Question

5．在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)一種廣泛使用的除草劑（含氮有機化合物）在土壤中不易降解，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(yǎng)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(xiàn)有1L土壤浸出液，用無菌吸管吸取1mL樣液至盛有9mL無菌水的試管中，依次稀釋10³稀釋度．各取0.1mL已稀釋10³倍的水樣分別接種到三個培養(yǎng)基上培養(yǎng)，記錄的菌落數(shù)分別為55、56、57，則每升原土壤浸出液樣中菌體數(shù)為5.6×10⁸．
（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(yǎng)皿中培養(yǎng)基的成分特點是在無氮培養(yǎng)基中添加了該除草劑．
（3）接種技術(shù)的核心是防止雜菌污染，保證培養(yǎng)物的純度，是研究和應用微生物的前提．在劃線接種時，連續(xù)劃線的目的是將聚集的菌種逐步稀釋獲得單個菌落，培養(yǎng)時，只有很少菌落出現(xiàn)，大部分細菌在此培養(yǎng)基上不能生長的主要原因是培養(yǎng)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）在培養(yǎng)基上形成的菌落中，無透明帶菌落利用的氮源主要是氮氣，有透明帶菌落利用的氮源主要是該除草劑，據(jù)此可篩選出目的菌．實驗結(jié)果如圖2顯示的A～E五種菌株中，E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(jié)果如表所示：

接種的菌種	一般培養(yǎng)基	實驗處理及結(jié)果
A	不生長	添加營養(yǎng)物質(zhì)甲，能生長
B	不生長	添加營養(yǎng)物質(zhì)乙，能生長
A+B	能生長	不添加營養(yǎng)物質(zhì)甲、乙就能生長

突變株A不能在一般培養(yǎng)基上生長的原因是突變株A缺乏合成營養(yǎng)物質(zhì)甲所需要的酶．突變株A和B混合在一起接種于一般培養(yǎng)基中能生長的最可能原因是突變株A生長需要營養(yǎng)物質(zhì)甲，突變株B可以提供；突變株B生長需要營養(yǎng)物質(zhì)乙，突變株A可以提供．

Answer 1

分析 1、從土壤中分離微生物的一般步驟是：土壤取樣、選擇培養(yǎng)、梯度稀釋、涂布培養(yǎng)和篩選菌株．
2、從土壤中分離目的菌要用固體的選擇培養(yǎng)基，在固體培養(yǎng)基中，無透明帶菌落利用的氮源主要是氮氣；有透明帶菌落利用的氮源主要是除草劑，據(jù)此可篩選出目的菌．

解答 解：（1）各取0.1mL已稀釋10³倍的水樣分別接種到三個培養(yǎng)基上培養(yǎng)，記錄的菌落數(shù)分別為55、56、57，則每升（1L等于10³ml）原土壤浸出液樣中菌體數(shù)為$\frac{55+56+57}{3}$×10³×10⁴=5.6×10⁸．
（2）從物理性質(zhì)方面來看，題圖培養(yǎng)皿中培養(yǎng)基屬于固體培養(yǎng)基；從用途方面來看，該培養(yǎng)皿中培養(yǎng)基屬于選擇培養(yǎng)基．該除草劑為含氮有機化合物，降解該除草劑的細菌可以以除草劑為氮源．故該培養(yǎng)基中除加入除草劑外，不再含有其他氮源，以選擇出能降解該除草劑的細菌．
（3）接種技術(shù)的核心是防止雜菌污染，保證培養(yǎng)物的純度，是研究和應用微生物的前提．在劃線接種時，連續(xù)劃線的目的是將聚集的菌種逐步稀釋獲得單個菌落；培養(yǎng)時，只有很少菌落出現(xiàn)，大部分細菌在此培養(yǎng)基上不能生長的主要原因是培養(yǎng)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）在培養(yǎng)基上形成的菌落中，無透明帶菌落利用的氮源主要是氮氣，有透明帶菌落利用的氮源主要是該除草劑，且透明圈越大，該細菌降解除草劑的能力越強，因此圖2顯示的A～E五種菌株中，E是最理想菌株．
（5）突變株A的生長依賴于營養(yǎng)物質(zhì)甲，突變株B的生長依賴于營養(yǎng)物質(zhì)乙．不添加營養(yǎng)物質(zhì)甲和乙，二者混合培養(yǎng)時都能生長，最可能的原因是突變株A為突變株B提供了營養(yǎng)物質(zhì)乙，突變株B為突變株A提供了營養(yǎng)物質(zhì)甲．
故答案為：
（1）5.6×10⁸
（2）在無氮培養(yǎng)基中添加了該除草劑 
（3）防止雜菌污染，保證培養(yǎng)物的純度        稀釋獲得單個菌落        培養(yǎng)基中缺少這些細菌可利用的氮源
（4）氮氣  該除草劑       E
（5）突變株A缺乏合成營養(yǎng)物質(zhì)甲所需要的酶           突變株A生長需要營養(yǎng)物質(zhì)甲，突 變株B可以提供；突變株B生長需要營養(yǎng)物質(zhì)乙，突變株A可以提供

點評 本題考查微生物培養(yǎng)的實驗，解答此類題目的關(guān)鍵是對土壤中微生物的分離與計數(shù)這個實驗的熟練掌握，和在微生物實驗中的無菌操作相關(guān)知識的熟練應用．