Question

【题目】氧化硫硫杆菌（TT03）是一种化能自养细菌，它能将硫单质氧化为硫酸，常用于改良盐碱地，而盐碱地中的重金属离子会影响改良效果．以下是有关硫酸锌对TT03产酸量影响的研究：

试剂与仪器：蒸馏水，两种浓度的硫酸锌溶液，液体培养基，恒温摇床等。

（1）实验步骤：

①第一步：在液体培养基中先加入等量硫单质、再分别加入等量蒸馏水和两种浓度硫酸锌溶液并标记。

②第二步：对配制好的培养基进行_____。

③第三步：各组接种_____．后放入恒温摇床中培养7天。

④第四步：每天测定并记录各组的_____．

⑤实验结果：如图所示。

（2）分析回答：

①TT03将CO2和H2O合成有机物所需能量来源于__．

②培养TT03的液体培养基与培养大肠杆菌的液体培养基组成成分上最大的区别是_____

③分析图可知，硫酸锌对TT03产酸的影响是_____．

④研究人员用相同的方法继续研究醋酸铅对TT03产酸量的影响，请完善实验结果记录表．

___

Answer 1

【答案】灭菌 等量的TT03 硫酸含量 氧化硫单质时释放的化学能 前者（培养TT03的液体培养基）含硫单质而不含有机碳，后者（培养大肠杆菌的液体培养基）必需含有机碳 低浓度（100mg/L）的硫酸锌对TTO3产酸无影响（或影响不明显），而高浓度（1000mg/L）的硫酸锌起抑制作用（且随培养时间的延长抑制作用减弱）④硫酸含量（g/100ml） 蒸馏水 100mg/L醋酸铅 1000mg/L醋酸铅

【解析】

1、由实验题目可知：本实验的自变量为有无磷酸锌和磷酸锌的浓度，因变量为硫酸的含量，无关变量保持相同且适宜，故在接种该细菌时接种量应该相同。

2、化能合成作用：自然界中少数种类的细菌，虽然细胞内没有叶绿素，不能进行光合作用，但是能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物，这种合成作用叫做化能合成作用。据题目可知TT03为自养生物，而大肠杆菌为异养生物，故培养TT03的液体培养基与培养大肠杆菌的液体培养基组成成分上的最大区别是前者不需要加入含碳有机物，而后者需要。

3、实验结果低浓度（100mg/L）的硫酸锌对TTO3产酸无影响（或影响不明显），而高浓度（1000mg/L）的硫酸锌起抑制作用（且随培养时间的延长抑制作用减弱）。

（1）为了防止培养基中的微生物影响实验结果，对于配制好的培养基要进行灭菌处理；菌液的接种量和培养条件属于无关变量，实验过程中无关变量应保持一致且适宜，因此对实验组和对照组的培养基要接种等量的TT03后放在恒温摇床中培养7天，并每天测定并记录各组的硫酸含量。

（2）①由题意可知，氧化硫硫杆菌（TT03）是一种化能自养细菌，能将硫单质氧化为硫酸，因此TT03将CO2和H2O合成有机物所需能量来源于氧化硫单质时释放的化学能。

②由于TT03是化能自养微生物，大肠杆菌是异养微生物，因此二者在培养基成分上的差异是前者（培养TT03的液体培养基）含硫单质而不含有机碳，后者（培养大肠杆菌的液体培养基）必需含有机碳。

③由题图可知，100mg/L的硫酸锌与对照组实验结果无显著差异，1000mg/L的硫酸锌培养液中相同时间内硫酸含量降低，这说明低浓度（100mg/L）的硫酸锌对TT03产酸无影响（或影响不明显），而高浓度（1000mg/L）的硫酸锌起抑制作用（且随培养时间的延长抑制作用减弱）。

④若用相同的方法继续研究醋酸铅对TT03产酸量的影响，设计的表格需包含自变量、因变量和时间，此时实验中的自变量为蒸馏水、100mg/L醋酸铅和1000mg/L醋酸铅，因变量为硫酸含量（g/100ml），所以题干表格中的①是硫酸含量（g/100ml），②为蒸馏水组，③为100mg/L醋酸铅组，④为1000mg/L醋酸铅组。

含量酸铅组。