Question

【題目】微生物絮凝劑不僅具有絮凝沉降廢水的作用，同時具有自身降解的能力，是一類無毒、安全、環(huán)保、不造成二次污染的絮凝劑�？蒲腥藛T通過生物技術(shù)篩選穩(wěn)定、高效的微生物絮凝劑產(chǎn)生菌。請回答問題：

(1)將取自玉米地的土壤，加入______制成菌液，將菌液接種到培養(yǎng)基中進行富集培養(yǎng)，再通過______法接種到固體培養(yǎng)基，數(shù)天后，挑選出生長較好、表面光滑帶黏性的單個菌落，分別接種到液體培養(yǎng)基中繼續(xù)培養(yǎng)。

(2)測定初選菌落對高嶺土懸液的絮凝效果，挑選出______的菌株，通過測定該菌株基因序列，與產(chǎn)絮凝劑菌株系統(tǒng)發(fā)育進化樹進行比對，確定為醬油曲霉。

(3)為進一步確定起主要絮凝作用的是菌體細胞還是菌體釋放到發(fā)酵上清液中的物質(zhì)，分別測定發(fā)酵液中不同成分對高嶺土懸液的絮凝效果，結(jié)果如圖1。

圖1

其中D組的作用是排除_______。實驗結(jié)果表明_______。

(4)為研究微生物絮凝劑對生活污水中有機物去除效果的影響因素（有機物污染程度用生化需氧量COD表示），科研人員又進行了如下實驗。

i.向生活污水中加入4 mL微生物絮凝劑，均分為多組，pH值分別調(diào)到1～9，將溫度設(shè)定為該菌最適生活溫度30℃，培養(yǎng)后取樣測定COD去除率。結(jié)果見圖2。

ii.調(diào)節(jié)生活污水pH值為7，均分為多組，分別加入不同劑量的微生物絮凝劑，將溫度設(shè)定為30℃，培養(yǎng)后取樣測定COD去除率。結(jié)果見圖3。

①由結(jié)果可知，COD去除效果最佳的條件是_______。

②上述實驗結(jié)論不嚴謹，請從實驗設(shè)計中尋找原因_______。

Answer 1

【答案】無菌水 稀釋涂布平板（或平板劃線） 絮凝率最高 培養(yǎng)基成分對高嶺土懸液絮凝效果的干擾 起主要絮凝作用的是菌體釋放到發(fā)酵上清液中的物質(zhì) ①pH為7，投加量為1 ml 4 mL微生物絮凝劑下測得的最適pH不一定是該菌生活的最適pH，應(yīng)該是各組pH下均設(shè)系列投放量，或各組投放量下均設(shè)系列pH或ii實驗中加入不同劑量的微生物絮凝劑導(dǎo)致各組實驗的液體總量存在差異

【解析】

1、純化細菌或真菌的方法：

①通過接種環(huán)在瓊脂固體培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線的操作，將聚集的菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基的表面。

②稀釋涂布平板法：將菌液進行一系列的梯度稀釋，然后將不同稀釋度的菌液分別涂布到瓊脂固體培養(yǎng)基的表面，進行培養(yǎng)。

2、分析圖1，絮凝率從大到小依次是：上清液>菌體細胞壁懸液>菌體細胞內(nèi)液>培養(yǎng)基，其中D組的作用是排除培養(yǎng)基成分對高嶺土懸液絮凝效果的干擾，實驗結(jié)果表明起主要絮凝作用的是菌體釋放到發(fā)酵上清液中的物質(zhì)。

3、向生活污水中加入4 mL微生物絮凝劑，均分為多組，pH值分別調(diào)到1～9，將溫度設(shè)定為該菌最適生活溫度30℃，培養(yǎng)后取樣測定COD去除率，結(jié)果如圖2，pH為7時，對COD的去除率最高。低于7或高于7，去除率都降低。

4、調(diào)節(jié)生活污水pH值為7，均分為多組，分別加入不同劑量的微生物絮凝劑，將溫度設(shè)定為30℃，培養(yǎng)后取樣測定COD去除率，結(jié)果見圖3，投加量為1 ml，對COD的去除率最高，但投加入不同劑量的微生物絮凝劑比未投加的對COD的去除率高。

據(jù)微生物培養(yǎng)的原理和過程：

（1）將取自玉米地的土壤，加入無菌水制成菌液，將菌液接種到培養(yǎng)基中進行富集培養(yǎng)，再通過稀釋涂布平板法或平板劃線法接種到固體培養(yǎng)基。

（2）由于本實驗篩選的是微生物絮凝劑產(chǎn)生菌，在測定初選菌落對高嶺土懸液的絮凝效果，挑選出絮凝率最高的菌株。

（3）由圖1可知，其中D組只含培養(yǎng)基，作用是排除培養(yǎng)基成分對高嶺土懸液絮凝效果的干擾；絮凝率從大到小依次是：上清液>菌體細胞壁懸液>菌體細胞內(nèi)液>培養(yǎng)基，表明起主要絮凝作用的是菌體釋放到發(fā)酵上清液中的物質(zhì)。

（4）①由結(jié)果可知，COD去除效果最佳的條件是pH為7和投放量為1mL時。

②上述實驗結(jié)論不嚴謹，因為4 mL微生物絮凝劑下測得的最適pH不一定是該菌生活的最適pH，因此可將實驗改進為在各組pH下均設(shè)系列投放量，或各組投放量下均設(shè)系列pH或ii實驗中加入不同劑量的微生物絮凝劑導(dǎo)致各組實驗的液體總量存在差異。