Question

我省属黄土高原半干旱地区，向土壤中添加玉米秸秆，通过微生物作用加以分解，可有效改良土壤。某大学某研究小组欲筛选玉米秸秆纤维素分解菌及自生固氮菌（能够独立进行固氮的细菌），组成复合微生物添加剂用以改善我省土质。下面为本实验两种相关培养基配方，请回答：

培养基1：CMC - Na、NaCl、KH₂ PO₄，MgSO₄·7H₂O、蛋白胨、琼脂、蒸馏水

培养基2：KH₂ PO₄，NaCl、MgSO₄·7H₂O、葡萄糖、琼脂、蒸馏水

（1）培养基1中主要碳源是______ 。两种培养基中，培养基2能用于筛选自生固氮菌因为___________。

（2）欲用培养基1筛选出纤维素分解菌，培养基1中还需要加___________，在筛选出纤维素分解菌（命名为X）后，需进行玉米秸秆降解能力检测，一般采用对___________进行定量的测定。

（3）分离纯化得到自生固氮菌（命名为N）并对其进行发酵培养，要测定发酵液中该菌的数目，可用活菌计数法或_____， 后者计数方法的测量值一般比活菌的实际数目___________。

（4）无菌操作在相关培养基上均匀涂布N（或X），晾干后在其表面接种X（或N），适宜条件下培养一段时间后，若X（或N）周围______（填“有”或“无"）抑菌圈（细菌生长受到抑制形成的透明圈）出现，则两种微生物适合联合施用，原因是___________。

Answer

CMC-Na 该培养基中无氮源，只有自生固氮菌能在其中生长繁殖 刚果红 纤维素分解后产生的葡萄糖 显微镜直接计数 大 无 无抑菌圈说明X和N在联合施用时不会相互抑制

【解析】

1.纤维素的单体是葡萄糖，纤维素酶能够将纤维素范围葡萄糖。纤维素酶是一种复合酶，包括C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶。纤维素分解菌可以用刚果红染液进行鉴别，能够产生透明圈的菌落就是纤维素分解菌。

2.测定培养液中微生物的数目，可采用显微镜直接计数(或血细胞计数板计数)法对培养液中的微生物直接计数，也可用稀释涂布平板法将微生物接种于灭菌后的固体培养基上，培养一段时间后，通过计数菌落数目计算培养液中微生物的数目。由于采用第一种方法计数时不能剔除死菌，采用第二种方法计数时，当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落，所以第一种方法统计的数目比实际活菌数目高，第二种方法统计的数目比实际活菌数目低。

3.选择培养基是指一类根据特定微生物的特殊营养要求或其对某理化因素抗性的原理而设计的培养基。具有只允许特定的微生物生长，而同时抑制或阻止其他微生物生长的功能。

（1）CMC - Na是培养基1中主要碳源，可用于筛选纤维素分解菌。培养基2中缺乏氮源，因此能用于筛选自生固氮菌，因为能在其上生长的一定是具有固氮作用的微生物。

（2）欲用培养基1筛选出纤维素分解菌，培养基1中还需要加刚果红，加入刚果红可以与纤维素形成红色复合物，分解纤维素的细菌可以产生纤维素酶，将纤维素分解为葡萄糖，导致刚果红无法与之结合，而出现透明圈，从而可以筛选出纤维素分解菌（命名为X），为确定得到的是纤维素分解菌，还需要进行发酵产纤维素酶的实验，纤维素酶的发酵方法有液体发酵和固体发酵，纤维素酶的测定方法，一般采用对纤维素分解后产生的葡萄糖进行定量的测定。

（3）分离纯化得到自生固氮菌（命名为N）并对其进行发酵培养，要测定发酵液中该菌的数目，可用活菌计数法或显微镜直接计数， 由于后者计数时对活菌和死的菌体都进行了计数，因此该方法的测量值一般比活菌的实际数目偏大。

（4）无菌操作在相关培养基上均匀涂布N（或X），晾干后在其表面接种X（或N），适宜条件下培养一段时间后，若X（或N）周围无抑菌圈出现，说明两种微生物在联合施用时不会相互抑制，因此两种微生物适合联合施用。