Question

【題目】對(duì)硝基苯酚（pNitrophenol，PNP）屬于硝基苯酚類化合物（水溶液為黃色），主要來(lái)源于農(nóng)藥、醫(yī)藥、染料、塑料等生產(chǎn)企業(yè)的排放，對(duì)植物、微生物、動(dòng)物均有毒性。某研學(xué)小組從活性污泥中分離到一株PNP降解菌，對(duì)其形態(tài)、生理生化及降解特性進(jìn)行研究。回答下列問(wèn)題：

（1）取采自污水處理廠的活性污泥轉(zhuǎn)接至富集培養(yǎng)液中，培養(yǎng)液配方如下表：

NH4NO3	酵母膏	KH2PO4	K2HPO4	NaCl	MgSO4·7H2O	FeSO4	PNP	蒸餾水	pH
1 g	0．5 g	0．5 g	1．5 g	1 g	0．1 g	0．025 g	0．1 g	1 L	7．0

該培養(yǎng)液________（填“是”或“不是”）以PNP為唯一碳源，富集過(guò)程中連續(xù)轉(zhuǎn)接至新鮮的富集培養(yǎng)液中5次，該步驟的目的是______________________________。

（2）將富集液進(jìn)行梯度稀釋，取適量稀釋菌液在LB固體培養(yǎng)基上利用稀釋涂布平板法進(jìn)行分離，需要用到下圖中的實(shí)驗(yàn)器材有________。在培養(yǎng)過(guò)程中，需放置________培養(yǎng)基一起培養(yǎng)，來(lái)檢驗(yàn)培養(yǎng)基是否受到污染。

（3）挑取LB培養(yǎng)基上的單菌落轉(zhuǎn)接到300 mg/L PNP的固體培養(yǎng)基上，按功能劃分，該培養(yǎng)基屬于________培養(yǎng)基；以菌落周圍產(chǎn)生________作為篩選標(biāo)記，最終得到一株降解能力較強(qiáng)的降解菌，命名為P62。

（4）下圖是探究環(huán)境因素影響P62降解效果的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。據(jù)圖1分析，當(dāng)溫度在30 ℃左右時(shí)，P62的降解效果較好，推測(cè)可能的原因是________。據(jù)圖2分析，在250 mL錐形瓶中的裝液量為180 mL時(shí)，會(huì)明顯抑制降解效果，推測(cè)________對(duì)降解效果影響較大。

Answer 1

【答案】不是 不斷提高PNP降解菌的菌體密度（富集PNP降解菌、提高PNP降解菌數(shù)量、濃度等說(shuō)出增加降解菌的量） ②③④ 未接種的（LB）（未接種或空白培養(yǎng)基） 鑒別 透明圈（水解圈） （PNP降解酶的最適溫度在30 ℃左右（相關(guān)酶的適宜溫度在30 ℃左右） 通氣量（O2濃度、溶氧量、空氣量）

【解析】

該研學(xué)小組的目標(biāo)是提取出高效的PNP降解菌。其分離過(guò)程大致為：活性污泥取樣→選擇培養(yǎng)→梯度稀釋→涂布平板→在鑒別培養(yǎng)基上挑選菌落。

（1）該培養(yǎng)基配方中的碳源有PNP、酵母膏，所以PNP并不是唯一碳源。讓微生物在新鮮的富集培養(yǎng)液中連續(xù)培養(yǎng)5次，增加PNP降解菌的數(shù)量，保證后續(xù)能分離得到PNP降解菌的菌落。

（2）稀釋涂布平板法需要用滴管將少量菌液滴加到培養(yǎng)基表面，之后將沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃滅菌，用冷卻后的涂布器將菌液均勻地涂布在培養(yǎng)基的表面，使菌液分布均勻，并且涂布平板的所有操作都應(yīng)在酒精燈附近進(jìn)行。需要用到②涂布器、③滴管、④酒精燈。為了檢驗(yàn)培養(yǎng)基是否受到污染，將未接種的培養(yǎng)基一起培養(yǎng)，如果其上長(zhǎng)出菌落，則證明培養(yǎng)基受 到了污染，需要重新制備。

（3）高濃度的 PNP的固體培養(yǎng)基是鑒別培養(yǎng)基，培養(yǎng)基因?yàn)?/span>PNP呈現(xiàn)黃色，如果菌落為PNP降解菌的菌落，則其周圍的PNP被降解，所以會(huì)以菌落為中心形成一個(gè)透明圈，透明圈的比例越大，則說(shuō)明降解效果越好。

（4）P62的降解效果與其產(chǎn)生的酶有關(guān)，溫度可能會(huì)影響酶的活性，30 ℃左右時(shí)降解效果最好，可能此時(shí)為酶的最適溫度，此溫度下酶活性最高。如果容器內(nèi)的溶液量過(guò)多，則剩余空間所能容納的空氣就有限，此時(shí)氧氣量就少，溶液中的溶氧量較少，影響了P62的有氧呼吸，合成酶是需要能量的，酶量少降解效果就差，所以通氣量對(duì)降解效果影響較大。