Question

1．生命科學(xué)探究
氧化硫硫桿菌（TT03）是一種化能自養(yǎng)細(xì)菌，它能將硫單質(zhì)氧化為硫酸，常用于改良鹽堿地，而鹽堿地中的重金屬離子會影響改良效果．以下是有關(guān)硫酸鋅對TT03產(chǎn)酸量影響的研究：
試劑與儀器：蒸餾水，兩種濃度的硫酸鋅溶液，液體培養(yǎng)基，恒溫?fù)u床等．
（1）實(shí)驗(yàn)步驟：
①第一步：在液體培養(yǎng)基中先加入等量硫單質(zhì)、再分別加入等量蒸餾水和兩種濃度硫酸鋅溶液并標(biāo)記．
②第二步：對配制好的培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌．
③第三步：各組接種等量的TT03．后放入恒溫?fù)u床中培養(yǎng)7天．
④第四步：每天測定并記錄各組的硫酸含量．
⑤實(shí)驗(yàn)結(jié)果：如圖1所示．
（2）分析回答：
①TT03將CO₂和H₂O合成有機(jī)物所需能量來源于氧化硫單質(zhì)時釋放的化學(xué)能．
②培養(yǎng)TT03的液體培養(yǎng)基與培養(yǎng)大腸桿菌的液體培養(yǎng)基組成成分上最大的區(qū)別是前者（培養(yǎng)TT03的液體培養(yǎng)基）含硫單質(zhì)而不含有機(jī)碳，后者（培養(yǎng)大腸桿菌的液體培養(yǎng)基）必需含有機(jī)碳
③分析圖22可知，硫酸鋅對TT03產(chǎn)酸的影響是低濃度（100mg/L）的硫酸鋅對TT03產(chǎn)酸無影響（或影響不明顯），而高濃度（1000mg/L）的硫酸鋅起抑制作用，（且隨培養(yǎng)時間的延長抑制作用減弱）．
④研究人員用相同的方法繼續(xù)研究醋酸鉛對TT03產(chǎn)酸量的影響，請完善實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄表．（2分）

Answer 1

分析 本題是設(shè)計實(shí)驗(yàn)探究硫酸鋅對TT03產(chǎn)酸量影響的綜合性考查，由實(shí)驗(yàn)可知，培養(yǎng)液中是否含有硫酸鋅及硫酸鋅的濃度是實(shí)驗(yàn)中的自變量，因變量是TT03所產(chǎn)硫酸的量，其它試劑的量、培養(yǎng)條件等屬于無關(guān)變量，無關(guān)變量應(yīng)該保持一致且適宜，完善實(shí)驗(yàn)步驟要按照實(shí)驗(yàn)設(shè)計的對照原則和單一變量原則．

解答 解：（1）為了防止培養(yǎng)基中的微生物影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對于配制好的培養(yǎng)基要進(jìn)行滅菌處理；菌液的接種量和培養(yǎng)條件屬于無關(guān)變量，實(shí)驗(yàn)過程中無關(guān)變量應(yīng)保持一致且適宜，因此對實(shí)驗(yàn)組和對照組的培養(yǎng)基要接種等量的TT03后放在恒溫?fù)u床中培養(yǎng)7天，并每天測定并記錄各組的硫酸含量．
（2）①由題意可知，氧化硫硫桿菌（TT03）是一種化能自養(yǎng)細(xì)菌，能將硫單質(zhì)氧化為硫酸，因此TT03將CO₂和H₂O合成有機(jī)物所需能量來源于氧化硫單質(zhì)時釋放的化學(xué)能．
②由于TT03是化能自養(yǎng)微生物，大腸桿菌是異養(yǎng)微生物，因此二者在培養(yǎng)基成分上的差異是前者（培養(yǎng)TT03的液體培養(yǎng)基）含硫單質(zhì)而不含有機(jī)碳，后者（培養(yǎng)大腸桿菌的液體培養(yǎng)基）必需含有機(jī)碳．
③由題圖可知，100mg/L的硫酸鋅與對照組實(shí)驗(yàn)結(jié)果無顯著差異，1000mg/L的硫酸鋅培養(yǎng)液中相同時間內(nèi)硫酸含量降低，這說明低濃度（100mg/L）的硫酸鋅對TT03產(chǎn)酸無影響（或影響不明顯），而高濃度（1000mg/L）的硫酸鋅起抑制作用（且隨培養(yǎng)時間的延長抑制作用減弱）．
④若用相同的方法繼續(xù)研究醋酸鉛對TT03產(chǎn)酸量的影響，設(shè)計的表格需包含自變量、因變量和時間，此時實(shí)驗(yàn)中的自變量為蒸餾水、100mg/L醋酸鉛和1000mg/L醋酸鉛，因變量為硫酸含量（g/100ml），所以題干表格中的①是硫酸含量（g/100ml），②為蒸餾水組，③為100mg/L醋酸鉛組，④為1000mg/L醋酸鉛組．
含量酸鉛組．
故答案為：
（1）滅菌    等量的TT03     硫酸含量
（2）①氧化硫單質(zhì)時釋放的化學(xué)能    ②前者（培養(yǎng)TT03的液體培養(yǎng)基）含硫單質(zhì)而不含有機(jī)碳，后者（培養(yǎng)大腸桿菌的液體培養(yǎng)基）必需含有機(jī)碳
③低濃度（100mg/L）的硫酸鋅對TTO3產(chǎn)酸無影響（或影響不明顯），而高濃度（1000mg/L）的硫酸鋅起抑制作用（且隨培養(yǎng)時間的延長抑制作用減弱）
④硫酸含量（g/100ml）     蒸餾水     100mg/L醋酸鉛      1000mg/L醋酸鉛

點(diǎn)評 本題以氧化硫硫桿菌（TT03）為題材，考查微生物培養(yǎng)和應(yīng)用的知識，考生對微生物的代謝類型的理解和把握、通過分析控制實(shí)驗(yàn)條件獲取結(jié)論是解題的關(guān)鍵．