Question

【題目】一種廣泛使用的除草劑(含氮有機物)在土壤中不易被降解，長期使用可污染土壤。為修復被該除草劑污染的土壤，可按下面程序選育能降解該除草劑的細菌(已知該除草劑在水中溶解度低，含一定量該除草劑的培養基不透明)。

(1)制備土壤浸出液時，為避免菌體濃度過高，需將浸出液進行稀釋處理。現有一升土壤浸出液，用無菌吸管吸取1 mL液樣至盛有9 mL無菌水的試管中，依次稀釋103稀釋度。各取0.1 mL已稀釋103倍的水樣分別接種到三個培養基上培養，記錄的菌落數分別為55、56、57，則每升原土壤浸出液樣中菌體數為________。

(2)要從長期使用該除草劑的土壤中分離目的菌，從用途方面來看，上述培養皿中培養基的特點是______________________。

(3)接種技術的核心是____________________。在劃線接種時，連續劃線的目的是將聚集的菌種逐步__________________，培養時，只有很少菌落出現，大部分細菌在此培養基上不能生長的主要原因是________________________或有氧條件抑制了這些細菌的生長。

(4)在培養基上形成的菌落中，無透明圈菌落利用的氮源主要是________，有透明圈菌落利用的氮源主要是__________，據此可篩選出目的菌。實驗結果如圖顯示的A～E五種菌株中，________是最理想菌株。

(5)科研人員用放射線處理該細菌獲得兩個突變株A和B，然后對突變株A和B進行實驗，結果如下表所示：

突變株A不能在一般培養基上生長的原因是_________________________________。突變株A和B混合在一起接種于一般培養基中能生長的最可能原因是__________________________。

Answer 1

【答案】 5.6×108 在無氮固體培養基中添加了該除草劑 防止雜菌污染，保證培養物的純度 稀釋獲得單個菌落 培養基中缺少這些細菌可利用的氮源 氮氣 該除草劑 E 突變株A缺乏合成營養物質甲所需要的酶 突變株A生長需要營養物質甲，突變株B可以提供；突變株B生長需要營養物質乙，突變株A可以提供

【解析】【試題分析】

本題考查微生物的分離與計數的相關知識。解題的關鍵是需要考生熟練掌握下列知識點，并據此答題：

1、選擇培養基：培養基中加入某種化學物質，以抑制不需要的微生物的生長，促進所需要的微生物生長。根據本題流程圖看，“無氮培養基+高濃度的除草劑”，說明A、B、C培養基中是以除草劑為唯一氮源。

2、每克樣品中的菌落數＝（C÷V）×M，其中C代表某一稀釋度下的平板上生長的平均菌落數，V代表涂布平板時所用的稀釋液的體積（mL），M代表稀釋的倍數。

（1）每克樣品中的菌落數＝（C÷V）×M，其中C代表某一稀釋度下的平板上生長的平均菌落數，V代表涂布平板時所用的稀釋液的體積（mL），M代表稀釋的倍數。題中梯度稀釋的倍數是103，三個菌落的平均數＝(55＋56＋57) ÷3＝56個，則每毫升樣品中菌株數＝56÷0.1×103＝5.6×105個，所以每升土壤浸出液中的菌株數5.6×105×103＝5.6×108個。

（2）該除草劑為含氮有機物，為了選育能降解該除草劑的目的菌，應采用含唯一氮源的選擇培養基，即無氮的固體培養基中添加該除草劑。

（3）接種技術的核心是無菌操作，防止雜菌污染，保證培養物的純度；在劃線接種時，連續劃線的目的是將聚集的菌種逐步稀釋獲得單個菌落；培養時，只有很少菌落出現，大部分細菌在此培養基上不能生長，其主要原因是培養基中缺少這些細菌可利用的氮源或有氧條件抑制了這些細菌的生長。

（4）由于含該除草劑的培養基不透明，被菌落分解后可產生透明圈，無透明圈說明除草劑未被分解，菌落利用的氮源就只能是空氣中的氮氣了；而出現透明圈說明除草劑被分解，菌落是分解該除草劑的細菌形成的，其氮源主要是該除草劑；實驗結果如圖顯示的A～E五種菌株中，E透明圈最大，故是最理想菌株。

（5）根據題意可知，突變株A在普通培養基中不生長，加營養物質甲才可以生長，說明突變株A不能合成突變株A必需的營養物質甲，同理突變株B不能合成突變株B必需的營養物質乙，生物體內的生化反應都需要酶的參與，不能反應就說明缺少相應的酶。而將A+B就可以生長，說明突變株A生長需要營養物質甲，突變株B可以提供；突變株B生長需要營養物質乙，突變株A可以提供。