Question

（五）分析回答下列微生物及其培养问题

农业上广泛使用的除草剂在土壤中不易被分解，长期使用会污染土壤。为了修复被污染的土壤，可按下图程序选育出能降解该除草剂的细菌。（注：已知该除草剂是一种含氮有机物；含一定量该除草剂的培养基不透明。）

1.微生物培养过程中需要的营养物质主要有________________

2.培养基的配制主要包括如下步骤: ①溶化，②调pH，③高温高压灭菌，④称量。这些步骤正确的顺序是_____________________。

3.实验中进行平板划线操作（如图乙、丙所示）的目的是______________ 。在具体操作时，首先要将接种环通过（填编号）___________（①紫外线；②酒精灯灼烧；③高温高压）灭菌;第二次及以后的划线，总是从________开始。

4.为了选育出能降解除草剂的细菌，在配置培养基时需添加一定量的该型除草剂，并以该型除草剂作为__________（营养来源），其原因是______________。

5.如果筛选能降解该型除草剂的细菌结果如图丁所示（A—E分别表示不同的菌株），其中的B、D菌株周围无透明圈形成，说明_______________；如果从A—E菌株中选育高效的能降解该型除草剂的细菌，应选育菌株____________。

6.实验中采用稀释涂布平板法检测水样中的细菌含量。将1mL水样稀释100倍，在3个平板上用涂布法分别接入0.1mL稀释液；经适当培养后，3个平板上的菌落数分别为39、38和37。据此可得出每升水样中的活菌数为_________。

7.为探究此除草剂的降解机制，将该菌种的培养液过滤离心，取上清液做图戊所示实验。该实验的假设是目的菌株能分泌降解苯磺隆的蛋白质；该实验设计缺少对照处理，正确的对照处理是_____________________ 。

Answer

1.碳源、氮源、生长因子、无机盐、水

2.④ ① ② ③

3.将聚集的微生物逐步分离（获得单个的菌落，分离纯化菌种）②上一次划线的末端

4.唯一氮源只有能利用除草剂的微生物才能在该培养基上正常生长和繁殖

5.菌株B和菌株D不能分解除草剂（利用其中的氮）E

6.3.8×107

7.上清液中不加蛋白酶溶液（或加等量的无菌水），再测定除草剂的降解率

【解析】本题的知识点是微生物培养、筛选微生物的方法、微生物的数目的测定等方法，主要考查学生运用微生物的培养技术解决生活中问题的能力和对微生物实验室培养技术的综合应用能力。根据题意和图示分析可知，图甲～丁表示从土壤中选育能降解该除草剂的细菌的程序，首先用选择培养基从土壤中筛选出菌种，再采用平板划线法纯化出相应的菌种；图戊表示通过测定苯磺隆的浓度测定其降解率。单位样品中的菌落数=（C÷V）×M，其中C代表某一稀释度下的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代表稀释的倍数。据此答题。

1.微生物培养过程中需要的营养物质主要有碳源、氮源、生长因子、无机盐、水。

2.培养基的配制主要包括如下步骤: ④称量、①溶化、②调pH 、③高温高压灭菌。

3.实验中进行平板划线操作（如图乙、丙所示）的目的是将聚集的微生物逐步分离（获得单个的菌落，分离纯化菌种）；在具体操作时，首先要将接种环通过②酒精灯灼烧灭菌；第二次及以后的划线，总是从上一次划线的末端开始。

4.为了选育出能降解除草剂（一种含氮有机物）的细菌，在配置培养基时需添加一定量的该型除草剂，并以该型除草剂作为唯一氮源，其原因是只有能利用除草剂的微生物才能在该培养基上正常生长和繁殖。

5.由于含一定量该除草剂的培养基不透明，无透明带说明除草剂未被分解。所以B、D菌株周围无透明圈形成，说明菌株B和菌株D不能分解除草剂（利用其中的氮）；而出现透明圈说明除草剂被分解，而且透明圈越大，说明细菌降解该型除草剂的效率越高，图中E透明圈最大，因此，如果从A—E菌株中选育高效的能降解该型除草剂的细菌，应选育菌株E。

6.题中稀释的倍数是100，三个菌落的平均数＝(39＋38＋37) ÷3＝38，则每毫升水样中的活菌数＝(38÷0.1) ×100＝3.8×104个，所以每升水样中的活菌数为3.8×104×103＝3.8×107个。

7.题中实验为取得菌种培养液过滤离心后的上清液，加入蛋白酶溶液处理后，测得其对苯磺隆的降解率。意为假设目的菌株能分泌降解苯磺隆的蛋白质，若用蛋白酶处理后，可使该蛋白质分解，苯磺隆的降解率下降，则假设成立。但由于缺少空白对照处理，不能比较蛋白酶处理是否能降低苯磺隆的降解率，则该实验不能得出相应结论。因此，需增设空白对照组。正确的对照处理是上清液中不加蛋白酶溶液（或加等量的无菌水），再测定除草剂的降解率。