Question

3．在农业生产中发现一种广泛使用的除草剂（含氮有机化合物）在土壤中不易降解，长期使用会污染土壤．为修复被该除草剂污染的土壤，可按下面程序选育能降解该除草剂的细菌（已知该除草剂在水中溶解度低，含一定量该除草剂的培养基不透明）．

（1）能降解该除草剂的细菌在生态系统的成分中属于分解者，长期使用该除草剂能定向改变该种群的基因频率，使该细菌对除草剂的耐受性增强．
（2）在筛选过程中，应将土壤浸出液接种于以除草剂为唯一氮源的固体培养基上，对培养基进行高温、高压的目的是杀死培养基中所有的微生物，包括芽孢和孢子．
（3）筛选时，为了得到单菌落，常采用的接种方法除了平板划线法，还可以用稀释涂布平板法；采用后一种方法时，要保证配制的土壤浸出液稀释度（稀释的比例）合适．
（4）在固体培养基上形成的菌落中，无透明带菌落利用的氮源是氮气，有透明带菌落即是实验中需要筛选的目的菌．如果A细菌和B细菌都能降解该除草剂，研究发现以每克菌体计算，A细菌降解该除草剂的能力要比B细菌要强，对此现象合理的假设是A细菌酶活性更强（A细菌酶量更多）．为筛选出分解能力强的高效菌株，可比较培养基上单菌落周围的透明带的大小．

Answer 1

分析 从土壤中分离微生物的一般步骤是：土壤取样、选择培养、梯度稀释、涂布培养和筛选菌株．
据图分析：该实验是从土壤中筛选分离能降解除草剂的微生物的过程．这样的实验要将土壤稀释处理，以除草剂为唯一的氮源进行处理筛选土壤微生物，以菌落计数法进行统计计数．

解答 解：（1）能降解该除草剂的细菌在生态系统的成分中属于分解者；自然选择决定生物进化方向，而生物进化的实质是种群基因频率的改变，因此长期使用该除草剂能定向改变该种群的基因频率，使该细菌对除草剂的耐受性增强．
（2）实验的目的是选育能降解该除草剂的细菌，在筛选过程中，应将土壤浸出液接种于以除草剂为唯一氮源的固体培养基上，对培养基进行高温、高压是为了杀死培养基中所有的微生物，包括芽孢和孢子．
（3）微生物分离与纯化的方法包括平板划线法和稀释涂布平板法，采用稀释涂布平板法时，要保证配制的土壤浸出液稀释度（稀释的比例）合适．
（4）在固体培养基上形成的菌落中，无透明带菌落利用的氮源是氮气，有透明带菌落即是实验中需要筛选的目的菌．根据题意可知，A细菌酶活性更强或A细菌酶量更多，所以A细菌降解该除草剂的能力比B细菌要强．为筛选出分解能力强的高效菌株，可比较培养基上单菌落周围的透明带的大小．
故答案为：
（1）分解者    基因频率
（2）以除草剂为唯一氮源    杀死培养基中所有的微生物，包括芽孢和孢子
（3）稀释涂布平板法    稀释度（稀释的比例）合适
（4）氮气    A细菌酶活性更强（A细菌酶量更多）     透明带的大小

点评 本题考查了微生物分离与培养的有关知识，解答此类题目的关键是对土壤中微生物的分离这个实验的熟练掌握，在微生物实验中的无菌操作相关知识的熟练应用．