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1、2022年高中生物 課時訓(xùn)練6 分解纖維素的微生物的分離 新人教版選修1 1.下列不屬于纖維素酶用途的是(　　)。 A.可作為消化劑,用于治療消化不良、食欲不振 B.可制成加酶洗滌劑,去除污漬 C.可減輕環(huán)境污染,水解森林廢物 D.可作為能源供其他生物使用 解析:纖維素酶能專一性地去除纖維素,不能作為能源供其他生物使用。 答案:D 2.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:纖維素屬于復(fù)合酶,至少包含C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶三種組分。其中C1酶和C

2、X酶使纖維素分解成纖維二糖,葡萄糖苷酶則將纖維二糖分解成葡萄糖。 答案:A 3.配制的培養(yǎng)基成分是:纖維素粉、NaNO3、Na2HPO4、KH2PO4、MgSO4、KCl、酵母膏、水解酪素,該培養(yǎng)基能使下面哪種微生物大量繁殖?(　　) A.酵母菌 B.自生固氮菌 C.各種細(xì)菌 D.纖維素分解菌 解析:該培養(yǎng)基中加入了纖維素粉,而只有纖維素分解菌能利用纖維素。 答案:D 4.用添加纖維素和剛果紅的培養(yǎng)基培養(yǎng)纖維素分解菌,結(jié)果是(　　)。 A.菌落的周圍出現(xiàn)紅色 B.菌落的周圍出現(xiàn)紫色 C.菌落的周圍出現(xiàn)藍(lán)色 D.菌落的周圍出現(xiàn)透明圈 解析:纖維素和剛果紅能形成紅色復(fù)合物,

3、而纖維素被纖維素酶分解后,纖維素—剛果紅復(fù)合物無法形成。纖維素分解菌能合成分泌纖維素酶,因此用添加纖維素和剛果紅的培養(yǎng)基培養(yǎng)纖維素分解菌,菌落周圍會出現(xiàn)透明圈。 答案:D 5.分離土壤中纖維素分解菌用到的方法是(　　)。 ①稀釋倒平板法　②涂布平板法?、蹎渭?xì)胞挑取法?、苓x擇培養(yǎng)分離 A.①②　　　　　　　B.②③④ C.②③ D.①③④ 解析:分離土壤中纖維素分解菌,先進(jìn)行選擇培養(yǎng),增大纖維素分解菌的濃度,梯度稀釋,涂布平板,培養(yǎng),單細(xì)胞挑取以獲得純培養(yǎng)。稀釋倒平板法是先進(jìn)行梯度稀釋,然后分別取不同稀釋液少許,與已溶化并冷卻至50 ℃左右的瓊脂培養(yǎng)基混合、搖勻后,倒入滅菌的培養(yǎng)皿中

4、,制成可能含菌的瓊脂平板,保溫一定時間即可出現(xiàn)菌落。涂布平板法是先將溶化的培養(yǎng)基倒入無菌平皿,制成無菌平板,冷卻凝固后,將一定量的某一稀釋度的樣品液涂在整個平板表面,經(jīng)培養(yǎng)后形成單個的菌落。 答案:B 6.在纖維素分解菌的鑒定實(shí)驗(yàn)中,纖維素酶的測定方法一般是(　　)。 A.對纖維素進(jìn)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(jìn)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(jìn)行定量測定 D.對纖維素分解菌進(jìn)行定量測定 解析:纖維素酶的測定方法一般是對纖維素酶分解纖維素后所產(chǎn)生的葡萄糖進(jìn)行定量測定。 答案:B 7.在纖維素分解菌發(fā)酵產(chǎn)生纖維素酶濃度的檢測實(shí)驗(yàn)中,

5、實(shí)驗(yàn)變量和因變量分別是(　　)。 A.加入葡萄糖還是蒸餾水、纖維素酶的濃度 B.加入葡萄糖還是蒸餾水、纖維素的濃度 C.加入纖維素分解菌的發(fā)酵液還是蒸餾水、葡萄糖含量的變化 D.加入纖維素分解菌的發(fā)酵液還是蒸餾水、纖維素酶的濃度 解析:纖維素分解菌發(fā)酵產(chǎn)生纖維素酶濃度的檢測實(shí)驗(yàn)思路:將等量的濾紙分別放入等量的蒸餾水中,至少設(shè)置2組→向一組添加纖維素分解菌的發(fā)酵液,另一組作為對照添加等量的蒸餾水→在適宜的條件下反應(yīng)相同的一段時間→檢測葡萄糖的含量。由此不難理解:實(shí)驗(yàn)的自變量(實(shí)驗(yàn)變量)是向反應(yīng)物中添加纖維素分解菌的發(fā)酵液還是蒸餾水,因變量為葡萄糖的濃度,葡萄糖的濃度越大,說明發(fā)酵液纖維

6、素酶的濃度越大,沒有葡萄糖,說明沒有纖維素酶。葡萄糖的濃度可用班氏試劑進(jìn)行定量檢測。 答案:C 8.秸稈處理是解決農(nóng)村環(huán)境問題的關(guān)鍵措施,以下做法沒有直接涉及微生物作用的是(　　)。 A.秸稈還田 B.加工為青飼料飼喂牛羊,被其消化利用 C.投入沼氣池生產(chǎn)沼氣 D.粉碎后與纖維素酶混合加工為生產(chǎn)生物能源的原料 解析:秸稈的主要成分為纖維素,其還田的過程是纖維素分解菌等各種異養(yǎng)微生物將其分解為無機(jī)物的過程。牛羊的腸胃中生活著與牛羊共生的微生物,其中某些種類的微生物能將青飼料中的纖維素分解為葡萄糖供牛羊吸收利用。沼氣池生產(chǎn)沼氣的過程是一些異養(yǎng)厭氧微生物發(fā)酵的過程。纖維素酶的合成與分泌

7、是纖維素分解菌的作用,但纖維素酶處理秸稈的過程沒有直接涉及纖維素分解菌等微生物的作用。 答案:D 9.如圖為分離并統(tǒng)計分解纖維素的微生物的實(shí)驗(yàn)流程,據(jù)此回答有關(guān)問題。 土壤 取樣梯度 稀釋將樣品涂布 到鑒別纖維 素分解菌的 培養(yǎng)基上挑選產(chǎn)生透明 圈的菌落,統(tǒng) 計并計算每克 樣品中細(xì)菌數(shù) (1)要從富含纖維素的環(huán)境中分離纖維素分解菌,從高溫?zé)崛袑ふ夷蜔峋?這說明篩選目的菌株要? 　。? (2)某同學(xué)根據(jù)需要,配制了纖維素分解菌的培養(yǎng)基如下,整個實(shí)驗(yàn)過程嚴(yán)格執(zhí)行無菌操作。 纖維素粉 NaNO3 Na2HPO4·7H2O KH2PO4 5 g 1 g 1.

8、2 g 0.9 g MgSO4·7H2O KCl 酵母膏、水解酪素 — 0.5 g 0.5 g 適量 — 如果將其中的纖維素粉換成葡萄糖,菌落數(shù)將? 　。? (3)接種微生物最常用的是平板劃線法和稀釋涂布平板法,本實(shí)驗(yàn)宜采用　　　　　　　　　法,原因是　? 　。? 解析:(2)該培養(yǎng)基屬于選擇培養(yǎng)基,只允許可利用纖維素的微生物生長繁殖。如將纖維素粉換成葡萄糖,微生物數(shù)量將增加,因?yàn)榻^大多數(shù)的微生物都能利用葡萄糖。(3)實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖欠蛛x并統(tǒng)計分解纖維素的微生物,為實(shí)現(xiàn)該目的需要得到標(biāo)準(zhǔn)的菌落和確定接種液的體積,而平板劃線法難以形成標(biāo)準(zhǔn)的菌落和確定接種液的體積,稀釋涂

9、布平板法能滿足這兩個要求。 答案:(1)根據(jù)目的菌株對生存環(huán)境的要求,到相應(yīng)的環(huán)境中去尋找　(2)明顯多于選擇培養(yǎng)基上的菌落數(shù)　(3)稀釋涂布平板　平板劃線法難以根據(jù)稀釋體積計算每克樣品中的細(xì)菌數(shù) 10.現(xiàn)在大力提倡無紙化辦公,但是仍然不可避免的每年要產(chǎn)生大量的廢紙,其主要成分是木質(zhì)纖維,人類正努力將其轉(zhuǎn)化為一種新的資源——乙醇。下圖是工業(yè)上利用微生物由纖維素生產(chǎn)乙醇的基本工作流程,請回答相關(guān)問題。 (1)自然界中①環(huán)節(jié)需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養(yǎng)在以　　　　為碳源,并在加入　　　　的培養(yǎng)基上篩選周圍有　　　　的菌落。? (2)如上所述的篩選中

10、獲得了三個菌落,對它們分別培養(yǎng),并完成環(huán)節(jié)②,且三種等量酶液中酶蛋白濃度相同,則你認(rèn)為三種酶液的活性　　　　　(“一定相同”“不一定相同”“一定不同”),可以通過　　　　　　　　　　　　　　　進(jìn)行定量測定。? (3)根據(jù)測定結(jié)果,①環(huán)節(jié)常選擇木霉,則②中獲得的酶是　　　　酶。該酶至少包括　　　　　　　　　三個組分。? (4)生產(chǎn)中可以滿足④環(huán)節(jié)的常見菌種是　　　　,為了確保獲得產(chǎn)物乙醇,⑤環(huán)節(jié)要注意　　　　,④過程要注意避免　　　　。? 解析:(1)廢紙的主要成分是木質(zhì)纖維,因而使其糖化的酶應(yīng)為纖維素酶,由此得知①中的產(chǎn)酶微生物應(yīng)該大多分布在富含纖維素的環(huán)境中。能分解纖維素的微生物的分離

11、篩選需要用到以纖維素為唯一碳源的培養(yǎng)基,若想直接從此選擇培養(yǎng)基中篩選出分解纖維素的微生物,則可以利用直接在培養(yǎng)基中加入剛果紅的方法,挑選周圍有透明圈的菌落。(2)由于個體差異,不同菌的產(chǎn)酶量不一定相同,因此可以通過對纖維素酶分解纖維素后所產(chǎn)生的葡萄糖進(jìn)行定量測定來確定。(3)分解纖維素的酶是一種復(fù)合酶,包括C1酶、CX酶、葡萄糖苷酶等組分。(4)在工業(yè)生產(chǎn)上通常利用酵母菌對葡萄糖液進(jìn)行發(fā)酵產(chǎn)生酒精。發(fā)酵過程中要注意保證無氧條件,避免染上雜菌,使發(fā)酵失敗。 答案:(1)富含纖維素(或落葉較多等)　纖維素　剛果紅　透明圈 (2)不一定相同　對纖維素酶分解纖維素后所產(chǎn)生的葡萄糖 (3)纖維素　

12、C1酶、Cx酶、葡萄糖苷酶 (4)酵母菌　發(fā)酵裝置密閉(或保證無氧條件等)　雜菌污染 11.目前,加酶洗衣粉中的蛋白酶主要是中溫蛋白酶,最適酶活溫度在50 ℃左右,由于日常洗滌用水的溫度達(dá)不到該溫度,導(dǎo)致蛋白酶活性受到影響。適冷蛋白酶是從適冷魚類體內(nèi)分離純化或由深海適冷菌分泌出的酶類,最適酶活溫度在20 ℃左右,用其作為洗衣粉添加劑可在較低的溫度下達(dá)到理想的洗滌效果。下圖為分離可分泌蛋白酶的適冷菌的操作步驟,據(jù)圖回答問題。 (1)在將配制好的牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基分裝到三角瓶中時,為避免培養(yǎng)基沾到瓶口,必須使用　　　　進(jìn)行分裝,并及時進(jìn)行　　　　操作。? (2)將擴(kuò)大培養(yǎng)后的深海微生物

13、用　　　　法接種到含酪蛋白的固體培養(yǎng)基表面,在適宜條件下培養(yǎng)一段時間,挑出形成透明圈的菌落,即為初選出的適冷菌。? (3)為進(jìn)一步檢測分離出的適冷菌分泌的適冷蛋白酶的最適酶活溫度,將該菌按上圖所示分7組進(jìn)行培養(yǎng),這7組實(shí)驗(yàn)間形成了　　　　　　　,　　　　組所對應(yīng)的溫度為最適酶活溫度。? (4)由操作過程可知該適冷菌的代謝類型為　。? 解析:(2)由于培養(yǎng)后要挑取形成透明圈的菌落,因而適合用稀釋涂布平板法接種。(3)適冷菌產(chǎn)生的蛋白酶活性越大,則分解培養(yǎng)基中的蛋白質(zhì)越多,則菌落周圍出現(xiàn)的透明圈越寬,因而透明圈與菌落直徑比值最大組所對應(yīng)的溫度為最適酶活溫度。 答案:(1)三角漏斗　滅菌　(2)稀釋涂布平板　(3)(相互)對照　透明圈與菌落直徑比值最大　(4)異養(yǎng)需氧型　(5)S型(邏輯斯諦)　營養(yǎng)物質(zhì)的量(培養(yǎng)液的體積和濃度)