Question

【題目】研究發(fā)現(xiàn)，紫外線輻射可使細胞產(chǎn)生活性氧和自由基，二者易發(fā)生一系列的氧化反應(yīng)，產(chǎn)生的氧化產(chǎn)物對細胞造成傷害。有些水果的果皮中富含水溶性抗氧化劑。為此，有人對果皮所有成分能否保護細胞免受紫外線輻射傷害進行了探究。

實驗材料與用具：適宜濃度的大腸桿菌菌液、柚皮提取液、葡萄皮提取液、無菌水、已滅菌的大腸桿菌培養(yǎng)基（裝在培養(yǎng)皿中）、接種工具、紫外燈、恒溫培養(yǎng)箱等。

實驗步驟：

①取6個大腸桿菌培養(yǎng)基，編號a、b、c、d、e、f。

②按下表配方配制接種液，然后使用接種工具分別將菌種接種到6塊培養(yǎng)基上。

培養(yǎng)基編號	接種液配方
a和d	3ml菌液
b和e	3ml菌液+1ml柚皮提取液
c和f	3ml菌液+1ml葡萄皮提取液

③紫外線照射：將a、b、c三個已接種的培養(yǎng)基置于紫外燈正下方10cm處照射3min，然后立即用鋁箔紙包住培養(yǎng)皿，放入37℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)；……

④24h后，取出培養(yǎng)皿，觀察、計數(shù)。

實驗結(jié)果：

分析討論：

（1）實驗步驟②的接種液配方有一處不完整，請補充：________。為提高本實驗的可信度，還需要做________，避免偶然性對實驗結(jié)果造成影響。

（2）在對a、b、c進行紫外燈照射時，對d、e、f的處理應(yīng)該是________。本實驗的自變量是________。

（3）對實驗結(jié)果的分析，可得出的初步結(jié)論是________。

（4）在上述實驗的基礎(chǔ)上有人提出新探究課題：探究不同濃度果皮所含成分抵抗紫外線傷害細胞相關(guān)性研究。使用梯度平板法。其操作第一步：制備果皮成分濃度梯度平板，如下圖所示。

培養(yǎng)基凝固并放置過夜。第二步：將3ml大腸桿菌菌液正確接種到該培養(yǎng)基表面。紫外線照射等其他步驟與上相同。

①制備的培養(yǎng)基凝固后需放置過夜的原因是：________。

②現(xiàn)已證明，一定濃度的果皮成分對抵抗紫外線照射細胞的傷害呈正相關(guān)，下列三個培養(yǎng)結(jié)果，支持該結(jié)論的是：________。從進化的角度分析，培養(yǎng)皿上的菌落差異體現(xiàn)了紫外線對大腸桿菌種群進行了________選擇。

Answer 1

【答案】 培養(yǎng)基a和d中還應(yīng)各加1mL無菌水 相同條件下多次重復(fù) 是否紫外線照射、是否含果皮提取液及果皮提取液種類 除紫外線照射外，其余培養(yǎng)條件與a、b、c相同 柚皮中的抗氧化劑能減輕紫外線輻射對細胞的傷害 上下層培養(yǎng)基間的擴散作用，平板內(nèi)形成果皮成分濃度梯度 ASC 定向

【解析】試題分析：實驗設(shè)計應(yīng)該遵循單一變量原則，所以實驗步驟②的接種配方中，培養(yǎng)基a和d中還應(yīng)各加lmL無菌水；a是對照組，與對照組相比，含有柚皮提取液的b組和葡萄皮提取液的c組中菌落數(shù)較多，且含有柚皮提取液的b組的菌落數(shù)多于葡萄皮提取液的c組，說明柚皮中的抗氧化劑能減輕紫外線輻射對細胞的傷害。制備的培養(yǎng)基凝固后需放置過夜，因為上下層培養(yǎng)基間的擴散作用，平板內(nèi)形成果皮成分濃度梯度。圖2中的A、C可以證明一定濃度范圍的果皮成分對抵抗紫外線照射細胞的傷害呈正相關(guān)性。

（1）實驗設(shè)計應(yīng)該遵循單一變量原則，所以實驗步驟②的接種配方中，培養(yǎng)基a和d中還應(yīng)各加lmL無菌水；為提高本實驗的可信度，實驗設(shè)計還需遵循平行重復(fù)原則，即在相同條件下多次重復(fù)實驗。

（2）本實驗的自變量是否紫外線照射、是否含果皮提取液及果皮提取液種類。實驗設(shè)計時要遵循單一變量原則，所以在對a、b、c進行紫外燈照射時，對d、e、f的處理應(yīng)該是除紫外線照射外，其余培養(yǎng)條件與a、b、c相同。

（3）a是對照組，與對照組相比，含有柚皮提取液的b組和葡萄皮提取液的c組中菌落數(shù)較多，且含有柚皮提取液的b組的菌落數(shù)多于葡萄皮提取液的c組，說明柚皮中的抗氧化劑能減輕紫外線輻射對細胞的傷害。

（4）①制備的培養(yǎng)基凝固后需放置過夜，因為上下層培養(yǎng)基間的擴散作用，平板內(nèi)形成果皮成分濃度梯度。

②圖2中的A、C可以證明一定濃度范圍的果皮成分對抵抗紫外線照射細胞的傷害呈正相關(guān)性。從進化角度分析，培養(yǎng)皿上的菌落差異體現(xiàn)了紫外線對大腸桿菌種群進行了定向選擇。