在nNOS活化过程中，兴奋性氨基酸通过NMDA受体(NMDA receptor，NMDA-R)偶联的钙离子门控通道引发钙离子内流，在胞浆中形成钙离子浓度较高的微区；nNOS通过其PDZ结构域与PSD-95及NMDA-R等形成蛋白质复合体，在该微区中较高浓度钙离子的作用下，nNOS与钙调蛋白结合并活化，产生一氧化氮。而在nNOS的去活化过程中，已活化的nNOS通过其PDZ结构域与质膜钙ATP酶(PMCA)发生蛋白质相互作用，继而被募集到质膜内侧；PMCA通过转运钙离子，在胞浆中形成钙离子浓度较低的微区；钙离子浓度低于某一特定阈值后，nNOS与钙调蛋白的结合被解除，nNOS回复为非激活状态，同时，较低的钙离子浓度解除了nNOS与PMCA的蛋白质相互作用，nNOS脱离与质膜的拴系。通过这一机制，神经细胞可以在短时间内将钙信号转化为一氧化氮信号以发挥其信号分子功能，同时可有效避免由nNOS过度活化而引起的细胞毒性。质膜Ca2+泵的调控机制： ① CaM的激活：
Ca2+↑→Ca2+-CaM→与钙泵C端结合→活化② PIP2水解的双重效应 ③ 有限水解：胰蛋白酶切去钙泵C端的抑制肽。 ④ PKC和PKA的磷酸化 2. NCX：钠钙交换体——次级主动运输
利用Na＋的电化学梯度从胞内排出Ca2+。钠钙交换是神经元、心肌或平滑肌细胞中促使Ca2+浓度迅速回落的主要机制之一，其低亲和力与高容量在调节胞内Ca2+稳态上起主导作用。主要用于兴奋性细胞受到刺激后从胞内除去大量的Ca2+。
a) 前向型（forward mode）：将钠离子转入细胞内，将钙离子转出细胞。在心肌细胞，这种功能对于舒张期钙离子及时排出细胞很重要
b) 反向型（reverse mode）：将钙离子转入细胞内，将钠离子转出细胞。在一些病理状态下，比如缺血再灌注，强心苷中毒时，可以导致反向钠钙交换体激活，造成细胞内钙超载。 3. Ca2+ channel：钙离子通道a) Gated by voltage：电压门控钙离子通道
根据钙通道传导性和对电压敏感性的不同，又进一步分为L、T、N三种亚型。不同VDC开放所需的膜电位不同，经各亚型内流钙离子的所介导的细胞效应也有不同。
i. L型钙通道（long-lasting calcium channel）是目前最具药理学意义的一类钙通道。其激活电位为-10mV，激活需要较强的除极；通道被激活后，开放时间长，失活慢，是细胞兴奋过程中外钙离子内流的主要途径。L型钙通道广泛存在于各种细胞中，尤其是心肌和心血管平滑肌细胞，功能上与兴奋-收缩偶联、兴奋-分泌偶联有密切关系。
ii. T型钙通道（transient calcium channel)激活电位为-70mV，激活不需要较强的除极；激活后开放持续时间短，失活快。主要存在于心肌、神经元及血管平滑肌细胞中，参加心肌窦房结与神经元的起搏活动和重复发放，维持细胞自律性，并与低膜电位（接近静息膜电位）时钙通道钙的跨膜运动有关，调节细胞的生长与增殖。
iii. N型钙通道（neuronal calcium channel)强除极时可激活，失活速度中等。目前仅发现存在于神经组织中，主要触发递质的释放。
iv. 此外，神经元细胞上还存在一种P-型钙通道，需要较强电压激活，失活也慢。b) Gated by ligands：配体门控钙离子通道or离子通道型受体
配体结合于受体后激活。如：NMDA受体是Ca2+进入神经细胞的通道；ATP受体调节Ca2+通道，是Ca2+进入平滑肌的通道。
c) Gated by the emptying of Ca2+ stores：钙池操纵的钙离子通道
在非兴奋性细胞中，钙池调控钙离子通道(SOC)是钙离子进入细胞的最主要方式之一。当细胞内质网的钙离子排出后，便会开启细胞膜上钙离子通道，让细胞外的钙离子进入细胞。而这个细胞现象被美国国家卫生研究院科学家Putney J称之为：填充式钙离子涌入理论(capacitative calcium influx)，也就是现在常称的钙池调控钙离子通道理论(store-operated channels)。生理意义：调节发炎与免疫。钙离子可以经由钙池调控钙离子通道(SOC)进入细胞，进而活化T细胞产生免疫反应；可以参与调节细胞发炎物质——白三烯素C4(Leukotrienes C4，简称：LTC4)的分泌与花生四烯酸(arachidonic acid)的释放。
d) 机械操纵型Ca2+通道：
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对机械牵张敏感。主要与血管内皮细胞感受血液压力、分泌相关因子以影响血管紧张状态有关。 4. SERCA pump：心肌细胞肌浆网Ca2+-ATP酶
在心肌细胞钙稳态的调节中其重要作用。消耗ATP，逆浓度梯度将Ca2+由胞浆排入肌浆网内。简单说：通道Ca入，钙泵（含交换体）Ca出；初级主动运输容量小微调，次级容量大维稳。 根据以上信息，ABCD均是钙跨过神经元细胞膜的方式，G蛋白耦合受体作用是传递信号，虽然它能够通过激活下游信号开放钙离子通道，但本质上跨膜靠的还是通道而不是G蛋白，故本题答案为ABCD。
三、动物行为学、生态学 (17题22分)
41. 草食作用是一种特殊的捕食类型，下列中表述不正确的是(单选l分)
A. 被捕食者只有部分机体受到损害，剩余部分具有再生能力 B. 被捕食者没有能力逃脱捕食
C. 被捕食者可以通过改变自身的代谢通路实现防卫 D. 被捕食者可以通过行为调节避免捕食
【解析】：草食是广义捕食的一种类型，其特点是： 1）被食者只有部分机体受损害，通常捕食者只采食植物的某一部分，留下的部分能够再生。2）植物本身没有逃脱食草动物的能力。绿色植物没有被动物吃尽的原因： 1）食食草动物在进化中发展了自我调节机制，防止作为其食物的植物都毁灭掉。2）植物在进化过程中发展了防卫机制。需要注意的是：植物的确可以通过一些方式调节动物的行为实现趋避。比如上表皮类脂化合物各组分都刺激或阻止昆虫产卵，活动和取食，影响昆虫附着，改变光的反射等等。植物上表皮类脂化合物对昆虫行为的影响。这一系列结果将减少捕食者的捕食，行为调节的确是存在的~详见Annu. Rev. Entomol., 1995.40, pl71~194。植物次生物质对昆虫的影响是一个非常复杂的过程。其在植食性昆虫寄主植物的选择过程中起着重要的作用。可以调节昆虫的取食、产卵、交配等行为。另外有同学指出植物有拟态昆虫虫卵防止昆虫产卵其上的现象，也是很好的例子（抱歉我是在没找到尚老师原图的出处！）。不过出于普遍性情况的考虑，还是选D最为有把握。答案：D
42. 生物多样性中物种的Q多样性一般包含的因素为(单选l分)
A. 物种相对多度和丰度 B. 物种相对丰度和均匀度 C. 物种均匀度和异质性 D. 物种相对数量和丰度
【解析】：Whittaker(1972)提出了以下三种多样性，并定义为： α多样性，是指同一地点或群落中种的多样性，是由种间生态位的分异造成的，或者说它是反映群落内部物种和种相对多度的一个统一的指标，是一个仅具数量而无方向的特征。α多样性主要关注局域均匀生境下的物种数目，因此也被称为栖息地或群落内部的多样性（within-habitat diversity）。
β多样性，指在不同地点或群落中物种的更替或
转换，是由于各个种对一系列生境的不同反应造成的，或者说它是物种与种相对多度沿着群落内或群落间，在一个梯度上从一个生境到另一个生境变化的速率或范围，它是研究群落之间的种多度关系，属于栖息地之间的多样性。在植被生态学中，β多样性受到较多学者的重视。
γ多样性，是指在相距更远地点或群落中种类的不同，即在一个地理区域内（例如一个岛屿）一系列生境中种的多样性，或者说：景观尺度的多样性。γ多样性是用各种生境的α多样性和生境之间的β多样性结合起来表示的。它们三者的关系可以表示为：γ=α*β，其中α和β多样性多可以用纯量来表示，而γ 多样性不仅有大小，同时还有方向变化，因此是一个矢量。其中α多样性指数包括： 1.种的丰富度(species richness) 指一个群落或生境中物种数目的多少； 2.种的均匀度(species evenness或equitability) 指一个群落或生境中个体数在各物种间分配的均匀程度（各个种的数量比例） 在某种程度上，均匀度反映了异质性，而多度和丰度也是一个意思，所以选项中概括得最好
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的是答案B。答案：B
43．全球气候变暖可以对动物的生理和生态产生很大的影响，已知的可能产生明显的直接效应是(单选l分)
A．影响鸟类的生殖节律 B．影响哺乳动物的共生菌的组成 C．促进动物分布区向北扩展 D．影响昆虫的生殖和发生
【解析】：全球气候变暖影响了动植物种群的地理分布，种群大小的变化，物候（植物花期提前，动物的繁殖期提前等），动物行为等。如全球变暖导致加拿大红松鼠的繁殖期提前，这使得它们能够更早地开始采食松果。而由于毛虫发育过程的提前，导致大量欧洲山雀正面临着不小的压力。为此，这些主要以毛虫为食的山雀可能也会将产卵的时间相应提前。又如全球变暖会导致鸟类产卵提前，迁徙时间变化，分布扩展等。据统计分析研究表明，中国近20年来共有120种鸟类在全球气候变暖背景下，分布范围向北或向西扩展，种类数约占分布于中国鸟类(1 332种)的9.0%，隶属于11目39科。但是由于气候变暖对于南北半球影响不同，不是都会向北扩展（中国就有一部分向东向南扩展的），因此C选项不准确。而A选项虽然是正确的结论，但不符合“最明显”题这一干要素。B选项暂未找到支持证据。总之，全球气候变化的趋势下，温度变化对昆虫影响最大。因为昆虫是动物界中最大的一个类群，无论是个体数量、生物数量、种类、分布区域与基因数，它们在生物多样性中都占有十分重要的地位，气候变化对于它们的影响也是最直接而显著的。全球变暖对昆虫的影响有：
1、气候变暖拓宽了昆虫的适生区域，导致昆虫地理分布扩大。2、气候变暖加快昆虫的生长发育，导致昆虫发生期提前。3、气候变暖下物种适热性差异，导致昆虫与寄主植物同步性改变。4、气候变暖影响昆虫发育繁殖，导致昆虫种群数量发生变化。因此本题答案为D。
44．信息的传递是生命成分之间联系的纽带，也是生态系统的基本功能之一，以下关于信息流动的表述中正确的有哪些?(多选l分)
A．生态系统的自动调节机制部分归功于信息传递 B．生物间的信息传递往往是单向的
C．动物以尿来作为存在或领域的一种标记的实质是向外传递化学信息 D．动植物的异常表现和行为是信息传递的一种方式
【解析】：生物间的信息传递往往是双向的，行为信息是三大信息类型之一（物理、化学、行为）。其余选项不解释。答案ACD。
45．我国从l997年开始大面积种植转基因抗虫棉来防治棉铃虫，其可能引发的生态风险包括哪些?(多选2分)
A．外源基因逃逸到杂草中，产生抗虫杂草
B．棉铃虫产生抗性，影响转基因抗虫棉的种植效果 C．其它昆虫受到抗虫棉的毒杀
D．F2代棉种产生的植株不具有抗虫性状
【解析】：近年热炒转基因居然考题都出了！本题中A是与转基因直接相关的风险。记得中学读科幻世界的时候就有一篇说美国为了防止被其它国际窃取其技术，在出口的转基因作物中植入了自杀基因，结果通过土壤农杆菌感染了中国本土作物，导致作物全灭颗粒无收。。。还挺靠谱！ B现象也是存在的：转基因抗虫棉困扰棉农的另一个问题就是枯黄萎病加重。转基因抗虫棉对枯黄萎病的抗性不强，近年来连续出现阴雨天气，导致近几年种植区域内枯黄萎病暴发成灾。C选项的情况有可能存在，但实际种植中在棉铃虫被基本抵抗之后，原本危害次于棉铃虫的盲椿象、烟粉虱、红蜘蛛、蚜虫等刺吸式小害虫会集中大暴发，更是成为了近几年棉花生产的主要问题之一。这个问题与转基因抗虫棉发育特点有一定关系，但也是在种植制度、气候条件综合作用下的结果，如果不种转基因抗虫棉，棉铃虫很快就会回升，防治难度更大。
D选项里所述的F2代，目前报道有两种结论，其一是F2具有杂种优势，可以结合高产母本和抗虫父本的优势于一体；另一种则认为F2代棉种性状肯定比F1代种子差，而且也不是所有的F2代棉种都有杂种优势，有些F2代种子性状甚至不如亲本。但总而言之抗虫性是稳定的可遗传的变异，
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即使F2代性状的确比F1有所下降，但也并非一定不具抗虫性。因为D的描述不够准确，本题答案为ABC。（BD感觉都不是生态风险的样子啊！
46．集群行为的有利之处包括哪些?(多选2分)
A．易于获取食物或其他资源 C．利于防御自然界中的危险和天敌
B．利于繁殖
D．易于控制流行病
【解析】：集群现象普遍存在于自然种群当中，按持续时间长短，可分为临时性和永久性的集群。同一种生物的不同个体，或多或少都会在一定的时期内生活在一起，从而保证种群的生存和正常繁殖。因此，种群是一种重要的适应性特征。生物产生集群的原因复杂多样，这些原因包括： （1）对栖息地实物、光照、温度、水等生态因子的共同需要； （2）对昼夜天气或季节气候的共同反应； （3）繁殖的结果； （4）被动运送的结果； （5）由于个体间社会吸引力相互吸引的结果。集群效应：同一种生物在一起生活所产生的有利作用，成为集群效应。集群的生态学意义，主要有以下几方面： （1）集群有利于提高捕食效率； （2）集群可以共同防御敌害； （3）集群有利于改变小生境； （4）集群有利于某些动物种类提高学习效率； （5）集群能够促进繁殖。由于多数动物两性生殖，集群有利于求偶、交配、产仔、育幼等一系列生殖行为的同步发生和顺利完成。另外，群体生活还可以分工以提高工作效率等。拥挤效应：随群体中个数的增加，密度过高时，由于食物和空间等资源的缺乏、排泄物的毒害以及心理和生理反应，则会对群体带来不利影响。成为拥挤效应。另外，集群会有利于流行病暴发，D不对，其余都是它的有利之处。答案为ABC。
47．标记重捕法常被用来估计种群数量，先捕获一部分个体进行标记，然后放回，经一定时间后进行重捕，根据重捕中标记个体的比例，可以估计种群的数量，这就是Lincoln指数法。使用该方法无需遵守下列哪条假设？(单选l分)
A．种群在调查区域内是均匀分布的
B．调查期间没有新的出生和死亡，也没有迁入和迁出，或者即使有，但可以计数 C．标记方法不能影响动物的被捕机会
D．标记需要维持足够的时间，至少在重捕期间不能脱落
【解析】：Lincoln指数法1. 标记重捕法用于估计在一个有比较明显界限的区域内的动物种群数量大小。其原理为标记动物在第二次抽样样品所占的比例与所有标记动物在整个种群中所占的比例相同。2. 假设条件：种群总数/最初标记数=取样总数/样本中标记个体数（p/a=n/r） 3. 假设条件成立的前提： ? 标记方法不能影响个体的正常活动? 标记保留时间不能短于实验时间? 取样前标记个体的混合要充分? 个体间相等的被捕概率? 种群是相对封闭的? 实验期间没有出生和死亡（也没有迁入迁出） 另外当然也不能让标记掉了。所以综上不需要种群在调查区域内是均匀分布的，应当选A。答案：A
48．生态系统的复杂性和稳定性之间的关系，具体可以表述为(单选．1分) A．生态系统越复杂，稳定性越强 B．生态系统越简单，稳定性越强
C．生态系统过于简单或复杂，都会造成稳定性的降低 D．生态系统的复杂性和稳定性之间的关系不明确 【解析】：关于抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性之间的关系，可以用下图来表示。图中两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围，当一个扰动偏离这个范围时，偏离的大小可以作为抵抗力稳定性的定量指标，而恢复到原状所需要的时间可以作为恢复力大小的定量指标。曲线与正常范围之间所夹的面积则可以作为总稳定性的定量指标(TS)，这一面积越大，说明这个生态系统的总稳定性越低。
最优复杂性假说：生态系统的复杂性是增加还是降低该生态系统的稳定性，与生态系统中物种间相互作用的性
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质特征有关。生态系统处于高度有序的内稳定状态，这种状态是通过两类反馈机制来调节的。负反馈机制能够提高内稳定的程度，正反馈机制则能够破坏内稳定状态。生态系统的稳定程度决定于这两类性质完全不同的反馈机制的平衡。物种数量、关联度、相互作用强度是形成反馈机制的基础，如果这些因素的增加导致更多的负反馈机制的产生，稳定性就会随着复杂性的增加而增加如果这些因素的增加导致更多的正反馈机制的产生，稳定性就会随着复杂性的增加而降低。
一般来说，生态系统的抵抗力稳定性随复杂性增加而增加，恢复力稳定性随复杂性增加而降低，因此，生态系统的总稳定性在某一范围内可能随复杂性增加而增加，也可能随复杂性增加而降低。显然，生态系统的稳定性既不会总是随着复杂性增加而线性增加，也不会总是随着复杂性增加而线性减少，而是会存在一个最优点，使得稳定性达到最高，这一理论称为最优复杂性假说。因此，过简单过复杂稳定型都降低，比如苔原，抵抗、恢复力都低。这个假说是高中教参上就有的，老师们应该都知道，所以C是对的。但可能还是考虑到抵抗力稳定性和恢复力稳定性的问题，本题最终被删了。答案：C
49．年龄金字塔是一种分析种群年龄结构的有用方法，下列说法中哪个是正确的? (单选l分)
A．年龄金字塔由一系列横柱构成，横柱位置表示不同的年龄组，横柱的高度表示该年龄
组个体所占的百分比
B．增长型种群金字塔呈钟形，上下宽度大体一致
C．稳定型种群中幼年个体与中老年个体数量大致相等，出生率与死亡率也大致平衡 D．下降型种群金字塔基部较为宽阔，而顶部较为狭窄
【解析】：A应该是宽度表示年龄组个体所占比例，B描述的是稳定型，D描述的才是增长型，所以只有C是对的。答案：C
50．下面有关磷循环的说法中哪个是正确的?(单选l分)
A．磷很容易随着水由陆地到海洋而很难从海洋返回陆地，因此磷循环是不完全的循环 B．磷在陆地上主要以有机磷的形式贮存于植物体内
C．海鸟捕食鱼虾可以使得海洋中的磷重返陆地，由于海鸟大量减少而使得磷循环成为不
完全的循环
D．海洋申的磷被软体动物以钙盐的形式形成贝壳而保留，因此称为沉积型循环
【解析】：陆地上的磷主要储存在天然磷矿里，大部分施肥的磷酸盐都变成了不溶性的盐而被固结在土壤或水体沉积物中；通过浮游植物不足以维持磷循环，所以沉积下去到深海的磷比增加到陆地和淡水生态系统中的多，故而磷是不完全循环。当然，海鸟返回量少不是不完全循环主因。贝壳钙盐不怎么含磷（碳酸钙为主），倒是一些磷酸盐可与SiO2凝结在一起而转变成硅藻的结皮沉积层，这些沉积层组成了巨大的磷酸盐矿床。总之本题只有A是对的。答案：A
51．在生产力的研究中，估计各个环节间的能量传递效率十分重要，下面相关说法中哪个是错误的?(单选l分)
A．入射到植物上而被光合作用利用的那部分光能，或被动物摄食的能量中被同化了的能
量的比例，称为同化效率
B．形成新生物量的生产能量占同化能量的百分比，称为生长效率
C．某营养级所消费的能量占该营养级的净生产能量的百分比，称为消费效率 ， D．n+1营养级所获得的能量占n营养级获得能量的比例，称为生态效率
【解析】：1.同化效率（assimilation efficiency）指植物吸收的日光能中被光合作用所固定的能量比例，或被动物摄食的能量中被同化了的能量比例。 同化效率=被植物固定的能量/植物吸收的日光能
或=被动物消化吸收的能量/动物摄食的能量 2. 生产效率（production efficiency）指形成新生物量的生产能量占同化能量的百分比。 生产效率=n营养级的净生产量/n营养级的同化能量 有时人们还分别使用组织生长效率（即前面所指的生长效率）和生态生长效率，则 生态生长效率=n营养级的净生产量/n营养级的摄入能量 3. 消费效率（consumption efficiency）指n+1营养级消费（即摄食）能量占n营养级净生产能量的比例。 消费效率=n+1营养级的消费能量/n营养级的净生产量 4.
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