2020-2021学年生物人教版选修1课后分层检测案6分解纤维素的微生物的分离 14页

课后分层检测案 6 分解纤维素的微生物的分离 [基础巩固练] 1．下列哪种物质可以被纤维素酶分解( ) A．牛肉片 B．鱼片 C．滤纸条 D．塑料条 2．微生物体内能够使纤维素分解成纤维二糖的酶是( ) 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 3．关于纤维素分解菌的选择培养，下列叙述正确的是( ) A．可以增加纤维素分解菌的浓度 B．可以减少纤维素分解菌的浓度 C．所用培养基是固体培养基 D．选择培养可以省略，但不可以重复操作 4．从土壤中筛选纤维素分解菌的实验流程设计，正确的是( ) A．土壤取样→梯度稀释→涂布平板→发酵培养 B．土壤取样→选择培养→梯度稀释→涂布平板→挑选菌落 C．土壤取样→梯度稀释→选择培养→挑选菌落 D．土壤取样→梯度稀释→涂布平板→选择培养→挑选菌落 5．鉴定纤维素分解菌时，可以使用刚果红染色法，刚果红染色法 有两种常用方法，两种刚果红染色法的结果是( ) A．均会出现透明圈 B．方法一出现，方法二不出现 C．均不会出现透明圈 D．方法一不出现，方法二出现 6．鉴别培养基是根据微生物的代谢特点在培养基中加入一些物质 配制而成的，这些物质是( ) A．指示剂或化学药品 B．青霉素或琼脂 C．高浓度食盐 D．维生素或指示剂 7．某校生物兴趣小组研究发现，秸秆还田的过程中施加外源纤维 素酶能起到较好的效果。下列有关叙述，错误的是( ) A．纤维素酶是一种复合酶，其中纤维二糖酶能够将纤维素分解为 纤维二糖 B．纤维素分解菌主要分布于富含纤维素的环境中，纤维素分解菌 常用刚果红染液进行鉴定 C．菌落周围的透明圈大小可以反应纤维素分解菌产生的酶的多少 D．为了确定得到的是纤维素分解菌，还需要进行发酵产生纤维素 酶的实验 8．为了从牛的瘤胃中分离出能够分解纤维素的微生物，下列实验 操作及叙述，不科学的是( ) A．在富含纤维素的培养基上长出的菌落即为纤维素分解菌 B．将培养基和实验器材进行严格的消毒灭菌 C．将提取的胃液进行稀释后接种培养 D．接种后在适宜温度和无氧条件下培养 9．纤维素分解菌能够产生纤维素酶分解纤维素。回答下列问题： (1) 实 验 室 中 筛 选 微 生 物 的 原 理 是 ____________________________________________________________ ____________ ________________________________________________________ ________________。 筛选纤维素分解菌应先将从土壤中获得的微生物，在以________ 为唯一碳源的________(填“固体”或“液体”)培养基上进行选择培 养。 (2)在筛选纤维素分解菌的过程中，通常用________染色法，这种 方法能够通过颜色反应直接对纤维素分解菌进行筛选。甲同学在实验 时得到了右图所示的结果，则纤维素分解菌位于( ) A．③ B．② C．②③ D．①②③ (3)乙同学打算从牛胃中分离纤维素分解菌并计数，与分离醋酸菌 相 比 ， 进 行 培 养 时 除 了 营 养 物 质 不 同 外 ， 最 主 要 的 差 别 是 ________________。该同学采用活菌计数法统计的菌落数目往往比实 际数目________。 [能力提升练] 10．选择培养基是根据某一种或某一类微生物的特殊营养要求或 对一些物理、化学抗性而设计的培养基。利用这种培养基可以将所需 要的微生物从混杂的微生物中分离出来。为选择酵母菌和硝化细菌， 应选用的培养基分别为( ) A．伊红美蓝培养基、含青霉素培养基 B．含青霉素培养基、含氨的无机培养基 C．含氨的无机培养基、含青霉素培养基 D．含青霉素培养基、伊红美蓝培养基 11．利用农作物秸秆等纤维质原料生产的乙醇，经加工可制成燃 料乙醇，从而减少了对石油资源的依赖，如图为生产燃料乙醇的简要 流程，据图分析错误的一项是( ) 纤维质原料 ――→ ①预处理 微生物 A 可溶解复合物 ――→ ②发酵 微生物 B 乙醇 ――→加工 燃料乙醇 A．要得到微生物 A，最好选择富含纤维素的土壤采集土样 B．图中②过程常用的微生物 B 是酵母菌 C．微生物 A 和微生物 B 可利用的碳源相同 D．可用纤维素酶制剂代替微生物 A 起作用 12．原油中含有大量有害的、致癌的多环芳烃。土壤中有些细菌 可以以原油中的多环芳烃为碳源，在培养基中形成分解圈。为筛选出 能高效降解原油的菌种，某小组同学设计了相关实验。下列有关叙述， 不正确的是( ) A．应配制被原油污染土壤的土壤稀释液备用 B．配制以多环芳烃为唯一碳源的选择培养基 C．将土壤稀释液灭菌后接种到选择培养基上 D．在选择培养基上能形成分解圈的为所需菌种 13．莠去津是一种含氮农药，在土壤中不易降解。为修复被其污 染的土壤，可按下面程序选育能降解莠去津的细菌(目的菌)。(已知莠 去津在水中溶解度低，含过量莠去津的固体培养基不透明)，据图分析 下列选项不正确的是( ) A．图中从 A 瓶到 C 瓶液体培养的过程为选择培养 B．在将 C 瓶菌种接种到固体培养基之前，通常要进行梯度稀释 C．若图中固体培养基中出现有透明圈的菌落，则说明该菌株能分 解莠去津 D．若固体培养基中出现无透明圈菌落和有透明圈菌落，则说明非 目的菌来自培养基的污染 14．下列关于生物技术实践中的有关检验，不正确的是( ) A．在果酒制作实验结束时要检验是否有酒精产生，正确的操作步 骤是先在试管中加入适量的发酵液，然后再加入硫酸和重铬酸钾的混 合液 B．在微生物培养中，检验培养基是否被污染的方法是用一组不接 种或接种无菌水的培养基与接种培养物的培养基一起培养 C．检验以尿素为唯一氮源的培养基是否分离出了分解尿素的细 菌，方法是在培养基中加入酚红指示剂，若指示剂变红，则说明分离 成功 D．检验产生透明圈的菌落是否是分解纤维素的微生物，可以进行 发酵产纤维素酶的实验 15．现在大力提倡无纸化办公，但是仍然不可避免地每年要产生 大量的废纸，其主要成分是木质纤维，人类正努力将其转化为一种新 的资源——乙醇。如图是工业上利用微生物由纤维素生产乙醇的基本 工作流程，请回答相关问题： (1)自然界中①环节需要的微生物大多分布在________的环境中。 将从土壤中获得的微生物培养在以________为唯一碳源、并加入 ________的培养基上，筛选周围有________的菌落。 (2)如上所述的筛选中获得了三个菌落，对它们分别培养，并完成 环节②，且三种等量酶液中酶蛋白浓度相同，则你认为三种酶液的活 性________(填“一定相同”“不一定相同”或“一定不同”)，可以通 过________________进行定量测定。 (3)根据测定结果：①环节常选择木霉，则②中获得的酶是________ 酶，该酶至少包括________________________三个组分。 (4)生产中可以满足④环节的常见菌种是________，为了确保获得 产物乙醇，⑤环节要注意________，④过程要注意避免________。 [素养养成练] 16．下图为分离并统计分解纤维素的微生物的实验流程，据此回 答有关问题： (1)要从富含纤维素的环境中分离纤维素分解菌，从高温热泉中寻 找耐热菌，这说明__________________________________。 (2)在将样品接种到鉴别纤维素分解菌的培养基之前，可通过选择 培养增加纤维素分解菌的浓度，某同学根据需要配制了纤维素分解菌 的培养基如下表。整个实验过程严格无菌操作，如果将其中的纤维素 粉换成________，菌落数________________________，即可说明选择 培养基的作用。 成分 含量 纤维素粉 5.0 g NaNO3 1.0 g Na2HPO4·7H 2O 1.2 g KH2PO4 0.9 g MgSO4·7H2 O 0.5 g KCl 0.5 g 酵母膏 0.5 g 水解酪素 0.5 g 蒸馏水 定容至 1 000 mL (3)接种微生物最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法，本实验 宜 采 用 ________ 法 ， 原 因 是 ____________________________________________________________ ____________ ________________________________________________________ ________________。 课后分层检测案 6 分解纤维素的微生物 的分离 1．解析：纤维素酶只能使纤维素分解， 本题中只有 C 项滤纸条的主要成分是纤维 素，所以可以将滤纸条分解。 答案：C 2．解析：微生物体内产生的纤维素酶 是一种复合酶，一般认为它至少包括三种 组分，即 C1 酶、CX 酶和葡萄糖苷酶，其中 C1 酶和 CX 酶能使纤维素分解成纤维二糖， 葡萄糖苷酶能将纤维二糖分解成葡萄糖。 答案：A 3．解析：选择培养可以增加纤维素分 解菌的浓度，A 正确、B 错误；纤维素分解 菌的选择培养所用培养基是液体培养基，C 错误；选择培养可以省略，也可以重复操 作，D 错误。 答案：A 4．解析：正确的实验设计一般是：土 壤取样→选择培养(此步是否需要，应根据 样品中的菌株数量的多少来确定)→梯度稀 释→将样品涂布到有特定选择作用的培养 基上→挑选菌落。 答案：B 5．解析：两种刚果红染色法染色的时 间不同，但结果一样，均出现透明圈。 答案：A 6．解析：在培养基中加入青霉素或高 浓度食盐的目的是抑制某些微生物的生 长，而加维生素一般是为微生物提供生长 因子，起不到鉴别作用，只有在加入某种 指示剂或化学药品后，某些微生物会与特 定的化学物质发生特定的化学反应，而表 现出特有的菌落特征，我们可以根据这些 特征去判断属于哪种微生物。 答案：A 7．解析：纤维素酶是一种复合酶，包 括 C1 酶、CX 酶和葡萄糖苷酶三种，其中 C1 酶、CX 酶把纤维素分解成纤维二糖，A 错误；纤维素分解菌主要分布于富含纤维 素的环境中，刚果红染液可用于鉴定纤维 素分解菌，B 正确；菌落周围的透明圈大小 可以反应纤维素分解菌产生的酶的多少， 纤维素酶含量越多，透明圈越大，C 正确； 为了确定得到的是纤维素分解菌，还需要 进行发酵产生纤维素酶的实验，D 正确。 答案：A 8．解析：纤维素分解菌的选择培养基 中除富含纤维素外，还含有酵母膏和水解 酪素等成分，因此纤维素分解菌在富含纤 维素的培养基上能够形成生长优势，但并 不是只允许纤维素分解菌生长，因此还需 要利用刚果红染色法进行鉴别培养，A 错 误。培养基和实验器材消毒灭菌是为了防 止杂菌污染，B 正确。为了能够得到单细胞 菌落，提取的胃液需先进行稀释后再接种 培养，C 正确。牛胃的缺氧环境只能允许厌 氧型的纤维素分解菌生长，因此培养牛胃 中的纤维素分解菌应提供适宜的温度和无 氧环境，D 正确。 答案：A 9．解析：(1)实验室中筛选微生物时， 人为提供有利于目的菌株生长的条件，同 时抑制或阻止其他微生物的生长。用于筛 选目的菌株的培养基称为选择培养基。筛 选纤维素分解菌应先将从土壤中获得的微 生物，在以纤维素为唯一碳源的液体培养 基上进行选择培养。(2)刚果红能与纤维素 形成红色复合物，在纤维素被分解后红色 复合物将不再形成，则在培养基上出现以 纤维素分解菌为中心的透明圈。(3)牛胃是 一个厌氧的环境，所以其中的纤维素分解 菌与需氧型醋酸菌培养条件有所不同。活 菌计数时，若菌落重合，只能计数为一个 菌落，所以统计的菌落数目比实际数目偏 小。 答案：(1)人为提供有利于目的菌株生 长的条件，同时抑制或阻止其他微生物的 生长 纤维素 液体 (2)刚果红 A (3)保证无氧环境 小(低) 10．解析：酵母菌是真菌，通常可以 用含青霉素的培养基进行选择培养，因为 青霉素可抑制细菌生长，但不抑制真菌生 长。硝化细菌为自养型生物，能够利用氨 转变为亚硝酸和硝酸所释放的能量，把无 机物转变为有机物以维持自身生命活动， 利用含氨的无机培养基可进行选择培养。 答案：B 11．解析：根据图解可知，微生物 A 的碳源是纤维素，故要想获得微生物 A，最 好选择富含纤维素的土壤采集土样，A 正 确；图中②过程表示生产乙醇的过程，常 用的微生物是酵母菌，B 正确；微生物 A 所用碳源为纤维素，微生物 B 所用碳源为 纤维素降解物，C 错误；微生物 A 之所以 能利用纤维质原料是因为其含有纤维素 酶，故可用纤维素酶制剂代替微生物 A 起 作用，D 正确。 答案：C 12．解析：为了筛选出能以多环芳烃 为碳源的菌种，首先，配制被原油污染土 壤的土壤稀释液备用；其次配制以多环芳 烃为唯一碳源的选择培养基；然后在无菌 环境下，将土壤稀释液接种到选择培养基 上，在适宜的温度等条件下进行培养，A、 B 正确。若将土壤稀释液灭菌，就不能筛选 出能高效降解原油的菌种，C 错误。在选择 培养基上能形成分解圈的就是所需菌种，D 正确。 答案：C 13．解析：通过图解可以看出从 A 瓶 到 C 瓶的培养液中除莠去津外，没有其他 氮源，而本实验的目的是选育能降解莠去 津的细菌，所以该过程是通过选择培养基 选择能够降解莠去津的细菌，同时通过更 换培养液，提高目的菌的数量，故 A 正确； 如果直接取培养液进行接种，培养基中的 菌落将会很密，无法进行纯化，通过梯度 稀释后再接种，培养基中菌落将会分开， 这时就可以进行分离和纯化了，故 B 正确； 培养基中有透明圈的菌落能够降解莠去 津，故 C 正确；为了弄清非目的菌的来源， 可以通过培养基不接种的方法来判断。如 果不接种的空白培养基上依然有非目的 菌，则说明非目的菌来自培养基的污染； 如果不接种的空白培养基上没有非目的 菌，则说明非目的菌来自实验操作过程中 的杂菌污染，故 D 错误。 答案：D 14．解析：在果酒制作实验结束时， 可先在试管中加入适量的发酵液，然后再 加入 3 mol/L 的硫酸 3 滴，混匀后滴加常温 下饱和的重铬酸钾溶液 3 滴，振荡试管， 观察到橙色的重铬酸钾变成灰绿色，A 错 误；在微生物培养中，检验培养基是否被 污染的方法是将未接种的培养基或接种无 菌水的培养基与接种培养物的培养基一起 放在恒温箱中培养，如果未接种或接种无 菌水的培养基没有菌落生长，说明培养基 制作合格，B 正确；鉴定分解尿素的细菌可 在培养基中加入酚红指示剂，根据培养基 是否出现红色来判断，C 正确；为确定得到 的是纤维素分解菌，还需进行发酵产纤维 素酶的实验，可通过纤维素酶分解滤纸等 纤维素后产生的葡萄糖进行定量测定，D 正 确。 答案：A 15．解析：(1)从富含纤维素的环境中 可以获得产生纤维素酶的微生物，这类微 生物的纯化培养是以纤维素为唯一碳源， 通过在加入刚果红的培养基上筛选周围有 透明圈的菌落而获得。(2)由于不同纤维素 分解菌产生的纤维素酶的活性不一定相 同，则即使从三个菌落中获得的三种等量 酶液中酶蛋白的浓度相同，其活性也不一 定相同；可以通过对纤维素酶分解纤维素 后所产生的葡萄糖进行定量测定来确定三 种酶液的活性。(3)木霉中产生的纤维素酶 包括 C1 酶、CX 酶、葡萄糖苷酶三个组分。 (4)生产中获得乙醇的常见菌种是酵母菌， 酵母菌在无氧条件下进行无氧呼吸产生酒 精，因此生产中应注意保证无氧条件，还 要注意避免杂菌的污染。 答案：(1)富含纤维素(其他合理答案也 可，如落叶较多等) 纤维素 刚果红 透明圈 (2)不一定相同 对纤维素酶催化纤维 素分解后所产生的葡萄糖 (3)纤维素 C1 酶、CX 酶、葡萄糖苷酶 (4)酵母菌 发酵装置密闭(或保证无 氧条件) 杂菌污染 16．解析：在寻找目的微生物时要根 据目的菌株对生存环境的要求，到相应的 环境中去寻找；微生物的选择培养就是根 据微生物的不同特点，在培养基中加入某 些物质，允许一部分微生物的生存，而抑 制另一部分微生物的生长。在本实验中， 由于只有纤维素分解菌才能利用培养基中 的纤维素，因此只含有纤维素粉的培养基 为选择培养基，而葡萄糖是许多微生物都 能利用的碳源，因此通常用葡萄糖来配制 完全培养基，在选择培养基上生长的微生 物种类少，菌落数就少；微生物的分离的 接种方法有平板划线法和稀释涂布平板 法，因为这两种方法都能使菌体分散到培 养基的表面，但是平板划线法不能确定接 种量，而稀释涂布平板法可以确定接种量， 因此平板划线法不能根据稀释液体积计算 每克样品中的菌株数。 答案：(1)根据目的菌株对生存环境的 要求，到相应的环境中去寻找 (2)葡萄糖 明显多于选择培养基 (3)稀释涂布平板 平板划线法难以根 据稀释液体积计算每克样品中的菌株数