Dr.Michael Ho丨生物
生物試題練習 - 氮循環
Biology丨DSE丨試題
生物試題練習 - 氮循環
Biology丨DSE丨試題
開考試幾乎每年都會出有關生態系的題目，於多項選擇題及結構式題目均常有出現。公開考試曾考問有關土壤氮含量（Soil Nitrogen Content）變化和氮循環（Nitrogen Cycle）的題目。
同學需熟悉氮循環中各個過程中所涉及的細菌名稱及其功能，方能取得高分。另一種常見的考法是把氮循環知識應用於農業或養魚方面，例如種植豆科植物如何有助增加土壤肥沃度等。
我們可以參考以下例題，從中學習當中相關的知識：
例題：
丹尼斯添置了一個淡水水族箱，她買了 20 條小魚和一個中型魚缸，然後她給魚缸裝滿了淡水，並給小魚餵食了大量食物。然而，她發現所有魚類在 5 天後死亡。何博士告訴她， 該情況可能是由於「新缸症候群」所引起，這種情況是由於水中氨和亞硝酸鹽含量過高。
分析
讓我們先看看一名考生於題 (a) 和 (b) 的答案，再作分析：
參考答案
例題：
丹尼斯添置了一個淡水水族箱，她買了 20 條小魚和一個中型魚缸，然後她給魚缸裝滿了淡水，並給小魚餵食了大量食物。然而，她發現所有魚類在 5 天後死亡。何博士告訴她， 該情況可能是由於「新缸症候群」所引起，這種情況是由於水中氨和亞硝酸鹽含量過高。
- (a) 參考上述資料，解釋為什麼水中的氨會上升至有毒水平。 (2 分)
- (b) 為了避免「新缸症候群」，何博士告訴她在魚缸中安裝一種帶有細菌的生物過濾
器。新添加的水需要利用生物過濾器循環數天後再把魚放入。 - (i) 寫出過濾器中所需的細菌名稱，並描述它如何有助於避免「新缸症候群」。
(2 分) - (ii) 丹尼斯使用自來水來養魚。何博士建議她把自來水先放置數日，再用來養
魚。提出這種做法的一個原因。
(1 分) - (iii) 魚缸中的溫度原本為 25℃。何博士建議丹尼斯將水提升至 29℃。根據您的
生物學知識，解釋其原因。
(1 分)
分析
讓我們先看看一名考生於題 (a) 和 (b) 的答案，再作分析：
- (a) 投入的魚糧含有氨，放入大量食物到水族箱令氨的濃度上升，殺死水族箱中的
魚。 - (b) (i) 固氮細菌能將氨化合物轉化為亞硝酸鹽。
- (ii) 自來水中的氯氣可能會殺死水族箱的魚。
- (iii) 為酶（Enzyme）提供最適溫度，令細菌工作得更快。
- 氨並非來源自魚糧，魚糧含有的主要是有機氮化合物（Organic Nitrogen Compounds），例如蛋白質。事實上水中的氨有兩個主要來源，第一是由魚排泄出來；第二是水族箱中的分解者，如細菌，把水中的有機氮廢物分解成氨或銨化合物。
- 考生把「銨化合物」錯誤地寫成「氨化合物」，因而失分。在描述硝化作用時，考生錯誤認為固氮細菌可把銨化合物轉化為亞硝酸鹽，並在描述硝化過程時遇到困難。亞硝酸鹽並不是硝化作用的最終產物，正確描述是硝化細菌把銨化合物轉化為亞硝酸鹽，而亞硝酸鹽再轉化為硝酸鹽。
- 考生把焦點放在氯氣對魚的影響，雖然氯氣會腐蝕魚的體表組織，對魚類有害，但氯氣並不會直接殺死魚類。考生需留意題目主要考慮的方向是氯氣對細菌的影響，香港的自來水在處理過程中加入氯氣殺菌消毒，自來水的餘氯可殺死水族箱水中的細菌，包括硝化細菌，靜置自來水一段時間可以有效移除水中的餘氯。
- 題目沒有足夠資料得知29℃ 是否魚中的酶的最適溫度，另外考生提出提升溫度可「令細菌工作得更快」，其答案過於空泛，更準確的描述是提升溫度可增加硝化細菌的增殖速度，使其的數量增加，足夠的硝化細菌數量可使過濾功能更快、更有效率。
參考答案
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