2025年高三生物高考生物能源模擬試題一、選擇題（本題共6小題，每小題6分，共36分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的）1.生物能源是人類未來能源的重要組成部分，其開發(fā)利用與生物學(xué)原理密切相關(guān)。下列關(guān)于生物能源的敘述，錯誤的是（）A.生物質(zhì)能的本質(zhì)是太陽能通過光合作用轉(zhuǎn)化的化學(xué)能，儲存在糖類、脂質(zhì)等生物大分子中B.沼氣發(fā)酵過程中，產(chǎn)甲烷菌通過無氧呼吸將葡萄糖分解為甲烷和CO?，體現(xiàn)了微生物的代謝多樣性C.利用酵母菌發(fā)酵生產(chǎn)乙醇時，需控制發(fā)酵罐的氧氣濃度，防止其進行有氧呼吸消耗有機物D.生物柴油的制備中，脂肪酶的作用是催化油脂與甲醇發(fā)生酯交換反應(yīng)，其活性受溫度和pH影響2.纖維素是自然界最豐富的生物質(zhì)資源之一，其降解是生物能源開發(fā)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。下列關(guān)于纖維素降解與利用的敘述，正確的是（）A.纖維素是植物細胞壁的主要成分，由葡萄糖通過β-1,4糖苷鍵連接而成，可被人體消化酶直接分解B.纖維素分解菌分泌的纖維素酶包括C?酶、C?酶和葡萄糖苷酶，其中葡萄糖苷酶可將纖維二糖分解為葡萄糖C.為提高纖維素降解效率，可通過誘變育種定向改造纖維素分解菌的遺傳特性，增強其產(chǎn)酶能力D.玉米秸稈經(jīng)纖維素酶處理后產(chǎn)生的葡萄糖，只能通過酵母菌發(fā)酵生產(chǎn)乙醇，不能用于其他生物能源轉(zhuǎn)化3.能源植物的選育是生物能源產(chǎn)業(yè)化的基礎(chǔ)，其遺傳改良涉及多種生物學(xué)技術(shù)。下列關(guān)于能源植物育種的敘述，正確的是（）A.通過雜交育種可將甜高粱的高糖基因與玉米的高光合效率基因整合，培育高產(chǎn)能源作物B.基因工程中，將Bt毒蛋白基因?qū)肼轱L(fēng)樹可提高其抗蟲性，該過程需使用限制酶和DNA聚合酶C.利用單倍體育種技術(shù)培育的能源油菜，其含油量較普通油菜提高50%，這體現(xiàn)了染色體變異的原理D.誘變育種可通過物理或化學(xué)因素誘導(dǎo)基因突變，定向獲得抗逆性強的能源植物新品種4.生物制氫是一種清潔高效的能源轉(zhuǎn)化技術(shù)，其原理與微生物代謝密切相關(guān)。下列關(guān)于生物制氫的敘述，錯誤的是（）A.光合細菌（如紅螺菌）在光照條件下可通過光合作用產(chǎn)生H?，其光反應(yīng)過程不產(chǎn)生O?但生成ATPB.厭氧細菌（如大腸桿菌）在無氧條件下發(fā)酵葡萄糖產(chǎn)生H?，該過程不涉及電子傳遞鏈C.產(chǎn)氫微生物的培養(yǎng)需嚴格控制培養(yǎng)基的碳氮比，以提高H?的產(chǎn)率D.生物制氫過程中，H?的生成量與底物濃度呈正相關(guān)，底物濃度越高，產(chǎn)氫效率越高5.生物能源的開發(fā)需兼顧經(jīng)濟效益與生態(tài)環(huán)境保護。下列關(guān)于生物能源與生態(tài)環(huán)境的敘述，正確的是（）A.大規(guī)模種植能源作物（如麻風(fēng)樹）會導(dǎo)致生物多樣性下降，破壞生態(tài)平衡B.沼氣發(fā)酵過程中，有機廢棄物的分解可減少甲烷排放，緩解溫室效應(yīng)C.生物柴油的燃燒產(chǎn)物中CO?含量遠低于化石柴油，可顯著降低溫室效應(yīng)D.利用城市廚余垃圾生產(chǎn)生物能源，可實現(xiàn)廢棄物資源化，減少環(huán)境污染6.某研究團隊利用基因工程技術(shù)改造酵母菌，提高其乙醇發(fā)酵效率。下列關(guān)于該技術(shù)的敘述，正確的是（）A.需將乙醇脫氫酶基因?qū)虢湍妇栽鰪娖鋵⒈徂D(zhuǎn)化為乙醇的能力B.構(gòu)建基因表達載體時，需使用啟動子和終止子以確保目的基因的高效轉(zhuǎn)錄C.導(dǎo)入目的基因的酵母菌可通過減數(shù)分裂產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳的子代，擴大培養(yǎng)規(guī)模D.改造后的酵母菌在發(fā)酵過程中，乙醇產(chǎn)量提高的同時，CO?釋放量顯著減少二、非選擇題（本題共5小題，共64分）7.（12分）生物柴油是重要的液體生物燃料，其制備原理與酶工程密切相關(guān)。某研究小組探究溫度對脂肪酶催化制備生物柴油效率的影響，實驗結(jié)果如下表所示：溫度（℃）反應(yīng)速率（μmol·min?1）產(chǎn)物濃度（mmol·L?1）2012.525.33028.757.44045.290.55032.164.36010.320.6請回答下列問題：（1）脂肪酶的化學(xué)本質(zhì)是__________，其催化作用的機理是__________。實驗中，除溫度外，需控制的無關(guān)變量有__________（至少答出2點）。（2）根據(jù)實驗結(jié)果，該脂肪酶的最適溫度約為__________℃，判斷依據(jù)是__________。在60℃條件下，反應(yīng)速率顯著下降的原因是__________。（3）若要進一步探究該脂肪酶的最適pH，實驗設(shè)計的基本思路是：__________。8.（14分）沼氣發(fā)酵是農(nóng)村地區(qū)重要的生物能源利用方式，其過程涉及多種微生物的協(xié)同作用。下圖為沼氣發(fā)酵的微生物代謝過程示意圖，請據(jù)圖回答：（注：①～④為代謝階段，A～D為微生物類群）（1）圖中A表示__________，其代謝類型為__________。階段①的主要產(chǎn)物是__________，該過程與酵母菌無氧呼吸的共同點是__________。（2）階段②中，微生物B將葡萄糖分解為丙酮酸，再進一步轉(zhuǎn)化為__________（填物質(zhì)名稱），為階段③提供底物。若該過程中產(chǎn)生的H?積累過多，會抑制微生物B的活性，而微生物C可利用H?和CO?生成甲烷，這體現(xiàn)了微生物間的__________關(guān)系。（3）階段④中，產(chǎn)甲烷菌（D）的代謝需要嚴格的__________環(huán)境，其產(chǎn)生甲烷的過程涉及復(fù)雜的輔酶系統(tǒng)，該系統(tǒng)的合成受__________（填細胞結(jié)構(gòu)）的調(diào)控。（4）為提高沼氣產(chǎn)量，可向發(fā)酵罐中添加__________（填“氮源”或“碳源”）豐富的廢棄物，原因是__________。9.（14分）能源微藻是理想的生物柴油原料，其油脂合成與光合作用密切相關(guān)。某研究團隊探究不同光照強度對能源微藻（如小球藻）油脂含量的影響，實驗結(jié)果如下圖所示：（注：光照強度單位為μmol·m?2·s?1，油脂含量以干重百分比表示）（1）小球藻進行光合作用的場所是__________，其光反應(yīng)階段生成的__________可用于暗反應(yīng)中__________的還原，進而合成糖類。若光照強度突然從1000μmol·m?2·s?1降至500μmol·m?2·s?1，短時間內(nèi)小球藻細胞中C?的含量將__________。（2）據(jù)圖分析，光照強度為__________μmol·m?2·s?1時，小球藻的油脂含量最高，其原因可能是__________。當光照強度超過1500μmol·m?2·s?1時，油脂含量下降的原因是__________。（3）為進一步提高小球藻的油脂產(chǎn)量，可在__________（填“白天”或“夜晚”）適當提高CO?濃度，理由是__________。10.（12分）基因工程技術(shù)可用于改造能源微生物，提高其生物能源轉(zhuǎn)化效率。下圖為利用大腸桿菌生產(chǎn)乙醇的基因工程流程圖，請據(jù)圖回答：（1）步驟①中，獲取乙醇脫氫酶基因（adhB）需使用__________酶，該酶的作用特點是__________。步驟②中，構(gòu)建重組質(zhì)粒時，需將adhB基因插入到__________之間，以確保其在大腸桿菌中表達。（2）步驟③中，將重組質(zhì)粒導(dǎo)入大腸桿菌的方法是__________，導(dǎo)入后需在含__________的培養(yǎng)基中篩選陽性克隆。（3）與野生型大腸桿菌相比，改造后的工程菌乙醇產(chǎn)量顯著提高，其原因是__________。若要檢測adhB基因是否轉(zhuǎn)錄，可采用__________技術(shù)。11.（12分）生物能源的開發(fā)利用是應(yīng)對全球能源危機和氣候變化的重要途徑，但也面臨諸多挑戰(zhàn)。請結(jié)合所學(xué)知識，回答下列問題：（1）從能量流動角度分析，生物質(zhì)能作為可再生能源的優(yōu)勢是__________。與化石能源相比，生物能源在碳循環(huán)中的特點是__________。（2）在能源植物種植過程中，若過度施用化肥以提高產(chǎn)量，可能導(dǎo)致的生態(tài)環(huán)境問題是__________（至少答出2點）。（3）為實現(xiàn)生物能源的可持續(xù)發(fā)展，請?zhí)岢?條合理化建議：__________。參考答案及解析（部分）一、選擇題B解析：產(chǎn)甲烷菌屬于古細菌，其代謝類型為嚴格厭氧型，通過特殊的輔酶系統(tǒng)將CO?和H?轉(zhuǎn)化為甲烷，而非直接分解葡萄糖，B錯誤。B解析：人體缺乏纖維素酶，無法消化纖維素，A錯誤；誘變育種的原理是基因突變，具有不定向性，C錯誤；葡萄糖還可通過發(fā)酵生產(chǎn)丙酮、丁醇等生物燃料，D錯誤。A解析：基因工程中需使用限制酶和DNA連接酶，B錯誤；單倍體育種可縮短育種年限，但不能直接提高含油量，C錯誤；誘變育種不能定向獲得新品種，D錯誤。D解析：底物濃度過高會導(dǎo)致微生物滲透失水，抑制其代謝活性，產(chǎn)氫效率下降，D錯誤。D解析：合理規(guī)劃能源作物種植可避免生物多樣性下降，A錯誤；沼氣發(fā)酵會產(chǎn)生甲烷，甲烷是強效溫室氣體，B錯誤；生物柴油燃燒時CO?凈排放量為零，但排放量與化石柴油相近，C錯誤。B解析：乙醇發(fā)酵中，丙酮酸轉(zhuǎn)化為乙醇需乙醇脫氫酶催化，A正確；基因表達載體需啟動子和終止子調(diào)控轉(zhuǎn)錄，B正確；酵母菌通過出芽生殖擴大培養(yǎng)，C錯誤；乙醇發(fā)酵中CO?釋放量與乙醇產(chǎn)量呈正相關(guān)，D錯誤。二、非選擇題（部分）（1）蛋白質(zhì)；降低化學(xué)反應(yīng)的活化能；底物濃度、酶濃度、反應(yīng)時間（2）40；該溫度下反應(yīng)速率和產(chǎn)物濃度均最高；高溫導(dǎo)致酶空間結(jié)構(gòu)破壞，活性喪失（3）在30～50℃范圍內(nèi)，設(shè)置一系列梯度pH，測定不同pH下的反應(yīng)速率，以反應(yīng)速率最高時的pH為最適pH（1）纖維素分解菌；異養(yǎng)需氧型；葡萄糖；均產(chǎn)生丙酮酸和ATP（2）乙酸、H?和CO?；互利共生（3）無氧；擬核（4）氮源；微生物生長需要氮源合成蛋白質(zhì)和核酸，提高代謝活性（1）葉綠體；ATP和[H]；C?；上升（2）1000；該光照強度下光合作用合成的糖類更多轉(zhuǎn)化為油脂；強光導(dǎo)致光反應(yīng)受損，ATP和[H]生成減少，油脂合成原料不足（3）白天；提高CO?濃度可促進暗反應(yīng)，增加糖類合成，為油脂轉(zhuǎn)