Question

【題目】尿素是一種重要的農業(yè)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(yǎng)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(yǎng)過程中，滅菌與消毒的主要區(qū)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(yǎng)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(yǎng)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(yǎng)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(yǎng)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(yǎng)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(yǎng)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(yǎng)基中加入酚紅指示劑可用來鑒定尿素分解菌。微生物培養(yǎng)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(yǎng)基等；也可使用灼燒滅菌，如接種環(huán)、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(yǎng)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(yǎng)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(yǎng)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(yǎng)基必需的，因此本實驗所配制的培養(yǎng)基成分不應包括③⑥⑦，原因是培養(yǎng)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(yǎng)過程中，滅菌和消毒的主要區(qū)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(yǎng)基中加入酚紅作為指示劑。