高中生物（人教版）同步习题：2-3分解纤维素的微生物的分离 规范训练（选修1）

高中生物（人教版）同步习题：2-3分解纤维素的微生物的分离 规范训练（选修1）

课题3　分解纤维素的微生物的分离 ‎(时间：30分钟　满分：50分)‎ 考查知识点及角度 难度及题号 基础 中档 稍难 纤维素分解菌的筛选 ‎1、2、3、7‎ ‎5、6‎ 刚果红染色法及实验结果评价 ‎4‎ ‎8‎ 一、选择题(每小题4分，共20分)‎ ‎1．从土壤中筛选纤维素分解菌的实验设计，下列流程正确的是 ‎(　　)。‎ A．土壤取样→梯度稀释→稀释涂布平板→挑选菌落 B．土壤取样→选择培养→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→稀释涂布平板→选择培养→挑选菌落 解析　本题考查纤维素分解菌的分离过程的有关知识。正确的流程是“土壤取样→选择培养→稀释涂布平板→挑选菌落”，其中选择培养的目的是增加纤维素分解菌的浓度，因此需要在稀释涂布平板之前进行，最后根据菌落的特征挑选纤维素分解菌。‎ 答案　B ‎2．在对纤维素分解菌进行选择培养用液体培养基的目的是 ‎(　　)。‎ A．用液体培养基可获得大量菌体 B．纤维素分解菌适宜在液体培养基上生长 C．用液体培养基可以使菌体充分利用培养基中的营养物质 D．用液体培养基可获得高纯度的纤维素分解菌 解析　使用液体选择培养基培养纤维素分解菌，一方面可以获得大量纤维素分解菌，另一方面便于稀释涂布平板。‎ 答案　A ‎3．在将样品稀释涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基之前，一般先进行选择培养，其主要目的是 ‎(　　)。‎ A．完全除去其他微生物 B．没有意义，去掉这一步更好 C．增加纤维素分解菌的浓度 D．使纤维素分解菌充分长大 解析　如果在所采集的土样中纤维素分解菌含量较少，稀释涂布到鉴别培养基上后形成的菌落数就更少，不利于挑选所需菌落。通过选择培养可以增加纤维素分解菌的浓度，以确保能够从样品中分离到所需要的微生物。这种培养不能纯种分离，故A错。‎ 答案　C ‎4．两种刚果红染色法的结果是 ‎(　　)。‎ A．均会出现透明圈 B．均不会出现透明圈 C．方法一出现，方法二不出现 D．方法一不出现，方法二出现 解析　两种刚果红染色法都会出现透明圈，但方法一在加入刚果红溶液时会造成菌落混杂，而先加入刚果红的方法则可能出现假阳性反应。‎ 答案　A ‎5．下列有关分解纤维素微生物的分离的叙述，不正确的是 ‎(　　)。‎ A．纤维素酶的发酵方法有液体发酵和固体发酵 B．对分解纤维素的微生物进行了初步筛选后，无需再进行其他实验 C．纤维素酶的测定方法，一般是对所产生的葡萄糖进行定量的测定 D．纤维素酶是一种复合酶 解析　初步筛选只是分离纯化的第一步。为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。‎ 答案　B 二、非选择题(共30分)‎ ‎6．(10分)某研究性学习小组的同学为了从土壤中筛选纤维素分解菌，利用下列材料和用具进行了实验，请完善下列实验步骤。‎ 材料用具：采集的土样、研钵、配制纤维素分解菌培养基的各种原料、琼脂、纤维素粉、刚果红溶液、培养箱、无菌水。‎ 实验步骤：‎ ‎(1)利用纤维素分解菌培养基的各种原料、琼脂及______，配制固体培养基，灭菌。‎ ‎(2)将采集的土壤样品在研钵中研碎后______，制成土壤匀浆。‎ ‎(3)利用无菌操作方法把土壤匀浆______到培养基上，放在培养箱内培养一段时间。‎ ‎(4)用显微镜观察纤维素分解菌时，要从______中挑取材料制成临时装片。‎ 解析　分离纤维素分解菌的培养基中要加入纤维素粉作碳源，加入刚果红溶液加以检测，‎ 刚果红能与纤维素形成红色复合物，纤维素分解菌在含有刚果红和纤维素的培养基上生长，其产生的纤维素酶能分解纤维素，在菌落周围产生透明圈。挑取周围有透明圈的菌落制成临时装片可观察到纤维素分解菌。‎ 答案　(1)纤维素粉和刚果红溶液 ‎(2)加入无菌水　(3)接种　(4)周围有透明圈的菌落 ‎7．(10分)某同学为了从土壤中分离得到纤维素分解菌，进行了以下操作。‎ 第一步：土壤取样。用小铁铲和普通信封将土取回，然后倒入一烧瓶中，加蒸馏水稀释，塞好棉塞。‎ 第二步：制备培养基。‎ 纤维素粉　　　　　　　　 5 g NaNO3 1 g Na2HPO4·7H2O 1.2 g KH2PO4 0.9 g MgSO4·7H2O 0.5 g KCl 0.5 g 酵母膏 0.5 g 水解酪素 0.5 g 待其他物质溶解后加水定容到1 000 mL。‎ 第三步：菌悬液涂布平板。用接种环取少量土壤稀释溶液在以上培养基表层涂布。‎ 第四步：培养观察。把接种好的培养皿放到35 ℃的恒温箱中培养1～2 d，观察并记录菌落的生长情况。‎ 根据以上实验操作，完成下列题目：‎ ‎(1)找出该同学明显的操作错误。‎ ‎___________________________________________________________‎ ‎_____________________________________________________________。‎ ‎(2)要想增加该实验的说服力，还应该怎么做？‎ 解析　从土壤中分离微生物一般的流程是：土壤取样→选择培养→梯度稀释→菌悬液涂布平板→挑选出单个菌落。该实验步骤不完整，且在前三步操作中都没有进行无菌操作，因而无法说明分解纤维素的微生物一定来自土壤。要想增强实验的说服力，设置对照实验必不可少。‎ 答案　(1)第一步：取样工具应提前灭菌；不能用蒸馏水，应用无菌水；土壤取回后的操作应在火焰旁进行。第二步：培养基制备好后应灭菌。第三步：接种应在无菌条件下进行，应用灭菌的吸管或移液器取样品。‎ ‎(2)一是设置对照实验，再配制一组无纤维素粉的培养基，接种该土壤样品培养观察。二 是最后要对该微生物进行鉴定，用刚果红染色法鉴定该微生物的菌落，看周围是否出现透明圈。‎ ‎8．(10分)现在大力提倡无纸化办公，但是仍然不可避免的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。下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______(“一定相同”“不一定相同”“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______。‎ 解析　(1)废纸的主要成分是木质纤维，因而使其糖化的酶应为纤维素酶，由此得知①中的产酶微生物应该大多分布在富含纤维素的环境中。能分解纤维素的微生物的分离筛选需要用到以纤维素为唯一碳源的培养基，若想直接从此选择培养基中筛选出分解纤维素的微生物，则可以利用直接在培养基中加入刚果红的方法，挑选周围有透明圈的菌落。(2)由于个体差异，不同菌的产酶量不一定相同，因此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。(3)分解纤维素的酶是一种复合酶，包括C1酶、Cx酶、葡萄糖苷酶等组分。(4)在工业生产上通常利用酵母菌将葡萄糖液发酵产生酒精。发酵过程中要注意保证无氧条件，避免染上杂菌，使发酵失败。‎ 答案　(1)富含纤维素(或落叶较多等)　纤维素　刚果红　透明圈 ‎(2)不一定相同　对纤维素酶分解纤维素后所产生的葡萄糖 ‎(3)纤维素　C1酶、Cx酶、葡萄糖苷酶 ‎(4)酵母菌　发酵装置密闭(或保证无氧条件等)　污染杂菌