题目内容
分析有关科学探究的资料,回答问题。(10分)
利用发光细菌对海水是否受到重金属污染程度及其污染程度进行生物监测。请完善下列实验设计,并回答问题。
实验原理:生活在海洋中的发光细菌,正常情况下,能发出荧光。但是,当海水受到重金属污染时,生活在此环境中的发光细菌,其代谢会受到影响,导致发光受到抑制。其抑制的程度可用抑光率(发光被抑制的百分率)来表示。
实验材料及器具:发光细菌悬液、受重金属污染的海水水样、3%NaCl溶液、荧光分光光度计(用于测定细菌发光强度)、试管等。
实验步骤:
(1)按下表配制各组溶液:
| 组 别 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 3%NaCl溶液(mL) | | 4.74 | 4.49 | 4.24 | 3.99 |
| 海水水样品(mL) | | 0.25 | 0.50 | 0.75 | 1.00 |
| 发光菌悬液(mL) | | 0.01 | 0.01 | 0.01 | 0.01 |
| 混合液中海水浓度(%) | | 0.05 | 0.10 | 0.15 | 0.20 |
(3)各试管摇匀,培养15min后,利用 进行测定。
(4)记录细菌 。
实验结果处理:
(1)计算相对抑光率:按照公式T%= ,计算各组相对抑光率。
(2)假如实验结果如下图
则直角坐标系的横坐标名称是 ,纵坐标名称是 。
(3)根据坐标图,填写表格(1分)。
| 组别 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 相对抑光率(%) | 0 | | | | |
根据实验结果,可以得出的结论是待测海水样品 。
(10分)实验步骤:(2)4.99、0、0.01(每项1分,共3分) (3)利用荧光分光光度计测定
(4)记录各试管发光强度
实验结果处理:(1)(对照组发光强度-实验组发光强度)/对照组发光强度×100%
(2)混合液中海水浓度 相对抑光率
(3)
结论:受到重金属污染组别 1 2 3 4 5 相对抑光率(%) 0 6 13 17 23
解析试题分析:实验步骤:(2)根据题意,1号试管应为对照组,根据实验设计的一般原则(如单一变量原则,等量原则等),本实验的变量为海水受重金属污染的程度,故发光菌悬液为无关变量,应和实验组保持一致,为0.01ml;而根据2、3、4、5组的NaCl溶液及海水水样品的差值可推出1号试管两者的值分别为4.99、0。(3)根据题意,利用荧光分光光度计测定细菌的发光强度。(4)最终根据荧光分光光度计的测定值记录各试管的发光强度。
实验结果处理:(1)由于抑光率用发光被抑制的百分率来表示,所以抑光率=(对照组发光强度-实验组发光强度)/对照组发光强度×100%。(2)根据表格可知横坐标是混合液中海水浓度,而纵坐标表示实验结果即相对抑光率。(3)由(2)小题坐标图中数据,可知2、3、4、5组的抑光率分别是6、13、17、23。
结论:根据实验结果,可知待测海水受重金属污染的程度。
考点:本题考查相关的实验设计及对实验结果的分析等知识,意在考查考生具备验证简单生物学事实的能力,并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理的能力。
回答下列关于微生物和酶的问题。
环境污染物多聚联苯难以降解,研究发现联苯降解菌内的联苯水解酶是催化多聚联苯降解的关键酶。
(1)下列培养基中能有效分离联苯降解菌的是________________________________________________________________________,
原因是________________________________________________________________________。
A培养基(g/L):某生长因子2.0,(NH4)2SO42.0,K2HPO43.0,MgSO41.0,pH 7.4,多聚联苯50 mL
B培养基(g/L):牛肉膏10.0,蛋白胨20.0,葡萄糖20.0,NaCl 5.0,pH 7.4
C培养基(g/L):某生长因子2.0,淀粉20.0,NH4NO32.5,MgCl20.5,K2HPO43.0,多聚联苯50 mL,pH 7.4
进一步研究发现,不同的金属离子对联苯水解酶的活性有一定影响,结果见下表:
| 金属离子(mmoL/L) | 相对活性(%) |
| 对照组 | 100 |
| Mn2+ | 123 |
| Co2+ | 79 |
| Mg2+ | 74 |
(2)依据表中结果,金属离子________对该酶的活性有一定的促进作用。金属离子对酶的活性有促进或抑制作用,可能的原因是________________________________________________________________________。
(3)通过酶工程可将联苯水解酶用于生产实践。酶工程通常包括酶的生产、________、酶的固定化和酶的应用等方面。酶固定化的好处是________________________________________________________________________。
(4)下图实线表示联苯水解酶催化的反应速度与酶浓度的关系,虚线表示在其他条件不变的情况下,底物浓度增加一倍,反应速度与酶浓度的关系,能正确表示两者关系的是________。
(5)红球菌和假单孢菌都能降解多聚联苯,但研究发现以每克菌体计算,两种菌降解多聚联苯的能力有所不同,对此现象合理的假设是______________或____________