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湖北省鄂州市部分高中教科研协作体2023-2024学年高二下学期期中联考生物学试卷（原卷版+解析版）
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考生注意：
1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。
2．答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效在试题卷、草稿纸上作答无效。
4．本卷命题范围：人教版选择性必修2第3章～第4章+选择性必修3第1章～第2章第1节。
一、选择题：本题共18小题，每小题2分，共36分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 对某农田生态系统的主要组成成分进行调查发现该农田中的植物主要有小麦、杂草；动物有蚯蚓、甲壳虫、田鼠等；主要的微生物有细菌、放线菌和霉菌等。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 该农田的全部杂草属于一个种群，与小麦同为生产者
B. 农田中的蚯蚓、甲壳虫和田鼠属于生态系统的消费者
C. 农田中的田鼠以小麦为食，属于初级消费者，位于第二营养级
D. 霉菌属于真核生物，细菌都属于生产者和分解者
【答案】C
【解析】
【分析】1、种群：在一定区域内同种生物的全部个体；
2、生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量。
【详解】A、该农田的全部杂草包含多种植物，不属于一个种群，A错误；
B、蚯蚓是分解者，B错误；
C、农田中的田鼠以小麦为食，属于初级消费者，位于第二营养级，C正确；
D、霉菌是真核生物，细菌具有不同的类型，可能属于生产者、消费者（营寄生生活的细菌）或分解者，D错误。
故选C。
2. 图1为生态系统的组成成分之间的关系，图2为某生态系统的食物网。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 与图1相比，图2中没有非生物的物质和能量以及分解者
B. 图1中的成分B为非生物的物质和能量，D为生产者
C. 图2中的生态系统中共有7条食物链，鹰占有4个营养级
D. 若其他不变，只是蛇消失，一段时间后，鹰的数量一定减少
【答案】A
【解析】
【分析】题图分析：图1中C是无机环境、D是生产者、A代表消费者，B代表分解者；图2表示食物链和食物网，图中有8条食物链。
【详解】A、生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者，图2中只有生产者和消费者，故与图1相比，图2中没有的是非生物的物质和能量、分解者，A正确；
B、图1中的B是分解者，主要是指营腐生生活的细菌和真菌，还可以包括少数营腐生生活的动物，B错误；
C、图2中共有8条食物链，在不同食物链中鹰占有4个营养级（第三、第四、第五和第六营养级），C错误；
D、鹰捕食蛇，同时两者又都以老鼠为食，因此二者之间的关系是捕食和种间竞争，若蛇消失，鹰只能捕食老鼠，营养级别降低，鹰的数量可能增多，D错误。
故选A。
3. 为积极应对全球气候变化，我国政府在联合国大会上宣布，中国于2030年前确保实现碳达峰，力争在2060年前实现碳中和。这是中国向全世界的郑重承诺，彰显了大国责任。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 减少化石燃料的燃烧、开发新能源等措施有助于减少的排放
B. 大气中的通过光合作用或化能合成作用转化为含碳有机物
C. 的排放增多导致了气温升高，该过程属于生态系统的信息传递
D. 植树造林、人类减少对化学燃料燃烧的依赖等措施有助于实现碳中和
【答案】C
【解析】
【分析】碳中和是在一定时间内直接或间接产生的温室气体排放总量，过植树造林、节能减排等形式，以抵消自身产生的二氧化碳排放量，实现二氧化碳“零排放”。
【详解】A、减少化石燃料的燃烧、开发新能源等措施有助于减少CO2的排放，从而缓解温室效应，A正确；
B、大气中的CO2通过绿色植物等的光合作用或硝化细菌等的化能合成作用转化为含碳有机物，B正确；
C、二氧化碳排放增多导致气温升高这属于物质循环，不属于生态系统的信息传递，C错误；
D、绿色植物的光合作用可以吸收二氧化碳，因此植树造林、增加绿地面积有助于绿色植物通过光合作用吸收更多的二氧化碳，降低大气中CO2浓度，有助于实现碳中和；化石燃料燃烧会释放CO2，减少化石燃料燃烧也有助于实现碳中和，D正确。
故选C。
4. 某兴趣小组设计实验来探究自然状态下土壤微生物对落叶的分解作用。下列操作及分析正确的是（ ）
A. 自变量是土壤的有无，而因变量是落叶的腐烂程度
B. 探究微生物对落叶的分解作用时，实验组的土壤不做处理
C. 实验组中落叶的分解速度明显高于对照组落叶的分解速度
D. 土壤的温度和湿度、落叶的种类和大小都应保持相同且适宜
【答案】D
【解析】
【分析】1、土壤是微生物的天然培养基，大多数的土壤微生物是生态系统中是分解者，能够将土壤中的有机物分解为无机物。
2、本实验是探究土壤微生物对落叶的分解作用的实验，自变量是土壤中微生物的有无（可采用普通土壤和排除土壤中微生物的土壤)采用普通土壤的为对照组，采用排除土壤中微生物的为实验组，因变量是落叶的分解速度。
【详解】A、该实验是探究自然状态下土壤微生物对落叶的分解作用。自变量是土壤中微生物的有无（可采用普通土壤和排除土壤中微生物的土壤)，采用普通土壤的为对照组，采用排除土壤中微生物的为实验组（土壤进行灭菌处理为实验组），因变量是落叶的腐烂程度，A错误；
B、探究微生物对落叶的分解作用时，实验组土壤要灭菌处理，B错误；
C、实验组土壤中没有微生物，对照组土壤中有微生物，因此实验组中落叶的分解速度明显低于对照组的分解速度，C错误；
D、实验中土壤的温度和含水量、落叶的种类和大小都属于无关变量，无关变量应保持相同且适宜，D正确。
故选D。
5. 图中两条虚线之间的部分表示生态系统稳定性的正常范围，y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小；x表示恢复到原状态所需的时间。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 同一干扰强度下，x越大，说明该生态系统恢复力稳定性越强
B. 同一干扰强度下，y越大，说明该生态系统抵抗力稳定性越弱
C. 对同一生态系统来说，x值和y值的关系为负相关
D. a时间点一定是由于人为干预使该生态系统逐渐恢复
【答案】B
【解析】
【分析】生态系统稳定性：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。生态系统稳定性的种类包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性。
【详解】AB、图中的两条虚线之间的部分，表示生态系统功能正常的作用范围，y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小，x值表示恢复到原状态所需的时间，在同一干扰程度下，y值越大，则说明该生态系统抵抗力稳定性越弱，x越大，说明该生态系统恢复力稳定性越弱，A错误，B正确；
C、对同一生态系统来说，偏离正常范围越大，恢复需要的时间就越长，故x和y呈正相关，C错误；
D、生态系统的恢复不一定需要人为干预，D错误。
故选B。
6. 国家林业和草原局有关负责人表示，近年来中国荒漠化、沙化土地面积持续缩减。建立人工植被或恢复天然植被；营造大型防沙阻沙林带，以阻截流沙对绿洲、交通线、城镇居民点的侵袭等是沙漠化治理的主要措施。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 建立人工植被或恢复天然植被需要考虑植物在该地区的生存能力
B. 为提高生态系统的恢复力稳定性，应种植多种植物建立防沙阻沙林带
C. 建立人工植被或恢复天然植被治理荒漠化体现了生物多样性的间接价值
D. 荒漠生态系统中存在生物与生物、生物与非生物环境之间的信息传递过程
【答案】B
【解析】
【分析】①生物多样性的间接价值主要体现在调节生态系统的功能等分泌。例如，森林和草地具有防风固沙、水土保持作用，湿地可以蓄洪防旱、净化水质、调节气候。②一般来说，生态系统中的组分越多，食物网越复杂，其自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越高。③在群落中，由于各个生物种群分别占据了不同的空间，从而使群落形成了一定的空间结构，群落的空间结构包括垂直结构和水平结构两个方面。
【详解】A、建立人工植被或恢复天然植被需要考虑植物在该地区的生存能力，A正确；
B、为提高生态系统的抵抗力稳定性，应种植多种植物建立防沙阻沙林带，栽种多种植被可增加生物多样性，使生态系统的营养结构复杂化并增强了生态系统的自我调节能力，继而提高了生态系统的抵抗力稳定性，B错误；
C、建立人工植被或恢复天然植被治理荒漠化体现了生态系统的间接价值，C正确；
D、荒漠生态系统中存在生物与生物、生物与非生物之间的信息传递过程，D正确。
故选B。
7. 桑基鱼塘是我国珠三角地区为充分利用土地而创造的一种挖深鱼塘、垫高基田、塘基植桑、塘内养鱼的高效人工生态系统。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 与传统养殖鱼塘相比，桑基鱼塘的能量利用率更高
B. “无废弃物农业”模式主要遵循了生态工程的循环原理
C. 保护环境和提高经济协调发展，体现了生态工程的整体原理
D. 流经该生态系统的总能量等于该生态系统生产者固定的太阳能
【答案】D
【解析】
【分析】生态工程的基本原理有：整体、协调、循环、自生等。
【详解】A、桑基鱼塘与传统鱼塘相比，其能量的利用率较高，A正确；
BC、形成“无废弃物农业”，这主要是遵循生态工程的循环原理；该生态系统使保护环境和发展经济相协调，主要体现了生态工程的整体原理，B、C正确；
D、生态系统中的生产者包括光能自养型和化能自养型两种类型，故流经该生态系统的总能量大于该生态系统生产者固定的太阳能，D错误。
故选D。
8. 氨基酸是酱油中最重要的营养成分，酱油中含有人体8种必需氨基酸。如图为工业上制作酱油的流程图，下列叙述错误的是（ ）
A. 由图可判断出黑曲霉属于自养好氧型生物
B. 黑曲霉发酵过程的主要目的是使黑曲霉大量分泌制作酱油过程所需的酶类
C. 发酵过程中大豆中的蛋白质、小麦中的淀粉均可为黑曲霉的生长提供碳源
D. 发酵过程中，酵母菌、乳酸菌的发酵产物以及食盐均能起到抑制杂菌的作用
【答案】A
【解析】
【分析】制作酱油的原理是利用米曲霉产生蛋白酶和脂肪酶，将蛋白质和脂肪分别水解成小分子的肽和氨基酸、甘油和脂肪酸。
【详解】A、黑曲霉发酵时需要添加大豆、小麦和麦麸等各种有机质，同时需要通入空气并不断搅拌，由此可推断出黑曲霉属于异养好氧型生物，A错误；
B、黑曲霉发酵过程的主要目的是使黑曲霉充分生长繁殖，大量分泌制作酱油过程所需的酶类，B正确；
C、蛋白质的主要组成元素是C、H、O、N，淀粉的组成元素是C、H、O，故发酵过程中大豆中的蛋白质可为黑曲霉的生长提供碳源和氮源，小麦的主要成分为淀粉，主要是为黑曲霉的生长提供碳源，C正确；
D、在发酵池中酵母菌产生的酒精能抑制杂菌生长，乳酸菌产生的乳酸使发酵液呈酸性也能抑制杂菌的生长，同时往发酵池中添加食盐也能抑制杂菌的生长，D正确。
故选A。
9. 腐乳是我国古代劳动人民创造出的一种经过微生物发酵的大豆食品。它“闻着臭，吃着香”且易于消化吸收，深受大众喜爱，其制作方法广为流传。腐乳需加盐腌制，其生产过程一般分为前酵期（培菌）和后酵期（装瓶后常温条件下放置，自然发酵3个月）。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 多种微生物参与了豆腐的发酵，起主要作用的是毛霉，为原核生物
B. 民间制作腐乳时，发酵好的豆腐上布满了菌落，这些菌落属于同一物种
C. 腐乳制作过程中豆腐中的蛋白质被彻底分解成氨基酸
D. 生产过程中加盐可析出豆腐中的水分，使豆腐块变硬
【答案】D
【解析】
【分析】腐乳的制作原理：参与豆腐发酵的微生物有青霉、酵母、曲霉、毛霉等多种，其中起主要作用的是毛霉，其代谢类型为异养需氧型，适宜温度为15℃～18℃；毛霉能够产生蛋白酶和脂肪酶，将蛋白质和脂肪分别水解成小分子的肽和氨基酸、甘油和脂肪酸。
【详解】A、多种微生物参与了豆腐的发酵，如酵母菌、曲霉和毛霉等，其中起主要作用的是毛霉为真核生物，A错误；
B、民间制作腐乳时不需要严格灭菌，发酵时主要利用的是空气中的毛霉孢子，空气中还存在其他微生物，因此发酵好的豆腐上布满了菌落，这些菌落不属于同一物种，B错误；
C、腐乳“闻着臭，吃着香”且易于消化吸收是由于豆腐中的蛋白质被分解成小分子的肽和氨基酸，C错误；
D、腐乳的生产过程中需要加盐腌制是因为盐可析出豆腐中的水分，使豆腐块变硬，同时盐能抑制微生物的生长，避免豆腐块腐败变质，D正确。
故选D。
10. 发酵食品是中国传统食品中一个重要的类别，承载了中华民族悠久的历史和丰富的文化内涵。早在《齐民要术》中就有泡菜制作技术的相关记载：“作盐水，令极咸，于盐水中洗菜，即内雍中。”下列关于泡菜制作的叙述，错误的是（ ）
A. 发酵初期，水槽内有气泡产生是因为微生物有氧呼吸产生了CO2
B. 盐水注入泡菜坛前，煮沸所用盐水的目的是杀灭细菌和除去部分溶解氧
C. 发酵过程中的无氧环境、发酵液的pH上升可抑制其他杂菌生长
D. 若罐口密闭不严会导致需氧腐生菌生长繁殖，使泡菜腐烂变质
【答案】C
【解析】
【分析】制作泡菜的原理：利用乳酸菌在无氧环境下大量繁殖将葡萄糖分解成乳酸制作泡菜
泡菜制作影响因素：①泡菜坛的选择：应选用火候好、无裂痕、无砂眼、坛沿深、盖子吻合好的泡菜坛。②控制腌制时间、温度和食盐的用量。③防止杂菌污染，严格密封。
【详解】A、泡菜发酵初期活动强烈的是酵母菌和大肠杆菌，进行有氧呼吸，利用氧产生CO2，所以水槽中有气泡产生，A正确；
B、盐水注入泡菜坛前，煮沸所用盐水的目的主要是杀灭细菌，其次又可除去部分溶解氧，B正确；
C、泡菜发酵过程中的无氧环境、发酵液的pH下降可抑制其他杂菌生长，C错误；
D、罐口密闭不严，氧气进入，就会抑制乳酸菌的生长繁殖，促进需氧腐生菌的生长繁殖，导致泡菜腐烂，影响泡菜的质量，D正确。
故选C。
11. 将适量马铃薯去皮后切成小薄片，加水煮沸20min后，用纱布过滤，加入少量葡萄糖和琼脂，并用蒸馏水定容后即可制备得到马铃薯琼脂培养基。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 该培养基的配方中缺少氮源和无机盐
B. 按物理性质划分该培养基属于固体培养基
C. 该培养基所培养微生物的同化类型为异养型
D. 若用该培养基培养霉菌，则需要将pH值调至酸性
【答案】A
【解析】
【分析】培养基是为了培养某种微生物而配制的营养基质，通常包含水、无机盐、碳源和氮源。
【详解】A、该培养基的配方不缺少氮源和无机盐，因为马铃薯中含有无机盐和蛋白质，而蛋白质可以提供氮源，A错误；
B、该培养基中加入了琼脂等凝固剂，因此，按物理性质划分该培养基属于固体培养基，B正确；
C、该培养基中富含有机物，因此其中培养微生物的同化类型为异养型，C正确；
D、若用该培养基培养霉菌，则需要将pH值调至酸性，因为霉菌适宜在酸性条件下生长，D正确。
故选A。
12. 某生物兴趣小组从红棕壤中筛选高效尿素分解菌的过程如图所示。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 从红棕壤中筛选尿素分解菌是因为该环境中可能富含尿素
B. 设置步骤②中培养基的目的是富集培养尿素分解菌
C. 步骤③中制备培养基时需向牛肉膏蛋白胨培养基中加入尿素
D. 步骤④需挑取③中不同的菌落分别接种，比较细菌分解尿素的能力
【答案】C
【解析】
【分析】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。
【详解】A、从红棕壤中筛选尿素分解菌是因为该环境中可能富含尿素，因而筛选获得的成功率更高，A正确；
B、设置步骤②中培养基的目的是富集培养尿素分解菌，从而保证实验成功，B正确；
C、步骤③筛选分解尿素的细菌，培养基中应以尿素为唯一氮源，不能加入牛肉膏蛋白胨，C错误；
D、步骤④鉴定细菌分解尿素的能力时，挑取③中不同种的菌落分别接种，比较细菌分解尿素的能力，D正确。
故选C。
13. 头孢菌素是一类高效、低毒的抗生素，可破坏细菌的细胞壁。为了解测试菌对四种不同浓度头孢菌素的敏感程度，某研究小组进行了相关药敏实验（图1为部分实验器材）：将四个大小相同的含有不同浓度头孢菌素的纸片（I～Ⅳ）分别贴在长满测试菌的平板上，实验结果如图2所示。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 为获得长满测试菌的平板，需要使用图1中的④把菌液均匀地涂布在③表面
B. 图2抑菌圈Ⅳ中的菌落可能是在头孢菌素作用下产生的抗性突变株
C. 若图2培养基上没有长出菌落可能是涂布器灼烧后未冷却直接涂布导致
D. 图2中形成的抑菌圈面积越小，说明测试菌对该浓度的头孢菌素越敏感
【答案】BD
【解析】
【分析】1、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；在划线的开始部分，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。
2、分析题图：抑菌圈越大，对抗生素的抗性越强，则对抗生素Ⅳ的抗性最强，但其中出现了菌落，可能是发生了突变。
【详解】A、为获得长满测试菌的平板，可以采用稀释涂布平板法，用图1中④涂布器把菌液均匀地涂布在③培养基表面，A正确；
B、生物的变异具有不定向的，头孢菌素起到了定向选择的作用，其不能使菌落定向产生抗性突变，B错误；
C、涂布器涂布时灼烧未冷却，高温会将菌种杀死，会导致平板培养基表面未出现菌落，因此若图2培养基上没有长出菌落可能是涂布器灼烧后未冷却直接涂布导致，C正确；
D、图2中形成的抑菌圈面积越大说明测试菌对该浓度的头孢菌素越敏感，D错误。
故选BD。
14. 发酵工程在农牧业、食品工业、医药工业等方面均有广泛的应用。下列关于发酵工程及其应用的叙述，错误的是（ ）
A. 啤酒的工业化生产中，酵母菌的繁殖和酒精的生成均在后发酵阶段完成
B. 发酵技术生产药物可以解决部分药物来源不足、产量不足、价格贵等问题
C. 将乙肝病毒的抗原基因转入酵母菌，再结合发酵工程可生产乙肝疫苗
D. 微生物肥料可增加土壤肥力、改善土壤结构、减少病害的发生
【答案】A
【解析】
【分析】啤酒发酵的过程分为主发酵和后发酵两个阶段，其中酵母菌的繁殖大部分糖的分解和代谢物的生成在主发酵完成。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，这样才能获得澄清、成熟的啤酒。
【详解】A、啤酒发酵的过程分为主发酵和后发酵两个阶段，其中酵母菌的繁殖大部分糖的分解和代谢物的生成在主发酵完成，A错误；
B、发酵技术生产药物可以解决部分药物来源不足、产量不足、价格贵等问题，进而可以普通人用得起该药，B正确；
C、乙肝疫苗的主要成分是乙肝病毒表面的抗原蛋白，将乙型肝炎病毒的抗原基因转入酵母菌，可生产乙型肝炎疫苗，C正确；
D、微生物肥料可增加土壤肥力、改善土壤结构、减少病害的发生，如根瘤菌肥和固氮菌肥等，D正确。
故选A。
15. 如图表示用某植物未成熟的花粉培育成完整植株的过程，X表示结构，①~④表示相关过程。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 过程①表示脱分化，X是愈伤组织
B. 过程②和过程③所用激素种类相同
C. 该过程利用的原理是植物细胞的全能性
D. 培养过程需对培养器具和操作台进行消毒
【答案】D
【解析】
【分析】植物的组织培养是利用植物细胞具有全能性原理，使植物组织在培养基的条件下，通过细胞的脱分化作用和再分化作用，快速发育成一株完整的植物的高新技术手段。
【详解】A、图中过程①表示脱分化，②③表示再分化，X表示愈伤组织，A正确；
B、过程②和过程③所用激素种类相同，都是生长素和细胞分裂素，但激素使用比例不同，B正确；
C、过程①、②、③是植物组织培养过程，由花粉细胞最终获得了完整植物个体，利用的原理是植物细胞的全能性，C正确；
D、植物组织培养过程需要对培养器具进行灭菌，对操作台和外植体进行消毒，D错误。
故选D。
16. 自1985年科学家获得首例柑橘体细胞杂种以来，植物体细胞杂交技术的应用就得到了迅速发展。下列关于植物体细胞杂交的叙述，错误的是（ ）
A. 植物细胞融合体现了细胞膜具有一定的流动性
B. 植物体细胞融合的关键是植物原生质体之间的融合
C. 植物体细胞融合方法包括物理法、化学法和灭活病毒等
D. 植物体细胞杂交技术打破了生殖隔离，从而实现远缘杂交育种
【答案】C
【解析】
【分析】植物体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞，进而利用植物的组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株。植物体细胞杂交是首先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得原生质体；用物理法（离心、振动、电刺激）或者化学法（聚乙二醇）诱导细胞融合，获得融合的原生质体；原生质体再生出细胞壁，获得杂种细胞；杂种细胞经过脱分化和再分化获得杂种植株。
【详解】A、植物体细胞杂交是首先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得原生质体，诱导细胞融合，获得融合的原生质体，植物细胞融合体现了细胞膜的流动性，A正确；
B、植物细胞融合包括原生质体的制备、原生质体之间的融合、杂种细胞的筛选和培养，以及植株的再生和鉴定等环节，植物体细胞融合的关键是植物原生质体之间的融合，B正确；
C、灭活病毒是诱导动物细胞融合的方法，植物细胞融合不可用，C错误；
D、植物体细胞杂交技术打破了不同物种之间生殖隔离，实现了远缘杂交，D正确。
故选C。
17. 野生黑芥（2n=16）具有黑腐病的抗性基因，花椰菜（2n=18）易受黑腐病菌的危害而患黑腐病。某实验小组用黑芥苗的叶肉细胞与花椰菜的幼根细胞进行细胞融合，经筛选、培养获得抗黑腐病的花椰菜杂种植株。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 在显微镜下能够观察到花椰菜根细胞的叶绿体
B. 用酶解法去除细胞壁时，应在等渗或高渗溶液中进行
C. 原生质体两两融合后形成的细胞中可能含有34条染色体
D. 对杂种植株进行黑腐病菌接种实验，可筛选出具有高抗性杂种植株
【答案】A
【解析】
【分析】植物体细胞杂交技术：就是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。
【详解】A、花椰菜的根细胞不含叶绿体，在显微镜下不能观察到花椰菜根细胞的叶绿体，A错误；
B、用酶解法去除细胞壁时，为维持细胞形态，酶解过程应在等渗或高渗溶液中进行，避免原生质体吸水涨破，B正确；
C、原生质体两两融合后形成的细胞中可能含有32（16+16）条、34（16+18）条、36（18+18）条染色体，C正确；
D、对杂种植株接种黑腐病菌，能正常生长的即为具有高抗性的杂种植株，D正确。
故选A。
18. 植物细胞工程在很多方面有着广泛的应用。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 作物脱毒一般选择植物叶肉细胞进行组织培养
B. 快速繁殖技术能够保持植物优良品种的遗传特性
C. 紫草宁是利用细胞产物工厂化生产出的一种药物和色素
D. 单倍体育种通常需要花药离体培养和人工诱导多倍体，能够缩短育种年限
【答案】A
【解析】
【分析】植物细胞工程技术的应用：植物繁殖的新途径（包括微型繁殖，作物脱毒等）、作物新品种的培育（如突变体的利用）、细胞产物的工厂化生产。
【详解】A、作物脱毒一般选择植物根尖、茎尖或芽尖等幼嫩部位进行组织培养，A错误；
B、快速繁殖技术能够保持植物优良品种的遗传特性，B正确；
C、紫草宁是利用细胞产物工厂化生产出的一种药物和色素，C正确；
D、单倍体育种通常需要花药离体培养和人工诱导多倍体，能够缩短育种年限，D正确。
故选A。
二、非选择题：本题共4小题，共64分。
19. 2023年2月2日是第27个世界湿地日，今年的主题是“湿地修复”，强调恢复湿地刻不容缓。某研究小组选取城市湿地生态系统中典型的水生植物（挺水植物：菖蒲、千屈菜、旱伞草；浮水植物：水葫芦；沉水植物：黑藻），探究水生植物对水体中磷的净化效果。检测污水中总磷质量浓度（mg/L）随时间的变化，结果如表所示：
回答下列问题：
（1）为确定这些植物对水体中磷的净化效果，排除水体自身净化作用对结果的影响，还应该增加一组对照组，操作为____。
（2）该生态系统中净化效果最好的植物是____，若采用净化效果最好的植物进行大规模种植，一般需要配套建设以这种植物为主要原料的饲料加工厂，其原因是____（答一点）。
（3）湿地公园中挺水植物的叶片较大，可防止水华的发生，其原因是____。在修复湿地过程中，需要保证生产—消费—分解的生态过程正常进行，物质总在循环，能量不断流动，生物个体持续发展和更新，这属于处于生态平衡的生态系统特征中的____平衡。
（4）某研究小组同学发现，黑藻和好氧细菌都能净化污水，但与单一投放相比，同时使用黑藻和好氧细菌能够大大提高对生活污水的处理效果，请简述其原理：____。
【答案】（1）选取该湿地生态系统的同种污水，除不种植水生植物外，其他条件完全相同，并在相同时间点进行检测
（2） ①. 水葫芦 ②. 防止该植物种群过度生长，破坏生物多样性；使能量流向对人类最有益的方向；将植物中的磷输出到该生态系统外，达到净化效果
（3） ①. 挺水植物叶片较大，能够遮挡阳光进而降低水中绿藻和蓝细菌等的光合作用，同时与绿藻和蓝细菌等竞争部分N、P元素，从而抑制绿藻和蓝细菌等的生长 ②. 功能
（4）好氧性细菌分解有机物产生CO2（和无机盐），有利于黑藻生长；黑藻利用CO2进行光合作用，产生氧气能够促进好氧细菌分解污水中有机物
【解析】
【分析】1、生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态，就是生态平衡。在处于平衡的生态系统中，物质和能量的输入与输出均衡，生物种类的组成稳定，也就是说，生态系统中的生产过程与消费、分解过程处于平衡的状态，这时生态系统的外貌、结构以及动植物组成等都保持相对稳定的状态。处于生态平衡的生态系统具有以下特征。第一，结构平衡，生态系统的各组分保持相对稳定。第二，功能平衡，生产一消费一分解的生态过程正常进行，保证了物质总在循环，能量不断流动，生物个体持续发展和更新。第三，收支平衡，例如，在某生态系统中，植物在一定时间内制造的可供其他生物利用的有机物的量，处于比较稳定的状态。由此可见，生态平衡并不是指生态系统一成不变，而是一种动态的平衡。
2、根据题意和表格中的信息可知，该实验的目的是探究水生植物对水体中磷的净化效果，那么实验的自变量为水生植物的种类，因变量为污水中总磷质量浓度（mg/L）随时间的变化。分析表中数据可知，通过水生植物的净化作用，随着时间变化，水葫芦一组的总磷质量浓度（mg/L）最低，因此该生态系统中净化效果最好的植物是水葫芦。
【小问1详解】
根据题意，该实验的目的是探究水生植物对水体中磷的净化效果，那么实验的自变量为植物种类，为确定这些植物对水体中磷的净化效果，排除水体自身净化作用对结果的影响，还应该增加一个空白对照，即选取该湿地生态系统的同种污水，除不种植水生植物外，其他条件完全相同，并在相同时间点进行检测污水中总磷质量浓度（mg/L）随时间的变化。
【小问2详解】
分析表中数据可知，水葫芦净化的一组污水中随时间变化总磷质量浓度（mg/L）最低，因此该生态系统中净化效果最好的植物是水葫芦，若采用净化效果最好的植物种类进行大规模种植，则需要对这些植物进行处置，比如建设以这种植物为主要原料的饲料加工厂，这样可以一方面避免该种植物大量繁殖影响其他植物生长，防止破坏生物多样性，另一方面可以调整能量流动方向，使能量流向对人类最有益的方向等。
【小问3详解】
水华的发生是由于绿藻和蓝细菌等大量繁殖引起的，而挺水植物叶片较大，能够遮挡阳光进而降低水中绿藻和蓝细菌等的光合作用，同时与绿藻和蓝细菌等竞争部分N、P元素，从而抑制绿藻和蓝细菌等的生长。处于生态平衡的生态系统具有以下特征。第一，结构平衡；第二，功能平衡；第三，收支平衡。在修复湿地过程中，需要保证生产—消费—分解的生态过程正常进行，物质总在循环，能量不断流动，生物个体持续发展和更新，这属于处于生态平衡的生态系统特征中的功能平衡。
【小问4详解】
根据题意可知，好氧性细菌能够分解有机物产生CO2（和无机盐），无机盐被黑藻吸收，有利于黑藻生长；黑藻利用CO2进行光合作用，制造有机物，促进生长，同时产生氧气能够促进好氧细菌分解污水中的有机物，因此与单一投放相比，同时使用黑藻和好氧细菌能够大大提高对生活污水的处理效果。
20. 同学甲以新鲜的葡萄为材料，用如图1所示的发酵装置来制作果酒、果醋；同学乙为了探究培养时间与酵母菌种群密度的关系，将从葡萄皮上成功分离出的野生酵母菌分别接种于3个盛有等量同种液体培养基的锥形瓶中，并放置在转速分别为210r/min、230r/min和250r/min的摇床上培养，结果如图2所示。回答下列问题：
（1）图1中排气口要连接一根长而弯曲的胶管，其目的是______；葡萄汁装入发酵瓶时，通常要留出大约1/3的空间，原因是______。制作葡萄酒时需将温度控制在______℃，原因是______。
（2）用图1的装置酿酒结束后，若要直接转入果醋发酵，具体的操作方案为______。在制作果酒和果醋的过程中，发酵液pH的变化分别是______。
（3）由图2的数据可以得出的结论是______。
（4）图2中培养8h后，3个锥形瓶中酵母菌的种群密度不再增加的限制因素是______（写出一点）。
【答案】（1） ①. 防止空气中微生物的污染 ②. 利于发酵初期酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖，并防止发酵旺盛时发酵液溢出 ③. 18～30 ④. 酿酒酵母的最适生长温度约为28℃
（2） ①. 打开充气口，通入无菌空气，接种醋酸菌，同时升高温度 ②. 下降、下降
（3）在一定转速范围内，摇床转速越高，酵母菌繁殖速度和总量越高（或培养液中氧气含量越高，酵母菌种群密度越大）
（4）培养液中营养物质有限（大量减少）、代谢产物（大量）积累、pH下降等
【解析】
【分析】果酒的制作是利用酵母菌进行无氧呼吸产生酒精，酿酒酵母的最适生长的温度是28℃；果醋的制作是利用醋酸菌，醋酸菌的代谢类型为异养需氧型，生长的温度为30-35℃。
【小问1详解】
为防止空气中微生物的污染，排气口要连接一根长而弯曲的胶管；因为发酵前期酵母菌要进行有氧呼吸大量繁殖，并且后期发酵酵母菌会产生CO2，葡萄汁装入发酵瓶时，通常要留出大约1/3的空间原因是利于发酵初期酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖，并防止发酵旺盛时发酵液溢出。酿酒酵母的最适生长的温度是28℃，制作果酒利用的是酵母菌的无氧呼吸，故制作葡萄酒时需将温度控制在18～30℃。
【小问2详解】
果醋发酵是利用醋酸菌，醋酸菌的代谢类型为异养需氧型，生长的温度为30-35℃，若要直接转入果醋发酵，打开充气口，通入无菌空气，接种醋酸菌，同时升高温度。在制作果酒的过程中，酵母菌会产生酸性CO2气体，故发酵液pH下降，在制作果醋的过程中，醋酸菌会产生醋酸，发酵液pH下降。
【小问3详解】
由图2可知，转速为250r/min的条件下，酵母菌的种群数量比其他两组的大，说明在一定转速范围内，摇床转速越高，酵母菌繁殖的速度和总量越高（或培养液中氧气含量越高，酵母菌种群密度越大）。
【小问4详解】
培养8h后，由于培养液中营养物质有限（大量减少）、代谢产物（大量）积累、pH下降，3个锥形瓶中酵母菌的种群密度不再增加。
21. “民以食为天，食以安为先”，食品安全关系千家万户，食用变质食物，细菌污染的食物都会对人体造成严重危害。生物兴趣小组对某网红美食中的细菌数进行调查，如图是食物样品中细菌培养的简化流程。回答下列问题。
（1）制备培养基时需添加____等营养物质，配制好的培养基要用____法灭菌。该灭菌方法需要在____条件下灭菌15~30min。
（2）本实验所用的接种方法为____法，出现图B所示现象的原因是____。纯化培养时将单个微生物分散在固体培养基上，除上述方法外还有____法，这两种方法均可获得单菌落。
（3）运用本实验方法计数的结果往往较实际值偏____，原因是____。
（4）生物兴趣小组统计得到不同稀释倍数下培养基上的菌落数如下表所示，表中稀释倍数为_____时适合计数，该稀释倍数下统计得到的数值计算得到的原培养液每毫升含有的细菌数是____个。根据以上数据给出的食用建议是____。
【答案】（1） ①. 水、碳源、氮源、无机盐 ②. 高压蒸汽灭菌 ③. 100千帕，121℃
（2） ①. 稀释涂布平板 ②. 涂布不均匀 ③. 平板划线法
（3） ①. 低 ②. 当两个和两个菌体细胞连在一起时，在培养基上观察到的只是一个菌落
（4） ①. 102 ②. 9.2×104 ③. 变质的食品应该丢弃，以免危害健康
【解析】
【分析】培养基的概念及营养构成
（1）概念：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出的供其生长繁殖的营养基质；
（2）营养构成：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，例如，培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素，培养霉菌时需将培养基的pH调至酸性，培养细菌时需将pH调至中性或微碱性，培养厌氧微生物时则需要提供无氧的条件。
【小问1详解】
制备培养基时需添加水、碳源、氮源、无机盐等营养物质，配制好的培养基要用高压蒸汽灭菌法灭菌，为湿热灭菌法的一种。该灭菌方法需要在100千帕，121℃条件下灭菌15~30min。
【小问2详解】
图示接种过程中用到的工具为涂布器，因此，本实验所用的接种方法为稀释涂布平板法，出现图B所示现象的原因是在接种时没有将菌液涂布均匀。纯化培养时将单个微生物分散在固体培养基上，除上述方法外还可用平板划线法进行接种，该方法通过在培养基上连续划线操作也可得到单菌落，这两种方法均可获得单菌落。
【小问3详解】
运用本实验方法，即稀释涂布平板法计数的结果往往较实际值偏低，这是因为当两个和两个菌体细胞连在一起时，在培养基上观察到的只是一个菌落。
【小问4详解】
生物兴趣小组统计得到不同稀释倍数下培养基上的菌落数如下表所示，表中稀释倍数为102时适合计数，因为该稀释倍数下统计得到的数值在30~300之间，计算得到的原培养液每毫升含有的细菌数是（98+85+93）÷3÷0.1×102=9.2×104个。该数据说明食品变质后其中的细菌数目较多，因而不适宜食用，对于变质的食品应该丢弃，且不要食用过期和变质的食品，以免危害健康，同时从节能的方面考虑，应该合理准备食品，避免过剩导致浪费。
22. 非洲狼尾草光合效率高，为培育高光效的水稻新品种，研究人员研究了不同浓度的聚乙二醇（PEG）对粳稻与非洲狼尾草的原生质体融合率的影响（已知PEG浓度较高时对细胞具有毒害作用），实验结果如图1所示（异源融合率是指不同种的原生质体发生融合的概率）。杂种细胞经植物组织培养获得几株杂种植株，在不同光照强度下测量了亲本及其中两株杂种植株的光合速率，结果如图2所示。回答下列问题：
（1）在进行原生质体融合前，需要去除植物体细胞__________，方法是____________________。诱导粳稻与非洲狼尾草的原生质体融合的方法除用PEG处理外，还有____________________（答两点）等具体方法。
（2）分析图1能够得出不同PEG浓度下同源融合率均__________（填“大于”“小于”或“等于”）异源融合率。若想要进一步确定诱导粳稻与非洲狼尾草原生质体融合的最佳PEG浓度，实验思路是： ______________。
（3）分析图2可知与粳稻和非洲狼尾草相比，杂种植株的光合速率特点是__________，若再培育一株杂种植株3，则__________（填“一定”或“不一定”）具有上述特点，原因是___________。
【答案】（1） ①. 细胞壁 ②. 用纤维素酶和果胶酶处理 ③. 电融合法、离心法、高Ca2＋—高pH融合法
（2） ①. 大于 ②. 在PEG浓度为30%～40%范围内设置一系列浓度梯度，其中异源融合率最高的PEG浓度即为最适融合浓度）
（3） ①. 杂种植株的光合速率小于非洲狼尾草的光合速率，大于粳稻的光合速率 ②. 不一定 ③. 实验获得的杂种植株数量过少，不能得出准确结论
【解析】
【分析】植物体细胞杂交过程中需要先进行去壁处理，植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，可利用酶解法，即利用纤维素酶和果胶酶分解细胞壁得到植物原生质体。
【小问1详解】
植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，进行原生质体融合需要用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁进而获得原生质体。促进植物原生质体融合的方法包括电融合法、离心法、高Ca2＋—高pH融合法和PEG处理。
【小问2详解】
同源融合率=总融合率-异源融合率，根据图1柱状图分析，不同PEG浓度同源融合率均大于异源融合率。图中当PEG浓度为35%时异源融合率最高，若想要进一步确定诱导粳稻与非洲狼尾草原生质体融合的最佳PEG浓度，应在PEG浓度为30%～40%范围内设置一系列浓度梯度，其中异源融合率最高的PEG浓度即为最适融合浓度。
【小问3详解】
分析图2，光合作用速率最高的是非洲狼尾草，光合速率最低的是粳稻，杂种植株的光合速率小于非洲狼尾草的光合速率，大于粳稻的光合速率。由于实验只获得了几株杂种植株，具有一定的偶然性，实验获得的杂种植株数量过少，不能得出准确结论，故若再培育一株杂种植株3，不一定具有光合速率小于非洲狼尾草的光合速率，大于粳稻的光合速率的特点。时间（天）
菖蒲
千屈菜
旱伞草
水葫芦
黑藻
10
0.14
0.13
0.11
0.10
0.12
20
0.12
0.11
0.07
0.05
0.09
30
0.11
0.10
0.04
0.02
0.13
培养基
不同稀释度平均菌落数/个
101
102
103
1
765
98
20
2
760
85
46
3
890
93
26
考生注意：
1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。
2．答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效在试题卷、草稿纸上作答无效。
4．本卷命题范围：人教版选择性必修2第3章～第4章+选择性必修3第1章～第2章第1节。
一、选择题：本题共18小题，每小题2分，共36分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 对某农田生态系统的主要组成成分进行调查发现该农田中的植物主要有小麦、杂草；动物有蚯蚓、甲壳虫、田鼠等；主要的微生物有细菌、放线菌和霉菌等。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 该农田的全部杂草属于一个种群，与小麦同为生产者
B. 农田中的蚯蚓、甲壳虫和田鼠属于生态系统的消费者
C. 农田中的田鼠以小麦为食，属于初级消费者，位于第二营养级
D. 霉菌属于真核生物，细菌都属于生产者和分解者
【答案】C
【解析】
【分析】1、种群：在一定区域内同种生物的全部个体；
2、生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量。
【详解】A、该农田的全部杂草包含多种植物，不属于一个种群，A错误；
B、蚯蚓是分解者，B错误；
C、农田中的田鼠以小麦为食，属于初级消费者，位于第二营养级，C正确；
D、霉菌是真核生物，细菌具有不同的类型，可能属于生产者、消费者（营寄生生活的细菌）或分解者，D错误。
故选C。
2. 图1为生态系统的组成成分之间的关系，图2为某生态系统的食物网。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 与图1相比，图2中没有非生物的物质和能量以及分解者
B. 图1中的成分B为非生物的物质和能量，D为生产者
C. 图2中的生态系统中共有7条食物链，鹰占有4个营养级
D. 若其他不变，只是蛇消失，一段时间后，鹰的数量一定减少
【答案】A
【解析】
【分析】题图分析：图1中C是无机环境、D是生产者、A代表消费者，B代表分解者；图2表示食物链和食物网，图中有8条食物链。
【详解】A、生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者，图2中只有生产者和消费者，故与图1相比，图2中没有的是非生物的物质和能量、分解者，A正确；
B、图1中的B是分解者，主要是指营腐生生活的细菌和真菌，还可以包括少数营腐生生活的动物，B错误；
C、图2中共有8条食物链，在不同食物链中鹰占有4个营养级（第三、第四、第五和第六营养级），C错误；
D、鹰捕食蛇，同时两者又都以老鼠为食，因此二者之间的关系是捕食和种间竞争，若蛇消失，鹰只能捕食老鼠，营养级别降低，鹰的数量可能增多，D错误。
故选A。
3. 为积极应对全球气候变化，我国政府在联合国大会上宣布，中国于2030年前确保实现碳达峰，力争在2060年前实现碳中和。这是中国向全世界的郑重承诺，彰显了大国责任。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 减少化石燃料的燃烧、开发新能源等措施有助于减少的排放
B. 大气中的通过光合作用或化能合成作用转化为含碳有机物
C. 的排放增多导致了气温升高，该过程属于生态系统的信息传递
D. 植树造林、人类减少对化学燃料燃烧的依赖等措施有助于实现碳中和
【答案】C
【解析】
【分析】碳中和是在一定时间内直接或间接产生的温室气体排放总量，过植树造林、节能减排等形式，以抵消自身产生的二氧化碳排放量，实现二氧化碳“零排放”。
【详解】A、减少化石燃料的燃烧、开发新能源等措施有助于减少CO2的排放，从而缓解温室效应，A正确；
B、大气中的CO2通过绿色植物等的光合作用或硝化细菌等的化能合成作用转化为含碳有机物，B正确；
C、二氧化碳排放增多导致气温升高这属于物质循环，不属于生态系统的信息传递，C错误；
D、绿色植物的光合作用可以吸收二氧化碳，因此植树造林、增加绿地面积有助于绿色植物通过光合作用吸收更多的二氧化碳，降低大气中CO2浓度，有助于实现碳中和；化石燃料燃烧会释放CO2，减少化石燃料燃烧也有助于实现碳中和，D正确。
故选C。
4. 某兴趣小组设计实验来探究自然状态下土壤微生物对落叶的分解作用。下列操作及分析正确的是（ ）
A. 自变量是土壤的有无，而因变量是落叶的腐烂程度
B. 探究微生物对落叶的分解作用时，实验组的土壤不做处理
C. 实验组中落叶的分解速度明显高于对照组落叶的分解速度
D. 土壤的温度和湿度、落叶的种类和大小都应保持相同且适宜
【答案】D
【解析】
【分析】1、土壤是微生物的天然培养基，大多数的土壤微生物是生态系统中是分解者，能够将土壤中的有机物分解为无机物。
2、本实验是探究土壤微生物对落叶的分解作用的实验，自变量是土壤中微生物的有无（可采用普通土壤和排除土壤中微生物的土壤)采用普通土壤的为对照组，采用排除土壤中微生物的为实验组，因变量是落叶的分解速度。
【详解】A、该实验是探究自然状态下土壤微生物对落叶的分解作用。自变量是土壤中微生物的有无（可采用普通土壤和排除土壤中微生物的土壤)，采用普通土壤的为对照组，采用排除土壤中微生物的为实验组（土壤进行灭菌处理为实验组），因变量是落叶的腐烂程度，A错误；
B、探究微生物对落叶的分解作用时，实验组土壤要灭菌处理，B错误；
C、实验组土壤中没有微生物，对照组土壤中有微生物，因此实验组中落叶的分解速度明显低于对照组的分解速度，C错误；
D、实验中土壤的温度和含水量、落叶的种类和大小都属于无关变量，无关变量应保持相同且适宜，D正确。
故选D。
5. 图中两条虚线之间的部分表示生态系统稳定性的正常范围，y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小；x表示恢复到原状态所需的时间。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 同一干扰强度下，x越大，说明该生态系统恢复力稳定性越强
B. 同一干扰强度下，y越大，说明该生态系统抵抗力稳定性越弱
C. 对同一生态系统来说，x值和y值的关系为负相关
D. a时间点一定是由于人为干预使该生态系统逐渐恢复
【答案】B
【解析】
【分析】生态系统稳定性：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。生态系统稳定性的种类包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性。
【详解】AB、图中的两条虚线之间的部分，表示生态系统功能正常的作用范围，y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小，x值表示恢复到原状态所需的时间，在同一干扰程度下，y值越大，则说明该生态系统抵抗力稳定性越弱，x越大，说明该生态系统恢复力稳定性越弱，A错误，B正确；
C、对同一生态系统来说，偏离正常范围越大，恢复需要的时间就越长，故x和y呈正相关，C错误；
D、生态系统的恢复不一定需要人为干预，D错误。
故选B。
6. 国家林业和草原局有关负责人表示，近年来中国荒漠化、沙化土地面积持续缩减。建立人工植被或恢复天然植被；营造大型防沙阻沙林带，以阻截流沙对绿洲、交通线、城镇居民点的侵袭等是沙漠化治理的主要措施。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 建立人工植被或恢复天然植被需要考虑植物在该地区的生存能力
B. 为提高生态系统的恢复力稳定性，应种植多种植物建立防沙阻沙林带
C. 建立人工植被或恢复天然植被治理荒漠化体现了生物多样性的间接价值
D. 荒漠生态系统中存在生物与生物、生物与非生物环境之间的信息传递过程
【答案】B
【解析】
【分析】①生物多样性的间接价值主要体现在调节生态系统的功能等分泌。例如，森林和草地具有防风固沙、水土保持作用，湿地可以蓄洪防旱、净化水质、调节气候。②一般来说，生态系统中的组分越多，食物网越复杂，其自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越高。③在群落中，由于各个生物种群分别占据了不同的空间，从而使群落形成了一定的空间结构，群落的空间结构包括垂直结构和水平结构两个方面。
【详解】A、建立人工植被或恢复天然植被需要考虑植物在该地区的生存能力，A正确；
B、为提高生态系统的抵抗力稳定性，应种植多种植物建立防沙阻沙林带，栽种多种植被可增加生物多样性，使生态系统的营养结构复杂化并增强了生态系统的自我调节能力，继而提高了生态系统的抵抗力稳定性，B错误；
C、建立人工植被或恢复天然植被治理荒漠化体现了生态系统的间接价值，C正确；
D、荒漠生态系统中存在生物与生物、生物与非生物之间的信息传递过程，D正确。
故选B。
7. 桑基鱼塘是我国珠三角地区为充分利用土地而创造的一种挖深鱼塘、垫高基田、塘基植桑、塘内养鱼的高效人工生态系统。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 与传统养殖鱼塘相比，桑基鱼塘的能量利用率更高
B. “无废弃物农业”模式主要遵循了生态工程的循环原理
C. 保护环境和提高经济协调发展，体现了生态工程的整体原理
D. 流经该生态系统的总能量等于该生态系统生产者固定的太阳能
【答案】D
【解析】
【分析】生态工程的基本原理有：整体、协调、循环、自生等。
【详解】A、桑基鱼塘与传统鱼塘相比，其能量的利用率较高，A正确；
BC、形成“无废弃物农业”，这主要是遵循生态工程的循环原理；该生态系统使保护环境和发展经济相协调，主要体现了生态工程的整体原理，B、C正确；
D、生态系统中的生产者包括光能自养型和化能自养型两种类型，故流经该生态系统的总能量大于该生态系统生产者固定的太阳能，D错误。
故选D。
8. 氨基酸是酱油中最重要的营养成分，酱油中含有人体8种必需氨基酸。如图为工业上制作酱油的流程图，下列叙述错误的是（ ）
A. 由图可判断出黑曲霉属于自养好氧型生物
B. 黑曲霉发酵过程的主要目的是使黑曲霉大量分泌制作酱油过程所需的酶类
C. 发酵过程中大豆中的蛋白质、小麦中的淀粉均可为黑曲霉的生长提供碳源
D. 发酵过程中，酵母菌、乳酸菌的发酵产物以及食盐均能起到抑制杂菌的作用
【答案】A
【解析】
【分析】制作酱油的原理是利用米曲霉产生蛋白酶和脂肪酶，将蛋白质和脂肪分别水解成小分子的肽和氨基酸、甘油和脂肪酸。
【详解】A、黑曲霉发酵时需要添加大豆、小麦和麦麸等各种有机质，同时需要通入空气并不断搅拌，由此可推断出黑曲霉属于异养好氧型生物，A错误；
B、黑曲霉发酵过程的主要目的是使黑曲霉充分生长繁殖，大量分泌制作酱油过程所需的酶类，B正确；
C、蛋白质的主要组成元素是C、H、O、N，淀粉的组成元素是C、H、O，故发酵过程中大豆中的蛋白质可为黑曲霉的生长提供碳源和氮源，小麦的主要成分为淀粉，主要是为黑曲霉的生长提供碳源，C正确；
D、在发酵池中酵母菌产生的酒精能抑制杂菌生长，乳酸菌产生的乳酸使发酵液呈酸性也能抑制杂菌的生长，同时往发酵池中添加食盐也能抑制杂菌的生长，D正确。
故选A。
9. 腐乳是我国古代劳动人民创造出的一种经过微生物发酵的大豆食品。它“闻着臭，吃着香”且易于消化吸收，深受大众喜爱，其制作方法广为流传。腐乳需加盐腌制，其生产过程一般分为前酵期（培菌）和后酵期（装瓶后常温条件下放置，自然发酵3个月）。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 多种微生物参与了豆腐的发酵，起主要作用的是毛霉，为原核生物
B. 民间制作腐乳时，发酵好的豆腐上布满了菌落，这些菌落属于同一物种
C. 腐乳制作过程中豆腐中的蛋白质被彻底分解成氨基酸
D. 生产过程中加盐可析出豆腐中的水分，使豆腐块变硬
【答案】D
【解析】
【分析】腐乳的制作原理：参与豆腐发酵的微生物有青霉、酵母、曲霉、毛霉等多种，其中起主要作用的是毛霉，其代谢类型为异养需氧型，适宜温度为15℃～18℃；毛霉能够产生蛋白酶和脂肪酶，将蛋白质和脂肪分别水解成小分子的肽和氨基酸、甘油和脂肪酸。
【详解】A、多种微生物参与了豆腐的发酵，如酵母菌、曲霉和毛霉等，其中起主要作用的是毛霉为真核生物，A错误；
B、民间制作腐乳时不需要严格灭菌，发酵时主要利用的是空气中的毛霉孢子，空气中还存在其他微生物，因此发酵好的豆腐上布满了菌落，这些菌落不属于同一物种，B错误；
C、腐乳“闻着臭，吃着香”且易于消化吸收是由于豆腐中的蛋白质被分解成小分子的肽和氨基酸，C错误；
D、腐乳的生产过程中需要加盐腌制是因为盐可析出豆腐中的水分，使豆腐块变硬，同时盐能抑制微生物的生长，避免豆腐块腐败变质，D正确。
故选D。
10. 发酵食品是中国传统食品中一个重要的类别，承载了中华民族悠久的历史和丰富的文化内涵。早在《齐民要术》中就有泡菜制作技术的相关记载：“作盐水，令极咸，于盐水中洗菜，即内雍中。”下列关于泡菜制作的叙述，错误的是（ ）
A. 发酵初期，水槽内有气泡产生是因为微生物有氧呼吸产生了CO2
B. 盐水注入泡菜坛前，煮沸所用盐水的目的是杀灭细菌和除去部分溶解氧
C. 发酵过程中的无氧环境、发酵液的pH上升可抑制其他杂菌生长
D. 若罐口密闭不严会导致需氧腐生菌生长繁殖，使泡菜腐烂变质
【答案】C
【解析】
【分析】制作泡菜的原理：利用乳酸菌在无氧环境下大量繁殖将葡萄糖分解成乳酸制作泡菜
泡菜制作影响因素：①泡菜坛的选择：应选用火候好、无裂痕、无砂眼、坛沿深、盖子吻合好的泡菜坛。②控制腌制时间、温度和食盐的用量。③防止杂菌污染，严格密封。
【详解】A、泡菜发酵初期活动强烈的是酵母菌和大肠杆菌，进行有氧呼吸，利用氧产生CO2，所以水槽中有气泡产生，A正确；
B、盐水注入泡菜坛前，煮沸所用盐水的目的主要是杀灭细菌，其次又可除去部分溶解氧，B正确；
C、泡菜发酵过程中的无氧环境、发酵液的pH下降可抑制其他杂菌生长，C错误；
D、罐口密闭不严，氧气进入，就会抑制乳酸菌的生长繁殖，促进需氧腐生菌的生长繁殖，导致泡菜腐烂，影响泡菜的质量，D正确。
故选C。
11. 将适量马铃薯去皮后切成小薄片，加水煮沸20min后，用纱布过滤，加入少量葡萄糖和琼脂，并用蒸馏水定容后即可制备得到马铃薯琼脂培养基。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 该培养基的配方中缺少氮源和无机盐
B. 按物理性质划分该培养基属于固体培养基
C. 该培养基所培养微生物的同化类型为异养型
D. 若用该培养基培养霉菌，则需要将pH值调至酸性
【答案】A
【解析】
【分析】培养基是为了培养某种微生物而配制的营养基质，通常包含水、无机盐、碳源和氮源。
【详解】A、该培养基的配方不缺少氮源和无机盐，因为马铃薯中含有无机盐和蛋白质，而蛋白质可以提供氮源，A错误；
B、该培养基中加入了琼脂等凝固剂，因此，按物理性质划分该培养基属于固体培养基，B正确；
C、该培养基中富含有机物，因此其中培养微生物的同化类型为异养型，C正确；
D、若用该培养基培养霉菌，则需要将pH值调至酸性，因为霉菌适宜在酸性条件下生长，D正确。
故选A。
12. 某生物兴趣小组从红棕壤中筛选高效尿素分解菌的过程如图所示。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 从红棕壤中筛选尿素分解菌是因为该环境中可能富含尿素
B. 设置步骤②中培养基的目的是富集培养尿素分解菌
C. 步骤③中制备培养基时需向牛肉膏蛋白胨培养基中加入尿素
D. 步骤④需挑取③中不同的菌落分别接种，比较细菌分解尿素的能力
【答案】C
【解析】
【分析】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。
【详解】A、从红棕壤中筛选尿素分解菌是因为该环境中可能富含尿素，因而筛选获得的成功率更高，A正确；
B、设置步骤②中培养基的目的是富集培养尿素分解菌，从而保证实验成功，B正确；
C、步骤③筛选分解尿素的细菌，培养基中应以尿素为唯一氮源，不能加入牛肉膏蛋白胨，C错误；
D、步骤④鉴定细菌分解尿素的能力时，挑取③中不同种的菌落分别接种，比较细菌分解尿素的能力，D正确。
故选C。
13. 头孢菌素是一类高效、低毒的抗生素，可破坏细菌的细胞壁。为了解测试菌对四种不同浓度头孢菌素的敏感程度，某研究小组进行了相关药敏实验（图1为部分实验器材）：将四个大小相同的含有不同浓度头孢菌素的纸片（I～Ⅳ）分别贴在长满测试菌的平板上，实验结果如图2所示。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 为获得长满测试菌的平板，需要使用图1中的④把菌液均匀地涂布在③表面
B. 图2抑菌圈Ⅳ中的菌落可能是在头孢菌素作用下产生的抗性突变株
C. 若图2培养基上没有长出菌落可能是涂布器灼烧后未冷却直接涂布导致
D. 图2中形成的抑菌圈面积越小，说明测试菌对该浓度的头孢菌素越敏感
【答案】BD
【解析】
【分析】1、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；在划线的开始部分，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。
2、分析题图：抑菌圈越大，对抗生素的抗性越强，则对抗生素Ⅳ的抗性最强，但其中出现了菌落，可能是发生了突变。
【详解】A、为获得长满测试菌的平板，可以采用稀释涂布平板法，用图1中④涂布器把菌液均匀地涂布在③培养基表面，A正确；
B、生物的变异具有不定向的，头孢菌素起到了定向选择的作用，其不能使菌落定向产生抗性突变，B错误；
C、涂布器涂布时灼烧未冷却，高温会将菌种杀死，会导致平板培养基表面未出现菌落，因此若图2培养基上没有长出菌落可能是涂布器灼烧后未冷却直接涂布导致，C正确；
D、图2中形成的抑菌圈面积越大说明测试菌对该浓度的头孢菌素越敏感，D错误。
故选BD。
14. 发酵工程在农牧业、食品工业、医药工业等方面均有广泛的应用。下列关于发酵工程及其应用的叙述，错误的是（ ）
A. 啤酒的工业化生产中，酵母菌的繁殖和酒精的生成均在后发酵阶段完成
B. 发酵技术生产药物可以解决部分药物来源不足、产量不足、价格贵等问题
C. 将乙肝病毒的抗原基因转入酵母菌，再结合发酵工程可生产乙肝疫苗
D. 微生物肥料可增加土壤肥力、改善土壤结构、减少病害的发生
【答案】A
【解析】
【分析】啤酒发酵的过程分为主发酵和后发酵两个阶段，其中酵母菌的繁殖大部分糖的分解和代谢物的生成在主发酵完成。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，这样才能获得澄清、成熟的啤酒。
【详解】A、啤酒发酵的过程分为主发酵和后发酵两个阶段，其中酵母菌的繁殖大部分糖的分解和代谢物的生成在主发酵完成，A错误；
B、发酵技术生产药物可以解决部分药物来源不足、产量不足、价格贵等问题，进而可以普通人用得起该药，B正确；
C、乙肝疫苗的主要成分是乙肝病毒表面的抗原蛋白，将乙型肝炎病毒的抗原基因转入酵母菌，可生产乙型肝炎疫苗，C正确；
D、微生物肥料可增加土壤肥力、改善土壤结构、减少病害的发生，如根瘤菌肥和固氮菌肥等，D正确。
故选A。
15. 如图表示用某植物未成熟的花粉培育成完整植株的过程，X表示结构，①~④表示相关过程。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 过程①表示脱分化，X是愈伤组织
B. 过程②和过程③所用激素种类相同
C. 该过程利用的原理是植物细胞的全能性
D. 培养过程需对培养器具和操作台进行消毒
【答案】D
【解析】
【分析】植物的组织培养是利用植物细胞具有全能性原理，使植物组织在培养基的条件下，通过细胞的脱分化作用和再分化作用，快速发育成一株完整的植物的高新技术手段。
【详解】A、图中过程①表示脱分化，②③表示再分化，X表示愈伤组织，A正确；
B、过程②和过程③所用激素种类相同，都是生长素和细胞分裂素，但激素使用比例不同，B正确；
C、过程①、②、③是植物组织培养过程，由花粉细胞最终获得了完整植物个体，利用的原理是植物细胞的全能性，C正确；
D、植物组织培养过程需要对培养器具进行灭菌，对操作台和外植体进行消毒，D错误。
故选D。
16. 自1985年科学家获得首例柑橘体细胞杂种以来，植物体细胞杂交技术的应用就得到了迅速发展。下列关于植物体细胞杂交的叙述，错误的是（ ）
A. 植物细胞融合体现了细胞膜具有一定的流动性
B. 植物体细胞融合的关键是植物原生质体之间的融合
C. 植物体细胞融合方法包括物理法、化学法和灭活病毒等
D. 植物体细胞杂交技术打破了生殖隔离，从而实现远缘杂交育种
【答案】C
【解析】
【分析】植物体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞，进而利用植物的组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株。植物体细胞杂交是首先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得原生质体；用物理法（离心、振动、电刺激）或者化学法（聚乙二醇）诱导细胞融合，获得融合的原生质体；原生质体再生出细胞壁，获得杂种细胞；杂种细胞经过脱分化和再分化获得杂种植株。
【详解】A、植物体细胞杂交是首先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得原生质体，诱导细胞融合，获得融合的原生质体，植物细胞融合体现了细胞膜的流动性，A正确；
B、植物细胞融合包括原生质体的制备、原生质体之间的融合、杂种细胞的筛选和培养，以及植株的再生和鉴定等环节，植物体细胞融合的关键是植物原生质体之间的融合，B正确；
C、灭活病毒是诱导动物细胞融合的方法，植物细胞融合不可用，C错误；
D、植物体细胞杂交技术打破了不同物种之间生殖隔离，实现了远缘杂交，D正确。
故选C。
17. 野生黑芥（2n=16）具有黑腐病的抗性基因，花椰菜（2n=18）易受黑腐病菌的危害而患黑腐病。某实验小组用黑芥苗的叶肉细胞与花椰菜的幼根细胞进行细胞融合，经筛选、培养获得抗黑腐病的花椰菜杂种植株。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 在显微镜下能够观察到花椰菜根细胞的叶绿体
B. 用酶解法去除细胞壁时，应在等渗或高渗溶液中进行
C. 原生质体两两融合后形成的细胞中可能含有34条染色体
D. 对杂种植株进行黑腐病菌接种实验，可筛选出具有高抗性杂种植株
【答案】A
【解析】
【分析】植物体细胞杂交技术：就是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。
【详解】A、花椰菜的根细胞不含叶绿体，在显微镜下不能观察到花椰菜根细胞的叶绿体，A错误；
B、用酶解法去除细胞壁时，为维持细胞形态，酶解过程应在等渗或高渗溶液中进行，避免原生质体吸水涨破，B正确；
C、原生质体两两融合后形成的细胞中可能含有32（16+16）条、34（16+18）条、36（18+18）条染色体，C正确；
D、对杂种植株接种黑腐病菌，能正常生长的即为具有高抗性的杂种植株，D正确。
故选A。
18. 植物细胞工程在很多方面有着广泛的应用。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 作物脱毒一般选择植物叶肉细胞进行组织培养
B. 快速繁殖技术能够保持植物优良品种的遗传特性
C. 紫草宁是利用细胞产物工厂化生产出的一种药物和色素
D. 单倍体育种通常需要花药离体培养和人工诱导多倍体，能够缩短育种年限
【答案】A
【解析】
【分析】植物细胞工程技术的应用：植物繁殖的新途径（包括微型繁殖，作物脱毒等）、作物新品种的培育（如突变体的利用）、细胞产物的工厂化生产。
【详解】A、作物脱毒一般选择植物根尖、茎尖或芽尖等幼嫩部位进行组织培养，A错误；
B、快速繁殖技术能够保持植物优良品种的遗传特性，B正确；
C、紫草宁是利用细胞产物工厂化生产出的一种药物和色素，C正确；
D、单倍体育种通常需要花药离体培养和人工诱导多倍体，能够缩短育种年限，D正确。
故选A。
二、非选择题：本题共4小题，共64分。
19. 2023年2月2日是第27个世界湿地日，今年的主题是“湿地修复”，强调恢复湿地刻不容缓。某研究小组选取城市湿地生态系统中典型的水生植物（挺水植物：菖蒲、千屈菜、旱伞草；浮水植物：水葫芦；沉水植物：黑藻），探究水生植物对水体中磷的净化效果。检测污水中总磷质量浓度（mg/L）随时间的变化，结果如表所示：
回答下列问题：
（1）为确定这些植物对水体中磷的净化效果，排除水体自身净化作用对结果的影响，还应该增加一组对照组，操作为____。
（2）该生态系统中净化效果最好的植物是____，若采用净化效果最好的植物进行大规模种植，一般需要配套建设以这种植物为主要原料的饲料加工厂，其原因是____（答一点）。
（3）湿地公园中挺水植物的叶片较大，可防止水华的发生，其原因是____。在修复湿地过程中，需要保证生产—消费—分解的生态过程正常进行，物质总在循环，能量不断流动，生物个体持续发展和更新，这属于处于生态平衡的生态系统特征中的____平衡。
（4）某研究小组同学发现，黑藻和好氧细菌都能净化污水，但与单一投放相比，同时使用黑藻和好氧细菌能够大大提高对生活污水的处理效果，请简述其原理：____。
【答案】（1）选取该湿地生态系统的同种污水，除不种植水生植物外，其他条件完全相同，并在相同时间点进行检测
（2） ①. 水葫芦 ②. 防止该植物种群过度生长，破坏生物多样性；使能量流向对人类最有益的方向；将植物中的磷输出到该生态系统外，达到净化效果
（3） ①. 挺水植物叶片较大，能够遮挡阳光进而降低水中绿藻和蓝细菌等的光合作用，同时与绿藻和蓝细菌等竞争部分N、P元素，从而抑制绿藻和蓝细菌等的生长 ②. 功能
（4）好氧性细菌分解有机物产生CO2（和无机盐），有利于黑藻生长；黑藻利用CO2进行光合作用，产生氧气能够促进好氧细菌分解污水中有机物
【解析】
【分析】1、生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态，就是生态平衡。在处于平衡的生态系统中，物质和能量的输入与输出均衡，生物种类的组成稳定，也就是说，生态系统中的生产过程与消费、分解过程处于平衡的状态，这时生态系统的外貌、结构以及动植物组成等都保持相对稳定的状态。处于生态平衡的生态系统具有以下特征。第一，结构平衡，生态系统的各组分保持相对稳定。第二，功能平衡，生产一消费一分解的生态过程正常进行，保证了物质总在循环，能量不断流动，生物个体持续发展和更新。第三，收支平衡，例如，在某生态系统中，植物在一定时间内制造的可供其他生物利用的有机物的量，处于比较稳定的状态。由此可见，生态平衡并不是指生态系统一成不变，而是一种动态的平衡。
2、根据题意和表格中的信息可知，该实验的目的是探究水生植物对水体中磷的净化效果，那么实验的自变量为水生植物的种类，因变量为污水中总磷质量浓度（mg/L）随时间的变化。分析表中数据可知，通过水生植物的净化作用，随着时间变化，水葫芦一组的总磷质量浓度（mg/L）最低，因此该生态系统中净化效果最好的植物是水葫芦。
【小问1详解】
根据题意，该实验的目的是探究水生植物对水体中磷的净化效果，那么实验的自变量为植物种类，为确定这些植物对水体中磷的净化效果，排除水体自身净化作用对结果的影响，还应该增加一个空白对照，即选取该湿地生态系统的同种污水，除不种植水生植物外，其他条件完全相同，并在相同时间点进行检测污水中总磷质量浓度（mg/L）随时间的变化。
【小问2详解】
分析表中数据可知，水葫芦净化的一组污水中随时间变化总磷质量浓度（mg/L）最低，因此该生态系统中净化效果最好的植物是水葫芦，若采用净化效果最好的植物种类进行大规模种植，则需要对这些植物进行处置，比如建设以这种植物为主要原料的饲料加工厂，这样可以一方面避免该种植物大量繁殖影响其他植物生长，防止破坏生物多样性，另一方面可以调整能量流动方向，使能量流向对人类最有益的方向等。
【小问3详解】
水华的发生是由于绿藻和蓝细菌等大量繁殖引起的，而挺水植物叶片较大，能够遮挡阳光进而降低水中绿藻和蓝细菌等的光合作用，同时与绿藻和蓝细菌等竞争部分N、P元素，从而抑制绿藻和蓝细菌等的生长。处于生态平衡的生态系统具有以下特征。第一，结构平衡；第二，功能平衡；第三，收支平衡。在修复湿地过程中，需要保证生产—消费—分解的生态过程正常进行，物质总在循环，能量不断流动，生物个体持续发展和更新，这属于处于生态平衡的生态系统特征中的功能平衡。
【小问4详解】
根据题意可知，好氧性细菌能够分解有机物产生CO2（和无机盐），无机盐被黑藻吸收，有利于黑藻生长；黑藻利用CO2进行光合作用，制造有机物，促进生长，同时产生氧气能够促进好氧细菌分解污水中的有机物，因此与单一投放相比，同时使用黑藻和好氧细菌能够大大提高对生活污水的处理效果。
20. 同学甲以新鲜的葡萄为材料，用如图1所示的发酵装置来制作果酒、果醋；同学乙为了探究培养时间与酵母菌种群密度的关系，将从葡萄皮上成功分离出的野生酵母菌分别接种于3个盛有等量同种液体培养基的锥形瓶中，并放置在转速分别为210r/min、230r/min和250r/min的摇床上培养，结果如图2所示。回答下列问题：
（1）图1中排气口要连接一根长而弯曲的胶管，其目的是______；葡萄汁装入发酵瓶时，通常要留出大约1/3的空间，原因是______。制作葡萄酒时需将温度控制在______℃，原因是______。
（2）用图1的装置酿酒结束后，若要直接转入果醋发酵，具体的操作方案为______。在制作果酒和果醋的过程中，发酵液pH的变化分别是______。
（3）由图2的数据可以得出的结论是______。
（4）图2中培养8h后，3个锥形瓶中酵母菌的种群密度不再增加的限制因素是______（写出一点）。
【答案】（1） ①. 防止空气中微生物的污染 ②. 利于发酵初期酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖，并防止发酵旺盛时发酵液溢出 ③. 18～30 ④. 酿酒酵母的最适生长温度约为28℃
（2） ①. 打开充气口，通入无菌空气，接种醋酸菌，同时升高温度 ②. 下降、下降
（3）在一定转速范围内，摇床转速越高，酵母菌繁殖速度和总量越高（或培养液中氧气含量越高，酵母菌种群密度越大）
（4）培养液中营养物质有限（大量减少）、代谢产物（大量）积累、pH下降等
【解析】
【分析】果酒的制作是利用酵母菌进行无氧呼吸产生酒精，酿酒酵母的最适生长的温度是28℃；果醋的制作是利用醋酸菌，醋酸菌的代谢类型为异养需氧型，生长的温度为30-35℃。
【小问1详解】
为防止空气中微生物的污染，排气口要连接一根长而弯曲的胶管；因为发酵前期酵母菌要进行有氧呼吸大量繁殖，并且后期发酵酵母菌会产生CO2，葡萄汁装入发酵瓶时，通常要留出大约1/3的空间原因是利于发酵初期酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖，并防止发酵旺盛时发酵液溢出。酿酒酵母的最适生长的温度是28℃，制作果酒利用的是酵母菌的无氧呼吸，故制作葡萄酒时需将温度控制在18～30℃。
【小问2详解】
果醋发酵是利用醋酸菌，醋酸菌的代谢类型为异养需氧型，生长的温度为30-35℃，若要直接转入果醋发酵，打开充气口，通入无菌空气，接种醋酸菌，同时升高温度。在制作果酒的过程中，酵母菌会产生酸性CO2气体，故发酵液pH下降，在制作果醋的过程中，醋酸菌会产生醋酸，发酵液pH下降。
【小问3详解】
由图2可知，转速为250r/min的条件下，酵母菌的种群数量比其他两组的大，说明在一定转速范围内，摇床转速越高，酵母菌繁殖的速度和总量越高（或培养液中氧气含量越高，酵母菌种群密度越大）。
【小问4详解】
培养8h后，由于培养液中营养物质有限（大量减少）、代谢产物（大量）积累、pH下降，3个锥形瓶中酵母菌的种群密度不再增加。
21. “民以食为天，食以安为先”，食品安全关系千家万户，食用变质食物，细菌污染的食物都会对人体造成严重危害。生物兴趣小组对某网红美食中的细菌数进行调查，如图是食物样品中细菌培养的简化流程。回答下列问题。
（1）制备培养基时需添加____等营养物质，配制好的培养基要用____法灭菌。该灭菌方法需要在____条件下灭菌15~30min。
（2）本实验所用的接种方法为____法，出现图B所示现象的原因是____。纯化培养时将单个微生物分散在固体培养基上，除上述方法外还有____法，这两种方法均可获得单菌落。
（3）运用本实验方法计数的结果往往较实际值偏____，原因是____。
（4）生物兴趣小组统计得到不同稀释倍数下培养基上的菌落数如下表所示，表中稀释倍数为_____时适合计数，该稀释倍数下统计得到的数值计算得到的原培养液每毫升含有的细菌数是____个。根据以上数据给出的食用建议是____。
【答案】（1） ①. 水、碳源、氮源、无机盐 ②. 高压蒸汽灭菌 ③. 100千帕，121℃
（2） ①. 稀释涂布平板 ②. 涂布不均匀 ③. 平板划线法
（3） ①. 低 ②. 当两个和两个菌体细胞连在一起时，在培养基上观察到的只是一个菌落
（4） ①. 102 ②. 9.2×104 ③. 变质的食品应该丢弃，以免危害健康
【解析】
【分析】培养基的概念及营养构成
（1）概念：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出的供其生长繁殖的营养基质；
（2）营养构成：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，例如，培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素，培养霉菌时需将培养基的pH调至酸性，培养细菌时需将pH调至中性或微碱性，培养厌氧微生物时则需要提供无氧的条件。
【小问1详解】
制备培养基时需添加水、碳源、氮源、无机盐等营养物质，配制好的培养基要用高压蒸汽灭菌法灭菌，为湿热灭菌法的一种。该灭菌方法需要在100千帕，121℃条件下灭菌15~30min。
【小问2详解】
图示接种过程中用到的工具为涂布器，因此，本实验所用的接种方法为稀释涂布平板法，出现图B所示现象的原因是在接种时没有将菌液涂布均匀。纯化培养时将单个微生物分散在固体培养基上，除上述方法外还可用平板划线法进行接种，该方法通过在培养基上连续划线操作也可得到单菌落，这两种方法均可获得单菌落。
【小问3详解】
运用本实验方法，即稀释涂布平板法计数的结果往往较实际值偏低，这是因为当两个和两个菌体细胞连在一起时，在培养基上观察到的只是一个菌落。
【小问4详解】
生物兴趣小组统计得到不同稀释倍数下培养基上的菌落数如下表所示，表中稀释倍数为102时适合计数，因为该稀释倍数下统计得到的数值在30~300之间，计算得到的原培养液每毫升含有的细菌数是（98+85+93）÷3÷0.1×102=9.2×104个。该数据说明食品变质后其中的细菌数目较多，因而不适宜食用，对于变质的食品应该丢弃，且不要食用过期和变质的食品，以免危害健康，同时从节能的方面考虑，应该合理准备食品，避免过剩导致浪费。
22. 非洲狼尾草光合效率高，为培育高光效的水稻新品种，研究人员研究了不同浓度的聚乙二醇（PEG）对粳稻与非洲狼尾草的原生质体融合率的影响（已知PEG浓度较高时对细胞具有毒害作用），实验结果如图1所示（异源融合率是指不同种的原生质体发生融合的概率）。杂种细胞经植物组织培养获得几株杂种植株，在不同光照强度下测量了亲本及其中两株杂种植株的光合速率，结果如图2所示。回答下列问题：
（1）在进行原生质体融合前，需要去除植物体细胞__________，方法是____________________。诱导粳稻与非洲狼尾草的原生质体融合的方法除用PEG处理外，还有____________________（答两点）等具体方法。
（2）分析图1能够得出不同PEG浓度下同源融合率均__________（填“大于”“小于”或“等于”）异源融合率。若想要进一步确定诱导粳稻与非洲狼尾草原生质体融合的最佳PEG浓度，实验思路是： ______________。
（3）分析图2可知与粳稻和非洲狼尾草相比，杂种植株的光合速率特点是__________，若再培育一株杂种植株3，则__________（填“一定”或“不一定”）具有上述特点，原因是___________。
【答案】（1） ①. 细胞壁 ②. 用纤维素酶和果胶酶处理 ③. 电融合法、离心法、高Ca2＋—高pH融合法
（2） ①. 大于 ②. 在PEG浓度为30%～40%范围内设置一系列浓度梯度，其中异源融合率最高的PEG浓度即为最适融合浓度）
（3） ①. 杂种植株的光合速率小于非洲狼尾草的光合速率，大于粳稻的光合速率 ②. 不一定 ③. 实验获得的杂种植株数量过少，不能得出准确结论
【解析】
【分析】植物体细胞杂交过程中需要先进行去壁处理，植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，可利用酶解法，即利用纤维素酶和果胶酶分解细胞壁得到植物原生质体。
【小问1详解】
植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，进行原生质体融合需要用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁进而获得原生质体。促进植物原生质体融合的方法包括电融合法、离心法、高Ca2＋—高pH融合法和PEG处理。
【小问2详解】
同源融合率=总融合率-异源融合率，根据图1柱状图分析，不同PEG浓度同源融合率均大于异源融合率。图中当PEG浓度为35%时异源融合率最高，若想要进一步确定诱导粳稻与非洲狼尾草原生质体融合的最佳PEG浓度，应在PEG浓度为30%～40%范围内设置一系列浓度梯度，其中异源融合率最高的PEG浓度即为最适融合浓度。
【小问3详解】
分析图2，光合作用速率最高的是非洲狼尾草，光合速率最低的是粳稻，杂种植株的光合速率小于非洲狼尾草的光合速率，大于粳稻的光合速率。由于实验只获得了几株杂种植株，具有一定的偶然性，实验获得的杂种植株数量过少，不能得出准确结论，故若再培育一株杂种植株3，不一定具有光合速率小于非洲狼尾草的光合速率，大于粳稻的光合速率的特点。时间（天）
菖蒲
千屈菜
旱伞草
水葫芦
黑藻
10
0.14
0.13
0.11
0.10
0.12
20
0.12
0.11
0.07
0.05
0.09
30
0.11
0.10
0.04
0.02
0.13
培养基
不同稀释度平均菌落数/个
101
102
103
1
765
98
20
2
760
85
46
3
890
93
26
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