内容正文:
云南省楚雄第一中学2025-2026学年春季学期期中考
高二年级生物学试卷
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48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. 下列关于生物学研究中科学方法的叙述正确的有几项( )
①孟德尔、摩尔根、萨顿均采用假说—演绎法对实验观察到的现象进行研究
②分离细胞中各类细胞器和探究DNA半保留复制方式均采用差速离心法
③拍摄真核细胞电镜照片和制作真核细胞三维结构模型均属于建构物理模型
④探究培养液中酵母菌种群数量变化,采用抽样检测法和数学模型建构法
⑤鲁宾和卡门的光合作用实验采用放射性同位素标记法
A. 一项 B. 二项 C. 三项 D. 四项
2. 种子萌发过程中,储藏的淀粉、蛋白质等物质在酶的催化下生成小分子有机物,为新器官的生长和发育提供原料。下列有关叙述正确的是( )
A. 种子中含有C、H、O、N、P等元素,这些元素大多以化合物形式存在
B. 可用双缩脲试剂检验种子萌发过程中是否生成了氨基酸
C. 种子萌发时细胞内自由水与结合水的比值下降
D. 种子萌发过程中储藏的有机物总量减少,总的有机物种类也减少
3. 金刚鹦鹉的羽毛色彩缤纷。研究发现乙醛脱氢酶能催化鹦鹉黄素的醛基转化为羧基,造成羽色由红到黄的渐变。同一只鹦鹉不同部位的羽色有红黄差异,该现象最不可能源于( )
A. 乙醛脱氢酶基因序列的差异 B. 编码乙醛脱氢酶mRNA量的差异
C. 乙醛脱氢酶活性的差异 D. 鹦鹉黄素醛基转化为羧基数的差异
4. 亚马逊花鳉是全雌性鱼类,其繁殖过程不进行减数分裂,依赖近缘种雄鱼精子触发卵子(通过有丝分裂形成)发育,精子的遗传物质随后被丢弃。研究发现,该物种通过基因转换机制修复DNA损伤,即在染色体断裂时,以同源染色体上的正常序列为模板进行“复制粘贴”,从而将杂合等位基因转为纯合状态,且优先清除有害突变。下列关于亚马逊花鳉的叙述,正确的是( )
A. 基因转换能定向诱导有利突变,消除无性繁殖的进化缺陷
B. 基因转换过程会导致碱基对的替换,属于基因突变,可产生新的等位基因
C. 有害突变未显著积累,说明该物种的基因突变频率低于有性生殖物种
D. 该物种繁殖过程中遗传不遵循孟德尔定律,但可发生基因突变和染色体变异
5. 为了解甲基苯丙胺(MA,俗称冰毒)对心脏功能的影响,研究者比较了吸食与不吸食MA人群左心室的泵血能力,结果如图。下列叙述正确的是( )
A. 滥用MA会导致左心室收缩能力下降
B. 左心室功能的显著下降导致吸食MA成瘾
C. MA可以阻断神经对心脏活动的调节
D. MA通过破坏血管影响左心室泵血功能
6. 在花粉过敏症患者中,法国梧桐花粉过敏原检测阳性率较高。接触法国梧桐花粉可诱发哮喘和过敏性鼻炎等过敏反应。下列叙述错误的是( )
A. 抗原-抗体特异性结合的原理可用于过敏原检测
B. 抑制机体内辅助性T细胞活性的药物,可缓解过敏反应
C. 不同人对相同过敏原的过敏反应程度不同,说明过敏反应可能与遗传因素有关
D. 法国梧桐花粉刺激机体产生的抗体,可避免机体再次接触该种花粉时产生过敏反应
7. 苹果树是昭通广泛种植的经济作物,植物激素对苹果树的生长发育、开花结果起重要调节作用,下列相关叙述错误的是( )
A. 在苹果树生长发育过程中,多种激素共同起作用,且表现出一定的顺序性
B. 乙烯在苹果树的各个部位都能合成,主要作用是促进果实的成熟
C. 生长素可作为信息分子,与特异性受体结合后直接参与细胞代谢,并且提供能量
D. 土壤干旱时苹果树根部合成的脱落酸可引起气孔关闭
8. 种群S形增长的前提之一是种群增长率的最大值发生在种群密度最低的时候。事实上,有些生物在种群密度很低时,其种群数量是下降的,并因此走向灭绝(即“阿利效应”)。生物学家将生物分为r对策生物和K对策生物,下图两曲线分别表示这两类生物一年后种群数量(Nt+1)和当年种群数量(Nt)之间的关系。下列叙述错误的是( )
A. r对策的有害生物没有X点,因而很难被有效清除
B. S点的种群数量为环境容纳量,即该环境中的种群最大数量
C. K对策生物数量一旦跌破某个阈值,往往会出现阿利效应
D. 产生阿利效应的原因有难以寻找配偶、遗传多样性锐减等
9. 上饶市信州区将信江沿岸低洼荒地改造成为信江生态走廊,改造后的信江生态走廊物种丰富度逐渐上升。下图是某中学生物兴趣小组调查信江生态走廊时所绘制的食物网的一部分。下列分析正确的是( )
A. 信江生态走廊生物群落的变化属于次生演替,其恢复力稳定性高于原低洼荒地
B. 从生态系统的组成成分看,猛禽属于第三、第四、第五营养级
C. 图中四大鱼类的同化量去向相同,水草减少对草食性 鱼类和杂食性鱼类的影响相同
D. 肉食性鱼类可通过视觉追踪等方式捕食,体现了信息能够调节生物的种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定
10. 美洲安乐蜥在同一生境生态位的竞争中表现出很高的多样性。冠安乐蜥偏爱阴暗的植被下层,很少出现在地面上,吃各种节肢动物,偶尔也吃果实;骑士安乐蜥通常在树冠层活动,除了节肢动物还可以捕食很多脊椎动物。下列叙述错误的是( )
A. 食物和天敌是影响美洲安乐蜥种群数量的密度制约因素
B. 冠安乐蜥和骑士安乐蜥在活动空间和食物上出现了分化
C. 生态位接近的物种食性上的特化有利于减少生态位重叠
D. 生态位越相似,共存难度越大,越利于充分利用环境资源
11. 为修复矿藏开采对土壤、植被等造成的毁坏,采用生态工程技术对矿区开展生态修复。下列叙述错误的是( )
A. 修复首先要对土壤进行改良,为植物生长提供条件
B. 修复应遵循生态工程的协调原理,因地制宜配置物种
C. 修复后,植物多样性提升,丰富了动物栖息环境,促进了群落演替
D. 修复后,生物群落能实现自我更新和维持,体现了生态工程整体原理
12. 某相对稳定的鱼塘生态系统中,能量流动关系如图所示,字母表示能量,其中a2和b3分别为甲种鱼和乙种鱼从上一营养级同化的能量,c1和c2为两种鱼从饲料中摄入的能量。下列说法正确的是( )
A. 甲种鱼粪便中的能量属于a3,乙种鱼粪便中的能量属于b2
B. 流经该生态系统的总能量为a1+a2+a3
C. 甲种鱼用于自身生长、发育和繁殖的能量为a2+c1-b1
D. 若没有人类的捕捞,乙种鱼用于自身生长、发育和繁殖的能量最终将被分解者利用
13. 贵州白酸汤的制作方法在《齐民要术》中有如下记载:“以三月清明前,炊饭熟,置冷水中,密封浸五六日,味酸,便成。以水淋取清汁,用和饭,味甘酸”。下列说法正确的是( )
A. “炊饭熟,置冷水中,密封浸五六日”说明白酸汤的制作属于半固体发酵
B. “密封浸五六日”会有少量气泡产生,主要是酵母菌、乳酸菌的呼吸作用导致
C. “密封浸五六日,味酸”中酸味的产生主要与醋酸菌将糖类物质分解成醋酸有关
D. “置冷水中”的主要目的是消除杂菌,避免杂菌对米汤的发酵造成影响
14. 中国饮食文化源远流长,发酵技艺更是先民智慧的结晶。千百年来,果酒、果醋、腐乳和泡菜等传统发酵食品不仅丰富了百姓餐桌,更成为中华饮食文明的重要符号。下列相关叙述错误的是( )
A. 利用葡萄制作果酒时,需每隔12小时拧松瓶盖一次,以排出酵母菌无氧呼吸产生的CO2
B. 在果醋发酵过程中,通过控制发酵温度并持续通入无菌空气,可促进醋酸菌将乙醇直接氧化成乙酸
C. 腐乳制作过程中,毛霉等多种微生物产生的蛋白酶可将豆腐中的蛋白质分解为小分子肽和氨基酸
D. 在制作泡菜的过程应将冷却好的盐水缓缓倒入坛中,使盐水没过全部菜料
15. 某除草剂(含氮有机物)不易被降解,且长期使用会导致土壤污染。为修复被该除草剂污染的土壤,科研人员按照下图程序选育能降解该除草剂的细菌,已知含该除草剂的培养基不透明。下列叙述错误的是( )
A. 从长期施用该除草剂的农田中获取土壤样品有利于获得目的菌
B. 完成Ⅰ的操作,接种环至少需进行6次灼烧灭菌
C. Ⅱ过程的培养基上生长的微生物都是以该除草剂作为氮源的微生物
D. Ⅱ中透明圈直径/菌落直径的比值越大,菌落中菌株降解除草剂的能力越强
16. 科研人员通过改良发酵工艺“把玉米变成衣服”,即利用大肠杆菌将玉米转化戊二胺,再将戊二胺转化为尼龙布的过程,如图所示。其中,戊二胺不能从大肠杆菌体内排出,且对细胞有毒害作用。下列相关分析正确的是( )
A. 该工业生产中要使用淀粉酶、果胶酶、纤维素酶等酶制剂
B. 发酵过程中,应将培养液置于无氧、pH酸性的环境中
C. 发酵时定期更换培养液,能降低戊二胺对大肠杆菌的毒害
D. 发酵结束后,可采用过滤、沉淀等方法获得戊二胺
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 高光强环境下,植物光合系统吸收的过剩光能会对光合系统造成损伤,引起光合作用强度下降。植物进化出的多种机制可在一定程度上减轻该损伤。某绿藻可在高光强下正常生长,其部分光合过程如图所示。
(1)叶绿体膜的基本支架是_____;叶绿体中含有许多由类囊体组成的_____,扩展了受光面积。
(2)据图分析,生成NADPH所需的电子源自于_____。采用同位素示踪法可追踪物质的去向,用含3H2O的溶液培养该绿藻一段时间后,以其光合产物葡萄糖为原料进行有氧呼吸时,能进入线粒体基质被3H标记的物质有H2O、_____,离心收集绿藻并重新放入含H218O的培养液中,在适宜光照条件下继续培养,绿藻产生的带18O标记的气体有_____。
(3)据图分析,通过途径①和途径②消耗过剩的光能减轻光合系统损伤的机制分别为_____。
18. 某昆虫眼睛的颜色受独立遗传的两对等位基因控制,黄眼基因B对白眼基因b为显性,基因A存在时,眼色表现为黑色,基因a不影响B和b的作用。现有3组杂交实验,结果如下。请回答下列问题:
(1)组别①黑眼个体产生配子的基因组成有______;中黑眼个体基因型有______种。
(2)组别②亲本的基因型为______;中黑眼个体随机杂交,后代表型及比例为______。
(3)组别③的亲本基因型组合可能有______。
(4)已知该昆虫性别决定方式为XO型,XX为雌性,XO为雄性。若X染色体上有一显性基因H,抑制A基因的作用。基因型为和AAbbXHO的亲本杂交,相互交配产生。
(ⅰ)中黑眼、黄眼、白眼表型的比例为______;中白眼个体基因型有______种。
(ⅱ)白眼雌性个体中,用测交不能区分出的基因型有______。
(ⅲ)若要从群体中筛选出100个纯合黑眼雌性个体,理论上的个体数量至少需有______个。
19. 海洋热浪是指某海域异常增温,并持续5天或以上的现象。海洋热浪不仅影响浮游植物的总量,更会重塑其群落结构,对海洋生态系统产生深远的影响。研究人员探究海洋热浪对海洋生物的影响,结果如图。
注:CHL异常值指观测到的叶绿素浓度与该海域长期平均叶绿素浓度的偏差,正值表示海水叶绿素浓度高于常年平均,负值反之注:ξ异常值较低表明海洋热浪影响下较大尺寸的浮游植物占比较高,ξ异常值较高反之。
(1)光照、温度和盐分等____因素均会影响海洋浮游生物数量。海洋热浪通过直接影响浮游植物的____等种群数量特征,进而影响其种群密度。
(2)高纬度地区浮游植物生长主要受光照限制,海水的叶绿素浓度(CHL)越高,通常表示水体中浮游植物生长繁殖越旺盛。海洋热浪期间,测得某高纬度海域不同水深的CHL异常值如图甲,推测海洋热浪使该海域60-150m水层的CHL异常值升高的主要原因是____。
(3)浮游植物是海洋初级生产力的主要贡献者,直接影响海洋生态系统的能量流动和碳循环。浮游植物按细胞大小可分为P级(<2μm)、N级(2-20μm)和M级(>20μm)。
①中低纬度地区海域,浮游植物生长主要受营养限制,海洋热浪会加剧中低纬度营养限制。科学家调查了全球不同纬度海域的浮游植物大小,其浮游植物ξ异常值如图乙。结果表明,海洋热浪使中低纬度地区海域群落中浮游植物细胞大小趋向于____(填“较大”或“较小”)尺寸,其意义主要是____(从物质运输效率的角度分析)。
②海洋热浪导致CHL降低,营养限制加剧,浮游植物大小发生变化,进而通过食物网产生级联效应。结合下表,从能量流动的角度分析,海洋热浪造成中低纬度渔业资源总量减少的原因是____。
浮游动物大小
主要摄食浮游植物细胞大小范围
定位
中型浮游动物
5-50μm
小型鱼类和幼鱼的主要食物来源
微型浮游动物
<5μm
需被其他动物捕食才能传递给小型鱼类和幼鱼
20. 黑枸杞具有治疗心热病及心脏病,降低胆固醇、使大脑神经兴奋、增强免疫功能等效果,回答下列有关利用黑枸杞制作果酒和果醋的问题:
(1)制备黑枸杞果酒和果醋所用的菌种(微生物),它们的细胞在结构方面的主要区别__________________。将黑枸杞榨汁后装瓶时,不能装满,要留出1/3的空间,目的是____________________。
(2)若是从混杂的微生物中分离酵母菌应使用_____(功能)培养基,从微生物培养的角度分析,黑枸杞果汁能够为酵母菌的生长提供水、无机盐和______。黑枸杞果汁发酵后是否有酒精产生,可以用_________________来检验。
(3)若从食醋中分离纯化醋酸菌,常用的接种方法是__________(写出一种即可)。当氧气、糖源都充足时,该菌将黑枸杞果汁中的糖分解成__________。
21. 摄食行为受神经—体液调节,长期睡眠不足会影响摄食,易导致体重增加,引发肥胖等代谢问题。回答下列问题。
(1)胃肠道管壁感受器接受食物刺激后,产生兴奋,在脑干、脊髓等中枢参与下,胃肠平滑肌收缩,属于________(填“非条件”或“条件”)反射,该过程也受大脑皮层的调控,属于神经系统的________调节。
(2)我国科研人员新发现一种激素R,夜间分泌量高,白天分泌量低,表明激素R分泌具有________性。分别对不同人群、睡眠效率与激素R含量的关系进行分析,结果如图(a),可知________________(答出2点即可)。
(3)利用R基因(控制合成激素R)敲除小鼠开展研究,结果如图(b),该实验的目的是________________。
(4)研究人员针对激素R的受体GRM3开展了相关研究,结果如图(c)。与甲组相比,乙组将小鼠下丘脑摄食抑制神经元上的GRM3敲除,使突触前膜以________方式释放的神经递质减少,兴奋传递效率降低,小鼠食欲增加;丙组将小鼠胃运动神经元上的GRM3敲除,胃运动神经元释放的________(填“兴奋性”或“抑制性”)递质减少,使胃平滑肌收缩增强。据此推测激素R缓解肥胖的机制是________________。
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云南省楚雄第一中学2025-2026学年春季学期期中考
高二年级生物学试卷
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48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. 下列关于生物学研究中科学方法的叙述正确的有几项( )
①孟德尔、摩尔根、萨顿均采用假说—演绎法对实验观察到的现象进行研究
②分离细胞中各类细胞器和探究DNA半保留复制方式均采用差速离心法
③拍摄真核细胞电镜照片和制作真核细胞三维结构模型均属于建构物理模型
④探究培养液中酵母菌种群数量变化,采用抽样检测法和数学模型建构法
⑤鲁宾和卡门的光合作用实验采用放射性同位素标记法
A. 一项 B. 二项 C. 三项 D. 四项
【答案】A
【解析】
【详解】①孟德尔研究遗传定律、摩尔根证明基因位于染色体上均采用假说-演绎法,但萨顿是通过类比推理法提出基因在染色体上的假说,未使用假说-演绎法,①错误;
②分离各类细胞器采用差速离心法,但探究DNA半保留复制方式采用的是密度梯度离心法,②错误;
③物理模型是以实物或图画形式直观呈现认识对象的特征,制作真核细胞三维结构模型属于建构物理模型,但拍摄的真核细胞电镜照片是细胞结构的真实影像记录,不属于模型建构,③错误;
④探究培养液中酵母菌种群数量变化,采用抽样检测法对酵母菌计数,同时通过绘制种群数量增长曲线等方式建构数学模型研究其数量变化规律,④正确;
⑤鲁宾和卡门的光合作用实验采用同位素标记法,但标记所用的18O是稳定同位素,不具有放射性,不属于放射性同位素标记法,⑤错误。
综上正确的叙述仅1项,A正确。
2. 种子萌发过程中,储藏的淀粉、蛋白质等物质在酶的催化下生成小分子有机物,为新器官的生长和发育提供原料。下列有关叙述正确的是( )
A. 种子中含有C、H、O、N、P等元素,这些元素大多以化合物形式存在
B. 可用双缩脲试剂检验种子萌发过程中是否生成了氨基酸
C. 种子萌发时细胞内自由水与结合水的比值下降
D. 种子萌发过程中储藏的有机物总量减少,总的有机物种类也减少
【答案】A
【解析】
【分析】种子富含淀粉、蛋白质等大分子有机物,种子萌发时,细胞内大分子有机物需要水解成小分子有机物才能氧化供能或转化为其他物质,淀粉初步水解产物是麦芽糖,彻底水解的产物是葡萄糖,该过程需要淀粉酶和麦芽糖酶参与。从萌发到长出叶片进行光合作用之前,种子中有机物的种类和含量的变化规律是有机物种类增多,含量减少。
【详解】A、组成细胞的元素大多以化合物形式存在,所以种子中含有C、H、O、N、P等元素,这些元素大多以化合物形式存在,A正确;
B、双缩脲试剂是用来检测蛋白质(肽键)的试剂,不能检测氨基酸,B错误;
C、种子萌发时,细胞代谢旺盛,细胞内自由水与结合水的比值上升,C错误;
D、种子萌发过程中,进行呼吸作用且呼吸作用增强,消耗储藏的淀粉、蛋白质等有机物,导致储藏的有机物的总量减少,生成简单有机物导致有机物种类增多,D错误。
故选A。
3. 金刚鹦鹉的羽毛色彩缤纷。研究发现乙醛脱氢酶能催化鹦鹉黄素的醛基转化为羧基,造成羽色由红到黄的渐变。同一只鹦鹉不同部位的羽色有红黄差异,该现象最不可能源于( )
A. 乙醛脱氢酶基因序列的差异 B. 编码乙醛脱氢酶mRNA量的差异
C. 乙醛脱氢酶活性的差异 D. 鹦鹉黄素醛基转化为羧基数的差异
【答案】A
【解析】
【分析】同一生物体的不同细胞基因序列相同,羽色差异源于基因选择性表达或环境因素。
【详解】A、同一只鹦鹉的体细胞由同一受精卵分裂分化而来,基因序列应相同,差异不可能来自乙醛脱氢酶基因序列,A符合题意;
B、乙醛脱氢酶能催化鹦鹉黄素的醛基转化为羧基,造成羽色由红到黄的渐变,编码乙醛脱氢酶mRNA量的差异,导致产生的乙醛脱氢酶含量变化,造成羽色由红到黄的能力改变,进而引起生物性状的变化,B不符合题意;
C、不同细胞中乙醛脱氢酶活性可能存在一定的差异,造成羽色由红到黄的能力改变,进而导致同一只鹦鹉不同部位的羽色有红黄差异,C不符合题意;
D、乙醛脱氢酶能催化鹦鹉黄素的醛基转化为羧基,造成羽色由红到黄的渐变,可能是不同部位鹦鹉黄素醛基转化为羧基数的差异,所以导致同一只鹦鹉不同部位的羽色有红黄差异,D不符合题意。
故选A。
4. 亚马逊花鳉是全雌性鱼类,其繁殖过程不进行减数分裂,依赖近缘种雄鱼精子触发卵子(通过有丝分裂形成)发育,精子的遗传物质随后被丢弃。研究发现,该物种通过基因转换机制修复DNA损伤,即在染色体断裂时,以同源染色体上的正常序列为模板进行“复制粘贴”,从而将杂合等位基因转为纯合状态,且优先清除有害突变。下列关于亚马逊花鳉的叙述,正确的是( )
A. 基因转换能定向诱导有利突变,消除无性繁殖的进化缺陷
B. 基因转换过程会导致碱基对的替换,属于基因突变,可产生新的等位基因
C. 有害突变未显著积累,说明该物种的基因突变频率低于有性生殖物种
D. 该物种繁殖过程中遗传不遵循孟德尔定律,但可发生基因突变和染色体变异
【答案】D
【解析】
【详解】A、基因突变是不定向的,基因转换是DNA损伤修复机制,仅能优先清除有害突变,无法定向诱导有利突变,也不能消除无性繁殖缺乏基因重组等进化缺陷,A错误;
B、基因转换是以同源染色体正常序列为模板修复损伤,将杂合等位基因转为纯合,并未产生新的基因结构,不属于基因突变,也不能产生新的等位基因,B错误;
C、有害突变未显著积累是因为基因转换机制优先清除有害突变,不能说明该物种基因突变频率低于有性生殖物种,C错误;
D、孟德尔定律适用于进行有性生殖的真核生物减数分裂过程中的核基因遗传,该物种繁殖不进行减数分裂,因此不遵循孟德尔定律;但基因突变和染色体变异可发生在真核生物的生命活动过程中,该物种可发生这两类变异,D正确。
5. 为了解甲基苯丙胺(MA,俗称冰毒)对心脏功能的影响,研究者比较了吸食与不吸食MA人群左心室的泵血能力,结果如图。下列叙述正确的是( )
A. 滥用MA会导致左心室收缩能力下降
B. 左心室功能的显著下降导致吸食MA成瘾
C. MA可以阻断神经对心脏活动的调节
D. MA通过破坏血管影响左心室泵血功能
【答案】A
【解析】
【分析】兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递,突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜,其具体的传递过程为:兴奋以电信号的形式传导到轴突末梢时,突触小泡释放神经递质(化学信号),神经递质作用于突触后膜,引起突触后膜产生膜电位(电信号),从而将兴奋传递到下一个神经元。
【详解】A、题目提到研究者比较了左心室泵血能力,并给出了结果图,实验结果表明滥用MA会导致左心室收缩能力下降,A正确;
B、心脏功能下降是MA滥用的后果,而非成瘾的原因,B错误;
C、MA并没有阻断神经对心脏的调节,心脏依旧在行使功能,C错误;
D、本题的实验结果无法推测MA通过破坏血管影响左心室泵血功能,D错误。
故选A。
6. 在花粉过敏症患者中,法国梧桐花粉过敏原检测阳性率较高。接触法国梧桐花粉可诱发哮喘和过敏性鼻炎等过敏反应。下列叙述错误的是( )
A. 抗原-抗体特异性结合的原理可用于过敏原检测
B. 抑制机体内辅助性T细胞活性的药物,可缓解过敏反应
C. 不同人对相同过敏原的过敏反应程度不同,说明过敏反应可能与遗传因素有关
D. 法国梧桐花粉刺激机体产生的抗体,可避免机体再次接触该种花粉时产生过敏反应
【答案】D
【解析】
【分析】过敏反应是已免疫的机体再次接触相同过敏原时发生的异常免疫应答。过敏原首次刺激机体产生抗体,吸附于肥大细胞等表面;再次接触时,过敏原与抗体结合,引发组织胺释放,导致过敏症状。
【详解】A、过敏原检测通过抗原-抗体特异性结合原理检测体内是否存在针对该过敏原的抗体,A正确;
B、辅助性T细胞在过敏反应中起着重要作用,它可以辅助B细胞产生抗体等。抑制机体内辅助性T细胞活性,能够减少过敏反应中相关免疫活性物质的产生,从而缓解过敏反应,B正确;
C、过敏反应存在个体差异,与遗传因素(如易感基因)密切相关,C正确;
D、法国梧桐花粉刺激产生的抗体是导致再次接触时引发过敏反应的关键,而非“避免”过敏反应,D错误。
故选D。
7. 苹果树是昭通广泛种植的经济作物,植物激素对苹果树的生长发育、开花结果起重要调节作用,下列相关叙述错误的是( )
A. 在苹果树生长发育过程中,多种激素共同起作用,且表现出一定的顺序性
B. 乙烯在苹果树的各个部位都能合成,主要作用是促进果实的成熟
C. 生长素可作为信息分子,与特异性受体结合后直接参与细胞代谢,并且提供能量
D. 土壤干旱时苹果树根部合成的脱落酸可引起气孔关闭
【答案】C
【解析】
【详解】A、植物生长发育的不同阶段由不同激素起主要调节作用,整个过程是多种激素相互作用、共同调节的,调节过程表现出一定的顺序性,A正确;
B、乙烯是植物体内各个部位均可合成的气体类激素,主要生理作用是促进果实成熟,B正确;
C、生长素属于植物激素,是传递调节信息的信息分子,仅起到调节细胞代谢的作用,既不直接参与细胞代谢过程,也不能为细胞代谢提供能量,C错误;
D、土壤干旱时,苹果树根部合成的脱落酸运输到叶片部位,可促进气孔关闭,减少水分的蒸腾散失,提高植物的抗旱能力,D正确。
8. 种群S形增长的前提之一是种群增长率的最大值发生在种群密度最低的时候。事实上,有些生物在种群密度很低时,其种群数量是下降的,并因此走向灭绝(即“阿利效应”)。生物学家将生物分为r对策生物和K对策生物,下图两曲线分别表示这两类生物一年后种群数量(Nt+1)和当年种群数量(Nt)之间的关系。下列叙述错误的是( )
A. r对策的有害生物没有X点,因而很难被有效清除
B. S点的种群数量为环境容纳量,即该环境中的种群最大数量
C. K对策生物数量一旦跌破某个阈值,往往会出现阿利效应
D. 产生阿利效应的原因有难以寻找配偶、遗传多样性锐减等
【答案】B
【解析】
【详解】A、r对策生物的曲线仅与虚线交于S点,不存在X(灭绝阈值),即使种群数量被压低,种群依旧可以恢复增长,因此r对策的有害生物很难被有效清除,A正确;
B、S点是种群数量稳定的平衡点,对应环境容纳量,但环境容纳量是一定环境条件所能维持的种群最大数量,不是种群在该环境中能达到的最大数量,种群数量可短暂高于环境容纳量,B错误;
C、阿利效应是指有些生物在种群密度很低时,其种群数量是下降的,并因此走向灭绝,K对策生物存在X这个灭绝阈值,种群数量跌破X后,会持续下降,出现阿利效应,C正确;
D、种群密度很低时,个体难以找到配偶、种群遗传多样性锐减,都会导致出生率下降,种群数量降低,是阿利效应的常见原因,D正确。
9. 上饶市信州区将信江沿岸低洼荒地改造成为信江生态走廊,改造后的信江生态走廊物种丰富度逐渐上升。下图是某中学生物兴趣小组调查信江生态走廊时所绘制的食物网的一部分。下列分析正确的是( )
A. 信江生态走廊生物群落的变化属于次生演替,其恢复力稳定性高于原低洼荒地
B. 从生态系统的组成成分看,猛禽属于第三、第四、第五营养级
C. 图中四大鱼类的同化量去向相同,水草减少对草食性 鱼类和杂食性鱼类的影响相同
D. 肉食性鱼类可通过视觉追踪等方式捕食,体现了信息能够调节生物的种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定
【答案】D
【解析】
【详解】A、低洼荒地改造保留了原有土壤条件甚至植物繁殖体,群落变化属于次生演替,但改造后物种丰富度上升,营养结构更复杂,抵抗力稳定性升高,恢复力稳定性低于原低洼荒地,A错误;
B、从生态系统的组成成分看,猛禽属于消费者,B错误;
C、草食性鱼类依赖水草为主要食物,杂食性鱼类还可利用浮游生物等其他食物,因此水草减少对二者影响不同,C错误;
D、肉食性鱼类通过视觉(物理信息)完成捕食,该过程体现了信息能够调节生物的种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定,D正确。
10. 美洲安乐蜥在同一生境生态位的竞争中表现出很高的多样性。冠安乐蜥偏爱阴暗的植被下层,很少出现在地面上,吃各种节肢动物,偶尔也吃果实;骑士安乐蜥通常在树冠层活动,除了节肢动物还可以捕食很多脊椎动物。下列叙述错误的是( )
A. 食物和天敌是影响美洲安乐蜥种群数量的密度制约因素
B. 冠安乐蜥和骑士安乐蜥在活动空间和食物上出现了分化
C. 生态位接近的物种食性上的特化有利于减少生态位重叠
D. 生态位越相似,共存难度越大,越利于充分利用环境资源
【答案】D
【解析】
【分析】生态位:(1)概念:一个物种在群落中的地位和作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况以及与其他物种的关系等。(2)研究内容:①植物:在研究领域内的出现频率,种群密度、植株高度以及与其他物种的关系等。②动物:栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。(3)特点:群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位。(4)原因:群落中物种之间以及生物与环境间协同进化的结果。(5)意义:有利于不同生物充分利用环境资源。
【详解】A、密度的制约因素,其影响程度与种群密度有密切关系的因素,如竞争、捕食、寄生、疾病等生物因素,所以食物和天敌是影响美洲安乐蜥种群数量的密度制约因素,A正确;
B、冠安乐蜥和骑士安乐蜥分别偏爱不同的生境(冠层与植被下层),并且各自的食物来源有所不同,说明两者之间存在生态位分化,减少了竞争,B正确;
C、生态位的分化有利于生物对资源的利用,有利于减少生态位重叠,有利于群落稳定性与多样性的维持,C正确;
D、生态位越相似,共存难度越大,越不利于充分利用环境资源,D错误。
故选D。
11. 为修复矿藏开采对土壤、植被等造成的毁坏,采用生态工程技术对矿区开展生态修复。下列叙述错误的是( )
A. 修复首先要对土壤进行改良,为植物生长提供条件
B. 修复应遵循生态工程的协调原理,因地制宜配置物种
C. 修复后,植物多样性提升,丰富了动物栖息环境,促进了群落演替
D. 修复后,生物群落能实现自我更新和维持,体现了生态工程整体原理
【答案】D
【解析】
【分析】生态学原理:循环原理:通过系统设计实现不断循环,使前一个环节产生的废物尽可能地被后一个环节利用,减少整个生产环节“废物”的产生。自生原理:把很多单个生产系统通过优化组合,有机地整合在一起,成为一个新的高效生态系统。整体原理:充分考虑生态、经济和社会问题。
【详解】A、矿区土壤常因开采导致污染、结构破坏或肥力低下,修复时需先改良土壤(如去除污染物、补充养分等),为植物生长创造条件,A正确;
B、协调原理要求生物与环境相适应,因地制宜选择本地物种(避免外来物种入侵),符合生态修复的基本原则,B正确;
C、植物多样性提升后,可为动物提供更多食物和栖息地,促进动物种类增加,推动群落向更复杂、稳定的方向演替,C正确;
D、生物群落的自我更新和维持体现的是自生原理(依赖物种多样性和生态系统的内在调节能力),而整体原理强调整个系统的总体功能(自然、经济、社会效益统一),D错误。
故选D。
12. 某相对稳定的鱼塘生态系统中,能量流动关系如图所示,字母表示能量,其中a2和b3分别为甲种鱼和乙种鱼从上一营养级同化的能量,c1和c2为两种鱼从饲料中摄入的能量。下列说法正确的是( )
A. 甲种鱼粪便中的能量属于a3,乙种鱼粪便中的能量属于b2
B. 流经该生态系统的总能量为a1+a2+a3
C. 甲种鱼用于自身生长、发育和繁殖的能量为a2+c1-b1
D. 若没有人类的捕捞,乙种鱼用于自身生长、发育和繁殖的能量最终将被分解者利用
【答案】D
【解析】
【详解】A、甲种鱼粪便中的能量是甲种鱼未同化的能量,其中来自浮游植物的部分属于a3,来自饲料C1的部分不属于a3;乙种鱼粪便中的能量是乙种鱼未同化的能量,来自甲种鱼的部分属于b2,来自饲料c2的部分不属于b2,A错误;
B、流经该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能和人工饲料输入的能量,B错误;
C、甲种鱼同化的总能量是从浮游植物同化的a2加上从饲料中同化的能量,所以甲种鱼用于自身生长、发育和繁殖的能量=同化总能量-呼吸消耗=a2+(c1中同化的能量)-b1,而不是a2+c1-b1,因为c1是摄入量不是同化量,C错误;
D、若没有人类的捕捞,乙种鱼用于自身生长、发育和繁殖的能量,最终会随着乙种鱼的遗体、残骸等被分解者分解,能量被分解者利用,D正确。
13. 贵州白酸汤的制作方法在《齐民要术》中有如下记载:“以三月清明前,炊饭熟,置冷水中,密封浸五六日,味酸,便成。以水淋取清汁,用和饭,味甘酸”。下列说法正确的是( )
A. “炊饭熟,置冷水中,密封浸五六日”说明白酸汤的制作属于半固体发酵
B. “密封浸五六日”会有少量气泡产生,主要是酵母菌、乳酸菌的呼吸作用导致
C. “密封浸五六日,味酸”中酸味的产生主要与醋酸菌将糖类物质分解成醋酸有关
D. “置冷水中”的主要目的是消除杂菌,避免杂菌对米汤的发酵造成影响
【答案】A
【解析】
【详解】A、半固体发酵是指培养基呈半固体状态(既有固体颗粒,又有液体),白酸汤制作中,煮熟的米饭(固体)置于冷水中,整体是半固体环境,因此属于半固体发酵,A正确;
B、密封的无氧环境中,米饭表面的野生酵母菌无氧呼吸可产生CO2,乳酸菌呼吸不会产生气体,B错误;
C、醋酸菌是好氧细菌,仅在有氧条件下可将糖类分解为醋酸,密封的无氧环境中醋酸菌无法正常代谢,酸味主要来自乳酸菌无氧呼吸产生的乳酸,C错误;
D、“置冷水中”的主要目的是降低熟米饭的温度,为发酵的微生物提供适宜的生长温度,冷水不具备灭菌功能,无法消除杂菌,D错误。
14. 中国饮食文化源远流长,发酵技艺更是先民智慧的结晶。千百年来,果酒、果醋、腐乳和泡菜等传统发酵食品不仅丰富了百姓餐桌,更成为中华饮食文明的重要符号。下列相关叙述错误的是( )
A. 利用葡萄制作果酒时,需每隔12小时拧松瓶盖一次,以排出酵母菌无氧呼吸产生的CO2
B. 在果醋发酵过程中,通过控制发酵温度并持续通入无菌空气,可促进醋酸菌将乙醇直接氧化成乙酸
C. 腐乳制作过程中,毛霉等多种微生物产生的蛋白酶可将豆腐中的蛋白质分解为小分子肽和氨基酸
D. 在制作泡菜的过程应将冷却好的盐水缓缓倒入坛中,使盐水没过全部菜料
【答案】B
【解析】
【详解】A、果酒制作利用酵母菌的无氧呼吸,该过程会产生CO₂,每隔12小时拧松瓶盖可排出多余CO₂,避免发酵瓶胀裂,同时避免杂菌污染,A正确;
B、醋酸菌为好氧菌,果醋发酵时控制适宜温度、通入无菌空气,但当以乙醇为底物产乙酸时,醋酸菌先将乙醇转化为乙醛,再将乙醛转化为乙酸,并非直接将乙醇氧化为乙酸,B错误;
C、腐乳制作中,毛霉等微生物产生的蛋白酶可将豆腐中的大分子蛋白质分解为小分子肽和氨基酸,改善腐乳风味和营养,C正确;
D、制作泡菜时,煮沸后冷却的盐水可杀灭杂菌且避免高温杀死乳酸菌,盐水没过全部菜料可创造无氧环境,利于乳酸菌发酵,D正确。
15. 某除草剂(含氮有机物)不易被降解,且长期使用会导致土壤污染。为修复被该除草剂污染的土壤,科研人员按照下图程序选育能降解该除草剂的细菌,已知含该除草剂的培养基不透明。下列叙述错误的是( )
A. 从长期施用该除草剂的农田中获取土壤样品有利于获得目的菌
B. 完成Ⅰ的操作,接种环至少需进行6次灼烧灭菌
C. Ⅱ过程的培养基上生长的微生物都是以该除草剂作为氮源的微生物
D. Ⅱ中透明圈直径/菌落直径的比值越大,菌落中菌株降解除草剂的能力越强
【答案】C
【解析】
【分析】微生物常用的接种方法:稀释涂布平板法和平板划线法,前者还可以对微生物进行数量统计。
【详解】A、实验目的是选育能降解该除草剂的细菌,长期施用该除草剂的农田土壤中含有更多能降解该除草剂的细菌,A正确;
B、结合图示可知,操作Ⅰ共划线五次,第一次划线前灼烧灭菌一次,每一次划线后灼烧灭菌一次,因此共灼烧灭菌6次,B正确;
C、某除草剂为含氮有机物,为筛选能降解该除草剂的微生物,培养基中应该以该除草剂为唯一的氮源,能降解除草剂的微生物形成的菌落会有透明圈,故Ⅱ过程的培养基上生长的微生物并非都是以该除草剂作为氮源的微生物,C错误;
D、能降解除草剂的微生物形成的菌落会有透明圈,透明圈直径/菌落直径的比值越大,菌落中菌株降解除草剂的能力越强,D正确。
故选C。
16. 科研人员通过改良发酵工艺“把玉米变成衣服”,即利用大肠杆菌将玉米转化戊二胺,再将戊二胺转化为尼龙布的过程,如图所示。其中,戊二胺不能从大肠杆菌体内排出,且对细胞有毒害作用。下列相关分析正确的是( )
A. 该工业生产中要使用淀粉酶、果胶酶、纤维素酶等酶制剂
B. 发酵过程中,应将培养液置于无氧、pH酸性的环境中
C. 发酵时定期更换培养液,能降低戊二胺对大肠杆菌的毒害
D. 发酵结束后,可采用过滤、沉淀等方法获得戊二胺
【答案】A
【解析】
【分析】发酵工程是指采用现代工程技术手段,利用微生物的某些特定功能,为人类生产有用的产品,或直接把微生物应用于工业生产过程的一种技术。发酵工程的内容包括菌种选育、培养基的配置、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯(生物分离工程)等方面。
【详解】A、玉米籽粒主要含淀粉、非粮原料(秸秆、玉米芯)主要含纤维素和果胶,淀粉酶、果胶酶和纤维素酶等酶制剂可以帮助分解玉米原料为葡萄糖,以利于后续发酵过程的进行,A正确;
B、发酵过程利用的菌种是大肠杆菌(一种细菌),大肠杆菌适宜在有氧、pH中性或接近中性的条件下培养,B错误;
C、根据题意,戊二胺因不能排出大肠杆菌而对其有毒害作用,所以可能需要通过基因工程改造大肠杆菌,使其能够耐受或排出戊二胺,仅定期更换培养液不能解决戊二胺对大肠杆菌的毒害作用,C错误;
D、根据题意,发酵产品是大肠杆菌的代谢产物,不是大肠杆菌细胞本身,所以需根据戊二胺的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得戊二胺,D错误。
故选A。
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 高光强环境下,植物光合系统吸收的过剩光能会对光合系统造成损伤,引起光合作用强度下降。植物进化出的多种机制可在一定程度上减轻该损伤。某绿藻可在高光强下正常生长,其部分光合过程如图所示。
(1)叶绿体膜的基本支架是_____;叶绿体中含有许多由类囊体组成的_____,扩展了受光面积。
(2)据图分析,生成NADPH所需的电子源自于_____。采用同位素示踪法可追踪物质的去向,用含3H2O的溶液培养该绿藻一段时间后,以其光合产物葡萄糖为原料进行有氧呼吸时,能进入线粒体基质被3H标记的物质有H2O、_____,离心收集绿藻并重新放入含H218O的培养液中,在适宜光照条件下继续培养,绿藻产生的带18O标记的气体有_____。
(3)据图分析,通过途径①和途径②消耗过剩的光能减轻光合系统损伤的机制分别为_____。
【答案】(1) ①. 磷脂双分子层 ②. 基粒
(2) ①. 水的光解 ②. 丙酮酸、[H] ③. 氧气(或O2)和二氧化碳(CO2)
(3)途径①光能以电能耗散;途径②光能以热能耗散
【解析】
【分析】光合作用的光反应阶段(场所是叶绿体的类囊体膜上):水的光解产生NADPH与氧气,以及ATP的形成。光合作用的暗反应阶段(场所是叶绿体的基质中):CO2被C5固定形成C3,C3在光反应提供的ATP和NADPH的作用下还原生成糖类等有机物。
【小问1详解】
叶绿体膜属于生物膜的范畴,生物膜的基本支架是磷脂双分子层;叶绿体中含有许多由类囊体组成的基粒,扩展了受光面积。
【小问2详解】
据图分析,水在光下分解为O2和H+,同时产生的电子经传递,可用于NADP+与H+结合形成NADPH,即生成NADPH所需的电子源自于水的光解。3H2O被植物细胞吸收后参与光合作用,生成C63H12O6。在有氧呼吸的第一阶段,C63H12O6在细胞质基质中被分解成含有3H的丙酮酸,产生少量的[3H],并释放少量的能量;在有氧呼吸的第二阶段,丙酮酸与3H2O在线粒体基质中被彻底分解生成CO2和[3H],释放少量的能量;在线粒体内膜上完成的有氧呼吸的第三阶段,[3H]与O2结合生成H2O,并释放大量的能量。可见,用含3H2O的溶液培养该绿藻,一段时间后,能进入线粒体基质被3H标记的物质有H2O、丙酮酸。培养液中H218O被绿藻吸收后,在光合作用的光反应阶段被分解产生18O2;在有氧呼吸的第二阶段,H218O与丙酮酸被彻底分解为C18O2和[H],即产生的带18O标记的气体有O2和CO2。
【小问3详解】
据图分析,途径①通过将过剩的电子传递给氧气,生成超氧化物(如H2O2),进而这些超氧化物被活性氧清除系统(如过氧化氢酶等)清除,从而防止活性氧对光合系统的损伤;途径②将叶绿体吸收的过剩光能转化为热能散失,减少电子的释放,产生的活性氧减少,从而防止对光合系统的损伤。
18. 某昆虫眼睛的颜色受独立遗传的两对等位基因控制,黄眼基因B对白眼基因b为显性,基因A存在时,眼色表现为黑色,基因a不影响B和b的作用。现有3组杂交实验,结果如下。请回答下列问题:
(1)组别①黑眼个体产生配子的基因组成有______;中黑眼个体基因型有______种。
(2)组别②亲本的基因型为______;中黑眼个体随机杂交,后代表型及比例为______。
(3)组别③的亲本基因型组合可能有______。
(4)已知该昆虫性别决定方式为XO型,XX为雌性,XO为雄性。若X染色体上有一显性基因H,抑制A基因的作用。基因型为和AAbbXHO的亲本杂交,相互交配产生。
(ⅰ)中黑眼、黄眼、白眼表型的比例为______;中白眼个体基因型有______种。
(ⅱ)白眼雌性个体中,用测交不能区分出的基因型有______。
(ⅲ)若要从群体中筛选出100个纯合黑眼雌性个体,理论上的个体数量至少需有______个。
【答案】(1) ①. AB、Ab、aB、ab ②. 6
(2) ①. AABB和aaBB ②. 黑眼:黄眼=8:1
(3)AaBB和aaBB、AaBb和aaBB、AaBB和aaBb、Aabb和aaBB
(4) ①. 黑眼:黄眼:白眼=12:15:5 ②. 8 ③. aabbXHXh、aabbX hXh ④. 3200
【解析】
【分析】分析题意可知,某昆虫眼睛的颜色受独立遗传的两对等位基因控制,遵循自由组合定律。
【小问1详解】
组别①F2表型比例为12:3:1,为9:3:3:1的变式,可知,F1的基因型是AaBb,产生的配子基因组成为AB、Ab、aB、ab。已知黄眼基因B对白眼基因b为显性,基因A存在时,眼色表现为黑色,基因a不影响B和b的作用F2黑眼个体有:1AABB、2AABb、2AaBB、4AaBb、1AAbb、2Aabb,共6种。
【小问2详解】
组别②亲本黑眼和黄眼杂交子一代为黑眼,子二代黑眼:黄眼=3:1,可知黑眼子一代为单杂合子AaBB,故亲本黑眼和黄眼的基因型为AABB和aaBB。中黑眼个体1/3AABB、2/3AaBB随机杂交,产生配子为2/3、1/3aB,后代基因型及比例为AABB:AaBB:aaBB=4:4:1,故后代表型及比例为黑眼:黄眼=8:1。
【小问3详解】
组别③的亲本黑眼和黄眼杂交子一代为黑眼:黄眼=1:1,故亲本基因型组合可能有AaBB和aaBB、AaBb和aaBB、AaBB和aaBb、Aabb和aaBB。
【小问4详解】
(ⅰ)aaBBXh Xh 和AAbbXHO的亲本杂交, F1基因型为AaBbXHXh 和AaBbXhO,雌雄相互交配产生F 2 ,由于H抑制A基因的作用,故基因型为A---XHXh、A---XHO不能表现黑色,常染色体基因型有:1AABB、2AABb、2AaBB、4AaBb、1AAbb、2Aabb、1aaBB、2aaBb、1aabb,性染色体基因型为1XHXh、1XHO、1XhO、1X hXh,组合后黑眼:黄眼:白眼=12:15:5。F 2 中白眼个体基因型有AAbbXHXh、AAbbXHO、AabbXHXh、AabbXHO、aabbXHXh、aabbXHO、aabbXhO、aabbXhXh,共8种。
(ⅱ)白眼雌性个体有AAbbXHXh、AabbXHXh、aabbXHXh、aabbX hXh,用测交,即与aabbXhO杂交,AAbbXHXh测交后代白眼:黑眼=1:1,AabbXHX h测交后代白眼:黑眼=3:1,由于aabbXHXh、aabbX hXh测交后代都是全白眼,故这两种基因型不能区分。
(ⅲ)若要从群体中筛选出100个纯合黑眼雌性个体即1/64AABBX hXh、1/64AAbbXhXh,理论上的个体数量至少需有个100÷2/64=3200个。
19. 海洋热浪是指某海域异常增温,并持续5天或以上的现象。海洋热浪不仅影响浮游植物的总量,更会重塑其群落结构,对海洋生态系统产生深远的影响。研究人员探究海洋热浪对海洋生物的影响,结果如图。
注:CHL异常值指观测到的叶绿素浓度与该海域长期平均叶绿素浓度的偏差,正值表示海水叶绿素浓度高于常年平均,负值反之注:ξ异常值较低表明海洋热浪影响下较大尺寸的浮游植物占比较高,ξ异常值较高反之。
(1)光照、温度和盐分等____因素均会影响海洋浮游生物数量。海洋热浪通过直接影响浮游植物的____等种群数量特征,进而影响其种群密度。
(2)高纬度地区浮游植物生长主要受光照限制,海水的叶绿素浓度(CHL)越高,通常表示水体中浮游植物生长繁殖越旺盛。海洋热浪期间,测得某高纬度海域不同水深的CHL异常值如图甲,推测海洋热浪使该海域60-150m水层的CHL异常值升高的主要原因是____。
(3)浮游植物是海洋初级生产力的主要贡献者,直接影响海洋生态系统的能量流动和碳循环。浮游植物按细胞大小可分为P级(<2μm)、N级(2-20μm)和M级(>20μm)。
①中低纬度地区海域,浮游植物生长主要受营养限制,海洋热浪会加剧中低纬度营养限制。科学家调查了全球不同纬度海域的浮游植物大小,其浮游植物ξ异常值如图乙。结果表明,海洋热浪使中低纬度地区海域群落中浮游植物细胞大小趋向于____(填“较大”或“较小”)尺寸,其意义主要是____(从物质运输效率的角度分析)。
②海洋热浪导致CHL降低,营养限制加剧,浮游植物大小发生变化,进而通过食物网产生级联效应。结合下表,从能量流动的角度分析,海洋热浪造成中低纬度渔业资源总量减少的原因是____。
浮游动物大小
主要摄食浮游植物细胞大小范围
定位
中型浮游动物
5-50μm
小型鱼类和幼鱼的主要食物来源
微型浮游动物
<5μm
需被其他动物捕食才能传递给小型鱼类和幼鱼
【答案】(1) ①. 非生物/非密度制约 ②. 出生率和死亡率
(2)0-60m浮游植物生物量(数量)下降,60-150m光照增加
(3) ①. 较小 ②. 浮游植物细胞尺寸越小,表面积与体积 之比(相对表面积越大),在低营养环境下吸收营养盐分的效率更高 ③. CHL下降,浮游植物总量(初级生产力),/能量输入总量减少中低纬度浮游植物尺寸变小导致营养级数增加(食物链延长),能量在沿食物链传递过程中散失损耗增加
【解析】
【小问1详解】
光照、温度、盐分属于非生物因素(也叫非密度制约因素),这类因素的影响强度不随种群密度变化而改变,对种群数量起限制作用。种群密度的直接影响因素是出生率和死亡率(迁入率 / 迁出率,浮游植物无明显的迁入迁出,因此核心是出生率和死亡率)。温度(海洋热浪)会影响浮游植物的酶活性、代谢速率,直接影响繁殖(出生率)和死亡速率,进而改变种群密度。
【小问2详解】
图甲中,0-60m 水层的 CHL 异常值为负值(低于常年平均,说明浮游植物数量下降),60-150m 水层的 CHL 异常值为正值(高于常年平均,说明浮游植物数量上升)。 高纬度浮游植物生长主要受光照限制:海洋热浪会导致表层(0-60m)水温升高,浮游植物代谢加快、繁殖或死亡速率变化,导致表层浮游植物生物量下降; 表层浮游植物减少后,对光的遮挡减弱,60-150m 水层的光照强度增加,原本光照不足的深水层环境变得更适宜浮游植物生长,因此该水层浮游植物繁殖旺盛,CHL 异常值升高。
【小问3详解】
由背景可知,中低纬度 ξ 异常值高,对应较小尺寸的浮游植物占比升高,因此尺寸趋向于 “较小”。细胞尺寸与物质运输效率的核心规律:细胞体积越小,表面积与体积之比(相对表面积)越大,物质运输效率越高。中低纬度受营养限制,小尺寸浮游植物相对表面积大,吸收营养盐分的效率更高,更能适应低营养的环境。初级生产力下降:CHL 降低,说明浮游植物总量减少,生态系统的能量输入(生产者固定的太阳能)总量减少,可流向更高营养级的能量基础变少; 食物链延长,能量损耗增加:浮游植物趋向于小尺寸(多为 <5μm),只能被微型浮游动物摄食;而微型浮游动物不能直接被小型鱼类利用,需要经过 “微型浮游动物→其他动物→小型鱼类 / 幼鱼” 的额外营养级,食物链延长,能量在传递过程中的损耗大幅增加,最终能到达渔业资源(鱼类)的能量总量减少。
20. 黑枸杞具有治疗心热病及心脏病,降低胆固醇、使大脑神经兴奋、增强免疫功能等效果,回答下列有关利用黑枸杞制作果酒和果醋的问题:
(1)制备黑枸杞果酒和果醋所用的菌种(微生物),它们的细胞在结构方面的主要区别__________________。将黑枸杞榨汁后装瓶时,不能装满,要留出1/3的空间,目的是____________________。
(2)若是从混杂的微生物中分离酵母菌应使用_____(功能)培养基,从微生物培养的角度分析,黑枸杞果汁能够为酵母菌的生长提供水、无机盐和______。黑枸杞果汁发酵后是否有酒精产生,可以用_________________来检验。
(3)若从食醋中分离纯化醋酸菌,常用的接种方法是__________(写出一种即可)。当氧气、糖源都充足时,该菌将黑枸杞果汁中的糖分解成__________。
【答案】(1) ①. 有无以核膜为界限的细胞核 ②. 有氧条件利于酵母菌快速繁殖;防止发酵液溢出
(2) ①. 选择 ②. 碳源、氮源 ③. (酸性)重铬酸钾
(3) ①. 平板划线法(或稀释涂布平板法) ②. 乙酸(醋酸)
【解析】
【小问1详解】
果酒发酵的菌种是酵母菌,属于真核生物;果醋发酵的菌种是醋酸菌,属于原核生物,二者核心结构差异是有无核膜包被的成形细胞核。装瓶留1/3空间的作用有两点:一是预留的氧气可支持酵母菌前期有氧呼吸大量繁殖,增加菌种数量;二是可容纳发酵产生的CO2,避免发酵液溢出。
【小问2详解】
选择培养基能定向筛选目标微生物,因此用于从杂菌中分离酵母菌。微生物生长需要的基础营养包括水、无机盐、碳源、氮源,黑枸杞果汁可以提供后两类营养。酸性条件下重铬酸钾与酒精反应会由橙色变为灰绿色,因此用于酒精检测。
【小问3详解】
平板划线法、稀释涂布平板法都可以通过分离得到单菌落,是纯化微生物的常用接种方法。醋酸菌为好氧菌,当氧气、糖源都充足时,可直接将糖类分解为醋酸。
21. 摄食行为受神经—体液调节,长期睡眠不足会影响摄食,易导致体重增加,引发肥胖等代谢问题。回答下列问题。
(1)胃肠道管壁感受器接受食物刺激后,产生兴奋,在脑干、脊髓等中枢参与下,胃肠平滑肌收缩,属于________(填“非条件”或“条件”)反射,该过程也受大脑皮层的调控,属于神经系统的________调节。
(2)我国科研人员新发现一种激素R,夜间分泌量高,白天分泌量低,表明激素R分泌具有________性。分别对不同人群、睡眠效率与激素R含量的关系进行分析,结果如图(a),可知________________(答出2点即可)。
(3)利用R基因(控制合成激素R)敲除小鼠开展研究,结果如图(b),该实验的目的是________________。
(4)研究人员针对激素R的受体GRM3开展了相关研究,结果如图(c)。与甲组相比,乙组将小鼠下丘脑摄食抑制神经元上的GRM3敲除,使突触前膜以________方式释放的神经递质减少,兴奋传递效率降低,小鼠食欲增加;丙组将小鼠胃运动神经元上的GRM3敲除,胃运动神经元释放的________(填“兴奋性”或“抑制性”)递质减少,使胃平滑肌收缩增强。据此推测激素R缓解肥胖的机制是________________。
【答案】(1) ①. 非条件 ②. 分级
(2) ①. 昼夜节律 ②. 睡眠效率与激素R含量呈正相关;肥胖人群的睡眠效率低于体重正常人群;肥胖人群的激素R含量低于体重正常人群
(3)探究激素R对体重的影响
(4) ①. 胞吐 ②. 抑制性 ③. 激素R通过与下丘脑摄食抑制神经元上的GRM3 结合,促进神经递质释放,抑制食欲;同时与胃运动神经元上的 GRM3 结合,促进抑制性递质释放,减弱胃平滑肌收缩,减少摄食,从而缓解肥胖
【解析】
【分析】反射一般分为两大类,非条件反射和条件反射,非条件反射是指人生来就有的先天性反射,是一种比较低级的神经活动,由大脑皮层以下的神经中枢参与即可完成;条件反射是出生以后在生活过程中逐渐形成的后天性反射,是在非条件反射的基础上,在大脑皮层参与下完成的,是高级神经活动的基本方式。
【小问1详解】
胃肠平滑肌收缩是先天性的、不需要后天学习的反射活动,属于非条件反射。胃肠道管壁感受器接受食物刺激后,产生兴奋,在脑干,脊髓等中枢参与下,胃肠平滑肌收缩,但同时受到大脑皮层的调控,体现了神经系统高级中枢对低级中枢的分级调节机制。
【小问2详解】
我国科研人员新发现一种激素R,夜间分泌量高,白天分泌量低,表明激素R分泌具有昼夜节律性。据题图a可知,随着睡眠效率的逐渐增加,体重正常人群和肥胖人群体内血浆中激素R的含量都在逐渐增多,且肥胖人群体内的激素R含量低于体重正常人群,据此可推测:睡眠效率与激素R含量呈正相关;肥胖人群的睡眠效率低于体重正常人群;肥胖人群的激素R含量低于体重正常人群。
【小问3详解】
据图b可知,根据图(b),R基因敲除小鼠+激素R组和对照组的体重随生长周数增加相似,而而R基因敲除小鼠组体重增加量都高于R基因敲除小鼠+激素R组和对照组,由(2)小问又可知,激素R与睡眠效率有关,且长期睡眠不足会影响摄食,易导致体重增加,引发肥胖等代谢问题,故据此可推测该实验的目的是探究激素R对体重的影响。
【小问4详解】
与甲组相比,乙组将小鼠下丘脑摄食抑制神经元上的GRM3敲除,使突触前膜以胞吐方式释放的神经递质减少,兴奋传递效率降低,小鼠食欲增加;丙组将小鼠胃运动神经元上的GRM3敲除,胃运动神经元释放的抑制性递质减少,使胃平滑肌收缩增强。据此推测激素R缓解肥胖的机制是激素R通过与下丘脑摄食抑制神经元上的GRM3 结合,促进神经递质释放,抑制食欲;同时与胃运动神经元上的 GRM3 结合,促进抑制性递质释放,减弱胃平滑肌收缩,减少摄食,从而缓解肥胖。
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