Question

（2013?東城區(qū)二模）農(nóng)作物秸稈在生產(chǎn)實踐中具有多種用途．在特定微生物產(chǎn)生的纖維素酶的催化下，秸稈中的纖維素可被分解為葡萄糖，經(jīng)發(fā)酵后形成乙醇，再加工即可制成燃料乙醇，減少了人類生活對石油資源的依賴．請分析回答：

（1）欲從土壤中分離獲取上述特定微生物，可采用稀釋涂布法或 平板劃線 法進行接種，所用培養(yǎng)基以纖維素為唯一碳源，目的是只允許能產(chǎn)生 纖維素酶 的微生物生長，而其他微生物均不能生長．在培養(yǎng)基中加入適量的剛果紅染料，若觀察到 菌落周圍出現(xiàn)透明圈 即可初步篩選到目的菌．

（2）某研究人員經(jīng)上述培養(yǎng)獲得了三種微生物（甲、乙、丙），現(xiàn)通過如下實驗比較三種微生物所產(chǎn)生纖維素酶的活性大小．

①將甲、乙、丙三種微生物經(jīng)離心等方法處理后，制成酶濃度相同的纖維素酶提取液，取等體積的三種提取液分別與等量的纖維素懸浮液混合，在相同且適宜的pH和溫度條件下放置一段時間．

②利用 斐林 試劑檢測產(chǎn)物中的葡萄糖，并通過比較顏色深淺程度判斷酶活性的大�。�

③實驗結(jié)果如下：

甲提取液 乙提取液 丙提取液

顏色深淺程度 + +++ ++

注：“+”越多，顏色越深

由表分析，三種微生物產(chǎn)生的纖維素酶活性不同，最可能的原因是 不同酶的氨基酸序列不同（或不同酶的空間結(jié)構(gòu)不同） ．其中產(chǎn)生酶活性最強的微生物是 乙 ．

（3）農(nóng)作物秸稈除用于生產(chǎn)燃料乙醇外，還可用于培育蘑菇和生產(chǎn)沼氣等．下圖為某生態(tài)農(nóng)場的部分結(jié)構(gòu)模式圖．

水稻、雜草在此生態(tài)系統(tǒng)的組成成分中屬于 生產(chǎn)者 ．輸入到鴨體內(nèi)的能量除通過呼吸作用以熱能形式散失外，還用于鴨自身的 生長、發(fā)育、繁殖 等生命活動．在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，將蘑菇房與蔬菜大棚連通可提高蔬菜產(chǎn)量，增產(chǎn)的原因最可能是 蘑菇產(chǎn)生的CO2為蔬菜光合作用提供原料 ．

（4）對農(nóng)作物秸稈的充分利用可促進生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)在 生物群落與無機環(huán)境 之間不斷地循環(huán)往返，同時合理調(diào)整了生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關(guān)系，有效緩解了燃燒秸稈造成的污染和浪費．

 

Answer 1

（1）平板劃線 纖維素酶 菌落周圍出現(xiàn)透明圈

（2）斐林 不同酶的氨基酸序列不同（或不同酶的空間結(jié)構(gòu)不同） 乙

（3）生產(chǎn)者 生長、發(fā)育、繁殖

蘑菇產(chǎn)生的CO2為蔬菜光合作用提供原料

（4）生物群落與無機環(huán)境

【解析】

試題分析：（1）接種最常用的方法是平板劃線法和稀釋涂布平板法．接種的目的是使聚集在一起的微生物分散成單個細胞，并在培養(yǎng)基表面形成單個細菌繁殖而成的子細胞群體﹣﹣菌落；剛果紅染色法篩選纖維素分解菌的原理：剛果紅是一種染料，它可以與像纖維素這樣的多糖物質(zhì)形成紅色復(fù)合物，但并不和水解后的纖維二糖和葡萄糖發(fā)生這種反應(yīng)．當(dāng)我們在含有纖維素的培養(yǎng)基中加入剛果紅時，剛果紅能與培養(yǎng)基中的纖維素形成紅色復(fù)合物．當(dāng)纖維素被纖維素酶分解后，剛果紅﹣纖維素的復(fù)合物就無法形成，培養(yǎng)基中會出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈．這樣，我們就可以通過是否產(chǎn)生透明圈來篩選纖維素分解菌．

（2）讓土壤中的微生物將淀粉水解后，產(chǎn)物是麥芽糖、葡萄糖等還原糖，加入斐林試劑以后，還原糖在加熱的條件下，能夠?qū)㈧沉衷噭┻�原成磚紅色，顏色越深說明生成的氧化亞銅越多，代表還原糖就越多．

（3）Ⅰ生態(tài)系統(tǒng)的成分：

a非生物的物質(zhì)和能量

①物質(zhì)：水分、無機鹽、空氣．

②能量：熱能、光能．

b生產(chǎn)者

①范圍：主要是綠色植物，屬于自養(yǎng)型生物．自養(yǎng)型的菌類，比如硝化細菌也是生產(chǎn)者．

②地位：生態(tài)系統(tǒng)的主要成分．

③作用：通過光合作用或化能合成作用將無機物轉(zhuǎn)化為有機物．

c消費者

①范圍：主要是動物，包括植食性動物、肉食性動物、雜食性動物和寄生生物等、病毒也是．

②作用：消費者能夠加快生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)．此外消費者對于植物的傳粉和種子的傳播等具有重要作用．

d分解者

①范圍：主要是細菌和真菌．

②作用：將動植物遺傳殘骸中的有機物分解成無機物．

Ⅱ生物體內(nèi)某一營養(yǎng)級具體的能量流動情況：

（4）生物群落與無機環(huán)境物質(zhì)是反復(fù)循環(huán)利用的．

【解析】
（1）接種最常用的方法是平板劃線法和稀釋涂布平板法；剛果紅可以和纖維結(jié)合形成紅色復(fù)合物，纖維素分解菌將纖維素分解以后，紅色復(fù)合物消失，會形成透明圈．

（2）檢測還原糖用的試劑是斐林試劑，顏色越深說明還原糖越多；三種微生物產(chǎn)生的纖維素酶活性不同，取決于蛋白質(zhì)的不同，影響蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)不同的原因是氨基酸的排列順序或蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)不同．

（3）水稻、雜草可以進行光合作用，屬于自養(yǎng)型的生物，在生態(tài)系統(tǒng)中屬于生產(chǎn)者；輸入到鴨體內(nèi)的能量除通過呼吸作用以熱能形式散失外，還用于鴨自身的生長、發(fā)育、繁殖；蘑菇不能進行光合作用，只能進行呼吸作用，產(chǎn)生的二氧化碳為蔬菜提供光合作用的原料，可以提高產(chǎn)量．

（4）物質(zhì)的循環(huán)發(fā)生于生物群落和無機環(huán)境之間．