Question

【題目】生物興趣小組試圖探究牛和山羊的瘤胃中的微生物對(duì)尿素是否有分解作用，設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)，并成功篩選到能降解尿素的細(xì)菌（目的菌）。培養(yǎng)基成分如左表所示，實(shí)驗(yàn)步驟如下圖所示。請(qǐng)分析回答問(wèn)題：

（1）培養(yǎng)基中加入尿素的目的是__________，原理是__________。從同化作用類型來(lái)看，該菌屬于__________。

（2）實(shí)驗(yàn)需要振蕩培養(yǎng)，原因是____________________。轉(zhuǎn)為固體培養(yǎng)時(shí)，常采用__________的方法接種，獲得單菌落后繼續(xù)篩選。

（3）在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中：①培養(yǎng)基、培養(yǎng)皿；②玻棒、試管、錐形瓶、吸管；③瘤胃中液體。其中需要滅菌是__________（填序號(hào)）。

（4）分離分解尿素的細(xì)菌實(shí)驗(yàn)時(shí)，甲同學(xué)從培養(yǎng)基上篩選出大約150個(gè)菌落，而其他同學(xué)只選擇出大約50個(gè)菌落。甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果差異的原因可能有__________（填序號(hào)）①取樣不同；②培養(yǎng)基污染；③操作失誤；④沒(méi)有設(shè)置對(duì)照。

（5）以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基培養(yǎng)“目的菌”后，加入_______指示劑后變紅色，說(shuō)明“目的菌”能分解尿素，理由是___________________。

（6）為進(jìn)一步確定取自瘤胃中液體的適當(dāng)稀釋倍數(shù)，將接種的培養(yǎng)皿放置在37℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24h48h，觀察并統(tǒng)計(jì)具有紅色環(huán)帶的菌落數(shù)，結(jié)果如下表，其中________倍的稀釋比較合適。

稀釋倍數(shù)	103	104	105	106	107
菌落數(shù)	＞500	367	248	36	18

Answer 1

【答案】篩選目的菌 只有能合成脲酶的細(xì)菌才能分解尿素，在該培養(yǎng)基上生長(zhǎng) 異養(yǎng)型 為目的菌提供氧氣 涂布平板法 ①和② ①②③ 酚紅 細(xì)菌合成的脲酶將尿素分解為氨，pH增高，使酚紅指示劑變紅 106 或105

【解析】

由題意、表格信息和實(shí)驗(yàn)流程圖可知，該題綜合考查學(xué)生對(duì)微生物的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)、微生物的分離與計(jì)數(shù)等相關(guān)知識(shí)的識(shí)記和理解能力，以及獲取信息、分析問(wèn)題的能力。

(1) 該實(shí)驗(yàn)的目的是篩選能高效降解尿素的細(xì)菌（目的菌）。可見(jiàn)，培養(yǎng)基中加入尿素的目的是篩選目的菌。在以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中，只有能合成脲酶的細(xì)菌才能分解尿素，才能在該培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，而不能分解尿素的細(xì)菌則不能生長(zhǎng)繁殖，因此可將目的菌篩選出來(lái)。培養(yǎng)基成分中的葡萄糖為有機(jī)碳源，據(jù)此可推知：從同化作用類型來(lái)看，能高效降解尿素的細(xì)菌屬于異養(yǎng)型。

(2) 由于分解尿素的目的菌是需氧微生物，因此需要震蕩培養(yǎng)，以便為目的菌提供氧氣。為了能夠獲得單菌落后繼續(xù)篩選，轉(zhuǎn)為固體培養(yǎng)時(shí)，常采用稀釋涂布平板法接種微生物。

(3) 在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，為了防止雜菌污染，需要對(duì)培養(yǎng)基、培養(yǎng)皿、玻棒、試管、錐形瓶、吸管等進(jìn)行滅菌，即需要對(duì)①和②進(jìn)行滅菌，但不能對(duì)③瘤胃中液體進(jìn)行滅菌，否則將無(wú)法篩選到目的菌。

(4) 在實(shí)驗(yàn)時(shí)，如果取樣不同、培養(yǎng)基污染、操作失誤，即①②③等都會(huì)導(dǎo)致分離篩選出的菌落數(shù)較多。

(5) “目的菌”合成的脲酶可將培養(yǎng)基中的尿素分解成氨，氨會(huì)使培養(yǎng)基的pH增高，使酚紅指示劑變紅�？梢�(jiàn)，在培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑，檢測(cè)培養(yǎng)基pH的變化，可判斷尿素是否被分解。

(6)統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)時(shí)，為了保證結(jié)果準(zhǔn)確，一般選擇菌落數(shù)在30～300的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)。表中數(shù)據(jù)顯示，稀釋倍數(shù)為106和105時(shí)，得到的菌落數(shù)分別是36個(gè)和248個(gè)，因此106或105倍的稀釋比較合適。