Question

【題目】隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和城市化水平的不斷提高，污水的排放量也日漸增加。污水處理方法很多，其中微生物絮凝劑（MBF）的使用倍受關(guān)注。MBF是一類由微生物產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物，可以使固體懸浮物聚集凝固且下沉，從而達(dá)到除濁的效果，使污水變清。科研人員為了篩選絮凝活性高的菌種，進(jìn)行了如下試驗(yàn)：

（1）菌種的初篩：

①將各菌源用___________按一定濃度梯度稀釋，分別接種于培養(yǎng)基中，分離純化多次，再進(jìn)行____________（液體/固體）發(fā)酵培養(yǎng)。②對(duì)純化的各菌株進(jìn)行絮凝活性測(cè)定。測(cè)定時(shí)在燒杯中加2mL菌株培養(yǎng)液和4g/L高嶺土懸濁液100mL，以___________為對(duì)照，檢測(cè)并計(jì)算絮凝率。選取絮凝率>70%的作為復(fù)篩菌株。

（2）復(fù)篩與培養(yǎng)條件

將初篩的5種菌株在不同碳氮比的培養(yǎng)液中培養(yǎng)相同時(shí)間，然后與初始pH值不同的高嶺土懸濁液混合，一定時(shí)間后測(cè)定絮凝率，結(jié)果如下表。

不同條件下的菌珠生長(zhǎng)狀況及絮凝率

碳?xì)浔?/span> 初始PH	5∶1	3∶1	2∶1	1∶1
5．0	-	-	-	J-27(90．9%) J-18(94．6%)
5．5	J-26(94．6%)	-	J-5(91．5%) J-16(94．4%) J-26(90．9%)	J-18(92．3%)
6．0	-	-	-	J-18(97．5%)
7．0	-	-	-	-
8．0-9．0	各菌生長(zhǎng)較差，絮凝率低

注“-”表示在此條件下菌株生長(zhǎng)很好，但絮凝率＜90%。

上述結(jié)果說明__________顯著影響各菌的生長(zhǎng)和絮凝劑的分泌狀況；__________對(duì)菌株的生長(zhǎng)影響不明顯，但對(duì)絮凝劑的分泌影響較大�？蒲腥藛T從中挑選出的3種優(yōu)良菌株為__________。

（3）通過篩選獲得的野生型的菌株分泌絮凝劑的產(chǎn)量有限，科研人員從真核生物的__________上發(fā)現(xiàn)了絮凝基因并克隆，再利用___________技術(shù)獲得具有絮凝功能的工程菌，實(shí)現(xiàn)正規(guī)化、規(guī)�；�的生產(chǎn)與使用。

（4）MBF對(duì)細(xì)胞也具有良好的沉降性，利用這一特性在釀酒產(chǎn)業(yè)中使用絮凝性高的酵母替代絮凝性低的酵母能夠制造出質(zhì)量更好的啤酒，原因是___________。

Answer 1

【答案】無菌水 液體 2ml無菌水+4g/L高嶺土懸濁液100mL 初始pH 碳氮比 J-26、J-18、J-16 染色體 基因工程（轉(zhuǎn)基因） 可以去除發(fā)酵液中存在的菌體

【解析】

微生物的分離和培養(yǎng)過程中應(yīng)注意無菌操作；通過基因工程的方法可將不同生物的基因進(jìn)行轉(zhuǎn)移；實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過時(shí)應(yīng)注意遵循對(duì)照原則與變量原則。

（1）①為防止雜菌污染，稀釋菌源應(yīng)用無菌水；因該菌是用于污水處理，故應(yīng)在液體培養(yǎng)基中發(fā)酵培養(yǎng)；為測(cè)定菌株的絮凝活性，實(shí)驗(yàn)應(yīng)設(shè)置對(duì)照，實(shí)驗(yàn)組用2mL菌株培養(yǎng)液和4g/L高嶺土懸濁液100mL，對(duì)照組應(yīng)遵循單一變量和無關(guān)變量一致原則，故應(yīng)添加2ml無菌水+4g/L高嶺土懸濁液100mL。

（2）由題干信息可知：“-”表示在此條件下菌株生長(zhǎng)很好，分析表格數(shù)據(jù)可知，不同pH下絮凝率差異較大，故初始pH顯著影響各菌的生長(zhǎng)和絮凝劑的分泌狀況；不同的碳氮比對(duì)菌株的生長(zhǎng)影響不明顯，但對(duì)絮凝劑的分泌影響較大；比較不同條件下的絮凝率和適應(yīng)條件可知，J-26、J-18、J-16為相對(duì)優(yōu)良的3種菌株。

（3）真核生物的染色體是基因（DNA有遺傳效應(yīng)的片段）的主要載體；要將真核生物的基因轉(zhuǎn)移到工程菌內(nèi)，需借助基因工程的技術(shù)手段。

（4）因MBF對(duì)細(xì)胞也具有良好的沉降性，可以在發(fā)酵中去除發(fā)酵液中存在的菌體，故在釀酒產(chǎn)業(yè)中使用絮凝性高的酵母替代絮凝性低的酵母能夠制造出質(zhì)量更好的啤酒。