Question

海洋中的發(fā)光細(xì)菌具獨(dú)特的生理特性，可作為環(huán)境監(jiān)測(cè)的指標(biāo)生物．
Ⅰ．現(xiàn)利用發(fā)光細(xì)菌對(duì)海水重金屬污染狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，請(qǐng)完善下列實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和推導(dǎo)實(shí)驗(yàn)結(jié)論．
實(shí)驗(yàn)原理：細(xì)菌代謝正常時(shí)，發(fā)光強(qiáng)度穩(wěn)定；當(dāng)重金屬影響到其代謝時(shí)，發(fā)光會(huì)受到抑制，抑制程度用抑光率（發(fā)光被抑制的百分率）表示．
實(shí)驗(yàn)材料：明亮發(fā)光桿菌凍干粉、待測(cè)海水水樣、2%NaCl溶液、3%NaCl溶液、熒光分光光度計(jì)（用于測(cè)定細(xì)菌發(fā)光強(qiáng)度）、試管等．
實(shí)驗(yàn)步驟：
（1）將少許明亮發(fā)光桿菌凍干粉和0.5mL 2%NaCl溶液加入5mL小試管中，搖勻配制成發(fā)光菌懸液；然后按照下表配制海水樣品稀釋液．請(qǐng)?jiān)凇?”上填寫(xiě)①②③④分別代表的數(shù)據(jù)．

組別	1	2	3	4	5
3%NaCl溶液（ml）	①	4.74	4.49	4.24	3.99
海水樣品（ml）	②	0.25	0.50	0.75	1.00
發(fā)光菌懸液（ml）	③	0.01	0.01	0.01	0.01
混合液中海水濃度	④	0.05	0.10	0.15	0.20

（2）各試管靜置15min后，用熒光分光光度計(jì)測(cè)定

 

．
（3）計(jì)算各組相對(duì)抑光率．若計(jì)算第3組的相對(duì)抑光率，則計(jì)算公式為T(mén)%=

 

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：
（4）如果測(cè)得上述各組相對(duì)抑光率如下，可以判斷待測(cè)海水樣品

 

．

組別	1	2	3	4	5
相對(duì)抑光率（%）	0	6	13	17	23

Ⅱ．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（5）細(xì)菌的發(fā)光反應(yīng)是在氧的作用下，胞內(nèi)熒光酶將脂肪醛氧化為脂肪酸，同時(shí)釋放出藍(lán)綠光的過(guò)程．上述實(shí)驗(yàn)需要控制溫度在l8℃進(jìn)行，若超過(guò)25℃實(shí)驗(yàn)很難進(jìn)行，這是因?yàn)?div id="qlrwbgs" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

．
（6）發(fā)光細(xì)菌的發(fā)光基因表達(dá)直接表現(xiàn)為生物發(fā)光，非常直觀而且易于檢測(cè)，所以發(fā)光基因是基因工程操作上很好的

 

基因．
（7）對(duì)發(fā)光細(xì)菌純化、培養(yǎng)常用

 

法接種（只需答一種）．培養(yǎng)結(jié)束后，對(duì)使用過(guò)的培養(yǎng)基應(yīng)進(jìn)行

 

處理．

Answer 1

考點(diǎn)：ATP在能量代謝中的作用的綜合

專題：

分析：據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)可知，表1中1號(hào)試管應(yīng)為對(duì)照組，起對(duì)照作用．根據(jù)對(duì)照原則和等量原則，1號(hào)試管中應(yīng)不加入海水樣品，且保持試管中液體相等，故應(yīng)加入4.99mL3%NaCl溶液及0.01mL發(fā)光菌懸液．本實(shí)驗(yàn)測(cè)定指標(biāo)可用利用發(fā)光率來(lái)表示，故可用生物毒性測(cè)試儀測(cè)定各試管的發(fā)光強(qiáng)度．根據(jù)表2的結(jié)果可知發(fā)光細(xì)菌在 pH值6.0-9.0間，EC50值隨著pΗ值的提高而增大，故說(shuō)明五氯酚鈉對(duì)發(fā)光細(xì)菌的毒性降低．

解答： 解：（1）根據(jù)對(duì)照原則和等量原則，1號(hào)試管中應(yīng)不加入海水樣品，且保持試管中液體相等，故應(yīng)加入4.99mL3%NaCl溶液及0.01mL發(fā)光菌懸液．
（2）各試管靜置15min后，用熒光分光光度計(jì)測(cè)定各試管發(fā)光強(qiáng)度．
（3）計(jì)算各組相對(duì)抑光率．若計(jì)算第3組的相對(duì)抑光率，則計(jì)算公式為T(mén)%=．
（4）根據(jù)題意和圖表分析可知：可以得出的結(jié)論是待測(cè)海水樣品，受到重金屬污染．
（5）由于熒光酶的催化活性受溫度影響，所以實(shí)驗(yàn)需要控制溫度在l8℃進(jìn)行，而超過(guò)25℃實(shí)驗(yàn)很難進(jìn)行．
（6）發(fā)光細(xì)菌的發(fā)光基因表達(dá)直接表現(xiàn)為生物發(fā)光，非常直觀而且易于檢測(cè)，所以發(fā)光基因是基因工程操作上很好的標(biāo)記基因．
（7）對(duì)發(fā)光細(xì)菌純化、培養(yǎng)常用平板劃線法或稀釋涂布平板法接種．培養(yǎng)結(jié)束后，對(duì)使用過(guò)的培養(yǎng)基應(yīng)進(jìn)行滅菌處理．
故答案為：
Ⅰ．（1）①4.99    ②0     ③0.01     ④0 
（2）各試管發(fā)光強(qiáng)度
（3）
（4）受到重金屬污染
Ⅱ．（5）熒光酶的催化活性受溫度影響（熒光酶在l8℃時(shí)活性最大，超過(guò)25℃即迅速失活）
（6）標(biāo)記               
（7）平板劃線法（或稀釋涂布平板法）      滅菌

點(diǎn)評(píng)：本題綜合考查了微生物的培養(yǎng)、應(yīng)用和實(shí)驗(yàn)探究，意在考查學(xué)生的應(yīng)用和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)與觀點(diǎn)，通過(guò)比較、分析與綜合等方法對(duì)某些生物學(xué)問(wèn)題進(jìn)行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結(jié)論．