1选择题
为研究某自然保护区中金丝猴种群对季节性食物变化的适应机制,科研人员测定了其在不同季节主要食物(春季:嫩叶;夏秋季:果实;冬季:树皮)的消化率及能量摄入量。下列相关分析错误的是
- A. 金丝猴消化道的长度和结构可能随食物类型改变而发生适应性变化
- B. 冬季食物中纤维素含量高,金丝猴肠道微生物分解纤维素为其提供能量
- C. 夏秋季能量摄入量高,主要用于金丝猴生长发育和繁殖,部分以脂肪形式储存
- D. 春季嫩叶水分含量高,金丝猴摄入相同质量食物所获干物质能量高于其他季节
答案:D
解析:本题以金丝猴的食性适应为情境,考查动物消化吸收、能量利用等基础知识。A项正确,动物消化系统结构与功能会随食物改变而适应。B项正确,植食性动物依靠肠道微生物分解纤维素,产生的物质可被宿主利用。C项正确,夏秋食物丰富,摄入能量高,多余能量可转化为脂肪储存以备冬季消耗。D项错误,春季嫩叶水分含量高,意味着相同质量食物中,干物质(提供能量的部分)比例低,因此摄入相同质量食物所获干物质能量应低于其他季节(如以干果为主的夏秋)。故选D。
2选择题
为保护某湿地生态系统,管理部门引入了一种以本地水生植物为食的外来鱼类,希望控制某些水生植物的过度生长。几年后调查发现,该鱼类大量繁殖,不仅导致其喜食的本地植物几近消失,还通过竞争排挤了本地鱼类,改变了整个湿地的食物网结构。下列叙述正确的是( )
- A. 引入外来鱼类增强了湿地生态系统的营养结构复杂性,提高了抵抗力稳定性
- B. 外来鱼类与本地植物之间的种间关系只有捕食,与本地鱼类只有竞争
- C. 该案例说明,生态系统自我调节能力是有限的,引入物种需充分评估其生态风险
- D. 外来鱼类改变了湿地群落的演替方向,但未影响该生态系统的物质循环速率
答案:C
解析:本题以生态环境保护为情境,综合考查生态系统的稳定性、种间关系和群落演替。
A项错误:引入外来物种破坏了原有食物网,导致本地物种减少,生态系统营养结构可能被简化,抵抗力稳定性下降。
B项错误:外来鱼类与本地植物之间主要是捕食关系,但与本地鱼类之间可能存在竞争和捕食等多种关系,描述过于绝对。
C项正确:外来鱼类大量繁殖并造成生态破坏,说明生态系统的自我调节能力有限,盲目引入物种可能带来生态风险,这正是该案例的启示。
D项错误:外来鱼类改变了群落结构和物种组成,必然会影响生态系统的物质循环(如碳循环)速率。易错点:可能忽略外来物种对生态系统整体功能的深远影响。故选C。
3选择题
在某自然保护区内,研究人员观察到一种罕见的鸟类在捕食一种有毒昆虫后,出现了短暂的飞行不稳和鸣叫异常,但随后恢复正常。研究人员推测,这种昆虫的毒素可能暂时影响了鸟类神经系统中某种结构的功能。下列关于神经调节和反射弧的叙述,正确的是
- A. 鸟类的鸣叫异常说明毒素直接损伤了其大脑皮层的语言中枢
- B. 飞行不稳可能是因为毒素影响了小脑维持身体平衡的功能
- C. 若毒素只作用于传出神经末梢,则该鸟类将无法产生任何感觉
- D. 该鸟类能恢复正常,说明其反射弧中的感受器和效应器均未受到永久性损伤
答案:B
解析:本题以自然生态情境考查神经调节中神经中枢的功能和反射弧的结构。A项错误:鸟类鸣叫是一种本能行为,主要受脑干等低级中枢调控,而非大脑皮层语言中枢(人类特有);且毒素是暂时影响,不一定是直接损伤。B项正确:小脑的主要功能是维持身体平衡和协调运动,飞行不稳符合小脑功能受影响的表现。C项错误:感觉的形成部位在大脑皮层,需要感受器、传入神经和神经中枢(脊髓、脑干等)参与,与传出神经是否受损无直接关系。D项错误:鸟类能恢复正常,说明其功能恢复,但无法推断感受器和效应器是否未受永久性损伤,也可能损伤后恢复或代偿。故选B。
4选择题
为评估某湿地公园水体富营养化对水生生物的影响,研究人员检测了水体中藻类(主要为蓝藻)和以藻类为食的浮游动物(如水蚤)的数量变化,并测量了水体中溶解氧的昼夜波动。下列关于水体中生物生命活动及调节的叙述,错误的是
- A. 蓝藻在白天进行光合作用释放氧气,是水体溶解氧的主要来源之一
- B. 若水体中N、P等矿质元素过多,可能导致蓝藻爆发,进而影响其他水生生物生存
- C. 水蚤捕食蓝藻属于种间竞争关系,能抑制蓝藻种群数量无限增长
- D. 水体溶解氧的昼夜波动主要受藻类光合作用和所有生物呼吸作用的共同影响
答案:C
解析:本题以湿地环境保护情境考查种群、群落及生态系统相关知识。A项正确:蓝藻是光能自养生物,白天光合作用产氧。B项正确:水体富营养化(N、P过多)会导致蓝藻等藻类大量繁殖(水华),消耗氧气、遮蔽光线,影响其他生物。C项错误:水蚤捕食蓝藻是捕食关系,而非竞争关系;捕食确实能抑制蓝藻数量增长。D项正确:水体溶解氧的昼夜变化是光合作用产氧和呼吸作用耗氧共同作用的结果。故选C。
5填空题
在自然生态与环境保护的情境下,某地区为治理水体富营养化,引入了一种能高效吸收氮、磷的水生植物。研究人员发现,在引入初期,该植物生长迅速,但一段时间后其生长速率明显下降。为探究原因,研究人员检测了植物根际环境(根系周围的微环境)的pH值变化。请回答下列问题:
(1)该植物从水体中吸收的氮、磷元素,在细胞内可用于合成________(答出两种)等生物大分子。
(2)检测发现,引入后期根际环境pH值显著下降。从植物根系生理活动的角度分析,pH值下降最可能的原因是________。
(3)已知水体中某些重金属离子(如铅离子Pb²⁺)的毒性受pH影响。pH下降会导致Pb²⁺的溶解度增大,从而增强其毒性。结合内环境稳态的知识,推测该植物后期生长受抑制,除了营养因素外,还可能与根际环境中________(填一种无机环境因素)的稳态被破坏有关。
答案:(1)蛋白质、核酸
(2)根系细胞进行有氧呼吸(或无氧呼吸)产生CO₂(或有机酸),CO₂溶于水形成碳酸,导致pH下降;或根系主动运输吸收阳离子(如NH₄⁺)时,为维持电荷平衡向外界分泌H⁺,导致pH下降。
(3)pH(或酸碱度)
解析:(1)考查细胞内含氮、磷的生物大分子,属于基础识记。蛋白质含C、H、O、N、S等,核酸含C、H、O、N、P,是典型答案。
(2)考查根系生理活动对根际环境的影响。易错点在于只想到呼吸作用产CO₂,忽略主动运输离子伴随的H⁺分泌。两者均可导致pH下降,答出任一合理生理过程即可。
(3)将pH下降与重金属毒性增强联系起来,考查内环境稳态(此处指根际微环境的pH稳态)破坏对生物生存的影响。易错点是只考虑营养缺乏,而忽略无机环境理化性质(如pH)稳态的重要性。
6解答题
在自然生态系统中,大型食草动物(如野牛)的活动对维持草原生态平衡具有重要作用。某草原生态系统中,野牛通过啃食牧草控制其过度生长,其粪便又为土壤微生物提供养分。请结合所学知识回答下列问题:
(1)野牛属于该生态系统成分中的消费者。若要维持野牛种群数量的相对稳定,从能量流动的角度分析,需要满足的基本条件是什么?
(2)研究人员发现,在野牛啃食过的区域,牧草的再生速度往往比未啃食区域更快。请从植物激素调节的角度,解释这一现象可能的原因。
(3)若该草原因气候干旱导致牧草大面积死亡,野牛种群将面临食物短缺。此时,野牛种群内部可能发生哪些种间关系或种内关系的改变以应对危机?
答案:(1)需要满足的基本条件是:野牛种群同化的能量(A)等于其呼吸作用消耗的能量(R)与用于生长、发育和繁殖的能量(P)之和,即A=R+P。在种群数量相对稳定时,种群的出生率与死亡率、迁入率与迁出率大致相等,能量的输入与输出达到动态平衡。
(2)牧草被啃食后,茎尖等部位受到机械损伤,会刺激植物体产生更多的生长素,并向下运输,促进侧芽萌发和生长;同时,创伤信号也可能诱导产生细胞分裂素等激素,促进细胞分裂和分化,从而加快再生速度。
(3)种内关系:野牛个体之间可能发生更激烈的种内竞争(争夺有限的食物资源),导致部分个体被淘汰。种间关系:野牛可能被迫扩大取食范围,与其他食草动物(如羚羊)的竞争加剧;或者,由于食物短缺,野牛体质下降,更易被捕食者(如狮子)捕食,种间捕食关系可能加强。
解析:本题以自然生态保护为情境,综合考查生态系统的能量流动、植物激素调节和种群、群落关系。第(1)问考查能量流动的去向,易错点是只答能量流动的环节(如输入、传递、转化、散失),而忽略了维持种群稳定需要能量收支平衡这一具体条件。第(2)问考查植物激素的调节作用,易错点是只答生长素促进生长,忽略了创伤可能引发多种激素(如细胞分裂素)的协同作用。第(3)问考查生物与生物之间的关系,易错点是混淆种内关系和种间关系,或者只答竞争一种关系,而题目要求从“应对危机”的角度考虑多种可能性。
7解答题
为评估某自然保护区森林生态系统的健康状况,研究人员对其中的某种濒危鸟类(A鸟)进行了调查。已知A鸟的繁殖活动受神经和激素的共同调节。请回答下列问题:
(1)春季日照时间变长,A鸟感受到光刺激后,其神经冲动传至下丘脑,促使下丘脑分泌相关激素,最终促进性腺分泌性激素。这一过程体现了神经调节与激素调节的联系是________。性激素分泌后,通过________运输至靶器官(如生殖器官),促进生殖细胞的发育,这体现了激素调节具有________的特点。
(2)研究发现,A鸟在求偶时会发出复杂的鸣叫,该行为受大脑皮层高级中枢的控制。同时,鸣叫的频率和强度又受到体内性激素水平的影响。从神经系统分级调节的角度,解释性激素水平如何影响鸣叫行为:________。
(3)该保护区附近新建的化工厂排放的污染物中,可能含有类似雌激素作用的化学物质(环境雌激素)。长期暴露于此类物质中,可能会干扰A鸟体内的________调节,导致其繁殖成功率下降。请从免疫调节的角度,推测环境雌激素的长期影响还可能表现为:________(答出一点即可)。
答案:(1)神经系统可以调控激素的分泌(或内分泌腺的活动受神经系统的调控);体液(或血液循环);通过体液运输(或作用于靶器官、靶细胞)。
(2)性激素作为化学信号,可通过体液运输作用于神经系统(如下丘脑、脑干或与鸣叫相关的神经中枢),影响相关神经元的兴奋性或神经递质的释放,从而调节鸣叫行为的频率和强度。
(3)激素(或内分泌);可能影响免疫细胞的发育或功能,导致免疫功能紊乱(如免疫力下降,易感染疾病;或引发自身免疫反应等)。
解析:(1)第一空考查神经-体液调节的经典联系,即神经系统对内分泌系统的调控。第二、三空考查激素调节的特点,属于基础识记,但需准确表述。
(2)考查神经系统分级调节与激素调节的相互作用。关键点是理解激素(体液调节)能影响神经系统(高级中枢)的功能,从而调节行为。易错点是只答激素对靶器官的作用,忽略激素对神经系统本身的反馈或调节作用。
(3)第一空考查环境激素干扰内分泌稳态。第二空考查免疫系统与内分泌系统的相互影响,属于知识迁移应用。易错点是只想到繁殖器官直接受损,忽略环境激素通过影响免疫系统间接影响整体健康。答案合理即可。
8解答题
为研究神经调节与免疫调节的相互作用,科研人员设计了如下实验:将生长状况相同的健康小鼠随机均分为A、B两组。A组小鼠在饲养过程中定期注射低剂量的某种神经递质类似物(该物质可特异性结合并激活免疫细胞上的相应受体);B组小鼠注射等量生理盐水作为对照。一段时间后,两组小鼠均接种同一种病毒疫苗,并检测血清中特异性抗体的水平。结果发现,A组小鼠的特异性抗体水平显著高于B组。
请根据上述实验及所学知识回答下列问题:
(1)该实验中,A组小鼠注射的神经递质类似物在调节免疫应答的过程中,体现了免疫系统与______系统之间的相互作用。
(2)根据实验结果推测,该神经递质类似物可能通过促进免疫细胞(如______细胞)的活化与增殖,从而增强小鼠的______免疫应答,产生更多的特异性抗体。
(3)若想进一步验证该神经递质类似物是通过与免疫细胞上的特定受体结合而发挥作用,请在A组实验基础上设计一个简要的实验方案(需包含实验分组、自变量设置及预期结果)。
答案:(1)神经(或神经系统)
(2)B淋巴(或B细胞、浆细胞前体);体液(或特异性)
(3)实验方案:将生长状况相同的健康小鼠随机均分为C、D两组。C组注射与A组等量的神经递质类似物;D组先注射能与该神经递质类似物特异性结合的受体拮抗剂(或阻断剂),再注射与A组等量的神经递质类似物。两组小鼠在相同且适宜的条件下饲养一段时间后,均接种同一种病毒疫苗,检测并比较两组小鼠血清中特异性抗体的水平。
预期结果:C组小鼠的特异性抗体水平显著高于D组。
解析:(1)本题考查神经调节与免疫调节的联系。实验中使用神经递质类似物影响免疫功能,直接体现了两大调节系统之间的相互作用。
(2)抗体由浆细胞产生,浆细胞由B淋巴细胞增殖分化而来。神经递质类似物促进了抗体的产生,说明其增强了体液免疫过程。易错点:可能混淆细胞免疫与体液免疫的效应细胞。
(3)实验设计需遵循单一变量原则和对照原则。自变量是“是否使用受体拮抗剂”,因变量是抗体水平。通过设置前后对照(C、D组)来验证作用机制。易错点:实验设计不完整,缺少必要的对照或变量控制。