2023北京十一学校高二(上)期末生物(教师版)(有解析)

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名称 2023北京十一学校高二(上)期末生物(教师版)(有解析)
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科目 生物学
更新时间 2024-01-05 23:06:32

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2023北京十一学校高二(上)期末
生 物
III课程 教与学诊断加试题
一、选择题
1. 酮体(包括乙酰乙酸、β-羟基丁酸和丙酮)是肝脏细胞中脂肪氧化分解的中间产物,并最终被转移至脑、心脏等器官氧化供能。健康人体血液中,酮体含量少,糖代谢紊乱时,血液中酮体增加导致酸中毒,出现神志不清等症状。下列相关分析不正确的是( )
A. 酮体可从组织液转移至血浆中
B. 酮体可缓解脑组织利用葡萄糖障碍导致的脑细胞供能不足
C. 血液中酮体过量可导致内环境pH偏低
D. 脂肪氧化分解生成酮体发生在内环境中
2. 下图为突触的结构模式图(图中神经递质是乙酰胆碱),当神经冲动抵达突触前神经元的末梢时,诱导Ca2+内流,使兴奋在两个神经元间传递。下列相关叙述不正确的是( )
A. 神经冲动抵达突触前神经元的末梢时,若增加细胞外Ca2+浓度,可促进乙酰胆碱的释放
B. 乙酰胆碱与突触后膜上的受体结合,促进Na+内流,使突触后神经元兴奋
C. 乙酰胆碱与Na+一起进入突触后神经元,突触后神经元将持续兴奋
D. 突触处的兴奋传递需要通过化学信号的转换,因此兴奋传递的速率比在神经纤维上要慢
3. 下列关于支配心脏跳动的神经的叙述,不正确的是( )
A. 自主神经系统的副交感神经占优势时心脏跳动加快
B. 心脏跳动接受交感神经和副交感神经的双重支配
C. 支配心脏跳动的交感神经和副交感神经作用相反
D. 支配心脏跳动的自主神经系统可受大脑等高级中枢调控
4. 切断脊髓后,断面以下脊髓所支配的反射消失或减弱,这种现象称为脊休克。脊休克发生一段时间后,由大脑控制的随意运动不能恢复,但某些简单反射可恢复,如排尿反射恢复正常,屈肌反射比正常时加强,而伸肌反射比正常时减弱。之后若再切断脊髓,脊休克不会重现。下列相关叙述不正确的是( )
A. 排尿反射的神经中枢位于脊髓
B. 脊髓支配的某些反射活动受大脑调控
C. 脑中高级神经中枢的参与减弱了伸肌反射
D. 脊休克是由脊髓突然失去了与脑中高级神经中枢的联系所致
5. 促红细胞生成素(EPO)是一种蛋白类激素,其作用机制如下图所示。下列相关叙述不正确的是( )
A. 氧气对EPO分泌的调节属于体液调节 B. 过量红细胞会抑制肾脏合成分泌EPO
C. 造血干细胞细胞膜上存在EPO受体 D. 口服EPO可治疗肾功能衰竭导致的贫血
6. 奥密克戎是新型冠状病毒的一种变异毒株,机体可对此病毒产生免疫反应,相关叙述正确的是( )
A. 细胞因子与此病毒特异性结合后传递给辅助性T细胞
B. 浆细胞产生的抗体与此病毒结合后可被吞噬细胞吞噬
C. 浆细胞能增殖分化成具有分裂能力的记忆B细胞
D. 记忆T细胞可与再次入侵的病毒结合并使其裂解
7. 进行器官移植手术常发生免疫排斥反应,下列相关分析不正确的是( )
A. 发生免疫排斥是由于供体和受体细胞表面的HLA不同
B. 白细胞可识别“非己”的HLA发起攻击而引发免疫排斥
C. 活化的B细胞通过分泌细胞因子裂解来自供体器官的细胞
D. 使用T细胞特异性的免疫抑制药物可降低免疫排斥反应
8. 植物顶端优势现象与生长素作用有关。下列叙述不正确的是( )
A. 顶芽生长素极性运输到侧芽 B. 侧芽处生长素浓度较低限制其生长
C. 去顶芽可缓解侧芽生长受抑制的现象 D. 生长素既可促进生长也可抑制生长
9. A、B两个小岛的气候、植被等生态条件基本一致。人们向这两个原本没有驯鹿的小岛引入驯鹿,驯鹿主要以生长极为缓慢的地衣为食。两岛均没有捕食者和人的狩猎活动。科研人员经过多年调查统计,绘制了两个岛上驯鹿种群数量变化曲线(下图所示)。下列叙述不正确的是( )
A. 两个岛上驯鹿种群的数量变化呈典型的“J”形增长曲线
B. B岛驯鹿种群的K值大于A岛,原因是B岛面积大
C. 两个岛上驯鹿种群数量骤减的原因可能是种群数量过大,导致地衣被破坏,食物短缺
D. 若向两个岛内引入驯鹿的同时也引入驯鹿的天敌,岛上驯鹿种群数量可能呈“S”形增长
10. 下列有关“培养液中酵母菌种群数量的变化”的探究,叙述不正确的是( )
A. 观察到的酵母菌数量为死菌和活菌的数量之和
B. 计数时应先在血细胞计数板上滴加培养液再盖上盖玻片
C. 若血细胞计数板小方格内酵母菌数量过多可稀释后再计数
D. 不同实验组测得的实验结果可能存在较大差异
11. 为研究废弃农田演替过程中的物种丰富度,研究者选取耕作地、弃耕2年、弃耕5年、弃耕10年四块面积相同的样地,调查物种数目,结果如下图所示。下列相关叙述不正确的是( )
A. 随弃耕年数增加,样地物种丰富度先增加后略降低
B. 弃耕10年样地物种数减少的原因可能是木本植物逐渐占据优势
C. 弃耕农田发生的群落演替属于次生演替
D. 演替早期的种群不会在新形成的群落中出现
12. 甲、乙两种蛾幼虫均以烟草叶片为食,当烟草叶片受到甲种蛾幼虫的采食刺激后,会释放出挥发性的化学物质。这种化学物质白天会吸引甲种蛾幼虫的天敌,夜间能够驱赶乙种蛾,使其不能在烟草叶片上产卵。下列解释不合理的是( )
A. 这种化学物质可通过空气传播 B. 甲种蛾幼虫的天敌具有接收这种化学信息的受体
C. 甲种蛾与乙种蛾存在原始合作的种间关系 D. 这种化学物质作为信息调节种间关系
13. 某同学在大饮料瓶中加入了水、水草、泥沙、小鱼、小虾等,制作了一个密闭的生态瓶,模拟一个小型生态系统。下列相关叙述正确的是( )
A. 该生态系统的组成成分包括生产者、消费者和分解者
B. 小鱼、小虾及泥沙中的微生物促进了生态系统的物质循环
C. 该生态瓶中的小鱼和小虾等初级消费者属于第一营养级
D. 制作生态瓶时,加入的生物种类越多该生态系统越稳定
14. 通过人工造林种草、退耕还林还草、小流域治理等措施治理京津地区的风沙源头地,恢复了部分被破坏的生态系统,减缓了生态环境恶化对京津以及周边地区的影响。下列叙述不正确的是( )
A. 人工造林种草、退耕还林还草等措施的目的是将京津地区恢复为自然生态系统
B. 人工造林种草需考虑所种植林木、草种在京津地区风沙源头地的生态适应性
C. 实施京津风沙源治理工程需要遵循自生、循环、协调、整体的生态学原理
D. 京津地区的生态工程建设需兼顾生态和社会、经济效益,以实现可持续发展
15. 我国西南地区是被子植物多样性最高的地区,也是濒危植物分布相对集中的地区。下列叙述不正确的是( )
A. 西南地区被子植物多样性高与其多变的地貌和环境有关
B. 道路建设导致的栖息地丧失和碎片化是生物多样性的重要威胁
C. 西南地区的被子植物资源可能具有极为重要的潜在价值
D. 将濒危植物转移至繁育中心是保护生物多样性最有效的措施
二、非选择题
16. 类风湿性关节炎(RA)是一种自身免疫病,主要病症为关节软组织肿胀、关节骨损伤,属于炎症性疾病。科研人员对RA的发病机制及治疗进行了相关研究。
(1)RA患者关节滑膜中的某些蛋白作为______________被树突状细胞摄取并处理,呈递给辅助性T细胞,辅助性T细胞分泌细胞因子促进巨噬细胞和淋巴细胞聚集到关节部位,同时激活______________分裂和分化,并与关节组织细胞结合,引起______________,释放细胞内容物进而引发更严重的炎症反应。
(2)S5蛋白与炎症性疾病有关,为研究S5蛋白对RA的作用及机制,科研人员构建了RA患病大鼠(RA模型鼠),实验材料、处理及检测指标如下表所示。
组别 实验材料及处理 检测指标
1 正常大鼠,注射适量生理盐水 1.大鼠后爪关节肿胀程度 2.辅助性T细胞占所有T细胞的比例
2 RA模型鼠,注射适量MTX
3
4 RA模型鼠,注射含有S5基因的腺病毒
注:MTX是一种可以治疗RA的药物。腺病毒是一种可携带S5基因进入宿主细胞并表达的工具。
实验结果如图1、图2所示。
①据图1结果可知表中第3组的实验材料及处理是____________________。
②图1结果表明S5蛋白对大鼠RA的作用是______________。据图2并结合(1)中RA发病机理,推测S5蛋白的作用机制是____________________________。
(3)研究发现,S5蛋白能去除P蛋白上的SU基团。为验证“S5蛋白通过去除P蛋白上的SU基团,影响T细胞分化与细胞因子释放”这一假设,以体内P蛋白带有过量SU基团的若干突变大鼠为实验材料,注射含S5基因的腺病毒,检测P蛋白上SU基团的数量。请修改并完善该实验方案________。
17. 海马体和前额叶是大脑皮层的两个不同区域。为探究两者如何参与注意力的集中,研究者进行了相关实验。
研究者设计了一个实验装置(图1所示)以判断小鼠注意力是否集中。小鼠面前设置五盏灯,随机亮起一盏,若小鼠在规定时间内触碰该灯对应按钮,可获得食物;若小鼠触碰其他灯按钮,或没有在规定时间内触碰按钮,均不能获得食物。小鼠识别灯光信号并在规定时间内触碰正确按钮是注意力集中的表现。
(1)小鼠经训练后可熟练使用该装置获取食物,这一学习过程属于______________反射,构成此反射的结构基础是______________。
(2)研究者将微电极分别植入小鼠的前额叶及海马体中检测神经元膜电位变化频率(图2所示),实验结果如下表所示。
小鼠反应 是否关注到灯光信号 是否在规定时间触碰按钮 前额叶神经元膜电位 海马体神经元膜电位
正确 是 是 膜电位变化频率一致
错误 是 否 膜电位变化频率不一致
错误 否 否 膜电位变化频率不一致
小鼠在该装置中看到灯光时,前额叶的神经元兴奋,其膜电位变化为______________。该实验结果推测小鼠注意力集中需要____________________________。
(3)EB4是前额叶和海马体神经元细胞膜上的受体,与小鼠注意力集中有关。
①研究者在实验组中将含EB4抑制剂的溶液分别注射到小鼠的海马体及前额叶,检测对照组和实验组的两个脑区神经元膜电位变化频率的一致性,结果如图3和图4。
对照组的处理为在海马体和前额叶分别注射______________。比较图3和图4结果,说明______________。
②海马体和前额叶的神经元通过中间神经元联系,大脑中神经调节蛋白N1促进神经元发育,其与EB4结合可调控神经元末梢γ-氨基丁酸(GABA,一种抑制性神经递质)的释放。研究者在海马体注射EB4抑制剂后,检测GABA作用的中间神经元的膜电位变化,结果如图5。
据图5可知,注射EB4抑制剂后,GABA作用的神经元兴奋性升高,依据是______________。据此推测,N1与EB4结合______________GABA的释放,进而调节中间神经元的兴奋性。
(4)综合上述研究结果,推测小鼠注意力集中的制:______________,促进小鼠注意力的集中。
18. 水稻种子萌发后胚根发育形成初生根,初生根在水稻发芽后一到两周内死亡,其主要作用是固定幼苗,吸收水分和无机盐供给幼苗早期生长。
(1)研究人员取水稻种子用乙烯和赤霉素(GA)进行处理,测量萌发后第4天水稻的初生根长度,结果如图1所示。乙烯和GA可作为______________分子对初生根生长起______________作用,据图1可知,两者作用效果______________。
(2)为探究乙烯对初生根的作用是否依赖GA途径,研究人员以水稻S蛋白(S蛋白可调控根生长相关基因的表达,GA与其受体结合后,诱发S蛋白降解)的功能丧失突变体s为材料,实验处理及结果如图2。据图2结果,研究者推测乙烯对初生根生长的调控不完全依赖GA途径。支持该推测的依据是______________。
(3)O酶可使GA从活性形式转变为非活性形式。研究人员推测乙烯通过O酶调控GA活性,进而影响初生根伸长。若要验证此推测,实验组所选的材料、实验处理及检测指标依次应为_______(填选项前字母)。
a.O酶基因敲除突变体b.野生型植株c.乙烯处理d.空气处理e.GA处理f.蒸馏水处理g.测定初生根中有活性的GA含量h.测定初生根伸长量i.测定初生根中的乙烯含量
实验结果显示:______________说明乙烯通过O酶使GA失活,进而影响初生根伸长。
(4)研究显示土壤的机械压力会增加植物体内乙烯含量,乙烯还可通过脱落酸影响初生根生长。结合上述研究及实验结果,完善植物激素调控水稻初生根生长机制的模式图,在( )中选填“+”“-”(+表示促进,-表示抑制)。
_______
19. 学习以下材料,回答题。
人体激素的季节性变化
已有研究发现,很多动物体内激素的含量会随着季节的变化而变化。人体激素是否也会随季节变化呢?
某科研团队进行了迄今为止最大规模的人类激素季节性研究,测试范围包括4600万人一年内的健康记录,以及数百万份血液中激素检测的结果。结果表明人类虽然不像动物那样显著,但体内也有一个季节性时钟,它以某种方式影响着体内的激素,使其呈现出季节性节律变化。
人体激素的季节性变化主要受光周期调控。一年中日照最短和最长的日期分别是12月21日和6月21日,视网膜上的感光细胞可感知日照长度的变化,并把这种信号转换为神经冲动传递到松果体(一种位于脑部的内分泌腺),调节褪黑素的分泌。褪黑素在黑暗时分泌增多,因而在冬春季分泌达到高峰,其可抑制促肾上腺皮质激素释放激素等激素的分泌,导致垂体分泌的调节激素在夏秋季达到高峰。
效应激素直接参与应激、代谢、生长和繁殖等生命活动。经典激素调节模型显示,调节激素和效应激素水平波动仅相差几分钟到几小时(以促肾上腺皮质激素和皮质醇为例,图1所示)。然而,基于上述研究所构建的季节性激素调节模型显示,效应激素比调节激素的波动延迟大约4个月。
科研人员认为激素是一种可控制器官组织生长的主要生长因子。例如促肾上腺皮质激素不仅使肾上腺皮质分泌皮质醇,而且增加肾上腺细胞的生长,同样,其上游激素不仅促进促肾上腺皮质激素的分泌,也促进垂体的生长。将其作用添加到经典模型中,即可解释上述激素的季节性变化。
该项研究显示,人体内激素变化具有季节性,变化的幅度仅在百分之几左右。由于激素调节的一些特点,即使激素微量的变化也可能对机体的适应性产生重要影响,因而有些人在季节变化时可能面临潜在的健康风险。因此,在季节交替时需注意监测体内激素水平,从而使机体能够更好适应环境的变化。
注:图中两处虚线对应日期分别为12月21日和6月21日
(1)人体内有“______________轴”,通过______________调节,放大了促肾上腺皮质激素及其上游激素的调节效应。皮质醇是肾上腺皮质分泌的一种效应激素,通过______________调节机制保证了其在血液中含量的相对稳定。
(2)据文中信息结合所学知识,与皮质醇分泌存在相似调节机制的效应激素有______________(填写一种激素名称)。总结激素调节的特点:______________(写出2项)。
(3)据文中信息补充季节性激素调节模型中皮质醇的含量变化
______
(4)结合文中信息,阐释光周期影响下人体内调节激素和效应激素水平呈季节性变化的可能机理:________。
(5)该项研究对我们健康生活的启示:______________。
20. 红胸律点跳甲(简称跳甲)和乌桕卷象(简称卷象)两种植食性昆虫,取食植物乌柏,为研究三者相互关系,科研人员进行了相关实验。
(1)卷象成虫取食乌桕叶片并在叶片上产卵。跳甲成虫以乌桕叶片为食,但在根部的土壤里产卵,幼虫以树根为食(图1所示)。根据跳甲与卷象的食物、空间位置和占用资源情况,可知两个物种的______________有重叠。
(2)研究发现乌柏叶片损伤面积与在其上接种跳甲和卷象成虫的密度呈正相关。向由两种成虫取食造成的叶片不同损伤面积的乌桕根部土壤中,分别移入相同数量刚孵出的跳甲幼虫,以移入无昆虫取食的健康植株根部土壤的幼虫为对照组,一段时间后统计幼虫的存活率,结果见图2。
据图2可知,对照组跳甲幼虫的存活率约40%,卷象成虫对叶片的取食______________了跳甲幼虫的存活。跳甲成虫取食程度较低时,______________幼虫存活,表现为种内互助;叶片损伤面积超过约______________%时,跳甲幼虫存活率低于对照组。
(3)为进一步研究两种成虫取食叶片影响跳甲幼虫存活机制,研究人员检测了上述实验中乌桕根部的代谢产物(葡萄糖和单宁)含量,结果如图3和图4。
①对比图2可知,根部______________含量的变化与跳甲幼虫存活率变化趋势相同,此物质为幼虫提供营养;而______________为植物防御类物质,可抑制幼虫成活。
②据此分析,植物代谢产物含量的变化与昆虫的______________和______________有关。
(4)综合上述实验结果,分析两种昆虫间的相互关系及相关机制。
①跳甲成虫与幼虫的种内关系包括______________,这与成虫的密度有关,其机制是:______________。
②卷象与跳甲成虫及跳甲幼虫的种间关系均为______________,体现在______________。
21. 莲石湖作为永定河流域第一大湖,其生态环境对北京市河流水系具有重要影响。研究人员对莲石湖生态系统进行了相关调查,以改善流域环境。
(1)莲石湖按湖水水位区域分别种植不同种类植物,退去水位3年内的区域以水生植物和地被为主,3年至5年区域以花灌为主,5年至10年区域种植小乔木,10年以上区域点缀大乔木。地表植物的这种区域差异分布提高了群落______________结构的复杂性。
(2)研究人员绘制了莲石湖生态系统的食物网及能量流动图(图1及图2所示)。
①据图1分析,该食物网中,野杂鱼处于第______________营养级,野杂鱼与草食性鱼类的种间关系是______________。
②莲石湖水域能量流动的特点是沿食物链方向______________。根据图2数据,第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为______________%(保留1位小数)。第二营养级流向分解者的能量包括______________。研究人员依据图中数据认为莲石湖生态系统远未达到相对稳定状态,得出该结论的依据是______________。
(3)目前,莲石湖生态系统复杂程度低,生物种类较单一,生态系统______________稳定性低。湖中沉水植物占比远高于浮游植物,导致初级消费者获得能量较少,是该生态系统难以达到稳定的主要原因。请据此提出具体改进措施,以提高该生态系统的稳定性:______________。
22. 稻—蟹共作是以水稻为主体、适量放养蟹的生态种养模式,常使用灯光诱虫杀虫。水稻为蟹提供遮蔽场所和氧气,蟹能摄食害虫、虫卵和杂草,其粪便可作为水稻的肥料。下列叙述正确的是( )
A. 该种养模式提高了营养级间的能量传递效率和能量利用率
B. 采用灯光诱虫杀虫利用了动物的趋性和物理信息的传递
C. 硬壳蟹(非蜕壳)能以软壳蟹(蜕壳后)为食,属捕食关系
D. 该种养模式通过增加生物的成分实现物质和能量的循环利用
23. 独脚金内酯是近年来发现的一种新型植物激素,科研人员在其基础上人工合成了具有相似生理作用的化学物质GR24.为了研究GR24的作用机理,用拟南芥为材料进行了如图1的实验,结果如图2,下列叙述不正确的是( )
A. GR24增强了NAA对侧枝生长抑制作用
B. 实验中NAA应加在图1的琼脂块A中
C. GR24的作用可能是促进主茎的NAA向侧枝运输
D. 可利用放射性标记GR24研究其对NAA运输的影响
24. 科学家在解释酶的作用机理时提出了“过渡态假说”,即酶结合并稳定了底物转变而成的中间过渡态物质,令其能量水平降低,从而降低活化能。为了证实该假说,科研人员制备了能够催化底物反应的抗体酶。以下有关叙述不合理的是( )
A. 用以免疫小鼠的物质X应该是反应的原始底物
B. 推测大分子Y增强了物质X作为抗原的免疫活性
C. 免疫小鼠体内的浆细胞产生的抗体种类不止一种
D. 抗体酶在结合抗原的同时催化了化学反应
25. 组织纤维化是很多慢性疾病的最终表现形式,研制针对纤维化细胞的安全疫苗成为近年来医学生物学研究的重要课题,研究发现,A基因在正常细胞中不表达,却在纤维化细胞中检测出了A蛋白成分。
(1)以A蛋白设计疫苗,可以通过抗原呈递细胞激活_____,后者分泌细胞因子促进_____免疫来对针对组织纤维化细胞进行预防和治疗。
(2)科研人员基于上述思路设计了A疫苗,并研究了其对组织纤维化的作用效果。
①已知药物C可引发肝脏纤维化,图中实验组先后注射的物质分别为_____。研究结果显示_____,说明A疫苗对肝脏纤维化具有较好的预防作用。
②为了研究A疫苗的治疗效果,应该进行的实验设计是_____并编号为组①、③、⑤,_____并编号为组②、④、⑥,并从各组小鼠的肝脏中获取_____(免疫细胞)进行体外细胞裂解实验,实验结果如图。
实验中选用淋巴瘤细胞、肝细胞作为材料的原因是_____,实验结果表明_____。
(3)研究人员在前期研究时,发现纤维化细胞能够特异性表达另外一种蛋白FoxdD1,但是以它为靶点设计的疫苗无法达到预防效果,利用免疫学知识分析其原因可能是_____。
(4)研究人员的工作为组织纤维化的预防和治疗工作提供疫苗设计的新靶点,但是还有很多需要进一步的研究来予以支持,其中包括_____(至少说出两个不同方面)。
参考答案
一、选择题
1. 【答案】D
【解析】
【分析】人体的细胞外液血浆、淋巴和组织液构成了人体的内环境,凡是血浆、淋巴、组织液的成分,都是内环境的成分。内环境的成分有:机体从消化道吸收的营养物质;细胞产生的代谢废物如尿素;机体细胞分泌的物质如激素、分泌蛋白等;氧气、二氧化碳。
【详解】A、分析题意可知,酮体是肝脏细胞中脂肪氧化分解的中间产物,血浆和组织液之间的物质可以双向交换,故酮体可从组织液转移至血浆中,A正确;
B、分析题意可知,酮体最终可以被转移至脑、心脏等器官氧化供能,故酮体可缓解脑组织利用葡萄糖障碍导致的脑细胞供能不足,B正确;
C、结合题干信息“血液中酮体增加导致酸中毒”可知,血液中酮体过量可导致酸积累,导致内环境pH偏低,C正确;
D、脂肪氧化分解生成酮体发生在肝脏细胞内,不属于内环境中发生的过程,D错误。
故选D。
2. 【答案】C
【解析】
【分析】图示为突触结构,神经递质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,因此兴奋只能从一个神经元的轴突传递给另一个神经元的细胞体或树突,神经纤维未受到刺激时,细胞膜内外的电荷分布情况是外正内负,当某一部位受刺激时,其膜电位变为外负内正
【详解】A、从图中可以看出,钙离子进入突触小体中,促进突触小泡释放神经递质,所以如果神经冲动抵达突触前神经元的末梢时,若增加细胞外Ca2+浓度,可促进乙酰胆碱的释放 ,A正确;
B、乙酰胆碱是兴奋性递质,如果与突触后膜上的受体结合,促进Na+内流,使突触后神经元由静息电位变为动作电位,产生兴奋,B正确;
C、乙酰胆碱与突触后神经元细胞膜上的受体结合,没有进入突触后神经元,C错误;
D、突触处的兴奋传递需要通过神经递质传递信息,有电信号至化学信号的转换,因此兴奋传递的速率比在神经纤维上要慢,D正确。
故选C。
3. 【答案】A
【解析】
【分析】神经系统包括中枢神经系统和外周神经系统,中枢神经系统由脑和脊髓组成,脑分为大脑、小脑和脑干;外周神经系统包括脊神经、脑神经。自主神经系统包括交感神经和副交感神经。交感神经和副交感神经是调节人体内脏功能的神经装置,所以也叫内脏神经系统,因为其功能不完全受人类的意识支配,所以又叫自主神经系统。
【详解】A、兴奋时,自主神经系统的交感神经占优势,心脏跳动加快,当人体处于安静状态时,副交感神经活动占据优势,心跳减慢,A错误;
B、自主神经系统的交感神经和副交感神经共同控制心脏跳动,B正确;
C、支配心脏跳动的交感神经和副交感神经作用相反,犹如汽车的油门和刹车,交感神经占优势时心脏跳动加快,副交感神经活动占据优势时心跳减慢,C正确;
D、自主神经系统的活动会受大脑等高级中枢调控,D正确。
故选A。
4. 【答案】C
【解析】
【分析】人的中枢神经系统包括大脑、脑干、小脑和脊髓。不同的神经中枢功能各不相同。大脑皮层是人体最高级中枢,调节机体最高级活动,同时控制脑干、小脑、脊髓等低级中枢的活动。
【详解】A、排尿反射属于非条件反射,其神经中枢位于脊髓,A正确;
B、由脊髓支配的某些反射活动受大脑调控,比如控制排尿,B正确;
C、由题意可知,脊休克后屈肌反射比正常时加强,伸肌反射比正常时减弱,说明正常情况下,脑中高级神经中枢的参与加强了伸肌反射,但切断脊髓后,这种加强作用消失,C错误;
D、低级中枢的活动会受到高级中枢的控制,脊休克是指切断脊髓后,断面以下脊髓所支配的反射消失或减弱,这是由于脊髓突然失去了与脑中高级神经中枢的联系所致,D正确。
故选C。
5. 【答案】D
【解析】
【分析】题意分析,内环境中氧气含量下降会促进肾脏合成并分泌促红细胞生成素(EPO),而促红细胞生成素(EPO)能促进骨髓造血干细胞形成红细胞,而红细胞的增多会抑制肾脏分泌红细胞生成素,从而避免了红细胞生成过多,即存在反馈调节。
【详解】A、体液调节是通过体液传送化学物质的方式对生命活动进行的调节,除激素外,还有二氧化碳等其他化学物质,该模型中氧气对EPO分泌的调节属于体液调节,A正确;
B、据图可知,肾脏分泌的EPO促进红细胞的生成,高浓度的红细胞反过来抑制肾脏对EPO的分泌,该过程属于负反馈调节,B正确;
C、据图可知,EPO可作用于造血干细胞,而激素需要与受体结合后起作用,故推测造血干细胞细胞膜上存在EPO受体,C正确;
D、分析题意可知,EPO是一种蛋白类激素,若口服会被分解而失去作用,D错误。
故选D。
6. 【答案】B
【解析】
【详解】A、细胞因子由免疫细胞产生,增强免疫应答提高免疫活性,不与病毒结合,A错误;
B、抗体与病毒表面抗原结合后聚沉,沉淀物由吞噬细胞吞噬,B正确;
C、浆细胞与记忆B细胞均有B淋巴细胞增殖分化而来,C错误;
D、记忆T可识别再次入侵的病毒抗原,增殖分化为细胞毒性T细胞裂解被入侵的靶细胞,D错误;
故选B。
7. 【答案】C
【解析】
【分析】进行器官移植手术后,免疫系统会把来自其他人的器官当作“非己”成分进行攻击,这就是器官移植容易失败的原因。每个人的细胞表面都带有一组与别人不同的蛋白质—组织相容性抗原,也叫人类白细胞抗原,简称HLA。它们是标明细胞身份的标签物质,每个人的白细胞都认识这些物质,因此正常情况下不会攻击自身的细胞。如果将别人的器官或组织移植过来,白细胞就能识别出HLA不同而发起攻击。因此,器官移植的成败,主要取决于供者与受者的HLA是否一致或相近。
【详解】AB、每个人的细胞表面都带有一组与别人不同的蛋白质—组织相容性抗原,也叫人类白细胞抗原,简称HLA ,若将别人的器官或组织移植过来,白细胞能识别出“非己”的HLA而发起攻击,即发生免疫排斥反应,因此,发生免疫排斥是由于供体和受体细胞表面的HLA不同,AB正确;
C、活化的辅助性T细胞分泌细胞因子,以促进细胞毒性T细胞分裂、分化成为新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞,细胞毒性T细胞与供体器官的细胞接触,使供体器官的细胞裂解死亡,C错误;
D、使用免疫抑制药物抑制T细胞的特异性,可阻碍细胞免疫的发生,从而降低免疫排斥反应,提高供体器官的成活率,D正确。
故选C。
8. 【答案】B
【解析】
【分析】生长素通过极性运输由形态学上端运输只下端,具有两重性低促高抑。
【详解】A、顶芽生长素极性运输到侧芽,A正确;
B、顶芽生长素极性运输到侧芽,侧芽生长素浓度较高抑制生长,B错误;
C、去除顶芽减少侧芽的生长素来源,降低侧芽生长素浓度缓解受抑制的现象,C正确;
D、生长素具有两重性,低浓度可促进生长,高浓度抑制生长,D正确;
故选B。
9. 【答案】A
【解析】
【分析】1、在理想条件下,以时间为横坐标,种群数量为纵坐标,画出曲线来表示种群数量的增长,曲线则大致呈“J”形;
2、种群经过一定时间的增长后,数量趋于稳定的增长曲线,称为“S”形曲线;
3、 在环境条件不受破坏的情况下,一定空间中所能维持的种群最大数量称为环境容纳量,又称K值。
【详解】A、小岛引入的驯鹿属于外来物种,由于没有捕食者和人的狩猎活动,因此两个岛上驯鹿种群数量在达到峰值前呈现典型的“J”形增长,A错误;
B、根据题意“A、B两个小岛的气候、植被等生态条件基本一致”,B岛驯鹿种群的K值大于A岛,原因是B岛面积大,B正确;
C、驯鹿主要以生长极为缓慢的地衣为食,当驯鹿种群数量达到峰值后,地衣被破坏,食物短缺,种内斗争加剧,从而使驯鹿种群数量骤减,C正确;
D、若向两个岛内引入驯鹿的同时也引入驯鹿的天敌,当驯鹿种群密度增大时,种内竞争就会加剧,天敌的数量也会增加,这就会使种群的出生率降低,死亡率增高,当死亡率增加到与出生率相等时,种群的增长就会停止,使驯鹿种群数量可能呈“S”形增长,D正确。
故选A。
10. 【答案】B
【解析】
【分析】酵母菌可以用液体培养基来培养,培养液中的酵母菌种群的增长情况与培养液中的成分、空间、pH、温度等因素有关,可以根据培养液中的酵母菌数量和时间为坐标轴做曲线,从而掌握酵母菌种群数量的变化情况。
【详解】A、“培养液中酵母菌种群数量变化”实验中,观察到的酵母菌数量是死菌和活菌的数量之和,A正确;
B、计数时,滴加培养液前应先在血球计数板上盖上盖玻片,使培养液自行深入计数室,B错误;
C、如果一个小方格内酵母菌过多,难以数清,可将其进行稀释后再计数,C正确;
D、由于该实验涉及的步骤和注意事项较多,不同实验组测得的结果可能存在较大差异,D正确。
故选B。
11. 【答案】D
【解析】
【分析】初生演替:是指一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被,但是被彻底消灭了的地方发生的演替。
初生演替的一般过程是裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段。
次生演替:原来有的植被虽然已经不存在,但是原来有的土壤基本保留,甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替,次生演替的一般过程是草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段。
【详解】A、由图可知,在0~10年间,随弃耕年数增加,样地平均物种数目先增加后减少,故样地物种丰富度先增加后略降低,A正确;
BC、弃耕农田发生的群落演替属于次生演替,次生演替的一般过程是草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段,弃耕10年样地物种数减少的原因可能是木本植物逐渐占据优势,BC正确;
D、群落演替是一种优势取代,而不是取而代之,演替早期的种群可能在新形成的群落里,D错误。
故选D。
12. 【答案】C
【解析】
【分析】分析题意:甲种蛾与其天敌之间的关系是捕食关系;甲种蛾的幼虫与烟草之间的关系是捕食关系;乙种蛾幼虫也采食烟草叶片,乙种蛾幼与甲种蛾幼是竞争关系。
【详解】A、烟草被甲种蛾幼虫采食后释放的化学物质属于化学信息,具有挥发性,可通过空气传播,A正确;
B、由题意可知,这种化学物质白天会吸引甲种蛾幼虫的天敌,说明甲种蛾幼虫的天敌具有接收这种化学信息的受体,B正确;
C、甲、乙两种蛾幼虫均以烟草叶片为食,两者的种间关系为竞争,C错误;
D、烟草被甲种蛾幼虫采食后释放的化学物质属于化学信息,能调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定,D正确。
故选C。
13. 【答案】B
【解析】
【分析】生态系统的组成包括非生物部分和生物部分。非生物部分有阳光、空气、水、温度、土壤(泥沙)等;生物部分包括生产者(绿色植物)、消费者(动物)、分解者(细菌和真菌)。
【详解】A、该生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量,A错误;
B、小鱼、小虾及泥沙中的微生物促进了生态系统的物质循环,B正确;
C、该生态瓶中的小鱼和小虾等初级消费者属于第二营养级,水草属于第一营养级,C错误;
D、在设计和制作生态缸时,添加的生物之间要有合适的食物链结构,各组成成分数量要适宜,D错误。
故选B。
14. 【答案】A
【解析】
【分析】生态工程依据的生态学原理:(1)循环原理:物质能在生态系统中循环往复,分层分级利用;(2)自生原理:物种繁多复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性;(3)协调原理:生态系统的生物数量不能超过环境承载力(环境容纳量)的限度;(4)整体原理:生态系统建设要考虑自然、经济、社会的整体影响。
【详解】A、人工造林种草、退耕还林还草等措施可恢复部分被破坏的生态系统,提高生态系统的自我调节能力,减缓生态环境恶化对京津以及周边地区的影响,上述举措并不是将京津地区恢复为自然生态系统,A错误;
B、生物对环境具有一定的适应性,因此人工造林种草需考虑所种植林木、草种在京津地区风沙源头地的生态适应性,以保证种植的林木等能正常生长,B正确;
C、人工造林种草、退耕还林还草可增加生物种类,提高生态系统的稳定性,遵循了自生原理,人工造林种草、退耕还林还草可促进物质循环,遵循了循环原理,种植的生物需要考虑对环境的适应性和环境的容纳量,遵循了协调原理,生态工程建设还需要考虑自然、经济、社会的整体影响,遵循整体原理,C正确;
D、生态工程的建设需要遵循整体原理,因此京津地区的生态工程建设需兼顾生态和社会、经济效益,以实现可持续发展,D正确。
故选A。
15. 【答案】D
【解析】
【分析】 生物多样性的价值:(1)直接价值:对人类有食用、药用和工业原料等使用意义以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的。(2)间接价值:对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能)。(3)潜在价值:目前人类不清楚的价值。
【详解】A、植物的类型与环境有关,故西南地区被子植物多样性高与其多变的地貌和环境有关,A正确;
B、道路建设导致的栖息地丧失和碎片化会导致生物之间基因交流受阻,是生物多样性的重要威胁,B正确;
C、潜在价值是目前人类不清楚的价值,西南地区的被子植物资源可能具有极为重要的潜在价值,C正确;
D、保护生物多样性最为有效的措施是就地保护,如建立自然保护区等,D错误。
故选D。
二、非选择题
16. 【答案】(1) ①. 抗原 ②. 细胞毒性T细胞 ③. 关节组织细胞裂解死亡
(2) ①. RA模型鼠,注射适量生理盐水 ②. 抑制RA的发生 ③. 通过降低辅助性T细胞的数量来抑制RA的发生
(3)将突变大鼠平均分为A、B两组,A组注射含S5基因的腺病毒,B组不做处理,一段时间后检测P蛋白上的SU基团数量、T细胞的数量、细胞因子的含量。
【解析】
【分析】病原体在进入机体后,其表面一些特定的蛋白质等物质,能够与免疫细胞表面的受体结合,从而引发免疫反应。这些能引发免疫反应的物质称为抗原。人体的免疫系统具有分辨“自己”和“非己”成分的能力,一般不会对自身成分发生免疫反应。但是,在某些特殊情况下,免疫系统也会对自身成分发生反应。如果自身免疫反应对组织和器官造成损伤并出现了症状,就称为自身免疫病。
【小问1详解】
病原体在进入机体后,其表面一些特定的蛋白质等物质,能够与免疫细胞表面的受体结合,从而引发免疫反应,这些能引发免疫反应的物质称为抗原,RA患者关节滑膜中的某些蛋白作为抗原被树突状细胞摄取并处理,呈递给辅助性T细胞,辅助性T细胞分泌细胞因子促进巨噬细胞和淋巴细胞聚集到关节部位,同时激活细胞毒性T细胞分裂和分化,引起关节组织细胞裂解死亡。
【小问2详解】
①根据图1分析,1组的关节肿胀增加体积最小,3组最大,说明3组是RA模型鼠,注射适量生理盐水。
②4组注射了含有S5基因的腺病毒,与3组比关节肿胀增加体积减小,表明S5蛋白对大鼠RA的作用是抑制RA的发生;S5蛋白可能通过抑制辅助性T细胞的生成抑制RA的发生。
【小问3详解】
实验目的是验证“S5蛋白通过去除P蛋白上的SU基团,影响T细胞分化与细胞因子释放”,实验自变量是有无S5蛋白,因变量是P蛋白上的SU基团数量、T细胞的数量、细胞因子的含量;故实验方案应为将突变大鼠平均分为A、B两组,A组注射含S5基因的腺病毒,B组不做处理,一段时间后检测P蛋白上的SU基团数量、T细胞的数量、细胞因子的含量。
17. 【答案】(1) ①. 条件 ②. 反射弧
(2) ①. 由内负外正变为内正外负 ②. 前额叶神经元和海马体神经元膜电位变化频率一致
(3) ①. 等量不含EB4抑制剂的溶液 ②. 海马体而非前额叶神经元细胞膜上的EB4受体参与促进前额叶与海马体两个脑区神经元膜电位变化频率的一致 ③. 实验组的神经元膜电位变化频率高于对照组
④. 促进
(4)海马体中N1与EB4结合促进GABA的释放,抑制中间神经元兴奋,进而促进前额叶和海马体两个脑区神经元膜电位变化频率的一致
【解析】
【分析】条件反射是建立在非条件反射的基础上的,条件反射是通过后天的训练而得来的。
【详解】(1)小鼠经训练后可熟练使用该装置获取食物,该行为是经过后天的训练学习而来的,所以这一学习过程为条件反射,而构成反射的结构基础是反射弧。
(2)由题意可知,小鼠在该装置中看到灯光时,前额叶神经元产生兴奋,其膜电位由内负外正变为内正外负,即由静息电位变为动作电位。由图表可知,当小鼠看到灯光信号并在在规定时间触碰按钮,前额叶神经元和海马体神经元膜电位变化频率一致时,小鼠的反应是正确的,说明小鼠注意力集中需要前额叶神经元和海马体神经元膜电位变化频率一致。
(3)①由题意可知,实验组中将含EB4抑制剂的溶液分别注射到小鼠的海马体及前额叶,所以对照组中将不含EB4抑制剂的溶液分别注射到小鼠的海马体及前额叶。比较图3和图4结果,将含EB4抑制剂的溶液注射到小鼠的海马体,对照组和实验组的两个脑区神经元膜电位变化频率是不一致的,而注射到小鼠前额叶,对照组和实验组的两个脑区神经元膜电位变化频率是一致性的,海马体神经元细胞膜上的受体,与小鼠注意力集中有关。
②由题意可知,大脑中神经调节蛋白N1与EB4结合可调控神经元末梢γ-氨基丁酸的释放,而GABA一种抑制性神经递质 ,当GABA释放增多时,GABA作用的中间神经元的膜电位不会发生变化。结合图5可知,在海马体注射EB4抑制剂后,检测GABA作用的中间神经元的膜电位变化增强,所以注射EB4抑制剂后,神经调节蛋白N1不能与EB4结合,γ-氨基丁酸的释放减少。进而推测出N1与EB4结合促进GABA的释放,进而调节中间神经元的兴奋性。
(4)由题(2)(3)可知,小鼠注意力集中需要前额叶神经元和海马体神经元膜电位变化频率一致,并且海马神经元细胞膜上的受体EB4与小鼠注意力集中有关,进而得出海马体神经元细胞膜上的受体EB4存在与N1结合促进GABA的释放,使GABA作用的中间神经元受到抑制,可以使前额叶和海马体两个脑区神经元膜电位变化频率的一致,促进小鼠注意力的集中。
18. 【答案】(1) ①. 信号 ②. 调节 ③. 乙烯抑制初生根长度,GA促进初生根长度,两者作用相反
(2)因为乙烯作用于S蛋白突变体,仍可以抑制初生根生长
(3) ①. acgh ②. O酶基因敲除突变体GA具有活性,且初生根伸长
(4)
【解析】
【分析】1、植物激素是指植物体内一定部位产生,从产生部位运输到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。
2、植物激素主要包括生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯。其中生长素是调节茎生长速度的,可以抑制侧芽的长势,帮助新根生长,赤霉素能使长日照植物在短日照的环境下抽薹开花,可用于马铃薯、水稻、麦子等。细胞分裂素能抑制茎伸长,解除顶端优势。脱落酸能使叶子。脱落酸,帮助芽进入休眠状态。乙烯产生于植物体各个部位,主要作用于果实的成熟。
【小问1详解】
激素作为信号分子,对植物生长起调节作用。乙烯和GA可作为信号分子,对初生根生长起调节作用,据图1可知,两者作用效果乙烯抑制初生根长度,GA促进初生根长度,两者作用相反。
【小问2详解】
水稻S蛋白(S蛋白可调控根生长相关基因的表达,GA与其受体结合后,诱发S蛋白降解)的功能丧失突变体s为材料,实验处理及结果如图2。据图2结果,研究者推测乙烯对初生根生长的调控不完全依赖GA途径。支持该推测的依据是乙烯作用于S蛋白突变体,仍可以抑制初生根生长。
【小问3详解】
O酶可使GA从活性形式转变为非活性形式。研究人员推测乙烯通过O酶调控GA活性,进而影响初生根伸长。若要验证此推测,实验组所选的材料、实验处理及检测指标依次应为O酶基因敲除突变体,用乙烯进行处理,测定初生根中有活性的GA含量,测定初生根伸长量。
结果:O酶基因敲除突变体GA具有活性,且初生根伸长,说明乙烯通过O酶使GA失活,进而影响初生根伸长。
【小问4详解】
综合上述题干和问题分析,完成图表如下: 。
19. 【答案】(1) ①. 下丘脑-垂体-肾上腺皮质 ②. 分级 ③. 反馈##负反馈
(2) ①. 甲状腺激素;雌激素;雄激素(写出1种即可) ②. 通过体液进行运输;作用于靶器官、靶细胞;作为信使传递信息;微量和高效(写出其中2点即可)
(3) (4)人体激素的季节性变化受光周期调控,不同季节的日照长度不同,视网膜上感光细胞将光信号转换为神经冲动传递到松果体,调节人体褪黑素的分泌,褪黑素可抑制促肾上腺皮质激素释放激素等激素的分泌,导致垂体分泌的调节激素在夏秋季达到高峰(或“光周期调节褪黑素分泌的周期性变化,褪黑素通过下丘脑、垂体、靶腺体的分级调控影响人体调节激素和效应激素的周期性变化”);同时,激素作为一种可控制器官组织生长的主要生长因子,调节激素既可促进效应激素的分泌,也可促进相应内分泌腺的生长。因而导致人体激素水平的季节性变化。
(5)定期体检,关注季节交替时期体内激素水平的变化;生活作息时间符合自然规律。
【解析】
【分析】激素调节是指由内分泌器官(或细胞)分泌的化学物质进行的调节。不同激素的化学本质组成不同,但它们的作用方式却有一些共同的特点:(1)微量和高效;(2)通过体液运输;(3)作用于靶器官和靶细胞.激素一经靶细胞接受并起作用后就被灭活了。激素只能对生命活动进行调节,不参与生命活动。
【小问1详解】
肾上腺皮质激素的分泌存在分级调节过程,该过程的轴线是下丘脑-垂体-肾上腺皮质;通过分级调节,放大了促肾上腺皮质激素及其上游激素的调节效应;当皮质醇的分泌过多时,其对下丘脑和垂体的抑制作用会增强,从而经过一系列调节使皮质醇的分泌减少,该过程属于反馈调节,通过该调节机制保证了其在血液中含量的相对稳定。
【小问2详解】
皮质醇分泌存在分级调节过程,机体中还存在分级调节的激素有甲状腺激素、雌激素、雄激素等;激素调节的特点有:通过体液进行运输;作用于靶器官、靶细胞;作为信使传递信息;微量和高效。
【小问3详解】
据图1可知,在6月21日之后,随着白昼长度降低,机体的促肾上腺皮质激素和皮质醇的含量均有所增加,而季节性激素调节模型显示,效应激素比调节激素的波动延迟大约4个月,故季节性激素调节模型中皮质醇的含量变化应与促肾上腺皮质激素的变化不同步,应比其晚4个月左右,结合图2的模型变化,可绘制图形如下:

【小问4详解】
结合文中信息,光周期影响下人体内调节激素和效应激素水平呈季节性变化的可能机理是:人体激素的季节性变化受光周期调控,不同季节的日照长度不同,视网膜上感光细胞将光信号转换为神经冲动传递到松果体,调节人体褪黑素的分泌,褪黑素可抑制促肾上腺皮质激素释放激素等激素的分泌,导致垂体分泌的调节激素在夏秋季达到高峰(或“光周期调节褪黑素分泌的周期性变化,褪黑素通过下丘脑、垂体、靶腺体的分级调控影响人体调节激素和效应激素的周期性变化”);同时,激素作为一种可控制器官组织生长的主要生长因子,调节激素既可促进效应激素的分泌,也可促进相应内分泌腺的生长。因而导致人体激素水平的季节性变化。
【小问5详解】
人体内激素变化具有季节性,因而有些人在季节变化时可能面临潜在的健康风险。因此,在季节交替时需注意监测体内激素水平,从而使机体能够更好适应环境的变化,该项研究对我们健康生活的启示是:定期体检,关注季节交替时期体内激素水平的变化;生活作息时间符合自然规律。
20. 【答案】(1)生态位 (2) ①. 抑制 ②. 促进(或“有利于”) ③. 38(35~40范围内均可)
(3) ①. 葡萄糖 ②. 单宁 ③. 种类 ④. 密度
(4) ①. 种内互助和种内竞争 ②. 跳甲成虫密度较低时,使乌桕根部产生的营养物质葡萄糖增加,而抑制幼虫成活的物质单宁减少,提高跳甲幼虫的存活率;跳甲成虫密度较高时,根部产生的葡萄糖减少,同时单宁含量增加,抑制了跳甲幼虫的存活 ③. 种间竞争 ④. 两种成虫取食相同的食物,有共同的生存空间;卷象成虫通过取食乌桕叶片改变植物根部代谢产物含量,抑制跳甲幼虫的存活
【解析】
【分析】生物之间的关系分为种间关系和种内关系两种:种间关系又分互利共生(如藻类和真菌共同生活在一起形成地衣,二者密不可分)、原始合作(如海葵和寄居蟹在一起,互惠互利)、种间竞争(如水稻与稗草)、捕食(如狼吃羊)和寄生(如蛔虫寄生在人体内)等;种内关系又分种内互助(如蜜蜂之间的合作)和种内斗争(如狼群争抢猎物)等。
【小问1详解】
生态位是指一个物种在生物群落中的地位和作用,表征了物种对各种资源(食物、空间等)的利用以及不同物种之间的关系,卷象成虫取食乌桕叶片并在叶片上产卵。跳甲成虫以乌桕叶片为食,但在根部的土壤里产卵,幼虫以树根为食,说明两个物种的生态位有重叠。
【小问2详解】
分析图2,与对照组跳甲幼虫的存活率约40%相比,卷象成虫取食的跳甲幼虫的存活率均低于40%,说明卷象成虫对叶片的取食抑制了跳甲幼虫的存活;据图可知,与对照相比,跳甲成虫取食程度较低时,跳甲幼虫的存活率较高,说明跳甲成虫取食程度较低时促进了跳甲幼虫的存活;题图显示,叶片损伤面积超过约38%时,跳甲幼虫存活率低于对照组。
【小问3详解】
①对比图2可知,根部葡萄糖含量变化与跳甲幼虫存活率变化趋势相同,且葡萄糖可作为呼吸的底物,能为幼虫提供营养;而图4的变化趋势与图2跳甲幼虫存活率变化趋势相反,说明单宁为植物防御类物质,可抑制幼虫成活。
②据上述分析可知,植物代谢产物含量的变化与昆虫的种类(如跳甲成虫与卷象成虫等)和密度有关。
【小问4详解】
①跳甲成虫与幼虫的种内关系包括种内互助和种内竞争(竞争食物和资源等),这与成虫的密度有关,其机制是:跳甲成虫密度较低时,使乌桕根部产生的营养物质葡萄糖增加,而抑制幼虫成活的物质单宁减少,提高跳甲幼虫的存活率;跳甲成虫密度较高时,根部产生的葡萄糖减少,同时单宁含量增加,抑制了跳甲幼虫的存活。
②卷象与跳甲成虫及跳甲幼虫均存在竞争关系,种间关系均为种间竞争,具体体现为:两种成虫取食相同的食物,有共同的生存空间;卷象成虫通过取食乌桕叶片改变植物根部代谢产物含量,抑制跳甲幼虫的存活。
21. 【答案】(1)水平 (2) ①. 二、三 ②. 捕食、竞争 ③. 单向流动、逐级递减 ④. 1.2% ⑤. 分解者呼吸消耗的、暂未被利用的 ⑥. 输入的能量远大于呼吸消耗的能量
(3) ①. 抵抗力
②. 增加浮游植物的种类,增加能利用沉水植物的消费者
【解析】
【分析】1、输入每营养级的能量去向分为两部分:一部分在该营养级生物的呼吸作用中以热能的形式散失,一部分则用于该营养级生物的生长、发育和繁殖。而后一部分能量中,包括现存的生物体含有的能量(未被利用)、流向分解者的能量、流向下一营养级的能量(最高营养级生物除外)。2、营养级是指生物在生态系统食物链中所处的层次。生态系统的食物能量流通过程中,按食物链环节所处位置而划分不同的等级。
【小问1详解】
莲石湖按湖水水位区域分别种植不同种类植物,是水平方向上的差异,提高了群落水平结构的复杂性。
【小问2详解】
①据图1分析,该食物网中,浮游植物、沉水植物、挺水植物处于第一营养级,草食性鱼类、底栖动物、浮游动物处于第二营养级,野杂鱼处于第二、三营养级;野杂鱼捕食草食性鱼类,且野杂鱼与草食性鱼类均捕食沉水植物,因此也为竞争关系。②食物链的起点是生产者,是能量流动的起点,沿食物链方向单向传递,且逐级递减;第二营养级到第三营养级的能量传递效率=第三营养级的同化量÷第二营养级的同化量=76.26÷(3043+3557)×100%=1.2%;第二营养级流向分解者的能量包括分解者呼吸消耗的和暂未利用的能量;输入该生态系统的能量为10661+3557,总呼吸量为1155.8222,输入的远大于呼吸散失的,因此莲石湖生态系统远未达到相对稳定状态。
【小问3详解】
生物种类越单一,营养结构越简单,抵抗力稳定性越低;湖中沉水植物占比远高于浮游植物,导致初级消费者获得能量较少,因此可以增加浮游植物的种类,引进能利用沉水植物的消费者,增加物种多样性,使营养结构变复杂,提高该生态系统的稳定性。
22. 【答案】B
【解析】
【分析】生态系统的能量流动特点是单向流动、逐级递减。
【详解】A、能量传递效率是指相邻两个营养级之间同化量的比值,该模式提高了能量的利用率,但不能提高能量的传递效率,A错误;
B、生态系统的物理信息有光、声、温度、湿度、磁力等,采用灯光诱虫杀虫利用了光和动物的趋光性,是物理信息的传递,B正确;
C、捕食关系是指群落中两个物种之间的关系,硬壳蟹(非蜕壳)和软壳蟹(蜕壳后)属于同一物种,两者之间的摄食关系不属于捕食,C错误;
D、生态系统中的能量传递是单向的,不能循环利用,D错误。
故选B。
23. 【答案】D
【解析】
【分析】生长素的运输:(1)极性运输:生长素只能由形态学上端运向形态学下端,极性运输是细胞的主动运输,在成熟组织中可以通过韧皮部进行非极性运输。(2)横向运输:影响因素—单侧光、重力、离心力。
【详解】A、由图2分析可知,NAA+GR24处理组对侧枝长度的抑制作用明显高于单独使用NAA处理组和单独使用GR24的处理组,据此推测GR24能加强NAA的作用效果,NAA与GR24存在协同关系,A正确;
B、NAA在植物体内进行极性运输,从形态学上端运输到形态学下端,即由A端运输到B端,故实验处理时,NAA应加在固体培养基A中,B正确;
C、GR24的作用可能是促进主茎的NAA向侧枝运输,从而抑制侧枝的生长,C正确;
D、可利用放射性标记NAA,观察是否施用GR24时侧枝NAA含量研究GR24研究对NAA运输的影响,D错误。
故选D。
24. 【答案】A
【解析】
【分析】抗体酶是指具催化能力的免疫球蛋白,其化学本质是蛋白质。抗体酶具有典型的酶反应特性,即也具有高效性、专一性。
【详解】A、A、由图可知,用以免疫小鼠的是物质X和大分子Y的结合物,A错误;
B、推测大分子Y增强了物质X作为抗原的免疫活性,以保证产生足量的抗体酶,B正确;
C、C、由于小鼠体内不止一种浆细胞,其可产生不止一种抗体,C正确;
D、抗体酶即具有抗体的特性,也具有酶的特性,在结合抗原的同时催化了化学反应,D正确。
故选A。
25. 【答案】(1) ①. 辅助性T细胞 ②. 细胞
(2) ①. A疫苗和药物 C ②. 注射药物C可引发肝脏纤维化细胞含量增多,注射药物C的疫苗处理组中纤维化细胞含量明显低于未处理组
③. 分离获得未用A疫苗免疫过的小鼠的淋巴瘤细胞、肝细胞和肝纤维化细胞 ④. 分离获得用A疫苗免疫过的小鼠的淋巴瘤细胞、肝细胞和肝纤维化细胞 ⑤. 细胞毒性T细胞 ⑥. 观察A疫苗对正常肝细胞和淋巴瘤细胞的影响
⑦. A疫苗能显著提高小鼠肝纤维化细胞的裂解率,对小鼠(正常)肝细胞和淋巴瘤细胞的裂解率几乎无影响
(3)不是所有的纤维化细胞都能特异性表达蛋白FoxdD1(不同的纤维化细胞特异性表达的蛋白不同)
(4)①疫苗是否损伤小鼠的其它正常组织;②疫苗对小鼠不同组织的纤维化预防及治疗效果是否相同;③疫苗诱导的细胞免疫反应持续时间的长短等(至少说出两个不同方面)
【解析】
【分析】据题意“A基因在正常细胞中不表达,却在纤维化细胞中检测出了A蛋白成分”,以A蛋白设计疫苗,可以通过抗原呈递细胞激活辅助性T细胞,刺激其产生细胞因子,细胞因子作用于细胞毒性T细胞,促进其增殖分化为记忆T细胞和新的细胞毒性T细胞,新形成的细胞毒性T细胞可以识别并接触、裂解组织纤维化细胞,该过程为细胞免疫。
小问1详解】
以A蛋白设计疫苗,可以通过抗原呈递细胞激活辅助性T细胞,刺激其产生细胞因子,细胞因子作用于细胞毒性T细胞,促进其增殖分化为记忆T细胞和新的细胞毒性T细胞,新形成的细胞毒性T细胞可以识别并接触、裂解组织纤维化细胞,该过程为细胞免疫。
【小问2详解】
①已知药物C可引发肝脏纤维化,结合题图可知,实验为验证A疫苗对肝脏纤维化的预防作用,实验的自变量为是否注射药物C,故实验组先后注射的物质分别为A疫苗、药物C;研究结果显示:注射药物C可引发肝脏纤维化细胞含量增多,注射药物C的疫苗处理组中纤维化细胞含量明显低于未处理组,说明A疫苗对肝脏纤维化具有较好的预防作用。
②据题意,A疫苗能引发细胞免疫,细胞毒性T细胞将组织纤维化细胞裂解死亡,由图可知②、④、⑥组的裂解率较①、③、⑤组高,故②、④、⑥组为A疫苗免疫过的细胞。故为研究A疫苗的治疗效果,分离获得未用A疫苗免疫过的小鼠的淋巴瘤细胞、肝细胞和肝纤维化细胞并编号为组①、③、⑤,分离获得用A疫苗免疫过的小鼠的淋巴瘤细胞、肝细胞和肝纤维化细胞并编号为组②、④、⑥,并从各组小鼠的肝脏中获取细胞毒性T细胞进行体外细胞裂解实验,实验结果表明:A疫苗能显著提高小鼠肝纤维化细胞的裂解率,对小鼠(正常)肝细胞和淋巴瘤细胞的裂解率几乎无影响;为观察A疫苗对正常肝细胞和淋巴瘤细胞的影响,实验中选用淋巴瘤细胞、肝细胞作为材料。
【小问3详解】
以蛋白FoxdD1为靶点设计的疫苗无法达到预防效果,可能原因是:并不是所有的纤维化细胞都能特异性表达蛋白FoxdD1(或不同的纤维化细胞特异性表达的蛋白不同),以蛋白FoxdD1为靶点设计的疫苗无法将表达产生其他蛋白的纤维化细胞裂解,故该疫苗无法达到预防效果。
【小问4详解】
研究人员的工作为组织纤维化的预防和治疗工作提供疫苗设计的新靶点,但是还有很多需要进一步的研究来予以支持,其中包括:①疫苗是否损伤小鼠的其它正常组织;②疫苗对小鼠不同组织的纤维化预防及治疗效果是否相同;③疫苗诱导的细胞免疫反应持续时间的长短等。
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