抢热点01 微生物组赋能健康与生态：新型微生物技术的研发与应用（2大热点考向）（抢分专练）（江苏专用）2026年高考生物终极冲刺讲练测

**基本信息** 以微生物组前沿研究为情境，构建“机制解析-技术应用-生态调控”三维训练体系，提炼链式答题模板与跨系统调节逻辑，强化生命观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |肠道微生物组与健康|2选择+核心逻辑总结|菌群代谢物→Treg分化→免疫耐受链式模板；肠-脑轴多系统调节模型|SCFAs通过细胞因子网络调控免疫稳态，体现结构与功能观| |微生物技术与生态工业应用|2选择+要点归纳|微生物培养条件匹配代谢类型；传统发酵中菌群协同规律|从实验室培养到工业应用，构建微生物技术实践路径|

热点01 微生物组赋能健康与生态：新型微生物技术的研发与应用 2026 年 4 月，《Nature Communications》《Cell》等顶级期刊相继发表微生物组领域的突破性研究成果，包括肠道微生物组与人体健康的深度关联、抗噬菌体逆转录酶的全新发现、微生物制剂在炎症调控与生态修复中的创新应用等，推动微生物技术进入 “精准化、多元化、产业化” 的全新阶段，成为生命科学领域的核心前沿方向。 猜押1 肠道微生物组与人体健康的新型研究进展 1．食物过敏是由于机体对食物抗原的免疫耐受失衡导致的异常免疫应答。研究表明，调节性T细胞（Treg）通过分泌IL-10和TGF-β等细胞因子抑制效应T细胞（Teff）的活化，从而维持口服免疫耐受（机体口服特定抗原性物质之后不产生免疫反应的状态）。肠道菌群代谢产生的短链脂肪酸（SCFAs）可促进Treg的分化，而某些益生菌（如双歧杆菌）能通过调节SCFAs水平来改善过敏症状。某实验发现，过敏小鼠的肠道菌群中双歧杆菌数量显著减少，且结肠组织中Treg比例下降。研究人员给过敏小鼠补充双歧杆菌后，检测到SCFAs含量升高，Treg数量恢复，过敏症状缓解。下列叙述错误的是（    ） A．Treg和Teff功能的不同是基因选择性表达的结果 B．过敏小鼠的肠道菌群中双歧杆菌数量不影响Teff的活化 C．若给过敏小鼠注射抗IL-10抗体，可能会加重过敏症状 D．健康个体的肠道菌群失调可能导致食物过敏的发生 2．研究表明，人体肠道中某些微生物代谢产生的神经活性分子γ-氨基丁酸（GABA），可通过肠—脑轴影响中枢神经系统的功能，缓解焦虑样行为和改善应激相关障碍。进一步研究发现，富含益生元的饮食可增加肠道中GABA的合成。下列叙述错误的是（　　） A．GABA对肠道神经元和中枢神经元均有调节作用 B．增加益生元摄入可能有助于改善应激相关的情绪障碍 C．个体间肠道菌群组成的差异可能影响GABA的水平 D．该研究结果表明GABA可完全替代现有抗焦虑药物用于临床治疗 【答案】1.B 2.D 【解析】1.A、Treg和Teff功能的不同是因为细胞分化导致，是基因选择性表达的结果，A正确； B、过敏小鼠的肠道菌群中双歧杆菌数量显著减少，代谢产生的短链脂肪酸（SCFAs）减少，影响Treg的分化，Treg通过分泌IL-10和TGF-β等细胞因子抑制效应T细胞（Teff）的活化，因此过敏小鼠的肠道菌群中双歧杆菌数量会影响Teff的活化，B错误； C、IL-10是Treg分泌的抑制性细胞因子，若用抗体中和IL-10，会解除对Teff的抑制，可能加重过敏，C正确； D、题目中双歧杆菌减少导致过敏，说明菌群失调可能引发过敏，D正确。 故选B。 2.A、GABA是肠道微生物产生的神经活性分子，可通过肠—脑轴作用于中枢神经系统，说明其对肠道神经元和中枢神经元均有调节作用，A正确； B、由题干可知，益生元可增加肠道GABA的合成，而GABA可改善应激相关障碍，B正确； C、GABA是肠道中某些微生物的代谢产物，不同个体肠道菌群的组成存在差异，能够合成GABA的微生物数量、种类不同，C正确； D、题干仅表明GABA可缓解焦虑样行为、改善应激相关障碍，并未证明其可完全替代现有抗焦虑药物，D错误。 、 1.肠道微生物组调控免疫耐受的核心逻辑 肠道菌群代谢产生短链脂肪酸（SCFAs） → 促进调节性 T 细胞（Treg）分化 → Treg 分泌IL-10、TGF-β等细胞因子 → 抑制效应 T 细胞（Teff）活化 → 维持口服免疫耐受，缓解过敏反应。 该路径是高考常考的 “菌群 — 细胞 — 分子 — 生理效应” 链式答题模板。 2.肠 — 脑轴的调节本质 肠 — 脑轴是神经系统、内分泌系统、免疫系统、肠道菌群共同构成的双向信息交流网络，通过神经传导、激素、细胞因子、微生物代谢产物实现跨系统调节，体现机体稳态调节的整体性，是江苏高考情境题高频命题逻辑。 猜押2 新型微生物技术与生态、工业应用 3．有效微生物群简称EM，是一种新型复合微生物制剂，在我国主要应用于各种有毒的工业废水的处理。EM原液 （微生物处于休眠状态） 中主要代表性微生物有酵母菌、乳酸菌等。为恢复EM各种有效微生物的数量和代谢活性，某生物兴趣小组拟探究EM培养的最优条件，开展了如下实验：①采用不同培养基培养EM，如表1所示； ②每天测量培养基的OD值（与菌悬液浓度正相关），结果如图甲。据此分析，下列说法正确的是（    ） 表1 培养基名称 培养条件 气体条件 pH范围 乳酸菌培养基 A 6.5-7.5 酵母菌培养基 B 4.0-6.5 复合培养基 密闭 6.0 复合培养基 C 注：复合培养基里含有能满足EM 中各种微生物生存所需的营养成分 A．乳酸菌培养基中含有碳源、氮源、无机盐、水、琼脂等物质 B．表1中的A、B、C条件分别为密闭、密闭、曝气 C．培养一段时间后对 C 条件的培养基进行微生物计数，推测同一视野中乳酸菌数量一定多于酵母菌 D．根据图甲可知，复合培养基 pH6.0、气体条件 C可作为EM 培养的最优条件 4．柳州融水高山紫黑糯米酿制的黄酒在中国-东盟博览会上深受好评。黄酒是氨基酸含量最丰富的酒，其酿造过程“加曲”是指加入曲霉（需氧型）、酵母菌等微生物制剂。下列叙述错误的是（    ） A．高山环境夜间降温大，不利于紫黑糯米中有机物积累 B．蒸熟糯米后加曲并敞开通气，促进了曲霉的有氧呼吸 C．酿酒过程中产生的酒精浓度较高时会影响酵母菌代谢 D．酿造过程产生的氨基酸，可作为微生物的碳源和氮源 【答案】3.D 4.A 【解析】3.A、琼脂是凝固剂，用于制作固体培养基，而在液体培养基中不需要琼脂，由题意可知，该培养基是液体培养基，所以不含琼脂，A错误； B、酵母菌是兼性厌氧菌，乳酸菌是厌氧菌，在有氧条件下会抑制乳酸菌生长，而曝气是通入空气，是有氧环境，所以乳酸菌培养基应是密闭条件，酵母菌培养基应为曝气条件，复合培养基含有满足各种微生物生存所需营养成分，需要通入空气保证好氧微生物生长，所以是曝气条件，B错误； C、虽然乳酸菌是厌氧菌，酵母菌是兼性厌氧菌，但由于不知道初始接种时两者的数量关系以及它们在该培养基中的生长繁殖速度等情况，所以不能推测出同一视野中乳酸菌数量一定多于酵母菌，C错误； D、根据图甲可知，复合培养基在pH = 6.0，气体条件为C（曝气）时OD值最大，说明菌悬液浓度最大，可作为EM培养的最优条件，D正确。 故选D。 4.A、高山环境夜间温度低，紫黑糯米植株的呼吸作用相关酶活性下降，呼吸作用消耗的有机物减少，有利于有机物积累，A错误； B、曲霉是需氧型微生物，敞开通气可以为曲霉提供充足的氧气，促进曲霉的有氧呼吸，B正确； C、酒精对酵母菌有毒害作用，当酒精浓度较高时会抑制酵母菌的代谢活动，C正确； D、氨基酸的元素组成包含C、H、O、N，既可以为微生物提供碳源，也可以提供氮源，D正确。 故选A。 、 1.微生物制剂培养与应用的关键要点 微生物培养需匹配代谢类型：乳酸菌为厌氧菌，需密闭；酵母菌为兼性厌氧菌，可曝气。 OD 值反映菌悬液浓度，OD 值越高，微生物生长繁殖越旺盛。 液体培养基不含琼脂，琼脂仅作为固体培养基凝固剂。 2.传统发酵中微生物的作用规律 需氧型微生物（曲霉）：先有氧呼吸大量增殖，为后续发酵提供菌体数量。 酵母菌：先有氧增殖，后无氧呼吸产生酒精，高浓度酒精会抑制自身代谢。 发酵产物（氨基酸、单糖等）可作为微生物的碳源、氮源，实现循环利用。 一、单选题 1．研究显示，“肠微生物-肠-脑轴”能将消化活动、情绪和免疫能力联系起来，主要由神经系统、内分泌系统、免疫系统以及肠道菌群等共同组成。肠内益生菌的代谢产物之一“短链脂肪酸（SCFA）”可通过调节 HPA 轴的响应程度来维持人体健康，部分途径如图，下列相关说法正确的是（　　） 注：（-）代表抑制，（+）代表促进 A．HPA轴指“下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴”，SCFA 通过增强该轴响应提高免疫力 B．推测 SCFA 可能促进位于肠肌中的神经细胞发生K⁺外流 C．大脑通过交感神经的作用使肠道蠕动加强，从而改善肠道营养供应 D．“肠微生物-肠-脑轴”的作用机制包含肠道与中枢神经系统之间信息的交流 【答案】D 【详解】A、短链脂肪酸（SCFA）可以激活肠肌细胞，通过HPA轴分泌皮质醇，抑制免疫细胞，降低免疫力，A错误； B、迷走神经受到短链脂肪酸（SCFA）刺激，将信息传到中枢进行整合，再由中枢向肠道发出相应的指令，推测SCFA可能促进位于肠肌中的神经细胞发生Na+内流，B错误； C、一般来说，副交感神经兴奋使肠道蠕动加强，交感神经兴奋会抑制肠道蠕动，C错误； D、“肠微生物-肠-脑轴”涉及肠道与中枢神经系统之间通过神经、内分泌等方式进行信息交流，从而将消化活动、情绪和免疫能力联系起来，D正确。 故选D。 2．瘦素是脂肪组织分泌的激素，可通过血液运输作用于下丘脑，进而抑制食欲、调节能量平衡。研究发现，高脂饮食可通过“肠道—脂肪组织轴”（肠道菌群通过代谢产物短链脂肪酸调控脂肪组织功能的通路）调节瘦素的分泌。科研人员进行了相关实验，分组及结果如下表。下列叙述正确的是（    ） 分组 实验处理 实验结果 瘦素水平 食欲情况 甲 正常饮食饲喂小鼠 正常 正常 乙 高脂饮食饲喂小鼠 升高 降低 丙 高脂饮食饲喂已清除肠道菌群的小鼠 正常 正常 A．瘦素通过体液运输到全身，能够直接调节所有细胞的能量代谢 B．肠道菌群产生的短链脂肪酸属于激素，能特异性识别脂肪细胞 C．高脂饮食小鼠体内瘦素水平升高是因为不存在负反馈调节机制 D．丙组的实验结果可以排除高脂饮食直接刺激肠道影响瘦素分泌 【答案】D 【详解】A、瘦素通过体液运输，但仅作用于下丘脑特定靶细胞，并非直接调节所有细胞的能量代谢，A错误； B、短链脂肪酸是肠道菌群的代谢产物，激素是由内分泌腺或细胞分泌（如脂肪组织分泌瘦素）、通过血液运输作用于靶细胞的信号分子，所以肠道菌群产生的短链脂肪酸不属于激素，B错误； C、乙组小鼠瘦素升高、食欲降低，恰恰说明负反馈调节存在：瘦素升高→抑制食欲→减少能量摄入，若负反馈调节机制失效，会出现“瘦素抵抗”（如高脂饮食饲喂小鼠瘦素高但食欲不减），但本实验中乙组食欲降低，说明负反馈调节机制仍在存在，C错误； D、丙组清除肠道菌群后，高脂饮食未引起瘦素升高，说明高脂饮食对瘦素的影响需依赖肠道菌群（通过“肠道—脂肪组织轴”），排除了高脂饮食直接刺激肠道或脂肪组织的可能性，D正确。 故选D。 3．科学家发现肠道微生物群与大脑功能之间存在密切联系。这种联系被称为“肠微生物—肠—脑轴”（MGBA），主要由神经系统、内分泌系统、免疫系统以及肠道菌群等共同组成。在应激焦虑状态下，下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴（HPA轴）可影响肠道菌群的组成和功能。当破坏后的肠道菌群恢复平衡状态时，HPA轴过度激活结束，各激素含量趋于稳定。下列叙述正确的是（    ） A．大脑向肠道菌群发送信号，通过交感神经兴奋使肠道蠕动加强 B．应激焦虑状态下，调节肾上腺皮质激素分泌的方式为神经调节 C．神经系统、内分泌系统、免疫系统通过信息分子构成复杂网络 D．肾上腺皮质分泌的肾上腺素可抑制下丘脑和垂体分泌相关激素 【答案】C 【详解】A、交感神经兴奋通常会抑制肠道蠕动，而非加强，A错误； B、肾上腺皮质激素的分泌受HPA轴调控，属于神经-体液调节，而非单纯神经调节，B错误； C、神经系统、内分泌系统、免疫系统通过神经递质、激素、细胞因子等信息分子相互联系，形成复杂网络，C正确； D、肾上腺素由肾上腺髓质分泌，D错误。 故选C。 4．小麦等谷类富含谷蛋白，部分人群食用后，经消化产生的谷蛋白多肽会启动免疫应答，导致小肠上皮细胞损伤引起腹泻。部分机制图如图所示（Ⅰ-Ⅲ表示免疫细胞），其中TG2是一种广泛存在于机体内的蛋白。重症患者还会出现甲状腺功能减退及胰岛B细胞受损现象。下列说法正确的是（　　） A．Ⅰ表示抗原呈递细胞，该细胞只参与机体的特异性免疫 B．正常人和患者的细胞甲表面的HLA结构不同 C．该腹泻（乳糜泻）属于传染病 D．该患者发病时体内会升高的激素只有抗利尿激素 【答案】B 【详解】A、Ⅰ表示抗原呈递细胞，该细胞既参与机体的特异性免疫，也参与非特异性免疫，A错误； B、每个人的细胞表面都带有一组与别人不同的蛋白质HLA，结构决定功能，所以正常人和患者的细胞甲表面的HLA的结构不同，B正确； C、依据题干信息可知，该腹泻的形成，是由于小麦等谷类作为富含谷蛋白，部分人群食用后，经消化产生的谷蛋白多肽会启动免疫应答，导致小肠上皮细胞损伤而引起，所以属于自身免疫病，C错误； D、腹泻重症患者会出现甲状腺功能减退及胰岛B细胞受损现象，所以甲状腺激素和胰岛素的分泌量会减少，依据分级调节和反馈调节机制，则促甲状腺激素分泌量会增多，同时，腹泻会导致水、盐的流失，从而导致抗利尿激素分泌量增加，D错误。 故选B。 5．生态酶制剂是一种无毒、无残留、无污染的微生物制剂，它能提高饲料营养成分的利用率，使质量差的饲料和优质饲料具有同样的饲喂效果，从而提高了饲料行业和养殖行业的经济效益。下列有关叙述错误的是（    ） A．生态酶的使用需要适宜的温度和pH条件 B．低温条件有利于生态酶的保存 C．酶具有高效性是因为其降低化学反应活化能的作用比无机催化剂更显著 D．组成酶的基本单位都是氨基酸 【答案】D 【详解】A、酶的作用需要适宜的条件，即生态酶的使用需要适宜的温度和pH条件，A正确； B、低温不会使酶变性失活，只能抑制酶的活性，有利于酶的保存，B正确； C、与无机催化剂相比，酶降低化学反应活化能的作用更显著，具有高效性，C正确； D、酶的本质是蛋白质或RNA，因此酶的基本组成单位可能是氨基酸或核糖核苷酸，D错误。 故选D。 6．2026年4月16日，斯坦福华人科学家在《Science》上发表研究，发现某种细菌中存在两种特殊的逆转录酶Drt3a和Drt3b。Drt3a需要以一段非编码RNA为模板，合成互补的DNA链；而Drt3b则无需核酸模板，它利用自身的蛋白质结构作为“模具”，精确合成另一条互补的DNA链。这两种酶协同工作，最终形成一段特殊的双链DNA，以抵御噬菌体入侵。根据以上信息，下列叙述正确的是（　　） A．Drt3a合成DNA过程遵循“RNA→DNA”的中心法则路径，而Drt3b合成DNA的过程遵循“蛋白质→RNA→DNA”的方向 B．Drt3a和Drt3b的发现，说明所有逆转录酶都不需要核酸模板，这一发现将拓展对中心法则的理解，为生物合成学提供新思路 C．Drt3b的合成过程证明了该细菌的遗传物质是蛋白质，蛋白质指导菌体中所有DNA的合成 D．在抵御噬菌体过程中，Drt3a和Drt3b催化合成相关产物时都需要消耗脱氧核苷酸作为原料 【答案】D 【详解】A、Drt3a以RNA为模板合成DNA，确实遵循“RNA→DNA”的逆转录路径，但Drt3b无需核酸模板，直接以蛋白质结构为模具合成DNA，不存在“蛋白质→RNA→DNA”的过程，A错误； B、题干明确说明Drt3a需要以RNA为核酸模板，且仅Drt3b是特殊的无核酸模板逆转录酶，不能得出“所有逆转录酶都不需要核酸模板”的结论，B错误； C、细菌属于原核生物，细胞生物的遗传物质都是DNA，Drt3b仅参与合成抵御噬菌体的特殊DNA，不能指导菌体所有DNA的合成，也无法证明细菌遗传物质是蛋白质，C错误； D、两种酶催化的产物都是DNA链，DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，因此反应过程都需要消耗脱氧核苷酸作为原料，D正确。 二、非选择题 7．某滨海湿地生态系统因长期受工业废水污染，导致底泥重金属含量超标，生物多样性锐减。科研团队开展生态修复工程，通过种植耐盐植物、投放微生物制剂等措施改善环境。修复过程中监测数据如下图所示： （注：某些底栖动物以水底的有机碎屑为食） (1)该湿地生态系统修复过程中，群落发生了________演替。修复后期湿地群落的植物种类增加，使得群落________现象更加明显，从而为底栖动物和鸟类提供了多样化的________，进而影响其物种丰富度。从生态系统组成角度分析，底栖动物属于________。 (2)耐盐植物通过根系吸收重金属，其体内重金属浓度远高于环境，这种现象称为________，该过程会导致重金属沿________渠道在生态系统中单向积累；而微生物制剂菌类可能通过分泌有机酸促进重金属离子溶解，两者在降低底泥重金属浓度方面具有________作用。 (3)修复后期，湿地中某杂食性鸟类既取食植物种子又捕食底栖动物，其同化的能量去向包括_______、分解者分解和未被利用。修复后期与修复初期相比，生态系统抵抗外界干扰的能力更强，可能的原因是________。 【答案】(1) 次生 分层 食物条件和栖息空间 消费者、分解者 (2) 生物富集 食物链（网） 协同 (3) 呼吸作用消耗、流向下一营养级 修复后期生态系统中的生物种类更多，食物链更复杂，其自我调节能力更强 【详解】（1）该湿地生态系统并没有完全被破坏，仍有部分生物存活，在修复过程中群落发生了次生演替。修复后期湿地群落的植物种类增加，使得群落分层现象更加明显，从而为底栖动物和鸟类提供了多样化的食物条件和栖息空间，进而影响其物种丰富度。底栖动物会以藻类等为食，某些底栖动物以水底的有机碎屑为食，从生态系统组成角度分析，底栖动物属于消费者、分解者。 （2）耐盐植物通过根系吸收重金属，其体内重金属浓度远高于环境，这种现象称为生物富集。生物富集会导致重金属沿食物链（网）渠道在生态系统中单向积累；而微生物制剂菌类可能通过分泌有机酸促进重金属离子溶解，耐盐植物能降低底泥重金属浓度，微生物制剂菌类也能降低底泥重金属浓度，说明两者在降低底泥重金属浓度方面具有协同作用。 （3）同化量=呼吸消耗的能量+用于自身生长发育繁殖的能量；用于自身生长发育繁殖的能量=流向下一营养级的能量+流向分解者的能量+未被利用的能量，因此修复后期杂食性鸟类的同化的能量去向包括呼吸作用、流向下一营养级、分解者分解和未被利用。修复后期与修复初期相比，生态系统中的生物种类更多，食物链更复杂，其自我调节能力更强，生态系统抵抗外界干扰的能力更强。 8．回答下列关于微生物的问题。 陈皮是一味传统的中草药，研究者从陈皮中分离出有益微生物，制成微生物制剂再应用于陈皮的生产，有助于陈皮的防腐与风味的维持。具体操作如下图，其中①～④表示过程。 （1）下图中过程③所用的接种方法是_______，过程④的目的是_______，所用的接种方法是_________。整个操作过程均为无菌操作，所使用的器皿均灭过菌，其目的是____________。 研究者从陈皮中共分离纯化得到23 株菌株，分别标为cp01—cp23，但没有分离纯化得到真菌。提取该23株菌株DNA，经过PCR技术扩增后电泳 （DNA在一定的电场力作用下,在凝胶中向正极泳动,DNA分子越大，泳动越慢），所得电泳图谱如下图，其中M表示已知不同分子量的DNA，比照其大小可以粗略估算样品DNA分子量的大小。 （2）据题意分析，图中的电泳方向是________（由上至下/由下至上），图中用圆圈标出的DNA其分子量大小范围在__________bp之间。 （3）已知同一类群的菌株电泳后DNA图谱一致，据图分析，该23株菌株共分_____个类群。其中，与cp12属于同一类群的有_____________。 （4）陈皮样品中没有分离到真菌，可能的原因是 ( ) A．陈皮的处理对真菌有抑制作用 B．该陈皮样品中可能没有真菌 C．陈皮能够抑制多种真菌的生长 D．陈皮中的细菌对真菌有抑制作用 E. 陈皮样品无法为真菌提供碳源 【答案】 稀释涂布法 分离纯化 平板划线法 杀死微生物及芽孢 由上至下 500~750 4 cp18、cp19、cp23 ABCD 【详解】（1）过程③所用的接种方法是稀释涂布法，过程④的目的是分离纯化，所用的接种方法是平板划线法，整个操作过程均为无菌操作，所使用的器皿均灭过菌，其目的是杀死微生物及芽孢。 （2）据题意分析，图中的电泳方向是由上至下，用圆圈标出的DNA在500~750bp之间。 （3）由电泳结果可知，DNA分子量有4个电泳带，说明23株菌株共分4个类群，cp12与cp18、cp19、cp23的电泳结果一样，故与cp12属于同一类群。 （4） 陈皮样品中没有分离到真菌，可能陈皮的处理对真菌有抑制作用，陈皮上缺少真菌，其他细菌对真菌有抑制作用，缺少碳源等原因。 9．肠微生物—肠—脑轴（MGBA）是肠道与中枢神经系统之间的双向调节通路，中枢神经系统能通过信号传导影响肠道菌群的分布，肠道菌群可以通过菌体自身或其代谢产物对人脑产生影响，部分机制如图1所示。 回答下列问题： (1)肠道菌群失调后，可通过MGBA通路作用于大脑，使下丘脑分泌的______激素水平升高，通过下丘脑、垂体和肾上腺之间存在的______调节，放大了激素调节效应，有利于精准调控。结合图1可知人体肠道环境稳态是依靠______调节机制来实现的 (2)从图中可以看出糖皮质激素既能______；又能抑制______（填细胞Ⅱ名称）分泌细胞因子，从而减少______产生的抗体量。抗体的化学本质是______，能产生抗体的特异性免疫为______，是人体对抗病原体的第______道防线。 (3)我国科学家研究发现，自闭症模型小鼠（ASD模型鼠）肠道中罗伊氏乳杆菌数量显著降低，且外源补充该菌可改善其社交障碍。进一步机制研究表明，罗伊氏乳杆菌通过调节肠道菌群代谢产物短链脂肪酸（SCFAs）的比例，并依赖迷走神经途径发挥改善作用。图2显示了正常鼠与ASD模型鼠肠道SCFAs中乙酸、丙酸、丁酸的含量。 分析图2数据，ASD模型鼠肠道中丙酸含量较正常鼠______，而乙酸含量较正常鼠______。已知丙酸可通过血脑屏障进入大脑，抑制神经元活性，乙酸则可刺激肠道内分泌细胞产生5-HT（5-羟色胺，一种神经递质，在神经系统的信息传递和情绪调节中发挥着关键作用），进而激活迷走神经信号。据此推测，ASD模型鼠社交障碍的可能机制是______。 【答案】(1) 促肾上腺皮质激素释放 分级 神经-体液-免疫 (2) 保护黏膜，调节肠道菌群 辅助性T细胞 浆细胞（效应B细胞） 蛋白质 体液免疫 三 (3) 升高 降低 丙酸含量增加，抑制神经元功能，同时乙酸不足导致5-HT产生减少，迷走神经激活不足 【详解】（1）肠道菌群失调后，通过MGBA通路作用于大脑，使下丘脑分泌的促肾上腺皮质激素释放激素（或 CRH）水平升高。 下丘脑、垂体和肾上腺之间存在分级调节，该调节放大了激素效应，利于精准调控。 结合图1，人体肠道环境稳态依赖神经-体液-免疫调节机制（涉及神经系统信号、激素及免疫细胞 / 抗体的共同作用）来实现的。 （2）从图中可以看出糖皮质激素既能保护黏膜，调节肠道菌群，又能抑制辅助性T细胞分泌细胞因子，从而减少浆细胞产生的抗体量。 抗体的化学本质是蛋白质；能产生抗体的特异性免疫为体液免疫，属于人体对抗病原体的第三道防线。 （3）分析图2数据可知，ASD模型鼠肠道中丙酸含量较正常鼠升高，乙酸含量较正常鼠降低。 推测ASD模型鼠社交障碍的机制是ASD 模型鼠肠道中罗伊氏乳杆菌减少，导致丙酸含量增加、乙酸含量降低；丙酸抑制神经元活性，同时乙酸不足导致5-HT产生减少，迷走神经信号激活不足，从而导致社交障碍。 10．纤维素是秸秆等青贮饲料的主要组成成分，为改善青贮饲料的口感和营养，人们往往在青贮过程中添加生物性制剂，而产纤维素酶微生物制剂的添加成为青贮饲料研究的热点之一。 (1)纤维素是一种多糖，是________的主要成分。 (2)菌种的筛选与鉴定。 ①从菌种库中取出待活化菌株于平板上划线后，30℃培养2d，分别用灭菌牙签蘸取活化的菌株在________的选择培养基培养一段时间后，测定菌落直径和透明圈直径计算比值。 ②应选择菌落直径和透明圈直径比值最________的菌落进行扩大培养。 ③对筛选出来的菌落进行形态观察和分子水平的鉴定，可以通过检测16SrRNA（一种组成核糖体的RNA）对应的基因序列判断菌落种属及和其他微生物的亲缘关系。原因是_________，根据鉴定结果，将该菌种命名为F。 (3)检测菌株F对巨菌草青贮饲料中纤维素的分解效力，以粗纤维素量为检测指标，简要写出实验思路：_______。 【答案】(1)植物细胞壁 (2) 以纤维素为唯一碳源 小 不同物种间的16SrRNA基因有差异，亲缘关系越近的物种，该基因差异越小 (3)第一步：取适量的（用粉碎机粉碎）无菌的巨菌草，平均分为6份，3份为A、3份为B组，对每组巨菌草中粗纤维含量进行测定；第二步：A组每份巨菌草接种适量且等量的F菌液，B组每份巨菌草接种等量无菌水（或培养液）；第三步：在相同且适宜的环境中培养一段时间，一段时间后再次测得每组粗纤维含量 【详解】（1）植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶。 （2）①实验目的为筛选出一种能够分解纤维素的细菌，所以选用以纤维素为唯一碳源的选择培养基培养； ②刚果红可以与纤维素形成红色复合物，当纤维素被分解后，红色复合物不能形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，菌落直径和透明圈直径比值越小，菌落分解纤维素能力越强，应选择菌落直径和透明圈直径比值最小的菌落进行扩大培养。 ③16SrRNA作为一种核糖体的组成RNA，不同物种的细菌都会16SrRNA，若可以通过对比对应的基因序列判断菌落种属及和其他微生物的亲缘关系，原因可能是不同物种间的16SrRNA基因有差异，亲缘关系越近的物种，该基因差异越小。 （3）该实验中自变量是有无接种F菌液。根据实验原则设计本实验：第一步：取适量的（用粉碎机粉碎）无菌的巨菌草，平均分为6份，3份为A、3份为B组，对每组巨菌草中粗纤维含量进行测定；第二步：A组每份巨菌草接种适量且等量的F菌液，B组每份巨菌草接种等量无菌水（或培养液）；第三步：在相同且适宜的环境中培养一段时间，一段时间后再次测得每组粗纤维含量。 11．微生物肥料是指以微生物活性生物体或其代谢产物为主要作用因子的生物制剂或肥料制品，具有增加土壤生物多样性、改善农产品品质、能自我更新增殖和永续利用的特性，其发展备受关注。自生固氮菌可将空气中N2还原为可被作物吸收利用的NH4，从农田土壤中分离得到自生固氮菌，为研究开发新型生物氮肥提供理论依据。表1、表2是从农田土壤中分离自生固氮菌所用培养基配方，图为操作流程。回答下列问题： 表1 成分 牛肉膏 KH2PO4 CaSO4 NaCl CaCO3 MgSO4 水 琼脂 含量 10g 0.2g 0.2g 0.2g 0.2g 0.2g 1000mL 15g 表2 成分 葡萄糖 KH2PO4 CaSO4 NaCl CaCO3 MgSO4 水 琼脂 含量 10g 0.2g 0.2g 0.2g 0.2g 0.2g 1000mL 15g (1)自生固氮菌大多适宜在酸碱度接近中性的潮湿土壤中生长，绝大多数分布在距地表3~8cm的土壤层，因此取土样时一般要铲铲去___________；对土样进行等比例稀释的目的是___________。 (2)培养基A是用表1配方配制的，其中作为碳源和氮源的物质是___________；培养基B是用表2中的配方配制的，从培养基的功能分析，培养基B属于___________培养基。 (3)图中将土壤微生物接种到培养基A的方法是___________，通过计数平板上的菌落数可推测样品中大约有多少活菌，其其计数利用的原理是___________。 (4)实验人员把培养基A中的菌落倒置在丝绒的印章上，轻轻印一下；再把此印章在培养基B的平板上轻轻印一下，得到上图中所示菌落。培养基B中的菌落数少于培养基A中菌落数的原因是___________，这些菌落中不能进行固氮的菌落有___________。 【答案】(1) 表层土 土壤中细菌数量多，把聚集在一起的微生物分散开，方便得到单个菌落 (2) 牛肉膏 选择 (3) 稀释涂布平板法 当样品稀释度足够高时，培养基表面生长的一个单菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌 (4) 培养基B中无氮源，不能固氮的微生物无法生长 菌落4和菌落6 【详解】（1）已知自生固氮菌大多分布在距地表3~8cm的土壤中，所以取土样要取这个深度范围的表层土，因此要铲去表层土。由于土壤中细菌数量多，等比例稀释土样，能把聚集在一起的微生物分散开，单个微生物在培养基上生长繁殖后可形成单个菌落，方便后续分离和计数。 （2）在培养基A（表1）中，牛肉膏既含碳元素可作为碳源，又含氮元素等营养成分可作为氮源。培养基B（表2）与表1相比都没有额外添加氮源，只有自生固氮菌能利用空气中氮气在其上生长，可筛选出自生固氮菌，所以属于选择培养基。 （3）从图中操作流程看，是先对土样稀释，再取一定量稀释液涂布到培养基上，这是稀释涂布平板法。该方法计数原理是当样品稀释度足够高时，培养基表面生长的一个单菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌，通过统计菌落数就能估算活菌数量。 （4）培养基A有氮源，各种菌都能生长，培养基B无氮源，不能固氮的微生物不能利用空气中氮气合成自身所需含氮物质，无法生长繁殖，所以菌落数少于培养基A，而这些在培养基A能生长，在培养基B不能生长的微生物就是不能固氮的微生物，因此是菌落4和菌落6。 12．海藻糖能在逆境中有效维持细胞内生物膜、蛋白质和活性肽的稳定性和完整性，广泛用于生物制剂、食品和化妆品等多个行业。生产海藻糖的传统方法是从生物细胞中提取或采用微生物发酵。研究人员通过基因工程获得海藻糖合酶（HL22-2TreS），并对该酶进行了相关研究。回答下列问题： 实验步骤 分组 1 2 3 4 5 6 7 麦芽糖（μL） 80 80 80 80 80 80 80 HL22-2TreS（μL） 20 20 20 20 20 20 20 温度（℃） 20 30 40 50 60 70 80 酶相对活性（%） 56 80 100 60 20 5 0 (1)为探究不同温度对HL22-2TreS活性的影响，研究小组进行了相关实验，结果如下表。已知HL22-2TreS的最适 pH为7.0。 ①调节温度时正确的操作是____________。 ②第7组中温度为80℃时酶相对活性为0，若此时再将温度降低至40℃，酶相对活性______（填“提高”“不变”或“降低”），原因是____________。 ③HL22-2TreS在适宜温度和pH下才能发挥最大生理效应，这说明酶具有____的特性。 (2)研究小组用 HL22-2TreS对不同的底物进行转化，并对转化后的产物进行层析，结果如图所示： ①据图分析，可得出的结论是____________。该研究结果能否说明HL22-2TreS不具有专一性,并说明原因。____________。 ②Km值可用来反映酶与底物的亲和力，Km值等于酶促反应速度达到最大反应速度一半时所对应的底物浓度是酶的特征常数之一。HL22-2TreS对麦芽糖和海藻糖的 Km值测定结果如表所示。在工业生产中，可利用HI22-2TreS将廉价的麦芽糖转化成具有更高附加值的海藻糖，基于表中数据分析，依据是_____________。 底物 麦芽糖（mmol⋅L⁻¹） 海藻糖（mmol⋅L⁻¹） 初始底物浓度 100 100 Km值 20.6 87.5 【答案】(1) 将麦芽糖和HL22-2TreS分别保温到预设温度后再进行混合 不变 在80℃时HL22-2TreS因高温其空间结构已经遭到破坏发生永久性失活，再降低温度其活性不能恢复 作用条件温和 (2) HL22-2TreS既能将麦芽糖转化成海藻糖，又能将海藻糖转化为麦芽糖 不能，原因是HL22-2TreS能催化麦芽糖和海藻糖进行化学反应，但无法确定是否能催化其它底物发生反应 HL22-2TreS对麦芽糖的Km值远低于对海藻糖的Km值，即说明HL22-2TreS和麦芽糖具有更高的亲和力，更容易将麦芽糖转化为海藻糖，使反应更容易朝着合成海藻糖的方向进行 【详解】（1）①在探究温度对HL22-2TreS活性的影响，自变量是温度，调节温度时正确的操作是将麦芽糖和HL22-2TreS分别保温到预设温度后再进行混合。 ②第7组中温度为80℃时酶相对活性为0，若此时再将温度降低至40℃，酶相对活性不变，原因是在80℃时HL22-2TreS因高温其空间结构已经遭到破坏发生永久性失活，再降低温度其活性不能恢复。 ③HL22-2TreS在适宜温度和pH下才能发挥最大生理效应，这说明酶具有作用条件温和的特性。 （2）①以海藻糖为底物的反应，产物层析结果中有麦芽糖和海藻糖，以麦芽糖为底物的反应，产物层析结果中也有麦芽糖和海藻糖，由此可以得出的结论是HL22-2TreS既能将麦芽糖转化成海藻糖，又能将海藻糖转化为麦芽糖。该研究结果不能说明HL22-2TreS不具有专一性，原因是HL22-2TreS能催化麦芽糖和海藻糖进行化学反应，但无法确定是否能催化其它底物发生反应。 ②在工业生产中，可利用HL22-2TreS将廉价的麦芽糖转化成具有更高附加值的海藻糖，基于表中数据分析，依据是HL22-2TreS对麦芽糖的Km值远低于对海藻糖的Km值，即说明HL22-2TreS和麦芽糖具有更高的亲和力，更容易将麦芽糖转化为海藻糖，使反应更容易朝着合成海藻糖的方向进行。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 热点01 微生物组赋能健康与生态：新型微生物技术的研发与应用 2026 年 4 月，《Nature Communications》《Cell》等顶级期刊相继发表微生物组领域的突破性研究成果，包括肠道微生物组与人体健康的深度关联、抗噬菌体逆转录酶的全新发现、微生物制剂在炎症调控与生态修复中的创新应用等，推动微生物技术进入 “精准化、多元化、产业化” 的全新阶段，成为生命科学领域的核心前沿方向。 猜押1 肠道微生物组与人体健康的新型研究进展 1．食物过敏是由于机体对食物抗原的免疫耐受失衡导致的异常免疫应答。研究表明，调节性T细胞（Treg）通过分泌IL-10和TGF-β等细胞因子抑制效应T细胞（Teff）的活化，从而维持口服免疫耐受（机体口服特定抗原性物质之后不产生免疫反应的状态）。肠道菌群代谢产生的短链脂肪酸（SCFAs）可促进Treg的分化，而某些益生菌（如双歧杆菌）能通过调节SCFAs水平来改善过敏症状。某实验发现，过敏小鼠的肠道菌群中双歧杆菌数量显著减少，且结肠组织中Treg比例下降。研究人员给过敏小鼠补充双歧杆菌后，检测到SCFAs含量升高，Treg数量恢复，过敏症状缓解。下列叙述错误的是（    ） A．Treg和Teff功能的不同是基因选择性表达的结果 B．过敏小鼠的肠道菌群中双歧杆菌数量不影响Teff的活化 C．若给过敏小鼠注射抗IL-10抗体，可能会加重过敏症状 D．健康个体的肠道菌群失调可能导致食物过敏的发生 2．研究表明，人体肠道中某些微生物代谢产生的神经活性分子γ-氨基丁酸（GABA），可通过肠—脑轴影响中枢神经系统的功能，缓解焦虑样行为和改善应激相关障碍。进一步研究发现，富含益生元的饮食可增加肠道中GABA的合成。下列叙述错误的是（　　） A．GABA对肠道神经元和中枢神经元均有调节作用 B．增加益生元摄入可能有助于改善应激相关的情绪障碍 C．个体间肠道菌群组成的差异可能影响GABA的水平 D．该研究结果表明GABA可完全替代现有抗焦虑药物用于临床治疗 、 1.肠道微生物组调控免疫耐受的核心逻辑 肠道菌群代谢产生短链脂肪酸（SCFAs） → 促进调节性 T 细胞（Treg）分化 → Treg 分泌IL-10、TGF-β等细胞因子 → 抑制效应 T 细胞（Teff）活化 → 维持口服免疫耐受，缓解过敏反应。 该路径是高考常考的 “菌群 — 细胞 — 分子 — 生理效应” 链式答题模板。 2.肠 — 脑轴的调节本质 肠 — 脑轴是神经系统、内分泌系统、免疫系统、肠道菌群共同构成的双向信息交流网络，通过神经传导、激素、细胞因子、微生物代谢产物实现跨系统调节，体现机体稳态调节的整体性，是江苏高考情境题高频命题逻辑。 猜押2 新型微生物技术与生态、工业应用 3．有效微生物群简称EM，是一种新型复合微生物制剂，在我国主要应用于各种有毒的工业废水的处理。EM原液 （微生物处于休眠状态） 中主要代表性微生物有酵母菌、乳酸菌等。为恢复EM各种有效微生物的数量和代谢活性，某生物兴趣小组拟探究EM培养的最优条件，开展了如下实验：①采用不同培养基培养EM，如表1所示； ②每天测量培养基的OD值（与菌悬液浓度正相关），结果如图甲。据此分析，下列说法正确的是（    ） 表1 培养基名称 培养条件 气体条件 pH范围 乳酸菌培养基 A 6.5-7.5 酵母菌培养基 B 4.0-6.5 复合培养基 密闭 6.0 复合培养基 C 注：复合培养基里含有能满足EM 中各种微生物生存所需的营养成分 A．乳酸菌培养基中含有碳源、氮源、无机盐、水、琼脂等物质 B．表1中的A、B、C条件分别为密闭、密闭、曝气 C．培养一段时间后对 C 条件的培养基进行微生物计数，推测同一视野中乳酸菌数量一定多于酵母菌 D．根据图甲可知，复合培养基 pH6.0、气体条件 C可作为EM 培养的最优条件 4．柳州融水高山紫黑糯米酿制的黄酒在中国-东盟博览会上深受好评。黄酒是氨基酸含量最丰富的酒，其酿造过程“加曲”是指加入曲霉（需氧型）、酵母菌等微生物制剂。下列叙述错误的是（    ） A．高山环境夜间降温大，不利于紫黑糯米中有机物积累 B．蒸熟糯米后加曲并敞开通气，促进了曲霉的有氧呼吸 C．酿酒过程中产生的酒精浓度较高时会影响酵母菌代谢 D．酿造过程产生的氨基酸，可作为微生物的碳源和氮源 、 1.微生物制剂培养与应用的关键要点 微生物培养需匹配代谢类型：乳酸菌为厌氧菌，需密闭；酵母菌为兼性厌氧菌，可曝气。 OD 值反映菌悬液浓度，OD 值越高，微生物生长繁殖越旺盛。 液体培养基不含琼脂，琼脂仅作为固体培养基凝固剂。 2.传统发酵中微生物的作用规律 需氧型微生物（曲霉）：先有氧呼吸大量增殖，为后续发酵提供菌体数量。 酵母菌：先有氧增殖，后无氧呼吸产生酒精，高浓度酒精会抑制自身代谢。 发酵产物（氨基酸、单糖等）可作为微生物的碳源、氮源，实现循环利用。 一、单选题 1．研究显示，“肠微生物-肠-脑轴”能将消化活动、情绪和免疫能力联系起来，主要由神经系统、内分泌系统、免疫系统以及肠道菌群等共同组成。肠内益生菌的代谢产物之一“短链脂肪酸（SCFA）”可通过调节 HPA 轴的响应程度来维持人体健康，部分途径如图，下列相关说法正确的是（　　） 注：（-）代表抑制，（+）代表促进 A．HPA轴指“下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴”，SCFA 通过增强该轴响应提高免疫力 B．推测 SCFA 可能促进位于肠肌中的神经细胞发生K⁺外流 C．大脑通过交感神经的作用使肠道蠕动加强，从而改善肠道营养供应 D．“肠微生物-肠-脑轴”的作用机制包含肠道与中枢神经系统之间信息的交流 2．瘦素是脂肪组织分泌的激素，可通过血液运输作用于下丘脑，进而抑制食欲、调节能量平衡。研究发现，高脂饮食可通过“肠道—脂肪组织轴”（肠道菌群通过代谢产物短链脂肪酸调控脂肪组织功能的通路）调节瘦素的分泌。科研人员进行了相关实验，分组及结果如下表。下列叙述正确的是（    ） 分组 实验处理 实验结果 瘦素水平 食欲情况 甲 正常饮食饲喂小鼠 正常 正常 乙 高脂饮食饲喂小鼠 升高 降低 丙 高脂饮食饲喂已清除肠道菌群的小鼠 正常 正常 A．瘦素通过体液运输到全身，能够直接调节所有细胞的能量代谢 B．肠道菌群产生的短链脂肪酸属于激素，能特异性识别脂肪细胞 C．高脂饮食小鼠体内瘦素水平升高是因为不存在负反馈调节机制 D．丙组的实验结果可以排除高脂饮食直接刺激肠道影响瘦素分泌 3．科学家发现肠道微生物群与大脑功能之间存在密切联系。这种联系被称为“肠微生物—肠—脑轴”（MGBA），主要由神经系统、内分泌系统、免疫系统以及肠道菌群等共同组成。在应激焦虑状态下，下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴（HPA轴）可影响肠道菌群的组成和功能。当破坏后的肠道菌群恢复平衡状态时，HPA轴过度激活结束，各激素含量趋于稳定。下列叙述正确的是（    ） A．大脑向肠道菌群发送信号，通过交感神经兴奋使肠道蠕动加强 B．应激焦虑状态下，调节肾上腺皮质激素分泌的方式为神经调节 C．神经系统、内分泌系统、免疫系统通过信息分子构成复杂网络 D．肾上腺皮质分泌的肾上腺素可抑制下丘脑和垂体分泌相关激素 4．小麦等谷类富含谷蛋白，部分人群食用后，经消化产生的谷蛋白多肽会启动免疫应答，导致小肠上皮细胞损伤引起腹泻。部分机制图如图所示（Ⅰ-Ⅲ表示免疫细胞），其中TG2是一种广泛存在于机体内的蛋白。重症患者还会出现甲状腺功能减退及胰岛B细胞受损现象。下列说法正确的是（　　） A．Ⅰ表示抗原呈递细胞，该细胞只参与机体的特异性免疫 B．正常人和患者的细胞甲表面的HLA结构不同 C．该腹泻（乳糜泻）属于传染病 D．该患者发病时体内会升高的激素只有抗利尿激素 5．生态酶制剂是一种无毒、无残留、无污染的微生物制剂，它能提高饲料营养成分的利用率，使质量差的饲料和优质饲料具有同样的饲喂效果，从而提高了饲料行业和养殖行业的经济效益。下列有关叙述错误的是（    ） A．生态酶的使用需要适宜的温度和pH条件 B．低温条件有利于生态酶的保存 C．酶具有高效性是因为其降低化学反应活化能的作用比无机催化剂更显著 D．组成酶的基本单位都是氨基酸 6．2026年4月16日，斯坦福华人科学家在《Science》上发表研究，发现某种细菌中存在两种特殊的逆转录酶Drt3a和Drt3b。Drt3a需要以一段非编码RNA为模板，合成互补的DNA链；而Drt3b则无需核酸模板，它利用自身的蛋白质结构作为“模具”，精确合成另一条互补的DNA链。这两种酶协同工作，最终形成一段特殊的双链DNA，以抵御噬菌体入侵。根据以上信息，下列叙述正确的是（　　） A．Drt3a合成DNA过程遵循“RNA→DNA”的中心法则路径，而Drt3b合成DNA的过程遵循“蛋白质→RNA→DNA”的方向 B．Drt3a和Drt3b的发现，说明所有逆转录酶都不需要核酸模板，这一发现将拓展对中心法则的理解，为生物合成学提供新思路 C．Drt3b的合成过程证明了该细菌的遗传物质是蛋白质，蛋白质指导菌体中所有DNA的合成 D．在抵御噬菌体过程中，Drt3a和Drt3b催化合成相关产物时都需要消耗脱氧核苷酸作为原料 二、非选择题 7．某滨海湿地生态系统因长期受工业废水污染，导致底泥重金属含量超标，生物多样性锐减。科研团队开展生态修复工程，通过种植耐盐植物、投放微生物制剂等措施改善环境。修复过程中监测数据如下图所示： （注：某些底栖动物以水底的有机碎屑为食） (1)该湿地生态系统修复过程中，群落发生了________演替。修复后期湿地群落的植物种类增加，使得群落________现象更加明显，从而为底栖动物和鸟类提供了多样化的________，进而影响其物种丰富度。从生态系统组成角度分析，底栖动物属于________。 (2)耐盐植物通过根系吸收重金属，其体内重金属浓度远高于环境，这种现象称为________，该过程会导致重金属沿________渠道在生态系统中单向积累；而微生物制剂菌类可能通过分泌有机酸促进重金属离子溶解，两者在降低底泥重金属浓度方面具有________作用。 (3)修复后期，湿地中某杂食性鸟类既取食植物种子又捕食底栖动物，其同化的能量去向包括_______、分解者分解和未被利用。修复后期与修复初期相比，生态系统抵抗外界干扰的能力更强，可能的原因是________。 8．回答下列关于微生物的问题。 陈皮是一味传统的中草药，研究者从陈皮中分离出有益微生物，制成微生物制剂再应用于陈皮的生产，有助于陈皮的防腐与风味的维持。具体操作如下图，其中①～④表示过程。 （1）下图中过程③所用的接种方法是_______，过程④的目的是_______，所用的接种方法是_________。整个操作过程均为无菌操作，所使用的器皿均灭过菌，其目的是____________。 研究者从陈皮中共分离纯化得到23 株菌株，分别标为cp01—cp23，但没有分离纯化得到真菌。提取该23株菌株DNA，经过PCR技术扩增后电泳 （DNA在一定的电场力作用下,在凝胶中向正极泳动,DNA分子越大，泳动越慢），所得电泳图谱如下图，其中M表示已知不同分子量的DNA，比照其大小可以粗略估算样品DNA分子量的大小。 （2）据题意分析，图中的电泳方向是________（由上至下/由下至上），图中用圆圈标出的DNA其分子量大小范围在__________bp之间。 （3）已知同一类群的菌株电泳后DNA图谱一致，据图分析，该23株菌株共分_____个类群。其中，与cp12属于同一类群的有_____________。 （4）陈皮样品中没有分离到真菌，可能的原因是 ( ) A．陈皮的处理对真菌有抑制作用 B．该陈皮样品中可能没有真菌 C．陈皮能够抑制多种真菌的生长 D．陈皮中的细菌对真菌有抑制作用 E. 陈皮样品无法为真菌提供碳源 9．肠微生物—肠—脑轴（MGBA）是肠道与中枢神经系统之间的双向调节通路，中枢神经系统能通过信号传导影响肠道菌群的分布，肠道菌群可以通过菌体自身或其代谢产物对人脑产生影响，部分机制如图1所示。 回答下列问题： (1)肠道菌群失调后，可通过MGBA通路作用于大脑，使下丘脑分泌的______激素水平升高，通过下丘脑、垂体和肾上腺之间存在的______调节，放大了激素调节效应，有利于精准调控。结合图1可知人体肠道环境稳态是依靠______调节机制来实现的 (2)从图中可以看出糖皮质激素既能______；又能抑制______（填细胞Ⅱ名称）分泌细胞因子，从而减少______产生的抗体量。抗体的化学本质是______，能产生抗体的特异性免疫为______，是人体对抗病原体的第______道防线。 (3)我国科学家研究发现，自闭症模型小鼠（ASD模型鼠）肠道中罗伊氏乳杆菌数量显著降低，且外源补充该菌可改善其社交障碍。进一步机制研究表明，罗伊氏乳杆菌通过调节肠道菌群代谢产物短链脂肪酸（SCFAs）的比例，并依赖迷走神经途径发挥改善作用。图2显示了正常鼠与ASD模型鼠肠道SCFAs中乙酸、丙酸、丁酸的含量。 分析图2数据，ASD模型鼠肠道中丙酸含量较正常鼠______，而乙酸含量较正常鼠______。已知丙酸可通过血脑屏障进入大脑，抑制神经元活性，乙酸则可刺激肠道内分泌细胞产生5-HT（5-羟色胺，一种神经递质，在神经系统的信息传递和情绪调节中发挥着关键作用），进而激活迷走神经信号。据此推测，ASD模型鼠社交障碍的可能机制是______。 10．纤维素是秸秆等青贮饲料的主要组成成分，为改善青贮饲料的口感和营养，人们往往在青贮过程中添加生物性制剂，而产纤维素酶微生物制剂的添加成为青贮饲料研究的热点之一。 (1)纤维素是一种多糖，是________的主要成分。 (2)菌种的筛选与鉴定。 ①从菌种库中取出待活化菌株于平板上划线后，30℃培养2d，分别用灭菌牙签蘸取活化的菌株在________的选择培养基培养一段时间后，测定菌落直径和透明圈直径计算比值。 ②应选择菌落直径和透明圈直径比值最________的菌落进行扩大培养。 ③对筛选出来的菌落进行形态观察和分子水平的鉴定，可以通过检测16SrRNA（一种组成核糖体的RNA）对应的基因序列判断菌落种属及和其他微生物的亲缘关系。原因是_________，根据鉴定结果，将该菌种命名为F。 (3)检测菌株F对巨菌草青贮饲料中纤维素的分解效力，以粗纤维素量为检测指标，简要写出实验思路：_______。 11．微生物肥料是指以微生物活性生物体或其代谢产物为主要作用因子的生物制剂或肥料制品，具有增加土壤生物多样性、改善农产品品质、能自我更新增殖和永续利用的特性，其发展备受关注。自生固氮菌可将空气中N2还原为可被作物吸收利用的NH4，从农田土壤中分离得到自生固氮菌，为研究开发新型生物氮肥提供理论依据。表1、表2是从农田土壤中分离自生固氮菌所用培养基配方，图为操作流程。回答下列问题： 表1 成分 牛肉膏 KH2PO4 CaSO4 NaCl CaCO3 MgSO4 水 琼脂 含量 10g 0.2g 0.2g 0.2g 0.2g 0.2g 1000mL 15g 表2 成分 葡萄糖 KH2PO4 CaSO4 NaCl CaCO3 MgSO4 水 琼脂 含量 10g 0.2g 0.2g 0.2g 0.2g 0.2g 1000mL 15g (1)自生固氮菌大多适宜在酸碱度接近中性的潮湿土壤中生长，绝大多数分布在距地表3~8cm的土壤层，因此取土样时一般要铲铲去___________；对土样进行等比例稀释的目的是___________。 (2)培养基A是用表1配方配制的，其中作为碳源和氮源的物质是___________；培养基B是用表2中的配方配制的，从培养基的功能分析，培养基B属于___________培养基。 (3)图中将土壤微生物接种到培养基A的方法是___________，通过计数平板上的菌落数可推测样品中大约有多少活菌，其其计数利用的原理是___________。 (4)实验人员把培养基A中的菌落倒置在丝绒的印章上，轻轻印一下；再把此印章在培养基B的平板上轻轻印一下，得到上图中所示菌落。培养基B中的菌落数少于培养基A中菌落数的原因是___________，这些菌落中不能进行固氮的菌落有___________。 12．海藻糖能在逆境中有效维持细胞内生物膜、蛋白质和活性肽的稳定性和完整性，广泛用于生物制剂、食品和化妆品等多个行业。生产海藻糖的传统方法是从生物细胞中提取或采用微生物发酵。研究人员通过基因工程获得海藻糖合酶（HL22-2TreS），并对该酶进行了相关研究。回答下列问题： 实验步骤 分组 1 2 3 4 5 6 7 麦芽糖（μL） 80 80 80 80 80 80 80 HL22-2TreS（μL） 20 20 20 20 20 20 20 温度（℃） 20 30 40 50 60 70 80 酶相对活性（%） 56 80 100 60 20 5 0 (1)为探究不同温度对HL22-2TreS活性的影响，研究小组进行了相关实验，结果如下表。已知HL22-2TreS的最适 pH为7.0。 ①调节温度时正确的操作是____________。 ②第7组中温度为80℃时酶相对活性为0，若此时再将温度降低至40℃，酶相对活性______（填“提高”“不变”或“降低”），原因是____________。 ③HL22-2TreS在适宜温度和pH下才能发挥最大生理效应，这说明酶具有____的特性。 (2)研究小组用 HL22-2TreS对不同的底物进行转化，并对转化后的产物进行层析，结果如图所示： ①据图分析，可得出的结论是____________。该研究结果能否说明HL22-2TreS不具有专一性,并说明原因。____________。 ②Km值可用来反映酶与底物的亲和力，Km值等于酶促反应速度达到最大反应速度一半时所对应的底物浓度是酶的特征常数之一。HL22-2TreS对麦芽糖和海藻糖的 Km值测定结果如表所示。在工业生产中，可利用HI22-2TreS将廉价的麦芽糖转化成具有更高附加值的海藻糖，基于表中数据分析，依据是_____________。 底物 麦芽糖（mmol⋅L⁻¹） 海藻糖（mmol⋅L⁻¹） 初始底物浓度 100 100 Km值 20.6 87.5 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $