内容正文:
南京市2024-2025学年度第二学期五校联盟期中学情调研
高二生物学
注意事项:
1. 本试卷共分10页。满分100分。考试用时75分钟。
2. 答题前,考生务必将学校、姓名写在答题卡上,正确填涂考试号。答案涂、写在答题卡上指定位置。考试结束后交回答题卡。
第Ⅰ卷(选择题 共42分)
一、单项选择题:共15题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项最符合题意。
1. 种群密度是种群最基本的数量特征。下列种群密度的调查方法中,不合理的是( )
A. 用血细胞计数板在显微镜下直接计数酵母菌数量
B. 用标记重捕法调查油菜植株上蚜虫的种群密度
C. 用样方法调查草地上跳蝻的种群密度
D. 用逐个计数法调查某山坡上的珙桐的种群密度
2. 基于大熊猫非损伤性采样粪便DNA可以建立标记重捕模型对种群数量、密度进行估算。科研小组在四川某地采集了大量的大熊猫粪便(含有少量脱落的肠道细胞),通过分析,确定其来自55只个体。一段时间后再次采集的粪便中,30份来自第一次调查的20只个体,其余70份来自另外44只个体。结合以上信息可估算出该地大熊猫的种群数量为( )
A. 264只 B. 183只 C. 176只 D. 77只
3. 群落是一定时空条件下不同物种的天然群聚。在不同的群落中,生物适应环境的方式不尽相同,下列相关叙述正确的是( )
A. 森林中的林下植物多为阴生植物,叶绿体颗粒大,颜色深,能利用较弱的光照
B. 草原上的耐寒多年生草本植物往往叶片肥大,表面有茸毛或蜡质层,能抵抗干旱
C. 仙人掌具有肥厚的肉质茎,叶呈针状,气孔在夜晚才开放并进行光合作用
D. 荒漠生态系统环境恶劣,生物群落物种少,各物种之间没有生态位的重叠
4. 韦应物的诗句“独怜幽草涧边生,上有黄鹂深树鸣”,不但描绘了山间溪流的生态美,也蕴含了丰富的生物学知识。下列叙述正确的是( )
A. 诗中描述的生态系统的结构由食物链和食物网组成
B. 诗中生态系统的生产者只有涧边幽草、树等绿色植物
C. 树叶等凋落物中的有机物可被生产者直接吸收利用
D. 黄鹂的存在有利于该生态系统中某些植物的繁殖
5. 假设在下图所示的食物网中,猫头鹰的食物有1/2来自兔,1/4来自鼠,1/4来自蛇。若猫头鹰增加了12g体重,则最多需要消耗植物( )
A. 2800g B. 1400g C. 5600g D. 3900g
6. 栖居在我国西双版纳一群亚洲象有过一段北迁的历程,它们沿途穿越了森林及农田等一系列生态系统。下列有关说法错误的是( )
A. 森林生态系统比草原生态系统抵抗力稳定性强,恢复力稳定性弱
B. 亚洲象粪便中的能量属于本营养级的同化量
C. 为了保证玉米地生态系统的稳定性,需要合理灌溉、控制病虫害
D. 气温和降水是影响蝗虫种群数量变化的非密度制约因素
7. 生物之间有自己特殊的“语言”用来进行信息交流。下列实例中所用到的“信息”种类与其他三项不同的是( )
A. 芋头产生的草酸钙和生物碱对害虫有驱避作用
B. 雄性扬子鳄发出声音的大小会影响雌性扬子鳄对巢穴位置的选择
C. 大熊猫利用尿液标记领地范围,同时在求偶期间方便异性找到自己
D. 亚洲象群寻找食物、水源时个体间通过嗅觉实现远距离通讯
8. 某稻田生态系统的碳循环如图所示,a、b、c代表生态系统的成分,①~⑦表示碳的流动过程。下列有关叙述正确的是( )
A. 碳在①②过程中主要以CO2的形式进行传递
B. a和b是联系生物群落与非生物环境的关键成分
C. ①过程固定的CO2量等于⑥⑦过程释放的CO2量
D. a表示分解者,c表示大气中的二氧化碳库
9. 许多生态现象可以用下图模型表示,下列说法错误的是( )
A. 若为某高山不同海拔的群落,Ⅲ为阔叶林,则Ⅱ可为针叶林
B. 若为能量金字塔,则Ⅲ流向Ⅱ的能量大于Ⅱ流向Ⅰ的能量
C. 若为某难降解化合物在生物体内的富集程度,则Ⅲ为最高营养级
D. 若为种群增长型年龄结构,则Ⅰ为幼年个体数,Ⅲ为老年个体数
10. 我国政府宣布2030年前确保碳达峰(CO2的排放量达到峰值)、2060年前力争实现碳中和(CO2的排放量与吸收量相等)的目标。下列叙述正确的是( )
A. 碳在生物群落内及生物与无机环境间循环的主要形式是CO2
B. 当我国实现碳达峰的目标后,空气中的CO2浓度仍有可能会增加
C. 碳中和时,生产者固定CO2量等于所有生物呼吸作用释放CO2量
D. 当前我国新增人口逐年减少,生态足迹总值肯定随之下降
11. 在微生物学中使用选择培养基让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过程称为选择培养。在选择培养基中添加一些特殊物质,则可配制成鉴别培养基。下列说法错误的是( )
A. 分离酵母菌、霉菌等真菌时,可在培养基中加入青霉素
B. 以尿素为唯一氮源培养基分离出的细菌可能不止一种
C. 固氮菌能在不加氮源的培养基中生长,说明固氮菌为自养型生物
D. 在以纤维素为唯一碳源的培养基中加入刚果红,可筛选纤维素分解菌
12. 微生物的发酵可以为人类提供丰富的食品和食品添加剂,促进了丰富多彩的饮食文化的形成。下列相关叙述正确的是( )
A. 从自然界中筛选、通过诱变育种等获得优良菌种是发酵工程的中心环节
B. 发酵罐中微生物的生长繁殖速度、代谢物的形成速度都与搅拌速度有关
C. 通过发酵工程生产的苏云金杆菌可以制成微生物农药,这属于化学防治手段
D. 利用谷氨酸棒状杆菌生产味精时,需采用过滤等方法将菌体分离、干燥以获得产品
13. 为从高粘度原油(主要是含碳有机物)中筛选得到高效降解石油污染物的细菌,研究者以山东原油污染污泥为研究对象进行如图所示实验。下列叙述正确的是( )
A. 培养基①的作用是增加目的菌株的种类
B. 图示表明,油泥混合液被稀释了105倍
C. 只有培养基②要以原油为唯一碳源
D. 培养基③采用的接种方法不能用于统计活菌的数量
14. 野生型大肠杆菌能在未添加某些氨基酸的基本培养基上生长,氨基酸营养缺陷型突变株无法合成某种氨基酸,只能在添加了多种氨基酸的完全培养基上生长。如图为纯化某氨基酸营养缺陷型突变株的部分流程图,①、②、③、④代表培养基,A、B、C表示操作步骤,D、E为菌落。下列叙述错误的是( )
A. 图中①、②、④为基本培养基,③为完全培养基
B. 紫外线照射的目的是诱变,增加突变株的数量
C. 图中B的正确操作是用涂布器把菌液均匀地涂布在②表面
D. 经图中C过程原位影印及培养后,可从④中挑取D进行纯化培养
15. 大豆发酵食品豆瓣酱是我国传统发酵美食,它能让麻婆豆腐热辣鲜香,也能让回锅肉滋味醇厚,好似舌尖上的时光胶囊,封存着先辈们代代相传的生活智慧。豆瓣酱的制作流程如下图所示,下列叙述错误的是( )
A. 保温发酵过程中,酱豆中有机物种类增加,有机物含量减少
B. 米曲霉发酵时需不断翻酱,由此推测米曲霉属于需氧型微生物
C. 米曲霉发酵过程中,添加面粉主要是为米曲霉的生长提供氮源
D. 后期发酵中乳酸菌产生乳酸,能抑制杂菌生长并赋予豆瓣酱独特酸味
二、多项选择题:共4题,每题3分,共12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。
16. 许多因素会影响实验结果,下列相关操作或叙述正确的有( )
A. 设计制作生态缸实验中,生态缸需密封,并将其置于散射光照射下
B. 在调查酵母菌种群数量时,先将稀释的样品滴在计数板上,再轻轻盖上盖玻片
C. 在调查酵母菌种群数量时,需要另设置一组不接种酵母菌的对照组排除杂菌污染
D. 研究土壤中小动物类群丰富度时,利用了土壤小动物趋暗、趋湿、避高温的特点
17. 下图虚线框内为红树林生态系统能量流动示意图(部分),红树凋落物必须先经甲壳类动物的消化处理,才能被鱼类有效利用。相比之下,藻类等植物可直接被鱼类取食。下列叙述正确的是( )
A. 该生态系统的物质循环和能量流动的渠道都是食物链和食物网,故二者循环往复
B. 图中缺失的能量去向是流向分解者和生物通过呼吸作用以热能形式散失
C. 可根据胃含物和稳定同位素分析鱼类的食物来源绘制食物网
D. 流入该生态系统的总能量是浮游植物和底栖藻类固定的太阳能
18. 与传统发酵技术相比,发酵工程的产品和种类更加丰富,产量和质量明显提高。下列叙述正确的有( )
A. 发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身
B. 发酵条件的变化会影响微生物的生长、繁殖和代谢途径等
C. 通过发酵工程可以从微生物细胞中大量提取单细胞蛋白
D. 是否利用微生物进行发酵是发酵工程与传统发酵技术的最大区别
19. 苦草是一种适应能力强的沉水植物,其体内富集的内生菌能促进多环芳烃(PAHs)的分解,降低PAHs对苦草的毒害,也可以有效修复受PAHs污染的沉积物。为研究苦草分解PAHs的机制,研究人员开展相关实验,实验分组处理和实验结果如下。下列叙述正确的是( )
处理组
苦草根表面
沉积物
Ⅰ
不灭菌
灭菌
Ⅱ
灭菌
不灭菌
Ⅲ
灭菌
灭菌
A. 沉水植物的分布受到环境因素和生物因素的共同影响
B. 苦草可以向内生菌提供养料,推测该内生菌属于消费者
C. 苦草根表面的微生物比沉积物中的微生物降解PAHs的能力更强
D. 该实验说明苦草根表面的内生菌能降低PAHs对苦草的毒害
第II卷 (非选择题 共58分)
三、非选择题:共5题,共58分。除特殊说明外,每空1分。
20. 2024 年的世界湿地日主题是“湿地与人类福祉”。图 1 是某人工湿地生态公园处理城市污水的示意图,其中甲、乙、丙代表湿地生态系统的三种成分;图 2 是该湿地中部分生物之间的能量流动关系,字母表示各能量流向的能量值;图 3 是复合式生态浮床技术示意图。
(1)据图 1 分析,该湿地生态系统的主要成分是________(选填“甲”、“乙”或“丙”),碳元素从乙→丙的传递形式是________。
(2)流经该人工湿地生态系统的总能量包括________,图 2 中 X 表示________,草鱼用于生长发育和繁殖的能量最准确的表示为________(用图中字母表示)。
(3)科研人员利用图 3 复合式生态浮床治理水体富营养化,该复合式生态浮床中植物与水体中藻类间存在________关系。该湿地由捕食关系而形成的食物网中的所有生物________(填“能”或“不能”)构成一个群落,原因是________ 。
(4)湿地公园建设过程中,引入的水生植物应尽量选用湖泊中自然生长的本土植物,这体现了生态工程中的________原理。
(5)生态系统自我调节能力的基础是________;一般情况下,食物网越复杂,生态系统的________(填“抵抗力”或“恢复力”)稳定性就越高;湿地公园不仅是市民休闲娱乐的好去处,在涵养水源、净化空气方面也有着重要作用,体现了生物多样性的_________ 价值。
21. 6月8日是世界海洋日。海洋是生物圈的重要组成部分,与人类的生存和发展息息相关。下图甲是某海洋区域中的大黄鱼种群数量和种群增长速率之间的关系;图乙是该海域能量流动简图。请回答下列问题:
(1)根据图甲分析,要获得最大持续捕捞量,捕捞后大黄鱼种群数量应处于________点,该点大黄鱼的种群数量与K值的关系是________。在c点时大黄鱼种群数量将________(填“增加”或“减少”)。用标志重捕法调查大黄鱼种群密度时,若标记个体更易被天敌捕食,则种群密度的估计值________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
(2)海洋鱼类生活在不同的水层,影响鱼类分层分布的主要因素是________。海边新建码头的木质桩柱表面很快被细菌附着,随后依次出现硅藻、藤壶、牡蛎等,调查牡蛎种群密度的方法是________。
(3)请你写出图乙生态系统的营养结构________。能量在第一营养级和第二营养级之间和第二营养级和第三营养级之间的传递效率分别为________,这反映出了能量在不同营养级之间传递具有________的特点。
(4)野生大黄鱼几乎已经濒临绝种,为保护野生大黄鱼,最好的措施是________。
(5)近年来,我国东南沿海水域富营养化严重,赤潮灾害频繁发生,这对海洋渔业和生态环境造成了严重破坏。富营养化的海水为赤潮生物大规模暴发提供了________。海水的pH一般在8.0到8.5之间,赤潮发生时海水pH可达8.5以上,请分析赤潮引起海水pH上升的主要原因:________。
22. 江苏滨海湿地是西太平洋海岸最大的淤泥质潮滩湿地,是黄(渤)海候鸟栖息地世界自然遗产地的主体,其中芦苇、碱蓬和互花米草为3种最典型的盐沼植被。生态学家Grime用三角形模型来解释植物的适应性(如图1所示),该模型认为植物往往只有竞争能力强、抗生境严峻能力强、抗生境干扰能力强三种对策中的一种。Grime将生境的严峻度定义为限制植物干重增长的外部强制因素,如光照、水分不足等,将生境干扰定义为破坏植物生物量的外力因素,如火烧、霜冻等,请回答以下问题。
(1)图1中Grime的三角形模型属于_____模型;芦苇和互花米草属于多年生草本植物,植株高大,高度都可达到3—4m,地上部分生物量远高于碱蓬,据该模型坐标点推测芦苇和互花米草靠近_____(填“A”点或“O”点),据此推测碱蓬的适应性对策为_____能力强。
(2)研究者用血细胞计数板(2mm×2mm×0.1mm,由400个小格组成)对湿地中某单细胞藻进行计数了解治理效果。图2表示稀释100倍后藻细胞的分布情况,则10mL培养液中该藻细胞总数理论上为_____个,检测方法为_____。仅考虑某实际情况真实存在,得到的值与实际相比一定_____(填“偏大”“偏小”或“相同”)。
(3)由于芦苇和互花米草对碱蓬的双向挤压,特别是互花米草入侵改变了本地种间竞争格局,致使碱蓬群落面临消失的危险,据图3分析,最可能代表碱蓬种群的是曲线_____(填“甲”或“乙”),它在_____年数量最少。
(4)该湿地在生态学上不同于其它群落的重要特征是_____。该湿地离岸远近不同的地方,杂草的分布和种类不同,这体现了群落的_____结构。在自然和人类活动双重作用下,该湿地景观结构、功能变化显著,体现了人类活动对群落演替的影响是:_____。
23. 我国古代劳动人民用不同原料酿酒的历史已有五千多年,并总结了制作果酒、果醋、泡菜等发酵食品的丰富经验和方法。图1是制作苹果酒、苹果醋的简要工艺流程。
请回答问题:
(1)制作苹果醋的菌种呼吸方式是________,与制作苹果酒的菌种相比,制作苹果醋的菌种在结构上的主要特点是________。
(2)苹果酒制作时,发酵瓶中不能装满苹果汁,要留约1/3的空间,目的是________(答出1点即可)。
(3)在苹果酒和苹果醋的制作过程中,使用如图2所示的发酵装置。充气口在制作苹果酒时应________(填“打开”或“关闭”);排气口要通过一个长而弯曲的胶管d与瓶身相连,这样做的目的是________。检验苹果酒的制作是否成功,除了嗅闻发酵液是否有酒味外,还可用________溶液进行鉴定,若显示________色,则说明产生了酒精。
(4)若继续用图2所示装置在制酒的基础上制作苹果醋,还需要改变的条件是①________;②________。
(5)市场上购买的真空包装酸菜,在没有漏气的状态下发生了“胀袋”现象,同学怀疑是杂菌污染导致的,同学B怀疑是乳酸菌大量繁殖导致的,你支持谁的观点并说明理由________。
(6)泡菜制作时要用适宜浓度的盐水没过新鲜蔬菜。所用盐水需煮沸,其目的是________(答出1点即可)。为了缩短制作时间,通常会在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液,目的是________。
24. 牛和羊的瘤胃中生活着多种微生物,其中许多微生物能分解尿素。某研究小组欲从瘤胃内筛选出能高效降解尿素的细菌,设计了如下实验。请分析并回答下列问题:
实验步骤:
I.取样:从刚宰杀的牛的瘤胃中取样,将样品装入事先灭过菌的锥形瓶中。
Ⅱ.培养基配制和灭菌:
配制全营养LB固体培养基。配方:水、蛋白胨、酵母提取物、NaCl、琼脂(一种凝固剂)。
配制尿素固体培养基。配方:水、葡萄糖、NaCl、K2HPO4、尿素、琼脂。
III.制备瘤胃稀释液并接种,如下图1所示。
IV.在无氧条件下进行微生物的培养、观察与计数。
(1)该小组采用________法对瘤胃中分解尿素的细菌进行分离和计数。在无菌条件下,利用该方法进行分离计数时,需要用到图2中的实验器材有________(填序号)。该种方法相对于显微镜直接计数的优势在于________。
(2)为了判断尿素培养基是否具有选择作用,实验时还需要同时接种全营养平板,如果同一浓度梯度下,尿素培养基上的菌落数________(填“大于”、“等于”或“小于”)全营养培养基上的菌落数,则说明尿素培养基具有选择作用。
(3)为了避免混淆,需要在培养皿的______(填“皿盖”或“皿底”)做好标记。然后在_______(填“18~25℃”、“25~30℃”或“30~37℃”)的恒温培养箱中需培养1-2d,每隔________统计一次菌落数目,选择菌落数目稳定时的记录作为结果,其目的是________。
(4)若将最后一个试管中的稀释液分别涂布到3个尿素平板上培养,培养后平板上出现的菌落数如图1所示,则5mL瘤胃样品中含有目标活菌数约为________。该方法统计获得的菌落数比实际的活菌数________,原因是________。
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高二生物学
注意事项:
1. 本试卷共分10页。满分100分。考试用时75分钟。
2. 答题前,考生务必将学校、姓名写在答题卡上,正确填涂考试号。答案涂、写在答题卡上指定位置。考试结束后交回答题卡。
第Ⅰ卷(选择题 共42分)
一、单项选择题:共15题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项最符合题意。
1. 种群密度是种群最基本的数量特征。下列种群密度的调查方法中,不合理的是( )
A. 用血细胞计数板在显微镜下直接计数酵母菌数量
B. 用标记重捕法调查油菜植株上蚜虫的种群密度
C. 用样方法调查草地上跳蝻的种群密度
D. 用逐个计数法调查某山坡上的珙桐的种群密度
【答案】B
【解析】
【分析】种群密度的调查方法有:样方法和标记重捕法。对于活动能力强、活动范围大的个体调查种群密度时适宜用标记重捕法;而一般植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵等种群密度的调查方式常用的是样方法。
【详解】A、估算酵母菌数量可用抽样检测法,即取少量菌液用血细胞计数板在显微镜下计数估算酵母菌数量,A正确;
B、蚜虫活动能力弱,可用样方法调查其种群密度,B错误;
C、跳蝻活动能力弱,可用样方法调查其种群密度,C正确;
D、珙桐物种数目少,用逐个计数法调查某山坡上的珙桐的种群密度,D正确。
故选B。
2. 基于大熊猫非损伤性采样粪便DNA可以建立标记重捕模型对种群数量、密度进行估算。科研小组在四川某地采集了大量的大熊猫粪便(含有少量脱落的肠道细胞),通过分析,确定其来自55只个体。一段时间后再次采集的粪便中,30份来自第一次调查的20只个体,其余70份来自另外44只个体。结合以上信息可估算出该地大熊猫的种群数量为( )
A. 264只 B. 183只 C. 176只 D. 77只
【答案】C
【解析】
【分析】标记重捕法是在被调查种群的生存环境中捕获一部分个体,将这些个体进行标记后再放回原来的环境,经过一定期限后进行重捕,根据重捕中标记的个体占总捕数的比例,来估计该种群的数量。
【详解】由题意分析可知,第一次收集到的动物粪便个体数是55只,第二次收集到的动物粪便总个体数为20+44=64,其中20只个体与第一次收集的相同,因此可利用公式计算大熊猫种群数量应为55×64÷20=176只,C正确,ABD错误。
故选C
3. 群落是一定时空条件下不同物种的天然群聚。在不同的群落中,生物适应环境的方式不尽相同,下列相关叙述正确的是( )
A. 森林中的林下植物多为阴生植物,叶绿体颗粒大,颜色深,能利用较弱的光照
B. 草原上的耐寒多年生草本植物往往叶片肥大,表面有茸毛或蜡质层,能抵抗干旱
C. 仙人掌具有肥厚的肉质茎,叶呈针状,气孔在夜晚才开放并进行光合作用
D. 荒漠生态系统环境恶劣,生物群落物种少,各物种之间没有生态位的重叠
【答案】A
【解析】
【分析】1、生物群落的概念:在同一时间内、占据一定空间的相互之间有直接或间接联系的各种生物种群的集合。群落是由一定的动物、植物和微生物种群组成。2、群落结构是由群落中的各个种群在进化过程中通过相互作用形成的。作为一个群落所具有的空间分布情况有垂直结构和水平结构,垂直结构的特点是具有明显的分层现象,水平结构具有镶嵌现象。
【详解】A、森林中的林下植物由于上层植物的遮挡,获得的光照较弱,多为阴生植物。阴生植物的叶绿体颗粒大,颜色深,这种结构特点使其能更有效地利用较弱的光照,A正确;
B、草原上的耐寒多年生草本植物往往叶片细小,表面有茸毛或蜡质层,这样可以减少水分散失,抵抗干旱,而叶片肥大不利于保水,B错误;
C、仙人掌具有肥厚的肉质茎,叶呈针状,气孔在夜晚开放,但是夜晚没有光照,不能进行光合作用,夜晚开放气孔主要是为了吸收CO2并储存起来,在白天有光时进行光合作用,C错误;
D、荒漠生态系统环境恶劣,生物群落物种少,但各物种之间也会存在生态位的重叠,只是相对其他生态系统可能重叠程度有所不同,D错误。
故选A。
4. 韦应物的诗句“独怜幽草涧边生,上有黄鹂深树鸣”,不但描绘了山间溪流的生态美,也蕴含了丰富的生物学知识。下列叙述正确的是( )
A. 诗中描述的生态系统的结构由食物链和食物网组成
B. 诗中生态系统的生产者只有涧边幽草、树等绿色植物
C. 树叶等凋落物中的有机物可被生产者直接吸收利用
D. 黄鹂的存在有利于该生态系统中某些植物的繁殖
【答案】D
【解析】
【分析】生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构,组成成分又包括非生物的物质和能量,生产者、消费者和分解者,营养结构就是指食物链和食物网。生产者主要指绿色植物和化能合成作用的生物,消费者主要指动物,分解者指营腐生生活的微生物和动物。
【详解】A、诗中的生态系统具有一定的结构,包括生态系统的组成成分(非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者)及食物链和食物网,A错误;
B、生态系统的生产者包括进行光合作用的绿色植物和进行化能合成作用的细菌,B错误;
C、树叶等凋落物中的有机物经分解者分解后可为生产者提供无机盐等营养,但树叶中的有机物不能被生产者直接吸收利用,C错误;
D、黄鹂是消费者,消费者的存在能够加快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,D正确。
故选D。
5. 假设在下图所示的食物网中,猫头鹰的食物有1/2来自兔,1/4来自鼠,1/4来自蛇。若猫头鹰增加了12g体重,则最多需要消耗植物( )
A. 2800g B. 1400g C. 5600g D. 3900g
【答案】D
【解析】
【分析】能量流动的相关计算:已知高营养级的能量,求低营养级能量时:①需最多能量:选最长食物链,按÷10%计算;②需最少能量:选最短食物链,按÷20%计算。
已知低营养级的能量,求高营养级能量时:获得能量最多:①选最短食物链,按×20%计算;②获得能量最少:选最长食物链,按×10%计算。
【详解】已知高营养级的能量,要计算消耗植物的最大值,应按照传递效率为10%来计算。已知猫头鹰的食物有1/2来自兔,1/4来自鼠,1/4来自蛇,那么猫头鹰若增加12g体重,根据食物链:植物→兔→猫头鹰,最多需要消耗植物1/2×12÷10%÷10%=600g;根据食物链:植物→鼠→猫头鹰,最多需要消耗植物1/4×12÷10%÷10%=300g;根据食物链:植物→鼠→蛇→猫头鹰,最多需要消耗植物1/4×12÷10%÷10%÷10%=3000g,综合以上可知最多需要消耗植物600+300+3000=3900g,D正确。
故选D。
6. 栖居在我国西双版纳的一群亚洲象有过一段北迁的历程,它们沿途穿越了森林及农田等一系列生态系统。下列有关说法错误的是( )
A. 森林生态系统比草原生态系统抵抗力稳定性强,恢复力稳定性弱
B. 亚洲象粪便中的能量属于本营养级的同化量
C. 为了保证玉米地生态系统的稳定性,需要合理灌溉、控制病虫害
D. 气温和降水是影响蝗虫种群数量变化的非密度制约因素
【答案】B
【解析】
【分析】影响种群数量变化的因素分两类,一类是密度制约因素,即影响程度与种群密度有密切关系的因素,如食物、流行性传染病等;另一类是非密度制约因素,即影响程度与种群密度无关的因素,气候、季节、降水等的变化,影响程度与种群密度没有关系,属于非密度制约因素。
【详解】A、一般来说,生态系统中的生物种类越多,营养结构越复杂,抵抗力稳定性就越强,恢复力稳定性就越弱。森林生态系统中生物种类繁多,营养结构复杂,而草原生态系统生物种类相对较少,营养结构相对简单,所以森林生态系统比草原生态系统抵抗力稳定性强,恢复力稳定性弱,A正确;
B、亚洲象粪便中的能量属于上一个营养级的同化量,B错误;
C、玉米地生态系统属于人工生态系统,生物种类单一,营养结构简单,自我调节能力弱,为保证其稳定性,需要合理灌溉、控制病虫害,C正确;
D、气温和降水等气候因素对蝗虫种群数量变化的影响,与蝗虫种群密度无关,属于非密度制约因素,D正确。
故选B。
7. 生物之间有自己特殊的“语言”用来进行信息交流。下列实例中所用到的“信息”种类与其他三项不同的是( )
A. 芋头产生的草酸钙和生物碱对害虫有驱避作用
B. 雄性扬子鳄发出声音的大小会影响雌性扬子鳄对巢穴位置的选择
C. 大熊猫利用尿液标记领地范围,同时在求偶期间方便异性找到自己
D. 亚洲象群寻找食物、水源时个体间通过嗅觉实现远距离通讯
【答案】B
【解析】
【分析】生态系统中信息的种类:(1)物理信息:生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等,通过物理过程传递的信息,如蜘蛛网的振动频率。(2)化学信息:生物在生命活动中,产生了一些可以传递信息的化学物质,如植物的生物碱、有机酸,动物的性外激素等。(3)行为信息:动物的特殊行为,对于同种或异种生物也能够传递某种信息,如孔雀开屏。
【详解】分析题意,扬子鳄发出声音属于物理信息,而芋头产生草酸钙和生物碱、大熊猫的尿液和亚洲象嗅觉交流时的气体分子都属于化学信息,B符合题意。
故选B。
8. 某稻田生态系统的碳循环如图所示,a、b、c代表生态系统的成分,①~⑦表示碳的流动过程。下列有关叙述正确的是( )
A. 碳在①②过程中主要以CO2的形式进行传递
B. a和b是联系生物群落与非生物环境的关键成分
C. ①过程固定的CO2量等于⑥⑦过程释放的CO2量
D. a表示分解者,c表示大气中的二氧化碳库
【答案】A
【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、碳在生物与无机环境之间①光合作用和②呼吸作用过程中以主要以CO2形式传递,A正确;
B、联系生物群落与非生物环境的关键成分是生产者和分解者c,B错误;
C、①固定的二氧化碳为生产者光合作用消耗二氧化碳的总量,而⑥⑦过程释放的CO2量是消费者和分解者通过细胞呼吸产生的二氧化碳的总量,①过程固定的CO2量大于⑥⑦过程释放的CO2量,C错误;
D、a表示大气中的二氧化碳库,b消费者,c表示分解者,D错误。
故选A。
9. 许多生态现象可以用下图模型表示,下列说法错误的是( )
A. 若为某高山不同海拔的群落,Ⅲ为阔叶林,则Ⅱ可为针叶林
B. 若为能量金字塔,则Ⅲ流向Ⅱ的能量大于Ⅱ流向Ⅰ的能量
C. 若为某难降解化合物在生物体内的富集程度,则Ⅲ为最高营养级
D. 若为种群增长型年龄结构,则Ⅰ为幼年个体数,Ⅲ为老年个体数
【答案】D
【解析】
【分析】1、生物富集是指生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物,使其在机体内浓度超过环境浓度的现象。
2、能量流动特点:①单向流动:生态系统内的能量只能从第一营养级流向第二营养级,再依次流向下一个营养级,不能逆向流动,也不能循环流动.②逐级递减:能量在沿食物链流动的过程中,逐级减少,能量在相邻两个营养级间的传递效率是10%-20%;可用能量金字塔表示。
【详解】A、随着海拔的升高,温度下降,从而导致植被的不同,若为某高山不同海拔的群落,Ⅲ为阔叶林,则Ⅱ可为针叶林,A正确;
B、能量流动具有单向流动逐级递减的特点,因此Ⅲ为第一营养级(能量最多),Ⅱ为第二营养级(能量次之),Ⅰ为第三营养级(能量最少),能量在相邻两个营养级间的能量传递效率为10%~20%,因此Ⅲ流向Ⅱ的能量大于Ⅱ流向Ⅰ的能量,B正确;
C、生物富集是指生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物,使其在机体内浓度超过环境浓度的现象,营养级越高难降解的化合物含量越高,因此Ⅲ是最高营养级,C正确;
D、增长型年龄结构中,幼年占比多,老年占比少,因此Ⅲ为幼年个体数,Ⅰ为老年个体数,D错误。
故选D。
10. 我国政府宣布2030年前确保碳达峰(CO2的排放量达到峰值)、2060年前力争实现碳中和(CO2的排放量与吸收量相等)的目标。下列叙述正确的是( )
A. 碳在生物群落内及生物与无机环境间循环的主要形式是CO2
B. 当我国实现碳达峰的目标后,空气中的CO2浓度仍有可能会增加
C. 碳中和时,生产者固定CO2量等于所有生物呼吸作用释放CO2量
D. 当前我国新增人口逐年减少,生态足迹总值肯定随之下降
【答案】B
【解析】
【分析】碳中和是指企业、团体或个人在一定时间内直接或间接产生的温室气体排放总量,通过植树造林、节能减排等形式,抵消自身产生的CO2排放量,实现CO2的“零排放”。实现碳中和是实现可持续发展的战略举措。
【详解】A、碳在生物群落和无机环境之间循环的主要形式是CO2,但在生物群落内是以含碳有机物的形式传递的,A错误;
B、当我国实现碳达峰的目标后,只是CO2排放量达到峰值,但由于全球其他地区的影响、自然因素等,空气中的CO2浓度仍有可能会增加,B正确;
C、碳中和时,生产者固定CO2量不仅要等于所有生物呼吸作用释放CO2量,还需要考虑化石燃料燃烧等其他来源的CO2排放,即生产者固定CO2量要等于所有生物呼吸作用释放CO2量以及其他非生物途径产生的CO2量总和,C错误;
D、生态足迹总值不仅仅取决于人口数量,还与人均资源消费量等多种因素有关,即使新增人口逐年减少,若人均资源消费量增加等情况,生态足迹总值不一定随之下降,D错误。
故选B。
11. 在微生物学中使用选择培养基让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过程称为选择培养。在选择培养基中添加一些特殊物质,则可配制成鉴别培养基。下列说法错误的是( )
A. 分离酵母菌、霉菌等真菌时,可在培养基中加入青霉素
B. 以尿素为唯一氮源的培养基分离出的细菌可能不止一种
C. 固氮菌能在不加氮源的培养基中生长,说明固氮菌为自养型生物
D. 在以纤维素为唯一碳源的培养基中加入刚果红,可筛选纤维素分解菌
【答案】C
【解析】
【分析】选择培养基的原理是:不同微生物在代谢过程中所需要的营养物质和环境不同。有的适于酸性环境,有的适于碱性环境;例如从土壤中分离放线菌时,可在培养基中加入10%的酚数滴,抑制细菌和真菌的生长;如培养酵母菌和霉菌,可在培养基中加入青霉素;培养金黄色葡萄球菌,可在培养基中加入高浓度的食盐。
【详解】A、酵母菌和霉菌都是真菌,而青霉素可抑制细菌的生长,故分离酵母菌、霉菌等真菌时,可在培养基中加入青霉素,A正确;
B、能分解尿素的细菌有多种,B正确;
C、自养型微生物可自己制造有机物,固氮菌不能自己制造有机物,C错误;
D、在以纤维素为唯一碳源的培养基中加入刚果红,当纤维素被分解后,其与纤维素形成的红色复合物就无法形成,出现透明圈,故可筛选纤维素分解菌,D正确。
故选C。
12. 微生物的发酵可以为人类提供丰富的食品和食品添加剂,促进了丰富多彩的饮食文化的形成。下列相关叙述正确的是( )
A. 从自然界中筛选、通过诱变育种等获得优良菌种是发酵工程的中心环节
B. 发酵罐中微生物的生长繁殖速度、代谢物的形成速度都与搅拌速度有关
C. 通过发酵工程生产的苏云金杆菌可以制成微生物农药,这属于化学防治手段
D. 利用谷氨酸棒状杆菌生产味精时,需采用过滤等方法将菌体分离、干燥以获得产品
【答案】B
【解析】
【分析】发酵工程是指利用微生物的特定功能,通过现代工程技术,规模化生产对人类有用的产品,主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身。发酵工程一般包括菌种的选育,扩大培养,培养基的配制、灭菌,接种,发酵、产品的分离、提纯等方面。发酵过程一般来说都是在常温常压下进行,条件温和、反应安全,原料简单、污染小,反应专一性强,因而可以得到较为专一的产物。发酵工程在医药、食品、农业、冶金、环境保护等许多领域都得到广泛应用。
【详解】A、在发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节,A错误;
B、搅拌可增加发酵液中的溶氧量,使菌体与发酵液中的营养物质充分接触,故发酵罐中微生物的生长繁殖速度、代谢物的形成速度都与搅拌速度有关,B正确;
C、通过发酵工程生产的苏云金杆菌可以制成微生物农药,用来防治多种农林虫害,这属于生物防治手段,C错误;
D、利用谷氨酸棒状杆菌生产味精时,发酵产品是谷氨酸棒状杆菌产生的谷氨酸,而不是微生物细胞本身,故可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品,D错误。
故选B。
13. 为从高粘度原油(主要是含碳有机物)中筛选得到高效降解石油污染物的细菌,研究者以山东原油污染污泥为研究对象进行如图所示实验。下列叙述正确的是( )
A. 培养基①的作用是增加目的菌株的种类
B. 图示表明,油泥混合液被稀释了105倍
C. 只有培养基②要以原油为唯一碳源
D. 培养基③采用的接种方法不能用于统计活菌的数量
【答案】D
【解析】
【分析】1、培养基营养构成:各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐,此外还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、由图可知培养基①可富集目的菌株可增加目的菌株的数量,A错误;
B、图示表明培养基①的溶液被稀释了105倍但油泥混合液的稀释倍数无法确定,B错误;
C、培养基①②③均要以原油为唯一碳源,C错误;
D、培养基③采用了平板划线法接种微生物该方法无法用于活菌数量的统计,D正确。
故选D。
14. 野生型大肠杆菌能在未添加某些氨基酸的基本培养基上生长,氨基酸营养缺陷型突变株无法合成某种氨基酸,只能在添加了多种氨基酸的完全培养基上生长。如图为纯化某氨基酸营养缺陷型突变株的部分流程图,①、②、③、④代表培养基,A、B、C表示操作步骤,D、E为菌落。下列叙述错误的是( )
A. 图中①、②、④基本培养基,③为完全培养基
B. 紫外线照射的目的是诱变,增加突变株的数量
C. 图中B的正确操作是用涂布器把菌液均匀地涂布在②表面
D. 经图中C过程原位影印及培养后,可从④中挑取D进行纯化培养
【答案】A
【解析】
【分析】分析题图可知:图中首先利用稀释涂布平板法分离细菌,然后运用“影印法”将菌种接种到两种培养基中,分别是基本培养基、完全培养基;在基本培养基中,某氨基酸营养缺陷型突变株不能生长,而在完全培养基中能够生长,据此可以选择出氨基酸营养缺陷型突变株。
【详解】A、野生型大肠杆菌菌株能在基本培养基上生长,氨基酸营养缺陷型突变株无法合成某种氨基酸,只能在完全培养基上生长,根据题干信息和图形分析,③无菌落,说明图中①②④为完全培养基,③为基本培养基,A错误;
B、紫外线照射的目的诱导野生大肠杆菌发生基因突变,通过紫外线照射处理可提高突变频率,从而增加突变株的数量,B正确;
C、B操作是将菌液滴加到培养基表面,再用涂布器将菌液均匀的涂布在②表面,C正确;
D、从图中可看出,D在基本培养基中无法生长,在完全培养基中可生长,说明D是氨基酸缺陷型菌落,故经C过程影印及培养后,可从④培养基中挑取D菌落进行纯化培养,D正确。
故选A。
15. 大豆发酵食品豆瓣酱是我国传统发酵美食,它能让麻婆豆腐热辣鲜香,也能让回锅肉滋味醇厚,好似舌尖上时光胶囊,封存着先辈们代代相传的生活智慧。豆瓣酱的制作流程如下图所示,下列叙述错误的是( )
A. 保温发酵过程中,酱豆中有机物的种类增加,有机物含量减少
B. 米曲霉发酵时需不断翻酱,由此推测米曲霉属于需氧型微生物
C. 米曲霉发酵过程中,添加面粉主要是为米曲霉的生长提供氮源
D. 后期发酵中乳酸菌产生乳酸,能抑制杂菌生长并赋予豆瓣酱独特酸味
【答案】C
【解析】
【分析】大豆中含有大量蛋白质,主要为微生物的生长提供碳源(提供碳元素)和氮源(提供氮元素)类营养物质;加入的大豆经蒸熟、冷却后使用,这样既可以对大豆进行消毒,消灭大豆表面的杂菌,又能防止大豆温度过高导致接种的微生物死亡。
【详解】A、在保温发酵过程中,米曲霉等微生物会分泌多种酶来分解有机物。在分解过程中,复杂的有机物会被逐步分解成小分子有机物,所以有机物的种类会增加。同时,微生物的呼吸作用会消耗有机物来获取能量,导致有机物含量减少,A正确;
B、米曲霉发酵时需不断翻酱的目的是为了让米曲霉接触到充足的氧气,由此推断米曲霉是需氧型微生物,B正确;
C、在米曲霉发酵过程中,添加面粉主要是为米曲霉的生长提供碳源,而不是氮源,C错误;
D、后期发酵中乳酸菌会进行发酵产生乳酸,乳酸可以降低环境的pH值,很多杂菌在酸性环境中生长会受到抑制,同时乳酸也能赋予豆瓣酱独特的酸味,D正确。
故选C。
二、多项选择题:共4题,每题3分,共12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。
16. 许多因素会影响实验结果,下列相关操作或叙述正确的有( )
A. 设计制作生态缸实验中,生态缸需密封,并将其置于散射光照射下
B. 在调查酵母菌种群数量时,先将稀释的样品滴在计数板上,再轻轻盖上盖玻片
C. 在调查酵母菌种群数量时,需要另设置一组不接种酵母菌的对照组排除杂菌污染
D. 研究土壤中小动物类群丰富度时,利用了土壤小动物趋暗、趋湿、避高温的特点
【答案】AD
【解析】
【分析】在探究酵母菌种群数量变化的实验中,要先盖上盖玻片,再用滴管吸取培养液滴于血细胞计数板上,否则计数结果偏大。
【详解】A、生态缸必须放在光下,但要放在散射光下,避免阳光直射,同时生态缸需密封,A正确;
B、在调查酵母菌种群数量时,应先盖上盖玻片,然后滴加样品,使菌液自行渗入,B错误;
C、在调查酵母菌种群数量时,不需要另设置一组不接种酵母菌的对照组,因为不同的时间前后构成自身前后对照,C错误;
D、土壤中小动物有趋暗、趋湿、避高温的特点,用诱虫器采集小动物时利用该特点需要打开电灯,以免影响采集,D正确。
故选AD。
17. 下图虚线框内为红树林生态系统能量流动示意图(部分),红树凋落物必须先经甲壳类动物的消化处理,才能被鱼类有效利用。相比之下,藻类等植物可直接被鱼类取食。下列叙述正确的是( )
A. 该生态系统的物质循环和能量流动的渠道都是食物链和食物网,故二者循环往复
B. 图中缺失的能量去向是流向分解者和生物通过呼吸作用以热能形式散失
C. 可根据胃含物和稳定同位素分析鱼类的食物来源绘制食物网
D. 流入该生态系统的总能量是浮游植物和底栖藻类固定的太阳能
【答案】BC
【解析】
【分析】生态系统的成分包括生产者、分解者、消费者和非生物的物质和能量,其中生产者是生态系统的基石。
【详解】A、能量单向流动,不能循环往复,A错误;
B、生态系统各营养级的能量一般有以下去路:①通过呼吸作用以热能的形式散失;②流入下一营养级;③被分解分解利用④未被利用的能量,图中缺失的能量去向是流向分解者和生物通过呼吸作用以热能形式散失,B正确;
C、食物链能够表示捕食与被捕食者的关系,可根据胃含物和稳定同位素分析鱼类的食物来源绘制食物网,C正确;
D、根据图示信息可知,流入该生态系统的总能量还有来自其他生态系统的能量,因此不止是浮游植物和底栖藻类固定的太阳能,D错误。
故选BC。
18. 与传统发酵技术相比,发酵工程的产品和种类更加丰富,产量和质量明显提高。下列叙述正确的有( )
A. 发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身
B. 发酵条件的变化会影响微生物的生长、繁殖和代谢途径等
C. 通过发酵工程可以从微生物细胞中大量提取单细胞蛋白
D. 是否利用微生物进行发酵是发酵工程与传统发酵技术的最大区别
【答案】AB
【解析】
【分析】1、发酵工程生产的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身。
2、发酵过程中要严格控制温度、pH、溶解氧、通气量与转速等发酵条件。
【详解】A、发酵工程是指利用微生物的特定功能,通过现代工程技术,规模化生产对人类有用的产品,主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身,A正确;
B、发酵一般为微生物的无氧呼吸(部分为有氧呼吸),温度、pH、氧气含量等等发酵条件,都会影响到微生物,生长繁殖和代谢途径,B正确;
C、微生物含有丰富的蛋白质,以淀粉或纤维素的水解液,制糖工业的废液等为原料,通过发酵获得了大量的微生物菌体,即单细胞蛋白,C错误;
D、发酵工程与传统发酵技术最大的区别是菌种单一,D错误。
故选AB。
19. 苦草是一种适应能力强的沉水植物,其体内富集的内生菌能促进多环芳烃(PAHs)的分解,降低PAHs对苦草的毒害,也可以有效修复受PAHs污染的沉积物。为研究苦草分解PAHs的机制,研究人员开展相关实验,实验分组处理和实验结果如下。下列叙述正确的是( )
处理组
苦草根表面
沉积物
Ⅰ
不灭菌
灭菌
Ⅱ
灭菌
不灭菌
Ⅲ
灭菌
灭菌
A. 沉水植物的分布受到环境因素和生物因素的共同影响
B. 苦草可以向内生菌提供养料,推测该内生菌属于消费者
C. 苦草根表面的微生物比沉积物中的微生物降解PAHs的能力更强
D. 该实验说明苦草根表面的内生菌能降低PAHs对苦草的毒害
【答案】ACD
【解析】
【分析】分析题意,本实验目的是探究苦草分解PAHs的机制,结合图表可知,实验的自变量是苦草根表面和沉积物是否灭菌,因变量是培养15天后不同组别多环芳烃(PAHs),据此分析作答。
【详解】A、环境和其他生物都影响植物分布,沉水植物的分布受到环境因素(如温度和水分等)和生物因素(如天敌等)的共同影响,A正确;
B、苦草可以向内生菌提供养料,其体内富集的内生菌能促进多环芳烃(PAHs)的分解,该内生菌不能自己制造有机物,且可分解其它物质,属于消费者、分解者,B错误;
C、实验设计中,Ⅰ组(苦草根表面不灭菌,沉积物灭菌)和Ⅱ组(苦草根表面灭菌,沉积物不灭菌)对比,Ⅰ组的PAHs降解效果显著优于Ⅱ组,说明根表面微生物的降解能力更强,C正确;
D、实验设计中,Ⅰ组(苦草根表面不灭菌,沉积物灭菌)和Ⅲ组(苦草根表面灭菌,沉积物灭菌)对比说,Ⅰ组的PAHs毒害显著低于Ⅲ组,则说明根表面内生菌能降低PAHs的毒害,D正确。
故选ACD。
第II卷 (非选择题 共58分)
三、非选择题:共5题,共58分。除特殊说明外,每空1分。
20. 2024 年的世界湿地日主题是“湿地与人类福祉”。图 1 是某人工湿地生态公园处理城市污水的示意图,其中甲、乙、丙代表湿地生态系统的三种成分;图 2 是该湿地中部分生物之间的能量流动关系,字母表示各能量流向的能量值;图 3 是复合式生态浮床技术示意图。
(1)据图 1 分析,该湿地生态系统的主要成分是________(选填“甲”、“乙”或“丙”),碳元素从乙→丙的传递形式是________。
(2)流经该人工湿地生态系统的总能量包括________,图 2 中 X 表示________,草鱼用于生长发育和繁殖的能量最准确的表示为________(用图中字母表示)。
(3)科研人员利用图 3 复合式生态浮床治理水体富营养化,该复合式生态浮床中植物与水体中藻类间存在________关系。该湿地由捕食关系而形成的食物网中的所有生物________(填“能”或“不能”)构成一个群落,原因是________ 。
(4)湿地公园建设过程中,引入的水生植物应尽量选用湖泊中自然生长的本土植物,这体现了生态工程中的________原理。
(5)生态系统自我调节能力的基础是________;一般情况下,食物网越复杂,生态系统的________(填“抵抗力”或“恢复力”)稳定性就越高;湿地公园不仅是市民休闲娱乐的好去处,在涵养水源、净化空气方面也有着重要作用,体现了生物多样性的_________ 价值。
【答案】(1) ①. 乙 ②. 有机物
(2) ①. 生产者固定的太阳能和污水中有机物中的化学能 ②. 呼吸作用以热能的形式散失的能量 ③. e-f
(3) ①. 种间竞争 ②. 不能 ③. 食物网中的生物不包含分解者
(4)协调 (5) ① 负反馈调节 ②. 抵抗力 ③. 直接价值和间接
【解析】
【分析】图1中甲、乙、丙代表湿地生态系统的三种组成成分,乙能利用二氧化碳,表示生产者,丙捕食乙,有箭头从丙指向甲,说明甲表示分解者。
【小问1详解】
生态系统的主要成分是生产者。在图1中,乙能利用二氧化碳,表示生产者。碳元素在生物群落内部以含碳有机物的形式传递,乙是生产者,丙是消费者,所以碳元素从乙→丙的传递形式是含碳有机物。
【小问2详解】
流经该人工湿地生态系统的总能量包括生产者固定的太阳能和污水中有机物所含的化学能。图2中X表示呼吸作用散失的能量。草鱼用于生长发育和繁殖的能量 = 草鱼的同化量 - 呼吸作用散失的能量,草鱼的同化量为e,呼吸作用散失的能量为f,所以草鱼用于生长发育和繁殖的能量最准确的表示为e - f。
【小问3详解】
复合式生态浮床中植物与水体中藻类都要竞争阳光、无机盐等资源,所以它们间存在竞争关系。群落是指在一定时间内,生活在一定区域内的全部生物种群的集合。该湿地由捕食关系而形成的食物网中的所有生物只包含了生产者和消费者,缺少分解者等其他生物,所以不能构成一个群落。
【小问4详解】
湿地公园建设过程中,引入的水生植物应尽量选用湖泊中自然生长的本土植物,这体现了生态工程中协调原理,即生物与环境、生物与生物的协调与平衡,避免引进外来物种造成生态入侵等问题。
【小问5详解】
生态系统自我调节能力的基础是负反馈调节。一般情况下,食物网越复杂,生态系统的营养结构越复杂,其抵抗力稳定性越高。湿地公园不仅是市民休闲娱乐的好去处(体现了直接价值),在涵养水源、净化空气方面也有着重要作用(体现了间接价值),这里综合体现了生物多样性的间接和直接价值。
21. 6月8日是世界海洋日。海洋是生物圈的重要组成部分,与人类的生存和发展息息相关。下图甲是某海洋区域中的大黄鱼种群数量和种群增长速率之间的关系;图乙是该海域能量流动简图。请回答下列问题:
(1)根据图甲分析,要获得最大持续捕捞量,捕捞后大黄鱼种群数量应处于________点,该点大黄鱼的种群数量与K值的关系是________。在c点时大黄鱼种群数量将________(填“增加”或“减少”)。用标志重捕法调查大黄鱼种群密度时,若标记个体更易被天敌捕食,则种群密度的估计值________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
(2)海洋鱼类生活在不同的水层,影响鱼类分层分布的主要因素是________。海边新建码头的木质桩柱表面很快被细菌附着,随后依次出现硅藻、藤壶、牡蛎等,调查牡蛎种群密度的方法是________。
(3)请你写出图乙生态系统的营养结构________。能量在第一营养级和第二营养级之间和第二营养级和第三营养级之间的传递效率分别为________,这反映出了能量在不同营养级之间传递具有________的特点。
(4)野生大黄鱼几乎已经濒临绝种,为保护野生大黄鱼,最好的措施是________。
(5)近年来,我国东南沿海水域富营养化严重,赤潮灾害频繁发生,这对海洋渔业和生态环境造成了严重的破坏。富营养化的海水为赤潮生物大规模暴发提供了________。海水的pH一般在8.0到8.5之间,赤潮发生时海水pH可达8.5以上,请分析赤潮引起海水pH上升的主要原因:________。
【答案】(1) ①. b ②. b=K/2 ③. 增加 ④. 偏高
(2) ①. 食物 ②. 样方法
(3) ①. A→D→C ②. 20%、18% ③. 单向流动、逐级递减 (4)建立自然保护区
(5) ①. N、P等矿质元素 ②. 赤潮暴发时,大量藻类通过光合作用大量消耗海水中的CO2,从而使海水pH上升
【解析】
【分析】群落的空间结构:(1)垂直结构:植物群落的垂直结构表现垂直方向上的分层性,其中植物的垂直结构决定了动物的垂直分层。(2)水平结构:水平方向上由于光照强度地形明暗湿度等因素的影响,不同地段上分布着不同的生物种群。
【小问1详解】
在种群增长的“S”型曲线中,种群增长速率先增大后减小,当种群数量为K/2时,种群增长速率达到最大。观察图甲可知,b点时种群增长速率最大,所以捕捞后大黄鱼种群数量应处于b点。对于“该点大黄鱼的种群数量与K值的关系是b=K/2”。 c点时种群增长速率大于0,说明种群数量还在增长,所以在c点时大黄鱼种群数量将增加。标志重捕法的计算公式为N=M×n÷m(其中N为种群数量,M为初捕标记个体数,n为重捕个体数,m为重捕中标记个体数)。若标记个体更易被天敌捕食,那么重捕中标记个体数m会偏小,而M和n不变,根据公式计算出的N会偏大,即种群密度的估计值偏高。
【小问2详解】
海洋鱼类生活在不同的水层,影响鱼类分层分布的主要因素是食物。 牡蛎活动能力弱,活动范围小,调查其种群密度的方法是样方法。
【小问3详解】
生态系统的营养结构是食物链和食物网。由图乙可知,A是生产者,D是初级消费者,C是次级消费者,所以营养结构为A→D→C。能量传递效率 = 下一营养级的同化量÷上一营养级的同化量×100%。第一营养级(A)同化量为7.5×106J/(m2·a),第二营养级(D)同化量为1.5×106J/(m2·a),则第一营养级和第二营养级之间的传递效率为1.5×106÷(7.5×106)×100%=20%;第二营养级(D)同化量为1.5×106J/(m2·a),第三营养级(C)同化量为2.7×105J/(m2·a),则第二营养级和第三营养级之间的传递效率为2.7×105÷(1.5×106)×100% = 18%。由上述计算可知,能量在不同营养级之间传递效率一般在10% - 20%之间,反映出能量在不同营养级之间传递具有单向流动和逐级递减的特点。
【小问4详解】
保护生物多样性最好的措施是就地保护,对于野生大黄鱼来说,最好的措施是建立自然保护区。
【小问5详解】
富营养化的海水中含有大量的N、P等无机盐,为赤潮生物大规模暴发提供营养物质。赤潮发生时,藻类大量繁殖,藻类进行光合作用大量消耗海水中的CO2,导致海水中CO2浓度降低,从而使海水pH上升。
22. 江苏滨海湿地是西太平洋海岸最大的淤泥质潮滩湿地,是黄(渤)海候鸟栖息地世界自然遗产地的主体,其中芦苇、碱蓬和互花米草为3种最典型的盐沼植被。生态学家Grime用三角形模型来解释植物的适应性(如图1所示),该模型认为植物往往只有竞争能力强、抗生境严峻能力强、抗生境干扰能力强三种对策中的一种。Grime将生境的严峻度定义为限制植物干重增长的外部强制因素,如光照、水分不足等,将生境干扰定义为破坏植物生物量的外力因素,如火烧、霜冻等,请回答以下问题。
(1)图1中Grime的三角形模型属于_____模型;芦苇和互花米草属于多年生草本植物,植株高大,高度都可达到3—4m,地上部分生物量远高于碱蓬,据该模型坐标点推测芦苇和互花米草靠近_____(填“A”点或“O”点),据此推测碱蓬的适应性对策为_____能力强。
(2)研究者用血细胞计数板(2mm×2mm×0.1mm,由400个小格组成)对湿地中某单细胞藻进行计数了解治理效果。图2表示稀释100倍后藻细胞的分布情况,则10mL培养液中该藻细胞总数理论上为_____个,检测方法为_____。仅考虑某实际情况真实存在,得到的值与实际相比一定_____(填“偏大”“偏小”或“相同”)。
(3)由于芦苇和互花米草对碱蓬的双向挤压,特别是互花米草入侵改变了本地种间竞争格局,致使碱蓬群落面临消失的危险,据图3分析,最可能代表碱蓬种群的是曲线_____(填“甲”或“乙”),它在_____年数量最少。
(4)该湿地在生态学上不同于其它群落的重要特征是_____。该湿地离岸远近不同的地方,杂草的分布和种类不同,这体现了群落的_____结构。在自然和人类活动双重作用下,该湿地景观结构、功能变化显著,体现了人类活动对群落演替的影响是:_____。
【答案】(1) ①. 数学 ②. 0 ③. 抗生境严峻
(2) ①. 4.8×108 ②. 抽样检测法 ③. 偏大
(3) ①. 乙 ②. t4
(4) ①. 物种组成 ②. 水平 ③. 人类活动可以改变群落演替的速度和方向
【解析】
【分析】群落演替是指一个群落被另一个群落替代的过程,该过程中会发生优势种的取代。演替可以分为初生演替和次生演替。初生演替:是指在一个从来没有被植物覆盖的地面或者原来存在过植被但被彻底消灭了的地方发生的演替。次生演替:是指在原有植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保存甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方发生的演替。
【小问1详解】
Grime的三角形模型为坐标图,属于数学模型。芦苇和互花米草属于多年生草本植物,植株高大,地上部分生物量远高于碱蓬,说明其抗生境严峻能力弱,而竞争能力强,根据模型坐标点推测芦苇和互花米草靠近O点,据此推测碱蓬的适应性对策为抗生境严峻能力强。
【小问2详解】
据图可知,视野中中方格有25个小格。依题意,计数的中方格藻细胞平均数为12,则10mL培养液中该藻细胞总数理论上为(12÷25)×400÷(0.2×0.2×0.1)×1000×100×10=4.8×108 (个),计数方法为抽样检测法;仅考虑某实际情况真实存在,得到的值与实际相比一定偏大,因为不论死活都会计数,并且可能存在重叠的情况。
【小问3详解】
由图3分析,甲种群数量先减少后增加,乙种群数量一直减少,由于芦苇和互花米草对碱蓬的双向挤压,特别是互花米草入侵改变了本地种间竞争格局,致使碱蓬群落面临消失的危险,即碱蓬种群数量一直减少,最可能代表碱蓬种群的是曲线乙,它在第4年数量最少,因为λ第四年之前小于1,数量在减少,第四年λ=1,数量开始不减少,所以在第4年数量最少。
【小问4详解】
该湿地在生态学上不同于其它群落的重要特征是群落的物种组成;该湿地离岸远近不同的地方,杂草的分布和种类不同,这体现了群落的水平结构;在自然和人类活动双重作用下,该湿地景观结构、功能变化显著,体现了人类活动对群落演替的影响是:人类活动往往会改变群落演替的速度和方向。
23. 我国古代劳动人民用不同原料酿酒的历史已有五千多年,并总结了制作果酒、果醋、泡菜等发酵食品的丰富经验和方法。图1是制作苹果酒、苹果醋的简要工艺流程。
请回答问题:
(1)制作苹果醋的菌种呼吸方式是________,与制作苹果酒的菌种相比,制作苹果醋的菌种在结构上的主要特点是________。
(2)苹果酒制作时,发酵瓶中不能装满苹果汁,要留约1/3的空间,目的是________(答出1点即可)。
(3)在苹果酒和苹果醋的制作过程中,使用如图2所示的发酵装置。充气口在制作苹果酒时应________(填“打开”或“关闭”);排气口要通过一个长而弯曲的胶管d与瓶身相连,这样做的目的是________。检验苹果酒的制作是否成功,除了嗅闻发酵液是否有酒味外,还可用________溶液进行鉴定,若显示________色,则说明产生了酒精。
(4)若继续用图2所示装置在制酒的基础上制作苹果醋,还需要改变的条件是①________;②________。
(5)市场上购买的真空包装酸菜,在没有漏气的状态下发生了“胀袋”现象,同学怀疑是杂菌污染导致的,同学B怀疑是乳酸菌大量繁殖导致的,你支持谁的观点并说明理由________。
(6)泡菜制作时要用适宜浓度的盐水没过新鲜蔬菜。所用盐水需煮沸,其目的是________(答出1点即可)。为了缩短制作时间,通常会在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液,目的是________。
【答案】(1) ①. 有氧呼吸 ②. 没有核膜包被的细胞核
(2)让酵母菌有氧呼吸大量繁殖(或防止发酵过程中产生的CO2使发酵液溢出)
(3) ①. 关闭 ②. 防止空气中杂菌污染 ③. (酸性的)重铬酸钾 ④. 灰绿
(4) ①. 打开气阀a,不断通入无菌空气(氧气) ②. 将温度调整为30~35℃
(5)支持A的观点,乳酸菌代谢过程中不产生气体
(6) ①. 除氧(或杀菌) ②. 增加乳酸菌数量(相当于接种乳酸菌)
【解析】
【分析】参与果酒制作的微生物是酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。在有氧条件下,将葡萄糖氧化成二氧化碳和水,在无氧条件下将葡萄糖分解成酒精和二氧化碳;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果糖分解成乙酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为乙酸。
【小问1详解】
果醋制作中起到主要作用的微生物是醋酸菌,醋酸菌是一种好氧细菌,只有当氧气充足时,才能进行旺盛的生理活动,其代谢类型属于异养需氧型。制作苹果醋的菌种呼吸方式是有氧呼吸,与制作苹果酒的菌种相比,制作苹果醋的醋酸菌菌种在结构上的主要特点是没有核膜包被的细胞核。
【小问2详解】
苹果酒制作时,为了让酵母菌有氧呼吸大量繁殖,或防止发酵过程中产生的CO2使发酵液溢出,发酵瓶中不能装满苹果汁,要留约的1/3空间。
【小问3详解】
在苹果酒和苹果醋的制作过程中,发酵装置的充气口在制作苹果酒时应关闭,而需要在排气口要连接一个长而弯曲的胶管d与瓶身相连,目的是防止空气中杂菌污染。
检验苹果酒的制作是否成功,除了嗅闻发酵液是否有酒味外,还可用酸性条件下的重铬酸钾溶液进行鉴定,若表现灰绿色说明有酒精产生。
【小问4详解】
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,果醋制作过程中充气口a应打开,不断通入无菌空气(氧气),将温度调整为30~35℃。
【小问5详解】
乳酸菌无氧呼吸没有气体产生,故支持A的观点,乳酸菌代谢过程中不产生气体,不会胀袋。
【小问6详解】
制作泡菜时所用盐水需煮沸,其目的是消灭杂菌,去除氧气,为了缩短制作时间,有人还会在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液,加入陈泡菜液是为了增加乳酸菌含量。
24. 牛和羊的瘤胃中生活着多种微生物,其中许多微生物能分解尿素。某研究小组欲从瘤胃内筛选出能高效降解尿素的细菌,设计了如下实验。请分析并回答下列问题:
实验步骤:
I.取样:从刚宰杀的牛的瘤胃中取样,将样品装入事先灭过菌的锥形瓶中。
Ⅱ.培养基的配制和灭菌:
配制全营养LB固体培养基。配方:水、蛋白胨、酵母提取物、NaCl、琼脂(一种凝固剂)。
配制尿素固体培养基。配方:水、葡萄糖、NaCl、K2HPO4、尿素、琼脂。
III.制备瘤胃稀释液并接种,如下图1所示。
IV.在无氧条件下进行微生物的培养、观察与计数。
(1)该小组采用________法对瘤胃中分解尿素的细菌进行分离和计数。在无菌条件下,利用该方法进行分离计数时,需要用到图2中的实验器材有________(填序号)。该种方法相对于显微镜直接计数的优势在于________。
(2)为了判断尿素培养基是否具有选择作用,实验时还需要同时接种全营养平板,如果同一浓度梯度下,尿素培养基上的菌落数________(填“大于”、“等于”或“小于”)全营养培养基上的菌落数,则说明尿素培养基具有选择作用。
(3)为了避免混淆,需要在培养皿的______(填“皿盖”或“皿底”)做好标记。然后在_______(填“18~25℃”、“25~30℃”或“30~37℃”)的恒温培养箱中需培养1-2d,每隔________统计一次菌落数目,选择菌落数目稳定时的记录作为结果,其目的是________。
(4)若将最后一个试管中的稀释液分别涂布到3个尿素平板上培养,培养后平板上出现的菌落数如图1所示,则5mL瘤胃样品中含有目标活菌数约为________。该方法统计获得的菌落数比实际的活菌数________,原因是________。
【答案】(1) ①. 稀释涂布平板 ②. ①③④ ③. 可以区分细胞的死活,即只计数活的细胞
(2)小于 (3) ①. 皿底 ②. 30~37℃ ③. 24h ④. 为了防止培养时间不足导致菌落遗漏
(4) ①. 3.5×1010 ②. 少 ③. 当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落
【解析】
【分析】筛选尿素分解菌要以尿素为唯一氮源,缺乏脲酶的微生物由于不能分解尿素而缺乏氮源导致生长发育受抑制,只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素,所以用此培养基能够选择出分解尿素的微生物。
【小问1详解】
由图可知,该小组在计算菌落数目,采用稀释涂布平板法对瘤胃中分解尿素的细菌进行分离和计数。稀释涂布平板法操作时需要在酒精灯火焰旁边操作,故需要用到①酒精灯③培养皿④涂布器。该方法相对于显微镜直接计数的优势在于能够区分活菌和死菌,显微镜直接计数会把死菌也计算在内,而稀释涂布平板法统计的是活菌形成的菌落。
【小问2详解】
全营养平板能让各种细菌生长,尿素培养基只能让能分解尿素的细菌生长。如果同一浓度梯度下,尿素培养基上的菌落数小于全营养培养基上的菌落数,就说明尿素培养基抑制了其他不能分解尿素的细菌生长,具有选择作用。
【小问3详解】
为了避免混淆,需要在培养皿的皿底做好标记,因为培养时培养皿是倒置的,在皿底标记更方便观察和记录。分解尿素的细菌适宜在30 - 37℃的环境中生长,所以在30 - 37℃的恒温培养箱中培养。每隔24h统计一次菌落数目,选择菌落数目稳定时的记录作为结果,目的是防止因培养时间不足导致菌落遗漏,使统计结果更准确。
【小问4详解】
5号试管的稀释倍数为107,5mL瘤胃样品中含有目标活菌数=(68+75+67)÷3÷0.1×107×5=3.5×1010(个)。当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落,故使用稀释涂布平板法统计获得的菌落数比实际的活菌数偏少。
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