Question

【题目】生物兴趣小组试图探究牛和山羊的瘤胃中的微生物对尿素是否有分解作用，设计了以下实验，并成功筛选到能降解尿素的细菌（目的菌）。培养基成分如左表所示，实验步骤如下图所示。请分析回答问题：

（1）培养基中加入尿素的目的是__________，原理是__________。从同化作用类型来看，该菌属于__________。

（2）实验需要振荡培养，原因是____________________。转为固体培养时，常采用__________的方法接种，获得单菌落后继续筛选。

（3）在实验过程中：①培养基、培养皿；②玻棒、试管、锥形瓶、吸管；③瘤胃中液体。其中需要灭菌是__________（填序号）。

（4）分离分解尿素的细菌实验时，甲同学从培养基上筛选出大约150个菌落，而其他同学只选择出大约50个菌落。甲同学实验结果差异的原因可能有__________（填序号）①取样不同；②培养基污染；③操作失误；④没有设置对照。

（5）以尿素为唯一氮源的培养基培养“目的菌”后，加入_______指示剂后变红色，说明“目的菌”能分解尿素，理由是___________________。

（6）为进一步确定取自瘤胃中液体的适当稀释倍数，将接种的培养皿放置在37℃恒温培养箱中培养24h48h，观察并统计具有红色环带的菌落数，结果如下表，其中________倍的稀释比较合适。

稀释倍数	103	104	105	106	107
菌落数	＞500	367	248	36	18

Answer 1

【答案】筛选目的菌 只有能合成脲酶的细菌才能分解尿素，在该培养基上生长 异养型 为目的菌提供氧气 涂布平板法 ①和② ①②③ 酚红 细菌合成的脲酶将尿素分解为氨，pH增高，使酚红指示剂变红 106 或105

【解析】

由题意、表格信息和实验流程图可知，该题综合考查学生对微生物的实验室培养、微生物的分离与计数等相关知识的识记和理解能力，以及获取信息、分析问题的能力。

(1) 该实验的目的是筛选能高效降解尿素的细菌（目的菌）。可见，培养基中加入尿素的目的是筛选目的菌。在以尿素为唯一氮源的培养基中，只有能合成脲酶的细菌才能分解尿素，才能在该培养基上生长，而不能分解尿素的细菌则不能生长繁殖，因此可将目的菌筛选出来。培养基成分中的葡萄糖为有机碳源，据此可推知：从同化作用类型来看，能高效降解尿素的细菌属于异养型。

(2) 由于分解尿素的目的菌是需氧微生物，因此需要震荡培养，以便为目的菌提供氧气。为了能够获得单菌落后继续筛选，转为固体培养时，常采用稀释涂布平板法接种微生物。

(3) 在实验过程中，为了防止杂菌污染，需要对培养基、培养皿、玻棒、试管、锥形瓶、吸管等进行灭菌，即需要对①和②进行灭菌，但不能对③瘤胃中液体进行灭菌，否则将无法筛选到目的菌。

(4) 在实验时，如果取样不同、培养基污染、操作失误，即①②③等都会导致分离筛选出的菌落数较多。

(5) “目的菌”合成的脲酶可将培养基中的尿素分解成氨，氨会使培养基的pH增高，使酚红指示剂变红。可见，在培养基中加入酚红指示剂，检测培养基pH的变化，可判断尿素是否被分解。

(6)统计菌落数时，为了保证结果准确，一般选择菌落数在30～300的平板进行计数。表中数据显示，稀释倍数为106和105时，得到的菌落数分别是36个和248个，因此106或105倍的稀释比较合适。