2019年高考生物二轮习题：选修板块综合练 Word版含解析

[选修板块综合练]1．(2018·贵州遵义高三模拟)在白酒发酵的窖池中，培养液的pH≤4.5后，酵母菌的代谢活动逐渐受到抑制，甚至停止发酵。耐酸性酵母菌能在pH为3.5的环境下继续表现出较强发酵能力，适宜作白酒发酵生产用菌种，为选育适合白酒生产的耐酸性强的酵母菌，研究者进行实验。(1)酵母菌的代谢类型是____________________。在发酵过程中，窖池中培养液的pH会逐渐下降，原因是_______________________________________________________。(2)取适量窖底泥、酒糟和黄浆水，分别溶于10 mL无菌水中，再各取1 mL上清液接入10 mL麦芽汁培养基中，置于____________(填“有氧”或“无氧”)条件培养，48小时后用____________(填“平板划线法”或“稀释涂布平板法”)分别接种到不同酸碱度的麦芽汁培养基上计数统计，培养结果见下表：菌种来源pH窖底泥酒糟黄浆水5.0 ＋＋＋＋＋＋＋＋4.0＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋3.0＋＋＋＋＋＋＋＋＋2.5＋＋＋＋＋2.0＋＋－－注：“＋”越多表示菌体长得越好、数量越多，“－”表示几乎不生长。(3)在pH≤3.5的环境下，仍可检测到少量耐酸性酵母菌生长，这些耐酸性酵母菌是菌株发生____________和环境选择共同作用形成的。(4)为了进一步纯化适合于生产的菌种，应从pH为____________(范围)的培养基中获得菌种，并接种到____________(填“固体”或“液体”)培养基上进行培养。(5)实验获得了三个耐酸性强的酵母菌菌株，特点如下表。菌株ABC特点pH≤3.5时，生长代谢正常，优于其他常规菌种pH≤3.5时，生长代谢正常，pH4～6时不正常pH2.0～6.8，生长代谢正常，优于其他常规菌种依据菌株特点，研究者认为C菌株更适合作为白酒发酵菌株，作出这一判断的理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)酵母菌的代谢类型是异养兼性厌氧型，既可进行有氧呼吸，又可进行无氧呼吸。酵母菌在细胞呼吸过程中产生CO2，可形成碳酸，且代谢过程中还产生了其他酸性物质，因此在发酵过程中，窖池中培养液的pH会逐渐下降。(2)取适量窖底泥、酒糟和黄浆水，分别溶于10 mL 无菌水中，再各取1  mL上清液接入10 mL麦芽汁培养基中，置于有氧条件下培养，酵母菌会大量繁殖，48小时后用稀释涂布平板法分别接种到不同酸碱度的麦芽汁培养基上计数统计。(3)根据题意可知，在白酒发酵的窖池中，培养液的pH≤4.5后，酵母菌的代谢活动逐渐受到抑制，甚至停止发酵。在pH≤3.5的环境下，仍可检测到少量耐酸性酵母菌生长，这些耐酸性酵母菌是菌株发生基因突变和环境选择共同作用形成的。(4)耐酸酵母菌能在pH≤3.5的环境下表现出较强的发酵能力，适合做白酒发酵生产用菌种，所以据表格可知，应该从pH为2～3的培养基中获得菌种，可通过平板划线法接种到固体培养基上进行纯化培养。(5)根据表格可知，C菌对pH的耐受范围更大。发酵初期pH近中性，C菌种适合此环境，更易于形成优势菌群；发酵后期pH逐渐降低，C菌种依然能正常生长。答案：(1)异养兼性厌氧型　细胞呼吸产生二氧化碳，可形成碳酸；代谢过程中还产生了其他酸性物质(2)有氧　稀释涂布平板法(3)自然(自发)突变或基因突变(4)2～3(或≤3或≤3.5)　固体(5)该菌对pH的耐受范围更大；或发酵初期pH近中性，C菌种适合此环境，更易于形成优势菌群；发酵后期pH逐渐降低，C菌种依然能正常生长2．(2018·四川泸州高中高三月考)在现代生活中，每年产生大量生活废纸，消耗大量木材，其主要成分是木质纤维，人们正努力通过利用微生物实现废物再利用，基本工作流程如下图，请回答相关问题：(1)为筛选图中①环节所需的细菌，一般选用__________________(从营养物质方面答)的培养基。要有利于从培养基中筛选该细菌，需在培养基中加入______________染色剂，接种培养一段时间后，从培养基中挑选周围出现______________的菌落进行进一步分离纯化。②环节获得的酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种成分，即C1酶、________________________________________________________________________。(2)①环节获得的细菌与④环节接种的微生物在结构上的主要区别是前者______________。在⑤环节过程中，要注意对发酵装置进行______________。(3)在纸张加工过程中，有时会加入一些由植物芳香油制成的香精，植物芳香油提取的常用方法是____________；也可以用植物色素使纸张着色，根据植物色素易溶于有机溶剂的特点，可以考虑使用______________法提取植物色素。解析：分析题图，①表示纤维素分解菌的培养，②表示获得纤维素酶液，③表示纤维素糖化，④表示接种微生物酵母菌，⑤表示无氧发酵。(1)①环节所需的细菌为纤维素分解菌，需要先将从土壤中获得的微生物培养在以纤维素为唯一碳源的选择培养基上，在培养基中加入刚果红，可与培养基中的纤维素形成红色复合物，当纤维素被分解后，红色复合物不能形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，从培养基中挑选周围出现透明圈的菌落进一步分离纯化。②中获得的酶是纤维素分解菌产生的纤维素酶。纤维素酶是一种复合酶，主要包括C1酶、CX酶、葡萄糖苷酶三种组分。(2)①环节获得的细菌是纤维素分解菌，属于原核生物，而④环节接种的微生物是酵母菌，属于真核生物，在结构上的主要区别是前者没有核膜包被的细胞核。⑤环节生产中用于发酵产生酒精的微生物是酵母菌，为了确保获得产物乙醇，应将发酵装置密封，确保无氧环境。(3)纸张加工过程中，有时加入一些由植物芳香油制成的香精，水蒸气蒸馏法(或蒸馏法)是植物芳香油提取的常用方法；也可以用植物色素使纸张着色，根据植物色素易溶于有机溶剂的特点，可以考虑使用萃取法提取植物色素。答案：(1)富含纤维素　刚果红　透明圈　葡萄糖苷酶和CX酶　(2)没有核膜包被的细胞核　密闭(或保证无氧条件)　(3)水蒸气蒸馏法(或蒸馏法)　萃取3．分离筛选降解纤维素能力强的微生物，对于解决秸秆等废弃物资源的再利用和环境污染问题具有重要意义。研究人员用化合物A、硝酸盐、磷酸盐、硫酸盐、KCl、酵母膏以及水解酪素配制的培养基，成功地筛选到能产生纤维素酶的微生物。请回答下列问题：(1)培养基中加入的化合物A是________。本实验将样品稀释涂布到鉴别培养基之前要进行选择培养，目的是______________________。(2)为在培养基表面形成单个菌落，若以接种环为工具，则用________法进行接种。若用稀释涂布平板法进行接种，在涂布平板时，滴加到培养基表面的菌悬液量不宜过多的原因是________________________________________________________________________。(3)用三种菌株对秸秆进行处理，并在第5天和第10天对秸秆和秸秆中含有的纤维素、半纤维素以及木质素等组分的降解情况进行了测定(结果如图)。据图分析可知，三种菌株对________的降解作用最强。与第5天结果相比，第10天秸秆各组分中________的降解率变化最大。解析：(1)要筛选到能产生纤维素酶的微生物，应使用选择培养基，在培养基中加入纤维素作为唯一的碳源。将样品稀释涂布到鉴别培养基之前，可通过选择培养增加纤维素分解菌的浓度，以确保能够从样品中分离到所需要的微生物。(2)采用平板划线法进行接种时，所用接种工具为接种环。采用稀释涂布平板法进行接种，在涂布平板时，滴加到培养基表面的菌悬液量过多会在培养基表面出现积液，导致菌体堆积，影响分离效果，所以不能过多。(3)分析柱形图可知，三种菌株对半纤维素的降解作用最强；与第5天结果相比，第10天秸秆各组分中纤维素的降解率变化最大。答案：(1)纤维素　增加纤维素分解菌的浓度　(2)平板划线　培养基表面的菌液会出现积液，导致菌体堆积，影响分离效果　(3)半纤维素　纤维素4．(2018·四川成都实验中学一模)下面是将乙肝病毒控制合成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及有关资料，请分析回答下列问题：资料1　巴斯德毕赤酵母菌是一种甲基营养型酵母菌，能将甲醇作为其唯一碳源，此时AOXⅠ基因受到诱导而表达[5′AOXⅠ和3′AOXⅠ(TT)分别是基因AOXⅠ的启动子和终止子]。资料2　巴斯德毕赤酵母菌体内无天然质粒，所以科学家改造出了图1所示的pPIC9K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，可以将目的基因整合于染色体中以实现表达。(1)如果要将HBsAg基因和pPIC9K质粒重组，应该在HBsAg基因两侧的A和B位置接上________、________限制酶识别序列，这样设计的优点是避免质粒和目的基因自身环化。(2)酶切获取HBsAg基因后，需用________将其连接到pPIC9K质粒上，形成重组质粒，并将其导入大肠杆菌以获取________。(3)步骤3中应选用限制酶________来切割重组质粒获得重组DNA，然后将其导入巴斯德毕赤酵母菌细胞。(4)为了确认巴斯德毕赤酵母菌转化是否成功，在培养基中应该加入卡那霉素以便筛选，转化后的细胞中是否含有HBsAg基因，可以用________方法进行检测。(5)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________以维持其生活，同时诱导HBsAg基因表达。(6)与大肠杆菌等细菌相比，用巴斯德毕赤酵母菌细胞作为基因工程的受体细胞，其优点是在蛋白质合成后，细胞可以对其进行________并分泌到细胞外，便于提取。解析：(1)重组质粒上的目的基因若要表达，目的基因的首端和尾端需含有启动子和终止子。而SnaBⅠ、AvrⅡ识别的序列在启动子与终止子之间，只要在目的基因两侧的A和B位置分别接上这两种序列，并用SnaBⅠ、AvrⅡ这两种限制酶对质粒和目的基因同时进行切割，便会各自出现相同的黏性末端，便于重组与表达，同时可防止自身环化，因此在HBsAg基因两侧的A和B位置应接上SnaBⅠ和AvrⅡ限制酶的识别序列。(2)用DNA连接酶可将切割后的HBsAg基因和pPIC9K质粒连接成重组质粒；将重组质粒导入大肠杆菌体内的目的是：利用大肠杆菌的无性繁殖，短时间内获取大量的重组质粒。(3)重组DNA的两侧分别是启动子和终止子，除BglⅡ外，其他限制酶均会破坏含有启动子、终止子的目的基因。所以步骤3中应选用限制酶BglⅡ来切割重组质粒获得重组DNA，然后将其导入巴斯德毕赤酵母菌细胞。(4)可用DNA分子杂交技术检测巴斯德毕赤酵母菌内是否导入了目的基因。(5)资料1显示，甲醇为该酵母菌的唯一碳源，同时可诱导HBsAg基因表达，据此可知：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以维持其生活，同时诱导HBsAg基因表达。(6)大肠杆菌等细菌为原核生物，细胞内没有对分泌蛋白进行加工修饰的内质网和高尔基体，而巴斯德毕赤酵母菌为真核生物，其细胞内有内质网和高尔基体等复杂的细胞器。所以与大肠杆菌等细菌相比，用巴斯德毕赤酵母菌细胞作为基因工程的受体细胞，其优点是在蛋白质合成后，细胞可以对其进行加工修饰并分泌到细胞外，便于提取。答案：(1)SnaBⅠ　AvrⅡ　(2)DNA连接酶　大量重组质粒　(3)BglⅡ　(4)DNA分子杂交　(5)甲醇　(6)加工(修饰)5．(2018·宁夏银川一中一模)下图为利用生物技术获得生物新品种的过程示意图。据图回答下列问题：(1)在培育转基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因(kan)常作为标记基因，只有含______________的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。上图为获得抗虫棉技术的流程。A过程需要的酶有____________、____________。图中将目的基因导入植物受体细胞采用的方法是______________。C过程的培养基除含有必要营养物质、琼脂和激素外，还必须加入____________。(2)离体棉花叶片组织经C、D、E成功地培育出了转基因抗虫植株，此过程涉及的细胞工程技术是____________________，该技术的原理是________________。(3)检测目的基因是否转录出mRNA的具体方法是使用______________与提取出的__________做分子杂交。(4)科学家将植株细胞培养到____________阶段，再包上人工种皮，制成了神奇的人工种子，以便更好地大面积推广培养。解析：(1)含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。题图为获得抗虫棉技术的流程，A过程为基因表达载体的构建，需要用同种限制性核酸内切酶切割目的基因和质粒，然后用DNA连接酶连接。图中将目的基因导入植物受体细胞采用的方法是农杆菌转化法。C过程需要根据标记基因选择含有抗虫基因的植物细胞，培养基中需要加入卡那霉素。(2)离体棉花叶片组织经植物组织培养技术培育为植株，该技术依据的原理是细胞的全能性。(3)检测目的基因是否转录出mRNA，可用标记的目的基因作为探针，与提取出的mRNA分子做分子杂交，若出现杂交分子，说明目的基因已转录。(4)制备人工种子应将植株细胞培养到胚状体阶段，再包上人工种皮。答案：(1)卡那霉素抗性基因　限制性核酸内切酶　DNA连接酶　农杆菌转化法　卡那霉素　(2)植物组织培养　细胞的全能性　(3)标记的目的基因　mRNA分子　(4)胚状体6．(2018·福建漳州高三模拟)科学家利用生物工程技术，探究猪骨形态发生蛋白15(bmp15)基因具有表达特异性和示踪干细胞诱导分化为类卵母细胞的潜能。通过扩增猪bmp15基因的启动子片段与增强型绿色荧光蛋白(EGFP)基因构建表达载体，该工程技术基本流程如图。请回答下列问题：(1)利用________技术扩增bmp15基因的启动子片段的前提，是要有一段已知核苷酸序列，以便合成________。(2)过程①中，应先用限制酶_______________________________处理表达载体1，以便插入bmp15基因的启动子构建表达载体2。(3)过程②中，常采用________技术将表达载体2成功导入受体细胞。(4)培养受体细胞时，通常需在培养液中添加一定量的________，以防污染；还需通入一定浓度的CO2，目的是__________________________。(5)在实验结果的基础上，利用标记的________基因作探针，与猪羊水干细胞的mRNA进行分子杂交，可进一步探究猪bmp15基因特异性表达的原因。(6)实验说明，bmp15基因启动子调控下EGFP基因在______________________细胞表达。答案：(1)PCR　引物　(2)Xhol和HindⅢ　(3)显微注射　(4)抗生素　维持培养液的pH　(5)EGFP　(6)猪卵巢细胞和中国仓鼠卵巢7．下图为某单克隆抗体制备过程示意图。请回答下列问题：(1)经过程①和过程②，细胞全能性的变化情况分别是________(填“变大”“变小”或“不变”)。(2)X细胞和Y细胞融合成Z细胞依据的原理是________________。过程③需要在________性培养基上培养。通过过程④得到的抗体的主要优点是________________。(3)在临床实验中，将抗癌细胞的单克隆抗体与________________、化学药物或细胞毒素相结合制成“生物导弹”，注入体内，借助单克隆抗体的________作用将药物带到癌细胞所在位置并将其杀死。(4)图中单克隆抗体的制备和克隆羊“多莉”产生的过程中，都必须用到的动物细胞工程技术是______________。在克隆技术伦理方面，我国政府的态度是_________________。解析：(1)据图可知，①相当于脱分化过程，获得的诱导干细胞其全能性较大，细胞分裂能力强，②过程是定向诱导分化过程形成特定的组织细胞，该过程细胞全能性减小。(2)③过程为细胞融合过程，依据的原理是细胞膜的流动性；X细胞和Y细胞融合后在培养基中有5种细胞，为获得杂交瘤细胞，应将③过程获得的细胞放在选择培养基中进行培养；通过④过程获得的单克隆抗体与普通抗体相比具有特异性强、灵敏度高，并可以大量制备的优点。(3)将单克隆抗体与放射性同位素、化学药物或细胞毒素相结合，制成“生物导弹”，注入病人体内，可以在原位杀死癌细胞，该过程利用了单克隆抗体的特异识别癌细胞的作用(导向作用)。(4)图中单克隆抗体制备过程和克隆羊培育过程，都必须用到的动物细胞工程技术手段是动物细胞培养；我国政府对克隆技术伦理方面的态度是禁止生殖性克隆人，不反对治疗性克隆。答案：(1)变大、变小　(2)细胞膜的流动性　选择　特异性强、灵敏度高，并可以大量制备　(3)放射性同位素　导向　(4)动物细胞培养　禁止生殖性克隆人，不反对治疗性克隆8．(2018·江西等三省十校联考)目前，体外分离和培养胚胎干细胞的实验方法已经很成熟，它们可以被大量的培养和扩增，并定向分化为胰岛细胞、心肌细胞等多种不同类型的细胞。而且，胚胎干细胞诱导分化的细胞，无论在体外还是移植到体内，都具有很强的扩增能力。请回答下列有关问题：(1)科学家利用胚胎干细胞技术，诱导生成胰岛B细胞，以治疗小鼠糖尿病病理模型。该实验用的胚胎干细胞通常可以取自小鼠的________或________，取出的胚胎干细胞进行动物细胞培养，这个过程需要向培养液中加入诱导物。两周后镜检可以发现，培养的细胞呈胰岛样细胞的变化。随后，再进行了一系列实验，以检测该细胞是否具有胰岛B细胞的生理功能。(2)培养小鼠胚胎干细胞时，通常将其置于含95%空气加5%CO2的混合气体的培养箱中进行培养，其中CO2的主要作用是____________________。(3)胰岛素释放实验：控制培养液中葡萄糖的浓度，检测细胞分泌胰岛素的量，图甲表示所得实验结果。据此分析干细胞诱导成功，得到此结论的依据是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)体内移植实验：将细胞移植到患糖尿病的小鼠体内，检测小鼠的血糖水平，结果如图乙所示。胰岛B细胞移植实验是否支持胰岛素释放实验的结论？________________________________________________________________________。(5)若将小鼠胚胎干细胞经诱导生成的胰岛B细胞移植到糖尿病患者体内，会引起强烈的免疫排斥反应。若事先在胚胎干细胞基因组中导入X调节因子，便可避免此类问题。将X调节因子导入胚胎干细胞，通常先要________，然后采用________法导入胚胎干细胞中。(6)指出本研究在实践方面的一个意义_____________________________________。解析：(1)胚胎干细胞通常可以取自小鼠的早期胚胎或原始性腺。(2)动物细胞培养时要加一定浓度的CO2，其主要作用是维持培养液的pH。(3)由图甲可知，高浓度葡萄糖下胰岛素分泌量明显增多，而在低浓度葡萄糖下胰岛素分泌量少，说明干细胞成功诱导成了胰岛B细胞。(4)分析图乙移植组的血糖浓度在正常血糖范围上下波动，而未移植组的血糖浓度明显高于正常血糖组的，该实验支持胰岛素释放的理论。(5)将外源基因导入到胚胎干细胞中，需要先构建基因表达载体，然后利用显微注射法导入到动物细胞内。(6)该实验是诱导胚胎干细胞向胰岛B细胞分化，可以为糖尿病的细胞治疗提供了一条可能的新途径。答案：(1)早期胚胎　原始性腺　(2)维持培养液的pH　(3)在糖浓度高时，细胞分泌的胰岛素多；在糖浓度低时，细胞分泌的胰岛素少　(4)支持　(5)构建基因表达载体　显微注射　(6)诱导胚胎干细胞向胰岛B细胞分化，为糖尿病的细胞治疗提供了一条可能的新途径9．由于围湖造厂、网箱养鱼、农家乐等无序发展，导致广东省珠江一带湿地生态功能遭到严重破坏，水质恶化，影响了人民生活质量及身体健康。近年来，为治理珠江一带生态环境，广州市政府建立了多条截污河涌并且进行湿地恢复工程建设。某湿地建设如图甲所示，请回答下列问题：(1)该湿地中所有生物构成________。在污水净化过程中，湿地植物所起的作用是__________________________________________；淤泥中的腐生细菌、真菌的作用是______________。要治理水体污染，除了依靠湿地生态系统自身的功能外，还应加强对污染源的控制，因为生态系统的________有限。(2)该截污湿地植物一般宜选用本地物种，以保证当地生态系统的安全性，这主要是遵循了____________原理。研究该湿地生态污水处理能力，应对______________________的水质进行监测，通过比较其中N、P含量的差值，来分析人工湿地的净化功能。(3)研究表明，微囊藻(一种蓝藻)产生的有毒物质会污染水体，在湖滩种植芦苇、茭白、柳树等植物，对微囊藻的发生有一定的抑制作用，其主要原因是这些植物与微囊藻之间在利用____________________(至少答两项)等资源时存在明显的竞争关系。(4)图乙为珠三角地区某池塘中能量流动图解部分示意图，①②③④表示各营养级生物同化的能量。⑤⑥⑦⑧表示流入分解者的能量，⑨⑩⑪表示各级消费者从人工投放的饲料中同化的能量。初级消费者流向次级消费者的能量传递效率是____________(用序号表示)。解析：(1)湿地中所有生物构成生物群落，湿地植物吸收营养，降低水体的富营养化程度，起到净化污水的作用；淤泥中的腐生细菌、真菌能分解污水中的有机物。由于生态系统的自我调节能力有限，因此要治理水体污染，不但依靠湿地生态系统自身的功能，还应加强对污染源的控制。(2)为保证当地生态系统的安全性，该截污湿地植物一般宜选用本地物种，这主要是遵循了协调与平衡原理。研究该湿地生态污水处理能力，应对污水进水区和净水收集区的水质进行监测，通过比较其中N、P含量的差值，来分析人工湿地的净化功能。(3)芦苇、茭白、柳树等植物与微囊藻之间在利用光照和N、P元素等资源时存在明显的竞争关系，所以在湖滩种植芦苇、茭白、柳树等植物，对微囊藻的发生有一定的抑制作用。(4)能量传递效率＝(该营养级同化量/上一营养级同化量)×100%，图乙中初级消费者流向次级消费者的能量传递效率是×100%。答案：(1)生物群落　吸收营养，降低水体的富营养化程度　分解污水中的有机物　自我调节能力(2)协调与平衡　污水进水区和净水收集区(3)光照和N、P元素　(4)