山东省滨州市2024-2025学年高二上学期期末考试生物试卷(解析版)
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这是一份山东省滨州市2024-2025学年高二上学期期末考试生物试卷(解析版),共26页。试卷主要包含了 多效唑是一种植物生长调节剂等内容,欢迎下载使用。
1.答题前,考生先将自己的姓名、考生号和座号填写在答题卡和试卷指定位置,认真核对条形码上的姓名、考号和座号,并将条形码粘贴在指定位置上。
2.选择题答案必需使用2B铅笔(按填涂样例)正确填涂;非选择题必需使用0.5毫米签字笔书写。
3.请按照题号在各题目答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁,不折叠、不破损。
第Ⅰ卷(选择题共45分)
一、选择题:本题共15小题,每题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 下图是人体某器官局部放大示意图,下列说法正确的是( )
A. 人体内环境由①③⑤⑥组成,其中⑥的含量最多
B. 因为①液体主要来自③,因此二者成分完全相同
C. 浆细胞产生的抗体只分布在①中,⑤中不可能有
D. 若上图为肝脏,饥饿时A处葡萄糖浓度小于B处
【答案】D
【分析】分析题图:其中①为淋巴,②为组织细胞,③为组织液,④为血细胞,⑤为血浆,⑥为细胞内液。
【详解】A、人体内环境主要由血浆、组织液和淋巴液等组成,人体内环境由①③⑤组成,其中⑤含量最多,A错误;
B、因为①淋巴液体主要来自③组织液,因此二者成分不完全相同,B错误;
C、浆细胞产生的抗体主要分布在血浆(⑤)中,但也可能通过组织液(③)扩散到其他部位。因此,抗体不仅存在于①中,也可能存在于⑤中,C错误;
D、在饥饿状态下,肝脏会通过肝糖原分解和糖异生作用释放葡萄糖,饥饿时A处葡萄糖浓度小于B处,D正确。
故选D。
2. 科研人员用离体枪乌贼巨大神经进行实验,实验结果如图所示。图甲表示神经纤维上某一位点在不同时刻的膜电位变化,图乙表示同一时刻不同位点的膜电位,下列说法错误的是( )
A. c点和③处的膜电位均为外负内正
B. d点和②处K+浓度均为膜内高于膜外
C. 由图乙知,兴奋传导方向是从右向左
D. 此刻相同强度刺激下①处较⑤处更难兴奋
【答案】C
【分析】图甲中abc段是由于神经元受到刺激后,细胞膜上的Na+通道打开,Na+内流导致的,该过程最终会形成外负内正的动作电位;图1中cde段是由于细胞膜上的K+通道打开,K+外流导致的,最终细胞膜会恢复外正内负的静息电位。图乙表示不同位点同一时刻神经冲动的传导过程,①处位点膜电位变化趋势和图甲中e点后相同,说明①位点已经完成兴奋正在恢复至兴奋前的状态,⑤位点膜电位变化与图甲中a点相同,说明⑤位点刚开始兴奋。
【详解】A、图甲中ac段因为Na+内流导致此处膜电位由外正内负变为外负内正,动作电位产生,图乙种③处膜电位与图甲中c处相同,也是外服内正的动作电位,A正确;
BC、图甲中ce段表示因K+经协助扩散外流恢复静息电位的过程,故此处K+浓度膜内大于膜外,图乙中①处与图甲e处相同,表示恢复静息电位,③处与c处相同,表示产生动作电位,即图乙中兴奋传递方向为①→③(从左向右),②处处于动作电位恢复为静息电位的过程,即K+协助扩散外流,K+浓度膜内大于膜外,B正确,C错误;
D、①处较⑤处膜电位更低,①处内负外正的电位差值更大,则因Na+内流导致膜电位变为外负内正的动作电位更困难,故此刻相同强度刺激下①处较⑤处更难兴奋,D正确。
故选C。
3. 1700多年前,我国就有人痘接种法,主要过程为:“打开天花患者的小脓包,用棉花吸沾一点脓液,并使之干燥···然后放入可能患天花人的鼻子里。”被接种者会轻度感染天花,然后痊愈。下列说法错误的是( )
A. 干燥脓液是为了使脓液中天花病毒活性减弱但仍能激活免疫反应
B. 天花病毒的特定分子与B细胞膜上相应受体结合是激活B细胞的第一信号
C. 接种者痊愈后机体内可识别天花病毒的细胞有B细胞、记忆B细胞和浆细胞
D. 轻度感染天花病毒后,辅助性T细胞既参与体液免疫又参与细胞免疫
【答案】C
【分析】一、体液免疫过程为: 一些病原体可以直接刺激B细胞,还有一些病原体被树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取,抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面,然后传递给辅助性T细胞,辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合,辅助性T细胞开始分裂、分化,并分泌细胞因子。B细胞收到信号刺激后开始分裂、分化,大部分分化为浆细胞,小部分分化为记忆B细胞。浆细胞产生和分泌大量抗体,抗体可以随体液在全身循环并与病原体结合,发挥免疫效应。
二、细胞免疫过程为: 被病原体感染的宿主细胞膜表面的某些分子发生变化,细胞毒性T细胞识别变化的信号,细胞毒性T细胞分裂并分化,形成新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞,新形成的细胞毒性T细胞在体液中循环,它们可以识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞。靶细胞裂解、死亡后,病原体暴露出来,抗体可以与之结合;或被其他细胞吞噬掉。
【详解】A、脓液中含有侵染性较强的天花病毒,干燥脓液可使天花病毒毒性减弱,但病毒表面的抗原分子仍具有刺激机体特异性免疫的功能,A正确;
B、在体液免疫过程中,一些病原体(如天花病毒的特定分子)可以和B细胞接触(与细胞膜上的受体特异性结合),这为激活B细胞提供了第一个信号,B正确;
C、浆细胞不具备识别抗原的能力,C错误;
D、病毒侵入机体后,可分布于内环境与宿主细胞,故可刺激机体产生体液免疫和细胞免疫,辅助性T细胞既参与体液免疫过程中B细胞的活化过程,又参与细胞免疫中细胞毒性T细胞的活化过程,D正确。
故选C。
4. 大麦种子萌发是多种植物激素共同调节的结果,该过程中合成的a-淀粉酶水解淀粉供胚生长需要。下列说法正确的是( )
A. 适宜浓度的脱落酸处理可以解除种子的休眠
B. 赤霉素可促进a-淀粉酶的合成从而促进种子萌发
C. 赤霉素直接参与细胞代谢从而调节种子萌发过程
D. 种子萌发后,茎背地生长与重力引起的生长素极性运输有关
【答案】B
【分析】一、赤霉素:合成部位:幼芽、幼根和未成熟的种子等幼嫩部分。主要生理功能:促进细胞的伸长;解除种子、块茎的休眠并促进萌发的作用。
二、脱落酸:合成部位:根冠、萎蔫的叶片等。主要生理功能:抑制植物细胞的分裂和种子的萌发;促进植物进入休眠;促进叶和果实的衰老、脱落。
【详解】A、适宜浓度的脱落酸处理可以促进种子的休眠,A错误;
B、赤霉素(GA)可以促进α-淀粉酶的合成,从而水解淀粉为胚提供能量,促进种子萌发,B正确;
C、赤霉素并不直接参与细胞代谢,而是通过信号传导途径调节基因表达,进而影响细胞代谢,C错误;
D、重力影响生长素的分布,生长素的极性运输是指生长素只能从形态学上端到形态学下端,且消耗能量,D错误。
故选B。
5. 为了探究生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度,某兴趣小组用不同浓度的2,4-D溶液处理夹竹桃插条,一段时间后统计其生根数,实验结果如图所示。下列说法错误的是( )
A. 图中的实验结果可以体现2,4-D溶液作用的两重性
B. 与沾蘸法相比,浸泡法要求溶液浓度较小,处理时间较长
C. 为了检验实验设计的科学性和可行性,正式实验之前需进行预实验
D. 据图可知,促进夹竹桃生根的最适2,4-D浓度范围在10-12~10-10ml·L-1之间
【答案】D
【分析】生长素类似物和生长素的作用相同,都具有促进扦插枝条生根的作用,“探究生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度实验”要设置一系列的生长素类似物的浓度梯度。本实验的自变量是不同浓度的2,4-D。
【详解】A、据图分析可知,10-12-10-9与对照组相比,生根数增多,起促进作用,10-8与对照组相比,生根数减少,起抑制作用,图中的实验结果可以体现2,4-D溶液作用的两重性,A正确;
B、沾蘸法要求溶液浓度较高,处理时间较短,浸泡法要求溶液浓度较小,处理时间较长,B正确;
C、为了检验实验设计科学性和可行性,正式实验之前需进行预实验,以免设计不周,盲目开展实验造成人力、物力、财力的浪费,C正确;
D、据图可知,促进夹竹桃生根的最适2,4-D浓度范围在10-11~10-9ml·L-1之间,D错误。
故选D。
6. 为研究植物激素在植物向水性中的作用,科研人员以黄花苜蓿为实验材料,在干旱胁迫条件下进行实验,实验组分别添加生长素合成抑制剂对氯苯氧乙酸、生长素极性运输抑制剂三碘苯甲酸、细胞分裂抑制剂秋水仙素和细胞分裂素合成抑制剂洛伐他汀,测量根尖向水弯曲角度,结果如下表所示。下列说法错误的是( )
A. 促进生长素合成将促进根尖向水弯曲生长
B. 抑制生长素的极性运输将抑制植物根尖向水弯曲生长
C. 干旱条件下,使用秋水仙素处理有利于植物找到水源
D. 生长素对根尖向水弯曲生长的作用效果强于细胞分裂素
【答案】C
【分析】生长素主要合成部位是幼嫩的芽、叶和发育中的种子,有极性运输和非极性运输两种运输方式。生长素不直接参与细胞代谢,而是给细胞传达一种调节代谢的信息,具有低浓度促进生长,高浓度抑制生长的特点。
【详解】A、对氯苯氧乙酸是生长素合成抑制剂,使用后向水弯曲角度显著降低(3.15),说明生长素合成对根尖向水弯曲生长有促进作用,A正确;
B、三碘苯甲酸是生长素极性运输抑制剂,使用后向水弯曲角度显著降低(1.62),说明生长素极性运输对根尖向水弯曲生长有促进作用,B正确;
C、秋水仙素是细胞分裂抑制剂,使用后向水弯曲角度显著降低(0.48),说明细胞分裂对根尖向水弯曲生长有促进作用。因此,使用秋水仙素处理不利于植物找到水源,C错误;
D、对氯苯氧乙酸(生长素合成抑制剂)和洛伐他汀(细胞分裂素合成抑制剂)处理后,向水弯曲角度分别为3.15和17。生长素合成抑制剂对向水弯曲角度的影响更大,说明生长素对根尖向水弯曲生长的作用效果强于细胞分裂素,D正确。
故选C。
7. 多效唑是一种植物生长调节剂。科研人员探究了不同浓度多效唑对长寿花开花的影响,结果如下表所示。下列说法正确的是( )
A. 多效唑是从植物体内提取的具有调节作用的微量有机物
B. 表中不同浓度的多效唑均可诱导长寿花提前开花,延长花期
C. 长寿花的花期持续时间与多效唑处理浓度呈正相关
D. 综合考虑花期和花朵数量,应选择300mg·L-1的多效唑处理
【答案】D
【分析】植物生长调节剂是人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质。
【详解】A、植物生长调节剂是人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质,而不是从植物体内提取的,多效唑作为植物生长调节剂,也并非从植物体内提取,A错误。
B、从表格数据看,随着多效唑浓度增加,初花期提前,说明不同浓度多效唑可诱导长寿花提前开花,但花期持续时间并非都延长,如多效唑浓度为100mg·L-1时,花期持续时间36天,比浓度为0时的44天短,B错误;
C、从表格数据可知,随着多效唑浓度增加,花期持续时间并非一直增加,如浓度从100mg·L-1到200mg·L-1,花期持续时间从36天变为37天,又从200mg·L-1到300mg·L-1变为39天,再到400mg·L-1保持39天,并非呈正相关,C错误;
D、综合考虑花期和花朵数量,多效唑浓度为300mg·L-1时,花期持续39天,开放花数为1394朵,相比其他浓度,在花期和花朵数量方面都有较好表现,所以应选择300mg·L-1的多效唑处理,D正确。
故选D。
8. 在对某种鼠的调查中,调查范围为2hm2,第一次捕获并标记65只鼠,第二次捕获50只鼠,其中有标记的鼠15只。研究人员发现第一次标记的鼠在重捕前有5只自然死亡,但因该段时间内有鼠出生而种群总数稳定(标记物不影响鼠的生存和活动,不考虑迁入迁出)。下列说法正确的是( )
A. 该地区鼠的种群密度约为100只/hm2
B. 调查期间该地区鼠的出生率大于死亡率
C. 该调查方法得到的结果会比鼠的实际数量少
D. 应在该鼠种群数量达到K值时进行防治
【答案】A
【分析】标记重捕法适用于调查活动能力强、活动范围大的动物;标记重捕法的计算公式:种群中的个体数=第一次捕获数×第二次捕获数÷标记后重新捕获数。
【详解】A、据题干信息分析可知,探测到第一次标记的鼠在重捕前有5只自然死亡,因此种群中的个体数=第一次捕获数×第二次捕获数÷标志后重新捕获数=(65-5)×50÷15÷2≈100只/公顷,A正确;
B、调查时间段内有鼠出生而种群总数稳定,因此调查期间该地区鼠的出生率等于死亡率,B错误;
C、标记物不影响鼠的生存和活动,但鼠有记忆,再次被捕概率会降低,因此会导致第二次捕获的个体中含有标记的个体数减少,根据种群中的个体数=第一次捕获数×第二次捕获数÷标记后重新捕获数,可知该调查结果会比实际值偏大,C错误;
D、应在该鼠种群数量达到K/ 2值时进行防治,D错误。
故选A。
9. 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。下列说法正确的是( )
A. 0~t1时间段乙种群的增长速率变大
B. t3~t4时间段甲、乙种群数量均减少
C. t3时甲种群数量最多,乙种群数量最少
D. t3~t4时间段乙种群的年龄结构为增长型
【答案】A
【分析】分析题图,当λ大于1时,种群数量较上一年增加;当λ等于1时,种群数量稳定;当λ小于1时,种群数量较上一年减少。
【详解】A、乙种群在0~t1段λ大于1,所以0~t1时间段乙种群的增长速率变大,A正确;
B、甲种群在t3~t4段中λ大于1,种群数量增加;在t3~t4段中乙种群的λ小于1,种群数量在减少,B错误;
C、甲种群在t3~t4段中λ大于1,种群数量增加,可知t3时甲种群数量不是最多;在t3~t4段中乙种群的λ小于1,种群数量在减少,可知t3时乙种群数量不是最少,C错误;
D、t3~t4时间段乙种群的λ小于1,种群数量在减少,年龄结构为衰退型,D错误。
故选A。
10. 在一个生态保护区中,研究人员对野兔种群的数量变化进行研究,发现其数量处于波动状态,以下是可能影响其种群数量变化的因素。下列说法正确的是( )
A. 野兔的出生率、死亡率、迁入率、迁出率、年龄结构直接决定种群数量
B. 野兔的天敌可以通过影响种群的出生率、死亡率,进而影响种群数量变化
C. 寒流的频繁出现导致野兔种群数量急剧下降,寒流属于密度制约因素
D. 引入黏液瘤病毒控制野兔种群数量体现了非密度制约因素的影响
【答案】B
【分析】影响种群数量变化的因素分两类:一类是密度制约因素,即影响程度与种群密度有密切关系的因素,如食物、流行性传染病等;另一类是非密度制约因素,即影响程度与种群密度无关的因素,气候、季节、降水等的变化,影响程度与种群密度没有关系,属于非密度制约因素。
【详解】A、野兔的出生率、死亡率、迁入率、迁出率直接决定种群数量,年龄结构预测种群变化的趋势,A错误;
B、野兔的天敌可以通过捕食行为影响野兔的死亡率,同时也可以通过影响野兔的繁殖成功率间接影响出生率,从而影响种群数量变化,B正确;
C、寒流的频繁出现导致野兔种群数量急剧下降,寒流属于非密度制约因素,C错误;
D、引入黏液瘤病毒控制野兔种群数量体现了密度制约因素的影响,因为病毒传播的效果与种群密度有关,D错误。
故选B。
11. 关于探究“培养液中酵母菌种群数量变化”的实验,下列说法正确的是( )
A. 从静置的培养液中吸取适量的上清液,用血细胞计数板计数
B. 计数时如果先加培养液再盖盖玻片,会导致计数结果偏低
C. 对培养液进行稀释,会导致估算结果比实际种群数量偏小
D. 增大酵母菌起始浓度,不改变K值但会缩短达到K值的时间
【答案】D
【分析】使用血球计数板对酵母菌进行计数,在计数时应从以下几方面注意:
1、每天同一时间,各组取出本组的试管,用血球计数板计数酵母菌个数,并作记录,连续观察7天。
2、从试管中吸出培养液进行计数之前,要将试管轻轻振荡几下,这样使酵母菌分布均匀,防止酵母凝聚沉淀,提高计数的代表性和准确性,求得的培养液中的酵母菌数量误差小。
3、如果一个小方格内酵母菌过多,难以数清,应当对培养液进行稀释以便于酵母菌的计数。
4、对于压在方格界线上的酵母菌应当计数同侧相邻两边上的菌体数,一般可采取数上线不数下线,数左线不数右线的原则处理,另两边不计数。
5、计数一个样品要从两个计数室中计得的平均数值来计算,对每个样品可计数三次,再取其平均值.计数时应不时地调节焦距,才能观察到不同深度的菌体.按公式计算每mL(或10mL)菌液中所含的酵母菌个数。
6、血球计数板的清洁.血球计数板使用后,用自来水冲洗,切勿用硬物洗刷,洗后自行晾干或用吹风机吹干,或用95%的乙醇、无水乙醇、丙酮等有机溶剂脱水使其干燥.通过镜检观察每小格内是否残留菌体或其他沉淀物.若不干净,则必须重复清洗直到干净为止。
【详解】A、从静置的培养液中吸取适量的上清液,会导致吸取的酵母菌数量偏少,因为酵母菌会沉降,应将培养液振荡摇匀后再取样,A错误;
B、计数时如果先加培养液再盖盖玻片,会使盖玻片下的培养液体积增大,导致计数结果偏高,B错误;
C、对培养液进行稀释,若稀释倍数不准确可能会影响计数结果,但不一定就导致估算结果比实际种群数量偏小,C错误;
D、增大酵母菌起始浓度,环境容纳量 K 值不变,因为 K 值主要由环境条件决定,但由于起始数量多,会缩短达到 K 值的时间,D 正确。
故选D。
12. 某地潮间带生态系统中部分生物的捕食关系如图所示。科研人员在该潮间带取一样地,人为移除海星一段时间后,藤壶成为优势种,再过一段时间贻贝成为最终优势种,石鳖消失。下列说法正确的是( )
A. 图中包括8条食物链,海星处于第三、第四营养级
B. 从能量流动角度分析,荔枝螺灭绝后海星数量最终将减少
C. 海星存在有利于增强该生态系统的抵抗力稳定性
D. 移除海星,贻贝成为优势种时不能找到藤壶
【答案】C
【分析】图中的食物链有:海藻→石鳖→海星;海藻→石槭→海星;浮游植物→藤壶→海星;浮游植物→藤壶→荔枝螺→海星;浮游植物→贻贝→海星;浮游植物→贻贝→荔枝螺→海星;浮游植物→小鱼→海葵。
【详解】A、图中的食物链有:海藻→石鳖→海星;海藻→石槭→海星;浮游植物→藤壶→海星;浮游植物→藤壶→荔枝螺→海星;浮游植物→贻贝→海星;浮游植物→贻贝→荔枝螺→海星;浮游植物→小鱼→海葵,共 7 条食物链,在 “海藻→石鳖→海星”“海藻→石槭→海星”“浮游植物→藤壶→海星”“浮游植物→贻贝→海星” 这些食物链中,海星处于第三营养级;在 “浮游植物→藤壶→荔枝螺→海星”“浮游植物→贻贝→荔枝螺→海星” 这些食物链中,海星处于第四营养级,所以海星处于第三、第四营养级,A错误;
B、荔枝螺灭绝后,藤壶和贻贝会因为少了荔枝螺的捕食,数量增加。海星可以捕食藤壶和贻贝,藤壶和贻贝数量增加,海星的食物来源增多,所以海星数量最终将增加,B错误;
C、生态系统中生物种类越多,营养结构越复杂,抵抗力稳定性越强,所以海星的存在有利于增强该生态系统的抵抗力稳定性,C正确;
D、移除海星,贻贝成为优势种时,只是贻贝在竞争中占优势,并不意味着藤壶会完全消失,所以还是有可能找到藤壶的,D错误。
故选C。
13. 为保护东北虎、东北豹,我国设立东北虎豹国家公园。截止到2024年10月,野生东北虎、东北豹数量由成立之初的27只、42只分别增长至70只、80只,其主要猎物梅花鹿、野猪、狍等种群数量也增加了一倍以上。下列说法错误的是( )
A. 梅花鹿所处营养级比东北虎所处营养级获得的能量更多,生物量也更多
B. 狍与东北虎所在营养级的能量去向相同,粪便中的能量均不属于自身同化量
C. 对于东北虎、东北豹等珍稀濒危物种,应禁止一切形式的猎杀以及买卖
D. 就地保护东北虎、东北豹是对生物多样性最有效的保护
【答案】B
【分析】种群的数量特征包括出生率和死亡率、迁入率和迁出率、种群密度、年龄组成、性别比例,其中出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定种群密度的大小,性别比例直接影响种群的出生率,年龄组成预测种群密度变化。
【详解】A、在生态系统的能量流动中,能量传递存在递减规律,即营养级越低,获得的能量相对越多。梅花鹿属于初级消费者,东北虎属于顶级消费者,梅花鹿所处营养级比东北虎低,所以梅花鹿获得的能量更多。一般情况下,低营养级生物量相对高营养级更大,所以梅花鹿生物量也更多,A正确;
B、狍属于初级消费者,东北虎属于顶级消费者,它们所在营养级不同。它们整个营养级的能量去向并不完全相同,比如东北虎作为顶级消费者,没有被下一个营养级捕食这一能量去向,而狍可能会有被其他更高营养级捕食的情况,B错误;
C、东北虎、东北豹等珍稀濒危物种,数量稀少,为了保护它们,应禁止一切形式的猎杀以及买卖,以维持其种群数量和生态平衡,C正确;
D、就地保护是指在原地对被保护的生态系统或物种建立自然保护区以及国家公园等,就地保护是对生物多样性最有效的保护,设立东北虎豹国家公园属于就地保护,D 正确。
故选B。
14. 菟丝子是一种专门营寄生生活的植物,具有补益肝肾、明目、止泻等功效。其寄生过程为:通过“嗅觉”感受β-月桂烯,找到寄主所在位置,通过“视觉”感受蓝绿光或者红光,从而判断植物是否适于寄生。下列说法正确的是( )
A. 上述过程中利用的信息种类为物理信息和行为信息
B. 菟丝子属于生态系统组成成分中的生产者,它能实现光能到化学能的转换
C. 菟丝子补益肝肾、明目、止泻等功效体现了生物多样性的间接价值
D. 上述过程体现出生命活动的正常进行,离不开信息的作用
【答案】D
【分析】信息传递在生态系统中具有多方面作用。信息传递影响生物的生长、发育、繁殖,以及取食、居住、社会行为等。生命活动的正常进行,离不开信息的作用;生物种群的繁衍,也离不开信息的传递。信息还能够调节生物的种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定。
【详解】A、依题意,通过“嗅觉”感受β-月桂烯,找到寄主所在位置,利用了化学信息的作用;通过“视觉”感受蓝绿光或者红光,从而判断植物是否适于寄生,利用了物理信息的作用,A错误;
B、菟丝子是一种专门营寄生生活的植物,属于消费者,B错误;
C、菟丝子补益肝肾、明目、止泻等功效体现了生物多样性的直接价值,C错误;
D、菟丝子利用化学信息和物理信息的作用正确寄生于寄主,体现生命活动的正常进行,离不开信息的作用,D正确。
故选D。
15. 在内蒙古东北部地区,大兴安岭森林和呼伦贝尔草原相邻,有些地方仅仅相隔一条河流,两者可以长期保持相对稳定。下列说法错误的是( )
A. 大兴安岭森林通过负反馈调节机制能够使局部火灾后的森林恢复原状
B. 草原经蝗虫采食后,草的再生能力提高,体现了生态系统的恢复力稳定性
C. 呼伦贝尔草原若较长时期内没有能量的输入,这个生态系统就会崩溃
D. 大兴安岭森林生态系统的抵抗力稳定性强于呼伦贝尔草原生态系统
【答案】B
【分析】一、抵抗力稳定性:指生态系统抵抗外界干扰并使自 身的结构与功能保持原状的能力。
二、恢复力稳定性:指生态系统在受到外界干扰因素 的破坏后恢复到原状的能力影响。
三、生态系统中组成成分越多,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就越弱。
【详解】A、负反馈调节在生态系统中普遍存在,它是生态系统自我调节能力的基础。当大兴安岭森林局部发生火灾后,通过负反馈调节机制,如火灾后某些植物种子的萌发、新的植被生长等,能够使森林生态系统逐渐恢复原状,A正确;
B、草原经蝗虫采食后,草的再生能力提高,这体现的是生态系统的抵抗力稳定性,即生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状的能力。而恢复力稳定性是指生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力,B错误;
C、能量是生态系统的动力,是一切生命活动的基础。生态系统中能量流动是单向流动、逐级递减的,若呼伦贝尔草原较长时期内没有能量的输入,生态系统中的生物就无法获得维持生命活动所需的能量,最终这个生态系统就会崩溃,C正确;
D、一般来说,生态系统中的组分越多,食物网越复杂,其自我调节能力就越强,抵抗力稳定性就越高。大兴安岭森林生态系统的生物种类比呼伦贝尔草原生态系统丰富,营养结构更复杂,所以大兴安岭森林生态系统的抵抗力稳定性强于呼伦贝尔草原生态系统,D正确。
故选B。
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. 中暑是指高温引起机体体温调节功能紊乱所表现出的一系列症状,如高热、皮肤干燥、恶心、呕吐、食欲不振、心悸、头痛等。口服清开灵颗粒可以治疗中暑。下列说法正确的是( )
A. 中暑是内环境理化性质的稳态失调,与内环境化学成分无关
B. 中暑现象说明人体维持体温稳态的调节能力是有一定限度的
C. 清开灵到达组织细胞需经过消化系统和循环系统的协调作用
D. 口服清开灵治疗后,体温下降过程中机体散热量大于产热量
【答案】BCD
【分析】内环境是多细胞生物的细胞在体内直接所处的环境,即细胞外液。内环境是细胞直接进行物质交换的场所,是细胞直接生活的环境。
【详解】A、机体中暑时易引起高热、呕吐、食欲不振等,此时易引起机体失水、电解质紊乱,故中暑不止内环境理化性质的稳态失调,内环境化学成分也可能会失调,A错误;
B、人体维持内环境稳态的能力是有一定限度的,当外界环境变化过于剧烈时,人出现中暑,说明内环境的稳态遭到破坏,B正确;
C、依题意,清开灵颗粒的使用方式是口服,有效成分要经消化系统吸收进入内环境,再经循环系统运输至靶细胞起作用,C正确;
D、在高热时,机体散热量要大于产热量,才能使机体所含热量下降,才能使体温下降,D正确。
故选BCD。
17. 人体血钠浓度正常值为135~145mml/L,当血钠浓度低于135mml/L时临床上称为低钠血症。发生严重腹泻时,人体会丢失大量的水和无机盐(主要是钠盐)。此时补充水的同时若不及时补充钠盐,机体就会出现低钠血症,如血压下降、心率加快、四肢发冷等。下列说法正确的是( )
A. 感觉四肢发冷时大脑皮层兴奋,这种感觉的形成是一种非条件反射
B. 发生低钠血症时,机体细胞外液渗透压下降,其感受器位于下丘脑
C. 严重腹泻补充水后,刺激神经纤维产生的动作电位的峰值会下降
D. 严重腹泻补充水后,机体分泌的抗利尿激素和醛固酮均增加
【答案】BC
【分析】水盐平衡调节:①当人饮水不足、体内失水过多或吃的食物过咸,细胞外液渗透压就会升高,这一情况刺激下丘脑渗透压感受器,使得下丘脑一方面把信息传到大脑皮层感觉中枢,使人产生渴觉而主动饮水,另一方面,下丘脑还分泌抗利尿激素,并由垂体释放到血液中,血液中的抗利尿激素含量增加,就加强了肾小管、集合管对水分的重吸收,使尿量减少。②当人饮水过多时,细胞外液渗透压就会降低,这一情况刺激下丘脑渗透压感受器,使得下丘脑一方面把信息传到大脑皮层感觉中枢,使人不产生渴觉,另一方面,下丘脑还减少分泌抗利尿激素,垂体释放到血液中的抗利尿激素减少,就减弱了肾小管、集合管对水分的重吸收,使尿量增加。
【详解】A、感觉的形成是在大脑皮层,但感觉的形成没有经过完整的反射弧,而反射的结构基础是反射弧,所以感觉的形成不是反射,更不是非条件反射,A错误;
B、细胞外液渗透压的感受器位于下丘脑。当发生低钠血症时,机体细胞外液中钠离子浓度降低,导致细胞外液渗透压下降,此时下丘脑的渗透压感受器会感受到这一变化,B正确;
C、动作电位的产生主要是由于钠离子内流,其峰值大小与细胞内外钠离子的浓度差有关。严重腹泻时会丢失大量的水和无机盐(主要是钠盐),补充水后,细胞外液中钠离子浓度相对降低,细胞内外钠离子浓度差减小,刺激神经纤维产生的动作电位的峰值会下降,C正确;
D、严重腹泻补充水后,细胞外液渗透压降低,会使下丘脑分泌、垂体释放抗利尿激素减少,从而使肾小管和集合管对水的重吸收减少,尿量增加;而醛固酮的作用是保钠排钾,补充水后,血钠浓度相对降低,醛固酮的分泌会减少,以促进钠的重吸收,维持血钠平衡,D错误。
故选BC。
18. 当植物处于荫蔽胁迫时,光信号的改变会影响植物激素的合成。荫蔽胁迫下,光敏色素由活化态转变为非活化态,由此减弱对乙烯合成的抑制作用,进而影响生长素的合成,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 荫蔽胁迫会引起光敏色素的空间结构的改变
B. 光敏色素被激活后,基因PIFs的表达水平升高
C. 基因PIFs的表达产物可以直接转化为生长素
D. 荫蔽胁迫条件下,生长素的合成量增加
【答案】AD
【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。
【详解】A、由题可知,荫蔽胁迫下,光敏色素由活化态转变为非活化态,而光敏色素由活化态转变为非活化态空间结构会改变,A正确;
B、据图可知,光敏色素被激活后,会抑制乙烯的合成,进而使基因PIFs的表达水平降低,B错误;
C、生长素的前体物质是色氨酸,基因PIFs的表达产物不可以直接转化为生长素,基因PIFs的表达产物PIFs蛋白主要通过调控相关基因的表达来影响生长素的合成、转运等过程,C错误;
D、荫蔽胁迫条件下,光敏色素由活化态转变为非活化态,由此减弱对乙烯合成的抑制作用,乙烯会促进生长素的合成,故进而生长素的合成量增加,D正确。
故选AD。
19. 在生物学上,一定的事件作为引起变化的原因,所导致的结果又成为新的条件,施加于原来作为原因的事件,使之产生新的结果,如此循环往复,称为循环因果关系。以下生物学过程属于此关系的是( )
A. 血糖浓度与胰岛素分泌量的关系
B. 猞猁种群数量与雪兔种群数量变化
C. 干旱次数与东亚飞蝗种群数量的关系
D. 群落演替过程中土壤和植被之间的关系
【答案】ABD
【分析】在一个系统中,系统本身工作的效果,反过来又作为信息调节该系统的工作,称为反馈调节。
【详解】A、当血糖浓度升高时,会刺激胰岛B细胞分泌胰岛素,胰岛素分泌量增加,血糖浓度升高这个原因导致胰岛素分泌量增加这个结果。 胰岛素分泌量增加后,会促进组织细胞摄取、利用和储存葡萄糖,从而使血糖浓度降低,此时胰岛素分泌量增加这个结果又成为了血糖浓度降低的原因,如此循环往复,符合循环因果关系,A正确;
B、雪兔是猞猁的食物,当雪兔种群数量增加时,猞猁有了更多的食物来源,其种群数量会随之增加,这是雪兔种群数量增加导致猞猁种群数量增加的结果。 猞猁种群数量增加后,对雪兔的捕食压力增大,会使得雪兔种群数量减少,此时猞猁种群数量增加这个结果又成为了雪兔种群数量减少的原因,二者之间形成循环因果关系,B正确;
C、干旱次数增多,会使环境更适合东亚飞蝗的生存和繁殖,导致东亚飞蝗种群数量增加,这是干旱次数增多这个原因导致东亚飞蝗种群数量增加这个结果。 但是东亚飞蝗种群数量增加后,并不会直接导致干旱次数发生变化,不存在结果又成为新条件施加于原来原因的情况,不符合循环因果关系,C错误;
D、在群落演替过程中,植被的生长和代谢等活动会对土壤的结构、肥力等性质产生影响,比如植被的枯枝落叶会增加土壤中的有机质含量,这是植被作为原因导致土壤发生变化这个结果。 土壤性质发生变化后,又会影响后续植被的生长和分布等,为新的植被生长提供新的条件,此时土壤变化这个结果又成为了影响植被的新原因,二者之间形成循环因果关系,D正确。
故选ABD。
20. 某地因地制宜实施了“养鱼不换水,种菜不施肥”的鱼菜共生循环生态农业,模式图如下。下列说法正确的是( )
A. 流入该生态系统的总能量为生产者固定的太阳能和饲料
B. 该循环农业实现了能量的多级利用,提高了能量传递效率
C. 该生态系统中鱼粪中的氮、磷等元素最终可供蔬菜吸收利用
D. 该生态系统能够实现自组织、自我优化、自我更新和维持
【答案】C
【分析】生态工程的原理包括:自生、循环、协调、整体原理。分解者能将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物。分解者是生态系统的组成成分之一,主要是细菌和真菌,还包括营腐生生活的动物,例如蚯蚓、蜣螂等。生态系统的能量流动指的是生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程,流经自然生态系统的总能量是生产者固定的全部太阳能,流经人工生态系统的总能量是生产者固定的全部太阳能和人为输入的有机物中的化学能(例如饲料、污水中有机物的化学能)。
【详解】A、流入该生态系统的总能量是生产者所固定的总能量和人为投放饲料中的能量,A错误;
B、该循环农业实现了能量的多级利用,提高了能量的利用率,B错误;
C、鱼粪中含氮、磷等的有机物经土壤微生物分解后可被植物根部吸收利用,C正确;
D、该生态系统菜和鱼分隔开,需要人工添加饲料,不能实现由生物组分产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持,D错误。
故选C。
第Ⅱ卷(非选择题共55分)
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 脑脊液是脑细胞和脊髓细胞直接生活的环境。在血液和脑脊液之间存在着由多种细胞构成的结构性屏障一血脑屏障,该屏障使得血液和脑脊液之间的物质交换具有严格的选择性,从而使脑脊液和血浆的化学组成有较大的差别。
(1)脑脊液、血浆、组织液和淋巴液共同构成的液体环境叫作__________。
(2)临床上在治疗神经系统疾病时,_______(是/否)需要考虑药物能否通过血脑屏障。正常情况下,以下物质可以通过血脑屏障的有__________。①血糖②血红蛋白③O2④CO2⑤水通道蛋白
(3)人脑大约2岁左右发育完善,新生儿的中枢神经系统更易被病原体感染,原因是__________。
(4)高血压患者脑出血的风险较高,脑出血后可引起脑组织水肿,其原因是__________。
【答案】(1)内环境
(2)①. 是 ②. ①③④
(3)新生儿血脑屏障发育不完善,血液和脑脊液之间物质的选择性较差,病原体易进入脑脊液
(4)脑出血时血浆蛋白质进入脑脊液,导致脑脊液渗透压升高,进而引起脑组织水肿
【分析】血浆、组织液和淋巴液通过动态的有机联系,共同构成机体内细胞生活的直接环境。为了区别于个体生活的外界环境,人们把这个由细胞外液构成的液体环境叫做内环境。
【小问1详解】人体内细胞生活的液体环境,即由细胞外液构成的液体环境叫做内环境,而脑脊液、血浆、组织液和淋巴液都属于细胞外液,所以它们共同构成的液体环境叫作内环境。
【小问2详解】由于血 - 脑屏障使得血液和脑脊液之间的物质交换具有严格的选择性,在治疗神经系统疾病时,药物需要进入脑脊液作用于神经细胞等,所以必须要考虑药物能否通过血 - 脑屏障,若不能通过则无法发挥作用。
血糖是小分子营养物质,可以通过血 - 脑屏障进入脑脊液为脑细胞提供能量,所以①可以。
血红蛋白存在于红细胞内,不能通过血 - 脑屏障,所以②不可以。
氧气是小分子气体,可以通过血 - 脑屏障,为脑细胞呼吸作用提供原料,所以③可以。
二氧化碳是小分子气体,脑细胞呼吸产生的二氧化碳可以通过血 - 脑屏障进入血液被运输出去,所以④可以。
水通道蛋白是生物膜上的蛋白质,属于大分子物质,不能通过血 - 脑屏障,所以⑤不可以。
【小问3详解】血 - 脑屏障对血液和脑脊液之间的物质交换有选择性,可阻挡病原体等进入脑脊液。新生儿大脑约2岁左右发育完善,在此之前血 - 脑屏障发育不完善,这就导致血液和脑脊液之间物质的选择性较差,病原体容易从血液进入脑脊液,进而感染中枢神经系统,所以新生儿的中枢神经系统更易被病原体感染。
【小问4详解】正常情况下血 - 脑屏障限制血浆蛋白等大分子物质进入脑脊液。脑出血时,血 - 脑屏障被破坏,血浆蛋白进入脑脊液,使得脑脊液中溶质增加,渗透压升高。根据渗透原理,水分子会从相对低渗的脑组织进入相对高渗的脑脊液,从而引起脑组织失水、水肿。
22. 糖皮质激素(GC)是由肾上腺皮质分泌的激素,具有调节糖的合成和代谢、抑制淋巴细胞的增殖和分化等作用。情绪压力刺激GC的分泌过程如下图。
(1)据图分析,机体通过下丘脑一垂体一肾上腺皮质轴来调控GC的分泌,这种分层调控称为______,其意义是_______。
(2)据图分析,长期情绪压力过大导致机体免疫力下降的原因是________。
(3)进一步研究发现,CRH神经元的轴突比较长,愉悦情绪可以通过CRH神经元直接控制脾脏上的脾神经,使之产生电信号,进而增强机体的免疫力。具体过程如下图。
①上图中脾神经末梢及其支配的T细胞称为_______,去甲肾上腺素的分泌过程实现的信号转化为____。
②为了验证CRH神经元直接控制脾神经,请利用以下实验材料及用具设计实验。实验材料及用具:下丘脑中埋置微电极的生理状态相同的小鼠若干只,电击装置,电信号检测仪器等。
实验设计思路:________。
预期实验结果:_________。
【答案】(1)①. 分级调节 ②. 放大激素调节效应,形成多级反馈调节,有利于精细调控从而维持机体的稳态
(2)长期情绪压力刺激下丘脑一垂体一肾上腺轴,引起糖皮质激素分泌增加,从而抑制了淋巴细胞的增殖和分化
(3)①. 效应器 ②. 电信号→化学信号 ③. 实验设计思路:取下丘脑中埋置微电极的生理状态相同的小鼠若干只,随机均分为两组,一组手术切断下丘脑CRH神经元与脾脏之间的神经,另一组小鼠做假手术作为对照组,分别用电击刺激下丘脑CRH神经元,检测两组脾神经上的电信号变化。 ④. 预期实验结果:实验组脾神经上的电信号没有明显变化,对照组脾神经上的电信号明显加强。
【分析】人们将下丘脑、垂体和靶腺体之间存在的这种分层调控,称为分级调节。
【小问1详解】据图分析,机体通过下丘脑一垂体一肾上腺皮质轴来调控GC的分泌,这种分层调控称为分级调节,其意义是放大激素调节效应,形成多级反馈调节,有利于精细调控从而维持机体的稳态。
【小问2详解】据图分析,长期情绪压力刺激下丘脑一垂体一肾上腺轴,引起糖皮质激素分泌增加,糖皮质激素(GC)抑制淋巴细胞的增殖和分化,致机体免疫力下降。
【小问3详解】上图中脾神经末梢及其支配的T细胞称为效应器,去甲肾上腺素作为神经递质,使后膜兴奋产生电信号,进而增强机体的免疫力。去甲肾上腺素的分泌过程实现的信号转化为电信号→化学信号。
本实验验证CRH神经元直接控制脾神经,自变量为CRH神经元是否与脾神经相连接,实验设计思路:取下丘脑中埋置微电极的生理状态相同的小鼠若干只,随机均分为两组,一组手术切断下丘脑CRH神经元与脾脏之间的神经,另一组小鼠做假手术作为对照组,分别用电击刺激下丘脑CRH神经元,检测两组脾神经上的电信号变化。
预期实验结果:实验组脾神经上的电信号没有明显变化,对照组脾神经上的电信号明显加强。
23. 葡萄果实的着色是影响葡萄品质的重要因素。为安全有效地提升葡萄果实品质,科研人员做了相关实验。回答下列有关问题:
(1)科研人员用一定浓度的脱落酸(ABA)溶液对葡萄果穗进行蘸穗处理,分别在处理7天、14天、21天后观察果实颜色的变化,结果如表1所示。
表1
①对照组需用__________对葡萄果穗进行蘸穗处理,对照组与实验组所选葡萄植株穗型、大小、成熟度应一致,其目的是_________。
②据表1中信息,可以得出的结论为:_____。
(2)为进一步探究脱落酸(ABA)对葡萄着色的影响机制,科研人员同时检测了花色苷的含量(葡萄果实颜色变化与花色苷含量有关)、花色苷合成基因VvCHS2的表达量及内源乙烯的含量。实验结果如表2所示。
表2
请根据表2实验结果,尝试从分子水平上推测脱落酸影响果实着色的作用机制________。
(3)葡萄果实颜色变化也与叶绿素含量有关。由此推测,外源脱落酸对葡萄果实着色影响的其他作用机制可能是_____,进而影响果实着色。
(4)综上所述,实验组葡萄果实的着色等生命活动的调控,是由环境因素调节与______和_____共同完成的。
【答案】(1)①. 等量蒸馏水 ②. 排除无关变量对实验结果的影响 ③. ABA可以促进葡萄果实着色
(2)脱落酸通过促进花色苷合成基因VvCHS2的表达,促进花色苷的合成,提高花色苷的含量;同时诱导了葡萄合成乙烯,进而影响果实的着色
(3)促进叶绿素降解、抑制叶绿素的合成、促进叶绿素降解基因的表达、抑制叶绿素合成基因的表达
(4)①. 基因表达调控 ②. 植物激素调节
【分析】ABA有“逆境激素”之称,其在植物体中的主要合成部位有根冠、萎蔫叶片。
【小问1详解】①对照组需用等量蒸馏水对葡萄果穗进行蘸穗处理,对照组与实验组所选葡萄植株穗型、大小、成熟度应一致,其目的是排除无关变量的干扰,确保实验结果的准确性。
②据表1中信息,与对照组相比,用ABA处理组着色时间早,可以得出的结论为:脱落酸(ABA)能够促进葡萄果实的着色。
【小问2详解】据表分析可知,ABA处理组花色苷含量、花色苷合成基因VvCHS2的相对表达量和内源乙烯的含量均高于对照组,脱落酸通过促进花色苷合成基因VvCHS2的表达,增加花色苷的含量,从而促进果实着色;同时,脱落酸可能通过同时诱导了葡萄合成乙烯,进一步影响花色苷的合成和积累。
【小问3详解】葡萄果实颜色变化也与叶绿素含量有关。外源脱落酸对葡萄果实着色影响的其他作用机制可能是 降低叶绿素含量(促进叶绿素降解、抑制叶绿素的合成、促进叶绿素降解基因的表达、抑制叶绿素合成基因的表达),进而影响果实着色。
【小问4详解】综上所述,实验组葡萄果实的着色等生命活动的调控,是由环境因素调节与基因表达调控和植物激素调节共同完成的。
24. 当两个物种利用同一种资源时,就会发生生态位重叠。科研人员发现藤壶C主要固着生活在浅水区,藤壶S主要固着生活在深水区,藤壶S能把深水区的藤壶C从岩石上排挤掉。将藤壶S从深水区清除后,藤壶C可以很容易地占据深水区。藤壶S却不能适应浅水区的环境条件。回答下列问题:
(1)浅水区与深水区分布着不同的种群,体现了群落结构的________结构。不同深度的水体中生物种类不同,影响这种分布的主要环境因素有__________(至少答出两点)。
(2)调查藤壶种群密度的方法通常用___________,原因是__________。研究藤壶的生态位,通常要研究__________。
(3)藤壶C和藤壶S的种间关系是___________,该种间关系_______(填“增强”、“减弱”或“不影响”)两种藤壶的生态位重叠。
(4)藤壶C和藤壶S均占据着相对稳定的生态位,是________的结果。如果藤壶C和藤壶S的生态位相似,这两个物种的发展结果是_________。
【答案】(1)①. 水平 ②. 光照强度、温度、溶氧量、无机盐含量
(2)①. 样方法 ②. 藤壶活动能力弱,活动范围小 ③. 藤壶的栖息地、食物、天敌及其与其他物种的关系
(3)①. 种间竞争 ②. 减弱
(4)①. 群落中物种之间及生物与环境间协同进化 ②. 在生态位相似的情况下,种间竞争可以使两者的生态位发生分化,结果为它们仍然共存于同一个群落中;也可能一方消失,另一方留存下来。
【分析】群落:同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合。群落的空间结构包括水平结构和垂直结构。垂直结构具有明显的分层现象;水平结构,由于地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同,它们呈镶嵌分布。
【小问1详解】浅水区与深水区分布着不同的种群,这是在水平方向上的差异,体现了群落结构的水平结构。因为水平结构是指群落中的生物在水平方向上的配置状况,不同地段往往分布着不同的种群。 不同深度的水体中生物种类不同,影响这种分布的主要环境因素有光照强度、溶氧量、无机盐含量等。光照强度会随着水深度增加而减弱,影响植物的光合作用和分布,进而影响以植物为食的动物等;溶氧量在不同深度有所差异,影响生物的呼吸等生理活动;无机盐含量也会因深度等因素有所不同,影响生物的生长等。
【小问2详解】调查藤壶种群密度的方法通常用样方法。 原因是藤壶活动能力弱,活动范围小,适合用样方法来估算其种群密度。样方法适用于植物和活动能力弱、活动范围小的动物。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。研究藤壶的生态位,通常要研究藤壶的栖息地、食物、天敌及其与其他物种的关系。
【小问3详解】藤壶C和藤壶S都利用同一种资源(栖息空间等),它们的种间关系是种间竞争。这种种间关系会减弱两种藤壶的生态位重叠。因为种间竞争会使它们对资源的利用出现分化,减少对相同资源的依赖程度,从而减弱生态位重叠。
【小问4详解】藤壶C和藤壶S均占据相对稳定的生态位,是群落中物种之间及生物与环境间协同进化的结果。在长期的进化过程中,物种之间以及物种与环境相互作用、相互适应,使得各自占据相对稳定的生态位。 如果藤壶C和藤壶S的生态位相似,两个物种的发展结果是在生态位相似的情况下,种间竞争可以使两者的生态位发生分化,结果为它们仍然共存于同一个群落中;也可能一方消失,另一方留存下来。种间竞争激烈时,可能导致一方被淘汰,若竞争中能实现生态位分化,则可能共存 。
25. 碳汇渔业是指通过渔业生产促进水生生物吸收二氧化碳,并通过收获海产品把这些碳移出水体,不投饵的渔业生产活动,它可以缓解温室效应。某地碳汇渔业模式为:上层挂绳养殖藻类,中层挂笼养殖滤食性贝类,底层投放人工鱼礁并养殖刺参,其中贝类可以将CO2钙化为CaCO3.
(1)该碳汇渔业模式运用了群落的空间结构原理,依据这一原理进行海水立体养殖的优点是_______。分析该立体养殖生态系统的结构,需要分析其__________。
(2)据图1分析,该生态系统从大气中吸收的CO2__________(填“大于”、“小于”或“等于”)该生态系统中的生物呼吸作用释放的CO2,大气中CO2进入海洋水体后经_________过程被利用,从而缓解温室效应。
(3)该生态系统中存在如图2所示的能量关系,贝类用于自身生长发育繁殖的能量为________kJ/(m2·a),贝类与刺参所在营养级之间的能量传递效率为________%(保留1位小数)。
(4)流入该生态系统的总能量来源于__________。碳在海洋生物群落内部主要以_________的形式传递。碳汇渔业不仅提高了海水的的固碳能力,并且通过人类收获海产品可以提高经济效益,这体现了生态工程的__________原理。
【答案】(1)①. 充分利用空间及资源 ②. 组成成分和营养结构
(2)①. 大于 ②. 藻类的光合作用、贝类的钙化作用
(3)①. 2288 ②. 7.3
(4)①. 生产者固定的太阳能 ②. 含碳有机物 ③. 整体
【分析】一、一个物种在群落中的地位或角色称为这个物种的生态位。研究某种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。研究某种植物的生态位,通常要研究它在研究区域内出现的频率,种群密度、植株高度等特征以及他与其他物种的关系等。
二、垂直结构在垂直方向上,大多数群落都具有明显的分层现象。植物的分层与对光的利用有关,显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力;群落中植物的垂直分层为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件,因此,动物也有分层现象。
三、群落的结构特征不仅表现在垂直方向上,也表现在水平方向上。例如,某草地在水平方向上,由于地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同,以及人与动物的影响等因素、不同地段往往分布着不同的种群,同一地段上种群密度也有差别,它们常呈镶嵌分布。
【小问1详解】群落的空间结构包括垂直结构和水平结构,海水立体养殖依据这一原理,优点是充分利用空间及资源。因为不同水层有不同的环境条件和资源,通过立体养殖,不同生物可以在各自适宜的水层生存和生长,提高了空间和资源的利用率。 生态系统的结构包括组成成分(非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者)和营养结构(食物链和食物网),所以分析该立体养殖生态系统的结构,需要分析其组成成分和营养结构。
【小问2详解】该生态系统从大气中吸收的CO₂用于藻类的光合作用等,而生态系统中的生物呼吸作用释放的CO₂只是其中一部分。由于该碳汇渔业模式能缓解温室效应,说明吸收的CO₂量大于释放的CO₂量,所以该生态系统从大气中吸收的CO₂大于该生态系统中的生物呼吸作用释放的CO₂。 大气中CO₂进入海洋水体后,经藻类的光合作用(将CO₂转化为有机物)、贝类的钙化作用(将CO₂钙化为CaCO₃ )过程被利用,从而缓解温室效应。
【小问3详解】贝类用于自身生长发育繁殖的能量=贝类的同化量 - 呼吸作用散失的能量。由图2可知,贝类的同化量为3281 + 2026 = 5307 kJ/(m²·a),呼吸作用散失的能量为3019 kJ/(m²·a),所以贝类用于自身生长发育繁殖的能量为5307 - 3019 = 2288 kJ/(m²·a)。 能量传递效率=(下一营养级同化量÷上一营养级同化量)×100%。贝类同化量为5307 kJ/(m²·a),刺参同化量为168 + 218 = 386 kJ/(m²·a),贝类与刺参所在营养级之间的能量传递效率为(386÷5307)×100% ≈ 7.3% 。
【小问4详解】流入生态系统的总能量是生产者固定的太阳能,所以流入该生态系统的总能量来源于生产者固定的太阳能。碳在生物群落内部主要以含碳有机物的形式传递,生产者通过光合作用将CO₂转化为含碳有机物,然后通过食物链和食物网在生物群落中传递。 碳汇渔业不仅提高了海水的固碳能力(生态效益),并且通过人类收获海产品可以提高经济效益,这体现了生态工程的整体原理,即进行生态工程建设时,不但要考虑到自然生态系统的规律,更要考虑到经济和社会等系统的影响力,兼顾生态效益、经济效益和社会效益。
向水弯曲角度(单位:度)
对照
对氯苯氧乙酸
三碘苯甲酸
秋水仙素
洛伐他汀
18.57
3.15
1.62
0.48
17
多效唑/(mg·L-l)
初花期/(月-日)
末花期/(月一日)
花期持续时间/天
开放花数/朵
0
2月20日
4月5日
44
620
50
2月18日
4月1日
40
1025
100
2月17日
3月26日
36
1301
200
2月15日
3月24日
37
1232
300
2月13日
3月22日
39
1394
400
2月11日
3月22日
39
964
对照组
ABA处理组
7天
全为绿色
开始着色
14天
开始着色
大部分为紫红色
21天
部分未着色
几乎全部为紫红色
组别
花色苷含量(单位:mg·g-1)
花色苷合成基因VvCHS2的相对表达量
内源乙烯的含量(单位:pg·g-1)
7天
对照组
0.023
0.5
1
ABA处理
0.28
9
58
14天
对照组
0.12
7.5
10
ABA处理
1.5
14
18
21天
对照组
0.3
6.5
7
ABA处理
2.8
12.5
9
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