题目内容
【题目】原位固化技术是土壤污染治理中经常使用的一种成熟技术，在不搬移污染土层的情况下，通过一定的方式实现土壤固化的技术。MICP技术是通过向岩土中注入某种细菌以及胶结液（尿素和氯化钙溶液），利用该菌将尿素水解为铵离子和碳酸根离子，碳酸根离子与钙离子形成碳酸钙晶体，从而将岩土原位固化。某研究人员对该种微生物进行了分离并在最适生长条件（培养基配方见下表，培养温度35℃，摇床转速200r/min）下培养，测定了其生长曲线（结果如下图，A点为培养10h时的细菌浓度），请回答问题：
KH2PO4 | Na2HPO4 | MgSO47H2O | 葡萄糖 | 尿素 | 蒸馏水 |
1．4g | 2．1g | 0．2g | 10．0g | 1．0g | 定容至 1000ml |
（1）该技术利用的细菌是一种能分泌____主要作用，培养基中的 KH2PO4和 Na2HPO4的作用除了提供细菌生存所需的无机盐外，还有____的作用；若要分离鉴定合适的该菌种，需要制备的培养基中应在上述基础上加入_____；使用该菌和胶结液进行岩石工程原位加固时，还需向深层的岩土介质补充____。
（2）该培养基使用前需要将尿素以外的成分进行高压蒸汽灭菌处理，灭菌锅的温度应控制于_____℃以上灭菌半小时左右，以防止葡萄糖发生分解____。
（3）扩大培养的过程中，若将摇床的转速由 200r/min增加为 250r/min，则上图生长曲线中 A点时的增长速率将____；通常在培养末期细菌的数量会显著减少，但实验人员实际测得的细菌浓度（OD600）下降较慢，最可能的原因是____。
【答案】脲酶 维持培养液的pH 值（或维持一定的渗透压） 琼脂糖和酚红 溶解氧 90 碳化 降低 死亡菌体蛋白质核酸没有分解（或测得的是蛋白质核酸浓度而不是细胞浓度； 或死亡菌体没有自溶，不能与活菌区分）
【解析】
本题考查了微生物的分离与培养以及种群数量变化等有关知识，要求学生掌握尿素分解菌鉴定的原理和方法，识记高压蒸汽灭菌锅的操作步骤。由于细菌分解在尿素的过程中合成脲酶，脲酶将尿素分解成氨，会使培养基碱性增强，pH升高，所以可以用检测pH的变化的方法来判断尿素是否被分解，可在培养基中加入酚红指示剂，尿素被分解后产生氨，pH升高，指示剂变红。
（1）根据题意可知该微生物应该是尿素分解菌，该类下降能够分泌脲酶。培养基中的 KH2PO4和 Na2HPO4的主要作用除了提供细菌生存所需的无机盐外，还有维持培养液的pH和渗透压的作用。要分离鉴定合适的该菌种，需要制备鉴别培养基，鉴别培养基一般是固体培养基，所以需要在培养基中加入琼脂作为凝固剂，加入酚红指示剂可以鉴别尿素分解菌。该菌属于好氧细菌，所以还需向深层的岩土介质补充溶解氧。
（2）进行高压蒸汽灭菌时，灭菌锅的温度应控制在90℃以上灭菌半小时左右，以防止葡萄糖发生分解碳化。
（3）若将此研究过程中的摇床转速由200r/min增加为250r/min，提供的氧气量增多，微生物的繁殖速度加快，因此生长曲线中的A点（K/2值）的增长速率将降低。通常在培养末期细菌的数量会显著减少，但可能由于死亡菌体蛋白质核酸没有分解，导致实验人员实际测得的细菌浓度（OD600）下降较慢。
种类 | 制备方法 | 特征 | 用途 |
选择培养基 | 培养基中加入某种化学成分 | 根据某种微生物的特殊营养要求或其对某化学、物理因素的抗性而设计的培养基使混合菌样中的劣势菌变成优势菌，从而提高该菌的筛选率 | 加入青霉素分离得到酵母菌和霉菌 |
鉴别培养基 | 加入某种试剂或化学药品 | 依据微生物产生的某种代谢产物与培养基中特定试剂或化学药品反应，产生明显的特征变化而设计 | 鉴别和区分菌落相似的微生物伊红和美蓝培养基可以鉴别大肠杆菌 |
云南师大附小一线名师提优作业系列答案
【题目】某生态学家曾对某农田生态系统的群落结构进行调查，并对其中的“植物→田鼠→鼬”这一食物链进行了能量流动分析，得到下表相关数据。请回答：
食物链环节 | Ⅰ | Ⅱ | Ⅲ |
GP和NP | GP=55．6×102 NP=1．3×102 | GP=176×103 NP=6×103 | GP=59．3×106 NP=49．5×106 |
NP/GP | 0．02 | 0．03 | 0．85 |
R | 54．3×102 | 170×103 | 8．8×106 |
未利用 | —— | 62．8% | 99．7% |
注：NP（净同化量）=GP（总同化量）-R（呼吸量）。
（1）表中Ⅱ所代表的动物是____，其呼吸产生的能量用于____。
（2）第一营养级与第二营养级的净同化量与总同化量的比值不同，主要原因是____。
（3）该食物链中，第一营养级到第二营养级的能量传递效率为____，该数据不在10%~20%这一范围内，原因是____。
（4）下表为该生态学家对农田生态系统中生活在同一区域内的两种草本植物的种群密度调查后，得到的统计数据（株/100 m2）：
第一年 | 第二年 | 第三年 | 第四年 | |
甲种群 | 550 | 350 | 167 | 39 |
乙种群 | 55 | 120 | 380 | 400 |
根据该统计数据，请画出甲、乙两种群在第一年至第四年种群数量随时间变化的柱形图（以时间为横坐标，种群数量为纵坐标）____。
