Question

（2013?東城區(qū)二模）農(nóng)作物秸稈在生產(chǎn)實(shí)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(duì)石油資源的依賴．請(qǐng)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(jìn)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(zhǎng)，而其他微生物均不能生長(zhǎng)．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(shí)驗(yàn)比較三種微生物所產(chǎn)生纖維素酶的活性大�。�

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(shí)間．

②利用 斐林 試劑檢測(cè)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(shí)驗(yàn)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(qiáng)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(chǎng)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(zhǎng)、發(fā)育、繁殖 等生命活動(dòng)．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(duì)農(nóng)作物秸稈的充分利用可促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)在 生物群落與無(wú)機(jī)環(huán)境 之間不斷地循環(huán)往返，同時(shí)合理調(diào)整了生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)關(guān)系，有效緩解了燃燒秸稈造成的污染和浪費(fèi)．

 

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(zhǎng)、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(wú)機(jī)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(gè)細(xì)胞，并在培養(yǎng)基表面形成單個(gè)細(xì)菌繁殖而成的子細(xì)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?cè)诤�有纖維素的培養(yǎng)基中加入剛果紅時(shí)，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(wú)法形成，培養(yǎng)基中會(huì)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(lái)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(wú)機(jī)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(xì)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(wú)機(jī)物轉(zhuǎn)化為有機(jī)物．

c消費(fèi)者

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

②作用：消費(fèi)者能夠加快生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)．此外消費(fèi)者對(duì)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(xì)菌和真菌．

②作用：將動(dòng)植物遺傳殘骸中的有機(jī)物分解成無(wú)機(jī)物．

Ⅱ生物體內(nèi)某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)具體的能量流動(dòng)情況：

（4）生物群落與無(wú)機(jī)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(huì)形成透明圈．

（2）檢測(cè)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(jìn)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(zhǎng)、發(fā)育、繁殖；蘑菇不能進(jìn)行光合作用，只能進(jìn)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(wú)機(jī)環(huán)境之間．