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.