【精品解析】广东省深圳市龙岗区2024-2025学年高二上学期1月期末质量监测生物试题

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名称 【精品解析】广东省深圳市龙岗区2024-2025学年高二上学期1月期末质量监测生物试题
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资源类型 试卷
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科目 生物学
更新时间 2025-09-16 14:16:29

文档简介

广东省深圳市龙岗区2024-2025学年高二上学期1月期末质量监测生物试题
一、选择题:本题共16小题,共40分。第1~12小题,每小题2分;第13~16小题,每小题4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.(2025高二上·龙岗期末)随着神舟十九号载人飞船的发射,我国航天员顺利入驻“天宫”。航天服具有生命保障系统,为航天员提供了类似地面的环境。下列有关航天服及其生命保障系统的叙述,错误的是(  )
A.能清除湿气和微量污染,减少航天员相关疾病的发生
B.能阻隔太空中各种射线,避免航天员细胞发生基因突变
C.能调控航天服内的温度,维持航天员的体温恒定不变
D.能控制航天服内的压力,维持航天员机体内环境的稳态
【答案】C
【知识点】基因突变的特点及意义;稳态的生理意义;体温平衡调节
【解析】【解答】A、航天服为航天员提供类似地面的环境,地面环境相对清洁,航天服能清除微量污染,减少污染物对航天员的影响,从而减少相关疾病的发生,A不符合题意;
B、太空中存在宇宙射线等诱变因素,而地面环境不存在。航天服能提供类似地面环境,可阻隔太空中各种射线,避免航天员机体细胞因射线诱发突变,B不符合题意;
C、人体体温是维持相对稳定,并非恒定不变。航天服的生命保障系统调控温度,是使航天员体温维持相对稳定,C符合题意;
D、太空环境压力与地面不同,压力变化可能损伤航天员的肺。航天服及其生命保障系统能提供类似地面环境,可控制航天服内压力,避免肺因环境压力变化受损,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】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。内环境的相对稳定包括化学成分及理化性质的相对稳定,它是机体进行正常生命活动的必要条件。
2.(2025高二上·龙岗期末)中国运动员郑钦文在2024年奥运会上勇夺金牌,实现中国和亚洲网球史上的重大突破。下列有关网球比赛中运动员生理变化的叙述,正确的是(  )
A.副交感神经活动增强抑制消化液的分泌
B.垂体合成分泌的抗利尿激素增加促进水分重吸收
C.汗腺分泌量增多使机体散热量大于产热量
D.肾上腺皮质分泌的醛固酮增加以维持血钠平衡
【答案】D
【知识点】体温平衡调节;水盐平衡调节
【解析】【解答】A、副交感神经的功能之一是增进胃肠的活动,促进消化腺的分泌,而不是抑制消化液的分泌,A不符合题意;
B、抗利尿激素是由下丘脑合成和分泌,然后由垂体释放的。抗利尿激素增加能促进肾小管和集合管对水分的重吸收,B不符合题意;
C、在体温调节过程中,即使汗腺分泌量增多使机体散热量增多,但正常情况下,机体的产热量和散热量是处于动态平衡状态的,以维持体温的相对稳定,C不符合题意;
D、肾上腺皮质分泌的醛固酮具有保钠泌钾的作用,能够维持血钠平衡,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】(1)人的体表和体内分布着温度感受器。温度感受器能将内、外环境温度的变化转换成动作电位,即接受刺激产生兴奋。兴奋沿传入神经到达下丘脑体温调节中枢,由体温调节中枢整合信息,再由传出神经支配骨骼肌、皮肤毛细血管、汗腺及内分泌腺等器官做出适当的反应,从而调整机体产热和散热,以维持体温相对稳定。
(2)人体每天都要从饮食中获得水和各种无机盐,同时又要通过多种途径排出一定的水和无机盐。人体内水的来源是饮水、食物中所含有的水和代谢中产生的水;水的排出有四条途径,其中肾排尿是人体排出水的最主要途径。机体能够通过调节排尿量,使水的排出量与摄入量相适应,以保持机体的水平衡。
3.(2025高二上·龙岗期末)阿尔兹海默症(AD)是一种神经退行性疾病,患者常表现出记忆力衰退,失语,认知功能下降等症状。目前用于AD临床治疗的药物有胆碱酯酶抑制剂,通过抑制乙酰胆碱的分解达到治疗疾病的效果。下列叙述正确的是(  )
A.患者失语的症状与大脑皮层言语区的V区功能异常有关
B.神经递质与突触后膜上特异性受体结合后立即失活
C.患者记忆力衰退可能与突触间隙中乙酰胆碱含量降低有关
D.胆碱酯酶抑制剂使乙酰胆碱在突触间隙中的积累量减少
【答案】C
【知识点】神经冲动的产生和传导;脑的高级功能
【解析】【解答】A、V 区(视觉性语言中枢)受损,患者不能看懂文字(失读症),而不是失语,A不符合题意;
B、神经递质与突触后膜上特异性受体结合并发挥作用后,要么被降解要么被突触前膜回收,并非立即失活,B不符合题意;
C、因为用于 AD 临床治疗的药物胆碱酯酶抑制剂是通过抑制乙酰胆碱的分解来治疗疾病,所以可推测 AD 患者记忆力衰退可能与突触间隙中乙酰胆碱含量降低有关,C符合题意;
D、由于胆碱酯酶抑制剂能抑制乙酰胆碱的分解,所以会使乙酰胆碱在突触间隙中的积累量增多,而不是减少,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】大脑皮层言语区包括 W 区(书写性语言中枢)、S 区(运动性语言中枢)、H 区(听觉性语言中枢)、V 区(视觉性语言中枢),不同区域受损会出现不同的症状。神经递质与突触后膜上的特异性受体结合后,其去向有被降解或被突触前膜回收。
4.(2025高二上·龙岗期末)经过众多科学家的努力研究,许多内分泌腺和它们分泌的激素被发现并被应用于生产。下列叙述正确的是(  )
A.促胰液素是人类发现较早的激素,由胰腺细胞分泌
B.斯他林和贝利斯的实验证明胰液分泌不受神经调节
C.阻断垂体与下丘脑间的血液联系导致生殖器官萎缩,依据了“减法原理”
D.养殖四大家鱼时人工注射性激素类药物会促使亲鱼的卵和精子成熟
【答案】C
【知识点】激素与内分泌系统
【解析】【解答】A、促胰液素是由小肠黏膜分泌的,不是胰腺细胞分泌的,它能促进胰腺分泌胰液,A不符合题意;
B、斯他林和贝利斯的实验证明了胰液分泌受化学物质调节,但不能就此得出不受神经调节的结论,B不符合题意;
C、“减法原理”是指与常态比较,人为去除某种影响因素。阻断垂体与下丘脑间的血液联系,这是人为去除了二者之间通过血液进行联系这个因素,导致生殖器官萎缩,符合“减法原理”,C符合题意;
D、养殖四大家鱼时人工注射促性腺激素类药物会促使亲鱼的卵和精子成熟,而不是性激素类药物,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】由内分泌器官或细胞分泌的化学物质—激素进行调节的方式,就是激素调节。激素调节具有一些共同特征:激素通过体液进行运输;作用于靶器官、靶细胞;作为信使来传递信息;虽然微量,但在发挥作用时却很高效。
5.(2025高二上·龙岗期末)勒杜鹃的繁殖以扦插为主,某小组开展实验探究生长素类调节剂NAA促进勒杜鹃插条生根的适宜浓度。下列叙述不合理的是(  )
A.正式实验前进行预实验能够有效减小实验误差
B.适度保留芽和去除部分叶片有利于插条生根
C.不同浓度NAA处理插条可能获得相同的生根数
D.适宜的温度和光照条件有利于扦插枝条成活
【答案】A
【知识点】探究生长素类似物对插条生根的作用
【解析】【解答】A、预实验的目的是为进一步实验摸索出较为可靠的探究范围,避免设计不当盲目开展实验,并非减小实验误差。减小实验误差通常通过多次重复实验等方法实现,A符合题意;
B、芽和幼叶能产生生长素,促进插条生根,所以适度保留芽有利于插条生根。同时,去除部分叶片可降低蒸腾作用,减少水分散失,也有利于生根,B不符合题意;
C、NAA 对扦插枝条生根的调节作用具有两重性,即低浓度促进生根,高浓度抑制生根。在最适浓度两侧,可能存在不同浓度的 NAA 处理插条获得相同生根数的情况,C不符合题意;
D、适宜的温度、湿度和光照等环境条件,有利于扦插枝条生根和成活,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】生长素类调节剂的生理作用与其浓度具有很大的关系。例如,适当浓度的2,4-二氯苯氧乙酸(简称2,4-D)可以促进插条生根,浓度过高时会抑制生根,高浓度的2,4-D甚至会杀死双子叶植物。在农业生产上应用这些调节剂时,寻找最佳的浓度范围就非常有意义。
6.(2025高二上·龙岗期末)研究人员对中国4家动物园29只华南虎的基因组进行测序,并将数据与已发表的40多只老虎的基因组进行比较。结果发现,华南虎基因组中仍保持着适度的遗传多样性,且华南虎基因组中存在的有害突变的平均比例最低。下列叙述错误的是(  )
A.分布在不同动物园的华南虎之间存在地理隔离,不存在生殖隔离
B.华南虎遗传多样性的形成是其与无机环境之间协同进化的结果
C.遗传多样性即基因多样性,是生物多样性的重要内容
D.华南虎基因组中发生了定向突变导致有害突变比例降低
【答案】D
【知识点】协同进化与生物多样性的形成;物种的概念与形成;自然选择与适应
【解析】【解答】A、分布在不同动物园的华南虎,由于地理位置的限制,它们之间存在地理隔离。但因为它们仍属于同一物种,所以不存在生殖隔离,A不符合题意;
B、协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。华南虎遗传多样性的形成是其与无机环境之间协同进化的结果,B不符合题意;
C、生物多样性包括基因多样性(遗传多样性)、物种多样性和生态系统多样性,遗传多样性即基因多样性,是生物多样性的重要内容,C不符合题意;
D、突变是不定向的,而自然选择是定向的。华南虎基因组中有害突变比例降低是自然选择的结果,不是定向突变导致的,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】适应是自然选择的结果;种群是生物进化的基本单位;突变和基因重组提供进化的原材料,自然选择导致种群基因频率的定向改变,进而通过隔离形成新的物种;生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程;生物多样性是协同进化的结果。
7.(2025高二上·龙岗期末)为探究庆大霉素和阿米卡星这两种抗生素对大肠杆菌的选择作用,某兴趣小组将大肠杆菌接种到培养基上后,放置两种抗生素的圆形滤纸片,一段时间后测量滤纸片周围抑菌圈的直径,再从抑菌圈边缘的菌落挑取细菌培养,重复上述步骤培养三代,每一代培抑菌圈直径的统计结果见下图。对该实验的描述正确的是(  )
A.抑菌圈边缘的细菌可能发生了基因突变或染色体变异
B.两种抗生素作为相互对照,因此不需要设置对照实验
C.两种抗生素中阿米卡星对大肠杆菌的抑菌效果更好
D.抗生素的选择作用使细菌的耐药性基因频率定向升高
【答案】D
【知识点】基因突变的特点及意义;基因频率的概念与变化;自然选择与适应
【解析】【解答】A、大肠杆菌是原核生物,其细胞中没有染色体,染色体变异发生在真核生物细胞中,所以大肠杆菌只能发生基因突变,不会发生染色体变异,A不符合题意;
B、虽然两种抗生素可相互对照,但为了排除其他因素(如滤纸片本身、培养基成分等)对实验结果的影响,仍需要设置放入不含抗生素滤纸片的空白对照实验,B不符合题意;
C、从图中可以看到,庆大霉素处理获得的抑菌圈直径大于阿米卡星处理获得的抑菌圈直径,抑菌圈直径越大说明抑菌效果越好,所以庆大霉素对大肠杆菌的抑菌效果更好,C不符合题意;
D、在抗生素的选择作用下,不耐药的细菌被淘汰,耐药的细菌存活下来并繁殖后代,使得细菌群体中耐药性基因的频率不断升高,这是定向选择的结果,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】适应是自然选择的结果;种群是生物进化的基本单位;突变和基因重组提供进化的原材料,自然选择导致种群基因频率的定向改变,进而通过隔离形成新的物种;生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程;生物多样性是协同进化的结果。
8.(2025高二上·龙岗期末)近年来许多地方推广稻—萍—蟹立体种养模式,河蟹的活动可起到除虫、松土和增氧的作用,浮萍覆盖水面能抑制杂草生长,获得水稻和河蟹的双丰收。以下从生态学角度分析正确的是(  )
A.水稻和河蟹之间形成互利共生的关系
B.该模式提高了群落利用空间和资源的能力
C.提高了稻田生态系统的能量传递效率
D.水稻可利用河蟹排泄物中的能量实现增产
【答案】B
【知识点】种间关系;研究能量流动的实践意义;生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、互利共生是指两种生物相互依赖,彼此有利,分开后双方或一方不能生存。水稻和河蟹之间并非这种关系,河蟹的活动虽对水稻有除虫、松土和增氧等益处,但它们不是缺一不可的,A不符合题意;
B、“稻 - 萍 - 蟹”立体生态农业模式中,河蟹、浮萍等在空间结构上有差异。河蟹在水中活动,浮萍覆盖水面,水稻生长在地上,这种结构使得稻田中的水域、土壤和光照等资源都能被充分利用,提高了群落利用空间和资源的能力,实现了水稻和河蟹的“双丰收”,B符合题意;
C、能量传递效率是指相邻两个营养级之间同化量的比值,一般在10% - 20%之间,这是由生态系统的能量流动特点决定的。该立体种养模式只是充分利用了农田的立体空间,将原本可能浪费的能量进行了再利用,提高了能量的利用率,而不能提高能量传递效率,C不符合题意;
D、河蟹的排泄物被分解者分解,在这个过程中能量以热能的形式散失,能量流动是单向的,不会流入水稻。分解者将有机物分解为无机物,这些无机物可供水稻吸收利用,但水稻并没有利用河蟹排泄物中的能量,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】(1)互利共生:两种生物长期共同生活在一起,相互依存,彼此有利。例如,豆科植物与根瘤菌之间:植物向根瘤菌提供有机养料,根瘤菌则将空气中的氮气转变为含氮的养料,供植物利用。
(2)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。
9.(2025高二上·龙岗期末)福寿螺是一种外来入侵物种,因其食性广泛、繁殖力强,给输入地的生态系统造成不利影响。为了验证“稻鸭共育”技术防治福寿螺的效果,研究人员先在某稻田中投放了一定数量的幼龄、中龄和老龄福寿螺(占比分别为70%、20%和10%);引入鸭一段时间后,发现鸭对幼龄、中龄和老龄福寿螺的捕食率分别为95.2%、60.3%和1.2%。下列叙述错误的是(  )
A.福寿螺的入侵可能使得稻田中的物种多样性降低
B.鸭是影响福寿螺种群数量变化的非密度制约因素
C.在稻田中引入鸭防治福寿螺的措施属于生物防治
D.引入鸭后福寿螺的年龄结构转变为衰退型,防治效果显著
【答案】B
【知识点】生物的多样性;种群的特征;种群的数量变动及其原因;种间关系
【解析】【解答】A、福寿螺是外来入侵物种,食性广泛,会与稻田中的其他生物竞争资源等,可能导致其他生物数量减少甚至灭绝,从而使稻田中的物种多样性降低,A不符合题意;
B、密度制约因素是指影响程度与种群密度有密切关系的因素,如种内竞争、捕食等。鸭对福寿螺的捕食作用,其捕食率会受到福寿螺种群密度的影响,所以鸭是影响福寿螺种群数量变化的密度制约因素,而非非密度制约因素,B符合题意;
C、在稻田中引入鸭来防治福寿螺,是利用鸭和福寿螺之间的种间关系(捕食关系)来控制福寿螺的数量,这种措施属于生物防治,C不符合题意;
D、引入鸭后,鸭对幼龄、中龄福寿螺的捕食率较高,使得幼龄、中龄个体数量大量减少,导致福寿螺的年龄结构转变为衰退型,种群数量会逐渐减少,防治效果显著,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】(1)遗传多样性是指地球上所有生物携带的遗传信息的总和;自然界中每个物种都具有独特性,从而构成了物种的多样性;生态系统多样性是指地球上的生境、生物群落和生态系统的多样化,还包括生态系统的组成、结构、功能等随着时间变化而变化的多样性。
(2)生物防治是指依据生物种群间的相互关系,用一种生物抑制或消灭另外一种生物(或另一类生物)的方法。
(3)种群最基本的数量特征是种群密度。种群的其他数量特征包括出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构、性别比例等,这些特征是决定种群密度的重要因素,其中出生率和死亡率、迁入率和迁出率直接决定种群的密度,年龄结构影响出生率和死亡率,性别比例影响出生率。
10.(2025高二上·龙岗期末)用一定量的液体培养基培养某种细菌,活细菌数随时间的变化趋势如图所示,其中Ⅰ~Ⅳ表示细菌种群增长的4个时期。下列叙述错误的是(  )
A.培养基中的细菌不能通过有丝分裂进行增殖
B.Ⅱ期细菌数量增长快,存在“J”形增长阶段
C.Ⅲ期细菌没有增殖和死亡,总数保持相对稳定
D.Ⅳ期细菌数量下降的主要原因有营养物质匮乏
【答案】C
【知识点】种群的数量变动及其原因;种群数量的变化曲线
【解析】【解答】A、细菌是原核生物,进行二分裂,所以不能通过有丝分裂增殖,A不符合题意;
B、Ⅱ 期细菌数量增长迅速,在这一时期,由于环境相对适宜,资源较充足,可能存在 “J” 形增长阶段,B不符合题意;
C、Ⅲ 期细菌总数保持相对稳定,这是因为细菌的增殖和死亡处于动态平衡,并非没有增殖和死亡,C符合题意;
D、随着培养时间的延长,营养物质逐渐被消耗,在 Ⅳ 期营养物质匮乏成为细菌数量下降的主要原因,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】(1)在绝大多数情况下,种群数量的“J”型增长都是暂时的,并且这种增长情况一般发生在种群密度很低、资源相对丰富的条件下。一定空间中的环境容纳量一般是有限的。种群数量达到环境容纳量时,往往会稳定在一定的水平,不再增长。
(2)在微生物学中,将接种于培养基内,在合适条件下形成的含特定种类微生物的群体称为培养物。由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物,获得纯培养物的过程就是纯培养。微生物的纯培养包括配制培养基、灭菌、接种、分离和培养等步骤。
11.(2025高二上·龙岗期末)我国古籍中记载了很多生产现象和生活规律,蕴含了丰富的生物学原理。下列有关叙述错误的是(  )
A.“区中草生,茇之”体现了种间竞争对生物的影响
B.“凡种谷,雨后为佳”体现了非生物因素对生物的影响
C.“西湖春色归,春水绿于染”体现了生态系统中分解者大量繁殖的结果
D.“燕燕于飞,差池其羽;燕燕于飞,上下其音”体现了生态系统中的信息传递
【答案】C
【知识点】种间关系;生态系统的结构;生态系统中的信息传递
【解析】【解答】A、“区中草生,茇之”描述的是农田中农作物和杂草共同生长,杂草会与农作物争夺阳光、水分、无机盐等资源,这是典型的种间竞争关系,体现了种间竞争对生物的影响,A不符合题意;
B、“凡种谷,雨后为佳”,雨后土壤的水分条件改善,种子萌发需要适宜的水分,所以这体现了水分这一非生物因素对生物(种子萌发)的影响,B不符合题意;
C、“西湖春色归,春水绿于染”,春天温度升高,光照增强,水中的藻类植物(属于生产者)大量繁殖使得湖水变绿,而不是分解者大量繁殖的结果,C符合题意;
D、“燕燕于飞,差池其羽;燕燕于飞,上下其音”,其中提到的“音”是通过声音传递信息,声音属于物理信息,这体现了生态系统中的信息传递,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】(1)种间关系主要有原始合作(互惠)、互利共生、种间竞争、捕食和寄生等。
(2)物质循环、能量流动和信息传递是生态系统的基本功能。在生态系统中,物质是可以在生物群落和无机环境之间不断循环的;能量则是沿食物链单向流动并逐级递减的;各种各样的信息在生物的生存、繁衍以及调节种间关系等方面起着十分重要的作用。
12.(2025高二上·龙岗期末)近年来我国的沼气工程得到了快速发展,以人畜粪便为原料生产沼气不仅可以解决燃料不足问题,还为饲料、肥料开辟了新的来源,对保护林草植被也具有重要意义。下列叙述正确的是(  )
A.微生物通过厌氧发酵可将粪便中的有机物转化为甲烷作为燃料
B.沼液和沼渣用作优良的作物饲料和肥料,主要遵循了协调原理
C.沼气工程实现了物质、能量的多级循环利用,减轻环境污染
D.沼气工程能够增大生态足迹,有利于人类生存和可持续发展
【答案】A
【知识点】人口增长对生态环境的影响;生态工程依据的生态学原理
【解析】【解答】A、沼气发酵是在厌氧条件下,各类沼气发酵微生物将各种有机物分解转化,最终生成沼气。沼气的主要成分是甲烷,甲烷能够作为燃料。所以微生物确实可以通过厌氧发酵将粪便中的有机物转化为甲烷作为燃料,A符合题意;
B、沼液和沼渣用作优良的作物肥料,这主要体现的是物质循环再生原理,即物质能够在生态系统中循环往复,分层分级利用。而协调原理强调的是生物与环境、生物与生物之间要协调与适应,这里并非遵循协调原理,B不符合题意;
C、能量是单向流动、逐级递减的,不能循环利用。沼气工程实现了物质的多级循环利用,这样能够减轻环境污染,C不符合题意;
D、生态足迹越大,意味着人类所需的资源越多,对生态和环境的影响也就越大。沼气工程能够充分利用资源,减小生态足迹,进而有利于人类生存和可持续发展,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础,遵循着整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。
13.(2025高二上·龙岗期末)下图为神经系统、内分泌系统与免疫系统之间通过①~④等信息分子相互作用的示意图。下列有关叙述错误的是(  )
A.内环境稳态的调节机制是神经—体液—免疫调节网络
B.①包括甲状腺激素,②包括下丘脑分泌的TRH
C.③包括乙酰胆碱,通过血液运输后作用于免疫细胞
D.图中信息分子的作用方式都是与受体识别并结合
【答案】C
【知识点】神经冲动的产生和传导;稳态的调节机制;激素分泌的分级调节
【解析】【解答】A、内环境稳态的调节机制是神经 - 体液 - 免疫调节网络,这是被广泛认可的观点,A不符合题意;
B、①是由内分泌系统分泌的激素,甲状腺激素是内分泌系统分泌的,所以①包括甲状腺激素;②是由神经系统分泌的,下丘脑分泌的 TRH(促甲状腺激素释放激素)属于神经系统分泌的物质,所以②包括下丘脑分泌的 TRH,B不符合题意;
C、乙酰胆碱是神经递质,它通过突触间隙(组织液)作用于突触后膜,而不是通过血液运输后作用于免疫细胞,C符合题意;
D、图中的信息分子如神经递质、激素、细胞因子等,都需要与相应的受体识别并结合才能发挥作用,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。神经 - 体液 - 免疫调节网络是目前普遍认为的内环境稳态的调节机制。神经系统可通过神经递质传递信息,内分泌系统通过激素发挥作用,免疫系统则通过细胞因子等进行调节。
14.(2025高二上·龙岗期末)人体受到低血糖和危险等刺激时,神经系统和内分泌系统作出相应反应,以维持人体自身稳态和适应环境。其中肾上腺发挥了重要作用,调节机制如下图。下列叙述正确的是(  )
A.肾上腺髓质分泌儿茶酚胺类激素的过程属于神经-体液调节
B.促肾上腺皮质激素释放激素是下丘脑分泌,定向运输到腺垂体
C.糖皮质激素能够促进血糖浓度升高,与胰岛素具有协同作用
D.长期较大剂量使用糖皮质激素可能会引起肾上腺皮质功能减退
【答案】D
【知识点】激素调节的特点;激素与内分泌系统;血糖平衡调节;激素分泌的分级调节
【解析】【解答】A、肾上腺髓质分泌儿茶酚胺类激素是受神经系统直接调控的,没有体液调节的参与,属于神经调节,A不符合题意;
B、促肾上腺皮质激素释放激素由下丘脑分泌后,会随体液运输到全身各处,只是特异性地作用于腺垂体,并非定向运输到腺垂体,B不符合题意;
C、当人体受到低血糖和危险等刺激时,糖皮质激素含量增加以升高血糖,而胰岛素是降低血糖的,二者在血糖调节方面的作用是相互拮抗的,C不符合题意;
D、长期较大剂量使用糖皮质激素,体内糖皮质激素浓度过高,会通过负反馈调节抑制自身激素的合成,进而可能导致肾上腺皮质功能减退,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】肾上腺髓质主要分泌肾上腺素。肾上腺素是酪氨酸衍生物。交感-肾上腺髓质系统参与机体应急反应。当机体遭遇紧急情况,如剧烈运动、缺氧、剧痛、畏惧、焦虑、失血、低血压、脱水、寒冷、暴热、情绪激动时,交感-肾上腺髓质系统即刻调动,大量分泌肾上腺素,作用于中枢神经系统,使机体处于反应机敏、高度警觉的状态。
15.(2025高二上·龙岗期末)我国采取了多种措施对大熊猫实施保护,但在其栖息地一定范围内依旧存在人类活动的干扰。第四次全国大熊猫调查结果如图所示,大熊猫主要分布于六个山系,各山系的种群间存在地理隔离。下列叙述正确的是(  )
A.大熊猫是研究物种演化的“活化石”属于生物多样性的间接价值
B.建立繁育中心,进行人工繁殖与饲养是保护大熊猫最有效的方式
C.调查结果表明,大熊猫种群数量与栖息地面积和竹林面积呈正相关
D.不同山系的大熊猫种群为了适应环境发生了不同的突变和基因重组
【答案】C
【知识点】现代生物进化理论的主要内容;生物多样性的价值;生物多样性的保护措施
【解析】【解答】A、生物多样性的直接价值是指对人类有食用、药用和工业原料等实用意义,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价值。大熊猫是研究物种演化的“活化石”,这体现的是其科学研究价值,属于生物多样性的直接价值,而非间接价值(间接价值主要是指生态功能,如调节气候、涵养水源等),A不符合题意;
B、保护生物多样性最有效的措施是就地保护,如建立自然保护区等,建立繁育中心进行人工繁殖与饲养属于易地保护,是保护大熊猫的重要方式,但不是最有效方式,B不符合题意;
C、从所示的调查结果来看,大熊猫种群数量曲线的变化趋势与栖息地面积和竹林面积曲线的变化趋势一致,这表明大熊猫种群数量与栖息地面积和竹林面积呈正相关,C符合题意;
D、突变和基因重组是不定向的,不同山系的环境对大熊猫种群的可遗传变异进行了定向选择,而不是大熊猫种群为了适应环境发生了定向的突变和基因重组,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】(1)生物多样性包括遗传多样性(基因多样性)、物种多样性和生态系统多样性。生物多样性是生物进化的结果,既有直接价值,也有维持生态系统稳定性等间接价值,还有尚未明确的潜在价值。但是长期以来由于人类掠夺式的开发和利用、环境污染等原因,生物多样性正在以惊人的速度锐减。对生物多样性可采取就地保护和易地保护等措施。
(2)适应是自然选择的结果;种群是生物进化的基本单位;突变和基因重组提供进化的原材料,自然选择导致种群基因频率的定向改变,进而通过隔离形成新的物种;生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程;生物多样性是协同进化的结果。
16.(2025高二上·龙岗期末)海洋牧场是一种海洋人工生态系统,通过在特定海域投放人工鱼礁等措施,构建或修复海洋生物生长、繁殖、索饵或避敌所需的场所,以实现海洋生态保护和渔业资源持续高效产出。下图是某海洋牧场部分生物关系图。下列有关叙述正确的是(  )
A.牡蛎摄食浮游植物、动物和有机碎屑,属于该生态系统的消费者
B.海洋牧场的建立可使某些经济鱼类种群的环境容纳量增加
C.海带和浮游植物固定的能量一部分流入浮游动物,其余被分解者利用
D.该生态养殖模式能够持续输出产品,实现了生态系统的物质循环
【答案】B
【知识点】种群数量的变化曲线;生态系统的结构;生态系统的能量流动;生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、牡蛎摄食浮游植物和动物时属于消费者,摄食有机碎屑时属于分解者,A不符合题意;
B、海洋牧场通过投放人工鱼礁等措施构建或修复海洋生物所需场所,改善了某些经济鱼类的生存环境,可使这些经济鱼类种群的环境容纳量增加,B符合题意;
C、海带和浮游植物固定的能量,一部分用于自身呼吸消耗,一部分用于自身生长、发育和繁殖,用于自身生长、发育和繁殖的能量中有一部分流入浮游动物,一部分被分解者利用,还有一部分未被利用,C不符合题意;
D、该生态养殖模式能够持续输出产品,意味着有物质和能量的输出,需要增加物质和能量的投入,不能实现生态系统的物质循环,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】生态系统由生产者、消费者、分解者以及非生物的物质与能量等基本组分组成,各组分紧密联系使生态系统成为一个具有一定结构与功能的统一体。其中生产者和消费者通过食物链与食物网联系在一起形成复杂的营养结构。物质循环、能量流动和信息传递是生态系统的基本功能。在生态系统中,物质是可以在生物群落和无机环境之间不断循环的;能量则是沿食物链单向流动并逐级递减的;各种各样的信息在生物的生存、繁衍以及调节种间关系等方面起着十分重要的作用。
二、非选择题(本题共5小题,共60分)
17.(2025高二上·龙岗期末)调查数据表明,夜间过多光源暴露显著增加糖尿病等代谢疾病风险。健康受试者于夜间分别在某波长光照和黑暗条件下口服等量葡萄糖,然后在不同时间检测血糖水平,作为评估机体对葡萄糖耐受性(葡萄糖耐受性低表明机体降血糖能力弱)的依据,结果如图a所示。夜间光照影响血糖代谢的机制如图b所示。
注:棕色脂肪细胞的作用是代谢有机物产生热量以维持体温
回答下列问题:
(1)受试者口服葡萄糖后,   细胞分泌的胰岛素含量增加,可以通过促进脂肪组织中   ,使血糖浓度回到正常水平。据图a推测,与黑暗条件相比,夜间光照条件下机体对葡萄糖的耐受性   。
(2)光照刺激后,视网膜感光细胞中的   通道被激活并使该离子内流,从而使感光细胞产生兴奋。红光属于暖色光、蓝光属于冷色光一直被定义为心理上的冷热感受。科学家推测冷暖光并非只是心理作用,依据以上研究推测视网膜感光细胞对蓝光   (填“敏感”或“不敏感”)。
(3)长期熬夜可增加糖代谢相关疾病的风险。结合以上实验结果分析,其原因可能是   。
(4)为进一步阐明光暴露增加患糖尿病风险的生物学机理,你认为继续可以深入研究的方向有   (答出一点即可)。
【答案】(1)胰岛B;葡萄糖利用增加;降低
(2)钠离子;不敏感
(3)光可通过神经调节的方式影响糖代谢,长期熬夜的不良生活方式可导致机体利用葡萄糖减少,导致血糖上升
(4)研究光暴露对胰岛素(胰高血糖素/甲状腺素/肾上腺素)分泌的影响;研究不同光质对棕色脂肪细胞产热量的影响
【知识点】神经冲动的产生和传导;血糖平衡调节
【解析】【解答】(1)胰岛素是由胰岛B细胞分泌的,当受试者口服葡萄糖后,血糖浓度升高,刺激胰岛B细胞分泌胰岛素。胰岛素能促进组织细胞摄取、利用和储存葡萄糖,在脂肪组织中表现为促进葡萄糖利用增加,从而使血糖浓度降低回到正常水平。观察图a,与黑暗条件相比,夜间光照条件下血糖浓度更高,这表明机体降血糖能力弱,即机体对葡萄糖的耐受性降低。
(2)当细胞受到刺激产生兴奋时,通常是钠离子通道被激活,钠离子内流。所以光照刺激后,视网膜感光细胞中的钠离子通道被激活并使钠离子内流,从而使感光细胞产生兴奋。如果视网膜感光细胞对蓝光敏感,蓝光照射会引起一系列反应,而题干说冷暖光并非只是心理作用,意味着蓝光没有像预期那样引起明显的与热觉相关的反应,即视网膜感光细胞对蓝光不敏感。
(3)从图b及相关研究可知,光可通过神经调节的方式影响糖代谢。长期熬夜会使机体处于类似夜间光照的状态,导致机体利用葡萄糖减少,从而使血糖上升,增加了糖代谢相关疾病的风险。
故本问答案为:光可通过神经调节的方式影响糖代谢,长期熬夜的不良生活方式可导致机体利用葡萄糖减少,导致血糖上升。
(4)因为糖尿病的发生与多种激素对血糖的调节有关,胰岛素能降低血糖,胰高血糖素等能升高血糖,所以可以研究光暴露对胰岛素(胰高血糖素/甲状腺素/肾上腺素)分泌的影响。又因为棕色脂肪细胞代谢有机物产生热量与能量代谢相关,而血糖代谢也涉及能量代谢,所以还可以研究不同光质对棕色脂肪细胞产热量的影响,来进一步阐明光暴露增加患糖尿病风险的生物学机理。
【分析】(1)反射的完成以神经元上兴奋的传导为基础。神经元受到刺激会产生兴奋。兴奋在神经纤维上以神经冲动的形式传导,在神经元之间通过突触传递。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),从而将信号传递到下一个神经元。
(2)人体内有多种激素参与调节血糖浓度,如糖皮质激素、肾上腺素、甲状腺激素等,它们通过调节有机物的代谢或影响胰岛素的分泌和作用,直接或间接地提高血糖浓度。胰岛素是唯一能够降低血糖浓度的激素。
(1)胰岛素是由胰岛B细胞分泌的,当血糖浓度上升时,胰岛素可促进脂肪组织对葡萄糖利用增加,从而血糖浓度回到正常水平。据图a推测,与黑暗条件相比,夜间光照条件下血糖浓度高,说明光照导致机体对葡萄糖的耐受性降低。
(2)钠离子内流导向细胞产生兴奋,所以光照刺激后,视网膜感光细胞中的钠离子通道被激活并使钠离子内流,从而使感光细胞产生兴奋。红光属于暖色光、蓝光属于冷色光一直被定义为心理上的冷热感受。科学家推测冷暖光并非只是心理作用,说明视网膜感光细胞对蓝光不敏感,不能引起热觉感受器兴奋。
(3)光可通过神经调节的方式影响糖代谢,长期熬夜的不良生活方式可导致机体利用葡萄糖减少,导致血糖上升,所以长期熬夜可增加糖代谢相关疾病的风险。
(4)由于参与血糖调节的激素有胰岛素和胰高血糖素,因此为了进一步研究,接下来可以研究光暴露对胰岛素(胰高血糖素/甲状腺素/肾上腺素)分泌的影响;研究不同光质对棕色脂肪细胞产热量的影响,进而分析引起糖尿病的原因。
18.(2025高二上·龙岗期末)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免疫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,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。因此,RA是免疫系统的   功能异常所致。
(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,实验结果如图1、图2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,注射一定浓度的S5蛋白
注:MTX是一种可以治疗RA的药物
①据图1结果可知表中第3组的实验材料及处理分别是   。
②图1结果表明S5蛋白对大鼠RA的作用是   。据图2结果并结合RA发病机理,推测S5蛋白的作用机制是   。
【答案】(1)抗原;关节组织细胞裂解;免疫自稳
(2)RA模型鼠,注射适量且等量的生理盐水;S5蛋白能缓解RA症状;S5蛋白可能通过减少辅助性T细胞的比例,减少细胞因子的释放, 使细胞毒性T细胞的激活受阻,进而减少对关节组织细胞的攻击,起到缓解症状的作用
【知识点】免疫功能异常;免疫系统的结构与功能;细胞免疫
【解析】【解答】(1)病原体表面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能引发免疫反应,所以作为抗原被树突状细胞摄取并处理。辅助性T细胞分泌细胞因子可以激活细胞毒性T细胞分裂和分化,细胞毒性T细胞会与靶细胞(这里是关节组织细胞)结合。细胞毒性T细胞与关节组织细胞结合后,会使关节组织细胞裂解,释放细胞内容物进而引发更严重的炎症反应。人体免疫系统具有免疫防御、免疫自稳和免疫监视功能。RA是免疫系统对自身成分发生反应并造成损伤的疾病,是免疫系统的免疫自稳功能异常所致。
(2)①该实验是研究S5蛋白对RA的作用及机制,1组是正常大鼠注射生理盐水作为空白对照,2组是RA模型鼠注射治疗RA的药物MTX作为阳性对照,4组是RA模型鼠注射含有S5基因的腺病毒(会表达S5蛋白)。为了对比出S5蛋白的作用,3组应该是RA模型鼠,注射适量且等量的生理盐水(不含S5蛋白)。
②观察图1,4组(注射S5蛋白组)的大鼠后爪关节肿胀程度明显低于3组(RA模型鼠注射生理盐水组),这表明S5蛋白能缓解RA症状。从图2可知,4组(注射S5蛋白组)辅助性T细胞占所有T细胞的比例低于3组(RA模型鼠注射生理盐水组)。结合RA发病机理,辅助性T细胞分泌细胞因子促进免疫细胞聚集到关节部位,同时激活细胞毒性T细胞。所以推测S5蛋白可能通过减少辅助性T细胞的比例,减少细胞因子的释放,使细胞毒性T细胞的激活受阻,进而减少对关节组织细胞的攻击,起到缓解症状的作用。
【分析】人体的免疫包括非特异性免疫和特异性免疫。特异性免疫是通过体液免疫和细胞免疫两种方式,针对特定的病原体发生的免疫反应,它的分子基础是抗体与抗原、免疫细胞表面的受体与抗原的特异性结合。体液免疫主要靠体液中的抗体来作战,细胞免疫主要靠T细胞直接杀伤靶细胞。体液免疫和细胞免疫相互配合,共同完成对机体稳态的调节。
(1)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,释放细胞内容物进而引发更严重的炎症反应,可见,RA是免疫系统的免疫自稳功能异常所致,属于自身免疫病。
(2)①根据图1分析,第1组的关节肿胀增加体积最小,为正常小鼠,第3组最大,说明3组是RA模型鼠,因此第3组的实验处理为注射适量的生理盐水,处理的是RA模型鼠。
②与第3组相比,第4组注射一定浓度的S5蛋白,关节肿胀增加体积减小,表明S5蛋白能一定程度缓解RA症状;结合图2可知,与第3组相比,第4组中的辅助性T细胞的比例更低,推测S5蛋白的作用机制是S5蛋白可能通过减少辅助性T细胞的比例,减少细胞因子的释放, 减少细胞毒性T细胞的激活,进而减少关节组织细胞的裂解破坏。
19.(2025高二上·龙岗期末)目前全球干旱、半干旱地区面积约占陆地总面积的35%,研究植物抗旱性的生理机制可为植物对抗干旱胁迫提供理论基础。干旱诱导植物体内脱落酸(ABA)增加,以减少失水,研究发现一种分泌型短肽(C)在此过程中起重要作用,请回答相关问题。
(1)脱落酸给植物细胞传达信息,对植物的生命活动起   作用。
(2)研究者分别用微量的ABA或短肽C处理拟南芥根部后,检测叶片气孔开度,结果如图1。
据图1可知,短肽C和ABA均能够   ,从而减少失水。
(3)已知N是催化ABA生物合成的关键酶。研究表明C可能通过促进N基因表达,进而促进ABA合成。图2中支持这一结论的结果是:   。
(4)实验表明,野生型植物经干旱处理后,C在根中的表达远高于叶片;在根部外施的C可运输到叶片中。因此设想,干旱下根合成C运输到叶片促进N基因的表达。为验证此设想,进行了如下表所示的嫁接实验。以接穗与砧木均为野生型的植株经干旱处理后的N基因表达量为参照值,在表中填写假设成立时,与参照值相比N基因表达量的预期结果(用“远低于”、“远高于”、“相近”表示)。a:   ;b:   。
接穗 野生型 C基因缺失突变体 C基因缺失突变体
砧木 野生型 野生型 C基因缺失突变体
接穗叶片中N基因的表达量 参照值 a b
基于上述实验,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。
【答案】(1)调节
(2)降低气孔开度
(3)经干旱处理后,C基因缺失突变体中的N基因表达量和ABA含量均显著低于野生型
(4)远低于;相近;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
【知识点】其他植物激素的种类和作用
【解析】【解答】(1)植物激素是植物体内产生的对植物生长发育有调节作用的微量有机物,脱落酸作为植物激素,对植物的生命活动起调节作用。
(2)观察图1,对比使用短肽C或ABA处理和未处理的拟南芥叶片气孔开度情况,发现使用短肽C或ABA处理后,叶片气孔开度均降低,且随着时间延长,降低更明显。所以短肽C和ABA均能够降低气孔开度,从而减少失水。
(3)分析图2,在干旱处理条件下,C基因缺失突变体中的N基因表达量和ABA含量都显著低于野生型,这就说明C可能通过促进N基因表达,进而促进ABA合成。
(4)根据题意,野生型植物经干旱处理后,C在根中的表达远高于叶片,且根部外施的C可运输到叶片中。假设干旱下根合成C运输到叶片促进N基因的表达,那么当接穗为C基因缺失突变体、砧木为野生型时,砧木为野生型能合成C运输到叶片促进N基因表达,所以b处N基因表达量与野生型参照值相近;当接穗和砧木均为C基因缺失突变体时,由于不能合成C,N基因表达量远低于野生型参照值,即a处远低于。因为植物根产生的C能够运输到叶片,并且微量的C就可以调节气孔开度的变化,这符合植物激素的特点,所以研究者认为C也属于植物激素。
【分析】植物激素在植物内的含量虽然微少,但是在调节植物生长发育上的作用却非常重要。一般来说,植物激素对植物生长发育的调控,是通过调控细胞分裂、细胞伸长、细胞分化和细胞死亡等方式实现的。
(1)脱落酸是植物激素,对植物的生命活动起调节作用。
(2)分析图1可知,与不使用短肽C或ABA处理的拟南芥相比,使用微量的短肽C或ABA处理拟南芥根部后,叶片气孔开度均降低,而且随着处理时间的延长,气孔开度降低的更显著。
(3)根据图2可知,干旱处理条件下,C基因缺失突变体中的N基因表达量和ABA含量均显著低于野生型,可推测C可能通过促进N基因表达,进而促进ABA合成。
(4)根据题意可知,野生型植物经干旱处理后,C在根中的表达远高于叶片;在根部外施的C可运输到叶片中。假设干旱下根合成C运输到叶片促进N基因的表达,则野生型因含有C基因,能合成物质C,可促进叶片N基因的表达,而砧木为突变体,因不含C基因,不能产生C,因此a处叶片N基因的表达量远低于野生型的参照值。若砧木为野生型,则根部细胞含有C基因,能表达形成C物质,可运输到叶片促进N基因的表达,因此b处的N基因表达量与野生型的参照值相近。植物激素是植物自身产生的,并对植物起调节作用的微量有机物,根据题意可知,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,因此C也属于植物激素。
20.(2025高二上·龙岗期末)间伐是指在未成熟的森林中,定期重复伐去部分林木,可以使林下阳生植物数量增多,对提高森林生态系统的生物多样性起着不可忽视的作用。研究小组探究不同间伐强度对某杉木人工林中不同植物类群物种丰富度的影响,结果如下图所示。请回答下列问题:
(1)森林是陆地生态系统最大的碳库,杉木人工林中的碳元素主要以   的形式存在,大气中的碳进入人工林的主要途径是   。
(2)如图所示,与对照组相比,不同间伐强度下   植物类群的物种丰富度变化不显著。轻度和中度间伐后,经过一段时间的恢复,林下植物类群的物种丰富度有所增加,分析其原因是   ,该过程中人工林群落发生了   演替。
(3)间伐前后人工林中动物的生态位会发生改变,欲研究间伐对动物生态位的影响,通常应对间伐前后动物种群的   (答出两点)等因素进行研究。
【答案】(1)有机物;光合作用
(2)禾草;砍伐成年树后,林下植物接受的光照强度增强,有利于阳生植物的生长繁殖;次生
(3)栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系
【知识点】群落的演替;当地自然群落中若干种生物的生态位;生态系统的物质循环
【解析】【解答】(1)在生态系统的生物群落中,碳元素主要以有机物的形式存在。大气中的二氧化碳主要通过光合作用被绿色植物吸收转化为有机物,从而进入人工林生态系统。
(2)观察可知,禾草植物类群在不同间伐强度下,物种丰富度变化不显著。间伐使得原来被上层林木遮挡的林下植物能接受到更多的光照,而林下阳生植物更适应较强光照,光照增强有利于它们的生长繁殖,所以轻度和中度间伐后,经过一段时间的恢复,林下植物类群的物种丰富度有所增加。因为该演替是在原有植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方发生的,所以属于次生演替。
(3)生态位是指一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置、占用资源情况以及与其他物种的关系等。研究间伐对动物生态位的影响,通常需要研究间伐前后动物种群的栖息地(动物生存的空间环境)、食物(动物获取能量和营养的来源)、天敌(影响动物生存的捕食者等)以及与其他物种的关系(如竞争、共生等)等因素。
【分析】(1)一个群落替代另一个群落的过程叫作群落演替。群落演替可以分为初生演替和次生演替。人类活动会影响演替的进程和方向。
(2)组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素,都在不断进行着从非生物环境到生物群落,又从生物群落到非生物环境的循环过程,这就是生态系统的物质循环。
(3)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,称为这个物种的生态位。
(1)在生物群落中碳元素主要以有机物的形成存在,大气中的碳主要通过光合作用进入生物群落。
(2)由图可知,禾草在不同间伐强度下,物种丰富度变化不显著。间伐使林下植物能得到更多阳光,有助于林下植物的生长,轻度和中度间伐后,经过一段时间的恢复,林下植物类群的物种丰富度有所增加,该过程中发生了次生演替。
(3)研究某动物的生态位,通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系。
21.(2025高二上·龙岗期末)红树林湿地生态系统既是海岸的天然防护林,也是鸟类重要的越冬地和迁徙栖息地。由于受到气候变化、水环境污染等因素干扰,部分红树林湿地发生退化。研究人员积极开展生态改造和修复工程,取得了显著成效,形成适宜鸟类栖息觅食的良好生态环境。回答下列问题:
(1)湿地中的沉水植物生长于水域的中央区域,挺水植物生长于近岸的浅水,喜湿的植物生长于岸边,旱生植物分布于离岸较远处,形成了群落的   结构。
(2)每年秋季,大群迁徙的越冬候鸟从四面八方飞临红树林湿地停歇、觅食,此时的生物群落体现出明显的   变化。鸟类同化的能量一部分在呼吸作用中散失,另一部分的去向是   。
(3)在湿地修复过程中,选择污染物净化能力较强的水生植物,通过合理的人工设计,使物种之间形成互利共存的关系。以上方法主要遵循了生态工程的   原理。
(4)科研人员为筛选适合修复镉(Cd)污染的植物,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。相关检测结果如表所示:
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
注: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。
分析以上结果可知,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,则选择表中的   作为最佳植物,主要原因是   。
(5)为稳定发挥红树林湿地在鸟类迁徙过程中的重要作用,提高该生态系统的稳定性,应采取   (答出一点即可)等措施,对该区域湿地进行全面的保护。
【答案】(1)水平
(2)季节性;用于自身生长、发育和繁殖等生命活动
(3)协调与平衡
(4)龙葵;龙葵地上部分镉含量较高,且转运系数较大,能将较多的镉从地下转运到地上部分,通过及时收割地上部分并无害化处理,可有效减少土壤中的镉含量,从而达到修复土壤镉污染的目的
(5)建立自然保护区或减少人类活动干扰、保护湿地生物多样性
【知识点】群落的结构;生态系统的稳定性;生态工程依据的生态学原理;生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1)在湿地中,不同类型的植物如沉水植物、挺水植物、喜湿植物和旱生植物,按照不同的水平位置进行分布,这种分布格局是群落水平结构的体现。因为水平结构强调的是生物在水平方向上的分布差异。
(2)每年秋季候鸟飞临红树林湿地,使得该时期生物群落的物种组成等方面与其他时期不同,呈现出明显的季节性变化。鸟类同化的能量有两个去向,一部分通过呼吸作用以热能形式散失,另一部分则用于自身生长、发育和繁殖等生命活动,比如用于构建自身组织、进行各种生理活动等。
(3)在湿地修复时,选择污染物净化能力强的水生植物并合理设计,使物种互利共存。协调与平衡原理强调生物与环境的协调以及物种之间的平衡关系,这里既考虑了植物对环境的适应(与环境协调),又考虑了物种间的关系(互利共存体现平衡),所以主要遵循了协调与平衡原理。
(4)从表格数据看,对于籽粒苋,地下部分镉含量为46.60mg·kg-1,地上部分镉含量为22.59mg·kg-1,转运系数为0.48;龙葵地下部分镉含量为16.61mg·kg-1,地上部分镉含量为41.39mg·kg-1,转运系数为2.49;商陆地下部分镉含量为7.87mg·kg-1,地上部分镉含量为9.12mg·kg-1,转运系数为1.16。若通过收割地上部分来修复土壤镉污染,需要选择地上部分镉含量高且转运系数大的植物,这样能将更多的镉从地下转运到地上再通过收割去除。龙葵地上部分镉含量较高,转运系数也最大,能将较多镉转运到地上部分,所以选择龙葵作为最佳植物。
(5)为提高红树林湿地生态系统稳定性,对其进行全面保护,可以建立自然保护区,为生物提供相对稳定的生存环境;减少人类活动干扰,避免人类活动对湿地生态系统的破坏;保护湿地生物多样性,生物多样性越高,生态系统的自我调节能力越强,稳定性越高。
【分析】(1)在群落中,各个生物种群分别占据了不同的空间,使群落形成一定的空间结构。群落的空间结构包括垂直结构和水平结构等。
(2)生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础,遵循着整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。
(3)生物多样性包括遗传多样性(基因多样性)、物种多样性和生态系统多样性。生物多样性是生物进化的结果,既有直接价值,也有维持生态系统稳定性等间接价值,还有尚未明确的潜在价值。但是长期以来由于人类掠夺式的开发和利用、环境污染等原因,生物多样性正在以惊人的速度锐减。对生物多样性可采取就地保护和易地保护等措施。
(1)题干中描述了湿地中不同类型的植物在不同区域的分布情况,如沉水植物在水域中央、挺水植物在近岸浅水、喜湿植物在岸边、旱生植物在离岸较远处,这种不同生物在水平方向上的分布差异,形成了群落的水平结构;
(2)每年秋季大群迁徙的越冬候鸟飞临红树林湿地,这使得生物群落的物种组成等发生了变化,体现出明显的季节性变化。鸟类同化的能量,一部分在呼吸作用中散失,另一部分用于自身的生长、发育和繁殖等生命活动,储存在生物体的有机物中;
(3)在湿地修复过程中,选择特定的水生植物并进行合理人工设计,使物种间形成互利共存关系,既考虑了生物与环境的协调,又注重了物种之间的关系,主要遵循了生态工程的协调与平衡原理和物种多样性原理;
(4)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,需要选择地上部分镉含量相对较高且转运系数较大的植物。籽粒苋:地下部分镉含量为46.60mg·kg-1,地上部分镉含量为22.59mg·kg-1,转运系数为0.48。其地上部分镉含量相对较低,转运系数也较小,不太符合要求。龙葵:地下部分镉含量为16.61mg·kg-1,地上部分镉含量为41.39mg·kg-1,转运系数为2.49。地上部分镉含量较高,且转运系数较大,能将较多的镉从地下转运到地上部分,若及时收割地上部分并无害化处理,可有效减少土壤中的镉含量,所以龙葵比较适合。商陆:地下部分镉含量为7.87mg·kg-1,地上部分镉含量为9.12mg·kg-1,转运系数为1.16。虽然转运系数还可以,但地上部分镉含量相对龙葵较低。因此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,选择表中的龙葵作为最佳植物;
(5)要对该区域湿地进行全面的保护,可以采取建立自然保护区或减少人类活动干扰、保护湿地生物多样性等措施,这些措施可以减少对湿地生态系统的破坏,保护生物栖息地,从而提高生态系统的稳定性,更好地发挥红树林湿地在鸟类迁徙过程中的重要作用。
1 / 1广东省深圳市龙岗区2024-2025学年高二上学期1月期末质量监测生物试题
一、选择题:本题共16小题,共40分。第1~12小题,每小题2分;第13~16小题,每小题4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.(2025高二上·龙岗期末)随着神舟十九号载人飞船的发射,我国航天员顺利入驻“天宫”。航天服具有生命保障系统,为航天员提供了类似地面的环境。下列有关航天服及其生命保障系统的叙述,错误的是(  )
A.能清除湿气和微量污染,减少航天员相关疾病的发生
B.能阻隔太空中各种射线,避免航天员细胞发生基因突变
C.能调控航天服内的温度,维持航天员的体温恒定不变
D.能控制航天服内的压力,维持航天员机体内环境的稳态
2.(2025高二上·龙岗期末)中国运动员郑钦文在2024年奥运会上勇夺金牌,实现中国和亚洲网球史上的重大突破。下列有关网球比赛中运动员生理变化的叙述,正确的是(  )
A.副交感神经活动增强抑制消化液的分泌
B.垂体合成分泌的抗利尿激素增加促进水分重吸收
C.汗腺分泌量增多使机体散热量大于产热量
D.肾上腺皮质分泌的醛固酮增加以维持血钠平衡
3.(2025高二上·龙岗期末)阿尔兹海默症(AD)是一种神经退行性疾病,患者常表现出记忆力衰退,失语,认知功能下降等症状。目前用于AD临床治疗的药物有胆碱酯酶抑制剂,通过抑制乙酰胆碱的分解达到治疗疾病的效果。下列叙述正确的是(  )
A.患者失语的症状与大脑皮层言语区的V区功能异常有关
B.神经递质与突触后膜上特异性受体结合后立即失活
C.患者记忆力衰退可能与突触间隙中乙酰胆碱含量降低有关
D.胆碱酯酶抑制剂使乙酰胆碱在突触间隙中的积累量减少
4.(2025高二上·龙岗期末)经过众多科学家的努力研究,许多内分泌腺和它们分泌的激素被发现并被应用于生产。下列叙述正确的是(  )
A.促胰液素是人类发现较早的激素,由胰腺细胞分泌
B.斯他林和贝利斯的实验证明胰液分泌不受神经调节
C.阻断垂体与下丘脑间的血液联系导致生殖器官萎缩,依据了“减法原理”
D.养殖四大家鱼时人工注射性激素类药物会促使亲鱼的卵和精子成熟
5.(2025高二上·龙岗期末)勒杜鹃的繁殖以扦插为主,某小组开展实验探究生长素类调节剂NAA促进勒杜鹃插条生根的适宜浓度。下列叙述不合理的是(  )
A.正式实验前进行预实验能够有效减小实验误差
B.适度保留芽和去除部分叶片有利于插条生根
C.不同浓度NAA处理插条可能获得相同的生根数
D.适宜的温度和光照条件有利于扦插枝条成活
6.(2025高二上·龙岗期末)研究人员对中国4家动物园29只华南虎的基因组进行测序,并将数据与已发表的40多只老虎的基因组进行比较。结果发现,华南虎基因组中仍保持着适度的遗传多样性,且华南虎基因组中存在的有害突变的平均比例最低。下列叙述错误的是(  )
A.分布在不同动物园的华南虎之间存在地理隔离,不存在生殖隔离
B.华南虎遗传多样性的形成是其与无机环境之间协同进化的结果
C.遗传多样性即基因多样性,是生物多样性的重要内容
D.华南虎基因组中发生了定向突变导致有害突变比例降低
7.(2025高二上·龙岗期末)为探究庆大霉素和阿米卡星这两种抗生素对大肠杆菌的选择作用,某兴趣小组将大肠杆菌接种到培养基上后,放置两种抗生素的圆形滤纸片,一段时间后测量滤纸片周围抑菌圈的直径,再从抑菌圈边缘的菌落挑取细菌培养,重复上述步骤培养三代,每一代培抑菌圈直径的统计结果见下图。对该实验的描述正确的是(  )
A.抑菌圈边缘的细菌可能发生了基因突变或染色体变异
B.两种抗生素作为相互对照,因此不需要设置对照实验
C.两种抗生素中阿米卡星对大肠杆菌的抑菌效果更好
D.抗生素的选择作用使细菌的耐药性基因频率定向升高
8.(2025高二上·龙岗期末)近年来许多地方推广稻—萍—蟹立体种养模式,河蟹的活动可起到除虫、松土和增氧的作用,浮萍覆盖水面能抑制杂草生长,获得水稻和河蟹的双丰收。以下从生态学角度分析正确的是(  )
A.水稻和河蟹之间形成互利共生的关系
B.该模式提高了群落利用空间和资源的能力
C.提高了稻田生态系统的能量传递效率
D.水稻可利用河蟹排泄物中的能量实现增产
9.(2025高二上·龙岗期末)福寿螺是一种外来入侵物种,因其食性广泛、繁殖力强,给输入地的生态系统造成不利影响。为了验证“稻鸭共育”技术防治福寿螺的效果,研究人员先在某稻田中投放了一定数量的幼龄、中龄和老龄福寿螺(占比分别为70%、20%和10%);引入鸭一段时间后,发现鸭对幼龄、中龄和老龄福寿螺的捕食率分别为95.2%、60.3%和1.2%。下列叙述错误的是(  )
A.福寿螺的入侵可能使得稻田中的物种多样性降低
B.鸭是影响福寿螺种群数量变化的非密度制约因素
C.在稻田中引入鸭防治福寿螺的措施属于生物防治
D.引入鸭后福寿螺的年龄结构转变为衰退型,防治效果显著
10.(2025高二上·龙岗期末)用一定量的液体培养基培养某种细菌,活细菌数随时间的变化趋势如图所示,其中Ⅰ~Ⅳ表示细菌种群增长的4个时期。下列叙述错误的是(  )
A.培养基中的细菌不能通过有丝分裂进行增殖
B.Ⅱ期细菌数量增长快,存在“J”形增长阶段
C.Ⅲ期细菌没有增殖和死亡,总数保持相对稳定
D.Ⅳ期细菌数量下降的主要原因有营养物质匮乏
11.(2025高二上·龙岗期末)我国古籍中记载了很多生产现象和生活规律,蕴含了丰富的生物学原理。下列有关叙述错误的是(  )
A.“区中草生,茇之”体现了种间竞争对生物的影响
B.“凡种谷,雨后为佳”体现了非生物因素对生物的影响
C.“西湖春色归,春水绿于染”体现了生态系统中分解者大量繁殖的结果
D.“燕燕于飞,差池其羽;燕燕于飞,上下其音”体现了生态系统中的信息传递
12.(2025高二上·龙岗期末)近年来我国的沼气工程得到了快速发展,以人畜粪便为原料生产沼气不仅可以解决燃料不足问题,还为饲料、肥料开辟了新的来源,对保护林草植被也具有重要意义。下列叙述正确的是(  )
A.微生物通过厌氧发酵可将粪便中的有机物转化为甲烷作为燃料
B.沼液和沼渣用作优良的作物饲料和肥料,主要遵循了协调原理
C.沼气工程实现了物质、能量的多级循环利用,减轻环境污染
D.沼气工程能够增大生态足迹,有利于人类生存和可持续发展
13.(2025高二上·龙岗期末)下图为神经系统、内分泌系统与免疫系统之间通过①~④等信息分子相互作用的示意图。下列有关叙述错误的是(  )
A.内环境稳态的调节机制是神经—体液—免疫调节网络
B.①包括甲状腺激素,②包括下丘脑分泌的TRH
C.③包括乙酰胆碱,通过血液运输后作用于免疫细胞
D.图中信息分子的作用方式都是与受体识别并结合
14.(2025高二上·龙岗期末)人体受到低血糖和危险等刺激时,神经系统和内分泌系统作出相应反应,以维持人体自身稳态和适应环境。其中肾上腺发挥了重要作用,调节机制如下图。下列叙述正确的是(  )
A.肾上腺髓质分泌儿茶酚胺类激素的过程属于神经-体液调节
B.促肾上腺皮质激素释放激素是下丘脑分泌,定向运输到腺垂体
C.糖皮质激素能够促进血糖浓度升高,与胰岛素具有协同作用
D.长期较大剂量使用糖皮质激素可能会引起肾上腺皮质功能减退
15.(2025高二上·龙岗期末)我国采取了多种措施对大熊猫实施保护,但在其栖息地一定范围内依旧存在人类活动的干扰。第四次全国大熊猫调查结果如图所示,大熊猫主要分布于六个山系,各山系的种群间存在地理隔离。下列叙述正确的是(  )
A.大熊猫是研究物种演化的“活化石”属于生物多样性的间接价值
B.建立繁育中心,进行人工繁殖与饲养是保护大熊猫最有效的方式
C.调查结果表明,大熊猫种群数量与栖息地面积和竹林面积呈正相关
D.不同山系的大熊猫种群为了适应环境发生了不同的突变和基因重组
16.(2025高二上·龙岗期末)海洋牧场是一种海洋人工生态系统,通过在特定海域投放人工鱼礁等措施,构建或修复海洋生物生长、繁殖、索饵或避敌所需的场所,以实现海洋生态保护和渔业资源持续高效产出。下图是某海洋牧场部分生物关系图。下列有关叙述正确的是(  )
A.牡蛎摄食浮游植物、动物和有机碎屑,属于该生态系统的消费者
B.海洋牧场的建立可使某些经济鱼类种群的环境容纳量增加
C.海带和浮游植物固定的能量一部分流入浮游动物,其余被分解者利用
D.该生态养殖模式能够持续输出产品,实现了生态系统的物质循环
二、非选择题(本题共5小题,共60分)
17.(2025高二上·龙岗期末)调查数据表明,夜间过多光源暴露显著增加糖尿病等代谢疾病风险。健康受试者于夜间分别在某波长光照和黑暗条件下口服等量葡萄糖,然后在不同时间检测血糖水平,作为评估机体对葡萄糖耐受性(葡萄糖耐受性低表明机体降血糖能力弱)的依据,结果如图a所示。夜间光照影响血糖代谢的机制如图b所示。
注:棕色脂肪细胞的作用是代谢有机物产生热量以维持体温
回答下列问题:
(1)受试者口服葡萄糖后,   细胞分泌的胰岛素含量增加,可以通过促进脂肪组织中   ,使血糖浓度回到正常水平。据图a推测,与黑暗条件相比,夜间光照条件下机体对葡萄糖的耐受性   。
(2)光照刺激后,视网膜感光细胞中的   通道被激活并使该离子内流,从而使感光细胞产生兴奋。红光属于暖色光、蓝光属于冷色光一直被定义为心理上的冷热感受。科学家推测冷暖光并非只是心理作用,依据以上研究推测视网膜感光细胞对蓝光   (填“敏感”或“不敏感”)。
(3)长期熬夜可增加糖代谢相关疾病的风险。结合以上实验结果分析,其原因可能是   。
(4)为进一步阐明光暴露增加患糖尿病风险的生物学机理,你认为继续可以深入研究的方向有   (答出一点即可)。
18.(2025高二上·龙岗期末)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免疫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,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。因此,RA是免疫系统的   功能异常所致。
(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,实验结果如图1、图2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,注射一定浓度的S5蛋白
注:MTX是一种可以治疗RA的药物
①据图1结果可知表中第3组的实验材料及处理分别是   。
②图1结果表明S5蛋白对大鼠RA的作用是   。据图2结果并结合RA发病机理,推测S5蛋白的作用机制是   。
19.(2025高二上·龙岗期末)目前全球干旱、半干旱地区面积约占陆地总面积的35%,研究植物抗旱性的生理机制可为植物对抗干旱胁迫提供理论基础。干旱诱导植物体内脱落酸(ABA)增加,以减少失水,研究发现一种分泌型短肽(C)在此过程中起重要作用,请回答相关问题。
(1)脱落酸给植物细胞传达信息,对植物的生命活动起   作用。
(2)研究者分别用微量的ABA或短肽C处理拟南芥根部后,检测叶片气孔开度,结果如图1。
据图1可知,短肽C和ABA均能够   ,从而减少失水。
(3)已知N是催化ABA生物合成的关键酶。研究表明C可能通过促进N基因表达,进而促进ABA合成。图2中支持这一结论的结果是:   。
(4)实验表明,野生型植物经干旱处理后,C在根中的表达远高于叶片;在根部外施的C可运输到叶片中。因此设想,干旱下根合成C运输到叶片促进N基因的表达。为验证此设想,进行了如下表所示的嫁接实验。以接穗与砧木均为野生型的植株经干旱处理后的N基因表达量为参照值,在表中填写假设成立时,与参照值相比N基因表达量的预期结果(用“远低于”、“远高于”、“相近”表示)。a:   ;b:   。
接穗 野生型 C基因缺失突变体 C基因缺失突变体
砧木 野生型 野生型 C基因缺失突变体
接穗叶片中N基因的表达量 参照值 a b
基于上述实验,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。
20.(2025高二上·龙岗期末)间伐是指在未成熟的森林中,定期重复伐去部分林木,可以使林下阳生植物数量增多,对提高森林生态系统的生物多样性起着不可忽视的作用。研究小组探究不同间伐强度对某杉木人工林中不同植物类群物种丰富度的影响,结果如下图所示。请回答下列问题:
(1)森林是陆地生态系统最大的碳库,杉木人工林中的碳元素主要以   的形式存在,大气中的碳进入人工林的主要途径是   。
(2)如图所示,与对照组相比,不同间伐强度下   植物类群的物种丰富度变化不显著。轻度和中度间伐后,经过一段时间的恢复,林下植物类群的物种丰富度有所增加,分析其原因是   ,该过程中人工林群落发生了   演替。
(3)间伐前后人工林中动物的生态位会发生改变,欲研究间伐对动物生态位的影响,通常应对间伐前后动物种群的   (答出两点)等因素进行研究。
21.(2025高二上·龙岗期末)红树林湿地生态系统既是海岸的天然防护林,也是鸟类重要的越冬地和迁徙栖息地。由于受到气候变化、水环境污染等因素干扰,部分红树林湿地发生退化。研究人员积极开展生态改造和修复工程,取得了显著成效,形成适宜鸟类栖息觅食的良好生态环境。回答下列问题:
(1)湿地中的沉水植物生长于水域的中央区域,挺水植物生长于近岸的浅水,喜湿的植物生长于岸边,旱生植物分布于离岸较远处,形成了群落的   结构。
(2)每年秋季,大群迁徙的越冬候鸟从四面八方飞临红树林湿地停歇、觅食,此时的生物群落体现出明显的   变化。鸟类同化的能量一部分在呼吸作用中散失,另一部分的去向是   。
(3)在湿地修复过程中,选择污染物净化能力较强的水生植物,通过合理的人工设计,使物种之间形成互利共存的关系。以上方法主要遵循了生态工程的   原理。
(4)科研人员为筛选适合修复镉(Cd)污染的植物,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。相关检测结果如表所示:
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
注: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。
分析以上结果可知,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,则选择表中的   作为最佳植物,主要原因是   。
(5)为稳定发挥红树林湿地在鸟类迁徙过程中的重要作用,提高该生态系统的稳定性,应采取   (答出一点即可)等措施,对该区域湿地进行全面的保护。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】基因突变的特点及意义;稳态的生理意义;体温平衡调节
【解析】【解答】A、航天服为航天员提供类似地面的环境,地面环境相对清洁,航天服能清除微量污染,减少污染物对航天员的影响,从而减少相关疾病的发生,A不符合题意;
B、太空中存在宇宙射线等诱变因素,而地面环境不存在。航天服能提供类似地面环境,可阻隔太空中各种射线,避免航天员机体细胞因射线诱发突变,B不符合题意;
C、人体体温是维持相对稳定,并非恒定不变。航天服的生命保障系统调控温度,是使航天员体温维持相对稳定,C符合题意;
D、太空环境压力与地面不同,压力变化可能损伤航天员的肺。航天服及其生命保障系统能提供类似地面环境,可控制航天服内压力,避免肺因环境压力变化受损,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】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。内环境的相对稳定包括化学成分及理化性质的相对稳定,它是机体进行正常生命活动的必要条件。
2.【答案】D
【知识点】体温平衡调节;水盐平衡调节
【解析】【解答】A、副交感神经的功能之一是增进胃肠的活动,促进消化腺的分泌,而不是抑制消化液的分泌,A不符合题意;
B、抗利尿激素是由下丘脑合成和分泌,然后由垂体释放的。抗利尿激素增加能促进肾小管和集合管对水分的重吸收,B不符合题意;
C、在体温调节过程中,即使汗腺分泌量增多使机体散热量增多,但正常情况下,机体的产热量和散热量是处于动态平衡状态的,以维持体温的相对稳定,C不符合题意;
D、肾上腺皮质分泌的醛固酮具有保钠泌钾的作用,能够维持血钠平衡,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】(1)人的体表和体内分布着温度感受器。温度感受器能将内、外环境温度的变化转换成动作电位,即接受刺激产生兴奋。兴奋沿传入神经到达下丘脑体温调节中枢,由体温调节中枢整合信息,再由传出神经支配骨骼肌、皮肤毛细血管、汗腺及内分泌腺等器官做出适当的反应,从而调整机体产热和散热,以维持体温相对稳定。
(2)人体每天都要从饮食中获得水和各种无机盐,同时又要通过多种途径排出一定的水和无机盐。人体内水的来源是饮水、食物中所含有的水和代谢中产生的水;水的排出有四条途径,其中肾排尿是人体排出水的最主要途径。机体能够通过调节排尿量,使水的排出量与摄入量相适应,以保持机体的水平衡。
3.【答案】C
【知识点】神经冲动的产生和传导;脑的高级功能
【解析】【解答】A、V 区(视觉性语言中枢)受损,患者不能看懂文字(失读症),而不是失语,A不符合题意;
B、神经递质与突触后膜上特异性受体结合并发挥作用后,要么被降解要么被突触前膜回收,并非立即失活,B不符合题意;
C、因为用于 AD 临床治疗的药物胆碱酯酶抑制剂是通过抑制乙酰胆碱的分解来治疗疾病,所以可推测 AD 患者记忆力衰退可能与突触间隙中乙酰胆碱含量降低有关,C符合题意;
D、由于胆碱酯酶抑制剂能抑制乙酰胆碱的分解,所以会使乙酰胆碱在突触间隙中的积累量增多,而不是减少,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】大脑皮层言语区包括 W 区(书写性语言中枢)、S 区(运动性语言中枢)、H 区(听觉性语言中枢)、V 区(视觉性语言中枢),不同区域受损会出现不同的症状。神经递质与突触后膜上的特异性受体结合后,其去向有被降解或被突触前膜回收。
4.【答案】C
【知识点】激素与内分泌系统
【解析】【解答】A、促胰液素是由小肠黏膜分泌的,不是胰腺细胞分泌的,它能促进胰腺分泌胰液,A不符合题意;
B、斯他林和贝利斯的实验证明了胰液分泌受化学物质调节,但不能就此得出不受神经调节的结论,B不符合题意;
C、“减法原理”是指与常态比较,人为去除某种影响因素。阻断垂体与下丘脑间的血液联系,这是人为去除了二者之间通过血液进行联系这个因素,导致生殖器官萎缩,符合“减法原理”,C符合题意;
D、养殖四大家鱼时人工注射促性腺激素类药物会促使亲鱼的卵和精子成熟,而不是性激素类药物,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】由内分泌器官或细胞分泌的化学物质—激素进行调节的方式,就是激素调节。激素调节具有一些共同特征:激素通过体液进行运输;作用于靶器官、靶细胞;作为信使来传递信息;虽然微量,但在发挥作用时却很高效。
5.【答案】A
【知识点】探究生长素类似物对插条生根的作用
【解析】【解答】A、预实验的目的是为进一步实验摸索出较为可靠的探究范围,避免设计不当盲目开展实验,并非减小实验误差。减小实验误差通常通过多次重复实验等方法实现,A符合题意;
B、芽和幼叶能产生生长素,促进插条生根,所以适度保留芽有利于插条生根。同时,去除部分叶片可降低蒸腾作用,减少水分散失,也有利于生根,B不符合题意;
C、NAA 对扦插枝条生根的调节作用具有两重性,即低浓度促进生根,高浓度抑制生根。在最适浓度两侧,可能存在不同浓度的 NAA 处理插条获得相同生根数的情况,C不符合题意;
D、适宜的温度、湿度和光照等环境条件,有利于扦插枝条生根和成活,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】生长素类调节剂的生理作用与其浓度具有很大的关系。例如,适当浓度的2,4-二氯苯氧乙酸(简称2,4-D)可以促进插条生根,浓度过高时会抑制生根,高浓度的2,4-D甚至会杀死双子叶植物。在农业生产上应用这些调节剂时,寻找最佳的浓度范围就非常有意义。
6.【答案】D
【知识点】协同进化与生物多样性的形成;物种的概念与形成;自然选择与适应
【解析】【解答】A、分布在不同动物园的华南虎,由于地理位置的限制,它们之间存在地理隔离。但因为它们仍属于同一物种,所以不存在生殖隔离,A不符合题意;
B、协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。华南虎遗传多样性的形成是其与无机环境之间协同进化的结果,B不符合题意;
C、生物多样性包括基因多样性(遗传多样性)、物种多样性和生态系统多样性,遗传多样性即基因多样性,是生物多样性的重要内容,C不符合题意;
D、突变是不定向的,而自然选择是定向的。华南虎基因组中有害突变比例降低是自然选择的结果,不是定向突变导致的,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】适应是自然选择的结果;种群是生物进化的基本单位;突变和基因重组提供进化的原材料,自然选择导致种群基因频率的定向改变,进而通过隔离形成新的物种;生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程;生物多样性是协同进化的结果。
7.【答案】D
【知识点】基因突变的特点及意义;基因频率的概念与变化;自然选择与适应
【解析】【解答】A、大肠杆菌是原核生物,其细胞中没有染色体,染色体变异发生在真核生物细胞中,所以大肠杆菌只能发生基因突变,不会发生染色体变异,A不符合题意;
B、虽然两种抗生素可相互对照,但为了排除其他因素(如滤纸片本身、培养基成分等)对实验结果的影响,仍需要设置放入不含抗生素滤纸片的空白对照实验,B不符合题意;
C、从图中可以看到,庆大霉素处理获得的抑菌圈直径大于阿米卡星处理获得的抑菌圈直径,抑菌圈直径越大说明抑菌效果越好,所以庆大霉素对大肠杆菌的抑菌效果更好,C不符合题意;
D、在抗生素的选择作用下,不耐药的细菌被淘汰,耐药的细菌存活下来并繁殖后代,使得细菌群体中耐药性基因的频率不断升高,这是定向选择的结果,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】适应是自然选择的结果;种群是生物进化的基本单位;突变和基因重组提供进化的原材料,自然选择导致种群基因频率的定向改变,进而通过隔离形成新的物种;生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程;生物多样性是协同进化的结果。
8.【答案】B
【知识点】种间关系;研究能量流动的实践意义;生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、互利共生是指两种生物相互依赖,彼此有利,分开后双方或一方不能生存。水稻和河蟹之间并非这种关系,河蟹的活动虽对水稻有除虫、松土和增氧等益处,但它们不是缺一不可的,A不符合题意;
B、“稻 - 萍 - 蟹”立体生态农业模式中,河蟹、浮萍等在空间结构上有差异。河蟹在水中活动,浮萍覆盖水面,水稻生长在地上,这种结构使得稻田中的水域、土壤和光照等资源都能被充分利用,提高了群落利用空间和资源的能力,实现了水稻和河蟹的“双丰收”,B符合题意;
C、能量传递效率是指相邻两个营养级之间同化量的比值,一般在10% - 20%之间,这是由生态系统的能量流动特点决定的。该立体种养模式只是充分利用了农田的立体空间,将原本可能浪费的能量进行了再利用,提高了能量的利用率,而不能提高能量传递效率,C不符合题意;
D、河蟹的排泄物被分解者分解,在这个过程中能量以热能的形式散失,能量流动是单向的,不会流入水稻。分解者将有机物分解为无机物,这些无机物可供水稻吸收利用,但水稻并没有利用河蟹排泄物中的能量,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】(1)互利共生:两种生物长期共同生活在一起,相互依存,彼此有利。例如,豆科植物与根瘤菌之间:植物向根瘤菌提供有机养料,根瘤菌则将空气中的氮气转变为含氮的养料,供植物利用。
(2)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。
9.【答案】B
【知识点】生物的多样性;种群的特征;种群的数量变动及其原因;种间关系
【解析】【解答】A、福寿螺是外来入侵物种,食性广泛,会与稻田中的其他生物竞争资源等,可能导致其他生物数量减少甚至灭绝,从而使稻田中的物种多样性降低,A不符合题意;
B、密度制约因素是指影响程度与种群密度有密切关系的因素,如种内竞争、捕食等。鸭对福寿螺的捕食作用,其捕食率会受到福寿螺种群密度的影响,所以鸭是影响福寿螺种群数量变化的密度制约因素,而非非密度制约因素,B符合题意;
C、在稻田中引入鸭来防治福寿螺,是利用鸭和福寿螺之间的种间关系(捕食关系)来控制福寿螺的数量,这种措施属于生物防治,C不符合题意;
D、引入鸭后,鸭对幼龄、中龄福寿螺的捕食率较高,使得幼龄、中龄个体数量大量减少,导致福寿螺的年龄结构转变为衰退型,种群数量会逐渐减少,防治效果显著,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】(1)遗传多样性是指地球上所有生物携带的遗传信息的总和;自然界中每个物种都具有独特性,从而构成了物种的多样性;生态系统多样性是指地球上的生境、生物群落和生态系统的多样化,还包括生态系统的组成、结构、功能等随着时间变化而变化的多样性。
(2)生物防治是指依据生物种群间的相互关系,用一种生物抑制或消灭另外一种生物(或另一类生物)的方法。
(3)种群最基本的数量特征是种群密度。种群的其他数量特征包括出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构、性别比例等,这些特征是决定种群密度的重要因素,其中出生率和死亡率、迁入率和迁出率直接决定种群的密度,年龄结构影响出生率和死亡率,性别比例影响出生率。
10.【答案】C
【知识点】种群的数量变动及其原因;种群数量的变化曲线
【解析】【解答】A、细菌是原核生物,进行二分裂,所以不能通过有丝分裂增殖,A不符合题意;
B、Ⅱ 期细菌数量增长迅速,在这一时期,由于环境相对适宜,资源较充足,可能存在 “J” 形增长阶段,B不符合题意;
C、Ⅲ 期细菌总数保持相对稳定,这是因为细菌的增殖和死亡处于动态平衡,并非没有增殖和死亡,C符合题意;
D、随着培养时间的延长,营养物质逐渐被消耗,在 Ⅳ 期营养物质匮乏成为细菌数量下降的主要原因,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】(1)在绝大多数情况下,种群数量的“J”型增长都是暂时的,并且这种增长情况一般发生在种群密度很低、资源相对丰富的条件下。一定空间中的环境容纳量一般是有限的。种群数量达到环境容纳量时,往往会稳定在一定的水平,不再增长。
(2)在微生物学中,将接种于培养基内,在合适条件下形成的含特定种类微生物的群体称为培养物。由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物,获得纯培养物的过程就是纯培养。微生物的纯培养包括配制培养基、灭菌、接种、分离和培养等步骤。
11.【答案】C
【知识点】种间关系;生态系统的结构;生态系统中的信息传递
【解析】【解答】A、“区中草生,茇之”描述的是农田中农作物和杂草共同生长,杂草会与农作物争夺阳光、水分、无机盐等资源,这是典型的种间竞争关系,体现了种间竞争对生物的影响,A不符合题意;
B、“凡种谷,雨后为佳”,雨后土壤的水分条件改善,种子萌发需要适宜的水分,所以这体现了水分这一非生物因素对生物(种子萌发)的影响,B不符合题意;
C、“西湖春色归,春水绿于染”,春天温度升高,光照增强,水中的藻类植物(属于生产者)大量繁殖使得湖水变绿,而不是分解者大量繁殖的结果,C符合题意;
D、“燕燕于飞,差池其羽;燕燕于飞,上下其音”,其中提到的“音”是通过声音传递信息,声音属于物理信息,这体现了生态系统中的信息传递,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】(1)种间关系主要有原始合作(互惠)、互利共生、种间竞争、捕食和寄生等。
(2)物质循环、能量流动和信息传递是生态系统的基本功能。在生态系统中,物质是可以在生物群落和无机环境之间不断循环的;能量则是沿食物链单向流动并逐级递减的;各种各样的信息在生物的生存、繁衍以及调节种间关系等方面起着十分重要的作用。
12.【答案】A
【知识点】人口增长对生态环境的影响;生态工程依据的生态学原理
【解析】【解答】A、沼气发酵是在厌氧条件下,各类沼气发酵微生物将各种有机物分解转化,最终生成沼气。沼气的主要成分是甲烷,甲烷能够作为燃料。所以微生物确实可以通过厌氧发酵将粪便中的有机物转化为甲烷作为燃料,A符合题意;
B、沼液和沼渣用作优良的作物肥料,这主要体现的是物质循环再生原理,即物质能够在生态系统中循环往复,分层分级利用。而协调原理强调的是生物与环境、生物与生物之间要协调与适应,这里并非遵循协调原理,B不符合题意;
C、能量是单向流动、逐级递减的,不能循环利用。沼气工程实现了物质的多级循环利用,这样能够减轻环境污染,C不符合题意;
D、生态足迹越大,意味着人类所需的资源越多,对生态和环境的影响也就越大。沼气工程能够充分利用资源,减小生态足迹,进而有利于人类生存和可持续发展,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础,遵循着整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。
13.【答案】C
【知识点】神经冲动的产生和传导;稳态的调节机制;激素分泌的分级调节
【解析】【解答】A、内环境稳态的调节机制是神经 - 体液 - 免疫调节网络,这是被广泛认可的观点,A不符合题意;
B、①是由内分泌系统分泌的激素,甲状腺激素是内分泌系统分泌的,所以①包括甲状腺激素;②是由神经系统分泌的,下丘脑分泌的 TRH(促甲状腺激素释放激素)属于神经系统分泌的物质,所以②包括下丘脑分泌的 TRH,B不符合题意;
C、乙酰胆碱是神经递质,它通过突触间隙(组织液)作用于突触后膜,而不是通过血液运输后作用于免疫细胞,C符合题意;
D、图中的信息分子如神经递质、激素、细胞因子等,都需要与相应的受体识别并结合才能发挥作用,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。神经 - 体液 - 免疫调节网络是目前普遍认为的内环境稳态的调节机制。神经系统可通过神经递质传递信息,内分泌系统通过激素发挥作用,免疫系统则通过细胞因子等进行调节。
14.【答案】D
【知识点】激素调节的特点;激素与内分泌系统;血糖平衡调节;激素分泌的分级调节
【解析】【解答】A、肾上腺髓质分泌儿茶酚胺类激素是受神经系统直接调控的,没有体液调节的参与,属于神经调节,A不符合题意;
B、促肾上腺皮质激素释放激素由下丘脑分泌后,会随体液运输到全身各处,只是特异性地作用于腺垂体,并非定向运输到腺垂体,B不符合题意;
C、当人体受到低血糖和危险等刺激时,糖皮质激素含量增加以升高血糖,而胰岛素是降低血糖的,二者在血糖调节方面的作用是相互拮抗的,C不符合题意;
D、长期较大剂量使用糖皮质激素,体内糖皮质激素浓度过高,会通过负反馈调节抑制自身激素的合成,进而可能导致肾上腺皮质功能减退,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】肾上腺髓质主要分泌肾上腺素。肾上腺素是酪氨酸衍生物。交感-肾上腺髓质系统参与机体应急反应。当机体遭遇紧急情况,如剧烈运动、缺氧、剧痛、畏惧、焦虑、失血、低血压、脱水、寒冷、暴热、情绪激动时,交感-肾上腺髓质系统即刻调动,大量分泌肾上腺素,作用于中枢神经系统,使机体处于反应机敏、高度警觉的状态。
15.【答案】C
【知识点】现代生物进化理论的主要内容;生物多样性的价值;生物多样性的保护措施
【解析】【解答】A、生物多样性的直接价值是指对人类有食用、药用和工业原料等实用意义,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价值。大熊猫是研究物种演化的“活化石”,这体现的是其科学研究价值,属于生物多样性的直接价值,而非间接价值(间接价值主要是指生态功能,如调节气候、涵养水源等),A不符合题意;
B、保护生物多样性最有效的措施是就地保护,如建立自然保护区等,建立繁育中心进行人工繁殖与饲养属于易地保护,是保护大熊猫的重要方式,但不是最有效方式,B不符合题意;
C、从所示的调查结果来看,大熊猫种群数量曲线的变化趋势与栖息地面积和竹林面积曲线的变化趋势一致,这表明大熊猫种群数量与栖息地面积和竹林面积呈正相关,C符合题意;
D、突变和基因重组是不定向的,不同山系的环境对大熊猫种群的可遗传变异进行了定向选择,而不是大熊猫种群为了适应环境发生了定向的突变和基因重组,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】(1)生物多样性包括遗传多样性(基因多样性)、物种多样性和生态系统多样性。生物多样性是生物进化的结果,既有直接价值,也有维持生态系统稳定性等间接价值,还有尚未明确的潜在价值。但是长期以来由于人类掠夺式的开发和利用、环境污染等原因,生物多样性正在以惊人的速度锐减。对生物多样性可采取就地保护和易地保护等措施。
(2)适应是自然选择的结果;种群是生物进化的基本单位;突变和基因重组提供进化的原材料,自然选择导致种群基因频率的定向改变,进而通过隔离形成新的物种;生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程;生物多样性是协同进化的结果。
16.【答案】B
【知识点】种群数量的变化曲线;生态系统的结构;生态系统的能量流动;生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、牡蛎摄食浮游植物和动物时属于消费者,摄食有机碎屑时属于分解者,A不符合题意;
B、海洋牧场通过投放人工鱼礁等措施构建或修复海洋生物所需场所,改善了某些经济鱼类的生存环境,可使这些经济鱼类种群的环境容纳量增加,B符合题意;
C、海带和浮游植物固定的能量,一部分用于自身呼吸消耗,一部分用于自身生长、发育和繁殖,用于自身生长、发育和繁殖的能量中有一部分流入浮游动物,一部分被分解者利用,还有一部分未被利用,C不符合题意;
D、该生态养殖模式能够持续输出产品,意味着有物质和能量的输出,需要增加物质和能量的投入,不能实现生态系统的物质循环,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】生态系统由生产者、消费者、分解者以及非生物的物质与能量等基本组分组成,各组分紧密联系使生态系统成为一个具有一定结构与功能的统一体。其中生产者和消费者通过食物链与食物网联系在一起形成复杂的营养结构。物质循环、能量流动和信息传递是生态系统的基本功能。在生态系统中,物质是可以在生物群落和无机环境之间不断循环的;能量则是沿食物链单向流动并逐级递减的;各种各样的信息在生物的生存、繁衍以及调节种间关系等方面起着十分重要的作用。
17.【答案】(1)胰岛B;葡萄糖利用增加;降低
(2)钠离子;不敏感
(3)光可通过神经调节的方式影响糖代谢,长期熬夜的不良生活方式可导致机体利用葡萄糖减少,导致血糖上升
(4)研究光暴露对胰岛素(胰高血糖素/甲状腺素/肾上腺素)分泌的影响;研究不同光质对棕色脂肪细胞产热量的影响
【知识点】神经冲动的产生和传导;血糖平衡调节
【解析】【解答】(1)胰岛素是由胰岛B细胞分泌的,当受试者口服葡萄糖后,血糖浓度升高,刺激胰岛B细胞分泌胰岛素。胰岛素能促进组织细胞摄取、利用和储存葡萄糖,在脂肪组织中表现为促进葡萄糖利用增加,从而使血糖浓度降低回到正常水平。观察图a,与黑暗条件相比,夜间光照条件下血糖浓度更高,这表明机体降血糖能力弱,即机体对葡萄糖的耐受性降低。
(2)当细胞受到刺激产生兴奋时,通常是钠离子通道被激活,钠离子内流。所以光照刺激后,视网膜感光细胞中的钠离子通道被激活并使钠离子内流,从而使感光细胞产生兴奋。如果视网膜感光细胞对蓝光敏感,蓝光照射会引起一系列反应,而题干说冷暖光并非只是心理作用,意味着蓝光没有像预期那样引起明显的与热觉相关的反应,即视网膜感光细胞对蓝光不敏感。
(3)从图b及相关研究可知,光可通过神经调节的方式影响糖代谢。长期熬夜会使机体处于类似夜间光照的状态,导致机体利用葡萄糖减少,从而使血糖上升,增加了糖代谢相关疾病的风险。
故本问答案为:光可通过神经调节的方式影响糖代谢,长期熬夜的不良生活方式可导致机体利用葡萄糖减少,导致血糖上升。
(4)因为糖尿病的发生与多种激素对血糖的调节有关,胰岛素能降低血糖,胰高血糖素等能升高血糖,所以可以研究光暴露对胰岛素(胰高血糖素/甲状腺素/肾上腺素)分泌的影响。又因为棕色脂肪细胞代谢有机物产生热量与能量代谢相关,而血糖代谢也涉及能量代谢,所以还可以研究不同光质对棕色脂肪细胞产热量的影响,来进一步阐明光暴露增加患糖尿病风险的生物学机理。
【分析】(1)反射的完成以神经元上兴奋的传导为基础。神经元受到刺激会产生兴奋。兴奋在神经纤维上以神经冲动的形式传导,在神经元之间通过突触传递。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),从而将信号传递到下一个神经元。
(2)人体内有多种激素参与调节血糖浓度,如糖皮质激素、肾上腺素、甲状腺激素等,它们通过调节有机物的代谢或影响胰岛素的分泌和作用,直接或间接地提高血糖浓度。胰岛素是唯一能够降低血糖浓度的激素。
(1)胰岛素是由胰岛B细胞分泌的,当血糖浓度上升时,胰岛素可促进脂肪组织对葡萄糖利用增加,从而血糖浓度回到正常水平。据图a推测,与黑暗条件相比,夜间光照条件下血糖浓度高,说明光照导致机体对葡萄糖的耐受性降低。
(2)钠离子内流导向细胞产生兴奋,所以光照刺激后,视网膜感光细胞中的钠离子通道被激活并使钠离子内流,从而使感光细胞产生兴奋。红光属于暖色光、蓝光属于冷色光一直被定义为心理上的冷热感受。科学家推测冷暖光并非只是心理作用,说明视网膜感光细胞对蓝光不敏感,不能引起热觉感受器兴奋。
(3)光可通过神经调节的方式影响糖代谢,长期熬夜的不良生活方式可导致机体利用葡萄糖减少,导致血糖上升,所以长期熬夜可增加糖代谢相关疾病的风险。
(4)由于参与血糖调节的激素有胰岛素和胰高血糖素,因此为了进一步研究,接下来可以研究光暴露对胰岛素(胰高血糖素/甲状腺素/肾上腺素)分泌的影响;研究不同光质对棕色脂肪细胞产热量的影响,进而分析引起糖尿病的原因。
18.【答案】(1)抗原;关节组织细胞裂解;免疫自稳
(2)RA模型鼠,注射适量且等量的生理盐水;S5蛋白能缓解RA症状;S5蛋白可能通过减少辅助性T细胞的比例,减少细胞因子的释放, 使细胞毒性T细胞的激活受阻,进而减少对关节组织细胞的攻击,起到缓解症状的作用
【知识点】免疫功能异常;免疫系统的结构与功能;细胞免疫
【解析】【解答】(1)病原体表面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能引发免疫反应,所以作为抗原被树突状细胞摄取并处理。辅助性T细胞分泌细胞因子可以激活细胞毒性T细胞分裂和分化,细胞毒性T细胞会与靶细胞(这里是关节组织细胞)结合。细胞毒性T细胞与关节组织细胞结合后,会使关节组织细胞裂解,释放细胞内容物进而引发更严重的炎症反应。人体免疫系统具有免疫防御、免疫自稳和免疫监视功能。RA是免疫系统对自身成分发生反应并造成损伤的疾病,是免疫系统的免疫自稳功能异常所致。
(2)①该实验是研究S5蛋白对RA的作用及机制,1组是正常大鼠注射生理盐水作为空白对照,2组是RA模型鼠注射治疗RA的药物MTX作为阳性对照,4组是RA模型鼠注射含有S5基因的腺病毒(会表达S5蛋白)。为了对比出S5蛋白的作用,3组应该是RA模型鼠,注射适量且等量的生理盐水(不含S5蛋白)。
②观察图1,4组(注射S5蛋白组)的大鼠后爪关节肿胀程度明显低于3组(RA模型鼠注射生理盐水组),这表明S5蛋白能缓解RA症状。从图2可知,4组(注射S5蛋白组)辅助性T细胞占所有T细胞的比例低于3组(RA模型鼠注射生理盐水组)。结合RA发病机理,辅助性T细胞分泌细胞因子促进免疫细胞聚集到关节部位,同时激活细胞毒性T细胞。所以推测S5蛋白可能通过减少辅助性T细胞的比例,减少细胞因子的释放,使细胞毒性T细胞的激活受阻,进而减少对关节组织细胞的攻击,起到缓解症状的作用。
【分析】人体的免疫包括非特异性免疫和特异性免疫。特异性免疫是通过体液免疫和细胞免疫两种方式,针对特定的病原体发生的免疫反应,它的分子基础是抗体与抗原、免疫细胞表面的受体与抗原的特异性结合。体液免疫主要靠体液中的抗体来作战,细胞免疫主要靠T细胞直接杀伤靶细胞。体液免疫和细胞免疫相互配合,共同完成对机体稳态的调节。
(1)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,释放细胞内容物进而引发更严重的炎症反应,可见,RA是免疫系统的免疫自稳功能异常所致,属于自身免疫病。
(2)①根据图1分析,第1组的关节肿胀增加体积最小,为正常小鼠,第3组最大,说明3组是RA模型鼠,因此第3组的实验处理为注射适量的生理盐水,处理的是RA模型鼠。
②与第3组相比,第4组注射一定浓度的S5蛋白,关节肿胀增加体积减小,表明S5蛋白能一定程度缓解RA症状;结合图2可知,与第3组相比,第4组中的辅助性T细胞的比例更低,推测S5蛋白的作用机制是S5蛋白可能通过减少辅助性T细胞的比例,减少细胞因子的释放, 减少细胞毒性T细胞的激活,进而减少关节组织细胞的裂解破坏。
19.【答案】(1)调节
(2)降低气孔开度
(3)经干旱处理后,C基因缺失突变体中的N基因表达量和ABA含量均显著低于野生型
(4)远低于;相近;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
【知识点】其他植物激素的种类和作用
【解析】【解答】(1)植物激素是植物体内产生的对植物生长发育有调节作用的微量有机物,脱落酸作为植物激素,对植物的生命活动起调节作用。
(2)观察图1,对比使用短肽C或ABA处理和未处理的拟南芥叶片气孔开度情况,发现使用短肽C或ABA处理后,叶片气孔开度均降低,且随着时间延长,降低更明显。所以短肽C和ABA均能够降低气孔开度,从而减少失水。
(3)分析图2,在干旱处理条件下,C基因缺失突变体中的N基因表达量和ABA含量都显著低于野生型,这就说明C可能通过促进N基因表达,进而促进ABA合成。
(4)根据题意,野生型植物经干旱处理后,C在根中的表达远高于叶片,且根部外施的C可运输到叶片中。假设干旱下根合成C运输到叶片促进N基因的表达,那么当接穗为C基因缺失突变体、砧木为野生型时,砧木为野生型能合成C运输到叶片促进N基因表达,所以b处N基因表达量与野生型参照值相近;当接穗和砧木均为C基因缺失突变体时,由于不能合成C,N基因表达量远低于野生型参照值,即a处远低于。因为植物根产生的C能够运输到叶片,并且微量的C就可以调节气孔开度的变化,这符合植物激素的特点,所以研究者认为C也属于植物激素。
【分析】植物激素在植物内的含量虽然微少,但是在调节植物生长发育上的作用却非常重要。一般来说,植物激素对植物生长发育的调控,是通过调控细胞分裂、细胞伸长、细胞分化和细胞死亡等方式实现的。
(1)脱落酸是植物激素,对植物的生命活动起调节作用。
(2)分析图1可知,与不使用短肽C或ABA处理的拟南芥相比,使用微量的短肽C或ABA处理拟南芥根部后,叶片气孔开度均降低,而且随着处理时间的延长,气孔开度降低的更显著。
(3)根据图2可知,干旱处理条件下,C基因缺失突变体中的N基因表达量和ABA含量均显著低于野生型,可推测C可能通过促进N基因表达,进而促进ABA合成。
(4)根据题意可知,野生型植物经干旱处理后,C在根中的表达远高于叶片;在根部外施的C可运输到叶片中。假设干旱下根合成C运输到叶片促进N基因的表达,则野生型因含有C基因,能合成物质C,可促进叶片N基因的表达,而砧木为突变体,因不含C基因,不能产生C,因此a处叶片N基因的表达量远低于野生型的参照值。若砧木为野生型,则根部细胞含有C基因,能表达形成C物质,可运输到叶片促进N基因的表达,因此b处的N基因表达量与野生型的参照值相近。植物激素是植物自身产生的,并对植物起调节作用的微量有机物,根据题意可知,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,因此C也属于植物激素。
20.【答案】(1)有机物;光合作用
(2)禾草;砍伐成年树后,林下植物接受的光照强度增强,有利于阳生植物的生长繁殖;次生
(3)栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系
【知识点】群落的演替;当地自然群落中若干种生物的生态位;生态系统的物质循环
【解析】【解答】(1)在生态系统的生物群落中,碳元素主要以有机物的形式存在。大气中的二氧化碳主要通过光合作用被绿色植物吸收转化为有机物,从而进入人工林生态系统。
(2)观察可知,禾草植物类群在不同间伐强度下,物种丰富度变化不显著。间伐使得原来被上层林木遮挡的林下植物能接受到更多的光照,而林下阳生植物更适应较强光照,光照增强有利于它们的生长繁殖,所以轻度和中度间伐后,经过一段时间的恢复,林下植物类群的物种丰富度有所增加。因为该演替是在原有植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方发生的,所以属于次生演替。
(3)生态位是指一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置、占用资源情况以及与其他物种的关系等。研究间伐对动物生态位的影响,通常需要研究间伐前后动物种群的栖息地(动物生存的空间环境)、食物(动物获取能量和营养的来源)、天敌(影响动物生存的捕食者等)以及与其他物种的关系(如竞争、共生等)等因素。
【分析】(1)一个群落替代另一个群落的过程叫作群落演替。群落演替可以分为初生演替和次生演替。人类活动会影响演替的进程和方向。
(2)组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素,都在不断进行着从非生物环境到生物群落,又从生物群落到非生物环境的循环过程,这就是生态系统的物质循环。
(3)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,称为这个物种的生态位。
(1)在生物群落中碳元素主要以有机物的形成存在,大气中的碳主要通过光合作用进入生物群落。
(2)由图可知,禾草在不同间伐强度下,物种丰富度变化不显著。间伐使林下植物能得到更多阳光,有助于林下植物的生长,轻度和中度间伐后,经过一段时间的恢复,林下植物类群的物种丰富度有所增加,该过程中发生了次生演替。
(3)研究某动物的生态位,通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系。
21.【答案】(1)水平
(2)季节性;用于自身生长、发育和繁殖等生命活动
(3)协调与平衡
(4)龙葵;龙葵地上部分镉含量较高,且转运系数较大,能将较多的镉从地下转运到地上部分,通过及时收割地上部分并无害化处理,可有效减少土壤中的镉含量,从而达到修复土壤镉污染的目的
(5)建立自然保护区或减少人类活动干扰、保护湿地生物多样性
【知识点】群落的结构;生态系统的稳定性;生态工程依据的生态学原理;生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1)在湿地中,不同类型的植物如沉水植物、挺水植物、喜湿植物和旱生植物,按照不同的水平位置进行分布,这种分布格局是群落水平结构的体现。因为水平结构强调的是生物在水平方向上的分布差异。
(2)每年秋季候鸟飞临红树林湿地,使得该时期生物群落的物种组成等方面与其他时期不同,呈现出明显的季节性变化。鸟类同化的能量有两个去向,一部分通过呼吸作用以热能形式散失,另一部分则用于自身生长、发育和繁殖等生命活动,比如用于构建自身组织、进行各种生理活动等。
(3)在湿地修复时,选择污染物净化能力强的水生植物并合理设计,使物种互利共存。协调与平衡原理强调生物与环境的协调以及物种之间的平衡关系,这里既考虑了植物对环境的适应(与环境协调),又考虑了物种间的关系(互利共存体现平衡),所以主要遵循了协调与平衡原理。
(4)从表格数据看,对于籽粒苋,地下部分镉含量为46.60mg·kg-1,地上部分镉含量为22.59mg·kg-1,转运系数为0.48;龙葵地下部分镉含量为16.61mg·kg-1,地上部分镉含量为41.39mg·kg-1,转运系数为2.49;商陆地下部分镉含量为7.87mg·kg-1,地上部分镉含量为9.12mg·kg-1,转运系数为1.16。若通过收割地上部分来修复土壤镉污染,需要选择地上部分镉含量高且转运系数大的植物,这样能将更多的镉从地下转运到地上再通过收割去除。龙葵地上部分镉含量较高,转运系数也最大,能将较多镉转运到地上部分,所以选择龙葵作为最佳植物。
(5)为提高红树林湿地生态系统稳定性,对其进行全面保护,可以建立自然保护区,为生物提供相对稳定的生存环境;减少人类活动干扰,避免人类活动对湿地生态系统的破坏;保护湿地生物多样性,生物多样性越高,生态系统的自我调节能力越强,稳定性越高。
【分析】(1)在群落中,各个生物种群分别占据了不同的空间,使群落形成一定的空间结构。群落的空间结构包括垂直结构和水平结构等。
(2)生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础,遵循着整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。
(3)生物多样性包括遗传多样性(基因多样性)、物种多样性和生态系统多样性。生物多样性是生物进化的结果,既有直接价值,也有维持生态系统稳定性等间接价值,还有尚未明确的潜在价值。但是长期以来由于人类掠夺式的开发和利用、环境污染等原因,生物多样性正在以惊人的速度锐减。对生物多样性可采取就地保护和易地保护等措施。
(1)题干中描述了湿地中不同类型的植物在不同区域的分布情况,如沉水植物在水域中央、挺水植物在近岸浅水、喜湿植物在岸边、旱生植物在离岸较远处,这种不同生物在水平方向上的分布差异,形成了群落的水平结构;
(2)每年秋季大群迁徙的越冬候鸟飞临红树林湿地,这使得生物群落的物种组成等发生了变化,体现出明显的季节性变化。鸟类同化的能量,一部分在呼吸作用中散失,另一部分用于自身的生长、发育和繁殖等生命活动,储存在生物体的有机物中;
(3)在湿地修复过程中,选择特定的水生植物并进行合理人工设计,使物种间形成互利共存关系,既考虑了生物与环境的协调,又注重了物种之间的关系,主要遵循了生态工程的协调与平衡原理和物种多样性原理;
(4)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,需要选择地上部分镉含量相对较高且转运系数较大的植物。籽粒苋:地下部分镉含量为46.60mg·kg-1,地上部分镉含量为22.59mg·kg-1,转运系数为0.48。其地上部分镉含量相对较低,转运系数也较小,不太符合要求。龙葵:地下部分镉含量为16.61mg·kg-1,地上部分镉含量为41.39mg·kg-1,转运系数为2.49。地上部分镉含量较高,且转运系数较大,能将较多的镉从地下转运到地上部分,若及时收割地上部分并无害化处理,可有效减少土壤中的镉含量,所以龙葵比较适合。商陆:地下部分镉含量为7.87mg·kg-1,地上部分镉含量为9.12mg·kg-1,转运系数为1.16。虽然转运系数还可以,但地上部分镉含量相对龙葵较低。因此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,选择表中的龙葵作为最佳植物;
(5)要对该区域湿地进行全面的保护,可以采取建立自然保护区或减少人类活动干扰、保护湿地生物多样性等措施,这些措施可以减少对湿地生态系统的破坏,保护生物栖息地,从而提高生态系统的稳定性,更好地发挥红树林湿地在鸟类迁徙过程中的重要作用。
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