Question

15．食物在小腸中完成消化后，隨著小腸的蠕動(dòng)繼續(xù)下行，進(jìn)入大腸．因?yàn)榇竽c的蠕動(dòng)比小腸微弱而緩慢，所以那些未被小腸消化和吸收的物質(zhì)在大腸會(huì)經(jīng)歷大約16小時(shí)后才會(huì)以糞便的形式排出．在大腸里水分和很多營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)會(huì)被進(jìn)一步吸收．在這里被吸收的水量差不多有1升．健康人的腸道內(nèi)部是一個(gè)復(fù)雜的微生物系統(tǒng)，存在1000-1150種細(xì)菌，總數(shù)達(dá)到100萬(wàn)億，是人體細(xì)胞數(shù)量的10倍．腸道細(xì)菌的主要作用是負(fù)責(zé)分解食物殘?jiān)�．除此之外，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)有些人糞便里排出的維生素H比吃的食物中的多．我們知道人體細(xì)胞不能制造維生素H，只能從食物中攝取．這種現(xiàn)象可能是什么原因造成的呢？
大腸內(nèi)的多種腸道菌群間維持平衡對(duì)于人體的消化系統(tǒng)與免疫系統(tǒng)正常運(yùn)作是非常重要的．當(dāng)我們發(fā)燒或因?yàn)槠渌�疾病而使用抗生素治療后，就�?huì)出現(xiàn)腹瀉等癥狀．抗生素會(huì)殺死細(xì)菌，使腸道茵群發(fā)生明顯變化．不僅微生物的多樣性會(huì)降低，腸菌的作用也會(huì)改變．例如，艱難梭狀芽孢桿菌在人們服用抗生素后有時(shí)仍然可以存活下來(lái)，并迅速大量繁殖制造毒素．患者會(huì)長(zhǎng)期腹瀉，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致死亡．盡管有幾種藥物可以治療這種病，但是都療效不佳．于是，有創(chuàng)造力的醫(yī)生們想到了個(gè)方法：把健康人的腸道菌群移植到患者身上．
醫(yī)生們是怎樣做的呢？首先要收集健康人的糞便，就是要建立“糞便銀行”．近幾年我國(guó)南京、美國(guó)和荷蘭相繼開(kāi)設(shè)了“糞便銀行”．然后在實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行分離純化，制備高質(zhì)量的菌液．患者治療時(shí)，醫(yī)生用管道通過(guò)肛門(mén)將菌液輸入體內(nèi)，或者用管道經(jīng)過(guò)口、食道、胃把菌液送到病人的腸道里．用糞便移植的方法，艱難梭狀芽孢桿菌感染的治愈率高達(dá)90%．但上述兩種治療過(guò)程都會(huì)比較痛苦，因此美國(guó)多家醫(yī)院正在共同合作研發(fā)糞便膠囊，使患者可以通過(guò)口服膠囊進(jìn)行治療．
除影響消化系統(tǒng)外，腸道菌群還會(huì)影響免疫系統(tǒng)．芝加哥大學(xué)的一個(gè)研究小組，在A(yíng)、B兩種不同的環(huán)境下飼養(yǎng)同一種小鼠（A組20只、B組40只），以使它們擁有不同的腸菌．一段時(shí)間后取A組20只、B組20只小鼠，注射黑色素瘤細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)A組小鼠的腫瘤生長(zhǎng)速度明顯慢于B組．研究人員推測(cè)可能的原因是A、B組有不同的菌群，A組具有某些與B組不同的菌，這些菌可以提高抗腫瘤的免疫反應(yīng)．
腸道微生態(tài)平衡對(duì)于機(jī)體健康有著重要作用．腸道里的細(xì)菌從我們一出生就與我們相伴隨，在我們的大腸里創(chuàng)造了一個(gè)完整的世界，與我們的健康生活息息相關(guān)．
（1）不考慮腸道細(xì)菌，大腸具有AC的功能．（多選）
A．暫時(shí)儲(chǔ)存糞便
B．消化食物
C．吸收水
（2）糞便里排出的維生素H比吃的食物中的多．我們可以推測(cè)可能的原因是腸道細(xì)菌可以制造維生素H．
（3）治療艱難梭狀芽孢桿菌感染患者時(shí)，為什么不能直接口服菌液？菌液經(jīng)過(guò)胃時(shí)，胃酸會(huì)殺死很多細(xì)菌．
（4）芝加哥大學(xué)的研究人員分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象后，推測(cè)可能的原因是A組具有某些與B組不同的菌，這些菌可以提高抗腫瘤的免疫反應(yīng)．請(qǐng)你應(yīng)用糞便移植的方法利用B組剩余的20只小鼠設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)上述推測(cè)，并簡(jiǎn)要敘述你的實(shí)驗(yàn)思路、預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象．
你的實(shí)驗(yàn)中需要控制的單一變量（自變量）是A組具有的某些與B組不同的菌．
你的實(shí)驗(yàn)思路是將B組剩余的20只小鼠分為甲乙兩組各10只小鼠、將A組小鼠的糞便移植給甲組，乙組不移植、一段時(shí)間后給甲乙兩組注射黑色素瘤細(xì)胞，觀(guān)察腫瘤生長(zhǎng)情況．
當(dāng)你的實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)甲組的腫瘤生長(zhǎng)速度明顯比乙慢現(xiàn)象時(shí)，支持上述推測(cè)．

Answer 1

分析 （1）大腸只有吸收功能無(wú)消化功能，大腸能吸收少量的水、無(wú)機(jī)鹽和維生素，
（2）科學(xué)探究的一般過(guò)程：提出問(wèn)題、作出假設(shè)、制定計(jì)劃、實(shí)施計(jì)劃、得出結(jié)論、表達(dá)和交流．
（3）對(duì)照實(shí)驗(yàn)：在探究某種條件對(duì)研究對(duì)象的影響時(shí)，對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行的除了該條件不同以外，其他條件都相同的實(shí)驗(yàn)．

解答 解：（1）A、大腸具有暫時(shí)儲(chǔ)存糞便的功能；
B、大腸沒(méi)有消化食物的功能；
C、大腸有吸收水的功能；
   因此不考慮腸道細(xì)菌，大腸具有暫時(shí)儲(chǔ)存糞便、吸收水的功能，故選AC．（多選）
（2）“糞便里排出的維生素H比吃的食物中的多”，而人體細(xì)胞不能制造維生素H，因此推測(cè)可能的原因是腸道細(xì)菌可以制造維生素H．
（3）“治療艱難梭狀芽孢桿菌感染患者時(shí)”，不能直接口服菌液是因?yàn)榫�液�?jīng)過(guò)胃時(shí)，胃酸會(huì)殺死很多細(xì)菌．
（4）“芝加哥大學(xué)的研究人員分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象后，推測(cè)可能的原因是A組具有某些與B組不同的菌，這些菌可以提高抗腫瘤的免疫反應(yīng)”．“應(yīng)用糞便移植的方法利用B組剩余的20只小鼠設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)上述推測(cè)，并簡(jiǎn)要敘述你的實(shí)驗(yàn)思路、預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象”．
   你的實(shí)驗(yàn)中需要控制的單一變量（自變量）是A組具有的某些與B組不同的菌．
   你的實(shí)驗(yàn)思路是將B組剩余的20只小鼠分為甲乙兩組各10只小鼠、將A組小鼠的糞便移植給甲組，乙組不移植、一段時(shí)間后給甲乙兩組注射黑色素瘤細(xì)胞，觀(guān)察腫瘤生長(zhǎng)情況．
   當(dāng)你的實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)甲組的腫瘤生長(zhǎng)速度明顯比乙慢現(xiàn)象時(shí)，支持上述推測(cè)．
故答案為：（1）AC
（2）腸道細(xì)菌可以制造維生素H
（3）菌液經(jīng)過(guò)胃時(shí)，胃酸會(huì)殺死很多細(xì)菌．
（4）A組具有的某些與B組不同的菌；
將B組剩余的20只小鼠分為甲乙兩組各10只小鼠、將A組小鼠的糞便移植給甲組，乙組不移植、一段時(shí)間后給甲乙兩組注射黑色素瘤細(xì)胞，觀(guān)察腫瘤生長(zhǎng)情況；（其他實(shí)驗(yàn)思路合理即可）
甲組的腫瘤生長(zhǎng)速度明顯比乙慢

點(diǎn)評(píng) 實(shí)驗(yàn)中，控制變量和設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)是設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案必須處理好的兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題．