2025年高三生物高考生物降解塑料模擬試題一、選擇題（每題6分，共30分）生物降解塑料的核心特征是（）A.在自然環(huán)境中快速碎裂為小分子碎片B.能被微生物完全分解為CO?、H?O及無(wú)機(jī)鹽C.以淀粉為主要原料加工而成D.必須在堆肥條件下才能降解答案：B解析：生物降解塑料的本質(zhì)是通過(guò)微生物作用實(shí)現(xiàn)完全降解，最終產(chǎn)物為CO?、H?O及礦化無(wú)機(jī)鹽（如含氮、磷的鹽類(lèi)），而非僅物理碎裂（A錯(cuò)誤）。淀粉基塑料僅為生物降解塑料的一種（C錯(cuò)誤），部分類(lèi)型可在土壤、水體等自然環(huán)境下降解（D錯(cuò)誤）。下列屬于生物基生物降解塑料的是（）A.聚丁二酸丁二醇酯（PBS）B.二氧化碳共聚物（PPC）C.聚乳酸（PLA）D.聚己內(nèi)酯（PCL）答案：C解析：生物基生物降解塑料以天然材料或微生物代謝產(chǎn)物為原料，如PLA由玉米淀粉發(fā)酵生成的乳酸聚合而成；而PBS、PPC、PCL均為石化基塑料，通過(guò)化學(xué)合成制備（A、B、D錯(cuò)誤）。某研究團(tuán)隊(duì)將微生物產(chǎn)生的脂肪酶基因?qū)氪竽c桿菌，通過(guò)發(fā)酵生產(chǎn)降解塑料的酶制劑。該技術(shù)屬于（）A.基因工程與發(fā)酵工程結(jié)合B.細(xì)胞工程與酶工程結(jié)合C.蛋白質(zhì)工程與胚胎工程結(jié)合D.生態(tài)工程與基因工程結(jié)合答案：A解析：將外源基因（脂肪酶基因）導(dǎo)入受體細(xì)胞（大腸桿菌）屬于基因工程，利用工程菌大規(guī)模生產(chǎn)酶制劑屬于發(fā)酵工程。該過(guò)程不涉及細(xì)胞融合（細(xì)胞工程）或蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)改造（蛋白質(zhì)工程），故B、C錯(cuò)誤。下圖為PLA塑料在土壤中的降解速率曲線(xiàn)，下列分析錯(cuò)誤的是（）（注：曲線(xiàn)顯示30℃、濕度60%條件下降解率最高）A.溫度通過(guò)影響微生物活性改變降解速率B.土壤通氣狀況可能影響降解產(chǎn)物種類(lèi)C.降解速率隨時(shí)間呈線(xiàn)性增長(zhǎng)D.可通過(guò)調(diào)節(jié)環(huán)境條件加速PLA降解答案：C解析：微生物的代謝活性受溫度、濕度影響（A正確），有氧條件下產(chǎn)物為CO?和H?O，厭氧條件下可能產(chǎn)生CH?（B正確）。由曲線(xiàn)可知，降解速率先快后慢（可能因底物減少或產(chǎn)物抑制），并非線(xiàn)性增長(zhǎng)（C錯(cuò)誤）。關(guān)于淀粉改性聚乙烯（PE）的說(shuō)法，正確的是（）A.屬于完全生物降解塑料B.淀粉被微生物分解后形成多孔結(jié)構(gòu)，加速PE降解C.最終產(chǎn)物為CO?和H?OD.可替代傳統(tǒng)PE減少白色污染答案：B解析：淀粉改性PE屬于破壞性生物降解塑料，淀粉被分解后僅在PE膜上形成小孔，PE本身難以降解，最終仍殘留塑料碎片（A、C錯(cuò)誤），無(wú)法從根本上解決污染問(wèn)題（D錯(cuò)誤）。二、非選擇題（共70分）（一）填空題（每空2分，共16分）生物降解塑料按原料來(lái)源可分為_(kāi)_________和__________，其中聚羥基烷酸酯（PHA）屬于__________，其合成過(guò)程中能量直接來(lái)源于微生物的__________作用。答案：生物基生物降解塑料；石化基生物降解塑料；生物基生物降解塑料；呼吸解析：PHA由微生物（如細(xì)菌）通過(guò)發(fā)酵直接合成，原料為糖類(lèi)等天然物質(zhì)，能量來(lái)源于細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的ATP。在“探究溫度對(duì)PLA降解速率的影響”實(shí)驗(yàn)中，自變量是__________，無(wú)關(guān)變量包括__________、__________（至少寫(xiě)出兩項(xiàng)）。答案：溫度；土壤pH；微生物種類(lèi)；PLA樣品厚度（任答兩項(xiàng)）（二）簡(jiǎn)答題（共24分）（12分）簡(jiǎn)述生物降解塑料與傳統(tǒng)塑料在分子結(jié)構(gòu)上的差異，并解釋其對(duì)降解性的影響。答案：傳統(tǒng)塑料（如聚乙烯）分子鏈由非極性碳碳單鍵構(gòu)成，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，難以被微生物酶識(shí)別和斷裂；而生物降解塑料分子中含有酯基（-COO-）、醚基（-O-）等極性基團(tuán)（如PLA含酯鍵，PHA含羥基和羧基）。這些極性基團(tuán)可被微生物分泌的水解酶（如脂肪酶、酯酶）特異性識(shí)別，通過(guò)水解反應(yīng)斷裂分子鏈，使高分子量聚合物分解為小分子物質(zhì)，最終被微生物代謝為無(wú)機(jī)物。（12分）某企業(yè)計(jì)劃生產(chǎn)可降解農(nóng)用薄膜，需選擇PLA與PBAT的共混材料。結(jié)合材料特性分析該選擇的優(yōu)勢(shì)。答案：PLA具有高強(qiáng)度但脆性大，PBAT具有良好柔韌性但耐熱性差。二者共混可優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)：①提高薄膜的機(jī)械性能（抗拉伸、耐穿刺），適應(yīng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的機(jī)械操作；②調(diào)節(jié)降解速率，避免PLA過(guò)快降解導(dǎo)致薄膜過(guò)早失效，或PBAT過(guò)慢降解造成土壤殘留；③降低生產(chǎn)成本，PBAT可部分替代價(jià)格較高的PLA，同時(shí)保持完全生物降解特性。（三）實(shí)驗(yàn)題（共16分）為研究不同微生物對(duì)PBAT的降解能力，某小組設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)：材料：PBAT薄膜（5cm×5cm，重量相同）、土壤浸出液（含多種微生物）、無(wú)菌水、培養(yǎng)皿等。步驟：①取3個(gè)培養(yǎng)皿，編號(hào)A、B、C，均加入等量土壤浸出液；②A組加入PBAT薄膜，B組加入經(jīng)高溫滅菌的PBAT薄膜，C組不加入薄膜；③25℃恒溫培養(yǎng)30天，測(cè)量各組PBAT薄膜重量變化。（1）指出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的兩處缺陷并修正。（8分）（2）若A組薄膜重量明顯減少，B組無(wú)變化，可得出什么結(jié)論？（4分）（3）如何進(jìn)一步驗(yàn)證該實(shí)驗(yàn)中微生物的降解作用依賴(lài)酶的催化？（4分）答案：（1）缺陷1：缺少空白對(duì)照組（C組未加入薄膜，無(wú)法排除土壤浸出液自身對(duì)重量的影響）；修正：增設(shè)D組，加入無(wú)菌水和PBAT薄膜，其他條件相同。缺陷2：B組自變量不明確（高溫滅菌同時(shí)殺死微生物和可能影響PBAT穩(wěn)定性的物質(zhì)）；修正：B組應(yīng)加入未經(jīng)滅菌的PBAT薄膜和無(wú)菌水（僅排除微生物作用）。（2）結(jié)論：土壤浸出液中的微生物可降解PBAT。（3）向?qū)嶒?yàn)組加入蛋白酶或酯酶抑制劑，若PBAT降解速率顯著下降，則證明微生物通過(guò)分泌酶催化降解。（四）綜合題（共14分）（14分）結(jié)合生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)原理，分析生物降解塑料在碳中和中的作用。答案：生物降解塑料的原料（如淀粉、纖維素）來(lái)源于植物光合作用固定的CO?，其降解過(guò)程中微生物通過(guò)呼吸作用將碳元素重新釋放為CO?，回歸大氣。這一過(guò)程構(gòu)成“植物固定CO?→塑料生產(chǎn)→降解釋放CO?”的閉合碳循環(huán)，理論上不會(huì)增加大氣CO?凈含量。而傳統(tǒng)塑料以化石燃料為原料，降解過(guò)程緩慢，其碳元素最終以CO?形式釋放，相當(dāng)于將地下儲(chǔ)存的碳轉(zhuǎn)移到大氣中，加劇溫室效應(yīng)。因此，推廣生物降解塑料可減少化石能源消耗和碳排放，助力碳中和目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。三、選考題（任選一題作答，10分）選修1：生物技術(shù)實(shí)踐利用秸稈發(fā)酵生產(chǎn)PHA的流程如下：秸稈→粉碎→糖化→發(fā)酵→提取PHA。（1）糖化過(guò)程中需加入__________酶，作用是__________。（2）發(fā)酵階段應(yīng)控制的環(huán)境條件是__________（至少寫(xiě)出兩項(xiàng)）。答案：（1）纖維素（或半纖維素）；將秸稈中的纖維素水解為葡萄糖等可發(fā)酵糖；（2）無(wú)氧環(huán)境、溫度30-37℃、pH6.0-7.0（任答兩項(xiàng)）選修3：現(xiàn)代生物科技專(zhuān)題通過(guò)基因工程改造大腸桿菌生產(chǎn)降解酶的過(guò)程中，（1）目的基因的獲取方法有__________（至少寫(xiě)出一種）。（2）構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，需將目的基因與__________連接，以保證其在大腸桿菌中穩(wěn)定復(fù)制和表達(dá)。答案：（1）PCR擴(kuò)增、從基因文庫(kù)中獲?。ㄈ未鹨环N）；（2）質(zhì)粒（或載體）試題設(shè)計(jì)說(shuō)明：考點(diǎn)覆蓋：結(jié)合考綱要求，涵蓋“細(xì)胞代謝”（酶催化）、“生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)”（碳循環(huán)）、“實(shí)