Question

【題目】尿素是一種重要的農業氮肥，但若不經細菌的分解，就不能更好地被植物利用。生活在土壤中的微生物種類和數量繁多，同學們試圖篩選出能高效降解尿素的細菌，設計了“土壤中分解尿素細菌的篩選與計數實驗”，過程如下圖所示：

（1）在接種前，進行①⑤系列操作的意圖是___________。據題意，每次為使菌液稀釋10倍，應加入的無菌水量是___________mL。

（2）為達到實驗目的，本實驗所配制的培養基成分不應包括__________________（填入下列序號），原因是______________________。

①水 ②無機鹽（不含氮）③NH4NO3 ④尿素 ⑤葡萄糖 ⑥牛肉膏 ⑦蛋白胨 ⑧瓊脂糖

（3）在微生物培養過程中，滅菌與消毒的主要區別是滅菌能夠殺死物體內外________。常用________法對玻璃器皿進行滅菌。分離和鑒定尿素分解菌時，需在培養基中加入_________指示劑，尿素分解菌的菌落周圍會出現紅色。

Answer 1

【答案】使菌液按一定的梯度稀釋9③、⑥、⑦培養基中只有以尿素為唯一的氮源，才能起到選擇作用所有的微生物，包括芽孢和孢子干熱滅菌酚紅

【解析】

分析題圖可知，圖中所示的接種方法為稀釋涂布平板分離法，①②③④⑤過程即為對樣品菌液進行梯度稀釋的過程；微生物培養基一般都含有水、碳源、氮源、無機鹽，此外還要滿足微生物生長對pH、特殊營養物質以及氧氣的要求。本實驗目的是篩選與計數土壤中分解尿素的細菌，因此應當配制以尿素為唯一氮源的培養基；在細菌分解尿素的化學反應中，細菌合成的脲酶將尿素分解成了氨，氨會使培養基的堿性增強，pH升高，使酚紅指示劑變紅，因此在以尿素為唯一氮源的培養基中加入酚紅指示劑可用來鑒定尿素分解菌。微生物培養過程中要保持無菌操作，因此相關儀器等需要經過滅菌處理。常用滅菌方式為高壓蒸汽滅菌，如培養基等；也可使用灼燒滅菌，如接種環、接種針或其他金屬工具，直接在酒精燈火焰的充分燃燒層灼燒，可以迅速徹底地滅菌；能耐高溫的，需要保持干燥的物品，如玻璃器皿（吸管、培養皿）和金屬用具等可使用干熱滅菌。

（1）進行①⑤系列操作的目的是使菌液按一定的梯度稀釋；根據題圖，每次取液量為1ml，每次菌液稀釋10倍，因此應加入的無菌水量是9mL。

（2）微生物培養基的成分主要包括碳源、氮源、水、無機鹽，碳源選擇⑤葡萄糖；要篩選能夠分解尿素細菌，需要加入④尿素作為唯一氮源；對細菌進行計數時需要利用稀釋涂布平板法，因此需要在培養基中加入⑧瓊脂糖作為凝固劑；另外①水和②無機鹽（不含氮）是培養基必需的，因此本實驗所配制的培養基成分不應包括③⑥⑦，原因是培養基中只有以尿素為唯一的氮源，才能起到選擇作用。

（3）在微生物培養過程中，滅菌和消毒的主要區別是滅菌能夠殺死物體內外所有的微生物，包括芽孢和孢子，玻璃器皿常采用的滅菌方法為干熱滅菌；分離和鑒定尿素分解菌時，需在培養基中加入酚紅作為指示劑。