Question

15．食物在小腸中完成消化后，隨著小腸的蠕動繼續(xù)下行，進入大腸．因為大腸的蠕動比小腸微弱而緩慢，所以那些未被小腸消化和吸收的物質(zhì)在大腸會經(jīng)歷大約16小時后才會以糞便的形式排出．在大腸里水分和很多營養(yǎng)物質(zhì)會被進一步吸收．在這里被吸收的水量差不多有1升．健康人的腸道內(nèi)部是一個復(fù)雜的微生物系統(tǒng)，存在1000-1150種細菌，總數(shù)達到100萬億，是人體細胞數(shù)量的10倍．腸道細菌的主要作用是負責分解食物殘渣．除此之外，科學家發(fā)現(xiàn)有些人糞便里排出的維生素H比吃的食物中的多．我們知道人體細胞不能制造維生素H，只能從食物中攝�。�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于人體的消化系統(tǒng)與免疫系統(tǒng)正常運作是非常重要的．當我們發(fā)燒或因為其他疾病而使用抗生素治療后，就會出現(xiàn)腹瀉等癥狀．抗生素會殺死細菌，使腸道茵群發(fā)生明顯變化．不僅微生物的多樣性會降低，腸菌的作用也會改變．例如，艱難梭狀芽孢桿菌在人們服用抗生素后有時仍然可以存活下來，并迅速大量繁殖制造毒素．患者會長期腹瀉，嚴重時導致死亡．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”．近幾年我國南京、美國和荷蘭相繼開設(shè)了“糞便銀行”．然后在實驗室里進行分離純化，制備高質(zhì)量的菌液．患者治療時，醫(yī)生用管道通過肛門將菌液輸入體內(nèi)，或者用管道經(jīng)過口、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90%．但上述兩種治療過程都會比較痛苦，因此美國多家醫(yī)院正在共同合作研發(fā)糞便膠囊，使患者可以通過口服膠囊進行治療．
除影響消化系統(tǒng)外，腸道菌群還會影響免疫系統(tǒng)．芝加哥大學的一個研究小組，在A、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．一段時間后取A組20只、B組20只小鼠，注射黑色素瘤細胞，發(fā)現(xiàn)A組小鼠的腫瘤生長速度明顯慢于B組．研究人員推測可能的原因是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)平衡對于機體健康有著重要作用．腸道里的細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）不考慮腸道細菌，大腸具有AC的功能．（多選）
A．暫時儲存糞便
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．我們可以推測可能的原因是腸道細菌可以制造維生素H．
（3）治療艱難梭狀芽孢桿菌感染患者時，為什么不能直接口服菌液？菌液經(jīng)過胃時，胃酸會殺死很多細菌．
（4）芝加哥大學的研究人員分析實驗現(xiàn)象后，推測可能的原因是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)計一個實驗檢驗上述推測，并簡要敘述你的實驗思路、預(yù)測實驗現(xiàn)象．
你的實驗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．
你的實驗思路是將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、一段時間后給甲乙兩組注射黑色素瘤細胞，觀察腫瘤生長情況．
當你的實驗出現(xiàn)甲組的腫瘤生長速度明顯比乙慢現(xiàn)象時，支持上述推測．

Answer 1

分析 （1）大腸只有吸收功能無消化功能，大腸能吸收少量的水、無機鹽和維生素，
（2）科學探究的一般過程：提出問題、作出假設(shè)、制定計劃、實施計劃、得出結(jié)論、表達和交流．
（3）對照實驗：在探究某種條件對研究對象的影響時，對研究對象進行的除了該條件不同以外，其他條件都相同的實驗．

解答 解：（1）A、大腸具有暫時儲存糞便的功能；
B、大腸沒有消化食物的功能；
C、大腸有吸收水的功能；
   因此不考慮腸道細菌，大腸具有暫時儲存糞便、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”，而人體細胞不能制造維生素H，因此推測可能的原因是腸道細菌可以制造維生素H．
（3）“治療艱難梭狀芽孢桿菌感染患者時”，不能直接口服菌液是因為菌液經(jīng)過胃時，胃酸會殺死很多細菌．
（4）“芝加哥大學的研究人員分析實驗現(xiàn)象后，推測可能的原因是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)計一個實驗檢驗上述推測，并簡要敘述你的實驗思路、預(yù)測實驗現(xiàn)象”．
   你的實驗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．
   你的實驗思路是將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、一段時間后給甲乙兩組注射黑色素瘤細胞，觀察腫瘤生長情況．
   當你的實驗出現(xiàn)甲組的腫瘤生長速度明顯比乙慢現(xiàn)象時，支持上述推測．
故答案為：（1）AC
（2）腸道細菌可以制造維生素H
（3）菌液經(jīng)過胃時，胃酸會殺死很多細菌．
（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、一段時間后給甲乙兩組注射黑色素瘤細胞，觀察腫瘤生長情況；（其他實驗思路合理即可）
甲組的腫瘤生長速度明顯比乙慢

點評 實驗中，控制變量和設(shè)置對照實驗是設(shè)計實驗方案必須處理好的兩個關(guān)鍵問題．