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尿素是否有分解作用，設計了以下實驗，并成功篩選到能降解尿素的細菌（目的菌）。培養(yǎng)基成分如左表所示，實驗步驟如下圖所示。請分析回答問題：

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

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

（3）在實驗過程中：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）。

（4）分離分解尿素的細菌實驗時，甲同學從培養(yǎng)基上篩選出大約150個菌落，而其他同學只選擇出大約50個菌落。甲同學實驗結(jié)果差異的原因可能有__________（填序號）①取樣不同；②培養(yǎng)基污染；③操作失誤；④沒有設置對照。

（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，說明“目的菌”能分解尿素，理由是___________________。

（6）為進一步確定取自瘤胃中液體的適當稀釋倍數(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菌才能分解尿素，在該培養(yǎng)基上生長 異養(yǎng)型 為目的菌提供氧氣 涂布平板法 ①和② ①②③ 酚紅 細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、表格信息和實驗流程圖可知，該題綜合考查學生對微生物的實驗室培養(yǎng)、微生物的分離與計數(shù)等相關知識的識記和理解能力，以及獲取信息、分析問題的能力。

(1) 該實驗的目的是篩選能高效降解尿素的細菌（目的菌）。可見，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菌才能分解尿素，才能在該培養(yǎng)基上生長，而不能分解尿素的細菌則不能生長繁殖，因此可將目的菌篩選出來。培養(yǎng)基成分中的葡萄糖為有機碳源，據(jù)此可推知：從同化作用類型來看，能高效降解尿素的細菌屬于異養(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，常采用稀釋涂布平板法接種微生物。

(3) 在實驗過程中，為了防止雜菌污染，需要對培養(yǎng)基、培養(yǎng)皿、玻棒、試管、錐形瓶、吸管等進行滅菌，即需要對①和②進行滅菌，但不能對③瘤胃中液體進行滅菌，否則將無法篩選到目的菌。

(4) 在實驗時，如果取樣不同、培養(yǎng)基污染、操作失誤，即①②③等都會導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，氨會使培養(yǎng)基的pH增高，使酚紅指示劑變紅�？梢姡�在培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑，檢測培養(yǎng)基pH的變化，可判斷尿素是否被分解。

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