题目内容
【题目】裸鼹鼠是一种地下穴居的小动物,以植物的地下茎为食,这样的栖息环境使其具有一些特殊的生命特征,科研人员对其进行了相关研究。
(1)科研人员分别统计小鼠和裸鼹鼠性成熟后的死亡率,结果如图1所示。
据图分析,性成熟后________的死亡率维持在低水平,可能的原因包括________。研究发现裸鼹鼠的寿命长,并且性成熟后到死亡一直可以繁殖,其种群数量却保持相对稳定,推测其________较低。
(2)科研人员对小鼠和裸鼹鼠在特殊环境中的代谢状态进行相关研究,结果如下。
①将两者均置于低氧(5%氧气)和无氧环境中,分别统计它们的存活时间,结果如图2所示。
实验结果表明:________。
②进一步对两者组织细胞内部分物质代谢途径(图3)进行了相关研究。
I.有机物被逐步分解,依赖于酶的________性。其中PFK(酶)活性受H+浓度等因素的调节,当H+浓度较高时,PFK几乎无活性;H+浓度较低时,酶活性恢复,这种调节方式为________。
II.在低氧环境中,实验检测两者脑细胞中GLUT5(转运果糖的载体)、KHK(酶)的含量,结果如图4所示。科学家据此推测,缺氧时裸鼹鼠脑细胞主要通过消耗________供能,其生物学意义是:________。
(3)裸鼹鼠具有一些特殊的生命特征是长期适应________生活的结果。
【答案】裸鼹鼠 缺少天敌,生存环境相对稳定,食物来源稳定 出生率 裸鼹鼠比小鼠更能够耐受低氧和无氧环境 专一 反馈调节 果糖 当PFK受抑制,葡萄糖分解途径受阻时,脑细胞可通过分解果糖供能 地下穴居
【解析】
种群数量特征包括种群密度、年龄组成、性别比例、出生率和死亡率、迁入率和迁出率,种群密度是最基本的数量特征,直接决定种群密度大小的因素是出生率和死亡率、迁入率和迁出率,年龄组成预测种群密度变化的趋势。
(1)由题图曲线可知,裸鼹鼠性成熟后,死亡率较低,可能的原因是缺少天敌,生存环境相对稳定,食物来源稳定;裸鼹鼠的寿命长,并且性成熟后到死亡一直可以繁殖,其种群数量却保持相对稳定,可能的原因是出生率较低。
(2)①由柱形图可知,低氧、无氧条件下,裸鼹鼠比小鼠存活时间长,说明鼹鼠比小鼠更能够耐受低氧和无氧环境。
②Ⅰ酶的催化作用具有专一性;PFK(酶)活性受H+浓度等因素的调节,当H+浓度较高时,PFK几乎无活性;H+浓度较低时,酶活性恢复,属于负反馈调节。
Ⅱ由柱形图可知,低氧环境中,转运果糖的载体表达量高、KHK(酶)的含量高,KHK酶是分解果糖的酶,因此缺氧时裸鼹鼠脑细胞主要通过消耗果糖功能;生物学意义是PFK受抑制,葡萄糖分解途径受阻时,脑细胞可通过分解果糖供能。
(3)裸鼹鼠地下穴居是长期自然选择形成的适应性特性。