烟台市2023-2024学年高二上学期期末等级考试
生物
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
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15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 流感病毒感染者往往出现发热、咳嗽、呕吐、腹泻等症状。常规治疗需要注意水、电解质的平衡,以维持内环境稳态。下列叙述正确的是( )
A. 内环境稳态是指内环境中渗透压、酸碱度和温度保持相对稳定状态
B. 严重呕吐、腹泻会导致细胞外液渗透压升高或下降,也可能不变
C. 感染者体内的O2、神经递质、血红蛋白等都是内环境的组成成分
D. 正常人体内,血浆渗入组织液的液体量与组织液回渗血浆的量相等
2. 人体的呼吸、心跳以及食欲等都受到神经系统的调节和控制。下列叙述错误的是( )
A. 神经系统由脑、脊髓以及它们发出的神经组成
B. 考试期间遇到难题而引起的心跳加快与交感神经兴奋有关
C. 过度焦虑会使副交感神经兴奋,胃肠蠕动变慢导致食欲不振
D. 调节呼吸运动、心血管活动的中枢存在于脑干
3. 图1表示神经纤维的某一位点在不同时间的电位变化,图2表示离子进出细胞引发的膜电流变化。当给神经纤维施加河豚毒素后,只有外向电流(主要由阳离子流出引起)存在;施加四乙胺后,只有内向电流(主要由阳离子流入引起)存在。下列说法正确的是( )
A. 图1中c点时细胞膜内的Na+浓度高于细胞膜外
B. 图1中Na+出入细胞的方式分别是协助扩散和主动运输
C. ce段和BE段均属于恢复静息电位的过程
D. 河豚毒素和四乙胺可分别阻断Na+通道和K+通道
4. 高盐饮食后一段时间内,机体可通过调节饮水和泌尿使细胞外液渗透压回归到Na+摄入前的水平,但机体处于总Na+摄入多于排泄状态。长期的高盐饮食,可导致高血压。呋塞米能抑制肾小管对Na+、Cl-的重吸收,可用于治疗高血压。下列叙述错误的是( )
A. 细胞外液渗透压的维持主要依赖于Na+和Cl-
B. 静脉注射呋塞米,患者垂体合成并分泌的抗利尿激素会增加
C. 呋塞米通过加快排尿、减少血管中的血液量来降低血压
D. 呋塞米可能会抑制肾小管细胞上Na+、Cl-载体蛋白的活性
5. 棕色脂肪细胞在持续寒冷刺激下被激活,其内的解耦联蛋白(UCPl)使有氧呼吸释放的能量中热能所占比例增大,以维持机体体温相对恒定,机理如图。下列说法错误的是( )
A. 下丘脑具有兴奋传导和激素分泌双重功能
B. 持续寒冷刺激下机体内UCPl含量将增多
C. 去甲肾上腺素既是神经递质,也是一种激素
D. 在UCPl的作用下,机体产热量大于散热量
6. 新冠病毒的刺突蛋白S能识别人呼吸道上皮细胞的ACE2受体蛋白。部分人在病毒入侵后体液中多种细胞因子会迅速大量产生,导致肺部细胞受到细胞毒性T细胞严重攻击而受损,引起炎症风暴。下列说法错误的是( )
A. S蛋白识别ACE2受体蛋白体现了细胞间的信息交流
B. 细胞毒性T细胞的活化离不开辅助性T细胞
C. 细胞因子是一类随体液运输起信息传递作用的免疫活性物质
D. 炎症风暴属于免疫失调中的自身免疫病
7. 油菜素内酯(BR)的作用机理与生长素相似。BR通过促进细胞膜系统质子泵对H+的泵出,导致自由空间酸化促进生长;还能抑制生长素氧化酶的活性。研究发现,BZR转录因子是BR信号转导途径的核心元件,其家族转录因子蛋白中的GhBZR3在植物中的过度表达,使根毛、下胚轴等的长度缩短。下列说法错误的是( )
A. H+泵出后,自由空间酸化使细胞体积增大从而促进生长
B. 油菜素内酯(BR)主要在植物生长旺盛的部位大量合成
C. 施用适量的油菜素内酯可能会提高植物体内生长素的含量
D. GhBZR3对植物器官及细胞伸长具有负调控作用
8. 某鱼塘将多种经济鱼类混养以提高效益,并定期多次投放养殖鱼的鱼苗,利用生态学原理增加鱼类产量。下列叙述错误的是( )
A. 不同鱼类在生物群落中的垂直分层,有利于经济鱼类的混养
B. 调查某种养殖鱼的年龄结构,可预测该种鱼的种群数量变化
C. 定期多次投放某养殖鱼鱼苗,可提高该种鱼的环境容纳量
D. 鱼塘中投食过多会使水体富营养化,导致鱼类出现缺氧现象
9. 下列关于种群、群落与生态系统的叙述,正确的是( )
A. 种群数量的变化可利用数学模型描述、解释和预测
B. 演替一定是向群落结构复杂、资源利用率提高的方向进行
C. 物质循环、能量流动和信息传递都依赖于食物链(网)进行
D. 生态系统的抵抗力稳定性越强,则恢复力稳定性一定越弱
10. 某水域生活着多种海藻、以藻类为食的水虱、水虱的天敌隆头鱼等。柏桉藻侵入该水域后很快成为优势种。柏桉藻含有一种能引起动物不适的化学物质,若隆头鱼吞食水虱时误吞柏桉藻,会将两者吐出。研究发现,很多水虱附着在柏桉藻上。据题分析,下列相关说法错误的是( )
A. 柏桉藻能为水虱提供庇护场所
B. 水虱更偏好取食本地藻,有助于柏桉藻获得竞争优势
C. 水虱和柏桉藻之间存在原始合作的种间关系
D. 隆头鱼不会影响水虱对不同海藻的捕食
11. 科研小组对某地甲、乙两个动物种群进行了多年的跟踪调查,绘制了以下变化曲线。下列叙述错误的是( )
A. 甲、乙种群数量均增加的时间段是0~t3
B. 乙种群在0~t1段的种群数量呈“J”形增长
C. 甲种群在t5时的K值等于在t3时的K值
D. 据曲线变化推测,两者的种间关系不是捕食
12. 下列有关生物学实验操作、方法等方面的叙述,错误的是( )
A. 在番茄的雌蕊柱头上涂抹生长素类似物不一定形成无子番茄
B. 调查沿河岸分布的芦苇的种群密度,适合采用等距取样法,且要做到随机取样
C. 培养液中酵母菌的种群数量在开始一段时间内呈“J”形增长,末期因营养物质缺乏、代谢废物积累等原因呈“S”形增长
D. 探究土壤微生物对落叶的分解作用时,应将实验组土壤灭菌以排除土壤微生物的作用
13. 梨小食心虫是梨树等多种果树的主要害虫之一。科研人员利用性信息素迷向技术在田间高剂量、多位点释放梨小食心虫性信息素,掩盖雌虫释放的性信息素气味,使雄虫无法找到雌虫,降低成虫交配概率,以达到防治目的。下列叙述错误的是( )
A. 梨小食心虫是影响梨树种群数量变化的密度制约因素
B. 该技术通过改变梨小食心虫的性别比例降低其出生率,不易发生虫害的反弹
C. 该技术属于生物防治,其作用原理说明种群的繁衍离不开信息传递
D. 果树在维持生物圈的碳氧平衡中发挥作用,这体现了生物多样性的间接价值
14. 下图表示某河流生态系统中各营养级部分生物之间的能量流动情况(甲、乙、丙为3种鱼,丁为1种水鸟)。下列叙述正确的是( )
A. 乙的部分同化量以粪便的形式流向了分解者
B. 该生态系统的结构包含生产者、消费者、分解者和非生物的物质与能量
C. 负反馈调节是该河流生态系统具有自我调节能力的基础
D. 测算图中食物链各环节的能量值,可构建该生态系统的能量金字塔
15. 科研人员为筛选出适合土壤镉(Cd)污染修复的植物,以Cd污染的土壤为培养基质,通过温室盆栽实验,比较籽粒苋、龙葵、商陆这3种植物对土壤的修复性能。检测结果如下表(转运系数是指植物地上部分的金属含量与地下部分的金属含量的比值)。下列叙述错误的是( )
植物名称 Cd含量/(mg·kg-1) 转运系数
地下部分 地上部分
籽粒苋 46.60 22.59 0.48
龙葵 16.61 41.39 2.49
商陆 7.87 9.12 1.16
A. Cd参与生态系统物质循环的过程与碳、氮等元素不同,不具有全球性
B. 三种植物中对土壤Cd污染的修复能力最强的是籽粒苋
C. 若及时收割植物的地上部分并进行无害化处理,则龙葵的修复效果最好
D. 培育转运系数低的水稻新品种可降低土壤Cd污染对人体的危害
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16. 脊髓损伤后常引起尿潴留(膀胱内充满尿液而不能正常排出)、尿路感染和慢性肾功能衰竭。科研人员利用犬建立了“腹壁-脊髓中枢-膀胱”这一反射弧,通过刺激下腹壁皮肤产生兴奋,兴奋经传出神经到达膀胱,进而引起膀胱逼尿肌收缩、尿道括约肌舒张,产生排尿。下列分析错误的是( )
A. 在“腹壁-脊髓中枢-膀胱”这一反射弧中,兴奋均以电信号形式传导
B. 在排尿反射弧中,膀胱逼尿肌和尿道括约肌组成完整的效应器
C. “腹壁-脊髓中枢-膀胱”建立可说明,反射弧是反射完成的结构基础
D. 脑部和脊髓受损伤的患者若建立上述反射弧,可降低泌尿系统并发症的发生率
17. 原发性甲减是由于甲状腺本身病变引起的甲状腺激素分泌减少,继发性甲减主要指由于下丘脑或垂体的病变引起的甲状腺激素分泌减少。为了初步诊断甲、乙、丙三人甲减的原因,做了如下实验:分别给甲、乙、丙三人及一健康人注射适量且等量的TRH,并在注射前30min和注射后30min时分别测量四人血液中TSH的相对含量,结果如下表。下列叙述正确的是( )
健康人 甲 乙 丙
TSH相对含量 注射前 8 1 0.5 20
注射后 30 30 0.5 43
A. 甲和乙患有继发性甲减,丙患有原发性甲减
B. 注射了TRH后,甲和乙体内甲状腺激素的含量不变
C. 三个患者中,可以注射TSH进行治疗的患者是甲和乙
D. TRH、TSH和甲状腺激素之间存在的分级调节可放大激素的调控效应
18. 将异体组织器官移植到机体的某些特殊部位可以得到长时间的存活机率而不被排斥,这一现象称为免疫赦免。免疫赦免区细胞的赦免基因,能启动程序让免疫细胞自杀,从而使免疫细胞不能产生抗体。如人的角膜、妊娠的子宫等。下列叙述正确的是( )
A. T细胞中赦免基因的表达可能是免疫赦免产生的原因
B. 由于移植的角膜不含有抗原类物质所以不存在免疫反应
C. 妊娠的子宫的这种免疫赦免特性不利于胚胎的正常发育
D. 赦免基因的启动,使得人体浆细胞的增殖、分化过程出现异常现象
19. 科研人员根据昆嵛山群落演替情况,绘制出甲、乙群落物种丰富度变化曲线如下图所示。有关分析错误的是( )
A. 甲、乙群落在30年间发生的群落演替为次生演替
B. 第15年时,甲、乙群落的物种组成相同
C. 乙群落第30年时各种群的种群密度达到最大
D. 甲、乙群落在演替过程中会发生优势物种被替代的现象
20. 城市景观水体大多为静止或流动性较差的半封闭缓流水体,水环境容量小,易污染。某研究小组以甲、乙、丙三种水生植物为主构建了人工水体净化系统,对某景观水体进行处理。下列说法错误的是( )
A. 流经该人工水体净化系统的总能量为生产者所固定的太阳能
B. 好氧性细菌、真菌等微生物的分解作用是净化污水的重要途径
C. 该人工水体净化系统中,碳元素在生产者和分解者之间双向传递
D. 若流经该人工水体净化系统的污水浓度过大,需进行稀释处理
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. γ-氨基丁酸(GABA)是哺乳动物中枢神经系统中广泛分布的神经递质,具有镇静止痛、促进睡眠等生理功能。下图为某神经元的GABA部分作用过程,神经元细胞膜上GABA的受体有两种:分别为GABAA受体和GABAB受体。
(1)GABA在突触前神经细胞内合成后储存在________内,以防止被细胞内其他酶所破坏。据图分析,突触前细胞受到刺激,神经冲动传到突触小体时钙通道打开,Ca2+内流,推测Ca2+的作用是_______________。GABAB受体位于突触前细胞膜上的意义是______________________。
(2)释放到突触间隙的GABA经过扩散作用到达突触后膜,与GABAA受体特异性结合,使突触后膜上电位发生的变化是__________________,引起该变化的原因是_________________________。
(3)睡眠-觉醒状态的产生和转变主要依赖于下丘脑中GABA和谷氨酸(Glu)的平衡。已知Glu可在谷氨酸脱羧酶(GAD)的作用下转化为GABA,谷氨酰胺合成酶(GS)可促进Glu的再生。由此推测,Glu属于________(填“兴奋性”或“抑制性”)神经递质,失眠大鼠下丘脑内GAD与GS的含量变化情况是_____________。
22. 干旱可诱导植物体内脱落酸(ABA)增加,以减少水分丧失。研究者发现酶N是催化ABA生物合成的关键酶,干旱下植物根会合成一种分泌型短肽(C)运输到叶片促进酶N基因的表达,从而促进ABA的合成。
(1)脱落酸是植物体内产生的,对生命活动________起作用的微量有机物,是植物细胞之间传递________的分子。
(2)分别用微量(0.1μmol·L-1)的短肽C或ABA处理拟南芥根部后,检测叶片气孔开度,结果如图。该图说明__________。研究者认为C也属于植物激素,作出此判断的依据是__________,这一新发现扩展了人们对植物激素化学本质的认识。
(3)进一步研究发现,干旱条件下叶片保卫细胞内ABA含量增高,促进细胞质中Ca2+浓度升高,高Ca2+浓度抑制细胞膜上K+内流通道蛋白打开,促进K+外流通道蛋白打开,细胞质中K+减少,引起细胞质渗透压_________,导致________。
23. 水鸟是湿地生态系统健康与否的重要指示物种,易受湿地退化和人为干扰的影响。目前我国渤海湾地区石油开采强度较大,科研人员开展了山东黄河三角洲自然保护区石油开采对水鸟多样性及分布影响的研究。
(1)黄河三角洲湿地自然保护区中分布大量水鸟,是东亚-澳大利西亚候鸟迁飞路线的中转站,候鸟的迁徙导致群落的结构发生有规律的变化,这体现了群落的__________。常用的统计水鸟种类的方法是_________,湿地中各种鸟类都占据着相对稳定的生态位,其意义是__________。科研人员为了解某水鸟的生态位,需研究的方面有__________。(答出两点即可)
(2)黄河三角洲石油储量丰富,是我国第二大石油基地,采油设施和道路建设会产生部分硬化土地,导致油田内部和周围水鸟的种类和数量相对较少,出现该现象的主要原因是__________。石油开采时的噪音污染等对水鸟的生存会产生不利影响,该过程中的信息属于生态系统中的__________信息。
(3)石油开采会使湿地的抵抗力稳定性下降,原因是__________。人类对石油的开采和利用会消耗地球上的资源,并产生大量废物,可以通过__________的方法减少生态占用。
24. 人工鱼礁是人为在海中设置的构造物,能够改善海域生态环境,为海洋生物提供更多栖息和产卵场所。研究者在人工鱼礁养鱼,其中部分能量流动如下图。(字母表示能量,单位:KJ)
(1)该人工鱼礁中鱼类的生物量大于天然海域,其主要原因是__________。海胆主要以覆盖在岩石上的藻类或海草为食,缺少海胆天敌的人工渔礁中鱼类生物多样性降低,理由是__________。
(2)图中字母e表示__________,甲在生态系统中的作用是__________,植物到植食性鱼类的能量传递效率可表示为__________。
(3)人工鱼礁区养鱼需考虑环境容纳量,避免引起系统的失衡和破坏,体现了生态工程所遵循的__________基本原理。浮游动物是海洋生态系统中重要的动物类群,以浮游植物、细菌、碎屑等为食物,而它们自身又是很多海洋动物重要的食物来源。浮游动物的分布与海洋环境密切相关。研究者调查了天然海域、海带养殖区、牡蛎养殖区、人工鱼礁区四个区域浮游动物的丰富度,发现人工鱼礁区浮游动物丰富度最高,原因是__________。(答出两点即可)
25. 胰岛素原(PI)是合成胰岛素的前体物质,在正常的生理情况下,只有极少量的PI释放到血液中。某实验小组为了探究不同浓度PI对大鼠肝脏细胞胰岛素敏感性的影响,进行了如下实验。
实验步骤:
①将分离的肝细胞接种在培养板中,均分为4组,分别向各组加入的培养液类型为:胰岛素组:含有5×10-7mol/L的胰岛素培养液;PI-L组:含有1×10-8mol/L的PI培养液;PI-M组:
含有3×10-8mol/L的PI培养液;PI-H组:含有7×10-8mol/L的PI培养液。各组肝细胞在培养液中培养16h。
②对4组肝细胞弃去培养液,并洗涤2次后加入等量的14C-葡萄糖。
③测得各组的14C-葡萄糖的渗入率(进入细胞的比例)和胰岛素酶(IDE,催化细胞内胰岛素水解的酶)的活性。
实验结果:
(1)胰岛素能降低血糖的机制是________,该实验中可以用________作为指标反映肝脏细胞胰岛素敏感性的强弱。
(2)分析上述实验过程及结果可知,血浆中的PI会________(填“升高”或“降低”)血糖浓度。该实验可以得出的结论是________。根据上述实验,试阐述PI影响肝脏细胞胰岛素敏感性的机制_________。
(3)Ⅰ型糖尿病患者的免疫系统对胰岛B细胞做出攻击,最终导致体内无法产生胰岛素。研究发现Ⅰ型糖尿病患者注射胰岛素原(PI)后,患者免疫系统发生了明显的变化,为探究PI及其注射频次对患者胰岛素使用量的影响,请以Ⅰ型糖尿病模型鼠为实验材料完成实验设计。(写出简要的实验步骤即可)_____烟台市2023-2024学年高二上学期期末等级考试
生物
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
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15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 流感病毒感染者往往出现发热、咳嗽、呕吐、腹泻等症状。常规治疗需要注意水、电解质的平衡,以维持内环境稳态。下列叙述正确的是( )
A. 内环境稳态是指内环境中的渗透压、酸碱度和温度保持相对稳定状态
B. 严重呕吐、腹泻会导致细胞外液渗透压升高或下降,也可能不变
C. 感染者体内的O2、神经递质、血红蛋白等都是内环境的组成成分
D. 正常人体内,血浆渗入组织液的液体量与组织液回渗血浆的量相等
【答案】B
【解析】
【分析】内环境是指细胞外液,主要由血浆、组织液和淋巴液组成。内环境稳态是指正常机体通过调节作用,使各个器官、系统协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态。内环境稳态是机体进行生命活动的必要条件。内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。
【详解】A、内环境稳态是指内环境中的渗透压、酸碱度和温度和化学成分保持相对稳定状态,A错误;
B、严重呕吐、腹泻会丢失大量的水和无机盐,丢失的水和无机盐的比例未知,故细胞外液渗透压可能不变、可能下降、也可能升高,B正确;
C、血红蛋白位于红细胞内,不属于内环境的组成成分,C错误;
D、组织液主要是血浆通过毛细淋巴管壁进入到细胞间隙而形成,大部分能重新吸收回血浆,正常人体内,血浆渗入组织液的液体量与组织液回渗血浆的量不相等,D错误。
故选B。
2. 人体的呼吸、心跳以及食欲等都受到神经系统的调节和控制。下列叙述错误的是( )
A. 神经系统由脑、脊髓以及它们发出的神经组成
B. 考试期间遇到难题而引起的心跳加快与交感神经兴奋有关
C. 过度焦虑会使副交感神经兴奋,胃肠蠕动变慢导致食欲不振
D. 调节呼吸运动、心血管活动中枢存在于脑干
【答案】C
【解析】
【分析】神经系统的基本组成单位是神经元,包括中枢神经系统和周围神经系统,中枢神经系统由脑和脊髓组成,周围神经系统由脑神经和脊神经组成。
【详解】A、神经系统括中枢神经系统和周围神经系统,中枢神经系统由脑和脊髓组成,周围神经系统由脑神经和脊神经组成,A正确;
B、当人体处于兴奋状态时,交感神经活动占据优势,心跳加快,支气管扩张,在考试期间过度紧张,引起交感神经过度兴奋,导致心跳加快,B正确;
C、副交感神经兴奋会使胃肠蠕动加快,C错误;
D、脑干中存在调节呼吸运动及调节心血管活动的中枢,D正确。
故选C。
3. 图1表示神经纤维的某一位点在不同时间的电位变化,图2表示离子进出细胞引发的膜电流变化。当给神经纤维施加河豚毒素后,只有外向电流(主要由阳离子流出引起)存在;施加四乙胺后,只有内向电流(主要由阳离子流入引起)存在。下列说法正确的是( )
A. 图1中c点时细胞膜内的Na+浓度高于细胞膜外
B. 图1中Na+出入细胞的方式分别是协助扩散和主动运输
C. ce段和BE段均属于恢复静息电位的过程
D. 河豚毒素和四乙胺可分别阻断Na+通道和K+通道
【答案】D
【解析】
【分析】兴奋的传导与传递方向:(1)在神经纤维上(离体条件下)神经纤维上的某一点受到刺激后产生兴奋,兴奋在离体神经纤维上以局部电流的方式双向传导。(2)正常反射活动中正常反射活动中,只能是感受器接受刺激,兴奋沿着反射弧传导,所以正常机体内兴奋在神经纤维上的传导是单向的。(3)在突触处兴奋单向传递,由上一个神经元的轴突传递到下一个神经元。
【详解】A、Na+主要维持细胞外渗透压,所以虽然ac段Na+内流,但细胞内的Na+浓度仍然低于细胞膜外的Na+浓度,A错误;
B、Na+主要维持细胞外渗透压,进入细胞是通过通道蛋白顺浓度进行,属于协助扩散,而出细胞是逆浓度进行的,属于主动运输,B错误;
C、图2的BD段时内向电流,即Na+进入细胞,是产生动作电位的过程,C错误;
D、施加河豚毒素后,只有外向电流,说明阻断了Na+通道,阻止Na+内流,施加四乙胺后,只有内向电流,说明阻断了K+通道,阻止K+外流,D正确。
故选D。
4. 高盐饮食后一段时间内,机体可通过调节饮水和泌尿使细胞外液渗透压回归到Na+摄入前的水平,但机体处于总Na+摄入多于排泄状态。长期的高盐饮食,可导致高血压。呋塞米能抑制肾小管对Na+、Cl-的重吸收,可用于治疗高血压。下列叙述错误的是( )
A. 细胞外液渗透压的维持主要依赖于Na+和Cl-
B. 静脉注射呋塞米,患者垂体合成并分泌的抗利尿激素会增加
C. 呋塞米通过加快排尿、减少血管中血液量来降低血压
D. 呋塞米可能会抑制肾小管细胞上Na+、Cl-载体蛋白的活性
【答案】B
【解析】
【分析】1、抗利尿激素由下丘脑合成,垂体释放,其作用是促进肾小管和集合管对水分的重吸收;
2、分析题干可知,呋塞米是一种利尿剂,能抑制肾小管对Na+ 、Cl-的重吸收,使得尿液中渗透压升高,进而减少了肾小管集合管对水分的重吸收,最终尿液排出增加,血容量降低,血压下降。
【详解】A、血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关.在组成细胞外液的各种无机盐离子中,含量上占有明显优势的是Na+和Cl-,细胞外液渗透压的90%来源于Na+和Cl-,A正确;
B、呋塞米能抑制肾小管对Na+、Cl-的重吸收,增加水的排出,抗利尿激素由下丘脑合成,垂体释放,此时抗利尿激素分泌量减少,B错误;
C、呋塞米是一种利尿剂,抑制肾小管对Na+、Cl-的重吸收,导致水分重新收也减少,因此可以加快排尿、减少血容量进而降低血压,C正确;
D、根据题干分析,呋塞米是一种利尿剂,能抑制肾小管对Na+、Cl-的重吸收,说明呋塞米可能会抑制肾小管细胞膜Na+、Cl-载体的活性,D正确。
故选B。
5. 棕色脂肪细胞在持续寒冷刺激下被激活,其内的解耦联蛋白(UCPl)使有氧呼吸释放的能量中热能所占比例增大,以维持机体体温相对恒定,机理如图。下列说法错误的是( )
A. 下丘脑具有兴奋传导和激素分泌双重功能
B. 持续寒冷刺激下机体内UCPl的含量将增多
C. 去甲肾上腺素既是神经递质,也是一种激素
D. 在UCPl的作用下,机体产热量大于散热量
【答案】D
【解析】
【分析】体温调节的过程为:寒冷环境→皮肤冷觉感受器→下丘脑体温调节中枢→产热增加(骨骼肌战栗、立毛肌收缩、甲状腺激素分泌增加),散热减少(毛细血管收缩、汗腺分泌减少)→体温维持相对稳定。炎热环境→皮肤温觉感受器→下丘脑体温调节中枢→增加散热(毛细血管舒张、汗腺分泌增加)→体温维持相对稳定。
【详解】A、体温调节中枢位于下丘脑,且下丘脑能分泌激素,故下丘脑具有兴奋传导和激素分泌双重功能,A正确;
B、UCPl能使有氧呼吸释放的能量中热能所占比例增大,故持续寒冷刺激下机体内UCPl的含量将增多,B正确;
C、去甲肾上腺素可由传出神经释放,作为神经递质,也可由肾上腺分泌,作为激素,C正确;
D、UCPl能使有氧呼吸释放的能量中热能所占比例增大,以维持机体体温相对恒定,在UCPl的作用下,机体产热量几乎等于散热量,D错误。
故选D。
6. 新冠病毒的刺突蛋白S能识别人呼吸道上皮细胞的ACE2受体蛋白。部分人在病毒入侵后体液中多种细胞因子会迅速大量产生,导致肺部细胞受到细胞毒性T细胞严重攻击而受损,引起炎症风暴。下列说法错误的是( )
A. S蛋白识别ACE2受体蛋白体现了细胞间的信息交流
B. 细胞毒性T细胞的活化离不开辅助性T细胞
C. 细胞因子是一类随体液运输起信息传递作用的免疫活性物质
D. 炎症风暴属于免疫失调中的自身免疫病
【答案】A
【解析】
【分析】免疫活性物质是由免疫细胞或其他细胞产生的、并发挥免疫作用的物质,包括抗体、细胞因子、溶菌酶等。
【详解】A、糖蛋白S属于病毒上成分,而病毒没有细胞结构,因此S蛋白识别ACE2受体蛋白不能体现细胞间的信息交流,A错误;
B、B细胞和细胞毒性T细胞的活化离不开辅助性T细胞的辅助,辅助性T细胞在体液免疫和细胞免疫中都起着关键的作用,B正确;
C、细胞因子是由免疫细胞经刺激而合成、分泌的一类具有广泛生物学活性的小分子蛋白质,可加强有关免疫细胞的功能,是一类随体液运输起信息传递作用的免疫活性物质,C正确;
D、据题意可知,炎症风暴是由某病毒感染T细胞后,迅速产生大量细胞因子(如白细胞介素6),导致肺部和其他器官的免疫损伤,因此炎症风暴引发的免疫功能异常属于自身免疫病,D正确。
故选A。
7. 油菜素内酯(BR)的作用机理与生长素相似。BR通过促进细胞膜系统质子泵对H+的泵出,导致自由空间酸化促进生长;还能抑制生长素氧化酶的活性。研究发现,BZR转录因子是BR信号转导途径的核心元件,其家族转录因子蛋白中的GhBZR3在植物中的过度表达,使根毛、下胚轴等的长度缩短。下列说法错误的是( )
A. H+泵出后,自由空间酸化使细胞体积增大从而促进生长
B. 油菜素内酯(BR)主要在植物生长旺盛的部位大量合成
C. 施用适量的油菜素内酯可能会提高植物体内生长素的含量
D. GhBZR3对植物器官及细胞伸长具有负调控作用
【答案】B
【解析】
【分析】生长素的作用表现出两重性:既能促进生长,也能抑制生长;既能促进发芽,也能抑制发芽;既能防止落花落果,也能疏花疏果。
【详解】A、由于油菜素内酯(BR)的作用机理与生长素相似,促进细胞膜系统质子泵对H+的泵出,导致自由空间酸化促进生长,所以可以推测H+泵出后,自由空间酸化使细胞体积增大从而促进生长,A正确;
B、油菜素内酯(BR)是植物激素,在植物体内含量少,所以不会大量合成,B错误;
C、油菜素内酯(BR)能抑制生长素氧化酶的活性,可能会提高植物体内生长素的含量,C正确;
D、BZR转录因子中GhBZR3在植物中的过度表达,使根毛、下胚轴等的长度缩短,所以对植物器官及细胞伸长具有负调控作用,D正确。
故选B。
8. 某鱼塘将多种经济鱼类混养以提高效益,并定期多次投放养殖鱼的鱼苗,利用生态学原理增加鱼类产量。下列叙述错误的是( )
A. 不同鱼类在生物群落中的垂直分层,有利于经济鱼类的混养
B. 调查某种养殖鱼的年龄结构,可预测该种鱼的种群数量变化
C. 定期多次投放某养殖鱼的鱼苗,可提高该种鱼的环境容纳量
D. 鱼塘中投食过多会使水体富营养化,导致鱼类出现缺氧现象
【答案】C
【解析】
【分析】群落的空间结构:(1)垂直结构:植物群落的垂直结构表现垂直方向上的分层性,其中植物的垂直结构决定了动物的垂直分层。(2)水平结构:水平方向上由于光照强度地形明暗湿度等因素的影响,不同地段上分布着不同的生物种群。
【详解】A、不同鱼类在生物群落中的垂直分层有利于充分利用鱼塘中的空间和资源,有利于经济鱼类的混养,A正确;
B、调查某种养殖鱼的年龄结构,可预测该种鱼的种群数量变化,如果是衰退型,则种群数量可能会减少,B正确;
C、环境容纳量的大小与环境的变化有关,如天敌、空间、食物等因素,与投放某养殖鱼的鱼苗无关,故定期多次投放某养殖鱼的鱼苗,不能提高该种鱼的环境容纳量,C错误;
D、鱼塘中投食过多会使水体富营养化,从而使好氧微生物大量增殖,消耗过多的氧气,从而导致鱼类出现缺氧现象,D正确。
故选C。
9. 下列关于种群、群落与生态系统的叙述,正确的是( )
A. 种群数量的变化可利用数学模型描述、解释和预测
B. 演替一定是向群落结构复杂、资源利用率提高的方向进行
C. 物质循环、能量流动和信息传递都依赖于食物链(网)进行
D. 生态系统的抵抗力稳定性越强,则恢复力稳定性一定越弱
【答案】A
【解析】
【分析】生态系统中的组成成分越多,营养结构就越复杂,生态系统的自动调节能力就越强,其抵抗力稳定性就越强,相反的其恢复力稳定性一般越弱。
【详解】A、种群数量的变化可利用数学模型(如坐标曲线、数学公式等)描述、解释和预测,A正确;
B、在环境条件适宜的情况下,演替才向群落结构复杂、资源利用率提高的方向进行,B错误;
C、物质循环和能量流动借助于食物链(网)进行;信息传递可在同一个物种内传递,也可在不同物种间传递,还可以在非生物环境与生物体之间传递,因此信息传递不依赖于食物链(网),C错误;
D、生态系统的抵抗力稳定性越弱,恢复力稳定性一般越强,但有的生态系统二者都弱,如冻原生态系统等,D错误。
故选A。
10. 某水域生活着多种海藻、以藻类为食的水虱、水虱的天敌隆头鱼等。柏桉藻侵入该水域后很快成为优势种。柏桉藻含有一种能引起动物不适的化学物质,若隆头鱼吞食水虱时误吞柏桉藻,会将两者吐出。研究发现,很多水虱附着在柏桉藻上。据题分析,下列相关说法错误的是( )
A. 柏桉藻能为水虱提供庇护场所
B. 水虱更偏好取食本地藻,有助于柏桉藻获得竞争优势
C. 水虱和柏桉藻之间存在原始合作的种间关系
D. 隆头鱼不会影响水虱对不同海藻的捕食
【答案】D
【解析】
【分析】原始合作也称为互惠,是指两种生物共同生活在一起时,双方都能从中获得利益,但它们并不必须互相依赖,可以单独生存。例如,海洋甲壳动物蟹类?的背部常附生着多种腔肠动物,如寄居蟹?和海葵?,共居时,腔肠动物借助蟹类提供栖所、携带残余食物,而蟹类则依靠腔肠动物获得安全庇护,双方互利,但又并非绝对需要相互依赖,分离后各自仍能独自生活。
【详解】A、由题意可知:柏桉藻含有一种能引起动物不适的化学物质,若隆头鱼吞食水虱时误吞柏桉藻,会将两者吐出,故柏桉藻能为水虱提供庇护场所,A正确;
B、本地藻与柏桉藻的种间关系为种间竞争,水虱更偏好取食本地藻,有助于柏桉藻获得竞争优势,B正确;
C、柏桉藻能为水虱提供庇护场所,水虱更偏好取食本地藻,但分开也能很好生活,水虱和柏桉藻之间存在原始合作的种间关系,C正确;
D、柏桉藻含有一种能引起动物不适的化学物质,隆头鱼吞食水虱时误吞柏桉藻,会将两者吐出,柏桉藻能为水虱提供庇护场所,水虱更偏好取食本地藻,隆头鱼会影响水虱对不同海藻的捕食,D错误。
故选D。
11. 科研小组对某地甲、乙两个动物种群进行了多年的跟踪调查,绘制了以下变化曲线。下列叙述错误的是( )
A. 甲、乙种群数量均增加的时间段是0~t3
B. 乙种群在0~t1段种群数量呈“J”形增长
C. 甲种群在t5时的K值等于在t3时的K值
D. 据曲线变化推测,两者的种间关系不是捕食
【答案】A
【解析】
【分析】分析题图,当大于1时,种群数量较上一年增加;当等于1时,种群数量稳定;当小于1时,种群数量较上一年减少。
【详解】A、甲种群在0-t5时间段,种群增长速率一直大于0,所以种群数量增加,而乙种群在t2-t3段,λ小于1,种群数量减少,A错误;
B、乙种群在0~t1段λ大于1,且数值恒定,所以种群数量呈“J”形增长,B正确;
C、K值是指在环境没有改变时,所能容纳的最大种群数量,所以甲种群在t5时的K值等于在t3时的K值 ,C正确;
D、图中甲种群数量一直增加,乙种群先增加,后减少,再稳定,二者不是捕食关系,D正确。
故选A。
12. 下列有关生物学实验操作、方法等方面的叙述,错误的是( )
A. 在番茄的雌蕊柱头上涂抹生长素类似物不一定形成无子番茄
B. 调查沿河岸分布的芦苇的种群密度,适合采用等距取样法,且要做到随机取样
C. 培养液中酵母菌的种群数量在开始一段时间内呈“J”形增长,末期因营养物质缺乏、代谢废物积累等原因呈“S”形增长
D. 探究土壤微生物对落叶的分解作用时,应将实验组土壤灭菌以排除土壤微生物的作用
【答案】C
【解析】
【分析】1、生长素的生理作用:⑴生长素的主要作用是促进植物细胞伸长,可以促进植物生长伸长;⑵促进植物生根发芽,使植株得到生长;⑶促进果实生长发育。
2、种群安度常用的调查方法:
⑴、标志重捕法:①、在被调查种群的活动范围内,捕获一部分个体,做上标记后再放回原来的环境,经过一段时间后再进行重捕,根据重捕到的动物中标记个体数占总个体数的比例,估算种群密度;②、种群数量=第一次捕获并标志数×第二次捕获数÷第二次捕获中有标志数;
⑵、样方法:①、在被调查种群的分布范围内,随机选取若干个样方,通过计算每个样方内个体数,求得每个样方的种群密度,以所有样方种群密度的平均值作为该种群密度的估算值;②、常用取样方法:五点取样法、等距离取样法;
3、探究土壤中小动物类群丰富度的方法:取样器取样法
许多土壤动物有较强的活动能力,而且身体微小,因此不适于用样方法或标记重捕法进行调查。在进行这类研究时,常用取样器取样的方法进行采集、调查。即用一定规格的捕虫器(如采集罐、吸虫器等)进行取样,通过调查样本中小动物的种类和数量来推测某一区域内土壤动物的丰富度。
【详解】A、在番茄的雌蕊柱头上涂抹生长素类似物不一定形成无子番茄,因为生长素类似物只能促进子房的发育,受精作用照样进行,所以不一定形成无子番茄,A正确;
B、河岸类似于一个长形的地段,调查沿河岸分布的芦苇的种群密度,适合采用等距取样法,B正确;
C、培养液中酵母菌的种群数量在开始一段时间内呈"J"形增长,在培养一段时间后必然会由于物质的消耗、空间的限制,种群数量减少,而不是到末期因营养物质缺乏,代谢废物积累等原因呈"S"形增长,C错误;
D、探究土壤微生物对落叶的分解作用时,应将实验组土壤用塑料袋包好,放在60℃的恒温箱中灭菌1h的目的尽可能排除土壤微生物的作用,D正确。
故选C。
13. 梨小食心虫是梨树等多种果树的主要害虫之一。科研人员利用性信息素迷向技术在田间高剂量、多位点释放梨小食心虫性信息素,掩盖雌虫释放的性信息素气味,使雄虫无法找到雌虫,降低成虫交配概率,以达到防治目的。下列叙述错误的是( )
A. 梨小食心虫是影响梨树种群数量变化的密度制约因素
B. 该技术通过改变梨小食心虫的性别比例降低其出生率,不易发生虫害的反弹
C. 该技术属于生物防治,其作用原理说明种群的繁衍离不开信息传递
D. 果树在维持生物圈的碳氧平衡中发挥作用,这体现了生物多样性的间接价值
【答案】B
【解析】
【分析】信息传递在生态系统中的作用:(1)生命活动的正常进行,离不开信息的作用。(2)生物种群的繁衍,也离不开信息的传递。(3)信息还能够调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。
【详解】A、梨小食心虫是梨树等多种果树的主要害虫之一,是梨树的天敌,属于影响梨树种群数量变化的密度制约因素,A正确;
B、利用性信息素掩盖雌虫释放的性信息素气味,使雄虫无法找到雌虫,降低成虫交配概率,没有杀死雌虫或雄虫,所以没有改变性别比例,B错误;
C、该技术利用性性息素,属于生物防治,使动物无法完成交配,说明种群的繁衍离不开信息传递,C正确;
D、果树属于生产者,可以吸收CO2,维持生物圈的碳氧平衡中发挥作用,这体现了生物多样性的间接价值,D正确。
关系B。
14. 下图表示某河流生态系统中各营养级部分生物之间的能量流动情况(甲、乙、丙为3种鱼,丁为1种水鸟)。下列叙述正确的是( )
A. 乙的部分同化量以粪便的形式流向了分解者
B. 该生态系统的结构包含生产者、消费者、分解者和非生物的物质与能量
C. 负反馈调节是该河流生态系统具有自我调节能力的基础
D. 测算图中食物链各环节的能量值,可构建该生态系统的能量金字塔
【答案】C
【解析】
【分析】生态系统的结构包括:①生态系统的成分:由非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者组成;②生态系统的营养结构:食物链和食物网。
【详解】A、乙粪便的能量不属于乙的同化量,A错误;
B、生态系统的结构包括:①生态系统的成分:由非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者组成;②生态系统的营养结构:食物链和食物网,B错误;
C、负反馈调节能使生态系统保持平衡的状态,是生态系统自我调节能力的基础,C正确;
D、能量金字塔需测定组成食物链的各个营养级的能量,D错误。
故选C。
15. 科研人员为筛选出适合土壤镉(Cd)污染修复的植物,以Cd污染的土壤为培养基质,通过温室盆栽实验,比较籽粒苋、龙葵、商陆这3种植物对土壤的修复性能。检测结果如下表(转运系数是指植物地上部分的金属含量与地下部分的金属含量的比值)。下列叙述错误的是( )
植物名称 Cd含量/(mg·kg-1) 转运系数
地下部分 地上部分
籽粒苋 46.60 22.59 0.48
龙葵 16.61 41.39 2.49
商陆 7.87 9.12 1.16
A. Cd参与生态系统物质循环的过程与碳、氮等元素不同,不具有全球性
B. 三种植物中对土壤Cd污染的修复能力最强的是籽粒苋
C. 若及时收割植物的地上部分并进行无害化处理,则龙葵的修复效果最好
D. 培育转运系数低的水稻新品种可降低土壤Cd污染对人体的危害
【答案】A
【解析】
【分析】从表格中看出,籽粒苋中含有Cd的含量最高,说明其吸收Cd的能力最强。
【详解】A、Cd是化学元素,参与物质循环具有全球性,A错误;
B、从表格中看出,籽粒苋地上部分和地下部分的Cd含量高,说明富集Cd的能力较强,Cd污染修复效果最好的植物是籽粒苋,B正确;
C、若要采用及时收割地上部分并无害化处理的方法以达到修复目的,所以需要选择地上部分的Cd含量高以及转运系数最高的植物,通过比较分析,龙葵地上部分的Cd含量高,转运系数也较高,是最佳的植物,C正确;
D、水稻主要收获期种子,转运系数最低,则地上部分含有Cd少,所以可培育转运系数低的水稻新品种可降低土壤Cd污染对人体的危害,D正确。
故选A。
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16. 脊髓损伤后常引起尿潴留(膀胱内充满尿液而不能正常排出)、尿路感染和慢性肾功能衰竭。科研人员利用犬建立了“腹壁-脊髓中枢-膀胱”这一反射弧,通过刺激下腹壁皮肤产生兴奋,兴奋经传出神经到达膀胱,进而引起膀胱逼尿肌收缩、尿道括约肌舒张,产生排尿。下列分析错误的是( )
A. 在“腹壁-脊髓中枢-膀胱”这一反射弧中,兴奋均以电信号形式传导
B. 在排尿反射弧中,膀胱逼尿肌和尿道括约肌组成完整的效应器
C. “腹壁-脊髓中枢-膀胱”的建立可说明,反射弧是反射完成的结构基础
D. 脑部和脊髓受损伤的患者若建立上述反射弧,可降低泌尿系统并发症的发生率
【答案】AB
【解析】
【分析】1、神经调节的基本方式是反射,反射的结构基础是反射弧,反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器构成。
2、兴奋在神经纤维上以电信号的形式传导,在神经元之间通过神经递质进行传递,由于神经递质只能由突触前膜释放作用于突触后膜,故兴奋在神经元间的传递是单向的。
【详解】A、在“腹壁反射一脊髓中枢一膀胱”这一反射弧中存在突触,因此兴奋以电信号和化学信号形式传导,A错误;
B、在排尿反射弧中,效应器包括传出神经末梢及其支配的膀胱逼尿肌和尿道括约肌,B错误;
C、“腹壁反射一脊髓中枢一膀胱”这一反射弧能引起膀胱的自主性收缩,在一定程度上可以正常完,成排尿反射,说明反射完成的结构基础是反射弧,C正确;
D、大脑可以控制脊髓的活动,在大脑高级中枢的调控下,可使尿排尽,若脑部和脊髓都损伤的患者建立上述反射弧,可进行正常排尿反射,从而降低泌尿系统并发症的发生率,D正确。
故选AB。
17. 原发性甲减是由于甲状腺本身病变引起的甲状腺激素分泌减少,继发性甲减主要指由于下丘脑或垂体的病变引起的甲状腺激素分泌减少。为了初步诊断甲、乙、丙三人甲减的原因,做了如下实验:分别给甲、乙、丙三人及一健康人注射适量且等量的TRH,并在注射前30min和注射后30min时分别测量四人血液中TSH的相对含量,结果如下表。下列叙述正确的是( )
健康人 甲 乙 丙
TSH相对含量 注射前 8 1 0.5 20
注射后 30 30 0.5 43
A. 甲和乙患有继发性甲减,丙患有原发性甲减
B. 注射了TRH后,甲和乙体内甲状腺激素的含量不变
C. 三个患者中,可以注射TSH进行治疗的患者是甲和乙
D. TRH、TSH和甲状腺激素之间存在的分级调节可放大激素的调控效应
【答案】ACD
【解析】
【分析】下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素促进垂体分泌促甲状腺激素,促甲状腺激素能促进甲状腺分泌甲状腺激素,进而促进代谢增加产热,这属于分级调节。当甲状腺激素含量过多时,会反过来抑制下丘脑和垂体的分泌活动,这叫做负反馈调节。
【详解】A、从表格中的信息可知,甲在注射前TSH分泌较少,但注射后与正常人相比较TSH分泌正常,说明甲状腺和垂体都没有病变,所以病变部位应该是下丘脑,所以属于继发性甲减;乙在注射前后TSH分泌均不足,所以病变部位应该是垂体,所以也属于继发性甲减;丙在注射前后TSH都分泌正常,说明病变部位是甲状腺,属于原发性甲减,A正确;
B、因为甲是下丘脑病变引起的,乙是垂体病变引起的,都属于继发性甲减,所以注射TRH后甲状腺激素分泌也不变,但他们分泌的TSH都偏低,对甲状腺的促进作用减弱,因此甲乙体内甲状腺激素分泌量减少,B错误;
C、因为甲是下丘脑病变引起的,乙是垂体病变引起的,都属于继发性甲减,他们分泌的TSH都偏低,因此可以给甲乙注射TSH进行治疗,C正确;
D、下丘脑分泌的TRH可促进垂体分泌TSH,TSH可促进甲状腺分泌甲状腺激素,该过程为分级调节,由于激素具有微量高效的特点,因此分级调节放大了甲状腺激素的调控效应,D正确。
故选ACD。
18. 将异体组织器官移植到机体的某些特殊部位可以得到长时间的存活机率而不被排斥,这一现象称为免疫赦免。免疫赦免区细胞的赦免基因,能启动程序让免疫细胞自杀,从而使免疫细胞不能产生抗体。如人的角膜、妊娠的子宫等。下列叙述正确的是( )
A. T细胞中赦免基因的表达可能是免疫赦免产生的原因
B. 由于移植的角膜不含有抗原类物质所以不存在免疫反应
C. 妊娠的子宫的这种免疫赦免特性不利于胚胎的正常发育
D. 赦免基因的启动,使得人体浆细胞的增殖、分化过程出现异常现象
【答案】A
【解析】
【分析】“免疫赦免”现象不能说明人体的免疫系统存在一定的缺陷,这是自然选择的结果。妊娠子宫的这种“免疫赦免”特性有利于胚胎的存活,保证了胚胎的正常发育。“免疫赦免”是由赦免基因控制的,通过使用药物降低免疫系统的敏感程度。
【详解】A、根据题干信息“免疫赦免区细胞的赦免基因,能启动程序让免疫细胞自杀,从而使免疫细胞不能产生抗体”,所以T细胞中赦免基因的表达影响浆细胞产生抗体,可能是免疫赦免产生的原因 ,A正确;
B、由于移植的角膜含有抗原类物质,但由于免疫赦免,所以存在免疫反应,B错误;
C、妊娠子宫的这种“免疫赦免”能够使子宫不排斥外来胚胎,对胚胎的发育是有利,C错误;
D、人体浆细胞不能增殖,D错误。
故选A。
19. 科研人员根据昆嵛山群落演替情况,绘制出甲、乙群落物种丰富度的变化曲线如下图所示。有关分析错误的是( )
A. 甲、乙群落在30年间发生的群落演替为次生演替
B. 第15年时,甲、乙群落的物种组成相同
C. 乙群落第30年时各种群的种群密度达到最大
D. 甲、乙群落在演替过程中会发生优势物种被替代的现象
【答案】BC
【解析】
【分析】1、在群落演替过程中,一些种群取代另一些种群是指优势取代,而不是“取而代之”。
2、生物群落的结构包括空间结构——垂直结构和水平结构。群落的外貌和时间节律,群落中的动植物在垂直方向上有分层现象;水平方向上有镶嵌分布现象,且其中的动植物的种类也不同。
【详解】A、甲乙发生演替时,物种丰富度都不为0,所以都是发生在已有生物的基础上,属于次生演替,A正确;
B、第15年时,甲、乙群落物种丰富度相同,但不代表物种组成相同,B错误;
C、乙群落第30年时物种丰富度最大,不代表各种群的种群密度达到最大,C错误;
D、甲、乙群落在演替过程中由于环境发生改变,所以会发生优势物种被替代现象,D正确。
故选BC。
20. 城市景观水体大多为静止或流动性较差的半封闭缓流水体,水环境容量小,易污染。某研究小组以甲、乙、丙三种水生植物为主构建了人工水体净化系统,对某景观水体进行处理。下列说法错误的是( )
A. 流经该人工水体净化系统的总能量为生产者所固定的太阳能
B. 好氧性细菌、真菌等微生物的分解作用是净化污水的重要途径
C. 该人工水体净化系统中,碳元素在生产者和分解者之间双向传递
D. 若流经该人工水体净化系统的污水浓度过大,需进行稀释处理
【答案】AC
【解析】
【分析】流经该生态系统的总能量等于全部生产者固定的太阳能+污水中有机物的能量。
生态系统的成分包含生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量。
【详解】A、由于生活污水中含有有机物,有机物中含有能量。所以流经该生态系统的总能量大于全部生产者固定的太阳能,A错误;
B、好氧性细菌、真菌等微生物能分解污水中的有机物,是净化污水的重要途径,B正确;
C、该人工水体净化系统中,碳元素能从生产者流向分解者,在生产者和分解者之间单向传递,C错误;
D、若流经该人工水体净化系统的污水浓度过大,可能会影响水生植物的生命活动,需进行稀释处理,D正确。
故选AC。
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. γ-氨基丁酸(GABA)是哺乳动物中枢神经系统中广泛分布的神经递质,具有镇静止痛、促进睡眠等生理功能。下图为某神经元的GABA部分作用过程,神经元细胞膜上GABA的受体有两种:分别为GABAA受体和GABAB受体。
(1)GABA在突触前神经细胞内合成后储存在________内,以防止被细胞内其他酶所破坏。据图分析,突触前细胞受到刺激,神经冲动传到突触小体时钙通道打开,Ca2+内流,推测Ca2+的作用是_______________。GABAB受体位于突触前细胞膜上的意义是______________________。
(2)释放到突触间隙的GABA经过扩散作用到达突触后膜,与GABAA受体特异性结合,使突触后膜上电位发生的变化是__________________,引起该变化的原因是_________________________。
(3)睡眠-觉醒状态的产生和转变主要依赖于下丘脑中GABA和谷氨酸(Glu)的平衡。已知Glu可在谷氨酸脱羧酶(GAD)的作用下转化为GABA,谷氨酰胺合成酶(GS)可促进Glu的再生。由此推测,Glu属于________(填“兴奋性”或“抑制性”)神经递质,失眠大鼠下丘脑内GAD与GS的含量变化情况是_____________。
【答案】21. ①. 突触小泡 ②. 促进GABA的释放 ③. 突触间隙的GABA增多时,GABA与GABAB受体结合,抑制突触前膜释放GABA,从而维持突触间隙GABA含量的相对稳定
22. ①. 外正内负的状态加剧 ②. GABAA受体也是Cl-通道蛋白,当GABA与GABAA受体结合后,Cl-通道开放,Cl-内流,使突触后膜外正内负的状态加剧
23. ①. 兴奋性 ②. GAD含量减少,GS含量增多
【解析】
【分析】兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时,突触小泡释放递质(化学信号),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。
【小问1详解】
GABA在突触前神经细胞内合成后,储存在突触小泡内。突触前细胞受到刺激,神经冲动传到突触小体时钙通道打开,Ca2+内流,促进神经递质即GABA的释放。GABAB受体位于突触前细胞膜上,可以与GABA结合,因此当突触间隙的GABA增多时,GABA与GABAB受体结合,抑制突触前膜释放GABA,从而维持突触间隙GABA含量的相对稳定。
【小问2详解】
γ-氨基丁酸具有镇静止痛、促进睡眠,属于抑制性递质,GABAA受体也是Cl-通道蛋白,当GABA与GABAA受体结合后,Cl-通道开放,Cl-内流,使突触后膜外正内负的状态加剧。
【小问3详解】
GABA促进睡眠,是抑制性地址,而睡眠-觉醒状态的产生和转变主要依赖于下丘脑中GABA和谷氨酸(Glu)的平衡,所以可以推测Glu是兴奋性递质,抑制睡眠,使神经兴奋,失眠大鼠Glu含量高,所以谷氨酸脱羧酶(GAD)含量减少,而谷氨酰胺合成酶(GS)可促进Glu的再生,含量增多。
22. 干旱可诱导植物体内脱落酸(ABA)增加,以减少水分丧失。研究者发现酶N是催化ABA生物合成的关键酶,干旱下植物根会合成一种分泌型短肽(C)运输到叶片促进酶N基因的表达,从而促进ABA的合成。
(1)脱落酸是植物体内产生的,对生命活动________起作用的微量有机物,是植物细胞之间传递________的分子。
(2)分别用微量(0.1μmol·L-1)的短肽C或ABA处理拟南芥根部后,检测叶片气孔开度,结果如图。该图说明__________。研究者认为C也属于植物激素,作出此判断的依据是__________,这一新发现扩展了人们对植物激素化学本质的认识。
(3)进一步研究发现,干旱条件下叶片保卫细胞内ABA含量增高,促进细胞质中Ca2+浓度升高,高Ca2+浓度抑制细胞膜上K+内流通道蛋白打开,促进K+外流通道蛋白打开,细胞质中K+减少,引起细胞质渗透压_________,导致________。
【答案】(1) ①. 调节 ②. 信息
(2) ①. 短肽C和ABA均能降低气孔开度,且短肽C比ABA降低程度更明显,从而减少失水 ②. 植物根产生的C能够运输到叶片,微量即可调节气孔开度的变化
(3) ①. 下降 ②. 保卫细胞失水,气孔开度减小
【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。
【小问1详解】
脱落酸属于植物激素,是植物体内产生的,对生命活动起调节作用的微量有机物,是植物细胞之间传递信息的分子。
【小问2详解】
从图中看出,施加短肽C和ABA后,气孔开度降低,说明短肽C和ABA均能降低气孔开度,且短肽C比ABA降低程度更明显,从而减少失水。C是植物根会合成一种分泌型短肽,能够运输到叶片,微量即可调节气孔开度的变化,所以C也可以认为是植物激素。
【小问3详解】
叶片保卫细胞内ABA含量增高,促进细胞质中Ca2+浓度升高,高Ca2+浓度抑制细胞膜上K+内流通道蛋白打开,促进K+外流通道蛋白打开,细胞质中K+减少,引起细胞质渗透压下降,导致保卫细胞失水,气孔开度减小。
23. 水鸟是湿地生态系统健康与否的重要指示物种,易受湿地退化和人为干扰的影响。目前我国渤海湾地区石油开采强度较大,科研人员开展了山东黄河三角洲自然保护区石油开采对水鸟多样性及分布影响的研究。
(1)黄河三角洲湿地自然保护区中分布大量水鸟,是东亚-澳大利西亚候鸟迁飞路线的中转站,候鸟的迁徙导致群落的结构发生有规律的变化,这体现了群落的__________。常用的统计水鸟种类的方法是_________,湿地中各种鸟类都占据着相对稳定的生态位,其意义是__________。科研人员为了解某水鸟的生态位,需研究的方面有__________。(答出两点即可)
(2)黄河三角洲石油储量丰富,是我国第二大石油基地,采油设施和道路建设会产生部分硬化土地,导致油田内部和周围水鸟的种类和数量相对较少,出现该现象的主要原因是__________。石油开采时的噪音污染等对水鸟的生存会产生不利影响,该过程中的信息属于生态系统中的__________信息。
(3)石油开采会使湿地的抵抗力稳定性下降,原因是__________。人类对石油的开采和利用会消耗地球上的资源,并产生大量废物,可以通过__________的方法减少生态占用。
【答案】23. ①. 季节性 ②. 记名计算法 ③. 有利于不同生物之间充分利用环境资源 ④. 栖息地、食物、天敌以及与其它物种的关系等
24. ①. 水鸟的栖息地被破坏 ②. 物理
25. ①. 物种丰富度下降,营养结构复杂程度降低,生态系统的自我调节能力下降 ②. 开发清洁新能源等
【解析】
【分析】1、活动能力强、活动范围广,常采用标记重捕法,活动能力弱,活动范围小的用样方法。
2、生态位是指一个种群在生态系统中,在时间空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系与作用。
【小问1详解】
黄河三角洲湿地自然保护区是东亚-澳大利西亚候鸟迁飞路线的中转站,候鸟的迁徙导致群落的结构发生有规律的变化,这体现了群落的季节性。黄河三角洲湿地自然保护区中分布大量水鸟,其种类和数量较多,故常用的统计水鸟种类的方法是记名计算法。湿地中各种鸟类都占据着相对稳定的生态位,其意义是有利于不同生物之间充分利用环境资源。生态位是指一个种群在生态系统中,在时间空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系与作用,要了解某水鸟的生态位,需研究的方面有栖息地、食物、天敌以及与其它物种的关系等。
【小问2详解】
采油设施和道路建设会产生部分硬化土地,使水鸟的栖息地被破坏,从而导致油田内部和周围水鸟的种类和数量相对较少。声音属于物理信息,故石油开采时的噪音污染等对水鸟的生存会产生不利影响,该过程中的信息属于生态系统中的物理信息。
【小问3详解】
石油开采会使湿地的物种丰富度下降,营养结构复杂程度降低,生态系统的自我调节能力下降,从而使湿地的抵抗力稳定性下降。人类对石油的开采和利用会消耗地球上的资源,并产生大量废物,可以通过开发清洁新能源等的方法减少生态占用。
24. 人工鱼礁是人为在海中设置的构造物,能够改善海域生态环境,为海洋生物提供更多栖息和产卵场所。研究者在人工鱼礁养鱼,其中部分能量流动如下图。(字母表示能量,单位:KJ)
(1)该人工鱼礁中鱼类的生物量大于天然海域,其主要原因是__________。海胆主要以覆盖在岩石上的藻类或海草为食,缺少海胆天敌的人工渔礁中鱼类生物多样性降低,理由是__________。
(2)图中字母e表示__________,甲在生态系统中的作用是__________,植物到植食性鱼类的能量传递效率可表示为__________。
(3)人工鱼礁区养鱼需考虑环境容纳量,避免引起系统的失衡和破坏,体现了生态工程所遵循的__________基本原理。浮游动物是海洋生态系统中重要的动物类群,以浮游植物、细菌、碎屑等为食物,而它们自身又是很多海洋动物重要的食物来源。浮游动物的分布与海洋环境密切相关。研究者调查了天然海域、海带养殖区、牡蛎养殖区、人工鱼礁区四个区域浮游动物的丰富度,发现人工鱼礁区浮游动物丰富度最高,原因是__________。(答出两点即可)
【答案】(1) ①. 投入饲料增加了人工鱼礁的能量输入 ②. 海胆数量增加,藻类数量减少,造成鱼类食物减少
(2) ①. 植食性鱼类呼吸消耗能量 ②. 加快物质循环,将有机物分解为无机物 ③. (b+e+h-m-n)/a×100%
(3) ①. 协调 ②. 人工鱼礁为浮游动物提供栖息和产卵场所;增加的海洋动物其粪便、碎屑为浮游动物提供食物
【解析】
【分析】(1)生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程,称为生态系统的能量流动。(2)一个营养级(非最高营养级)生物所同化的能量其去向有:①通过呼吸作用以热能形式散失;②被下一营养级生物同化;③被分解者分解;④部分未被利用。
【小问1详解】
人工鱼礁中的 能量来源于生产者固定的太阳能和人工投喂饲料中的能量,由于投入饲料增加了人工鱼礁的能量输入,所以人工鱼礁中鱼类的生物量大于天然海域。缺少了海胆天敌,导致海胆数目增加,海胆主要以覆盖在岩石上的藻类或海草为食,所以藻类或海草大量减少,造成鱼类食物减少,因此鱼类生物多样性降低。
【小问2详解】
e是植食性鱼类同化能量的一部分,同化的能量=传递给分解者的能量+传递至下一个营养级的能量+呼吸作用消耗,所以e表示植食性鱼类吸消耗的能量,从图中看出,三个营养级均有能量传递至甲,所以甲是分解者,在生态系统中可以加快物质循环,将有机物分解为无机物。植物同化的能量为a,植食性鱼类传递至下一个营养级的能量为b-n,所以植食性鱼类从植物中获得的能量为e+h+b-n-m,所以二者之间能量传递效率为(b+e+h-m-n)/a×100%。
【小问3详解】
人工鱼礁区养鱼需考虑环境容纳量,避免引起系统的失衡和破坏,体现了生态工程所遵循的协调原理;人工鱼礁可以为浮游动物提供栖息和产卵场所;增加的海洋动物其粪便、碎屑为浮游动物提供食物,所以人工鱼礁区浮游动物丰富度最高。
25. 胰岛素原(PI)是合成胰岛素的前体物质,在正常的生理情况下,只有极少量的PI释放到血液中。某实验小组为了探究不同浓度PI对大鼠肝脏细胞胰岛素敏感性的影响,进行了如下实验。
实验步骤:
①将分离的肝细胞接种在培养板中,均分为4组,分别向各组加入的培养液类型为:胰岛素组:含有5×10-7mol/L的胰岛素培养液;PI-L组:含有1×10-8mol/L的PI培养液;PI-M组:
含有3×10-8mol/L的PI培养液;PI-H组:含有7×10-8mol/L的PI培养液。各组肝细胞在培养液中培养16h。
②对4组肝细胞弃去培养液,并洗涤2次后加入等量的14C-葡萄糖。
③测得各组的14C-葡萄糖的渗入率(进入细胞的比例)和胰岛素酶(IDE,催化细胞内胰岛素水解的酶)的活性。
实验结果:
(1)胰岛素能降低血糖的机制是________,该实验中可以用________作为指标反映肝脏细胞胰岛素敏感性的强弱。
(2)分析上述实验过程及结果可知,血浆中的PI会________(填“升高”或“降低”)血糖浓度。该实验可以得出的结论是________。根据上述实验,试阐述PI影响肝脏细胞胰岛素敏感性的机制_________。
(3)Ⅰ型糖尿病患者的免疫系统对胰岛B细胞做出攻击,最终导致体内无法产生胰岛素。研究发现Ⅰ型糖尿病患者注射胰岛素原(PI)后,患者免疫系统发生了明显的变化,为探究PI及其注射频次对患者胰岛素使用量的影响,请以Ⅰ型糖尿病模型鼠为实验材料完成实验设计。(写出简要的实验步骤即可)_____
【答案】(1) ①. 促进血糖氧化分解,合成糖原,转变为甘油三酯;抑制肝糖原的分解和非糖物质转变为葡萄糖 ②. 14C-葡萄糖的渗入率
(2) ①. 升高 ②. PI会降低肝细胞胰岛素的敏感性,PI浓度越高抑制作用越强 ③. PI能提高IDE活性,导致胰岛素过快水解,从而导致肝细胞胰岛素的敏感性下降
(3)选30只生长状况一致的Ⅰ型糖尿病模型鼠随机平均分为3组。甲组:每周注射1次3mL生理盐水;乙组:每周注射1次0.5毫克胰岛素原(溶解在3mL生理盐水中);丙组:每两周注射1次0.5毫克胰岛素原(溶解在3mL生理盐水中)。每月统计各组患病鼠胰岛素的使用量
【解析】
【分析】胰岛B细胞分泌胰岛素是唯一能降低血糖的激素,其作用分为两个方面:促进血糖氧化分解、合成糖原、转化成非糖类物质;抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化。
【小问1详解】
胰岛素可以促进血糖氧化分解,合成糖原,转变为甘油三酯;抑制肝糖原的分解和非糖物质转变为葡萄糖,从而降低血糖。实验目的是探究不同浓度PI对大鼠肝脏细胞胰岛素敏感性,因变量是肝脏细胞胰岛素敏感性,如果肝细胞接受胰岛素的刺激,则会吸收葡萄糖,所以可以通过检测14C-葡萄糖的渗入率作为指标。
【小问2详解】
从图中看出,从PI-L组至PI-M组,PI浓度不断提高,但14C-葡萄糖的渗入率越来越低,说明了PI会降低肝细胞胰岛素的敏感性,PI浓度越高抑制作用越强,但IDE的活性提高,IDE催化细胞内胰岛素水解,可以推测PI能提高IDE活性,导致胰岛素过快水解,从而导致肝细胞胰岛素的敏感性下降。
【小问3详解】
实验目的是探究PI及其注射频次对患者胰岛素使用量的影响,自变量是是否有PI和PI的注射频率,所以设计实验如下:
选30只生长状况一致的Ⅰ型糖尿病模型鼠随机平均分为3组。甲组:每周注射1次3mL生理盐水;乙组:每周注射1次0.5毫克胰岛素原(溶解在3mL生理盐水中);丙组:每两周注射1次0.5毫克胰岛素原(溶解在3mL生理盐水中)。每月统计各组患病鼠胰岛素的使用量。