内容正文:
湟中一中2024-2025学年第二学期期中考试
高二生物试卷
(时间:75分钟;总分:100分)
一、选择题(共50分,每题2分)
1. 下列关于生态系统信息传递的自然现象中,表述错误的是( )
A. 一些鸟类在求偶时,通常雄鸟会进行复杂的“求偶炫耀”,这就是行为信息
B. 在增加营养的基础上缩短光照时间,可提高鸡的产蛋率,是对物理信息的应用
C. 鼠类闻到黄鼬排出的“臭气”会选择逃离,空气可以作为传播“臭气”的介质——信道
D. 唐菖蒲在每天的日照长度大于 12 小时才能开花,其细胞中的光敏色素是“信息受体”
【答案】B
【解析】
【分析】1、生态系统中的信息传递类型包括物理信息、化学信息和行为信息。
2、信息传递在生态系统中的作用(1)个体:生命活动的正常进行,离不开信息的作用。(2)种群:生物种群的繁衍,离不开信息传递。(3)群落和生态系统:能调节生物的种间关系,经维持生态系统的稳定。
【详解】A、一些鸟类在求偶时,通常雄鸟会进行复杂的“求偶炫耀”,雄鸟通过行为传递信息,属于行为信息,A正确;
B、信息传递在农业生产中可用于高畜产品的产量,如适当延长光照时间,提高家禽产蛋量,是对物理信息的应用,B错误;
C、信息传播的媒介——信道,空气、水以及其他介质均可以传播信息,C正确;
D、唐菖蒲在每天的日照长度大于 12 小时才能开花,其细胞中的光敏色素是接收光照信息的“信息受体”,D正确。
故选B。
2. 碳是构成生物体的重要元素之一。下图为碳循环的示意图,甲~丁表示生态系统的组成成分,a~d 表示丙中的四种生物,①~⑦表示相关的生理作用。据图分析,下列叙述错误的是( )
A. 甲是生产者,丙是消费者,丁是分解者
B. ①②③④过程中碳元素主要以CO2的形式存在
C. 碳元素在图中生物成分和非生物成分之间循环往复
D. 甲→a→c→b可能是图中生态系统中的一条食物链
【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、只有一个箭头指向甲,甲是生产者,丙和甲都指向丁,丁是分解者,丙是消费者,A正确;
B、①生产者固定大气中的二氧化碳,②③④生产者和消费者的呼吸作用、分解者的分解作用产生的二氧化碳,这些过程中碳元素主要以CO2的形式存在,B正确;
C、碳元素在图中生物成分和非生物成分之间循环往复,循环利用,C正确;
D、生物富集现象,沿着食物链营养级越高,含有的金属应该越多,a应该是食物链中营养级最高的一个,D错误。
故选D。
3. 从生物学角度分析以下诗句:清代诗人龚自珍—《己亥杂诗》“落红不是无情物,化作春泥更护花”;《庄子·山木》“睹一蝉,方得美荫而忘其身;螳螂执翳而搏之,见得而忘其形;异鹊从而利之,见利而忘其真”;杜牧—《秋夕》“银烛秋光冷画屏,轻罗小扇扑流萤”;白居易—《忆江南》“日出江花红胜火,春来江水绿如蓝”。下列相关叙述正确的是( )
A. 《己亥杂诗》中“落红”中的有机物为植物的生长提供能量
B. 《庄子·山木》中所描述的食物链,共有三个营养级
C. 《忆江南》中所描绘的所有生物及非生物物质和能量构成了生态系统的结构
D. 《秋夕》中“流萤”描述的是萤火虫间通过光传递物理信息
【答案】D
【解析】
【分析】1、生态系统结构包括组成成分和营养结构。2、生物信息种类:物理信息、化学信息、行为信息。
【详解】A、《己亥杂诗》中“落红”中的有机物的能量被分解者利用,A错误;
B、《庄子·山木》中所描述的食物链,共有四个营养级,分别是树、蝉、螳螂、鹊,B错误;
C、生态系统结构包括组成成分也就是所有生物及非生物物质和能量和营养结构,C错误;
D、光属于物理信息,D正确。
故选D。
4. 第4次大熊猫调查结果显示:全国野生大熊猫1864只,圈养375只,栖息地保护区67个。大熊猫利用自己的尿液来标记出领地范围,一般10~20公里内只有一只大熊猫,同时求偶期间它们也会留下尿液,方便异性大熊猫找到自己。下列说法正确的是( )
A. 大熊猫占据领地及求偶的“语言”为化学信息
B. 放归圈养的大熊猫会使栖息地群落的物种丰富度在一定程度上增加
C. 大熊猫与其天敌间的能量流动和信息传递都是单向的
D. 将大熊猫的天敌全部猎杀有利于野生大熊猫的保护,并提高生态系统的稳定性
【答案】A
【解析】
【分析】生态系统的信息传递的种类:
(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】A、大熊猫利用自己的尿液来占据领地及求偶,尿液为化学物质属于化学信息,A正确;
B、大熊猫本来就属于栖息地具有的物种,所以放归圈养的大熊猫不会使栖息地群落的物种丰富度增加,B错误;
C、大熊猫与其天敌间的能量流动是单向的,而信息传递是双向的,C错误;
D、将大熊猫的天敌全部猎杀减少了生物种类,生态系统的稳定性降低,也不利于大熊猫的保护,D错误。
故选A。
5. 某相对稳定的水域生态系统中食物网主要有甲、乙、丙、丁、戊5个种群,各种群生物体内某重金属的含量如表所示。已知水中的该重金属被生物体吸收后难以通过代谢排出体外。假设在这5个种群构成的食物网中,每个种群只占一个营养级,消费者只能以其前一个营养级的所有生物为食。下列相关叙述错误的是( )
种群
甲
乙
丙
丁
戊
重金属含量(ug/kg鲜重)
0.0037
0.0036
0.035
0.036
0.34
A. 甲和乙可能存在种间竞争关系
B. 丙和丁可能处于同一营养级中
C. 该食物网中的食物链都具有三个营养级
D. 种群戊属于该生态系统成分中的生产者
【答案】D
【解析】
【分析】生物存在富集现象,即重金属被生物体吸收后难以通过代谢排出体外,营养级越高重金属含量越多。
【详解】A、从表格中看出,重金属含量甲≈乙﹤丙≈丁﹤戊,所以甲乙都是第一营养级,存在竞争关系,A正确;
B、丙和丁的重金属含量基本相同,所以二者可能处于同一营养级,B正确;
C、该生态系统中,甲乙是第一营养级,丙丁是第二营养级,戊是第三营养级,消费者只能以其前一个营养级的所有生物为食,食物网如图: 所以每条食物链都有三个营养级,C正确;
D、戊是第三营养级,是次级消费者,D错误。
故选D。
6. 某地在建设池塘时引入一些生物,包括大量藻类,以藻类为食的水蚤、鲫鱼和鲢鱼,以鲫鱼为食的鳜鱼。其中鲫鱼和鲢鱼生活在不同水层,还同时捕食水蚤。关于该池塘生态系统的叙述错误的是( )
A. 该池塘生态系统中共有4条食物链
B. 鲫鱼既是初级消费者又是次级消费者
C. 消耗等量藻类时,鳜鱼的生长量大于鲢鱼
D. 若要提高鱼类产量还需投入相应的物质和能量
【答案】C
【解析】
【分析】1、能量流动的特点:单向流动、逐级递减。
2、分析题意可知,该池塘生态系统中共有4条食物链,分别是藻类→鲫鱼→鳜鱼,藻类→水蚤→鲫鱼→鳜鱼,藻类→鲢鱼,藻类→水蚤→鲢鱼。
【详解】A、分析题意可知,该池塘生态系统中共有4条食物链,分别是藻类→鲫鱼→鳜鱼,藻类→水蚤→鲫鱼→鳜鱼,藻类→鲢鱼,藻类→水蚤→鲢鱼,A正确;
B、鲫鱼在食物链“藻类→鲫鱼→鳜鱼”中是初级消费者,在食物链“藻类→水蚤→鲫鱼→鳜鱼”中是次级消费者,B正确;
C、鳜鱼的营养级高于鲢鱼,所以消耗等量藻类时,鳜鱼的生长量少于鲢鱼,C错误;
D、能量流动是逐级递减的,若要提高鱼类产量还需投入相应的物质和能量,D正确。
故选C。
7. 为发挥湿地的生态效益,研究者将城市污水处理厂处理后的再生水引入某湿地,实施了湿地修复工程。再生水经过滤、消毒后,流入水位较深、植物丰富并放置有适于微生物生长的填料的潜流湿地。随后,水流进入湿地腹地。污水处理厂再生水及湿地修复工程前后水质情况如表所示。根据提供的信息判断,下列说法正确的是( )
参数
处理后的再生水
湿地修复前(2006年)
湿地修复后(2009年)
国家排放标准
总氮/(mg·L-1)
5.6
3.4
1.7
15.0
总磷/(mg·L-1)
3.3
0.3
0.1
0.5
COD/(mg·L-1)
29.8
101.0
15.2
50.0
注:COD表示污水中生物分解有机物消耗的氧气量,可间接反映水中的有机物含量。
A. 湿地修复前,水中COD高,有机质丰富,适合养殖杂食性鱼类
B. 湿地修复后,水中总氮、总磷含量显著下降的主要原因是微生物的分解作用
C. 湿地的修复可以说明人类活动能够影响群落演替的方向和速度
D. 修复后的湿地物产量提高说明了湿地生态系统的直接价值大于其间接价值
【答案】C
【解析】
【分析】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、湿地修复前,水中COD高,有机质丰富,但COD高意味着分解者分解有机物消耗的氧气量多,这会导致鱼类缺氧而无法生存,A错误;
B、湿地修复后,水中总氮、总磷含量显著下降的主要原因是植物对氮、磷的吸收,B错误;
C、题干分析,通过人类活动使得该湿地生态系统朝着有利于人类的方向发展,说明人类活动能够影响群落演替的方向和速度,C正确;
D、修复后的湿地物产量提高只能说明直接价值增加了,但并不能说明湿地生态系统的直接价值大于其间接价值,D错误。
故选C。
8. 用生物氧化塘处理污水,具有投资少、经营管理简单、生产运营费用少等优点。下图是生物氧化塘处理污水的示意图。下列分析正确的是( )
A. 藻类大量繁殖肯定会增加水体的氧含量,进而增强细菌的分解效果
B. 生物氧化塘中的甲烷、CO2、氨等只能通过微生物的无氧呼吸产生
C. 污水经生物氧化塘沉淀净化后,流出的水体中不含任何有机污染物
D. 生物氧化塘的设计遵循自生、循环、协调、整体等生态学基本原理
【答案】D
【解析】
【分析】生态工程是生态学、工程学、系统学、经济学等学科交叉而产生的应用学科。生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础,遵循着整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。
【详解】A、该河道因工厂和生活污水的排放会导致水体中 N、P等元素含量升高,引起藻类大量繁殖,其死亡后被微生物分解,引起水体溶氧量下降,A错误;
B、生物氧化塘中的甲烷、CO2、氨等不是只有通过微生物的无氧呼吸产生,如二氧化碳可通过生物的有氧呼吸产生,B错误;
C、污水经生物氧化塘沉淀净化后,流出的水体中有机污染物减少,但并非不含任何有机污染物,C错误;
D、生物氧化塘的设计遵循循环(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)、协调(处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡,需要考虑环境容量)、整体(进行生态工程建设时,不仅要考虑自然生态系统的规律,更要考虑经济和社会等系统的影响力)等生态学原理,D正确。
故选D。
9. 在生物圈中,人口、资源、环境和发展存在紧密而复杂的相互关系,下列关于人类活动和生态环境的叙述,错误的是( )
A. 食用牛肉比食用蔬菜产生的生态足迹更大,对生态和环境的影响更大
B. 造成我国生态足迹增长的原因包括人口的增长和人均生态足迹的提高
C. 给予人类利用强度较大的生态系统相应的物质、能量投入,有利于维持其生态平衡
D. 大气污染会导致雾霾,酸雨频发,防治酸雨最有效的办法是减少CO2排放量
【答案】D
【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。造成酸雨的原因是SO2和氮的氧化物的排放。
【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正确;
B、人口的增长和人均生态足迹的提高导致了我国生态足迹增长,B正确;
C、生态平衡是指生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态,人类利用强度较大的生态系统可能会失去平衡,所以给予人类利用强度较大的生态系统相应的物质、能量投入,有利于维持其生态平衡,C正确;
D、防治酸雨最有效的办法是减少SO2排放量,D错误。
故选D。
10. 大熊猫喜食竹子,每天要吃大量竹子,其肠道中有多种纤维素分解菌。下图表示该生态系统能量流经生产者的示意图(a~e表示能量值,d表示流向第二营养级的能量),下列说法错误的是( )
A. 竹子通过光合作用使大气中的CO2进入生物群落
B. 设立自然保护区是保护大熊猫的最有效措施
C. d表示大熊猫用于生长发育繁殖的能量
D. e包含了竹子遗体残骸和大熊猫粪便流向分解者的能量
【答案】C
【解析】
【分析】图中abcde分别表示第一营养级同化的能量、通过呼吸作用散失的能量、用于生长发育繁殖的能量、流入第二营养级的能量及流向分解者的能量。
【详解】A、竹子属于生产者,可以通过光合作用使大气中的CO2进入生物群落,A正确;
B、就地保护是对生物多样性最有效的保护,设立自然保护区是保护大熊猫的最有效措施,B正确;
C、c是生产者用于生长发育繁殖的能量,d表示流入第二营养级的能量,C错误;
D、e包含了竹子遗体残骸和大熊猫粪便流向分解者的能量,其中熊猫粪便的能量还是属于竹子流向分解者的能量,D正确。
故选C。
11. 铁皮石斛常附生于树干上,以获取更多的阳光。某地在山桐子树干上种铁皮石斛林下种辣椒,除了种植传统作物,还引导村民种植经济价值更高的中药川射干。春天时中药种植基地内盛开的鸢尾花会吸引不少游客前来观赏。下列叙述正确的是( )
A. 山桐子、辣椒与铁皮石斛的分布可以提高它们的光合作用速率
B. 铁皮石斛附生于树干上,在生态系统的结构中属于第二营养级
C. 当地引导村民种植中药川射干,体现了生态工程的整体原理
D. 种植基地内盛开的鸢尾花吸引不少游客前来观赏,体现了生物多样性的间接价值
【答案】C
【解析】
【分析】直接价值就是指对人类有食用、药用和工业原料等实用意义的,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价值。间接价值是指对生态系统起到重要调节作用的价值,如森林和草地对水土的保持作用,湿地在蓄洪防旱、调节气候等方面的作用。
【详解】A、山桐子、辣椒与铁皮石斛的分布体现了群落的垂直结构,提高了光能的利用率,没有提高光合作用速率,A错误;
B、铁皮石斛能进行光合作用,属于生产者,第一营养级,B错误;
C、当地引导村民种植中药川射干,提高经济效益的同时兼顾社会、自然发展,体现了生态工程的整体原理,C正确;
D、中药种植基地的鸢尾花吸引不少游客前来观赏,体现了生物多样性的直接价值,D错误。
故选C。
12. 我国大面积推广的“稻一萍一蟹”结构,是依据生态学相关原理设计的一种立体复合种养的生产模式。河蟹喜欢潜伏在水草或底泥中,主要以杂草、昆虫、螺类等底栖动物为食。下列关于“稻——萍——蟹”结构的分析正确的是( )
A. 河蟹的觅食行为可改善田间土壤的通气状况,减少稻田杂草,使水稻增产
B. 河蟹产生的粪便,可以提高稻田土壤肥力,为植物提供更多的物质和能量
C. 水生植物绿萍与水稻之间存在种间竞争关系,因生态位相同发生相互排斥
D. 该生产模式实现生态、经济效益双赢,主要与设计中运用了循环原理有关
【答案】A
【解析】
【分析】生态工程的原理:自生、循环、协调和整体。自生原理是指生态系统具有自我调节、自我恢复的能力。循环原理是指生态系统中的物质和能量在各个环节之间不断地循环流动。在生态系统中,物质和能量并不像在物理系统中那样被消耗掉,而是通过各种途径进行转化和传递,最终回到最初的环节。协调原理是指生态系统中的各个组成部分之间相互协调、相互制约。生态系统是一个相互依存、相互制约的整体,其内部的各个组成部分之间存在着密切的联系。整体性原理是指生态系统是一个整体,其各个组成部分之间相互联系、相互作用,共同构成一个有机的整体。生态系统的整体功能大于各部分功能之和。
【详解】A、河蟹喜欢潜伏在水草或底泥中,以杂草为食,觅食行为可改善田间土壤的通气状况,减少稻田杂草,使水稻能获得更多的无机盐和光能,使水稻增产,A正确;
B、河蟹产生的粪便,可以提高稻田土壤肥力,为植物提供更多的无机盐,但不能提供能量,B错误;
C、水生植物绿萍与水稻之间存在种间竞争关系,但生态位不同,C错误;
D、设计该生产模式时,需要考虑系统的自我调节能力,体现自生原理,动植物比例要协调体现了协调原理,河蟹粪肥田体现了循环原理,同时考虑生态效益和经济效益体现了整体原理,故该设计运用自生、协调、循环和整体原理,D错误。
故选A。
13. 豆瓣酱是人们利用大豆制作的一道美食,现在已进行工厂化生产。具体做法如下:大豆煮熟→微生物发酵→加入盐、调味酒、香辛料。其中的微生物中38.46%是酵母菌,有关豆瓣酱制作过程的叙述不正确的是( )
A. 此过程酵母菌会将葡萄糖分解成酒精和二氧化碳
B. 此过程酱豆中有机物的种类增加,有机物含量减少
C. 此过程酵母菌细胞中许多吸能反应的进行与ATP的合成相联系
D. 此过程酵母菌产生蛋白酶能将蛋白质分解成易吸收的小分子物质
【答案】C
【解析】
【分析】酵母菌是真菌的一种,属于真核生物。酵母菌为兼性厌氧型,既能进行有氧呼吸,又能进行无氧呼吸,有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体,无氧呼吸的场所是细胞质基质。
【详解】A、在微生物发酵过程中,酵母菌可以进行无氧呼吸将葡萄糖分解成酒精和二氧化碳,A正确;
B、豆瓣酱制作过程中微生物发酵将有机物逐步分解,有机物的种类增加,有机物含量减少,B正确;
C、此过程酵母菌细胞中许多吸能反应的进行与ATP的分解相联系,C错误;
D、豆瓣酱制作过程发酵所用的微生物中38.46%是酵母菌,酵母菌产生蛋白酶能将蛋白质分解成易吸收的小分子物质,D正确。
故选C。
14. 以下是以泡菜坛为容器制作泡菜时的4个处理:①沸盐水冷却后混合陈泡菜水再倒入坛中;②盐水和陈泡菜水需要浸没全部菜料;③盖好坛盖后,向坛盖边沿的水槽中注满水;④检测泡菜中亚硝酸盐的含量。下列说法正确的是( )
A. ①主要是为了防止陈泡菜水中醋酸杆菌被杀死
B. ②中盐水的主要目的是杀死菜料表面的所有微生物
C. ③是为了使气体只能从泡菜坛排出而不能进入
D. ④可检测到完整发酵过程中亚硝酸盐含量逐渐降低
【答案】C
【解析】
【分析】泡菜在制作过程中要注意细节,首先要保证用于制作酱腌菜的容器、水和原料一定要干净,要保证在发酵过程中处于无氧环境,还要注意过程中避免其他杂菌的干扰。
【详解】A、①沸盐水冷却后混合陈泡菜水再倒入坛中主要是为了防止乳酸菌被杀死,A错误;
B、②盐水需要浸没全部菜料主要目的是创造一个无氧的环境,有利于乳酸菌的发酵,B错误;
C、③盖好坛盖后,向坛盖边沿的水槽中注满水的目的是为了使气体只能从泡菜坛排出而不能进入,保证坛内处于无氧环境,C正确;
D、④泡菜腌制过程中,亚硝酸盐含量先升高,后降低,D错误。
故选C。
15. 如图所示为果酒和果醋的发酵装置,下列有关说法错误的是( )
A. 在果酒发酵时,若发酵液表面出现菌膜,最可能的原因是充气口漏气
B. 果醋发酵时,需持续通入氧气,促进醋酸生成
C. 该装置必须先进行果酒发酵,再进行果醋发酵
D. 制作果酒、果醋时均需要将排气口的弯管水封
【答案】CD
【解析】
【分析】题图分析:图示为果酒和果醋的发酵装置图,其中出料口的作用是出料、检测;充气口的作用是在果醋制作时通入氧气的;排气口是排气,其弯弯曲曲的好处是防止杂菌和浮尘的污染。
【详解】A、在果酒发酵时,若发酵液表面出现菌膜,是由于醋酸菌活动引起的,而醋酸菌是好氧菌,因此产生该现象的最可能原因是充气口漏气,A正确;
B、果醋发酵时,利用的是醋酸菌,醋酸菌是好氧细菌,故需持续通入氧气,促进醋酸生成,B正确;
C、该装置在氧气、葡萄糖充足的条件下,也可利用醋酸菌直接进行果醋发酵,C错误;
D、排气口的作用是排气,而弯管的设置可防止空气中微生物的污染,故制作果酒、果醋时排气口的弯管不需水封,D错误。
故选CD。
16. 下列关于果酒、果醋和腐乳制作的叙述,正确的是( )
A. 为了防止发酵液受污染,应将选取的葡萄先去枝梗,再冲洗多次然后使用
B. 缺氧、呈酸性的发酵液,酵母菌能大量生长繁殖,醋酸菌则不能正常生长
C. 三种发酵过程中都可以通过控制温度促进目的菌的生长繁殖
D. 腐乳制作过程中,有机物种类减少,含有的能量减少
【答案】C
【解析】
【分析】1、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。
2、腐乳的制作利用的微生物主要是毛霉,多种微生物参与了豆腐的发酵,如青霉、酵母、曲霉、毛霉等,其中起主要作用的是毛霉,毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸;脂肪酶可将脂肪水解为甘油和脂肪酸,这些小分子物质有利于人体的消化和吸收。
【详解】A、为了防止发酵液受污染,应将选取的葡萄先冲洗再去枝梗,A错误;
B、酵母菌在氧气充足的情况下能大量生长繁殖,缺氧条件下酵母菌主要通过无氧呼吸产生酒精,在缺氧、酸性的发酵液中酵母菌可以存活,而其他微生物则因无法适应这一环境而被抑制,B错误;
C、发酵需要适宜的温度,因此三种发酵过程中都可以通过控制温度促进目的菌的生长繁殖,C正确;
D、腐乳制作过程毛霉等微生物将豆腐中的蛋白质、脂肪分解成小分子有机物并利用其中一部分能量,因此腐乳制作过程中有机物种类增多,但有机物的干重减少,含有的能量减少,D错误。
故选C。
17. 微生物的实验室培养要进行严格的灭菌和消毒。下列关于无菌技术的叙述错误的是( )
A. 通过煮沸消毒法可以杀死所有病原微生物及其芽孢
B. 实验操作者接种前要用70%的酒精棉球擦手消毒
C. 吸管和培养皿通常采用干热灭菌法进行灭菌
D. 接种环、试管口通过灼烧灭菌法进行灭菌
【答案】A
【解析】
【分析】无菌操作技术有消毒和灭菌,消毒有煮沸消毒法、巴氏消毒法和化学药剂消毒法,灭菌有灼烧灭菌法,适用于接种工具、干热灭菌法适用于玻璃器皿和金属工具、高压蒸汽灭菌法适用于培养基及容器的灭菌。
【详解】A、煮沸消毒法不能杀死所有病原微生物及其芽孢,A错误;
B、实验操作者接种前要用70%的酒精棉球擦手消毒,以杀死微生物,B正确;
C、吸管和培养皿通常采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌,也可用干热灭菌法进行,C正确;
D、接种环、试管口等实验中频繁使用的常使用灼烧灭菌法,D正确。
故选A。
18. 下列关于酵母菌纯培养的叙述,正确的是( )
A. 微生物的纯培养步骤包括制备培养基、接种和分离酵母菌、培养酵母菌
B. 将配制好的培养基转移到锥形瓶中,加上棉塞后直接放入高压蒸汽灭菌锅进行灭菌
C. 接种环在火焰上灼烧灭菌后,立即蘸取菌液在培养基表面连续划线以分离纯化菌种
D. 稀释涂布平板法可以估算酵母菌数量,且估算值偏大
【答案】A
【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。在划线的开始部分,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、微生物的纯培养步骤包括制备培养基、接种和分离酵母菌、培养酵母菌,A正确;
B、将配制好的培养基转移到锥形瓶中,加上棉塞,包上牛皮纸并用牛皮筋勒紧后再放入高压蒸汽灭菌锅进行灭菌处理,B错误;
C、接种环在火焰上灼烧灭菌冷却后再蘸取一环菌液在培养基表面通过连续划线而分离纯化菌种,C错误;
D、平板划线法和稀释涂布平板法都能分离、纯化菌种,但稀释涂布平板法还可以统计菌种数目,且统计值偏小,D错误。
故选A。
19. 野生型大肠杆菌菌株能在基本培养基上生长,赖氨酸营养缺陷型突变菌由于发生基因突变只能在添加了赖氨酸的培养基上生长。下图为以野生型菌株为材料,诱变、纯化赖氨酸营养缺陷突变株的部分流程图,数字代表培养基,A、B、C表示操作步骤。下列有关说法错误是( )
A. ①②④培养基中需添加赖氨酸,而③培养基中不能添加赖氨酸
B. 野生型大肠杆菌能够合成赖氨酸,培养基中亦需提供氮源
C. 需将①中的菌液适当稀释后,用涂布器在②上进行涂布接种
D. 从④培养基中挑取乙菌落进行纯化培养即可获得所需突变株
【答案】D
【解析】
【分析】培养基:人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出供其生长繁殖的营养基质,是进行微生物培养的物质基础。培养基种类:培养基按照物理性质可分为液体培养基、半固体培养基和固体培养基。微生物的接种方法:平板划线法和稀释涂布平板法。①平板划线法:通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作,将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基表面。②稀释涂布平板法:将菌液进行一系列的梯度稀释,然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面,进行培养。
【详解】A、紫外线照射菌液,使大肠杆菌产生基因突变,便于筛选赖氨酸营养缺陷突变株,由于基因突变频率较低,且不定向,因此发生突变的菌种不多,因此需要在①中添加赖氨酸来增大该突变株浓度,以便进行稀释涂布操作,②④中添加赖氨酸目的是使赖氨酸营养缺陷突变株能够在该培养基上生长,③不添加赖氨酸,赖氨酸营养缺陷突变株不能在其上繁殖形成菌落,通过③④对比,选择能在④中生长但是不能在③中生长的菌落即为赖氨酸营养缺陷突变株,故①②④培养基中需添加赖氨酸,而③培养基中不能添加赖氨酸,A正确;
B、野生型大肠杆菌不能够合成所需的全部氨基酸,并且还有别的有机物需要氮元素,因此培养基中需要提供氮源,B正确;
C、需将①中的菌液适当稀释后,用微量移液器吸取少量菌液,用涂布器在②上进行涂布接种,C正确;
D、③中未添加赖氨酸,④中添加赖氨酸,经③④对比,④上的甲菌落为赖氨酸营养缺陷突变株形成的菌落,因此从④培养基中挑取甲菌落进行纯化培养即可获得所需突变株,D错误。
故选D。
20. 筛选淀粉分解菌需使用以淀粉为唯一碳源的培养基。接种培养后,若细菌能分解淀粉,培养平板经稀碘液处理,会出现以菌落为中心的透明圈(如图),实验结果见下表。有关本实验的叙述,错误的是( )
菌种
菌落直径:C(mm)
透明圈直径:H(mm)
H/C
细菌I
5.1
11.2
2.2
细菌Ⅱ
8.1
13.0
1.6
A. 培养基除淀粉外还含有氮源等其他营养物质
B. 筛选分解淀粉的细菌时,菌液应稀释后涂布
C. 细菌I、II均会产生透明圈,说明两种菌均可以产生淀粉酶并分泌到细胞外分解淀粉
D. 细菌II的透明圈直径更大,说明其产生的淀粉酶分解的淀粉相对较多
【答案】D
【解析】
【分析】1、培养基的营养构成:
①各种培养基的具体配方不同,但一般都含有水、碳源、氮源和无机盐;
②不同培养基还要满足不同微生物对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。
2、据图分析:图示接种方法为稀释涂布平板法,菌种Ⅰ分解淀粉的能力更强。
【详解】A、培养基一般含有碳源、氮源、水、无机盐和生长因子等成分,A正确;
B、筛选淀粉分解菌时,需要对菌液进行一系列的梯度稀释,再将不同稀释度的菌液分别涂布到固体培养基上进行培养,B正确;
C、由题意可知,题中两种菌均会产生透明圈,说明两种菌均可以产生淀粉酶并分泌到细胞外分解淀粉,C正确;
D、淀粉分解菌的H/C值越大,说明其产生的淀粉酶分解的淀粉相对越多,可说明该淀粉分解菌分解淀粉的能力越强,D错误。
故选D。
21. 科研人员为了获得具有高效降低COD能力的菌株,先从某污水处理系统中分离出多种细菌,经图示流程获得目的菌。下列相关叙述正确的是( )
注:COD是衡量污水中有机污染物含量的重要指标
A. 若图示平板上单菌落只有17个,则可推知每mL污水中至少含活菌数为1.7×105个
B. 图示固体培养基上可获得纯净培养物,液体培养基可用于扩大培养
C. 实验过程中,只需挑取1次单菌落,目的菌可以从后续培养液中获得
D. 锥形瓶中的污水和培养基都应采用湿热灭菌,而接种工具应采用干热灭菌
【答案】B
【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,均匀涂布在培养基表面,经培养后可形成单个菌落。
选择培养基根据某一种或某一类微生物的特殊营养要求或对一些物理、化学抗性而设计的培养基。
【详解】A、该实验的目的不是进行微生物计数,而是获得具有高效降低COD能力的菌株,即便用于计数,为了保证结果准确,一般选择菌落数为30~300的平板进行计数。在同一稀释度下,应至少对3个平板进行重复计数,然后求出平均值,A错误;
B、根据物理性质分为固体培养基和液体培养基,固体培养基上可获得纯净培养物,液体培养基可用于扩大培养,B正确;
C、实验过程中,平板上有17个单菌落,挑取单菌落时,应挑取17次,每次挑取都进行后续培养,并检测菌种降低COD的能力,然后比较,最终选取降低COD能力最强的菌种,C错误;
D、接种工具应采用灼烧灭菌,D错误。
故选B。
22. 玉扇是一种深受人们喜爱的多肉植物,以其肉质叶片呈扇形排列而闻名。科学家用组织培养技术实现玉扇的大规模培育。下列相关叙述错误的是( )
A. 用酒精对离体的玉扇组织消毒的时间越长,培育效果越好
B. 利用组织培养技术培养可以保持玉扇优良品种的遗传特性
C. 组织培养过程中培养基内添加的关键激素是生长素和细胞分裂素
D. 玉扇组织培养过程中用到的培养基及其他器械均需要灭菌处理
【答案】A
【解析】
【分析】植物细胞工程技术的应用: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、用酒精对离体的玉扇组织消毒时,持续的时间不能太长,否则容易杀死外植体细胞,A错误;
B、利用组织培养技术培养可以实现玉扇优良品种的快速繁殖,还可以保持玉扇优良品种的遗传特性,B正确;
C、决定植物脱分化和再分化的关键因素是植物激素的种类和比例,特别是生长素和细胞分裂素,因此用组织培养技术培育玉扇过程中的关键激素是生长素和细胞分裂素,C正确;
D、玉扇组织培养过程中用到的培养基及其他器械均需要灭菌处理,D正确。
故选A。
23. 中药藿香长期种植会出现种质退化、易感染病虫害等问题。为解决这些问题,研究者对组织培养过程中不同阶段的藿香进行了辐射处理(如图),以期获得性状优良的突变株。下列叙述不正确的是( )
A. 组织培养过程中细胞分裂旺盛,辐射处理易发生不定向突变
B. 过程①在接种前,外植体常用无水乙醇和次氯酸钠溶液消毒
C. ②③④过程添加的植物激素浓度和比例不相同
D. 筛选出目标突变株后可利用植物组织培养技术生产药用成分
【答案】B
【解析】
【分析】植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其形成完整植株的技术,主要包括脱分化和再分化两个步骤。
【详解】A、植物组织培养过程中细胞分裂旺盛,辐射处理易发生突变,但突变是不定向的,A正确;
B、消毒通常使用体积分数为70%的酒精,不用无水乙醇,B错误;
C、②③④过程添加的植物激素种类相同,但浓度和比例不同,C正确;
D、筛选出目标突变株后可利用植物组织培养技术进行细胞产物的工厂化生产,培养生产药用成分,D正确。
故选B。
24. 为实现多肉植物的规模化生产,科研人员开展了如下研究。相关叙述正确的是( )
A. 过程①宜选择幼嫩叶片,依次用次氯酸钠和70%的酒精浸泡30分钟
B. 过程②的培养基中需添加较高浓度的细胞分裂素以利于愈伤组织分化
C. 过程③芽、根的诱导过程中,每日需要给予适当时间和强度的光照
D. 过程④应在珍珠岩基质中添加适量蔗糖和植物激素,为幼苗生长提供碳源
【答案】C
【解析】
【分析】在植物组织培养时,通过调节生长素和细胞分裂素的比值能影响愈伤组织分化出根或芽.生长素用量比细胞分裂素用量,比值高时,有利于根的分化、抑制芽的形成;比值低时,有利于芽的分化、抑制根的形成;比值适中时,促进愈伤组织的生长。
【详解】A、过程①选取的叶片应该在70%的酒精浸泡30s后,立即取出,用无菌水清洗2~3次,再用次氯酸钠溶液处理30min后,立即用无菌水清洗2~3次,A错误;
B、过程②的培养基中需添加比值适中的细胞分裂素和生长素,以利于形成愈伤组织,B错误;
C、诱导愈伤组织期间一般不需要光照,在芽、根的诱导过程中,每日需要给予适当时间和强度的光照,C正确;
D、过程④将试管苗移植到消过毒的珍珠岩基质中,是为了试管苗适应外界环境,再移栽到土壤中;试管苗能进行光合作用合成有机物,不需要在珍珠岩基质中添加碳源,D错误。
故选C。
25. 黑胫病对甘蓝型油菜的危害十分严重,黑芥能抗黑胫病,两者不能直接杂交。为解决该问题,科研人员通过下图所示过程获得抗病品系。据图分析,下列相关叙述错误的是( )
A. 最终获得的抗病植株具有完整的甘蓝型油菜和黑芥的遗传信息
B. 过程①可使用纤维素酶和果胶酶,过程②可利用PEG进行诱导
C. 过程③发生脱分化,过程④体现出植物细胞具有全能性
D. 黑芥与甘蓝型油菜存在生殖隔离
【答案】A
【解析】
【分析】据图分析可知,图示为采用植物体细胞杂交技术和植物组织培养技术获得抗黑胫病杂种植株的流程图,图中①表示采用酶解法(纤维素酶和果胶酶)去除细胞壁的过程;②表示诱导原生质体融合的过程。原生质体融合后利用植物组织培养技术得到杂种植株。
【详解】A、黑芥的叶肉细胞原生质体经X射线照射后发生部分染色体结构破坏,因而最终获得的抗病植株不具有完整的黑芥的遗传信息,A错误;
B、过程①表示去除细胞壁的过程,可以用纤维素酶和果胶酶处理;过程②表示诱导原生质体融合的过程,可利用PEG进行诱导,B正确;
C、融合后的原生质体经过诱导长出细胞壁,经过程③发生脱分化和过程④后形成抗病植株,由杂种细胞培育成完整植株的过程体现出植物细胞具有全能性,C正确;
D、根据题意可知,黑芥与甘蓝型油菜不能直接杂交,说明两者存在生殖隔离,D正确。
故选A。
二、非选择题(共50分)
26. 青梅原产于中国,主要分布于广西、贵州等省份,以青梅为原料制成的青梅果醋,是一种很受城市白领喜欢的产品。目前发酵型青梅果醋的生产主要采用碱中和青梅汁之后再进行酒精发酵、醋酸发酵的方法,然而这种生产工艺会损失青梅的功能性成分。因此,在保证其营养成分不损失的条件下,筛选能够耐受青梅高酸环境的醋酸菌是提高发酵青梅果醋品质的关键。请回答以下问题。
(1)食醋生产的三个主要过程:一是原料中淀粉的分解,即糖化作用(水解);二是酒精发酵,其场所是在酵母菌的________;三是通过酒精进行醋酸发酵,其原理是________(写出反应式),同时还需要调整的条件有_________。
(2)①研究人员对醋酸菌J-27进行诱变处理,选取突变菌株J-2736,与两种商业化的醋酸菌—沪酿1.01、AS1.41分别接种于青梅果酒中进行青梅果醋发酵,结果如图2。沪酿1.01发酵结束时青梅果醋发酵液中总酸含量为15g·L-1左右,而不改变发酵条件的情况下,沪酿1.01应用于粮食醋发酵时,发酵液总酸含量一般可以达到50g·L-1左右。推测原因可能是_________。
②图1结果说明在青梅果醋发酵过程中,菌株J-2736发酵性能优于沪酿1.01和AS1.41.研究人员继续对J-2736的发酵条件进行了研究,发现初始乙醇含量可能对青梅果醋发酵具有一定影响,实验结果如图2。由结果可知________,试分析造成这种现象的原因:________。
【答案】(1) ①. 细胞质基质 ②.
③. 通入无菌空气,适当提升温度
(2) ①. 青梅作为发酵原料时,pH较低,抑制了菌种的活性 ②. 随着初始乙醇含量增加,总酸含量显增加后下降 ③. 原因:乙醇含量过低,醋酸菌可利用的底物减少,产物乙酸的生产量较少;而乙醇含量过高则会抑制醋酸菌的生长和代谢,导致青梅果醋总酸含量更低。
【解析】
【分析】食醋生产的三个主要过程:一是原料中淀粉的分解,即糖化作用(水解);二是酒精发酵,其场所是在酵母菌的细胞质基质;三是通过酒精进行醋酸发酵,其原理是,同时还需要调整的条件有温度、氧气浓度等。
【小问1详解】
食醋生产的三个主要过程:一是原料中淀粉的分解,即糖化作用(水解);二是酒精发酵,其场所是在酵母菌的细胞质基质;三是通过酒精进行醋酸发酵,其原理是,同时还需要通入无菌空气,适当提升温度。
【小问2详解】
研究人员对醋酸菌J-27进行诱变处理,选取突变菌株J-2736,与两种商业化的醋酸菌一沪酿分别接种于青梅果酒中进行青梅果醋发酵,沪酿发酵结束时青梅果醋发酵液中总酸含量为15g/L左右,而不改变发酵条件的情况下,沪酿应用于粮食醋发酵时,发酵液总酸含量一般可以达到50g/L左右。推测原因可能是青梅果酒中乙醇含量较低,限制了沪酿的发酵能力。 1图结果说明在青梅果醋发酵过程中,菌株J-2736发酵性能优于沪酿和J-27,研究人员继续对J-2736的发酵条件进行了研究,发现初始乙醇含量可能对青梅果醋发酵具有一定影响,实验结果如图2。由结果可知初始乙醇含量越高,青梅果醋发酵液中总酸含量越高,试分析造成这种现象的原因:乙醇含量过低,醋酸菌可利用的底物减少,产物乙酸的生产量较少;而乙醇含量过高则会抑制醋酸菌的生长和代谢,导致青梅果醋总酸含量更低。
27. 研究发现,土壤中某种微生物能降解石油。分离降解石油的菌株和探索其降解机制的实验过程如图所示。回答下列问题:
(1)图甲划线纯化中的培养基为微生物的生长繁殖提供水、____等营养物质,按功能分类,相当于____培养基(选择或鉴别)。培养基可采用方法进行灭菌。该实验所用的振荡培养的培养基只能以石油作为唯一碳源,其原因是____。
(2)振荡培养的细菌比静置培养的细菌生长速度快,原因是振荡培养能提高培养液中____的含量,同时可使菌体与培养液充分接触,提高____的利用率。
(3)若要测定活菌数量,可选用____法进行计数;若要测定培养液中微生物的菌体数,可在显微镜下用____直接计数。
(4)为探究石油的降解机制,将该菌种的培养液过滤离心,取上清液做图乙所示实验。该实验的假设是____,该实验设计是否合理?为什么?____。
【答案】(1) ①. 碳源、氮源和无机盐 ②. 选择 ③. 只有能利用石油的微生物能正常生长繁殖
(2) ①. 溶解氧 ②. 营养物质
(3) ①. 稀释涂布平板 ②. 血细胞计数板
(4) ①. 目的菌株能分泌降解石油的蛋白质 ②. 不合理。缺少空白对照
【解析】
【分析】分析题图:图示是探索石油降解机制的实验过程,图甲中,首先用选择培养基从土壤中筛选菌种,再采用平板划线法分离出相应的菌种;图乙中:测定石油降解率。
【小问1详解】
微生物的各种培养基配方一般都含有水、碳源、氮源和无机盐四类营养;选择培养基只允许特定种类的微生物生长,又要抑制或阻止其他种类微生物生长,因而要筛选能降解石油的微生物,应该用以石油为唯一碳源的培养基,在该培养基上只有能利用石油的微生物能正常生长繁殖。
【小问2详解】
振荡培养的细菌比静置培养的细菌生长速度快,原因是振荡培养能提高培养液中溶解氧的含量,同时可使菌体与培养液充分接触,提高营养物质的利用率。
【小问3详解】
接种微生物常用平板划线法和稀释涂布平板法,其中稀释涂布平板法可用于测定活菌数量。若要测定培养液中微生物的菌体数,可在显微镜下用血细胞计数板直接计数。
【小问4详解】
乙图实验的假设是目的菌株能分泌降解石油的蛋白质;探究实验需要遵循对照原则和单一变量原则,该实验缺少空白对照,因此其设计不合理。
28. 某弃耕地的主要食物链由植物→田鼠→鼬构成。生态学家对此食物链能量流动进行了研究,结果如下表,单位是J/(hm2·a)。
植物
田鼠
鼬
固定的太阳能
摄入量
同化量
呼吸量
摄入量
同化量
呼吸量
2.45×1012
1.05×1010
7.50×109
7.15×109
2.44×108
2.25×108
2.18×108
(1)此地形成的群落是________演替的结果。
(2)用标记重捕法调查田鼠种群密度,在2hm2范围内,第一次捕获并标记40只田鼠,第二次捕获30只,其中有标记的12只,则该种群密度是________只/hm2。
(3)能量沿“植物→田鼠→鼬”的流动是单向的,而且是________,能量从田鼠到鼬的能量传递效率是________。
(4)田鼠和鼬都是恒温动物,同化的能量中只有5%~8%用于自身的_________,大多数在呼吸作用中以的________形式散失。
(5)鼬能够依据田鼠留下的气味去猎捕后者,田鼠同样也能够依据鼬的气味或行为躲避猎捕。可见,信息能够调节________,以维持生态系统的稳定。
(6)如图为该生态系统碳循环的示意图,甲、乙、丙、丁代表生态系统的4种成分。图中以(CO2形式流动的是________(填序号),硝化细菌属于该生态系统甲、乙、丙、丁中的________。
【答案】(1)次生 (2)50
(3) ①. 逐级递减 ②. 3%
(4) ①. 生长、发育和繁殖 ②. 热能 (5)生物的种间关系
(6) ①. ①②⑤⑥ ②. 甲
【解析】
【分析】本题考查群落演替、种群密度、生态系统的能量流动和信息传递等的相关知识,意在考查考生能用文字、图表以及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容的能力;能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论。
【小问1详解】
弃耕地中有土壤条件,弃耕地上开始的演替是次生演替,故此地形成的群落是次生演替的结果。
【小问2详解】
根据标记重捕法的计算,该地区田鼠数量为40×30÷12=100(只),由于面积为2 hm2,故种群密度为50(只/hm2)。
【小问3详解】
能量流动的特点是单向流动、逐级递减;从田鼠到鼬的能量传递效率为同化量之比:(2.25×107)÷(7.50×108)=3%。
【小问4详解】
田鼠和鼬都是恒温动物(需要产热维持体温),同化的能量中只有5%~8%用于自身的生长、发育和繁殖等生命活动,大多数以热能的形式散失掉。
【小问5详解】
鼬能够依据田鼠留下的气味去猎捕后者,田鼠同样也能够依据鼬的气味或行为躲避猎捕,说明信息能够调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定性。
【小问6详解】
双向箭头存在于生产者和无机环境之间,甲“一进多出”是生产者,丁“多进一出”是无机环境,丙是消费者,乙是分解者,①⑤⑥是呼吸作用,②是光合作用,所以图中以CO2形式流动的是①②⑤⑥。硝化细菌属于生产者,属于甲。
29. 不对称体细胞杂交是指利用射线破坏供体细胞的染色质,与未经射线照射的受体细胞融合,所得融合细胞含受体全部遗传物质及供体部分遗传物质。红豆杉的次生产物紫杉醇是一种高效抗癌药物,但由于红豆杉野生资源匮乏,且红豆杉植株紫杉醇含量极低,导致了紫杉醇的供应严重不足。因此,研究人员尝试运用不对称体细胞杂交将红豆杉(2n=24)与柴胡(2n=12)进行了融合,培育能产生紫杉醇的柴胡,过程如下图。请回答下列问题。
注:X射线处理能随机破坏染色体结构,使其发生断裂、易位、染色体消除等,使细胞不再持续分裂;碘乙酰胺处理使细胞质中的某些酶失活,抑制细胞分裂。
(1)过程①中需将外植体经________后接种于MS培养基上诱导________过程,产生愈伤组织。
(2)过程②中将愈伤组织加入________酶液去壁,离心后弃去上清液,加入洗液多次洗涤后获得原生质体。多次洗涤的目的是_________。对红豆杉和柴胡原生质体进行的A、B处理分别为_________。
(3)采用二乙酸荧光素(FDA)法可测定原生质体活力。已知FDA本身无荧光,当其进入细胞后可被酯酶分解为无毒、具有荧光的物质,该荧光物质不能透过活细胞质膜,会留在细胞内发出荧光。据此应选择________的原生质体用于融合。
(4)过程③常用的化学试剂是________。过程④中,再分化阶段所用培养基需含有植物激素X和Y,逐渐改变培养基中这两种植物激素的浓度比,未分化细胞群的变化情况不同。当植物激素X多Y少时,未分化细胞群将分化出芽,则植物激素X的名称是________。
【答案】(1) ①. 消毒 ②. 脱分化
(2) ①. 纤维素酶、果胶酶 ②. 去除原生质体上残留的酶液 ③. X射线、碘乙酰胺 (3)有荧光
(4) ①. PEG##聚乙二醇 ②. 细胞分裂素
【解析】
【分析】植物体细胞杂交技术:将植物细胞A与植物细胞B用纤维素酶和果胶酶处理,得到不含细胞壁的原生质体A和原生质体B,运用物理方法或是化学方法诱导融合,形成杂种细胞,再利用植物细胞培养技术将杂种细胞培养成杂种植物体。
【小问1详解】
植物组织培养之前需要对外植体进行消毒,之后诱导脱分化形成愈伤组织。
【小问2详解】
原生质体为去除了植物细胞壁后的结构,要获得原生质体,需要用纤维素酶和果胶酶处理植物细胞;为了去除原生质体上残留的酶液需要加入洗液多次洗涤后获得原生质体;要培育能产生紫杉醇的柴胡,红豆杉是供体需要X射线照射,柴胡是受体需要碘乙酰胺处理。
【小问3详解】
根据题干信息可知,荧光的强度与原生质体的活力呈正相关,因此应选择发荧光的原生质体用于融合。
【小问4详解】
诱导原生质体融合常用的化学方法有聚乙二醇融合法;在植物组织培养中,生长素/细胞分裂素比例高时有利于根的分化,比例低时有利于芽的分化,比例适中促进愈伤组织的形成,因此植物激素X的名称是细胞分裂素。
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湟中一中2024-2025学年第二学期期中考试
高二生物试卷
(时间:75分钟;总分:100分)
一、选择题(共50分,每题2分)
1. 下列关于生态系统信息传递的自然现象中,表述错误的是( )
A. 一些鸟类在求偶时,通常雄鸟会进行复杂的“求偶炫耀”,这就是行为信息
B. 在增加营养的基础上缩短光照时间,可提高鸡的产蛋率,是对物理信息的应用
C. 鼠类闻到黄鼬排出的“臭气”会选择逃离,空气可以作为传播“臭气”的介质——信道
D. 唐菖蒲在每天的日照长度大于 12 小时才能开花,其细胞中的光敏色素是“信息受体”
2. 碳是构成生物体的重要元素之一。下图为碳循环的示意图,甲~丁表示生态系统的组成成分,a~d 表示丙中的四种生物,①~⑦表示相关的生理作用。据图分析,下列叙述错误的是( )
A. 甲是生产者,丙是消费者,丁是分解者
B. ①②③④过程中碳元素主要以CO2的形式存在
C. 碳元素在图中生物成分和非生物成分之间循环往复
D. 甲→a→c→b可能是图中生态系统中的一条食物链
3. 从生物学角度分析以下诗句:清代诗人龚自珍—《己亥杂诗》“落红不是无情物,化作春泥更护花”;《庄子·山木》“睹一蝉,方得美荫而忘其身;螳螂执翳而搏之,见得而忘其形;异鹊从而利之,见利而忘其真”;杜牧—《秋夕》“银烛秋光冷画屏,轻罗小扇扑流萤”;白居易—《忆江南》“日出江花红胜火,春来江水绿如蓝”。下列相关叙述正确的是( )
A. 《己亥杂诗》中“落红”中的有机物为植物的生长提供能量
B. 《庄子·山木》中所描述的食物链,共有三个营养级
C. 《忆江南》中所描绘的所有生物及非生物物质和能量构成了生态系统的结构
D. 《秋夕》中“流萤”描述的是萤火虫间通过光传递物理信息
4. 第4次大熊猫调查结果显示:全国野生大熊猫1864只,圈养375只,栖息地保护区67个。大熊猫利用自己的尿液来标记出领地范围,一般10~20公里内只有一只大熊猫,同时求偶期间它们也会留下尿液,方便异性大熊猫找到自己。下列说法正确的是( )
A. 大熊猫占据领地及求偶的“语言”为化学信息
B. 放归圈养的大熊猫会使栖息地群落的物种丰富度在一定程度上增加
C. 大熊猫与其天敌间的能量流动和信息传递都是单向的
D. 将大熊猫的天敌全部猎杀有利于野生大熊猫的保护,并提高生态系统的稳定性
5. 某相对稳定的水域生态系统中食物网主要有甲、乙、丙、丁、戊5个种群,各种群生物体内某重金属的含量如表所示。已知水中的该重金属被生物体吸收后难以通过代谢排出体外。假设在这5个种群构成的食物网中,每个种群只占一个营养级,消费者只能以其前一个营养级的所有生物为食。下列相关叙述错误的是( )
种群
甲
乙
丙
丁
戊
重金属含量(ug/kg鲜重)
0.0037
0.0036
0.035
0.036
0.34
A. 甲和乙可能存在种间竞争关系
B. 丙和丁可能处于同一营养级中
C. 该食物网中的食物链都具有三个营养级
D. 种群戊属于该生态系统成分中的生产者
6. 某地在建设池塘时引入一些生物,包括大量藻类,以藻类为食的水蚤、鲫鱼和鲢鱼,以鲫鱼为食的鳜鱼。其中鲫鱼和鲢鱼生活在不同水层,还同时捕食水蚤。关于该池塘生态系统的叙述错误的是( )
A. 该池塘生态系统中共有4条食物链
B. 鲫鱼既是初级消费者又是次级消费者
C. 消耗等量藻类时,鳜鱼的生长量大于鲢鱼
D. 若要提高鱼类产量还需投入相应的物质和能量
7. 为发挥湿地的生态效益,研究者将城市污水处理厂处理后的再生水引入某湿地,实施了湿地修复工程。再生水经过滤、消毒后,流入水位较深、植物丰富并放置有适于微生物生长的填料的潜流湿地。随后,水流进入湿地腹地。污水处理厂再生水及湿地修复工程前后水质情况如表所示。根据提供的信息判断,下列说法正确的是( )
参数
处理后的再生水
湿地修复前(2006年)
湿地修复后(2009年)
国家排放标准
总氮/(mg·L-1)
5.6
3.4
1.7
15.0
总磷/(mg·L-1)
3.3
0.3
0.1
0.5
COD/(mg·L-1)
29.8
101.0
15.2
50.0
注:COD表示污水中生物分解有机物消耗的氧气量,可间接反映水中的有机物含量。
A. 湿地修复前,水中COD高,有机质丰富,适合养殖杂食性鱼类
B. 湿地修复后,水中总氮、总磷含量显著下降的主要原因是微生物的分解作用
C. 湿地的修复可以说明人类活动能够影响群落演替的方向和速度
D. 修复后的湿地物产量提高说明了湿地生态系统的直接价值大于其间接价值
8. 用生物氧化塘处理污水,具有投资少、经营管理简单、生产运营费用少等优点。下图是生物氧化塘处理污水的示意图。下列分析正确的是( )
A. 藻类大量繁殖肯定会增加水体的氧含量,进而增强细菌的分解效果
B. 生物氧化塘中的甲烷、CO2、氨等只能通过微生物的无氧呼吸产生
C. 污水经生物氧化塘沉淀净化后,流出的水体中不含任何有机污染物
D. 生物氧化塘的设计遵循自生、循环、协调、整体等生态学基本原理
9. 在生物圈中,人口、资源、环境和发展存在紧密而复杂的相互关系,下列关于人类活动和生态环境的叙述,错误的是( )
A. 食用牛肉比食用蔬菜产生的生态足迹更大,对生态和环境的影响更大
B. 造成我国生态足迹增长的原因包括人口的增长和人均生态足迹的提高
C. 给予人类利用强度较大的生态系统相应的物质、能量投入,有利于维持其生态平衡
D. 大气污染会导致雾霾,酸雨频发,防治酸雨最有效的办法是减少CO2排放量
10. 大熊猫喜食竹子,每天要吃大量竹子,其肠道中有多种纤维素分解菌。下图表示该生态系统能量流经生产者的示意图(a~e表示能量值,d表示流向第二营养级的能量),下列说法错误的是( )
A. 竹子通过光合作用使大气中的CO2进入生物群落
B. 设立自然保护区是保护大熊猫的最有效措施
C. d表示大熊猫用于生长发育繁殖的能量
D. e包含了竹子遗体残骸和大熊猫粪便流向分解者的能量
11. 铁皮石斛常附生于树干上,以获取更多的阳光。某地在山桐子树干上种铁皮石斛林下种辣椒,除了种植传统作物,还引导村民种植经济价值更高的中药川射干。春天时中药种植基地内盛开的鸢尾花会吸引不少游客前来观赏。下列叙述正确的是( )
A. 山桐子、辣椒与铁皮石斛的分布可以提高它们的光合作用速率
B. 铁皮石斛附生于树干上,在生态系统的结构中属于第二营养级
C. 当地引导村民种植中药川射干,体现了生态工程的整体原理
D. 种植基地内盛开的鸢尾花吸引不少游客前来观赏,体现了生物多样性的间接价值
12. 我国大面积推广的“稻一萍一蟹”结构,是依据生态学相关原理设计的一种立体复合种养的生产模式。河蟹喜欢潜伏在水草或底泥中,主要以杂草、昆虫、螺类等底栖动物为食。下列关于“稻——萍——蟹”结构的分析正确的是( )
A. 河蟹的觅食行为可改善田间土壤的通气状况,减少稻田杂草,使水稻增产
B. 河蟹产生的粪便,可以提高稻田土壤肥力,为植物提供更多的物质和能量
C. 水生植物绿萍与水稻之间存在种间竞争关系,因生态位相同发生相互排斥
D. 该生产模式实现生态、经济效益双赢,主要与设计中运用了循环原理有关
13. 豆瓣酱是人们利用大豆制作的一道美食,现在已进行工厂化生产。具体做法如下:大豆煮熟→微生物发酵→加入盐、调味酒、香辛料。其中的微生物中38.46%是酵母菌,有关豆瓣酱制作过程的叙述不正确的是( )
A. 此过程酵母菌会将葡萄糖分解成酒精和二氧化碳
B. 此过程酱豆中有机物的种类增加,有机物含量减少
C. 此过程酵母菌细胞中许多吸能反应的进行与ATP的合成相联系
D. 此过程酵母菌产生蛋白酶能将蛋白质分解成易吸收的小分子物质
14. 以下是以泡菜坛为容器制作泡菜时的4个处理:①沸盐水冷却后混合陈泡菜水再倒入坛中;②盐水和陈泡菜水需要浸没全部菜料;③盖好坛盖后,向坛盖边沿的水槽中注满水;④检测泡菜中亚硝酸盐的含量。下列说法正确的是( )
A. ①主要是为了防止陈泡菜水中醋酸杆菌被杀死
B. ②中盐水的主要目的是杀死菜料表面的所有微生物
C. ③是为了使气体只能从泡菜坛排出而不能进入
D. ④可检测到完整发酵过程中亚硝酸盐含量逐渐降低
15. 如图所示为果酒和果醋的发酵装置,下列有关说法错误的是( )
A. 在果酒发酵时,若发酵液表面出现菌膜,最可能的原因是充气口漏气
B. 果醋发酵时,需持续通入氧气,促进醋酸生成
C. 该装置必须先进行果酒发酵,再进行果醋发酵
D. 制作果酒、果醋时均需要将排气口的弯管水封
16. 下列关于果酒、果醋和腐乳制作的叙述,正确的是( )
A. 为了防止发酵液受污染,应将选取的葡萄先去枝梗,再冲洗多次然后使用
B. 缺氧、呈酸性的发酵液,酵母菌能大量生长繁殖,醋酸菌则不能正常生长
C. 三种发酵过程中都可以通过控制温度促进目的菌的生长繁殖
D. 腐乳制作过程中,有机物种类减少,含有的能量减少
17. 微生物的实验室培养要进行严格的灭菌和消毒。下列关于无菌技术的叙述错误的是( )
A. 通过煮沸消毒法可以杀死所有病原微生物及其芽孢
B. 实验操作者接种前要用70%的酒精棉球擦手消毒
C. 吸管和培养皿通常采用干热灭菌法进行灭菌
D. 接种环、试管口通过灼烧灭菌法进行灭菌
18. 下列关于酵母菌纯培养的叙述,正确的是( )
A. 微生物的纯培养步骤包括制备培养基、接种和分离酵母菌、培养酵母菌
B. 将配制好的培养基转移到锥形瓶中,加上棉塞后直接放入高压蒸汽灭菌锅进行灭菌
C. 接种环在火焰上灼烧灭菌后,立即蘸取菌液在培养基表面连续划线以分离纯化菌种
D. 稀释涂布平板法可以估算酵母菌数量,且估算值偏大
19. 野生型大肠杆菌菌株能在基本培养基上生长,赖氨酸营养缺陷型突变菌由于发生基因突变只能在添加了赖氨酸的培养基上生长。下图为以野生型菌株为材料,诱变、纯化赖氨酸营养缺陷突变株的部分流程图,数字代表培养基,A、B、C表示操作步骤。下列有关说法错误是( )
A. ①②④培养基中需添加赖氨酸,而③培养基中不能添加赖氨酸
B. 野生型大肠杆菌能够合成赖氨酸,培养基中亦需提供氮源
C. 需将①中的菌液适当稀释后,用涂布器在②上进行涂布接种
D. 从④培养基中挑取乙菌落进行纯化培养即可获得所需突变株
20. 筛选淀粉分解菌需使用以淀粉为唯一碳源的培养基。接种培养后,若细菌能分解淀粉,培养平板经稀碘液处理,会出现以菌落为中心的透明圈(如图),实验结果见下表。有关本实验的叙述,错误的是( )
菌种
菌落直径:C(mm)
透明圈直径:H(mm)
H/C
细菌I
5.1
11.2
2.2
细菌Ⅱ
8.1
13.0
1.6
A. 培养基除淀粉外还含有氮源等其他营养物质
B. 筛选分解淀粉的细菌时,菌液应稀释后涂布
C. 细菌I、II均会产生透明圈,说明两种菌均可以产生淀粉酶并分泌到细胞外分解淀粉
D. 细菌II的透明圈直径更大,说明其产生的淀粉酶分解的淀粉相对较多
21. 科研人员为了获得具有高效降低COD能力的菌株,先从某污水处理系统中分离出多种细菌,经图示流程获得目的菌。下列相关叙述正确的是( )
注:COD是衡量污水中有机污染物含量的重要指标
A. 若图示平板上单菌落只有17个,则可推知每mL污水中至少含活菌数为1.7×105个
B. 图示固体培养基上可获得纯净培养物,液体培养基可用于扩大培养
C. 实验过程中,只需挑取1次单菌落,目的菌可以从后续培养液中获得
D. 锥形瓶中的污水和培养基都应采用湿热灭菌,而接种工具应采用干热灭菌
22. 玉扇是一种深受人们喜爱的多肉植物,以其肉质叶片呈扇形排列而闻名。科学家用组织培养技术实现玉扇的大规模培育。下列相关叙述错误的是( )
A. 用酒精对离体的玉扇组织消毒的时间越长,培育效果越好
B. 利用组织培养技术培养可以保持玉扇优良品种的遗传特性
C. 组织培养过程中培养基内添加的关键激素是生长素和细胞分裂素
D. 玉扇组织培养过程中用到的培养基及其他器械均需要灭菌处理
23. 中药藿香长期种植会出现种质退化、易感染病虫害等问题。为解决这些问题,研究者对组织培养过程中不同阶段的藿香进行了辐射处理(如图),以期获得性状优良的突变株。下列叙述不正确的是( )
A. 组织培养过程中细胞分裂旺盛,辐射处理易发生不定向突变
B. 过程①在接种前,外植体常用无水乙醇和次氯酸钠溶液消毒
C. ②③④过程添加的植物激素浓度和比例不相同
D. 筛选出目标突变株后可利用植物组织培养技术生产药用成分
24. 为实现多肉植物的规模化生产,科研人员开展了如下研究。相关叙述正确的是( )
A. 过程①宜选择幼嫩叶片,依次用次氯酸钠和70%的酒精浸泡30分钟
B. 过程②的培养基中需添加较高浓度的细胞分裂素以利于愈伤组织分化
C. 过程③芽、根的诱导过程中,每日需要给予适当时间和强度的光照
D. 过程④应在珍珠岩基质中添加适量蔗糖和植物激素,为幼苗生长提供碳源
25. 黑胫病对甘蓝型油菜的危害十分严重,黑芥能抗黑胫病,两者不能直接杂交。为解决该问题,科研人员通过下图所示过程获得抗病品系。据图分析,下列相关叙述错误的是( )
A. 最终获得的抗病植株具有完整的甘蓝型油菜和黑芥的遗传信息
B. 过程①可使用纤维素酶和果胶酶,过程②可利用PEG进行诱导
C. 过程③发生脱分化,过程④体现出植物细胞具有全能性
D. 黑芥与甘蓝型油菜存在生殖隔离
二、非选择题(共50分)
26. 青梅原产于中国,主要分布于广西、贵州等省份,以青梅为原料制成的青梅果醋,是一种很受城市白领喜欢的产品。目前发酵型青梅果醋的生产主要采用碱中和青梅汁之后再进行酒精发酵、醋酸发酵的方法,然而这种生产工艺会损失青梅的功能性成分。因此,在保证其营养成分不损失的条件下,筛选能够耐受青梅高酸环境的醋酸菌是提高发酵青梅果醋品质的关键。请回答以下问题。
(1)食醋生产的三个主要过程:一是原料中淀粉的分解,即糖化作用(水解);二是酒精发酵,其场所是在酵母菌的________;三是通过酒精进行醋酸发酵,其原理是________(写出反应式),同时还需要调整的条件有_________。
(2)①研究人员对醋酸菌J-27进行诱变处理,选取突变菌株J-2736,与两种商业化的醋酸菌—沪酿1.01、AS1.41分别接种于青梅果酒中进行青梅果醋发酵,结果如图2。沪酿1.01发酵结束时青梅果醋发酵液中总酸含量为15g·L-1左右,而不改变发酵条件的情况下,沪酿1.01应用于粮食醋发酵时,发酵液总酸含量一般可以达到50g·L-1左右。推测原因可能是_________。
②图1结果说明在青梅果醋发酵过程中,菌株J-2736发酵性能优于沪酿1.01和AS1.41.研究人员继续对J-2736的发酵条件进行了研究,发现初始乙醇含量可能对青梅果醋发酵具有一定影响,实验结果如图2。由结果可知________,试分析造成这种现象的原因:________。
27. 研究发现,土壤中某种微生物能降解石油。分离降解石油的菌株和探索其降解机制的实验过程如图所示。回答下列问题:
(1)图甲划线纯化中的培养基为微生物的生长繁殖提供水、____等营养物质,按功能分类,相当于____培养基(选择或鉴别)。培养基可采用方法进行灭菌。该实验所用的振荡培养的培养基只能以石油作为唯一碳源,其原因是____。
(2)振荡培养的细菌比静置培养的细菌生长速度快,原因是振荡培养能提高培养液中____的含量,同时可使菌体与培养液充分接触,提高____的利用率。
(3)若要测定活菌数量,可选用____法进行计数;若要测定培养液中微生物的菌体数,可在显微镜下用____直接计数。
(4)为探究石油的降解机制,将该菌种的培养液过滤离心,取上清液做图乙所示实验。该实验的假设是____,该实验设计是否合理?为什么?____。
28. 某弃耕地的主要食物链由植物→田鼠→鼬构成。生态学家对此食物链能量流动进行了研究,结果如下表,单位是J/(hm2·a)。
植物
田鼠
鼬
固定的太阳能
摄入量
同化量
呼吸量
摄入量
同化量
呼吸量
2.45×1012
1.05×1010
7.50×109
7.15×109
2.44×108
2.25×108
2.18×108
(1)此地形成的群落是________演替的结果。
(2)用标记重捕法调查田鼠种群密度,在2hm2范围内,第一次捕获并标记40只田鼠,第二次捕获30只,其中有标记的12只,则该种群密度是________只/hm2。
(3)能量沿“植物→田鼠→鼬”的流动是单向的,而且是________,能量从田鼠到鼬的能量传递效率是________。
(4)田鼠和鼬都是恒温动物,同化的能量中只有5%~8%用于自身的_________,大多数在呼吸作用中以的________形式散失。
(5)鼬能够依据田鼠留下的气味去猎捕后者,田鼠同样也能够依据鼬的气味或行为躲避猎捕。可见,信息能够调节________,以维持生态系统的稳定。
(6)如图为该生态系统碳循环的示意图,甲、乙、丙、丁代表生态系统的4种成分。图中以(CO2形式流动的是________(填序号),硝化细菌属于该生态系统甲、乙、丙、丁中的________。
29. 不对称体细胞杂交是指利用射线破坏供体细胞的染色质,与未经射线照射的受体细胞融合,所得融合细胞含受体全部遗传物质及供体部分遗传物质。红豆杉的次生产物紫杉醇是一种高效抗癌药物,但由于红豆杉野生资源匮乏,且红豆杉植株紫杉醇含量极低,导致了紫杉醇的供应严重不足。因此,研究人员尝试运用不对称体细胞杂交将红豆杉(2n=24)与柴胡(2n=12)进行了融合,培育能产生紫杉醇的柴胡,过程如下图。请回答下列问题。
注:X射线处理能随机破坏染色体结构,使其发生断裂、易位、染色体消除等,使细胞不再持续分裂;碘乙酰胺处理使细胞质中的某些酶失活,抑制细胞分裂。
(1)过程①中需将外植体经________后接种于MS培养基上诱导________过程,产生愈伤组织。
(2)过程②中将愈伤组织加入________酶液去壁,离心后弃去上清液,加入洗液多次洗涤后获得原生质体。多次洗涤的目的是_________。对红豆杉和柴胡原生质体进行的A、B处理分别为_________。
(3)采用二乙酸荧光素(FDA)法可测定原生质体活力。已知FDA本身无荧光,当其进入细胞后可被酯酶分解为无毒、具有荧光的物质,该荧光物质不能透过活细胞质膜,会留在细胞内发出荧光。据此应选择________的原生质体用于融合。
(4)过程③常用的化学试剂是________。过程④中,再分化阶段所用培养基需含有植物激素X和Y,逐渐改变培养基中这两种植物激素的浓度比,未分化细胞群的变化情况不同。当植物激素X多Y少时,未分化细胞群将分化出芽,则植物激素X的名称是________。
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