内容正文:
白塔中学高2023级高二下期3月月考生物试题
考试时间:90分钟
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息。
2.请将答案正确填写在答题卡上。
第I卷(选择题)
一、单选题(每题1.5分,共45分)
1. 在同一块稻田里既种稻又养蟹,形成“水稻护蟹、蟹吃虫草、蟹粪肥田”的天然食物链,这种模式成就了蟹田米天然、健康的独特品质。下列相关叙述错误的是( )
A. 输入该系统的总能量是生产者固定的太阳能
B. 与普通稻田相比,该模式下的稻田更不容易发生病虫害
C. 河蟹和水生动物的排泄物中所含的能量流入水稻,促进水稻的生长
D. 该模式通过调整种间关系,使能量持续高效地流向对人类有益的部分
2. 图示某生态系统的食物网,其中字母表示不同的生物,箭头表示能量流动的方向。下列归类正确的是( )
A. a、c是生产者 B. b、e是肉食动物
C. c、f是杂食动物 D. d、f是植食动物
3. 下图为生态系统能量流动和物质循环的关系图,相关叙述错误的是( )
A. 能量流动和物质循环是沿着生态系统的营养结构进行的
B. 图中黑色箭头可表示能量流动过程,白色箭头可表示物质循环过程
C. ②表示热能散失的过程,生态系统需要通过①过程从外界获得能量
D. 若图中物质循环表示碳循环,则碳在③④⑤过程的传递形式为CO2
4. 习近平主席在《生物多样性公约》第十五次缔约方大会领导人峰会上强调要秉持生态文明理念。我国正加快推进以国家公园为主体的自然保护地体系建设,提升生态系统质量和稳定性。下列说法错误的是( )
A. 千姿百态的物种、丰富多彩的基因库、多种多样的生态系统均与协同进化有关
B. 保护生物多样性,关键是要提高生态系统的稳定性
C. 以国家公园为主体的自然保护地体系建设属于就地保护
D. 自然保护地体系中捕食者的存在有利于增加物种多样性
5. 某浅水泉微型生态系统中能量情况如表所示,该生态系统中的初级消费者以生产者和来自陆地的植物残体为食。下列说法正确的是( )
生产者固定
来自陆地的植物残体
初级消费者摄入
初级消费者同化
初级消费者呼吸消耗
能量[105J/(m2•a)]
90
42
84
13.5
3
A. 流经该生态系统的总能量为90×105J/(m2·a)
B. 该生态系统的生产者有15%的能量流入下一营养级
C. 初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量为10.5×105J/(m2•a)
D. 初级消费者粪便中的能量为70.5×105J/(m2·a),该能量由初级消费者流向分解者
6. 某生态系统中捕食者与被捕食者种群数量变化的关系如图所示,图中→表示种群之间数量变化的关系,如甲数量增加导致乙数量增加。下列叙述正确的是( )
A. 甲数量的变化不会对丙数量产生影响
B. 乙在该生态系统中既是捕食者又是被捕食者
C. 丙可能是初级消费者,也可能是次级消费者
D. 能量流动方向可能是甲→乙→丙,也可能是丙→乙→甲
7. 假设某个稳定生态系统只存在一条食物链。研究人员调查了一段时间内这条食物链上其中4种生物的相关指标(如表,表中“—”表示该处数据省略)。根据表中数据,判断这4种生物在食物链中的排序,正确的是( )
物种
流经生物的能量(kJ)
生物体内镉浓度(μg/g)
生物承受的捕食压力指数(一般情况下,数值越大,生物被捕食的压力越大)
①
—
0.03
15.64
②
—
0.08
—
③
1.60×106
—
1.05
④
2.13×108
—
—
A. ④③①② B. ④②①③ C. ①③②④ D. ④①③②
8. 目前,低碳生活理念已被人们普遍认同。根据下图所示碳循环的部分过程进行的有关分析,正确的是( )
A. 生物群落内部进行碳循环的物质形式是二氧化碳
B. 参与③过程的生物包括生产者、消费者和分解者
C. ③过程增强后②过程随之增强,不能通过增强③减少大气中CO2
D. 减少化石燃料的燃烧,大力植树种草将有利于降低大气中CO2
9. 烟草在4~10月开花,开花需要光信息刺激。当烟草植株受到蛾幼虫攻击后,能够产生和释放信息素。信息素白天可以吸引蛾幼虫的天敌来捕食蛾幼虫,夜晚又可以驱除夜间活动的雌蛾,使它们不能停留在叶片上产卵。下列相关叙述正确的是( )
A. 利用信息素吸引天敌控制蛾幼虫数量属于化学防治
B. 食物链“烟草→蛾幼虫→天敌”中存在负反馈调节
C. 生长素对烟草植株生长的调节属于信息传递中的化学信息
D. 光信息刺激植物开花,体现生命活动的正常进行离不开信息的传递
10. 为乡村振兴赋能,某地将发展茶产业作为一项重要举措。发展林下经济,在茶树下养禽、种药、种菜等;兴建生态茶园,吸引游客观光。下列叙述错误的是( )
A. 发展林下经济能有效提高茶园的抵抗力稳定性
B. 合理布设茶园生物组分遵循的生态学基本原理主要是协调原理
C. 研究物种组成,使茶树成为茶园优势种
D. 吸引游客观光体现了生物多样性的直接价值
11. 某保护区地势较为平坦,植被类型属于热带稀树灌丛草原,生活着坡鹿、猛禽和蟒蛇等动物。保护区工作人员有时在一定区域内采用火烧法加速牧草的更新繁盛,对坡鹿在火烧地和非火烧地的采食与休息行为进行研究,结果如图1.科研人员在野外调查的基础上绘制了保护区食物网,部分结构如图2.下列分析错误的是( )
A. 火烧地牧草更新繁盛,坡鹿食物来源更丰富,导致采食次数增加,非火烧地提供遮蔽,坡鹿休息次数较多
B. 为了研究火烧法对植被的影响,科研人员采用样方法进行调查,群落结构越复杂,样方面积应越大
C. 图2没有显示的生态系统组成成分是分解者和非生物的物质和能量
D. 该生态系统的营养结构主要包括种间关系和种内关系,一种生物可以位于多个营养级
12. 如图所示为不同生态系统在相同的环境条件变化下,甲和乙两个生物群落所表现出来的反应。据图分析,下列说法正确的是
A. 甲生物群落的生物多样性高于乙生物群落的
B. 甲和乙群落所在生态系统稳定性不同,生物种类完全不同
C. 不同群落内部的负反馈调节维持着不同生态系统的稳定性
D. 甲所在的生态系统抵抗力稳定性弱,则其恢复力稳定性一定强
13. 生态足迹是人类对地球生态系统需求的一种衡量指标,可以被形象地理解为一只负载人类和人类所创造的城市、耕地、铁路等的巨“足”踏在地球上时留下的足印。下列对生态足迹的理解正确的是( )
A. 多吃牛肉、少吃蔬菜,有利于减少生态足迹中草地面积的占用
B. 生态足迹的值越大,代表人类所需的资源越多,对生态和环境的影响就越大
C. 经济发达国家的人均生态足迹的值远小于发展中国家的
D. 一定地区人均生态足迹的值越大,代表该地区生态承载力就越大
14. 据报道,2015年到2019年长江经济带人均生态足迹由0.3212hm2下降至0.2958hm2,5年的下降率为7.91%。人均生态承载力从0.4607hm2下降到0.4498hm2,5年的下降率为2.37%。结合上述数据,下列叙述错误的是( )
A. 长江经济带这5年处于生态盈余的状态
B. 长江经济带这5年的环境容纳量维持不变
C. 长江经济带居民绿色环保的生活方式有利于生态足迹的降低
D. 农业科技化和耕地质量的提升可提高长江经济带的生态承载力
15. 世界上每年有大面积的农田和森林遭受病虫害、鸟害。目前控制动物危害的技术方法大致有三种:化学防治、生物防治和机械防治。下列说法正确的是( )
A. 可以利用黑光灯诱捕有害昆虫的雄性个体,降低有害昆虫出生率
B. 遥控航模模拟天敌驱赶鸟类,利用的是物理信息和行为信息
C. 利用性外激素扰乱动物雌雄交配属于化学防治
D. 与其他两种方式相比较,生物防治见效快,且短期效果最明显
16. 关于“利用乳酸菌发酵制作酸奶或泡菜”的实验,下列叙述正确的是( )
A. 制作泡菜的菜料不宜完全淹没在煮沸后冷却的盐水中
B. 制作酸奶的牛奶须经过高压蒸汽灭菌后再接种乳酸菌
C. 发酵装置需加满菜料或牛奶并封装,以抑制乳酸菌的无氧呼吸
D. 控制好发酵时间,以避免过量乳酸影响酸奶或泡菜的口味和品质
17. 土壤中95%以上的磷为植物很难利用的无效磷。解磷菌能够将磷矿粉等无效磷转化为植物易利用的速效磷。为研究解磷菌的解磷机理,科研人员将磷矿粉制成培养液,培养从土壤中分离出的2种解磷菌(M-3-01、B3-5-6),测定培养液的上清液pH及其中的速效磷含量,结果如图,下列叙述错误的是( )
A. 由图可知,168h以内M-3-01解磷能力较强
B. 2种解磷菌是用只含磷矿粉的培养基分离出来的
C. B3-5-6转化无效磷的能力与培养溶液pH显著相关
D. 据图推测B3-5-6可能借助分泌酸性物质溶解磷矿粉
18. 大丽花为菊科大丽花属,是多年生草本植物。大丽花为世界名花之一,除具观赏价值外,还具有药用价值。大丽花在栽培过程中易受病毒感染,造成品质退化。研究小组尝试通过植物组织培养技术获得脱毒苗,操作流程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 应选取大丽花植株无病毒的茎尖作为外植体,并用酒精溶液浸泡30min
B. 过程①为再分化,目的是使细胞失去原特有的结构和功能,该过程无需光照
C. 过程②的实质是基因选择性表达,该过程只进行有丝分裂,不进行细胞分化
D. 2号和3号培养基中细胞分裂素与生长素用量的比值分别为等于1和大于1
19. 我国制作泡菜历史悠久。家庭制作泡菜时,主要选择的是芥菜。在发酵过程中,芥菜产生的亚硝酸盐在特定条件下会转变成致癌物-亚硝胺。泡菜虽美味,但不宜过量食用。下列叙述错误的是( )
A. 原料宜选用新鲜的芥菜,原因是新鲜的芥菜中亚硝酸盐的含量低
B. 制作过程中需要用食盐,其作用是析出芥菜中的水分并抑制微生物生长
C. 在发酵初期有气泡产生,原因是微生物呼吸作用产生了CO2和坛中存在空气
D. 在发酵过程中,乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的含量均会先增加后减少再趋于稳定
20. 如图所示,自来水经滤膜过滤后,转移到含有伊红-亚甲蓝的牛肉膏蛋白胨培养基上,适宜条件下培养48 h,统计呈深紫色菌落数目为165个。下列说法正确的是( )
A. 该培养基属于固体培养基,也属于选择培养基
B. 自来水中大肠杆菌浓度是33个·L-1,比真实值偏大
C. 为了提高准确度,需设重复实验,但本实验不用设空白对照
D. 若培养基菌落数目大于300,可适当减少自来水量
21. 微生物平板划线和培养的具体操作如图所示,下列操作正确的是( )
A. ①②⑤⑥ B. ③④⑥⑦ C. ①②⑦⑧ D. ①③④⑤
22. “纸片扩散法”测定病原菌对抗生素敏感性的实验是在某病原菌均匀分布的平板上,铺设含有不同种抗生素的纸片后进行培养。图示为某测定实验的结果,其中抑菌圈是在纸片周围出现的透明区域。下列叙述正确的是( )
A. 图示平板采用的是平板划线法接种病原菌
B. 形成的抑菌圈较小的原因可能是微生物对药物较敏感
C. “纸片扩散法”实验中的自变量是不同种的抗生素
D. 未出现抑菌圈可能是病原菌与含抗生素的纸片接触后发生抗性变异
23. 研究者拟从堆肥中取样并筛选能高效降解羽毛、蹄角等废弃物中角蛋白的嗜热菌。根据堆肥温度变化曲线(如图)和选择培养基筛选原理来判断,下列最可能筛选到目标菌的条件组合是( )
A. a点时取样、尿素氮源培养基
B. b点时取样、角蛋白氮源培养基
C. b点时取样、蛋白胨氮源培养基
D. c点时取样、角蛋白氮源培养基
24. 我国每年产生的农业秸秆数量巨大,秸秆直接焚烧会造成大气污染、土壤损伤,绿色处理秸秆能有效减少农业废弃物,促进可持续发展。下图为发酵工程中利用水稻、玉米等农业秸秆生产柠檬酸的简要流程图。下列相关叙述正确的是( )
A. 生产柠檬酸的黑曲霉是异养厌氧型,其优良菌种只能从自然界中筛选出来
B. 发酵时罐内pH不断下降而抑制杂菌生长,因此发酵培养基不需要灭菌
C. 发酵结束后,对罐内发酵液可采取适当的过滤、沉淀措施获得柠檬酸
D. 利用农作物秸秆为原料进行生产可解决柠檬酸发酵消耗大量粮食的问题
25. 尿素容易保存,是目前使用量较大的一种化学氮肥,尿素分子并不能直接被农作物吸收,只有被尿素分解菌分解成氨之后,才能被植物利用。如图是从土壤中分离、计数尿素分解菌的过程,有关分析正确的是( )
A. 若②过程稀释了10倍,则乙锥形瓶里盛有9 mL无菌水
B. ③的接种方法可用平板划线法或稀释涂布平板法
C. a、b、c培养基可以用牛肉膏蛋白胨培养基
D. 若①②过程稀释了10倍,a、b、c培养基上的菌落数依次为57、58、56个,则10 g土样中的尿素分解菌数量为5.7×109个
26. 甘草是中医使用最多的药材之一,其提取物中的黄酮具有抗衰老、抗炎等作用。有同学提出利用现代生物技术生产黄酮的两条技术路径,如图所示。下列叙述正确的是( )
A. B代表愈伤组织,两条技术路径均证明了植物细胞具有全能性
B. 获得愈伤组织的过程应保持在无菌、无毒和环境条件下
C. ①②③的培养基中含有植物激素和多种无机盐,还需要添加蔗糖等能源物质
D. 路径二添加果胶酶的目的是获得原生质体,使用纤维素酶也可以达成该目的
27. 抗癌药紫杉醇是从红豆杉树皮中提取的生物活性物质。为减少对紫杉的破坏,科研人员利用组织培养技术提高了紫杉醇的产量。培养过程中细胞生物量与细胞产物之间的关系如图,下列叙述正确的是( )
A. 图中虚线表示细胞生物量,实线表示细胞产物
B. 紫杉醇是紫杉细胞生长所必需的物质
C. 培养过程中体现了植物细胞的全能性
D. 可采用提取、分离和纯化等措施来分离紫杉醇
28. 树莓果实营养丰富,应用组织培养技术可以在短时间内获得大量优质种苗,实现树莓的工厂化生产。下列与树莓组织培养相关叙述正确的是( )
A. 采用组织培养技术对树莓茎尖脱毒处理后,可以抵抗病毒的感染
B. 使用MS培养基时,应将茎尖的形态学上端朝上,并完全插入到培养基中
C. 用幼茎进行组织培养时,需用适宜浓度的酒精和次氯酸钠的混合液进行消毒
D. 欲将试管苗移栽到已消毒的蛭石中,应将其在培养箱中打开封口膜几天,再用流水清洗掉根部的培养基后进行
29. 普通小麦和偃麦草染色体数不同。山融3号是我国科学家利用植物体细胞杂交技术培育的耐盐碱小麦品种,下图是其培育过程。下列叙述错误的是( )
A. 诱导原生质体融合常采用电融合法或PEG融合法
B. 原生质体发育为①的过程需要高尔基体的参与
C. 甲、乙培养基除钠盐浓度不同外,其余条件均相同
D. 可通过观察染色体数目从②中筛选出山融3号
30. CMV 是危害烟草的主要病毒,CMV 侵染烟草后,发病的叶片会褪绿变成黄色。为筛选抗 CMV的烟草突变株,科研小组进行的实验流程如图所示。下列说法正确的是( )
A. 烟草幼苗茎尖病毒极少,直接取其进行组织培养可得到抗 CMV 植株
B. 若发病叶片中出现绿色区域,取该区域进行组织培养可能得到抗CMV 植株
C. 选取的叶片组织需先进行灭菌处理,再经过脱分化和再分化培养成抗 CMV 植株
D. 接种CMV起到了选择作用,因此经组织培养后得到的植株无需再进行抗CMV 鉴定
第II卷(非选择题)
二、非选择题(除标注外每个空2分,共55分)
31. 桑基鱼塘是我国长三角、珠三角地区常见的农业生产模式,是为充分利用土地而创造的一种高效人工生态系统,又带动了缫丝等加工工业的前进,已然发展成一种完整的、科学化的人工生态系统。下图为某地桑基鱼塘的能量流动简图[单位:MJ/(hm2·a)],回答下列问题。
(1)图中流经该生态系统的能量大约有_____MJ/(hm2·a)。图中A和B表示_____的能量。
(2)图中将蚕沙(粪便)投入鱼塘供给鱼食用,蚕沙中的能量是属于第_____营养级的能量。从生态系统组成成分的角度分析,图中的鱼属于该生态系统中的_____。
(3)运转良好的桑基鱼塘,可实现“陆基种桑、桑叶饲蚕、蚕沙喂鱼、塘泥培桑”,鱼塘泥可肥桑的原因是_____,这主要应用了生态学的_____原理。与肉食性鱼相比,食草鱼的同化量和摄入量的比值明显较低,最可能的原因是_____。
32. 刺梨是一种落叶灌木,其果实富含维生素C(VC)、维生素P和超氧化物歧化酶(SOD),VC含量是苹果的800倍,被称为“维生素C大王”。为提高刺梨的经济价值,研究人员以刺梨果实为原料制备刺梨果醋,工艺流程如下:
将新鲜成熟的刺梨果清洗干净→切块、榨汁、过滤、酶解→加入白砂糖、并加入活化酵母菌→Ⅰ阶段发酵→直接加入一定量活性醋酸菌→Ⅱ阶段醋酸发酵→处理→装罐→刺梨果醋。
回答下列问题:
(1)Ⅰ阶段发酵过程中,需定期排气的原因是_____。判断Ⅰ阶段发酵结束的主要指标是_____。
(2)Ⅱ阶段醋酸发酵中,每日2次彻底搅拌发酵液,搅拌的目的是_____。Ⅱ阶段醋酸发酵结束后需经“处理”才能装罐,“处理”主要指_____。
(3)实验中,在酒精发酵第7d及醋酸发酵第3~7d取发酵样液,分别命名为原汁、果酒、Ⅱ-3d、Ⅱ-4d、Ⅱ-5d、Ⅱ-6d、Ⅱ-7d。如图为不同发酵阶段刺梨发酵液的总酸含量和pH变化。果酒发酵过程中的pH变化较小,这是因为_____,在醋酸发酵0~3d中,总酸含量增加幅度小,可能原因是_____。
33. 苯丙酮尿症(PKU)患者表现为苯丙氨酸的代谢产物—―苯丙酮酸过度积累,阻碍脑的发育,造成智力低下,因此患者需要严格限制饮食中苯丙氨酸和蛋白质的含量。科研人员尝试筛选能降解苯丙氨酸的乳酸杆菌,用于生产PKU患者可安全食用的酸奶。
(1)筛选苯丙氨酸降解菌的液体培养基成分如下:葡萄糖、磷酸氢二钾、乙酸钠、硫酸镁,还需加入_____________,加水定容后调节pH,用_____________法灭菌,冷却后接种不同乳酸杆菌的菌种,25℃条件下培养3天。
(2)筛选苯丙氨酸降解能力强的菌株,需计算不同菌株的苯丙氨酸降解率,计算公式为_____________。本实验中还需设置不接菌的空白对照,目的是____________。
(3)将筛选出的Y与F两种菌株制成菌悬液,取少量加至人工胃液中消化2小时,使用______________法测定活菌数,检测其人工胃液耐受性。再转入人工肠液中,用同样的方法检测耐受性,结果如图:
据图判断,应选择Y菌株进行后续研究,依据是____________。
(4)为研究Y菌株能否作为辅助发酵剂用于生产PKU患者可食用的酸奶,还需将其与目前常用的酸奶发酵剂YF-L(以保加利亚乳杆菌为主)混合,进行酸奶发酵实验。请在下表中完善实验方案。
组别
实验处理
检测指标
对照组:YF-L
将菌株接种于全脂复原乳中,42°C发酵至pH4.5左右,置于4℃下冷藏24h。
____________(至少写出2个)
实验组:____________
34. 如图中亲本植株的基因型为Tt(体细胞染色体数为2n),A、B、C、D表示以亲本植株为材料进行的四种人工繁殖过程,请据图回答下列问题:
(1)四种人工繁殖过程都用到的植物细胞工程技术是_____技术。
(2)经过B过程获得的子代植株的基因型为_____。
(3)植物细胞获得具有活力的原生质体需要用_____处理,②过程表示将该植物的两个原生质体进行融合,融合前需用化学试剂_____进行诱导;
(4)通过D过程获得子代植株的工程技术手段是_____技术。
(5)该植物根富含单宁,单宁不是其生长和生存所必需的产物,属于_____代谢物。单宁具有收敛止血、抗氧化、抗菌等作用,被用于各类产品,可利用_____技术工厂化生产单宁。
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白塔中学高2023级高二下期3月月考生物试题
考试时间:90分钟
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息。
2.请将答案正确填写在答题卡上。
第I卷(选择题)
一、单选题(每题1.5分,共45分)
1. 在同一块稻田里既种稻又养蟹,形成“水稻护蟹、蟹吃虫草、蟹粪肥田”的天然食物链,这种模式成就了蟹田米天然、健康的独特品质。下列相关叙述错误的是( )
A. 输入该系统的总能量是生产者固定的太阳能
B. 与普通稻田相比,该模式下的稻田更不容易发生病虫害
C. 河蟹和水生动物的排泄物中所含的能量流入水稻,促进水稻的生长
D. 该模式通过调整种间关系,使能量持续高效地流向对人类有益的部分
【答案】C
【解析】
【分析】某一营养级同化量的去路:(1)流入下一营养级。(2)呼吸作用散失。(3)被分解者分解利用。建立该人工生态系统的目的是实现对能量的多级利用,提高能量的利用率,减少环境污染。
【详解】A、流经某生态系统的总能量是生产者所固定的太阳能,A正确;
B、该稻田中蟹吃虫草,故与普通稻田相比,该模式下的稻田更不容易发生病虫害,B正确;
C、生态系统的能量流动是单向的,河蟹和水生动物的排泄物中所含的能量不能流入水稻,C错误;
D、从能量流动的角度分析,生态农业增加了能量利用的途径,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,D正确。
故选C。
2. 图示某生态系统的食物网,其中字母表示不同的生物,箭头表示能量流动的方向。下列归类正确的是( )
A. a、c是生产者 B. b、e是肉食动物
C. c、f是杂食动物 D. d、f是植食动物
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图,a、b是生产者,c和f是最高营养级。
【详解】A、a在食物链的起点,是生产者,c能捕食b等,属于消费者,A错误;
B、b在食物链的起点,是生产者,B错误;
C、c和f都能捕食生产者a、b,也都能捕食消费者e,所以c和f属于杂食动物,C正确;
D、d是植食动物,但由C选项解析可知,f属于杂食动物,D错误。
故选C。
3. 下图为生态系统能量流动和物质循环的关系图,相关叙述错误的是( )
A. 能量流动和物质循环是沿着生态系统的营养结构进行的
B. 图中黑色箭头可表示能量流动过程,白色箭头可表示物质循环过程
C. ②表示热能散失的过程,生态系统需要通过①过程从外界获得能量
D. 若图中物质循环表示碳循环,则碳在③④⑤过程的传递形式为CO2
【答案】D
【解析】
【分析】图示分析:①主要表示生产者通过光合作用固定太阳能,②表示各种生物的呼吸作用以热能形式散失的能量,③④表示捕食关系,以及能量流动的方向。
【详解】A、能量流动和物质循环可借助生物之间的取食过程(即捕食关系)相依相伴进行,能量流动是物质循环的动力,物质循环是能量流动的载体,故能量流动和物质循环是沿着生态系统的营养结构进行的,A正确;
B、图中黑色箭头①②③④单向流动,可表示能量流动过程,白色箭头⑤循环往复,可表示物质循环过程,B正确;
C、通过分析可知,②表示热能散失的过程,生态系统需要通过①过程从外界获得能量,C正确;
D、碳在③④之间是含碳有机物的形式流动的,D错误。
故选D。
4. 习近平主席在《生物多样性公约》第十五次缔约方大会领导人峰会上强调要秉持生态文明理念。我国正加快推进以国家公园为主体的自然保护地体系建设,提升生态系统质量和稳定性。下列说法错误的是( )
A. 千姿百态的物种、丰富多彩的基因库、多种多样的生态系统均与协同进化有关
B. 保护生物多样性,关键是要提高生态系统的稳定性
C. 以国家公园为主体的自然保护地体系建设属于就地保护
D. 自然保护地体系中捕食者的存在有利于增加物种多样性
【答案】B
【解析】
【分析】保护生物多样性的措施:(1)就地保护:主要形式是建立自然保护区,是保护生物多样性最有效的措施。(2)迁地保护:将濒危生物迁出原地,移入动物园、植物园、水族馆和濒危动物繁育中心,进行特殊的保护和管理,是对就地保护的补充。(3)建立濒危物种种质库,保护珍贵的遗传资源。(4)加强教育和法制管理,提高公民的环境保护意识。
【详解】A、通过漫长的协同进化过程,地球上不仅出现了千姿百态的物种,丰富多彩的基因库,而且形成了多种多样的生态系统,A正确;
B、保护生物多样性关键是协调好人与生态环境的关系,减少人类对环境的过度使用,B错误;
C、就地保护包括建立自然保护区以及风景名胜区,故加快以国家公园为主体的自然保护体系属于就地保护,C正确;
D、捕食者与被捕食者也是相互选择,协同进化,捕食者的存在有利于增加物种多样性,D正确。
故选B。
5. 某浅水泉微型生态系统中能量情况如表所示,该生态系统中的初级消费者以生产者和来自陆地的植物残体为食。下列说法正确的是( )
生产者固定
来自陆地的植物残体
初级消费者摄入
初级消费者同化
初级消费者呼吸消耗
能量[105J/(m2•a)]
90
42
84
13.5
3
A. 流经该生态系统的总能量为90×105J/(m2·a)
B. 该生态系统的生产者有15%的能量流入下一营养级
C. 初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量为10.5×105J/(m2•a)
D. 初级消费者粪便中的能量为70.5×105J/(m2·a),该能量由初级消费者流向分解者
【答案】C
【解析】
【分析】生物摄入的能量一部分被同化,另一部分以粪便的形式被分解者利用;被同化的能量一部分被用于自身生长和繁殖,另一部分通过呼吸作用以热能的形式散出;被用于自身生长和繁殖的能量一部分以遗体、残骸的形式被分解者利用,另一部分以被下一营养级摄入。
【详解】A、该生态系统中的初级消费者以生产者和来自陆地的植物残体为食,因此可知,流经该生态系统的总能量为生产者固定的太阳能和来自陆地的植物残体中的能量,即90+42=132×105J/(m2·a),A错误;
B、表格中没有显示生产者流入到初级消费者的能量,因此无法计算有多少能量流入下一营养级,B错误;
C、初级消费者同化量为13.5×105J/(m2•a),初级消费者呼吸消耗能量为3×105J/(m2•a),因此初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量=同化量-呼吸消耗能量=10.5×105J/(m2•a),C正确;
D、初级消费者摄入量包括粪便量和初级消费者同化量,同化量又包括呼吸作用以热能形式散失的量和用于生长、发育和繁殖的量,生长、发育和繁殖的量又分为流向下一营养级的量和被分解者利用的量,因此初级消费者粪便中的能量不会由初级消费者流向分解者,D错误。
故选C。
6. 某生态系统中捕食者与被捕食者种群数量变化的关系如图所示,图中→表示种群之间数量变化的关系,如甲数量增加导致乙数量增加。下列叙述正确的是( )
A. 甲数量的变化不会对丙数量产生影响
B. 乙在该生态系统中既是捕食者又是被捕食者
C. 丙可能是初级消费者,也可能是次级消费者
D. 能量流动方向可能是甲→乙→丙,也可能是丙→乙→甲
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图可知,甲数量增加导致乙数量增加,而乙数量增加导致丙数量增加、甲数量下降;乙数量下降导致丙数量下降、甲数量增加,可见甲、乙、丙三者的能量流动方向是甲→乙→丙。
【详解】A、分析题图可知,甲数量增加导致乙数量增加,而乙数量增加导致丙数量增加;甲数量下降导致乙数量下降,而乙数量下降导致丙数量下降;可见甲数量的变化会间接对丙数量产生影响,A错误;
B、由A项分析可知,乙捕食甲,同时乙又被丙捕食,可见乙在该生态系统中既是捕食者又是被捕食者,B正确;
C、由B项分析可知,乙捕食甲,丙捕食乙,故丙不可能是初级消费者,可能是次级消费者,C错误;
D、分析题图可知,甲数量增加导致乙数量增加,而乙数量增加导致丙数量增加、甲数量下降;乙数量下降导致丙数量下降、甲数量增加,可见甲、乙、丙三者的能量流动方向是甲→乙→丙,D错误。
故选B。
7. 假设某个稳定生态系统只存在一条食物链。研究人员调查了一段时间内这条食物链上其中4种生物的相关指标(如表,表中“—”表示该处数据省略)。根据表中数据,判断这4种生物在食物链中的排序,正确的是( )
物种
流经生物的能量(kJ)
生物体内镉浓度(μg/g)
生物承受的捕食压力指数(一般情况下,数值越大,生物被捕食的压力越大)
①
—
0.03
15.64
②
—
0.08
—
③
1.60×106
—
1.05
④
2.13×108
—
—
A. ④③①② B. ④②①③ C. ①③②④ D. ④①③②
【答案】D
【解析】
【分析】能量流动具有逐级递减的单向流动的特点;有害物质具有生物富集的特点,营养级越高,有害物质积累的越多。
【详解】根据流经生物的能量判断④的营养级低,③的营养级高;根据生物体内镉浓度判断①的营养级低,②的营养级高;根据生物承受的捕食压力指数,数值越大,生物被捕食的压力越大,则营养级越低,①的营养级小于③。综合判断4种生物在食物链中的排序④①③②符合题意,ABC错误,D正确。
故选D。
8. 目前,低碳生活理念已被人们普遍认同。根据下图所示碳循环的部分过程进行的有关分析,正确的是( )
A. 生物群落内部进行碳循环的物质形式是二氧化碳
B. 参与③过程的生物包括生产者、消费者和分解者
C. ③过程增强后②过程随之增强,不能通过增强③减少大气中CO2
D. 减少化石燃料的燃烧,大力植树种草将有利于降低大气中CO2
【答案】D
【解析】
【分析】物质循环是指在生态系统中,组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素,都不断进行着从无机环境到生物群落,又从生物群落回到无机环境的循环过程。
【详解】A、生物群落内部进行碳循环的物质形式是有机物,A错误;
B、参与③过程的生物为生产者,③过程包括光合作用和化能合成作用,B错误;
C、可以通过增强③减少大气中CO2,比如通过植树造林减少温室效应,C错误;
D、减少化石燃料的燃烧、大力植树种草可增加CO2的吸收,将有利于降低大气中CO2,D正确。
故选D。
9. 烟草在4~10月开花,开花需要光信息刺激。当烟草植株受到蛾幼虫攻击后,能够产生和释放信息素。信息素白天可以吸引蛾幼虫的天敌来捕食蛾幼虫,夜晚又可以驱除夜间活动的雌蛾,使它们不能停留在叶片上产卵。下列相关叙述正确的是( )
A. 利用信息素吸引天敌控制蛾幼虫数量属于化学防治
B. 食物链“烟草→蛾幼虫→天敌”中存在负反馈调节
C. 生长素对烟草植株生长的调节属于信息传递中的化学信息
D. 光信息刺激植物开花,体现生命活动的正常进行离不开信息的传递
【答案】B
【解析】
【分析】生态系统中信息包括物理信息、化学信息、行为信息。生命活动的正常进行、生物种群的繁衍离不开信息的作用;信息还能够调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。
【详解】A、题干信息“信息素白天可以吸引蛾幼虫的天敌来捕食蛾幼虫,夜晚又可以驱除夜间活动的雌蛾,使它们不能停留在叶片上产卵”,据此利用信息素吸引天敌来控制蛾幼虫数量,这属于生物防治,A错误;
B、负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础,具有捕食关系的两个物种之间存在着相互制约关系,即食物链“烟草→蛾幼虫→天敌”中存在负反馈调节,B正确;
C、生长素属于植物细胞分泌的调节生长的物质,为植物激素,其对烟草植株生长的调节不属于信息传递中的化学信息,C错误;
D、光信息刺激植物开花,体现的是种群的繁衍离不开信息的传递,D错误。
故选B。
10. 为乡村振兴赋能,某地将发展茶产业作为一项重要举措。发展林下经济,在茶树下养禽、种药、种菜等;兴建生态茶园,吸引游客观光。下列叙述错误的是( )
A. 发展林下经济能有效提高茶园的抵抗力稳定性
B. 合理布设茶园生物组分遵循的生态学基本原理主要是协调原理
C. 研究物种组成,使茶树成为茶园优势种
D. 吸引游客观光体现了生物多样性的直接价值
【答案】B
【解析】
【分析】1、生物的多样性:生物圈内所有的植物、动物和微生物,它们所拥有的全部基因以及各种各样的生态系统,共同构成了生物多样性。生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。
2、生物多样性的价值:(1)直接价值:对人类有食用、药用和工业原料等使用意义,以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的。(2)间接价值:对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能)。(3)潜在价值:目前人类不清楚的价值。
【详解】A、发展林下经济可提高物种丰富度,使营养结构更加复杂,提高生态系统的自我调节能力,提高茶园的抵抗力稳定性,A正确;
B、合理布设茶园生物组分,运用了生态工程的自生原理,B错误;
C、在人工生态系统中,茶树成为茶园优势种能更好地满足人类的需求,C正确;
D、直接价值是指对人类有食用、药用和工业原料等使用意义,以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的,因此吸引游客观光体现了生物多样性的直接价值,D正确。
故选B。
11. 某保护区地势较为平坦,植被类型属于热带稀树灌丛草原,生活着坡鹿、猛禽和蟒蛇等动物。保护区工作人员有时在一定区域内采用火烧法加速牧草的更新繁盛,对坡鹿在火烧地和非火烧地的采食与休息行为进行研究,结果如图1.科研人员在野外调查的基础上绘制了保护区食物网,部分结构如图2.下列分析错误的是( )
A. 火烧地牧草更新繁盛,坡鹿食物来源更丰富,导致采食次数增加,非火烧地提供遮蔽,坡鹿休息次数较多
B. 为了研究火烧法对植被的影响,科研人员采用样方法进行调查,群落结构越复杂,样方面积应越大
C. 图2没有显示的生态系统组成成分是分解者和非生物的物质和能量
D. 该生态系统的营养结构主要包括种间关系和种内关系,一种生物可以位于多个营养级
【答案】D
【解析】
【分析】1、在群落中,各个生物种群分别占据了不同的空间,使群落形成一定的空间结构,群落的空间结构包括垂直结构和水平结构等方面。(1)垂直结构:在垂直方向上,大多数群落都具有明显的分层现象。例如,森林中自下而上分别有草本植物、灌木和乔木,形成群落的垂直结构。森林植物的分层与对光的利用有关,群落下面各层要比上层的光照弱,不同植物适于在不同的光照强度下生长。这种垂直结构显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力。群落中植物的垂直结构又为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件,因此,动物也有类似的分层现象。(2)水平结构:群落的结构特征不仅表现在垂直方向上,也表现在水平方向上。例如,某草地在水平方向上,由于地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同,以及人与动物的影响等因素,不同地段往往分布着不同的种群,同一地段上种群密度也有差别,它们常呈镶嵌分布。
2、标记重捕法:许多动物的活动能力强,活动范围大,不宜用样方法来调查它们的种群密度。常用的方法之一是标记重捕法。也就是在被调查种群的活动范围内,捕获一部分个体,做上标记后再放回原来的环境,经过一段时间后进行重捕,根据重捕到的动物中标记个体数占总个体数的比例,来估计种群密度。
【详解】A、分析图1,坡鹿在火烧地的采食行为比非火烧地更频繁,而休息行为比非火烧地更少。形成该结果的原因是火烧地的植物更嫩,草本植物的生长更加繁盛,因此坡鹿在火烧地的采食活动更频繁,而非火烧地提供遮蔽,坡鹿休息次数较多,A正确;
B、群落结构越复杂,样方面积需要越大以获得代表性的样本数据,B正确;
C、生态系统的组成部分为非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者。图2没有显示的生态系统成分是非生物的物质和能量和分解者,C正确;
D、该生态系统的营养结构主要包括种间关系(捕食、竞争),一种生物可以位于多个营养级,如猛禽占据第三、四营养级,D错误。
故选D。
12. 如图所示为不同生态系统在相同的环境条件变化下,甲和乙两个生物群落所表现出来的反应。据图分析,下列说法正确的是
A. 甲生物群落的生物多样性高于乙生物群落的
B. 甲和乙群落所在生态系统稳定性不同,生物种类完全不同
C. 不同群落内部的负反馈调节维持着不同生态系统的稳定性
D. 甲所在的生态系统抵抗力稳定性弱,则其恢复力稳定性一定强
【答案】C
【解析】
【分析】生态系统的稳定性是指生态系统保持正常动态的能力,主要包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性。抵抗力稳定性与恢复力稳定性一般呈相反的关系;生态系统中的组成成分越多,食物网越复杂,生态系统恢复力稳定性就越低,抵抗力稳定性就越强。
分析题图可知:随着环境的变化,甲生物群落的变化较大,乙生物群落的变化不大,这说明了乙生物群落的抵抗力稳定性较高,生物多样性较高。
【详解】A、由图可知,甲生物群落的抵抗力稳定型小于乙生物群落,所以甲生物群落的生物多样性低于乙生物群落的,A错误;
B、甲和乙群落所在生态系统稳定性不同,部分生物种类可能相同,B错误;
C、负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础,不同群落内部的负反馈调节维持着不同生态系统的稳定性,C正确;
D、甲所在的生态系统抵抗力稳定性弱,则其恢复力稳定性不一定强,还受到环境条件的限制,D错误。
故选:C。
【点睛】注意:一般情况下,生态系统中的组成成分越多,食物网越复杂,生态系统恢复力稳定性就越低,抵抗力稳定性就越强。但也有例外,如北极苔原生态系统,由于环境条件的限制,生物种类少,营养结构简单,其抵抗力稳定性和恢复力稳定性都较低。
13. 生态足迹是人类对地球生态系统需求的一种衡量指标,可以被形象地理解为一只负载人类和人类所创造的城市、耕地、铁路等的巨“足”踏在地球上时留下的足印。下列对生态足迹的理解正确的是( )
A. 多吃牛肉、少吃蔬菜,有利于减少生态足迹中草地面积的占用
B. 生态足迹的值越大,代表人类所需的资源越多,对生态和环境的影响就越大
C. 经济发达国家的人均生态足迹的值远小于发展中国家的
D. 一定地区人均生态足迹的值越大,代表该地区生态承载力就越大
【答案】B
【解析】
【分析】生态足迹,又叫生态占用,是指在现有技术条件下,维持某一人口单位(一个人、一个城市、一个国家或全人类)生存所需的生产 资源和吸纳废物的土地及水域的面积。
【详解】 A、与食用蔬菜相比,食牛肉会增大生态足迹值,增加生态足迹中草地面积的占用,A 错误;
B、生态足迹的值越大,代表人类所需的资源越多,对生态和环境的影响越大,为减小生态压力,应减少生态足迹的值,B正确;
C、经济越发达的国家,人们的消费水平越高,如开车出行增加了对道路、停车场的直接占用面积,同时增加了吸收尾气所需要的林地面积等,由此推测其人均生态足迹值应高于不发达国家的人均生态足迹值,C错误;
D、一定地区人均生态足迹的值越大,代表人类所需的资源越多对生态和环境的影响越大,代表该地区生态承载力就越小,D错误。
故选B。
14. 据报道,2015年到2019年长江经济带人均生态足迹由0.3212hm2下降至0.2958hm2,5年的下降率为7.91%。人均生态承载力从0.4607hm2下降到0.4498hm2,5年的下降率为2.37%。结合上述数据,下列叙述错误的是( )
A. 长江经济带这5年处于生态盈余的状态
B. 长江经济带这5年的环境容纳量维持不变
C. 长江经济带居民绿色环保的生活方式有利于生态足迹的降低
D. 农业科技化和耕地质量的提升可提高长江经济带的生态承载力
【答案】B
【解析】
【分析】生态足迹是指维持某一人口单位生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积,生态承载力是指某区域在一定条件下区域资源与环境的最大供应能力。一个地区的生态承载力小于生态足迹时,出现生态赤字。
【详解】A、长江经济带这5年,人均生态承载力从0.4607hm2下降到0.4498hm2,人均生态足迹由0.3212hm2下降至0.2958hm2,人均生态承载力一直大于人均生态足迹,处于生态盈余的状态,A正确。
B、生态承载力是指某区域在一定条件下区域资源与环境的最大供应能力,生态承载力下降,所以这五年的环境容纳量改变,B错误。
C、长江经济带居民绿色环保的生活方式降低吸纳废物所需的土地及水域面积,有利于生态足迹的降低,C正确。
D、农业科技化和耕地质量的提升可提高生产资源的能力,可提高长江经济带的生态承载力,D正确。
故选B。
15. 世界上每年有大面积的农田和森林遭受病虫害、鸟害。目前控制动物危害的技术方法大致有三种:化学防治、生物防治和机械防治。下列说法正确的是( )
A. 可以利用黑光灯诱捕有害昆虫的雄性个体,降低有害昆虫出生率
B. 遥控航模模拟天敌驱赶鸟类,利用的是物理信息和行为信息
C. 利用性外激素扰乱动物雌雄交配属于化学防治
D. 与其他两种方式相比较,生物防治见效快,且短期效果最明显
【答案】B
【解析】
【分析】信息传递在农业生产中的运用:一是提高农产品和畜产品的产量;二是对有害动物进行控制:①利用声信号诱捕或驱赶某些动物使其集群或远离农田;②利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物,降低害虫的种群密度;③有特殊的化学物质扰乱某些动物的雌雄交配,使有害动物的繁殖力下降。
【详解】A、可以利用信息素诱捕害虫的雄性个体,降低害虫出生率,A错误;
B、遥控航模模拟天敌驱赶鸟类,利用的是物理信息和行为信息,B正确;
C、利用性外激素扰乱动物雌雄交配属于生物防治,C错误;
D、化学防治见效快,且短期效果最明显,D错误。
故选B。
16. 关于“利用乳酸菌发酵制作酸奶或泡菜”的实验,下列叙述正确的是( )
A. 制作泡菜的菜料不宜完全淹没在煮沸后冷却的盐水中
B. 制作酸奶的牛奶须经过高压蒸汽灭菌后再接种乳酸菌
C. 发酵装置需加满菜料或牛奶并封装,以抑制乳酸菌的无氧呼吸
D. 控制好发酵时间,以避免过量乳酸影响酸奶或泡菜的口味和品质
【答案】D
【解析】
【分析】泡菜制作过程中,乳酸发酵过程即为乳酸菌进行无氧呼吸产生乳酸的过程。
【详解】A、制作泡菜是利用乳酸菌无氧呼吸产生乳酸,所以为制造无氧环境,制作泡菜的菜料要完全淹没在煮沸后冷却的盐水,A错误;
B、制作酸奶时,将牛奶倒入灭菌后的奶瓶中,倒入的奶液量不要超过奶瓶容积的2/3,再将牛奶加热至90 ℃,保温5 min,或将牛奶置于80 ℃恒温水浴箱中 15 min。如果采用市售未开封的鲜奶,可直接使用,不需要灭菌,B错误;
C、发酵时菜料装至八成满,然后加盐水,以利于乳酸菌的无氧呼吸,C错误;
D、制作酸奶或泡菜时,控制好发酵时间,以避免过量乳酸影响酸奶或泡菜的口味和品质,D正确。
故选D。
17. 土壤中95%以上的磷为植物很难利用的无效磷。解磷菌能够将磷矿粉等无效磷转化为植物易利用的速效磷。为研究解磷菌的解磷机理,科研人员将磷矿粉制成培养液,培养从土壤中分离出的2种解磷菌(M-3-01、B3-5-6),测定培养液的上清液pH及其中的速效磷含量,结果如图,下列叙述错误的是( )
A. 由图可知,168h以内M-3-01解磷能力较强
B. 2种解磷菌是用只含磷矿粉的培养基分离出来的
C. B3-5-6转化无效磷的能力与培养溶液pH显著相关
D. 据图推测B3-5-6可能借助分泌酸性物质溶解磷矿粉
【答案】B
【解析】
【分析】1、培养基的主要成分是水、碳源、氮源、无机盐。
2、据图可知,自变量为培养时间及不同的解磷菌,因变量为速效磷和pH。
【详解】A、据图可知,168h以内M-3-01解磷菌的速效磷含量高于B3-5-6解磷菌,说明168h以内M-3-01解磷能力较强,A正确;
B、培养基的主要成分是水、碳源、氮源、无机盐,只含磷矿粉的培养基无法满足解磷菌对全部营养物质的需求,2种解磷菌是用只含磷矿粉为唯一磷源的培养基分离出来的,B错误;
C、在培养72h以后B3-5-6解磷菌中的pH下降,速效磷含量也迅速上升,则说明B3-5-6转化无效磷的能力与培养溶液pH显著相关,C正确;
D、当pH下降时B3-5-6培养液上清液中速效磷含量也迅速上升,当pH上升到7.0以上时,速效磷的含量不再上升,推测B3-5-6可能借助分泌酸性物质溶解磷矿粉,D正确。
故选B。
18. 大丽花为菊科大丽花属,是多年生草本植物。大丽花为世界名花之一,除具观赏价值外,还具有药用价值。大丽花在栽培过程中易受病毒感染,造成品质退化。研究小组尝试通过植物组织培养技术获得脱毒苗,操作流程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 应选取大丽花植株无病毒的茎尖作为外植体,并用酒精溶液浸泡30min
B. 过程①为再分化,目的是使细胞失去原特有的结构和功能,该过程无需光照
C. 过程②的实质是基因选择性表达,该过程只进行有丝分裂,不进行细胞分化
D. 2号和3号培养基中细胞分裂素与生长素用量的比值分别为等于1和大于1
【答案】D
【解析】
【分析】图示分析,①为外植体脱分化形成愈伤组织过程,②为愈伤组织经过再分化形成丛壮苗的过程,③为丛壮苗在生根培养基中形成试管苗过程。
【详解】A、茎尖病毒很少或几乎不含病毒,作为外植体培养脱毒苗,外植体需要在酒精中浸泡30s,A错误;
B、过程①为外植体经过脱分化过程形成愈伤组织,目的是使细胞失去原特有的结构和功能,该过程不需要光照,B错误;
C、过程②为再分化过程,实质是基因选择性表达,该过程既进行有丝分裂,也进行细胞分化,C错误;
D、脱分化过程所用的培养基细胞分裂素与生长素用量的比值等于1,发芽培养基中细胞分裂素与生长素用量的比值大于1,D正确。
故选D。
19. 我国制作泡菜历史悠久。家庭制作泡菜时,主要选择的是芥菜。在发酵过程中,芥菜产生的亚硝酸盐在特定条件下会转变成致癌物-亚硝胺。泡菜虽美味,但不宜过量食用。下列叙述错误的是( )
A. 原料宜选用新鲜的芥菜,原因是新鲜的芥菜中亚硝酸盐的含量低
B. 制作过程中需要用食盐,其作用是析出芥菜中的水分并抑制微生物生长
C. 在发酵初期有气泡产生,原因是微生物呼吸作用产生了CO2和坛中存在空气
D. 在发酵过程中,乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的含量均会先增加后减少再趋于稳定
【答案】D
【解析】
【分析】1.泡菜的制作所使用的微生物是乳酸菌,代谢类型是异养厌氧型,在无氧条件下乳酸菌能够将蔬菜中的葡萄糖氧化为乳酸;
2.泡菜的制作流程是:选择原料、配置盐水、调味装坛、密封发酵;
3.泡菜中的亚硝酸盐含量可以用比色法测定,即在盐酸酸化条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应生成重氮盐,重氮盐与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料。
【详解】A、由于新鲜的芥菜中亚硝酸盐的含量低,且亚硝酸盐进入人体中会转变成对人体 有害的物质,因此在选择泡菜制作的原料时,宜选用新鲜的芥菜,A正确;
B、制作过程中需要用食盐,这是因为食盐一方面能析出芥菜中的水分,另一方面还能抑制微生物生长,同时也能起到调味的作用,B正确;
C、 在发酵初期有气泡产生,这些气泡是某些微生物代谢产生的CO2以及坛中存在空气释放出来形成的,C正确;
D、 在发酵过程中,乳酸菌的含量逐渐增多而后下降、乳酸的含量随着乳酸菌的增多而逐渐增多此后稳定,而亚硝酸盐的含量表现为先增加后减少再趋于稳定,D错误。
故选D。
20. 如图所示,自来水经滤膜过滤后,转移到含有伊红-亚甲蓝的牛肉膏蛋白胨培养基上,适宜条件下培养48 h,统计呈深紫色菌落数目为165个。下列说法正确的是( )
A. 该培养基属于固体培养基,也属于选择培养基
B. 自来水中大肠杆菌浓度是33个·L-1,比真实值偏大
C. 为了提高准确度,需设重复实验,但本实验不用设空白对照
D. 若培养基菌落数目大于300,可适当减少自来水量
【答案】D
【解析】
【分析】选择培养基:在微生物学中,将允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基,称为选择培养基。
【详解】A、该培养基能统计菌落数目,属于固体培养基,同时含有伊红-亚甲蓝,属于鉴别培养基,A错误;
B、分析题意,菌落数是165个,共过滤5L水, 则自来水中大肠杆菌浓度是165÷5=33个/L,由于两个或多个大肠杆菌可能长成一个菌落,因此比真实值偏小,B错误;
C、为了提高准确度,需设重复实验,同时需要设置空白对照,C错误;
D、若培养基菌落数目大于300,说明细菌数目较多,可适当减少自来水量,D正确。
故选D。
21. 微生物平板划线和培养的具体操作如图所示,下列操作正确的是( )
A. ①②⑤⑥ B. ③④⑥⑦ C. ①②⑦⑧ D. ①③④⑤
【答案】D
【解析】
【分析】微生物平板划线和培养的过程中要保证始终没有杂菌的污染,接种环、培养基、试管等都需要进行灭菌,实验操作过程应该在酒精灯火焰旁进行。
【详解】由图可知,②中拔出棉塞后应握住棉塞上部;⑥中划线时不能将培养皿的皿盖完全拿开,应只打开一条缝隙;⑦中划线时第5次的划线不能与第1次的划线相连;⑧中平板应倒置培养。
①③④⑤正确,故选D。
22. “纸片扩散法”测定病原菌对抗生素敏感性的实验是在某病原菌均匀分布的平板上,铺设含有不同种抗生素的纸片后进行培养。图示为某测定实验的结果,其中抑菌圈是在纸片周围出现的透明区域。下列叙述正确的是( )
A. 图示平板采用的是平板划线法接种病原菌
B. 形成的抑菌圈较小的原因可能是微生物对药物较敏感
C. “纸片扩散法”实验中的自变量是不同种的抗生素
D. 未出现抑菌圈可能是病原菌与含抗生素的纸片接触后发生抗性变异
【答案】C
【解析】
【分析】实验原理:若病原菌对各种抗生素敏感,在该抗生素周围会出现透明圈,透明圈越大,越敏感,若病原菌对各种抗生素不敏感,则不会出现透明圈。
【详解】A、根据题干“某病原菌均匀分布的平板上”可知,图示固体培养基上采用的接种方法是稀释涂布平板法,A错误;
B、形成的抑菌圈较小的原因可能是微生物对药物敏感程度较低,B错误;
C、题意显示,“铺设含有不同种抗生素的纸片后进行培养”,因而推测“纸片扩散法”实验中的自变量是不同种的抗生素,C正确;
D、未出现抑菌圈可能是病原菌对该抗生素不敏感,即抗生素对该病原菌无效;变异具有不定向性,病原菌的抗性变异发生在与抗生素接触之前,抗生素只是起到选择的作用,D错误。
故选C。
23. 研究者拟从堆肥中取样并筛选能高效降解羽毛、蹄角等废弃物中角蛋白的嗜热菌。根据堆肥温度变化曲线(如图)和选择培养基筛选原理来判断,下列最可能筛选到目标菌的条件组合是( )
A. a点时取样、尿素氮源培养基
B. b点时取样、角蛋白氮源培养基
C. b点时取样、蛋白胨氮源培养基
D. c点时取样、角蛋白氮源培养基
【答案】D
【解析】
【分析】筛选能高效降解羽毛、蹄角等废弃物中角蛋白的嗜热菌,要用角蛋白氮源培养基。
【详解】研究目的是筛选能高效降解羽毛、蹄角等废弃物中角蛋白的嗜热菌,因此既要耐高温,又要能够高效降解角蛋白,所以在c点取样,并且用角蛋白氮源培养基进行选择培养,所以D正确,ABC错误。
故选D。
24. 我国每年产生的农业秸秆数量巨大,秸秆直接焚烧会造成大气污染、土壤损伤,绿色处理秸秆能有效减少农业废弃物,促进可持续发展。下图为发酵工程中利用水稻、玉米等农业秸秆生产柠檬酸的简要流程图。下列相关叙述正确的是( )
A. 生产柠檬酸的黑曲霉是异养厌氧型,其优良菌种只能从自然界中筛选出来
B. 发酵时罐内pH不断下降而抑制杂菌生长,因此发酵培养基不需要灭菌
C. 发酵结束后,对罐内发酵液可采取适当的过滤、沉淀措施获得柠檬酸
D. 利用农作物秸秆为原料进行生产可解决柠檬酸发酵消耗大量粮食的问题
【答案】D
【解析】
【分析】虽然各种培养基的具体配方不同,但一般都含有水、碳源(提供碳元素的物质)、氮源(提供氮元素的物质)和无机盐。另外还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。例如,培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素,培养霉菌时需将培养基的pH调至酸性,培养细菌时需将pH调至中性或微碱性,培养厌氧微生物时则需要提供无氧的条件。
【详解】A、黑曲霉是好氧菌而非异养厌氧菌,在发酵过程中需要氧气参与代谢活动。优良菌种不仅可以从自然界中筛选,还可以通过诱变育种、基因工程等现代生物技术进行培育,A错误;
B、虽然发酵时罐内pH不断下降能抑制部分杂菌生长,但这并不足以保证发酵过程不受杂菌污染。为了确保发酵的顺利进行和产品质量,发酵培养基仍然需要进行严格的灭菌处理,B错误;
C、发酵结束后,发酵液中除了柠檬酸外还含有黑曲霉菌体及其他杂质。仅采取过滤、沉淀措施无法获得纯净的柠檬酸,还需要进行进一步的分离和提纯等操作,C错误;
D、农作物秸秆来源广泛且数量巨大,以其为原料进行生产可以减少对大量粮食的消耗。这既解决了柠檬酸发酵消耗大量粮食的问题,又实现了农业废弃物的合理利用,具有良好的经济效益和生态效益,D正确。
故选D。
25. 尿素容易保存,是目前使用量较大的一种化学氮肥,尿素分子并不能直接被农作物吸收,只有被尿素分解菌分解成氨之后,才能被植物利用。如图是从土壤中分离、计数尿素分解菌的过程,有关分析正确的是( )
A. 若②过程稀释了10倍,则乙锥形瓶里盛有9 mL无菌水
B. ③的接种方法可用平板划线法或稀释涂布平板法
C. a、b、c培养基可以用牛肉膏蛋白胨培养基
D. 若①②过程稀释了10倍,a、b、c培养基上的菌落数依次为57、58、56个,则10 g土样中的尿素分解菌数量为5.7×109个
【答案】D
【解析】
【分析】1、培养基的基本成分包括水、无机盐、碳源和氮源,此外还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。
2、微生物常见的接种的方法:①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。②稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
【详解】A、②过程加入了2 mL菌液,若稀释了10倍,则乙锥形瓶里应盛有18 mL无菌水,A错误;
B、平板划线法不能计数,③的接种方法不能用平板划线法,B错误;
C、牛肉膏和蛋白胨均可提供氮源,a、b、c培养基应以尿素为唯一氮源,C错误;
D、若a、b、e培养基上的菌落平均数为57个,10g土样加入90 mL无菌水相当于稀释了10 倍,则由题图可知,共稀释了1×106倍,根据稀释涂布平板法的计算公式,每克样品中的菌株数=(57÷0.1)×106 =5.7×108个,所以10 g土样可含有尿素分解菌5.7×109个,D正确。
故选D。
26. 甘草是中医使用最多的药材之一,其提取物中的黄酮具有抗衰老、抗炎等作用。有同学提出利用现代生物技术生产黄酮的两条技术路径,如图所示。下列叙述正确的是( )
A. B代表愈伤组织,两条技术路径均证明了植物细胞具有全能性
B. 获得愈伤组织的过程应保持在无菌、无毒和环境条件下
C. ①②③的培养基中含有植物激素和多种无机盐,还需要添加蔗糖等能源物质
D. 路径二添加果胶酶的目的是获得原生质体,使用纤维素酶也可以达成该目的
【答案】C
【解析】
【分析】植物组织培养过程是:离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织,然后再分化生成根、芽,最终形成植物体。植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。
【详解】A、途径二并未从已分化的植物细胞获得完整植株,不能体现植物细胞的全能性,A错误;
B、获得愈伤组织的过程是植物组织培养中的脱分化过程,此过程应保持无菌、无毒的环境。 而5%CO2环境是动物细胞培养时需要的条件,目的是维持培养液的pH,植物组织培养一般不需要5%CO2环境,B错误;
C、①②③的培养过程均为植物组织培养的相关过程。植物组织培养的培养基中除了含有植物激素(如生长素、细胞分裂素等)和多种无机盐外,还需要添加蔗糖等能源物质,蔗糖可以为植物细胞提供碳源和能量,C正确;
D、图示过程中添加果胶酶的主要目的瓦解植物的胞间层,更快获得细胞悬液,使用纤维素酶也可以达成该目的,D错误。
故选C。
27. 抗癌药紫杉醇是从红豆杉树皮中提取的生物活性物质。为减少对紫杉的破坏,科研人员利用组织培养技术提高了紫杉醇的产量。培养过程中细胞生物量与细胞产物之间的关系如图,下列叙述正确的是( )
A. 图中虚线表示细胞生物量,实线表示细胞产物
B. 紫杉醇是紫杉细胞生长所必需的物质
C. 培养过程中体现了植物细胞的全能性
D. 可采用提取、分离和纯化等措施来分离紫杉醇
【答案】D
【解析】
【分析】植物组织培养的原理是植物细胞的全能性,其过程是为离体的植物组织、器官或细胞(外植体)脱分化形成愈伤组织,愈伤组织再分化形成胚状体,进一步发育植株(新植体)。
【详解】A、紫杉醇是从紫杉细胞中提取出来的物质,应当是先有细胞,后有细胞产物,因此,图中虚线表示细胞产物,实线表示细胞生物量,A错误;
B、紫杉醇属于次级代谢物,不是紫杉细胞生长所必需的物质,B错误;
C、生产紫杉醇只需要培养到愈伤组织就可以,没有体现植物细胞的全能性,C错误;
D、紫杉醇属于细胞代谢物,可采用提取、分离和纯化等措施来分离,D正确。
故选D。
28. 树莓果实营养丰富,应用组织培养技术可以在短时间内获得大量优质种苗,实现树莓的工厂化生产。下列与树莓组织培养相关叙述正确的是( )
A. 采用组织培养技术对树莓茎尖脱毒处理后,可以抵抗病毒的感染
B. 使用MS培养基时,应将茎尖的形态学上端朝上,并完全插入到培养基中
C. 用幼茎进行组织培养时,需用适宜浓度的酒精和次氯酸钠的混合液进行消毒
D. 欲将试管苗移栽到已消毒的蛭石中,应将其在培养箱中打开封口膜几天,再用流水清洗掉根部的培养基后进行
【答案】D
【解析】
【分析】植物组织培养过程是:离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织,然后再分化生成根、芽,最终形成植物体。植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。
【详解】A、采用组织培养技术对树莓茎尖脱毒处理后,获得的脱毒苗只是不含病毒,但不可以抵抗病毒的感染,A错误;
B、以茎尖作为外植体进行接种时应将其形态学上端朝上,形态学下端插入培养基中,但不是完全插入到培养基中,B错误;
C、用幼茎进行组织培养时,需用适宜浓度的酒精和次氯酸钠分别进行消毒,且消毒后用无菌水进行冲洗,C错误;
D、欲将试管苗移栽到已消毒的蛭石中,应将其在培养箱中打开封口膜几天进行炼苗,再用流水清洗掉根部的培养基(避免被污染)后进行,D正确。
故选D。
29. 普通小麦和偃麦草染色体数不同。山融3号是我国科学家利用植物体细胞杂交技术培育的耐盐碱小麦品种,下图是其培育过程。下列叙述错误的是( )
A. 诱导原生质体融合常采用电融合法或PEG融合法
B. 原生质体发育为①的过程需要高尔基体的参与
C. 甲、乙培养基除钠盐浓度不同外,其余条件均相同
D. 可通过观察染色体数目从②中筛选出山融3号
【答案】C
【解析】
【分析】植物细胞外面有一层细胞壁,这层细胞壁阻碍着细胞间的杂交。因此,在进行体细胞杂交之前,必须先利用纤维素酶和果胶酶去除这层细胞壁,获得原生质体。杂交过程中的一个关键环节 是原生质体间的融合,这必须要借助一定的技术手段才能实现。人工诱导原生质体融合的方法基本可以分为两大类-物理法和化学法。物理法包括电融合法、离心法等;化学法包括聚乙二醇(PEG)融合法、高 Ca2+一高pH融合法等,融合后得到的杂种细胞再经过诱导可形成愈伤组织,并可进一步发于中完整的杂种植株。
【详解】A、诱导原生质体融合常采用电融合法或PEG融合法,A正确;
B、原生质体发育为①需要再生细胞壁的过程需要高尔基体的参与,B正确;
C、甲、乙培养基除钠盐浓度外,所用激素的比例也存在差异,C错误;
D、筛选山融3号需找到同时具有普通小麦和偃麦草染色体的植株,即染色体数目是普通小麦与偃麦草的染色体数目之合的一半的植株,D正确。
故选C。
30. CMV 是危害烟草的主要病毒,CMV 侵染烟草后,发病的叶片会褪绿变成黄色。为筛选抗 CMV的烟草突变株,科研小组进行的实验流程如图所示。下列说法正确的是( )
A. 烟草幼苗茎尖病毒极少,直接取其进行组织培养可得到抗 CMV 植株
B. 若发病叶片中出现绿色区域,取该区域进行组织培养可能得到抗CMV 植株
C. 选取的叶片组织需先进行灭菌处理,再经过脱分化和再分化培养成抗 CMV 植株
D. 接种CMV起到了选择作用,因此经组织培养后得到的植株无需再进行抗CMV 鉴定
【答案】B
【解析】
【分析】物组织培养过程是:离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织,然后再分化生成根、芽,最终形成植物体。植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。
【详解】A 、烟草幼苗茎尖病毒极少,但不能直接确定其就是抗 CMV 的,直接取其进行组织培养不一定能得到抗 CMV 植株,A 错误;
B、若发病叶片中出现绿色区域,说明可能存在对 CMV 有抗性的细胞,取该区域进行组织培养有可能得到抗 CMV 植株,B 正确;
C 、叶片组织不能先进行灭菌处理,这样会杀死细胞,应该先进行脱分化形成愈伤组织,再进行再分化培养成抗 CMV 植株,C 错误;
D、 接种 CMV 起到了选择作用,但经组织培养后得到的植株仍需再进行抗 CMV 鉴定来确保其抗性,D 错误。
故选B。
第II卷(非选择题)
二、非选择题(除标注外每个空2分,共55分)
31. 桑基鱼塘是我国长三角、珠三角地区常见的农业生产模式,是为充分利用土地而创造的一种高效人工生态系统,又带动了缫丝等加工工业的前进,已然发展成一种完整的、科学化的人工生态系统。下图为某地桑基鱼塘的能量流动简图[单位:MJ/(hm2·a)],回答下列问题。
(1)图中流经该生态系统的能量大约有_____MJ/(hm2·a)。图中A和B表示_____的能量。
(2)图中将蚕沙(粪便)投入鱼塘供给鱼食用,蚕沙中的能量是属于第_____营养级的能量。从生态系统组成成分的角度分析,图中的鱼属于该生态系统中的_____。
(3)运转良好的桑基鱼塘,可实现“陆基种桑、桑叶饲蚕、蚕沙喂鱼、塘泥培桑”,鱼塘泥可肥桑的原因是_____,这主要应用了生态学的_____原理。与肉食性鱼相比,食草鱼的同化量和摄入量的比值明显较低,最可能的原因是_____。
【答案】(1) ①. 846795 ②. 桑用于自身生长发育繁殖的能量、浮游植物用于自身生长发育繁殖能量
(2) ①. 一 ②. 消费者
(3) ①. 塘泥中含有鱼等生物的排泄物,排泄物中的有机物被微生物分解,产生二氧化碳和无机盐促进植物的光合作用 ②. 循环、整体 ③. 食草鱼食物中的大部分纤维素不能被消化吸收,以粪便形式排出
【解析】
【分析】生态工程依据的生态学原理:(1)自生:由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持就是系统的自生。要求:有效的选择生物组分并合理布设;创造有益于生物组分的生长、发育、繁殖,以及它们形成互利共存关系的条件。(2)循环:指在生态工程中促进系统的物质迁移与转化,既保证各个环节的物质迁移顺畅,也保证主要物质或元素的转化率较高。即保证物质循环再生。(3)协调:即生物与环境、生物与生物的协调与适应等也是需要考虑的问题。要求:处理好协调问题,需要考虑环境容纳量。(4)整体:树立整体观,遵循整体原理。
【小问1详解】
该生态系统是人工生态系统,流经人工生态系统的总能量是生产者固定的太阳能和人工投入的能量,即277595+369200+200000=846795MJ/(hm2·a);图中A和B是桑和浮游植物同化量中除去呼吸作用以热能形式散失的能量,即桑用于自身生长发育繁殖的能量、浮游植物用于自身生长发育繁殖的能量。
【小问2详解】
将蚕沙(粪便)投入鱼塘供给鱼食用,蚕属于初级消费者位于第二营养级,蚕沙中的能量是属于上一营养级,即第一营养级的能量;从生态系统组成成分的角度分析,图中的鱼属于生态系统中的消费者,消费者能促进生态系统的物质循环,对于植物的传粉和种子的传播等具有重要作用。
【小问3详解】
塘泥中含有鱼等生物的排泄物,生物排泄物中含有有机物,有机物被微生物分解可产生二氧化碳和无机盐,进而促进植物的光合作用,故塘泥培桑可以提高桑树的光合作用强度;桑基鱼塘可实现“陆基种桑、桑叶饲蚕、蚕沙(蚕粪便)喂鱼、塘泥培桑”,实现了物质的循环利用,体现了循环的原理,可以提高经济效益,兼顾经济和生态效益等,体现了整体的原理;与肉食性鱼相比,食草鱼的同化量和摄入量的比值明显较低,可能是食草鱼食物中的大部分纤维素不能被消化吸收,以粪便形式排出。
32. 刺梨是一种落叶灌木,其果实富含维生素C(VC)、维生素P和超氧化物歧化酶(SOD),VC含量是苹果的800倍,被称为“维生素C大王”。为提高刺梨的经济价值,研究人员以刺梨果实为原料制备刺梨果醋,工艺流程如下:
将新鲜成熟的刺梨果清洗干净→切块、榨汁、过滤、酶解→加入白砂糖、并加入活化酵母菌→Ⅰ阶段发酵→直接加入一定量活性醋酸菌→Ⅱ阶段醋酸发酵→处理→装罐→刺梨果醋。
回答下列问题:
(1)Ⅰ阶段发酵过程中,需定期排气的原因是_____。判断Ⅰ阶段发酵结束的主要指标是_____。
(2)Ⅱ阶段醋酸发酵中,每日2次彻底搅拌发酵液,搅拌的目的是_____。Ⅱ阶段醋酸发酵结束后需经“处理”才能装罐,“处理”主要指_____。
(3)实验中,在酒精发酵第7d及醋酸发酵第3~7d取发酵样液,分别命名为原汁、果酒、Ⅱ-3d、Ⅱ-4d、Ⅱ-5d、Ⅱ-6d、Ⅱ-7d。如图为不同发酵阶段刺梨发酵液的总酸含量和pH变化。果酒发酵过程中的pH变化较小,这是因为_____,在醋酸发酵0~3d中,总酸含量增加幅度小,可能原因是_____。
【答案】(1) ①. 酒精发酵过程中会产生CO2 ②. 糖度不再变化##酒精不再增加
(2) ①. 增加发酵液的溶解氧,保证醋酸菌的活性 ;(让发酵液与醋酸菌充分接触,)使发酵更充分 ②. 消毒(除菌过滤)
(3) ①. 酵母菌主导的发酵主要代谢产物是乙醇,产酸性物质很少 ②. 醋酸菌适应发酵基质较为缓慢,此时产乙酸能力低
【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,醋酸菌将果汁中的果糖分解成醋酸。当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
【小问1详解】
Ⅰ阶段发酵,主要是进行酒精发酵,在该过程中会产生CO2,气体增多,会导致发酵罐压力增大,为防止发酵罐内压力过高,要定期排气;判断Ⅰ阶段发酵结束的主要指标可以以反应物,也可以以产物为标准:当糖度不再变化,或酒精不再增加时,就说明了Ⅰ阶段发酵结束。
【小问2详解】
Ⅱ阶段醋酸发酵中,由于醋酸菌是需氧型生物,所以为了保证醋酸菌的活性,要通过搅拌增加发酵液中的溶解氧,同时,搅拌也可以使发酵液与醋酸菌充分接触,保证了发酵的充分、彻底;Ⅱ阶段醋酸发酵结束后需要经消毒处理才能装罐,以保证食品的安全。
【小问3详解】
在果酒的发酵过程中,发酵产物是酒精和CO2,CO2还可以通过换气排出,所以果酒发酵的主要产物是酒精,产酸物质很少,故pH变化较小;在醋酸发酵0~3d中,总酸含量增加幅度之所以较小,可能是由于醋酸菌适应发酵液(发酵基质)比较慢,导致产酸能力弱。
33. 苯丙酮尿症(PKU)患者表现为苯丙氨酸的代谢产物—―苯丙酮酸过度积累,阻碍脑的发育,造成智力低下,因此患者需要严格限制饮食中苯丙氨酸和蛋白质的含量。科研人员尝试筛选能降解苯丙氨酸的乳酸杆菌,用于生产PKU患者可安全食用的酸奶。
(1)筛选苯丙氨酸降解菌的液体培养基成分如下:葡萄糖、磷酸氢二钾、乙酸钠、硫酸镁,还需加入_____________,加水定容后调节pH,用_____________法灭菌,冷却后接种不同乳酸杆菌的菌种,25℃条件下培养3天。
(2)筛选苯丙氨酸降解能力强的菌株,需计算不同菌株的苯丙氨酸降解率,计算公式为_____________。本实验中还需设置不接菌的空白对照,目的是____________。
(3)将筛选出的Y与F两种菌株制成菌悬液,取少量加至人工胃液中消化2小时,使用______________法测定活菌数,检测其人工胃液耐受性。再转入人工肠液中,用同样的方法检测耐受性,结果如图:
据图判断,应选择Y菌株进行后续研究,依据是____________。
(4)为研究Y菌株能否作为辅助发酵剂用于生产PKU患者可食用的酸奶,还需将其与目前常用的酸奶发酵剂YF-L(以保加利亚乳杆菌为主)混合,进行酸奶发酵实验。请在下表中完善实验方案。
组别
实验处理
检测指标
对照组:YF-L
将菌株接种于全脂复原乳中,42°C发酵至pH4.5左右,置于4℃下冷藏24h。
____________(至少写出2个)
实验组:____________
【答案】(1) ①. 苯丙氨酸 ②. 湿热灭菌或高压蒸汽灭菌
(2) ①. ②. 排除杂菌污染、苯丙氨酸自然降解等对实验结果的干扰
(3) ①. 稀释涂布平板 ②. 两种菌株在人工胃液中存活率无差异且均可繁殖,而Y菌株在人工肠液中存活率高于F菌株。
(4) ①. YF-L中加入不同浓度的Y菌株 ②. 苯丙氨酸浓度、蛋白质含量、乳酸产量、菌落数、发酵过程中的pH变化等
【解析】
【分析】微生物常见的接种的方法①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落;②稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
【小问1详解】
选择培养基是指 在培养基中加入某种化学物质,以抑制不需要的微生物生长,促进所需要的微生物的生长的培养基,分析题意,本实验目的是筛选能降解苯丙氨酸的乳酸杆菌,故除加上以上成分外,还应以苯丙氨酸为唯一氮源,培养基需要再加入苯丙氨酸;对培养基进行灭菌的方法是高压蒸汽灭菌法(湿热灭菌法)。
【小问2详解】
筛选苯丙氨酸降解能力强的菌株,需计算不同菌株的苯丙氨酸降解率,计算公式为接种前的苯丙氨酸含量−培养后的苯丙氨酸含量/接种前的苯丙氨酸含量×100%;为排除杂菌污染、苯丙氨酸自然降解等对实验结果的干扰,本实验中还需设置不接菌的空白对照:若空白对照出现菌种,则证明培养基被杂菌污染,应重新配置。
【小问3详解】
能够测定活菌数目的接种方法是稀释涂布平板法;据图可知,两种菌株在人工胃液中存活率无差异且均可繁殖,而Y菌株在人工肠液中存活率高于F菌株,故应选择Y菌株进行后续研究。
【小问4详解】
分析题意,本实验目的是探究Y菌株能否作为辅助发酵剂用于生产PKU患者可食用的酸奶,则实验的自变量是Y菌的有无及浓度,因变量是酸奶品质,实验设计应遵循对照与单一变量原则,故据此可知,实验组是在YF-L中加入不同浓度的Y菌株,检测指标是对因变量进行测定,可通过苯丙氨酸浓度、蛋白质含量、乳酸产量、菌落数、发酵过程中的pH变化等进行测定。
34. 如图中亲本植株的基因型为Tt(体细胞染色体数为2n),A、B、C、D表示以亲本植株为材料进行的四种人工繁殖过程,请据图回答下列问题:
(1)四种人工繁殖过程都用到的植物细胞工程技术是_____技术。
(2)经过B过程获得的子代植株的基因型为_____。
(3)植物细胞获得具有活力的原生质体需要用_____处理,②过程表示将该植物的两个原生质体进行融合,融合前需用化学试剂_____进行诱导;
(4)通过D过程获得子代植株的工程技术手段是_____技术。
(5)该植物根富含单宁,单宁不是其生长和生存所必需的产物,属于_____代谢物。单宁具有收敛止血、抗氧化、抗菌等作用,被用于各类产品,可利用_____技术工厂化生产单宁。
【答案】(1)植物组织培养
(2)Tt (3) ①. 纤维素酶和果胶酶 ②. PEG##聚乙二醇
(4)植物体细胞杂交 (5) ①. 次生 ②. 植物细胞培养
【解析】
【分析】植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性,植物体细胞杂交的原理是植物细胞具有全能性且细胞膜具有一定的流动性。植物组织培养是植物体细胞杂交的基础,植物体细胞杂交所用的技术更复杂。
【小问1详解】
植物细胞工程最基本的技术是植物组织培养,是图中四种人工繁殖过程都要用到的。
【小问2详解】
B表示通过胚状体进行无性繁殖得到的个体,无性繁殖能保持亲本的优良性状,因此得到的后代基因型是Tt。
【小问3详解】
细胞壁的组成成分是纤维素和果胶,可先利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁获得具有活性的原生质体。②过程表示将该植物的两个原生质体进行融合,促进原生质体融合的方法包括物理、化学的方法,通常化学法一般是用PEG(聚乙二醇)作为诱导剂来诱导细胞融合。
【小问4详解】
通过D过程获得子代植株用到的工程技术手段是植物体细胞杂交技术。该过程的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。
【小问5详解】
单宁不是该植物生长和生存所必需的产物,是该植物细胞培养过程中产生的次生代谢产物;单宁具有收敛止血、抗氧化、抗菌等作用,被用于各类产品,可利用植物细胞培养技术工厂化生产单宁。
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