非线粒体,哺乳动物成熟的红细胞没有线粒体,B错误;
C、静脉输入的药物进入血浆后,可通过毛细血管壁进入组织液,但不能直接进入淋巴液,淋巴液是由组织液渗入毛细淋巴管形成的,C错误;
D、间接胆红素需要在肝脏中转化为直接胆红素才能排出。若肝功能障碍,转化受阻,间接胆红素会在血液中积累,从而引发黄疸,D正确。
故选D。
2. 感冒病毒侵染人体后往往会引起发热症状。药物布洛芬具有抑制下丘脑活性的功效,能减少前列腺素的合成,以加快散热的速度,从而起到降温的作用。下列关于体温调节的说法,错误的是( )
A. 体温升高过程中,产热量大于散热量,引起明显的发热
B. 蒸发是人体有效的散热方式,皮肤是主要的散热器官
C. 发高烧时出现的骨骼肌战栗现象是由自主神经系统控制的
D. 在高温持续期,下丘脑的体温调节中枢仍然具有体温调节功能
【答案】C
【解析】
【分析】人体体温调节:(1)体温调节中枢:下丘脑;(2)机理:产热和散热保持动态平衡;(3)寒冷环境下:①增加产热的途径:骨骼肌战栗、甲状腺激素和肾上腺素分泌增加;②减少散热的途径:立毛肌收缩、皮肤血管收缩等。(4)炎热环境下:主要通过增加散热来维持体温相对稳定,增加散热的途径主要有汗液分泌增加、皮肤血管舒张。
【详解】A、体温升高过程中,产热量大于散热量,机体出现发热症状,A正确;
B、汗腺分泌增加,蒸发加快,这是人体有效的散热方式,皮肤毛细血管舒张也有利于散热,可见皮肤是主要的散热器官,因此发热期间不能加盖棉被,以避免热量不能及时散失,不利于体温下降,B正确;
C、自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成,自主神经主要支配内脏器官,还有内分泌腺、汗腺的活动和分泌,C错误;
D、在高温持续期,下丘脑的体温调节中枢仍然具有体温调节功能,使机体的产热量等于散热量,D正确。
故选C。
3. 研究发现,焦虑、失眠与人体缺乏神经递质GABA导致过度兴奋有关。GABA受体主要有GABA-a受体和GABA-b受体两类,作用机理如图所示。下列叙述正确的( )
A. 如果突触间隙Cl-浓度降低,GABA-a受体被激活后的抑制效果会增强
B. GABA-a受体和GABA-b受体被激活后作用效果相反
C. 临床上可使用能增强GABA受体敏感性的药物来改善失眠状况
D. 由题意分析,GABA作用于GABA-b受体后会抑制K+外流
【答案】C
【解析】
【详解】A、如果突触间隙Cl-浓度降低,则GABA-a受体被激活后内流的氯离子量减少,则静息电位的绝对值增大较少,因而抑制效果会减弱,A错误;
B、GABA-a受体被激活后氯离子大量内流,可增加静息电位的绝对值,而GABA-b受体被激活后会促进钾离子通道打开,使钾离子外流,也能增加静息电位的绝对值,可见作用效果相同,B错误;
C、研究发现,焦虑、失眠与人体缺乏神经递质GABA导致过度兴奋有关。临床上可使用增强GABA受体敏感性的药物以提高GABA的作用效果,使得Cl-内流或者K+外流增多,导致突触后膜处于抑制状态进而改善失眠状况,C正确;
D、GABA与GABA-b受体结合后,会促进(引发)突触后膜K+外流导致突触后膜处于抑制状态,D错误。
故选C。
4. 白癜风患者的黑色素细胞代谢异常并会释放自身抗原,进而引发特异性免疫攻击黑色素细胞。下图为该特异性免疫的部分示意图,其中细胞毒性T细胞简称CTL,调节性T细胞简称Treg。下列有关推测错误的是( )
A. 可通过体外扩增并回输Treg来治疗艾滋病
B. 黑色素细胞释放的自身抗原可能是蛋白质片段
C. 癌细胞可能通过招募或诱导Treg,抑制CTL功能,从而实现免疫逃逸
D. 抑制Treg功能或提高Th17功能均可作为治疗白癜风的潜在思路
【答案】AD
【解析】
【详解】A、艾滋病是辅助性T细胞被攻击进而引起的免疫缺陷,不可通过体外扩增并回输Treg来治疗艾滋病,A错误;
B、黑色素细胞释放的自身抗原可能是蛋白质片段,因为蛋白质具有大分子性、特异性,可以引发特异性免疫反应,B正确;
C、图中Treg对细胞毒性T细胞具有抑制作用,据此推测,癌症的发生可能是癌细胞通过招募或诱导Treg,抑制CTL功能引起的,C正确;
D、由图可知,黑色素细胞释放的抗原可被树突状细胞吞噬、摄取和处理并将抗原呈递给T细胞,T细胞分化为Th17细胞,进而解除了调节性T细胞对细胞毒性T细胞的抑制作用,可进一步促进黑色素细胞释放自身抗原,可见,抑制Treg功能或提高Th17功能均不能达到治疗白癜风的目的,D错误。
故选AD。
5. 为研究不同浓度NAA对植物插条生根的影响,某研究小组开展实验并得到如图所示结果。据图分析,下列叙述正确的是( )
A. 正式实验前要认真做预实验,可减小实验误差
B. 由实验结果可推测,NAA促进生根的最适浓度在Y左右
C. 扦插枝条应多留成熟叶片,以提高蒸腾作用,促进生长调节剂的吸收。
D. 实验结果表明,植物生长调节剂对植物的作用都是低浓度促进,高浓度抑制
【答案】B
【解析】
【详解】A、预实验的作用是确定正式实验的浓度范围、检验实验方案的可行性,无法减小实验误差,A错误;
B、从实验结果看,浓度Y对应的生根数最多,在该实验设置的浓度梯度中促进生根的效果最强,因此可推测NAA促进生根的最适浓度在Y左右,B正确;
C、扦插枝条保留过多大叶片会使蒸腾作用过强,导致枝条失水萎蔫,不利于生根;实验中一般会剪去部分叶片来降低蒸腾作用,减少水分散失,C错误;
D、该实验仅展示了NAA对插条生根的作用,能看出低浓度促进、高浓度抑制”的特征,但不能推广到所有植物生长调节剂,D错误。
故选B。
6. 在池塘中混养凡纳滨对虾与三疣梭子蟹可提高经济效益,两者均摄食底栖藻类和浮游动物,此外对虾还会摄食一些蟹不摄食的生物和细小碎屑。下列叙述正确的是( )
A. 虾和蟹属于初级消费者,均位于该生态系统的第二营养级
B. 虾蟹同化能量除用于呼吸作用外,还可用于自身生长发育繁殖
C. 能量从底栖藻类流向对虾的最大传递效率为20%
D. 在养殖实践中需要考虑水体pH和温度等密度制约因素
【答案】B
【解析】
【详解】A、凡纳滨对虾与三疣梭子蟹均摄食底栖藻类(生产者)和浮游动物(初级消费者),因此二者均可属于初级消费者和次级消费者,可处于第二或第三营养级,此外对虾还会摄食一些蟹不摄食的生物和细小碎屑,此时属于分解者,A错误;
B、虾蟹同化的能量包括两个去向,即呼吸作用散失和用于自身生长、发育、繁殖的能量,B正确;
C、能量在营养级之间的传递效率通常在10%到20%之间,最大传递效率可达20%。虾可以处于多个营养级,且每个营养级还有其他生物,因此不能得出能量传递效率,C错误;
D、水体pH和温度属于非生物因素,其对种群数量的影响与种群密度无关,属于非密度制约因素,D错误。
故选B。
7. 第24届冬季奥运会践行“绿色、共享、开放、廉洁”的办奥理念,在场馆建设、能源利用、物资管理等方面采取了一系列创新举措。下列相关叙述不正确的是( )
A. 建设前剥离保存表层土,赛后回填至新建绿地,有利于保护生物多样性与土壤生态功能
B. 利用废弃塑料瓶再生制成的服装,其生态足迹低于以石油为原料生产的同类服装
C. “延庆赛区100%使用绿色电力”,该举措直接降低了生态系统中碳循环的速率
D. 利用赛区原有的资源并减少人为扰动以维持生态系统的稳定性
【答案】C
【解析】
【详解】A、表层土富含种子库和微生物,剥离保存后回填可促进植被恢复,保护生物多样性和土壤结构,A正确;
B、废弃塑料瓶再生利用减少石油开采和加工,降低资源消耗与污染排放,故生态足迹(资源需求对环境的影响)更小,B正确;
C、“绿色电力”(如风能、太阳能)不产生碳排放,但碳循环速率主要由生产者固定CO₂速率和分解者分解速率决定,使用清洁能源仅减少额外碳排放,并未直接改变自然碳循环过程,C错误;
D、减少人为扰动利于维持生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性,符合生态保护原则,D正确。
故选C。
8. 《农政全书》中提到“故涸泽者,蝗之原本也,欲除蝗,图之此其地矣”,“种棉二年,翻稻一年,草根溃烂,土气肥厚,虫螟不生”,“种黄栗之法:治地成畦,约一尺二寸成行分种,空地之中,仍要种豆”。下列有关叙述错误的是( )
A. “空地之中,仍要种豆”,种植豆科植物固氮提高土壤肥力
B. 棉稻水旱轮作可通过改变生态环境及打破有害生物的生存周期减少病虫害发生
C. “草根溃烂,土气肥厚”,腐烂的草根为农作物提供了CO2和有机物
D. “欲除蝗应图涸泽之地”,指通过改造蝗虫发生地降低幼虫的出生率
【答案】C
【解析】
【详解】A.豆科植物与根瘤菌共生形成根瘤,根瘤菌可固氮(将N2转化为NH3),提高土壤含氮量,增强肥力,A正确;
B.棉稻轮作通过改变土壤湿度、微生物群落等生态环境,阻断害虫(如棉铃虫、稻螟)的食物链和繁殖周期,减少病虫害,B正确;
C.草根溃烂需经分解者(细菌、真菌)分解为CO2、H2O和无机盐(矿质元素),植物吸收的是无机物而非有机物,有机物需矿化后才能被利用,C错误;
D.“涸泽”指排干积水,破坏蝗虫卵的潮湿产卵环境,降低其孵化率和出生率,从而减少种群数量,D正确。
故选C。
9. 蝾螈为一种食肉动物,以蝌蚪、蚯蚓等为主要食物,下图为开展蝾螈影响池塘中两栖动物种群数量的实验调查结果,相关叙述不正确的是( )
A. 蝾螈可捕食霍氏蛙,二者生态位不存在重叠
B. 去除蝾螈,霍氏蛙可能会成为自然干涸池塘中的优势物种
C. 水位维持池塘中的霍氏蛙的生存压力来自天敌、种间竞争
D. 灰树蛙种群数量的变化,是水分等非生物因素和蝾螈等生物因素共同作用的结果
【答案】A
【解析】
【详解】A、与无蝾螈时相比,有蝾螈时霍氏蛙种群数量明显下降,说明蝾螈可捕食霍氏蛙,且二者都生活在池塘环境中,存在共同的生存空间和部分相同的食物资源等,所以二者生态位是有重叠部分的,A错误;
B、从图中可以看出,在自然干涸池塘中,去除蝾螈后,霍氏蛙的种群数量相对其他两栖动物较多,所以霍氏蛙可能会成为自然干涸池塘中的优势物种,B正确;
C、水位维持池塘中,霍氏蛙的天敌蝾螈会捕食它,同时霍氏蛙与灰树蛙、蟾蜍等存在种间竞争关系,这些都会给霍氏蛙带来生存压力,C正确;
D、水分等非生物因素会影响灰树蛙的生存环境,蝾螈等生物因素可能通过捕食、竞争等关系影响灰树蛙,所以灰树蛙种群数量的变化是水分等非生物因素和蝾螈等生物因素共同作用的结果,D正确。
故选A。
10. 某科研小组为观察促甲状腺激素(TSH)和促甲状腺激素释放激素(TRH)对小鼠行为的影响,将正常小鼠随机分为五组,每组小鼠处理方式如下表所示,观察小鼠行为的活跃度。下列叙述正确的是( )
组号
1
2
3
4
5
处理方式
注射生理盐水
注射等量促甲状腺激素溶液
注射等量促甲状腺激素释放激素溶液
切除垂体注射等量促甲状腺激素释放激素溶液
切除甲状腺注射等量促甲状腺激素溶液
A. 1、2、3小组小鼠行为活跃度无明显差异
B. 根据1、3、4组可推测TRH能作用于垂体
C. 第4组小鼠的活跃度增强且要高于第1组
D. 第5组小鼠的行为活跃度明显高于第4组
【答案】B
【解析】
【分析】甲状腺激素的分级调节:下丘脑通过释放促甲状腺激素释放激素(TRH),来促进垂体合成和分泌促甲状腺激素(TSH),TSH则可以促进甲状腺的活动,合成和释放甲状腺激素,这就是所谓的分级调节。而在正常情况下甲状腺激素要维持在一定浓度内,不能持续升高。当甲状腺激素达到一定浓度后,这个信息又会反馈给下丘脑和垂体,从而抑制两者的活动,这样系统就可以维持在相对稳定水平。这就是所谓反馈调节。
【详解】A、1组没有明显的活跃度,2组注射等量促甲状腺激素溶液最终会引起甲状腺分泌的甲状腺激素增加,3组注射等量促甲状腺激素释放激素溶液,引起垂体合成和分泌促甲状腺激素(TSH)增加,TSH促进甲状腺合成和释放甲状腺激素增加,A错误;
B、与1组对照、3组注射等量促甲状腺激素释放激素溶液,引起垂体合成和分泌促甲状腺激素(TSH)增加,TSH促进甲状腺合成和释放甲状腺激素增加,4组组切除垂体注射等量促甲状腺激素释放激素溶液,甲状腺分泌的甲状腺激素无明显变化,可推测TRH能作用于垂体,B正确;
CD、5组切除甲状腺注射等量促甲状腺激素溶液,则小鼠不能分泌甲状腺激素,小鼠的活跃度低于第1组和第4组,CD错误。
故选B。
11. 土壤微生物碳泵(sMCP)是指土壤微生物将活性有机质(如根系分泌物、凋落物中的可溶性碳)转化为微生物残体,部分残体与矿物质结合形成稳定土壤有机碳的过程。该机制是土壤固碳的重要途径。下列相关叙述错误的是( )
A. 大气CO2可通过微生物固定后参与sMCP过程
B. 植物凋落物中的有机碳经微生物同化后,大部分可转化为稳定碳长期储存于土壤
C. 可以用同位素标记法检测土壤微生物群落中有机碳的来源和去向
D. 相较于热带森林生态系统,冻原生态系统中土壤有机碳含量更低
【答案】B
【解析】
【详解】A、大气CO2可通过微生物的化能合成作用或光合作用固定为有机物,形成的有机碳可能成为土壤活性有机质,进而参与sMCP过程(如微生物残体形成),A正确;
B、植物凋落物中的有机碳经微生物同化作用后,仅部分转化为微生物残体,进而与矿物质结合形成稳定土壤有机碳,B错误;
C、同位素标记法(如14C标记)可追踪有机碳在微生物群落中的同化、转化及储存路径,符合生物学研究方法,C正确;
D、冻原生态系统因低温抑制微生物活性,有机碳分解速率慢,但冻原生态系统有机物来源也少,因而冻原生态系统积累量低于分解速率快的热带森林生态系统,D正确。
故选B。
12. 科研团队对某生态系统进行长期监测发现,优势乔木山毛榉会通过“大年”和“小年”的交替繁殖策略适应环境。相关信息如下表。下列分析正确的是( )
时期
山毛榉策略
鼠类种群数量
蛇类行为/种群状态
大年
集中高产种子
显著增加
食物(鼠类)充足,种群稳定
小年
减少产种、积累养分
因食物匮乏下降
追踪鼠类气味迁移至相应区域觅食
A. 山毛榉种子的产量波动会影响生态系统的能量流动方向
B. 蛇类通过气味追踪鼠类属于物理信息,体现信息传递调节种间关系的功能
C. 鼠类种群数量随种子产量波动,反映生态系统具有负反馈调节机制
D. 山毛榉大小年交替繁殖导致其种群数量变化的过程属于次生演替
【答案】C
【解析】
【详解】A、能量流动方向由食物链结构决定,山毛榉种子产量变化仅影响能量传递效率,不改变流动方向,A错误;
B、蛇追踪鼠类气味依赖化学物质,属于化学信息,B错误;
C、鼠类数量随种子产量波动:大年种子多→鼠类增加;小年种子少→鼠类减少→避免过度消耗种子资源,体现负反馈调节,C正确;
D、次生演替指群落受干扰后恢复的过程,而山毛榉大小年交替是同一物种种群数量周期性波动,未涉及群落结构更替,D错误。
故选C。
13. 生长激素对软骨细胞生长的调节过程如图所示。研究人员用无生长激素受体的小鼠软骨细胞为材料,在培养液中添加不同物质分组离体培养,以验证生长激素可通过IGF-1促进软骨细胞生长,实验设计如表。已知E组软骨细胞较A组生长明显加快,下列分析不合理的是( )
组别
A
B
C
D
E
培养液中添加物质
无
GH
IGF-1
正常小鼠去垂体一段时间后的血清
?
A. 促进软骨细胞生长过程中GH和IGF-1具有协同作用
B. E组培养液中添加物质是正常小鼠去垂体并注射GH一段时间后的血清
C. 若在D组血清中添加外源GH,则软骨细胞生长速率应显著高于D组原水平
D. 在B、C、D三组中与A组比较,软骨细胞生长无明显变化的是B、D组
【答案】C
【解析】
【详解】A、根据示意图可知,生长激素(GH)和胰岛素样生长因子1(IGF-1)都可以作用于软骨细胞,并促进软骨细胞生长,即促进软骨细胞生长过程中GH和IGF-1具有明显的协同作用,A正确;
B、已知E组培养的软骨细胞较A组生长明显加快,推测E组培养液中添加的物质中应含有IGF-1,结合D组可知,添加的物质是正常小鼠去垂体后注射过GH的血清。通过B、C、D、E4组对照,说明没有垂体分泌的GH或GH不能发挥作用,均不能促进软骨细胞生长,有了IGF-1,软骨细胞才能生长,因此,E组培养液中添加物质是正常小鼠去垂体并注射GH一段时间后的血清,可验证生长激素可通过IGF-1促进软骨细胞生长,B正确;
C、D组是正常小鼠去垂体一段时间后的血清,其中不含GH,也不含有肝脏细胞分泌的IGF-1。虽然添加外源GH,但由于细胞无生长激素受体,GH不能发挥作用,也就不会使软骨细胞生长速率显著高于D组原水平,C错误;
D、以无生长激素受体的小鼠软骨细胞为实验材料,则B组培养液中添加GH,不能促进软骨细胞生长。D组正常小鼠去垂体后,血清中不含GH,也不含有肝脏细胞分泌的IGF-1,软骨细胞也不能生长。C组培养液中添加IGF-1,可促进软骨细胞生长。即在B、C、D三组中与A组比较,软骨细胞生长无明显变化的是B、D组,D正确。
故选C。
14. 心肌细胞敏感性增强会导致心跳加快,易引发心律失常。甲和乙是两种新研发的治疗心律失常的药物,为探究这两种药物的作用机理,实验人员进行了相关实验,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 三组细胞给予的刺激强度要相同
B. 三组细胞所处外界溶液的离子浓度应与机体内环境的一致
C. 与对照组相比,相同刺激下甲处理组内流的钠离子更多
D. 药物甲促进了钠离子内流,药物乙抑制了钾离子外流
【答案】D
【解析】
【详解】A、在探究药物作用机理的实验中,刺激强度属于无关变量,为了确保实验结果是由药物这一自变量引起的,无关变量需 要保持相同且适宜,所以三组细胞给予的刺激强度要相同,A正确;
B、内环境是细胞生活的液体环境,实验中三组细胞所处外界溶液的离子浓度应与心肌细胞内环境的离子浓度一致, 这样才能保证细胞的正常生理功能,使实验结果更可靠,B正确;
C、动作电位的产生是由于钠离子内流,从图中可以看出,甲处理组动作电位峰值与对照组一致,但甲处理组静息电位峰值更大,这意味着在相同刺激下,甲处理组内流的钠离子量要多于对照组的,C正确;
D、由图可知,甲处理组静息电位峰值增大,说明药物甲促进了钾离子外流,乙处理组动作电位峰值减小.说明钠离子内流减少,药物乙抑制了钠离子内流,D错误。
故选D。
15. 非理想条件下,种群的剩余空间资源y=(K-N)/K,该公式中K表示环境容纳量,N表示某时刻种群的数量。如图为某湖泊中鲫鱼的y随N变化的曲线(设K为200),下列相关叙述正确的是( )
A. (K值-种群数量)/K值越大,影响种群增长的环境阻力越大
B. 捕捞后的数量保持在S3左右,有利于持续获得较多捕捞量
C. K为环境容纳量,自然环境下种群的数量不会超过K值
D. 在非理想条件下,N值不同时,种群的增长速率不同
【答案】B
【解析】
【详解】A、据图可知,(K值-种群数量)/K值越大,种群数量越小,影响种群增长的环境阻力越小,A错误;
B、S3点对应的种群数量为K/2,此时的增长速率最大,为获得最大的持续捕捞量,应捕捞后的数量保持在S3左右,这样可以使种群数量快速增长,有利于持续获得较多捕捞量,B正确;
C、K为环境容纳量,是一定的环境条件下所能维持的种群最大数量,自然环境下种群的数量可能会超过K值,但持续时间不会太长,C错误;
D、非理想条件下,种群数量一般呈“S”形增长,种群数量的N值不同时,种群增长速率也可能相同,D错误。
故选B。
16. 南美蟛蜞入侵新环境后快速蔓延,与丛枝菌根真菌(AMF)互利共生。为研究其在低磷贫瘠环境中的生存策略,研究人员进行相关实验(如图)。下列分析正确的是( )
A. AMF与南美蟛蜞的互利共生关系仅在低磷环境中形成
B. 低磷环境中,该植物根系优先获得资源分配,以提高对磷的吸收效率
C. 南美蟛蜞的入侵会增强生态系统自我调节能力
D. 该实验证明AMF可通过增加植物体内赤霉素的合成来促进其细胞分裂
【答案】B
【解析】
【详解】A、由图可知,正常营养条件和低磷营养条件下,加入AMF后,AMF与南美蟛蜞都能共存,说明AMF与南美蟛蜞的互利共生关系可能在低磷和正常条件下均能形成,A错误;
B、由图可知,低磷环境中的根冠比高于正常营养条件下,说明低磷环境中,该植物根系优先获得资源分配,以提高对磷的吸收效率,B正确;
C、南美蟛蜞入侵新环境后快速蔓延,可能会导致外来物种入侵,降低生态系统自我调节能力,C错误;
D、由图可知,在低磷营养条件下AMF可增加植物体内赤霉素的含量,赤霉素的作用是促进细胞伸长,D错误。
故选B。
二、非选择题(本题共5题,60分)
17. 中度社交挫败(SDS)可能为个体提供学习的机会。研究者通过建模探究SDS对小鼠学习记忆的影响。建模过程如下:将一只年轻雄鼠(受试鼠)放入一只陌生的雄鼠(攻击鼠)领地,后者将对受试鼠发动持续约5分钟的攻击,然后将两只小鼠饲养在相同的笼子中,中间由透明屏蔽板隔开,每天重复上述过程,共10天。回答下列问题:
(1)在上述建模过程中,受试鼠经历的SDS属于一种________(“条件”“非条件”)应激源。为应对此应激,机体会在短期内通过________神经兴奋快速增强应对能力,促使肾上腺素的分泌,提高机体的应变能力;长期则通过分级调节提高糖皮质激素水平以适应持续压力。
(2)以水迷宫实验评估小鼠学习记忆能力:将小鼠随机送入水迷宫,记录小鼠从入水到爬上隐匿性逃逸平台所需的时间(图1),即逃逸潜伏期。并记录5天的训练期以及第6天的记忆测试期数据(表)。
组别
平均逃逸潜伏期(s)
平均游泳速度(cm/s)
对照组
39
19
SDS组
30
19
第6天记忆测试期数据
①对照组小鼠的处理应为:将同一品系年轻雄鼠与攻击鼠饲养在相同的笼子中,_____。
②第6天测定的平均游泳速度无显著差异可排除_______的干扰。
③该实验表明SDS诱导小鼠的学习记忆能力增强,其依据是_______________________。
(3)为研究SDS引起小鼠学习记忆增强的生物学机制,科学家开展了一系列研究:
①海马体是大脑中对学习和记忆至关重要的区域。研究者测定了小鼠海马体突触蛋白SNAP-25和神经元突触后膜上谷氨酸受体亚基GluN2B的表达量,结果如图2,已知SNAP-25能够调控GluN2B基因的表达水平。
②在显微镜下分别观察经历SDS后和降低SNAP-25基因表达量处理后对海马体神经元树突棘(树突分枝上的棘状凸起)的形态和密度的影响,结果如图3。
综合图2、图3分析,SDS引起小鼠学习记忆增强的生物学机制可能是:SDS通过促进SNAP-25的表达,导致_______,同时_______表达,从而增强突触可塑性与兴奋传递效能。
【答案】(1) ①. 非条件 ②. 交感
(2) ①. 由透明屏蔽板隔开,不进行攻击处理,持续10天 ②. 运动能力差异 ③. 与对照组相比,SDS组小鼠在训练期与测试期的逃逸潜伏期均缩短
(3) ①. 树突棘数量增加与结构复杂化 ②. 促进GluN2B基因
【解析】
【分析】肾上腺皮质激素的调节过程:下丘脑→促肾上腺皮质激素释放激素→垂体→促肾上腺皮质激素→肾上腺→肾上腺皮质激素,同时肾上腺皮质激素还能对下丘脑和垂体进行负反馈调节。
【小问1详解】
由建模过程可推测受试鼠经历的SDS具有突然性和不可预测性,属于一种非条件应激源。为应对此应激,机体会在短期内通过交感神经会兴奋,促使肾上腺素分泌,从而提高机体的应变能力;而糖皮质激素的分泌是通过下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴的调控作用来实现的,长期则通过分级调节提高糖皮质激素水平以适应持续压力。
【小问2详解】
①根据题干中对实验设计的描述可知,对照组不应受到SDS攻击,但是在其他处理方面应该与受试鼠一致,因此对照组的处理应该是将同一品系的年轻雄鼠与攻击鼠成对饲养在相同的笼子中,由透明屏蔽板隔开,不进行攻击处理,培养10天。
②第6天测定的平均游泳速度无显著差异,因为平均游泳速度能反映小鼠的运动能力,所以可排除小鼠运动能力差异对实验结果的干扰,确保实验结果是由学习记忆能力差异导致的。
③该实验表明SDS诱导小鼠的学习记忆能力增强,依据是训练期SDS组小鼠的逃逸潜伏期逐渐缩短且整体短于对照组,第6天记忆测试期SDS组小鼠的平均逃逸潜伏期短于对照组。训练期逃逸潜伏期缩短体现了学习过程中记忆的形成,第6天记忆测试期逃逸潜伏期短说明记忆的保持和提取能力更强,即与对照组相比,SDS组小鼠在训练期与测试期的逃逸潜伏期均缩短,从而表明SDS增强了小鼠的学习记忆能力。
【小问3详解】
观察图3,SDS组树突棘的平均数量比对照组多,敲低SNAP-25组树突棘的平均数量比对照组和SDS组少。综合图2、图3分析,SDS引起小鼠学习记忆增强的生物学机制可能是:SDS通过影响SNAP-25的表达,从而增加海马体神经元树突棘的数量和形态结构的改变,即树突棘数量增加与结构复杂化,有利于新突触的形成,同时促进GluN2B基因表达,增加神经元突触后膜上谷氨酸受体亚基GluN2B的表达量,引起突触生理功能的改变,从而增强突触可塑性与兴奋传递效能,进而增强小鼠学习记忆。
18. 甲型流感病毒(IAV)是导致呼吸道感染的主要病原体之一。研究发现,饮食模式可能影响机体对病毒的免疫应答。科研人员以小鼠为模型,探究生酮饮食(KD,高脂肪低碳水化合物)对IAV感染的防控效果。
(1)环境中的病毒大部分被人体的第一道防线阻挡,少部分进入体液被_____等抗原呈递细胞摄取、处理、呈递给辅助性T细胞,进而激活B细胞和细胞毒性T细胞,分别产生体液免疫和细胞免疫应答,细胞毒性T细胞能够______。
(2)研究人员用普通饮食和KD分别喂养两组小鼠,7天后用相同剂量的IAV感染小鼠,统计感染后小鼠的生存率,结果如图1所示。图1结果表明______。科研人员推测,KD(高脂肪低糖类)饮食条件下,γT细胞在增强小鼠抵御IAV感染能力方面发挥关键作用,依据是______________________。
(3)已知A基因是决定γT细胞分化成功的关键基因,研究人员推测KD饮食可能通过影响A基因的表达影响γT细胞的数量,并设计了如下实验进行验证:
①请补充下表中a、b、c处的内容,两组实验均用一定浓度的IAV感染小鼠,完善实验方案。
组别
小鼠种类
饮食方案
检测指标
1
普通小鼠若干只
b_____
小鼠γT细胞数量和c_____
2
等量a____
KD饮食
②若实验结果为______则支持上述推测。
【答案】(1) ①. 树突状细胞、巨噬细胞、B细胞 ②. 识别并裂解被(相同)病毒感染的靶细胞
(2) ①. 实验组KD饮食可以增强小鼠抵抗IAV感染的能力 ②. 与对照组相比,实验组小鼠细胞毒性T细胞数量无明显变化,而γT细胞数量显著增加
(3) ①. 普通饮食 ②. A基因表达量##A基因RNA量 ③. 普通小鼠 ④. 1组小鼠的γT细胞数量和A基因表达量显著低于2组
【解析】
【分析】人体免疫包括非特异性免疫和特异性免疫,非特异性免疫包括第一、二道防线,第一道防线由皮肤和黏膜组成,第二道防线由体液中的杀菌物质和吞噬细胞组成;特异性免疫是人体的第三道防线,由免疫器官、免疫细胞借助于血液循环和淋巴循环组成,包括细胞免疫和体液免疫两种方式。
【小问1详解】
环境中的病毒大部分被人体的第一道防线阻挡,少部分进入体液被树突状细胞、巨噬细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取、处理、呈递给辅助性T细胞,进而激活B细胞和细胞毒性T细胞,分别产生体液免疫和细胞免疫应答,细胞毒性T细胞能够识别并裂解被(相同)病毒感染的靶细胞,释放抗原。
【小问2详解】
由图1结果可知,IAV感染三天后,实验组的生存率显著高于对照组。γT细胞的实验组细胞的相对数量最高,可知实验组KD饮食可以增强小鼠抵抗IAV感染的能力。由图2可知,与对照组相比,实验组小鼠细胞毒性T细胞数量无明显变化,而γT细胞数量显著增加,因此可知γT细胞在KD饮食增强小鼠抵御IAV感染能力方面发挥主要作用。
【小问3详解】
①本实验验证KD饮食可能通过影响A基因的表达影响γT细胞的数量,该实验的自变量为饮食方案的不同,因变量为小鼠γT细胞数量和A基因表达量(A基因RNA量),小鼠种类为无关变量应相同,均为普通小鼠。
设计实验为:取若干普通小鼠(1组,对照组)和等量的普通小鼠(2组,实验组),1组用普通饮食处理,2组为KD饮食处理,饲喂7天后再用一定浓度的IAV感染两组小鼠,定期统计两组小鼠γT细胞数量和A基因表达量(A基因RNA量)。
②由于A基因是决定γT细胞分化成功的关键基因,若KD饮食可能通过影响A基因的表达影响γT细胞的数量,则实验的检测结果为1组小鼠的γT细胞数量和A基因表达量显著低于2组。
19. 红麻是我国南方盐碱地改良的重要经济作物。活性氧是细胞代谢产物,正常含量低,逆境下植物细胞内会大量积累,引发膜脂过氧化、DNA损伤等。水杨酸(SA)是广泛存在于植物体内的激素,对提高植物抗逆性具有重要作用。
实验一:科研人员选取两种籽粒饱满的红麻种子若干进行相关实验,实验处理及结果如下表。
不同处理
A品种
B品种
发芽率
总根长/cm
根系活力/mg·g-1·h-1
发芽率
总根长/cm
根系活力/mg·g-1·h-1
未处理(NO)
0.82
780
0.53
0.71
880
0.6
SA处理(SO)
0.88
840
0.58
0.96
1063
0.73
未处理+盐胁迫(N1)
534
0.14
625
0.45
SA处理+盐胁迫(S1)
621
0.39
725
0.48
注:SA处理是用0.2mmol·L-1SA浸种处理;盐胁迫是用150mmol·L-1NaCl的营养液处理萌发后的幼苗
(1)根据结果可以得出,SA可以________种子的萌发,在红麻种子萌发过程中与脱落酸表现为________作用,脱落酸还能_________________________(答出2点)。
(2)根据结果推测,B品种的耐盐性比A品种强,依据是__________________________。
实验二:为进一步探究SA提高植物耐盐性机制,研究者在分子水平进行相关检测。
(3)检测发现N1组的活性氧降解酶SOD的活性小于S1组,说明SA通过________,从而缓解过量活性氧对幼苗的伤害。
(4)检测还发现,S1组ACC脱氨酶基因的表达量显著高于N1组。乙烯代谢与生长素的关系如图。
据图,当乙烯含量上升时,会引起生长素向根部伸长区运输而积累,进而促进乙烯的合成,此为__调节机制。综合以上信息,SA提高红麻耐盐性的可能途径是_______________________。
【答案】(1) ①. 促进 ②. 相抗衡 ③. 抑制细胞分裂;促进气孔关闭;促进叶和果实的衰老和脱落
(2)B品种在盐胁迫条件下,根长和根系活力下降比例均低于A品种
(3)提高盐胁迫下红麻抗氧化能力
(4) ①. 正反馈 ②. 通过提高ACC脱氨酶基因表达量,减少ACC含量,进而抑制乙烯合成,既延缓根细胞衰老,同时减少根部生长素积累,减弱高浓度IAA对根系生长的抑制
【解析】
【分析】脱落酸在根冠和萎蔫的叶片中合成较多,在将要脱落和进入休眠期的器官和组织中含量较多。脱落酸是植物生长抑制剂,它能够抑制细胞的分裂和种子的萌发,还有促进叶和果实的衰老和脱落,促进休眠和提高抗逆能力等作用。乙烯主要作用是促进果实成熟,此外,还有促进老叶等器官脱落的作用。植物体各部位都能合成乙烯。
【小问1详解】
从表格中看出,SA处理后,两品种的发芽率都升高了,所以SA可以促进种子萌发;而脱落酸会抑制种子萌发,所以SA与脱落酸表现为相抗衡作用;脱落酸还能抑制细胞分裂;促进气孔关闭;促进叶和果实的衰老和脱落。
【小问2详解】
根据表格中数据可以看出,B品种在盐胁迫条件下,根长下降比例为(880-625)÷880≈28.9%,根系活力下降比例为(0.6-0.45)÷0.6=25%,A品种在盐胁迫条件下,根长下降比例为(780-534)÷780≈31.5%,根系活力下降比例为(0.53-0.14)÷0.53=73.5%,在盐胁迫条件下,B品种根长和根系活力下降比例均低于A品种,所以B品种的耐盐性比A品种强。
【小问3详解】
N1组(未处理 +盐胁迫)的活性氧降解酶SOD的活性小于S1组(SA处理+盐胁迫),说明SA 通过提高盐胁迫下红麻抗氧化能力,从而缓解过量活性氧对幼苗的伤害。
【小问4详解】
据图可知,当乙烯含量上升时,会引起生长素向根部伸长区运输而积累,进而促进乙烯的合成,这是正反馈调节。综合以上信息,SA提高红麻耐盐性的可能途径是通过提高ACC脱氨酶基因表达量,减少ACC含量,进而抑制乙烯合成,既延缓根细胞衰老,同时减少根部生长素积累,减弱高浓度IAA对根系生长的抑制。
20. 互花米草是滨海湿地生态系统外来入侵植物,与本土植物(芦苇、盐地碱蓬)相比,它适应性强、生长和繁殖快,还显著增加滨海湿地生态系统土壤微生物生物量和活力等,威胁本土植被和底栖生物生存,严重影响我国滨海湿地生态系统。回答下列问题:
(1)调查互花米草种群密度可采用________法。入侵初期,其种群数量每年以120%的增长率(出生率-死亡率)增长,若初始数量为N0,则两年后数量为_____。
(2)沿海湿地从高潮滩到低潮滩分布的植物,依次主要为芦苇、盐地碱蓬和互花米草,体现了群落的_______结构。影响该海滩群落空间结构分布的因素有________。(至少回答两点)
(3)科研人员研究互花米草、芦苇和盐地碱蓬的二氧化碳和甲烷的生态排放量,结果显示:互花米草样地中CO2和CH4排放量显著高于本地植物样地,结合互花米草的生态特性,分析其原因:________________________。
(4)研究人员推测互花米草可能通过根部化感作用(即一种植物通过释放化学物质到周围环境中,影响另一种植物的生命活动)抑制芦苇生长。请以芦苇、互花米草及培养液为材料,设计实验验证该推测,写出实验思路:______________________。
【答案】(1) ①. 样方法 ②. 4.84N0
(2) ①. 水平 ②. 土壤湿度和盐碱度的差异,生物自身生长特点
(3)互花米草可显著增加土壤微生物生物量和活力,促进分解作用,释放更多温室气体
(4)将生长状况相同的芦苇随机分为两组,一组用培养过互花米草且已补充营养物质至初始浓度的培养液培养,另一组用等量未处理培养液培养,在相同适宜条件下培养一段时间,比较两组芦苇的生长状况(如株高、生物量等)
【解析】
【分析】种群密度的调查方法有:样方法和标记(标志)重捕法。对于活动能力强、活动范围大的个体调查种群密度时适宜用标记重捕法;而一般植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵等种群密度的调查方式常用的是样方法。
【小问1详解】
调查互花米草种群密度可采用样方法,在取样时要做到随机取样。入侵初期,其种群数量每年以120%的增长率(出生率-死亡率)增长,则λ=1+120%,若初始数量为N0,则相关计算式为Nt=N0λt,则两年后数量为N0(1+1.2)2=4.84N0
【小问2详解】
沿海湿地从高潮滩到低潮滩分布的植物,依次主要为芦苇、盐地碱蓬和互花米草,这是植被在水平方向上的分布,因而体现了群落的水平结构。通常情况下,影响水平结构的因素有土壤湿度、光照变化、地形起伏等因素,对于该群落,则相应的影响因素有:土壤湿度和盐碱度的差异,生物自身生长特点等。
【小问3详解】
科研人员研究互花米草、芦苇和盐地碱蓬的二氧化碳和甲烷的生态排放量,结果显示:互花米草样地中CO2和CH4排放量显著高于本地植物样地,说明互花米草促进了土壤中微生物的分解作用,即互花米草可显著增加土壤微生物生物量和活力,促进分解作用,释放更多温室气体。
【小问4详解】
研究人员推测互花米草可能通过根部化感作用抑制芦苇生长。请以芦苇、互花米草及培养液为材料,设计实验,根据实验目的可知,本实验的自变量为是否生长过互花米草,因变量为芦苇的生长状态,因而相应的实验思路为:将生长状况相同的芦苇随机分为两组,一组用培养过互花米草且已补充营养物质至初始浓度的培养液培养,另一组用等量未处理培养液培养,在相同适宜条件下培养一段时间,比较两组芦苇的生长状况(如株高、生物量等),若实验组芦苇的长势(如株高、生物量等)显著弱于对照组,则说明互花米草对芦苇存在化感抑制作用;若长势基本相同,则不存在化感作用。
21. 某生态农场在荔枝林下开展养鸡试验,探索“林-禽”立体种养模式。鸡群可啄食杂草和害虫,鸡粪经微生物分解后为荔枝树提供养分,实现生态与经济效益双赢。请分析回答:
(1)所谓立体农业,就是充分利用群落的______,进行轮作、间作套作或立体复合种养的生产模式。立体农业需要找出合理搭配模式,如荔枝—茶树搭配,荔枝为深根性树种,茶树较浅根系,两种根系深浅搭配的意义是_____________________。
(2)鸡粪经分解者转化为无机盐,被荔枝根系吸收利用,这一过程体现了生态系统的_____功能。“林一禽”立体种养模式主要遵循了生态工程的_______________原理。
(3)某研究团队在荔枝园中开展间作豆科植物的试验,设置荔枝单作(CK)、间作距瓣豆(CP)、间作广东金钱草(GS)三种模式,测定0-20cm土层的部分指标(与CK相比),结果如下:
处理
有机质
全氮
有效磷
速效钾
微生物丰富度
CP
+7.06%
+8.70%
不显著
-29.78%
-7.68%
GS
不显著
不显著
+112.78%
+9.44%
不显著
据表分析,间作广东金钱草显著提高了土壤有效磷含量,有利于荔枝果实中______等化合物的合成;间作距瓣豆虽提高了氮含量,但速效钾下降,可能的原因是_____________________。
②从生态系统能量流动和生态系统稳定性角度,简述“林-禽”立体种养结合间作豆科植物模式相较于单一荔枝种植的优势:______________________。
【答案】(1) ①. 空间结构和季节性 ②. 合理地利用不同层次土壤中的水分和无机盐
(2) ①. 物质循环 ②. 循环(整体)
(3) ①. 核酸、ATP、磷脂 ②. 距瓣豆与荔枝竞争吸收土壤中的钾元素/豆科植物根系活动影响钾的释放与固定 ③. 能量流动方面:提高光能利用率,增加流入生态系统总生物量;使能量持续高效流向对人类最有益的部分(荔枝、鸡等)
【解析】
【分析】1、生态系统的稳定性包括抵抗力的稳定性和恢复力的稳定性。生态系统中的组分越多,食物网越复杂,其自我调节能力就越强,抵抗力稳定性就越高。
2、生态工程的基本原理:自生、协调、循环和整体。
【小问1详解】
立体农业是充分利用群落的空间结构和季节性,进行轮作、间作套作或立体复合种养的生产模式。荔枝为深根性树种,茶树较浅根系,两种根系深浅搭配可以合理利用不同层次土壤的水分和无机盐。
【小问2详解】
鸡粪经分解者转化为无机盐,被荔枝根系吸收利用,这一过程体现了生态系统的物质循环功能。“林-禽”立体种养模式主要遵循了生态工程的循环原理,实现物质的循环利用,同时提高了经济效益,体现了生态工程的整体原理。
【小问3详解】
含磷的化合物有核酸、磷脂、ATP等,间作广东金钱草显著提高了土壤有效磷含量,有利于荔枝果实中核酸、磷脂、ATP等化合物的合成;间作距瓣豆虽提高了氮含量,但速效钾下降,可能的原因是距瓣豆生长过程中与荔枝竞争吸收了较多的钾元素或豆科植物根系活动影响钾的释放与固定。从生态系统能量流动角度看,“林-禽”立体种养结合间作豆科植物模式,鸡群可啄食杂草和害虫,提高光能利用率,增加流入生态系统总生物量;使得能量持续高效流向对人类有益的部分。
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