Question

（2013?东城区二模）农作物秸秆在生产实践中具有多种用途．在特定微生物产生的纤维素酶的催化下，秸秆中的纤维素可被分解为葡萄糖，经发酵后形成乙醇，再加工即可制成燃料乙醇，减少了人类生活对石油资源的依赖．请分析回答：

（1）欲从土壤中分离获取上述特定微生物，可采用稀释涂布法或 平板划线 法进行接种，所用培养基以纤维素为唯一碳源，目的是只允许能产生 纤维素酶 的微生物生长，而其他微生物均不能生长．在培养基中加入适量的刚果红染料，若观察到 菌落周围出现透明圈 即可初步筛选到目的菌．

（2）某研究人员经上述培养获得了三种微生物（甲、乙、丙），现通过如下实验比较三种微生物所产生纤维素酶的活性大小．

①将甲、乙、丙三种微生物经离心等方法处理后，制成酶浓度相同的纤维素酶提取液，取等体积的三种提取液分别与等量的纤维素悬浮液混合，在相同且适宜的pH和温度条件下放置一段时间．

②利用 斐林 试剂检测产物中的葡萄糖，并通过比较颜色深浅程度判断酶活性的大小．

③实验结果如下：

甲提取液 乙提取液 丙提取液

颜色深浅程度 + +++ ++

注：“+”越多，颜色越深

由表分析，三种微生物产生的纤维素酶活性不同，最可能的原因是 不同酶的氨基酸序列不同（或不同酶的空间结构不同） ．其中产生酶活性最强的微生物是 乙 ．

（3）农作物秸秆除用于生产燃料乙醇外，还可用于培育蘑菇和生产沼气等．下图为某生态农场的部分结构模式图．

水稻、杂草在此生态系统的组成成分中属于 生产者 ．输入到鸭体内的能量除通过呼吸作用以热能形式散失外，还用于鸭自身的 生长、发育、繁殖 等生命活动．在农业生产上，将蘑菇房与蔬菜大棚连通可提高蔬菜产量，增产的原因最可能是 蘑菇产生的CO2为蔬菜光合作用提供原料 ．

（4）对农作物秸秆的充分利用可促进生态系统中物质在 生物群落与无机环境 之间不断地循环往返，同时合理调整了生态系统中的能量流动关系，有效缓解了燃烧秸秆造成的污染和浪费．

 

Answer 1

（1）平板划线 纤维素酶 菌落周围出现透明圈

（2）斐林 不同酶的氨基酸序列不同（或不同酶的空间结构不同） 乙

（3）生产者 生长、发育、繁殖

蘑菇产生的CO2为蔬菜光合作用提供原料

（4）生物群落与无机环境

【解析】

试题分析：（1）接种最常用的方法是平板划线法和稀释涂布平板法．接种的目的是使聚集在一起的微生物分散成单个细胞，并在培养基表面形成单个细菌繁殖而成的子细胞群体﹣﹣菌落；刚果红染色法筛选纤维素分解菌的原理：刚果红是一种染料，它可以与像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物，但并不和水解后的纤维二糖和葡萄糖发生这种反应．当我们在含有纤维素的培养基中加入刚果红时，刚果红能与培养基中的纤维素形成红色复合物．当纤维素被纤维素酶分解后，刚果红﹣纤维素的复合物就无法形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈．这样，我们就可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌．

（2）让土壤中的微生物将淀粉水解后，产物是麦芽糖、葡萄糖等还原糖，加入斐林试剂以后，还原糖在加热的条件下，能够将斐林试剂还原成砖红色，颜色越深说明生成的氧化亚铜越多，代表还原糖就越多．

（3）Ⅰ生态系统的成分：

a非生物的物质和能量

①物质：水分、无机盐、空气．

②能量：热能、光能．

b生产者

①范围：主要是绿色植物，属于自养型生物．自养型的菌类，比如硝化细菌也是生产者．

②地位：生态系统的主要成分．

③作用：通过光合作用或化能合成作用将无机物转化为有机物．

c消费者

①范围：主要是动物，包括植食性动物、肉食性动物、杂食性动物和寄生生物等、病毒也是．

②作用：消费者能够加快生态系统的物质循环．此外消费者对于植物的传粉和种子的传播等具有重要作用．

d分解者

①范围：主要是细菌和真菌．

②作用：将动植物遗传残骸中的有机物分解成无机物．

Ⅱ生物体内某一营养级具体的能量流动情况：

（4）生物群落与无机环境物质是反复循环利用的．

【解析】
（1）接种最常用的方法是平板划线法和稀释涂布平板法；刚果红可以和纤维结合形成红色复合物，纤维素分解菌将纤维素分解以后，红色复合物消失，会形成透明圈．

（2）检测还原糖用的试剂是斐林试剂，颜色越深说明还原糖越多；三种微生物产生的纤维素酶活性不同，取决于蛋白质的不同，影响蛋白质结构不同的原因是氨基酸的排列顺序或蛋白质的空间结构不同．

（3）水稻、杂草可以进行光合作用，属于自养型的生物，在生态系统中属于生产者；输入到鸭体内的能量除通过呼吸作用以热能形式散失外，还用于鸭自身的生长、发育、繁殖；蘑菇不能进行光合作用，只能进行呼吸作用，产生的二氧化碳为蔬菜提供光合作用的原料，可以提高产量．

（4）物质的循环发生于生物群落和无机环境之间．