江苏省常熟市2022-2023学年高二下学期期中生物试题

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名称 江苏省常熟市2022-2023学年高二下学期期中生物试题
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资源类型 试卷
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科目 生物学
更新时间 2023-08-13 17:00:16

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江苏省常熟市2022-2023学年高二下学期期中生物试题
一、单选题
1.(2023高二下·常熟期中)红酸汤是苗族的传统食品,它颜色鲜红、气味清香、味道酸爽,其制作过程类似于泡菜的制作。下图是以番茄和辣椒为原料的红酸汤制作流程图,下列有关叙述正确的是(  )
A.红酸汤中的酸味物质主要是醋酸
B.装坛时不装满的原因是为了促进微生物的繁殖
C.适当延长发酵时间能加深酸汤的红色,增浓酸味
D.红酸汤的制作中随着发酵时间延长,亚硝酸盐逐渐积累
【答案】C
【知识点】泡菜的制作
【解析】【解答】A、红酸汤制作过程中用到的微生物主要是乳酸菌,产生的是乳酸,A错误;
B、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,B错误;
C、适当延长发酵时间能加深酸汤的红色,乳酸含量也会增加,增浓酸味,C正确;
D、亚硝酸盐含量随着发酵时间的延长而先增加后减少,D错误。
故答案为:C。
【分析】红酸汤制作需要用到乳酸菌,乳酸菌是一种厌氧菌,在无氧的条件下,乳酸菌发酵产生乳酸,使得菜品有一股特别的风味提升菜品的口感。
2.(2023高二下·常熟期中)北魏农学巨著《齐民要术》记载了许多古人在实际生产中积累的经验,也蕴藏着众多生物学知识。请阅读表格中的古籍原文,下列有关叙述正确的是(  )
工艺名称 古籍原文
酿酒技术 浸曲发,如鱼眼汤,净淘米八斗,炊作饭,舒令极冷
制醋技术 大率酒斗,用水三斗,合瓮盛,置日中曝之……七日后当臭,衣生,勿得怪也,但停置,勿移动,挠搅之。数十日,醋成
腐乳制作技术 豆腐又名菽乳,以豆腐腌过酒糟或酱制者,味咸甘心
A.“浸曲发”时用的酒曲中含有微生物,其呼吸类型都为兼性厌氧型
B.“鱼眼汤”是指液面冒出小气泡的现象,主要由微生物呼吸作用释放CO2形成
C.“衣生”指发酵液表面形成一层菌膜的现象,主要是酵母菌大量繁殖形成的
D.从微生物培养的角度看,豆腐是固体培养基,接种时需要对其进行严格灭菌
【答案】B
【知识点】果酒果醋的制作;腐乳的制作
【解析】【解答】A、酵母菌的呼吸类型为兼性厌氧型,但“浸曲发”时用的酒曲中,利用的是酵母菌酒精发酵,此时酵母菌的呼吸类型为厌氧型,A错误;
B、“鱼眼汤”是指酵母菌在呼吸过程中产生 CO2,使溶液中出现气泡,B正确;
C、醋酸菌可将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸,会在变酸的酒的表面大量繁殖形成荣膜,所以“衣生”指发酵液表面形成层菌膜的现象,主要是醋酸菌大量繁殖形成的,C错误;
D、传统的腐乳制作时一般是利用空气中的毛霉等微生物进行发酵,对豆腐本身不用严格灭菌,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、果酒的制作离不开酵母菌,酵母菌是兼性厌氧型生物,在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖,在无氧条件下,酵母菌进行酒精发酵。温度是酵母菌生长和发酵的重要条件,20℃左右,酒精发酵时,一般将温度控制在18~25℃,在葡萄酒自然发酵过程当中,其主要作用的是附着在葡萄皮上的野生酵母菌。
2、醋酸菌是一种好氧细菌,只有当氧气充足时,才能进行旺盛的生理活动。醋酸菌对氧气的含量特别敏感,当进行深层发酵时,即使只是短时间中断通入氧气,也会引起醋酸菌死亡。当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。醋酸菌的最适生长温度为30~35℃。
3、腐乳制作的原理是利用毛霉等微生物在有氧条件下发酵,将蛋白质水解成氨基酸和小分子肽,将脂肪水解成甘油和脂肪酸。
3.(2023高二下·常熟期中)下表为某培养基的部分配方,下列有关叙述正确的是(  )
成分 蛋白胨 葡萄糖 K2HPO4 琼脂 FeSO4 蒸馏水
含量 10g 10g 2g 15g 0.5g 1000mL
A.配制培养基、倒平板、接种均需要在酒精灯火焰旁进行
B.该培养基的有机碳源包括蛋白胨、葡萄糖和琼脂
C.除去蛋白胨,该培养基可用于选择培养固氮微生物
D.倒好的平板需立即使用,以免表面干燥,影响菌的生长
【答案】C
【知识点】培养基概述及其分类
【解析】【解答】A、培养基配制好后需要进行灭菌,故配制培养基过程不需要在酒精灯火焰旁进行,A错误;
B、琼脂只是凝固剂,不是碳源,B错误;
C、除去蛋白胨,该培养基就是无氮培养基,只有利用空气中的氮气作为氮源的固氮微生物能够在上面生长,C正确;
D、倒好的平板要等冷却凝固后再使用,D错误。
故答案为:C。
【分析】培养基为微生物提供生长、繁殖和积累代谢产物的营养物质。营养物质归纳为碳源、氨源、生长因子、无机盐和水。培养基按物理性质可分为固体培养基和液体培养基,液体培养基中加入凝固剂可以制成固体培养基;固体培养基一般用于微生物的鉴别、分离和计数,液态培养基常用于扩大化生产,观察细菌运动。根据化学成分分为合成培养基、天然培养基等;根据用途分为选择培养基、鉴别培养基。
4.(2023高二下·常熟期中)下图为能分解尿素的微生物的获取过程,下列有关叙述错误的是(  )
A.①②③的目的是选择能够分解尿素的微生物并且增加该微生物的数量
B.过程④需在酒精灯火焰旁进行,其中接种环一共需要灼烧6次
C.通过选择培养得到的不一定都是能够分解尿素的微生物,所以还需做进一步的鉴定
D.通过④获得纯种微生物后,再利用涂布平板法接种至试管斜面培养基上进行保存
【答案】D
【知识点】微生物的分离和培养
【解析】【解答】A、①②③是选择性富集培养,目的是选择能够分解尿素的微生物并且增加该微生物的数量,A正确;
B、过程④需在酒精灯火焰旁进行,以免造成污染,接种前后接种环均要进行灼烧灭菌,共接种5次,需要灼烧6次,B正确;
C、通过选择培养得到的不一定都是能够分解尿素的微生物,比如能利用空气中氮源的固氮微生物,所以还需根据菌落特征等做进一步的鉴定,C正确;
D、获得纯种微生物后,利用划线分离法接种至斜面培养基上,进行低温保存,D错误。
故答案为:D。
【分析】平板划线法操作步骤:①将接种环放在火焰上灼烧,直到接种环烧红;②在火焰旁冷却接种环,并打开棉塞;③将试管口通过火焰;④将已冷却的接种环伸入菌液中蘸取一环菌液;⑤将试管通过火焰,并塞上棉塞;⑥左手将皿盖打开一条缝隙,右手将沾有菌种的接种环迅速伸入平板内,划三至五条平行线,盖上皿盖。注意不要划破培养皿;⑦灼烧接种环,待其冷却后,从第一区域划线的末端开始往第二区域内划线。重复以上操作,在三、四、五区域内划线。注意不要将最后一区的划线与第一区相连;⑧将平板倒置放入培养箱中培养。
5.(2023高二下·常熟期中)啤酒的工业化生产中,大麦经发芽、焙烤、碾磨、糖化、蒸煮、发酵、消毒等工序后,最终过滤、调节、分装。下列有关叙述错误的是(  )
A.用赤霉素处理大麦,可使大麦种子无须发芽就能产生a-淀粉酶
B.焙烤是为了利用高温杀死大麦种子胚并进行灭菌
C.发酵阶段酵母菌不能直接利用淀粉分解为酒精和CO2
D.消毒可以杀死啤酒中的大多数微生物,延长它的保存期
【答案】B
【知识点】微生物发酵及其应用
【解析】【解答】A、用赤霉素处理大麦,可诱导a-淀粉酶相关基因的表达,促进a-淀粉酶的合成,进而使大麦种子无须发芽就能产生a-淀粉酶,A正确;
B、焙烤可以杀死大麦种子的胚,但不使淀粉酶失活,没有进行灭菌,B错误;
C、因酵母菌不能直接利用淀粉,使用淀粉含量丰富的大麦为发酵原料时,需先糖化使淀粉分解成单糖,C正确;
D、装瓶前要进行消毒的目的是杀死啤酒中的大多数微生物,以延长它的保存期,D正确。
故答案为:B。
【分析】啤酒发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成。主发酵结束后,发酵液还不适合饮用,要在低温、密闭的环境下储存一段时间进行后发酵,这样才能形成澄清、成熟的啤酒。
6.(2023高二下·常熟期中)下列有关DNA粗提取及鉴定的操作实验,叙述错误的是(  )
A.新鲜菜花、香蕉、鱼白等都可作为粗提取DNA的实验材料
B.离心后取上清液加入体积相等的、预冷的体积分数为95%的酒精,目的是析出DNA
C.2mol/L的NaCl溶液、体积分数为95%的酒精与二苯胺试剂的颜色基本相同
D.提取到的丝状物直接与二苯胺试剂充分混匀后沸水浴加热,冷却后溶液颜色为蓝色
【答案】D
【知识点】DNA的粗提取和鉴定
【解析】【解答】A、菜花、香蕉、鱼白(鱼的精巢)等均含有 DNA,可作为提取DNA的材料,处理方法有所不同,动物细胞需要加蒸馏水使细胞吸水涨破,植物细胞需要加洗涤剂和食盐研磨,A正确;
B、DNA不溶于酒精,细胞中的某些蛋白质可溶于酒精,因此离心后取上清液加入等体积的冷酒精进行DNA的粗提取,B正确;
C、2mol/L的NaCl溶液、体积分数为95%的酒精与二苯胺试剂的颜色基本相同,均为无色透明液体,C正确;
D、需将提取的丝状物加入2mol/L的NaCl溶液中溶解,再加入二苯胺试剂,混匀后将试管置于沸水中水浴加热5min,指示剂将变蓝,D错误。
故答案为:D。
【分析】DNA粗提取和鉴定过程:
1、实验材料的选取:凡是含有DNA的生物材料都可以考虑,但是使用DNA含量相对较高的生物组织,成功的可能性更大;
2、破碎细胞,获取含DNA的滤液: 动物细胞的破碎比较容易,以鸡血细胞为例,在鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水,同时用玻璃棒搅拌,过滤后收集滤液即可。如果实验材料是植物细胞,需要先用洗涤剂溶解细胞膜。例如,提取洋葱的DNA时,在切碎的洋葱中加入一定的洗涤剂和食盐,进行充分的搅拌和研磨,过滤后收集研磨液;
3、去除滤液中的杂质: 方案一的原理是DNA在不同浓度NaCI溶液中溶解度不同;方案二的原理是蛋白酶分解蛋白质,不分解DNA;方案三的原理是蛋白质和DNA的变性温度不同;方案二是利用蛋白酶分解杂质蛋白,从而使提取的DNA与蛋白质分开;方案三利用的是DNA和蛋白质对高温耐受性的不同,从而使蛋白质变性,与DNA分离;
4、DNA的析出与鉴定:
(1)将处理后的溶液过滤,加入与滤液体积相等、冷却的酒精溶液,静置2~3min,溶液中会出现白色丝状物,这就是粗提取的DNA。用玻璃棒沿一个方向搅拌,卷起丝状物,并用滤纸吸取上面的水分;(2)取两支20mL的试管,各加入物质的量浓度为2mol/L的NaCI溶液5mL,将丝状物放入其中一支试管中,用玻璃棒搅拌,使丝状物溶解.然后,向两支试管中各加入4mL的二苯胺试剂。混合均匀后,将试管置于沸水中加热5min,待试管冷却后,比较两支试管溶液颜色的变化,看看溶解有DNA的溶液是否变蓝。
7.(2023高二下·常熟期中)下图1是某基因工程中构建重组质粒的过程示意图,其中tetr是四环素抗性基因、ampr是氨苄青霉素抗性基因。图2所示为重组质粒,甲、乙、丙为3种引物所在的相应位置。下列有关叙述正确的是(  )
A.质粒P1经“酶处理”后平末端转变成黏性末端,有利于与目的基因片段的连接
B.质粒P2和目的基因片段可在DNA聚合酶或DNA连接酶的作用下形成重组质粒
C.若受体微生物能在含有氨苄青霉素的培养基上生长,说明成功导入了重组质粒P3
D.用PCR鉴定筛选出的菌落中是否含正确插入目的基因的重组质粒,应选择引物甲和丙
【答案】A
【知识点】基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】A、质粒P1经“酶处理”后由平末端转变成黏性末端,黏性末端游离,易于互补末端碰撞,因此能提高目的基因片段和质粒的连接效率, A正确;
B、质粒P2和目的基因片段可在DNA连接酶的作用下形成重组质粒,这里不需要DNA聚合酶,B错误;
C、图示的质粒均含有抗氨苄青霉素的基因,因此,若受体微生物能在含有氨苄青霉素的培养基上生长,则不能说明成功导入了重组质粒 P3,C错误;
D、用PCR鉴定筛选出的菌落中是否含正确插入目的基因的重组质粒,应选择引物乙和丙即可,因为PCR扩增的DNA片段是引物之间的序列,扩增乙和丙之间的序列就包含了目的基因,因而没有必要扩增更长的序列,D错误。
故答案为:A。
【分析】基因表达载体的构建:(1)过程:用同一种限制酶切割目的基因和运载体,再用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA分子。(2)目的:使目的基因在受体细胞中稳定存在并且可以遗传给下一代并表达和发挥作用。(3)基因表达载体的组成:目的基因+启动子+终止子+标记基因。①启动子在基因的首段,它是RNA聚合酶的结合位点,能控制着转录的开始;②终止子在基因的尾端,它控制着转录的结束;③标记基因便于目的基因的鉴定和筛选。
8.(2023高二下·常熟期中)采用基因工程将人凝血因子基因导入山羊受精卵,成功培育出了人凝血因子只存在于乳汁中的转基因羊。下列有关叙述正确的是(  )
A.可以将人的凝血因子基因直接导入受精卵或乳腺细胞中
B.乳腺生物反应器往往不受到羊生长发育的阶段和性别的限制
C.人凝血因子基因只存在于该转基因羊的乳腺细胞中,而不存在于其他体细胞中
D.需将人凝血因子基因与只在乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起
【答案】D
【知识点】基因工程的应用
【解析】【解答】A、由于单独将目的基因导入受体细胞,目的基因在受体细胞中无法稳定存在和自我复制,故需要构建质粒载体才能导入受体细胞,A错误;
B、需雌性山羊发育到一定阶段才能产生乳汁,乳腺生物反应器往往受羊生长发育的阶段和性别的限制,B错误;
C、人凝血因子基因存在于该转基因羊所有细胞中,只是在乳腺细胞中选择性表达,C错误;
D、需将人凝血因子基因与只在乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起,以保证人凝血因子能在乳腺中正常表达,D正确。
故答案为:D。
【分析】转基因动物生产药物:
(1)基因来源:药用蛋白基因+乳腺组织特异性表达的启动子(原理:基因的选择性表达)。
(2)成果:乳腺生物反应器。
(3)过程:将药物蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起,导入哺乳动物的受精卵中,最终培育的转基因动物进入泌乳期后,可以通过分泌的乳汁产生所需要的药物。
(4)只有在产下雌性动物个体中,转入的基因才能表达。
9.(2023高二下·常熟期中)下列有关PCR的叙述,正确的是(  )
A.PCR的过程主要包括变性→延伸→复性,且温度逐渐降低
B.PCR每次循环都消耗引物和原料,在实验过程中需要及时补充
C.PCR的原理是DNA半保留复制,解旋和复制是同时进行的
D.添加反应组分时,每吸取一种试剂都须更换微量移液器上的枪头
【答案】D
【知识点】PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】A、PCR的过程主要包括高温变性→低温复性→中温延伸,可见温度并不是逐渐降低的,A错误;
B、PCR技术中的引物和原料是一次性添加的,不需要补充,B错误;
C、PCR的原理是DNA复制,PCR操作过程中,先解旋,后复制,解旋和复制不是同时进行的,C错误;
D、在微量离心管中添加反应成分时,每吸取一种试剂后,移液器上的枪头都必须更换,避免造成污染,D正确。
故答案为:D。
【分析】PCR技术
(1)概念:PCR全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。
(2)原理:DNA复制。
(3)前提:要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一对引物。
(4)条件:模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚台酶(Taq酶)。
(5)过程:①高温变性:DNA解旋过程;②低温复性:引物结合到互补链DNA上;③中温延伸:合成子链。PCR扩増中双链DNA解开不需要解旋酶,高温条件下氢键可自动解开。
10.(2023高二下·常熟期中)下列有关蛋白质工程的叙述,正确的是(  )
A.蛋白质工程和基因工程的根本区别是操作对象的差异
B.当前限制蛋白质工程发展的关键因素是基因工程技术还不成熟
C.蛋白质工程能定向改造蛋白质分子的结构,使之更加符合人类的需要
D.蛋白质工程中合成所需蛋白质的过程中,遗传信息的流向是相反的
【答案】C
【知识点】蛋白质工程
【解析】【解答】A、蛋白质工程和基因工程的操作对象都是基因,A错误;
B、当前限制蛋白质工程发展的关键因素是人们对蛋白质的高级结构了解太少,B错误;
C、蛋白质工程能按照人们的意愿定向改造蛋白质分子结构,使之更加符合人类需要,C正确;
D、蛋白质工程中合成所需蛋白质的过程中,遗传信息的流向是相同的,D错误。
故答案为:C。
【分析】蛋白质工程的实质是:改造基因。蛋白质工程的过程:根据中心法则逆推以确定目的基因的碱基序列:预期蛋白质功能→设计预期蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列;进行基因修饰或基因合成;最终还是回到基因工程上来解决蛋白质的合成问题。因此,蛋白质工程生产合成的蛋白质是自然界中不存在的新型蛋白质分子。
11.(2023高二下·常熟期中)为建设美丽乡村可构建人工湿地来治理生活污水,监测水质时,常检测水体中的BOD值(BOD值表示微生物分解单位体积水中有机物所需的氧气量),下列有关叙述错误的是(  )
A.流入人工湿地的总能量包括生产者所固定的太阳能和生活污水中有机物中的化学能
B.湿地中放养鱼苗、水禽等,种植莲藕、芦苇等,增加了生态系统的抵抗力稳定性
C.分解污水中有机物的微生物种类有好氧型、厌氧型、兼性厌氧型等
D.BOD值越低,表明生活污水中的有机物污染程度越高,水质越差
【答案】D
【知识点】生态系统的稳定性;生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、人工湿地有生活污水(污水中含有机物)流入,所以流入人工湿地的总能量包括生产者所固定的太阳能和生活污水中有机物中的化学能,A正确;
B、湿地中放养鱼苗、水禽等,种植莲藕、芦苇等增加了营养结构的复杂程度,所以增加了生态系统的抵抗力稳定性,B正确;
C、分解污水中有机物的微生物种类繁多,异化作用可包括有好氧型、厌氧型、兼性厌氧型等,C正确;
D、BOD值表示微生物分解单位体积水中有机物所需的氧气量,生活污水中的有机物越多,消耗氧气量越多,BOD值越高,表明污染程度越高,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程,称为生态系统的能量流动。生态系统能量流动的起点是生产者,因此输入生态系统的总能量是生产者光合作用固定的太阳能。能量流动的特点是单向流动,逐级递减。
2、生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力,称为生态系统的稳定性;生态系统之所以能维持相对稳定,是由于生态系统具有自我调节能力,该能力的基础是负反馈调节;物种数目越多,营养结构越复杂,自我调节能力越大,抵抗力稳定性越高;而恢复力稳定性则是生态系统被破坏后恢复原状的能力,恢复力稳定性的大小和抵抗力稳定性的大小往往存在着相反的关系。生态系统的稳定性具有相对性,当受到大规模干扰或外界压力超过该生态系统自身更新和自我调节能力时,便可导致生态系统稳定性的破坏、甚至引发系统崩溃。
12.(2023高二下·常熟期中)造林和再造林在缓解全球气候变化方面发挥着重要作用。森林成长过程中,树木的生长与土壤有机碳储量的增加,是陆地生态系统重要的碳汇。某研究团队采用新造林、封山育林和补植套种3种造林模式进行造林,不同造林模式的土壤碳含量如下表所示,下列有关叙述错误的是(  )
  造林前土壤碳含量(MgC/hm2) 造林5年后土壤碳含量(MgC/hm2)
造林模式 0-20cm 20-40cm 40-60cm 0-20cm 20-40cm 40-60cm
新造林 4.74 2.35 1.28 3.88 2.18 1.18
封山育林 3.04 2.06 2.14 5.04 3.5 4.46
补植套种 4.58 3.65 2.75 7.60 6.28 4.70
A.各造林模式在造林前后0-20cm土层土壤碳含量最高
B.与补植套种造林模式相比,新造林的土壤碳汇效益更显著
C.通过恢复森林发展碳汇林业,改变了群落演替的方向,也加快了演替的速度
D.新造林模式造林后0-20cm土壤碳含量减少,与新造林大多处于幼林且枯落物少有关
【答案】B
【知识点】群落的演替
【解析】【解答】A、分析表格数据可知,各造林模式在造林前后0-20cm土层土壤碳含量最高,A正确;
B、补植套种造林模式的土壤碳汇效益最显著(表现为0-20cm是7.60,20-40cm是6.28,而40-60cm是470),新造林的土壤碳汇表现为0-20cm是3.88,20-40cm是218,而40-60cm是1.18,B错误;
C、通过恢复森林发展碳汇林业,改变了群落演替的方向,也加快了速度,说明人类活动往往会使群落按照不同于自然演替的速度和方向进行,C正确;
D、新造林模式造林后0-20cm土层土壤碳含量减少,原因可能是新造林由干大多处干幼林,枯落物较少,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、群落演替的特点可描述为:(1)群落发展有顺序、有规律地向一个方向发展,因而是能预见的。(2)演替是由群落引起物理环境改变的结果,即演替是由群落控制的。(3)演替以稳定的生态系统为发展顶点,即形成顶极群落。
2、人类活动会改变群落演替的方向和速度。
13.(2023高二下·常熟期中)生态浮床是将经过筛选的水生或半水生植物栽植于浮床上,如下图所示,下列有关叙述错误的是(  )
A.通过植物根系大量吸收N、P等元素,可减少水体富营养化
B.为了防止浮床中富集的N、P重新进入水体,应该定期收割浮床上的植物
C.生态浮床的应用体现了生物多样性的直接价值大于其间接价值
D.生态浮床可以增加生态系统的营养结构,提高生态系统的自我调节能力
【答案】C
【知识点】生态系统的稳定性;生物多样性的价值
【解析】【解答】A、水体中的N、P含量过高而引起的富营养化,通过植物根系大量吸收N、P等元素,可减少水体富营养化,A正确;
B、在水域生态系统中,N、P等元素在生物群落和无机环境之间进行循环流动,为了防止浮床中富集的N、P重新进入水体,应该定期收割浮床上的植物,B正确;
C、生态浮床的应用体现了生物多样性的间接价值大于其直接价值,C错误;
D、一般来说,生态系统中的生物种类越多,物种丰富度增加,营养结构越复杂,自我调节能力就越强,生态浮床增加了生物种类,可以增加生态系统的营养结构,提高生态系统的自我调节能力,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、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。
2、生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力,称为生态系统的稳定性;生态系统之所以能维持相对稳定,是由于生态系统具有自我调节能力,该能力的基础是负反馈调节;物种数目越多,营养结构越复杂,自我调节能力越大,抵抗力稳定性越高。
14.(2022·浙江选考)为保护生物多样性,拯救长江水域的江豚等濒危物种,我国自2021年1月1日零时起实施长江十年禁渔计划。下列措施与该计划的目标不符的是(  )
A.管控船舶进出禁渔区域,以减少对水生生物的干扰
B.对禁渔区域定期开展抽样调查,以评估物种资源现状
C.建立江豚的基因库,以保护江豚遗传多样性
D.清理淤泥、疏浚河道,以拓展水生动物的生存空间
【答案】D
【知识点】生物多样性的保护措施
【解析】【解答】A、管控船舶进出禁渔区域,可以减少人类活动对水生生物的干扰,A正确;
B、对禁渔区域定期开展抽样调查,及时了解生物多样性的状况以评估物种资源现状,B正确;
C、遗传多样性是生物多样性的内容之一,建立江豚的基因库,以保护江豚遗传多样性,C正确;
D、为保护生物多样性,拯救长江水域的江豚等濒危物种,我国自2021年1月1日零时起实施长江十年禁渔计划,而不是清理淤泥、疏浚河道,以拓展水生动物的生存空间,D错误。
故答案为:D。
【分析】生物多样性保护的措施:(1)就地保护:自然保护区和国家森林公园是生物多样性就地保护的场所。(2)迁地保护:动物园、植物园、濒危物种保护中心。(3)建立精子库、种子库,利用生物技术对濒危物种的基因进行保护等。(4)加强宣传和执法力度。
二、多选题
15.(2023高二下·常熟期中)某同学选用新鲜成熟的葡萄制作果酒和果醋,下列有关叙述错误的是(  )
A.用带盖瓶子制作葡萄酒时,拧松瓶盖的间隔时间不一定相同
B.果酒制成后适当提高温度,并不断通入无菌空气即可生产果醋
C.果醋发酵时,发酵液产生的气泡量明显少于果酒发酵时
D.醋酸菌在氧气充足时将糖分解成醋酸,当缺少氧气时将乙醇转变为乙酸
【答案】B,D
【知识点】果酒果醋的制作
【解析】【解答】A、果酒发酵时,为了排出产生的气体,需要将瓶盖拧松放气,根据产生气体的多少,拧松瓶盖的间隔时间不一定相同,A正确;
B、果醋发酵利用的是醋酸菌,除了适当提高温度并不断通入无菌空气外,还需要加入醋酸菌,B错误;
C、以酒精为底物进行醋酸发酵,产物是醋酸和水,几乎不产生气泡,而果酒发酵会产生二氧化碳,故果醋发酵时产生的气泡量明显少于果酒发酵,C正确;
D、当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解为醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸,D错误。
故答案为:BD。
【分析】1、果酒的制作离不开酵母菌,酵母菌是兼性厌氧型生物,在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖,在无氧条件下,酵母菌进行酒精发酵。温度是酵母菌生长和发酵的重要条件,20℃左右,酒精发酵时,一般将温度控制在18~25℃,在葡萄酒自然发酵过程当中,其主要作用的是附着在葡萄皮上的野生酵母菌。
2、醋酸菌是一种好氧细菌,只有当氧气充足时,才能进行旺盛的生理活动。醋酸菌对氧气的含量特别敏感,当进行深层发酵时,即使只是短时间中断通入氧气,也会引起醋酸菌死亡。当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。醋酸菌的最适生长温度为30~35℃。
16.(2023高二下·常熟期中)利用生物技术可将废水、废料变废为宝,下图为某工厂利用果糖生产废水和沼气池废料生产蛋白质的技术路线图,下列有关叙述正确的是(  )
A.沼气池废料在加入反应器之前可不进行灭菌处理
B.该生产过程中,一定有二氧化碳等气体生成
C.图中微生物生长所需的碳源主要来源于果糖生产废水
D.通过上述发酵过程可以从酵母菌细胞中提取单细胞蛋白
【答案】A,B,C
【知识点】微生物发酵及其应用;果酒果醋的制作
【解析】【解答】A、沼气生产利用的是厌氧微生物,在连续搅拌反应器中厌氧微生物会被抑制,因此沼气池废料无需灭菌,A正确;
B、据图可知,该生产过程中有酿酒酵母的参与,酵母菌呼吸作用会产生二氧化碳,故该生产过程中,一定有二氧化碳等气体生成,B正确;
C、糖类是主要的能源物质,微生物生长所需的碳源主要来源于果糖生产废水,C正确;
D、上述发酵过程酵母菌细胞中含有蛋白质,称为单细胞蛋白,无需从酵母菌细胞中提取, D错误。
故答案为:ABC。
【分析】1、酵母菌是兼性厌氧微生物,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18~30℃。
2、该技术中有连续搅拌反应器的过程,该操作的可以增加微生物与营养物质的接触面积,此外也可增大溶解氧含量,故据此推测该生产工艺利用微生物的有氧发酵技术生产蛋白质。
17.(2023高二下·常熟期中)在基因工程中,可采用花粉管通道法将目的基因导入植物细胞。下列有关花粉管通道法的叙述正确的是(  )
A.最终获得的种子不一定含有目的基因
B.植物生长各个时期均可通过花粉管通道导入外源DNA
C.花粉管通道法最大的优点是无需植物组织培养,技术相对简单
D.含外源DNA的种子发育成植株后均具有相应性状
【答案】A,C
【知识点】基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】A、最终获得的种子不一定含有目的基因,A正确;
B、相比于基因枪法和农杆菌转化法,花粉管通道法直接将目的基因导入受精卵,这避免了植物组织培养这一操作,B错误;
C、农杆菌转化法适用于双子叶植物和裸子植物,相比于杆菌转化法,花粉管通道法还适用于玉米等单子叶植物的转基因培育,C正确;
D、利用花粉管通道法时,也要先构建基因表达载体,然后再借助花粉管通道进入受体细胞并表达,D错误。
故答案为:AC。
【分析】将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。(1)将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;(2)将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;(3)将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法(Ca2+处理法)。
18.(2023高二下·常熟期中)蜘蛛丝(丝蛋白)被称为“生物钢”,有着超强的抗张强度,下图为蛛丝蛋白基因对应的DNA片段结构示意图,其中1~4表示DNA上引物可能结合的位置,目前利用现代生物技术生产蜘蛛丝已取得成功。下列有关叙述正确的是(  )
A.若从该DNA片段中直接获取蛛丝蛋白基因,会破坏4个磷酸二酯键
B.若用PCR技术获取目的基因,则图中的2、3分别是2种引物结合的位置
C.若受体细胞为大肠杆菌,则蛛丝蛋白的加工需要细胞中内质网和高尔基体的参与
D.在PCR仪中根据选定的引物至少需经过6次循环才可获得32个符合要求的目的基因
【答案】A,B,D
【知识点】PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】A、若从该DNA片段中直接获取蛛丝蛋白基因,DNA每条链上会破坏2个磷酸二酯键,共会破坏4个磷酸二酯键,A正确;
B、由于DNA聚合酶只能从5'→3'延伸子链,图中的磷酸基团为5'端,羟基为3'端,由干引物要延伸子链,子链和模板链反向平行,因此根据引物的延伸方向可知图中与引物结合的部位是2、3,B正确;
C、大肠杆菌是原核生物,无内质网和高尔基体,C错误;
D、如图所示,设X基因为目的基因。经过第一轮复制以亲代DNA的两条链做模板,可以得到①和②两种DNA;经过第二轮复制可以得到①和③、②和④;经过第三轮复制可以得到①和③、③和⑤、②和④、④和⑤;第四轮复制得到16个DNA分子,即①和③、2个③和2个⑤、②和④、2个④和2个⑤、第二轮的2个⑤得到4个⑤(统计为①、②、3个③、3个④、8个⑤);第五轮复制得到32个DNA分子,即①和③、②和④、3个③和3个⑤、3个④和3个⑤、第四轮的8个⑤得16个⑤(统计为①、②、4个③、4个④、22个⑤,即还未获得32个目的基因),第六轮复制得64个DNA分子,即①和③、②和④、4个③和4个⑤、4个④和4个⑤、第五轮的22个⑤得44个⑤(统计为①、②、5个③、5个④、52个⑤,即此时获得32以上符合条件的目的基因),综上所述,需要至少6次循环可获得32个符合要求的目的基因,D正确。
故答案为:ABD。
【分析】PCR技术
(1)概念:PCR全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。
(2)原理:DNA复制。
(3)前提:要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一对引物。
(4)条件:模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚台酶(Taq酶)。
(5)过程:①高温变性:DNA解旋过程;②低温复性:引物结合到互补链DNA上;③中温延伸:合成子链。PCR扩増中双链DNA解开不需要解旋酶,高温条件下氢键可自动解开。
19.(2023高二下·常熟期中)2022年2月冬奥会在国家体育馆等场所使用了无水免冲智慧生态厕所。该款厕所利用微生物降解技术,全程不用水且无臭无味。经降解的排泄物最终会变成有机肥料,实现资源再利用。这项“黑科技”中,小小的微生物起了大作用,下列有关叙述错误的是(  )
A.“智慧生态厕所”将排泄物发酵成有机肥料供农业种植使用,实现了能量的循环利用
B.“智慧生态厕所”在选择菌种时仅需考虑循环、协调的原理即可
C.可用硝化细菌除臭的原因是它能将有臭味的硝酸盐等物质氧化为无味的产物
D.高效降解菌种的筛选需要用到微生物实验室培养的技术,还需要基因工程等现代技术
【答案】A,B,C
【知识点】生态工程依据的生态学原理;生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、“智慧生态厕所”利用微生物发酵技术,将排泄物分解成优质有机肥料供农业种植使用,实现能量多级利用,提高能量利用效率,A错误;
B、“智慧生态厕所”在选择菌种时既需考虑循环、协调的原理,也需要考虑自生、整体的原理,B错误;
C、硝化细菌可进行化能合成作用,能利用 NH3,转化为NO3-,可除臭,C错误;
D、高效降解菌种的筛选需要用到微生物实验室培养的技术,也可通过转基因技术获得高效降解污染物的工程菌,D正确。
故答案为:ABC。
【分析】1、生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程,称为生态系统的能量流动。生态系统能量流动的起点是生产者,因此输入生态系统的总能量是生产者光合作用固定的太阳能。能量流动的特点是单向流动,逐级递减。
2、生态工程原理:自生原理、循环原理、协调原理和整体原理。
三、综合题
20.(2023高二下·常熟期中)牛和羊的瘤胃中生活着多种微生物,其中许多微生物能分解尿素。某研究小组欲·从瘤胃内筛选出能高效降解尿素的细菌,设计了如下实验。请分析并回答下列问题。
实验步骤:
I.取样:从刚宰杀的牛的瘤胃中取样,将样品装入事先灭过菌的锥形瓶中。
Ⅱ.培养基的配制和灭菌:
配制全营养LB固体培养基。配方:水、蛋白陈,酵母提取物,NaCl,琼脂糖(一种凝固剂)。配制尿素固体培养基。配方:水、葡萄糖,NaCl,K2HPO4,尿素,琼脂糖。
Ⅲ.制备瘤胃稀释液并接种,如下图1所示。
IV.在无氧条件下进行微生物的培养、观察与计数。
(1)全营养LB固体培养基和尿素固体培养基都含有微生物生长所需的基本营养物质:   。
(2)该小组采用稀释涂布平板法对瘤胃中分解尿素的细菌进行分离和计数。在无菌条件下,利用稀释涂布平板法进行分离,需要用到图2中的实验器材有   。
(3)为检测该培养基灭菌是否彻底,应采用的检测方法是   。为了判断尿素培养基是否具有选择作用,实验时还需要同时接种全营养平板,如果同一浓度梯度下,尿素培养基上的菌落数   (“大于”、“等于”或“小于”)全营养培养基上的菌落数,则说明尿素培养基具有选择作用。
(4)为了避免混淆,本实验中使用的平板需要在培养皿的   (“皿盖”或“皿底”)做好标记。然后在30~37℃的恒温培养箱中需培养1-2d,每隔24h统计一次菌落数目,选择菌落数目稳定时的记录作为结果,其目的是   。
(5)若将最后一个试管中的稀释液分别涂布到3个尿素平板上培养,培养后平板上出现的菌落数如图1所示,则10mL瘤胃样品中含有目标活菌数约为   。该方法统计获得的菌落数比实际的活菌数   ,原因是   。
【答案】(1)碳源、氮源、水、无机盐
(2)①(③)④
(3)将未接种的培养基(或空白培养基)放在恒温培养箱中保温1-2天,检验是否有菌落产生;小于
(4)皿底;为了防止培养时间不足导致菌落遗漏
(5)7×1010个;少;当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落
【知识点】微生物的分离和培养;测定某种微生物的数量;培养基概述及其分类
【解析】【解答】(1)虽然各种培养基的配方不同,但是一般都含有水、碳源、氮源和无机盐等微生物生长所需的基本营养物质。
(2)稀释涂布平板法操作时需要在酒精灯火焰旁边操作,故需要用到①酒精灯、③培养皿、④涂布器。
(3)将未接种的培养基(或空白培养基)放在恒温培养箱中保温1-2天,检验是否有菊落产生,用于检测该培养基灭菌是否彻底。若有菌落产生,说明灭菌不彻底,需要重新配制培养基。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,故同一浓度梯度下,尿素培养基上的菌落数小于全营养培养基上的菌落数,则说明尿素培养基具有选择作用。
(4)本实验使用的平板和试管较多,为了避免混淆,最好使用前在培养皿的皿底做好标记,由于培养基倒置培养,所以皿底上标记号组别、培养日期和平板上培养样品的稀释度等。为了防止培养时间不足导致菌落遗漏,在30~37C的恒温培养箱中需培养1-2d,每隔24h统计一次菌落数目,选择菌落数目稳定时的记录作为结果。一般选择菌落数为30~300的平板进行计数。
(5)5号试管的稀释倍数为107,10mL瘤胃样品中含有目标活菌数=(68+75+67)÷3÷0.1x107x10=7x1010(个)。当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落,故使用稀释涂布平板法统计获得的菌落数比实际的活菌数偏少。
【分析】1、培养基为微生物提供生长、繁殖和积累代谢产物的营养物质。营养物质归纳为碳源、氨源、生长因子、无机盐和水。培养基按物理性质可分为固体培养基和液体培养基,液体培养基中加入凝固剂可以制成固体培养基;固体培养基一般用于微生物的鉴别、分离和计数,液态培养基常用于扩大化生产,观察细菌运动。根据化学成分分为合成培养基、天然培养基等;根据用途分为选择培养基、鉴别培养基。
2、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,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
3、统计菌落数目的方法∶(1)显微镜直接计数法①原理∶利用特定细菌计数板或血细胞计数板,在显微镜下计算一定容积的样品中微生物数量;②方法∶用计数板计数;③缺点∶不能区分死菌与活菌。(2)间接计数法(活菌计数法)①原理∶当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落,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。②操作∶a、设置重复组,增强实验的说服力与准确性;b、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。③计算公式:每克样品中的菌株数= ( c/V )×M,其中c代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数,V代表涂布平板时所用的稀释液的体积( mL ) ,M代表稀释倍数。
四、实验题
21.(2023高二下·常熟期中)菜传统自然发酵方式的发酵周期相对较长,生产效率低。研究人员欲从泡菜中分离筛选出高产酸乳酸菌,为泡菜工厂化生产提供依据。请分析并回答下列问题。
(1)配制CaCO3MRS培养基。成分:蛋白胨、牛肉膏、酵母粉、磷酸氢二钾、葡萄糖、琼脂粉、碳酸钙等。
①根据物理性质分类,该培养基属于   培养基,为乳酸菌提供氮源的成分有   。
②培养过程中,乳酸菌会产生乳酸溶解碳酸钙,形成溶钙圈,便于   。
(2)高产乳酸菌的培养与分离,其部分实验目的与具体操作如下所示:
实验目的 简要操作过程
①    在无菌条件下取样品中泡菜汁1mL,加入9mL无菌水进行10倍稀释,依次稀释102、103、104、105、106、107倍。
接种培养 取上述稀释液1mL分别加入无菌培养皿中,然后将CaCO3MRS培养基浇注混匀冷凝后,将培养皿②   ,并连续培养48h。
分离纯化 挑取③   进行平板划线培养。
长期保存 将菌种加入30%的甘油中在-20℃保存。
(3)上述实验中用先将稀释液加入无菌培养皿再浇筑冷却但未凝固的培养基的方法来培养乳酸菌,而非将样品稀释液直接涂布在培养基的表面,这么做的原因是   。
(4)高产酸乳酸菌发酵效果检测,研究人员研究了两种高产酸乳酸菌(乳酸菌A50f7和A50b9)在发酵泡菜过程中pH的变化,结果如图所示。据图分析该研究实验的自变量是   。
(5)由图可知,接种两种乳酸菌效果相近,其相近之处表现为   。
【答案】(1)固体;蛋白胨、牛肉膏、酵母粉;筛选高产酸乳酸菌
(2)梯度稀释;倒置;有明显溶钙圈(溶钙圈较大)的单菌落
(3)乳酸菌是厌氧菌,先加乳酸菌再浇筑培养基,为乳酸菌的生存提供了无氧环境
(4)乳酸菌种类、接种量和发酵时间
(5)均能快速降低泡菜发酵过程中的pH值,且接种量越大作用效果越显著
【知识点】微生物的分离和培养;培养基概述及其分类
【解析】【解答】(1)题中培养基有琼脂作为凝固剂,根据物理性质分类,该培养基属于固体培养基;氮源是指提供氮元素的物质,蛋白胨、牛肉膏、酵母粉含有氮元素,可为乳酸菌种提供氮源;培养基中含有碳酸钙,乳酸菌产生乳酸会与碳酸钙反应形成溶钙圈,便于筛选高产酸乳酸菌。
(2)要分离和培养高产乳酸菌,首先可以对泡菜汁进行梯度稀释,稀释时需要用无菌水,如1mL泡菜汁+9mL无菌水,相当于对泡菜汁稀释了10倍,以此类推;培养时为了防止冷凝水滴落冲散菊落,应将培养皿倒置培养:溶钲圈明显的菌落,产乳酸菌的能力强,应挑选有明显溶钙圈的菌落进行平板划线培养。
(3)乳酸菌是厌氧菌,将样品稀释液直接涂布在培养基的表面会接触到气体中的氧气,先加乳酸菌再浇筑培养基,为乳酸菌的生存提供了无氧环境。
(4)自变量是人为控制不同的量,据图中的横坐标、两个表的纵坐标标题不同以及各条曲线的标注不同可知,该研究实验的自变量是乳酸菌种类(乳酸菌A50f7和A50b9)、接种量和发酵时间。
(5)结合坐标图中pH变化结果可知,两种乳酸菌均能快速降低泡菜发酵过程中的pH值,且接种量越大作用效果越明显,效果相近。
【分析】1、培养基为微生物提供生长、繁殖和积累代谢产物的营养物质。营养物质归纳为碳源、氨源、生长因子、无机盐和水。培养基按物理性质可分为固体培养基和液体培养基,液体培养基中加入凝固剂可以制成固体培养基;固体培养基一般用于微生物的鉴别、分离和计数,液态培养基常用于扩大化生产,观察细菌运动。根据化学成分分为合成培养基、天然培养基等;根据用途分为选择培养基、鉴别培养基。
2、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,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
五、综合题
22.(2023高二下·常熟期中)下图是将乙肝病毒表面主蛋白基因HBsAg导入巴斯德毕赤酵母菌生产乙肝疫苗的过程示意图。巴斯德毕赤酵母菌是一种甲基营养型酵母,能将甲醇作为其唯一碳源,此时AOX1基因受到诱导而表达,图中pPIC9K质粒上5'AOX1和3'AOX1(TT)分别是基因AOX1的启动子和终止子。该酵母菌体内无天然质粒,科学家改造出了图1所示质粒用作载体,其与目的基因形成的重组质粒经酶切后可以与酵母菌染色体发生同源重组,将目的基因整合于染色体中以实现表达。请分析并回答下列问题。
(1)为实现HBsAg基因和pPIC9K质粒重组,设计引物时需要在引物的   端添加相应①限制酶的识别序列,则在HBsAg基因两侧的A和B位置添加的碱基序列分别是   、   ,这样设计与只添加同一种碱基序列相比的优点是   。
(2)酶切获取HBsAg基因后,需用   (填“E.coliDNA连接酶”或“T4DNA连接酶”).将其连接到pPIC9K质粒上,形成重组质粒,构建重组质粒的目的是   。
(3)若用限制酶SnaBI、BglⅡ联合酶切pPIC9K质粒,获得的DNA片段按顺时针方向,依次分别是42kb、26kb、68kb;用限制酶BglⅡ、AvrⅡ联合酶切pPIC9K质粒,得到的DNA片段按顺时针方向,依次是42kb、40kb、54kb;已知HBsAg基因长度是60kb。步骤3中应选用限制酶   来切割重组质粒以获得重组DNA,切割后的重组DNA的长度是   。
(4)转化的酵母菌在培养基上培养一段时间后,需要向其中加入甲醇,其目的是   。
【答案】(1)5’;5’TACGTA3’;5’CCTAGG3';防止目的基因、质粒的自身环化与目的基因反向连接入质粒或确保目的基因与质粒定向连接
(2)T4DNA连接酶;让目的基因在受体细胞中稳定存在和遗传,并使目的基因能够表达和发挥作用
(3)BglⅡ;140Kb
(4)诱导HBsAg基因表达
【知识点】基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1)DNA聚合酶是沿着DNA的单链移动,从5向3端合成新的DNA链,因此设计引物时需要在引物的5端添加相应限制酶的识别序列;图中质粒含有SnaB、Avrl、Bglll和Sacl限制酶切割位点,其中Sacl位于启动子上,BglI1位于终止子上,故要将HBsAg基因和pPIC9K质粒重组,只能用限制酶SnaBl和Avr切割质粒,则在HBsAg基因两侧的A和B位置添加的碱基序列分别是5’TACGTA3’、5’CCTAGG3;用双酶切的优点是避免目的基因反向接入质粒(保证目的基因定向接入质粒)。
(2)基因工程中常需要使用DNA连接酶,其中既能连接黏性末端,又能连接平末端的DNA连接酶是TDNA连接酶,只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间连接起来的是EcoliDNA连接酶,用SnaBI得到的是平末端,用AvrII得到的是黏性末端,故应用T4DNA连接酶将其连接到PICgK质粒…构建重组质粒的目的是目的基因在受体细胞中稳定存在和遗传,并使目的基因能够表达和发挥作用。
(3)若用限制酶SnaBl、BgllI联合酶切pPIC9K质粒,获得的DNA片段的长度分别是42kb、26kb、68kb;用限制酶BgllI、Avrll联合酶切pPIC9K质粒,得到的DNA片段的长度分别是42kb、40kb、54kb,因此,在pPIC9K质粒中BgllI与SnaBI之间的DNA片段的长度为26kb,Bglll与AvrlI之间的DNA片段的长度为54kb,用限制酶SnaBl和Avr切割质粒,故目的基因位于SnaBl和AvrI之间,目的基因(HBsAg基因)长度是60kb,故切割后的重组 DNA的长度是26kb+54kb+60kb=140kb。
(5)巴斯德毕赤酵母菌是一种甲基营养型酵母,能将甲醇作为其唯一碳源,此时AOX1基因受到诱导而表达,5'AOX1和3AOX(1分)别是基因AOX1的启动子和终止子,目的基因(HBsAg基因)位于启动子和终止子之间,故甲醇的目的是诱导HBsAg基因表达。
【分析】基因工程技术的基本步骤︰(1)目的基因的获取︰方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。(2)基因表达载体的构建︰是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在,可以遗传给下一代,使目的基因能够表达和发挥作用。启动子的本质是DNA片段,其为RNA聚合酶识别和结合的位点。( 3 )将目的基因导入受体细胞∶根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。(4)目的基因的检测与鉴定∶分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因——DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA——分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质——抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定︰抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
23.(2023高二下·常熟期中)新冠病毒是一种单链RNA病毒,常用“荧光RT-PCR技术”(实时荧光逆转录聚合酶链式反应)进行检测,如图1所示。该过程中当TaqMan探针完整时,荧光基团(R)发出的荧光信号被淬灭基团(Q)吸收而不发荧光;当探针水解释放出游离的R和Q,R发出的荧光信号被相应仪器检测到,荧光信号的累积与PCR产物数量完全同步。请分析并回答下列问题。
(1)“荧光RT-PCR技术”所用的试剂盒中应该含有:检测者mRNA、荧光标记的新冠病毒核酸探针、   、   、   、2种引物、含   (离子)的缓冲体系。
(2)PCR循环中,加入的引物作用是   。引物、探针与模板结合发生在   阶段。探针核苷酸序列的设计依据是   
(3)每扩增一个DNA便释放一个荧光信号,从而实现荧光信号的积累与PCR产物的完全同步。最终可以得到一条荧光扩增曲线,如图2所示。荧光一般要达到或超过阈值时才确诊为感染了新冠病毒。现有甲、乙两个待检样本,检测时都出现了图示形态的曲线,但甲的a点比乙的a点明显左移。在试剂盒合格且正常,操作过程规范且准确的前提下,该现象出现的原因是甲样本中的新冠病毒含量较   ,达到阈值所需的循环数更   
(4)常采用   来鉴定PCR的产物,设置如下:1号泳道为标准(Marker),2号泳道为阳性对照组,3号泳道为实验组。图3中3号泳道出现杂带,原因一般有   (至少写出2点)
【答案】(1)耐高温的DNA聚合酶(TaqDNA聚合酶);逆转录酶;脱氧核苷酸(dNTP);Mg2+
(2)使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸;复性;新冠病毒RNA内部的一段核苷酸序列(新冠病毒RNA逆转录形成的DNA的部分核苷酸序列)
(3)高;少
(4)琼脂糖凝胶电泳;引物设计不合理;复性温度偏低;DNA聚合酶的质量不好等
【知识点】PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】(1)逆转录酶将病毒RNA逆转录为DNA,耐高温的DNA聚合酶(TaqDNA聚合酶)用于合成DNA链,脱氧核苷酸(dNTP)作为新DNA链合成的原料;镁离子可以与DNA聚合酶结合形成镁离子-酶复合物,同时也能激活DNA聚合酶的催化作用,从而促进PCR反应的进行。
(2)引物作用是使DNA聚合酶能够从引物的3端开始连接脱氧核苷酸;引物、探针与模板结合发生在复性阶段,探针核苷酸序列的设计依据是新冠病毒RNA内部的一段核苷酸序列或者新冠病毒RNA逆转录形成的DNA的部分核苷酸序列。
(3)a点表示阈值,甲的a点比乙的a点明显左移,说明甲样本中的病毒含量较高(含有较多的病毒RNA),逆转录产生的双链DNA基数大,循环次数较少就能释放较多荧光,所以达到阈值所需的循环数更少。
(4)常采用琼脂糖凝胶电泳来鉴定PCR的产物,泳道出现杂带,原因一般有引物设计不合理:复性温度偏低:DNA聚合酶的质量不好等。
【分析】PCR技术
(1)概念:PCR全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。
(2)原理:DNA复制。
(3)前提:要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一对引物。
(4)条件:模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚台酶(Taq酶)。
(5)过程:①高温变性:DNA解旋过程;②低温复性:引物结合到互补链DNA上;③中温延伸:合成子链。PCR扩増中双链DNA解开不需要解旋酶,高温条件下氢键可自动解开。
24.(2023高二下·常熟期中)下图为某一陆地生态系统的碳循环示意图。在不考虑砍伐、火灾、病虫害等情况下,净生态系统生产力(NEP)可以近似看作是陆地生态系统与大气间的净碳交换量(碳收入和碳支出的差值),NEP是衡量陆地生态系统碳源分布的重要指标。请回答下列问题;
(1)据图分析,植物一年内用于生长、发育和繁殖等生命活动的能量为   tC/a。如果考虑人类生产活动影响等因素,则该生态系统的NEP是   (填“正值”或“负值”)。
(2)我国已将碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局,确定了2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的目标。北京冬奥会打造了首个真正实现“碳中和”目标的奥运会。
①冬奥核心区绿化造林成活率达99%以上,森林覆盖率达到80%以上。冬奥核心区造林的树种多以本地树种为主,宜乔则乔,宜灌则灌。“宜乔则乔,宜灌则灌”主要涉及生态系统的)   原理。森林为人类提供了丰富的自然资源,还有涵养水源、保持水土等功能,说明森林在保护生物多样性方面具有   价值。
②北京冬奥会严格做好垃圾分类和处理,专用餐具加入微生物后直接变成水和气体,参与此过程的微生物在生态系统成分中属于   。若废旧电池中的重金属离子等物质进入土壤后会被植物吸收,沿   逐级积累,最后可能进入人体;若抗生素类的药物进入土壤后会杀死土壤中的部分细菌,破坏土壤生态平衡。废旧电池、过期药物应投入   (填“红色”“蓝色”“绿色”“黑色”)垃圾回收箱中。
(3)下列对“碳循环”“碳达峰”“碳中和”的叙述,正确的有   (填序号)。
①碳达峰是CO2排放量由增转降的历史转折点
②碳中和是指多种方式达到CO2相对“零排放”
③碳循环过程中,无机环境中的碳可以被生物群落反复利用
④控制生物体呼吸产生的CO2量是实现碳中和的重要措施
(4)为实现“碳中和”,我们应该大力推广   (从不同角度写出两点)。
【答案】(1)2.41×109;负值
(2)协调;直接和间接;分解者;食物链(网);红色
(3)①②③
(4)植树种草,提高森林覆盖率;减少化石燃料的燃烧,开发新能源
【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;生物多样性的价值
【解析】【解答】(1)碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要以二氧化碳的形式进行;植物一年内用于生长、发育和繁殖等生命活动的能量为=(4.26-185)x10tC/a=241x109tC/a。如果考虑人类生产活动影响等因素,植物进行光合作用吸收大气的二氧化碳,除了以自身呼吸作用和残枝败叶的途径离开植物群落,还有物质燃烧、木材生产、粮食、化石燃烧等途径,因此生态系统的NEP=426-2.04-0.08-1.85-0.18-0.73=-0.62,是负值。
(2)①如果选择外地物种,可能会导致外来物种入侵,导致本地生物多样性降低,因此选择本地物种可以避免外来物种入侵,保证本地生态系统的安全性;同时本地物种具有较高的生态适应性,外来物种不一定能适应当地环境,成活率低,因此“宜乔则乔,宜灌则灌“涉及到生态工程的协调原理。涵养水源,保持水土的生态功能体现了生物多样性的间接价值,森林为人类提供了丰富的自然资源体现了生物多样性的直接价值。
②微生物能分解有机物,把有机物直接变成水和气体,属于分解者:根据生物富集可知,重金属离子等有毒物质进入土壤后会被植物吸收,沿食物链(网)逐级积累;废旧电池、过期药物属于有害垃圾,应投入红色垃圾回收箱中。
(3)①碳达峰是指二氧化碳排放量达到历史最高位,然后经历平台期进入持续下降的过程,是二氧化碳排放量由增转降的历史拐点,①正确;
②“碳中和”是指通过新能源开发利用、节能减排以及植树造林等形式,抵消人类生产生活行为中产生的二氧化碳或温室气体排放量,实现正负抵消,达到相对“零排放”的过程,②正确;
③无机环境中的物质可以通过多种途径被生物群落反复利用,③正确;
④大气中二氧化碳主要来源为化石燃料的燃烧,节能减排是实现碳中和的重要措施,④错误。
故选:①②③。
(4)植树种草,提高森林覆盖率有助于绿色植物通过光合作用吸收更多的二氧化碳,降大气中CO2浓度,减少化石燃料的燃烧,开发新能源,有助于减少CO2的排放,是实现“碳中和”的有力措施。
【分析】1、生态系统的结构是指生态系统的组成成分和营养结构(食物链和食物网)。
(1)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。生产者能将无机物合成有机物,是其他生物物质、能量的来源,主要指绿色植物和化能合成作用的生物,消费者加快生态系统的物质循环,有利于生产者的传粉或种子的传播,主要指动物,分解者将有机物分解为无机物,归还无机环境,指营腐生生活的微生物和动物。
(2)营养结构是指食物链和食物网。
2、摄入量=同化量+粪便量;同化量=用于生长、发育繁殖的能量+呼吸散失的能;生长、发育、繁殖的能量=流入下一营养级能量+流入分解者的能量;能量流动效率=下一营养级的同化量/上一营养级的同化量ⅹ100%。
3、生态工程原理:自生原理、循环原理、协调原理和整体原理。
4、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。
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江苏省常熟市2022-2023学年高二下学期期中生物试题
一、单选题
1.(2023高二下·常熟期中)红酸汤是苗族的传统食品,它颜色鲜红、气味清香、味道酸爽,其制作过程类似于泡菜的制作。下图是以番茄和辣椒为原料的红酸汤制作流程图,下列有关叙述正确的是(  )
A.红酸汤中的酸味物质主要是醋酸
B.装坛时不装满的原因是为了促进微生物的繁殖
C.适当延长发酵时间能加深酸汤的红色,增浓酸味
D.红酸汤的制作中随着发酵时间延长,亚硝酸盐逐渐积累
2.(2023高二下·常熟期中)北魏农学巨著《齐民要术》记载了许多古人在实际生产中积累的经验,也蕴藏着众多生物学知识。请阅读表格中的古籍原文,下列有关叙述正确的是(  )
工艺名称 古籍原文
酿酒技术 浸曲发,如鱼眼汤,净淘米八斗,炊作饭,舒令极冷
制醋技术 大率酒斗,用水三斗,合瓮盛,置日中曝之……七日后当臭,衣生,勿得怪也,但停置,勿移动,挠搅之。数十日,醋成
腐乳制作技术 豆腐又名菽乳,以豆腐腌过酒糟或酱制者,味咸甘心
A.“浸曲发”时用的酒曲中含有微生物,其呼吸类型都为兼性厌氧型
B.“鱼眼汤”是指液面冒出小气泡的现象,主要由微生物呼吸作用释放CO2形成
C.“衣生”指发酵液表面形成一层菌膜的现象,主要是酵母菌大量繁殖形成的
D.从微生物培养的角度看,豆腐是固体培养基,接种时需要对其进行严格灭菌
3.(2023高二下·常熟期中)下表为某培养基的部分配方,下列有关叙述正确的是(  )
成分 蛋白胨 葡萄糖 K2HPO4 琼脂 FeSO4 蒸馏水
含量 10g 10g 2g 15g 0.5g 1000mL
A.配制培养基、倒平板、接种均需要在酒精灯火焰旁进行
B.该培养基的有机碳源包括蛋白胨、葡萄糖和琼脂
C.除去蛋白胨,该培养基可用于选择培养固氮微生物
D.倒好的平板需立即使用,以免表面干燥,影响菌的生长
4.(2023高二下·常熟期中)下图为能分解尿素的微生物的获取过程,下列有关叙述错误的是(  )
A.①②③的目的是选择能够分解尿素的微生物并且增加该微生物的数量
B.过程④需在酒精灯火焰旁进行,其中接种环一共需要灼烧6次
C.通过选择培养得到的不一定都是能够分解尿素的微生物,所以还需做进一步的鉴定
D.通过④获得纯种微生物后,再利用涂布平板法接种至试管斜面培养基上进行保存
5.(2023高二下·常熟期中)啤酒的工业化生产中,大麦经发芽、焙烤、碾磨、糖化、蒸煮、发酵、消毒等工序后,最终过滤、调节、分装。下列有关叙述错误的是(  )
A.用赤霉素处理大麦,可使大麦种子无须发芽就能产生a-淀粉酶
B.焙烤是为了利用高温杀死大麦种子胚并进行灭菌
C.发酵阶段酵母菌不能直接利用淀粉分解为酒精和CO2
D.消毒可以杀死啤酒中的大多数微生物,延长它的保存期
6.(2023高二下·常熟期中)下列有关DNA粗提取及鉴定的操作实验,叙述错误的是(  )
A.新鲜菜花、香蕉、鱼白等都可作为粗提取DNA的实验材料
B.离心后取上清液加入体积相等的、预冷的体积分数为95%的酒精,目的是析出DNA
C.2mol/L的NaCl溶液、体积分数为95%的酒精与二苯胺试剂的颜色基本相同
D.提取到的丝状物直接与二苯胺试剂充分混匀后沸水浴加热,冷却后溶液颜色为蓝色
7.(2023高二下·常熟期中)下图1是某基因工程中构建重组质粒的过程示意图,其中tetr是四环素抗性基因、ampr是氨苄青霉素抗性基因。图2所示为重组质粒,甲、乙、丙为3种引物所在的相应位置。下列有关叙述正确的是(  )
A.质粒P1经“酶处理”后平末端转变成黏性末端,有利于与目的基因片段的连接
B.质粒P2和目的基因片段可在DNA聚合酶或DNA连接酶的作用下形成重组质粒
C.若受体微生物能在含有氨苄青霉素的培养基上生长,说明成功导入了重组质粒P3
D.用PCR鉴定筛选出的菌落中是否含正确插入目的基因的重组质粒,应选择引物甲和丙
8.(2023高二下·常熟期中)采用基因工程将人凝血因子基因导入山羊受精卵,成功培育出了人凝血因子只存在于乳汁中的转基因羊。下列有关叙述正确的是(  )
A.可以将人的凝血因子基因直接导入受精卵或乳腺细胞中
B.乳腺生物反应器往往不受到羊生长发育的阶段和性别的限制
C.人凝血因子基因只存在于该转基因羊的乳腺细胞中,而不存在于其他体细胞中
D.需将人凝血因子基因与只在乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起
9.(2023高二下·常熟期中)下列有关PCR的叙述,正确的是(  )
A.PCR的过程主要包括变性→延伸→复性,且温度逐渐降低
B.PCR每次循环都消耗引物和原料,在实验过程中需要及时补充
C.PCR的原理是DNA半保留复制,解旋和复制是同时进行的
D.添加反应组分时,每吸取一种试剂都须更换微量移液器上的枪头
10.(2023高二下·常熟期中)下列有关蛋白质工程的叙述,正确的是(  )
A.蛋白质工程和基因工程的根本区别是操作对象的差异
B.当前限制蛋白质工程发展的关键因素是基因工程技术还不成熟
C.蛋白质工程能定向改造蛋白质分子的结构,使之更加符合人类的需要
D.蛋白质工程中合成所需蛋白质的过程中,遗传信息的流向是相反的
11.(2023高二下·常熟期中)为建设美丽乡村可构建人工湿地来治理生活污水,监测水质时,常检测水体中的BOD值(BOD值表示微生物分解单位体积水中有机物所需的氧气量),下列有关叙述错误的是(  )
A.流入人工湿地的总能量包括生产者所固定的太阳能和生活污水中有机物中的化学能
B.湿地中放养鱼苗、水禽等,种植莲藕、芦苇等,增加了生态系统的抵抗力稳定性
C.分解污水中有机物的微生物种类有好氧型、厌氧型、兼性厌氧型等
D.BOD值越低,表明生活污水中的有机物污染程度越高,水质越差
12.(2023高二下·常熟期中)造林和再造林在缓解全球气候变化方面发挥着重要作用。森林成长过程中,树木的生长与土壤有机碳储量的增加,是陆地生态系统重要的碳汇。某研究团队采用新造林、封山育林和补植套种3种造林模式进行造林,不同造林模式的土壤碳含量如下表所示,下列有关叙述错误的是(  )
  造林前土壤碳含量(MgC/hm2) 造林5年后土壤碳含量(MgC/hm2)
造林模式 0-20cm 20-40cm 40-60cm 0-20cm 20-40cm 40-60cm
新造林 4.74 2.35 1.28 3.88 2.18 1.18
封山育林 3.04 2.06 2.14 5.04 3.5 4.46
补植套种 4.58 3.65 2.75 7.60 6.28 4.70
A.各造林模式在造林前后0-20cm土层土壤碳含量最高
B.与补植套种造林模式相比,新造林的土壤碳汇效益更显著
C.通过恢复森林发展碳汇林业,改变了群落演替的方向,也加快了演替的速度
D.新造林模式造林后0-20cm土壤碳含量减少,与新造林大多处于幼林且枯落物少有关
13.(2023高二下·常熟期中)生态浮床是将经过筛选的水生或半水生植物栽植于浮床上,如下图所示,下列有关叙述错误的是(  )
A.通过植物根系大量吸收N、P等元素,可减少水体富营养化
B.为了防止浮床中富集的N、P重新进入水体,应该定期收割浮床上的植物
C.生态浮床的应用体现了生物多样性的直接价值大于其间接价值
D.生态浮床可以增加生态系统的营养结构,提高生态系统的自我调节能力
14.(2022·浙江选考)为保护生物多样性,拯救长江水域的江豚等濒危物种,我国自2021年1月1日零时起实施长江十年禁渔计划。下列措施与该计划的目标不符的是(  )
A.管控船舶进出禁渔区域,以减少对水生生物的干扰
B.对禁渔区域定期开展抽样调查,以评估物种资源现状
C.建立江豚的基因库,以保护江豚遗传多样性
D.清理淤泥、疏浚河道,以拓展水生动物的生存空间
二、多选题
15.(2023高二下·常熟期中)某同学选用新鲜成熟的葡萄制作果酒和果醋,下列有关叙述错误的是(  )
A.用带盖瓶子制作葡萄酒时,拧松瓶盖的间隔时间不一定相同
B.果酒制成后适当提高温度,并不断通入无菌空气即可生产果醋
C.果醋发酵时,发酵液产生的气泡量明显少于果酒发酵时
D.醋酸菌在氧气充足时将糖分解成醋酸,当缺少氧气时将乙醇转变为乙酸
16.(2023高二下·常熟期中)利用生物技术可将废水、废料变废为宝,下图为某工厂利用果糖生产废水和沼气池废料生产蛋白质的技术路线图,下列有关叙述正确的是(  )
A.沼气池废料在加入反应器之前可不进行灭菌处理
B.该生产过程中,一定有二氧化碳等气体生成
C.图中微生物生长所需的碳源主要来源于果糖生产废水
D.通过上述发酵过程可以从酵母菌细胞中提取单细胞蛋白
17.(2023高二下·常熟期中)在基因工程中,可采用花粉管通道法将目的基因导入植物细胞。下列有关花粉管通道法的叙述正确的是(  )
A.最终获得的种子不一定含有目的基因
B.植物生长各个时期均可通过花粉管通道导入外源DNA
C.花粉管通道法最大的优点是无需植物组织培养,技术相对简单
D.含外源DNA的种子发育成植株后均具有相应性状
18.(2023高二下·常熟期中)蜘蛛丝(丝蛋白)被称为“生物钢”,有着超强的抗张强度,下图为蛛丝蛋白基因对应的DNA片段结构示意图,其中1~4表示DNA上引物可能结合的位置,目前利用现代生物技术生产蜘蛛丝已取得成功。下列有关叙述正确的是(  )
A.若从该DNA片段中直接获取蛛丝蛋白基因,会破坏4个磷酸二酯键
B.若用PCR技术获取目的基因,则图中的2、3分别是2种引物结合的位置
C.若受体细胞为大肠杆菌,则蛛丝蛋白的加工需要细胞中内质网和高尔基体的参与
D.在PCR仪中根据选定的引物至少需经过6次循环才可获得32个符合要求的目的基因
19.(2023高二下·常熟期中)2022年2月冬奥会在国家体育馆等场所使用了无水免冲智慧生态厕所。该款厕所利用微生物降解技术,全程不用水且无臭无味。经降解的排泄物最终会变成有机肥料,实现资源再利用。这项“黑科技”中,小小的微生物起了大作用,下列有关叙述错误的是(  )
A.“智慧生态厕所”将排泄物发酵成有机肥料供农业种植使用,实现了能量的循环利用
B.“智慧生态厕所”在选择菌种时仅需考虑循环、协调的原理即可
C.可用硝化细菌除臭的原因是它能将有臭味的硝酸盐等物质氧化为无味的产物
D.高效降解菌种的筛选需要用到微生物实验室培养的技术,还需要基因工程等现代技术
三、综合题
20.(2023高二下·常熟期中)牛和羊的瘤胃中生活着多种微生物,其中许多微生物能分解尿素。某研究小组欲·从瘤胃内筛选出能高效降解尿素的细菌,设计了如下实验。请分析并回答下列问题。
实验步骤:
I.取样:从刚宰杀的牛的瘤胃中取样,将样品装入事先灭过菌的锥形瓶中。
Ⅱ.培养基的配制和灭菌:
配制全营养LB固体培养基。配方:水、蛋白陈,酵母提取物,NaCl,琼脂糖(一种凝固剂)。配制尿素固体培养基。配方:水、葡萄糖,NaCl,K2HPO4,尿素,琼脂糖。
Ⅲ.制备瘤胃稀释液并接种,如下图1所示。
IV.在无氧条件下进行微生物的培养、观察与计数。
(1)全营养LB固体培养基和尿素固体培养基都含有微生物生长所需的基本营养物质:   。
(2)该小组采用稀释涂布平板法对瘤胃中分解尿素的细菌进行分离和计数。在无菌条件下,利用稀释涂布平板法进行分离,需要用到图2中的实验器材有   。
(3)为检测该培养基灭菌是否彻底,应采用的检测方法是   。为了判断尿素培养基是否具有选择作用,实验时还需要同时接种全营养平板,如果同一浓度梯度下,尿素培养基上的菌落数   (“大于”、“等于”或“小于”)全营养培养基上的菌落数,则说明尿素培养基具有选择作用。
(4)为了避免混淆,本实验中使用的平板需要在培养皿的   (“皿盖”或“皿底”)做好标记。然后在30~37℃的恒温培养箱中需培养1-2d,每隔24h统计一次菌落数目,选择菌落数目稳定时的记录作为结果,其目的是   。
(5)若将最后一个试管中的稀释液分别涂布到3个尿素平板上培养,培养后平板上出现的菌落数如图1所示,则10mL瘤胃样品中含有目标活菌数约为   。该方法统计获得的菌落数比实际的活菌数   ,原因是   。
四、实验题
21.(2023高二下·常熟期中)菜传统自然发酵方式的发酵周期相对较长,生产效率低。研究人员欲从泡菜中分离筛选出高产酸乳酸菌,为泡菜工厂化生产提供依据。请分析并回答下列问题。
(1)配制CaCO3MRS培养基。成分:蛋白胨、牛肉膏、酵母粉、磷酸氢二钾、葡萄糖、琼脂粉、碳酸钙等。
①根据物理性质分类,该培养基属于   培养基,为乳酸菌提供氮源的成分有   。
②培养过程中,乳酸菌会产生乳酸溶解碳酸钙,形成溶钙圈,便于   。
(2)高产乳酸菌的培养与分离,其部分实验目的与具体操作如下所示:
实验目的 简要操作过程
①    在无菌条件下取样品中泡菜汁1mL,加入9mL无菌水进行10倍稀释,依次稀释102、103、104、105、106、107倍。
接种培养 取上述稀释液1mL分别加入无菌培养皿中,然后将CaCO3MRS培养基浇注混匀冷凝后,将培养皿②   ,并连续培养48h。
分离纯化 挑取③   进行平板划线培养。
长期保存 将菌种加入30%的甘油中在-20℃保存。
(3)上述实验中用先将稀释液加入无菌培养皿再浇筑冷却但未凝固的培养基的方法来培养乳酸菌,而非将样品稀释液直接涂布在培养基的表面,这么做的原因是   。
(4)高产酸乳酸菌发酵效果检测,研究人员研究了两种高产酸乳酸菌(乳酸菌A50f7和A50b9)在发酵泡菜过程中pH的变化,结果如图所示。据图分析该研究实验的自变量是   。
(5)由图可知,接种两种乳酸菌效果相近,其相近之处表现为   。
五、综合题
22.(2023高二下·常熟期中)下图是将乙肝病毒表面主蛋白基因HBsAg导入巴斯德毕赤酵母菌生产乙肝疫苗的过程示意图。巴斯德毕赤酵母菌是一种甲基营养型酵母,能将甲醇作为其唯一碳源,此时AOX1基因受到诱导而表达,图中pPIC9K质粒上5'AOX1和3'AOX1(TT)分别是基因AOX1的启动子和终止子。该酵母菌体内无天然质粒,科学家改造出了图1所示质粒用作载体,其与目的基因形成的重组质粒经酶切后可以与酵母菌染色体发生同源重组,将目的基因整合于染色体中以实现表达。请分析并回答下列问题。
(1)为实现HBsAg基因和pPIC9K质粒重组,设计引物时需要在引物的   端添加相应①限制酶的识别序列,则在HBsAg基因两侧的A和B位置添加的碱基序列分别是   、   ,这样设计与只添加同一种碱基序列相比的优点是   。
(2)酶切获取HBsAg基因后,需用   (填“E.coliDNA连接酶”或“T4DNA连接酶”).将其连接到pPIC9K质粒上,形成重组质粒,构建重组质粒的目的是   。
(3)若用限制酶SnaBI、BglⅡ联合酶切pPIC9K质粒,获得的DNA片段按顺时针方向,依次分别是42kb、26kb、68kb;用限制酶BglⅡ、AvrⅡ联合酶切pPIC9K质粒,得到的DNA片段按顺时针方向,依次是42kb、40kb、54kb;已知HBsAg基因长度是60kb。步骤3中应选用限制酶   来切割重组质粒以获得重组DNA,切割后的重组DNA的长度是   。
(4)转化的酵母菌在培养基上培养一段时间后,需要向其中加入甲醇,其目的是   。
23.(2023高二下·常熟期中)新冠病毒是一种单链RNA病毒,常用“荧光RT-PCR技术”(实时荧光逆转录聚合酶链式反应)进行检测,如图1所示。该过程中当TaqMan探针完整时,荧光基团(R)发出的荧光信号被淬灭基团(Q)吸收而不发荧光;当探针水解释放出游离的R和Q,R发出的荧光信号被相应仪器检测到,荧光信号的累积与PCR产物数量完全同步。请分析并回答下列问题。
(1)“荧光RT-PCR技术”所用的试剂盒中应该含有:检测者mRNA、荧光标记的新冠病毒核酸探针、   、   、   、2种引物、含   (离子)的缓冲体系。
(2)PCR循环中,加入的引物作用是   。引物、探针与模板结合发生在   阶段。探针核苷酸序列的设计依据是   
(3)每扩增一个DNA便释放一个荧光信号,从而实现荧光信号的积累与PCR产物的完全同步。最终可以得到一条荧光扩增曲线,如图2所示。荧光一般要达到或超过阈值时才确诊为感染了新冠病毒。现有甲、乙两个待检样本,检测时都出现了图示形态的曲线,但甲的a点比乙的a点明显左移。在试剂盒合格且正常,操作过程规范且准确的前提下,该现象出现的原因是甲样本中的新冠病毒含量较   ,达到阈值所需的循环数更   
(4)常采用   来鉴定PCR的产物,设置如下:1号泳道为标准(Marker),2号泳道为阳性对照组,3号泳道为实验组。图3中3号泳道出现杂带,原因一般有   (至少写出2点)
24.(2023高二下·常熟期中)下图为某一陆地生态系统的碳循环示意图。在不考虑砍伐、火灾、病虫害等情况下,净生态系统生产力(NEP)可以近似看作是陆地生态系统与大气间的净碳交换量(碳收入和碳支出的差值),NEP是衡量陆地生态系统碳源分布的重要指标。请回答下列问题;
(1)据图分析,植物一年内用于生长、发育和繁殖等生命活动的能量为   tC/a。如果考虑人类生产活动影响等因素,则该生态系统的NEP是   (填“正值”或“负值”)。
(2)我国已将碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局,确定了2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的目标。北京冬奥会打造了首个真正实现“碳中和”目标的奥运会。
①冬奥核心区绿化造林成活率达99%以上,森林覆盖率达到80%以上。冬奥核心区造林的树种多以本地树种为主,宜乔则乔,宜灌则灌。“宜乔则乔,宜灌则灌”主要涉及生态系统的)   原理。森林为人类提供了丰富的自然资源,还有涵养水源、保持水土等功能,说明森林在保护生物多样性方面具有   价值。
②北京冬奥会严格做好垃圾分类和处理,专用餐具加入微生物后直接变成水和气体,参与此过程的微生物在生态系统成分中属于   。若废旧电池中的重金属离子等物质进入土壤后会被植物吸收,沿   逐级积累,最后可能进入人体;若抗生素类的药物进入土壤后会杀死土壤中的部分细菌,破坏土壤生态平衡。废旧电池、过期药物应投入   (填“红色”“蓝色”“绿色”“黑色”)垃圾回收箱中。
(3)下列对“碳循环”“碳达峰”“碳中和”的叙述,正确的有   (填序号)。
①碳达峰是CO2排放量由增转降的历史转折点
②碳中和是指多种方式达到CO2相对“零排放”
③碳循环过程中,无机环境中的碳可以被生物群落反复利用
④控制生物体呼吸产生的CO2量是实现碳中和的重要措施
(4)为实现“碳中和”,我们应该大力推广   (从不同角度写出两点)。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】泡菜的制作
【解析】【解答】A、红酸汤制作过程中用到的微生物主要是乳酸菌,产生的是乳酸,A错误;
B、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,B错误;
C、适当延长发酵时间能加深酸汤的红色,乳酸含量也会增加,增浓酸味,C正确;
D、亚硝酸盐含量随着发酵时间的延长而先增加后减少,D错误。
故答案为:C。
【分析】红酸汤制作需要用到乳酸菌,乳酸菌是一种厌氧菌,在无氧的条件下,乳酸菌发酵产生乳酸,使得菜品有一股特别的风味提升菜品的口感。
2.【答案】B
【知识点】果酒果醋的制作;腐乳的制作
【解析】【解答】A、酵母菌的呼吸类型为兼性厌氧型,但“浸曲发”时用的酒曲中,利用的是酵母菌酒精发酵,此时酵母菌的呼吸类型为厌氧型,A错误;
B、“鱼眼汤”是指酵母菌在呼吸过程中产生 CO2,使溶液中出现气泡,B正确;
C、醋酸菌可将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸,会在变酸的酒的表面大量繁殖形成荣膜,所以“衣生”指发酵液表面形成层菌膜的现象,主要是醋酸菌大量繁殖形成的,C错误;
D、传统的腐乳制作时一般是利用空气中的毛霉等微生物进行发酵,对豆腐本身不用严格灭菌,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、果酒的制作离不开酵母菌,酵母菌是兼性厌氧型生物,在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖,在无氧条件下,酵母菌进行酒精发酵。温度是酵母菌生长和发酵的重要条件,20℃左右,酒精发酵时,一般将温度控制在18~25℃,在葡萄酒自然发酵过程当中,其主要作用的是附着在葡萄皮上的野生酵母菌。
2、醋酸菌是一种好氧细菌,只有当氧气充足时,才能进行旺盛的生理活动。醋酸菌对氧气的含量特别敏感,当进行深层发酵时,即使只是短时间中断通入氧气,也会引起醋酸菌死亡。当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。醋酸菌的最适生长温度为30~35℃。
3、腐乳制作的原理是利用毛霉等微生物在有氧条件下发酵,将蛋白质水解成氨基酸和小分子肽,将脂肪水解成甘油和脂肪酸。
3.【答案】C
【知识点】培养基概述及其分类
【解析】【解答】A、培养基配制好后需要进行灭菌,故配制培养基过程不需要在酒精灯火焰旁进行,A错误;
B、琼脂只是凝固剂,不是碳源,B错误;
C、除去蛋白胨,该培养基就是无氮培养基,只有利用空气中的氮气作为氮源的固氮微生物能够在上面生长,C正确;
D、倒好的平板要等冷却凝固后再使用,D错误。
故答案为:C。
【分析】培养基为微生物提供生长、繁殖和积累代谢产物的营养物质。营养物质归纳为碳源、氨源、生长因子、无机盐和水。培养基按物理性质可分为固体培养基和液体培养基,液体培养基中加入凝固剂可以制成固体培养基;固体培养基一般用于微生物的鉴别、分离和计数,液态培养基常用于扩大化生产,观察细菌运动。根据化学成分分为合成培养基、天然培养基等;根据用途分为选择培养基、鉴别培养基。
4.【答案】D
【知识点】微生物的分离和培养
【解析】【解答】A、①②③是选择性富集培养,目的是选择能够分解尿素的微生物并且增加该微生物的数量,A正确;
B、过程④需在酒精灯火焰旁进行,以免造成污染,接种前后接种环均要进行灼烧灭菌,共接种5次,需要灼烧6次,B正确;
C、通过选择培养得到的不一定都是能够分解尿素的微生物,比如能利用空气中氮源的固氮微生物,所以还需根据菌落特征等做进一步的鉴定,C正确;
D、获得纯种微生物后,利用划线分离法接种至斜面培养基上,进行低温保存,D错误。
故答案为:D。
【分析】平板划线法操作步骤:①将接种环放在火焰上灼烧,直到接种环烧红;②在火焰旁冷却接种环,并打开棉塞;③将试管口通过火焰;④将已冷却的接种环伸入菌液中蘸取一环菌液;⑤将试管通过火焰,并塞上棉塞;⑥左手将皿盖打开一条缝隙,右手将沾有菌种的接种环迅速伸入平板内,划三至五条平行线,盖上皿盖。注意不要划破培养皿;⑦灼烧接种环,待其冷却后,从第一区域划线的末端开始往第二区域内划线。重复以上操作,在三、四、五区域内划线。注意不要将最后一区的划线与第一区相连;⑧将平板倒置放入培养箱中培养。
5.【答案】B
【知识点】微生物发酵及其应用
【解析】【解答】A、用赤霉素处理大麦,可诱导a-淀粉酶相关基因的表达,促进a-淀粉酶的合成,进而使大麦种子无须发芽就能产生a-淀粉酶,A正确;
B、焙烤可以杀死大麦种子的胚,但不使淀粉酶失活,没有进行灭菌,B错误;
C、因酵母菌不能直接利用淀粉,使用淀粉含量丰富的大麦为发酵原料时,需先糖化使淀粉分解成单糖,C正确;
D、装瓶前要进行消毒的目的是杀死啤酒中的大多数微生物,以延长它的保存期,D正确。
故答案为:B。
【分析】啤酒发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成。主发酵结束后,发酵液还不适合饮用,要在低温、密闭的环境下储存一段时间进行后发酵,这样才能形成澄清、成熟的啤酒。
6.【答案】D
【知识点】DNA的粗提取和鉴定
【解析】【解答】A、菜花、香蕉、鱼白(鱼的精巢)等均含有 DNA,可作为提取DNA的材料,处理方法有所不同,动物细胞需要加蒸馏水使细胞吸水涨破,植物细胞需要加洗涤剂和食盐研磨,A正确;
B、DNA不溶于酒精,细胞中的某些蛋白质可溶于酒精,因此离心后取上清液加入等体积的冷酒精进行DNA的粗提取,B正确;
C、2mol/L的NaCl溶液、体积分数为95%的酒精与二苯胺试剂的颜色基本相同,均为无色透明液体,C正确;
D、需将提取的丝状物加入2mol/L的NaCl溶液中溶解,再加入二苯胺试剂,混匀后将试管置于沸水中水浴加热5min,指示剂将变蓝,D错误。
故答案为:D。
【分析】DNA粗提取和鉴定过程:
1、实验材料的选取:凡是含有DNA的生物材料都可以考虑,但是使用DNA含量相对较高的生物组织,成功的可能性更大;
2、破碎细胞,获取含DNA的滤液: 动物细胞的破碎比较容易,以鸡血细胞为例,在鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水,同时用玻璃棒搅拌,过滤后收集滤液即可。如果实验材料是植物细胞,需要先用洗涤剂溶解细胞膜。例如,提取洋葱的DNA时,在切碎的洋葱中加入一定的洗涤剂和食盐,进行充分的搅拌和研磨,过滤后收集研磨液;
3、去除滤液中的杂质: 方案一的原理是DNA在不同浓度NaCI溶液中溶解度不同;方案二的原理是蛋白酶分解蛋白质,不分解DNA;方案三的原理是蛋白质和DNA的变性温度不同;方案二是利用蛋白酶分解杂质蛋白,从而使提取的DNA与蛋白质分开;方案三利用的是DNA和蛋白质对高温耐受性的不同,从而使蛋白质变性,与DNA分离;
4、DNA的析出与鉴定:
(1)将处理后的溶液过滤,加入与滤液体积相等、冷却的酒精溶液,静置2~3min,溶液中会出现白色丝状物,这就是粗提取的DNA。用玻璃棒沿一个方向搅拌,卷起丝状物,并用滤纸吸取上面的水分;(2)取两支20mL的试管,各加入物质的量浓度为2mol/L的NaCI溶液5mL,将丝状物放入其中一支试管中,用玻璃棒搅拌,使丝状物溶解.然后,向两支试管中各加入4mL的二苯胺试剂。混合均匀后,将试管置于沸水中加热5min,待试管冷却后,比较两支试管溶液颜色的变化,看看溶解有DNA的溶液是否变蓝。
7.【答案】A
【知识点】基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】A、质粒P1经“酶处理”后由平末端转变成黏性末端,黏性末端游离,易于互补末端碰撞,因此能提高目的基因片段和质粒的连接效率, A正确;
B、质粒P2和目的基因片段可在DNA连接酶的作用下形成重组质粒,这里不需要DNA聚合酶,B错误;
C、图示的质粒均含有抗氨苄青霉素的基因,因此,若受体微生物能在含有氨苄青霉素的培养基上生长,则不能说明成功导入了重组质粒 P3,C错误;
D、用PCR鉴定筛选出的菌落中是否含正确插入目的基因的重组质粒,应选择引物乙和丙即可,因为PCR扩增的DNA片段是引物之间的序列,扩增乙和丙之间的序列就包含了目的基因,因而没有必要扩增更长的序列,D错误。
故答案为:A。
【分析】基因表达载体的构建:(1)过程:用同一种限制酶切割目的基因和运载体,再用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA分子。(2)目的:使目的基因在受体细胞中稳定存在并且可以遗传给下一代并表达和发挥作用。(3)基因表达载体的组成:目的基因+启动子+终止子+标记基因。①启动子在基因的首段,它是RNA聚合酶的结合位点,能控制着转录的开始;②终止子在基因的尾端,它控制着转录的结束;③标记基因便于目的基因的鉴定和筛选。
8.【答案】D
【知识点】基因工程的应用
【解析】【解答】A、由于单独将目的基因导入受体细胞,目的基因在受体细胞中无法稳定存在和自我复制,故需要构建质粒载体才能导入受体细胞,A错误;
B、需雌性山羊发育到一定阶段才能产生乳汁,乳腺生物反应器往往受羊生长发育的阶段和性别的限制,B错误;
C、人凝血因子基因存在于该转基因羊所有细胞中,只是在乳腺细胞中选择性表达,C错误;
D、需将人凝血因子基因与只在乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起,以保证人凝血因子能在乳腺中正常表达,D正确。
故答案为:D。
【分析】转基因动物生产药物:
(1)基因来源:药用蛋白基因+乳腺组织特异性表达的启动子(原理:基因的选择性表达)。
(2)成果:乳腺生物反应器。
(3)过程:将药物蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起,导入哺乳动物的受精卵中,最终培育的转基因动物进入泌乳期后,可以通过分泌的乳汁产生所需要的药物。
(4)只有在产下雌性动物个体中,转入的基因才能表达。
9.【答案】D
【知识点】PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】A、PCR的过程主要包括高温变性→低温复性→中温延伸,可见温度并不是逐渐降低的,A错误;
B、PCR技术中的引物和原料是一次性添加的,不需要补充,B错误;
C、PCR的原理是DNA复制,PCR操作过程中,先解旋,后复制,解旋和复制不是同时进行的,C错误;
D、在微量离心管中添加反应成分时,每吸取一种试剂后,移液器上的枪头都必须更换,避免造成污染,D正确。
故答案为:D。
【分析】PCR技术
(1)概念:PCR全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。
(2)原理:DNA复制。
(3)前提:要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一对引物。
(4)条件:模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚台酶(Taq酶)。
(5)过程:①高温变性:DNA解旋过程;②低温复性:引物结合到互补链DNA上;③中温延伸:合成子链。PCR扩増中双链DNA解开不需要解旋酶,高温条件下氢键可自动解开。
10.【答案】C
【知识点】蛋白质工程
【解析】【解答】A、蛋白质工程和基因工程的操作对象都是基因,A错误;
B、当前限制蛋白质工程发展的关键因素是人们对蛋白质的高级结构了解太少,B错误;
C、蛋白质工程能按照人们的意愿定向改造蛋白质分子结构,使之更加符合人类需要,C正确;
D、蛋白质工程中合成所需蛋白质的过程中,遗传信息的流向是相同的,D错误。
故答案为:C。
【分析】蛋白质工程的实质是:改造基因。蛋白质工程的过程:根据中心法则逆推以确定目的基因的碱基序列:预期蛋白质功能→设计预期蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列;进行基因修饰或基因合成;最终还是回到基因工程上来解决蛋白质的合成问题。因此,蛋白质工程生产合成的蛋白质是自然界中不存在的新型蛋白质分子。
11.【答案】D
【知识点】生态系统的稳定性;生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、人工湿地有生活污水(污水中含有机物)流入,所以流入人工湿地的总能量包括生产者所固定的太阳能和生活污水中有机物中的化学能,A正确;
B、湿地中放养鱼苗、水禽等,种植莲藕、芦苇等增加了营养结构的复杂程度,所以增加了生态系统的抵抗力稳定性,B正确;
C、分解污水中有机物的微生物种类繁多,异化作用可包括有好氧型、厌氧型、兼性厌氧型等,C正确;
D、BOD值表示微生物分解单位体积水中有机物所需的氧气量,生活污水中的有机物越多,消耗氧气量越多,BOD值越高,表明污染程度越高,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程,称为生态系统的能量流动。生态系统能量流动的起点是生产者,因此输入生态系统的总能量是生产者光合作用固定的太阳能。能量流动的特点是单向流动,逐级递减。
2、生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力,称为生态系统的稳定性;生态系统之所以能维持相对稳定,是由于生态系统具有自我调节能力,该能力的基础是负反馈调节;物种数目越多,营养结构越复杂,自我调节能力越大,抵抗力稳定性越高;而恢复力稳定性则是生态系统被破坏后恢复原状的能力,恢复力稳定性的大小和抵抗力稳定性的大小往往存在着相反的关系。生态系统的稳定性具有相对性,当受到大规模干扰或外界压力超过该生态系统自身更新和自我调节能力时,便可导致生态系统稳定性的破坏、甚至引发系统崩溃。
12.【答案】B
【知识点】群落的演替
【解析】【解答】A、分析表格数据可知,各造林模式在造林前后0-20cm土层土壤碳含量最高,A正确;
B、补植套种造林模式的土壤碳汇效益最显著(表现为0-20cm是7.60,20-40cm是6.28,而40-60cm是470),新造林的土壤碳汇表现为0-20cm是3.88,20-40cm是218,而40-60cm是1.18,B错误;
C、通过恢复森林发展碳汇林业,改变了群落演替的方向,也加快了速度,说明人类活动往往会使群落按照不同于自然演替的速度和方向进行,C正确;
D、新造林模式造林后0-20cm土层土壤碳含量减少,原因可能是新造林由干大多处干幼林,枯落物较少,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、群落演替的特点可描述为:(1)群落发展有顺序、有规律地向一个方向发展,因而是能预见的。(2)演替是由群落引起物理环境改变的结果,即演替是由群落控制的。(3)演替以稳定的生态系统为发展顶点,即形成顶极群落。
2、人类活动会改变群落演替的方向和速度。
13.【答案】C
【知识点】生态系统的稳定性;生物多样性的价值
【解析】【解答】A、水体中的N、P含量过高而引起的富营养化,通过植物根系大量吸收N、P等元素,可减少水体富营养化,A正确;
B、在水域生态系统中,N、P等元素在生物群落和无机环境之间进行循环流动,为了防止浮床中富集的N、P重新进入水体,应该定期收割浮床上的植物,B正确;
C、生态浮床的应用体现了生物多样性的间接价值大于其直接价值,C错误;
D、一般来说,生态系统中的生物种类越多,物种丰富度增加,营养结构越复杂,自我调节能力就越强,生态浮床增加了生物种类,可以增加生态系统的营养结构,提高生态系统的自我调节能力,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、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。
2、生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力,称为生态系统的稳定性;生态系统之所以能维持相对稳定,是由于生态系统具有自我调节能力,该能力的基础是负反馈调节;物种数目越多,营养结构越复杂,自我调节能力越大,抵抗力稳定性越高。
14.【答案】D
【知识点】生物多样性的保护措施
【解析】【解答】A、管控船舶进出禁渔区域,可以减少人类活动对水生生物的干扰,A正确;
B、对禁渔区域定期开展抽样调查,及时了解生物多样性的状况以评估物种资源现状,B正确;
C、遗传多样性是生物多样性的内容之一,建立江豚的基因库,以保护江豚遗传多样性,C正确;
D、为保护生物多样性,拯救长江水域的江豚等濒危物种,我国自2021年1月1日零时起实施长江十年禁渔计划,而不是清理淤泥、疏浚河道,以拓展水生动物的生存空间,D错误。
故答案为:D。
【分析】生物多样性保护的措施:(1)就地保护:自然保护区和国家森林公园是生物多样性就地保护的场所。(2)迁地保护:动物园、植物园、濒危物种保护中心。(3)建立精子库、种子库,利用生物技术对濒危物种的基因进行保护等。(4)加强宣传和执法力度。
15.【答案】B,D
【知识点】果酒果醋的制作
【解析】【解答】A、果酒发酵时,为了排出产生的气体,需要将瓶盖拧松放气,根据产生气体的多少,拧松瓶盖的间隔时间不一定相同,A正确;
B、果醋发酵利用的是醋酸菌,除了适当提高温度并不断通入无菌空气外,还需要加入醋酸菌,B错误;
C、以酒精为底物进行醋酸发酵,产物是醋酸和水,几乎不产生气泡,而果酒发酵会产生二氧化碳,故果醋发酵时产生的气泡量明显少于果酒发酵,C正确;
D、当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解为醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸,D错误。
故答案为:BD。
【分析】1、果酒的制作离不开酵母菌,酵母菌是兼性厌氧型生物,在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖,在无氧条件下,酵母菌进行酒精发酵。温度是酵母菌生长和发酵的重要条件,20℃左右,酒精发酵时,一般将温度控制在18~25℃,在葡萄酒自然发酵过程当中,其主要作用的是附着在葡萄皮上的野生酵母菌。
2、醋酸菌是一种好氧细菌,只有当氧气充足时,才能进行旺盛的生理活动。醋酸菌对氧气的含量特别敏感,当进行深层发酵时,即使只是短时间中断通入氧气,也会引起醋酸菌死亡。当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。醋酸菌的最适生长温度为30~35℃。
16.【答案】A,B,C
【知识点】微生物发酵及其应用;果酒果醋的制作
【解析】【解答】A、沼气生产利用的是厌氧微生物,在连续搅拌反应器中厌氧微生物会被抑制,因此沼气池废料无需灭菌,A正确;
B、据图可知,该生产过程中有酿酒酵母的参与,酵母菌呼吸作用会产生二氧化碳,故该生产过程中,一定有二氧化碳等气体生成,B正确;
C、糖类是主要的能源物质,微生物生长所需的碳源主要来源于果糖生产废水,C正确;
D、上述发酵过程酵母菌细胞中含有蛋白质,称为单细胞蛋白,无需从酵母菌细胞中提取, D错误。
故答案为:ABC。
【分析】1、酵母菌是兼性厌氧微生物,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18~30℃。
2、该技术中有连续搅拌反应器的过程,该操作的可以增加微生物与营养物质的接触面积,此外也可增大溶解氧含量,故据此推测该生产工艺利用微生物的有氧发酵技术生产蛋白质。
17.【答案】A,C
【知识点】基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】A、最终获得的种子不一定含有目的基因,A正确;
B、相比于基因枪法和农杆菌转化法,花粉管通道法直接将目的基因导入受精卵,这避免了植物组织培养这一操作,B错误;
C、农杆菌转化法适用于双子叶植物和裸子植物,相比于杆菌转化法,花粉管通道法还适用于玉米等单子叶植物的转基因培育,C正确;
D、利用花粉管通道法时,也要先构建基因表达载体,然后再借助花粉管通道进入受体细胞并表达,D错误。
故答案为:AC。
【分析】将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。(1)将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;(2)将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;(3)将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法(Ca2+处理法)。
18.【答案】A,B,D
【知识点】PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】A、若从该DNA片段中直接获取蛛丝蛋白基因,DNA每条链上会破坏2个磷酸二酯键,共会破坏4个磷酸二酯键,A正确;
B、由于DNA聚合酶只能从5'→3'延伸子链,图中的磷酸基团为5'端,羟基为3'端,由干引物要延伸子链,子链和模板链反向平行,因此根据引物的延伸方向可知图中与引物结合的部位是2、3,B正确;
C、大肠杆菌是原核生物,无内质网和高尔基体,C错误;
D、如图所示,设X基因为目的基因。经过第一轮复制以亲代DNA的两条链做模板,可以得到①和②两种DNA;经过第二轮复制可以得到①和③、②和④;经过第三轮复制可以得到①和③、③和⑤、②和④、④和⑤;第四轮复制得到16个DNA分子,即①和③、2个③和2个⑤、②和④、2个④和2个⑤、第二轮的2个⑤得到4个⑤(统计为①、②、3个③、3个④、8个⑤);第五轮复制得到32个DNA分子,即①和③、②和④、3个③和3个⑤、3个④和3个⑤、第四轮的8个⑤得16个⑤(统计为①、②、4个③、4个④、22个⑤,即还未获得32个目的基因),第六轮复制得64个DNA分子,即①和③、②和④、4个③和4个⑤、4个④和4个⑤、第五轮的22个⑤得44个⑤(统计为①、②、5个③、5个④、52个⑤,即此时获得32以上符合条件的目的基因),综上所述,需要至少6次循环可获得32个符合要求的目的基因,D正确。
故答案为:ABD。
【分析】PCR技术
(1)概念:PCR全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。
(2)原理:DNA复制。
(3)前提:要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一对引物。
(4)条件:模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚台酶(Taq酶)。
(5)过程:①高温变性:DNA解旋过程;②低温复性:引物结合到互补链DNA上;③中温延伸:合成子链。PCR扩増中双链DNA解开不需要解旋酶,高温条件下氢键可自动解开。
19.【答案】A,B,C
【知识点】生态工程依据的生态学原理;生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、“智慧生态厕所”利用微生物发酵技术,将排泄物分解成优质有机肥料供农业种植使用,实现能量多级利用,提高能量利用效率,A错误;
B、“智慧生态厕所”在选择菌种时既需考虑循环、协调的原理,也需要考虑自生、整体的原理,B错误;
C、硝化细菌可进行化能合成作用,能利用 NH3,转化为NO3-,可除臭,C错误;
D、高效降解菌种的筛选需要用到微生物实验室培养的技术,也可通过转基因技术获得高效降解污染物的工程菌,D正确。
故答案为:ABC。
【分析】1、生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程,称为生态系统的能量流动。生态系统能量流动的起点是生产者,因此输入生态系统的总能量是生产者光合作用固定的太阳能。能量流动的特点是单向流动,逐级递减。
2、生态工程原理:自生原理、循环原理、协调原理和整体原理。
20.【答案】(1)碳源、氮源、水、无机盐
(2)①(③)④
(3)将未接种的培养基(或空白培养基)放在恒温培养箱中保温1-2天,检验是否有菌落产生;小于
(4)皿底;为了防止培养时间不足导致菌落遗漏
(5)7×1010个;少;当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落
【知识点】微生物的分离和培养;测定某种微生物的数量;培养基概述及其分类
【解析】【解答】(1)虽然各种培养基的配方不同,但是一般都含有水、碳源、氮源和无机盐等微生物生长所需的基本营养物质。
(2)稀释涂布平板法操作时需要在酒精灯火焰旁边操作,故需要用到①酒精灯、③培养皿、④涂布器。
(3)将未接种的培养基(或空白培养基)放在恒温培养箱中保温1-2天,检验是否有菊落产生,用于检测该培养基灭菌是否彻底。若有菌落产生,说明灭菌不彻底,需要重新配制培养基。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,故同一浓度梯度下,尿素培养基上的菌落数小于全营养培养基上的菌落数,则说明尿素培养基具有选择作用。
(4)本实验使用的平板和试管较多,为了避免混淆,最好使用前在培养皿的皿底做好标记,由于培养基倒置培养,所以皿底上标记号组别、培养日期和平板上培养样品的稀释度等。为了防止培养时间不足导致菌落遗漏,在30~37C的恒温培养箱中需培养1-2d,每隔24h统计一次菌落数目,选择菌落数目稳定时的记录作为结果。一般选择菌落数为30~300的平板进行计数。
(5)5号试管的稀释倍数为107,10mL瘤胃样品中含有目标活菌数=(68+75+67)÷3÷0.1x107x10=7x1010(个)。当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落,故使用稀释涂布平板法统计获得的菌落数比实际的活菌数偏少。
【分析】1、培养基为微生物提供生长、繁殖和积累代谢产物的营养物质。营养物质归纳为碳源、氨源、生长因子、无机盐和水。培养基按物理性质可分为固体培养基和液体培养基,液体培养基中加入凝固剂可以制成固体培养基;固体培养基一般用于微生物的鉴别、分离和计数,液态培养基常用于扩大化生产,观察细菌运动。根据化学成分分为合成培养基、天然培养基等;根据用途分为选择培养基、鉴别培养基。
2、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,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
3、统计菌落数目的方法∶(1)显微镜直接计数法①原理∶利用特定细菌计数板或血细胞计数板,在显微镜下计算一定容积的样品中微生物数量;②方法∶用计数板计数;③缺点∶不能区分死菌与活菌。(2)间接计数法(活菌计数法)①原理∶当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落,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。②操作∶a、设置重复组,增强实验的说服力与准确性;b、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。③计算公式:每克样品中的菌株数= ( c/V )×M,其中c代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数,V代表涂布平板时所用的稀释液的体积( mL ) ,M代表稀释倍数。
21.【答案】(1)固体;蛋白胨、牛肉膏、酵母粉;筛选高产酸乳酸菌
(2)梯度稀释;倒置;有明显溶钙圈(溶钙圈较大)的单菌落
(3)乳酸菌是厌氧菌,先加乳酸菌再浇筑培养基,为乳酸菌的生存提供了无氧环境
(4)乳酸菌种类、接种量和发酵时间
(5)均能快速降低泡菜发酵过程中的pH值,且接种量越大作用效果越显著
【知识点】微生物的分离和培养;培养基概述及其分类
【解析】【解答】(1)题中培养基有琼脂作为凝固剂,根据物理性质分类,该培养基属于固体培养基;氮源是指提供氮元素的物质,蛋白胨、牛肉膏、酵母粉含有氮元素,可为乳酸菌种提供氮源;培养基中含有碳酸钙,乳酸菌产生乳酸会与碳酸钙反应形成溶钙圈,便于筛选高产酸乳酸菌。
(2)要分离和培养高产乳酸菌,首先可以对泡菜汁进行梯度稀释,稀释时需要用无菌水,如1mL泡菜汁+9mL无菌水,相当于对泡菜汁稀释了10倍,以此类推;培养时为了防止冷凝水滴落冲散菊落,应将培养皿倒置培养:溶钲圈明显的菌落,产乳酸菌的能力强,应挑选有明显溶钙圈的菌落进行平板划线培养。
(3)乳酸菌是厌氧菌,将样品稀释液直接涂布在培养基的表面会接触到气体中的氧气,先加乳酸菌再浇筑培养基,为乳酸菌的生存提供了无氧环境。
(4)自变量是人为控制不同的量,据图中的横坐标、两个表的纵坐标标题不同以及各条曲线的标注不同可知,该研究实验的自变量是乳酸菌种类(乳酸菌A50f7和A50b9)、接种量和发酵时间。
(5)结合坐标图中pH变化结果可知,两种乳酸菌均能快速降低泡菜发酵过程中的pH值,且接种量越大作用效果越明显,效果相近。
【分析】1、培养基为微生物提供生长、繁殖和积累代谢产物的营养物质。营养物质归纳为碳源、氨源、生长因子、无机盐和水。培养基按物理性质可分为固体培养基和液体培养基,液体培养基中加入凝固剂可以制成固体培养基;固体培养基一般用于微生物的鉴别、分离和计数,液态培养基常用于扩大化生产,观察细菌运动。根据化学成分分为合成培养基、天然培养基等;根据用途分为选择培养基、鉴别培养基。
2、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,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
22.【答案】(1)5’;5’TACGTA3’;5’CCTAGG3';防止目的基因、质粒的自身环化与目的基因反向连接入质粒或确保目的基因与质粒定向连接
(2)T4DNA连接酶;让目的基因在受体细胞中稳定存在和遗传,并使目的基因能够表达和发挥作用
(3)BglⅡ;140Kb
(4)诱导HBsAg基因表达
【知识点】基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1)DNA聚合酶是沿着DNA的单链移动,从5向3端合成新的DNA链,因此设计引物时需要在引物的5端添加相应限制酶的识别序列;图中质粒含有SnaB、Avrl、Bglll和Sacl限制酶切割位点,其中Sacl位于启动子上,BglI1位于终止子上,故要将HBsAg基因和pPIC9K质粒重组,只能用限制酶SnaBl和Avr切割质粒,则在HBsAg基因两侧的A和B位置添加的碱基序列分别是5’TACGTA3’、5’CCTAGG3;用双酶切的优点是避免目的基因反向接入质粒(保证目的基因定向接入质粒)。
(2)基因工程中常需要使用DNA连接酶,其中既能连接黏性末端,又能连接平末端的DNA连接酶是TDNA连接酶,只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间连接起来的是EcoliDNA连接酶,用SnaBI得到的是平末端,用AvrII得到的是黏性末端,故应用T4DNA连接酶将其连接到PICgK质粒…构建重组质粒的目的是目的基因在受体细胞中稳定存在和遗传,并使目的基因能够表达和发挥作用。
(3)若用限制酶SnaBl、BgllI联合酶切pPIC9K质粒,获得的DNA片段的长度分别是42kb、26kb、68kb;用限制酶BgllI、Avrll联合酶切pPIC9K质粒,得到的DNA片段的长度分别是42kb、40kb、54kb,因此,在pPIC9K质粒中BgllI与SnaBI之间的DNA片段的长度为26kb,Bglll与AvrlI之间的DNA片段的长度为54kb,用限制酶SnaBl和Avr切割质粒,故目的基因位于SnaBl和AvrI之间,目的基因(HBsAg基因)长度是60kb,故切割后的重组 DNA的长度是26kb+54kb+60kb=140kb。
(5)巴斯德毕赤酵母菌是一种甲基营养型酵母,能将甲醇作为其唯一碳源,此时AOX1基因受到诱导而表达,5'AOX1和3AOX(1分)别是基因AOX1的启动子和终止子,目的基因(HBsAg基因)位于启动子和终止子之间,故甲醇的目的是诱导HBsAg基因表达。
【分析】基因工程技术的基本步骤︰(1)目的基因的获取︰方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。(2)基因表达载体的构建︰是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在,可以遗传给下一代,使目的基因能够表达和发挥作用。启动子的本质是DNA片段,其为RNA聚合酶识别和结合的位点。( 3 )将目的基因导入受体细胞∶根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。(4)目的基因的检测与鉴定∶分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因——DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA——分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质——抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定︰抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
23.【答案】(1)耐高温的DNA聚合酶(TaqDNA聚合酶);逆转录酶;脱氧核苷酸(dNTP);Mg2+
(2)使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸;复性;新冠病毒RNA内部的一段核苷酸序列(新冠病毒RNA逆转录形成的DNA的部分核苷酸序列)
(3)高;少
(4)琼脂糖凝胶电泳;引物设计不合理;复性温度偏低;DNA聚合酶的质量不好等
【知识点】PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】(1)逆转录酶将病毒RNA逆转录为DNA,耐高温的DNA聚合酶(TaqDNA聚合酶)用于合成DNA链,脱氧核苷酸(dNTP)作为新DNA链合成的原料;镁离子可以与DNA聚合酶结合形成镁离子-酶复合物,同时也能激活DNA聚合酶的催化作用,从而促进PCR反应的进行。
(2)引物作用是使DNA聚合酶能够从引物的3端开始连接脱氧核苷酸;引物、探针与模板结合发生在复性阶段,探针核苷酸序列的设计依据是新冠病毒RNA内部的一段核苷酸序列或者新冠病毒RNA逆转录形成的DNA的部分核苷酸序列。
(3)a点表示阈值,甲的a点比乙的a点明显左移,说明甲样本中的病毒含量较高(含有较多的病毒RNA),逆转录产生的双链DNA基数大,循环次数较少就能释放较多荧光,所以达到阈值所需的循环数更少。
(4)常采用琼脂糖凝胶电泳来鉴定PCR的产物,泳道出现杂带,原因一般有引物设计不合理:复性温度偏低:DNA聚合酶的质量不好等。
【分析】PCR技术
(1)概念:PCR全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。
(2)原理:DNA复制。
(3)前提:要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一对引物。
(4)条件:模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚台酶(Taq酶)。
(5)过程:①高温变性:DNA解旋过程;②低温复性:引物结合到互补链DNA上;③中温延伸:合成子链。PCR扩増中双链DNA解开不需要解旋酶,高温条件下氢键可自动解开。
24.【答案】(1)2.41×109;负值
(2)协调;直接和间接;分解者;食物链(网);红色
(3)①②③
(4)植树种草,提高森林覆盖率;减少化石燃料的燃烧,开发新能源
【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;生物多样性的价值
【解析】【解答】(1)碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要以二氧化碳的形式进行;植物一年内用于生长、发育和繁殖等生命活动的能量为=(4.26-185)x10tC/a=241x109tC/a。如果考虑人类生产活动影响等因素,植物进行光合作用吸收大气的二氧化碳,除了以自身呼吸作用和残枝败叶的途径离开植物群落,还有物质燃烧、木材生产、粮食、化石燃烧等途径,因此生态系统的NEP=426-2.04-0.08-1.85-0.18-0.73=-0.62,是负值。
(2)①如果选择外地物种,可能会导致外来物种入侵,导致本地生物多样性降低,因此选择本地物种可以避免外来物种入侵,保证本地生态系统的安全性;同时本地物种具有较高的生态适应性,外来物种不一定能适应当地环境,成活率低,因此“宜乔则乔,宜灌则灌“涉及到生态工程的协调原理。涵养水源,保持水土的生态功能体现了生物多样性的间接价值,森林为人类提供了丰富的自然资源体现了生物多样性的直接价值。
②微生物能分解有机物,把有机物直接变成水和气体,属于分解者:根据生物富集可知,重金属离子等有毒物质进入土壤后会被植物吸收,沿食物链(网)逐级积累;废旧电池、过期药物属于有害垃圾,应投入红色垃圾回收箱中。
(3)①碳达峰是指二氧化碳排放量达到历史最高位,然后经历平台期进入持续下降的过程,是二氧化碳排放量由增转降的历史拐点,①正确;
②“碳中和”是指通过新能源开发利用、节能减排以及植树造林等形式,抵消人类生产生活行为中产生的二氧化碳或温室气体排放量,实现正负抵消,达到相对“零排放”的过程,②正确;
③无机环境中的物质可以通过多种途径被生物群落反复利用,③正确;
④大气中二氧化碳主要来源为化石燃料的燃烧,节能减排是实现碳中和的重要措施,④错误。
故选:①②③。
(4)植树种草,提高森林覆盖率有助于绿色植物通过光合作用吸收更多的二氧化碳,降大气中CO2浓度,减少化石燃料的燃烧,开发新能源,有助于减少CO2的排放,是实现“碳中和”的有力措施。
【分析】1、生态系统的结构是指生态系统的组成成分和营养结构(食物链和食物网)。
(1)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。生产者能将无机物合成有机物,是其他生物物质、能量的来源,主要指绿色植物和化能合成作用的生物,消费者加快生态系统的物质循环,有利于生产者的传粉或种子的传播,主要指动物,分解者将有机物分解为无机物,归还无机环境,指营腐生生活的微生物和动物。
(2)营养结构是指食物链和食物网。
2、摄入量=同化量+粪便量;同化量=用于生长、发育繁殖的能量+呼吸散失的能;生长、发育、繁殖的能量=流入下一营养级能量+流入分解者的能量;能量流动效率=下一营养级的同化量/上一营养级的同化量ⅹ100%。
3、生态工程原理:自生原理、循环原理、协调原理和整体原理。
4、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。
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