昆山杜克大学《生物医学光子学导论》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《生物医学光子学导论》2023-2024学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共20个小题，每小题2分，共40分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1、关于动物的神经调节和体液调节，以下哪种描述能够清晰地阐明它们的特点和作用机制？（）A.神经调节和体液调节是完全独立的两种调节方式，没有任何联系B.神经调节迅速、准确但作用时间短暂，通过反射弧实现；体液调节反应速度较慢但作用范围广泛、持久，通过激素等化学物质随血液循环运输到全身各处发挥作用。两者相互协调，共同维持内环境的稳态和生命活动的正常进行C.体液调节在生命活动调节中起主导作用，神经调节作用较小D.神经调节和体液调节的作用效果是固定不变的，不会受到其他因素的影响2、对于动物的血液循环系统，以下关于开放式循环和封闭式循环的特点和差异的说法，哪一个是正确的？（）A.开放式循环和封闭式循环没有明显的区别，对动物的生理功能影响不大B.开放式循环中，血液不是完全在血管中流动，血压较低；封闭式循环中，血液在封闭的血管中循环流动，血压较高，能够更有效地运输氧气和营养物质，适应较高的代谢需求C.所有的无脊椎动物都采用开放式循环，所有的脊椎动物都采用封闭式循环D.开放式循环比封闭式循环更先进，更能适应复杂的环境3、在植物分类学的领域，依据不同的特征对植物进行分类是重要的工作。当对一种未知的植物进行分类鉴定时，以下哪种特征组合通常是最有价值的？（）A.植物的形态、解剖结构、花粉特征和染色体数目B.植物的颜色、气味和生长环境C.植物的名字和传说D.随机选择一些植物特征进行分类4、对于植物的激素调节，以下关于植物激素的作用和特点的描述，不正确的是哪一项？（）A.植物激素是植物体内产生的微量有机物，对植物的生长发育、繁殖等生命活动起着调节作用B.生长素具有促进细胞伸长、促进生根等作用，其分布不均匀会导致植物的向性生长C.赤霉素可以促进细胞伸长、种子萌发和果实发育；脱落酸则抑制细胞分裂和种子萌发，促进叶片和果实的衰老和脱落D.植物激素具有特异性，一种植物激素只能作用于一种植物组织或器官，不会对其他组织或器官产生影响5、对于生物的种群特征和数量变化，以下关于其相关概念和规律的描述，不正确的是哪一项？（）A.种群的特征包括种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构和性别比例等，这些特征可以反映种群的数量变化趋势B.种群密度是种群最基本的数量特征，可以通过样方法、标志重捕法等进行调查C.在理想条件下，种群数量呈“J”型增长，其数学模型为Nt=N0λt，其中λ为该种群数量是一年前种群数量的倍数D.在自然环境中，种群数量一般呈“S”型增长，当种群数量达到环境容纳量（K值）时，种群数量不再增加，且K值是固定不变的6、关于生物的生殖方式，以下对于有性生殖和无性生殖的特点及进化意义的比较，哪一项是准确的？（）A.有性生殖产生的后代具有更强的生活力和变异性，有利于物种的进化；无性生殖能够快速繁殖后代，保持亲本的优良性状，但后代适应环境变化的能力较弱B.有性生殖和无性生殖没有本质区别，只是繁殖过程不同C.无性生殖比有性生殖更先进，是生物进化的方向D.有性生殖和无性生殖对生物的生存和繁衍都不重要7、在生态学的研究中，种间关系对生物群落的结构和稳定性有着重要影响。当两种生物存在竞争关系时，以下哪种情况可能会发生？（）A.竞争可能导致一方在资源利用上占据优势，另一方受到抑制甚至被淘汰B.竞争会促使双方共同进化，发展出更高效的资源利用方式C.竞争会导致资源的过度消耗，使整个生态系统崩溃D.竞争双方会自动停止竞争，和平共处8、对于动物的行为学，以下关于先天性行为和学习行为的区别和联系的描述，哪一个是正确的？（）A.先天性行为是动物生来就有的，由遗传物质决定，如本能行为；学习行为是动物在成长过程中通过经验和学习获得的。先天性行为是学习行为的基础，学习行为可以对先天性行为进行补充和完善，两者共同使动物适应环境，提高生存和繁殖的机会B.先天性行为和学习行为是完全不同的两种行为，没有任何关联C.动物只具有先天性行为或学习行为中的一种，不会同时具备D.学习行为可以完全替代先天性行为，使动物更好地适应环境9、生物多样性是地球上生命经过几十亿年发展进化的结果。以下关于生物多样性的描述，哪一项是不正确的？（）A.生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次B.保护生物多样性对于维护生态平衡、促进经济发展和保障人类的生存环境具有重要意义C.建立自然保护区是保护生物多样性的最有效措施之一，迁地保护也是保护濒危物种的重要手段D.人类活动对生物多样性的影响都是负面的，应该完全禁止人类对自然资源的开发和利用10、对于神经生物学中的神经元信号传递，假设要研究神经递质在突触传递中的作用，以下哪个方面是重要的？（）A.神经递质的合成、储存和释放机制，了解它们如何从突触前神经元释放到突触间隙B.神经递质与突触后膜受体的结合特性，包括亲和力和特异性，这决定了信号传递的强度和特异性C.突触后神经元对神经递质的反应和信号转导途径，以及如何将化学信号转化为电信号或细胞内的生化反应D.以上方面都是研究神经递质在突触传递中作用的重要内容，它们共同构成了神经元之间复杂而精确的信号交流机制11、在细胞生物学中，关于细胞膜的结构和功能，以下哪种说法是不准确的？（）A.细胞膜主要由脂质、蛋白质和少量糖类组成，其结构呈现流动镶嵌模型B.脂质分子以双层形式排列，构成了细胞膜的基本骨架，其中磷脂分子的头部朝向膜的外侧，尾部朝向膜的内侧C.细胞膜上的蛋白质种类繁多，有的作为载体参与物质运输，有的作为受体接收外界信号，还有的具有酶的活性参与细胞代谢D.细胞膜具有绝对的稳定性，其组成和结构不会随着细胞内外环境的变化而发生改变12、在生物的进化证据方面，关于化石记录、比较解剖学、胚胎学和分子生物学等证据如何支持进化论，以下哪一种阐述是最有力的？（）A.化石记录展示了生物从简单到复杂、从低等到高等的演化历程；比较解剖学揭示了不同物种之间存在同源器官，表明它们有共同的祖先；胚胎学研究发现不同动物胚胎早期发育相似，反映了物种进化的亲缘关系；分子生物学通过分析基因和蛋白质的序列差异，为物种的进化关系提供了更精确的证据B.这些进化证据之间存在相互矛盾的地方，不能完全支持进化论的观点，需要进一步的研究和修正C.化石记录是最重要的进化证据，其他如比较解剖学、胚胎学和分子生物学的证据作用相对较小，可以忽略不计D.进化证据只是一些巧合和相似性，并不能确凿地证明生物是进化而来的，进化论仍然存在很大的争议13、在生物的群落演替过程中，关于初生演替和次生演替的起始条件、速度和过程的比较，哪一项是恰当的？（）A.初生演替在从未有过生物生长的地方开始，速度缓慢；次生演替在原有群落被破坏的基础上开始，速度较快。两者的过程和影响因素有所不同，但最终都可能达到相对稳定的顶级群落B.初生演替和次生演替没有区别，都是群落自然发展的过程C.次生演替比初生演替更复杂，需要更长的时间才能完成D.演替过程对群落的结构和功能没有实质性的改变14、对于细胞呼吸这一生物过程，以下关于其特点和作用的描述，不正确的是哪一项？（）A.细胞呼吸包括有氧呼吸和无氧呼吸两种方式，有氧呼吸产生的能量远远多于无氧呼吸B.有氧呼吸分为三个阶段，分别发生在细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜，每个阶段都有特定的酶参与C.无氧呼吸在细胞质基质中进行，对于一些厌氧生物和某些特殊情况下的需氧生物具有重要意义，可以迅速提供少量能量D.细胞呼吸的唯一目的是为细胞的生命活动提供能量，与其他细胞代谢过程没有直接关联15、在植物生殖生物学的研究中，花的结构和发育与传粉方式密切相关。当一种植物的花结构发生变化时，以下哪种传粉方式可能会受到影响？（）A.自花传粉、异花传粉或风媒传粉等方式可能改变B.传粉方式不受花结构变化的影响，始终保持不变C.植物会停止传粉，无法繁殖后代D.传粉方式会随机改变，与花结构无关16、生物进化是一个漫长而复杂的过程。以下关于生物进化的描述，哪一项是不正确的？（）A.自然选择是生物进化的主要驱动力，使得适应环境的个体有更多机会生存和繁殖B.种群基因频率的改变是生物进化的实质，新物种的形成通常需要经过长期的地理隔离C.生物进化的历程是从简单到复杂、从低等到高等、从水生到陆生的方向发展D.所有生物都是由共同的祖先进化而来，生物之间不存在亲缘关系的远近之分17、对于生物的免疫系统疾病，在探讨自身免疫病、免疫缺陷病和过敏反应的发病机制和治疗方法时，以下哪一项说明是最全面的？（）A.自身免疫病是由于免疫系统错误地攻击自身组织和器官引起的，如类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮等；免疫缺陷病是免疫系统功能低下或缺失导致的，如艾滋病；过敏反应则是免疫系统对过敏原过度反应引起的。治疗方法包括免疫抑制治疗、免疫增强治疗和避免接触过敏原等B.免疫系统疾病都是由于遗传因素导致的，无法通过治疗来改善症状，只能采取预防措施C.自身免疫病和过敏反应是免疫系统过度活跃引起的，免疫缺陷病是免疫系统功能不足引起的，治疗方法都以调节免疫系统功能为主D.免疫系统疾病的发病机制非常复杂，目前的医学水平还无法完全理解，因此也没有有效的治疗方法18、光合作用对于维持地球上的生命至关重要。以下关于光合作用的描述，哪一项是不正确的？（）A.光合作用分为光反应和暗反应两个阶段，光反应在类囊体薄膜上进行，暗反应在叶绿体基质中进行B.光反应产生氧气、ATP和NADPH，为暗反应提供物质和能量C.暗反应中，二氧化碳通过卡尔文循环被固定和还原，最终形成糖类等有机物D.光合作用中，光能被完全转化为化学能并储存于有机物中，不存在能量的损失19、对于生物的种群特征和增长模型，在分析种群密度、年龄结构、出生率和死亡率等因素对种群数量变化的影响时，以下哪一种解释是最全面的？（）A.种群密度反映了种群在一定空间内的个体数量；年龄结构可以预测种群的发展趋势；出生率和死亡率直接决定种群数量的增减。当出生率大于死亡率时，种群数量增加；反之，种群数量减少。这些因素相互作用，共同影响种群的动态变化B.种群的增长模型只有指数增长和逻辑斯蒂增长两种，指数增长适用于资源无限的理想环境，逻辑斯蒂增长则考虑了资源有限和种内竞争等因素。通过分析种群的增长模型，可以预测种群在不同条件下的数量变化趋势C.种群的年龄结构是决定种群数量变化的唯一因素，其他因素如出生率、死亡率和种群密度的影响相对较小D.种群数量的变化是随机的，不受这些因素的规律控制，而是受到各种偶然因素的综合影响20、蛋白质是生命活动的主要承担者，其结构和功能具有多样性。在细胞中，蛋白质的合成、加工和运输过程受到严格的调控。例如，胰岛素是一种蛋白质类激素，其合成和分泌需要多种细胞器的参与。以下关于蛋白质的叙述，不正确的是：（）A.组成蛋白质的氨基酸约有20种，它们的区别在于R基的不同B.蛋白质的结构多样性取决于氨基酸的种类、数目、排列顺序以及肽链的空间结构C.高温、强酸、强碱等条件会使蛋白质的空间结构发生改变，从而使其失去生物活性D.蛋白质都是在核糖体上合成的，然后经过内质网和高尔基体的加工和运输后才有活性二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）分析生态系统中的生物多样性与生态系统功能的关系，以及生物多样性丧失的生态后果。2、（本题5分）详细分析生物进化中的物种形成方式，包括异域物种形成、同域物种形成和邻域物种形成，探讨物种形成的驱动因素和机制。3、（本题5分）分析植物的光合作用与呼吸作用的关系，在不同环境条件下如何相互调节以维持植物的生长和生存。三、实验分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在探究植物细胞的渗透作用实验中，将洋葱表皮细胞分别置于不同浓度的蔗糖溶液中。一段时间后，观察细胞的形态变化。请分析细胞发生质壁分离及复原的原理，解释不同浓度蔗糖溶液对细胞形态的影响，并探讨该实验在农业生产中对于灌溉浓度选择的指导意义。2、（本题5分）在探究生物进化的实验中，通过比较不同物种的形态、生理特征或基因序列来推断进化关系。请详细分析生物进化的理论和证据，实验中如何选择合适的研究对象和分析方法，以及如何通过实验结果构建进化树和解释物种的形成和演化，并思考生物进化研究对理解生命现象和保护生物多样性的重要性。3、（本题5分）进行低温诱导植物染色体数目的变化实验，将植物根尖经过低温处理后进行制片观察。请分析低温诱导染色体加倍的原理和机制，实验中如何确定染色体加倍的细胞，以及低温处理的时间和温度对实验结果的影响，并思考该实验在农业育种中的应用价值。4、（本题5分）开展细胞衰老的检测实验，使用β-半乳糖苷酶染色、端粒长度测定等方法。发现细胞衰老的指标在不同细胞系