Question

【题目】研究发现，紫外线辐射可使细胞产生活性氧和自由基，二者易发生一系列的氧化反应，产生的氧化产物对细胞造成伤害。有些水果的果皮中富含水溶性抗氧化剂。为此，有人对果皮所有成分能否保护细胞免受紫外线辐射伤害进行了探究。

实验材料与用具：适宜浓度的大肠杆菌菌液、柚皮提取液、葡萄皮提取液、无菌水、已灭菌的大肠杆菌培养基（装在培养皿中）、接种工具、紫外灯、恒温培养箱等。

实验步骤：

①取6个大肠杆菌培养基，编号a、b、c、d、e、f。

②按下表配方配制接种液，然后使用接种工具分别将菌种接种到6块培养基上。

培养基编号	接种液配方
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紫外线照射：将a、b、c三个已接种的培养基置于紫外灯正下方10cm处照射3min，然后立即用铝箔纸包住培养皿，放入37℃恒温培养箱中培养；……

④24h后，取出培养皿，观察、计数。

实验结果：

分析讨论：

（1）实验步骤②的接种液配方有一处不完整，请补充：________。为提高本实验的可信度，还需要做________，避免偶然性对实验结果造成影响。

（2）在对a、b、c进行紫外灯照射时，对d、e、f的处理应该是________。本实验的自变量是________。

（3）对实验结果的分析，可得出的初步结论是________。

（4）在上述实验的基础上有人提出新探究课题：探究不同浓度果皮所含成分抵抗紫外线伤害细胞相关性研究。使用梯度平板法。其操作第一步：制备果皮成分浓度梯度平板，如下图所示。

培养基凝固并放置过夜。第二步：将3ml大肠杆菌菌液正确接种到该培养基表面。紫外线照射等其他步骤与上相同。

①制备的培养基凝固后需放置过夜的原因是：________。

②现已证明，一定浓度的果皮成分对抵抗紫外线照射细胞的伤害呈正相关，下列三个培养结果，支持该结论的是：________。从进化的角度分析，培养皿上的菌落差异体现了紫外线对大肠杆菌种群进行了________选择。

Answer 1

【答案】 培养基a和d中还应各加1mL无菌水 相同条件下多次重复 是否紫外线照射、是否含果皮提取液及果皮提取液种类 除紫外线照射外，其余培养条件与a、b、c相同 柚皮中的抗氧化剂能减轻紫外线辐射对细胞的伤害 上下层培养基间的扩散作用，平板内形成果皮成分浓度梯度 ASC 定向

【解析】试题分析：实验设计应该遵循单一变量原则，所以实验步骤②的接种配方中，培养基a和d中还应各加lmL无菌水；a是对照组，与对照组相比，含有柚皮提取液的b组和葡萄皮提取液的c组中菌落数较多，且含有柚皮提取液的b组的菌落数多于葡萄皮提取液的c组，说明柚皮中的抗氧化剂能减轻紫外线辐射对细胞的伤害。制备的培养基凝固后需放置过夜，因为上下层培养基间的扩散作用，平板内形成果皮成分浓度梯度。图2中的A、C可以证明一定浓度范围的果皮成分对抵抗紫外线照射细胞的伤害呈正相关性。

（1）实验设计应该遵循单一变量原则，所以实验步骤②的接种配方中，培养基a和d中还应各加lmL无菌水；为提高本实验的可信度，实验设计还需遵循平行重复原则，即在相同条件下多次重复实验。

（2）本实验的自变量是否紫外线照射、是否含果皮提取液及果皮提取液种类。实验设计时要遵循单一变量原则，所以在对a、b、c进行紫外灯照射时，对d、e、f的处理应该是除紫外线照射外，其余培养条件与a、b、c相同。

（3）a是对照组，与对照组相比，含有柚皮提取液的b组和葡萄皮提取液的c组中菌落数较多，且含有柚皮提取液的b组的菌落数多于葡萄皮提取液的c组，说明柚皮中的抗氧化剂能减轻紫外线辐射对细胞的伤害。

（4）①制备的培养基凝固后需放置过夜，因为上下层培养基间的扩散作用，平板内形成果皮成分浓度梯度。

②图2中的A、C可以证明一定浓度范围的果皮成分对抵抗紫外线照射细胞的伤害呈正相关性。从进化角度分析，培养皿上的菌落差异体现了紫外线对大肠杆菌种群进行了定向选择。