高中生物选修1练习：专题2课题3分解纤维素的微生物的分离 含解析

专题2 微生物的培养与应用课题3 分解纤维素的微生物的分离1．纤维素酶可以将下列哪种物质分解()A．牛肉片B．鱼片C．滤纸条D．塑料条[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]C2．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[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]A3．纤维素、纤维素酶和控制纤维素酶合成的物质，它们的基本组成单位依次是()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、蛋白质和核酸[解析]纤维素是多糖，其基本组成单位是葡萄糖；纤维素酶是蛋白质，其基本组成单位是氨基酸；控制酶合成的物质是DNA，其基本组成单位是核苷酸。

[答案]B4．在从土壤中分享出分解纤维素的微生物的实验中，先进行选择培养，再进行刚果红染色法分离。

先选择培养的目的是() A．浓缩目标菌种B．除去杂菌，获得能分解纤维素的纯菌种C．杀灭不需要的微生物D．在微生物的菌落上获得纤维素分解菌种[解析]在选择培养的条件下，可以使那些能够适应这种营养条件的微生物得到迅速繁殖，而那些不适应这种营养条件的微生物的繁殖被抑制，因此可以起到浓缩目标菌种的作用，但是不能得到单一菌种。

该培养基中的化学成分不能杀灭微生物。

选择培养时用液体培养基，微生物在培养液中繁殖，不能获得目标菌落。

[答案]A5．现在大力提倡无纸化办公，但是每年仍然不可避免地产生大量的废纸。

废纸的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。

如下图是工业上利用微生物由纤维素生产乙醇的基本工艺流程，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)在如上所述的筛选过程中获得了三个菌落，对它们分别培养，并完成环节②，且三种等量酶液中酶的浓度相同，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。

(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__________________。

[解析](1)富含纤维素的土壤中，含有大量以纤维素为碳源的纤维素分解菌。

刚果红能与培养基中的纤维素形成红色复合物，当纤维素分解后，复合物无法形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，通过此方法来筛选纤维素分解菌。

(2)酶液中蛋白质的浓度相同，酶的活性不一定相同，可通过检测分解纤维素后所产生的葡萄糖量是否相等来鉴定其活性是否相同。

(3)木霉能产生纤维素酶，可以将纤维素分解。

(4)在酒精发酵中常用的微生物是酵母菌，在接种过程中一定要避免杂菌污染。

乙醇是酵母菌无氧发酵的产物，发酵过程中一定要保持无氧的环境。

[答案](1)富含纤维素(其他[答案]合理也可，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分解纤维素后所产生的葡萄糖(3)纤维素(4)酵母菌发酵装置的密闭性(或保证无氧条件等)A级基础巩固1．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C x酶B．C1酶和葡萄糖苷酶C．C x酶和葡萄糖苷酶D．C1酶、C x酶和葡萄糖苷酶[解析]纤维素酶是一种复合酶，至少包括三种组分，其中C1酶和C x酶能将纤维素分解成纤维二糖，而葡萄糖苷酶能将纤维二糖分解成葡萄糖。

[答案]A2．下列关于从土壤中分离纤维素分解菌的操作步骤中，正确的是()①土壤取样②称取10 g土壤取出加入盛有90 mL无菌水的锥形瓶中③吸取0.1 mL进行平板涂布④依次稀释101、102、103、104、105、106、107倍A．①→②→③→④B．①→③→②→④C．①→②→④→③D．①→④→②→③[解析]从土壤中分离纤维素分解菌的实验流程为：土壤取样→溶解→梯度稀释→涂布平板。

[答案]C3．要将能分解纤维素的细菌从土壤中分离出来，应将它们接种在()A．加入指示剂的鉴别培养基上B．含有蛋白胨的固体培养基上C．只含纤维素粉而无其他碳源的选择培养基上D．含四大营养要素的培养基上[解析]选择纤维素分解菌的培养基中应含有该种菌生长发育所需的营养条件，其他菌种在这种培养基中不能生存。

[答案]C4．通过分离分解纤维素的微生物实验，对分解纤维素的微生物进行了初步的筛选，这只是分离提纯的第一步，还需要进行()A．发酵产纤维素酶的实验B．提取纤维二糖的实验C．浓缩纤维素分解菌的实验D．提取葡萄糖的实验[解析]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，纤维素酶的测定方法一般是采用对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。

[答案]A5．从土壤中筛选纤维素分解菌的实验设计正确的是()A．土壤取样→梯度稀释→稀释涂布平板→发酵培养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]土壤取样之后，应先经过选择培养，以增大目的菌株的浓度，然后为避免一个培养基上的菌落太多，需进行稀释涂布平板。

[答案]B6．漆酶属于木质降解酶类，在环境修复、农业生产等领域有着广泛用途。

如图是分离、纯化和保存漆酶菌株的过程，相关叙述正确的是()A．生活污水中含有大量微生物，是分离产漆酶菌株的首选样品B．筛选培养基中需要加入漆酶的底物，通过菌落特征挑出产漆酶的菌落C．在涂布平板上长出的菌落，只能通过划线进一步纯化D．斜面培养基中含有大量营养物，可在常温下长期保存菌株[解析]生活污水中含有大量微生物，但不一定含有产漆酶的菌株，A错误；筛选培养基中需要加入漆酶的底物，通过菌落特征挑出产漆酶的菌落，从而获得漆酶菌株，B正确；在涂布平板上长出的菌落，可以通过划线或稀释涂布平板法进一步纯化，C错误；斜面培养基中含有大量营养物，可在低温下长期保存菌株，D错误。

[答案]BB级能力训练7．纤维素是自然界分布最广、含量最多的一种多糖，马、牛等食草动物具有消化纤维素的能力，请回答有关问题：(1) 与培养土壤中分离的纤维素分解菌相比，培养马胃中分离出的纤维素分解菌要调整培养基的pH，还要保证________条件。

配制好的培养基培养前应采用________________法进行灭菌处理。

从功能上看，该培养基是________培养基。

(2) 给锥形瓶内的培养液接种时应在酒精灯火焰附近进行，防止____________污染培养基。

对无菌操作时用到的玻璃器皿要用____________的方法彻底灭菌。

(3) 某同学使用划线法分离纯化菌株，经一段时间培养，发现有的线上长满了菌，有的线上无菌落，造成这种情况的原因可能是划线操作时________。

(4) 将筛选培养的纤维素分解菌破碎后，用________的方法可将纤维素酶溶液与其他细胞成分分离开。

纤维素酶能催化纤维素分解为还原性的葡萄糖，根据这一特性，可用________试剂判断提取物是否起到了降解纤维素的作用。

[答案](1)无氧高压蒸汽灭菌选择(2)杂菌干热灭菌(3)接种环灼烧后未冷却(4)离心斐林8．发酵工程是通过大量培养微生物以生产某种产品。

请回答下列问题：(1) 欲从多种微生物中分离某种细菌并抑制其他微生物的生长，应使用________培养基。

纯化菌种时可采用比较简单的________法进行接种，接种操作应在________进行。

(2) 纯化的菌种常采用固体斜面培养基临时保藏，该方法保存的时间较__________，而且菌种易______________。

常用的凝固剂是__________________。

(3) 从培养基所含的成分来看，从土壤中分离出固氮菌的培养基特点是__________，从土壤中分离出纤维素分解菌的培养基特点是__________________________________________________________。

[解析](1)分离微生物常用选择培养基。

纯化菌种常用平板划线法。

为保证无菌操作，接种应在酒精灯火焰旁进行。

(2)采用临时保藏法时，菌种容易被污染或产生变异，因此该方法保存的时间不长。

培养基常用的凝固剂是琼脂。

(3) 分离土壤中的自身固氮菌选用选择培养基，该培养基中不应该含有氮源。

要分离土壤中的纤维素分解菌，经常用以纤维素为唯一碳源的选择培养基，若要鉴别是否分离出了纤维素分解菌则应使用加入了刚果红的鉴别培养基，观察是否有透明圈产生。

[答案](1) 选择平板划线酒精灯火焰旁(2) 短被污染和发生变异琼脂(3) 不含有氮源以纤维素为唯一碳源并含有刚果红染液9．植物的秸秆、枝叶等纤维物质是可再生资源，以纤维素类物质生成燃料乙醇的研究越来越受重视。

纤维素酶糖化法是目前常用的方法，其操作过程如图所示：(1)该方法中，微生物X与微生物Y不同，微生物Y是________，若从土壤中获得微生物X，请写出分离的流程________________ _____________________________________________________。

为了鉴别微生物X，培养基的成分为CMC-Na、酵母膏、KH2PO4、琼脂、土豆汁等。

在该培养基中，CMC­Na的作用是______________。

(2)若经选择，微生物X为木霉，则其内分解纤维素的酶至少包括________________三种组分，这三种酶协同作用，将纤维素分解为葡萄糖。

(3)在操作过程中，过程③需________以保证乙醇的产生。

(4)操作发现，糖液浓度过高时，葡萄糖的产生会受到抑制，其原因是_______________________________________________ ____________________________________________________。

[解析](1)微生物Y能发酵糖液产生乙醇，故微生物Y是酵母菌。

鉴别纤维素分解菌的培养基中，CMC­Na能被C x酶和C1酶分解为纤维二糖，可使被刚果红染色的培养基的红色褪去，便于鉴别，也为微生物的生长提供碳源。

(2)纤维素酶是一种复合酶，至少包括C1酶、C x酶、葡萄糖苷酶三种组分。

(3)酵母菌发酵产生乙醇是无氧呼吸的过程，在操作过程中应密闭发酵。