2009届新课标生物考点预测
种群与群落
一、考点介绍
本专题属于高考新课标必修三《稳态与环境》中种群和群落的内容,包括种群的特征、种群的数量变化、群落的结构特征、群落的演替。
本专题的实验探究较多,是必修中实验探究最多的,并且与原来的教材相比较内容变化很大,尝试建立数学模型、群落的演替以及三个实验探究均为新增内容,这些新增内容 是新课标实施新理念的具体呈现形式,在复习中应加以关注。
二、高考真题
1.(08天津理综·5) 为研究人工生态系统中大草履虫和栉毛虫间捕食关系的影响因素,设计两组实验:
实验一:在培养液中依次加入大草履虫和栉毛虫,得到种群数量变化曲线(见甲图);
实验二:在培养液中先加入沉渣作隐蔽场所,再同时加入大草履虫和栉毛虫,得到种群数量变化曲线(见乙图);
据实验判断,正确的是( )
A.沉渣对栉毛虫的种群数量变化无影响 B.大草履虫以栉毛虫为食
C.培养液为上述生态系统提供能量
D.大草履虫的能量除用于自身代谢外,其余部分流入栉毛虫
〖解析〗考查对实验的分析综合及识图能力。从甲图中可以看出,大草履虫被栉毛虫所捕食,在无隐藏物的情况下,大草履虫被栉毛虫捕食干净,栉毛虫也因食物缺乏而死亡。从乙图中的取新鲜变化可以看出,沉渣对栉毛虫的种群数量变化是致命的,大草履虫因有了隐蔽的场所,躲避栉毛虫的能力增强,而栉毛虫因捕获不到足够的食物而灭绝。该生态系统中的能量由培养液提供,大草履虫体内能量的去向有三个:自身代谢利用、被栉毛虫利用和被分解者利用。
〖答案〗C
2.(08重庆卷理综·1)以下关于种群、群落和生态系统的叙述,正确的是( )
A.种群中的个体是生物进化的基本单位
B.亚热带生长的常绿阔叶林组成一个种群
C.马尾松林地中所有树木构成了生物群落
D.生态系统的营养结构是食物链和食物网
〖解析〗考查了生态系统的相关概念。一定时间、空间内同种生物个体的总和构成种群;一定区域内所有种群(包括动物、植物和微生物)的总和构成群落;群落及其生活的无机环境共同构成生态系统。生态系统的成分有非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者;营养结构包括食物链和食物网。生物进化的基本单位是种群而非个体。
〖答案〗D
3.(08全国I·2)某水池有浮游动物和藻类两个种群,其种群密度随时间的变化趋势如图。若向水池投放大量专食浮游动物的某种鱼(丙),一段时间后,该水池甲、乙、丙三个种群仅剩一个种群。下列关于该水池中上述三个种群关系及变化的叙述,正确的是( )
A.甲和丙既有竞争关系又有捕食关系,最后仅剩下甲种群
B.甲和乙既有竞争关系又有捕食关系,最后仅剩下丙种群
C.丙和乙既有竞争关系又有捕食关系,最后仅剩下甲种群
D.丙和乙既有竞争关系又有捕食关系,最后仅剩下丙种群
〖解析〗考查了种群间的相互关系。从曲线上可以看出甲、乙应该为捕食关系,甲为藻类,乙为浮游动物。而丙为后期向水池投放的大量专食浮游动物的某种鱼。建立的食物链应该是:藻类-浮游动物-鱼。由于鱼时大量的,所以短时间内它们的食物-浮游动物急剧减少,此时,鱼由于食物缺乏,其数量也随之大量减少。所以甲、乙、丙三个种群仅剩一个种群的话,该种群肯定是藻类,即甲种群。排除B、D选项后,只要比较A、C选项的前面半句话即可。A选项的表述“甲和丙既有竞争关系又有捕食关系”肯定是错误的,因为鱼类是专食浮游动物的。所以只能选C。
〖答案〗C
4.(08江苏卷·16)下列选项中,对种群密度影响最严重的是( )
编号 生态系统 采集对象 现有生物量 年增长率/% 年采收量
① 马尾松林 马尾松 200 000m3 2 1 000 m3
② 淡水湖泊 鲫鱼 10 000kg 35 3 600 kg
③ 山地 甘草 1 000kg 20 300 kg
④ 滩涂 沙蚕 10 000kg 30 500 kg
A.① B.② C.③ D.④
〖解析〗根据题意可知马尾松的年增加量为4000 m3,而年采收量为1000 m3,年采收量小于增加量;鲫鱼的年增加量为3500 kg,而年采收量为3600 kg,年采收量与增长量持平;甘草的年增长量为200 kg,而年采收量为300 kg,远大于年增长量;沙蚕的年增长量为3000 kg,而年采收量为500 kg,年采收量小于增长量。
〖答案〗C
5.(08广东理科基础·52)水华是富营养化水体常见的一种自然现象,从种群特征分析,水华属于( )
A.不规则波动 B.不均匀分布 C.短期内暴长 D.季节性消长
〖解析〗水体富营养化,导致某些藻类等短时间内大量繁殖,这一现象出现在海洋则为“赤潮”,出现在淡水湖泊则为“水华”。从种群特征分析,“水华”属于种群数量的短期内暴涨。
〖答案〗C
6.(08广东理科基础·53)关于群落演替的叙述,错误的是( )
A.群落自然演替是一个群落替代另一个群落的过程
B.群落的原(初)生演替在海洋和陆地均可发生
C.群落的原(初)生演替速度通常非常缓慢
D.动物群落的演替与光照条件无关
〖解析〗随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程,叫群落的演替。在一个从来没有植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替叫初生演替。在原有植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方发生的演替,叫次生演替。在题目给出的选项中,A、B、C三项都是正确的。光照是影响植物演替的条件之一,由于动物都是直接或间接以植物为食物,所以光照条件亦与动物的演替有关。
〖答案〗D
7.(2007年广东卷,生物, 11)下列选项中,不属于对种群数量特征描述的是( )
A.我国的人口将逐渐步人老龄化阶段
B. 2003年,广东省人口的出生率为1.329%
C.橡树种子散布能力差,常在母株附近形成集群
D.由于微甘菊人侵,松树种群死亡率较高
【解析】种群的概念实质上有两种情况:一是广义的种群即是指一切可能交配并繁育的同种个体的集群(该物种的全部个体)。例如世界上总人口。另一种狭义的种群:即为进行交配繁育的局部集群。集群型,种群内各个体在空间上的分布极不均匀,常成群、成簇或呈斑点状密集分布,各群的大小,群间距离及群内个体的密度都不相等,是一种广泛分布格局。不属于对种群数量特征描述。
〖答案〗C
8. (07北京理综.4)根据右表中甲、乙两个国家各年龄段的人口数量统计数据,判断下列叙述正确的是
A.甲属于人口稳定型国家,乙属于人口衰退型国家
B.甲属于人口增长型国家,乙属于人口稳定型国家
C.甲属于人口增长型国家,乙属于人口衰退型国家
D.乙属于人口衰退型国家,乙属于人口稳定型国家
〖解析〗由表中数据可知,甲中年青的个体较多,属于人口增长型国家,乙中各年龄组成的个体数基本相当,属于人口稳定型国家。
〖答案〗B
9.(08山东理综卷.27)每年的7月11日被定位“世界人口日”,人口问题越来越受到国际社会的重视,下图表示三种可能的人口增长曲线,请回答:
(1)16世纪以来世界人口增长表现为图中a曲线,
人口剧增带来的严重后果有
。如果这种现状
不能得到有效改善,人口增长趋势终将表现
为图中 曲线。
(2)按生态学原理,世界人口增长应该表现为图
中的 曲线,该曲线与a曲线产生差别的原因
是 。若地球环境对人类种群的容纳量(K)为110亿,则全球人口的最适数量为 。
(3)为缓解人口增长带来的世界性粮食紧张状况,人类可以适当改变膳食结构,若将(草食)动物性与植物性食物的比例由1:1调整为1:4,地球可供养的人口数量是原来的
倍。(能量传递效率按10%计算,结果精确到小数点后两位数字)
(4)我国现阶段实行计划生育政策,提倡晚婚晚育,一对夫妇只生一个孩子。这一政策能有效的控制人口增长过快的趋势,原因是 。
〖解析〗本题以世界人口增长这一热点问题为背景,考查种群的数量变化曲线及其应用、影响种群变化的因素、人口增长带来的环境与生态问题、生态系统的能量流动等方面的基础知识,较全面地覆盖了生态学中的知识点。读题要认真,抓住关键字并按要求解答是做本题的关键,如题干中的“人口增长趋势终将表现为什么”“人口增长应该表现为什么”等。
①人口剧增会导致粮食短缺、耕地、煤炭等资源的锐减,同时会加剧环境污染、生态的破坏等,从而使人的生存阻力增大,生存斗争加剧,最终表现为图中的c曲线所示的变化。人口增长合理的曲线应是b曲线,人口的最适数量为K/2值。计划生育、晚婚晚育等人为措施控制人口增长,从根本上降低人的出生率。
②能量流动的特点是单向、逐渐递减。某生物所处的营养级越低,获得的能量越多,维持存活的该生物的个体数量就会越多。若生态系统中的植物固定的总能量为a,将人(草食)动物性欲植物性食物的比例由1:1调整为1:4时(能量船体效率按10%计算),人获得的能量将由a/55变为a/28,则是原来的55/28=1.96倍。
〖答案〗
(1)环境污染(环境破坏、生态破坏),资源短缺(生物多样性降低、可耕地减少)c
(2)b 环境阻力(资源或空间有限) 55亿
(3)1.96 (4)延长世代长度(延长繁衍一代的时间),减少新生儿个体数,降低出生率
三、名校试题
1.(广东省金山中学2009届高三期中考试题,生物,18)某一昆虫种群侵入某地后,分化出甲、乙两个种群,由于信息激素的不同而具有生殖隔离,但外貌几乎无法辨认。由此可知
A.同一种群出现分化是适应辐射的结果 B.同一种群出现分化是自然选择的结果
C.甲乙属同一个物种,因外貌形态相同 D.形成两个物种的原因是信息激素不同
〖答案〗B
2.(高中学生学科素质训练系列试题高三上学期单元测试,生物,6.)下列四图中能正确表示某池塘鱼个体的平均增长量与种群密度关系的是 ( )
〖答案〗B
3.(广东省广州市2009年高三年级调研测试,生物,16)下列有关水稻农田生态系统的叙述不正确的是
A.水稻长势整齐,因此群落在垂直方向上没有分层现象
B.在群落水平上研究,要研究水稻田的范围和边界
C.除草等人为活动能影响群落的自然演替
D.水稻田内不规则分布的杂草,属于群落水平结构上的差异
〖答案〗A
4.(江苏省扬州中学2008—2009学年高三第一学期月考,生物,19)下列有关初生演替和次生演替的叙述中,正确的是( )
A.沙丘上进行的演替是初生演替,火山岩上进行的是次生演替
B.初生演替形成的群落内无竞争现象,次生演替形成的群落内竞争明显
C.初生演替所需时间较长,次生演替所需时间较短
D.初生演替能形成森林,次生演替很难形成森林
〖答案〗C
5.(高中学生学科素质训练系列试题高三上学期单元测试,生物,8).烟草叶片受到某蛾幼虫的采食刺激后,会释放出挥发性的化学物质,这种化学物质白天会吸引此种蛾幼虫的天敌。依据此实例判断下列表述正确的是 ( )
A.天敌是影响蛾幼虫种群数量变化的惟一因素
B.此种蛾幼虫与烟草之间一定是竞争关系
C.烟草的此种特性使其免于各种昆虫的侵害
D.自然选择会使控制烟草这种性状的基因的基因频率提高
〖答案〗D
6.(高中学生学科素质训练系列试题高三上学期单元测试,生物,21)要实现人与自然的和谐发展,下列措施最合理的是 ( )
A.通过生物技术手段,转化淀粉生产可再生能源
B.使用化学农药防治病虫害,保证粮食稳产
C.发展生态农业,实现物质和能量的多级利用
D.大力开垦湿地,扩大粮食种植面积
〖答案〗C
7. (陕西省宝鸡中学2009届高三年级月考,生物,2) “人与自然”节目中报道,湖北省麋鹿自然保护区将一只雄鹿和七只雌鹿散放到保护区中,经过一段时间以来的追踪和观察,这些麋鹿已经适应了野生生活。根据以上材料请分析下列叙述中错误的是( )
A. 若无意外灾害,这些麋鹿将发展成为一个自然种群
B. 可以预见,该麋鹿种群发展过程中种群密度将增大
C. 种群发展过程中要受生物因素和非生物因素的制约和影响
D. 该种群数量将会按“J”型曲线一直发展下去
〖答案〗D
8.(广东省广州市2009年高三年级调研测试,生物,18)在群落演替中,下列情况哪一种情况是不可能发生的?
A.在群落演替过程中群落的物种组成不断发生变化
B.生态系统的恢复力稳定性越小,群落演替越慢
C.初生演替所需时间较长,次生演替所需时间较短
D.初生演替形成的群落内无竞争现象,次生演替形成的群落内竞争明显
〖答案〗D
9.(北京市海淀区2008—2009学年度高三第一学期期末练习,生物,29)下列针对不同类型生态系统的表述中不正确的是 ( )
A.森林生态系统的主要特点是动植物种类繁多,种群密度最大
B.草原生态系统在不同的季节和年份的种群密度和群落结构常发生剧烈变化
C.湿地生态系统有十分丰富的动植物资源,具有强大的生态净化作用
D.农田生态系统结构和功能的稳定需要人工的不断维持和干预
〖答案〗A
10.(江苏省扬州中学2008—2009学年高三第一学期月考,生物,16)种群在理想环境中,呈“J”型增长(曲线甲);在有环境阻力条件下,呈“S”型曲线增长(曲线乙);下列有关种群曲线增长的叙述正确的是( )
A.若该图表示草履虫种群增长曲线,e点的种群增长率为0
B.若图中阴影表示环境阻力,则种群中出现环境阻力在d点后
C.若该图表示蝗虫种群增长曲线,则虫害的防治必须在d点之前进行
D.该种群种内斗争最激烈阶段在e点后
〖答案〗A
11.(广东省广州市2009年高三年级调研测试,生物,16)下列有关水稻农田生态系统的叙述不正确的是 ( )
A.水稻长势整齐,因此群落在垂直方向上没有分层现象
B.在群落水平上研究,要研究水稻田的范围和边界
C.除草等人为活动能影响群落的自然演替
D.水稻田内不规则分布的杂草,属于群落水平结构上的差异
〖答案〗A
12.(江苏省泰州市2008~2009学年高三第二学期期初 联考,生物,14.)右图是“土壤中动物类群丰富度的研究”实验中常用的两种装置,下列有关叙述不正确的是( )
A.A装置的花盆壁C和放在其中的土壤之间留一定空隙的目的是便于空气流通
B.B装置通常用于对体型较小的土壤动物进行采集
C.A装置主要是利用土壤动物趋光、避高温、趋湿的习性采集
D.用B装置采集的土壤动物可以放入体积分数70%的酒精溶液中
〖答案〗C
13.(江苏省泰州市2008~2009学年高三第二学期期初联考,生物,16.)右图为有关种群增长的模型,下列有关说法不正确的是( )
A.种群呈现“J”型增长的前提条件是食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等
B.呈现“S”型增长的种群,随着时间的推移,种群增长所受的环境阻力加大
C.在自然界中,种群的增长曲线一般是“S”型曲线
D.种群增长的“J”型曲线有K值,只是K值较大,图中没有表示出来
〖答案〗D
14.(广东省广州市2009年高三年级调研测试,生物,18.)在群落演替中,下列情况哪一种情况是不可能发生的? ( )
A.在群落演替过程中群落的物种组成不断发生变化
B.生态系统的恢复力稳定性越小,群落演替越慢
C.初生演替所需时间较长,次生演替所需时间较短
D.初生演替形成的群落内无竞争现象,次生演替形成的群落内竞争明显
〖答案〗D
15.(陕西省宝鸡中学2009届高三年级月考(三),生 物 试 题,27.)我国人口学家在分析了某地人口普查数据后,认为当地的人口数量仍处于增长期,今后还会增长数十年才会停止,做出这种判断的信息主要来自于 ( )
A.种群密度 B.年龄组成
C.性别比例 D.出生率和死亡率
〖答案〗B
16.(陕西省宝鸡中学2009届高三年级月考(一),生物,13.) 2005年5月13日广州媒体报道:广州热销巴西龟。巴西龟是从国外进口的物种,因其小巧可爱,许多家庭当宠物饲养,让人意想不到的是,这小宠物竟是最危险的外来入侵物种之一,其生长速度快、高繁殖、易存活,对饵料有强的占有率以及有强的占据生存空间的能力,一旦放生到野外,因基本没有天敌且数量众多,会大量掠夺其他生物的生存资源,会使同类物种的生存受到毁灭性打击。下列说法正确的是 ( )
A.“巴西龟”很快适应新的生存环境,其种群数量呈现持续“J”型增长
B.“巴西龟”的成灾的原因之一是本地存在有种间互助的种群
C.“巴西龟”的引进可改变该地生态系统中物种间的关系,使生物多样性面临威胁
D.为控制“巴西龟”最好办法是再从原产地引进其天敌
〖答案〗C
17.(杭州学军中学2008年高三年级第二次月考,生物,24.)下列有关初生演替和次生演替的叙述,正确的是( )
A.沙丘、火山岩进行的演替是初生演替,冰川泥、弃耕农田进行的演替是次生演替
B.初生演替所需时间较长,次生演替所需时间较短
C.初生演替形成的群落内无竞争现象,次生演替形成的群落内竞争明显
D.初生演替能形成森林,次生演替很难形成森林
〖答案〗B
18.(江苏 省2008年百所高中样本分析考试,生物,12.)下列有关群落演替的说法不正确的是 ( )
A.群落在演替过程中,其物种构成不断地变化着
B.初生演替一般比次生演替进行得慢
C.群落演替是指随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程
D.如果时间允许,弃耕农田总能形成树林
〖答案〗D
19.(江苏 省2008年百所高中样本分析考试,生物,16.)下表是某同学对松阳县黄山松种群的年龄结构作调查的结果,该种群的最终发展趋势是
( )
年龄结构 一级幼苗 二级幼苗 小树阶段幼苗 中树阶段 大树阶段
个体数(棵) 120 101 60 28 15
A.种群密度上升 B.环境阻力不变 C.总能量减少 D.营养级能量降低
〖答案〗A
20.( 陕西省宝鸡中学2009届高三年级月考(一),生物,25.)下列种间关系中,属于寄生的是 ( )
A.水稻与稗草 B.小麦与蝗虫
C.大肠杆菌和T2噬菌体 D.豆科植物和根瘤菌
〖答案〗C
21.(陕西省宝鸡中学2009届高三年级月考(一),生物,26.)下列属于生物多样性间接使用价值的是 ( )
A.“两个黄鹂鸣翠柳,一行白鹭上青天”,激发人们文学艺术创作灵感
B.野生生物相互依存、相互制约,共同维系生态系统的稳态
C.科学家根据苍蝇平衡棒的导航原理,研制了新型的导航仪
D.生物多样性是培育农作物、家畜和家禽新品种不可缺少的基因库
〖答案〗B
22.(杭州学军中学2008年高三年级第二次月考,生物,21.) 下列选项中,对种群密度影响最严重的是 ( )
编号 生态系统 采收对象 现有生物量 年增长率/% 年采收量
① 马尾松林 马尾松 20000m3 2 1 000m3
② 淡水湖泊 鲰鱼 10 000kg 34 3 600kg
③ 山地 甘草 1 000kg 20 300kg
④ 滩涂 沙蚕 10 000kg 30 500kg
A.① B.② C.③ D.④
〖答案〗C
23.(江苏省扬州中学2008—2009学年高三第一学期月考,生物,32)调查统计的方法被广泛应用于生物科学研究之中。请回答:
(1)假如要调查一块草地上狗尾草的种群密度,应采用________法。
(2)在进行“设计农业生态系统”的研究性活动前,可以先到当地农村进行调查研究,调查的主要内容包括____________________________等(至少说明两点)。
(3)心血管病是全球人类因病死亡的“头号杀手”,下图表示调查得到的四个国家男性和女性每100000人中死于心血管病的比率。
①描述上图显示的死亡率的差异:______________________ (至少说明两个方面)。
②如果说造成上述4国死亡率差异的原因与酒精摄入量有关,尝试写出一个可供流行病学家探究酒精摄入量与心血管病死亡率关系的假设:_________________________。
(4)某研究性学习小组在进行“调查环境污染对生物的影响”课题研究时,确定了 “调查马路餐饮业煤炉的热辐射和烟尘对行道树的危害”子课题研究,并制定了研究方案。
①该研究方案的内容包括研究目的、___________________、报告形式、完成时间等。
②简述该课题研究的主要意义(至少说明两点):____________________________
________________________________________________________________。
③该课题采用的研究方法主要是______________________。
〖答案〗(10分)(1)样方法
(2)主要生物种类、农产品的种类和产量、化肥和农药的使用情况等(答对两项给2分,其他合理答案也可)
(3)①不同国家死于心血管病的比率不同(或四个国家中俄罗斯人死于心血管病的比酒精摄入量越高的人群死于心血管病的比率越高
(4)①研究方法、结果预测、结论(一点正确即给分)
②学会调查研究环境污染对植物影响的基本方法;了解大气污染对植物生长的不利影响(2分,其他合答案也给分)
③实地观察法(或实验法)
24.(广东省金山中学2009届高三期中考试题,生物,36.)东方田鼠不同于家鼠,喜野外环境。2007年6月下旬以来,栖息在洞庭湖区400多万亩湖洲地中的约20亿只东方田鼠,随水位上涨部分内迁。它们四处打洞,啃食庄稼,严重威胁沿湖防洪大堤和近800万亩稻田。
(1)生态学家研究发现,东方田鼠种群是在围湖造田期间迁入湖洲地的,迁入初期种群数量很少,一个月内随着水稻和芦苇等作物种植面积的不断扩大而迅速增长。为研究东方田鼠种群数量的变化规律,生态学家构建了数学模型,其过程如下表。
①请填写表中II和III空白之处的内容。
②表中Nt=No·λt成立的前提条件是什么?______________________________
③假设东方田鼠种群迁入初期为3000只,则30天后该种群的数量(N30)为:
N30=______________ 只(用公式表示,不必计算具体结果)。
构建数学模型的一般方法 构建东方田鼠种群增长模型的主要步骤
Ⅰ.观察对象,搜集现实信息 Ⅰ.东方田鼠繁殖能力很强,在最初的一个月 内,种群数量每天增加1.47%
Ⅱ. Ⅱ.Nt=No·入t(其中,Nt代表t天后东方田鼠 的数量,t表示天数,入表示倍数,No表示 最初的东方田鼠的数量。)
Ⅲ.通过进一步实验或观察等, 对模型进行检验或修正 Ⅲ.
(2)对于洞庭湖区的鼠患,有人主张投放高毒性的灭鼠药,在短期内迅速杀死大量东方田鼠。你赞成这一方案吗?请运用所学生物学知识,说出两点理由。
(3)请从环境容纳量的角度思考,提出两项控制东方田鼠数量的有效措施。
〖答案〗(10分)
(1)①Ⅱ.根据搜集到的现实信息,用适当的数学形式对事物的性质进行抽象表达
Ⅲ.跟踪(观察)统计东方田鼠的数量,对所建立的数学模型进行检验或修正
②湖洲地的资源充分、空间充足、气候适宜、缺乏天敌(答出两点即可,或答种群增长不受东方田鼠种群密度增加的影响)
③N30=3000×(1.0147)30
(2)不赞成 理由:①会同时杀死其他动物(或降低生物多样性);②降低生态系统的稳定性;③引起环境污染;④没有被毒死的东方田鼠由于得到了充裕的生活条件而大量繁殖,有再度大爆发鼠患的可能(答出任意两点给2分)。
(3)退田还湖(或控制水稻和芦苇种植面积)、引入天敌(2分)
25.(南通市2008~2009学年度第一学期高三期末调研考试,生物,31.)下表是某地区森林群落演替过程中相关量统计,试根据表中数据回答问题:
(1)该地区生物群落的演替类型属于_____________,从数据分析,在演替过程中群落物种丰富度变化趋势是_____________。
(2)统计表明随着群落演替的进行,生态系统光能截获率变化与叶面指数的关系是____________。
(3)请在答题纸的相应坐标图中绘出生产者呼吸量与叶面积指数之间的关系曲线。
(4)右图是1953~1996年间该生态系统生物量(有机物量)统计图,据图你可以得出的生物量演变规律是___________。
(5)在对该地区某时间群落结构进行调查时,可以采用____________法对植物丰富度进行调查,同时注意调查不同物种________情况,以获得群落的垂直结构。
〖答案〗(8分)
(1)次生演替 逐渐增加
(2)随着叶面积指数的增大,光能截获率升高(或正相关)
(3)(呼吸量=总初级生产量—净初级生产量,描点、连线)
(4)随着时间的推移生态系统的生物量是逐渐增加,最终趋于稳定
(5)样方 空间上的分布(分层)
26.(山东省烟台市2008—2009学年高三年级模块检测,生物,35.)东方田鼠不同于家鼠,喜野外环境。2007年6月下旬以来,栖息在洞庭湖区400多万亩湖洲地中的约20亿只东方田鼠,随水位上涨部分内迁。它们四处打洞,啃食庄稼,严重威胁沿湖防洪大堤和近800万亩稻田。
(1)生态学家研究发现,东方田鼠种群是在围湖造田期间迁入湖洲地的,迁入初期种群数量很少,一个月内随着水稻和芦苇等作物种植面积的不断扩大而迅速增长。为研究东方田鼠种群数量的变化规律,生态学家构建了数学模型,其过程如下表。
① 请填写表中Ⅱ和Ⅲ空白之处的内容。
构建数学模型的一般方法 构建东方田鼠种群增长模型的主要步骤
Ⅰ.观察对象,搜集现实信息 Ⅰ.东方田鼠繁殖能力很强,在最初的一个月内,种群数量每天增加1.47%
Ⅱ. 根据搜集到的现实信息,用适当的 对事物的性质进行抽象表达 Ⅱ.Nt=N0·λt(其中,Nt代表t天后东方田鼠的数量,t表示天数,λ表示倍数,N0表示最初的东方田鼠的数量。)
Ⅲ.通过进一步实验或观察等,对模型进行检验或修正 Ⅲ. ,对所建立的数学模型进行检验或修正
②表中Nt=N0·λt成立的前提条件是 。
③假设东方田鼠种群迁入初期为3000只,则30天后该种群的数量(N30)为:
N30= 只。(用公式表示,不必计算具体结果)
(2)请从环境容纳量的角度思考,提出两项控制东方田鼠数量的有效措施
。
〖答案〗(8分)。(1)①Ⅱ.数学形式 Ⅲ.跟踪统计东方田鼠的数量
②湖洲地的资源充分、空间充足、缺乏天敌、气候适宜(答出两点即可,或答种群增长不受东方田鼠种群密度增加的影响)(2分)
③N30=3000×(1.0147)30(2分)
27.(陕西省宝鸡中学2009届高三年级月考,生物,11.)下图是三个种群的年龄组成曲线图,请据图回答问题。
(1)如果不考虑其他因素,种群A和种群B未来个体数量的变化趋势是:
A_____________________________;B___________________________。
(2)如果有一种外来生物入侵,并以种群C的幼体为食,这将使种群C的年龄组成发生变化。请在坐标系中用曲线表示这种变化。(2分)
(3)目前在我国一些地区引进的大米草、水葫芦等外来物种急剧生长,甚至取代了当地的优势物种。这些外来物种对侵入地区定居扩张的原因是____________和___________。
(4)外来物种对原有生态系统产生的影响是_______________________________。
〖答案〗 (1)A增长 B减少
(2)
(3)适应当地生态环境 没有天敌 (4)破坏食物链,破坏生态平衡
28.(江苏省2008年百所高中样本分析考试,生物,31.)(7分)为探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化,某研究性学习小组按下表完成了有关实验。
试管编号 培养液/mL 无菌水/mL 酵母菌母液/mL 温度(℃)
A 10 — 0.1 28
B 10 — 0.1 5
C — 10 0.1 28
(1)请写出该小组探究的课题名称: 。
(2)利用计数板可在显微镜下对微生物细胞进行直接计数。计数板是一个特制的可在显微镜下观察的玻片,样品就滴在计数室内。每个计数室由26×16=400个小格组成,容纳液体的总体积为0.1mL。现将1mL酵母菌样品加99mL无菌水稀释,用无菌吸管吸取少许使其自行渗入计数室,盖上盖玻片并用滤纸吸去多余菌液。
现观察到图中该计数室所示a、b、c、d、e5个中格80个小格内共有酵母菌50个,则上述1mL酵母菌样品中约有菌体 个。
(3)定期对培养液中的酵母菌进行计数,绘制出A、B组酵母菌细胞数目变化曲线图。
①A组与B组酵母菌中数量达到的最大值在生态学上称为 ,A组中该数值比B组大的原因是 。
②第2天A组培养液中酵母菌的年龄组成为 ,第3天后A组培养液中酵母菌数目增长减缓甚至不增长的原因是 。
③图中缺少C组酵母菌的数目变化曲线,请你根据自己的推测在答题纸相应的图中画出该曲线。
〖答案〗
(1)探究影响酵母菌种群数量动态变化的因素
(2)250000(或2.5×105)
(3)①环境容纳量 A组的培养温度更适合酵母菌的繁殖,环境阻力小 ②增长型 培养基中营养物质的大量消耗,代谢废物的积累,pH值的改变,使环境阻力增大
③如下图
四、考点预测
(一)文字介绍
高考主要考查种群的基本特征、种群的数量的增长规律、种间关系、群落的演替,特别是新课标中的新增内容“群落的演替”在试卷上出现的比例较高。预计2009年高考对本专题的考查很可能是通过多种数学形式考查,重点考查种群是增长规律、种间关系、群落演替等。
(二)考点预测题
1.下列关于物种的叙述,正确的是 ( )
A.不同种群的生物不属于同一个物种
B.能相互交配且产生可育后代的一群生物个体是一个物种
C.隔离是形成新物种的必要条件
D.同一个物种的个体之间的性状是相同的
〖解析〗 物种是指能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物;隔离是形成新物种的必要条件。种群是指生活在一定区域内的同种生物的一群个体;由此可见,不同种群的生物有可能属于同一个物种;同一个物种的个体之间的性状是有差异的;
〖答案〗BC
2.种群是指生活在同一地点的同种生物的一群个体。种群中的个体通过繁殖将各自的基因传递给后代。下列叙述不正确的是
A.自然选择使种群基因频率发生定向改变
B.种群基因频率的改变是生物进化的内在因素
C.种群通过个体的进化而进化
D.种群通过地理隔离有可能达到生殖隔离
〖解析〗现代生物进化理论认为种群是生物进化的基本单位。
〖答案〗C
3.科研人员对某海洋食用生物进行研究,得出了与种群密度相关的出生率和死亡率的变化,如右图所示,请据图判断下列说法中,错误的是
A.B点表示种群的增加量最大
B.D点表示种群密度最大
C.从O点到D点,种内斗争越来越激烈
D.D点时进行捕捞有利于该种群的持续生存
〖解析〗B点时,出生率大于死亡率,出生率与死亡率的差值最大,此时种群的增加量最大,A选项正确;D点时,出生率与死亡率相等,种群密度达到最大,B选项正确;从O点到D点,种群密度越来越大,种群数量越来越多,种内斗争越来越激烈,C选项正确;B点时进行捕捞有利于该种群的持续生存,D选项错误。
〖答案〗D
4.(7分)人口的数量常常随环境资源的改变而发生波动。下图为人口自动调控图(注:环境中的人口容纳量是指环境资源能承载的最大人口数量)。请据图完成下列问题:
(1)在自然界中,人口数量不可能无限增长,理由是_____________________。
(2)由图可以看出,当人口数量大于人口容纳量时,人类生存的环境阻力将随之________。
(3)长期以来,我国人口的出生率一直高于死亡率,人口增长过快,因此控制我国人口的关键是控制人口的________,我国采取控制人口增长的政策是___________________。 (4)若此图表示老鼠种群数量变化,则从图可看出,灭鼠时只采用杀死的办法,老鼠的数量会很快恢复到原有的数量。请你依图提出更有效的灭鼠方案。参照该法,据所学知识,写出防治农业害虫的生物防治方法有哪些 (写出两种方法)
〖解析〗在自然界中,种群数量的变化为“S”曲线,数量不可能无限增长,原因是环境条件有限。要控制某种群密度可以引入天敌,改变种群的性别比例等。?
〖答案〗(1)受到食物、空间等因素的限制 (2)增加 (3)出生率 计划生育 (4)使老鼠生存的环境阻力增加,从根本上控制老鼠的种群数量。
引入害虫天敌、引入害虫寄生物或致死病毒。(其他答案合理也可得分)
5.某生态调查小组在调查某草原鼠种群密度时,采用了标志重捕法。在设置1公顷的调查区内,放置100个捕鼠笼,一夜间捕获鼠32头,将捕获鼠标记后原地释放。数日后,在同一地方再放置同样数量的捕鼠笼,这次共捕获36头,其中有上次标记的个体12头。请回答下列问题:
(1)该地区草原鼠种群密度是 。决定种群密度的因素主要是草原鼠的 。草原鼠数量变化的曲线是甲图中的 。
(2)调查乙、丙两草原所捕获鼠的月龄,它们的月龄构成如下图:
据图分析:乙草原的鼠种群和丙草原的鼠种群分别属于 型;可以预测, 草原的鼠害将很严重,应该在 月份之前做灭鼠工作最有效(依据甲图判断)。
〖解析〗本题重点考察了种群的相关知识。种群密度是指单位空间内种群个体的数量。常用的调查方法是标志重捕法,标志重捕法是指在调查种群的生存环境中,捕获一部分个体,将这些个体进行标志后再放回原来的环境,经过一段时间后进行重捕,根据重捕中标志个体占总捕获量的比例,来估计该种群的数量。根据计算公式N:32=30:10 可解得N=96个/公顷;
请同学们注意区分决定种群密度的因素和影响种群密度的因素。种群的数量是由出生率、死亡率和迁入、迁出决定的,而年龄组成和性别比例通过影响出生率、死亡率间接影响种群密度。
草原鼠的数量变化受食物、空间条件的限制,随着种群密度的增加,种群的增长率会逐渐下降,种群的数量增长呈“S”型曲线。
分析乙和丙的年龄结构时注意分析其幼年个体与老年个体的比例,乙中幼年个体多而老年个体数量很少,是增长型的种群。丙中幼年和老年个体的数量比例适中,是稳定型的种群。
〖答案〗(每空2 分,共12分)
(1)96头/公顷 出生和死亡、迁入和迁出 C
(2)增长和稳定 乙 3—4
2009届新课标生物考点预测
微生物的利用
1、 考点介绍
本专题是新人教课标版教材选修一模块中的专题2 微生物的培养与应用部分内容,主要考点有微生物的分离和培养、某种微生物数量的测定、培养基对微生物的选择利用、利用微生物发酵来生产特定的产物以及微生物在其他方面的应用。
试题分布 试题情景 主要考点
07四川 ·5 坐标图的解读 微生物的培养
07江苏·22 微生物的营养要求 微生物的培养
07广东·40 甘蔗的繁殖和加工 微生物的培养、培养基对微生物的选择利用、利用微生物发酵来生产特定的产物
07宁夏·32 大肠杆菌的数量测定 微生物的分离和培养、某种微生物数量的测定
07江苏·42 赖氨酸或谷氨 酸的生产实际 微生物的培养、利用微生物发酵来生产特定的产物
08理综Ⅰ·3 细菌的培养 微生物的培养、培养基对微生物的选择利用
08北京·31 蓝藻爆发 微生物的分离和培养
08天津31 除草剂——莠去津 培养基对微生物的选择利用
08广东38 土壤中筛选能降解利用苯酚的细菌菌株的实验过程 微生物的分离和培养、培养基对微生物的选择利用
08广东理基39 酵母菌液放入血球计数板直接记数 某种微生物数量的测定
本专题是选修部分的重点,也是高考的热点。从命题角度看主要是以微生物的应用为背景材料进行实验设计或结合其他专题知识进行考查,考查的形式有选择、简答、实验设计等。
2007年、2008年新课标高考涉及本专题的主要考点情况列表如下:
二、高考真题
1.(2003·江苏·24)酵母菌培养过程中的生长曲线如图所示:a、b、c、d分别表示不同的生长时期,其中适于作为生产用菌种的时期是( )
A.a B.b
C.c D.d
1.〖解析〗在b表示的时期,细菌繁殖速度快,代谢旺盛,菌体形态和生理稳定,常用作生产用菌种和科研材料。
〖答案〗B
2.(2003·江苏·32)发酵工程的第一个重要工作是选择优良的单一纯种。消灭杂菌,获得纯种的方法包括( )
A.根据微生物对碳源需要的差别,使用含不同碳源的培养基
B.根据微生物缺乏生长因子的种类,在培养基中增减不同的生长因子
C.根据微生物遗传组成的差异,在培养基中加入不同比例的核酸
D.根据微生物对抗菌素敏感性的差异,在培养基中加入不同的抗菌素
2. 〖解析〗选择培养基是发酵工程中获得纯种的方法之一。
〖答案〗ABD
3.(2004·天津·31)人们不会在热泉中发现活着的嗜冷海藻,而经常可以在冷水环境中分离出嗜热微生物。请根据酶的特性分析产生这种现象的原因
(2)淀粉酶可以通过微生物发酵生产。为了提高酶的产量,请你设计一个实验,利用诱变育种方法,获得产生淀粉酶较多的菌株。① 写出主要实验步骤。② 根据诱发突变率低和诱发突变不定向性的特点预期实验结果。
3. 〖解析〗酶的活性受温度影响,高温下酶失去活性,低温酶的活性降低,但酶分子结构没有被破坏。设计实验要遵循对照原则和单一变量原则,要利用诱变育种方法,一组需用一定剂量的诱变剂处理,培养时要将菌种接种于含淀粉的固体培养基上。
〖答案〗(1)嗜冷海藻体内的酶遇到高温后,酶的分子结构被破坏而失去活性,海藻很快会死亡;而嗜热微生物体内的酶遇到低温环境,酶的活性降低,但酶分子结构没有被破坏,遇到合适的温度又可以恢复活性。(2)① 主要实验步骤:第一步:将培养好的生产菌株分为两组,一组用一定剂量的诱变剂处理,另一组不处理做对照。第二步:制备含淀粉的固体培养基。第三步:把诱变组的大量菌株接种于多个含淀粉的固体培养基上,同时接种对照组,相同条件下培养。第四步:比较两组菌株菌落周围透明圈的大小,选出透明圈变大的菌株。② 预期实验结果:a. 由于诱发突变率低,诱变组中绝大多数菌落周围的透明圈大小与对照组相同。b. 由于诱发突变不定向性,诱变组中极少数菌落周围的透明圈与对照组相比变大或变小。
4.(2004·江苏·23)掌握微生物群体的生长规律,目的是更好地研究和利用它们。下列有关描述中错误的是( )
A.生产上常常用对数期的细菌作为菌种
B.在稳定期中适当补充营养物质有利于提高产量
C.连续培养延长了培养周期,从而提高产量
D.调整期细菌的代谢活跃,体积增长快
4. 〖解析〗连续培养延长了稳定期。
〖答案〗C
5.(2004·江苏·31)通过选择培养基可以从混杂的微生物群体中分离出所需的微牛物。在缺乏氮源的培养基上大部分微生物无法生长;在培养基中加入青霉素可以抑制细菌和放线菌;在培养基中加入10%酚可以抑制细菌和霉菌。利用上述方法能从混杂的微生物群体中分别分离出( )
A.大肠杆菌 B.霉菌 C.放线菌 D.固氮细菌
5. 〖解析〗固氮细菌不需要专门添加氮源;抗生素可抑制原核微生物;10%酚可以抑制细菌和霉菌,但放线菌可生存。
6.(2005·江苏生物·23)下列有关谷氨酸棒状杆菌的生长和谷氨酸发酵的叙述.错误的是( )
A.组成酶是维持菌体基本生活的必要条件
B.菌体能合成各种生长因子,不需要从外界补充
C.发酵液pH呈酸性时,就会生成乙酰谷氨酰胺
D.细胞膜透性的改变,可解除代谢产物对有关酶活性的抑制
6. 〖解析〗谷氨酸发酵时,需不断补充生长因子。
〖答案〗 B
7.(2005·广东生物·24)在利用谷氨酸捧状杆菌生产谷氨酸的过程中,下列叙述正确的是( )
①各个生长时期的长短是固定的,无法人为缩短生长周期
②对数期是采样留种的最佳时期
③在稳定期补充营养物质可以提高产量
④调整期是收获代谢产物的最佳时期
A、①② B、②③ C、③④ D、①④
7. 〖解析〗对数期菌体繁殖速度快,代谢旺盛,菌体形态和生理稳定,常用作生产用菌种。稳定期补充营养物质是进行连续培养,提高了产量。
〖答案〗 B
8.(2005·江苏生物·22)下列关于平菇培养的操作程序,正确的是( )
A、配制牛肉膏蛋白胨培养基,接种,高压蒸气灭菌,培养
B、配制牛肉膏蛋白胨培养基,高压蒸气灭苗,接种,培养
C、配制棉予壳培养基,按种,高压蒸气灭菌,培养
D、配制棉子壳培养基,高压蒸气灭菌,接种,培养
8. 〖解析〗平菇培养是利用棉子壳培养基,接种前要进行灭菌。
〖答案〗D
9.(2005·北京春季理综·30)将酵母分为a、b、c、d四组,用不同的方式培养,其种群增长曲线如上图所示。请据图回答下列问题。
(1)a呈现 型增长,该种群的生长在20h之前处于 期,20h-40h处于 期。
(2)d呈现 型增长,在100h-200h,d的增长率趋于 。若在现有条件下继续培养,其种群数量趋于 。(A增多 B减少)
(3)随着更换培养液的时间间隔的延长,酵母种群的增长率趋于 ,其可能的限制因素是 不足和 的积累。
9. 〖解析〗食物和空间资源充足的条件下,种群呈“J”型曲线增长,开始有个调整期,之后按指数式增长。在有限的环境条件下,种群呈“S”型曲线增长,达到最大值时,增长率为零,再继续培养,随着环境条件的限制,种群数量减少。
〖答案〗⑴J 调整 对数
⑵S 0(或零) B(或减小)
⑶降低(或减小) 营养 有害代谢产物(或有害产物)
10.(2005·江苏生物·33)抗生素作为治疗细菌感染的药物,其高效性和巨大的经济价值使抗生素工业经久不衰。其中青霉素的发现和应用具有划时代的意义。·
(1)青霉菌发酵产生青霉素。青霉菌的新陈代谢类型是 ,青霉素是青霉菌的
代谢产物。
(2)在生产和科研中,常选用处于 期的青霉菌作为菌种或研究材料.因为此时的青霉菌代谢旺盛, 和 比较稳定
(3)对青霉菌菌体生长情况的测定,取一定体积的发酵液,经离心分离、反复洗涤后, ,再计算发酵罐中菌体的总重量。
10. 〖解析〗霉菌的代谢类型为异养需氧型,青霉素为次级代谢产物,对数期菌体形态和生理稳定,常用作生产用菌种。
〖答案〗(1)异养需氧型 次级
(2)对数 个体的形态生理特性
(3)称菌体的湿重(称烘干后的重量)。
11.(2005·北京·31)某化工厂的污水池中,含有一种有害的、难于降解的有机化合物A。研究人员用化合物A、磷酸盐、镁盐以及微量元素配制的培养基,成功地筛选到能高效降解化合物A的细菌(目的菌)。实验的主要步骤如图所示。请分析回答问题:
(1)培养基中加入化合物A的目的是筛选 ,这种培养基属于 培养基。
(2)“目的菌”生长所需的氮源和碳源是来自培养基中的 ,实验需要振荡培养,由此推测“目的菌”的代谢类型是 。
(3)培养若干天后,应选择培养瓶中化合物A含量 的培养液,接入新的培养液中连续培养,使“目的菌”的数量 。
(4)转为固体培养时,常采用 的方法接种,获得单菌落后继续筛选。
(5)若研究“目的菌”的生长规律,将单个菌落进行液体培养,可采用 的方法进行计数,以时间为横坐标,以 为纵坐标,绘制生长曲线。
(6)实验结束后,使用过的培养基应该进行 处理后,才能倒掉。
11. 〖解析〗这种培养基属于选择培养基,选择培养目的菌。由于化合物A为有机物,且要振荡,说明目的菌为异养需氧型。“目的菌”生长繁殖过程中要不断消耗营养物质,培养若干天后,应选择培养瓶中化合物A含量减少的培养液,接入新的培养液中连续培养,使“目的菌”的数量增加。转为固体培养时,常采用划线的方法接种,获得单菌落后继续筛选。若研究“目的菌”的生长规律,将单个菌落进行液体培养,可采用定期取样的方法进行计数,绘制生长曲线应以时间为横坐标.以细菌数目的对数为纵坐标。实验结束后要对培养基进行灭菌,以免污染环境。
〖答案〗(1)目的菌 选择
(2)化合物A 异养需氧型
(3)减少 增加
(4)划线
(5)定期取样 细菌数目的对数
(6)灭菌
12.(2006·重庆卷·3)下列所述环境条件下的微生物,能正常生长繁殖的是( )
A.在缺乏生长素的无氮培养基中的圆褐固氮菌
B.在人体表皮擦伤部位的破伤风杆菌
C.在新配制的植物矿质营养液中的酵母菌
D.在灭菌后的动物细胞培养液中的禽流感病毒
12. 〖解析〗圆褐固氮菌可以利用空气中的氮气,不需专门添加氮源。生长素是植物激素,细菌生长不需要。
〖答案〗A
13.(2006·北京卷·3)用蔗糖、奶粉和经蛋自酶水解后的玉米胚芽液.通过乳酸菌发醉可生产新型酸奶,下列相关叙述错误的是( )
A.蔗糖消耗量与乳酸生成量呈正相关 B.酸奶出现明显气泡说明有杂菌污染
C.应选择处于对数期的乳酸菌接种 D.只有奶粉为乳酸菌发解提供氮源
13. 〖解析〗乳酸菌发酵利用的氮源是奶粉和经蛋白酶水解后的玉米胚芽液。
〖答案〗D
14.(2006·广东卷·21)下列不需要利用发酵工程的是( )
A.生产单细胞蛋白饲料 B.通过生物技术培育可移植的皮肤
C.利用工程菌生产胰岛素 D.工厂化生产青霉素
14.〖解析〗培育可移植的皮肤是利用细胞培养而获得。
〖答案〗B
15.(2006·广东卷·30)某同学在进行探究大肠杆菌群体生长规律实验时,错误操作是( )
A.在调整期扩大接种 B.随时调整pH
C.在稳定期连续培养 D.定期检测菌体数目
15.〖解析〗在对数期扩大接种;配制培养基时调节好pH后一般不需要在调整;稳定期,增长率为零,连续培养没有意义。
〖答案〗ABC
16.(2006·江苏卷·12)关于青霉素生产的叙述,正确的是( )
A.青霉素是青霉菌生长代谢中重要的初级代谢产物
B.用紫外线、激光、化学诱变剂处理青霉菌再经筛选的方法可以选育高产菌种
C.发酵罐接种后必须进行灭菌处理
D.在青霉菌生长的稳定期,活菌数不再增加,青霉菌产量也不再增加
16.〖解析〗用紫外线、激光、化学诱变剂处理青霉菌,都可使其发生基因突变,通过筛选,从而获得高产菌株。
〖答案〗B
17.(2006·江苏卷·20)关于炭疽杆菌的叙述,错误的是
A.具有细胞壁、细胞膜、细胞质和拟核等结构
B.通过二分裂方式进行繁殖
C.核衣壳外还有多糖、蛋白质和脂质构成的囊膜
D.同化类型是化能异养型
17.〖解析〗核衣壳是病毒的结构。
〖答案〗C
18.(2006·天津卷·31)(1)下图为某细菌的生长曲线及A、B两种代谢产物积累曲线。
请据图回答问题:
①A产物合成始于细菌生长曲线的 期,属于 代谢产物。
②B产物的积累量在细菌生长曲线的 期最大。
(2)绝大多数微生物最适生长温度为25~37℃。为了探究培养温度对谷氨酸棒状杆菌代谢产物(谷氨酸)合成量的影响,设计如下实验。在实验中有4处错误,分别标以①、②、③、④,请依次分析错误原因。
第一步:设定培养温度为
第二步:将菌种接种到灭菌后的液体培养基中,分别在设业的温度条件下
第三步:在定时取样,分别测定谷氨酸合成量,记录结果并绘制曲线。
实验结果预测及结论:若在30℃培养条件下,谷氨酸合成量最大,则认为,。
① 。
② 。
③ 。
④ 。
18.〖解析〗观察图可知,A产物是细菌生长到一定阶段在对数期产生的,是次级代谢产物,B的积累量在稳定期达到最大。微生物最适生长温度为25~37℃,只设置三个温度,范围过窄,谷氨酸棒状杆菌为好氧菌,密闭培养是不可以的。谷氨酸合成在各个时期均有合成,由于实验操作过程有误,结果预测不准确。
〖答案〗(1)①对数;次级 ②稳定
(2)①温度设定范围过窄
②谷氨酸棒状杆菌是好氧细菌,不应密闭培养
③从调整期至衰亡期均有谷氨酸的合成,故取样时期有遗漏
④实验结果有局限性,合成谷氨酸的最适培养温度有可能高于30℃
19.(2007·全国理综Ⅰ·4)通过发酵到大规模生产谷氨酸,生产中常用的菌种是溶氧的氨酸棒状杆菌。下面在有关谷氨酸发酵过程的叙述,正确的是( )
A.溶氧充足时,发酵液中有乳酸的累积
B.发酵液中碳源和氮源比例的变化不影响谷氨酸的产量
C.菌体中谷氨酸的排出,有利于谷氨酸的合成和产量的提高
D.发酵液pH呈碱性时,有利于谷氨酸棒状杆菌生成乙酰谷氨酰胺
19. 〖解析〗谷氨酸棒状杆菌是好氧型细菌,在氧气充足时,不会有乳酸的积累;碳源与氮源之比影响谷氨酸的产量,当培养基中碳源与氮源之比为4:1时,菌体大量繁殖而产生的谷氨酸少,而当培养基中碳源与氮源之比为3:1时,菌体繁殖受到抑制,谷氨酸的合成量增加;谷氨酸合成过多时,会抑制谷氨酸脱氢酶的活性,从而使谷氨酸的合成过程中断,因此需要及时排出谷氨酸,才可以解除抑制作用;当发酵液的pH为酸性时,谷氨酸棒状杆菌会产生乙酰谷氨酰胺。
〖答案〗C
20.(2007·四川理综· 5)在细菌的连续培养过程中,要以一定速度不断添加新的培养基,同时以同样速度放出老的培养基。右下图表示培养基的稀释率(培养基的更新速率)与培养容器中营养物质浓度、细菌代时(细菌数目增加一倍所需的时间)、细菌密谋的关系。下列相关叙述不正确的是( )
A.在稀释率很低的情况下,稀释率的增加会导致细菌密度增加
B.稀释率从a到b的变化过程中,细菌生长速度不断提高
C.稀释率超过b点后,营养物质浓度过高导致细菌死亡率增大,细菌密度降低
D.为持续高效地获得发酵产品,应将稀释率控制在b点附近
20. 〖解析〗微生物的生长有一定的规律,可以划分四个时期,调整期、对数期、稳定期和衰亡期。连续培养就是根据各个时期的特点,使微生物保持较长时间的高速生长。微生物的生长受多种因素的限制,其中营养物质的浓度就是一个因素,营养物质对生长的影响,表现为只有在低浓度时才影响生长速率,浓度高时并不影响生长的速率,因此 A和B答案是正确的。而在b是一个临界点,b点后,细菌的密度减小,代谢产物也会减少,要持续高效获得发酵产品,应控制在b点附近。
说明:此题经我本人查大学微生物 教材,属于恒化连续培养,其培养基成分中,必须将某种必需的营养物质控制在较低的浓度,以作为限制因子,而其他营养物质均过量,随着细菌的生长,限制因子的浓度就会降低,致使细菌的生长速率受到限制。但通过自动控制系统来保持限制因子的恒定流速,不断补充,就能使细菌保持恒定的生长速率。恒化连续培养方法是研究自然条件下微生物体系比较理想的实验模型,因为,生长在自然界中的微生物一般处于低营养浓度条件下生长也较慢。
〖答案〗C
21.(2007·江苏·22)不同的微生物对营养物质的需要各不相同。下列有关一种以CO2为惟一碳源的自养微生物营养的描述中,不正确的是( )
A. 氮源物质为该微生物提供必要的氮素
B.碳源物质也是该微生物的能源物质
B. 无机盐是该微生物不可缺少的营养物质
D.水是该微生物的营养要素之
21. 〖解析〗CO2不能提供能量。
〖答案〗B
22(2007·江苏生物·42)发酵工程在工业生产上得到广泛应用,其生产流程如下图所示。结合赖氨酸或谷氨酸的生产实际,回答相关问题。
(1)人工控制微生物代谢的措施包括 ▲ 和 ▲ 。目前采用①▲ 已经选育出不能合成高丝氨酸脱氢酶的 ▲ 新菌种。
(2)在发酵过程中,产物源源不断地产生。这说明赖氨酸或谷氨酸的生产采用了 ▲ 的发酵方式。在生产过程中,由于赖氨酸或谷氨酸的发酵菌种为 ▲ ,常需增加通氧量。当发酵生产的产品是代谢产物时,还要采用② ▲ 等分离提纯的方法进行提取。
22. 〖解析〗通常采用诱变育种的方法培育微生物新品种,培育出的不能合成高丝氨酸脱氢酶的是黄色短杆菌。谷氨酸棒状杆菌为好氧菌,产物可用蒸馏等方法提取。
〖答案〗(1)改变微生物遗传特性 控制生产过程中的各种条件 诱变育种 黄色短杆菌
(2)连续培养 好氧菌 萃取(或蒸馏或离子交换等)
23.(2007·山东理综·34)乙醇等"绿色能源"的开发备受世界关注。利用玉米秸秆生产燃料酒精的大致流程为:
(1)玉米秸秆预处理后,因该选用____酶进行水解,使之转化为发酵所需的葡萄糖。
(2)从以下哪些微生物中可以提取上述酶?________(多选)
A.酿制果醋的醋酸菌 B.生长在腐木上的霉菌
C.制作酸奶的乳酸菌 D.生产味精的谷氨酸棒状杆菌
E.反刍动物瘤胃中生存的某些微生物
(3)若从土壤中分离生产这种酶的微生物,所需要的培养基为______(按功能分),培养基中的碳源为___________ 。
(4)从生物体提取出的酶首先要检测 _______ ,以便更好地将酶用于生产实践。在生产糖液的过程中,为了使酶能够反复利用,可采用___________技术。
(5)发酵阶段需要的菌种是_________,生产酒精是要控制的必要条件是________ 。
23. 〖解析〗用植物秸秆生产酒精是利用微生物进行发酵的过程。植物秸秆中的有机物主要是纤维素,需要纤维素酶才能将其水解成葡萄糖,生长在腐木上的霉菌及反刍动物瘤胃中生存的某些微生物中含有纤维素酶,若从土壤中分离产生这种酶的微生物,所用的培养基为选择培养基,利用的碳源为纤维素。微生物发酵过程中,影响其发酵的因素主要有溶氧、温度和pH等。
〖答案〗(1)纤维素(酶)(2)B、E (3)选择培养基;纤维素
(4)酶的活性 固定化酶(或固定化细胞) (5)酵母菌;无氧(密封、密闭)
24.(2007·广东·40)为了实现燃料供应来源多样化,发展长期替代化石燃料的产品如燃料酒精、生物柴油、沼气等已经列入我国未来10年的发展计划。
广东省是我国甘蔗主产区之一。甘蔗是一种高光效的C;植物,单位面积产量很高,
种植面积日益扩大,目前已成为南方地区燃料酒精生产的重要原料。利用甘蔗生产燃料
酒精的一般工艺流程为:甘蔗。榨汁(蔗糖)、酵母发酵一蒸馏。成品(燃料酒精)。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)简述甘蔗大规模快速繁殖技术的过程。
(2)具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌是理想的酒精发酵菌种,对野生酵母菌进行诱变后通过筛选可以得到具有这些特性的突变菌,诱变及筛选过程如下:
步骤1:野生菌液体培养一段时间后接受紫外线照射诱变处理。
步骤2;制备选择培养基。在基本培养基的基础上,注意__,加琼脂后灭菌,制成固体平板。
步骤3:将紫外照射后的菌液稀释涂布平板。
步骤4:根据-一一筛选出突变菌。
(3)上述步骤2、3和4的依据分别是_。
(4)利用获得的突变菌和蔗汁进行酒精发酵实验,除了将培养基灭菌、保持空间洁净外,发酵过程中防止外来杂菌人侵还有哪些可行方法?(列举两种)
(S)甘蔗榨汁以后还有大量的蔗渣废弃物,主要成分为木质素、纤维素和半纤维素,
但是酵母菌无法直接利用,原因是其_。请提出解决该问题的方法。(列举两种方法)
(6)突变菌往往带有一些特殊的基因。在获得这些基因的过程中,PCR技术相当重要。PCR扩增反应中加人引物和DNA聚合酶的作用分别是什么?
24. 〖解析〗综合考查考生对生物技术实践模块中的植物组织培养、特殊微生物的筛选及应
用、酶的应用以及PCR技术的基本操作和应用等内容的掌握;理论联系实际,
针对生物学问题进行初步研究,设计实验路线,对实验结果和现象进行正确的分
析与判断,综合运用所学知识解决实际问题的能力。
〖答案〗(1)选取甘蔗外植体,通过诱导脱分化产生愈伤组织,然后通过调整植物激素比
例,再分化形成芽和根,获得大量试管苗(或通过诱导大量形成胚状体,制成
人工种子,适宜条件下萌发长成幼苗)。
(2)添加高浓度蔗糖(葡萄糖);调低pH值;是否能在选择培养基上生长。
(3)提供高糖和酸性的筛选环境;获得单菌落;能生长代表该菌落具有耐高糖和耐
酸的特性。
(4)①利用突变菌的耐酸特性,降低培养基的pH值,达到抑菌的目的;②利用突
变菌的耐高糖特性,通过高渗环境达到抑菌目的;③保持厌氧环境,达到抑菌
目的;④在培养基中添加一些抑制物如特殊的抗生素,达到抑菌目的。
(5)缺乏相应分解酶系(或缺乏纤维素酶和半纤维素酶)。在酵母菌中转人分解酶
系相关基因;利用酶或微生物分解蔗渣;利用物理和化学方法分解蔗渣;将酵
母菌与其他能分解蔗渣的微生物混合发酵。
(6)引物的作用是结合在模板DNA上,提供DNA延伸起始位点;DNA聚合酶的作
用是从引物的3'端开始催化DNA链的延伸。
25.(2007·宁夏理综·32)某小组同学为了调查湖水中细菌的污染情况而进行了实验。实验包括制备培养基、灭菌、接种及培养、菌落观察计数。请回答与此实验相关的问题。
(1)培养基中含有蛋白胨、淀粉分别为细菌培养提供了____和______。除此之外,培养基还必须含有的基本成分是_____和______。
(2)对培养基进行灭菌,应该采用的方法是_______。
(3)为了尽快观察到细菌培养的实验结果,应将接种了湖水样品的平板置于______中培养,培养的温度设定在37℃。要使该实验所得结果可靠,还应该同时在另一平板上接种______作为对照进行实验。
(4)培养20小时后,观察到平板上有形态和颜色不同的菌落,这说明湖水样品中有_____种细菌。一般说来,菌落总数越多,湖水遭受细菌污染的程度越_______。
(5)如果提高培养基中NaCl的浓度,可以用于筛选耐_______细菌,这种培养基被称为____。
25. 〖解析〗蛋白胨主要提供氮源,淀粉提供碳源,微生物所需要的基本营养还有水和无机盐。培养基用高压蒸汽灭菌,接种后放入恒温培养箱,用无菌水做对照。不同微生物形成的菌落不同,有多种菌落即有多种细菌;污染程度越重,菌落总数越多。培养基中加高浓度的NaCl为选择培养基。
〖答案〗(1)氮源(碳源不作要求) 碳源、无机盐、水
(2)高压蒸汽灭菌
(3)恒温培养箱 无菌水
(4)多;高
(5)盐(或NaCl),选择性培养基
26.(08·理综Ⅰ·3)下列关于细菌的叙述,错误的是( )
A.硝化细菌能以NH3作为氮源和能源物质
B.某些细菌可以利用光能因定CO2合成有机物
C.生长因子是某些细菌生长过程中需要额外补充的营养物质
D.含伊红和美蓝试剂的培养基不能用来签别牛奶中的大肠杆菌
26. 〖解析〗某些细菌如蓝细菌(蓝藻)、光合细菌以及红螺菌都能进行光合作用。生长因子是指微生物生长不可缺少的微量有机物,主要包括维生素、氨基酸和碱基等。而微生物的营养物质包括水、无机盐、碳源、氮源和生长因子,它们都是要从外界获得补充的。常用的伊红美蓝乳糖培养基,可用来鉴别饮用水和乳制品中是否存在大肠杆菌等细菌,如果有大肠杆菌,则菌落呈黑色。
〖答案〗D
27.(08·北京·31)水华可因蓝藻爆发所致。科研人员尝试利用某种细菌限制蓝藻数量,相关实验的示意图如下。图中①~⑥表示实验步骤。
请回答问题
(1)从细胞结构的特点与复杂程度上看,蓝藻属于 细胞;从生态系统的营养结构上看,蓝藻属于 细胞。蓝藻的停放类型通常是 。
(2)引发水华的蓝藻可产生蓝藻毒素。蓝藻毒素 (是、不是)蓝藻生长、繁殖所必需的物质。蓝藻毒素对人是一种致癌因子,可使原癌基因 ,导致正常细胞发生癌变。
(3)图中②、⑤通常使用的是①、④中已培养至 期的蓝藻和溶藻细菌。
(4)图中⑤实验组在每个培养皿中,如果做三个重复实验,可采取的做法是:
。
(5)蓝藻通常呈蓝绿色,观察实验结果,发现培养皿中出现褪色空斑,说明蓝藻
。
27. 〖解析〗蓝藻(蓝细菌)是原核生物,进行光合作用,是自养需氧生物,在生态系统的成分中属生产者,在营养结构中是处于第一营养级。蓝藻毒素是蓝藻的次级代谢产物,可使蓝藻在生存斗争中处于较有利的地位。原癌基因在正常情况下是处于被抑制状态,当在致癌因子作用下原癌基因被激活,正常细胞分化成为癌细胞。对数期的菌体形态和生理特征稳定,所以微生物培养中,通常选用对数期菌体作为菌种进行培养。题干中已经提示,“在每个培养皿中”“做三个重复实验”,所以只能在一个培养皿中选择三个不同位置,且是重复实验,处理条件是完全相同的。实验组是滴加含溶藻细菌的培养液,那么对照组就滴加不含溶藻细
菌的培养液,其他条件均相同(如加的培养液的量、光照、培养的温度等)。由于蓝藻先培养,先形成菌落(绿斑),后加入溶藻细菌的培养液,溶藻细菌分解绿斑里的蓝藻,最终会使蓝藻的菌落(绿斑)褪色成为空斑(蓝澡彻底被裂解死亡)。
〖答案〗⑴原核 第一营养级 自养需氧型
⑵不是 从抑制状态变成激活状态
⑶对数
⑷在每个培养皿中,选择三个不同位置,各滴加等量菌液 在每个培养皿中,选择三个不同位置,各滴加等量的、不含溶藻细菌的溶藻细菌培养液
⑸被溶藻细菌裂解(死亡)
28.(08·天津·31)莠去津是一种含氮的有机化合物,它是广泛使用的除草剂之一。
(1)莠去津的作用机理之一是阻断光反应中的电子传递过程,影响NADP+形成 ,进而影响在 中进行光合作用的暗反应过程,最终抑制杂草生长。
(2)从使用莠去津农田中,选到了能遗传的耐莠去津杂草,将它与敏感莠去津植株杂交,结坚果见下表:
杂交亲本 后代中耐药型植株比例(%) 后代中敏感型植株比例(%)
耐药型♀×敏感型♂ 100 0
敏感型♀×耐药型♂ 0 100
由表推断,控制该耐药性状的基因位于 。
(3)莠去津在土壤中不易降解,为修复被其污染的土壤,按下面程序选育能降解莠去津的细菌(目的菌)。已知莠去津在水中溶解度低,含过量莠去津的固体培养基不透明。
据图回答:
①由于莠去津的 作用,在长期使用莠去津的土壤中可能含有目的菌。
②下图是A~C瓶中三类细菌的最大密度柱形图,由图推断,从A瓶到C瓶液体培养的目的是 ;甲类细菌密度迅速降低的主要原因是 ;从A瓶中应选择细菌生长处于 期的菌液加入到B瓶中,培养效果会更好。
③在固体培养基中,无透明菌落利用的氮源主要是 ;有透明带菌落利用的氮源主要是 ,据此可筛选出目的菌。
28. 〖解析〗杂交实验中,不管是正交还是反交,后代性状总是与母本性状保持一致,可确定是细胞质遗传(该药物是影响光合作用过程,故抗药基因极可能是位于叶绿体)。
A和C既是一个选择培养的过程,也是一个扩大培养的过程。选择的条件是氮源(莠去津或氮气)和(或)氧气;通过扩大培养可提高选择出来的所需细菌的密度。
固体培养基中的氮源只有莠去津及空气中的氮气。有透明带菌落说明该菌落的细菌分解了使培养基不透明的莠去津;无透明带菌落的细菌并没有分解莠去津,那么它们利用的氮源应是氮气,是自生固氮菌。
〖答案〗(1)NADPH 叶绿体基质 (2)细胞质中
(3)①自然选择
②初步选择能降解莠去津的细菌(目的菌)并提高其密度 培养液中缺少甲类细菌可利用的氮源或(和)有氧条件抑制了甲类细菌的生长 对数
③氮气 莠去津
29.(08·广东·38)苯酚是工业生产排放的有毒污染物质,自然界中存在着降解苯酚的微生物。某工厂产生的废水中含有苯酚,为了降解废水中的苯酚,研究人员从土壤中筛选获得了只能降解利用苯酚的细菌菌株,筛选的主要步骤如图所示,①为土壤样品,请回答下列问题:
(1)②中培养口的菌株的选择培养基中应加入 作为碳源,②中不同浓度碳源的培养基 (A.影响;B.不影响)细菌的数量,如果要测定②中活细菌数量,常采用 法。
(2)④为对照、微生物在④中不生长、在⑤中生长,④与⑤培养基的主要区别在于 ;使用 法可以在⑥上获得单菌落。采用固体平板培养细菌时为什么进行倒置培养?
(3)如何比较不同菌株降解苯酚能力的大小?
(4)实验过程中如何防止其它微生物的污染?
29. 〖解析〗(1)②中的选择培养基中应加入苯酚作为碳源,②中不同浓度的碳源A影响细菌数量,稀释涂布平板法来测定②中活菌数目。
(2)④与⑤培养基的主要区别在于④的培养基没有加入苯酚作为碳源,⑤培养基的中加入苯酚作为碳源。使用释涂布平板法或平板划线法可以在(6)上获得单菌落。采用固体平板培养细菌时要倒置培养,以防止冷凝后形成的水珠滴落在培养基上污染培养基。
(3)5支洁净培养瓶→分别加入相同培养基(加等量的苯酚,用pH试纸检测这5支瓶内培养基的pH值,用苯酚调试使之相等,苯酚是唯一的碳源)→分别接种5种等量的来自不同菌株的菌种→在相同的适宜条件下培养相同时间→再用pH试纸检测这5支瓶内培养基的pH苯酚显酸性,不同菌株的菌种降解苯酚的能力不同,5支瓶内培养基中的苯酚被分解的量不同,所以pH值不同。用pH试纸检测这5支瓶内培养基的pH值,从而比较不同菌株降解苯酚能力的大小。
(4)从制备培养基到接种与培养等全部实验过程要无菌操作。
〖答案〗(1)苯酚 稀释涂布平板法
(2)④的培养基没有加入苯酚作为碳源 释涂布平板法或平板划线法 以防止冷凝后形成的水珠滴落在培养基上污染培养基。
(3)用同样苯酚浓度的培养液培养不同菌株,一定时间后,测定培养液中苯酚含量
(4)培养基灭菌、接种环灭菌、接种过程无菌操作。
30.(08·广东理基·39)取少量酵母菌液放入血球计数板直接记数,测得的数目是( )
A.活细胞数 B.死细胞数 C.菌落数 D.细胞总数
30. 〖解析〗血球计数板直接记数的是细菌总数,不能排除死菌。
〖答案〗D
31.(08·上海·41)利用纤维素解决能源问题的关键是高性能纤维素酶的获取。请完善实验方案,并回答相关问题。
【实验目的】比较三种微生物所产生的纤维素酶的活性。
【实验原理】纤维素酶催化纤维素分解为葡萄糖,用葡萄糖的产生速率表示酶活性大小;用呈色反应表示葡萄糖的生成量。
【实验材料】三种微生物(A~C)培养物的纤维素酶提取液,提取液中酶蛋白浓度相同。
【实验步骤】
(1)取四支试管,分别编号。
(2)在下表各列的一个适当位置,填写相应试剂的体积量,并按表内要求完成相关操作。
(3)将上述四支试管放入37℃的水浴,保温1小时。
(4)在上述四支试管中分别加入 试剂,摇匀后,进行 处理。
(5)观察比较实验组的三支试管与对照组试管的颜色及其深浅。
【实验结果】
微生物A提取物 微生物B提取物 微生物C提取物
颜色深浅程度 + +++ ++
【分析讨论】
(1)该实验中的对照组是 号试管。
(2)实验组试管均呈现的颜色是 ,但深浅不同。
(3)上述结果表明:不同来源的纤维素酶,虽然酶蛋白浓度相同,但活性不同。若不考虑酶的最适pH和最适温度的差异,其可能原因是 。
(4)你认为上述三种微生物中,最具有应用开发价值的是 。
(5)从解决能源问题的角度,开发这种纤维素酶的意义在于
。
31. 〖解析〗从表中可以看出,实验者是用第4支试管来作为对照的,在实验步骤中,要达到每支试管中溶液总量均为2.0ml,比较各组中的变量关系,就会发现1、2、3支试管中的区别应该是酶的种类不同,第4支试管中不加酶,而加入等量的蒸馏水,其它因素均相同。故在1号试管中应补充等量的缓冲液,2号试管中应补充等量的微生物B的提取物,3号试管中也补充与其它试管等量的纤维素县浮液,4号试管中应补充的蒸馏水量=1.4+0.1=1.5ml。欲检测四支试管的实验产物的量,可用班氏试剂或斐林试剂,出现的现象是红黄色或砖红色,含糖量越多,颜色越深。上述结果中,若不考虑酶的最适PH和最适温度的差异,在酶浓度也相同时,酶活性的差异就应该是酶本身的差异了,如酶的氨基酸序列不同或空间结构不同。上述三种微生物中,产物中含糖量最大的说明其酶的活性最强,即微生物B最有开发的价值。开发此酶可以解决农产品秸秆转化问题,可以为利用农产品的废弃物来生产饲料或酒精等开辟新机遇等。
〖答案〗【实验步骤】(2)如下表
(4)班氏 加热(加热至沸腾)
【分析讨论】(1)4 (2)红黄色 (3)不同酶的氨基酸序列不同(不同酶的空间结构不同) (4)微生物B (5)葡萄糖可用作制取酒精的原料;用纤维素代替化石燃料(言之有理即给分)
三、名校试题
1.(山东莒南一中2009年2月高三阶段检测,20)关于微生物的营养,说法正确的是( )
A.同一种物质不可能既作碳源又作氮源 B.凡是碳源都能提供能量
C.除水以外的无机物仅提供无机盐 D.无机氮源也能提供能量
1.〖解析〗对异养微生物来说,含C、H、0、N的化合物既是碳源,又是氮源。CO2是光能自养细菌的碳源,但不能提供能量。CO2和N2是无机物,也是微生物的碳源和氮源。硝化细菌所利用的氮源是无机氮源氨,同时氨也为硝化细菌提供用以化能合成作用的能源。
〖答案〗D
2.(山东临沭一中2009年2月高三选修测试,8)能够测定样品活菌数的方法是( )
A.稀释涂布平板法 B.直接计数法 C.重量法 D.比浊法
2. 〖解析〗利用稀释涂布平板法可以使单个活菌在固体培养基上分散开来,并繁殖形成菌落,从而根据菌落数测定出测定样品活菌数。
〖答案〗A
3. (山东莒南一中2009年2月高三阶段检测,21)培养基、培养皿、接种环、实验操作者的双手、空气、牛奶所采用的灭菌、消毒方法依次是( )
①化学消毒 ②灼烧灭菌 ③干热灭菌 ④紫外线灭菌 ⑤高压蒸汽灭菌 ⑥巴氏消毒法
A.⑤③②①④⑥ B.①②③④⑤⑥ C.⑥②③④①⑤ D.③④②①⑥⑤
3. 〖解析〗根据灭菌、消毒方法的适用范围解答该题。
〖答案〗A
4. (山东临沭一中2009年2月高三选修测试,9)在做土壤中分解尿素的细菌的分离与计数实验时,甲组实验用氮源只含尿素的培养基,乙组实验用氮源除尿素外还含硝酸盐的培养基,其他成分都相同,在相同条件下操作,培养与观察,则乙组实验属于( )
A.空白对照 B.标准对照 C.相互对照 D.条件对照
4. 〖解析〗 乙组和甲组实验的培养条件不同,形成了条件对照。
〖答案〗D
5.( 08山东临沂高二期末测试,10)培养SARS病毒时,应选用( )
A.固体培养基 B.含有多种无机盐的培养液 C.活的鸡胚 D.牛肉汤
5. 〖解析〗病毒只有寄生在宿主的活细胞内才能进行繁殖等。
〖答案〗C
6.( 08山东滨州高二期末测试,15)关于制备牛肉膏蛋白胨固体培养基,叙述错误的是( )
A.操作顺序为计算、称毓、溶化、倒平板、灭菌
B.将称好的牛肉膏连同称量纸一同放人烧杯
C.待培养基冷却至50℃左右时进行倒平板
D.待平板冷却凝固约5~lOmin后将平板倒过来放置
6. 〖解析〗制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的步骤是计算、称量、溶化、灭菌、倒平板,不能颠倒。牛肉膏容易吸潮.所以当牛肉膏溶化并与称量纸分离后,用玻棒取出称量纸。待培养基冷
却至50℃,用手触摸锥形瓶刚刚不烫手,并且培养基处于溶化状态。平板冷却几分钟后还需倒置。
〖答案〗A
7. ( 08江苏南通高三模拟,19)通过选择培养基可以从混杂的微生物群体中分离出所需的微生物。在缺乏氮源的培养基上大部分微生物无法生长;在培养基中加入青霉素可以抑制细菌和放线菌;在培养基中加入lO%酚可以抑制细菌和霉菌。利用上述方法能从混杂的微生物群体中分别分离出 ( )
①大肠杆菌;②霉菌;③放线菌;④固氮细菌。
A.②③④ B.①②③ C.①③④ D.③④
7.〖解析〗 缺乏氮源的培养基上大部分微生物无法生长,而固氮细菌能生长;在培养基中加入青霉素可以抑制细菌和放线菌,霉菌能生长;在培养基中加入lO%酚可以抑制细菌和霉菌,放线菌能生长。
〖答案〗A
8. ( 08江苏徐州高三模拟,19)在农田土壤的表层自生固氮菌较多。将用表层土制成的稀泥浆接种到特制的培养基上培养,可将自生固氮菌与其他细菌分开,对培养基的要求是( )
①加抗生素 ②不加抗生素 ③加氮素 ④不加氮素 ⑤加葡萄糖 ⑥不加葡萄糖
⑦37℃恒温箱中培养 ⑧28~30℃温度下培养
A.①③⑤⑦ B.②④⑥⑧ C.②④⑤⑧ D.①④⑥⑦
8. 〖解析〗自生固氮菌有固氮功能,因此培养基中不需要加氮素,细菌对抗生素敏感,因此,不能加,自生固氮菌是异养的,应加葡萄糖,生长繁殖的适宜温度是28~30℃。
〖答案〗C
9.( 08山东寿光高三模拟,24)微生物与人类关系密切。虽然有些微生物能使动植物患病,但多数微生物对人类是有益的,请回答下列有关问题:
(1)下表为两种微生物的培养基配方。
KH2P04 Na2HP04 MgS04·7H20 葡萄糖 尿素 琼脂
1.4g 2.1g 0.2g 10.0g 1.0g 15.0g
纤维素粉 NaN03 Na2HP04·7H20 KH2P04 MgS04·7H20 KCl 酵母膏 水解酪素
5g lg 1.2g 0.9g O.5g 0.5g O.5g 0.5g
上述两种培养基中的物质溶解后,均用蒸馏水定容到1000 mL。
①如果要进行土壤中分解尿素的细菌的分离,则需要选择上述哪种培养基 ___________,该培养基能分离尿素分解菌的原因是______________________________________________。
②在该培养基中可加入_________指示剂,根据指示剂的颜色可鉴定该种细菌能够分解尿素。
③从功能上来看,上述两种培养基均属于_______________________________培养基。
(2)在制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的倒平板操作时,平板冷凝后,应将平板___________放置,这样做的目的是可防止__________________________________________造成污染。
(3)微生物接种的方法很多,在用平板划线法操作结束时,为什么仍需要灼烧接种环 __________________________________________________________________________。
9. 〖解析〗 如要进行土壤中分解尿素的细菌的分离,培养基中尿素是唯一的氮源,这样只有能分解尿素的微生物才能生长繁殖,这样的培养基属于选择培养基。接种时及接种操作结束时,仍需要灼烧接种环以杀死接种环上残留菌种,避免细菌污染环境和感染操作者。
〖答案〗(1)①A 培养基中尿素为唯一氮源,只有能分解尿素的微生物才能生长繁殖
②酚红 ③选择 (2)倒过来 皿盖上的水珠落入培养基 (3)杀死接种环上残留菌种,避免细菌污染环境和感染操作者
10.(2008广东市二模生物试题,38)饮用水的质量问题是2007年最引人关注的问题之一。大肠菌群是一群以大肠埃希氏菌为主的需氧及兼性厌氧细菌。大肠菌群指数(c。U—index)指1升水中含有的大肠菌群数。大肠菌群指数常用于饮用水、食品、饮料等的卫生检测。检测中规定生活饮用水的水质标准为1升水中大肠菌群不得超过3个,即大肠菌群指数不得大于3。
某人在测定自来水中的大肠杆菌群时,先将5升自来水水样浓缩至5毫升,然后各取浓缩水样1毫升,涂布到4个培养皿中培养,4次培养后计数的菌落数分别是32、38、35、8。请回答下列问题:
(1)根据上述结果计算,被检水样大肠菌群指数为 ,水样 (是、否)达标。
(2)下表是某公司研发的一种测定大肠菌群的配方(g/L)。
从成分看,该培养基的类型是 培养基,可以推测培养基配方中的营养物质应包括碳源、氮源和 。
(3)培养大肠杆菌时,常用的接种方法是平板划线法和稀释平板涂布法,但无论哪种接种方法,其主要目的都是防止杂菌污染,请指出灭菌和消毒这两种方法的差异。
。
10. 〖解析〗统计菌落数应注意选择菌落数在30~300的平板进行计数,浓缩为1毫升后涂布的4个平板中,有一个的菌落数为8,不能计数,所以被检水样大肠菌群指数为(32+35+38)/3=35(个)。大肠杆菌数超标,为不达标水。培养基中有凝固剂琼脂,可知为固体培养基。培养基的基本营养成分有碳源、氮源、无机盐、水等成分。
〖答案〗(1)35 否
(2)固体(鉴定) 无机盐
(3)消毒是指使用较为温和的物理或化学方法反杀死物体表面或内部一部分对人体有害的微生物(不包括芽孢和孢子)。灭菌则是指使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物,包括芽孢和孢子。
四、考点预测
从07、08年的高考题可以看出,注重与现实生活的联系,是生物新课标的重要理念,而这一理念在这一专题可以得到明显的体现。07年宁夏的题目以调查湖水中细菌的污染情况为切入点,综合考查培养基的有关知识,08年广东的题目以筛降解苯酚的细菌菌株为切入点,综合了实验设计和识别等方面的知识,都是有关环境污染治理的问题。由此预计,未来的高考题仍会在这方面加以考查。
2.考点预测题
1.配制的培养基成分是:纤维素粉、NaN03、Na2HP04、KH2P04、MgS04、KCl、酵母膏、水解酪素,该培养基能使下面哪种微生物大量繁殖 ( )
A.酵母菌 B.自生固氮菌 C.各种细菌 D.纤维素分解菌
1. 〖解析〗该培养基中加入了纤维素粉,而只有纤维素分解菌能利用纤维素。
〖答案〗D
2.下列说法不正确的是( )
A.科学家从70~80℃热泉中分离得到耐高温的TaqDNA聚合酶
B.统计某一稀释度的5个平板的菌落数依次为M1、M2、M3、M4、M5,以M3作为该样品菌落数的估计值
C.设置对照实验的主要目的是排除实验组中非测试因素对实验结果的影响,提高实验结果的可信度
D.同其他生物环境相比,土壤中的微生物数量最大,种类最多
2. 〖解析〗 统计菌落数应注意选择菌落数在30~300的平板进行计数,且至少涂布3个平板作为重复组,重复组的结果应一致,然后取平均值进行计算。
〖答案〗B
3.关于制备牛肉膏蛋白胨固体培养基,叙述错误的是
A.操作顺序为计算、称毓、溶化、倒平板、灭菌
B.将称好的牛肉膏连同称量纸一同放人烧杯
C.待培养基冷却至50℃左右时进行倒平板
D.待平板冷却凝固约5~lOmin后将平板倒过来放置
3.〖解析〗制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的步骤是计算、称量、溶化、灭菌、倒平板,不能颠倒。牛肉膏容易吸潮.所以当牛肉膏溶化并与称量纸分离后,用玻棒取出称量纸。待培养基冷
却至50℃,用手触摸锥形瓶刚刚不烫手,并且培养基处于溶化状态。平板冷却几分钟后还需倒置。
〖答案〗A
4.富集培养是微生物学中最强有力的技术手段之一。主要是指利用不同微生物问生命活动特点的不同,制定环境条件,使仅适应该条件的微生物旺盛生长,从而使其在群落中的数量大大增加,人们能够更容易地从自然界中分离到所需的特定微生物。富集条件可根据所需分离的微生物的特点,从物理、化学、生物及综合多个方面进行选择,如温度、pH、紫外线、高压、光照、氧气、营养等许多方面。如图描述了采用富集方法从土壤中分离能降解酚类化合物对羟基苯甲酸的微生物的实验过程。
(1)本实验所需培养基为_____________,碳源为____________________.
(2)实验原理是____________________________.
(3)①一③重复培养的目的是___________________________________________.
(4)⑤的菌落中大部分是降解__________________的微生物。
(5)⑥为__________组,⑦为__________组,设置⑥的目的是______________________。
(6)⑤一⑥采用______________法。接种到⑥的培养基中,在操作过程中为防止污染应注意的事项是_____________________________________________________________________.
4. 〖解析〗本实验所用培养基是以对羟基苯甲酸为惟一碳源的选择培养基,培养的微生物主要是能降解对羟基苯甲酸的微生物。经过①②③的重复培养,增大了分解对羟基苯甲酸的微生物的比例。最后通过设立对照及单菌落挑取法将培养基上的单菌落分别接种到含有对羟基苯甲酸及不含有该物质的培养基上,验证是否得到了目的菌株。整个操作过程都应是无菌操作,所用仪器和培养基都需灭菌,操作要在酒精灯火焰旁进行,接种环用完之后也要在火焰上灼烧以杀灭残留微生物。
〖答案〗 (1)选择培养基 对羟基苯甲酸
(2)利用以对羟基苯甲酸为惟一碳源的选择培养基,经富集培养,选择出能降解酚类化合物对羟基苯甲酸的微生物
(3)增大分解对羟基苯甲酸微生物的比例
(4)对羟基苯甲酸
(5)对照实验说明通过富集培养的确得到了欲分离的目标微生物
(6)单菌落挑取 接种环在火焰上灼烧灭菌,烧红的接种环在空气中冷却,同时将培养皿盖打开一条缝隙挑取菌落接种到试管中并将试管口通过火焰塞好棉塞,接种环在火焰上灼烧,杀灭残留微生物
5.现已有近20个国家正在进行细菌堆浸冶金。全世界铜的总产量中约有15%是用细菌浸出法生产的。冶铜用的菌种主要是氧化亚铁硫杆菌,这种菌种能氧化辉铜矿(Cu2S)等各种硫化矿获得能量,并产生硫酸和硫酸铁,这两种化合物可作用于辉铜矿(Cu2S),把矿中的铜以硫酸铜形式溶解出来,再用铁置换出铜,生成的硫酸亚铁又可被细菌作为营养物氧化成硫酸铁,如此往复循环,最后从溶液中获取铜。研究人员已初步分离、筛选到能高效产铜的该菌种,实验大致步骤如图所示,请分析回答问题。
(1)分离这种菌种,可在培养基中加入化合物___________,此种培养基属于__________。
(2)筛选高产菌株时,接种到______培养基(按物理性质划分)进行培养,筛选高产菌株的方案是:_______________________________________________________________________.
(3)将获得的高产菌株进行进一步纯化培养时,一般用固体培养基,常采用_____法进行接种。
(4)实验结束时,使用过的培养基应进行灭菌处理才能倒掉,操作时采用_______灭菌方法,这样做的目的是__________________________________________________________.
5. 〖解析〗由题中所述条件可知:氧化亚铁硫杆菌能氧化辉铜矿等各种硫化矿获得能量,并产生硫酸和硫酸铁,因此分离这种菌种,可在培养基中加入Cu2S,此种培养基属于选择培养基。如果筛选此高产菌株,可在液体培养基上培养,测量产铜量。
〖答案〗(1)Cu2S选择培养基 (2)液体分装成若干瓶等量培养基,接种等量菌种,在相同培养条件下培养一定时间,测量各瓶中产铜量 (3)平板划线 (4)高压蒸汽 防止环境污染
6.有些微生物能合成纤维素酶,通过对这些微生物的研究和应用,使人们能够利用秸秆等废弃物生产酒精,用纤维素酶处理服装面料等。纤维素酶可以通过微生物发酵来生产,为了提高酶的产量,请你设计一个实验,利用诱变育种的方法,获得产生纤维素酶较多的菌株。
(1)写出实验步骤:
①将培养好的生产菌株分成两组______________________________________________.
②制备含有___________的固体培养基。
③_________________________________________________________________________.
④__________________________________________________________________________.
(2)预期实验结果结论:
①__________________________________________________________________________.
②__________________________________________________________________________.
③__________________________________________________________________________.
(3)若获得纯净的高产菌株,需进行_____________ 或___________________操作。
6. 〖解析〗实验设计要遵循对照原则和单一变量原则。要利用诱变育种的方法,获得产生纤维素酶较多的菌株,需一组用一定剂量的诱变剂处理,另一组不处理作对照。鉴定纤维素分解菌用刚果红染色法。纯化菌种可用平板划线法或稀释涂布平板法。
〖答案〗(1)①一组用一定剂量的诱变剂处理,另一组不处理作对照。②纤维素 ③把诱变组的大量菌株接种到多个含有纤维素的固体培养基上,同时接种对照组(未处理)的菌株。把它们置于相同的条件下培养④一段时间后,取培养基用刚果红染色,观察记录菌落周围透明圈的大小情况
(2)①诱变组中菌落周围的透明圈与对照组相比较大,