2022-2023学年江苏省苏州市枫华学校高二下学期第一次月考生物试题含解析
展开江苏省苏州市枫华学校2022-2023学年高二下学期第一次月考
生物试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.科学家统计了1961~2014年间全球生态足迹总量和生态承载力(地球为人类提供资源的能力)总量的变化情况,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.生活方式不同,生态足迹的大小可能不同
B.生态足迹越大,对环境和生态的影响越小
C.降低肉食类食物比例,可一定程度地减小生态足迹
D.发展农业科技提高生产效率可以提高生态承载力
【答案】B
【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、生活方式不同,消耗的资源状况不同,生态足迹的大小可能不同,A正确;
B、碳足迹是指吸收生产、生活中排放的CO2,所需要的森林、草地或农田的面积。人均生态足迹的值越高,人类对生态的影响就越大,B错误;
C、低碳出行、多吃素食等可减少人类对资源的消耗,因而可有效减小生态足迹,C正确;
D、生态足迹的值越大,代表人类所需的资源越多,则其对生态和环境的影响越大,所以培育良种、发展科技提高农业生产效率可以减小生态足迹,从而提高生态承载力,D正确。
故选B。
2.某地在山地梯田处建立了生态苹果园,在园地苹果树间隙种植蔬菜,放养肉鸡,并利用人畜粪便、枯枝落叶、杂草、蔬菜烂叶等进行发酵产生沼气,再将发酵后的沼渣(含较多有机物)作为肥料施用到土地中,得到了良好的经济收益。下列关于该地生态苹果园的叙述,正确的是( )
A.该生态苹果园遵循了循环、整体等生态工程原理
B.在苹果树间隙种植蔬菜将提高该生态系统的能量传递效率
C.肉鸡取食害虫相比取食蔬菜使食物链变长,降低能量利用率
D.废物产沼气、沼渣作肥料实现了该生态系统的物质循环
【答案】A
【分析】生态工程所遵循的基本原理为:整体、协调、循环、自生等。
1、自生:由生物组分而产生的的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持就是系统的自生。遵循自生原理,需要在生态工程中有效选择生物组分并合理布设。
2、循环:循环是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。
3、协调:处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡,需要考虑环境容纳量。
4、整体:遵循整体原理,首先要遵从从自然生态系统的规律,各组分之间要有适当的比例,不同组分之间应构成有序的结构,通过改变和优化结构,达到改善系统功能的目的。
【详解】A、枯枝落叶等进行发酵,沼渣做肥料→遵循了循环的生态工程原理;经济、生态共发展→遵循了整体的生态工程原理,A正确;
B、在苹果树间隙种植蔬菜将提高该生态系统的能量利用率,不能提高传递效率,B错误;
C、肉鸡取食害虫相比取食蔬菜使食物链变长,但能使能量更多地流向对人类有利的地方,提高该生态系统的能量利用率,C错误;
D、物质循环强调整个生态系统的生物群落和无机环境之间,废物产沼气、沼渣作肥料并没有实现整个生态系统的生物群落和无机环境之间的物质循环,D错误。
故选A。
3.2022年7月21日,有着“中国淡水鱼之王”之称的长江白鲟被世界自然保护联盟(IUCN)正式宣布灭绝。长江白鲟是体长2至3米、体重200至300公斤,主要生活于宜宾以下的长江干支流中,性凶猛、健游,主食鱼类,也食虾、蟹等,是长江里食物链的顶层物种,有“水中老虎”之称。下列叙述与长江白鲟灭绝不相符的是( )
A.人为地过度捕捞和非法捕捞造成了长江白鲟食物来源减少
B.栖息地丧失、水域污染、航运干扰是导致长江白鲟灭绝的主要原因
C.水利工程建设、挖沙疏浚河道,有助于拓展长江白鲟的生存空间
D.全球气候变暖背景下,长江流域生态环境发生了巨大的变化
【答案】C
【分析】长江白鲟是我国特有的珍稀水生哺乳动物,白鲟的种群数急剧下降主要是白鲟生活的环境受到了破坏。由于滥伐和水土流失,洞庭湖和鄱阳湖的水域严重淤塞,不能满足白鲟繁殖的需要。随着工业、农业的发展,大量的污染物和废弃物最终进入长江,长江水质严重退化。每年有160亿立方米污水排放入长江。
【详解】A、长江白鲟主食鱼类,也食虾、蟹等,是长江里食物链的顶层物种,所以当人为地过度捕捞和非法捕捞,势必造成了长江白鲟食物来源减少,A正确;
B、栖息地丧失、水域污染、航运干扰是生物多样性下降的主要原因,也是导致长江白鲟灭绝的主要原因,B正确;
C、水利工程建设使长江白鲟不能到上游产卵,挖沙疏浚河道,破坏了长江白鲟产卵的场所,都不能拓展长江白鲟的生存空间,C错误;
D、长江流域是地球的一部分,全球气候变暖势必会影响长江流域生态环境,D正确。
故选C。
4.长江流域原有鱼类400多种,其中特有鱼类180余种。由于生态环境被破坏、过度捕捞等导致长江中下游生态退化,长江江豚、中华鲟等长江特有珍稀动物濒临灭绝。自2021年1月1日起,长江流域重点水域十年禁渔全面启动。下列相关叙述错误的是( )
A.长江中的不同鱼类具有不同的生态位,这有利于长江生物群落充分利用环境资源
B.过度捕捞导致长江中下游生态退化,说明生态系统的自我调节能力具有一定限度
C.十年禁渔,可提高长江鱼类种群的环境容纳量,提高鱼类与长江江豚之间的能量传递效率
D.长江流域十年禁渔计划属于对生物多样性的就地保护,这是保护生物多样性的最有效措施
【答案】C
【分析】生态位:一个物种在群里中的地位和作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系,称为这个物种的生态位。
【详解】A、长江中的不同鱼类具有不同的生态位,这有利于长江生物群落充分利用环境资源,提高环境资源的利用率,A正确;
B、过度捕捞导致长江中下游生态退化,这说明生态系统的自我调节能力具有一定限度,B正确;
C、十年禁渔,可提高长江鱼类种群的环境容纳量,但不能提高鱼类与长江江豚之间的能量传递效率,C错误;
D、长江流域十年禁渔计划属于对生物多样性的就地保护,就地保护是生物多样性的最有效措施,D正确。
故选C。
5.得益于“绿水青山就是金山银山”的环保政策实施以及人民环保意识的提升,以往销声匿迹的珍稀动物如华北豹(太行山林区的顶级掠食者)现身“秘境之眼”——野外红外摄像机,下列有关叙述错误的是( )
A.华北豹数量稀少的主要原因是人类活动侵占了它们的栖息地
B.可通过样方法调查林区不同种植物的数量以评估植被恢复情况
C.利用“秘境之眼”持续观察华北豹种群可了解该地区物种丰富度
D.华北豹种群数量回升有利于提高本地区生态系统的抵抗力稳定性
【答案】C
【分析】生物多样性的保护:(1)就地保护(自然保护区):就地保护是保护物种多样性最为有效的措施。(2)易地保护:动物园、植物园。(3)利用生物技术对生物进行濒危物种的基因进行保护。如建立精子库、种子库等。(4)利用生物技术对生物进行濒危物种进行保护。如人工授精、组织培养和胚胎移植等。生物多样性锐减的原因是生物的生存环境被破坏,所以保护生物多样性的关键是协调人和自然环境之间的关系,最主要的保护措施是就地保护,建立自然保护区。
【详解】A、生物多样性减少的主要原因是生存环境的破坏,华北豹数量稀少的主要原因是人类活动侵占了它们的栖息地,A正确;
B、调查活动能力弱、活动范围小的生物的种群密度可以用样方法,通过样方法调查林区不同种植物的数量以评估植被恢复情况,B正确;
C、物种丰富度是指物种的数目,利用“秘境之眼”持续观察华北豹种群可了解该地区种群密度,C错误;
D、华北豹种群数量回升有利于使食物网更复杂,有利于提高本地区生态系统的抵抗力稳定性,D正确。
故选C。
6.2022年10月16日,中国共产党第二十次全国代表大会在北京胜利召开,二十大报告指出:“要推进美丽中国建设,坚持山水林田湖草沙一体化保护和系统治理,统筹产业结构调整、污染治理、生态保护、应对气候变化,协同推进降碳、减污、扩绿、增长,推进生态优先、节约集约、绿色低碳发展。”下列关于生态问题的叙述,错误的是( )
A.开车与步行相比、吃肉与吃素食相比,前者均会增大人类的生态足迹
B.建立沙滩保护区、种群数量略大于k/2时进行渔业捕捞,均有利于提高生态承载力
C.垃圾分类、回收再利用实现了生态系统的物质循环,提高了能量利用率
D.对长江中下游地区的濒危植物,最为有效的保护是建立植物园
【答案】D
【分析】生态足迹,又叫生态占用,是指在现有技术条件下,维持某一个人口单位(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、开车与步行相比增加了废物的排放,吃肉与吃素食相比增加了资源的消耗,因此,前者均会增大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,即增加生态足迹,A正确;
B、由于在K/2时,种群增长速率最大,建立沙滩保护区、种群数量略大于k/2时进行渔业捕捞,均有利于实现可持续发展,改善生态环境,进而可提高生态承载力,B正确;
C、垃圾分类、回收再利用实现了废物资源化,促进了生态系统的物质循环,提高了能量利用率,C正确;
D、对长江中下游地区的濒危植物,最为有效的保护是建立自然保护区,即进行就地保护,而建立植物园属于易地保护的内容,D错误。
故选D。
7.由于气候变化和人类活动的影响,鄱阳湖湿地退化严重。下列叙述错误的是( )
A.鄱阳湖具有蓄洪防旱、调节气候等生态功能,体现了生物多样性的间接价值
B.通过人工引种提高物种多样性,可增强鄱阳湖生态系统的抵抗力稳定性
C.鄱阳湖生态系统的结构包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量
D.鄱阳湖近岸区和湖心区生物分布的差异体现了群落的水平结构
【答案】C
【分析】生物多样性的价值
直接价值:对人类有食用、药用和工业原料等实用意义,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价值;
间接价值:对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能);
潜在价值:目前人类不清楚的价值。
【详解】A、生物多样性的间接价值是指对生态系统起重要调节作用的价值,鄱阳湖具有蓄洪防旱、调节气候等生态功能,体现了生物多样性的间接价值,A正确;
B、通过人工引种提高物种多样性,营养结构变得复杂,生态系统的自我调节能力增强,可增强鄱阳湖生态系统的抵抗力稳定性,B正确;
C、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,故鄱阳湖生态系统的结构除了包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量,还应包含鄱阳湖的营养结构,C错误;
D、群落的水平结构是指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,鄱阳湖近岸区和湖心区生物分布的差异体现了群落的水平结构,D正确。
故选C。
8.白居易有诗云:“绿蚁新醅酒,红泥小火炉”,新醅酒即“新酿的酒”,下列关于我国传统米酒酿造的说法,正确的是( )
A.酒曲中的酵母菌发酵产生酒精的过程中会产生CO2,但是不产生ATP
B.蒸米后需要冷却是为了防止高温杀死酿酒酵母
C.用酸性的重铬酸钾溶液检测酒精时出现由蓝变绿再变黄的颜色变化
D.为营造酵母菌发酵的无氧环境应将米饭装满容器
【答案】B
【分析】酒的制作离不开酵母菌,酵母菌是兼性厌氧型微生物,在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖,把糖分解成二氧化碳和水;在无氧条件下,酵母菌能进行酒精发酵。酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18~25℃;生产中是否有酒精的产生,可用酸性重铬酸钾来检验,该物质与酒精反应呈现灰绿色。
【详解】A、酵母菌的无氧呼吸第一阶段和有氧呼吸的第一阶段完全相同,有ATP的生成;第二阶段是丙酮酸在酶的催化作用下,分解成酒精和CO2,A错误;
B、高温使蛋白质变形,故为了防止高温杀死酿酒酵母,蒸米后需要冷却,B正确;
C、用酸性的重铬酸钾溶液检测酒精时,出现灰绿色,C错误;
D、米酒酿造过程中,不能将米饭装满容器,需要留有1/3空间,D错误。
故选B。
9.利用微生物发酵制作酱油在我国具有悠久的历史。某企业通过发酵制作酱油的流程示意图如下,有关叙述正确的是( )
A.大豆、小麦、麦麸为米曲霉大量增殖提供了充足的碳源、氮源、水和无机盐
B.米曲霉发酵过程不断搅拌有利于其通过无氧呼吸快速增殖
C.在发酵池中需加入抗生素才能保证酱油质量
D.酱油的制作是米曲霉、酵母菌等代谢类型不同的微生物共同作用的结果
【答案】D
【分析】微生物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。对异养微生物来说,含C、N的化合物既是碳源,也是氮源,即有些化合物作为营养要素成分时并不是起单一方面的作用。
【详解】A、大豆、小麦、麦麸为米曲霉大量增殖提供了充足的碳源、氮源,A错误;
B、米曲霉发酵过程不断搅拌有利于其通过有氧呼吸快速增殖,B错误;
C、抗生素会抑制细菌增殖,发酵池中不能加入抗生素,C错误;
D、酱油的制作是米曲霉、酵母菌等代谢类型不同的微生物共同作用的结果,D正确。
故选D。
10.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。下列有关说法正确是( )
A.野生型大肠杆菌能够合成所需的全部氨基酸,因此培养基中无需提供氮源
B.①②④培养基中需添加赖氨酸,而③培养基中不能添加赖氨酸
C.需将①中的菌液适当稀释后,用接种环蘸取菌液在②上进行划线接种
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】B
【分析】由题图信息分析可知,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;野生型大肠杆菌菌株能在基本培养基上生长,而氨基酸营养缺陷型菌株由于发生基因突变无法合成某种氨基酸只能在完全培养基上生长,据此利用培养基的种类便可以选择出氨基酸突变株。
【详解】A、野生型大肠杆菌菌株虽然能合成所需的全部氨基酸,但培养基中仍需提供氮源,A错误;
B、图中①②④为完全培养基需添加赖氨酸,③为基本培养基不能添加赖氨酸,B正确;
C、需将①中的菌液适当稀释后,涂布器将菌液均匀的涂布在②表面,C错误;
D、甲在基本培养基中无法生长,在完全培养基中可生长,说明甲是氨基酸缺陷型菌落,故经C过程影印及培养后,可从④培养基中挑取甲菌落进行纯化培养,D错误。
故选B。
11.有些酵母可以利用工业废甲醇作为碳源进行培养,这样既可减少污染又可降低生产成本。研究人员拟从土壤样品中分离该类酵母,并进行大量培养。下图所示为操作流程:
有关叙述正确的是( )
A.在称取土壤、稀释土壤溶液的过程中,每一步都要在火焰旁操作
B.将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等进行消毒即可
C.步骤③中,将温度约80℃的培养基倒入培养皿混匀,冷凝后倒置培养
D.步骤④中,划线时应避免划破培养基表面,以免不能形成正常菌落
【答案】D
【分析】由图分析可知,①表示称量土样,土样中含有需要分离的酵母菌;②表示梯度稀释,目的是尽量使样品中的微生物细胞分散开,使成单个细胞存在;③表示倒平板,需要冷却到50℃左右,培养基才能用来倒平板。可以用手触摸盛有培养基的锥形瓶,当感觉到锥形瓶的温度下降到刚刚不烫手时,就可以进行倒平板。操作时应使锥形瓶的瓶口通过火焰,以防止瓶口的微生物污染培养基;④表示平板划线法,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落,目的是纯化培养。
【详解】A、称取土壤、稀释土壤溶液的过程可以不用在火焰旁进行,A错误;
B、用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等进行灭菌处理,B错误;
C、倒平板时,当感觉到锥形瓶的温度下降到刚刚不烫手时,就可以进行倒平板,一般温度在50℃左右,C错误;
D 、平板划线时,应避免划破培养基表面,以免不能形成正常的单个菌落,D正确。
故选D。
12.与传统发酵技术相比,发酵工程的产品种类更加丰富,产量和质量明显提高。下列相关表述正确的是( )
A.发酵工程的中心环节是菌种的选育和扩大培养
B.通过发酵工程可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白
C.发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身
D.发酵过程中,条件变化会影响微生物的生长繁殖,但不会影响微生物的代谢途径
【答案】C
【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、产品不同,分离提纯的方法一般不同。
(1)如果产品是菌体,可采用过滤,沉淀等方法将菌体从培养液中分离出来。
(2)如果产品是代谢产物,可用萃取、蒸馏、离子交换等方法进行提取。
3、发酵过程中要严格控制温度、pH、溶氧、通气量与转速等发酵条件。
4、发酵过程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。
【详解】A、发酵工程的内容包括菌种选育、扩大培养、培养基的配制、灭菌、接种、发酵罐内发酵、产品的分离、提纯(生物分离工程)等方面,发酵工程的中心环节是发酵罐内发酵,A错误;
B、单细胞蛋白是指利用发酵工程获得的大量的微生物菌体,而并非微生物的代谢产物,B错误;
C、发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身,C正确;
D、在发酵工程的发酵环节中,发酵条件不仅影响微生物的生长繁殖,也会通过影响酶的活性影响微生物的代谢途径,D错误。
故选C。
13.工业生产中,常利用红酵母发酵生产β-胡萝卜素。培养红酵母时,碳源种类对β-胡萝卜素的产量有一定影响,相关数据如下表。有关叙述错误的是( )
碳源种类
麦芽糖
蔗糖
淀粉
β-胡萝卜素含量(mg/L)
3.52
4.81
1.68
A.扩大培养红酵母时,可使用液体培养基摇瓶培养
B.应采用过滤、沉淀等方法将β-胡萝卜素从培养液中分离出来
C.培养过程中可借助显微镜、血细胞计数板对红酵母进行计数
D.利用紫外线处理红酵母得到高产菌株后,可用斜面培养基短期保存
【答案】B
【分析】发酵产品不同,分离、提纯的方法不同,如果发酵产品是微生物细胞本身,可采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥,如果产品是代谢产物,可用萃取、蒸馏、离子交换等方法进行提取。
【详解】A、利用红酵母生产β-胡萝卜素时,使用液体培养基可以增加菌种的数量,振荡培养可以使菌种充分利用发酵液中的物质,A正确;
B、利用红酵母发酵生产β-胡萝卜素,产品是代谢产物,可用萃取、蒸馏等方法进行提取,B错误;
C、红酵母是微生物,肉眼看不到,因此在培养过程中可借助显微镜、血细胞计数板对红酵母进行计数,C正确;
D、利用紫外线处理红酵母可以提高突变频率,得到高产菌株后,可用斜面培养基短期保存,用甘油管藏法长期保存,D正确。
故选B。
14.如图为谷氨酸发酵过程中谷氨酸棒杆菌进行的生化代谢途径,下列叙述错误的是( )
A.发酵过程中需及时分离谷氨酸以提高谷氨酸产量
B.发酵过程需要严格控制发酵罐的温度、pH、溶解氧等条件
C.可以通过X射线照射的手段定向获得高产的谷氨酸棒杆菌
D.发酵生产过程中,要尽可能减少菌种的传代次数
【答案】C
【分析】据图可知,葡萄糖经中间产物的作用可生成α-酮戊二酸,进而促进谷氨酸的生成,谷氨酸的生成会抑制谷氨酸脱氢酶的作用,据此分析作答。
【详解】A、据图可知,谷氨酸积累会抑制谷氨酸脱氢酶的作用,故发酵过程中需及时分离谷氨酸以提高谷氨酸产量,A正确;
B、发酵是发酵工程的中心环节,为了获得合格的谷氨酸,需要严格控制温度、pH和溶解氧等条件,B正确;
C、X射线照射可诱发基因突变,基因突变的方向是不定的,C错误;
D、发酵生产过程中,要尽可能减少菌种的传代次数,以免该过程中菌种发生变异,D正确。
故选C。
二、多选题
15.如图为某地区设计的生态工程示意图。下列说法正确的是( )
A.图中农业生产过程体现了生态工程的循环原理
B.在农田中套种其他并引入食虫鸟,可提高抵抗力稳定性
C.该生态工程实现了能量的循环,使“废物”资源化
D.遵循自然规律,兼顾生态和经济效益,体现了整体原理
【答案】ABD
【分析】生态工程的原理有自生、循环、整体、协调,据此分析作答。
【详解】A、循环原理要求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,图中农业生产过程体现了生态工程的循环原理,A正确;
B、在农田中套种其他并引入食虫鸟,可增加该生态系统的物种多样性,增加食物链和食物网的复杂程度,提高抵抗力稳定性,B正确;
C、生态系统中,能量是单向流动的,不能循环,C错误;
D、整体原理是指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,该生态系统遵循自然规律,兼顾生态和经济效益,体现了整体原理,D正确。
故选ABD。
16.凯里红酸汤是贵州省凯里市特产,其颜色鲜红、气味清香、味道酸爽, 早已被正式列入 《中国地理标志产品大典》。下图是凯里红酸汤制作流程。相关叙述中正确的是( )
A.红酸汤中的酸味物质主要是醋酸菌产生的醋酸
B.食盐、红辣椒等既可调味又可抑制杂菌生长
C.装坛时要留 1/3 的空间,以营造良好的发酵条件
D.适当延长发酵时间能加深酸汤的红色,增浓酸味
【答案】BD
【分析】分析题图:图示是利用乳酸菌发酵形成红酸汤的过程,乳酸菌是厌氧菌,只能进行无氧呼吸,产物是乳酸。
【详解】A、红酸汤中的酸味物质主要是乳酸菌产生的乳酸,A 错误;
B、食盐、红辣椒等既可调味又可抑制杂菌生长,故制作红酸汤时可适当加入上述物质,B正确;
C、装坛时坛口留有一点空间而不装满的目的是防止番茄发酵后液体膨胀外溢, C 错误;
D、适当延长发酵时间能使发酵更为充分,加深酸汤的红色,增浓酸味,D正确。
故选BD。
17.如图是探究果酒与果醋发酵的装置示意图,有关叙述正确的是( )
A.果酒与果醋发酵过程中利用的两种微生物都属于异养生物
B.改变通入气体种类,可以研究呼吸作用类型对发酵的影响
C.果酒制成后只需将装置移至温度略高的环境中进行果醋制作
D.制作所用原料和器具都需严格灭菌,且发酵全过程都需在无菌环境
【答案】ABD
【分析】根据题意和图示分析可知:图示是利用酵母菌和醋酸菌制作果酒和果醋的装置示意图,其中培养基入口能补充营养物质;气体入口能通入气体;气体出口能排出气体。
【详解】A、果酒发酵是利用酵母菌的无氧呼吸产生酒精,果醋发酵是利用醋酸菌的有氧呼吸产生醋酸,过程中利用的两种微生物都属于异养生物,A正确;
B、酵母菌是兼性厌氧型生物(既可以进行有氧呼吸也可以进行无氧呼吸),果酒发酵过程中通入氮气,由于没有氧气,酵母菌将从有氧呼吸转变为无氧呼吸,B正确;
C、酵母菌适宜生长繁殖的温度是18~25 °C,醋酸菌适宜生长繁殖的温度是30~35 °C,果酒制成后需要将装置移至温度略高的环境中进行果醋制作,果酒发酵利用的是酵母菌的无氧呼吸,果醋发酵是利用醋酸菌的有氧呼吸产生醋酸,所以还需要通入空气,C错误;
D、制作所用原料和器具都需严格灭菌,且发酵全过程都需在无菌环境,否则会引起杂菌污染,D正确。
故选ABD。
18.研究人员拟从土壤样品中分离出高效降解甲醇的酵母并进行大量培养。操作流程如下,相关叙述正确的是( )
A.为保证无菌操作,培养基、接种环等使用前都必须干热灭菌
B.平板浇注分离法适宜于厌氧型或兼性厌氧型的微生物的分离和计数
C.挑取菌落时,应挑取多个菌落,分别测定酵母细胞中甲醇的含量
D.扩大培养时,可以通过监测发酵过程中残余糖的浓度来决定何时终止发酵
【答案】BD
【分析】酵母菌是兼性厌氧菌,为从土壤样品中分离出高效降解甲醇的酵母,需保证全程的无菌操作,要对培养基、接种环等器具进行灭菌处理。
【详解】A、为从土壤样品中分离出高效降解甲醇的酵母,要保证全程无菌操作,对培养基、接种环等进行灭菌处理,其中培养基使用高压蒸汽灭菌,而接种环使用灼烧灭菌,A错误;
B、平板浇注分离法适宜于厌氧型或兼性厌氧型的微生物的分离和计数,涂布法适用于好氧微生物的培养,B正确;
C、挑取菌落时,应挑取多个菌落,分别测定培养液中甲醇的含量,C错误;
D、发酵液中残留糖的浓度可指示发酵的进程,随着发酵的进行,当发酵液中糖的浓度降到较低水平时,酵母代谢减慢,此时可终止发酵,D正确。
故选BD。
19.扩展青霉常见于腐烂苹果中,其分泌的展青霉素(Pat)是一种具有致突变作用的毒素。为研究腐烂苹果中Pat的分布,进行了如图实验,其中“病健交界处”为病斑与正常部位的交界处,依据与病斑的距离不同将苹果划分为①~⑤号部位,其中⑤为剩余部分。测定病斑直径为1、2、3cm的苹果中①~⑤号部位的Pat含量,结果如下。下列说法正确的是( )
A.该实验自变量是腐烂苹果中的病斑大小和离病斑距离大小
B.可向扩展青霉培养液中加入青霉素以防止杂菌污染
C.病斑越大,靠近腐烂部位的果肉中Pat含量越高
D.由实验结果可知,苹果去除腐烂部位后可放心食用
【答案】ABC
【分析】1、据图分析可知,①号部位为病斑区域,即腐烂部位,①与②交界处为“病键交界处”,是腐烂部位与未腐烂部位交界的地方,②③④⑤均为未腐烂部位,且距离腐烂部位依次变远。
2、在曲线图中,病班部位的Pat含量最高,而距离病班部位越来越远,Pat含量就会越来越少。
【详解】A、由曲线图可知,该实验自变量是腐烂苹果中的病斑大小和离病斑距离大小,A正确;
B、青霉素可以抑制细菌生长,可向扩展青霉培养液中加入青霉素以防止杂菌污染,B正确;
C、病斑越大,说明病斑中扩展青霉素的密度就越大,产生的Pat就越多,C正确;
D、如果只去除腐烂部位,那么未腐烂部位中的Pat仍然会对人体造成伤害, 存在健康风险,故窝烂苹果去除腐烂部位后不能食用,D错误。
故选ABC。
三、综合题
20.中国丹顶鹤的主要繁殖地在扎龙自然保护区,其主要越冬栖息地为苏北地区。人类在丹顶鹤栖息地分布点及周围的活动使其栖息地面积减小、生境破碎化。调查结果显示,苏北地区丹顶鹤越冬种群数量 1991~ 1999 年均值为 873 只,2000~2015 年均值为 642 只;丹顶鹤主要越冬栖息地中的沼泽地和盐田相关指标的变化见下表。回答下列问题:
栖息地类型
栖息地面积(km2)
斑块数(个)
斑块平均面积(km2)
1995 年
2005 年
2015 年
1995 年
2005 年
2015 年
1995 年
2005 年
2015 年
沼泽地
1502
916
752
427
426
389
3.51
2.15
1.93
盐田
1155
1105
1026
98
214
287
11.79
5.17
3.57
(1)斑块平均面积减小是生境破碎化的重要体现。据表分析,沼泽地生境破碎化是______导致的,而盐田 生境破碎化则是______导致的。
(2)在苏北地区,决定丹顶鹤越冬种群大小的三个种群数量特征是______。
(3)生态系统的自我调节能力以______机制为基础,该机制的作用是使生态系统的结构和功能保持______。沼泽生态系统受到破坏后物种数量减少,生态系统自我调节能力______。
(4)丹顶鹤的食性特征、种群数量及动态等领域尚有很多未知的生态学问题,可供科研工作者研究。丹顶鹤的这种价值属于______。
(5)生物多样性包括______多样性、______多样性和______多样性。
【答案】(1) 沼泽地栖息地面积减少 盐田斑块数增加
(2)死亡率、迁入率、迁出率
(3) 负反馈调节 相对稳定 减弱
(4)直接价值
(5) 基因
物种 生态系统
【分析】1.生物多样性包括基因多样性、物种多样性、生态系统的多样性。
2.生物多样性的价值: 直接价值:对人类有食用、药用、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。 间接价值:对生态系统起到重要调节作用的价值,也叫做生态功能,例如保持水土、蓄洪抗旱等。 潜在价值:目前人类尚不清楚的价值。
3.生态系统稳定性的概念:生态系统所具有的维持或恢复自身结构和功能处于相对平衡状态的能力,叫做生态系统的稳定性。生态系统具有稳定性的原因:生态系统具有自我调节能力。生态系统的自我调节能力有一定的限度。生态系统自我调节能力的基础:负反馈调节。
【详解】(1)据表分析,沼泽地斑块数的数量差异不是很明显,但栖息地面积不断减少,导致斑块平均面积减少,引起生境破碎;盐田栖息地面积无明显差异,但斑块数量增加,导致生境破碎化。
(2)丹顶鹤的主要繁殖地在扎龙自然保护区,其主要越冬栖息地为苏北地区,越冬时,丹顶鹤迁徙到苏北地区,所以在苏北地区,决定丹顶鹤越冬种群大小的三个种群数量特征是死亡率、迁入率、迁出率。
(3)生态系统自我调节能力的基础是负反馈调节,负反馈调节使生态系统的结构和功能保持相对稳定。沼泽生态系统受到破坏后物种数量减少,生态系统自我调节能力减弱。
(4) 丹顶鹤的食性特征、种群数量及动态等,可供科研工作者研究,具有科学研究的意义,属于直接价值。
(5)生物多样性包括基因多样性、物种多样性、生态系统多样性。
21.下图是我国南方某山区建立的生态农业生态系统示意图:高山种树、养殖种鱼,鱼苗和农户粪便经河流 进入梯田,在梯田中形成“稻—萍—鱼”立体农业生态系统,既减轻了环境污染,又增加了农民的经济收入。请回答:
(1)输入梯田农业生态系统的能量有______。
(2)不同海拔高度的地区分布着不同的植物类群,体现了群落的______结构。
(3)从物质循环的角度分析,需要向梯田中增施氮肥、磷肥的原因是______。增施有机肥会降低 梯田水中的含氧量,原因是______。
(4)在投放鱼苗时,农户会选择适宜的鱼类,且需要根据梯田大小决定投放数量,以上操作主要遵循生态工 程的______原理。图 2 体现了生态工程需遵循______原理。
(5)从生态系统的结构分析,稻田养鱼增加了生态系统______的复杂性。成鱼能以杂草和害虫为 食,从能量流动的角度分析,对人类的意义是______。
(6)梯田中“稻—萍—鱼”立体农业生产方式充分利用了______,增加流入该生态系统的总能量。
【答案】(1)生产者固定的太阳能、粪便中有机物的能量、来自鱼苗体内的能量
(2)水平
(3) 大量氮、磷元素随农产品的输出而缺失,需不断补充 梯田中分解者通过有氧呼吸分解有机物,大量消耗氧气
(4) 协调 整体
(5) 营养结构 使能量更多地流向对人类有益的部分
(6)空间和资源
【分析】在进行生态工程建设时,生物与环境、生物与生物的协调与适应也是需要考虑的问题。自然生态系统是通过生物与环境、生物与生物之间的协同进化而形成的一个不可分割的有机整体。遵循整体原理,首先要遵从自然生态系统的规律,各组分之间要有适当的比例,不同组分之间应构成有序的结构,通过改变和优化结构,达到改善系统功能的目的。
【详解】(1)图1中梯田农业生态系统有鱼苗的投入,图2中有粪便进入梯田,故输入梯田农业生态系统中的能量包括生产者固定的太阳能、粪便中有机物的能量、来自鱼苗体内的能量。
(2)不同海拔高度地区分布着不同的群落,同一个群落的海拔高度不同,分布着不同植物类群,体现的是群落的水平结构,水平结构最大的特点是呈镶嵌分布。
(3)梯田中的大量氮、磷元素随农产品的输出而导致土壤确实氮磷元素,需不断补充;分解者可利用有机肥,梯田中分解者通过有氧呼吸分解有机物,大量消耗氧气。
(4)选择适宜的鱼类,且需要根据梯田大小决定投放数量符合协调原理,即生物与环境之间生物与生物之间的协调;图2体现了遵从自然生态系统的规律,各组分之间要有适当的比例,不同组分之间应构成有序的结构,通过改变和优化结构,达到改善系统功能的目的,即整体原理。
(5)生态系统的结构包括生产者、分解者、消费者和非生物的物质和能量,稻田养鱼增加了生态系统营养结构的复杂性;成鱼能以杂草和害虫为食,增加了农作物中的能量,从能量流动的角度分析,使能量更多地流向对人类有益的部分。
(6)立体农业和传统农业相比,充分利用了空间和资源,可使单位面积中生产者更多,增加流入该生态系统的总能量。
22.下图为果酒与果醋发酵装置示意图,请据图回答下列问题。
(1)酿造葡萄酒时,在榨汁前,要先对葡萄进行________________,再去除枝梗,该步骤可以避免去除枝梗时引起葡萄破损,增加被________________污染的机会。
(2)用体积分数为________________对上述装置进行________________后,再装入葡萄汁,将发酵装置放在18~30 ℃的环境中,每天拧开气阀b多次,排出发酵过程产生的大量_______。装置中d处设计成弯曲形状的目的是________________。
(3)10 d之后,利用酸性条件下的_________对出料口c取样的物质进行检验。若呈________色,则说明产生了酒精。
(4)产生酒精后,在发酵液中加入醋酸菌,然后将装置放在________________℃的环境中,适时打开气阀________________向发酵液中充气。充气的原因是________________。
【答案】(1) 冲洗 杂菌
(2) 70%的酒精 消毒 CO2 防止排气时空气中杂菌的污染
(3) 重铬酸钾 灰绿
(4) 30~35 a 醋酸菌是好氧细菌,酒精转变为乙酸需要O2
【分析】1、果酒制作过程中的相关实验操作:
(1)材料的选择与处理:选择新鲜的葡萄,榨汁前先将葡萄进行冲洗,除去枝梗。
(2)灭菌:①榨汁机要清洗干净,并晾干;②发酵装置要清洗干净,并用70%的酒精消毒。(3)榨汁:将冲洗除枝梗的葡萄放入榨汁机榨取葡萄汁。
(4)发酵:①将葡萄汁装人发酵瓶,要留要大约13的空间,并封闭充气口;②制葡萄酒的过程中,将温度严格控制在18℃~25℃,时间控制在10~12d左右,可通过出料口对发酵的情况进行,及时的监测。③制葡萄醋的过程中,将温度严格控制在30℃~35℃,时间控制在前7~8d左右,并注意适时通过充气口充气。
2、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。
【详解】(1)酿造葡萄酒时,在葡萄榨汁前,葡萄要先进行进行冲洗,然后再除去枝梗,可以避免除去枝梗时引起葡萄破损,增加被杂菌污染的机会。
(2)榨汁机要清洗干净,并晾干,发酵装置要清洗干净,并用70%的酒精消毒,再装入葡萄汁,将发酵装置放在18-30℃环境中,发酵过程中由于酵母菌无氧呼吸会产生二氧化碳,因此每天拧开气阀b多次,排出发酵过程产生的大量二氧化碳。装置中d处设计成弯曲形状利用了巴斯德的鹅颈瓶的原理,即为了防止排气时空气中微生物的污染(防止杂菌污染)。
(3)酵母菌发酵的产物中会产生酒精,利用用酸性条件下的重铬酸钾可以检测酒精的存在,酒精遇到橙色的重铬酸钾会变为灰绿色,说明产生了酒精。
(4)温度是酵母菌生长和发酵的重要条件,20℃左右最适合酵母菌繁殖,因此需要将温度控制在其最适温度范围内。而醋酸菌是嗜温菌,最适生长温度为30℃~35℃,因此要将温度控制在30℃~35℃。酵母菌酒精发酵不需要氧气,醋酸菌是好氧菌,在将酒精变为醋酸时需要氧气才能进行,因此要适时向发酵装置中充气,需要打开气阀a通入空气。
23.青梅果肉营养丰富,成熟的青梅果实易腐烂,不易运输保存。进行青梅果酒研究,既可提高青梅资源利用率,又可提高产品附加值。图1为制作青梅果酒的简易装置图;由于青梅果肉含糖量低,往往在青梅果浆中加入白砂糖后再进行酿制,图2为在青梅果浆中添加白砂糖对酒精度和果酒感官评分的影响(感官评分越高,果酒的品质越高)。
(1)在青梅果酒发酵过程中,图1装置中的充气口应处于______状态,排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接,目的是______。可在酸性条件下,用______(填试剂名称)检测有无果酒产生。
(2)生产酒和醋都需要严格筛选菌种和控制温度条件。在酒精发酵时,使用的菌种为______;在醋酸发酵时,使用的菌种为______。从图2可看出,青梅果酒酿制时果浆中初始糖浓度为______时效果最佳,在此浓度之前,果酒酒精度随初始糖浓度的增加而增加,原因是______。(答出2点)在青梅果酒酿制过程中,若发酵时间过长,产酒率不再增加,但会增加被杂菌污染的风险,若被醋酸菌污染,______(填“会”或“不会”)经发酵产生大量醋酸,理由是______。(答出2点)
【答案】(1) 关闭 避免空气中其他微生物进入发酵装置(或防止空气中的微生物污染) 重铬酸钾溶液
(2) 酵母菌 醋酸菌 20% 糖类是主要的能源物质,可为酵母菌的生长、繁殖提供能源物质,还可作为酒精发酵的原料 不会 酒精发酵是无氧环境,而醋酸发酵需要氧气,且酒精发酵与醋酸发酵的温度不同
【分析】1、果酒工艺生产流程:选料一冲洗一压榨过滤一灭菌一接种一发酵一过滤一果酒。
2、果酒制作过程中温度控制在18-25℃,先通气后密封,发酵10-12d;果醋制作过程中温度控制在30-35℃,全程通气,发7-8d。
【详解】(1)果酒发酵是在无氧环境中进行的,因此在青梅果酒发酵时,图1装置中的充气口应关闭,排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接,目的是避免空气中其他微生物进入发酵装置(或防止空气中的微生物污染)。酒精可用酸性重铬酸钾来检测,颜色由橙色变成灰绿色,因此,可在酸性条件下,用重铬酸钾溶液与发酵液反应检测有无果酒产生。
(2)酒精发酵的菌种是酵母菌,醋酸发酵的菌种是醋酸菌。从图2曲线可看出,当初始糖浓度为20%时,酒精度及果酒感官评分均最高,效果最佳。糖类是主要的能源物质,在果汁中加入糖可为酵母菌的生长繁殖提供能源物质,另外,糖是发酵的原料,加入的糖可作为酒精发酵的原料,所以在初始糖度低于20%时果酒酒精度随初始糖度的增加而增加。果酒发酵后期若被醋酸菌污染,仍不会经发酵产生醋酸,因为酒精发酵是无氧环境,而醋酸菌是需氧型生物,醋酸发酵需要氧气,且酒精发酵与醋酸发酵的温度不同,果酒制作过程中温度比果醋制作的温度低。
24.氮素污染物是造成水体污染和富营养化的主要原因之一,水体中氮素的去除对清洁水体有重要意义、异养硝化细菌能降解硝酸铵产生氨,科研工作者从污水中筛选出异养硝化细菌ZW2和ZW5菌株,并研究其去氮能力。回答下列问题:
(1)进行ZW2和ZW5菌株初步筛选时,通常采用______法或______法进行接种。初步筛选时,样品中含有多种微生物,培养后,一般依据______来区分不同的微生物。
(2)从污水中分离ZW2和ZW5菌株时,培养基中需要加入硝酸铵等营养物质、琼脂和酚红指示剂。培养后,这两种细菌都能生长并形成菌落,结果如图所示。______(填“ZW2”或“ZW5”)菌株的去氮能力更强,判断依据是______。
(3)在5个细菌培养基平板上,均接种稀释倍数为106的样品液0.1mL,培养一段时间后,平板上长出的细菌菌落数分别为35、171、268、178和314。则每毫升样品中的细菌数量______个、与此方法相比,用血细胞计数板计数法统计得到的细菌数量______。
(4)上图培养基从物理性质分应属于______,接种用到的工具是______。
【答案】(1) 稀释涂布平板 平板划线 菌落特征(或菌落的形状、大小、隆起程度和颜色等)
(2) ZW5 ZW5菌落周围的红色圈面积大,其降解硝酸铵产生氨的能力更强
(3) 1.63×109 多
(4) 固体培养基 涂布器
【分析】分离微生物常用的方法:
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固体培养基的表面,进行培养。稀释涂布平板法还可以用于对微生物进行计数。
【详解】(1)进行ZW2和ZW5菌株初步筛选时,通常采用平板划线法或稀释涂布平板法进行接种。一般来说,在相同的培养条件下,同种微生物表现出稳定的菌落特征。故初步筛选时,可根据菌落的形状、大小、隆起程度和颜色等方面的菌落特征区别不同微生物。
(2)由图分析可知,ZW5菌落周围的红色圈面积大,说明其降解硝酸较产生氨的能力更强,故如果要得到目标菌,应该选择ZW5。
(3)结合题干实验过程可知,该过程采取了稀释涂布平板法,为了保证结果准确,一般选择菌落数在30-300的平板进行计数。在5个细菌培养基平板上,均接种稀释倍数为106的溶液0.1mL,培养一段时间后,平板上长出的细菌菌落数分别为35、171、268、178和314,其中35、171、268、178四个平板符合计数要求,菌落平均数=(35+171+268+178)÷4=163,所以每克土样品中的细菌数量=163÷0.1×106=1.63x109个。若要测定培养液中选定菌种的数量,也可以在显微镜下用血细胞计数板直接计数,包括培养液中的死亡的细胞,所以统计得到的细菌数量多。
(4)上图是稀释涂布平板法得到的菌落,培养基从物理性质分应属于固体培养基,接种用到的工具是涂布器。
【点睛】本题考查微生物的分离和培养等知识,结合所学的知识准确判断各选项,属于考纲识记和理解层次的考查。
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