广东省汕头市金山中学2021-2022学年高二下学期期中生物试卷
一、单选题
1.(2022高二下·汕头期中)下列有关微生物实验的叙述,错误的是( )
A.获得纯净培养物的关键是防止杂菌污染
B.平板划线法可用于微生物的分离和计数
C.分离不同的微生物要采用不同的稀释度
D.观察菌落的特征可以用来进行菌种的鉴定
2.(2022高二下·汕头期中)浙江青田稻鱼共生系统,被评为中国重要农业文化遗产。稻鱼共生系统是一种独特的农业生态模式:鱼为水稻除草、除虫,有的鱼取食稻花,鱼粪可以肥田。稻田养鱼模式实现了农业的绿色生态发展和可持续发展。下列相关叙述错误的是( )
A.稻鱼共生系统实现了物质循环再生和能量多级利用
B.鱼食稻花后,这部分稻花的能量一部分被鱼同化,另一部分流向分解者
C.鱼粪中含有大量的有机物和能量可供桑树的生长发育,减少了化肥的用量
D.稻田中的鱼可能处于不同的营养级,但都属于消费者
3.(2022高二下·安庆期中)杜甫作为中国古代诗歌的集大成者,他的《江畔独步寻花七绝句》其六中“黄四娘家花满溪,千朵万朵压枝低。留连戏蝶时时舞,自在娇莺恰恰啼”,描绘了百姓人家与大自然和谐相处的场景。下列相关叙述错误的是( )
A.日照时间的长短决定植物的开花期体现了生物种群的繁衍离不开信息传递
B.可以使用标志重捕法调查蝴蝶的种群密度
C.黄莺的鸣叫声属于物理信息;物理信息也可来自于非生物环境
D.为防止果树遭受鸟害,用音响设备模拟天敌声音驱赶鸟属于机械防治
4.(2022高二下·汕头期中)下列与生态学有关的叙述,正确的是( )
A.生态足迹是指要维持某一人口单位生存所需的生产资源的土地和水域面积
B.鸟类求偶时会进行复杂的炫耀行为有利于繁殖,说明信息传递能调节种间关系
C.海洋在调节气候方面发挥了重要的作用,体现了生物多样性的间接价值
D.草原生态系统物种单一,其抵抗力稳定性和恢复力稳定性都较低
5.(2022高二下·汕头期中)大麦麦秆放进水中会腐烂释放出抑制藻类植物生长的化学物质;凤眼莲能分泌物质促进水中藻类植物的叶绿素的分解,利用以上原理可以降低水华的发生。以下推论正确的是( )
A.凤眼莲能促进叶绿素的分解,所以不能进行光合作用
B.凤眼莲可降低水华的发生,这属于生物多样性的直接价值
C.为了监测水华的发生,可采用抽样检测法对藻类进行计数
D.用大麦麦秆治理水华不会造成新的环境问题
6.(2022高二下·汕头期中)我国是名副其实的发酵大国,发酵工程在食品工业、医药工业及农牧业等许多领域得到了广泛的应用。下列相关叙述错误的是( )
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.利用酵母菌等菌种的发酵工程生产的单细胞蛋白,可作为食品添加剂
C.将乙型肝炎病毒的抗原基因转入酵母菌,再通过发酵可生产乙型肝炎疫苗
D.利用发酵工程生产的微生物农药,作为化学防治的重要手段,可用于防治病虫害
7.(2022高二下·汕头期中)如图是某生态系统物质和能量流向示意图。下列有关叙述正确的是( )
A.生态系统中能量的输入、传递和转化的过程,称为生态系统的能量流动
B.消费者的存在可以加快生态系统能量和物质的循环利用,还对于植物的传粉和种子的传播等具有重要的作用
C.当该生态系统处于相对稳定状态时,X3的能量值最多为X1的4%
D.X1、X2、X3…过程提供的有机物中的碳将全部转变为Z过程释放的CO2中的碳
8.(2022高二下·汕头期中)如图表示生态系统中碳循环的部分过程,其中甲、乙、丙组成生物群落。下列分析错误的是( )
A.①②过程中,碳元素是以有机物的形式存在的
B.③增多是温室效应产生的主要原因
C.生态系统中能量流动和物质循环相互依存,不可分割
D.碳循环是指碳元素在生物群落和无机环境之间循环
9.(2022高二下·汕头期中)垃圾分类回收政策对于垃圾中的有机废弃物将按照“无废化生态社区”模式进行处理。如图为“无废化生态社区”中对有机废弃物进行处理的相关方案。下列叙述正确的是( )
A.“无废化生态社区”主要遵循的生态学原理是协调
B.从资源化、无害化角度分析,途径②、③优于④
C.有别于自然生态系统,“无废化生态社区”的自我调节能力是无限的
D.“无废化生态社区”模式提高了物质循环速率和能量传递效率
10.(2022高二下·汕头期中)蓝莓酒和蓝莓醋被称为“液体黄金”“口服化妆品”等。下图是以鲜蓝莓为原料天然发酵制作蓝莓酒和蓝莓醋的过程简图。下列叙述错误的是( )
A.去除蓝莓枝梗应在冲洗之后,目的是防止杂菌污染
B.过程③在氧气、糖源充足条件下可直接发酵为蓝莓醋
C.在过程④时,榨出的蓝莓汁需经过高压蒸汽灭菌后才能密闭发酵
D.过程⑤中酒精可作为醋酸菌的碳源和能源
11.(2018高三上·双鸭山月考)某实验室用两种方法进行酵母菌发酵葡萄糖生产酒精。甲发酵罐中保留一定量的氧气,乙发酵罐中没有氧气,其余条件相同且适宜。实验过程中,每小时测定两发酵罐中氧气和酒精的量,记录数据并绘成坐标曲线图。下列有关叙述正确的是( )
A.实验结束时,消耗葡萄糖较多的是甲发酵罐
B.甲、乙两发酵罐分别在第4h和第0h开始进行无氧呼吸
C.甲、乙两发酵罐实验结果表明,酵母菌为异养厌氧型生物
D.该实验证明向发酵罐中连续通入大量的氧气可以提高酒精的产量
12.(2022高二下·汕头期中)人工生物浮床通常用于生态修复城市与农村水体污染或建设城市湿地景观等,“浮床”上种植水生植物可起到净化水质、防治水华的作用。如图为人工生物浮床模式图,下列叙述错误的是( )
A.浮床上的植物与水中蓝藻存在竞争关系
B.浮床上的植物可吸收水中的NO 3-、PO 43-等,降低水中氮、磷等含量
C.浮床上种植凤眼莲可富集Cu、Hg等重金属,采收后不适于直接做家畜饲料
D.在发生水华的水域内投放鲢鱼、草鱼等植食性鱼类,此措施利用了生物之间的互利共生关系,进而制约浮游藻类的数量
13.(2020高三下·北京开学考)禾草灵(FE)是一种现代农业常用除草剂,大量使用后造成的环境污染日益严重,为获得能高效降解FE的菌株,科学家通过实验获得W1菌株并利用紫外分光光度计检测其对FE的降解效果(FE特征吸收峰在239nm处),以下说法不正确的是( )
A.应从大量使用除草剂的土壤中获取菌株
B.将土壤稀释液灭菌后接种到选择性培养基上
C.应使用以FE作为唯一碳源的培养基进行筛选
D.据吸收光谱可知,W1菌株对FE有明显降解能力
14.(2021高二下·吉林期中)下表所示为某微生物培养基的配方,有关叙述错误的是( )
成分 含量 成分 含量
NaNO3 3 g FeSO4 0.01 g
K2HPO4 1 g 葡萄糖 30 g
琼脂 15 g H2O 1 000 mL
MgSO4·7H2O 0.5 g 青霉素 0.1万单位
A.依物理性质划分,该培养基属于固体培养基;依用途划分,该培养基属于选择培养基
B.由培养基的原料可知,所培养微生物的同化作用类型是异养型,培养的微生物可以是酵母菌或毛霉
C.本培养基中青霉素的添加满足了微生物生长对特殊营养物质的要求
D.若用该培养基分离能分解尿素的细菌,应除去青霉素和NaNO3,并应加入尿素
15.(2022高二下·汕头期中)从某污水处理系统中分离出多种细菌,经进一步筛选获得具有高效降低污水中有机污染物(COD为有机污染物分解时化学需氧量)能力的菌株,过程如图所示。下列相关说法错误的是( )
A.牛肉膏蛋白胨培养基可用高压蒸汽灭菌法灭菌
B.为确定接种时菌液的最佳稀释倍数,可先初选一个较宽的范围,分别涂布培养后,从中选择菌落数在30~300的平板计数
C.图中平板划线法获得的菌落具有不同的菌落特征
D.挑取单菌落后接种到液体培养基中培养,目的是扩大化培养菌株
16.(2022高二下·汕头期中)下图所示为生态系统结构模式图,①②③④代表生理过程,下列有关说法正确的是( )
A.图中属于生物群落的是a、c、d、e
B.能量流动过程中,化学能转为热能这一步主要通过各种生物的呼吸作用实现,此生理过程释放的能量除储存在ATP中,其余大部分以热能的形式散失
C.若通过人为管理增加某生物数量,则可以提高该生态系统的抵抗力稳定性
D.能够保证此生态系统物质循环正常进行的关键成分是b、e
二、综合题
17.(2022高二下·汕头期中)利用微生物发酵制作的果酒、果醋、腐乳和泡菜极大地丰富了人们的饮食。请回答:
(1)在制酒过程中一般是先通气后闭气,原因是: ;该过程的反应式是: 。
(2)在果醋的制作过程中起主要作用的微生物是 ,其细胞结构中含有的细胞器是 ,它的代谢类型是 。
(3)腐乳味道鲜美,易于消化吸收,是因为微生物产生的蛋白酶将豆腐中的蛋白质水解为 ,而脂肪酶将脂肪水解为甘油和脂肪酸。
(4)从发酵条件看,泡菜出现的“咸而不酸”的原因可能是 。
18.(2022高二下·汕头期中)下图所示为我国农村某个庭院生态工程模式,请回答:
(1)该生态工程需要有效选择生物组分,并通过合理布设,这体现了生态工程的建设需遵循 原理。
(2)生态系统中的分解者获取碳元素的方式是 。
(3)流经该生态系统的总能量是 。植食性昆虫的粪便中的能量属于 同化的能量。
(4)从生态系统的能量流动的角度分析,该生态工程的优势是: 。从生态系统稳定性看,该生态系统比简单的农田生态系统不易发生虫害的原因是: 。
19.(2022高二下·汕头期中)绿藻和蓝藻等藻类是广东鲛鱼及小虾的食物来源,其中小虾也是鲮鱼的食物,图甲表示绿藻与蓝藻对N,P的吸收量及pH>8时其体内藻毒素含量的差异,图乙表示不同体长鲮鱼的食性比例。请分析并回答问题:
(1)从物质循环的角度来看,藻类在生态系统中的特有作用是 ,鲮鱼与小虾的种间关系是 。
(2)从图乙来看,鲮鱼体长在4.2cm时,假设某生态系统中存在鳞鱼、小虾、藻类,若鲮鱼的质量增加24kg,则最少需要藻类 kg。
(3)先培养藻类吸收水体中的氮、磷元素,再构建食物链快速去除藻类,既能获得经济效益又能治理水体污染。
①治理磷元素富营养化的碱性水体,应该选择的藻类是 ,理由是 。
②现要投喂鲮鱼去除①中的藻类,投喂鲛鱼的体长应该大于4.2cm,理由是此时 。
20.(2022高二下·汕头期中)某生物兴趣小组在进行A细菌的培养过程中,发现了另一种B细菌的菌落,且在B细菌周围A细菌的生长繁殖受到抑制。请回答:
(1)从微生物的营养构成看,细菌培养基所含的主要营养物质一般有 。
(2)上述培养A细菌的培养基从物理性质看,属于 。培养基一般采用 法进行灭菌。
(3)在微生物的数量测定上,同一浓度的同种菌液,用稀释涂布平板法与显微直接计数法相比往往偏低,其原因是 。
(4)在A细菌的培养过程中,发现了另一种B细菌,甲同学为探究其原因,认为应在培养基上接种A细菌后,还要用空白培养基做对照,他的设计目的是 。
(5)在B细菌周围A细菌的生长繁殖受到抑制,乙同学认为是B细菌产生了不利于(抑制)A细菌生存的物质。下图是该同学设计的部分实验思路,请你在实验③的基础上,继续完成关于A细菌生长繁殖受到抑制原因的探究实验思路: (用序号、文字和箭头作答)。
21.(2022高二下·汕头期中)玉米是雌雄同株异花授粉植物,为重要的粮食作物。已知玉米籽粒的黄色和白色是一对相对性状,且黄色(A)对白色(a)为显性。请回答:
(1)正常结黄色籽粒的植株甲的一个花粉母细胞(相当于哺乳动物的精原细胞)经减数分裂后形成的一个精细胞如图甲所示,这说明在减数分裂产生配子的过程中,除发生了染色体数目变异外,还发生了 交换相应片段,请画出和该精细胞来源于同一次级精母细胞的另一个精细胞中的染色体及基因关系的图解。
(2)已知基因A、a位于9号染色体上,且无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用。现有基因型为Aa的植株乙,其细胞中9号染色体如图乙所示。
①植株乙的变异类型为 。
②为了确定植株乙的基因A是位于正常染色体上还是异常染色体上(不考虑交换),最好是让植株乙 产生F1,若F1的表现型及比例为 ,则植株乙的基因A位于正常染色体上。
③以植株乙为父本,以正常的结白色籽粒的植株为母本,杂交产生的F1中,发现了一株结黄色籽粒的植株丙,其染色体及基因组成如图丙所示。该植株形成的最可能原因是父本在减数分裂过程中 。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】微生物的分离和培养;尿素分解菌的分离与计数;灭菌技术
【解析】【解答】A、获得纯净培养物的关键是无菌操作,防止外来杂菌入侵;A正确;
B、平板划线法只能用于菌种的分离,不能用于计数,B错误;
C、分离微生物时涂布接种需要对培养液进行梯度稀释,分离不同的微生物要采用不同的稀释度,C正确;
D、不同的微生物具有不同的菌落特征,观察菌落的特征可以用来进行菌种的鉴定,D正确。
故答案为:B。
【分析】(1)菌落是指:分散的微生物在适宜的固体培养基表面或内部可以繁殖形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞群体;菌落的特征:包括菌落的形状、大小和颜色等。
(2) 微生物的纯化培养技术:
①平板划线法:是微生物接种的常用方法,最终目的为了获得单菌落。平板划线法中细胞的分离和稀释过程发生在接种环在固体平板表面上的划线和移动过程中。
②稀释涂布平板法:是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。分为系列稀释操作和涂布平板操作两步。该法在将细胞接种到培养基之前,通过液体稀释的方法分散细胞,最常用的液体稀释方法为10倍系列稀释。
③用平板划线法和稀释涂布平板法接种的目的是:使聚集在一起的微生物分散成单个细胞,从而能在培养基表面形成单个的菌落,以便于纯化菌种。
2.【答案】C
【知识点】生态系统的结构;生态系统的能量流动;生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、稻鱼共生系统属于生态农业,可以实现物质循环再生和能量多级利用,A正确;
B、鱼食稻花后,这部分稻花的能量一部分被鱼同化,未被同化部分流向分解者,B正确;
C、桑树属于绿色植物,不能利用鱼粪中有机物中的能量,C错误;
D、稻田中的鱼根据取食不同,可能处于不同的营养级,但都属于消费者,D正确。
故答案为:C。
【分析】(1)生态系统的结构:包括生态系统的组成成分和食物链和食物网(营养结构) 。
①生态系统的组成成分包括:非生物的物质和能量,生产者,消费者,分解者;四种成分是紧密联系、缺一不可的。正是由于生态系统中各组成成分之间的紧密联系,才使生态系统成为一个统一整体,具有一定的结构和功能。
②食物链和食物网是生态系统的营养结构,是物质循环和能量流动的渠道,
(2)能量流动的特点
①单向流动 。原因:能量只能从上一营养级流入下一营养级,不可逆转,也不能循环流动。食物链中各营养级的顺序是不可逆转的,这是长期自然选择的结果。
② 逐级递减 。原因:各营养级生物呼吸作用以热能形式散失大部分能量,无法再利用;各营养级的生物中有一部分能量未被下一营养级的生物利用,即未被利用部分。
3.【答案】D
【知识点】估算种群密度的方法;生态系统中的信息传递
【解析】【解答】A、日照时间的长短决定植物的开花期,为物理信息在生态系统中的作用,体现了生物种群的繁衍离不开信息传递,A正确;
B、蝴蝶活动能力强、活动范围广,可用标志重捕法调查其种群密度,B正确;
C、黄莺的鸣叫属于物理信息,物理信息可来自生物,也可来自于非生物环境,C正确;
D、为防止果树遭受鸟害,用音响设备模拟天敌声音驱赶鸟属于生物防治,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、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。
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。
3、估算种群密度时,常用样方法和标记重捕法:
(1)一般植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵常用的是样方法,其步骤是确定调查对象→选取样方→计数→计算种群密度。
(2)活动能力大的动物常用标志重捕法,其步骤是确定调查对象→捕获并标志个体→重捕并计数→计算种群密度。计算公式:种群中的个体数=第一次捕获数×第二次捕获数÷重新捕获中的标记个体数。
4.【答案】C
【知识点】生态系统的功能;生态系统中的信息传递;生态系统的稳定性
【解析】【解答】A、生态足迹是指要维持一个人、地区、国家的生存所需要的或者指能够容纳人类所排放废物的、具有生物生产力的地域面积,A错误;
B、鸟类求偶时会进行复杂的炫耀行为有利于繁殖,调节的是种内关系,B错误;
C、海洋在调节气候方面的作用,属于生物多样性的间接价值,C正确;
D、北极冻原生态系统营养结构非常简单,生产者几乎只有地衣一种,抵抗外界干扰保持原状的能力极差,一旦破坏也极难恢复原状,因而抵抗力稳定性和恢复力稳定性都很差,草原生态系统物种并不单一,D错误。
故答案为:C。
【分析】(1)生态足迹也叫生态占用,是指在现在技术条件下,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。生态足迹的值越大,代表人类所需的资源越多,对生态和环境的影响就越大。
(2)信息传递在生态系统中的作用:生生命活动的正常进行,离不开信息的作用;生物种群的繁衍,也离不开信息的传递。信息还能调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。
(3)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:对生态系统起到重要调节功能的价值。
潜在价值:目前人类尚不清楚的价值。
(4)热带雨林生态系统系统抵抗力稳定性高,但恢复力稳定性低;草原生态系统抵抗力稳定性低,但恢复力稳定性高 。
但对于一些特殊的生态系统,如极地苔原生态系统,由于物种组分单一,营养结构简单,它的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都较低 。
5.【答案】C
【知识点】生态系统的结构;生物多样性的价值
【解析】【解答】A、凤眼莲能促进水中藻类植物叶绿素的分解,凤眼莲自身的叶肉细胞含有叶绿体,能进行光合作用,A错误;
B、凤眼莲可降低水华的发生,这属于生物多样性的间接价值,B错误;
C、引起水华发生的藻类主要为单细胞生物,可采用抽样检测法对藻类进行计数,以监测水华的发生, C正确;
D、用大麦麦秆治理水华的原理是:放进水中的大麦麦秆腐烂释放出的化学物质抑制藻类植物生长,因此会造成新的环境问题,D错误。
故答案为:C。
【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。
(2)间接价值:对生态系统起到重要调节功能的价值。
(3)潜在价值:目前人类尚不清楚的价值。
6.【答案】D
【知识点】微生物发酵及其应用
【解析】【解答】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、用酵母菌等生产的单细胞蛋白可作为食品添加剂,甚至制成“人造肉”供人们直接食用,B正确;
C、可以将乙肝病毒的抗原基因转入酵母菌通过发酵工程制备乙肝疫苗,C正确;
D、微生物农药是利用微生物或其代谢物来防治病虫害的,微生物农药作为生物防治的重要手段,将在农业的可持续发展方面发挥越来越 重要的作用,D错误。
故答案为:D。
【分析】(1)发酵是指人们利用微生物,在适宜的条件下,将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程。
(2)发酵工程的应用如下:食品工业上的应用;农牧业上的应用;医药工业上的医用等等。
7.【答案】C
【知识点】生态系统的能量流动;生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、生态系统中能量的输入、传递和散失的过程,称为生态系统的能量流动,A错误;
B、能量不能循环,B错误;
C、两个营养级之间的传递效率为10%-20%,因此X3的能量值最多为X2的20%,最多为X1的20%×20%=4%,C正确;
D、X1、X2、X3…过程提供的有机物中的碳将部分转变为Z过程释放的CO2中的碳,还有部分转变为生产者及消费者自身的呼吸产生的CO2,D错误。
故答案为:C。
【分析】(1)能量流动是指:生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。
(2)能量流动的分析
①输入:源头→太阳能;流经生态系统总能量一般为生产者固定的太阳能总量。
②传递:能量的传递途径是通过食物链和食物网。
③转化:太阳能→有机物中的化学能→热能。
④散失:最终通过呼吸作用以热能形式散失。
⑤摄入量=同化量+粪便量。
⑥在各营养级中,能量的几个去路(同化量的去路):通过呼吸作用以热能形式散失;被下一营养级生物利用;被分解者利用;未被利用。
8.【答案】B
【知识点】生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、据图分析,甲是生产者,乙是消费者,丙是分解者,因此①②过程中,碳元素是以有机物的形式存在的,A正确;
B、③是分解者的分解作用,而引起温室效应的主要原因是化石燃料的燃烧,B错误;
C、能量流动和物质循环是生态系统的主要功能,二者是同时进行的,彼此相互依存,不可分割,C正确;
D、碳循环是指碳元素在生物群落和无机环境之间循环,主要是以CO2的形式,D正确。
故答案为:B。
【分析】(1)碳的循环形式
①在生物群落与无机环境间:主要以CO2的形式进行;
②在生物群落内:以含碳有机物的形式进行,渠道为食物链(网)。
(2) 生态系统中的营养结构
①营养结构生态系统的营养结构是指生态系统中的无机环境与生物群落之间和生产者、消费者与分解者之间,通过营养或食物传递形成的一种组织形式。
②生态系统各种组成成分之间的营养联系是通过食物链和食物网来实现的。生态系统的物质循环和能量流动就是沿着这种渠道进行的。食物链上的每一个环节称为营养级。食物链往往是相互交叉的,形成复杂的摄食关系网,称为食物网。一般来说,一个生态系统的食物网结构愈复杂,该系统的稳定性程度愈大。
9.【答案】B
【知识点】生态系统的稳定性;生态工程依据的生态学原理
【解析】【解答】A、“无废弃物农业”生产模式,遵循循环原理、整体等基本原理,A错误;
B、从资源化、无害化角度分析,通过多层分级利用有机废弃物中的物质,既充分利用有机物中的能量,又减少了环境污染,因此途径②、③优于④,B正确;
C、有别于自然生态系统,“无废化生态社区”的自我调节能力是有限的,C错误;
D、“无废化生态社区”模式提高了物质循环速率,但不能提高能量传递效率,D错误。
故答案为:B。
【分析】(1)生态工程的基本原理之一——整体原则,即遵从自然 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。
(2)生态系统的自我调节能力不是无限的 。当外界干扰强度超过一定限度时,生态系统的自我调节能力会迅速丧失。
(3)研究能量流动的意义:帮助人们科学规划,设计人工生态系统,实现对能量的 多级利用 ,从而提高能量的 利用率 ;帮助人们合理地 调整生态系统中的能量流动关系 ,使能量 持续高效地流向对人类最有益的部分 。
10.【答案】C
【知识点】果酒果醋的制作
【解析】【解答】A、榨汁前需将新鲜的蓝莓进行冲洗,然后除去枝梗,以避免除去枝梗时引起蓝莓破损,防止增加被杂菌污染的机会,A正确;
B、过程③是果醋发酵,所用的微生物是醋酸菌,醋酸菌在氧气、糖源充足条件下可直接发酵为蓝莓醋,B正确;
C、过程④果酒制作的菌种的来源于蓝莓皮上野生的酵母菌,所以蓝莓汁不需经过高压蒸汽灭菌,C错误;
D、在没有糖原的情况下,醋酸菌可以把酒精转化为醋酸,即酒精可作为醋酸菌的碳源和能源,D正确。
故答案为:C。
【分析】果酒和果醋的制作的区别:
果酒的制作 果醋的制作
制作原理 利用酵母菌在无氧条件下进行酒精发酵 利用醋酸菌在氧气、糖源充足时,将糖分解成醋酸;当缺少糖源时,将乙醇变为乙醛,再讲乙醛变为醋酸
最适发酵温度 18~25℃ 30~35℃
对氧的需求 需微量氧 需充足氧
pH 酸性环境 酸性环境
11.【答案】A
【知识点】探究酵母菌的呼吸方式
【解析】【解答】甲发酵罐中保留一定量的氧气所以甲中酵母菌先进行有氧呼吸后进行无氧呼吸,乙中只进行无氧呼吸。由有氧呼吸和无氧呼吸反应式及坐标曲线可计算出甲乙消耗的葡萄糖之比是4:3,A符合题意;无氧呼吸开始的时间可用酒精出现的时间确定,所以甲在2h开始无氧呼吸,乙在0h开始无氧呼吸,B不符合题意;图中显示酵母菌既可以进行有氧呼吸也可以进行无氧呼吸,所以酵母菌为异养兼性厌氧型生物,C不符合题意;向发酵罐中连续通入大量的氧气会抑制酵母菌的无氧呼吸得不到酒精,D不符合题意。
故答案为:A
【分析】酵母菌是兼性厌氧微生物,在氧气充足的条件下进行有氧呼吸产生二氧化碳和水,释放大量能量,在无氧条件下进行无氧呼吸产生二氧化碳和酒精;1mol葡萄糖无氧呼吸产生2mol二氧化碳和2mol酒精,1mol葡萄糖有氧呼吸消耗6mol氧气,在有氧条件下,无氧呼吸受抑制。
12.【答案】D
【知识点】生物性污染及其防治;生物净化原理及其应用
【解析】【解答】A、浮床上的植物与水中蓝藻都属于生态系统的生产者,它们之间为竞争关系,A正确;
B、植物能吸收水中的NO3-,PO43-等,降低水中氮、磷等含量,减轻水体富营养化,B正确;
C、浮床上种植凤眼莲可富集Cu、Hg等重金属,而重金属在食物链中具有生物富集作用,因此采收后不适于做家畜饲料,但是在干燥后可以提取Cu、Hg等重金属,C正确;
D、在发生水华的水域内投放鲢鱼、草鱼等植食性鱼类,此措施利用了生物之间的捕食关系,属于生物防治措施,D错误。
故答案为:D。
【分析】(1)造成水华的一般认为是蓝藻、绿藻和硅藻等藻类,水体富营养化现象日趋严重,导致藻类异常增殖形成水华,使水体腥臭难闻,溶氧量下降,大量鱼类死亡,严重影响了水体的功能。
(2)在发生水华的水域,可以通过“浮床”上种植水生植物,吸收 NO 3-、PO 43-等,降低水中氮、磷等含量 ; 浮床上的植物与水中蓝藻存在竞争关系,会影响到蓝藻的生长和繁殖;还可以通过投放鲢鱼、草鱼等植食性鱼类 ,捕食藻类,进而缓解水华带来的危害。
13.【答案】B
【知识点】微生物的分离和培养;培养基对微生物的选择作用
【解析】【解答】解:A、由于只有被除草剂严重污染过的土壤才可能含有高效降解该除草剂的分解菌,所以为了获取能高效降解该除草剂的菌株,应从大量使用除草剂的土壤采集土壤样品,A正确;
BC、为了淘汰不能分解FE的微生物,而仅保留能分解FE的菌种,则在配制选择培养基时应以FE作为唯一碳源,应将土壤稀释液接种到以FE为唯一碳源的选择性培养基上进行筛选,B错误,C正确;
D、据吸收光谱可知,经W1菌株降解后在239nm处的特征吸收峰明显减弱,说明W1菌株对FE有明显降解能力,D正确。
故答案为:B。
【分析】选择培养基:允许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培养基。
选择培养基的制作(1)利用培养基的特定化学成分分离特定微生物。如以石油是唯一碳源,筛选出能利用石油的微生物生长。(2)通过改变培养基的营养成分达到分离微生物的目的。如培养基中缺乏氮源时,可筛选出固氮微生物。(3)通过某些特殊环境分离微生物。如在高温环境中可分离得到耐高温的微生物。(4)依据某些微生物对某种物质的抗性,在培养基中加入此种物质,以抑制对该物质不具抗性的微生物生长,而不影响对该物质具有抗性的微生物生长。如培养基中加入青霉素,可筛选出酵母菌和霉菌。
14.【答案】C
【知识点】微生物的分离和培养;培养基对微生物的选择作用;尿素分解菌的分离与计数
【解析】【解答】A、从培养基成分看,配方中含有有琼脂等凝固剂,物理性质划分属于固体培养基;依用途划分,该培养基中加入青霉素,因此属于选择培养基,A正确;
B、由培养基的原料可知,葡萄糖属于有机碳源,因此所培养微生物的同化作用类型是异养型,培养的微生物可以是酵母菌或毛霉,B正确;
C、本培养基中青霉素的添加是为了筛选能够抗青霉素的微生物,C错误;
D、若用该培养基分离能分解尿素的细菌,应除去青霉素和NaNO3,并应加入尿素,D正确。
故答案为:C。
【分析】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。培养基按其物理状态可分为固体培养基、液体培养基和半固体培养基三类。培养基按其特殊用途可分为选择性培养基和鉴别培养基。液体培养基中加入能够将琼脂可以制作固体培养基。
15.【答案】C
【知识点】微生物的分离和培养;尿素分解菌的分离与计数;灭菌技术
【解析】【解答】A、牛肉膏蛋白胨培养基是常用的细菌基础培养基,可用高压蒸汽灭菌法灭菌,A正确;
B、为确定接种时菌液的最佳稀释倍数,可进行预实验,先初选一个大致的范围,涂布培养后,从中选择菌落数在30~300的平板计数,B正确;
C、由菌落分布情况可知,在该固体培养基上接种的方法是稀释涂布平板法,C错误;
D、挑取单菌落后接种到液体培养基中培养,由于与营养物质充分接触,有利于繁殖,可以增大菌株的数量(扩大培养),D正确。
故答案为:C。
【分析】(1)微生物的纯培养步骤:包括配制培养基、灭菌、接种、分离和培养等步骤。
(2)菌落的概念:分散的微生物在适宜的固体培养基表面或内部可以繁殖形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞群体。
(3)菌种纯化过程中的接种方法:最常用的接种方法是平板划线法和稀释涂布平板法。
(4)用平板划线法和稀释涂布平板法接种的目的是:使聚集在一起的微生物分散成单个细胞,从而能在培养基表面形成单个的菌落,以便于纯化菌种。通过平板划线法得到的一般是单一品种的菌落。
16.【答案】B
【知识点】生态系统的结构;生态系统的能量流动;生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、据图分折,a表示生产者,b表示分解者,c表示杂食性动物,d表示植食性动物,e表示无机环境,A,B,C,D可以构成生物群落,A错误;
B、呼吸作用可以将有机物中的化学能转变为ATP中的化学能和热能,其中大部分以热能的形式,B正确;
C、若通过人为管理增加某生物数量,不一定提高该生态系统的抵抗力稳定性,增加生态系统内各营养级生物的种类,物种丰富度,抵抗力稳定性增强,C错误;
D、能够保证此生态系统物质循环正常进行的关键成分是生产者和分解者,即a和b,D错误。
故答案为:B
【分析】能量流动和物质循环的关系:
能量流动 物质循环
形式 光能→化学能→热能(散失) 化学元素(无机物→有机物→无机物)
范围 生态系统各营养级 生物圈(全球性)
过程 沿食物链单向流动 在生物群落和无机环境间往复循环
特点 单向流动,逐渐递减 全球性、循环流动、反复利用
联系 ①在生物群落中它们的流动渠道都是食物链(网),且两者同时进行,相互依存,不可分割。
②能量的固定、储存、转移和释放,都离不开物质的合成和分解的过程。
③物质作为能量的载体,是能量沿着食物链(网)流动。
④能量作为动力,使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返。
生态系统中的各种组成成分,正是通过能量流动和物质循环,才能够紧密地联系在一起,形成一个统一的整体。
17.【答案】(1)先充气有利于酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖,当酵母菌繁殖到一定数量后,需要闭气造成无氧环境,让酵母菌进行无氧呼吸产生酒精;有氧呼吸: 无氧呼吸:
(2)醋酸菌;核糖体;异养需氧型
(3)小分子肽和氨基酸
(4)食盐浓度过高、发酵温度过低、发酵时间不够长等
【知识点】果酒果醋的制作;腐乳的制作;泡菜的制作
【解析】【解答】(1)酵母菌是兼性厌氧型生物,先充气有利于酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖,当酵母菌繁殖到一定数量后,需要闭气造成无氧环境,让酵母菌进行无氧呼吸产生酒精,因此在制酒过程中一般是先通气后闭气;有氧呼吸的方程式为: ,无氧呼吸的方程式为 。
(2)果醋的制作主要是利用醋酸菌将乙醇转变为醋酸;醋酸菌是原核生物,唯一的细胞器是核糖体;醋酸菌是好氧菌,代谢类型为异养需氧型。
(3)蛋白酶将豆腐中的蛋白质水解为小分子肽和氨基酸,更容易被吸收。
(4)泡菜制作主要是利用乳酸菌进行无氧呼吸产生乳酸,食盐浓度过高、发酵温度过低、发酵时间不够长等,可能导致泡菜“咸而不酸”。
【分析】(1)果酒和果醋制作的对比:
果酒制作 果醋制作
制作原理 先充气有利于酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖,当酵母菌繁殖到一定数量后,需要闭气造成无氧环境,让酵母菌进行无氧呼吸产生酒精 利用醋酸菌在氧气、糖源充足时,将糖分解成醋酸;当缺少糖源时,将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸
代谢类型 异养兼性厌氧型 异养需氧型
细胞类型 真核生物 原核生物
(2)腐乳和泡菜的制作的对比:
腐乳的制作 泡菜制作
制作原理 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 乳酸菌的无氧呼吸
代谢类型 异养需氧型 异养厌氧型
细胞类型 真核生物 原核生物
注意事项 含水量70%,总体盐浓度不能过高,近瓶口的盐多放一些 一般腌制15天,选择气密性好的泡菜坛
18.【答案】(1)自生
(2)分解动植物遗体、残骸、排遗物
(3)生产者通过光合作用固定的太阳能总量和人工投入的饲料;生产者或第一营养级
(4)实现了能量的多级利用,提高了能量利用率;抵抗力稳定性较高(营养结构较复杂,自我调节能力较强)
【知识点】研究能量流动的实践意义;生态工程依据的生态学原理;生态农业工程;生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1)由于生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持就是系统的自生,因此该生态工程需要有效选择生物组分,并通过合理布设,这体现了生态工程的建设需遵循自生原理。
(2)生态系统中分解者获取碳元素的方式是分解动植物遗体、残骸、排遗物。
(3)由图可知,该生态系统有人工投入饲料,因此流经该生态系统的总能量是生产者通过光合作用固定的太阳能总量和人工投入的饲料。某生物粪便中的能量属于其上一营养级的同化量,植食性昆虫属于第二营养级,因此植食性昆虫的粪便中的能量属于生产者(第一营养级)同化的能量。
(4)由图可知,该生态工程将废弃的垃圾、枝叶、粪尿中的能量重新引入食物链进行利用,最终能量流向人类,因此从生态系统的能量流动的角度分析,该生态工程实现了能量的多级利用,提高了能量利用率。 从生态系统稳定性看,该农业生态系统营养结构较复杂,抵抗力稳定性较高,自我调节能力较强,因此相比简单的农田生态系统,该农业生态系统抵抗力稳定性较高(营养结构较复杂,自我调节能力较强),不易发生虫害。
【分析】(1)流入人工生态系统的总能量包括: 生产者通过光合作用固定的太阳能 +人工投入的能量 ,营养级中的摄入量=同化量+粪便量。
(2)研究能量流动的意义:
①帮助人们科学规划,设计人工生态系统,实现对能量的 多级利用 ,从而提高能量的 利用率 。
②帮助人们合理地 调整生态系统中的能量流动关系 ,使能量 持续高效地流向对人类最有益的
部分。
(3)提高生态系统的稳定性
①一方面,要控制对生态系统干扰的程度,对生态系统的利用应该适度,不应超过生态系统的自我调节能力。
②另一方面,对人类利用强度较大的生态系统,应实施相应的物质 、能量投入,保证生态系统内部结构与功能的协调。
③提高生态系统(抵抗力)稳定性的主要措施是增加该生态系统内各营养级生物的种类 。在生物种类相同的情况下,生物的数量也会影响生态系统的稳定性。避免盲目引入 外来物种 ,使原有物种的生存受到威胁。
19.【答案】(1)利用光能将无机物合成有机物;竞争和捕食
(2)240
(3)绿藻;两种藻类吸收磷元素的量相当,绿藻在碱性水体中藻毒素含量低;植食性比例高,食物链短,能量利用率高
【知识点】种间关系;生态系统的结构;生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1)藻类是生态系统中的生产者,可通过光合作用将无机物变成有机物,使光能固定在有机物中,因此,从物质循环的角度来看,藻类在生态系统中的特有作用是利用光能将无机物合成有机物,鲮鱼和小虾同时捕食绿藻蓝藻等藻类,鲮鱼又可捕食小虾,故二者关系为竞争和捕食。
(2)从图乙来看,鲮鱼体长在4.2cm时,假设某生态系统中存在鳞鱼、小虾、藻类,若鲮鱼的质量增加24kg,则最少需要藻类的量可进行如下计算:由图可知,鲮鱼植食性获得能量为24×0.75=18kg,肉食性获得能量为24×0.25=6kg,设鲮鱼植食需要藻类xkg,肉食需要藻类ykg。能量传递效率为20%,故x×20%=18kg,x=90kg;y×20%×20%=6kg,y=150kg,至少需要藻类为90kg+150kg=240kg。
(3)①由甲图可知,pH>8时(碱性)绿藻的藻毒素含量低,二者吸收磷元素相当,因此应该选择的藻类是绿藻;
②投喂鲮鱼快速去除①中的藻类应选植食性比例高的个体,因为食物链短,能量利用率高,这样也能提高鲮鱼的产量。
【分析】(1) 生态系统的结构:包括生态系统的组成成分和食物链和食物网(营养结构) 。
生态系统的组成成分:①非生物的物质和能量(是生物群落物质和能量的最终来源,是生物群落 赖以生存和发展的基础);②生产者(是生态系统的基石);③消费者(是生态系统中最活跃的成分);④分解者(是生态系统的必备成分,不可缺少)。
(2) 能量传递效率的计算:上一营养级的同化量/下一营养级的同化量=能量传递效率;相邻两个营养级间能量传递效率为10%~20%。
(3)能量传递的最值计算:
20.【答案】(1)水、无机盐、碳源和氮源
(2)固体培养基;湿热灭菌(或答:高压蒸汽灭菌)
(3)稀释涂布平板法是用菌落数来代表菌体数,当两个或多个活菌连在一起,在平板上形成的只是一个菌落,但显微直接计数法直接统计的是菌体数,且死菌也被统计在内
(4)检验培养基灭菌是否彻底
(5)④去除步骤③中培养皿里的B细菌并保留培养基→⑤再接种A细菌→⑥培养一段时间→⑦观察A细菌的生长情况
【知识点】微生物的分离和培养;培养基概述及其分类;灭菌技术
【解析】【解答】(1)水、无机盐、碳源(提供碳元素的物质)和氮源(提供氮元素的物质)是微生物培养基的主要成分。
(2)菌落生长在固体培养基上,因此上述培养A细菌的培养基属于固体培养基;一般用高压蒸汽灭菌法(属于湿热灭菌的一种)对培养基进行灭菌。
(3)稀释涂布平板法是用菌落数来代表菌体数,当两个或多个活菌连在一起,在平板上形成的只是一个菌落,但显微直接计数法直接统计的是菌体数,且死菌也被统计在内,因此用稀释涂布平板法与显微直接计数法相比往往偏低。
(4)为了检验培养基灭菌是否彻底,常需要设置一组未接种的空白平板作为对照。
(5)④去除步骤③中培养皿里的B细菌并保留培养基→⑤再接种A细菌→⑥培养一段时间→⑦观察A细菌的生长情况,若是B细菌产生了不利于(抑制)A细菌生存的物质,则移去B菌落后A细菌的生长仍受到抑制。
【分析】(1)培养基的主要成分:水、碳源、氮源、无机盐,还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及O2的需求。
(2)培养基按照物理性质的不同可以分为:
分类依据 培养基类型 培养基作用
根据培养基的物理性质 固体培养基 观察菌落和分离提纯微生物
半固体培养基 观察微生物的运动
液体培养基 工业大规模培养微生物
(3) 消毒和灭菌的区别与联系
消毒:温和的手段杀死部分微生物。
灭菌:激烈的手段杀死全部微生物,包括芽孢和孢子。
联系:都需要借助理化性质,营造微生物难以生存的不良环境;作用原理都是通过使蛋白质或核酸变性来抑制微生物的生命活动或杀死微生物;消毒属于部分灭菌。
(4)稀释涂布平板法统计依据:当样品的稀释度足够高时,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。通过统计平板上的菌落数,就能推测出样品中大约含有多少活菌。
显微镜直接计数法:利用特定的细菌计数板或血细胞计数板,在显微镜下观察、计数,然后再计算一定体积的样品中微生物的数量,缺点是不能区分死菌与活菌。
21.【答案】(1)同源染色体中的非姐妹染色单体;
(2)染色体部分片段缺失(或答染色体结构变异);自交;黄色:白色=1:0(或答全部为黄色);同源染色体未分离
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化;基因的分离规律的实质及应用;基因的自由组合规律的实质及应用;染色体结构的变异
【解析】【解答】(1)由图甲分析可知,在该花粉母细胞的减数分裂过程中,同源染色体未分离,且同源染色体中的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换;和图中精细胞来源于同一次级精母细胞的另一个精细胞的基因型也是Aa,图示为: 。
(2)①根据图形判断,植株乙的变异类型为染色体结构变异中的缺失。
②若A基因位于正常染色体上,无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用,则植株乙(Aa)产生的雄配子为A,雌配子为A:a=1:1,植株乙自交所得F1的基因型为AA和Aa,全部为黄色,故黄色∶白色=1∶0。
③由题意可知,亲本的基因型为aa(母本)、Aa(父本),而子代的基因型为Aaa,由于无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用,则母本提供的卵细胞的基因型为a,父本提供的精子的基因型为 Aa,由此推测植株丙形成的原因是父本在减数第一次分裂时同源染色体未分离。
【分析】(1)精子的形成过程
发生部位:在精巢(哺乳动物称睾丸)发生。
①减数第一次分裂
间期:染色体复制(包括 DNA 复制和蛋白质的合成)精原细胞体积略微增大变成初级精母细胞。
前期:同源染色体两两配对(称联会),形成四分体。
四分体中的非姐妹染色单体之间常常发生对等片段的交叉互换。
中期:同源染色体成对排列在赤道板上(两侧)。
后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合。
末期:细胞质分裂,形成 2 个子细胞,即次级精母细胞。
②减数第二次分裂(无同源染色体)
前期:染色体排列散乱。
中期:每条染色体的着丝粒都排列在细胞中央的赤道板上。
后期:姐妹染色单体分开,成为两条子染色体,并分别移向细胞两极。
末期:细胞质分裂,每个细胞形成 2 个子细胞,最终共形成 4 个子细胞,为精细胞。
(2)染色体变异的类型:
变异类型 具体变化 结果
染色体结构变异 缺失 缺失某一片段 染色体上的基因数目活排列顺序改变,从而导致性状变异
重复 增加某一片段
易位 某一片段移接到另一条非同源染色体上
倒位 某一片段位置颠倒
染色体数目变异 个别染色体的增添或缺失 大量基因增加或减少,性状改变幅度较大
染色体组成倍地增加或减少
1 / 1广东省汕头市金山中学2021-2022学年高二下学期期中生物试卷
一、单选题
1.(2022高二下·汕头期中)下列有关微生物实验的叙述,错误的是( )
A.获得纯净培养物的关键是防止杂菌污染
B.平板划线法可用于微生物的分离和计数
C.分离不同的微生物要采用不同的稀释度
D.观察菌落的特征可以用来进行菌种的鉴定
【答案】B
【知识点】微生物的分离和培养;尿素分解菌的分离与计数;灭菌技术
【解析】【解答】A、获得纯净培养物的关键是无菌操作,防止外来杂菌入侵;A正确;
B、平板划线法只能用于菌种的分离,不能用于计数,B错误;
C、分离微生物时涂布接种需要对培养液进行梯度稀释,分离不同的微生物要采用不同的稀释度,C正确;
D、不同的微生物具有不同的菌落特征,观察菌落的特征可以用来进行菌种的鉴定,D正确。
故答案为:B。
【分析】(1)菌落是指:分散的微生物在适宜的固体培养基表面或内部可以繁殖形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞群体;菌落的特征:包括菌落的形状、大小和颜色等。
(2) 微生物的纯化培养技术:
①平板划线法:是微生物接种的常用方法,最终目的为了获得单菌落。平板划线法中细胞的分离和稀释过程发生在接种环在固体平板表面上的划线和移动过程中。
②稀释涂布平板法:是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。分为系列稀释操作和涂布平板操作两步。该法在将细胞接种到培养基之前,通过液体稀释的方法分散细胞,最常用的液体稀释方法为10倍系列稀释。
③用平板划线法和稀释涂布平板法接种的目的是:使聚集在一起的微生物分散成单个细胞,从而能在培养基表面形成单个的菌落,以便于纯化菌种。
2.(2022高二下·汕头期中)浙江青田稻鱼共生系统,被评为中国重要农业文化遗产。稻鱼共生系统是一种独特的农业生态模式:鱼为水稻除草、除虫,有的鱼取食稻花,鱼粪可以肥田。稻田养鱼模式实现了农业的绿色生态发展和可持续发展。下列相关叙述错误的是( )
A.稻鱼共生系统实现了物质循环再生和能量多级利用
B.鱼食稻花后,这部分稻花的能量一部分被鱼同化,另一部分流向分解者
C.鱼粪中含有大量的有机物和能量可供桑树的生长发育,减少了化肥的用量
D.稻田中的鱼可能处于不同的营养级,但都属于消费者
【答案】C
【知识点】生态系统的结构;生态系统的能量流动;生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、稻鱼共生系统属于生态农业,可以实现物质循环再生和能量多级利用,A正确;
B、鱼食稻花后,这部分稻花的能量一部分被鱼同化,未被同化部分流向分解者,B正确;
C、桑树属于绿色植物,不能利用鱼粪中有机物中的能量,C错误;
D、稻田中的鱼根据取食不同,可能处于不同的营养级,但都属于消费者,D正确。
故答案为:C。
【分析】(1)生态系统的结构:包括生态系统的组成成分和食物链和食物网(营养结构) 。
①生态系统的组成成分包括:非生物的物质和能量,生产者,消费者,分解者;四种成分是紧密联系、缺一不可的。正是由于生态系统中各组成成分之间的紧密联系,才使生态系统成为一个统一整体,具有一定的结构和功能。
②食物链和食物网是生态系统的营养结构,是物质循环和能量流动的渠道,
(2)能量流动的特点
①单向流动 。原因:能量只能从上一营养级流入下一营养级,不可逆转,也不能循环流动。食物链中各营养级的顺序是不可逆转的,这是长期自然选择的结果。
② 逐级递减 。原因:各营养级生物呼吸作用以热能形式散失大部分能量,无法再利用;各营养级的生物中有一部分能量未被下一营养级的生物利用,即未被利用部分。
3.(2022高二下·安庆期中)杜甫作为中国古代诗歌的集大成者,他的《江畔独步寻花七绝句》其六中“黄四娘家花满溪,千朵万朵压枝低。留连戏蝶时时舞,自在娇莺恰恰啼”,描绘了百姓人家与大自然和谐相处的场景。下列相关叙述错误的是( )
A.日照时间的长短决定植物的开花期体现了生物种群的繁衍离不开信息传递
B.可以使用标志重捕法调查蝴蝶的种群密度
C.黄莺的鸣叫声属于物理信息;物理信息也可来自于非生物环境
D.为防止果树遭受鸟害,用音响设备模拟天敌声音驱赶鸟属于机械防治
【答案】D
【知识点】估算种群密度的方法;生态系统中的信息传递
【解析】【解答】A、日照时间的长短决定植物的开花期,为物理信息在生态系统中的作用,体现了生物种群的繁衍离不开信息传递,A正确;
B、蝴蝶活动能力强、活动范围广,可用标志重捕法调查其种群密度,B正确;
C、黄莺的鸣叫属于物理信息,物理信息可来自生物,也可来自于非生物环境,C正确;
D、为防止果树遭受鸟害,用音响设备模拟天敌声音驱赶鸟属于生物防治,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、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。
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。
3、估算种群密度时,常用样方法和标记重捕法:
(1)一般植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵常用的是样方法,其步骤是确定调查对象→选取样方→计数→计算种群密度。
(2)活动能力大的动物常用标志重捕法,其步骤是确定调查对象→捕获并标志个体→重捕并计数→计算种群密度。计算公式:种群中的个体数=第一次捕获数×第二次捕获数÷重新捕获中的标记个体数。
4.(2022高二下·汕头期中)下列与生态学有关的叙述,正确的是( )
A.生态足迹是指要维持某一人口单位生存所需的生产资源的土地和水域面积
B.鸟类求偶时会进行复杂的炫耀行为有利于繁殖,说明信息传递能调节种间关系
C.海洋在调节气候方面发挥了重要的作用,体现了生物多样性的间接价值
D.草原生态系统物种单一,其抵抗力稳定性和恢复力稳定性都较低
【答案】C
【知识点】生态系统的功能;生态系统中的信息传递;生态系统的稳定性
【解析】【解答】A、生态足迹是指要维持一个人、地区、国家的生存所需要的或者指能够容纳人类所排放废物的、具有生物生产力的地域面积,A错误;
B、鸟类求偶时会进行复杂的炫耀行为有利于繁殖,调节的是种内关系,B错误;
C、海洋在调节气候方面的作用,属于生物多样性的间接价值,C正确;
D、北极冻原生态系统营养结构非常简单,生产者几乎只有地衣一种,抵抗外界干扰保持原状的能力极差,一旦破坏也极难恢复原状,因而抵抗力稳定性和恢复力稳定性都很差,草原生态系统物种并不单一,D错误。
故答案为:C。
【分析】(1)生态足迹也叫生态占用,是指在现在技术条件下,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。生态足迹的值越大,代表人类所需的资源越多,对生态和环境的影响就越大。
(2)信息传递在生态系统中的作用:生生命活动的正常进行,离不开信息的作用;生物种群的繁衍,也离不开信息的传递。信息还能调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。
(3)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:对生态系统起到重要调节功能的价值。
潜在价值:目前人类尚不清楚的价值。
(4)热带雨林生态系统系统抵抗力稳定性高,但恢复力稳定性低;草原生态系统抵抗力稳定性低,但恢复力稳定性高 。
但对于一些特殊的生态系统,如极地苔原生态系统,由于物种组分单一,营养结构简单,它的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都较低 。
5.(2022高二下·汕头期中)大麦麦秆放进水中会腐烂释放出抑制藻类植物生长的化学物质;凤眼莲能分泌物质促进水中藻类植物的叶绿素的分解,利用以上原理可以降低水华的发生。以下推论正确的是( )
A.凤眼莲能促进叶绿素的分解,所以不能进行光合作用
B.凤眼莲可降低水华的发生,这属于生物多样性的直接价值
C.为了监测水华的发生,可采用抽样检测法对藻类进行计数
D.用大麦麦秆治理水华不会造成新的环境问题
【答案】C
【知识点】生态系统的结构;生物多样性的价值
【解析】【解答】A、凤眼莲能促进水中藻类植物叶绿素的分解,凤眼莲自身的叶肉细胞含有叶绿体,能进行光合作用,A错误;
B、凤眼莲可降低水华的发生,这属于生物多样性的间接价值,B错误;
C、引起水华发生的藻类主要为单细胞生物,可采用抽样检测法对藻类进行计数,以监测水华的发生, C正确;
D、用大麦麦秆治理水华的原理是:放进水中的大麦麦秆腐烂释放出的化学物质抑制藻类植物生长,因此会造成新的环境问题,D错误。
故答案为:C。
【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。
(2)间接价值:对生态系统起到重要调节功能的价值。
(3)潜在价值:目前人类尚不清楚的价值。
6.(2022高二下·汕头期中)我国是名副其实的发酵大国,发酵工程在食品工业、医药工业及农牧业等许多领域得到了广泛的应用。下列相关叙述错误的是( )
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.利用酵母菌等菌种的发酵工程生产的单细胞蛋白,可作为食品添加剂
C.将乙型肝炎病毒的抗原基因转入酵母菌,再通过发酵可生产乙型肝炎疫苗
D.利用发酵工程生产的微生物农药,作为化学防治的重要手段,可用于防治病虫害
【答案】D
【知识点】微生物发酵及其应用
【解析】【解答】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、用酵母菌等生产的单细胞蛋白可作为食品添加剂,甚至制成“人造肉”供人们直接食用,B正确;
C、可以将乙肝病毒的抗原基因转入酵母菌通过发酵工程制备乙肝疫苗,C正确;
D、微生物农药是利用微生物或其代谢物来防治病虫害的,微生物农药作为生物防治的重要手段,将在农业的可持续发展方面发挥越来越 重要的作用,D错误。
故答案为:D。
【分析】(1)发酵是指人们利用微生物,在适宜的条件下,将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程。
(2)发酵工程的应用如下:食品工业上的应用;农牧业上的应用;医药工业上的医用等等。
7.(2022高二下·汕头期中)如图是某生态系统物质和能量流向示意图。下列有关叙述正确的是( )
A.生态系统中能量的输入、传递和转化的过程,称为生态系统的能量流动
B.消费者的存在可以加快生态系统能量和物质的循环利用,还对于植物的传粉和种子的传播等具有重要的作用
C.当该生态系统处于相对稳定状态时,X3的能量值最多为X1的4%
D.X1、X2、X3…过程提供的有机物中的碳将全部转变为Z过程释放的CO2中的碳
【答案】C
【知识点】生态系统的能量流动;生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、生态系统中能量的输入、传递和散失的过程,称为生态系统的能量流动,A错误;
B、能量不能循环,B错误;
C、两个营养级之间的传递效率为10%-20%,因此X3的能量值最多为X2的20%,最多为X1的20%×20%=4%,C正确;
D、X1、X2、X3…过程提供的有机物中的碳将部分转变为Z过程释放的CO2中的碳,还有部分转变为生产者及消费者自身的呼吸产生的CO2,D错误。
故答案为:C。
【分析】(1)能量流动是指:生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。
(2)能量流动的分析
①输入:源头→太阳能;流经生态系统总能量一般为生产者固定的太阳能总量。
②传递:能量的传递途径是通过食物链和食物网。
③转化:太阳能→有机物中的化学能→热能。
④散失:最终通过呼吸作用以热能形式散失。
⑤摄入量=同化量+粪便量。
⑥在各营养级中,能量的几个去路(同化量的去路):通过呼吸作用以热能形式散失;被下一营养级生物利用;被分解者利用;未被利用。
8.(2022高二下·汕头期中)如图表示生态系统中碳循环的部分过程,其中甲、乙、丙组成生物群落。下列分析错误的是( )
A.①②过程中,碳元素是以有机物的形式存在的
B.③增多是温室效应产生的主要原因
C.生态系统中能量流动和物质循环相互依存,不可分割
D.碳循环是指碳元素在生物群落和无机环境之间循环
【答案】B
【知识点】生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、据图分析,甲是生产者,乙是消费者,丙是分解者,因此①②过程中,碳元素是以有机物的形式存在的,A正确;
B、③是分解者的分解作用,而引起温室效应的主要原因是化石燃料的燃烧,B错误;
C、能量流动和物质循环是生态系统的主要功能,二者是同时进行的,彼此相互依存,不可分割,C正确;
D、碳循环是指碳元素在生物群落和无机环境之间循环,主要是以CO2的形式,D正确。
故答案为:B。
【分析】(1)碳的循环形式
①在生物群落与无机环境间:主要以CO2的形式进行;
②在生物群落内:以含碳有机物的形式进行,渠道为食物链(网)。
(2) 生态系统中的营养结构
①营养结构生态系统的营养结构是指生态系统中的无机环境与生物群落之间和生产者、消费者与分解者之间,通过营养或食物传递形成的一种组织形式。
②生态系统各种组成成分之间的营养联系是通过食物链和食物网来实现的。生态系统的物质循环和能量流动就是沿着这种渠道进行的。食物链上的每一个环节称为营养级。食物链往往是相互交叉的,形成复杂的摄食关系网,称为食物网。一般来说,一个生态系统的食物网结构愈复杂,该系统的稳定性程度愈大。
9.(2022高二下·汕头期中)垃圾分类回收政策对于垃圾中的有机废弃物将按照“无废化生态社区”模式进行处理。如图为“无废化生态社区”中对有机废弃物进行处理的相关方案。下列叙述正确的是( )
A.“无废化生态社区”主要遵循的生态学原理是协调
B.从资源化、无害化角度分析,途径②、③优于④
C.有别于自然生态系统,“无废化生态社区”的自我调节能力是无限的
D.“无废化生态社区”模式提高了物质循环速率和能量传递效率
【答案】B
【知识点】生态系统的稳定性;生态工程依据的生态学原理
【解析】【解答】A、“无废弃物农业”生产模式,遵循循环原理、整体等基本原理,A错误;
B、从资源化、无害化角度分析,通过多层分级利用有机废弃物中的物质,既充分利用有机物中的能量,又减少了环境污染,因此途径②、③优于④,B正确;
C、有别于自然生态系统,“无废化生态社区”的自我调节能力是有限的,C错误;
D、“无废化生态社区”模式提高了物质循环速率,但不能提高能量传递效率,D错误。
故答案为:B。
【分析】(1)生态工程的基本原理之一——整体原则,即遵从自然 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。
(2)生态系统的自我调节能力不是无限的 。当外界干扰强度超过一定限度时,生态系统的自我调节能力会迅速丧失。
(3)研究能量流动的意义:帮助人们科学规划,设计人工生态系统,实现对能量的 多级利用 ,从而提高能量的 利用率 ;帮助人们合理地 调整生态系统中的能量流动关系 ,使能量 持续高效地流向对人类最有益的部分 。
10.(2022高二下·汕头期中)蓝莓酒和蓝莓醋被称为“液体黄金”“口服化妆品”等。下图是以鲜蓝莓为原料天然发酵制作蓝莓酒和蓝莓醋的过程简图。下列叙述错误的是( )
A.去除蓝莓枝梗应在冲洗之后,目的是防止杂菌污染
B.过程③在氧气、糖源充足条件下可直接发酵为蓝莓醋
C.在过程④时,榨出的蓝莓汁需经过高压蒸汽灭菌后才能密闭发酵
D.过程⑤中酒精可作为醋酸菌的碳源和能源
【答案】C
【知识点】果酒果醋的制作
【解析】【解答】A、榨汁前需将新鲜的蓝莓进行冲洗,然后除去枝梗,以避免除去枝梗时引起蓝莓破损,防止增加被杂菌污染的机会,A正确;
B、过程③是果醋发酵,所用的微生物是醋酸菌,醋酸菌在氧气、糖源充足条件下可直接发酵为蓝莓醋,B正确;
C、过程④果酒制作的菌种的来源于蓝莓皮上野生的酵母菌,所以蓝莓汁不需经过高压蒸汽灭菌,C错误;
D、在没有糖原的情况下,醋酸菌可以把酒精转化为醋酸,即酒精可作为醋酸菌的碳源和能源,D正确。
故答案为:C。
【分析】果酒和果醋的制作的区别:
果酒的制作 果醋的制作
制作原理 利用酵母菌在无氧条件下进行酒精发酵 利用醋酸菌在氧气、糖源充足时,将糖分解成醋酸;当缺少糖源时,将乙醇变为乙醛,再讲乙醛变为醋酸
最适发酵温度 18~25℃ 30~35℃
对氧的需求 需微量氧 需充足氧
pH 酸性环境 酸性环境
11.(2018高三上·双鸭山月考)某实验室用两种方法进行酵母菌发酵葡萄糖生产酒精。甲发酵罐中保留一定量的氧气,乙发酵罐中没有氧气,其余条件相同且适宜。实验过程中,每小时测定两发酵罐中氧气和酒精的量,记录数据并绘成坐标曲线图。下列有关叙述正确的是( )
A.实验结束时,消耗葡萄糖较多的是甲发酵罐
B.甲、乙两发酵罐分别在第4h和第0h开始进行无氧呼吸
C.甲、乙两发酵罐实验结果表明,酵母菌为异养厌氧型生物
D.该实验证明向发酵罐中连续通入大量的氧气可以提高酒精的产量
【答案】A
【知识点】探究酵母菌的呼吸方式
【解析】【解答】甲发酵罐中保留一定量的氧气所以甲中酵母菌先进行有氧呼吸后进行无氧呼吸,乙中只进行无氧呼吸。由有氧呼吸和无氧呼吸反应式及坐标曲线可计算出甲乙消耗的葡萄糖之比是4:3,A符合题意;无氧呼吸开始的时间可用酒精出现的时间确定,所以甲在2h开始无氧呼吸,乙在0h开始无氧呼吸,B不符合题意;图中显示酵母菌既可以进行有氧呼吸也可以进行无氧呼吸,所以酵母菌为异养兼性厌氧型生物,C不符合题意;向发酵罐中连续通入大量的氧气会抑制酵母菌的无氧呼吸得不到酒精,D不符合题意。
故答案为:A
【分析】酵母菌是兼性厌氧微生物,在氧气充足的条件下进行有氧呼吸产生二氧化碳和水,释放大量能量,在无氧条件下进行无氧呼吸产生二氧化碳和酒精;1mol葡萄糖无氧呼吸产生2mol二氧化碳和2mol酒精,1mol葡萄糖有氧呼吸消耗6mol氧气,在有氧条件下,无氧呼吸受抑制。
12.(2022高二下·汕头期中)人工生物浮床通常用于生态修复城市与农村水体污染或建设城市湿地景观等,“浮床”上种植水生植物可起到净化水质、防治水华的作用。如图为人工生物浮床模式图,下列叙述错误的是( )
A.浮床上的植物与水中蓝藻存在竞争关系
B.浮床上的植物可吸收水中的NO 3-、PO 43-等,降低水中氮、磷等含量
C.浮床上种植凤眼莲可富集Cu、Hg等重金属,采收后不适于直接做家畜饲料
D.在发生水华的水域内投放鲢鱼、草鱼等植食性鱼类,此措施利用了生物之间的互利共生关系,进而制约浮游藻类的数量
【答案】D
【知识点】生物性污染及其防治;生物净化原理及其应用
【解析】【解答】A、浮床上的植物与水中蓝藻都属于生态系统的生产者,它们之间为竞争关系,A正确;
B、植物能吸收水中的NO3-,PO43-等,降低水中氮、磷等含量,减轻水体富营养化,B正确;
C、浮床上种植凤眼莲可富集Cu、Hg等重金属,而重金属在食物链中具有生物富集作用,因此采收后不适于做家畜饲料,但是在干燥后可以提取Cu、Hg等重金属,C正确;
D、在发生水华的水域内投放鲢鱼、草鱼等植食性鱼类,此措施利用了生物之间的捕食关系,属于生物防治措施,D错误。
故答案为:D。
【分析】(1)造成水华的一般认为是蓝藻、绿藻和硅藻等藻类,水体富营养化现象日趋严重,导致藻类异常增殖形成水华,使水体腥臭难闻,溶氧量下降,大量鱼类死亡,严重影响了水体的功能。
(2)在发生水华的水域,可以通过“浮床”上种植水生植物,吸收 NO 3-、PO 43-等,降低水中氮、磷等含量 ; 浮床上的植物与水中蓝藻存在竞争关系,会影响到蓝藻的生长和繁殖;还可以通过投放鲢鱼、草鱼等植食性鱼类 ,捕食藻类,进而缓解水华带来的危害。
13.(2020高三下·北京开学考)禾草灵(FE)是一种现代农业常用除草剂,大量使用后造成的环境污染日益严重,为获得能高效降解FE的菌株,科学家通过实验获得W1菌株并利用紫外分光光度计检测其对FE的降解效果(FE特征吸收峰在239nm处),以下说法不正确的是( )
A.应从大量使用除草剂的土壤中获取菌株
B.将土壤稀释液灭菌后接种到选择性培养基上
C.应使用以FE作为唯一碳源的培养基进行筛选
D.据吸收光谱可知,W1菌株对FE有明显降解能力
【答案】B
【知识点】微生物的分离和培养;培养基对微生物的选择作用
【解析】【解答】解:A、由于只有被除草剂严重污染过的土壤才可能含有高效降解该除草剂的分解菌,所以为了获取能高效降解该除草剂的菌株,应从大量使用除草剂的土壤采集土壤样品,A正确;
BC、为了淘汰不能分解FE的微生物,而仅保留能分解FE的菌种,则在配制选择培养基时应以FE作为唯一碳源,应将土壤稀释液接种到以FE为唯一碳源的选择性培养基上进行筛选,B错误,C正确;
D、据吸收光谱可知,经W1菌株降解后在239nm处的特征吸收峰明显减弱,说明W1菌株对FE有明显降解能力,D正确。
故答案为:B。
【分析】选择培养基:允许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培养基。
选择培养基的制作(1)利用培养基的特定化学成分分离特定微生物。如以石油是唯一碳源,筛选出能利用石油的微生物生长。(2)通过改变培养基的营养成分达到分离微生物的目的。如培养基中缺乏氮源时,可筛选出固氮微生物。(3)通过某些特殊环境分离微生物。如在高温环境中可分离得到耐高温的微生物。(4)依据某些微生物对某种物质的抗性,在培养基中加入此种物质,以抑制对该物质不具抗性的微生物生长,而不影响对该物质具有抗性的微生物生长。如培养基中加入青霉素,可筛选出酵母菌和霉菌。
14.(2021高二下·吉林期中)下表所示为某微生物培养基的配方,有关叙述错误的是( )
成分 含量 成分 含量
NaNO3 3 g FeSO4 0.01 g
K2HPO4 1 g 葡萄糖 30 g
琼脂 15 g H2O 1 000 mL
MgSO4·7H2O 0.5 g 青霉素 0.1万单位
A.依物理性质划分,该培养基属于固体培养基;依用途划分,该培养基属于选择培养基
B.由培养基的原料可知,所培养微生物的同化作用类型是异养型,培养的微生物可以是酵母菌或毛霉
C.本培养基中青霉素的添加满足了微生物生长对特殊营养物质的要求
D.若用该培养基分离能分解尿素的细菌,应除去青霉素和NaNO3,并应加入尿素
【答案】C
【知识点】微生物的分离和培养;培养基对微生物的选择作用;尿素分解菌的分离与计数
【解析】【解答】A、从培养基成分看,配方中含有有琼脂等凝固剂,物理性质划分属于固体培养基;依用途划分,该培养基中加入青霉素,因此属于选择培养基,A正确;
B、由培养基的原料可知,葡萄糖属于有机碳源,因此所培养微生物的同化作用类型是异养型,培养的微生物可以是酵母菌或毛霉,B正确;
C、本培养基中青霉素的添加是为了筛选能够抗青霉素的微生物,C错误;
D、若用该培养基分离能分解尿素的细菌,应除去青霉素和NaNO3,并应加入尿素,D正确。
故答案为:C。
【分析】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。培养基按其物理状态可分为固体培养基、液体培养基和半固体培养基三类。培养基按其特殊用途可分为选择性培养基和鉴别培养基。液体培养基中加入能够将琼脂可以制作固体培养基。
15.(2022高二下·汕头期中)从某污水处理系统中分离出多种细菌,经进一步筛选获得具有高效降低污水中有机污染物(COD为有机污染物分解时化学需氧量)能力的菌株,过程如图所示。下列相关说法错误的是( )
A.牛肉膏蛋白胨培养基可用高压蒸汽灭菌法灭菌
B.为确定接种时菌液的最佳稀释倍数,可先初选一个较宽的范围,分别涂布培养后,从中选择菌落数在30~300的平板计数
C.图中平板划线法获得的菌落具有不同的菌落特征
D.挑取单菌落后接种到液体培养基中培养,目的是扩大化培养菌株
【答案】C
【知识点】微生物的分离和培养;尿素分解菌的分离与计数;灭菌技术
【解析】【解答】A、牛肉膏蛋白胨培养基是常用的细菌基础培养基,可用高压蒸汽灭菌法灭菌,A正确;
B、为确定接种时菌液的最佳稀释倍数,可进行预实验,先初选一个大致的范围,涂布培养后,从中选择菌落数在30~300的平板计数,B正确;
C、由菌落分布情况可知,在该固体培养基上接种的方法是稀释涂布平板法,C错误;
D、挑取单菌落后接种到液体培养基中培养,由于与营养物质充分接触,有利于繁殖,可以增大菌株的数量(扩大培养),D正确。
故答案为:C。
【分析】(1)微生物的纯培养步骤:包括配制培养基、灭菌、接种、分离和培养等步骤。
(2)菌落的概念:分散的微生物在适宜的固体培养基表面或内部可以繁殖形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞群体。
(3)菌种纯化过程中的接种方法:最常用的接种方法是平板划线法和稀释涂布平板法。
(4)用平板划线法和稀释涂布平板法接种的目的是:使聚集在一起的微生物分散成单个细胞,从而能在培养基表面形成单个的菌落,以便于纯化菌种。通过平板划线法得到的一般是单一品种的菌落。
16.(2022高二下·汕头期中)下图所示为生态系统结构模式图,①②③④代表生理过程,下列有关说法正确的是( )
A.图中属于生物群落的是a、c、d、e
B.能量流动过程中,化学能转为热能这一步主要通过各种生物的呼吸作用实现,此生理过程释放的能量除储存在ATP中,其余大部分以热能的形式散失
C.若通过人为管理增加某生物数量,则可以提高该生态系统的抵抗力稳定性
D.能够保证此生态系统物质循环正常进行的关键成分是b、e
【答案】B
【知识点】生态系统的结构;生态系统的能量流动;生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、据图分折,a表示生产者,b表示分解者,c表示杂食性动物,d表示植食性动物,e表示无机环境,A,B,C,D可以构成生物群落,A错误;
B、呼吸作用可以将有机物中的化学能转变为ATP中的化学能和热能,其中大部分以热能的形式,B正确;
C、若通过人为管理增加某生物数量,不一定提高该生态系统的抵抗力稳定性,增加生态系统内各营养级生物的种类,物种丰富度,抵抗力稳定性增强,C错误;
D、能够保证此生态系统物质循环正常进行的关键成分是生产者和分解者,即a和b,D错误。
故答案为:B
【分析】能量流动和物质循环的关系:
能量流动 物质循环
形式 光能→化学能→热能(散失) 化学元素(无机物→有机物→无机物)
范围 生态系统各营养级 生物圈(全球性)
过程 沿食物链单向流动 在生物群落和无机环境间往复循环
特点 单向流动,逐渐递减 全球性、循环流动、反复利用
联系 ①在生物群落中它们的流动渠道都是食物链(网),且两者同时进行,相互依存,不可分割。
②能量的固定、储存、转移和释放,都离不开物质的合成和分解的过程。
③物质作为能量的载体,是能量沿着食物链(网)流动。
④能量作为动力,使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返。
生态系统中的各种组成成分,正是通过能量流动和物质循环,才能够紧密地联系在一起,形成一个统一的整体。
二、综合题
17.(2022高二下·汕头期中)利用微生物发酵制作的果酒、果醋、腐乳和泡菜极大地丰富了人们的饮食。请回答:
(1)在制酒过程中一般是先通气后闭气,原因是: ;该过程的反应式是: 。
(2)在果醋的制作过程中起主要作用的微生物是 ,其细胞结构中含有的细胞器是 ,它的代谢类型是 。
(3)腐乳味道鲜美,易于消化吸收,是因为微生物产生的蛋白酶将豆腐中的蛋白质水解为 ,而脂肪酶将脂肪水解为甘油和脂肪酸。
(4)从发酵条件看,泡菜出现的“咸而不酸”的原因可能是 。
【答案】(1)先充气有利于酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖,当酵母菌繁殖到一定数量后,需要闭气造成无氧环境,让酵母菌进行无氧呼吸产生酒精;有氧呼吸: 无氧呼吸:
(2)醋酸菌;核糖体;异养需氧型
(3)小分子肽和氨基酸
(4)食盐浓度过高、发酵温度过低、发酵时间不够长等
【知识点】果酒果醋的制作;腐乳的制作;泡菜的制作
【解析】【解答】(1)酵母菌是兼性厌氧型生物,先充气有利于酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖,当酵母菌繁殖到一定数量后,需要闭气造成无氧环境,让酵母菌进行无氧呼吸产生酒精,因此在制酒过程中一般是先通气后闭气;有氧呼吸的方程式为: ,无氧呼吸的方程式为 。
(2)果醋的制作主要是利用醋酸菌将乙醇转变为醋酸;醋酸菌是原核生物,唯一的细胞器是核糖体;醋酸菌是好氧菌,代谢类型为异养需氧型。
(3)蛋白酶将豆腐中的蛋白质水解为小分子肽和氨基酸,更容易被吸收。
(4)泡菜制作主要是利用乳酸菌进行无氧呼吸产生乳酸,食盐浓度过高、发酵温度过低、发酵时间不够长等,可能导致泡菜“咸而不酸”。
【分析】(1)果酒和果醋制作的对比:
果酒制作 果醋制作
制作原理 先充气有利于酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖,当酵母菌繁殖到一定数量后,需要闭气造成无氧环境,让酵母菌进行无氧呼吸产生酒精 利用醋酸菌在氧气、糖源充足时,将糖分解成醋酸;当缺少糖源时,将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸
代谢类型 异养兼性厌氧型 异养需氧型
细胞类型 真核生物 原核生物
(2)腐乳和泡菜的制作的对比:
腐乳的制作 泡菜制作
制作原理 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 乳酸菌的无氧呼吸
代谢类型 异养需氧型 异养厌氧型
细胞类型 真核生物 原核生物
注意事项 含水量70%,总体盐浓度不能过高,近瓶口的盐多放一些 一般腌制15天,选择气密性好的泡菜坛
18.(2022高二下·汕头期中)下图所示为我国农村某个庭院生态工程模式,请回答:
(1)该生态工程需要有效选择生物组分,并通过合理布设,这体现了生态工程的建设需遵循 原理。
(2)生态系统中的分解者获取碳元素的方式是 。
(3)流经该生态系统的总能量是 。植食性昆虫的粪便中的能量属于 同化的能量。
(4)从生态系统的能量流动的角度分析,该生态工程的优势是: 。从生态系统稳定性看,该生态系统比简单的农田生态系统不易发生虫害的原因是: 。
【答案】(1)自生
(2)分解动植物遗体、残骸、排遗物
(3)生产者通过光合作用固定的太阳能总量和人工投入的饲料;生产者或第一营养级
(4)实现了能量的多级利用,提高了能量利用率;抵抗力稳定性较高(营养结构较复杂,自我调节能力较强)
【知识点】研究能量流动的实践意义;生态工程依据的生态学原理;生态农业工程;生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1)由于生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持就是系统的自生,因此该生态工程需要有效选择生物组分,并通过合理布设,这体现了生态工程的建设需遵循自生原理。
(2)生态系统中分解者获取碳元素的方式是分解动植物遗体、残骸、排遗物。
(3)由图可知,该生态系统有人工投入饲料,因此流经该生态系统的总能量是生产者通过光合作用固定的太阳能总量和人工投入的饲料。某生物粪便中的能量属于其上一营养级的同化量,植食性昆虫属于第二营养级,因此植食性昆虫的粪便中的能量属于生产者(第一营养级)同化的能量。
(4)由图可知,该生态工程将废弃的垃圾、枝叶、粪尿中的能量重新引入食物链进行利用,最终能量流向人类,因此从生态系统的能量流动的角度分析,该生态工程实现了能量的多级利用,提高了能量利用率。 从生态系统稳定性看,该农业生态系统营养结构较复杂,抵抗力稳定性较高,自我调节能力较强,因此相比简单的农田生态系统,该农业生态系统抵抗力稳定性较高(营养结构较复杂,自我调节能力较强),不易发生虫害。
【分析】(1)流入人工生态系统的总能量包括: 生产者通过光合作用固定的太阳能 +人工投入的能量 ,营养级中的摄入量=同化量+粪便量。
(2)研究能量流动的意义:
①帮助人们科学规划,设计人工生态系统,实现对能量的 多级利用 ,从而提高能量的 利用率 。
②帮助人们合理地 调整生态系统中的能量流动关系 ,使能量 持续高效地流向对人类最有益的
部分。
(3)提高生态系统的稳定性
①一方面,要控制对生态系统干扰的程度,对生态系统的利用应该适度,不应超过生态系统的自我调节能力。
②另一方面,对人类利用强度较大的生态系统,应实施相应的物质 、能量投入,保证生态系统内部结构与功能的协调。
③提高生态系统(抵抗力)稳定性的主要措施是增加该生态系统内各营养级生物的种类 。在生物种类相同的情况下,生物的数量也会影响生态系统的稳定性。避免盲目引入 外来物种 ,使原有物种的生存受到威胁。
19.(2022高二下·汕头期中)绿藻和蓝藻等藻类是广东鲛鱼及小虾的食物来源,其中小虾也是鲮鱼的食物,图甲表示绿藻与蓝藻对N,P的吸收量及pH>8时其体内藻毒素含量的差异,图乙表示不同体长鲮鱼的食性比例。请分析并回答问题:
(1)从物质循环的角度来看,藻类在生态系统中的特有作用是 ,鲮鱼与小虾的种间关系是 。
(2)从图乙来看,鲮鱼体长在4.2cm时,假设某生态系统中存在鳞鱼、小虾、藻类,若鲮鱼的质量增加24kg,则最少需要藻类 kg。
(3)先培养藻类吸收水体中的氮、磷元素,再构建食物链快速去除藻类,既能获得经济效益又能治理水体污染。
①治理磷元素富营养化的碱性水体,应该选择的藻类是 ,理由是 。
②现要投喂鲮鱼去除①中的藻类,投喂鲛鱼的体长应该大于4.2cm,理由是此时 。
【答案】(1)利用光能将无机物合成有机物;竞争和捕食
(2)240
(3)绿藻;两种藻类吸收磷元素的量相当,绿藻在碱性水体中藻毒素含量低;植食性比例高,食物链短,能量利用率高
【知识点】种间关系;生态系统的结构;生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1)藻类是生态系统中的生产者,可通过光合作用将无机物变成有机物,使光能固定在有机物中,因此,从物质循环的角度来看,藻类在生态系统中的特有作用是利用光能将无机物合成有机物,鲮鱼和小虾同时捕食绿藻蓝藻等藻类,鲮鱼又可捕食小虾,故二者关系为竞争和捕食。
(2)从图乙来看,鲮鱼体长在4.2cm时,假设某生态系统中存在鳞鱼、小虾、藻类,若鲮鱼的质量增加24kg,则最少需要藻类的量可进行如下计算:由图可知,鲮鱼植食性获得能量为24×0.75=18kg,肉食性获得能量为24×0.25=6kg,设鲮鱼植食需要藻类xkg,肉食需要藻类ykg。能量传递效率为20%,故x×20%=18kg,x=90kg;y×20%×20%=6kg,y=150kg,至少需要藻类为90kg+150kg=240kg。
(3)①由甲图可知,pH>8时(碱性)绿藻的藻毒素含量低,二者吸收磷元素相当,因此应该选择的藻类是绿藻;
②投喂鲮鱼快速去除①中的藻类应选植食性比例高的个体,因为食物链短,能量利用率高,这样也能提高鲮鱼的产量。
【分析】(1) 生态系统的结构:包括生态系统的组成成分和食物链和食物网(营养结构) 。
生态系统的组成成分:①非生物的物质和能量(是生物群落物质和能量的最终来源,是生物群落 赖以生存和发展的基础);②生产者(是生态系统的基石);③消费者(是生态系统中最活跃的成分);④分解者(是生态系统的必备成分,不可缺少)。
(2) 能量传递效率的计算:上一营养级的同化量/下一营养级的同化量=能量传递效率;相邻两个营养级间能量传递效率为10%~20%。
(3)能量传递的最值计算:
20.(2022高二下·汕头期中)某生物兴趣小组在进行A细菌的培养过程中,发现了另一种B细菌的菌落,且在B细菌周围A细菌的生长繁殖受到抑制。请回答:
(1)从微生物的营养构成看,细菌培养基所含的主要营养物质一般有 。
(2)上述培养A细菌的培养基从物理性质看,属于 。培养基一般采用 法进行灭菌。
(3)在微生物的数量测定上,同一浓度的同种菌液,用稀释涂布平板法与显微直接计数法相比往往偏低,其原因是 。
(4)在A细菌的培养过程中,发现了另一种B细菌,甲同学为探究其原因,认为应在培养基上接种A细菌后,还要用空白培养基做对照,他的设计目的是 。
(5)在B细菌周围A细菌的生长繁殖受到抑制,乙同学认为是B细菌产生了不利于(抑制)A细菌生存的物质。下图是该同学设计的部分实验思路,请你在实验③的基础上,继续完成关于A细菌生长繁殖受到抑制原因的探究实验思路: (用序号、文字和箭头作答)。
【答案】(1)水、无机盐、碳源和氮源
(2)固体培养基;湿热灭菌(或答:高压蒸汽灭菌)
(3)稀释涂布平板法是用菌落数来代表菌体数,当两个或多个活菌连在一起,在平板上形成的只是一个菌落,但显微直接计数法直接统计的是菌体数,且死菌也被统计在内
(4)检验培养基灭菌是否彻底
(5)④去除步骤③中培养皿里的B细菌并保留培养基→⑤再接种A细菌→⑥培养一段时间→⑦观察A细菌的生长情况
【知识点】微生物的分离和培养;培养基概述及其分类;灭菌技术
【解析】【解答】(1)水、无机盐、碳源(提供碳元素的物质)和氮源(提供氮元素的物质)是微生物培养基的主要成分。
(2)菌落生长在固体培养基上,因此上述培养A细菌的培养基属于固体培养基;一般用高压蒸汽灭菌法(属于湿热灭菌的一种)对培养基进行灭菌。
(3)稀释涂布平板法是用菌落数来代表菌体数,当两个或多个活菌连在一起,在平板上形成的只是一个菌落,但显微直接计数法直接统计的是菌体数,且死菌也被统计在内,因此用稀释涂布平板法与显微直接计数法相比往往偏低。
(4)为了检验培养基灭菌是否彻底,常需要设置一组未接种的空白平板作为对照。
(5)④去除步骤③中培养皿里的B细菌并保留培养基→⑤再接种A细菌→⑥培养一段时间→⑦观察A细菌的生长情况,若是B细菌产生了不利于(抑制)A细菌生存的物质,则移去B菌落后A细菌的生长仍受到抑制。
【分析】(1)培养基的主要成分:水、碳源、氮源、无机盐,还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及O2的需求。
(2)培养基按照物理性质的不同可以分为:
分类依据 培养基类型 培养基作用
根据培养基的物理性质 固体培养基 观察菌落和分离提纯微生物
半固体培养基 观察微生物的运动
液体培养基 工业大规模培养微生物
(3) 消毒和灭菌的区别与联系
消毒:温和的手段杀死部分微生物。
灭菌:激烈的手段杀死全部微生物,包括芽孢和孢子。
联系:都需要借助理化性质,营造微生物难以生存的不良环境;作用原理都是通过使蛋白质或核酸变性来抑制微生物的生命活动或杀死微生物;消毒属于部分灭菌。
(4)稀释涂布平板法统计依据:当样品的稀释度足够高时,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。通过统计平板上的菌落数,就能推测出样品中大约含有多少活菌。
显微镜直接计数法:利用特定的细菌计数板或血细胞计数板,在显微镜下观察、计数,然后再计算一定体积的样品中微生物的数量,缺点是不能区分死菌与活菌。
21.(2022高二下·汕头期中)玉米是雌雄同株异花授粉植物,为重要的粮食作物。已知玉米籽粒的黄色和白色是一对相对性状,且黄色(A)对白色(a)为显性。请回答:
(1)正常结黄色籽粒的植株甲的一个花粉母细胞(相当于哺乳动物的精原细胞)经减数分裂后形成的一个精细胞如图甲所示,这说明在减数分裂产生配子的过程中,除发生了染色体数目变异外,还发生了 交换相应片段,请画出和该精细胞来源于同一次级精母细胞的另一个精细胞中的染色体及基因关系的图解。
(2)已知基因A、a位于9号染色体上,且无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用。现有基因型为Aa的植株乙,其细胞中9号染色体如图乙所示。
①植株乙的变异类型为 。
②为了确定植株乙的基因A是位于正常染色体上还是异常染色体上(不考虑交换),最好是让植株乙 产生F1,若F1的表现型及比例为 ,则植株乙的基因A位于正常染色体上。
③以植株乙为父本,以正常的结白色籽粒的植株为母本,杂交产生的F1中,发现了一株结黄色籽粒的植株丙,其染色体及基因组成如图丙所示。该植株形成的最可能原因是父本在减数分裂过程中 。
【答案】(1)同源染色体中的非姐妹染色单体;
(2)染色体部分片段缺失(或答染色体结构变异);自交;黄色:白色=1:0(或答全部为黄色);同源染色体未分离
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化;基因的分离规律的实质及应用;基因的自由组合规律的实质及应用;染色体结构的变异
【解析】【解答】(1)由图甲分析可知,在该花粉母细胞的减数分裂过程中,同源染色体未分离,且同源染色体中的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换;和图中精细胞来源于同一次级精母细胞的另一个精细胞的基因型也是Aa,图示为: 。
(2)①根据图形判断,植株乙的变异类型为染色体结构变异中的缺失。
②若A基因位于正常染色体上,无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用,则植株乙(Aa)产生的雄配子为A,雌配子为A:a=1:1,植株乙自交所得F1的基因型为AA和Aa,全部为黄色,故黄色∶白色=1∶0。
③由题意可知,亲本的基因型为aa(母本)、Aa(父本),而子代的基因型为Aaa,由于无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用,则母本提供的卵细胞的基因型为a,父本提供的精子的基因型为 Aa,由此推测植株丙形成的原因是父本在减数第一次分裂时同源染色体未分离。
【分析】(1)精子的形成过程
发生部位:在精巢(哺乳动物称睾丸)发生。
①减数第一次分裂
间期:染色体复制(包括 DNA 复制和蛋白质的合成)精原细胞体积略微增大变成初级精母细胞。
前期:同源染色体两两配对(称联会),形成四分体。
四分体中的非姐妹染色单体之间常常发生对等片段的交叉互换。
中期:同源染色体成对排列在赤道板上(两侧)。
后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合。
末期:细胞质分裂,形成 2 个子细胞,即次级精母细胞。
②减数第二次分裂(无同源染色体)
前期:染色体排列散乱。
中期:每条染色体的着丝粒都排列在细胞中央的赤道板上。
后期:姐妹染色单体分开,成为两条子染色体,并分别移向细胞两极。
末期:细胞质分裂,每个细胞形成 2 个子细胞,最终共形成 4 个子细胞,为精细胞。
(2)染色体变异的类型:
变异类型 具体变化 结果
染色体结构变异 缺失 缺失某一片段 染色体上的基因数目活排列顺序改变,从而导致性状变异
重复 增加某一片段
易位 某一片段移接到另一条非同源染色体上
倒位 某一片段位置颠倒
染色体数目变异 个别染色体的增添或缺失 大量基因增加或减少,性状改变幅度较大
染色体组成倍地增加或减少
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