设计实验将志贺氏细菌、大肠杆菌和产气肠杆菌同时鉴别出来并说明实验原理。

实验步骤：

1. 准备三种不同的培养基，分别为志贺氏菌营养琼脂平板、大肠杆菌营养琼脂平板和产气肠杆菌营养琼脂平板。
2. 取一份混合菌液，分别在三种培养基上涂布，用棉签均匀涂布于琼脂平板表面。
3. 在志贺氏菌营养琼脂平板上加入青霉素，抑制大肠杆菌和产气肠杆菌的生长。
4. 在大肠杆菌营养琼脂平板上加入亚甲蓝，使大肠杆菌呈现典型的蓝色菌落。
5. 在产气肠杆菌营养琼脂平板上加入糖和肉汤，刺激产气肠杆菌产生气泡和气体，形成典型的气泡菌落。

实验原理： 志贺氏细菌、大肠杆菌和产气肠杆菌在形态、代谢特性等方面存在差异，可以通过不同的培养基和添加不同的试剂来鉴别出来。在实验中，青霉素能够抑制大肠杆菌和产气肠杆菌的生长，而志贺氏细菌对其不敏感，因此在志贺氏菌营养琼脂平板上加入青霉素可以筛选出志贺氏细菌。亚甲蓝是一种有机染料，能够与大肠杆菌细胞内的DNA结合，形成典型的蓝色菌落。在大肠杆菌营养琼脂平板上加入亚甲蓝可以筛选出大肠杆菌。产气肠杆菌能够产生气泡和气体，形成典型的气泡菌落。在产气肠杆菌营养琼脂平板上加入糖和肉汤可以刺激其产生气泡和气体，从而鉴别出产气肠杆菌。