Question

【题目】尿素作为主要的化肥种类之一，也是一种重要的化工原料。前处理含尿素废水的方法有3种：化学热力学水解法、微生物水解法及脲酶水解法。某研究小组欲从土壤中筛选能高效分解尿素的细菌（目标菌）。回答下列问题。

（1）给农作物施用尿素，主要是为了给植物提供____________元素，过量施用随水土流失后易造成水体污染，这种现象叫水体富营养化。为了筛选能分解尿素的细菌，在配制培养基时需要添加KH2PO4和Na2HPO4，其作用有____________（答出两点即可）。运用固定化酶技术处理含尿素废水时应采用____________法对脲酶进行固定化。

（2）要从土壤中分离目标菌，最关键的实验操作步骤是____________，这样做的理由是____________。

（3）为对分离得到的菌种作进一步的鉴定，常在固体培养基中加入酚红试剂，若菌落周围出现____________，可以初步鉴定该种细菌为目标菌，其原理是____________________________________。

Answer 1

【答案】氮（N） 为细菌生长提供无机盐，维持培养过程中pH值的相对稳定 化学结合（或物理吸附）法 用尿素为唯一氮源的培养基选择培养 不能合成酶的微生物无法分解尿素获取氮源，生长受到抑制 红色环 目标菌产生的脉酶催化尿素分解生成，使pH值上升，酚红在碱性条件下变红使菌落周围出现红色环

【解析】

1、分离尿素分解菌的方法：能合成脲酶的细菌才能分解尿素。配制以尿素为唯一氮源的培养基，能够生长的细菌就是能分解尿素的细菌。
2、分解尿素的细菌的鉴定：细菌合成的脲酶将尿素分解成氨，氨会使培养基的碱性增强。在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂培养细菌，若指示剂变红，可确定该种细菌能够分解尿素。

（1）给农作物施用尿素，主要是为了给植物提供氮元素。为了筛选能分解尿素的细菌，在配制培养基时需要添加KH2PO4和Na2HPO4，其作用有为细菌生长提供无机营养，同时还可作为缓冲剂保持细胞生长过程中pH。由于酶分子很小，容易被吸附或结合，因此运用固定化脲酶技术处理含尿素废水时应采用化学结合和（或）物理吸附法对脲酶进行固定化。
（2）要从土壤中分离目标菌（能高效分解尿素的细菌），关键的实验思路是：用尿素为唯一氮源的培养基选择培养；在该培养基上不能合成脲酶微生物无法分解尿素获取氮源，生长受到抑制。
（3）目标菌产生的脲酶催化尿素分解生成氨，使pH值上升，酚红试剂在碱性条件下由无色变红，出现红色环。因此，为对分离得到的菌种作进一步的鉴定，常在固体培养基中加入酚红试剂，若菌落周围出现红色环，可以初步鉴定该种细菌为目标菌。