Question

15．食物在小肠中完成消化后，随着小肠的蠕动继续下行，进入大肠．因为大肠的蠕动比小肠微弱而缓慢，所以那些未被小肠消化和吸收的物质在大肠会经历大约16小时后才会以粪便的形式排出．在大肠里水分和很多营养物质会被进一步吸收．在这里被吸收的水量差不多有1升．健康人的肠道内部是一个复杂的微生物系统，存在1000-1150种细菌，总数达到100万亿，是人体细胞数量的10倍．肠道细菌的主要作用是负责分解食物残渣．除此之外，科学家发现有些人粪便里排出的维生素H比吃的食物中的多．我们知道人体细胞不能制造维生素H，只能从食物中摄取．这种现象可能是什么原因造成的呢？
大肠内的多种肠道菌群间维持平衡对于人体的消化系统与免疫系统正常运作是非常重要的．当我们发烧或因为其他疾病而使用抗生素治疗后，就会出现腹泻等症状．抗生素会杀死细菌，使肠道茵群发生明显变化．不仅微生物的多样性会降低，肠菌的作用也会改变．例如，艰难梭状芽孢杆菌在人们服用抗生素后有时仍然可以存活下来，并迅速大量繁殖制造毒素．患者会长期腹泻，严重时导致死亡．尽管有几种药物可以治疗这种病，但是都疗效不佳．于是，有创造力的医生们想到了个方法：把健康人的肠道菌群移植到患者身上．
医生们是怎样做的呢？首先要收集健康人的粪便，就是要建立“粪便银行”．近几年我国南京、美国和荷兰相继开设了“粪便银行”．然后在实验室里进行分离纯化，制备高质量的菌液．患者治疗时，医生用管道通过肛门将菌液输入体内，或者用管道经过口、食道、胃把菌液送到病人的肠道里．用粪便移植的方法，艰难梭状芽孢杆菌感染的治愈率高达90%．但上述两种治疗过程都会比较痛苦，因此美国多家医院正在共同合作研发粪便胶囊，使患者可以通过口服胶囊进行治疗．
除影响消化系统外，肠道菌群还会影响免疫系统．芝加哥大学的一个研究小组，在A、B两种不同的环境下饲养同一种小鼠（A组20只、B组40只），以使它们拥有不同的肠菌．一段时间后取A组20只、B组20只小鼠，注射黑色素瘤细胞，发现A组小鼠的肿瘤生长速度明显慢于B组．研究人员推测可能的原因是A、B组有不同的菌群，A组具有某些与B组不同的菌，这些菌可以提高抗肿瘤的免疫反应．
肠道微生态平衡对于机体健康有着重要作用．肠道里的细菌从我们一出生就与我们相伴随，在我们的大肠里创造了一个完整的世界，与我们的健康生活息息相关．
（1）不考虑肠道细菌，大肠具有AC的功能．（多选）
A．暂时储存粪便
B．消化食物
C．吸收水
（2）粪便里排出的维生素H比吃的食物中的多．我们可以推测可能的原因是肠道细菌可以制造维生素H．
（3）治疗艰难梭状芽孢杆菌感染患者时，为什么不能直接口服菌液？菌液经过胃时，胃酸会杀死很多细菌．
（4）芝加哥大学的研究人员分析实验现象后，推测可能的原因是A组具有某些与B组不同的菌，这些菌可以提高抗肿瘤的免疫反应．请你应用粪便移植的方法利用B组剩余的20只小鼠设计一个实验检验上述推测，并简要叙述你的实验思路、预测实验现象．
你的实验中需要控制的单一变量（自变量）是A组具有的某些与B组不同的菌．
你的实验思路是将B组剩余的20只小鼠分为甲乙两组各10只小鼠、将A组小鼠的粪便移植给甲组，乙组不移植、一段时间后给甲乙两组注射黑色素瘤细胞，观察肿瘤生长情况．
当你的实验出现甲组的肿瘤生长速度明显比乙慢现象时，支持上述推测．

Answer 1

分析 （1）大肠只有吸收功能无消化功能，大肠能吸收少量的水、无机盐和维生素，
（2）科学探究的一般过程：提出问题、作出假设、制定计划、实施计划、得出结论、表达和交流．
（3）对照实验：在探究某种条件对研究对象的影响时，对研究对象进行的除了该条件不同以外，其他条件都相同的实验．

解答 解：（1）A、大肠具有暂时储存粪便的功能；
B、大肠没有消化食物的功能；
C、大肠有吸收水的功能；
   因此不考虑肠道细菌，大肠具有暂时储存粪便、吸收水的功能，故选AC．（多选）
（2）“粪便里排出的维生素H比吃的食物中的多”，而人体细胞不能制造维生素H，因此推测可能的原因是肠道细菌可以制造维生素H．
（3）“治疗艰难梭状芽孢杆菌感染患者时”，不能直接口服菌液是因为菌液经过胃时，胃酸会杀死很多细菌．
（4）“芝加哥大学的研究人员分析实验现象后，推测可能的原因是A组具有某些与B组不同的菌，这些菌可以提高抗肿瘤的免疫反应”．“应用粪便移植的方法利用B组剩余的20只小鼠设计一个实验检验上述推测，并简要叙述你的实验思路、预测实验现象”．
   你的实验中需要控制的单一变量（自变量）是A组具有的某些与B组不同的菌．
   你的实验思路是将B组剩余的20只小鼠分为甲乙两组各10只小鼠、将A组小鼠的粪便移植给甲组，乙组不移植、一段时间后给甲乙两组注射黑色素瘤细胞，观察肿瘤生长情况．
   当你的实验出现甲组的肿瘤生长速度明显比乙慢现象时，支持上述推测．
故答案为：（1）AC
（2）肠道细菌可以制造维生素H
（3）菌液经过胃时，胃酸会杀死很多细菌．
（4）A组具有的某些与B组不同的菌；
将B组剩余的20只小鼠分为甲乙两组各10只小鼠、将A组小鼠的粪便移植给甲组，乙组不移植、一段时间后给甲乙两组注射黑色素瘤细胞，观察肿瘤生长情况；（其他实验思路合理即可）
甲组的肿瘤生长速度明显比乙慢

点评 实验中，控制变量和设置对照实验是设计实验方案必须处理好的两个关键问题．