Question

5．多環(huán)芳烴菲在染料、殺蟲劑等生產(chǎn)過程中被廣泛使用，是土壤河水中常見的污染物之一．下圖表示科研人員從被石油污染的土壤中分離獲得能降解多環(huán)芳烴菲的菌株Q的主要步驟．請回答：

（1）步驟①→③的培養(yǎng)過程中，需將錐形瓶放在搖床上振蕩，一方面使菌株與培養(yǎng)液充分接觸，提高營養(yǎng)物質的利用率；另一方面能增加培養(yǎng)液中的溶氧量（或增加培養(yǎng)液中的含氧量）．
（2）步驟④用平板劃線法純化菌株Q過程中，在做第二次以及其后的劃線操作時，總時從上一次劃線的末端開始劃線，原因是線條末端細菌的數(shù)目比線條起始處要少（或能使細菌的數(shù)目隨著劃線次數(shù)的增加而逐步減少，最終得到由單個細菌繁殖而來的菌落），同時需要相同條件下培養(yǎng)不接種的培養(yǎng)基平板做對照，采用固體平板培養(yǎng)基培養(yǎng)細菌時要倒置培養(yǎng)，其目的是防止冷凝后形成的水珠滴落在培養(yǎng)基上污染培養(yǎng)基（或避免培養(yǎng)基中水分的過快揮發(fā)）．
（3）接種環(huán)通過灼燒滅菌，完成步驟④中劃線操作，共需灼燒接種環(huán)6次．
（4）為了獲得分解多環(huán)芳烴菲能力更強的菌株，研究人員又對菌種Q進行了誘變處理，得到突變株K．為了進一步鑒定菌株K并比較兩種菌株降解多環(huán)芳烴菲對能力，設計了下列實驗，請補全實驗步驟：
①取9至錐形瓶均分成三組，編號A、B、C
②向A、B、C三組錐形瓶中加入等量的以多環(huán)芳烴菲為唯一碳源的培養(yǎng)液．
③向A、B、C三組培養(yǎng)液中分別加入等量的無菌水、菌株Q菌液和突變株K菌液．
④28．C恒溫培養(yǎng)3天后，測定錐形瓶中多環(huán)芳烴菲的降解率．

Answer 1

分析 據(jù)圖分析：圖示表示科研人員從被石油污染的土壤中分離獲得能降解多環(huán)芳烴菲菌株Q的主要步驟．其中步驟①→③的培養(yǎng)過程中，培養(yǎng)液中加入多環(huán)芳烴菲作為唯一碳源，目的是篩選出菌株Q；該過程還需將錐形瓶放在搖床上振蕩，目的有兩個，一方面使菌株與培養(yǎng)液充分接觸，提高營養(yǎng)物質的利用率；另一方面能增加培養(yǎng)液中的溶氧量．
步驟④表示用平板劃線法純化菌株Q的過程，接種環(huán)在每次接種前和接種結束后都要通過灼燒來滅菌．

解答 解：（1）步驟①→③的培養(yǎng)過程中，需將錐形瓶放在搖床上振蕩，目的有兩個，一方面使菌株與培養(yǎng)液充分接觸，提高營養(yǎng)物質的利用率；另一方面能增加培養(yǎng)液中的溶氧量．
（2）步驟④用平板劃線法純化菌株Q過程中，由于線條末端細菌的數(shù)目比線條起始處要少，所以在做第二次以及其后的劃線操作時，總是從上一次劃線的末端開始劃線．采用固體平板培養(yǎng)細菌時要倒置培養(yǎng)的目的是防止冷凝后形成的水珠滴落在培養(yǎng)基上污染培養(yǎng)基．
（3）接種環(huán)在每次接種前和接種結束后都要通過灼燒來滅菌，所以完成步驟④中5次劃線操作前都要灼燒滅菌，接種結束后還需灼燒滅菌1次，防止造成污染，由此可見，完成步驟④共需灼燒接種環(huán)6次．
（4）本實驗的目的是比較兩種菌株降解多環(huán)芳烴菲的能力．實驗設計需要遵循對照原則，對照組需加入等量無菌水；還需遵循單一變量原則，單一變量是菌種類比不同，即菌株Q菌液和突變株K菌液，所以實驗設計如下：
①取9只錐形瓶均分成三組，編號A、B、C
②向9支錐形瓶中分別加入等量以多環(huán)芳烴菲為唯一碳源的培養(yǎng)液．
③向A、B、C三組培養(yǎng)液中分別加入等量的無菌水、菌株Q菌液和突變株K菌液．
④28℃恒溫培養(yǎng)3天后，測定錐形瓶中多環(huán)芳烴菲的降解率．
故答案為：
（1）增加培養(yǎng)液中的溶氧量（或增加培養(yǎng)液中的含氧量）
（2）線條末端細菌的數(shù)目比線條起始處要少（或能使細菌的數(shù)目隨著劃線次數(shù)的增加而逐步減少，最終得到由單個細菌繁殖而來的菌落）      
防止冷凝后形成的水珠滴落在培養(yǎng)基上污染培養(yǎng)基（或避免培養(yǎng)基中水分的過快揮發(fā)）
（3）6
（4）②等量的以多環(huán)芳烴菲為唯一碳源
③等量的無菌水、菌株Q菌液和突變株K菌液
④錐形瓶中多環(huán)芳烴菲的降解率

點評 本題結合流程圖，考查微生物的實驗室培養(yǎng)和分離、探究實驗，意在考查考生的識圖能力和識記能力；能具有對一些生物學問題進行初步探究的能力，并能對實驗現(xiàn)象和結果進行解釋、分析和處理；在設計實驗要遵循對照性和單一變量的原則．