大腸桿菌是人和動物腸道中的正常寄居菌，可在有氧環(huán)境下進行實驗室培養(yǎng)。研究人員將某微生物的固碳基因?qū)氪竽c桿菌細胞內(nèi)，使之能產(chǎn)生用于CO₂固定和還原的酶；同時將能利用甲酸鹽（可再生的儲氫物質(zhì)，具備廉價、易得、無毒、可降解等特性）的非天然酶基因?qū)氪竽c桿菌，如圖1所示。請回答下列問題：

注：圖1中箭頭粗細代表物質(zhì)的多少；生物量指有機物中碳含量。
（1）改造后的大腸桿菌可利用培養(yǎng)基中的

甲酸鹽

甲酸鹽

來合成直接的能源物質(zhì)，進而驅(qū)動工程菌利用

二氧化碳

二氧化碳

為原料合成有機物。
（2）培養(yǎng)大腸桿菌時，在接種前通常需要檢測固體培養(yǎng)基是否被污染，檢測方法是

將未接種的培養(yǎng)基在適宜的條件下培養(yǎng)，觀察培養(yǎng)基上是否有菌落出現(xiàn)

將未接種的培養(yǎng)基在適宜的條件下培養(yǎng)，觀察培養(yǎng)基上是否有菌落出現(xiàn)

。
（3）實驗過程中，需每天取2 mL培養(yǎng)液用

無菌水

無菌水

進行一系列梯度稀釋，將稀釋了10倍和100倍的培養(yǎng)液各在3個平板上接種（每個平板的接種量為0.1 mL），經(jīng)適當培養(yǎng)后，兩組平板上的菌落數(shù)分別為71、75、73和4、9、8。據(jù)此可得出每升菌液中的活菌數(shù)為

7.3×10⁶

7.3×10⁶

個。
（4）由題意可知，改造前的大腸桿菌的呼吸方式為

既能進行有氧呼吸又能進行無氧呼吸

既能進行有氧呼吸又能進行無氧呼吸

，可利用如圖2所示的實驗裝置進行驗證，操作如下：

①設(shè)置實驗裝置甲、乙兩套，向甲裝置的氣球中加入10 mL含大腸桿菌的培養(yǎng)液，扎緊氣球；向乙裝置的氣球中加入等量的含大腸桿菌的培養(yǎng)液，再向氣球中充入一定量的

無菌空氣

無菌空氣

，扎緊氣球；
②將兩套裝置始終置于37℃的恒溫水浴中；
③一段時間后，記錄

燒杯中液面變化量

燒杯中液面變化量

。預期實驗結(jié)果：

甲裝置燒杯內(nèi)液面上升，乙裝置燒杯內(nèi)液面沒有明顯變化

甲裝置燒杯內(nèi)液面上升，乙裝置燒杯內(nèi)液面沒有明顯變化

。