[生物选修I：生物技术与实践模块]

    工业上常用发酵罐生产淀粉酶。某校研究性学习小组的同学用发酵罐研究碳水化合物的种类对于微生物产生淀粉酶的影响：将多种不同碳水化合物用于研究实验中，pH维持在7～8之间，其他条件保持稳定，测定淀粉酶的产量(相对值)，结果见表一：

(1)据表一，微生物能利用多种碳水化合物作为____________，使微生物可以在多种环境中生存，适应能力强。   

(2)根据表一结果，关于碳水化合物种类对于微生物产生淀粉酶的影响，你有何结论?

_________                                                      __。

(3)进一步探究酸碱度对于微生物产生淀粉酶产量的影响：只选用一种碳水化合物，结果见表二：

①这项研究中使用哪一类碳水化合物最适宜?                               。

②评价不同的酸碱度环境(酸性、微碱性、碱性)与微生物产生淀粉酶产量的关系。

表一                                              表二

pH		淀粉酶产量(相对值)
6.0		0
6.5		4
7．O	13
7.5		18
8．O		14
8.5		11

碳水化合物的来源	淀粉酶产量(相对值)
玉米淀粉	235
麦芽糖	179
乳糖	0
蔗糖	17
葡萄糖	52
不含糖	O

某小型天然湖泊原有少量鱼类，后改造为人工鱼塘，投饵养殖植食性鱼类和肉食性鱼类，两类鱼均无滤食浮游生物的能力。养殖前后生态调查的数据见下表，请回答下列问题：

生物类群、物种数和生物量	调 查 结 果
2007年（养殖前）	2010年（养殖后）
水 生 等 植 物	物种数	13	5
生物量（湿重kg/1000m2）	560	20
浮游藻类	物种数	11	20
生物量（干重g/m2）	2	10
鱼类	物种数	15	8
生物量（湿重kg/1000m2）	30	750
虾、贝等 小型动物	物种数	25	8
生物量（湿重kg/1000m2）	55	13

（1）改为人工鱼塘后，该湖泊生物群落的____________结构发生了显著变化。

（2）从种间关系的角度分析，水生高等植物明显减少的直接原因是____________、____________。

（3）从表中可以推测，与2007年相比，2010年湖水中生物体内所含的总能量显著增加，其主要原因是____________________________________________________。

（4）动物能摄食鱼饵料。如果肉食性鱼类只摄食虾、贝等小型动物，可以推测在相同饲养条件下2010年肉食性鱼类的总量将会________________________，植食性鱼类的总量将会________________________。

 

某小型天然湖泊原有少量鱼类，后改造为人工鱼塘，投饵养殖植食性鱼类和肉食性鱼类，两类鱼均无滤食浮游生物的能力。养殖前后生态调查的数据见下表，请回答下列问题：

生物类群、物种数和生物量	调 查 结 果
2007年（养殖前）	2010年（养殖后）
水 生 等 植物	物种数	13	5
生物量（湿重kg/1000m2）	560	20
浮游藻类	物种数	11	20
生物量（干重g/m2）	2	10
鱼类	物种数	15	8
生物量（湿重kg/1000m2）	30	750
虾、贝等 小型动物	物种数	25	8
生物量（湿重kg/1000m2）	55	13

（1）改为人工鱼塘后，该湖泊生物群落的____________结构发生了显著变化。

（2）从种间关系的角度分析，水生高等植物明显减少的直接原因是____________、____________。

（3）从表中可以推测，与2007年相比，2010年湖水中生物体内所含的总能量显著增加，其主要原因是____________________________________________________。

（4）动物能摄食鱼饵料。如果肉食性鱼类只摄食虾、贝等小型动物，可以推测在相同饲养条件下2010年肉食性鱼类的总量将会_________________________________，植食性鱼类的总量将会_________________________________。

 

(十二)分析有关科学探究的资料，回答问题。（12分）

豆科作物的根瘤菌能够固氮，而禾本科植物不能。所以在农业实践中，将豆科植物和禾本科植物间作以提高禾本科植物的产量。研究发现产量提高与土壤中吸收氢气的细菌有直接关系，为探究其中的具体机制，进行以下三个实验。

 [实验一]   :豆科植物固氮反应能产生氢气，且氢气被土壤吸收。

供选材料：豆科植物苜蓿苗，禾本科植物小麦苗；灭菌的沙子，普通土壤。

供选仪器：收集氢气的设备

实验方案：

71. 若假设成立，完成右表

	植物名称	种植的基质	实验结果（有无氢气）
实验组
土壤	无
对照组

            实验结果：实验组土壤中无法测得氢气，其余见上表。

    [实验二]为探究氢气通过何种途径被土壤吸收，进行如下假设。

    假设：氢气被土壤中的细菌吸收。

    供选材料：苜蓿苗，普通土壤，抗生素（根瘤菌不敏感），杀真菌剂，2，4-D，萃乙酸。

    供选仪器：收集氢气的设备

    实验方案：

72. 针对假设在实验中除了选择         和         分别对土壤进行处理后栽培苜蓿苗，还需使用         的土壤栽培苜蓿苗作为对照。

73. 若假设成立，针对实验方案描述实验结果：                                 。

    [实验三]土壤中吸收氢气的细菌（氢氧化细菌）是否有促进植物生长的作用，继续探究

    假设：氢氧化细菌可以促进植物生长。

    供选材料：1.2m×2m的实验田，小麦种子，氢氧化细菌菌株A1，B1，C1，D1，E1;非氧化细菌菌株A2，B2，C2，D2，E2；大肠杆菌。

    实验方案：用不同的菌株分别拌种，种植在实验田中，一段时间后记录小麦初生菌的相数据。

实验结果：平均胚根长度（mm），根相对生长（％）。

A1：平均胚根长度13，根相对生长163; E2：平均胚根长度8，根相对生长100;

D2：平均胚根长度8，根相对生长100;  B1：平均胚根长度30，根相对生长375;

C2：平均胚根长度8，根相对生长100;  C1：平均胚根长度12，根相对生长150;

D1：平均胚根长度33，根相对生长4.63;    E1：平均胚根长度20，根相对生长250;

A2：平均胚根长度8，根相对生长100;  B2：平均胚根长度3，根相对生长38;

大肠杆菌：平均胚根长度8，根相对生长100。

74. 针对假设对上述数据进行统计处理，用合适的表格表达。

 

结论：综合以上三个实验的结果可见，土壤中的氢氧化细菌在促进植物生长中起重要作用。

 

（10分）Ⅰ.环境激素是指由于人类的生产和生活活动而排放到周围环境中的某些化学物质。为研究环境激素H对小鼠产生精子数的影响，用玉米油和环境激素H分别处理对照组和实验组雄性小鼠(每千克体重注射12.5 mL，每天1次，连续21天，n＝20)。实验结束后，对每只小鼠产生的精子计数。实验内容及结果见下表：

	对照组	实验组
1	2
注射物	玉米油	H(浓度 100 mg/L)	H(浓度 200 mg/L)
精子数均值 (×107个)	7.13	5.09	4.35

请分析并回答：

(1)表中数据显示，环境激素H浓度增高，小鼠生成精子数________。

(2)小鼠脑中的________调节________释放的相关激素能刺激睾丸分泌雄激素和少量雌激素，并生成精子。精子是由睾丸中_______细胞(2n)经_______发育来的。

(3)正常雄鼠体内性激素浓度偏高会抑制脑中相关激素的释放，该调节方式称为______。

 

Ⅱ.将培养在琼脂培养基上的蚕豆幼苗分别放入四个暗箱中一段时间（如下图）。其中第2号和第4号暗箱分别在顶部和右侧开孔，使光线能射入，请据图回答：

（1）选择_______两个装置进行实验，可了解蚕豆茎的生长与光的关系。

（2）选择_______两个装置进行实验，可了解蚕豆茎和根的生长与重力的关系。