山东省德州市2024-2025学年高二上学期1月期末考试生物试题
1.(2025高二上·德州期末)研究表明,血浆中蛋白质的含量为7%~9%,无机盐约为1%。下列说法正确的是( )
A.血浆蛋白的合成过程发生在内环境
B.血浆蛋白减少会导致组织液减少
C.血浆蛋白形成的渗透压高于血浆中无机盐形成的渗透压
D.血浆蛋白与无机盐的含量可作为检测内环境稳态的指标
【答案】D
【知识点】内环境的组成;内环境的理化特性
【解析】【解答】A、血浆蛋白是在细胞内的核糖体上合成的,经过内质网和高尔基体的加工后分泌到细胞外进入血浆,并非在内环境中合成,A不符合题意;
B、血浆蛋白减少会使血浆渗透压降低,此时血浆中的水分会更多地进入组织液,导致组织液增多,而不是减少,B不符合题意;
C、血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关,但细胞外液渗透压的 90%以上来源于Na+和Cl-,即血浆中无机盐形成的渗透压高于血浆蛋白形成的渗透压,C不符合题意;
D、内环境稳态包括内环境的化学成分和理化性质的相对稳定。血浆蛋白与无机盐都属于内环境的化学成分,它们的含量变化能反映内环境化学成分是否稳定,所以可作为检测内环境稳态的指标,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】内环境主要由血浆、组织液和淋巴组成。血浆中含有多种成分,包括水、蛋白质、无机盐以及血液运送的各种物质等。其中血浆蛋白对于维持血浆渗透压等具有重要作用,无机盐在维持内环境的渗透压和酸碱平衡等方面也发挥着关键作用。
2.(2025高二上·德州期末)研究人员对动物脑干的不同区域施加电刺激,观察到脑干中既存在加强肌紧张的区域,也存在抑制肌紧张的区域。正常情况下,脑干对肌紧张的促进作用和抑制作用保持平衡,使躯体运动协调统一。将实验动物的脑干与大脑的联系切断后,动物会出现全身肌紧张增强、四肢僵直的现象。下列说法错误的是( )
A.脑干是连接脊髓和脑其他部分的重要通路
B.手术后实验动物的呼吸与心跳也随之停止
C.手术使脑干抑制肌紧张的作用相对占劣势
D.脑干对肌紧张的调节作用受到大脑的控制
【答案】B
【知识点】神经系统的基本结构
【解析】【解答】A、脑干在神经系统中处于重要位置,它是连接脊髓和脑其他部分的关键通路,并且其中存在诸多维持生命所必需的中枢,比如调节呼吸、心脏功能的基本活动中枢,A不符合题意;
B、呼吸、心血管运动中枢位于脑干。当把实验动物的脑干与大脑的联系切断后,虽然动物出现全身肌紧张增强、四肢僵直的现象,但由于呼吸和心血管运动中枢在脑干,其呼吸与心跳不会随之停止,B符合题意;
C、将实验动物的脑干与大脑的联系切断后,动物出现全身肌紧张增强、四肢僵直的现象,这表明手术使得脑干抑制肌紧张的作用相对处于劣势、,C不符合题意;
D、因为切断实验动物脑干与大脑的联系后,动物出现全身肌紧张增强、四肢僵直的现象,由此能够推断出脑干对肌紧张的调节作用是受到大脑控制的,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】人和脊椎动物的神经系统由中枢神经系统与外周神经系统组成,中枢神经系统包括脑和脊髓,外周神经系统包括脑神经和脊神经。脑神经与脊神经中有一部分支配内脏、血管与腺体的活动,不受意识支配,属于自主神经系统。自主神经系统包括交感神经与副交感神经,它们通常对同一器官的作用是相反的。
3.(2025高二上·德州期末)神经系统的钝化是指神经系统对外界刺激的感受性降低。为探究适宜强度的磁场刺激能否改善神经系统的钝化,研究人员以小鼠为模型动物进行了相关实验,下表为三组小鼠海马区神经元兴奋前后膜电位的检测结果。下列说法错误的是( )
静息电位 动作电位
对照组 -70mV 40mV
钝化组 -90mV 40mV
钝化施加磁场刺激组 -70mV 40mV
A.静息时钝化组神经元细胞膜对K+的通透性较高
B.实验中使三组神经元兴奋所需的最小刺激强度相同
C.给予适宜强度的刺激后钝化组神经元的Na+内流量最多
D.实验结果说明适宜强度的磁场刺激可有效改善神经系统的钝化
【答案】B
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、静息电位的形成主要是由于K+外流,与对照组相比,静息时钝化组神经元的静息电位绝对值增大(从-70mV变为-90mV),这表明细胞膜对K+的通透性较高,使得更多的K+外流,A不符合题意;
B、静息电位绝对值越大,意味着要使神经元达到兴奋状态(产生动作电位),需要克服更大的电位差,也就需要更大的刺激强度。三组中钝化组神经元的静息电位绝对值最大(-90mV),所以使钝化组神经元兴奋所需的最小刺激强度最大,即实验中使三组神经元兴奋所需的最小刺激强度不完全相同、,B符合题意;
C、动作电位的形成是由于Na+内流,三组中钝化组神经元的静息电位绝对值最大(-90mV),当受到适宜强度的刺激产生动作电位时,需要从更负的电位变为正电位,电位差更大,所以Na+内流量最多,C不符合题意;
D、钝化施加磁场刺激组静息电位(-70mV)与对照组(-70mV)相同,而钝化组静息电位为-90mV,这说明适宜强度的磁场刺激可使钝化组的静息电位恢复到正常水平,即有效改善神经系统的钝化,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】静息电位是细胞静息时膜电位,源于钾离子外流。动作电位是受刺激兴奋时膜电位可逆波动,由钠内流和钾外流形成。
4.(2025高二上·德州期末)胰岛素与胰岛素受体结合后,可激活酪氨酸激酶,被激活的酪氨酸激酶使细胞内偶联的胰岛素受体底物(IRS)磷酸化,最终引发相应的生物学效应。下列说法错误的是( )
A.胰岛素分泌减少会导致IRS磷酸化程度降低
B.酪氨酸激酶活化程度降低会导致机体血糖升高
C.IRS磷酸化可导致肝脏细胞内脂肪含量降低
D.敲除IRS基因的小鼠会患2型糖尿病
【答案】C
【知识点】血糖平衡调节
【解析】【解答】A、胰岛素与胰岛素受体结合会引发后续IRS磷酸化过程,胰岛素分泌减少,与受体结合的量也减少,进而会导致IRS磷酸化程度降低,A不符合题意;
B、酪氨酸激酶活化程度降低,会使IRS磷酸化过程受影响,从而减弱胰岛素引起的降低血糖的效应,导致机体血糖升高,B不符合题意;
C、根据胰岛素的作用,IRS磷酸化可导致血糖转化为脂肪等非糖物质,所以肝脏细胞内脂肪含量应该是提高,而不是降低,C符合题意;
D、敲除IRS基因的小鼠,无法产生胰岛素受体底物IRS,也就不能接受胰岛素信号并引发降血糖的效应,会患2型糖尿病,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】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。
5.(2025高二上·德州期末)情绪压力传入到下丘脑后会引起肾上腺髓质和皮质分别产生肾上腺素和糖皮质激素,从而引起压力效应。压力过大还会诱导T细胞的线粒体裂解,使细胞代谢紊乱,从而导致一系列焦虑行为。下列说法错误的是( )
A.糖皮质激素的分泌可能需要垂体的参与
B.压力过大会影响人体的细胞免疫和体液免疫
C.可通过减少T细胞的数量来治疗压力过大导致的焦虑
D.神经系统、内分泌系统和免疫系统之间存在着相互调节
【答案】C
【知识点】细胞免疫;体液免疫;激素分泌的分级调节
【解析】【解答】A、在“下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴”的调节中,下丘脑分泌促肾上腺皮质激素释放激素作用于垂体,垂体分泌促肾上腺皮质激素,进而促使肾上腺皮质分泌糖皮质激素,所以糖皮质激素的分泌可能需要垂体的参与,A不符合题意;
B、因为细胞免疫和体液免疫都需要辅助性 T 细胞的参与,而压力过大诱导 T 细胞的线粒体裂解,会影响 T 细胞的功能,从而影响人体的细胞免疫和体液免疫,B不符合题意;
C、压力过大导致焦虑是因为 T 细胞线粒体裂解使细胞代谢紊乱,应该是修复 T 细胞的线粒体或保证 T 细胞正常功能,而不是减少 T 细胞数量,减少 T 细胞数量会进一步损害免疫功能,C符合题意;
D、情绪压力通过神经系统影响内分泌系统分泌激素,激素又影响免疫系统的 T 细胞,可知神经系统、内分泌系统和免疫系统之间存在着相互调节,通过信息分子构成复杂网络,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。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。
6.(2025高二上·德州期末)失温症是指在极端天气下人体核心区(心、肺、脑)温度过低而出现的各种症状。人体失温经历的阶段及症状表现如表所示。下列说法错误的是( )
失温阶段 症状表现
低温代偿期 身体会感到寒冷
轻度失温期 语言、动作出现异常,浑身不停颤抖
中度失温期 寒战停止,心律不齐,外周血管扩张
重度失温期 间歇性颤抖,甚至出现反常脱衣现象
A.失温是由机体长时间产热小于散热导致的
B.低温代偿期,交感神经兴奋使皮肤血管收缩
C.中度失温期,高级中枢调节功能增强导致寒战停止
D.重度失温期,患者大脑皮层的正常功能受到影响
【答案】C
【知识点】体温平衡调节
【解析】【解答】A、人体体温的相对稳定是通过产热和散热的动态平衡来维持的,即产热量 = 散热量。失温意味着机体的产热不足以弥补散热,也就是机体长时间产热小于散热导致的,A不符合题意;
B、在低温代偿期,人体接受寒冷刺激,冷觉感受器产生兴奋并将其传导到下丘脑体温调节中枢。该中枢兴奋后,会使交感神经兴奋性增强,进而引起皮肤血管收缩,这样可以减少皮肤的血流量,从而减少散热;同时还会引起骨骼肌战栗来增加产热,B不符合题意;
C、到了中度失温期,寒战停止。这是因为随着失温程度的加重,人体的高级中枢调节功能减弱,而不是增强,C符合题意;
D、在重度失温期,患者出现间歇性颤抖,甚至反常脱衣现象。这些异常表现说明患者大脑皮层的正常功能已经受到影响,因为大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】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。
7.(2025高二上·德州期末)生长素在植物体内以IAA-和IAAH两种形式存在,其中IAAH具有很强的亲脂性。下图表示生长素极性运输的化学渗透模型,a、b、c是细胞膜上与生长素极性运输有关的三种载体蛋白,a蛋白在细胞膜上呈不对称分布。下列说法错误的是( )
A.IAAH与IAA-穿过细胞膜的方式都属于被动运输
B.IAA-通过b进入细胞时,b的空间结构会发生改变
C.c的功能增强有利于IAAH和IAA-进入细胞
D.a在细胞膜上集中分布的一侧靠近植物形态学下端
【答案】A
【知识点】物质进出细胞的方式的综合;生长素的产生、分布和运输情况
【解析】【解答】A、IAAH具有很强的亲脂性,进入细胞的方式是自由扩散。而IAA-进入细胞时为主动运输(需要依靠H+浓度差提供能量),运出细胞的方式是协助扩散(顺浓度梯度),并非IAA-穿过细胞膜的方式都属于被动运输,A符合题意;
B、因为IAA-通过b进入细胞时,运输方式是主动运输,根据主动运输的特点,载体蛋白b转运时会发生自身构象的改变,B不符合题意;
C、c可以维持H+的内外浓度差,IAA-进入细胞依赖于H+的内外浓度差,IAA-与H+结合成IAAH后进入细胞,所以c的功能增强有利于IAAH和IAA-进入细胞,C不符合题意;
D、由于生长素极性运输的方向是从形态学上端到形态学下端,a是将IAA-运出细胞,所以a在细胞膜上集中分布的一侧靠近植物形态学下端,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中,生长素只能从形态学上端运输到形态学下端,而不能反过来运输,也就是只能单方向地运输,称为极性运输。极性运输是一种主动运输。在植物体内,生长素在细胞水平上起着促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等作用;在器官水平上则影响器官的生长、发育,如促进侧根和不定根发生,影响花、叶和果实发育等。
8.(2025高二上·德州期末)光敏色素有两种类型:生理失活型的Pr和生理激活型的Pfr,二者可以在不同波长的光下相互转化,莴苣种子需要吸收特定波长的光激活光敏色素后才能萌发。为研究红光和远红光对莴苣种子萌发的影响,科学家将莴苣种子交替暴露在红光(R)和远红光(FR)下,测得种子的萌发率如表所示。下列说法正确的是( )
光处理 萌发率% 光处理 萌发率%
R 70 R—FR—R—FR 6
R—FR 6 R—FR—R—FR—R 76
R—FR—R 74 R—FR—R—FR—R—FR 7
A.红光可以使Pr转化为Pfr
B.莴苣种子接受红光照射即可萌发
C.Pfr可能降低了种子对赤霉素的敏感性
D.光敏色素与光合色素的化学本质相同
【答案】A
【知识点】环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】A、红光照射后种子萌发率较高(如R处理组萌发率为70%),远红光照射后种子萌发率较低(如R - FR处理组萌发率为6%),且红光的促进作用可被随后的远红光降低。结合光敏色素Pr(生理失活型)和Pfr(生理激活型)的转化关系,可推测红光诱导光敏色素发生空间结构变化,使Pr转化为Pfr形式,A符合题意;
B、虽然红光能促进莴苣种子萌发,但说莴苣种子接受红光照射即可萌发过于绝对,种子萌发还可能受其他多种因素影响,B不符合题意;
C、赤霉素能解除种子休眠、促进种子萌发,而光敏色素Pfr型应是把信号传递给细胞核,可能提高种子对赤霉素的敏感性,进而促进种子萌发,而不是降低,C不符合题意;
D、明确指出光敏色素化学本质是蛋白质(色素 - 蛋白复合体),而光合色素主要包括叶绿素和类胡萝卜素,化学本质不同,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】光敏色素是一类蛋白质(色素—蛋白复合体),分布在植物的各个部位,其中在分生组织的细胞内比较丰富。在受到光照射时,光敏色素的结构会发生变化,这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应。
9.(2025高二上·德州期末)城市卫生部门用鼠药灭鼠后,7年内某居民区褐家鼠的数量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.种群数量波动会引起K值发生改变
B.种群数量为b和c时,种群的年龄结构均为增长型
C.种群数量在a点后小幅度增加的原因是出生率大于死亡率
D.用标记重捕法调查褐家鼠种群密度时,鼠的记忆会使结果偏小
【答案】B
【知识点】估算种群密度的方法;种群数量的变化曲线
【解析】【解答】A、K值(环境容纳量)是由环境条件决定的,比如空间、食物等资源状况。种群数量波动是种群数量在K值附近的变化,不会直接引起K值改变,A不符合题意;
B、b点和c点之后,种群数量都呈现增长趋势。年龄结构分为增长型、稳定型和衰退型,增长型的种群未来数量会增长,所以种群数量为b和c时,种群的年龄结构均为增长型,B符合题意;
C、种群数量的变化取决于出生率、死亡率、迁入率和迁出率这几个数量特征。a点后数量少量增加,有可能是迁入率大于迁出率导致的,不仅仅是出生率大于死亡率,C不符合题意;
D、在使用标记重捕法调查褐家鼠种群密度时,若鼠对捕获器产生记忆而避开捕获器,那么再次捕获时标记个体的比例就会偏低。根据标记重捕法的计算公式,会使得种群密度的估计值偏大,而不是偏小,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】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·德州期末)环境质量下降、自然灾害以及人类的偷猎和捕捉等限制种群数量增长的环境阻力称为限制压。一般以种群在200年内的灭绝概率小于5%作为种群维持存活的标准。在环境条件不变的情况下,科研人员对秦岭大熊猫进行了“种群存活”分析,调查结果如表所示。下列说法正确的是( )
初始种群规模/只 10 20 25 28 30 40 50 70
种群在200年内的灭绝概率 0.412 0.132 0.076 0.0652 0.041 0.010 0.002 0
A.秦岭大熊猫的种群密度可准确反映种群数量的变化趋势
B.秦岭大熊猫维持存活的最小初始规模范围是28~30只
C.秦岭大熊猫的初始种群规模越大,其环境容纳量也越大
D.“限制压”增大,维持种群存活的最小初始规模会变小
【答案】B
【知识点】种群数量的变化曲线
【解析】【解答】A、种群密度反映的是一定时期内种群在单位面积或单位体积中的个体数量,年龄结构可准确反映种群数量的变化趋势,A不符合题意;
B、初始种群规模为28只时,种群在200年内的灭绝概率为0.0652(大于5% );初始种群规模为30只时,种群在200年内的灭绝概率为0.041(小于5% )。按照“种群在200年内的灭绝概率小于5%作为种群维持存活的标准”,秦岭大熊猫维持存活的最小初始规模范围是28~30只,B符合题意;
C、环境容纳量是指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,它主要由环境条件决定,与初始种群规模无关,C不符合题意;
D、“限制压”增大,意味着环境对种群数量增长的阻力增大,种群灭绝的可能性增大,维持种群存活的最小初始规模会变大,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】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。
11.(2025高二上·德州期末)干旱裸露的荒地是蝗虫最佳的产卵、孵化场所,阴湿多雨的环境易使蝗虫间流行疾病,雨雪还能直接杀灭蝗虫卵。蝗虫卵孵化形成的幼虫没有翅,只能跳跃,称为跳蝻。下列说法错误的是( )
A.干旱会增大蝗虫种群的K值,阴湿多雨会降低蝗虫种群的K值
B.气候属于影响蝗虫种群数量变化的非密度制约因素
C.利用性信息素干扰蝗虫雌雄成虫的交配属于生物防治
D.调查蝗虫卵和跳蝻的密度应分别采用样方法和标记重捕法
【答案】D
【知识点】种群的数量变动及其原因;估算种群密度的方法;种群数量的变化曲线;植物病虫害的防治原理和技术
【解析】【解答】A、环境条件对种群的环境容纳量(K值)影响显著。由题干可知,干旱裸露荒地是蝗虫最佳产卵、孵化场所,干旱条件有利于蝗虫繁殖和生存,所以会增大蝗虫种群的K值;阴湿多雨环境易使蝗虫间流行疾病,雨雪还能直接杀灭蝗虫卵,不利于蝗虫生存,会降低蝗虫种群的K值,A不符合题意;
B、非密度制约因素是指与种群密度无关的因素,像气候、自然灾害等都属于此类。气候对蝗虫种群数量变化的影响与蝗虫种群密度无关,B不符合题意;
C、生物防治是利用天然生物或其代谢产物(比如天敌、寄生生物、病原微生物、信息素等)来控制有害生物种群数量,减少其对农业或生态系统的危害。利用性信息素干扰蝗虫雌雄成虫交配,属于利用信息素进行生物防治,C不符合题意;
D、蝗虫卵和跳蝻体积小、活动能力弱、分布相对集中,对于活动能力弱、活动范围小的生物,其种群密度调查通常采用样方法,所以调查蝗虫卵和跳蝻的密度都应采用样方法,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】(1)一般来说,食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的。例如,同样是缺少食物,种群密度越高,该种群受食物短缺的影响就越大,因此,这些因素称为密度制约因素。而气温和干旱等气候因素以及地震、火灾等自然灾害,对种群的作用强度与该种群的密度无关,因此被称为非密度制约因素。
(2)一定的环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量,又称K值。
(3)标记重捕法是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,来估算种群密度。
(4)样方法是指在被调查种群的分布范围内,随机选取若干个样方,通过统计每个样方内的个体数,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的种群密度估算值。
(5)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。
12.(2025高二上·德州期末)澳大利亚山火肆虐数月,考拉因行动缓慢成为受灾最严重的动物之一。火灾后一段时间,森林中的植被逐渐开始恢复,研究人员发现高大乔木快速繁殖,草本植物、灌木物种数量则呈现下降趋势。下列说法错误的是( )
A.山火后森林群落恢复会经历地衣阶段
B.草本植物、灌木对阳光的竞争力小于乔木
C.山火的发生会对澳大利亚周边其他国家的生态足迹产生影响
D.刺鼻的烟味和火光分别给考拉传递了化学和物理信息
【答案】A
【知识点】群落的演替;种间关系;生态系统中的信息传递;人口增长对生态环境的影响
【解析】【解答】A、山火后森林群落发生的是次生演替。次生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演替。而地衣阶段是初生演替(在一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被,但被彻底消灭了的地方发生的演替)才会经历的阶段,所以山火后森林群落恢复不会经历地衣阶段,A符合题意;
B、乔木高大,在竞争阳光方面占有优势,草本植物、灌木相对较矮,对阳光的竞争力小于乔木,B不符合题意;
C、生态足迹是在现有技术条件下,维持某一人口单位生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域面积,包括吸收二氧化碳所需的森林、草地或农田面积。山火发生会使环境中二氧化碳增加,由于碳循环具有全球性,所以会对澳大利亚周边其他国家的生态足迹产生影响,C不符合题意;
D、生态系统中的信息种类有物理信息、化学信息、行为信息等。刺鼻的烟味是化学物质散发出来的,属于化学信息;火光属于物理信息,D不符合题意。
故答案为:A。
【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)生态足迹,又叫生态占用,是指在现有技术条件下,维持某一人口单位(一个人、一个城市、一个国家或全人类)生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积。
(3)在生态系统中,信息传递是非常重要的。信息的种类包括物理信息(如光、声、温度等)、化学信息(生物在生命活动过程中产生的可以传递信息的化学物质)和行为信息(动物的特殊行为)。
13.(2025高二上·德州期末)某养殖区内部分食物网如图所示,下列说法错误的是( )
A.鳙鱼与水蚤之间的关系为捕食与种间竞争
B.捕捞养殖区中的水蚤可使鳙鱼、鲢鱼数量增加
C.蓝细菌所同化的一部分能量以鲢鱼粪便的形式流向分解者
D.图中没有体现的生态系统的成分是非生物的物质和能量
【答案】D
【知识点】种间关系;生态系统的结构;生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、鳙鱼和水蚤共同捕食蓝细菌,存在种间竞争关系,同时鳙鱼又捕食水蚤,存在捕食关系,所以它们之间的关系是捕食和种间竞争,A不符合题意;
B、捕捞养殖区中的水蚤后,鳙鱼和鲢鱼的食物竞争压力减小,获得的资源增多,从而数量会增多、,B不符合题意;
C、因为鲢鱼粪便中的能量不属于鲢鱼自身同化的能量,而是属于上一营养级蓝细菌同化的能量,这部分能量最终会流向分解者,C不符合题意;
D、生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者以及非生物的物质和能量。图中食物网包含了生产者(蓝细菌)和消费者(各种动物),没有体现的生态系统的成分是非生物的物质和能量以及分解者,D符合题意。
故答案为:D。
【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)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。
14.(2025高二上·德州期末)某一营养级用于自身生长、发育和繁殖的能量在该营养级同化能量中所占的比例,称为生长效率。某生态系统中能量流动情况如图所示,a~h表示能量。下列说法正确的是( )
A.图中仅包含一条食物链
B.流经该生态系统的总能量为a
C.第二营养级的生长效率可表示为(b-e)/b
D.第二、三营养级间的能量传递效率为(c+h)/b
【答案】C
【知识点】生态系统的结构;生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、同一营养级可能存在多种生物(如生产者可能有多种植物,第二营养级可能有多种植食性动物),即使图中以“一个营养级整体”呈现,也可能包含多条食物链,如“植物A→昆虫A”“植物B→昆虫B”,A不符合题意;
B、流经生态系统的总能量=生产者固定的太阳能+人工输入到各营养级的能量。题干中人工输入的能量为g(输入第二营养级)和h(输入第三营养级),因此总能量应为a+g+h,而非仅a,B不符合题意;
C、第二营养级的同化能量为b;第二营养级用于自身生长、发育和繁殖的能量=同化量呼吸作用散失的能量=b-e(呼吸散失的能量e无法用于生长繁殖),因此生长效率=(b-e)÷b,C符合题意;
D、能量传递效率的核心是下一级从上个营养级获取的同化量,不包含人工直接输入下一级的能量:第三营养级从第二营养级同化的能量是c,h是人工直接输入第三营养级的能量,与第二营养级无关;因此传递效率应为c÷b,而非(c+h)÷b,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】(1)同化量:某营养级从外界获得的全部能量(包括自身固定的太阳能和人工输入的能量)。
(2)生长效率:某营养级用于自身生长、发育和繁殖的能量÷该营养级同化能量。
(3)能量传递效率:下一个营养级从上个营养级同化的能量÷上个营养级的同化能量(不包含人工直接输入下一级的能量)。
15.(2025高二上·德州期末)旱地平原立体种植模式是一种常见立体农业模式,该模式主要借助农业生产耕作层和上部空间来开展农业活动。关于该农业模式,下列说法错误的是( )
A.主要利用了群落的垂直结构
B.可实现农业生产的生态效益
C.依据农作物的空间差进行合理搭配
D.比传统种植模式的抵抗力稳定性差
【答案】D
【知识点】群落的结构;生态系统的稳定性;生态农业工程
【解析】【解答】A、旱地平原立体种植模式借助耕作层和上部空间开展活动,像阳生植物在上层,阴生植物在下层,这明显利用了生物群落的垂直结构,A不符合题意;
B、该农业模式能充分利用空间、阳光等资源,在有限空间种植多种作物,所以能够实现农业生产的生态效益,B不符合题意;
C、这种农业模式是依据农作物的空间差进行合理搭配的,从而形成优质、高产生产系统,C不符合题意;
D、一般来说,生态系统中物种多样性增加,营养结构会变得复杂。立体农业生态系统相比传统农业,物种多样性增加了,营养结构复杂了,按照生态系统稳定性的原理,其抵抗力稳定性应该越强,而不是越差,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】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。生态系统能够通过自我调节作用抵御和消除外来一定限度的干扰,因而具有保持或恢复自身结构和功能的相对稳定,并维持动态平衡的能力。人类活动会影响生态系统的稳定性。
16.(2025高二上·德州期末)研究发现,小鼠的背根神经节(DRG)中PTEN蛋白和TRPV1蛋白与痒觉信号传递有关。为探究PTEN蛋白与TRPV1蛋白在痒觉信号传递过程中的作用,研究者用组胺分别刺激不同处理后的小鼠,使其产生痒觉和抓挠行为,结果如图。下列说法正确的是( )
A.组胺刺激引起抓挠行为的过程属于条件反射
B.PTEN蛋白可以降低小鼠对组胺致痒的敏感性
C.小鼠产生痒觉需要传入神经和传出神经共同参与
D.使用TRPV1蛋白抑制剂可舒缓过敏导致的瘙痒
【答案】B,D
【知识点】反射弧各部分组成及功能;反射的过程
【解析】【解答】A、条件反射是在非条件反射的基础上,经过后天学习和训练而形成的反射,其神经中枢在大脑皮层。组胺刺激引起抓挠行为的过程没有大脑皮层参与,是生来就有的反射,属于非条件反射,A不符合题意;
B、与正常小鼠相比,PTEN基因敲除小鼠30分钟内的抓挠次数明显增多。这表明PTEN基因敲除后,机体对组胺的敏感性增强了,也就意味着PTEN蛋白具有降低机体对组胺的敏感性的作用,B符合题意;
C、小鼠产生痒觉的过程是:感受器感受组胺刺激产生兴奋,兴奋经传入神经传导到脊髓,再上传到大脑皮层产生痒觉,这个过程不需要传出神经参与,C不符合题意;
D、与正常小鼠相比,PTEN + TRPV1基因双敲除小鼠30分钟内抓挠次数不明显。这说明TRPV1蛋白对痒觉有增强作用,那么使用TRPV1蛋白抑制剂,抑制TRPV1蛋白的作用,就可舒缓过敏导致的瘙痒,D符合题意。
故答案为:BD。
【分析】反射活动需要经过完整的反射弧来实现,如果反射弧中任何环节在结构、功能上受损,反射就不能完成。反射弧通常是由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器(传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等)组成的。
17.(2025高二上·德州期末)血压受循环血量与血管容量等因素的影响。研究发现,机体运动后会引起血压降低,此时机体会产生血管紧张素来调节血压。下列说法错误的是( )
A.运动后大量出汗导致循环血量减少,血压降低
B.运动后大量出汗导致抗利尿激素分泌减少
C.血管紧张素可以使血管收缩,从而使血压升高
D.长期高盐饮食可使循环血量增多,导致血压升高
【答案】B
【知识点】水盐平衡调节;血压调节
【解析】【解答】A、运动后大量出汗,血液中的水分大量流失,导致循环血量减少。根据血压与循环血量的关系,循环血量减少会使得血压降低,A不符合题意;
B、运动后大量出汗,会使血浆渗透压升高。下丘脑渗透压感受器感受到这种变化后,会促使下丘脑分泌、垂体释放的抗利尿激素增加,以加强肾小管和集合管对水的重吸收,而不是减少,B符合题意;
C、血管紧张素具有使血管收缩的作用。血管收缩后,血管管径变小,血液对血管壁的压力增大,从而使血压升高,C不符合题意;
D、长期高盐饮食会使体内钠离子增多,导致渗透压升高,机体为了维持渗透压平衡,会吸收更多的水分进入循环系统,使循环血量增多,进而导致血压升高,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】血压的调节与循环血量、血管容量等因素密切相关。当机体运动后,会出现一系列生理变化影响血压。抗利尿激素的分泌与渗透压调节有关,细胞外液渗透压升高时,抗利尿激素分泌增加,以促进水的重吸收,维持渗透压平衡。
18.(2025高二上·德州期末)赤霉素(GA)缺陷型突变体(只能合成极少量GA)的种子在缺乏外源GA的培养基上不能发芽,研究者将这些种子进行人工诱变处理后进行培养,试图筛选出回复突变株(恢复发芽能力的变异株)。结果发现筛选出的回复突变株不是GA合成型,而是脱落酸(ABA)缺陷型,这些回复突变株能够发芽的原因是种子内ABA与GA含量的比值与野生型种子相同。DELLA蛋白是在GA的信号转导过程中起负调控作用的重要物质,对植物生长起抑制作用。下列说法正确的是( )
A.回复突变株种子内GA和ABA的含量均比野生型低
B.决定种子萌发的是种子内GA与ABA的相对含量
C.GA和ABA在调控种子萌发过程中表现出协同作用
D.植株体内DELLA蛋白表达量增加会使植物开花延迟
【答案】A,B,D
【知识点】其他植物激素的种类和作用;基因表达的调控过程
【解析】【解答】A、因为回复突变株是 GA 缺陷型和 ABA 缺陷型,所以其种子内 GA 和 ABA 的含量均比野生型低,A符合题意;
B、由于回复突变株能发芽是因为种子内 ABA 与 GA 含量的比值与野生型种子相同,这表明决定种子萌发的是种子内 GA 与 ABA 的相对含量,而非绝对含量,B符合题意;
C、GA 缺陷型突变体缺乏 GA 不能发芽,说明 GA 促进种子萌发;回复突变株为 ABA 缺陷型能发芽,说明 ABA 抑制种子萌发,所以 GA 和 ABA 在调控种子萌发过程中表现出拮抗作用,而非协同作用,C不符合题意;
D、因为 DELLA 蛋白在 GA 的信号转导过程中起负调控作用,对植物生长起抑制作用,所以植株体内 DELLA 蛋白表达量增加会抑制植物生长,使植物开花延迟,D符合题意。
故答案为:ABD。
【分析】赤霉素(GA)能促进种子萌发,赤霉素(GA)缺陷型突变体只能合成极少量 GA,在缺乏外源 GA 的培养基上不能发芽。脱落酸(ABA)抑制种子萌发。DELLA 蛋白在 GA 的信号转导过程中起负调控作用,对植物生长起抑制作用。
19.(2025高二上·德州期末)某地湖泊在春夏季节涨水,秋季大面积退水,裸露的滩涂地可生长多种类型的草本植物。该湖泊春夏之交时期,大量冬候鸟越冬后踏上归途,同时夏候鸟来此“纳凉”。下列说法正确的是( )
A.涨水与退水、候鸟迁徙等变化体现了群落的季节性
B.春夏季节涨水、秋季大面积退水会改变某种留鸟的K值
C.裸露的滩涂地生长出多种类型的草本植物属于初生演替
D.退耕还湖、禁渔休渔等措施可保护该湖泊的生物多样性
【答案】A,B,D
【知识点】种群数量的变化曲线;群落的演替;生物多样性的保护措施
【解析】【解答】A、观察到某地湖泊春夏季节涨水、秋季大面积退水,以及春夏之交冬候鸟归、夏候鸟来的现象。根据群落季节性的概念,这种因季节变化而出现的环境及生物活动的变化体现了群落的季节性,A符合题意;
B、春夏季节涨水、秋季大面积退水时,裸露的滩涂地会生长多种草本植物。因为这些植物可以为留鸟提供食物和栖息空间,而环境容纳量(K值)与环境资源等因素相关,所以这种环境变化会改变某种留鸟的K值,B符合题意;
C、看到裸露的滩涂地,由于其具有土壤条件并且存在植物繁殖体。依据次生演替的定义,在有一定基础的次生裸地上发生的演替为次生演替,所以在该地生长出多种草本植物属于次生演替,而非初生演替,C不符合题意;
D、退耕还湖、禁渔休渔等措施能够增加湖泊周围的植物类型,进而为动物提供更多的食物和栖息空间。从生物多样性保护的角度,这些措施能有效保护该湖泊的生物多样性,D符合题意。
故答案为:ABD。
【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)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。一定的环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量,又称K值。
(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。
20.(2025高二上·德州期末)碳汇是指降低大气中CO2的过程、活动或机制。水对可溶性岩(以碳酸盐岩为主)的化学侵蚀过程驱动大气和土壤中的CO2不断转化为岩溶水体中的,该过程被称为岩溶碳汇。研究表明,植被恢复可提高土壤中的CO2浓度。下列说法错误的是( )
A.碳循环中,生产者的光合作用属于碳汇
B.降低碳汇是缓解温室效应的重要措施之一
C.植被恢复会降低岩溶碳汇,有利于缓解全球气候变化
D.水生植物吸收并将之转化为有机碳可提高岩溶碳汇的稳定性
【答案】B,C
【知识点】全球性生态环境问题
【解析】【解答】A、碳汇是降低大气中二氧化碳的过程、活动或机制。生产者通过光合作用,利用光能将二氧化碳和水转化为有机物,并释放出氧气,从而将二氧化碳固定在植被与土壤中,降低了大气中二氧化碳的浓度,所以生产者的光合作用属于碳汇,A不符合题意;
B、温室效应主要是由于大气中二氧化碳等温室气体浓度升高引起的。碳汇能够降低大气中二氧化碳浓度,所以提高碳汇才是缓解温室效应的重要措施之一,而不是降低碳汇,B符合题意;
C、已知植被恢复可提高土壤中的二氧化碳浓度,而水对可溶性岩(以碳酸盐岩为主)的化学侵蚀过程驱动大气和土壤中的二氧化碳不断转化为岩溶水体中的,所以植被恢复会提高岩溶碳汇,有利于缓解全球气候变化,C符合题意;
D、水生植物吸收二氧化碳并将之转化为有机碳,这一过程促进了岩溶碳汇,使得岩溶碳汇更加稳定,D不符合题意。
故答案为:BC。
【分析】碳汇是指通过植树造林、植被恢复等措施,吸收大气中的二氧化碳,从而减少温室气体在大气中浓度的过程、活动或机制 。从原理上看,绿色植物通过光合作用,利用光能,将二氧化碳和水转化为储存能量的有机物,并释放出氧气,这一过程实现了对二氧化碳的吸收与固定,所以植物的光合作用是与碳汇直接相关的生命活动。
21.(2025高二上·德州期末)癫痫是一种常见的严重神经系统疾病。对于癫痫的发病机制,目前普遍认为是脑部神经元过度兴奋所致,相关过程如图所示,甲、乙、丙、丁表示神经细胞(局部)。
(1)甲具有支持、保护、营养和修复神经元等功能,则甲为 细胞。乙与丁之间兴奋的传递方向为 (填“乙→丁”或“丁→乙”),判断依据是 。
(2)EAAT功能障碍易诱发癫痫,则神经递质A为 (填“兴奋性”或“抑制性”)递质,据此推测癫痫的发病机制为 。
(3)Gln缺乏会导致癫痫病情加重,则神经递质B为 (填“兴奋性”或“抑制性”)递质,若丁静息状态时接受神经递质B的作用,其膜电位的变化是 。
(4)巴比妥类药物可用于治疗癫痫,药物能够与 (填“神经递质A”“神经递质B”或“神经递质A和神经递质B”)的受体结合,通过延长丁细胞膜上离子通道的开放时间发挥治疗作用。
【答案】(1)神经胶质;乙→丁;乙可释放神经递质A,作用于丁细胞膜上的相应受体
(2)兴奋性;EAAT功能障碍,神经递质A进入甲、乙受阻,使突触间隙中的神经递质A含量过高,引发丁过度兴奋
(3)抑制性;膜内外电位差增大/静息电位的绝对值增大
(4)神经递质B
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况;突触的结构;神经冲动的产生和传导;神经系统的基本结构
【解析】【解答】(1)神经胶质细胞具有支持、保护、营养和修复神经元等功能,所以甲为神经胶质细胞。在突触处,神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜。观察可知,乙可释放神经递质A,作用于丁细胞膜上的相应受体,因此乙与丁之间兴奋的传递方向为乙→丁。
(2)因为EAAT是神经递质A转运蛋白,EAAT功能障碍易诱发癫痫,这意味着神经递质A不能转运回甲、乙细胞内,导致突触间隙神经递质A含量过多,而癫痫是脑部神经元过度兴奋所致,所以可判断神经递质A为兴奋性递质。由此推测癫痫的发病机制为EAAT功能障碍,神经递质A进入甲、乙受阻,使突触间隙中的神经递质A含量过高,引发丁过度兴奋。
(3)Gln可转化为神经递质B,且Gln缺乏会导致癫痫病情加重,这表明神经递质B减少可增强丁的兴奋性,所以可判定神经递质B为抑制性递质。若丁静息状态时接受神经递质B的作用,丁会呈现超极化状态,其膜电位的变化是膜内外电位差增大/静息电位的绝对值增大。
(4)已知巴比妥类药物可用于治疗癫痫(神经元过度兴奋),若该药物作用于神经递质A(兴奋性递质)会使兴奋加剧,加重癫痫病情;而作用于神经递质B(抑制性递质)则会使兴奋减弱,缓解癫痫病情。所以巴比妥类药物能够与神经递质B的受体结合,通过延长丁细胞膜上离子通道的开放时间发挥治疗作用。
【分析】人和脊椎动物的神经系统由中枢神经系统与外周神经系统组成,中枢神经系统包括脑和脊髓,外周神经系统包括脑神经和脊神经。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。
(1)神经胶质细胞具有支持、保护、营养和修复神经元等功能,故甲为神经胶质细胞;据图可知,乙可释放神经递质A,作用于丁细胞膜上的相应受体,故乙与丁之间兴奋的传递方向为乙→丁。
(2)据图可知,EAAT是神经递质A转运蛋白,若EAAT功能障碍,说明神经递质A不能转运回甲、乙细胞内,导致突触间隙神经递质A含量过多,已知癫痫是由于神经元过度兴奋所致,故可判断神经递质A为兴奋性递质;据此推测癫痫的发病机制为EAAT功能障碍,神经递质A进入甲、乙受阻,使突触间隙中的神经递质A含量过高,引发丁过度兴奋。
(3)据图可知Gln可转化为神经递质B,递质B可作用于丁细胞,已知Gln缺乏会导致癫痫病情加重,说明神经递质B减少可增强丁的兴奋性,故可判定神经递质B为抑制性递质;若丁静息状态时接受神经递质B的作用,丁呈现出超极化状态,其膜电位的变化是膜内外电位差增大/静息电位的绝对值增大。
(4)据题干信息可知,巴比妥类药物是通过延长丁细胞膜上离子通道的开放时间发挥治疗癫痫(过度兴奋)的作用,若作用于神经递质A(兴奋性递质)则会使兴奋加剧,加重癫痫病情,而作用于神经递质B(抑制性递质)则会使兴奋减弱,缓解癫痫病情,故巴比妥类药物是能够与神经递质B的受体结合,进而发挥作用。
22.(2025高二上·德州期末)B细胞与辅助性T细胞(Th细胞)相互作用之后被活化的过程如图所示。CD80/86是B细胞识别抗原后表达的蛋白质,CD40L是Th细胞活化后表达的蛋白质,BCR和TCR分别是B细胞和T细胞表面的受体,CD40、MHC Ⅱ、CD28均为细胞表面蛋白。
(1)据图分析,促使B细胞活化的信号分子有 和物质X,物质X为 ,该物质能参与的特异性免疫为 。
(2)若B细胞活化后机体产生的抗体吸附于某些细胞表面,则可能会引起的疾病是 ,预防该疾病的主要措施是 。
(3)Th细胞通过信号乙感受到抗原刺激的具体过程是 。
(4)图示过程中,B细胞活化时间 (填“早于”或“晚于”)Th细胞活化时间,判断理由是 。
【答案】(1)抗原、CD40L;细胞因子;体液免疫和细胞免疫
(2)过敏反应;找出过敏原并且尽量避免再次接触该过敏原
(3)B细胞将抗原摄取和加工后,通过MHC Ⅱ呈递给Th细胞表面的TCR,从而使Th活化
(4)晚于;Th细胞活化后才能产生CD40L和物质X这两种信号分子参与B细胞的活化过程
【知识点】免疫功能异常;细胞免疫;体液免疫
【解析】【解答】(1)B细胞活化需要抗原与BCR结合提供信号,还需要Th细胞活化后表达的CD40L以及Th细胞分泌的细胞因子(物质X)。细胞因子在体液免疫中可促进B细胞的增殖分化,在细胞免疫中可增强细胞毒性T细胞的杀伤能力等,所以细胞因子能参与体液免疫和细胞免疫。
(2)当B细胞活化后产生的抗体吸附于某些细胞表面时,若再次接触相同抗原,就可能引发过敏反应。预防过敏反应的关键就是找出过敏原并尽量避免再次接触该过敏原。
(3)B细胞先摄取抗原,对其进行加工处理,然后通过MHCⅡ将抗原呈递给Th细胞表面的TCR,这样Th细胞就感受到了抗原刺激并被活化。
(4)Th细胞活化后才会产生CD40L和细胞因子(物质X)这两种能参与B细胞活化的信号分子,所以B细胞活化时间晚于Th细胞活化时间。
【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)由图可知,B细胞活化需要信号丁抗原的刺激和信号丙CD40L以及辅助性T细胞分泌的物质X,即细胞因子。辅助性T细胞参与体液免疫,同时也参与细胞免疫。
(2)若B细胞活化后机体产生的抗体吸附于某些细胞表面,则可能会引起的疾病是过敏反应,引起过敏反应的抗原物质叫做过敏原,预防该疾病的主要措施是找出过敏原并且尽量避免再次接触该过敏原。
(3)B细胞将抗原摄取和加工处理后后,通过MHC Ⅱ呈递给Th细胞表面的TCR,从而使Th活化,此过程即Th细胞感受到抗原刺激。
(4)由图可知,Th细胞活化后才能产生CD40L和物质X这两种信号分子,然后参与B细胞的活化过程,Th细胞活化时间早于B细胞活化时间。
23.(2025高二上·德州期末)磷在植物生长发育过程中起着重要作用。在低磷胁迫下,植物能够通过一系列相应机制来适应低磷环境,如:植物可通过减少无效分蘖来提高对磷的利用效率。植物的分蘖不仅受外界养分供应的影响,同时还受体内多种激素水平的影响。
(1)磷在细胞中属于 (填“大量”或“微量”)元素,可用于构成的生物大分子有 (填两种)。
(2)生长素及其运输方式在植物分蘖发生过程中有着极其重要的调节作用,磷浓度能够调控植物体内生长素的极性运输。在正常供磷(NP)和低磷胁迫(LP)下用生长素极性运输抑制剂NPA处理水稻,结果如图。该实验结果说明生长素的极性运输对水稻分蘖的影响是 。
(3)除生长素外,独脚金内酯作为一种新发现的植物激素也会影响植物分蘖。研究人员发现了一种突变体水稻(d14),该水稻的独脚金内酯信号转导关键基因发生突变而失去作用。正常供磷(NP)和低磷胁迫(LP)对野生型水稻和d14分蘖数影响的实验结果如下图。据图分析,低磷胁迫下独脚金内酯 (填“促进”或“抑制”)水稻分蘖,理由是 。
(4)为进一步探究在独脚金内酯信号转导缺失的情况下,生长素的极性运输是否依然能影响水稻分蘖。正确的实验分组处理是 (填“①”或“②”)。
①甲组:对野生型水稻用NPA进行处理;乙组:对d14用NPA进行处理。
②甲组:对d14用NPA进行处理;乙组:对d14不做处理。
将两组水稻在相同且适宜的环境下培养一段时间后,统计分蘖数。
【答案】(1)大量;DNA、RNA
(2)在正常供磷条件下,生长素的极性运输能够抑制水稻分蘖;低磷胁迫下,生长素的极性运输对水稻分蘖几乎无影响
(3)抑制;低磷胁迫下,野生型体内独脚金内酯作用正常,分蘖数却比d14的少
(4)②
【知识点】生长素的产生、分布和运输情况;其他植物激素的种类和作用;组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】(1)细胞中的大量元素包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等,所以磷属于大量元素。生物大分子中,核酸(包括DNA和RNA)的组成元素有C、H、O、N、P,磷可用于构成DNA、RNA。
(2)NPA是生长素极性运输抑制剂。在正常供磷(NP)条件下,NP组的分蘖数少于NP+NPA组,这表明抑制生长素极性运输后分蘖数增加,即生长素的极性运输能够抑制水稻分蘖;在低磷胁迫(LP)条件下,LP组和LP+NPA组的分蘖数基本相同,这说明低磷胁迫下,生长素的极性运输对水稻分蘖几乎无影响。
(3)在低磷胁迫下,野生型水稻体内独脚金内酯作用正常,但其分蘖数比独脚金内酯信号转导关键基因发生突变(d14)的水稻少,这就说明低磷胁迫下独脚金内酯抑制水稻分蘖。
(4)要探究在独脚金内酯信号转导缺失的情况下,生长素的极性运输是否依然能影响水稻分蘖,实验的自变量应该是有无生长素的极性运输,实验材料应该选择独脚金内酯信号转导缺失的d14水稻。所以应该设立甲组:对d14用NPA进行处理(抑制生长素极性运输,作为实验组);乙组:对d14不做处理(作为对照组)。
【分析】(1)细胞中常见的化学元素中,含量较多的有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等元素,称为大量元素;有些元素含量很少,如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等,称为微量元素。
(2)在植物体内,生长素在细胞水平上起着促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等作用;在器官水平上则影响器官的生长、发育,如促进侧根和不定根发生,影响花、叶和果实发育等。在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中,生长素只能从形态学上端运输到形态学下端,而不能反过来运输,也就是只能单方向地运输,称为极性运输。
(1)磷在细胞中属于大量元素,可用于构成的生物大分子有DNA、RNA,构成元素为C、H、O、N、P。
(2)NPA为生长素极性运输抑制剂,NP+NPA组与NP组相比,分蘖数增加,LP+NPA组与LP组相比,分蘖数基本一样,说明在正常供磷条件下,生长素的极性运输能够抑制水稻分蘖;低磷胁迫下,生长素的极性运输对水稻分蘖几乎无影响。
(3)低磷胁迫下,野生型体内独脚金内酯作用正常,分蘖数却比d14的少,说明低磷胁迫下独脚金内酯抑制水稻分蘖。
(4)为进一步探究在独脚金内酯信号转导缺失的情况下,生长素的极性运输是否依然能影响水稻分蘖,自变量应该是有无生长素的极性运输,实验材料应该选d14,设立甲组:对d14用NPA进行处理,作为实验组,乙组:对d14不做处理,作为对照组。
24.(2025高二上·德州期末)为探究人类活动对鸟类食性及物种多样性的影响,研究者调查了某地的自然保护区、农田和城区3种生境中鸟类的物种数量(取样的方法和条件一致),结果如图所示。
(1)区别自然保护区、农田和城区不同群落的重要特征为 。自然保护区中食虫性鸟类和植食性鸟类的生态位 (填“有”或“没有”)重叠,理由是 。
(2)图中信息 (填“能”或“不能”)说明农田中鸟类之间种间竞争程度最小,理由是 。
(3)三种生境中,自然保护区的鸟类物种丰富度最高,原因是 。为保护鸟类的多样性,增强生态系统的自我调节能力,请提出合理的建议: (答出两点)。
【答案】(1)物种组成;有;两者所处空间位置、占用资源等有重叠
(2)不能;图中信息仅体现了三种生境中鸟类的物种数量,不能说明不同生境可提供的资源及鸟类的个体数量
(3)自然保护区的植被丰富,食物来源及栖息空间较多;完善鸟类保护制度;城区建设湿地公园;减少人类活动干扰;定期调查监测鸟类的栖息地并加以保护等
【知识点】种间关系;当地自然群落中若干种生物的生态位;群落的概念及组成;生物多样性的保护措施
【解析】【解答】(1)生态学中,物种组成是区分不同群落的最核心、最直观特征,例如:森林群落和草原群落的本质区别,就是其中包含的植物、动物物种不同,因此自然保护区、农田、城区这3种不同生境的群落,需通过物种组成来区别。生态位的定义是物种在群落中的地位或作用,不仅包括食性,还包括栖息的空间位置、利用的非食物资源(如水源、筑巢材料)等。即使食虫鸟和植食鸟的食物不同,但它们可能在同一区域活动(空间重叠)、共享同一水源或筑巢场所(资源重叠),因此二者的生态位存在重叠。
(2)种间竞争的激烈程度,取决于两个关键因素:资源总量(资源越充足,竞争越弱)、物种数量+个体数量(物种/个体越多,对资源的争夺越激烈)。题目仅给出“物种数量”,未提及农田、城区、自然保护区的资源量(如食物、栖息空间)和鸟类个体数量(例如:农田可能物种少,但个体多,且资源匮乏,反而竞争更激烈),因此无法判断农田的种间竞争最小。
(3)物种丰富度的核心影响因素是生境复杂度。自然保护区未受人类活动严重干扰,植被类型多样(如乔木、灌木、草本),既能为鸟类提供更多食物(如植物种子、昆虫),也能提供更多栖息/筑巢空间(如树冠、灌丛、地面),因此鸟类物种更丰富。保护鸟类多样性需针对“人类活动破坏生境”这一核心问题,例如:完善鸟类保护法规(避免非法捕猎);城区建设湿地公园(增加植被和水源,为鸟类提供栖息地);减少农田农药使用(保护食虫鸟的食物来源)、定期监测鸟类栖息地(及时修复破坏)。
【分析】(1)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。
(2)不同群落的物种组成不同,物种的数目也有差别。一个群落中的物种数目,称为物种丰富度。
(3)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。
(4)我国生物多样性的保护可以概括为就地保护和易地保护两大类。
(1)群落的重要特征是物种组成,可以此来区别自然保护区、农田和城区等不同的群落;自然保护区中食虫性鸟类和植食性鸟类的主要食物来源不同,但两者所处空间位置、占用资源等有重叠,故二者的生态位有重叠。
(2)图中信息仅体现了三种生境中鸟类的物种数量,不能说明不同生境可提供的资源及鸟类的个体数量,故不能说明农田中鸟类之间种间竞争程度最小。
(3)三种生境中,自然保护区的鸟类物种丰富度最高,原因是自然保护区的植被丰富,食物来源及栖息空间较多;为保护鸟类的多样性,增强生态系统的自我调节能力,合理性的建议措施有:完善鸟类保护制度;城区建设湿地公园;减少人类活动干扰;定期调查监测鸟类的栖息地并加以保护等。
25.(2025高二上·德州期末)某生态农业系统的部分结构如图所示。
(1)蝇蛆、蚯蚓属于生态系统组成成分中的 ,其作用是 。
(2)作为肥料的沼渣、沼液富含蛋白质、腐殖酸等多种有机物,其中的能量 (填“能”或“不能”)流入农作物体内,原因是 。沼气池的建立减少了整个生产环节“废物”的产生,这体现了生态工程的 原理。
(3)假设农作物中的能量流向人与猪、鸡的比例为9:1,农作物固定了M千焦的能量,则这部分能量中有 千焦最终流入人体内(能量传递效率按10%计算)。
(4)农作物秸秆、人和畜禽粪便等用于发酵产生沼气,沼渣、沼液作为肥料还田,该利用方式能降低生态足迹的原因是 。
【答案】(1)分解者;将动植物遗体残骸中的有机物分解成无机物
(2)不能;农作物不能直接吸收利用有机物;循环
(3)0.091M
(4)实现物质和能量的多级利用,提高能量利用率,减少人类对生态和环境的影响
【知识点】生态系统的结构;人口增长对生态环境的影响;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)生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者以及非生物的物质和能量。蝇蛆、蚯蚓能够将动植物遗体残骸中的有机物分解成无机物,这种营腐生生活的生物属于分解者。其作用就是将动植物遗体残骸中的有机物分解成无机物,从而促进生态系统的物质循环。
(2)农作物作为生产者,其同化方式为自养型,只能利用无机物(如二氧化碳、水等)通过光合作用合成有机物,不能直接吸收利用沼渣、沼液中的有机物,所以沼渣、沼液中的能量不能流入农作物体内。沼气池的建立使得“废物”得到了再利用,减少了整个生产环节“废物”的产生,这体现了生态工程的循环原理,即通过系统设计实现物质的循环利用,使前一环节产生的废物尽可能地被后一环节利用,减少整个生产环节“废物”的产生。
(3)已知农作物中的能量流向人与猪、鸡的比例为9:1,农作物固定了M千焦的能量。能量传递效率按10%计算。直接流向人的能量为(M×9/10×10%千焦;通过猪、鸡间接流向人的能量为(M×1/10×10%×10%千焦。那么最终流入人体内的能量为(M×9/10×10%+M×1/10×10%×10%=0.09M+0.001M=0.091M千焦。
(4)生态足迹是指在现有技术条件下,维持某一人口单位生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积。农作物秸秆、人和畜禽粪便等用于发酵产生沼气,沼渣、沼液作为肥料还田,这种利用方式实现了物质和能量的多级利用。例如,原本可能被废弃的秸秆和粪便中的物质和能量得到了重新利用,提高了能量利用率,减少了人类为获取同等能量和物质而对生态和环境的影响,从而降低了生态足迹。
【分析】(1)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。
(2)生态足迹,又叫生态占用,是指在现有技术条件下,维持某一人口单位(一个人、一个城市、一个国家或全人类)生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积。
(1)由图可知,该生态系统中的蝇蛆、蚯蚓属于分解者,将动植物遗体残骸中的有机物分解成无机物,有效促进了系统中物质循环。
(2)农作物属于生产者,可以通过光合作用制造有机物,不能直接吸收利用肥料的沼渣、沼液富含蛋白质、腐殖酸等多种有机物。沼气池的建立减少了整个生产环节“废物”的产生,这体现了生态工程的循环原理(在生态工程中促进系统的物质迁移与转化,既保证各个环节的物质迁移顺畅,也保证主要物质或元素的转化率较高,即保证物质循环再生)。
(3)假设农作物中的能量流向人与猪、鸡的比例为9:1,能量传递效率按10%计算,最终流入人体内的能量为9/10×M ×10%+1/10×M ×10% ×10% =0.091M千焦。
(4)生态足迹是指现有技术条件下,维持某一人口单位生存所需的生产资源和吸纳废物的土地以及水域的面积。农作物秸秆、人和畜禽粪便等用于发酵产生沼气,沼渣、沼液作为肥料还田,实现物质和能量的多级利用,提高能量利用率,减少人类对生态和环境的影响,从而降低了生态足迹。
1 / 1山东省德州市2024-2025学年高二上学期1月期末考试生物试题
1.(2025高二上·德州期末)研究表明,血浆中蛋白质的含量为7%~9%,无机盐约为1%。下列说法正确的是( )
A.血浆蛋白的合成过程发生在内环境
B.血浆蛋白减少会导致组织液减少
C.血浆蛋白形成的渗透压高于血浆中无机盐形成的渗透压
D.血浆蛋白与无机盐的含量可作为检测内环境稳态的指标
2.(2025高二上·德州期末)研究人员对动物脑干的不同区域施加电刺激,观察到脑干中既存在加强肌紧张的区域,也存在抑制肌紧张的区域。正常情况下,脑干对肌紧张的促进作用和抑制作用保持平衡,使躯体运动协调统一。将实验动物的脑干与大脑的联系切断后,动物会出现全身肌紧张增强、四肢僵直的现象。下列说法错误的是( )
A.脑干是连接脊髓和脑其他部分的重要通路
B.手术后实验动物的呼吸与心跳也随之停止
C.手术使脑干抑制肌紧张的作用相对占劣势
D.脑干对肌紧张的调节作用受到大脑的控制
3.(2025高二上·德州期末)神经系统的钝化是指神经系统对外界刺激的感受性降低。为探究适宜强度的磁场刺激能否改善神经系统的钝化,研究人员以小鼠为模型动物进行了相关实验,下表为三组小鼠海马区神经元兴奋前后膜电位的检测结果。下列说法错误的是( )
静息电位 动作电位
对照组 -70mV 40mV
钝化组 -90mV 40mV
钝化施加磁场刺激组 -70mV 40mV
A.静息时钝化组神经元细胞膜对K+的通透性较高
B.实验中使三组神经元兴奋所需的最小刺激强度相同
C.给予适宜强度的刺激后钝化组神经元的Na+内流量最多
D.实验结果说明适宜强度的磁场刺激可有效改善神经系统的钝化
4.(2025高二上·德州期末)胰岛素与胰岛素受体结合后,可激活酪氨酸激酶,被激活的酪氨酸激酶使细胞内偶联的胰岛素受体底物(IRS)磷酸化,最终引发相应的生物学效应。下列说法错误的是( )
A.胰岛素分泌减少会导致IRS磷酸化程度降低
B.酪氨酸激酶活化程度降低会导致机体血糖升高
C.IRS磷酸化可导致肝脏细胞内脂肪含量降低
D.敲除IRS基因的小鼠会患2型糖尿病
5.(2025高二上·德州期末)情绪压力传入到下丘脑后会引起肾上腺髓质和皮质分别产生肾上腺素和糖皮质激素,从而引起压力效应。压力过大还会诱导T细胞的线粒体裂解,使细胞代谢紊乱,从而导致一系列焦虑行为。下列说法错误的是( )
A.糖皮质激素的分泌可能需要垂体的参与
B.压力过大会影响人体的细胞免疫和体液免疫
C.可通过减少T细胞的数量来治疗压力过大导致的焦虑
D.神经系统、内分泌系统和免疫系统之间存在着相互调节
6.(2025高二上·德州期末)失温症是指在极端天气下人体核心区(心、肺、脑)温度过低而出现的各种症状。人体失温经历的阶段及症状表现如表所示。下列说法错误的是( )
失温阶段 症状表现
低温代偿期 身体会感到寒冷
轻度失温期 语言、动作出现异常,浑身不停颤抖
中度失温期 寒战停止,心律不齐,外周血管扩张
重度失温期 间歇性颤抖,甚至出现反常脱衣现象
A.失温是由机体长时间产热小于散热导致的
B.低温代偿期,交感神经兴奋使皮肤血管收缩
C.中度失温期,高级中枢调节功能增强导致寒战停止
D.重度失温期,患者大脑皮层的正常功能受到影响
7.(2025高二上·德州期末)生长素在植物体内以IAA-和IAAH两种形式存在,其中IAAH具有很强的亲脂性。下图表示生长素极性运输的化学渗透模型,a、b、c是细胞膜上与生长素极性运输有关的三种载体蛋白,a蛋白在细胞膜上呈不对称分布。下列说法错误的是( )
A.IAAH与IAA-穿过细胞膜的方式都属于被动运输
B.IAA-通过b进入细胞时,b的空间结构会发生改变
C.c的功能增强有利于IAAH和IAA-进入细胞
D.a在细胞膜上集中分布的一侧靠近植物形态学下端
8.(2025高二上·德州期末)光敏色素有两种类型:生理失活型的Pr和生理激活型的Pfr,二者可以在不同波长的光下相互转化,莴苣种子需要吸收特定波长的光激活光敏色素后才能萌发。为研究红光和远红光对莴苣种子萌发的影响,科学家将莴苣种子交替暴露在红光(R)和远红光(FR)下,测得种子的萌发率如表所示。下列说法正确的是( )
光处理 萌发率% 光处理 萌发率%
R 70 R—FR—R—FR 6
R—FR 6 R—FR—R—FR—R 76
R—FR—R 74 R—FR—R—FR—R—FR 7
A.红光可以使Pr转化为Pfr
B.莴苣种子接受红光照射即可萌发
C.Pfr可能降低了种子对赤霉素的敏感性
D.光敏色素与光合色素的化学本质相同
9.(2025高二上·德州期末)城市卫生部门用鼠药灭鼠后,7年内某居民区褐家鼠的数量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.种群数量波动会引起K值发生改变
B.种群数量为b和c时,种群的年龄结构均为增长型
C.种群数量在a点后小幅度增加的原因是出生率大于死亡率
D.用标记重捕法调查褐家鼠种群密度时,鼠的记忆会使结果偏小
10.(2025高二上·德州期末)环境质量下降、自然灾害以及人类的偷猎和捕捉等限制种群数量增长的环境阻力称为限制压。一般以种群在200年内的灭绝概率小于5%作为种群维持存活的标准。在环境条件不变的情况下,科研人员对秦岭大熊猫进行了“种群存活”分析,调查结果如表所示。下列说法正确的是( )
初始种群规模/只 10 20 25 28 30 40 50 70
种群在200年内的灭绝概率 0.412 0.132 0.076 0.0652 0.041 0.010 0.002 0
A.秦岭大熊猫的种群密度可准确反映种群数量的变化趋势
B.秦岭大熊猫维持存活的最小初始规模范围是28~30只
C.秦岭大熊猫的初始种群规模越大,其环境容纳量也越大
D.“限制压”增大,维持种群存活的最小初始规模会变小
11.(2025高二上·德州期末)干旱裸露的荒地是蝗虫最佳的产卵、孵化场所,阴湿多雨的环境易使蝗虫间流行疾病,雨雪还能直接杀灭蝗虫卵。蝗虫卵孵化形成的幼虫没有翅,只能跳跃,称为跳蝻。下列说法错误的是( )
A.干旱会增大蝗虫种群的K值,阴湿多雨会降低蝗虫种群的K值
B.气候属于影响蝗虫种群数量变化的非密度制约因素
C.利用性信息素干扰蝗虫雌雄成虫的交配属于生物防治
D.调查蝗虫卵和跳蝻的密度应分别采用样方法和标记重捕法
12.(2025高二上·德州期末)澳大利亚山火肆虐数月,考拉因行动缓慢成为受灾最严重的动物之一。火灾后一段时间,森林中的植被逐渐开始恢复,研究人员发现高大乔木快速繁殖,草本植物、灌木物种数量则呈现下降趋势。下列说法错误的是( )
A.山火后森林群落恢复会经历地衣阶段
B.草本植物、灌木对阳光的竞争力小于乔木
C.山火的发生会对澳大利亚周边其他国家的生态足迹产生影响
D.刺鼻的烟味和火光分别给考拉传递了化学和物理信息
13.(2025高二上·德州期末)某养殖区内部分食物网如图所示,下列说法错误的是( )
A.鳙鱼与水蚤之间的关系为捕食与种间竞争
B.捕捞养殖区中的水蚤可使鳙鱼、鲢鱼数量增加
C.蓝细菌所同化的一部分能量以鲢鱼粪便的形式流向分解者
D.图中没有体现的生态系统的成分是非生物的物质和能量
14.(2025高二上·德州期末)某一营养级用于自身生长、发育和繁殖的能量在该营养级同化能量中所占的比例,称为生长效率。某生态系统中能量流动情况如图所示,a~h表示能量。下列说法正确的是( )
A.图中仅包含一条食物链
B.流经该生态系统的总能量为a
C.第二营养级的生长效率可表示为(b-e)/b
D.第二、三营养级间的能量传递效率为(c+h)/b
15.(2025高二上·德州期末)旱地平原立体种植模式是一种常见立体农业模式,该模式主要借助农业生产耕作层和上部空间来开展农业活动。关于该农业模式,下列说法错误的是( )
A.主要利用了群落的垂直结构
B.可实现农业生产的生态效益
C.依据农作物的空间差进行合理搭配
D.比传统种植模式的抵抗力稳定性差
16.(2025高二上·德州期末)研究发现,小鼠的背根神经节(DRG)中PTEN蛋白和TRPV1蛋白与痒觉信号传递有关。为探究PTEN蛋白与TRPV1蛋白在痒觉信号传递过程中的作用,研究者用组胺分别刺激不同处理后的小鼠,使其产生痒觉和抓挠行为,结果如图。下列说法正确的是( )
A.组胺刺激引起抓挠行为的过程属于条件反射
B.PTEN蛋白可以降低小鼠对组胺致痒的敏感性
C.小鼠产生痒觉需要传入神经和传出神经共同参与
D.使用TRPV1蛋白抑制剂可舒缓过敏导致的瘙痒
17.(2025高二上·德州期末)血压受循环血量与血管容量等因素的影响。研究发现,机体运动后会引起血压降低,此时机体会产生血管紧张素来调节血压。下列说法错误的是( )
A.运动后大量出汗导致循环血量减少,血压降低
B.运动后大量出汗导致抗利尿激素分泌减少
C.血管紧张素可以使血管收缩,从而使血压升高
D.长期高盐饮食可使循环血量增多,导致血压升高
18.(2025高二上·德州期末)赤霉素(GA)缺陷型突变体(只能合成极少量GA)的种子在缺乏外源GA的培养基上不能发芽,研究者将这些种子进行人工诱变处理后进行培养,试图筛选出回复突变株(恢复发芽能力的变异株)。结果发现筛选出的回复突变株不是GA合成型,而是脱落酸(ABA)缺陷型,这些回复突变株能够发芽的原因是种子内ABA与GA含量的比值与野生型种子相同。DELLA蛋白是在GA的信号转导过程中起负调控作用的重要物质,对植物生长起抑制作用。下列说法正确的是( )
A.回复突变株种子内GA和ABA的含量均比野生型低
B.决定种子萌发的是种子内GA与ABA的相对含量
C.GA和ABA在调控种子萌发过程中表现出协同作用
D.植株体内DELLA蛋白表达量增加会使植物开花延迟
19.(2025高二上·德州期末)某地湖泊在春夏季节涨水,秋季大面积退水,裸露的滩涂地可生长多种类型的草本植物。该湖泊春夏之交时期,大量冬候鸟越冬后踏上归途,同时夏候鸟来此“纳凉”。下列说法正确的是( )
A.涨水与退水、候鸟迁徙等变化体现了群落的季节性
B.春夏季节涨水、秋季大面积退水会改变某种留鸟的K值
C.裸露的滩涂地生长出多种类型的草本植物属于初生演替
D.退耕还湖、禁渔休渔等措施可保护该湖泊的生物多样性
20.(2025高二上·德州期末)碳汇是指降低大气中CO2的过程、活动或机制。水对可溶性岩(以碳酸盐岩为主)的化学侵蚀过程驱动大气和土壤中的CO2不断转化为岩溶水体中的,该过程被称为岩溶碳汇。研究表明,植被恢复可提高土壤中的CO2浓度。下列说法错误的是( )
A.碳循环中,生产者的光合作用属于碳汇
B.降低碳汇是缓解温室效应的重要措施之一
C.植被恢复会降低岩溶碳汇,有利于缓解全球气候变化
D.水生植物吸收并将之转化为有机碳可提高岩溶碳汇的稳定性
21.(2025高二上·德州期末)癫痫是一种常见的严重神经系统疾病。对于癫痫的发病机制,目前普遍认为是脑部神经元过度兴奋所致,相关过程如图所示,甲、乙、丙、丁表示神经细胞(局部)。
(1)甲具有支持、保护、营养和修复神经元等功能,则甲为 细胞。乙与丁之间兴奋的传递方向为 (填“乙→丁”或“丁→乙”),判断依据是 。
(2)EAAT功能障碍易诱发癫痫,则神经递质A为 (填“兴奋性”或“抑制性”)递质,据此推测癫痫的发病机制为 。
(3)Gln缺乏会导致癫痫病情加重,则神经递质B为 (填“兴奋性”或“抑制性”)递质,若丁静息状态时接受神经递质B的作用,其膜电位的变化是 。
(4)巴比妥类药物可用于治疗癫痫,药物能够与 (填“神经递质A”“神经递质B”或“神经递质A和神经递质B”)的受体结合,通过延长丁细胞膜上离子通道的开放时间发挥治疗作用。
22.(2025高二上·德州期末)B细胞与辅助性T细胞(Th细胞)相互作用之后被活化的过程如图所示。CD80/86是B细胞识别抗原后表达的蛋白质,CD40L是Th细胞活化后表达的蛋白质,BCR和TCR分别是B细胞和T细胞表面的受体,CD40、MHC Ⅱ、CD28均为细胞表面蛋白。
(1)据图分析,促使B细胞活化的信号分子有 和物质X,物质X为 ,该物质能参与的特异性免疫为 。
(2)若B细胞活化后机体产生的抗体吸附于某些细胞表面,则可能会引起的疾病是 ,预防该疾病的主要措施是 。
(3)Th细胞通过信号乙感受到抗原刺激的具体过程是 。
(4)图示过程中,B细胞活化时间 (填“早于”或“晚于”)Th细胞活化时间,判断理由是 。
23.(2025高二上·德州期末)磷在植物生长发育过程中起着重要作用。在低磷胁迫下,植物能够通过一系列相应机制来适应低磷环境,如:植物可通过减少无效分蘖来提高对磷的利用效率。植物的分蘖不仅受外界养分供应的影响,同时还受体内多种激素水平的影响。
(1)磷在细胞中属于 (填“大量”或“微量”)元素,可用于构成的生物大分子有 (填两种)。
(2)生长素及其运输方式在植物分蘖发生过程中有着极其重要的调节作用,磷浓度能够调控植物体内生长素的极性运输。在正常供磷(NP)和低磷胁迫(LP)下用生长素极性运输抑制剂NPA处理水稻,结果如图。该实验结果说明生长素的极性运输对水稻分蘖的影响是 。
(3)除生长素外,独脚金内酯作为一种新发现的植物激素也会影响植物分蘖。研究人员发现了一种突变体水稻(d14),该水稻的独脚金内酯信号转导关键基因发生突变而失去作用。正常供磷(NP)和低磷胁迫(LP)对野生型水稻和d14分蘖数影响的实验结果如下图。据图分析,低磷胁迫下独脚金内酯 (填“促进”或“抑制”)水稻分蘖,理由是 。
(4)为进一步探究在独脚金内酯信号转导缺失的情况下,生长素的极性运输是否依然能影响水稻分蘖。正确的实验分组处理是 (填“①”或“②”)。
①甲组:对野生型水稻用NPA进行处理;乙组:对d14用NPA进行处理。
②甲组:对d14用NPA进行处理;乙组:对d14不做处理。
将两组水稻在相同且适宜的环境下培养一段时间后,统计分蘖数。
24.(2025高二上·德州期末)为探究人类活动对鸟类食性及物种多样性的影响,研究者调查了某地的自然保护区、农田和城区3种生境中鸟类的物种数量(取样的方法和条件一致),结果如图所示。
(1)区别自然保护区、农田和城区不同群落的重要特征为 。自然保护区中食虫性鸟类和植食性鸟类的生态位 (填“有”或“没有”)重叠,理由是 。
(2)图中信息 (填“能”或“不能”)说明农田中鸟类之间种间竞争程度最小,理由是 。
(3)三种生境中,自然保护区的鸟类物种丰富度最高,原因是 。为保护鸟类的多样性,增强生态系统的自我调节能力,请提出合理的建议: (答出两点)。
25.(2025高二上·德州期末)某生态农业系统的部分结构如图所示。
(1)蝇蛆、蚯蚓属于生态系统组成成分中的 ,其作用是 。
(2)作为肥料的沼渣、沼液富含蛋白质、腐殖酸等多种有机物,其中的能量 (填“能”或“不能”)流入农作物体内,原因是 。沼气池的建立减少了整个生产环节“废物”的产生,这体现了生态工程的 原理。
(3)假设农作物中的能量流向人与猪、鸡的比例为9:1,农作物固定了M千焦的能量,则这部分能量中有 千焦最终流入人体内(能量传递效率按10%计算)。
(4)农作物秸秆、人和畜禽粪便等用于发酵产生沼气,沼渣、沼液作为肥料还田,该利用方式能降低生态足迹的原因是 。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】内环境的组成;内环境的理化特性
【解析】【解答】A、血浆蛋白是在细胞内的核糖体上合成的,经过内质网和高尔基体的加工后分泌到细胞外进入血浆,并非在内环境中合成,A不符合题意;
B、血浆蛋白减少会使血浆渗透压降低,此时血浆中的水分会更多地进入组织液,导致组织液增多,而不是减少,B不符合题意;
C、血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关,但细胞外液渗透压的 90%以上来源于Na+和Cl-,即血浆中无机盐形成的渗透压高于血浆蛋白形成的渗透压,C不符合题意;
D、内环境稳态包括内环境的化学成分和理化性质的相对稳定。血浆蛋白与无机盐都属于内环境的化学成分,它们的含量变化能反映内环境化学成分是否稳定,所以可作为检测内环境稳态的指标,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】内环境主要由血浆、组织液和淋巴组成。血浆中含有多种成分,包括水、蛋白质、无机盐以及血液运送的各种物质等。其中血浆蛋白对于维持血浆渗透压等具有重要作用,无机盐在维持内环境的渗透压和酸碱平衡等方面也发挥着关键作用。
2.【答案】B
【知识点】神经系统的基本结构
【解析】【解答】A、脑干在神经系统中处于重要位置,它是连接脊髓和脑其他部分的关键通路,并且其中存在诸多维持生命所必需的中枢,比如调节呼吸、心脏功能的基本活动中枢,A不符合题意;
B、呼吸、心血管运动中枢位于脑干。当把实验动物的脑干与大脑的联系切断后,虽然动物出现全身肌紧张增强、四肢僵直的现象,但由于呼吸和心血管运动中枢在脑干,其呼吸与心跳不会随之停止,B符合题意;
C、将实验动物的脑干与大脑的联系切断后,动物出现全身肌紧张增强、四肢僵直的现象,这表明手术使得脑干抑制肌紧张的作用相对处于劣势、,C不符合题意;
D、因为切断实验动物脑干与大脑的联系后,动物出现全身肌紧张增强、四肢僵直的现象,由此能够推断出脑干对肌紧张的调节作用是受到大脑控制的,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】人和脊椎动物的神经系统由中枢神经系统与外周神经系统组成,中枢神经系统包括脑和脊髓,外周神经系统包括脑神经和脊神经。脑神经与脊神经中有一部分支配内脏、血管与腺体的活动,不受意识支配,属于自主神经系统。自主神经系统包括交感神经与副交感神经,它们通常对同一器官的作用是相反的。
3.【答案】B
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、静息电位的形成主要是由于K+外流,与对照组相比,静息时钝化组神经元的静息电位绝对值增大(从-70mV变为-90mV),这表明细胞膜对K+的通透性较高,使得更多的K+外流,A不符合题意;
B、静息电位绝对值越大,意味着要使神经元达到兴奋状态(产生动作电位),需要克服更大的电位差,也就需要更大的刺激强度。三组中钝化组神经元的静息电位绝对值最大(-90mV),所以使钝化组神经元兴奋所需的最小刺激强度最大,即实验中使三组神经元兴奋所需的最小刺激强度不完全相同、,B符合题意;
C、动作电位的形成是由于Na+内流,三组中钝化组神经元的静息电位绝对值最大(-90mV),当受到适宜强度的刺激产生动作电位时,需要从更负的电位变为正电位,电位差更大,所以Na+内流量最多,C不符合题意;
D、钝化施加磁场刺激组静息电位(-70mV)与对照组(-70mV)相同,而钝化组静息电位为-90mV,这说明适宜强度的磁场刺激可使钝化组的静息电位恢复到正常水平,即有效改善神经系统的钝化,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】静息电位是细胞静息时膜电位,源于钾离子外流。动作电位是受刺激兴奋时膜电位可逆波动,由钠内流和钾外流形成。
4.【答案】C
【知识点】血糖平衡调节
【解析】【解答】A、胰岛素与胰岛素受体结合会引发后续IRS磷酸化过程,胰岛素分泌减少,与受体结合的量也减少,进而会导致IRS磷酸化程度降低,A不符合题意;
B、酪氨酸激酶活化程度降低,会使IRS磷酸化过程受影响,从而减弱胰岛素引起的降低血糖的效应,导致机体血糖升高,B不符合题意;
C、根据胰岛素的作用,IRS磷酸化可导致血糖转化为脂肪等非糖物质,所以肝脏细胞内脂肪含量应该是提高,而不是降低,C符合题意;
D、敲除IRS基因的小鼠,无法产生胰岛素受体底物IRS,也就不能接受胰岛素信号并引发降血糖的效应,会患2型糖尿病,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】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。
5.【答案】C
【知识点】细胞免疫;体液免疫;激素分泌的分级调节
【解析】【解答】A、在“下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴”的调节中,下丘脑分泌促肾上腺皮质激素释放激素作用于垂体,垂体分泌促肾上腺皮质激素,进而促使肾上腺皮质分泌糖皮质激素,所以糖皮质激素的分泌可能需要垂体的参与,A不符合题意;
B、因为细胞免疫和体液免疫都需要辅助性 T 细胞的参与,而压力过大诱导 T 细胞的线粒体裂解,会影响 T 细胞的功能,从而影响人体的细胞免疫和体液免疫,B不符合题意;
C、压力过大导致焦虑是因为 T 细胞线粒体裂解使细胞代谢紊乱,应该是修复 T 细胞的线粒体或保证 T 细胞正常功能,而不是减少 T 细胞数量,减少 T 细胞数量会进一步损害免疫功能,C符合题意;
D、情绪压力通过神经系统影响内分泌系统分泌激素,激素又影响免疫系统的 T 细胞,可知神经系统、内分泌系统和免疫系统之间存在着相互调节,通过信息分子构成复杂网络,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。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。
6.【答案】C
【知识点】体温平衡调节
【解析】【解答】A、人体体温的相对稳定是通过产热和散热的动态平衡来维持的,即产热量 = 散热量。失温意味着机体的产热不足以弥补散热,也就是机体长时间产热小于散热导致的,A不符合题意;
B、在低温代偿期,人体接受寒冷刺激,冷觉感受器产生兴奋并将其传导到下丘脑体温调节中枢。该中枢兴奋后,会使交感神经兴奋性增强,进而引起皮肤血管收缩,这样可以减少皮肤的血流量,从而减少散热;同时还会引起骨骼肌战栗来增加产热,B不符合题意;
C、到了中度失温期,寒战停止。这是因为随着失温程度的加重,人体的高级中枢调节功能减弱,而不是增强,C符合题意;
D、在重度失温期,患者出现间歇性颤抖,甚至反常脱衣现象。这些异常表现说明患者大脑皮层的正常功能已经受到影响,因为大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】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。
7.【答案】A
【知识点】物质进出细胞的方式的综合;生长素的产生、分布和运输情况
【解析】【解答】A、IAAH具有很强的亲脂性,进入细胞的方式是自由扩散。而IAA-进入细胞时为主动运输(需要依靠H+浓度差提供能量),运出细胞的方式是协助扩散(顺浓度梯度),并非IAA-穿过细胞膜的方式都属于被动运输,A符合题意;
B、因为IAA-通过b进入细胞时,运输方式是主动运输,根据主动运输的特点,载体蛋白b转运时会发生自身构象的改变,B不符合题意;
C、c可以维持H+的内外浓度差,IAA-进入细胞依赖于H+的内外浓度差,IAA-与H+结合成IAAH后进入细胞,所以c的功能增强有利于IAAH和IAA-进入细胞,C不符合题意;
D、由于生长素极性运输的方向是从形态学上端到形态学下端,a是将IAA-运出细胞,所以a在细胞膜上集中分布的一侧靠近植物形态学下端,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中,生长素只能从形态学上端运输到形态学下端,而不能反过来运输,也就是只能单方向地运输,称为极性运输。极性运输是一种主动运输。在植物体内,生长素在细胞水平上起着促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等作用;在器官水平上则影响器官的生长、发育,如促进侧根和不定根发生,影响花、叶和果实发育等。
8.【答案】A
【知识点】环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】A、红光照射后种子萌发率较高(如R处理组萌发率为70%),远红光照射后种子萌发率较低(如R - FR处理组萌发率为6%),且红光的促进作用可被随后的远红光降低。结合光敏色素Pr(生理失活型)和Pfr(生理激活型)的转化关系,可推测红光诱导光敏色素发生空间结构变化,使Pr转化为Pfr形式,A符合题意;
B、虽然红光能促进莴苣种子萌发,但说莴苣种子接受红光照射即可萌发过于绝对,种子萌发还可能受其他多种因素影响,B不符合题意;
C、赤霉素能解除种子休眠、促进种子萌发,而光敏色素Pfr型应是把信号传递给细胞核,可能提高种子对赤霉素的敏感性,进而促进种子萌发,而不是降低,C不符合题意;
D、明确指出光敏色素化学本质是蛋白质(色素 - 蛋白复合体),而光合色素主要包括叶绿素和类胡萝卜素,化学本质不同,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】光敏色素是一类蛋白质(色素—蛋白复合体),分布在植物的各个部位,其中在分生组织的细胞内比较丰富。在受到光照射时,光敏色素的结构会发生变化,这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应。
9.【答案】B
【知识点】估算种群密度的方法;种群数量的变化曲线
【解析】【解答】A、K值(环境容纳量)是由环境条件决定的,比如空间、食物等资源状况。种群数量波动是种群数量在K值附近的变化,不会直接引起K值改变,A不符合题意;
B、b点和c点之后,种群数量都呈现增长趋势。年龄结构分为增长型、稳定型和衰退型,增长型的种群未来数量会增长,所以种群数量为b和c时,种群的年龄结构均为增长型,B符合题意;
C、种群数量的变化取决于出生率、死亡率、迁入率和迁出率这几个数量特征。a点后数量少量增加,有可能是迁入率大于迁出率导致的,不仅仅是出生率大于死亡率,C不符合题意;
D、在使用标记重捕法调查褐家鼠种群密度时,若鼠对捕获器产生记忆而避开捕获器,那么再次捕获时标记个体的比例就会偏低。根据标记重捕法的计算公式,会使得种群密度的估计值偏大,而不是偏小,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】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】B
【知识点】种群数量的变化曲线
【解析】【解答】A、种群密度反映的是一定时期内种群在单位面积或单位体积中的个体数量,年龄结构可准确反映种群数量的变化趋势,A不符合题意;
B、初始种群规模为28只时,种群在200年内的灭绝概率为0.0652(大于5% );初始种群规模为30只时,种群在200年内的灭绝概率为0.041(小于5% )。按照“种群在200年内的灭绝概率小于5%作为种群维持存活的标准”,秦岭大熊猫维持存活的最小初始规模范围是28~30只,B符合题意;
C、环境容纳量是指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,它主要由环境条件决定,与初始种群规模无关,C不符合题意;
D、“限制压”增大,意味着环境对种群数量增长的阻力增大,种群灭绝的可能性增大,维持种群存活的最小初始规模会变大,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】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。
11.【答案】D
【知识点】种群的数量变动及其原因;估算种群密度的方法;种群数量的变化曲线;植物病虫害的防治原理和技术
【解析】【解答】A、环境条件对种群的环境容纳量(K值)影响显著。由题干可知,干旱裸露荒地是蝗虫最佳产卵、孵化场所,干旱条件有利于蝗虫繁殖和生存,所以会增大蝗虫种群的K值;阴湿多雨环境易使蝗虫间流行疾病,雨雪还能直接杀灭蝗虫卵,不利于蝗虫生存,会降低蝗虫种群的K值,A不符合题意;
B、非密度制约因素是指与种群密度无关的因素,像气候、自然灾害等都属于此类。气候对蝗虫种群数量变化的影响与蝗虫种群密度无关,B不符合题意;
C、生物防治是利用天然生物或其代谢产物(比如天敌、寄生生物、病原微生物、信息素等)来控制有害生物种群数量,减少其对农业或生态系统的危害。利用性信息素干扰蝗虫雌雄成虫交配,属于利用信息素进行生物防治,C不符合题意;
D、蝗虫卵和跳蝻体积小、活动能力弱、分布相对集中,对于活动能力弱、活动范围小的生物,其种群密度调查通常采用样方法,所以调查蝗虫卵和跳蝻的密度都应采用样方法,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】(1)一般来说,食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的。例如,同样是缺少食物,种群密度越高,该种群受食物短缺的影响就越大,因此,这些因素称为密度制约因素。而气温和干旱等气候因素以及地震、火灾等自然灾害,对种群的作用强度与该种群的密度无关,因此被称为非密度制约因素。
(2)一定的环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量,又称K值。
(3)标记重捕法是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,来估算种群密度。
(4)样方法是指在被调查种群的分布范围内,随机选取若干个样方,通过统计每个样方内的个体数,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的种群密度估算值。
(5)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。
12.【答案】A
【知识点】群落的演替;种间关系;生态系统中的信息传递;人口增长对生态环境的影响
【解析】【解答】A、山火后森林群落发生的是次生演替。次生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演替。而地衣阶段是初生演替(在一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被,但被彻底消灭了的地方发生的演替)才会经历的阶段,所以山火后森林群落恢复不会经历地衣阶段,A符合题意;
B、乔木高大,在竞争阳光方面占有优势,草本植物、灌木相对较矮,对阳光的竞争力小于乔木,B不符合题意;
C、生态足迹是在现有技术条件下,维持某一人口单位生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域面积,包括吸收二氧化碳所需的森林、草地或农田面积。山火发生会使环境中二氧化碳增加,由于碳循环具有全球性,所以会对澳大利亚周边其他国家的生态足迹产生影响,C不符合题意;
D、生态系统中的信息种类有物理信息、化学信息、行为信息等。刺鼻的烟味是化学物质散发出来的,属于化学信息;火光属于物理信息,D不符合题意。
故答案为:A。
【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)生态足迹,又叫生态占用,是指在现有技术条件下,维持某一人口单位(一个人、一个城市、一个国家或全人类)生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积。
(3)在生态系统中,信息传递是非常重要的。信息的种类包括物理信息(如光、声、温度等)、化学信息(生物在生命活动过程中产生的可以传递信息的化学物质)和行为信息(动物的特殊行为)。
13.【答案】D
【知识点】种间关系;生态系统的结构;生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、鳙鱼和水蚤共同捕食蓝细菌,存在种间竞争关系,同时鳙鱼又捕食水蚤,存在捕食关系,所以它们之间的关系是捕食和种间竞争,A不符合题意;
B、捕捞养殖区中的水蚤后,鳙鱼和鲢鱼的食物竞争压力减小,获得的资源增多,从而数量会增多、,B不符合题意;
C、因为鲢鱼粪便中的能量不属于鲢鱼自身同化的能量,而是属于上一营养级蓝细菌同化的能量,这部分能量最终会流向分解者,C不符合题意;
D、生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者以及非生物的物质和能量。图中食物网包含了生产者(蓝细菌)和消费者(各种动物),没有体现的生态系统的成分是非生物的物质和能量以及分解者,D符合题意。
故答案为:D。
【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)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。
14.【答案】C
【知识点】生态系统的结构;生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、同一营养级可能存在多种生物(如生产者可能有多种植物,第二营养级可能有多种植食性动物),即使图中以“一个营养级整体”呈现,也可能包含多条食物链,如“植物A→昆虫A”“植物B→昆虫B”,A不符合题意;
B、流经生态系统的总能量=生产者固定的太阳能+人工输入到各营养级的能量。题干中人工输入的能量为g(输入第二营养级)和h(输入第三营养级),因此总能量应为a+g+h,而非仅a,B不符合题意;
C、第二营养级的同化能量为b;第二营养级用于自身生长、发育和繁殖的能量=同化量呼吸作用散失的能量=b-e(呼吸散失的能量e无法用于生长繁殖),因此生长效率=(b-e)÷b,C符合题意;
D、能量传递效率的核心是下一级从上个营养级获取的同化量,不包含人工直接输入下一级的能量:第三营养级从第二营养级同化的能量是c,h是人工直接输入第三营养级的能量,与第二营养级无关;因此传递效率应为c÷b,而非(c+h)÷b,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】(1)同化量:某营养级从外界获得的全部能量(包括自身固定的太阳能和人工输入的能量)。
(2)生长效率:某营养级用于自身生长、发育和繁殖的能量÷该营养级同化能量。
(3)能量传递效率:下一个营养级从上个营养级同化的能量÷上个营养级的同化能量(不包含人工直接输入下一级的能量)。
15.【答案】D
【知识点】群落的结构;生态系统的稳定性;生态农业工程
【解析】【解答】A、旱地平原立体种植模式借助耕作层和上部空间开展活动,像阳生植物在上层,阴生植物在下层,这明显利用了生物群落的垂直结构,A不符合题意;
B、该农业模式能充分利用空间、阳光等资源,在有限空间种植多种作物,所以能够实现农业生产的生态效益,B不符合题意;
C、这种农业模式是依据农作物的空间差进行合理搭配的,从而形成优质、高产生产系统,C不符合题意;
D、一般来说,生态系统中物种多样性增加,营养结构会变得复杂。立体农业生态系统相比传统农业,物种多样性增加了,营养结构复杂了,按照生态系统稳定性的原理,其抵抗力稳定性应该越强,而不是越差,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】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。生态系统能够通过自我调节作用抵御和消除外来一定限度的干扰,因而具有保持或恢复自身结构和功能的相对稳定,并维持动态平衡的能力。人类活动会影响生态系统的稳定性。
16.【答案】B,D
【知识点】反射弧各部分组成及功能;反射的过程
【解析】【解答】A、条件反射是在非条件反射的基础上,经过后天学习和训练而形成的反射,其神经中枢在大脑皮层。组胺刺激引起抓挠行为的过程没有大脑皮层参与,是生来就有的反射,属于非条件反射,A不符合题意;
B、与正常小鼠相比,PTEN基因敲除小鼠30分钟内的抓挠次数明显增多。这表明PTEN基因敲除后,机体对组胺的敏感性增强了,也就意味着PTEN蛋白具有降低机体对组胺的敏感性的作用,B符合题意;
C、小鼠产生痒觉的过程是:感受器感受组胺刺激产生兴奋,兴奋经传入神经传导到脊髓,再上传到大脑皮层产生痒觉,这个过程不需要传出神经参与,C不符合题意;
D、与正常小鼠相比,PTEN + TRPV1基因双敲除小鼠30分钟内抓挠次数不明显。这说明TRPV1蛋白对痒觉有增强作用,那么使用TRPV1蛋白抑制剂,抑制TRPV1蛋白的作用,就可舒缓过敏导致的瘙痒,D符合题意。
故答案为:BD。
【分析】反射活动需要经过完整的反射弧来实现,如果反射弧中任何环节在结构、功能上受损,反射就不能完成。反射弧通常是由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器(传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等)组成的。
17.【答案】B
【知识点】水盐平衡调节;血压调节
【解析】【解答】A、运动后大量出汗,血液中的水分大量流失,导致循环血量减少。根据血压与循环血量的关系,循环血量减少会使得血压降低,A不符合题意;
B、运动后大量出汗,会使血浆渗透压升高。下丘脑渗透压感受器感受到这种变化后,会促使下丘脑分泌、垂体释放的抗利尿激素增加,以加强肾小管和集合管对水的重吸收,而不是减少,B符合题意;
C、血管紧张素具有使血管收缩的作用。血管收缩后,血管管径变小,血液对血管壁的压力增大,从而使血压升高,C不符合题意;
D、长期高盐饮食会使体内钠离子增多,导致渗透压升高,机体为了维持渗透压平衡,会吸收更多的水分进入循环系统,使循环血量增多,进而导致血压升高,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】血压的调节与循环血量、血管容量等因素密切相关。当机体运动后,会出现一系列生理变化影响血压。抗利尿激素的分泌与渗透压调节有关,细胞外液渗透压升高时,抗利尿激素分泌增加,以促进水的重吸收,维持渗透压平衡。
18.【答案】A,B,D
【知识点】其他植物激素的种类和作用;基因表达的调控过程
【解析】【解答】A、因为回复突变株是 GA 缺陷型和 ABA 缺陷型,所以其种子内 GA 和 ABA 的含量均比野生型低,A符合题意;
B、由于回复突变株能发芽是因为种子内 ABA 与 GA 含量的比值与野生型种子相同,这表明决定种子萌发的是种子内 GA 与 ABA 的相对含量,而非绝对含量,B符合题意;
C、GA 缺陷型突变体缺乏 GA 不能发芽,说明 GA 促进种子萌发;回复突变株为 ABA 缺陷型能发芽,说明 ABA 抑制种子萌发,所以 GA 和 ABA 在调控种子萌发过程中表现出拮抗作用,而非协同作用,C不符合题意;
D、因为 DELLA 蛋白在 GA 的信号转导过程中起负调控作用,对植物生长起抑制作用,所以植株体内 DELLA 蛋白表达量增加会抑制植物生长,使植物开花延迟,D符合题意。
故答案为:ABD。
【分析】赤霉素(GA)能促进种子萌发,赤霉素(GA)缺陷型突变体只能合成极少量 GA,在缺乏外源 GA 的培养基上不能发芽。脱落酸(ABA)抑制种子萌发。DELLA 蛋白在 GA 的信号转导过程中起负调控作用,对植物生长起抑制作用。
19.【答案】A,B,D
【知识点】种群数量的变化曲线;群落的演替;生物多样性的保护措施
【解析】【解答】A、观察到某地湖泊春夏季节涨水、秋季大面积退水,以及春夏之交冬候鸟归、夏候鸟来的现象。根据群落季节性的概念,这种因季节变化而出现的环境及生物活动的变化体现了群落的季节性,A符合题意;
B、春夏季节涨水、秋季大面积退水时,裸露的滩涂地会生长多种草本植物。因为这些植物可以为留鸟提供食物和栖息空间,而环境容纳量(K值)与环境资源等因素相关,所以这种环境变化会改变某种留鸟的K值,B符合题意;
C、看到裸露的滩涂地,由于其具有土壤条件并且存在植物繁殖体。依据次生演替的定义,在有一定基础的次生裸地上发生的演替为次生演替,所以在该地生长出多种草本植物属于次生演替,而非初生演替,C不符合题意;
D、退耕还湖、禁渔休渔等措施能够增加湖泊周围的植物类型,进而为动物提供更多的食物和栖息空间。从生物多样性保护的角度,这些措施能有效保护该湖泊的生物多样性,D符合题意。
故答案为:ABD。
【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)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。一定的环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量,又称K值。
(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。
20.【答案】B,C
【知识点】全球性生态环境问题
【解析】【解答】A、碳汇是降低大气中二氧化碳的过程、活动或机制。生产者通过光合作用,利用光能将二氧化碳和水转化为有机物,并释放出氧气,从而将二氧化碳固定在植被与土壤中,降低了大气中二氧化碳的浓度,所以生产者的光合作用属于碳汇,A不符合题意;
B、温室效应主要是由于大气中二氧化碳等温室气体浓度升高引起的。碳汇能够降低大气中二氧化碳浓度,所以提高碳汇才是缓解温室效应的重要措施之一,而不是降低碳汇,B符合题意;
C、已知植被恢复可提高土壤中的二氧化碳浓度,而水对可溶性岩(以碳酸盐岩为主)的化学侵蚀过程驱动大气和土壤中的二氧化碳不断转化为岩溶水体中的,所以植被恢复会提高岩溶碳汇,有利于缓解全球气候变化,C符合题意;
D、水生植物吸收二氧化碳并将之转化为有机碳,这一过程促进了岩溶碳汇,使得岩溶碳汇更加稳定,D不符合题意。
故答案为:BC。
【分析】碳汇是指通过植树造林、植被恢复等措施,吸收大气中的二氧化碳,从而减少温室气体在大气中浓度的过程、活动或机制 。从原理上看,绿色植物通过光合作用,利用光能,将二氧化碳和水转化为储存能量的有机物,并释放出氧气,这一过程实现了对二氧化碳的吸收与固定,所以植物的光合作用是与碳汇直接相关的生命活动。
21.【答案】(1)神经胶质;乙→丁;乙可释放神经递质A,作用于丁细胞膜上的相应受体
(2)兴奋性;EAAT功能障碍,神经递质A进入甲、乙受阻,使突触间隙中的神经递质A含量过高,引发丁过度兴奋
(3)抑制性;膜内外电位差增大/静息电位的绝对值增大
(4)神经递质B
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况;突触的结构;神经冲动的产生和传导;神经系统的基本结构
【解析】【解答】(1)神经胶质细胞具有支持、保护、营养和修复神经元等功能,所以甲为神经胶质细胞。在突触处,神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜。观察可知,乙可释放神经递质A,作用于丁细胞膜上的相应受体,因此乙与丁之间兴奋的传递方向为乙→丁。
(2)因为EAAT是神经递质A转运蛋白,EAAT功能障碍易诱发癫痫,这意味着神经递质A不能转运回甲、乙细胞内,导致突触间隙神经递质A含量过多,而癫痫是脑部神经元过度兴奋所致,所以可判断神经递质A为兴奋性递质。由此推测癫痫的发病机制为EAAT功能障碍,神经递质A进入甲、乙受阻,使突触间隙中的神经递质A含量过高,引发丁过度兴奋。
(3)Gln可转化为神经递质B,且Gln缺乏会导致癫痫病情加重,这表明神经递质B减少可增强丁的兴奋性,所以可判定神经递质B为抑制性递质。若丁静息状态时接受神经递质B的作用,丁会呈现超极化状态,其膜电位的变化是膜内外电位差增大/静息电位的绝对值增大。
(4)已知巴比妥类药物可用于治疗癫痫(神经元过度兴奋),若该药物作用于神经递质A(兴奋性递质)会使兴奋加剧,加重癫痫病情;而作用于神经递质B(抑制性递质)则会使兴奋减弱,缓解癫痫病情。所以巴比妥类药物能够与神经递质B的受体结合,通过延长丁细胞膜上离子通道的开放时间发挥治疗作用。
【分析】人和脊椎动物的神经系统由中枢神经系统与外周神经系统组成,中枢神经系统包括脑和脊髓,外周神经系统包括脑神经和脊神经。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。
(1)神经胶质细胞具有支持、保护、营养和修复神经元等功能,故甲为神经胶质细胞;据图可知,乙可释放神经递质A,作用于丁细胞膜上的相应受体,故乙与丁之间兴奋的传递方向为乙→丁。
(2)据图可知,EAAT是神经递质A转运蛋白,若EAAT功能障碍,说明神经递质A不能转运回甲、乙细胞内,导致突触间隙神经递质A含量过多,已知癫痫是由于神经元过度兴奋所致,故可判断神经递质A为兴奋性递质;据此推测癫痫的发病机制为EAAT功能障碍,神经递质A进入甲、乙受阻,使突触间隙中的神经递质A含量过高,引发丁过度兴奋。
(3)据图可知Gln可转化为神经递质B,递质B可作用于丁细胞,已知Gln缺乏会导致癫痫病情加重,说明神经递质B减少可增强丁的兴奋性,故可判定神经递质B为抑制性递质;若丁静息状态时接受神经递质B的作用,丁呈现出超极化状态,其膜电位的变化是膜内外电位差增大/静息电位的绝对值增大。
(4)据题干信息可知,巴比妥类药物是通过延长丁细胞膜上离子通道的开放时间发挥治疗癫痫(过度兴奋)的作用,若作用于神经递质A(兴奋性递质)则会使兴奋加剧,加重癫痫病情,而作用于神经递质B(抑制性递质)则会使兴奋减弱,缓解癫痫病情,故巴比妥类药物是能够与神经递质B的受体结合,进而发挥作用。
22.【答案】(1)抗原、CD40L;细胞因子;体液免疫和细胞免疫
(2)过敏反应;找出过敏原并且尽量避免再次接触该过敏原
(3)B细胞将抗原摄取和加工后,通过MHC Ⅱ呈递给Th细胞表面的TCR,从而使Th活化
(4)晚于;Th细胞活化后才能产生CD40L和物质X这两种信号分子参与B细胞的活化过程
【知识点】免疫功能异常;细胞免疫;体液免疫
【解析】【解答】(1)B细胞活化需要抗原与BCR结合提供信号,还需要Th细胞活化后表达的CD40L以及Th细胞分泌的细胞因子(物质X)。细胞因子在体液免疫中可促进B细胞的增殖分化,在细胞免疫中可增强细胞毒性T细胞的杀伤能力等,所以细胞因子能参与体液免疫和细胞免疫。
(2)当B细胞活化后产生的抗体吸附于某些细胞表面时,若再次接触相同抗原,就可能引发过敏反应。预防过敏反应的关键就是找出过敏原并尽量避免再次接触该过敏原。
(3)B细胞先摄取抗原,对其进行加工处理,然后通过MHCⅡ将抗原呈递给Th细胞表面的TCR,这样Th细胞就感受到了抗原刺激并被活化。
(4)Th细胞活化后才会产生CD40L和细胞因子(物质X)这两种能参与B细胞活化的信号分子,所以B细胞活化时间晚于Th细胞活化时间。
【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)由图可知,B细胞活化需要信号丁抗原的刺激和信号丙CD40L以及辅助性T细胞分泌的物质X,即细胞因子。辅助性T细胞参与体液免疫,同时也参与细胞免疫。
(2)若B细胞活化后机体产生的抗体吸附于某些细胞表面,则可能会引起的疾病是过敏反应,引起过敏反应的抗原物质叫做过敏原,预防该疾病的主要措施是找出过敏原并且尽量避免再次接触该过敏原。
(3)B细胞将抗原摄取和加工处理后后,通过MHC Ⅱ呈递给Th细胞表面的TCR,从而使Th活化,此过程即Th细胞感受到抗原刺激。
(4)由图可知,Th细胞活化后才能产生CD40L和物质X这两种信号分子,然后参与B细胞的活化过程,Th细胞活化时间早于B细胞活化时间。
23.【答案】(1)大量;DNA、RNA
(2)在正常供磷条件下,生长素的极性运输能够抑制水稻分蘖;低磷胁迫下,生长素的极性运输对水稻分蘖几乎无影响
(3)抑制;低磷胁迫下,野生型体内独脚金内酯作用正常,分蘖数却比d14的少
(4)②
【知识点】生长素的产生、分布和运输情况;其他植物激素的种类和作用;组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】(1)细胞中的大量元素包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等,所以磷属于大量元素。生物大分子中,核酸(包括DNA和RNA)的组成元素有C、H、O、N、P,磷可用于构成DNA、RNA。
(2)NPA是生长素极性运输抑制剂。在正常供磷(NP)条件下,NP组的分蘖数少于NP+NPA组,这表明抑制生长素极性运输后分蘖数增加,即生长素的极性运输能够抑制水稻分蘖;在低磷胁迫(LP)条件下,LP组和LP+NPA组的分蘖数基本相同,这说明低磷胁迫下,生长素的极性运输对水稻分蘖几乎无影响。
(3)在低磷胁迫下,野生型水稻体内独脚金内酯作用正常,但其分蘖数比独脚金内酯信号转导关键基因发生突变(d14)的水稻少,这就说明低磷胁迫下独脚金内酯抑制水稻分蘖。
(4)要探究在独脚金内酯信号转导缺失的情况下,生长素的极性运输是否依然能影响水稻分蘖,实验的自变量应该是有无生长素的极性运输,实验材料应该选择独脚金内酯信号转导缺失的d14水稻。所以应该设立甲组:对d14用NPA进行处理(抑制生长素极性运输,作为实验组);乙组:对d14不做处理(作为对照组)。
【分析】(1)细胞中常见的化学元素中,含量较多的有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等元素,称为大量元素;有些元素含量很少,如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等,称为微量元素。
(2)在植物体内,生长素在细胞水平上起着促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等作用;在器官水平上则影响器官的生长、发育,如促进侧根和不定根发生,影响花、叶和果实发育等。在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中,生长素只能从形态学上端运输到形态学下端,而不能反过来运输,也就是只能单方向地运输,称为极性运输。
(1)磷在细胞中属于大量元素,可用于构成的生物大分子有DNA、RNA,构成元素为C、H、O、N、P。
(2)NPA为生长素极性运输抑制剂,NP+NPA组与NP组相比,分蘖数增加,LP+NPA组与LP组相比,分蘖数基本一样,说明在正常供磷条件下,生长素的极性运输能够抑制水稻分蘖;低磷胁迫下,生长素的极性运输对水稻分蘖几乎无影响。
(3)低磷胁迫下,野生型体内独脚金内酯作用正常,分蘖数却比d14的少,说明低磷胁迫下独脚金内酯抑制水稻分蘖。
(4)为进一步探究在独脚金内酯信号转导缺失的情况下,生长素的极性运输是否依然能影响水稻分蘖,自变量应该是有无生长素的极性运输,实验材料应该选d14,设立甲组:对d14用NPA进行处理,作为实验组,乙组:对d14不做处理,作为对照组。
24.【答案】(1)物种组成;有;两者所处空间位置、占用资源等有重叠
(2)不能;图中信息仅体现了三种生境中鸟类的物种数量,不能说明不同生境可提供的资源及鸟类的个体数量
(3)自然保护区的植被丰富,食物来源及栖息空间较多;完善鸟类保护制度;城区建设湿地公园;减少人类活动干扰;定期调查监测鸟类的栖息地并加以保护等
【知识点】种间关系;当地自然群落中若干种生物的生态位;群落的概念及组成;生物多样性的保护措施
【解析】【解答】(1)生态学中,物种组成是区分不同群落的最核心、最直观特征,例如:森林群落和草原群落的本质区别,就是其中包含的植物、动物物种不同,因此自然保护区、农田、城区这3种不同生境的群落,需通过物种组成来区别。生态位的定义是物种在群落中的地位或作用,不仅包括食性,还包括栖息的空间位置、利用的非食物资源(如水源、筑巢材料)等。即使食虫鸟和植食鸟的食物不同,但它们可能在同一区域活动(空间重叠)、共享同一水源或筑巢场所(资源重叠),因此二者的生态位存在重叠。
(2)种间竞争的激烈程度,取决于两个关键因素:资源总量(资源越充足,竞争越弱)、物种数量+个体数量(物种/个体越多,对资源的争夺越激烈)。题目仅给出“物种数量”,未提及农田、城区、自然保护区的资源量(如食物、栖息空间)和鸟类个体数量(例如:农田可能物种少,但个体多,且资源匮乏,反而竞争更激烈),因此无法判断农田的种间竞争最小。
(3)物种丰富度的核心影响因素是生境复杂度。自然保护区未受人类活动严重干扰,植被类型多样(如乔木、灌木、草本),既能为鸟类提供更多食物(如植物种子、昆虫),也能提供更多栖息/筑巢空间(如树冠、灌丛、地面),因此鸟类物种更丰富。保护鸟类多样性需针对“人类活动破坏生境”这一核心问题,例如:完善鸟类保护法规(避免非法捕猎);城区建设湿地公园(增加植被和水源,为鸟类提供栖息地);减少农田农药使用(保护食虫鸟的食物来源)、定期监测鸟类栖息地(及时修复破坏)。
【分析】(1)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。
(2)不同群落的物种组成不同,物种的数目也有差别。一个群落中的物种数目,称为物种丰富度。
(3)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。
(4)我国生物多样性的保护可以概括为就地保护和易地保护两大类。
(1)群落的重要特征是物种组成,可以此来区别自然保护区、农田和城区等不同的群落;自然保护区中食虫性鸟类和植食性鸟类的主要食物来源不同,但两者所处空间位置、占用资源等有重叠,故二者的生态位有重叠。
(2)图中信息仅体现了三种生境中鸟类的物种数量,不能说明不同生境可提供的资源及鸟类的个体数量,故不能说明农田中鸟类之间种间竞争程度最小。
(3)三种生境中,自然保护区的鸟类物种丰富度最高,原因是自然保护区的植被丰富,食物来源及栖息空间较多;为保护鸟类的多样性,增强生态系统的自我调节能力,合理性的建议措施有:完善鸟类保护制度;城区建设湿地公园;减少人类活动干扰;定期调查监测鸟类的栖息地并加以保护等。
25.【答案】(1)分解者;将动植物遗体残骸中的有机物分解成无机物
(2)不能;农作物不能直接吸收利用有机物;循环
(3)0.091M
(4)实现物质和能量的多级利用,提高能量利用率,减少人类对生态和环境的影响
【知识点】生态系统的结构;人口增长对生态环境的影响;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)生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者以及非生物的物质和能量。蝇蛆、蚯蚓能够将动植物遗体残骸中的有机物分解成无机物,这种营腐生生活的生物属于分解者。其作用就是将动植物遗体残骸中的有机物分解成无机物,从而促进生态系统的物质循环。
(2)农作物作为生产者,其同化方式为自养型,只能利用无机物(如二氧化碳、水等)通过光合作用合成有机物,不能直接吸收利用沼渣、沼液中的有机物,所以沼渣、沼液中的能量不能流入农作物体内。沼气池的建立使得“废物”得到了再利用,减少了整个生产环节“废物”的产生,这体现了生态工程的循环原理,即通过系统设计实现物质的循环利用,使前一环节产生的废物尽可能地被后一环节利用,减少整个生产环节“废物”的产生。
(3)已知农作物中的能量流向人与猪、鸡的比例为9:1,农作物固定了M千焦的能量。能量传递效率按10%计算。直接流向人的能量为(M×9/10×10%千焦;通过猪、鸡间接流向人的能量为(M×1/10×10%×10%千焦。那么最终流入人体内的能量为(M×9/10×10%+M×1/10×10%×10%=0.09M+0.001M=0.091M千焦。
(4)生态足迹是指在现有技术条件下,维持某一人口单位生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积。农作物秸秆、人和畜禽粪便等用于发酵产生沼气,沼渣、沼液作为肥料还田,这种利用方式实现了物质和能量的多级利用。例如,原本可能被废弃的秸秆和粪便中的物质和能量得到了重新利用,提高了能量利用率,减少了人类为获取同等能量和物质而对生态和环境的影响,从而降低了生态足迹。
【分析】(1)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。
(2)生态足迹,又叫生态占用,是指在现有技术条件下,维持某一人口单位(一个人、一个城市、一个国家或全人类)生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积。
(1)由图可知,该生态系统中的蝇蛆、蚯蚓属于分解者,将动植物遗体残骸中的有机物分解成无机物,有效促进了系统中物质循环。
(2)农作物属于生产者,可以通过光合作用制造有机物,不能直接吸收利用肥料的沼渣、沼液富含蛋白质、腐殖酸等多种有机物。沼气池的建立减少了整个生产环节“废物”的产生,这体现了生态工程的循环原理(在生态工程中促进系统的物质迁移与转化,既保证各个环节的物质迁移顺畅,也保证主要物质或元素的转化率较高,即保证物质循环再生)。
(3)假设农作物中的能量流向人与猪、鸡的比例为9:1,能量传递效率按10%计算,最终流入人体内的能量为9/10×M ×10%+1/10×M ×10% ×10% =0.091M千焦。
(4)生态足迹是指现有技术条件下,维持某一人口单位生存所需的生产资源和吸纳废物的土地以及水域的面积。农作物秸秆、人和畜禽粪便等用于发酵产生沼气,沼渣、沼液作为肥料还田,实现物质和能量的多级利用,提高能量利用率,减少人类对生态和环境的影响,从而降低了生态足迹。
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