高中生物2課題3分解纖維素的微生物的分離教學案（含解析）新人教版選修1

分解纖維素的微生物的分離

1.纖維素酶是一種復合酶，包括C1酶、CX酶和葡萄糖甘酶等組分。

,----------cl酶、CX酶(---------，葡萄糖甘酶|-------.

2.纖維素酶的作用：|纖維素1|--->|纖維二糖|----->|葡萄糖|

背雖傳統(tǒng)3.剛果紅可與纖維素形成紅色復合物，當纖維素被分解后，培養(yǎng)基中會出現(xiàn)

但最實用以纖維素分解菌為中心的透明圈。

4.以纖維素為主要碳源的選擇培養(yǎng)基培養(yǎng)可以增加纖維素分解菌的濃度。

5.分離后，為確定得到的是纖維素分解菌，還需進行發(fā)酵產(chǎn)纖維素酶的實驗。

ENBEI

GUANJIANYUJU

?理朝EW便當課前自主學習，基穩(wěn)才能樓高

基本知識一讀完教材就能填對一

一、纖維素與纖維素酶

1.纖維素

(1)化學組成：

C、H、()組肉葡萄糖聚金纖維素

(元素)一"(單體)—"(高分子化合物)

(2)含量：是地球上含量最豐富的蝕類物質(zhì)。

(3)分布：棉花是自然界中纖維素含量最高的天然產(chǎn)物，止匕外，木材、作物秸稈等也富含纖維素。

2.纖維素酶

(1)組成：纖維素酶是一種復合酶,至少包括三種組分，即5醺、Cx酶和葡萄糖普酶。

⑵作用:

纖維素G酶、Q酶,纖維二糖葡萄糖普酶,葡萄糖

二、纖維素分解菌的篩選

1.原理：纖維素分解菌產(chǎn)生的纖維素酶能分解剛果紅和纖維素形成的紅色復合物,使培養(yǎng)基上出現(xiàn)以

纖維素分解菌為中心的透明圈。

2.方法：剛果紅染色法

J方法一：先培養(yǎng)微生物,再加入剛果紅進行顏色反應

i方法二：在倒平板時就加入剛果紅

三、實驗流程

土壤取樣I-T選擇培養(yǎng)I―T梯度稀釋

挑選產(chǎn)生透明將樣品涂布到鑒別纖維

置的菌落素分解菌的培養(yǎng)基上

四、纖維素分解菌的進一步鑒定

1.為確定得到的透明圈中的菌落是纖維素分解菌，需要進行發(fā)酵產(chǎn)纖維素酶的實驗,發(fā)酵方法有液體

發(fā)酵和固體發(fā)酵兩種。

2.纖維素酶的測定方法，一般是采用對纖維素酶分解濾紙等纖維素后所產(chǎn)生的地糖進行定量測定。

基礎小題一動腦思考就能做對

1.尋找纖維素分解菌應到（）

A.濕潤的環(huán)境中B.富含纖維素的環(huán)境中

C.富含無機鹽的環(huán)境中D.池塘中

解析：選B在尋找目的菌株時，要根據(jù)它對生存環(huán)境的要求，到相應的環(huán)境中去尋找，因此尋找纖維

素分解菌應到富含纖維素的環(huán)境中尋找。

2.在加入剛果紅的培養(yǎng)基中出現(xiàn)透明圈的菌落是（）

A.分解尿素的細菌B.硝化細菌

C.分解纖維素的細菌D.乳酸菌

解析：選C分解纖維素的細菌能將纖維素分解，剛果紅一纖維素的復合物就無法形成，培養(yǎng)基中會出

現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈。

3.微生物體內(nèi)能夠使纖維素分解成纖維二糖的酶是（）

A.。酶和Cx酶B.a酶和葡萄糖甘酶

C.Cx酶和葡萄糖甘酶D.。酶、Cx酶和葡萄糖甘酶

解析：選A纖維素酶屬于復合酶，至少包含a酶、Cx酶和葡萄糖昔酶三種組分。其中a酶和Cx酶能

將纖維素分解成纖維二糖，葡萄糖昔酶則將纖維二糖分解成葡萄糖。

4.篩選出纖維素分解菌后還需要用下列哪項實驗來確定（）

A.發(fā)酵產(chǎn)纖維素酶B.發(fā)酵產(chǎn)纖維素

C.纖維素酶分解濾紙D.纖維素分解產(chǎn)生葡萄糖

解析：選A為確定得到的透明圈中的菌落是否是纖維素分解菌，需要進行發(fā)酵產(chǎn)纖維素酶的實驗，纖

維素酶的發(fā)酵方法有液體發(fā)酵和固體發(fā)酵兩種。

5.下列關于從土壤中篩選纖維素分解菌的實驗步驟的排列順序，正確的是（）

A.土壤取樣一梯度稀釋一稀釋涂布平板一挑選菌落

B.土壤取樣一選擇培養(yǎng)一稀釋涂布平板一挑選菌落

C.土壤取樣一梯度稀釋一選擇培養(yǎng)一挑選菌落

D.土壤取樣一梯度稀釋一稀釋涂布平板一選擇培養(yǎng)

解析：選B從土壤中篩選纖維素分解菌的實驗流程是“土壤取樣一選擇培養(yǎng)一稀釋涂布平板一挑選菌

落”，其中選擇培養(yǎng)的目的是增加纖維素分解菌的濃度，因此需要在稀釋涂布平板之前進行，最后根據(jù)菌

落的特征挑選纖維素分解菌的菌落。

課堂講練設計，舉一能通類題

核心要點一|纖維素酶及纖維素分解菌的篩選

1.纖維素酶

⑴纖維素酶的組成及作用:

「纖維素酶（復合酶

C,酶、Cx酶葡萄糖苦酶

纖維素纖維二糖葡萄糖

⑵纖維素酶作用的實驗驗證:

試管12

濾紙條1cmX6cm1cmX6cm

緩沖液(pH=4.8)10mL11mL

纖維素酶(70?80

1mL——

u/mL)

將試管固定在50mL的錐形瓶中，在搖床上以140r/min的轉(zhuǎn)速振蕩反

條件

應1h

結果濾紙條被完全分解濾紙條基本無變化

2.纖維素分解菌的篩選一一剛果紅染色法

（1）原理：

纖維素分解菌

▼1產(chǎn)生

剛果紅

影成紅色纖維素酶（紅色消失、出現(xiàn)透明圈,根

+復合物［據(jù)是否產(chǎn)生透明圈來篩選

纖維素

（2）染色方法：

方法一：培養(yǎng)基經(jīng)涂布培養(yǎng)長出菌落一覆蓋質(zhì)量濃度為1mg/mL的CR溶液10-15min后，倒去CR溶

液一加入物質(zhì)的量濃度為1mol/L的NaCl溶液亭」吧后倒掉NaCl溶液一出現(xiàn)透明圈。

方法二：配制質(zhì)量濃度為10mg/mL的CR溶液一滅菌一按照每200mL培養(yǎng)基加入1mL的比例加入CR

溶液一混勻一倒平板一接種后培養(yǎng)一出現(xiàn)透明圈。

（3）兩種剛果紅染色法的比較:

方法一方法二

區(qū)別先培養(yǎng)微生物，再加入剛果紅進行顏色反應倒平板時就加入剛果紅

優(yōu)點顯示出的顏色反應基本上是纖維素分解菌的作用操作簡便，不存在菌落混雜問題

缺點操作繁瑣，加入剛果紅溶液會使菌落之間發(fā)生混雜容易出現(xiàn)假陽性反應

［名師點撥］在倒平板時就加入剛果紅容易出現(xiàn)假陽性反應的原因：（1）由于在纖維素粉、瓊脂和土豆

汁中都含有淀粉類物質(zhì)，可以使能夠產(chǎn)生淀粉酶的微生物出現(xiàn)假陽性反應。（2）有些微生物具有降解色素的

能力，長時間培養(yǎng)會降解剛果紅，從而形成明顯的透明圈，這些微生物與纖維素分解菌不易區(qū)分。

［題組沖關］

1.下列有關剛果紅染色法的敘述，錯誤的是（）

A.剛果紅可以在倒平板時加入

B.剛果紅可以在菌落形成后加入

C.剛果紅在菌落形成前倒平板時加入，加入的剛果紅不需要滅菌

D.在菌落形成后加入剛果紅時，剛果紅不需要滅菌

解析：選C在細菌菌落形成前倒平板時加入剛果紅，則所加剛果紅要進行滅菌，以防雜菌污染，影響

纖維素分解菌菌落的形成；若在菌落形成后加入，則剛果紅不需要滅菌。

2.（全國卷I）植物秸稈中的纖維素可被某些微生物分解。回答下列問題：

（1）分解秸稈中纖維素的微生物能分泌纖維素酶，該酶是由3種組分組成的復合酶，其中的葡萄糖昔酶

可將分解成

（2）在含纖維素的培養(yǎng)基中加入剛果紅（CR）時，CR可與纖維素形成_______色復合物。用含有CR的該

種培養(yǎng)基培養(yǎng)纖維素分解菌時，培養(yǎng)基上會出現(xiàn)以該菌的菌落為中心的。

（3）為從富含纖維素的土壤中分離獲得纖維素分解菌的單菌落，某同學設計了甲、乙兩種培養(yǎng)基（成分

見下表）：

纖維CR

酵母膏無機鹽淀粉瓊脂水

素粉溶液

培養(yǎng)

++++—++

基甲

培養(yǎng)

+++—+++

基乙

注：“+”表示有，“一”表示無。

據(jù)表判斷，培養(yǎng)基甲（填“能”或“不能”）用于分離和鑒別纖維素分解菌，原因是

:培養(yǎng)基乙_______（填“能”或“不能”）用于分離和鑒別纖維素分解菌，原因是

解析：（1）纖維素酶包括三種組分，即a酶、Cx酶和葡萄糖甘酶，。酶、Cx酶催化纖維素分解成纖維二

糖，葡萄糖昔酶將纖維二糖分解成葡萄糖。（2）CR能與培養(yǎng)基中的纖維素形成紅色復合物。當纖維素被纖維

素酶分解后，CR-纖維素的復合物就無法形成，培養(yǎng)基中會出現(xiàn)以纖維素分解菌的菌落為中心的透明圈。（3）

培養(yǎng)基甲中未添加瓊脂，為液體培養(yǎng)基，液體培養(yǎng)基上不能形成單菌落，故不能用于分離和鑒別纖維素分

解菌。培養(yǎng)基乙中未添加纖維素，不能和CR形成紅色復合物，即使出現(xiàn)單菌落也不能確定為纖維素分解菌。

答案：（1）纖維二糖葡萄糖（2）紅透明圈（3）不能液體培養(yǎng)基不能用于分離單菌落不能培

養(yǎng)基中沒有纖維素，不會形成CR-纖維素紅色復合物，即使出現(xiàn)單菌落也不能確定其為纖維素分解菌

核心要點二|分離纖維素分解菌的實驗流程及操作

1.實驗流程

2.選擇培養(yǎng)的操作步驟

［名師點撥］纖維素分解菌的篩選與鑒別所用的培養(yǎng)基

(1)纖維素分解菌的選擇培養(yǎng)基為液體培養(yǎng)基，利用液體培養(yǎng)基能使營養(yǎng)成分充分消耗，以增加纖維素

分解菌的濃度。纖維素分解菌的鑒別培養(yǎng)基為固體培養(yǎng)基，因為需要在培養(yǎng)基上形成我們?nèi)庋劭梢姷木洹?/p>

(2)在上述選擇培養(yǎng)基中能以纖維素作為碳源和能源的微生物可以正常生長，而其他絕大多數(shù)微生物不

能正常生長；而在上述鑒別培養(yǎng)基中，絕大多數(shù)微生物都可以正常生長。

(3)選擇培養(yǎng)基的目的是選擇出某種微生物并通過培養(yǎng)增加數(shù)量，而鑒別培養(yǎng)基的目的是鑒別微生物種

類。

(4)在使用順序上，一般先使用選擇培養(yǎng)基培養(yǎng)，梯度稀釋后再用鑒別培養(yǎng)基鑒別。

3.纖維素分解菌與尿素分解菌的分離與鑒定比較

纖維素分解菌的分離與鑒定尿素分解菌的分離與鑒定

分離

纖維素為主要碳源尿素作為唯一氮源

條件

鑒定在以纖維素為主要碳源的培養(yǎng)基上,利用

培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑，變紅色

方法剛果紅染色法，出現(xiàn)透明圈

鑒定分解纖維素的微生物產(chǎn)生纖維素酶,將纖分解尿素的微生物合成)R酶，將尿素分解產(chǎn)

原理維素分解為纖維二糖或葡萄糖，使纖維素生NHs,使pH升高，加入酚紅變紅色

—剛果紅復合物降解而出現(xiàn)透明圈

土壤取樣一制備培養(yǎng)基f選擇培養(yǎng)f富

土壤取樣f制備培養(yǎng)基一樣品梯度稀釋一

步驟集培養(yǎng)f梯度稀釋一涂布培養(yǎng)f剛果紅

涂布平板一培養(yǎng)觀察一進一步鑒定

染色法一挑取菌落一進一步鑒定

［題組沖關］

3.下列關于分離纖維素分解菌的實驗操作的敘述，錯誤的是（）

A.經(jīng)選擇培養(yǎng)后將樣品涂布到鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基上

B.選擇培養(yǎng)這一步可省略，但得到的纖維素分解菌會較少

C.可通過定時測定葡萄糖產(chǎn)量的變化來衡量纖維素分解菌培養(yǎng)液中的纖維素酶產(chǎn)量

D.對照組可用等量的纖維素分解菌培養(yǎng)液涂布到不含纖維素的培養(yǎng)基上

解析：選A經(jīng)選擇培養(yǎng)后，需經(jīng)稀釋后才能將樣品涂布到鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基上。

4.使用液體選擇培養(yǎng)基培養(yǎng)纖維素分解菌的目的是（）

①用液體選擇培養(yǎng)基可獲得大量纖維素分解菌

②用液體培養(yǎng)基便于稀釋涂布平板

③纖維素分解菌只能在液體培養(yǎng)基中生長

④用液體培養(yǎng)基可鑒別纖維素分解菌

A.①②B.①③C.②④D.③④

解析：選A使用液體選擇培養(yǎng)基培養(yǎng)纖維素分解菌，一方面可以獲得大量纖維素分解菌，另一方面便

于稀釋涂布平板。纖維素分解菌也可以在固體培養(yǎng)基上生長；鑒別纖維素分解菌使用的是固體培養(yǎng)基。

核心要點三|培養(yǎng)基與微生物的分離和鑒定

1.培養(yǎng)基的類型及應用

劃分標準培養(yǎng)基種類特點用途

液體培養(yǎng)基不加凝固劑工業(yè)生產(chǎn)，連續(xù)培養(yǎng)

觀察微生物的運動、對微生物進行分

半固體培養(yǎng)基

物理性質(zhì)類及鑒定

加凝固劑，如瓊脂

對微生物進行分離、鑒定、活菌計數(shù)、

固體培養(yǎng)基

保藏菌種

含化學成分不明確

天然培養(yǎng)基工業(yè)生產(chǎn)

的天然物質(zhì)

化學成分

培養(yǎng)基成分明確

合成培養(yǎng)基（用化學成分已知對微生物進行分類、鑒別

的化學物質(zhì)配成）

添加（或缺少）某種

選擇培養(yǎng)基培養(yǎng)、分離出特定微生物

化學成分

用途

在培養(yǎng)基中加入某

鑒別培養(yǎng)基種指示劑或化學藥鑒別不同種類的微生物

品

2.選擇培養(yǎng)基和鑒別培養(yǎng)基的應用實例

類型實例

培養(yǎng)基中加入青霉素分離得到酵母菌和霉菌

培養(yǎng)基中加入高濃度的食鹽用于分離得到金黃色葡萄球菌

以尿素作為唯一氮源的培養(yǎng)基用于分離分解尿素的細菌

選擇

不添加氮源的培養(yǎng)基用于分離固氮微生物

培養(yǎng)基

石油是唯一碳源時，可以抑制不能利用石油的微生物的生長，使能夠利用石油的

微生物生存，達到分離能消除石油污染的微生物的目的

培養(yǎng)基放在高溫環(huán)境中培養(yǎng)可得到耐高溫的微生物

鑒別培

添加伊紅和美藍的培養(yǎng)基可以鑒別大腸桿菌（菌落呈深紫色并帶金屬光澤）

養(yǎng)基

［題組沖關］

5.下列有關細菌培養(yǎng)的敘述，正確的是（）

A.在瓊脂固體培養(yǎng)基上長出的單個菌落含有多種細菌

B.在培養(yǎng)基中加入青霉素可抑制真菌而促進細菌生長

C.向液體培養(yǎng)基中通入氧氣能促進破傷風桿菌的生長

D.在半固體培養(yǎng)基中接種細菌培養(yǎng)后可以觀察其運動

解析：選D菌落是指單個或少數(shù)細菌在固體培養(yǎng)基上大量繁殖時，形成的一個肉眼可見的、具有一定

形態(tài)結構的子細胞群體，所以單個菌落中通常只有一種細菌；青霉素培養(yǎng)基往往是真菌選擇培養(yǎng)基，加青

霉素的培養(yǎng)基能抑制細菌生長而促進真菌生長；破傷風桿菌的代謝類型屬于異養(yǎng)厭氧型，向培養(yǎng)基中通入

氧氣會抑制其生長。

6.大腸桿菌是寄生于人和動物腸道中的細菌，其代謝產(chǎn)物能與染料伊紅美藍反應，使菌落呈黑色。下

面是其培養(yǎng)基配方：

磷酸2%伊紅0.5%美藍

成分蛋白陳乳糖瓊脂蒸播水

二氫鉀水溶液水溶液

含量10g10g2g20?30g1000mL20mL13mL

回答下列問題：

（1）該培養(yǎng)基中，蛋白腺為大腸桿菌提供的主要營養(yǎng)有和維生素。從物理性質(zhì)來看，

該培養(yǎng)基屬于培養(yǎng)基。

（2）對該培養(yǎng)基進行滅菌時，可采用法。在接種大腸桿菌前，需先將滅菌后的空白培

養(yǎng)基放在恒溫箱中培養(yǎng)一段時間，觀察是否有菌落生成，其目的是o

（3）為檢測嚴重污染水體中大腸桿菌的數(shù)量，將水樣適當稀釋后，取樣涂布在上述平板培養(yǎng)基中，應選

擇顏色為的菌落進行計數(shù)。該方法是通過統(tǒng)計平板上的菌落數(shù)來推測樣品中的活菌數(shù)，

其原理是o

解析：微生物培養(yǎng)基一般都含有水、碳源、氮源、無機鹽，此外還要滿足微生物生長對pH、特殊營養(yǎng)

物質(zhì)以及氧氣的要求。鑒別、培養(yǎng)大腸桿菌可使用伊紅美藍培養(yǎng)基，菌落呈黑色或紫黑色且有金屬光澤。

（1）該培養(yǎng)基中，蛋白陳為大腸桿菌提供的主要營養(yǎng)有碳源、氮源和維生素。從物理性質(zhì)來看，該培養(yǎng)基加

入瓊脂作為凝固劑，因此屬于固體培養(yǎng)基。（2）對該培養(yǎng)基進行滅菌時，可采用高壓蒸汽滅菌法。在接種大

腸桿菌前，需先將滅菌后的空白培養(yǎng)基放在恒溫箱中培養(yǎng)一段時間，觀察是否有菌落生成，其目的是檢測

培養(yǎng)基制備是否合格（滅菌是否徹底）。（3）大腸桿菌的代謝產(chǎn)物能與染料伊紅美藍反應，使菌落呈黑色。為

檢測嚴重污染水體中大腸桿菌的數(shù)量，將水樣適當稀釋后，取樣涂布在上述平板培養(yǎng)基中，應選擇顏色為

黑色的菌落進行計數(shù)。通過統(tǒng)計平板上的菌落數(shù)來推測樣品中的活菌數(shù)的原理是當樣品的稀釋度足夠高時,

培養(yǎng)基表面生長的一個菌落來源于樣品稀釋液中的一個活菌。

答案：（1）碳源、氮源固體（2）高壓蒸汽滅菌檢測培養(yǎng)基制備是否合格（滅菌是否徹底）（3）黑色

當樣品的稀釋度足夠高時，培養(yǎng)基表面生長的一個菌落來源于樣品稀釋液中的一個活菌

7.（全國卷I）空氣中的微生物在重力等作用下，可以一定程度地沉降。某研究小組欲用平板收集教室

空氣中的微生物，以了解教室內(nèi)不同高度空氣中微生物的分布情況。實驗步驟如下:

①配制培養(yǎng)基（成分：牛肉膏、蛋白陳、NaCKX、H20）；

②制作無菌平板；

③設置空白對照組和若干實驗組，進行相關操作；

④將各組平板置于37℃恒溫箱中培養(yǎng)一段時間，統(tǒng)計各組平板上菌落的平均數(shù)。

回答下列問題：

（1）該培養(yǎng)基中微生物所需的氮來源于o若要完成步驟②，該培養(yǎng)基中的成分X通常是

（2）步驟③中，實驗組的操作是0

（3）若在某次調(diào)查中，某一實驗組平板上菌落平均數(shù)為36個/平板，而空白對照組的一個平板上出現(xiàn)了

6個菌落，這種結果說明在此次調(diào)查中出現(xiàn)了現(xiàn)象。若將30（即36—6）個/平板作為本組菌落數(shù)的

平均值，該做法（填“正確”或“不正確”）。

解析：（1）牛肉膏和蛋白膝中均含有氮元素，因此微生物所需的氮來源于牛肉膏和蛋白陳。若要完成步

驟②，需要進行倒平板操作，用到的是固體培養(yǎng)基，所以培養(yǎng)基中要有瓊脂。（2）該實驗的空白對照組為不

進行處理的無菌平板，實驗組的操作為將各無菌平板分別放置在教室不同高度的位置上，開蓋暴露相同時

間。（3）若空白對照組的平板上出現(xiàn)了菌落，說明實驗過程中出現(xiàn)了污染現(xiàn)象?？瞻讓φ战M的一個平板上出

現(xiàn)了6個菌落，導致實驗變量不唯一，不能確定實驗組平板上的菌落是否僅由教室內(nèi)不同高度空氣中的微

生物形成，因此不能求出實驗組的菌落平均值。

答案：（1）牛肉膏、蛋白陳瓊脂（2）將各實驗組平板分別放置在教室不同高度的位置上，開蓋暴露

一段時間（3）污染不正確

課后層級演練，步步提升能力

［隨堂基礎鞏固］

1.下列關于纖維素的敘述，錯誤的是（）

A.纖維素是由葡萄糖首尾相連而成的高分子化合物

B.纖維素能被土壤中某些微生物分解利用，是因為這些微生物能產(chǎn)生纖維素酶

C.植物的根、莖、葉等器官都含有大量的纖維素

D.自然界中的各種生物均能把纖維素分解成葡萄糖，從而作為生物體的能量來源

解析：選D自然界中許多生物都不能分解纖維素，只有能合成纖維素酶的生物才能分解纖維素。

2.下列關于纖維素酶的說法，錯誤的是（）

A.纖維素酶是一種復合酶，至少包括三種組分

B.纖維素酶可以把纖維素分解成葡萄糖

C.纖維素酶可用于去掉植物細胞的細胞壁

D.葡萄糖甘酶可把纖維素分解成葡萄糖

解析：選D纖維素酶是一種可以把纖維素分解為葡萄糖的酶，它是一種復合酶，至少包括。酶、Cx

酶和葡萄糖甘酶三種組分。前兩種酶將纖維素分解成纖維二糖，第三種酶將纖維二糖分解成葡萄糖。

3.要將能分解纖維素的細菌從土壤中分離出來，應將它們接種在（）

A.含有蛋白膝的固體培養(yǎng)基上

B.加入指示劑的鑒別培養(yǎng)基上

C.只含纖維素粉而無其他碳源的選擇培養(yǎng)基上

D.含四大營養(yǎng)要素的培養(yǎng)基上

解析：選C將細菌接種在以纖維素為唯一碳源的培養(yǎng)基上，據(jù)此可將能分解纖維素的細菌分離出來。

能產(chǎn)生纖維素酶的細菌能夠以纖維素作為碳源和能源，不能分解纖維素的細菌由于缺乏碳源而不能正常生

長繁殖。

4.在加入剛果紅的培養(yǎng)基中會出現(xiàn)透明圈，產(chǎn)生的透明圈是（）

A.剛果紅與纖維素形成的復合物

B.剛果紅與纖維二糖形成的復合物

C.纖維素分解后形成的葡萄糖導致的

D.以纖維素分解菌為中心形成的

解析：選D剛果紅可以與纖維素結合形成紅色復合物，但并不和水解后的纖維二糖和葡萄糖發(fā)生這種

反應。當纖維素被纖維素酶分解后，剛果紅與纖維素的復合物就無法形成，培養(yǎng)基中會出現(xiàn)以纖維素分解

菌為中心的透明圈。

5.使用剛果紅染色時，加入剛果紅應在（）

①制備培養(yǎng)基時②梯度稀釋時③倒平板時④涂布時⑤長出菌落時

A.①③B.②⑤

C.③⑤D.④⑤

解析：選C常用的剛果紅染色法有兩種：一種是先培養(yǎng)微生物，長出菌落后再加入剛果紅進行顏色反

應，另一種是在倒平板時就加入剛果紅，最終，兩種染色法都可以在培養(yǎng)基上觀察到以纖維素分解菌為中

心的透明圈。

6.（江蘇高考）漆酶屬于木質(zhì)素降解酶類，在環(huán)境修復、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等領域有著廣泛用途。下圖是分離、

純化和保存漆酶菌株的過程，相關敘述正確的是（）

A.生活污水中含有大量微生物，是分離產(chǎn)漆酶菌株的首選樣品

B.篩選培養(yǎng)基中需要加入漆酶的底物，通過菌落特征挑出產(chǎn)漆酶的菌落

C.在涂布平板上長出的菌落，只能通過劃線進一步純化

D.斜面培養(yǎng)基中含有大量營養(yǎng)物，可在常溫下長期保存菌株

解析：選B生活污水中含木質(zhì)素的物質(zhì)相對較少，產(chǎn)漆酶菌株也較少，不宜作為分離產(chǎn)漆酶菌株的樣

品；產(chǎn)漆酶菌株可降解木質(zhì)素，在篩選培養(yǎng)基中加入木質(zhì)素可篩選產(chǎn)漆酶的菌株，篩選時可通過菌落特征

挑出產(chǎn)漆酶的菌落；在涂布平板上生長的菌落可通過平板劃線法或稀釋涂布平板法進一步純化；對于需要

長期保存的菌種，可以采用甘油管藏的方法，即在一20。。的冷凍箱中保存。

7.分析下面纖維素分解菌的鑒別培養(yǎng)基的配方，回答問題:

成分含量

CMC-Na5?10g

酵母膏1g

KH2P。40.25g

瓊脂15g

土豆汁100mL

將上述物質(zhì)溶解后，用蒸儲水定容到1000mL

（1）此培養(yǎng)基配方中為微生物提供碳源的是。

（2）此配方為培養(yǎng)基（根據(jù)物理狀態(tài)劃分）。

（3）若用此培養(yǎng)基鑒別纖維素分解菌，還應加入染料。

（4）纖維素分解菌能否在不含纖維素但富含其他有機質(zhì)的環(huán)境中生存？o

（5）若通過實驗測定該培養(yǎng)基用于鑒定纖維素分解菌的最適pH,僅憑一次實驗能否準確測出？

o原因是O

解析：（1）培養(yǎng)基中能夠提供碳元素的物質(zhì)稱為碳源，該培養(yǎng)基中含有碳元素的物質(zhì)有CMC-Na、酵母膏、

土豆汁。（2）該培養(yǎng)基含有凝固劑成分，因此根據(jù)物理狀態(tài)劃分屬于固體培養(yǎng)基。（3）該培養(yǎng)基含有CMC,可

以與剛果紅結合形成紅色復合物，若培養(yǎng)基中含有纖維素分解菌，則會形成以其為中心的透明圈。（4）纖維

素分解菌為異養(yǎng)型生物，也可生活在其他富含有機質(zhì)的環(huán)境中，只是數(shù)量不如富含纖維素的環(huán)境中多。（5）

由于所控制的pH不是連續(xù)的，實驗中也可能存在誤差等，因此僅憑一次實驗是不能準確測出其最適pH的。

答案：（1）CMC-Na、酵母膏、土豆汁（2）固體（3）剛果紅（4）能（5）不能所控制的pH不是連續(xù)

的，實驗存在誤差

［課時跟蹤檢測］

一、選擇題

1.剛果紅是一種酸性染料，能將下列哪些物質(zhì)染色（）

①纖維二糖②葡萄糖③纖維素④彈性纖維

A.①③B.①②

C.②③D.③④

解析：選D剛果紅是一種酸性染料，可與纖維素類的多糖反應形成紅色復合物。

2.下列有關纖維素酶作用的驗證實驗的敘述，錯誤的是（）

A.可用報紙、復印紙來代替濾紙條

B.兩支試管中所加緩沖液的量相等

C.在一定范圍內(nèi)，濾紙條的分解速度會隨著纖維素酶含量的增加而加快

D.振蕩會加快濾紙條的分解

解析：選B在驗證纖維素酶作用的實驗中，兩支試管所加緩沖液的量分別為10mL和11mL,加入10

mL緩沖液的試管中還需滴加1mL的纖維素酶，而另一支試管則不加。

3.下列對剛果紅染色法的敘述，錯誤的是（）

A.可以先培養(yǎng)微生物，再加入剛果紅進行顏色反應

B.可以在倒平板時就加入剛果紅

C.既可以先培養(yǎng)微生物，再加入剛果紅進行顏色反應，也可以在倒平板時就加入剛果紅

D.可以將剛果紅與培養(yǎng)基中的其他物質(zhì)混合后再滅菌倒平板

解析：選D剛果紅染色法一般有兩種，一種是先培養(yǎng)微生物長出菌落后，再加入剛果紅進行顏色反應;

一種是配制好培養(yǎng)基滅菌后，倒平板時加入經(jīng)滅菌處理的剛果紅，再接種微生物培養(yǎng)，直至產(chǎn)生透明圈。

4.加工橘子罐頭時采用酸堿處理脫去中果皮（橘絡）會產(chǎn)生嚴重污染。目前使用酶解法去除橘絡可減少

污染。下列生長在特定環(huán)境中的4類微生物，不能產(chǎn)生所用酶的是（）

A.生長在麥款上的黑曲霉

B.生長在酸奶中的乳酸菌

C.生長在棉籽殼上的平菇

D.生長在木屑上的木霉

解析：選B根據(jù)題目分析可知需要的酶為纖維素酶，黑曲霉、平菇、木霉分別以分解麥秋、棉籽殼、

木屑為生，故能產(chǎn)生纖維素酶，生長在酸奶中的乳酸菌不能合成纖維素酶。

5.若大腸桿菌和圓褐固氮菌混合在一起采用下列哪組培養(yǎng)基可將它們分離（）

A.加食鹽的培養(yǎng)基和蛋白陳培養(yǎng)基

B.伊紅和美藍培養(yǎng)基和無氮培養(yǎng)基

C.斜面培養(yǎng)基和液體培養(yǎng)基

D.加青霉素的培養(yǎng)基和液體培養(yǎng)基

解析：選B大腸桿菌的代謝產(chǎn)物可與伊紅和美藍結合，使菌落呈黑色并帶金屬光澤；圓褐固氮菌能自

行固氮，可用無氮培養(yǎng)基選擇。

6.下列關于纖維素分解菌分離實驗的說法，錯誤的是（）

A.通常采用剛果紅染色法篩選纖維素分解菌

B.從土壤中分離含量較多的微生物時，選擇培養(yǎng)可以省略

C.該實驗用到選擇和鑒別培養(yǎng)基

D.在用剛果紅染色法中，若將微生物培養(yǎng)在事先加入剛果紅的培養(yǎng)基上，出現(xiàn)透明圈的菌落肯定為所

需菌種

解析：選D剛果紅能鑒別纖維素，可采用剛果紅染色法篩選纖維素分解菌；從土壤中分離含量較多的

微生物時，選擇培養(yǎng)可以省略，但需要進行鑒別培養(yǎng)；有些微生物具有降解色素的能力，它們在長時間培

養(yǎng)過程中會降解剛果紅而形成明顯的透明圈，故出現(xiàn)透明圈的菌落不一定為所需菌種。

7.在從土壤中分離出分解纖維素的微生物的實驗中，先進行選擇培養(yǎng)，再進行剛果紅染色法篩選。先

進行選擇培養(yǎng)的目的是（）

A.增加纖維素分解菌的濃度

B.除去雜菌，獲得能分解纖維素的純菌種

C.殺滅不需要的微生物

D.在形成的菌落上獲得纖維素分解菌種

解析：選A在選擇培養(yǎng)的條件下，可以使那些能夠適應這種營養(yǎng)條件的微生物得到迅速繁殖，而那些

不適應這種營養(yǎng)條件的微生物的繁殖被抑制，因此選擇培養(yǎng)可以起到增加纖維素分解菌濃度的作用，但是

不能得到單一菌種；該實驗所用的選擇培養(yǎng)基中的化學成分不能起到殺滅不需要的微生物的作用；該實驗

的選擇培養(yǎng)基是液體培養(yǎng)基，微生物在培養(yǎng)液中繁殖，不能獲得目標菌落。

8.纖維素酶的測定方法一般是（）

A.對纖維素進行定量測定

B.對纖維素酶分解纖維素后所產(chǎn)生的葡萄糖進行定量測定

C.對纖維素酶分解纖維素后所產(chǎn)生的纖維二糖進行定量測定

D.對纖維素分解菌進行定量測定

解析：選B測定纖維素酶的方法一般是對纖維素酶分解濾紙等纖維素后所產(chǎn)生的葡萄糖進行定量測

定。

9.下列有關培養(yǎng)基和菌種鑒定的敘述，錯誤的是（）

A.在培養(yǎng)基中加入較高濃度的氯化鈉，可篩選出抗鹽突變體植物

B.可利用固體培養(yǎng)基上菌落的特征來判斷和鑒別細菌的類型

C.利用剛果紅培養(yǎng)基上是否形成透明圈來篩選纖維素分解菌

D.在無氮培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑鑒定尿素分解菌

解析：選D在只含有尿素作為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑鑒定尿素分解菌。

10.實驗測定鏈霉素對3種細菌的抗生素效應，用3種細菌在事先準備好的

瓊脂塊平板上劃3條等長的平行線（3條線均與圖中的鏈霉素帶接觸），將平板置于

37℃條件下恒溫培養(yǎng)3d,結果如圖所示。根據(jù)實驗結果分析，下列敘述錯誤的

是（）

A.鏈霉素能抑制結核桿菌的生長

B.鏈霉素對結核桿菌比對霍亂弧菌更有效

C.鏈霉素對結核桿菌比對傷寒桿菌更有效

D.鏈霉素可以用于治療傷寒

解析：選D根據(jù)圖示對實驗過程和結果進行分析，鏈霉素對霍亂弧菌和結核桿菌均有抑制作用，且對

結核桿菌更有效，而對傷寒桿菌則不起作用。

二、非選擇題

11.當今世界，能源和資源危機日趨嚴重，人們希望能借助纖維素酶將地球上最豐富（占全球總生物量

80%）、最廉價的可再生資源纖維素轉(zhuǎn)化為能直接利用的能源和資源。纖維素酶可以從能分解纖維素的細菌

培養(yǎng)液中提取。某同學設計了如下分離土壤中纖維素分解菌的實驗流程：

土壤取樣一選擇培養(yǎng)一（）一鑒別培養(yǎng)

（1）請補充實驗流程：;找不到合適的取樣環(huán)

境,可采取的辦法是o

（2）選擇培養(yǎng)的目的是；

研究人員用化合物A、硝酸鹽、磷酸鹽以及微量元素配制的培養(yǎng)基進行選擇培養(yǎng)，該培養(yǎng)基為

（填“液體”或“固體”）培養(yǎng)基，其中加入的化合物A是，為微生物的生長提供。

（3）為了鑒別纖維素分解菌和進一步純化菌種，可以在鑒別培養(yǎng)基上加入染液，將篩選獲得的

菌液稀釋后用法接種到鑒別培養(yǎng)基上，然后挑選產(chǎn)生____________的菌落作為菌種進行擴大

培養(yǎng)。

解析：（1）經(jīng)選擇培養(yǎng)后，需經(jīng)稀釋后才能將樣品涂布到鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基上。（2）可用含纖

維素的液體培養(yǎng)基進行選擇培養(yǎng)來增加纖維素分解菌的濃度。（3）剛果紅是一種染料，可與纖維素反應形成

紅色復合物；培養(yǎng)基中有分解纖維素微生物存在的區(qū)域，纖維素會被分解，將出現(xiàn)透明圈。

答案：（1）梯度稀釋將富含纖維素的物質(zhì)埋在土壤中（2）增加纖維素分解菌的濃度液體纖維素

碳源（3）剛果紅涂布平板透明圈

12.如圖為利用農(nóng)作物廢棄物一一秸稈代替糧食作為原料生產(chǎn)燃料乙醇的主要技術及廢棄物利用的流

程圖。請回答下列問題：

（1）圖中①所需微生物可從土壤中獲取，獲取該微生物的過程稱為微生物的,選擇培養(yǎng)

基應以為唯一碳源。純化菌種時，將篩選獲得的菌液稀釋后用法接種到培

養(yǎng)基上。在篩選纖維素分解菌的過程中，常采用法，能與培養(yǎng)基上的纖維素形成

紅色復合物，當纖維素被分解后，紅色復合物就無法形成，培養(yǎng)基上就會出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的

，可以此來篩選纖維素分解菌。

（2）圖中②酒精發(fā)酵階段接種的微生物是,酒精發(fā)酵時一般將溫度控制在________℃。在培

養(yǎng)微生物的過程中，對培養(yǎng)基和接種環(huán)采用的滅菌方法分別是、o

（3）圖中③產(chǎn)生的農(nóng)作物廢棄物，主要成分為木質(zhì)素、纖維素和半纖維素，但是酵母菌無法直接利用農(nóng)

作物廢棄物，原因是其o

（4）若要利用圖示中的發(fā)酵產(chǎn)物生產(chǎn)醋酸，常用的菌種為,則下一階段的發(fā)酵過程中應通入

，溫度嚴格控制在____________℃。

解析：（1）過程①加入了微生物，其作用是使固體的秸稈顆粒分解，從土壤中獲?、偎栉⑸锏倪^程

稱為微生物的分離；由于分離的微生物能分解纖維素，故選擇培養(yǎng)基應以纖維素為唯一碳源；純化菌種時,

將菌液稀釋后用稀釋涂布平板法接種到培養(yǎng)基上；在篩選纖維素分解菌時，常利用剛果紅染色法，可通過

是否產(chǎn)生透明圈來篩選纖維素分解菌。（2）酒精發(fā)酵階段接種的微生物是酵母菌，20℃左右最適合酵母菌

繁殖，故酒精發(fā)酵時一般將溫度控制在18?25°C。在培養(yǎng)微生物的過程中，對培養(yǎng)基和接種環(huán)采用的滅菌

方法分別是高壓蒸汽滅菌和灼燒滅菌。（3）由于酵母菌細胞缺乏能分解木質(zhì)素、纖維素和半纖維素的酶系統(tǒng),

故農(nóng)作物廢棄物無法被酵母菌直接利用。（4）酵母菌發(fā)酵產(chǎn)物主要為乙醇，以乙醇為原料生產(chǎn)乙酸的過程為

醋酸發(fā)酵，醋酸菌代謝類型為異養(yǎng)需氧型，故發(fā)酵過程中應通入無菌空氣，并將溫度控制在30?35℃之間。

答案：（1）分離纖維素稀釋涂布平板剛果紅染色剛果紅透明圈（2）酵母菌18?25高壓

蒸汽滅菌灼燒滅菌（3）缺乏相應分解酶系（或缺乏能分解木質(zhì)素、纖維素和半纖維素的酶）

（4）醋酸菌無菌空氣30~35

13.（江蘇高考）人工瘤胃模仿了牛羊等反芻動物的胃，可用來發(fā)酵處理秸稈，提高秸稈的營養(yǎng)價值。

為了增強發(fā)酵效果，研究人員從牛胃中篩選纖維素酶高產(chǎn)菌株，并對其降解纖維素能力進行了研究。請回

答下列問題：

（1）在樣品稀釋和涂布平板步驟中，下列選項不需要的是（填序號）。

①酒精燈②培養(yǎng)皿③顯微鏡④無菌水

（2）在涂布平板時，滴加到培養(yǎng)基表面的菌懸液量不宜過多的原因是

⑶向試管內(nèi)分裝含瓊脂的培養(yǎng)基時，若試管口粘附有培養(yǎng)基，需要用酒精棉球擦凈的原因是

（4）剛果紅可以與纖維素形成紅色復合物，但并不與纖維素降解產(chǎn)物纖維二

降解圈

糖和葡萄糖發(fā)生這種反應。研究人員在剛果紅培養(yǎng)基平板上，篩菌落①到了幾株有透

明降解圈的菌落（如圖）。圖中降解圈大小與纖維素酶的一菌落②

有關。圖中降解纖維素能力最強的菌株是______（填圖

菌落③

中序號）。

（5）研究人員用篩選到的纖維素酶高產(chǎn)菌株■和工，在不同溫度和pH條件下進行發(fā)酵，測得發(fā)酵液中

酶活性的結果見下圖，推測菌株更適合用于人工瘤胃發(fā)酵，理由是

50「纖維素能活性（11?8-十30111）50「纖維素酶活性（11?8-十儂0足）

01——1----1——1----1----1----1----101——1——1_1——1——1——1——1——1

5152535455565752345678910

溫度（C）pH

解析：（1）在樣品稀釋和涂布平板過程中，需要在酒精燈火焰附近進行操作，培養(yǎng)皿用于盛放培養(yǎng)基并

培養(yǎng)細菌，無菌水作稀釋的溶劑，此處唯一用不到的是顯微鏡。（2）在涂布平板時，要取少量菌懸液滴加到

培養(yǎng)基表面，因為如果滴加菌懸液量過多，菌懸液就會堆積在培養(yǎng)基表面影響分離效果。（3）在向試管內(nèi)分

裝含瓊脂的培養(yǎng)基時，如果試管口粘附有培養(yǎng)基，就很容易使棉塞受到污染，因此，需要用無菌的酒精棉

球?qū)⒃嚬芸诓潦酶蓛?。?）因為剛果紅可以與纖維素形成紅色復合物，且不與纖維素降解產(chǎn)物反應。所以在

剛果紅培養(yǎng)基平板上，菌落周圍有透明降解圈是纖維素被降解的結果，降解圈大小由纖維素酶的活性和量

決定。圖中菌落①周圍的降解圈最大，因此其降解纖維素的能力最強。（5）考慮到人工瘤胃的發(fā)酵過程會使

發(fā)酵液酸性增加，溫度升高，在這個前提下，觀察不同溫度和pH條件下測得的發(fā)酵液中酶活性的結果圖，

從圖中可以看出，在高溫和低pH條件下都是3菌株中的纖維素酶的活性較高，因而該菌株更適合用于人工

瘤胃發(fā)酵。

答案：（1）③（2）培養(yǎng)基表面的菌懸液會出現(xiàn)積液，導致菌體堆積，影響分離效果（3）避免培養(yǎng)基污

染棉塞（4）量與活性①（5），發(fā)酵過程會產(chǎn)熱和產(chǎn)酸，，菌株在較高溫度和酸性環(huán)境下酶的活性更高

［階段質(zhì)量檢測（二）］微生物的培養(yǎng)與應用

（時間：45分鐘滿分：100分）

一、選擇題（每小題4分，共48分）

1.下列關于配制培養(yǎng)基的敘述，正確的是（）

A.配制固體培養(yǎng)基必須加入瓊脂

B.pH調(diào)至6.5~7.5的培養(yǎng)基可培養(yǎng)放線菌

C.培養(yǎng)自生固氮菌的培養(yǎng)基中不需添加氮源

D.發(fā)酵工程一般用半固體培養(yǎng)基或液體培養(yǎng)基

解析：選C在配制固體培養(yǎng)基時，可加入瓊脂作為凝固劑，但瓊脂并不是唯一的凝固劑；放線菌生長

適宜的pH為7.5?8.5,細菌生長適宜的pH為6.5?7.5；發(fā)酵工程應用于生產(chǎn)實踐一般用液體發(fā)酵，可以

連續(xù)培養(yǎng)，提高產(chǎn)量；自生固氮菌能夠?qū)⒖諝庵械腘z還原為NIL,因此培養(yǎng)基中不需加氮源。

2.某同學用牛肉膏蛋白豚固體培養(yǎng)基進行大腸桿菌純化培養(yǎng)，下列說法錯誤的是（）

A.蛋白陳可為大腸桿菌的生長提供氮源和維生素等營養(yǎng)

B.牛肉膏蛋白陳培養(yǎng)基需經(jīng)高壓蒸汽滅菌后調(diào)節(jié)pH

C.倒平板操作中，待平板冷卻凝固后將平板倒過來放置

D.大腸桿菌純化培養(yǎng)可以采用平板劃線法或稀釋涂布平板法

解析：選B培養(yǎng)基應先調(diào)節(jié)pH后滅菌，若先滅菌后調(diào)節(jié)pH,調(diào)節(jié)pH時會污染培養(yǎng)基。

3.微生物培養(yǎng)是微生物工程中的基礎技術，下列相關敘述正確的是（）

A.病毒和細菌的培養(yǎng)基成分相同

B.平板劃線法中的“線”是連續(xù)的、不分區(qū)域的

C.微生物培養(yǎng)基中并不是都必須添加碳源或氮源

D.在微生物培養(yǎng)操作過程中，為防止雜菌污染，需對培養(yǎng)基和培養(yǎng)皿進行消毒

解析：選C病毒必須寄生在活細胞內(nèi)才能進行生命活動，如可用活雞胚培養(yǎng)病毒；平板劃線法每次劃

線前都要灼燒接種環(huán)，劃線是分區(qū)域的；微生物種類不同，對營養(yǎng)物質(zhì)的需求不同，應根據(jù)所培養(yǎng)微生物

的需要確定培養(yǎng)基的成分；對培養(yǎng)基和培養(yǎng)皿要進行滅菌，而不是消毒。

4.稀釋涂布平板法是微生物培養(yǎng)中的一種常用的接種方法。下列相關敘述錯誤的是（）

A.操作中需要將菌液進行一系列的濃度梯度稀釋

B.需將不同稀釋度的菌液分別涂布到固體培養(yǎng)基表面

C.不同濃度的菌液均可在培養(yǎng)基表面形成單個的菌落

D.對培養(yǎng)基和涂布器等均需進行嚴格滅菌處理

解析：選C只有菌液稀釋到一定程度后，在固體培養(yǎng)基表面才能形成單個的菌落，否則可能會出現(xiàn)兩

個或兩個以上的細菌共同形成一個菌落，或菌落出現(xiàn)重疊。

5.某學者欲研究被石油污染過的土壤中細菌的數(shù)量，并從中篩選出能分解石油的細菌。下列操作錯誤

的是（）

A.利用平板劃線法對細菌進行計數(shù)

B.用以石油為唯一碳源的培養(yǎng)基篩選

C.采用稀釋涂布平板法分離菌種

D.稱取和稀釋土壤樣品時應在酒精燈火焰旁

解析：選A分離細菌常用的方法是平板劃線法和稀釋涂布平板法，但平板劃線法不能對細菌進行計數(shù);

篩選能分解石油的細菌，要以石油作為培養(yǎng)基中唯一的碳源；篩選細菌的整個操作過程都需要在無菌條件

下進行，所以稱取、稀釋土壤樣品應在酒精燈火焰旁進行。

6.下表為某培養(yǎng)基的配方，有關敘述正確的是（）

成分蛋白陳葡萄糖K2HPO4伊紅美藍蒸儲水

含量10g10g2g0.4g0.065g1000mL

A.從物理性質(zhì)看該培養(yǎng)基屬于液體培養(yǎng)基，從用途看該培養(yǎng)基屬于選擇培養(yǎng)基

B.培養(yǎng)基中屬于碳源的物質(zhì)主要是葡萄糖，屬于氮源的物質(zhì)是蛋白膝

C.該培養(yǎng)基缺少提供生長因子的物質(zhì)

D.該培養(yǎng)基調(diào)節(jié)合適的pH后就可以用于接種菌種

解析：選B此培養(yǎng)基中沒有瓊脂等凝固劑，因此為液體培養(yǎng)基；伊紅、美藍能對大腸桿菌起鑒別作