Question

13．下面是某研究小組利用發光細菌法對海水重金屬污染程度進行的生物毒性監測研究，請完成實驗設計并回答有關問題：
實驗原理：在細菌代謝正常時，發光細菌的發光強度穩定，并可維持較長時間；當重金屬影響到發光細菌代謝時，發光會立即受到抑制，其抑制程度與重金屬的濃度大小呈正相關．
實驗材料：明亮發光桿菌凍干粉、待測海水水樣、2%NaCl溶液、3%NaCl溶液、生物毒性測試儀（用于測定細菌發光強度）、試管等．
實驗步驟：
（1）配制發光菌懸液：將少許明亮發光桿菌凍干粉和0.5mL 2%NaCl溶液加入5mL小試管中，搖勻．
（2）抑光反應：按照下表配置海水樣品稀釋液．

試管編號	1	2	3	4	5
3%NaCl溶液（mL）		4.74	4.49	4.24	3.99
海水樣品（mL）		0.25	0.50	0.75	1.00
發光菌懸液（mL）		0.01	0.01	0.01	0.01
混合液中海水濃度（%）		0.05	0.10	0.15	0.20

①1號試管中應加入：3%NaCI溶液4.99mL、海水樣品0mL和發光菌懸液0.01mL．
②各試管靜置15min后，利用生物毒性測試儀測定各試管發光強度．
（3）計算各試管溶液的相對抑光率：T%=$\frac{對照組發光強度-實驗組發光強度}{對照組發光強度}$×100%．
（4）若待測樣品海水受到重金屬污染，清在答題卡相應位置坐標圖中繪制隨海水濃度變化相對抑光率的變化趨勢曲線．
．

Answer 1

分析 據實驗設計可知，表中1號試管應為對照組，起對照作用．根據對照原則和等量原則，1號試管中應不加入海水樣品，且保持試管中液體相等，故應加入4.99mL3%NaCl溶液及0.01mL發光菌懸液．本實驗測定指標可用利用發光率來表示，故可用生物毒性測試儀測定各試管的發光強度．

解答 解：（2）由題意可知本題實驗的目的是對海水重金屬污染程度進行生物毒性監測，細菌代謝正常時，發光強度穩定；當重金屬影響到其代謝時，發光會受到抑制．
①分析表格數據可知，1號試管是對照實驗，實驗設置應遵循單因子變量的原則，所以應加入：3%NaCl溶液、海水樣品、發光菌懸液分別為4.99、0、0.01mL．
②各試管靜置15min后，利用生物毒性測試儀測定各試管發光強度．
（3）計算相對抑光率的計算公式是：$\frac{對照組發光強度-實驗組發光強度}{對照組發光強度}$×100%
（4）①注意標出原點、縱軸、橫軸的含義．
②應選表格數據可知，混合液中海水濃度不同抑光率不同，海水濃度越大抑光率越大，表明海水樣品已受到金屬污染．
故答案為：
（2）①4.99    0     0.01            
②利用生物毒性測試儀測定各試管發光強度
（3）$\frac{對照組發光強度-實驗組發光強度}{對照組發光強度}$×100%
（4）

點評 本題考查生態工程原理和治污生態工程的相關知識，意在考查考生的識表能力和理解所學知識要點，把握知識間內在聯系的能力；能運用所學知識，對生物學問題作出準確的判斷和繪圖能力．