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、環保、不造成二次污染的絮凝劑。科研人員通過生物技術篩選穩定、高效的微生物絮凝劑產生菌。請回答問題：

(1)將取自玉米地的土壤，加入______制成菌液，將菌液接種到培養基中進行富集培養，再通過______法接種到固體培養基，數天后，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基中繼續培養。

(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，與產絮凝劑菌株系統發育進化樹進行比對，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酵上清液中的物質，分別測定發酵液中不同成分對高嶺土懸液的絮凝效果，結果如圖1。

圖1

其中D組的作用是排除_______。實驗結果表明_______。

(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值分別調到1～9，將溫度設定為該菌最適生活溫度30℃，培養后取樣測定COD去除率。結果見圖2。

ii.調節生活污水pH值為7，均分為多組，分別加入不同劑量的微生物絮凝劑，將溫度設定為30℃，培養后取樣測定COD去除率。結果見圖3。

①由結果可知，COD去除效果最佳的條件是_______。

②上述實驗結論不嚴謹，請從實驗設計中尋找原因_______。

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酵上清液中的物質 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，應該是各組pH下均設系列投放量，或各組投放量下均設系列pH或ii實驗中加入不同劑量的微生物絮凝劑導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通過接種環在瓊脂固體培養基表面連續劃線的操作，將聚集的菌種逐步稀釋分散到培養基的表面。

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基的表面，進行培養。

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>菌體細胞內液>培養基，其中D組的作用是排除培養基成分對高嶺土懸液絮凝效果的干擾，實驗結果表明起主要絮凝作用的是菌體釋放到發酵上清液中的物質。

3、向生活污水中加入4 mL微生物絮凝劑，均分為多組，pH值分別調到1～9，將溫度設定為該菌最適生活溫度30℃，培養后取樣測定COD去除率，結果如圖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、調節生活污水pH值為7，均分為多組，分別加入不同劑量的微生物絮凝劑，將溫度設定為30℃，培養后取樣測定COD去除率，結果見圖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。

據微生物培養的原理和過程：

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

（2）由于本實驗篩選的是微生物絮凝劑產生菌，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組只含培養基，作用是排除培養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>菌體細胞內液>培養基，表明起主要絮凝作用的是菌體釋放到發酵上清液中的物質。

（4）①由結果可知，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下均設系列投放量，或各組投放量下均設系列pH或ii實驗中加入不同劑量的微生物絮凝劑導致各組實驗的液體總量存在差異。