精品解析:甘肃省白银市靖远县甘肃省靖远县第二中学2023-2024学年高二下学期7月期末生物试题
2024-07-04
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内容正文:
2023—2024年度高二年级下学期期末考试模拟卷生物学试题
(75分钟 100分)
考试范围:人教版必修1、2占20%,选择性必修1、2、3占80%
第I卷(选择题 共48分)
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中只有一个选项符合题目要求。)
1. 科学家在南极湖泊深水无光区发现了生活在此的不明细菌,并获得了该细菌的DNA.以下叙述错误的是( )
A. 该细菌无高尔基体,但有细胞壁
B. 该细菌的DNA为环状结构,其位于拟核
C. 该细菌细胞呼吸的主要场所是线粒体
D. 该细菌中的蛋白质由核糖体合成
2. 阿米巴痢疾是一种消化道传染病,病因是感染了在人体肠道内寄生的痢疾内变形虫。该虫能分泌蛋白分解酶,溶解人的肠壁组织,再通过胞吞作用“吃掉”肠壁组织细胞,引发阿米巴痢疾。以下分析正确的是( )
A. 该虫细胞内只有一种具有双层膜的细胞器
B. 该虫分泌蛋白分解酶的过程中,内质网形成的囊泡可以直接和细胞膜融合
C. 该虫分泌蛋白分解酶是通过胞吐作用,不需要细胞提供能量
D. 痢疾内变形虫“吃掉”肠壁组织细胞的过程需要消耗能量,属于主动运输
3. 科研工作者常用杂交实验来研究遗传学问题。下列叙述错误的是( )
A. 通过一次杂交实验不一定能确定某对相对性状的显隐性关系
B. 孟德尔一对相对性状的杂交实验中显性基因相对于隐性基因为完全显性
C. 二倍体西瓜与四倍体西瓜杂交得到的种子胚细胞中含有3个染色体组
D. 杂交育种通过雌雄配子随机结合实现控制不同性状的基因重新组合
4. 选择合适的实验材料或研究方法对生物学实验非常重要。下列关于实验材料或研究方法的选择的叙述中,错误的是( )
A. 恩格尔曼以水绵和好氧细菌为实验材料证明叶绿体是光合作用的场所
B. 沃森和克里克采用数学模型构建法发现了DNA的双螺旋结构
C. 尼伦伯格和马太采用蛋白质的体外合成技术破译了第一个遗传密码
D. 林德曼对赛达伯格湖的能量流动进行了定量分析,发现了能量流动的特点
5. 内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件,下列叙述错误的是( )
A. 内环境稳态有利于机体新陈代谢中酶促反应的正常进行
B. 内环境稳态受外界环境变化的影响
C. 体温、pH、呼吸酶含量等相对稳定均属于内环境的稳态
D. 不同层次的系统都存在着类似于内环境稳态的特性
6. 在神经调节过程中,兴奋会在神经纤维上传导和神经元之间传递。下列有关叙述错误的是( )
A. 兴奋从神经元的细胞体传导至突触前膜,会引起Na+外流
B. 突触前神经元兴奋可引起突触前膜释放乙酰胆碱
C. 乙酰胆碱是一种神经递质,在突触间隙中经扩散到达突触后膜
D. 乙酰胆碱与突触后膜受体结合,引起突触后膜电位变化
7. 研究发现:免疫细胞释放的MIF分子能抑制表皮生长因子受体蛋白(EGFR)的活性;EGFR的激活能够促进多种肿瘤的增长;癌细胞能释放降解MIF分子的酶MMP13。下列相关叙述正确的是( )
A. 免疫细胞通过释放MIF分子来实现相应的监视功能
B. MIF分子通过抑制表皮生长因子的活性,进而抑制肿瘤的增长
C. 癌细胞能释放酶MMP13,是其易扩散和转移的主要原因
D. 癌细胞被患者服用的抗癌药物杀死属于细胞凋亡
8. 用放射性标记的脱落酸(ABA)喷施叶片,发现它可以向上运输到上方的茎和向下运输到根。当土壤水分胁迫开始时,干旱刺激根合成ABA并运送到叶片,促使气孔关闭。下列相关叙述错误的是( )
A. 喷施的脱落酸由叶片运往茎和根的运输是极性运输
B. 除了根能合成脱落酸之外,萎蔫的叶片也可以合成
C. 干旱刺激根产生ABA,ABA不直接参与细胞代谢
D. ABA能缓解干旱条件下植物因蒸腾作用引起的水分丢失
9. 油菜素甾醇(BR)能促进植物茎秆伸长和细胞分裂,还参与植物对逆境的响应,喷施BR具有缓解蚜虫病害的效应。蚜虫数量降低后,瓢虫的主要活动范围从叶片向下转移。下列说法错误的是( )
A. 利用标志重捕法调查蚜虫的种群数量
B. 蚜虫数量下降说明其出生率小于死亡率
C. 蚜虫和瓢虫之间存在捕食关系
D. 喷施BR可使生物群落的垂直结构发生改变
10. 下图为某林区乔木、灌木、草本的物种数与样方面积的关系曲线图,据图分析不正确的是( )
A. 随样方面积逐渐增大,样方中物种数量持续增加
B. 若调查区域物种数量太少,可适当扩大样方面积
C. 调查乔木的物种数应该选取的最小样方面积是S3
D. 样方法可用于调查植物和某些动物的种群密度
11. 由于人为或自然因素使东北虎种群的自然栖息地被分割成很多片段,导致其种群密度下降甚至走向灭绝。栖息地片段化将会
A. 有利于东北虎个体的迁入、迁出及个体间的交流
B. 使东北虎的捕食更方便,利于其生存与繁衍
C. 使东北虎种群活动空间变小,种内斗争加剧
D. 使东北虎繁殖加快,进而增加种群的遗传多样性
12. 为修复长期使用农药导致有机物污染的农田,向土壤中投放由多种微生物组成的复合菌剂。下列相关叙述错误的是( )
A. 加入菌剂可增加土壤中的物种多样性,提高土壤生态系统的抵抗力稳定性
B. 该菌剂减少了残留农药进入农作物的量,一定程度上阻碍了土壤中的物质循环
C. 土壤中有毒物质的减少有利于增加农田动物的种类,降低害虫的优势度
D. 农药降解菌具有分解农药的特殊代谢途径,体现了基因多样性的直接价值
13. 某同学选用新鲜成熟的葡萄制作果酒和果醋,下列相关叙述正确的是( )
A. 果酒发酵时,每日放气需迅速,避免空气回流入发酵容器
B. 果酒发酵时,用斐林试剂检测葡萄汁中还原糖含量变化,砖红色沉淀逐日增多
C. 果醋发酵时,发酵液产生的气泡量明显多于果酒发酵时产生的
D. 果醋发酵时,用重铬酸钾溶液测定醋酸含量变化,溶液灰绿色逐日加深
14. 细胞工程中,选择合适的生物材料是成功的关键。下列选择不合理的是( )
A. 选择高度分化的动物体细胞进行培养有利于获得大量细胞
B. 选择胚胎细胞作为核供体进行核移植可提高克隆动物的成功率
C. 选择单克隆抗体与化学药物结合起来可以制成ADC
D. 选择植物的愈伤组织进行诱变处理可获得优质的突变体
15. 为研究治疗性克隆技术能否用于帕金森病的治疗,科研人员利用人帕金森病模型鼠进行如图实验,相关叙述错误的是( )
A. 过程①中通常选择M Ⅱ期的卵母细胞去除细胞核
B. 过程②的关键是利用特定条件诱导胚胎干细胞相关基因表达
C. 过程③对受体小鼠需注射免疫抑制剂以抑制其细胞免疫功能
D. 克隆特定疾病模型的动物,可以为该疾病的致病机制和开发相应的药物提供帮助
16. 利用乳腺生物反应器生产药用蛋白是动物基因工程的重要应用,目前科学家已在牛和山羊等动物乳腺生物反应器中获得了抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素和a-抗胰蛋白酶等医药产品。下列有关乳腺生物反应器的叙述,错误的是( )
A. 受体细胞应选用早期胚胎的桑葚胚细胞
B. 获得转基因动物需利用胚胎移植技术
C. 鉴别药用蛋白基因是否导入受体细胞可利用DNA分子杂交技术
D. 转基因动物产生的生殖细胞可能含有药用蛋白基因
第Ⅱ卷(非选择题 共52分)
二、非选择题(本大题共5小题,共52分。)
17. 果蝇具有多对易于区分的相对性状,是遗传学研究的常用实验材料。果蝇的红眼对白眼为显性,由位于X染色体上的一对等位基因R/r控制;长翅对残翅为显性,由位于常染色体上的另一对等位基因B/b控制。现有一只红眼长翅果蝇与一只白眼长翅果蝇交配,F1雄果蝇中有1/8为白眼残翅。回答下列问题:
(1)亲本雌果蝇的基因型是_________,F1中出现长翅雄果蝇的概率为_________。
(2)雌、雄亲本果蝇产生含Xr配子的比例_________(填“相同”或“不相同”),白眼残翅雌果蝇可形成基因型_________的极体。
(3)在一个稳定遗传的灰身果蝇种群中,偶然出现了一只黑身雌果蝇。研究得知黑身由隐性基因控制,但尚未明确控制灰身与黑身的基因是位于常染色体上,还是位于X染色体上,请完善以下实验方案,并得出相应结论。
让_________________________杂交。
①若子代中_________________________,那么黑身基因位于常染色体上。
②若子代中_________________________,那么黑身基因位于X染色体上。
18. 当一侧肢体的皮肤受到伤害性刺激时,产生的信息传入脊髓,在中枢神经系统的参与下,该肢体出现缩回反应,表现为关节的屈肌收缩而伸肌舒张,称为屈肌反射,如图所示。回答下列问题:
(1)屈肌反射属于________(填“条件”或“非条件”)反射。完成该屈肌反射的结构基础是________。皮肤感受器受到伤害性刺激时会产生兴奋,兴奋以________形式在神经纤维上传导。
(2)有害刺激产生的信号传至________会形成痛觉,该过程________(填“属于”或“不属于”)反射。
(3)当信号传至抑制性中间神经元时,该神经元产生兴奋,释放神经递质,从而________突触后神经元产生兴奋,使得伸肌舒张。屈肌反射是人和动物最原始的防御反射,其意义是________。
19. 下丘脑和垂体在人体的分泌活动中起重要的调节作用,根据所学知识回答下列问题:
Ⅰ.调节内环境渗透压平衡:
(1)血钠含量降低时,__________(部位)分泌__________(激素)增加,促进__________,维持血钠平衡。
Ⅱ.甲状腺激素分泌的调节:
为验证动物体内甲状腺激素分泌的负反馈调节机制,某同学设计如下实验。
实验材料和用具:若干只同种同龄生理状态相近性别相同的健康成年鼠、适宜浓度的放射性碘溶液、无放射性的促甲状腺激素、无放射性的甲状腺激素、生理盐水、注射器若干等。
(2)请完善下面的实验步骤:
①将若干只同种生理状态相近的实验鼠随机分为甲、乙、丙3组,甲组设置为对照组,乙组和丙组设置为实验组。
②给各组鼠注射____________,并测定____________。
③分别给甲、乙、丙3组实验鼠注射等量的____________、无放射性的甲状腺激素、无放射性的促甲状腺激素。
④将甲、乙、丙3组实验鼠在相同且适宜条件下饲养,5天后分别测定三组实验鼠甲状腺中碘的放射量。
(3)实验结果与分析:
①经放射性检测,与甲组相比,乙组实验鼠甲状腺中碘的放射量下降较慢,原因是_________。
②与甲组相比,丙组实验鼠甲状腺中碘的放射量下降较快,原因是_____________。
20. 间作套种是我国农民的传统经验,是一项重要的增产措施,又被称为立体农业。为实施“精准扶贫”战略,某农科院专家在对当地农民进行间作套种指导时,给出了如下建议:作物植株应高矮搭配,根系应深浅不一;不同作物对病虫害要能起到相互制约作用;主副作物成熟时间要错开;作物品种双方要一互一利;爬蔓型作物宜与直立型作物套作……请利用所学的生物学知识,回答下面问题:
(1)间作是在空间上配置作物布局,套种可使主副作物成熟时间错开。间作和套种分别体现了群落的_____________和_____________。
(2)建议中提及“植物应高矮搭配,根系应深浅不一”,反应出植物无论在地上还是地下,垂直方向上都存在_____________现象;选择根系分布深浅不一的作物进行种植的目的是_____________。
(3)玉米螟等病虫害严重影响着玉米产量,在春玉米中间作套种南瓜可以有效减轻玉米螟危害,因为南瓜花蜜能引诱赤眼蜂把卵产在玉米螟的卵中。与喷洒农药相比,间作套种能从根本上降低玉米螟的_____________,使其得到有效防治;这种方法可以使玉米螟数量控制在较低水平,原因是_______________________。
(4)从生态系统能量流动角度分析,间作套种的生物学意义:__________________________。
21. 中国科学家运用合成生物学方法构建了一株嗜盐单胞菌H,以糖蜜(甘蔗榨糖后的废弃液,含较多蔗糖)为原料,在实验室发酵生产PHA等新型高附加值可降解材料,期望提高甘蔗的整体利用价值。工艺流程如图。请回答下列问题:
(1)为提高菌株H对蔗糖的耐受能力和利用效率,可在液体培养基中将蔗糖作为______,并不断提高其浓度,经多次传代培养(指培养一段时间后,将部分培养物转入新配制的培养基中继续培养)以获得目标菌株。
(2)基于菌株H嗜盐、酸碱耐受能力强等特性,研究人员设计了一种不需要灭菌的发酵系统,其培养基盐浓度设为60g/L,pH为10,菌株H可正常持续发酵60d以上。该系统不需要灭菌的原因是______(答出两点即可)。
(3)研究人员在工厂进行扩大培养,在适宜的营养物浓度、温度、pH条件下发酵,结果发现发酵液中菌株H增殖和PHA产量均未达到预期,并产生了少量乙醇等物质,说明发酵条件中______可能是高密度培养菌株H的限制因素。
(4)菌株H还能通过分解餐厨垃圾(主要含蛋白质、淀粉、油脂等)来生产PHA,说明其能分泌______。
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2023—2024年度高二年级下学期期末考试模拟卷生物学试题
(75分钟 100分)
考试范围:人教版必修1、2占20%,选择性必修1、2、3占80%
第I卷(选择题 共48分)
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中只有一个选项符合题目要求。)
1. 科学家在南极湖泊深水无光区发现了生活在此的不明细菌,并获得了该细菌的DNA.以下叙述错误的是( )
A. 该细菌无高尔基体,但有细胞壁
B. 该细菌的DNA为环状结构,其位于拟核
C. 该细菌细胞呼吸的主要场所是线粒体
D. 该细菌中的蛋白质由核糖体合成
【答案】C
【解析】
【分析】真核细胞与原核细胞的本质区别是有无以核膜为界限的细胞核。原核细胞除核糖体外,无其他细胞器。真核细胞与原核细胞都有细胞膜、细胞质、核糖体和遗传物质DNA。
【详解】A、该细菌为原核生物,无高尔基体,但有细胞壁,且细胞壁的成分为肽聚糖,A正确;
B、染色体存在于真核细胞的细胞核中,该细菌属于原核生物,没有染色体,但有拟核,B正确;
C、细菌是原核生物,只有核糖体一种细胞器,C错误;
D、该细菌含有核糖体,核糖体是合成蛋白质的场所,D正确。
故选C。
2. 阿米巴痢疾是一种消化道传染病,病因是感染了在人体肠道内寄生的痢疾内变形虫。该虫能分泌蛋白分解酶,溶解人的肠壁组织,再通过胞吞作用“吃掉”肠壁组织细胞,引发阿米巴痢疾。以下分析正确的是( )
A. 该虫细胞内只有一种具有双层膜的细胞器
B. 该虫分泌蛋白分解酶的过程中,内质网形成的囊泡可以直接和细胞膜融合
C. 该虫分泌蛋白分解酶是通过胞吐作用,不需要细胞提供能量
D. 痢疾内变形虫“吃掉”肠壁组织细胞的过程需要消耗能量,属于主动运输
【答案】A
【解析】
【分析】1、分泌蛋白的合成与分泌过程:附着在内质网上的核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜,整个过程还需要线粒体提供能量。与分泌蛋白合成加工过程有关的细胞器:核糖体、内质网、高尔基体、线粒体(提供能量)。胞吞和胞吐除了能体现选择透过性,还体现了细胞膜具有一定的流动性。
2、大分子、颗粒性物质跨膜运输的方式是胞吞或胞吐,胞吞或胞吐不需要载体蛋白,需要消耗能量。
【详解】A、该虫是动物细胞,其内只有线粒体是具有双层膜的细胞器,A正确;
B、内质网形成的囊泡不能直接和细胞膜融合,B错误;
C、胞吐作用需要消耗能量,C错误;
D、痢疾内变形虫通过胞吞作用“吃掉”肠壁组织细胞,需要消耗能量,D错误。
故选A。
3. 科研工作者常用杂交实验来研究遗传学问题。下列叙述错误的是( )
A. 通过一次杂交实验不一定能确定某对相对性状的显隐性关系
B. 孟德尔一对相对性状的杂交实验中显性基因相对于隐性基因为完全显性
C. 二倍体西瓜与四倍体西瓜杂交得到的种子胚细胞中含有3个染色体组
D. 杂交育种通过雌雄配子随机结合实现控制不同性状的基因重新组合
【答案】D
【解析】
【分析】杂交育种是将父母本杂交,形成不同的遗传多样性,再通过对杂交后代的筛选,获得具有父母本优良性状,且不带有父母本中不良性状的新品种的育种方法。
【详解】A、通过一次杂交实验不一定能确定某对相对性状的显隐性关系,如RR×Rr,A正确;
B、孟德尔一对相对性状的杂交实验中显性基因相对于隐性基因为完全显性,B正确;
C、二倍体西瓜产生的配子中含有1个染色体组,四倍体西瓜产生的配子中含有2个染色体组,两者杂交得到的种子胚细胞中含有1+2=3个染色体组,C正确;
D、杂交育种是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起,再经过选择和培育,获得新品种的方法,控制不同性状的基因的重新组合发生在减数分裂形成配子过程中,D错误。
故选D。
4. 选择合适的实验材料或研究方法对生物学实验非常重要。下列关于实验材料或研究方法的选择的叙述中,错误的是( )
A. 恩格尔曼以水绵和好氧细菌为实验材料证明叶绿体是光合作用的场所
B. 沃森和克里克采用数学模型构建法发现了DNA的双螺旋结构
C. 尼伦伯格和马太采用蛋白质的体外合成技术破译了第一个遗传密码
D. 林德曼对赛达伯格湖的能量流动进行了定量分析,发现了能量流动的特点
【答案】B
【解析】
【分析】恩格尔曼用水绵进行的光合作用实验,证明氧气是由叶绿体所释放,且叶绿体是光合作用的场所,鲁宾和卡门采用同位素标记法进行实验,证明光合作用释放的O2来自水;沃森和克里克用建构物理模型的方法研究DNA的结构;林德曼通过对赛达伯格湖的能量流动进行定量分析,提出生态系统的能量流动是单向流动、逐级递减的。
【详解】A、恩格尔曼以水绵和好氧细菌为实验材料,证明氧气是由叶绿体所释放,且叶绿体是光合作用的场所,A正确;
B、DNA双螺旋结构的发现利用了构建物理模型的方法,B错误;
C、尼伦伯格和马太采用蛋白质的体外合成技术破译了第一个遗传密码,即与苯丙氨酸对应的密码子是UUU,C正确;
D、生态学家林德曼采用定量分析的方法对赛达伯格湖的能量流动进行了研究,发现了能量流动是单向流动、逐级递减的特点,D正确。
故选B。
5. 内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件,下列叙述错误的是( )
A. 内环境稳态有利于机体新陈代谢中酶促反应的正常进行
B. 内环境稳态受外界环境变化的影响
C. 体温、pH、呼吸酶含量等相对稳定均属于内环境的稳态
D. 不同层次的系统都存在着类似于内环境稳态的特性
【答案】C
【解析】
【分析】内环境稳态包含内环境的理化性质和化学成分的稳态,内环境稳态是一种动态平衡。内环境的稳态的调节机制是神经-体液-免疫调节网络。内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。
【详解】A、内环境稳态是细胞代谢的必要条件,有利于细胞代谢中酶促反应的正常进行,A正确;
B、人体内环境的稳态除了受体内细胞代谢活动的影响,还受外界环境因素的影响,B正确;
C、呼吸酶属于胞内物质,其含量不属于内环境稳态的范畴,C错误;
D、不同层次的系统都存在着类似于内环境稳态的特性,种群数量的变化、生态系统的结构和功能也存在稳态,D正确。
故选C。
6. 在神经调节过程中,兴奋会在神经纤维上传导和神经元之间传递。下列有关叙述错误的是( )
A. 兴奋从神经元的细胞体传导至突触前膜,会引起Na+外流
B. 突触前神经元兴奋可引起突触前膜释放乙酰胆碱
C. 乙酰胆碱是一种神经递质,在突触间隙中经扩散到达突触后膜
D. 乙酰胆碱与突触后膜受体结合,引起突触后膜电位变化
【答案】A
【解析】
【分析】1、神经冲动的产生:静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子内流,形成内正外负的动作电位。兴奋部位和非兴奋部位形成电位差,产生局部电流,兴奋传导的方向与膜内电流方向一致。
2、兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递,突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜,其具体的传递过程为:兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时,突触小泡释放递质(化学信号),递质作用于突触后膜,引起突触后膜产生膜电位(电信号),从而将兴奋传递到下一个神经元。
【详解】A、神经细胞膜外Na+浓度高于细胞内,兴奋从神经元的细胞体传导至突触前膜,会引起Na+内流,A错误;
B、突触前神经元兴奋可引起突触前膜释放神经递质,如乙酰胆碱,B正确;
C、乙酰胆碱是一种兴奋性神经递质,在突触间隙中经扩散到达突触后膜,与后膜上的特异性受体相结合,C正确;
D、乙酰胆碱与突触后膜受体结合,引起突触后膜电位变化,即引发一次新的神经冲动,D正确。
故选A。
7. 研究发现:免疫细胞释放的MIF分子能抑制表皮生长因子受体蛋白(EGFR)的活性;EGFR的激活能够促进多种肿瘤的增长;癌细胞能释放降解MIF分子的酶MMP13。下列相关叙述正确的是( )
A. 免疫细胞通过释放MIF分子来实现相应的监视功能
B. MIF分子通过抑制表皮生长因子的活性,进而抑制肿瘤的增长
C. 癌细胞能释放酶MMP13,是其易扩散和转移的主要原因
D. 癌细胞被患者服用的抗癌药物杀死属于细胞凋亡
【答案】A
【解析】
【分析】从题干信息可知,MIF分子能抑制EGFR分子的活性,进而抑制肿瘤细胞的增长,而癌细胞释放的酶MMP13能降解MIF分子,MIF分子的作用于表皮生长因子受体蛋白,并非表皮生长因子。
免疫功能主要是通过免疫细胞而完成,免疫功能主要表现为免疫预防、免疫稳定以及免疫监控。
【详解】A、EGFR的激活能够促进多种肿瘤的增长,而因MIF分子能抑制EGFR分子的活性,所以能抑制肿瘤细胞的增长,实现相应的监视功能,A正确;
B、MIF分子通过抑制表皮生长因子受体蛋白的活性,B错误;
C、癌细胞的细胞膜上的糖蛋白含量减少,致使细胞间彼此的黏着性下降,故而癌细胞易扩散和转移,C错误;
D、癌细胞被患者服用的抗癌药物杀死属于细胞坏死,D错误。
故选A。
【点睛】本题属于信息题,要求考生能够提取有效解题信息,同时考查了免疫细胞的功能以及癌细胞相关知识点,意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力。
8. 用放射性标记的脱落酸(ABA)喷施叶片,发现它可以向上运输到上方的茎和向下运输到根。当土壤水分胁迫开始时,干旱刺激根合成ABA并运送到叶片,促使气孔关闭。下列相关叙述错误的是( )
A. 喷施的脱落酸由叶片运往茎和根的运输是极性运输
B. 除了根能合成脱落酸之外,萎蔫的叶片也可以合成
C. 干旱刺激根产生ABA,ABA不直接参与细胞代谢
D. ABA能缓解干旱条件下植物因蒸腾作用引起的水分丢失
【答案】A
【解析】
【分析】
脱落酸是一种有机物,是一种抑制生长的植物激素,因能促使叶子脱落而得名。可能广泛分布于高等植物。除促使叶子脱落外尚有其他作用,如使芽进入休眠状态、促使马铃薯形成块茎等。对细胞的延长也有抑制作用。
【详解】A、题干信息提到,用放射性标记的脱落酸(ABA)喷施叶片,发现它可以向上运输到上方的茎和向下运输到根,说明与形态学的方向无关,不是极性运输,A错误;
B、脱落酸的产生部位有根冠和萎蔫的叶片等,B正确;
C、ABA是植物激素,不构成细胞结构,不提供能量,不具有催化功能,只是作为信息分子,参与调节靶细胞的生理过程,C正确;
D、由题干信息可知,干旱刺激根合成ABA并运送到叶片,促使气孔关闭,在一定程度上减弱了植物因蒸腾作用引起的水分丢失,D正确。
故选A。
9. 油菜素甾醇(BR)能促进植物茎秆伸长和细胞分裂,还参与植物对逆境的响应,喷施BR具有缓解蚜虫病害的效应。蚜虫数量降低后,瓢虫的主要活动范围从叶片向下转移。下列说法错误的是( )
A. 利用标志重捕法调查蚜虫的种群数量
B. 蚜虫数量下降说明其出生率小于死亡率
C. 蚜虫和瓢虫之间存在捕食关系
D. 喷施BR可使生物群落的垂直结构发生改变
【答案】A
【解析】
【分析】1、种群是由许多同种生物个体组成的,是分布在同一生态环境中能够自由交配、繁殖的个体群,但又不是同种生物个体的简单相加。
2、种群特征:种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成、性别比例等。种群的核心特征是种群密度。出生率、死亡率、年龄组成和性别比例,直接或间接的影响种群密度。
【详解】A、利用样方法调查蚜虫的种群数量,A错误;
B、出生率小于死亡率,会导致蚜虫数量下降,B正确;
C、分析题意可知,蚜虫和瓢虫之间存在捕食关系,C正确;
D、蚜虫数量降低后,瓢虫的主要活动范围从叶片向下转移,说明喷施BR可使生物群落的垂直结构发生改变,D正确。
故选A。
10. 下图为某林区乔木、灌木、草本的物种数与样方面积的关系曲线图,据图分析不正确的是( )
A. 随样方面积逐渐增大,样方中物种数量持续增加
B. 若调查区域物种数量太少,可适当扩大样方面积
C. 调查乔木的物种数应该选取的最小样方面积是S3
D. 样方法可用于调查植物和某些动物的种群密度
【答案】A
【解析】
【分析】根据曲线可知,随着样方面积的增加,乔木、灌木、草本的物种数都是先增加,达到一定数量后不再变化。
【详解】A. 随样方面积逐渐增大,样方中物种数量增加,达到一定数量后不再变化,A错误;
B. 据图可知,若调查区域物种数量太少,可适当扩大样方面积,B正确;
C. 据图可知,调查乔木的物种数应该选取的最小样方面积是S3,C正确;
D. 样方法适用于植物和活动能力小的动物以及虫卵等种群密度的调查,D正确。
11. 由于人为或自然因素使东北虎种群的自然栖息地被分割成很多片段,导致其种群密度下降甚至走向灭绝。栖息地片段化将会
A. 有利于东北虎个体的迁入、迁出及个体间的交流
B. 使东北虎的捕食更方便,利于其生存与繁衍
C. 使东北虎种群活动空间变小,种内斗争加剧
D. 使东北虎繁殖加快,进而增加种群的遗传多样性
【答案】C
【解析】
【分析】栖息地的碎片化造成小种群,会减少个体间交配繁殖的机会,导致物种有灭绝的可能,生物多样性减少。
【详解】A. 栖息地片段化会阻碍动物个体的迁入和迁出,阻碍基因交流,A错误;
B. 栖息地片段化会造成小种群,减小个体间交配繁殖的机会,B错误;
C. 栖息地片段化会使动物种群活动空间变小,种内斗争加剧,C正确;
D. 小种群内部近亲繁殖会使种群的遗传多样性下降,D错误。
12. 为修复长期使用农药导致有机物污染的农田,向土壤中投放由多种微生物组成的复合菌剂。下列相关叙述错误的是( )
A. 加入菌剂可增加土壤中的物种多样性,提高土壤生态系统的抵抗力稳定性
B. 该菌剂减少了残留农药进入农作物的量,一定程度上阻碍了土壤中的物质循环
C. 土壤中有毒物质的减少有利于增加农田动物的种类,降低害虫的优势度
D. 农药降解菌具有分解农药的特殊代谢途径,体现了基因多样性的直接价值
【答案】B
【解析】
【分析】1、生态系统的稳定性是指生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力,生态系统抵抗力稳定性与生态系统组成成分多少和营养结构的复杂程度有关。
2、生物的多样性包括物种多样性、基因多样性、生态系统多样性。生物多样性的形成是共同进化的结果。生物多样性具有直接价值、间接价值和潜在价值。
【详解】A、加入菌剂可增加土壤中生物的种类和数量,增加物种多样性,从而提高土壤生态系统的抵抗力稳定性,A正确;
B、该菌剂减少了残留农药进入农作物的量,有利于其他生物的生存,因而在一定程度上促进了土壤中的物质循环,B错误;
C、土壤中有毒物质的减少有利于其他生物的生存,从而增加农田动物的种类,降低害虫的优势度,C正确;
D、由于基因可控制酶的合成进而控制代谢过程,所以农药降解菌具有分解农药的特殊代谢途径,体现了基因多样性的直接价值,D正确。
故选B。
13. 某同学选用新鲜成熟的葡萄制作果酒和果醋,下列相关叙述正确的是( )
A. 果酒发酵时,每日放气需迅速,避免空气回流入发酵容器
B. 果酒发酵时,用斐林试剂检测葡萄汁中还原糖含量变化,砖红色沉淀逐日增多
C. 果醋发酵时,发酵液产生的气泡量明显多于果酒发酵时产生的
D. 果醋发酵时,用重铬酸钾溶液测定醋酸含量变化,溶液灰绿色逐日加深
【答案】A
【解析】
【分析】参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理:当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
【详解】A、果酒发酵时,每日放气需迅速,避免空气回流入发酵容器,影响酒精发酵,A正确;
B、果酒发酵时,发酵液中的葡萄糖不断被消耗,因此用斐林试剂检测葡萄汁中还原糖含量,砖红色沉淀逐日减少,B错误;
C、若以酒精为底物进行醋酸发酵,发酵液产生的气泡量明显少于果酒发酵时产生的;若以葡萄糖为底物进行醋酸发酵,发酵液产生的气泡量与果酒发酵时产生的相当,C错误;
D、重铬酸钾用于检测酒精,不能用于测定醋酸含量,D错误。
故选A。
14. 细胞工程中,选择合适的生物材料是成功的关键。下列选择不合理的是( )
A. 选择高度分化的动物体细胞进行培养有利于获得大量细胞
B. 选择胚胎细胞作为核供体进行核移植可提高克隆动物的成功率
C. 选择单克隆抗体与化学药物结合起来可以制成ADC
D. 选择植物的愈伤组织进行诱变处理可获得优质的突变体
【答案】A
【解析】
【分析】1、动物细胞核移植是指将动物的一个细胞的细胞核移入一个去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育为克隆个体。2、植物组织培养技术的应用:植物繁殖的新途径(微型繁殖、作物脱毒、人工种子)、作物新品种的培育(单倍体育种、突变体的利用)、细胞产物的工厂化生产。
【详解】A、高度分化的细胞已经失去分裂能力,因此选择高度分化的动物体细胞进行培养不利于获得大量细胞,A错误;
B、选择胚胎细胞作为核供体进行核移植可提高克隆动物的成功率,B正确;
C、选择单克隆抗体与化学药物结合起来可制成ADC,特异性地识别并杀死肿瘤细胞,C正确;
D、愈伤组织细胞处于分生状态,易受外界环境因素影响,因此选择植物的愈伤组织进行诱变处理,再进行人工选择,可获得优质的突变体,D正确。
故选A。
15. 为研究治疗性克隆技术能否用于帕金森病的治疗,科研人员利用人帕金森病模型鼠进行如图实验,相关叙述错误的是( )
A. 过程①中通常选择M Ⅱ期的卵母细胞去除细胞核
B. 过程②的关键是利用特定条件诱导胚胎干细胞相关基因表达
C. 过程③对受体小鼠需注射免疫抑制剂以抑制其细胞免疫功能
D. 克隆特定疾病模型的动物,可以为该疾病的致病机制和开发相应的药物提供帮助
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图:图中①为核移植过程,②是诱导胚胎干细胞分化形成神经元的过程,③是器官移植过程。
【详解】A、细胞核移植中选取MⅡ中期的卵母细胞作为受体细胞,常采用显微操作去核法去除细胞核,A正确;
B、过程②的关键是利用特定条件诱导胚胎干细胞相关基因表达,使之分化形成神经元,B正确;
C、该过程属于自体移植,不会发生免疫排斥反应,因此过程③对受体小鼠无需注射免疫抑制剂以抑制其细胞免疫功能,C错误;
D、克隆特定疾病动物模型,可以为该疾病的致病机制和开发相应的药物提供强有力的证据,为疾病治疗提供帮助,D正确。
故选C。
16. 利用乳腺生物反应器生产药用蛋白是动物基因工程的重要应用,目前科学家已在牛和山羊等动物乳腺生物反应器中获得了抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素和a-抗胰蛋白酶等医药产品。下列有关乳腺生物反应器的叙述,错误的是( )
A. 受体细胞应选用早期胚胎的桑葚胚细胞
B. 获得转基因动物需利用胚胎移植技术
C. 鉴别药用蛋白基因是否导入受体细胞可利用DNA分子杂交技术
D. 转基因动物产生的生殖细胞可能含有药用蛋白基因
【答案】A
【解析】
【分析】利用乳腺生物反应器生产药用蛋白,是使目的基因在乳腺细胞中特异性表达,从乳汁中分离、提纯,获得所需要的药物蛋白。
【详解】A、受精卵全能性易于表达,培育转基因动物时应选择受精卵作为受体细胞,A错误;
B、将目的基因导入受精卵,受精卵发育为早期胚胎,早期胚胎要移植入子宫继续发育,B正确;
C、检测目的基因是否成功插入受体细胞染色体DNA,可利用碱基互补配对的原理,用DNA分子杂交技术,C正确;
D、转基因动物体细胞含有目的基因,故形成的配子可能含有目的基因,D正确。
故选A。
第Ⅱ卷(非选择题 共52分)
二、非选择题(本大题共5小题,共52分。)
17. 果蝇具有多对易于区分的相对性状,是遗传学研究的常用实验材料。果蝇的红眼对白眼为显性,由位于X染色体上的一对等位基因R/r控制;长翅对残翅为显性,由位于常染色体上的另一对等位基因B/b控制。现有一只红眼长翅果蝇与一只白眼长翅果蝇交配,F1雄果蝇中有1/8为白眼残翅。回答下列问题:
(1)亲本雌果蝇的基因型是_________,F1中出现长翅雄果蝇的概率为_________。
(2)雌、雄亲本果蝇产生含Xr配子的比例_________(填“相同”或“不相同”),白眼残翅雌果蝇可形成基因型_________的极体。
(3)在一个稳定遗传的灰身果蝇种群中,偶然出现了一只黑身雌果蝇。研究得知黑身由隐性基因控制,但尚未明确控制灰身与黑身的基因是位于常染色体上,还是位于X染色体上,请完善以下实验方案,并得出相应结论。
让_________________________杂交。
①若子代中_________________________,那么黑身基因位于常染色体上。
②若子代中_________________________,那么黑身基因位于X染色体上。
【答案】(1) ①. BbXRXr ②. 3/8
(2) ①. 相同 ②. bXr或bbXrXr
(3) ①. 黑身雌果蝇与灰身雄果蝇 ②. 全为灰身 ③. 雌果蝇全部为灰身,雄果蝇全为黑身
【解析】
【分析】1、自由组合定律:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。
2、实质(1)位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的。(2)在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【小问1详解】
长翅与长翅交配,后代出现残翅,则长翅均为杂合子(Bb),子一代中残翅占1/4,而子一代雄果蝇中出现1/8为白眼残翅,则雄果蝇中白眼果蝇占1/2,所以亲本雌果蝇为红眼长翅的双杂合子,亲本雌果蝇的基因型为BbXRXr;F1中出现长翅雄果蝇的概率为3/4×1/2=3/8。
【小问2详解】
雌、雄亲本果蝇的基因型为BbXRXr和BbXrY,则各含有一个Xr基因,产生含Xr配子的比例相同;白眼残翅雌果蝇的基因型为bbXrXr,其极体(第一极体或第二极体)的基因型为bXr或bbXrXr。
【小问3详解】
由题意可知,该实验的目的是探究控制灰身与黑身的基因是位于常染色体上,还是X染色体上,且已知黑身是隐性性状,如果位于常染色体上,则该黑身雌果蝇的基因型是ee(用E/e表示相关基因),如果该基因位于X染色体上,则该黑身雌果蝇的基因型是XeXe。实验方案为:让黑身雌果蝇与原种群中的灰身雄果蝇杂交,由于该种群是一个稳定遗传的灰身果蝇种群,所以原种群中的灰身为纯合子。
①如果黑身基因位于常染色体上,则ee×EE→Ee,后代全为灰身;
②如果黑身基因位于X染色体上,则XeXe×XEY→XEXe、XeY,后代雌果蝇全部为灰身,雄果蝇全为黑身。
18. 当一侧肢体的皮肤受到伤害性刺激时,产生的信息传入脊髓,在中枢神经系统的参与下,该肢体出现缩回反应,表现为关节的屈肌收缩而伸肌舒张,称为屈肌反射,如图所示。回答下列问题:
(1)屈肌反射属于________(填“条件”或“非条件”)反射。完成该屈肌反射的结构基础是________。皮肤感受器受到伤害性刺激时会产生兴奋,兴奋以________形式在神经纤维上传导。
(2)有害刺激产生的信号传至________会形成痛觉,该过程________(填“属于”或“不属于”)反射。
(3)当信号传至抑制性中间神经元时,该神经元产生兴奋,释放神经递质,从而________突触后神经元产生兴奋,使得伸肌舒张。屈肌反射是人和动物最原始的防御反射,其意义是________。
【答案】(1) ①. 非条件 ②. 反射弧 ③. 电信号 (或神经冲动)
(2) ①. 大脑皮层 ②. 不属于
(3) ①. 抑制 ②. 通过肢体缩回可避免机体受到进一步伤害, 具有保护意义
【解析】
【分析】神经调节的基本方式是反射,反射的结构基础是反射弧,反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器构成。
【详解】(1)属肌反射的神经中枢位于脊髓,属于非条件反射,完成反射的结构基础是反射弧;皮肤感受器受到伤害性刺激时会产生兴奋,兴奋以电信号的形式在神经纤维上传导
(2)痛觉产生的部位在大脑皮层, 痛觉的产生过程,其传出神经和效应器都没参与,即反射虎不完整, 所以该过程不属于反射。
(3)抑制性中间神经元兴奋会释放抑制性神经递质,从而抑制突触后神经元兴奋;屈肌反射通过肢体缩回可避免机体受到进一步伤害, 具有保护意义。
【点睛】本题依托屈肌反射的反射弧,意在考查考生对神经调节的相关知识的理解能力。
19. 下丘脑和垂体在人体的分泌活动中起重要的调节作用,根据所学知识回答下列问题:
Ⅰ.调节内环境渗透压平衡:
(1)血钠含量降低时,__________(部位)分泌__________(激素)增加,促进__________,维持血钠平衡。
Ⅱ.甲状腺激素分泌的调节:
为验证动物体内甲状腺激素分泌的负反馈调节机制,某同学设计如下实验。
实验材料和用具:若干只同种同龄生理状态相近性别相同的健康成年鼠、适宜浓度的放射性碘溶液、无放射性的促甲状腺激素、无放射性的甲状腺激素、生理盐水、注射器若干等。
(2)请完善下面的实验步骤:
①将若干只同种生理状态相近的实验鼠随机分为甲、乙、丙3组,甲组设置为对照组,乙组和丙组设置为实验组。
②给各组鼠注射____________,并测定____________。
③分别给甲、乙、丙3组实验鼠注射等量的____________、无放射性的甲状腺激素、无放射性的促甲状腺激素。
④将甲、乙、丙3组实验鼠在相同且适宜条件下饲养,5天后分别测定三组实验鼠甲状腺中碘的放射量。
(3)实验结果与分析:
①经放射性检测,与甲组相比,乙组实验鼠甲状腺中碘的放射量下降较慢,原因是_________。
②与甲组相比,丙组实验鼠甲状腺中碘的放射量下降较快,原因是_____________。
【答案】(1) ①. 肾上腺皮质 ②. 醛固酮 ③. 肾小管和集合管对Na+的重吸收
(2) ①. 等量的放射性碘溶液 ②. 各组鼠甲状腺中碘的放射量 ③. 生理盐水
(3) ①. 乙组注射无放射性的甲状腺激素,使甲状腺激素含量较高抑制促甲状腺激素的合成,导致甲状腺利用放射性碘合成并分泌的甲状腺激素少 ②. 丙组注射无放射性的促甲状腺激素,促甲状腺激素能促进甲状腺利用放射性碘合成并分泌甲状腺激素
【解析】
【分析】寒冷时,下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素促进垂体分泌促甲状腺激素,促进甲状腺分泌甲状腺激素,促进代谢增加产热。当甲状腺激素含量过多时,会反过来抑制下丘脑和垂体的分泌活动,这叫做负反馈调节。对于实验题,我们在解答的时候首先要理顺解题思路,弄清实验的原理、实验的方法,以及实验中的自变量、因变量和无关变量。把握住设计实验时应遵循的科学性原则、对照原则和无关变量等量的原则进行综合分析和解答。
【小问1详解】
血钠含量降低时,肾上腺皮质分泌的醛固酮会增加,加强肾小管和集合管对钠的重吸收,以维持血钠平衡。
【小问2详解】
②因为碘是甲状腺激素的组成成分,因此需要给各组鼠注射等量的放射性碘溶液,并测定各组鼠的甲状腺中碘的放射量。
③甲组是对照组,实验设计应遵循单一变量原则,故应给甲组实验鼠注射等量的生理盐水,乙组注射无放射性的甲状腺激素、丙组注射无放射性的促甲状腺激素。
【小问3详解】
实验结果与分析:由于甲状腺激素含量较高会抑制促甲状腺激素的合成,甲状腺细胞利用放射性碘合成并分泌的甲状腺微素少,故经放射性检测,与甲组相比,乙组实验鼠甲状腺中碘的放射量下降较慢;由于促甲状腺激素能促进甲状腺利用放射性碘合成并分泌甲状腺激素,使甲状腺中放射性碘的含量下降较快。因此与甲组相比,丙组实验鼠甲状腺中碘的放射量下降较快。
【点睛】本题主要考查动物体内甲状腺激素分泌的负反馈调节机制,意在考查学生设计实验的能力和解决实际问题的能力。
20. 间作套种是我国农民的传统经验,是一项重要的增产措施,又被称为立体农业。为实施“精准扶贫”战略,某农科院专家在对当地农民进行间作套种指导时,给出了如下建议:作物植株应高矮搭配,根系应深浅不一;不同作物对病虫害要能起到相互制约作用;主副作物成熟时间要错开;作物品种双方要一互一利;爬蔓型作物宜与直立型作物套作……请利用所学的生物学知识,回答下面问题:
(1)间作是在空间上配置作物布局,套种可使主副作物成熟时间错开。间作和套种分别体现了群落的_____________和_____________。
(2)建议中提及“植物应高矮搭配,根系应深浅不一”,反应出植物无论在地上还是地下,垂直方向上都存在_____________现象;选择根系分布深浅不一的作物进行种植的目的是_____________。
(3)玉米螟等病虫害严重影响着玉米产量,在春玉米中间作套种南瓜可以有效减轻玉米螟危害,因为南瓜花蜜能引诱赤眼蜂把卵产在玉米螟的卵中。与喷洒农药相比,间作套种能从根本上降低玉米螟的_____________,使其得到有效防治;这种方法可以使玉米螟数量控制在较低水平,原因是_______________________。
(4)从生态系统能量流动角度分析,间作套种的生物学意义:__________________________。
【答案】 ①. 空间结构 ②. 季节性 ③. 分层 ④. 充分利用不同土层的水分和无机盐等 ⑤. 出生率(或环境容纳量) ⑥. 赤眼蜂增多,会使玉米螟减少,而玉米螟减少又会导致赤眼蜂减少,随后玉米螟增多。如此循环,二者的种群数量相互影响,是循环因果关系。(或:通过负反馈调节使二者的数量相互制约) ⑦. 将生物在时间和空间上进行合理配置,增大流入某个生态系统的总能量。
【解析】
【分析】1、生物群落的结构包括空间结构--垂直结构和水平结构,群落的外貌和时间节律,群落中的动植物在垂直方向上有分层现象,水平方向上有镶嵌分布现象,且其中的动植物的种类也不同,草原群落在垂直方向也有分层现象,只是没有森林群落的分层现象明显。
2、研究生态系统的能量流动可以合理调整能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
【详解】(1)间作是在空间上配置作物布局,这体现了群落的空间结构。套种可使主副作物成熟时间错开,这体现了群落的季节性。
(2)植物应高矮搭配,根系应深浅不一,这体现了群落的垂直结构,垂直方向上存在分层现象。为了更好的充分利用不同土层的水分和无机盐等,应选择根系分布深浅不一的作物进行种植。
(3)喷洒农药杀害玉米螟等病虫属于化学防治,而间作套种利用赤眼蜂来防治玉米螟属于生物防治,这种防治方法能从根本上降低玉米螟的出生率(或环境容纳量),并且由于赤眼蜂增多,会使玉米螟减少,而玉米螟减少又会导致赤眼蜂减少,随后玉米螟增多。如此循环,二者的种群数量相互影响,是循环因果关系,最终使得玉米螟数量控制在较低水平。
(4)间作套种将生物在时间和空间上进行合理配置,增大流入某个生态系统的总能量。
【点睛】本题考查种群和群落的特性、生态系统的能量流动,意在考查学生对所学知识的理解与掌握程度,难度不大。
21. 中国科学家运用合成生物学方法构建了一株嗜盐单胞菌H,以糖蜜(甘蔗榨糖后的废弃液,含较多蔗糖)为原料,在实验室发酵生产PHA等新型高附加值可降解材料,期望提高甘蔗的整体利用价值。工艺流程如图。请回答下列问题:
(1)为提高菌株H对蔗糖的耐受能力和利用效率,可在液体培养基中将蔗糖作为______,并不断提高其浓度,经多次传代培养(指培养一段时间后,将部分培养物转入新配制的培养基中继续培养)以获得目标菌株。
(2)基于菌株H嗜盐、酸碱耐受能力强等特性,研究人员设计了一种不需要灭菌的发酵系统,其培养基盐浓度设为60g/L,pH为10,菌株H可正常持续发酵60d以上。该系统不需要灭菌的原因是______(答出两点即可)。
(3)研究人员在工厂进行扩大培养,在适宜的营养物浓度、温度、pH条件下发酵,结果发现发酵液中菌株H增殖和PHA产量均未达到预期,并产生了少量乙醇等物质,说明发酵条件中______可能是高密度培养菌株H的限制因素。
(4)菌株H还能通过分解餐厨垃圾(主要含蛋白质、淀粉、油脂等)来生产PHA,说明其能分泌______。
【答案】(1)唯一碳源
(2)盐浓度为60g/L的条件下,其他杂菌因失水过多而死亡;pH为10的条件下,其他杂菌的酶变性失活,生长繁殖受抑制
(3)氧气 (4)蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等
【解析】
【分析】实验室中微生物的筛选原理:人为提供有利于目的菌株生长的条件(包括营养. 温度、pH等) ,同时抑制或阻止其他微生物生长。
【小问1详解】
根据题意分析,该实验的目的是提高菌株H对蔗糖的耐受能力和利用效率,结合微生物的代谢需求,其液体培养基应该以蔗糖作为唯一碳源 。并不断提高其浓度,经多次传代培养(指培养一段时间后,将部分培养物转入新配的培养基中继续培养)以获得目标菌株。
【小问2详解】
已知菌株H具有嗜盐、酸碱耐受能力强等特性,因此当培养基盐浓度为60g/L,pH为10时,菌株H可正常持续发酵60d以上,而盐浓度为60g/L的条件下,其他杂菌因失水过多而死亡;pH为10的条件下,其他杂菌的酶变性失活,生长繁殖受抑制,故该系统不需要灭菌。
【小问3详解】
分析题意,扩大培养时,营养物浓度、温度、pH等条件下适宜,而发酵液中菌株H细胞增殖和PHA产量均未达到预期,并产生了少量乙醇等物质,说明发酵条件中氧气不足,使菌种进行无氧呼吸产生乙醇,即氧气(O2或溶解氧)是限制高密度培养的重要因素。
【小问4详解】
根据酶的专一性可知,菌株H之所以能通过分解主要含蛋白质、淀粉、油脂等的餐厨垃圾来生产PHA,说明其能分泌蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等。
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