2024高中生物專(zhuān)題2微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用課題3分解纖維素的微生物的分離課堂演練含解析新人教版選修1

PAGE7-課題3分解纖維素的微生物的分別1．纖維素酶可以將下列哪種物質(zhì)分解()A．牛肉片 B．魚(yú)片C．濾紙條 D．塑料條解析：纖維素酶只能使纖維素分解，本題中只有C項(xiàng)濾紙條的主要成分是纖維素，所以可以將濾紙條分解。答案：C2．鑒定纖維素分解菌時(shí)，可以運(yùn)用剛果紅染色法，剛果紅染色法有兩種常用方法，兩種剛果紅染色法的結(jié)果是()A．均會(huì)出現(xiàn)透亮圈B．方法一出現(xiàn)，方法二不出現(xiàn)C．均不會(huì)出現(xiàn)透亮圈D．方法一不出現(xiàn)，方法二出現(xiàn)解析：兩種剛果紅染色法染色的時(shí)間不同，但結(jié)果一樣，均出現(xiàn)透亮圈。答案：A3．纖維素、纖維素酶和限制纖維素酶合成的物質(zhì)，它們的基本組成單位依次是()A．葡萄糖、葡萄糖和氨基酸B．葡萄糖、氨基酸和核苷酸C．氨基酸、氨基酸和核苷酸D．淀粉、蛋白質(zhì)和核酸解析：纖維素是多糖，其基本組成單位是葡萄糖；纖維素酶是蛋白質(zhì)，其基本組成單位是氨基酸；限制酶合成的物質(zhì)是DNA，其基本組成單位是核苷酸。答案：B4．在從土壤中共享出分解纖維素的微生物的試驗(yàn)中，先進(jìn)行選擇培育，再進(jìn)行剛果紅染色法分別。先選擇培育的目的是()A．濃縮目標(biāo)菌種B．除去雜菌，獲得能分解纖維素的純菌種C．殺滅不須要的微生物D．在微生物的菌落上獲得纖維素分解菌種解析：在選擇培育的條件下，可以使那些能夠適應(yīng)這種養(yǎng)分條件的微生物得到快速繁殖，而那些不適應(yīng)這種養(yǎng)分條件的微生物的繁殖被抑制，因此可以起到濃縮目標(biāo)菌種的作用，但是不能得到單一菌種。該培育基中的化學(xué)成分不能殺滅微生物。選擇培育時(shí)用液體培育基，微生物在培育液中繁殖，不能獲得目標(biāo)菌落。答案：A5．現(xiàn)在大力提倡無(wú)紙化辦公，但是每年仍舊不行避開(kāi)地產(chǎn)生大量的廢紙。廢紙的主要成分是木質(zhì)纖維，人類(lèi)正努力將其轉(zhuǎn)化為一種新的資源——乙醇。如下圖是工業(yè)上利用微生物由纖維素生產(chǎn)乙醇的基本工藝流程，請(qǐng)回答相關(guān)問(wèn)題：(1)自然界中①環(huán)節(jié)須要的微生物大多分布在____________的環(huán)境中。將從土壤中獲得的微生物培育在以________為唯一碳源、并加入________的培育基上，篩選四周有________的菌落。(2)在如上所述的篩選過(guò)程中獲得了三個(gè)菌落，對(duì)它們分別培育，并完成環(huán)節(jié)②，且三種等量酶液中酶的濃度相同，則你認(rèn)為三種酶液的活性________(填“肯定相同”“不肯定相同”或“肯定不同”)，可以通過(guò)__________________進(jìn)行定量測(cè)定。(3)依據(jù)測(cè)定結(jié)果，①環(huán)節(jié)常選擇木霉，則②中獲得的酶是________酶。(4)生產(chǎn)中可以滿意④環(huán)節(jié)的常見(jiàn)菌種是________，為了確保獲得產(chǎn)物乙醇，⑤環(huán)節(jié)要留意__________________。解析：(1)富含纖維素的土壤中，含有大量以纖維素為碳源的纖維素分解菌。剛果紅能與培育基中的纖維素形成紅色復(fù)合物，當(dāng)纖維素分解后，復(fù)合物無(wú)法形成，培育基中會(huì)出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透亮圈，通過(guò)此方法來(lái)篩選纖維素分解菌。(2)酶液中蛋白質(zhì)的濃度相同，酶的活性不肯定相同，可通過(guò)檢測(cè)分解纖維素后所產(chǎn)生的葡萄糖量是否相等來(lái)鑒定其活性是否相同。(3)木霉能產(chǎn)生纖維素酶，可以將纖維素分解。(4)在酒精發(fā)酵中常用的微生物是酵母菌，在接種過(guò)程中肯定要避開(kāi)雜菌污染。乙醇是酵母菌無(wú)氧發(fā)酵的產(chǎn)物，發(fā)酵過(guò)程中肯定要保持無(wú)氧的環(huán)境。答案：(1)富含纖維素(其他答案合理也可，如落葉較多等)纖維素剛果紅透亮圈(2)不肯定相同對(duì)纖維素酶分解纖維素后所產(chǎn)生的葡萄糖(3)纖維素(4)酵母菌發(fā)酵裝置的密閉性(或保證無(wú)氧條件等)A級(jí)基礎(chǔ)鞏固1．微生物體內(nèi)能夠使纖維素分解成纖維二糖的酶是()A．C1酶和Cx酶B．C1酶和葡萄糖苷酶C．Cx酶和葡萄糖苷酶D．C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶解析：纖維素酶是一種復(fù)合酶，至少包括三種組分，其中C1酶和Cx酶能將纖維素分解成纖維二糖，而葡萄糖苷酶能將纖維二糖分解成葡萄糖。答案：A2．下列關(guān)于從土壤中分別纖維素分解菌的操作步驟中，正確的是()①土壤取樣②稱(chēng)取10g土壤取出加入盛有90mL無(wú)菌水的錐形瓶中③吸取0.1mL進(jìn)行平板涂布④依次稀釋101、102、103、104、105、106、107倍A．①→②→③→④ B．①→③→②→④C．①→②→④→③ D．①→④→②→③解析：從土壤中分別纖維素分解菌的試驗(yàn)流程為：土壤取樣→溶解→梯度稀釋→涂布平板。答案：C3．要將能分解纖維素的細(xì)菌從土壤中分別出來(lái)，應(yīng)將它們接種在()A．加入指示劑的鑒別培育基上B．含有蛋白胨的固體培育基上C．只含纖維素粉而無(wú)其他碳源的選擇培育基上D．含四大養(yǎng)分要素的培育基上解析：選擇纖維素分解菌的培育基中應(yīng)含有該種菌生長(zhǎng)發(fā)育所需的養(yǎng)分條件，其他菌種在這種培育基中不能生存。答案：C4．通過(guò)分別分解纖維素的微生物試驗(yàn)，對(duì)分解纖維素的微生物進(jìn)行了初步的篩選，這只是分別提純的第一步，還須要進(jìn)行()A．發(fā)酵產(chǎn)纖維素酶的試驗(yàn)B．提取纖維二糖的試驗(yàn)C．濃縮纖維素分解菌的試驗(yàn)D．提取葡萄糖的試驗(yàn)解析：為確定得到的是纖維素分解菌，還需進(jìn)行發(fā)酵產(chǎn)纖維素酶的試驗(yàn)，纖維素酶的測(cè)定方法一般是采納對(duì)纖維素酶分解濾紙等纖維素后產(chǎn)生的葡萄糖進(jìn)行定量測(cè)定。答案：A5．從土壤中篩選纖維素分解菌的試驗(yàn)設(shè)計(jì)正確的是()A．土壤取樣→梯度稀釋→稀釋涂布平板→發(fā)酵培育B．土壤取樣→選擇培育→稀釋涂布平板→選擇菌落C．土壤取樣→梯度稀釋→選擇培育→選擇菌落D．土壤取樣→梯度稀釋→稀釋涂布平板→選擇培育→選擇菌落解析：土壤取樣之后，應(yīng)先經(jīng)過(guò)選擇培育，以增大目的菌株的濃度，然后為避開(kāi)一個(gè)培育基上的菌落太多，需進(jìn)行稀釋涂布平板。答案：B6．漆酶屬于木質(zhì)降解酶類(lèi)，在環(huán)境修復(fù)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域有著廣泛用途。如圖是分別、純化和保存漆酶菌株的過(guò)程，相關(guān)敘述正確的是()A．生活污水中含有大量微生物，是分別產(chǎn)漆酶菌株的首選樣品B．篩選培育基中須要加入漆酶的底物，通過(guò)菌落特征挑出產(chǎn)漆酶的菌落C．在涂布平板上長(zhǎng)出的菌落，只能通過(guò)劃線進(jìn)一步純化D．斜面培育基中含有大量養(yǎng)分物，可在常溫下長(zhǎng)期保存菌株解析：生活污水中含有大量微生物，但不肯定含有產(chǎn)漆酶的菌株，A錯(cuò)誤；篩選培育基中須要加入漆酶的底物，通過(guò)菌落特征挑出產(chǎn)漆酶的菌落，從而獲得漆酶菌株，B正確；在涂布平板上長(zhǎng)出的菌落，可以通過(guò)劃線或稀釋涂布平板法進(jìn)一步純化，C錯(cuò)誤；斜面培育基中含有大量養(yǎng)分物，可在低溫下長(zhǎng)期保存菌株，D錯(cuò)誤。答案：BB級(jí)實(shí)力訓(xùn)練7．纖維素是自然界分布最廣、含量最多的一種多糖，馬、牛等食草動(dòng)物具有消化纖維素的實(shí)力，請(qǐng)回答有關(guān)問(wèn)題：(1)與培育土壤中分別的纖維素分解菌相比，培育馬胃中分別出的纖維素分解菌要調(diào)整培育基的pH，還要保證________條件。配制好的培育基培育前應(yīng)采納________________法進(jìn)行滅菌處理。從功能上看，該培育基是________培育基。(2)給錐形瓶?jī)?nèi)的培育液接種時(shí)應(yīng)在酒精燈火焰旁邊進(jìn)行，防止____________污染培育基。對(duì)無(wú)菌操作時(shí)用到的玻璃器皿要用____________的方法徹底滅菌。(3)某同學(xué)運(yùn)用劃線法分別純化菌株，經(jīng)一段時(shí)間培育，發(fā)覺(jué)有的線上長(zhǎng)滿了菌，有的線上無(wú)菌落，造成這種狀況的緣由可能是劃線操作時(shí)________。(4)將篩選培育的纖維素分解菌破裂后，用________的方法可將纖維素酶溶液與其他細(xì)胞成分分別開(kāi)。纖維素酶能催化纖維素分解為還原性的葡萄糖，依據(jù)這一特性，可用________試劑推斷提取物是否起到了降解纖維素的作用。答案：(1)無(wú)氧高壓蒸汽滅菌選擇(2)雜菌干熱滅菌(3)接種環(huán)灼燒后未冷卻(4)離心斐林8．發(fā)酵工程是通過(guò)大量培育微生物以生產(chǎn)某種產(chǎn)品。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)欲從多種微生物中分別某種細(xì)菌并抑制其他微生物的生長(zhǎng)，應(yīng)運(yùn)用________培育基。純化菌種時(shí)可采納比較簡(jiǎn)潔的________法進(jìn)行接種，接種操作應(yīng)在________進(jìn)行。(2)純化的菌種常采納固體斜面培育基臨時(shí)保藏，該方法保存的時(shí)間較__________，而且菌種易______________。常用的凝固劑是__________________。(3)從培育基所含的成分來(lái)看，從土壤中分別出固氮菌的培育基特點(diǎn)是__________，從土壤中分別出纖維素分解菌的培育基特點(diǎn)是__________________________________________________________。解析：(1)分別微生物常用選擇培育基。純化菌種常用平板劃線法。為保證無(wú)菌操作，接種應(yīng)在酒精燈火焰旁進(jìn)行。(2)采納臨時(shí)保藏法時(shí)，菌種簡(jiǎn)潔被污染或產(chǎn)生變異，因此該方法保存的時(shí)間不長(zhǎng)。培育基常用的凝固劑是瓊脂。(3)分別土壤中的自身固氮菌選用選擇培育基，該培育基中不應(yīng)當(dāng)含有氮源。要分別土壤中的纖維素分解菌，常常用以纖維素為唯一碳源的選擇培育基，若要鑒別是否分別出了纖維素分解菌則應(yīng)運(yùn)用加入了剛果紅的鑒別培育基，視察是否有透亮圈產(chǎn)生。答案：(1)選擇平板劃線酒精燈火焰旁(2)短被污染和發(fā)生變異瓊脂(3)不含有氮源以纖維素為唯一碳源并含有剛果紅染液9．植物的秸稈、枝葉等纖維物質(zhì)是可再生資源，以纖維素類(lèi)物質(zhì)生成燃料乙醇的探討越來(lái)越受重視。纖維素酶糖化法是目前常用的方法，其操作過(guò)程如圖所示：(1)該方法中，微生物X與微生物Y不同，微生物Y是________，若從土壤中獲得微生物X，請(qǐng)寫(xiě)出分別的流程_____________________________________________________________________。為了鑒別微生物X，培育基的成分為CMC-Na、酵母膏、KH2PO4、瓊脂、土豆汁等。在該培育基中，CMC-Na的作用是______________。(2)若經(jīng)選擇，微生物X為木霉，則其內(nèi)分解纖維素的酶至少包括________________三種組分，這三種酶協(xié)同作用，將纖維素分解為葡萄糖。(3)在操作過(guò)程中，過(guò)程③需________以保證乙醇的產(chǎn)生。(4)操作發(fā)覺(jué)，糖液濃度過(guò)高時(shí)，葡萄糖的產(chǎn)生會(huì)受到抑制，其緣由是___________________________________________________________________________________________________。解析：(1)微生物Y能發(fā)酵糖液產(chǎn)生乙醇，故微生物Y是酵母菌。鑒別纖維素分解菌的培育基中，CMC-Na能被Cx酶和C1酶分解為纖維二糖，可使被剛果紅染色的培育基的紅色褪去，便于鑒別，也為微生物的生長(zhǎng)供應(yīng)碳源。(2)纖維素酶是一種復(fù)合酶，至少包括C1酶、Cx酶、葡萄糖苷酶三種組分。(3)酵母菌發(fā)酵產(chǎn)生乙醇是無(wú)氧呼吸的過(guò)程，在操作過(guò)程中應(yīng)密閉發(fā)酵。(4)隨著產(chǎn)物(葡萄糖)的增多，反應(yīng)將會(huì)受到抑制，其機(jī)理為酶的活性受到反饋抑制。答案：(1)酵母菌土壤取樣→選擇培育→梯度稀釋→將菌液涂布到特定的選擇培育基上→選擇產(chǎn)生透亮圈的菌落供應(yīng)碳源(或便于鑒別)(2)C1酶、Cx酶、葡萄糖苷酶(3)密閉發(fā)酵(4)產(chǎn)物(葡萄糖)過(guò)多，反饋抑制了分解秸稈的酶的活性10．某試驗(yàn)小組欲從土壤中篩選出能高效分解纖維素的微生物，設(shè)計(jì)了下列試驗(yàn)流程。請(qǐng)回答相關(guān)問(wèn)題：eq\x(\a\al(土壤,取樣))→eq\x(\a\al(選擇,培育))→eq\x(\a\al(梯度,稀釋))→eq\x(\a\al(涂布接種到鑒,別纖維素分解,菌培育基上))→eq\x(\a\al(選擇產(chǎn)生透,明圈的菌落))(1)選擇培育運(yùn)用的培育基是以__________為唯一碳源，該培育基是__________(固體或液體)培育基。(2)鑒別纖維素分解菌的培育基中應(yīng)加入________染料，它可以與纖維素形成________色復(fù)合物，最終應(yīng)選擇透亮圈________(大或小)的菌落進(jìn)行純化培育。(3)試驗(yàn)中對(duì)培育基進(jìn)行滅菌常用方法是________________。選擇菌落前，對(duì)接種環(huán)的滅菌方法是____________________。(4)上述試驗(yàn)中，接種操作都應(yīng)在火焰旁邊進(jìn)行，以防止_______。答案：(1)纖維素液體(2)剛果紅紅大(3)高壓蒸汽滅菌灼燒滅菌(4)雜菌污染11．苯酚及其衍生物廣泛存在于工業(yè)廢水中，對(duì)環(huán)境有嚴(yán)峻危害。小明同學(xué)打算依據(jù)下圖操作步驟，從處理廢水的活性污泥中分別篩選酚降解高效菌株。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)酚降解菌富集培育基含有蛋白胨、K2HPO4、MgSO4、苯酚和水，其中可作為碳源的有___________________________________________________________________________________________。(2)將采集到的樣品接種培育，苯酚用量應(yīng)隨轉(zhuǎn)接次數(shù)增加而漸漸________，以達(dá)到富集酚降解菌的目的。若左下圖平板中菌落過(guò)于密集，應(yīng)進(jìn)一步___________________________________________，以便于菌落計(jì)數(shù)與分別。制備平板培育基時(shí)除了須要水、養(yǎng)分物質(zhì)外，還必需添加________。(3)下圖為連續(xù)劃線法示意圖，在圖中________(填圖中序號(hào))區(qū)域更易獲得單菌落。(4)采納比色測(cè)定法(運(yùn)用苯酚顯色劑)檢測(cè)降解后的廢水中苯酚殘留量。先制作系列濃度梯度并進(jìn)行顯色反應(yīng)，下表中1～5號(hào)比色管的苯酚濃度應(yīng)分別為_(kāi)_________________________