摘要:
**基本信息**
高二生物期末模拟卷以啤酒发酵工程革命、福寿螺入侵等真实情境为载体,融合科技前沿与传统工艺,考查发酵工程、生态系统、遗传等核心知识,体现生命观念与科学思维。
**题型特征**
|题型|题量|知识覆盖|命题特色|
|----|----|----------|----------|
|非选择题|5道|发酵工程(固定化细胞技术)、生态系统(种群增长/种间关系)、传统发酵(甜米酒制作)、植物抗胁迫(基因功能/蛋白运输)、遗传(系谱分析/基因突变)|第1题以3D打印梯度孔径载体为情境,考查固定化酵母优势及物质运输;第2题结合福寿螺入侵,分析生态金字塔与种间关系;第5题通过枫糖尿病系谱,考查基因突变与遗传概率,凸显科学思维与探究实践。|
内容正文:
高二生物期末模拟卷
1.学习以下材料,完成(1)~(4)题。
啤酒发酵的“工程革命”
传统啤酒发酵依赖游离酵母菌,需2~3周完成,且酵母菌无法重复利用。固定化细胞技术通过多孔载体(如壳聚糖-纤维素复合物)包裹酵母菌,形成“细胞工厂”(图中C)。清华大学团队利用3D打印技术构建梯度孔径载体(外层80 μm促进溶氧,内层20 μm维持厌氧),使酵母增殖与发酵分区进行,发酵周期缩短至5天,存活率达95%。进一步改进,南京工业大学团队加入石墨烯涂层,通过电信号变化实时监测酵母代谢状态。
浙江大学团队开发“光控水凝胶载体”,利用光响应特性:蓝光下光敏聚合物材料孔径扩大(溶氧>4 mg/L),红光下收缩(溶氧<0.2 mg/L),酵母可重复利用15批次。利用基因编辑技术,江南大学团队改造菌株在壳聚糖载体中连续使用8批次,酒精产率保持稳定。中科院团队则通过导入植物萜烯合成酶基因,使酵母合成芳樟醇(花香),风味物质种类增加1.5倍。
巴斯夫公司开发AI模型,动态调整发酵参数(pH、溶氧),提高糖的利用率。剑桥大学团队在酵母菌中引入诱导型“自杀开关”,当温度>37℃时,酵母菌表达HSR1基因(热应激响应基因),启动程序性死亡。
各种发酵技术的创新不断涌现,推动着啤酒产业不断发展。
(1)与传统发酵相比,固定化酵母发酵技术的最大优点是________,使连续发酵成为可能。多孔载体壳聚糖-纤维素复合物的三维网状结构既能允许________等小分子的扩散,又可防止________的流失。
(2)“光控水凝胶载体”的设计模拟酵母菌在不同发酵阶段对氧气的需求差异:该载体利用光敏聚合物材料,在蓝光下分子链舒展,孔径扩大便于酵母菌________呼吸从而________;在红光下分子链收缩,孔径缩小有利于酵母菌________。
(3)结合文中信息,下列相关叙述错误的是_
A.固定化酵母细胞技术只能使用壳聚糖-纤维素复合物作载体
B.导入植物萜烯合成酶基因的酵母不会对生态环境造成影响
C.利用 AI 模型调整发酵参数,主要是为了提高酵母存活率
D.当温度<37℃时,酵母细胞内的HSR1基因并不转录翻译
(4)请分析在酵母菌中引入诱导型“自杀开关”有何意义_________。
2.福寿螺学名为 Pomacea canaliculata, 原产于亚马逊热带地区。引入我国后, 在农田、溪流等地迅速蔓延。福寿螺是广州管圆线虫的中间宿主, 且啃食水稻会导致农作物减产。
(1)科研人员欲对被引入我国的福寿螺进行调查, 该研究对象属于_______。
A.生境 B.种群 C.群落 D.生态系统
(2)福寿螺引入我国后, 数量呈 “J” 型增长, 可能的原因是_______。
A.繁殖力强 B.缺乏天敌
C.食物选择面更宽 D.对环境变化的耐受性更低
(3)福寿螺迅速蔓延期间, 下列关于本地生态系统金字塔的描述, 最可能的是_______。
A.能量金字塔倒置 B.数量金字塔倒置
C.生物量金字塔倒置 D.三类金字塔均倒置
(4)科研人员对采集自广州、上海、成都等地的福寿螺样品进行形态学观察和分子鉴定, 结果存在一定差异。根据已学知识判断, 下列说法合理的是_______。
A.鉴定结果表明各地福寿螺存在遗传多样性
B.检测不同螺类的基因序列可为其进化提供证据
C.为适应各地不同的生境, 福寿螺定向变异出不同体型
D.各地福寿螺形态差异较大, 说明彼此之间存在生殖隔离
为控制福寿螺的危害效应, 人们一度使用灭螺药剂四聚乙醛。在调查这一时期本地农田生态系统后, 绘制出系统部分食物网, 如图1所示。
(5)四聚乙醛不易降解, 据所学知识判断图1所示生物体内, 四聚乙醛浓度最高的是_______。
A.鸭 B.田螺 C.水稻 D.福寿螺
(6)根据题干和所学知识分析,广州管圆线虫、田螺、福寿螺、鸭之间的种间关系包括______。
①捕食 ②寄生 ③种间竞争 ④正相互作用
(7)鉴于大田的实际生态状态,研究人员欲探明在浮萍存在情况下福寿螺对水稻的危害状况,实验设计及结果如图2。基于上述所有信息、图2及所学知识,下列提高水稻产量、控制福寿螺危害的方案,你最支持哪套方案,并阐述你支持该方案的理由_______。
方案①喷洒四聚乙醛 方案②控制浮萍数量 方案③放养鸭子
3.甜米酒是我国的传统酒种,某酿酒厂以无核黄皮果(富含维生素、有机酸及特殊的香味)为辅料研制出黄皮甜米酒,该酒具有消食、润肺和清热解毒等功效。制作黄皮甜米酒的工艺流程如图1所示。回答下列问题:
(1)生活中,我们也可以利用传统发酵技术来生产食品,比如果酒或果醋。下列关于果酒和果醋制作的叙述,不正确的是____。
A.果酒和果醋制作分别需要醋酸菌和酵母菌
B.制作果醋需要不断充入氧气
C.果醋是在果酒基础上,进行醋酸发酵酿制而成
D.果酒制作过程中需始终拧紧瓶盖以防止杂菌污染
(2)与现代发酵技术相比,传统发酵技术的特点是____。
A.能够保证食品安全 B.能大规模生产
C.不易控制发酵过程 D.生产效率较高
(3)我国的酿酒技术历史悠久,古人在实际生产中积累了很多经验。《齐民要术》记载:“世人云:米过酒甜,此乃不解法候。酒冷沸止,米有不消者,便是曲势尽。”下列有关叙述不正确的是____。
A.“米过酒甜”是因为米中糖类物质过量,发酵停止时仍未被完全消耗
B.“酒冷沸止”说明微生物的代谢产热和释放CO2逐渐停止
C.“曲势尽”的原因可能是米酒中pH或酒精含量升高
D.酿制米酒所用微生物的呼吸类型为兼性厌氧
(4)对酒曲微生物进行分离纯化时,需制备LB(培养细菌)和YPD(培养真菌)培养基。LB培养基的成分为胰蛋白胨、酵母提取物、NaCl、水,此培养基为____(填写编号)
①合成培养基②天然培养基③液体培养基④半固体培养基 ⑤固体培养基 ⑥通用培养基 ⑦选择培养基 ⑧鉴别培养基
(5)将不同种酒曲稀释液涂布于LB和YPD培养基上,培养一段时间后,挑取长出的单菌落,转移到相对应的新LB和YPD培养基中继续分离纯化培养,此过程中YPD培养基中需加入一定量的四环素和链霉素,其目的是____。
(6)在制作黄皮甜米酒的过程中,为确定黄酒高活性干酵母(YWBY)的添加量及发酵时间,研究人员进行了相关实验,实验结果如图2所示。根据实验结果制作黄皮甜米酒时,YWBY的最佳接种量及主发酵时间分别是____。YWBY接种量为0.12%时,酒精含量最低的原因可能是____。
酵母发酵产生的乙醇除了可以作为我们日常的饮品,乙醇也可作为可再生清洁能源,具有良好的应用前景。酵母菌可利用纤维素生产乙醇,此过程中产生的乙酸等物质会抑制酵母菌的生长和发酵,进而影响乙醇的产量。为选择合适的菌株,提高乙醇产量,科研人员进行下列实验。
(7)在现代发酵工业中,酵母菌发酵通常在____中进行,在发酵之前必须采用高压蒸汽对培养基和附属设备等进行____。
(8)科研人员基于前期实验,获得两株高表达MRP8的酵母菌菌种P1和P2。将菌种____后,分别涂布于不同的培养基上,培养一段时间后,记录菌落生长情况,结果如图3。实验结果表明____。
(9)将野生型酵母菌和P2菌分别接种于含4.8g/L乙酸的两个发酵装置中。一段时间后,检测其中葡萄糖消耗量和乙醇的生成量,结果如图4。
科研人员认为:在实际生产中,使用P2菌株比使用野生型菌株更有利于提高乙醇产量,判断的依据是____。
4.植物生长与抗胁迫
为研究SLCCT6基因对番茄植株光合作用的影响,某科技小组以野生型番茄(WT)、SLCCT6基因敲除株(KO)和SLCCT6基因过量表达株(OE)为材料开展实验,检测三种植株光合作用的相关指标,实验结果如图1。
(1)番茄植株中,位于_____的叶绿素捕获光能,并先后将光能转化为化合物_____中的化学能。(编号选填)
①叶绿体基质②类囊体③线粒体基质④线粒体内膜⑤ADP⑥ATP⑦氧气⑧NADPH⑨NADH⑩葡萄糖
(2)设计实验时,需要控制的无关变量有_____。(编号选填)
①光照强度②番茄品种③气孔导度④SLCCT6基因表达水平⑤二氧化碳浓度⑥番茄生长阶段
(3)利用分光光度法对叶绿素进行定量测定获得图1中D的结果时,科学家通常选择红光区(如665 nm和649 nm)的吸光度来进行计算,而不是选择蓝紫光区,其主要原因是_____。(多选)
A.叶绿素只吸收红光
B.类胡萝卜素不吸收红光,能排除类胡萝卜素的干扰
C.叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰最明显
D.分光光度计在红光区的测定精度最高,实验误差最小
(4)结合图1中的信息和所学知识,分析KO组净光合速率相对WT组更高的原因_____。
(5)若要进一步验证SLCCT6基因是否影响叶绿体发育,可检测的指标是_____。(多选)
A.叶片中淀粉含量 B.叶绿素a与叶绿素b的比值
C.类囊体结构 D.单位叶面积的叶绿体数目
水稻细胞质膜上的OsSOS1蛋白可逆浓度梯度外排细胞内的Na+,帮助水稻适应盐碱地等盐胁迫环境。图2是该蛋白质的合成途径及作用机理。
(6)小浦认为用图2中的细胞表示水稻的根尖细胞存在错误,因为图中细胞缺少了_____细胞结构。(编号选填)
①中心体 ②细胞壁 ③高尔基体 ④叶绿体
(7)OsSOS1蛋白的合成和加工过程依次经过的细胞结构有_____(选择正确的编号并排序)。
①线粒体②叶绿体③细胞核④溶酶体⑤核糖体⑥高尔基体⑦内质网
(8)图2中囊泡的形成、囊泡与质膜的定向融合,体现了生物膜具有_____的特点。(编号选填)
①信息交流 ②一定的流动性 ③选择透过性
(9)水稻根部细胞抵抗盐胁迫需要耗能,水稻根部细胞能产生ATP的场所有_____(填空),产生的ATP还能为_____(编号选填)供能。
①蛋白质合成 ②囊泡运输 ③水的渗透 ④DNA复制
(10)据图2分析OsSOS1蛋白转运Na⁺的动力直接来自于_____。(编号选填)
①Na+的浓度差 ②H+的浓度差 ③ATP分解
(11)OsSOS1蛋白转运Na+,还需要H+载体蛋白协助建立H+浓度梯度。下列对H+载体蛋白功能的推测,正确的是_____。(单选)
A. B.
C. D.
(12)研究发现,与正常区域水稻(甲)相比,种植在盐碱地的同种水稻(乙)根部细胞质膜上OsSOS1蛋白的数量更多,可能的原因是_____。(单选)
A.甲的OsSOS1基因数量更少 B.甲的OsSOS1基因转录后加工更充分
C.乙的OsSOS1基因发生碱基序列改变 D.乙的OsSOS1基因启动子甲基化程度降低
5.IB 型枫糖尿病患者由于支链α——酮酸脱氢酶功能异常导致氨基酸代谢异常,其体内氨基酸大量积累而使神经系统受损,尿液有枫糖浆气味。IB型枫糖尿病是由常染色体上的一对等位基因控制。下图为某家系中IB型枫糖尿病的遗传系谱图。
(1)下列关于支链α—酮酸脱氢酶的叙述错误的是( )
A.化学本质是蛋白质 B.组成元素包含 P 、S
C.活性易受温度影响 D.作用场所在细胞内
(2)据图分析,该家系中IB 型枫糖尿病是一种________性遗传病。
(3)该家系中一定是纯合子的是____________。 (编号选填)
①1号 ②2号 ③3号 ④4号
(4)5号个体也患 IB 型枫糖尿病的概率是___________。为了确定5号个体是否可能患 IB 型枫糖尿病,可采取的措施是___________。
A.染色体分析 B.性别检查 C.基因检测 D.B超检查
基因检测发现1号个体该对等位基因中的一个基因的编码链(编码链与模板链互补配对)发生了如图的改变。图如为1号个体该基因的碱基替换情况及部分密码子表。
(5)据图分析,引起IB 型枫糖尿病的根本原因是( )
A.碱基缺失 B.碱基插入 C.碱基替换 D.基因缺失
(6)与正常个体相比,1号个体内支链a—酮酸脱氢酶中有一个氨基酸发生了改变,具体是由_________变为_________。(编号选填)
①甘氨酸 ②脯氨酸 ③精氨酸 ④丝氨酸
试卷第1页,共3页
/
学科网(北京)股份有限公司
$
高二生物期末模拟卷
1.【答案】(1) 易与产物分离、且能反复利用 葡萄糖、乙醇 酵母菌
(2) 有氧 快速增殖 进行无氧呼吸,产生酒精
(3)ABC
(4)发酵完成后可主动终止酵母菌活性、防止基因污染、加强生物安全等
2.【答案】(1)B
(2)ABC
(3)B
(4)AB
(5)A
(6)①②③
(7)选方案1,我比较支持方案①,因为化学防治往往见效快且效果显著。选方案3,我比较支持方案③,理由是(1)放养鸭子,鸭子摄食福寿螺和浮萍,减少对水稻的危害(2)鸭子的粪便等可为水稻提供有机肥。选方案2,我比较支持方案②,理由是(1)据图1和图2可知,福寿螺取食浮萍,适度引入浮萍可减少福寿螺对水稻的危害(2)浮萍和水稻为种间竞争,浮萍过多,有可能导致水稻减产
3.【答案】(1)AD
(2)C
(3)C
(4)②③⑥
(5)抑制细菌生长
(6) 0.1%、8天 接种量较大,酵母菌数量增长过快导致葡萄糖消耗过多,用于酵母菌无氧呼吸产生酒精的葡萄糖减少
(7) 发酵罐 灭菌
(8) (梯度)稀释 乙酸会抑制野生型酵母菌的生长和发酵,与菌株P1相比,而菌株P2的耐乙酸能力更强
(9)在一定的时间内,菌株P2与野生型酵母菌相比,菌株P2消耗的葡萄量少,产生的乙醇多
4.【答案】(1) ② ⑥⑧⑩
(2)①⑤⑥
(3)BC
(4)KO组的SLCCT6基因被敲除,导致其气孔导度上升,可利用的二氧化碳增多,导致碳反应速率加快,同时叶绿素含量上升,使得光能吸收转化加快,光反应速率上升,最终导致净光合速率加快
(5)CD
(6)②
(7)③⑤⑦⑥
(8)①②
(9) 细胞质基质、线粒体 ①②④
(10)②
(11)A
(12)D
5.【答案】(1)B
(2)隐
(3)D
(4) 1/4 C
(5)C
(6) ① ③
试卷第1页,共3页
/
学科网(北京)股份有限公司
$
高二生物期末模拟卷
1.学习以下材料,完成(1)~(4)题。
啤酒发酵的“工程革命”
传统啤酒发酵依赖游离酵母菌,需2~3周完成,且酵母菌无法重复利用。固定化细胞技术通过多孔载体(如壳聚糖-纤维素复合物)包裹酵母菌,形成“细胞工厂”(图中C)。清华大学团队利用3D打印技术构建梯度孔径载体(外层80 μm促进溶氧,内层20 μm维持厌氧),使酵母增殖与发酵分区进行,发酵周期缩短至5天,存活率达95%。进一步改进,南京工业大学团队加入石墨烯涂层,通过电信号变化实时监测酵母代谢状态。
浙江大学团队开发“光控水凝胶载体”,利用光响应特性:蓝光下光敏聚合物材料孔径扩大(溶氧>4 mg/L),红光下收缩(溶氧<0.2 mg/L),酵母可重复利用15批次。利用基因编辑技术,江南大学团队改造菌株在壳聚糖载体中连续使用8批次,酒精产率保持稳定。中科院团队则通过导入植物萜烯合成酶基因,使酵母合成芳樟醇(花香),风味物质种类增加1.5倍。
巴斯夫公司开发AI模型,动态调整发酵参数(pH、溶氧),提高糖的利用率。剑桥大学团队在酵母菌中引入诱导型“自杀开关”,当温度>37℃时,酵母菌表达HSR1基因(热应激响应基因),启动程序性死亡。
各种发酵技术的创新不断涌现,推动着啤酒产业不断发展。
(1)与传统发酵相比,固定化酵母发酵技术的最大优点是________,使连续发酵成为可能。多孔载体壳聚糖-纤维素复合物的三维网状结构既能允许________等小分子的扩散,又可防止________的流失。
(2)“光控水凝胶载体”的设计模拟酵母菌在不同发酵阶段对氧气的需求差异:该载体利用光敏聚合物材料,在蓝光下分子链舒展,孔径扩大便于酵母菌________呼吸从而________;在红光下分子链收缩,孔径缩小有利于酵母菌________。
(3)结合文中信息,下列相关叙述错误的是_
A.固定化酵母细胞技术只能使用壳聚糖-纤维素复合物作载体
B.导入植物萜烯合成酶基因的酵母不会对生态环境造成影响
C.利用 AI 模型调整发酵参数,主要是为了提高酵母存活率
D.当温度<37℃时,酵母细胞内的HSR1基因并不转录翻译
(4)请分析在酵母菌中引入诱导型“自杀开关”有何意义_________。
【答案】(1) 易与产物分离、且能反复利用 葡萄糖、乙醇 酵母菌
(2) 有氧 快速增殖 进行无氧呼吸,产生酒精
(3)ABC
(4)发酵完成后可主动终止酵母菌活性、防止基因污染、加强生物安全等
【分析】基因工程的基本操作程序包括四个步骤:目的基因的获得、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测和鉴定。其中需要用的基本工具有限制性内切核酸酶(简称限制酶)、DNA连接酶和运载体。限制酶能够识别DNA上特定的碱基序列,将DNA从特定的位置切开,用同种的限制酶处理目的DNA和运载体,得到相同的末端,再用DNA连接酶将目的基因和运载体连接起来,形成重组运载体。
【详解】(1)与传统发酵相比较,酵母细胞的固定化技术具有易与产物分离、且能反复利用的优点,从而使续发酵成为可能。多孔载体壳聚糖-纤维素复合物的三维网状结构既能允许葡萄糖、乙醇等小分子的扩散,又能防止酵母菌的流失。
(2)细胞较大,乙醇分子量较小,“光控水凝胶载体”的设计模拟酵母菌在不同发酵阶段对氧气的需求差异:该载体利用光敏聚合物材料,在蓝光下分子链舒展,孔径扩大便于酵母菌进行有氧呼吸,进而实现快速增殖;在红光下分子链收缩,孔径缩小有利于酵母菌进行 无氧呼吸,产生酒精。
(3)A、固定化细胞技术通过多孔载体(如壳聚糖-纤维素复合物)包裹酵母菌,所以除了使用壳聚糖-纤维素复合物外,还可以使用其他载体,A错误;
B、导入植物萜烯合成酶基因的酵母,使酵母合成芳香醇,利用了基因工程技术,对生态环境可能造成影响,B错误;
C、利用 AI 模型调整发酵参数,主要是为了提高糖的利用率,而不是提高酵母存活率,C错误;
D、当温度>37℃时,酵母菌表达HSR1基因,启动程序性死亡,即当温度<37℃时,酵母细胞内的HSR1基因并不转录翻译,D正确。
故选ABC。
(4)依据题干信息:“剑桥大学团队在酵母菌中引入诱导型“自杀开关”,当温度>37℃时,酵母菌表达HSR1基因(热应激响应基因),启动程序性死亡”,这样可以使酵母菌在发酵完成后,自动终止酵母菌活性,进而防止基因污染、加强生物安全等。
2.福寿螺学名为 Pomacea canaliculata, 原产于亚马逊热带地区。引入我国后, 在农田、溪流等地迅速蔓延。福寿螺是广州管圆线虫的中间宿主, 且啃食水稻会导致农作物减产。
(1)科研人员欲对被引入我国的福寿螺进行调查, 该研究对象属于_______。
A.生境 B.种群 C.群落 D.生态系统
(2)福寿螺引入我国后, 数量呈 “J” 型增长, 可能的原因是_______。
A.繁殖力强 B.缺乏天敌
C.食物选择面更宽 D.对环境变化的耐受性更低
(3)福寿螺迅速蔓延期间, 下列关于本地生态系统金字塔的描述, 最可能的是_______。
A.能量金字塔倒置 B.数量金字塔倒置
C.生物量金字塔倒置 D.三类金字塔均倒置
(4)科研人员对采集自广州、上海、成都等地的福寿螺样品进行形态学观察和分子鉴定, 结果存在一定差异。根据已学知识判断, 下列说法合理的是_______。
A.鉴定结果表明各地福寿螺存在遗传多样性
B.检测不同螺类的基因序列可为其进化提供证据
C.为适应各地不同的生境, 福寿螺定向变异出不同体型
D.各地福寿螺形态差异较大, 说明彼此之间存在生殖隔离
为控制福寿螺的危害效应, 人们一度使用灭螺药剂四聚乙醛。在调查这一时期本地农田生态系统后, 绘制出系统部分食物网, 如图1所示。
(5)四聚乙醛不易降解, 据所学知识判断图1所示生物体内, 四聚乙醛浓度最高的是_______。
A.鸭 B.田螺 C.水稻 D.福寿螺
(6)根据题干和所学知识分析,广州管圆线虫、田螺、福寿螺、鸭之间的种间关系包括______。
①捕食 ②寄生 ③种间竞争 ④正相互作用
(7)鉴于大田的实际生态状态,研究人员欲探明在浮萍存在情况下福寿螺对水稻的危害状况,实验设计及结果如图2。基于上述所有信息、图2及所学知识,下列提高水稻产量、控制福寿螺危害的方案,你最支持哪套方案,并阐述你支持该方案的理由_______。
方案①喷洒四聚乙醛 方案②控制浮萍数量 方案③放养鸭子
【答案】(1)B
(2)ABC
(3)B
(4)AB
(5)A
(6)①②③
(7)选方案1,我比较支持方案①,因为化学防治往往见效快且效果显著。选方案3,我比较支持方案③,理由是(1)放养鸭子,鸭子摄食福寿螺和浮萍,减少对水稻的危害(2)鸭子的粪便等可为水稻提供有机肥。选方案2,我比较支持方案②,理由是(1)据图1和图2可知,福寿螺取食浮萍,适度引入浮萍可减少福寿螺对水稻的危害(2)浮萍和水稻为种间竞争,浮萍过多,有可能导致水稻减产
【分析】J型增长曲线:在食物(养料)和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件下,种群的增长率不变,数量会连续增长。
S型增长曲线:当种群在一个有限的环境中增长时,随着种群密度的上升,个体间由于有限的空间、食物和其他生活条件而引起的种内斗争必将加剧,以该种群生物为食的捕食者的数量也会增加,这就会使这个种群的出生率降低,死亡率增高,从而使种群数量的增长率下降,当种群数量达到环境条件所允许的最大值时,种群数量将停止增长,有时会在K值保持相对稳定。
【详解】(1)种群是同一时期内一定空间中同种生物个体的集合,被引入我国的福寿螺属于种群,B正确。
故选B。
(2)ABC、福寿螺引入我国后,由于福寿螺繁殖力强、缺乏天敌、食物选择面更宽,故出生率高,种群增长快,数量呈 “J” 型增长,ABC正确;
D、对环境变化的耐受性更低,适应能力差,不会导致数量呈 “J” 型增长,D错误。
故选ABC。
(3)已知福寿螺是广州管圆线虫的中间宿主,且啃食水稻,福寿螺迅速蔓延期间,能量金字塔、生物量金字塔均正置,数量金字塔倒置,B正确。
故选B。
(4)A、各地福寿螺基因库不完全相同,存在遗传多样性,A正确;
B、生物的基因序列相似性直接反映其进化关联性,检测不同螺类的基因序列可为其进化提供证据,B正确;
C、变异是不定向的,C错误;
D、各地福寿螺形态差异较大,说明彼此之间存在存在遗传多样性,但属于同一物种,并没有形成生殖隔离,D错误。
故选AB。
(5)根据四聚乙醛不易降解,图四聚乙醛不易降解,根据生物富集可知,判断图1所示生物体内,四聚乙醛浓度最高的是处于最高营养级的鸭,A正确。
故选A。
(6)根据题干和所学知识分析,广州管圆线虫与福寿螺之间属于寄生关系;田螺和鸭、福寿螺和鸭之间属于捕食关系;田螺和福寿螺均啃食浮萍,田螺和福寿螺之间存在种间竞争关系,①②③正确。
故选①②③。
(7)本题为开放性题目,分析题意和题图可知,该实验目的是探明在浮萍存在情况下福寿螺对水稻的危害状况,实验设计及结果如图2,分析结果可知,对于提高水稻产量、控制福寿螺危害的方案,各有优劣,理由如下:
选方案1,我比较支持方案①,因为化学防治往往见效快且效果显著。
选方案3,我比较支持方案③,理由是(1)放养鸭子,鸭子摄食福寿螺和浮萍,减少对水稻的危害(2)鸭子的粪便等可为水稻提供有机肥。
选方案2,我比较支持方案②,理由是(1)据图1和图2可知,福寿螺取食浮萍,适度引入浮萍可减少福寿螺对水稻的危害(2)浮萍和水稻为种间竞争,浮萍过多,有可能导致水稻减产。
3.甜米酒是我国的传统酒种,某酿酒厂以无核黄皮果(富含维生素、有机酸及特殊的香味)为辅料研制出黄皮甜米酒,该酒具有消食、润肺和清热解毒等功效。制作黄皮甜米酒的工艺流程如图1所示。回答下列问题:
(1)生活中,我们也可以利用传统发酵技术来生产食品,比如果酒或果醋。下列关于果酒和果醋制作的叙述,不正确的是____。
A.果酒和果醋制作分别需要醋酸菌和酵母菌
B.制作果醋需要不断充入氧气
C.果醋是在果酒基础上,进行醋酸发酵酿制而成
D.果酒制作过程中需始终拧紧瓶盖以防止杂菌污染
(2)与现代发酵技术相比,传统发酵技术的特点是____。
A.能够保证食品安全 B.能大规模生产
C.不易控制发酵过程 D.生产效率较高
(3)我国的酿酒技术历史悠久,古人在实际生产中积累了很多经验。《齐民要术》记载:“世人云:米过酒甜,此乃不解法候。酒冷沸止,米有不消者,便是曲势尽。”下列有关叙述不正确的是____。
A.“米过酒甜”是因为米中糖类物质过量,发酵停止时仍未被完全消耗
B.“酒冷沸止”说明微生物的代谢产热和释放CO2逐渐停止
C.“曲势尽”的原因可能是米酒中pH或酒精含量升高
D.酿制米酒所用微生物的呼吸类型为兼性厌氧
(4)对酒曲微生物进行分离纯化时,需制备LB(培养细菌)和YPD(培养真菌)培养基。LB培养基的成分为胰蛋白胨、酵母提取物、NaCl、水,此培养基为____(填写编号)
①合成培养基②天然培养基③液体培养基④半固体培养基 ⑤固体培养基 ⑥通用培养基 ⑦选择培养基 ⑧鉴别培养基
(5)将不同种酒曲稀释液涂布于LB和YPD培养基上,培养一段时间后,挑取长出的单菌落,转移到相对应的新LB和YPD培养基中继续分离纯化培养,此过程中YPD培养基中需加入一定量的四环素和链霉素,其目的是____。
(6)在制作黄皮甜米酒的过程中,为确定黄酒高活性干酵母(YWBY)的添加量及发酵时间,研究人员进行了相关实验,实验结果如图2所示。根据实验结果制作黄皮甜米酒时,YWBY的最佳接种量及主发酵时间分别是____。YWBY接种量为0.12%时,酒精含量最低的原因可能是____。
酵母发酵产生的乙醇除了可以作为我们日常的饮品,乙醇也可作为可再生清洁能源,具有良好的应用前景。酵母菌可利用纤维素生产乙醇,此过程中产生的乙酸等物质会抑制酵母菌的生长和发酵,进而影响乙醇的产量。为选择合适的菌株,提高乙醇产量,科研人员进行下列实验。
(7)在现代发酵工业中,酵母菌发酵通常在____中进行,在发酵之前必须采用高压蒸汽对培养基和附属设备等进行____。
(8)科研人员基于前期实验,获得两株高表达MRP8的酵母菌菌种P1和P2。将菌种____后,分别涂布于不同的培养基上,培养一段时间后,记录菌落生长情况,结果如图3。实验结果表明____。
(9)将野生型酵母菌和P2菌分别接种于含4.8g/L乙酸的两个发酵装置中。一段时间后,检测其中葡萄糖消耗量和乙醇的生成量,结果如图4。
科研人员认为:在实际生产中,使用P2菌株比使用野生型菌株更有利于提高乙醇产量,判断的依据是____。
【答案】(1)AD
(2)C
(3)C
(4)②③⑥
(5)抑制细菌生长
(6) 0.1%、8天 接种量较大,酵母菌数量增长过快导致葡萄糖消耗过多,用于酵母菌无氧呼吸产生酒精的葡萄糖减少
(7) 发酵罐 灭菌
(8) (梯度)稀释 乙酸会抑制野生型酵母菌的生长和发酵,与菌株P1相比,而菌株P2的耐乙酸能力更强
(9)在一定的时间内,菌株P2与野生型酵母菌相比,菌株P2消耗的葡萄量少,产生的乙醇多
【分析】醋酸菌好氧型细菌,当缺少糖源时和有氧条件下,可将乙醇(酒精)氧化成醋酸;当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的葡萄糖分解成醋酸;醋酸菌生长的最佳温度是在30℃~35℃。
【详解】(1)A、制作果酒是利用酵母菌无氧呼吸,制作果醋是利用醋酸菌产生醋酸,A错误;
B、醋酸菌是严格需氧型微生物,所以制作果醋需要不断充入氧气,B正确;
C、醋酸菌在缺少糖源,有氧条件下将乙醇转变为乙醛再转变为乙酸,所以果醋是在果酒基础上,进行醋酸发酵酿制而成 ,C正确;
D、果酒制作过程中需每隔一段时间,将瓶盖拧松,释放发酵过程中产生的气体,D错误。
故选AD。
(2)现代发酵技术与传统发酵技术相比,优势体现在多方面,如产物专一,生产条件温和、原料来源丰富且价格低廉、废弃物对环境污染小,能够保证食品安全,大规模生产和生产效率较高,传统发酵技术是利用自然界中菌种进行发酵,不易控制发酵过程,C正确,ABD错误。
故选C。
(3)A、酿造米酒的原料富含糖类,米酒过甜是因为米中有糖类物质未被完全消耗,A正确;
B、“酒冷沸止”说明酵母菌的代谢产热和释放CO2逐渐停止,由于微生物呼吸作用消耗糖类等有机物,会释放能量,且释放的能量绝大多数以热能的形式散失,导致酒液温度产生变化,B正确;
C、微生物无氧呼吸产生的CO2溶于发酵液会形成碳酸,使液体pH值降低,“曲势尽”的原因可能是发酵过程pH降低或酒液中酒精含量升高,C错误;
D、酿制米酒所用微生物是酵母菌,酵母菌的呼吸类型为兼性厌氧型,D正确。
故选C。
(4)LB培养基的成分为胰蛋白胨、酵母提取物、NaCl、水,该培养基中胰蛋白胨和酵母提取物含有多种成分,是②天然培养基,不含凝固剂,这是③液体培养基,其中不含有鉴别的试剂,适合多种微生物生长,是⑥通用培养基 。
故选②③⑥。
(5)四环素和链霉素属于抗生素,可以抑制细菌的生长,所以YPD培养基中需加入一定量的四环素和链霉素,其目的是抑制细菌生长。
(6)由题图2可知,接种量为0.1%时,达到最大酒精含量时,产酒精量比其它接种量高,当发酵时间为8天时,还原糖含量几乎不再变化,因此,YWBY的最佳接种量及主发酵时间分别是0.1%、8天。YWBY接种量为0.12%时,酒精含量最低的原因可能是接种量较大,菌种数量增长过快导致葡萄糖消耗过多,用于酵母菌无氧呼吸产生酒精的葡萄糖减少。
(7)酵母菌发酵通常在发酵罐中进行,在发酵之前必须采用高压蒸汽对培养基和附属设备等进行灭菌,杀死所有的微生物菌体、孢子和芽孢。
(8)得两株高表达MRP8的酵母菌菌种P1和P2,将菌种(梯度)稀释后,分别涂布于不同的培养基上,这是稀释涂布平板法;实验结果表明培养基中添加乙酸会抑制菌株的生长,其中对菌株P1和野生型的抑制作用更明显。
(9)在实际生产中,使用P2菌株比使用野生型菌株更有利于提高乙醇产量,判断的依据是在一定的时间内,菌株P2与野生型酵母菌相比,菌株P2消耗的葡萄量少,产生的乙醇多。
4.植物生长与抗胁迫
为研究SLCCT6基因对番茄植株光合作用的影响,某科技小组以野生型番茄(WT)、SLCCT6基因敲除株(KO)和SLCCT6基因过量表达株(OE)为材料开展实验,检测三种植株光合作用的相关指标,实验结果如图1。
(1)番茄植株中,位于_____的叶绿素捕获光能,并先后将光能转化为化合物_____中的化学能。(编号选填)
①叶绿体基质②类囊体③线粒体基质④线粒体内膜⑤ADP⑥ATP⑦氧气⑧NADPH⑨NADH⑩葡萄糖
(2)设计实验时,需要控制的无关变量有_____。(编号选填)
①光照强度②番茄品种③气孔导度④SLCCT6基因表达水平⑤二氧化碳浓度⑥番茄生长阶段
(3)利用分光光度法对叶绿素进行定量测定获得图1中D的结果时,科学家通常选择红光区(如665 nm和649 nm)的吸光度来进行计算,而不是选择蓝紫光区,其主要原因是_____。(多选)
A.叶绿素只吸收红光
B.类胡萝卜素不吸收红光,能排除类胡萝卜素的干扰
C.叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰最明显
D.分光光度计在红光区的测定精度最高,实验误差最小
(4)结合图1中的信息和所学知识,分析KO组净光合速率相对WT组更高的原因_____。
(5)若要进一步验证SLCCT6基因是否影响叶绿体发育,可检测的指标是_____。(多选)
A.叶片中淀粉含量 B.叶绿素a与叶绿素b的比值
C.类囊体结构 D.单位叶面积的叶绿体数目
水稻细胞质膜上的OsSOS1蛋白可逆浓度梯度外排细胞内的Na+,帮助水稻适应盐碱地等盐胁迫环境。图2是该蛋白质的合成途径及作用机理。
(6)小浦认为用图2中的细胞表示水稻的根尖细胞存在错误,因为图中细胞缺少了_____细胞结构。(编号选填)
①中心体 ②细胞壁 ③高尔基体 ④叶绿体
(7)OsSOS1蛋白的合成和加工过程依次经过的细胞结构有_____(选择正确的编号并排序)。
①线粒体②叶绿体③细胞核④溶酶体⑤核糖体⑥高尔基体⑦内质网
(8)图2中囊泡的形成、囊泡与质膜的定向融合,体现了生物膜具有_____的特点。(编号选填)
①信息交流 ②一定的流动性 ③选择透过性
(9)水稻根部细胞抵抗盐胁迫需要耗能,水稻根部细胞能产生ATP的场所有_____(填空),产生的ATP还能为_____(编号选填)供能。
①蛋白质合成 ②囊泡运输 ③水的渗透 ④DNA复制
(10)据图2分析OsSOS1蛋白转运Na⁺的动力直接来自于_____。(编号选填)
①Na+的浓度差 ②H+的浓度差 ③ATP分解
(11)OsSOS1蛋白转运Na+,还需要H+载体蛋白协助建立H+浓度梯度。下列对H+载体蛋白功能的推测,正确的是_____。(单选)
A. B.
C. D.
(12)研究发现,与正常区域水稻(甲)相比,种植在盐碱地的同种水稻(乙)根部细胞质膜上OsSOS1蛋白的数量更多,可能的原因是_____。(单选)
A.甲的OsSOS1基因数量更少 B.甲的OsSOS1基因转录后加工更充分
C.乙的OsSOS1基因发生碱基序列改变 D.乙的OsSOS1基因启动子甲基化程度降低
【答案】(1) ② ⑥⑧⑩
(2)①⑤⑥
(3)BC
(4)KO组的SLCCT6基因被敲除,导致其气孔导度上升,可利用的二氧化碳增多,导致碳反应速率加快,同时叶绿素含量上升,使得光能吸收转化加快,光反应速率上升,最终导致净光合速率加快
(5)CD
(6)②
(7)③⑤⑦⑥
(8)①②
(9) 细胞质基质、线粒体 ①②④
(10)②
(11)A
(12)D
【详解】(1)叶绿素是光反应的色素,分布在叶绿体的类囊体薄膜上;光反应先是将光能转化为ATP和NADPH中活跃的化学能。随后的暗反应,又将ATP和NADPH中活跃的化学能转化为有机物(糖类)中稳定的化学能。
(2)本实验自变量是SLCCT6基因的表达水平,气孔导度等是因变量;除自变量外,对实验结果有影响、需要保持一致的无关变量为:①光照强度、⑤二氧化碳浓度、⑥番茄生长阶段。
(3)A、叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,并非只吸收红光,A错误;
B、类胡萝卜素不吸收红光,选择红光区测定可以排除类胡萝卜素的干扰,B正确;
C、叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰更显著,测定更准确,C正确;
D、选择红光区不是因为红光区测定精度最高,D错误。
(4)结合图1结果,KO和WT相比,KO组的SLCCT6基因被敲除,导致其气孔导度上升,可利用的二氧化碳增多,导致碳反应速率加快,同时叶绿素含量上升,使得光能吸收转化加快,光反应速率上升,最终导致净光合速率加快。
(5)A、叶绿体发育指叶绿体自身的结构、数量、色素组成的变化,叶片淀粉含量是光合作用的产物,不能直接反映叶绿体本身的发育情况,A错误;
B、叶绿素a与叶绿素b的含量是叶绿体色素组成的指标,不能通过比值反映叶绿体发育状态,B错误;
C、类囊体是叶绿体的核心结构,观察其结构可直接反映叶绿体发育,C正确;
D、单位叶面积叶绿体数目可反映叶绿体发育情况,D正确。
(6)水稻根尖细胞是高等植物细胞,高等植物没有中心体,根尖细胞无叶绿体,图中已有高尔基体;植物细胞都有细胞壁,图中未画出细胞壁,因此缺少②细胞壁。
(7)OsSOS1基因在细胞核中转录,mRNA出核后在核糖体翻译出多肽,之后依次经过内质网加工、高尔基体再加工,线粒体仅提供能量不参与合成加工过程,因此顺序为细胞核→核糖体→内质网→高尔基体。
(8)囊泡的形成、囊泡与质膜的融合依赖生物膜一定的流动性这一结构特点,且能发生定向融合,体现了生物膜之间的信息交流功能。
(9)水稻根部细胞无叶绿体,仅通过细胞呼吸产生ATP,场所是细胞质基质和线粒体;蛋白质合成、囊泡运输、DNA复制都需要ATP供能,水的渗透是自由扩散,不消耗ATP。
(10)由图2可知,细胞外侧H+浓度高于细胞内侧,OsSOS1利用H+顺浓度梯度内流产生的势能驱动Na+逆浓度外排,因此动力直接来自H+的浓度差。
(11)要建立细胞外H+浓度高于细胞内的梯度,需要H+载体蛋白逆浓度梯度将H+从细胞内运输到细胞外,该过程为主动运输,需要水解ATP供能,对应图A。
(12)AC、同种水稻基因数量相同,碱基序列一般不改变,A、C错误;
B、若甲的转录后加工更充分,则甲的蛋白更多,与结果矛盾,B错误;
D、启动子甲基化程度降低,会使基因表达水平升高,合成更多OsSOS1蛋白,D正确。
5.IB 型枫糖尿病患者由于支链α——酮酸脱氢酶功能异常导致氨基酸代谢异常,其体内氨基酸大量积累而使神经系统受损,尿液有枫糖浆气味。IB型枫糖尿病是由常染色体上的一对等位基因控制。下图为某家系中IB型枫糖尿病的遗传系谱图。
(1)下列关于支链α—酮酸脱氢酶的叙述错误的是( )
A.化学本质是蛋白质 B.组成元素包含 P 、S
C.活性易受温度影响 D.作用场所在细胞内
(2)据图分析,该家系中IB 型枫糖尿病是一种________性遗传病。
(3)该家系中一定是纯合子的是____________。 (编号选填)
①1号 ②2号 ③3号 ④4号
(4)5号个体也患 IB 型枫糖尿病的概率是___________。为了确定5号个体是否可能患 IB 型枫糖尿病,可采取的措施是___________。
A.染色体分析 B.性别检查 C.基因检测 D.B超检查
基因检测发现1号个体该对等位基因中的一个基因的编码链(编码链与模板链互补配对)发生了如图的改变。图如为1号个体该基因的碱基替换情况及部分密码子表。
(5)据图分析,引起IB 型枫糖尿病的根本原因是( )
A.碱基缺失 B.碱基插入 C.碱基替换 D.基因缺失
(6)与正常个体相比,1号个体内支链a—酮酸脱氢酶中有一个氨基酸发生了改变,具体是由_________变为_________。(编号选填)
①甘氨酸 ②脯氨酸 ③精氨酸 ④丝氨酸
【答案】(1)B
(2)隐
(3)D
(4) 1/4 C
(5)C
(6) ① ③
【分析】基因突变是指DNA分子上发生碱基对的增添替换或缺失引起的基因结构的改变。
【详解】(1)A、IB 型枫糖尿病患者由于支链α——酮酸脱氢酶功能异常导致氨基酸代谢异常,I由常染色体上的一对等位基因控制,基因可知蛋白质的合成,所以支链α——酮酸脱氢酶的化学本质的蛋白质,A正确;
B、蛋白质的元素组成是C、H、O、N,可能含S,不含P,B错误;
C、酶的活性易受温度影响,C正确;
D、细胞代谢的主要场所是细胞质,所以支链α——酮酸脱氢酶的作用场所在细胞内,D正确。
故选B。
(2)1号和2号没病但是生了一个患病的4号,则说明是隐性遗传病。
(3)1号和2号没病但是生了一个患病的4号,则1号和2号都是杂合子,患病的4号一定是纯合子,3号可能是纯合子或杂合子,④符合题意。
故选④。
(4)1号和2号都是杂合子,生出隐性纯合子患病的概率是1/4。IB型枫糖尿病是由常染色体上的一对等位基因控制的单基因遗传病,所以可通过基因检测的方法判断5号个体是否可能患IB 型枫糖尿病,C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
(5)据图可知,1号基因的一个G突变为A,2号的基因的一个C突变为T,说明发生了碱基的替换,C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
(6)基因检测发现1号个体该对等位基因中的一个基因的编码链(编码链与模板链互补配对)发生了碱基的替换,根据密码子表可知,密码子由GGA变为AGA,则与正常个体相比,1号个体内支链a—酮酸脱氢酶中有一个氨基酸发生了改变,具体是由甘氨酸变为精氨酸。
试卷第1页,共3页
/
学科网(北京)股份有限公司
$