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鲸类的陆生祖先重返海洋,是进化史上最让人惊叹的事实之一。它克服了诸多障碍,成为海洋中最特殊的“不速之客”。
流线型的身体、特化的鳍状肢、毛发退化等,让鲸在水下畅通无阻。它用肺呼吸,因此每隔一段时间就必须浮到水面呼吸。鲸类与我们的呼吸方式本质上相同,只是鲸类可以憋气很长时间。例如抹香鲸深吸一口气,可以下潜至2000多米的深海,获得丰富的食物,最长憋气2小时以后浮出海面换气和排泄。
鲸可以长时间憋气的原因主要有两点。首先,鲸肺的气体交换效率高。鲸肺的基本结构与人类相似,支气管最细分支末端形成肺泡。人肺泡之间相连的间隔层较薄,只有一层毛细血管网,同时参与两侧肺泡的气体交换。但鲸类肺泡之间的间隔层较厚,两侧存在双层毛细血管网。这两层毛细血管网被弹性纤维分隔开,单独参与各自所在肺泡的气体交换。其次,在鲸类和人类体内都存在着两种与氧相关的蛋白质,分别为血红蛋白和肌红蛋白。红细胞中的血红蛋白能结合氧,随血液流动运输氧到全身各处。肌肉中的肌红蛋白也可以结合氧,功能是贮存氧,当机体需要时再释放。图为一次憋气时抹香鲸和人身体中不同形式氧的比例图。
鲸类在海洋生态系统中具有非常重要的作用。例如,抹香鲸在深层海域捕食在海面排泄,可以将沉积在深海的重要养分带到海水表面,促进浮游生物的生长。过去200年来,人类在海洋中的活动增多,干扰鲸类的生存;工业化捕鲸更是将大型鲸推入危急的境地。现在迫切需要我们行动起来,保护鲸类、维护生态平衡。
(1)鲸用肺呼吸、胎生哺乳,鲸属于脊索动物门、脊椎动物亚门、___________________纲、鲸目。
(2)当鲸类呼吸时,吸进肺泡的氧气进入血液;细胞呼吸作用产生、经血液运输而来的___________________进入肺泡。鲸类与人类相比,肺泡间隔层分布的提高了气体交换的效率。而且在深潜过程中,鲸类主要依赖与___________________结合的氧供给代谢。上述特点都有利于鲸类对氧气的获取和利用。
(3)鲸类的外部形态和内部结构与陆生生物有很多差异,可以很好的适应水中生活'这是鲸类祖先经过长期进化形成的,是___________________的结果。
(4)鲸类是海洋生态系统的___________________部分。如果鲸类灭绝,会使海洋生态系统的自动调节能力___________________,威胁整个生态系统的平衡。
凉水河位于北京城南,曾因污染水质严重恶化。经过近几年的治理,它现在不仅是一条重要的防洪排水河,还成为优美的景观河道。
(1)凉水河属于淡水生态系统,这个生态系统是由凉水河中的___________与周围的水、阳光、空气等共同组成的。
(2)治理过程中,工作人员采取多种措施进行水体净化:
①在河底铺设附着微生物的填料,这些微生物作为___________,将污水中的___________分解为二氧化碳、水和无机盐,达到净化水体的目的。
②凉水河曾因水体富营养化,氮、磷超标,造成浮游植物大量生长,易出现水华现象。
为达到水体净化的目的,工作人员根据下表的信息,每年按比例投放鱼、虾、螺等,将水体富营养物质转移到动物体内,以净化水体。
动物名称 | 浮游动物 | 鲢鱼 | 螺 | 虾 | 野鸭 |
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由上表可知,浮游动物和鮭鱼的关系是___________。请写出有关上述生物的一条最长的食物链______________________.
(3)经过治理的凉水河成为人们休闲娱乐的场所。为了保护凉水河的生态环境,请向在此休闲的人们提出一条建议:_______________________。
番茄果实是营养丰富的常见蔬果。我国北方冬季利用温室大棚种植番茄。
(1)番茄开花后经过传粉受精,图1中雌蕊的[____]___________发育为果实。为提高产量,人们在大棚中饲养一定量的熊蜂(如图2),熊蜂可以帮助番茄花进行___________(填“自花”或“异花”)传粉。
(2)酚虫、粉虱等害虫可以造成番茄减产。在生产中发现,番茄的茎上有的长有许多茸毛,有的无茸毛,茎上的浓密茸毛可以阻碍害虫的取食。为了研究番茄茎上有无茸毛的遗传规律,研究人员进行如下杂交实验:
| 母本形状 | 父本性状 | 子代性状 |
① | 无茸毛 | 无茸毛 | 无茸毛 |
② | 多茸毛 | 多茸毛 | 多茸毛、无茸毛 |
③ | 多茸毛 | 无茸毛 | 多茸毛、无茸毛 |
多茸毛和无茸毛是一对___________。由第___________组实验结果可以判断出多茸毛是___________(填“显性”或“隐性”)性状,分析可知第③种组合中,母本的基因组成是___________(用字母A、a表示)。
(3)为了更好的降低害虫的危害,研究人员将对害虫有毒杀作用的毒蛋白基因通过___________技术导入到番茄细胞内,获得抗虫番茄植株。
健康的女性在怀孕时有些人会罹患妊娠期糖尿病。该病可引起孕妇和胎儿多种并发症。
(1)胎儿在母亲的____________内生长发育,所需的营养物质从母体获得。例如,胎儿所需的葡萄糖可由母亲将食物中的糖类消化吸收,通过____________系统运输到胎盘经脐带提供给胎儿。胎儿细胞在有氧条件下,将葡萄糖分解并释放____________供给生命活动需要。
(2)孕妇患妊娠期糖尿病时,血糖值常常超出正常范围,这会引起胎儿流产、孕妇产后出血、新生儿呼吸窘迫等症状。临床上可以通过注射____________(激素名称),也可以服用二甲双胍等药物来降低血糖,保障孕妇和胎儿的健康。
(3)已有研究表明,运动可以一定程度缓解非妊娠期糖尿病患者的症状。研究人员进一步针对适量运动对妊娠期糖尿病患者血糖的影响展开实验。他们将怀孕小鼠分为5组,分别进行如下处理,一段时间后测量空腹血糖,结果见下表。
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
怀孕小鼠身体状况及处理 | 正常、不服药不运动 | ? | 糖尿病、药物治疗 | 糖尿病、适量运动 | 糖尿病、药物+适量运动 |
空腹血糖(相对值) | 5.46 | 16.61 | 7.75 | 13.89 | 6.71 |
表格中第2组怀孕小鼠的身体状况及处理情况应为____________,实验数据说明:____________
该实验可以为治疗人类妊娠期糖尿病提供参考。
在新型冠状病毒引起的肺炎流行期间,宁宁同学在家网上学习,跟随体育老师锻炼身体。
(1)新冠肺炎是传染病,新型冠状病毒是引起该病的____________。宁宁积极进行体育锻炼,属于预防传染病措施中的____________。
(2)体育课做广播操,老师口令的声音刺激宁宁耳蜗中的感觉细胞,产生神经冲动,最终传入位于____________的听觉中枢形成听觉。宁宁听口令做动作的行为属于____________(填“先天性”或“学习”)行为。
(3)做广播操伸肘动作时,宁宁的肱二头肌____________,肱三头肌收缩,牵动骨绕____________活动,相互协调完成动作。
中国有2000多年的大蒜栽培历史,大蒜产量居世界首位。
(1)大蒜的鳞茎是我们通常吃的“蒜头”,其内富含大蒜素。栽培大蒜时,人们常通过种植鳞茎来繁殖大蒜,这种生殖方式属于____________
(2)大蒜鳞茎长出的幼苗就是“青蒜”,它埋在地下的部分是白色的,而长出地面的部分是绿色的,如图1所示。据此推测,____________这种非生物因素影响了叶绿素的形成。
(3)为探究不同浓度氮肥对大蒜幼苗光合作用的影响。研究人员选用生长状况相似的大蒜幼苗分为多个小组,一次性分别施加不同浓度的氮肥,适宜条件培养,一段时间后测定大蒜幼苗的光合作用速率,结果见图2。
①施加氮肥的主要目的是为大蒜幼苗生长提供____________。
A.有机物 B.水 C.能量 D.无机盐
②大蒜植株吸收氮肥的主要部位是根尖的____________。氮元素被吸收后与水一起通过____________运输到全身各处被利用。因为氮元素是叶绿素的组成成分之一,所以氮肥的施用情况会影响植物的光合作用。
③大蒜幼苗光合作用需要的二氧化碳通过叶片上的____________从环境中获取,同时,光合作用产生的____________也可通过其释放到环境中。因此,实验中可以通过测定有关气体的吸收或释放速率来反映光合速率,体现光合作用的强度。
④该实验结果表明种植大蒜时,为了增加产量,应合理施加氮肥。请结合图2数据说明理由:____________________________________