Question

【題目】氧化硫硫桿菌（TT03）是一種化能自養(yǎng)細菌，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，恒溫搖床等。

（1）實驗步驟：

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記。

②第二步：對配制好的培養(yǎng)基進行_____。

③第三步：各組接種_____．后放入恒溫搖床中培養(yǎng)7天。

④第四步：每天測定并記錄各組的_____．

⑤實驗結(jié)果：如圖所示。

（2）分析回答：

①TT03將CO2和H2O合成有機物所需能量來源于__．

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_____

③分析圖可知，硫酸鋅對TT03產(chǎn)酸的影響是_____．

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，請完善實驗結(jié)果記錄表．

___

Answer 1

【答案】滅菌 等量的TT03 硫酸含量 氧化硫單質(zhì)時釋放的化學(xué)能 前者（培養(yǎng)TT03的液體培養(yǎng)基）含硫單質(zhì)而不含有機碳，后者（培養(yǎng)大腸桿菌的液體培養(yǎng)基）必需含有機碳 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

【解析】

1、由實驗題目可知：本實驗的自變量為有無磷酸鋅和磷酸鋅的濃度，因變量為硫酸的含量，無關(guān)變量保持相同且適宜，故在接種該細菌時接種量應(yīng)該相同。

2、化能合成作用：自然界中少數(shù)種類的細菌，雖然細胞內(nèi)沒有葉綠素，不能進行光合作用，但是能夠利用體外環(huán)境中的某些無機物氧化時所釋放的能量來制造有機物，這種合成作用叫做化能合成作用。據(jù)題目可知TT03為自養(yǎng)生物，而大腸桿菌為異養(yǎng)生物，故培養(yǎng)TT03的液體培養(yǎng)基與培養(yǎng)大腸桿菌的液體培養(yǎng)基組成成分上的最大區(qū)別是前者不需要加入含碳有機物，而后者需要。

3、實驗結(jié)果低濃度（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）。

（1）為了防止培養(yǎng)基中的微生物影響實驗結(jié)果，對于配制好的培養(yǎng)基要進行滅菌處理；菌液的接種量和培養(yǎng)條件屬于無關(guān)變量，實驗過程中無關(guān)變量應(yīng)保持一致且適宜，因此對實驗組和對照組的培養(yǎng)基要接種等量的TT03后放在恒溫搖床中培養(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)細菌，能將硫單質(zhì)氧化為硫酸，因此TT03將CO2和H2O合成有機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)而不含有機碳，后者（培養(yǎng)大腸桿菌的液體培養(yǎng)基）必需含有機碳。

③由題圖可知，100mg/L的硫酸鋅與對照組實驗結(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，此時實驗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。