Question

14．某科研兴趣小组欲对土壤中分解尿素的细菌进行分离纯化和计数，请帮助完成实验．
（1）实验原理：分解尿素的细菌由于含有脲酶，可将尿素分解成氨 而使周围环境的PH上升，在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，对其进行分离、鉴别；通过平板上的菌落数可以推测样品中的活菌数．
（2）实验简要步骤：
①土壤取样并制备培养基：用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌．
②分离纯化该细菌：用稀释涂布平板法进行接种，首先需对土壤滤液进行系列梯度稀释，再分别取土壤滤液0.1mL涂布在每一平板上．
③培养、观察与计数．
（3）有同学发现，稀释倍数为10⁴ 的5个平板上，长出的菌落数分别为9、147、150、153和360，则每升土壤样液中的细菌数量为1.5×10¹⁰个．
（4）某些同学想将分离出的目的菌在-20℃长期保存，菌液中常需要加入一定量的甘油（填化学物质）．

Answer 1

分析 1、统计菌落数目的方法
（1）显微镜直接计数法
 ①原理：利用特定细菌计数板或血细胞计数板，在显微镜下计算一定容积的样品中微生物数量；②方法：用计数板计数； ③缺点：不能区分死菌与活菌．
（2）间接计数法（活菌计数法）
 ①原理：当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌．通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌．
②操作
a、设置重复组，增强实验的说服力与准确性．
b、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．
③计算公式：每克样品中的菌株数=（c÷V）×M，其中c代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数，V代表涂布平板时所用的稀释液的体积（mL），M代表稀释倍数．
2、分解纤维素的微生物的分离实验的原理：
①土壤中存在着大量纤维素分解酶，包括真菌、细菌和放线菌等，它们可以产生纤维素酶．纤维素酶是一种复合酶，可以把纤维素分解为纤维二糖，进一步分解为葡萄糖使微生物加以利用，故在用纤维素作为唯一碳源的培养基中，纤维素分解菌能够很好地生长，其他微生物则不能生长．
②在培养基中加入刚果红，可与培养基中的纤维素形成红色复合物，当纤维素被分解后，红色复合物不能形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，从而可筛选纤维素分解菌．

解答 解：（1）分解尿素的细菌由于含有脲酶，可将尿素分解成氨 而使周围环境的PH上升．为检测尿素分解菌的存在与否，在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，如果存在尿素分解菌，则指示剂将变红色．
（2）①培养基灭菌需要用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌．
②分离纯化该细菌：用稀释涂布平板法进行接种，首先需对土壤滤液进行系列梯度稀释，再分别取土壤滤液0.1mL涂布在每一平板上．
（3）有同学发现，稀释倍数为10⁴ 的5个平板上，长出的菌落数分别为9、147、150、153和360，则每升土壤样液中的细菌数量为$\frac{147+150+153}{3}×1{0}^{8}=1.5×1{0}^{10}$ 个．
（4）某些同学想将分离出的目的菌在-20℃长期保存，菌液中常需要加入一定量的甘油．
故答案为：
（1）尿素分解成氨      以尿素为唯一氮源    酚红 
（2①高压蒸汽灭菌    ②系列梯度稀释
（3）1.5×10¹⁰
（4）甘油

点评 本题考查微生物的分离与培养等相关知识，意在考查考生的识记能力和理解所学知识要点，把握知识间内在联系，形成知识网络结构的能力．