Question

8．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：
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．
第二步：对配制好的培养基进行灭菌．
第三步：各组接种等量的TT03．后放入恒温摇床中培养7天．第四步：每天测定并记录各组的硫酸含量．
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氧化硫单质时释放的化学能．
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分析图可知，硫酸锌对TT03产酸的影响是低浓度（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）．

Answer 1

分析 分析实验可知，培养液中是否含有硫酸锌及硫酸锌的浓度是实验中的自变量，因变量是TT03所产硫酸的量，其它试剂的量、培养条件等属于无关变量，无关变量应该保持一致且适宜，完善实验步骤要按照实验设计的对照原则和单一变量原则．

解答 解：（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）．
故答案为：
（1）灭菌    等量的TT03     硫酸含量
（2）①氧化硫单质时释放的化学能    ②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）

点评 本题以氧化硫硫杆菌（TT03）为题材，考查微生物培养和应用的知识，考生对微生物的代谢类型的理解和把握、通过分析控制实验条件获取结论是解题的关键．