2024-2025學(xué)年高中生物專題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后限時作業(yè)含解析新人教版選修1

PAGEPAGE6課題3分解纖維素的微生物的分別(建議用時：30分鐘)考點基本目標(biāo)發(fā)展目標(biāo)1.纖維素酶和纖維素分解菌的篩選原理1,2,3,4,5,611,12,13，14,152.篩選纖維素分解菌的試驗流程及結(jié)果分析7,8,9,10[基本目標(biāo)]1．下列關(guān)于纖維素的說法，不正確的是()A．纖維素是白色、無味的物質(zhì)B．纖維素是不具還原性的物質(zhì)C．纖維素可以發(fā)生水解反應(yīng)，水解的最終產(chǎn)物是葡萄糖D．纖維素可以在人體內(nèi)水解，轉(zhuǎn)化為葡萄糖經(jīng)過腸壁汲取進(jìn)入血液D解析纖維素為白色、無味的纖維狀結(jié)構(gòu)物質(zhì)，屬于多糖，沒有還原性，其水解的最終產(chǎn)物是葡萄糖；人體不能消化分解纖維素，但食物中的膳食纖維具有刺激腸胃蠕動、促進(jìn)消化液分泌的功能，被稱為第七養(yǎng)分素。2．利用纖維素酶分解纖維素，可大規(guī)模生產(chǎn)其次代生物燃料。下列關(guān)于纖維素的敘述中，不正確的是()A．植物的根、莖、葉等結(jié)構(gòu)都含有大量的纖維素，為制備其次代生物燃料供應(yīng)了大量原料B．纖維素能被土壤中的某些微生物分解利用，是因為這些微生物能產(chǎn)生纖維素酶C．纖維素是由葡萄糖首尾相連而成的高分子化合物D．自然界中的各種生物均能把纖維素分解成葡萄糖，從而作為生物體的能量來源D解析自然界中很多生物都不能分解纖維素，只有能合成纖維素酶的生物才能分解纖維素。3．下列生物中能分解纖維素的是()①人②兔③牛④蘑菇⑤纖維桿菌A．①②③④⑤ B．②③⑤C．②③④⑤ D．③⑤C解析兔、牛為食草動物，其腸道內(nèi)有分解纖維素的微生物，蘑菇、纖維桿菌能分泌纖維素酶分解纖維素，而人不能消化纖維素。4．下列環(huán)境中，纖維素分解菌含量最高的是()A．熱帶雨林的土壤 B．寒帶雨林的土壤C．花盆中的土壤 D．荒漠地區(qū)的土壤A解析生物與環(huán)境是相互依存的，纖維素含量高的地區(qū)，土壤中纖維素分解菌含量就多，相比較而言，這四種環(huán)境中，熱帶雨林中殘枝敗葉最豐富，其土壤中富含纖維素。5．運用剛果紅染色時，加入剛果紅應(yīng)在()①制備培育基時②梯度稀釋時③倒平板時④涂布時⑤長出菌落時A．①③ B．②⑤C．③⑤ D．④⑤C解析常用的剛果紅染色法有兩種，一種是先培育微生物，長出菌落后再加入剛果紅進(jìn)行顏色反應(yīng)；另一種是倒平板時就加入剛果紅。最終，兩種染色法都可以在培育基上視察到以纖維素分解菌為中心的透亮圈。6．兩種剛果紅染色法的結(jié)果是()A．均會出現(xiàn)透亮圈B．均不會出現(xiàn)透亮圈C．方法一出現(xiàn)透亮圈，方法二不出現(xiàn)D．方法一不出現(xiàn)透亮圈，方法二出現(xiàn)A解析兩種剛果紅染色法都會出現(xiàn)透亮圈，但方法一在加入剛果紅溶液時會造成菌落混雜，而先加入剛果紅的方法則可能出現(xiàn)假陽性反應(yīng)。7．要將能分解纖維素的細(xì)菌從土壤中分別出來，應(yīng)將它們接種在()A．加入伊紅—美藍(lán)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C解析要把纖維素分解菌從土壤中分別出來，就要選擇纖維素分解菌能生存，但其他微生物不能生存的選擇培育基進(jìn)行培育，其選擇條件是以纖維素粉作為唯一碳源。在該培育基上，只有能分解纖維素的細(xì)菌能夠生存，其他微生物因不能利用纖維素而不能生存。8．以下分別纖維素分解菌的試驗過程中，操作有誤的是()A．倒平板時就加入了剛果紅的染色法，需用1mol/L的NaCl溶液處理15分鐘B．當(dāng)土壤樣品中纖維素分解菌數(shù)量較多時，選擇培育這一步可省略C．經(jīng)稀釋培育后，分別的過程須要用到鑒別培育基D．為確定得到纖維素分解菌，須要進(jìn)行發(fā)酵產(chǎn)纖維素酶的試驗A解析若在細(xì)菌菌落形成前倒平板時就加入剛果紅，不需用1mol/L的NaCl溶液洗去多余的剛果紅染液，A項錯誤；選擇培育的目的是增加目標(biāo)菌體濃度，當(dāng)土壤樣品中纖維素分解菌數(shù)量較多時，選擇培育這一步可省略，B項正確；經(jīng)稀釋培育后，分別的過程須要用到鑒別培育基，目的是從得到的菌落中辨別纖維素分解菌形成的菌落，C項正確；篩選纖維素分解菌時，出現(xiàn)透亮圈的菌落不肯定是纖維素分解菌，為確定得到纖維素分解菌，須要進(jìn)行發(fā)酵產(chǎn)纖維素酶的試驗，D項正確。9．在將樣品稀釋涂布到鑒別纖維素分解菌的培育基上之前一般先進(jìn)行選擇培育，其主要目的是()A．完全除去其他微生物B．沒有意義，去掉這一步更好C．增加纖維素分解菌的濃度D．使纖維素分解菌充分長大C解析纖維素分解菌假如在所采集的土樣中含量少，稀釋涂布到鑒別培育基上后形成的菌落數(shù)就少，不利于選擇所需菌落，通過選擇培育可以增加纖維素分解菌的濃度，以確保能夠從樣品中分別到所須要的微生物。10．在纖維素分解菌的鑒定試驗中，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B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。[發(fā)展目標(biāo)]11．下列有關(guān)分別分解纖維素微生物的敘述，不正確的是()A．纖維素酶的發(fā)酵方法有液體發(fā)酵和固體發(fā)酵B．對分解纖維素的微生物進(jìn)行了初步篩選后，無需再進(jìn)行其他試驗C．纖維素酶的測定方法，一般是對所產(chǎn)生的葡萄糖進(jìn)行定量的測定D．纖維素酶是一種復(fù)合酶B解析初步篩選只是分別純化的第一步，為確定得到的是纖維素分解菌，還須要進(jìn)行發(fā)酵產(chǎn)生纖維素酶的試驗。12．利用農(nóng)作物秸稈等纖維質(zhì)原料生產(chǎn)的乙醇，經(jīng)加工可制成燃料乙醇，從而削減了對石油資源的依靠，下圖為生產(chǎn)燃料乙醇的簡要流程。據(jù)圖分析錯誤的一項是()A．要得到微生物A，最好選擇富含纖維素的土壤采集土樣B．圖中②過程常用的微生物B是酵母菌C．微生物A和微生物B可利用的碳源完全相同D．可用纖維素酶制劑代替微生物A起作用C解析據(jù)圖分析可知，微生物A可以產(chǎn)生纖維素酶分解纖維素，所以要得到微生物A，最好選擇富含纖維素的土壤采集土樣，A項正確；酒精發(fā)酵產(chǎn)生乙醇常用的菌種(微生物B)是酵母菌，B項正確；微生物A和微生物B可利用的碳源分別是纖維素和葡萄糖，C項錯誤；依據(jù)題意可用纖維素酶制劑代替微生物A起作用，D項正確。13．下列關(guān)于生物技術(shù)實踐中的有關(guān)檢驗，不正確的是()A．在果酒制作試驗結(jié)束時要檢驗是否有酒精產(chǎn)生，正確的操作步驟是先在試管中加入適量的發(fā)酵液，然后再加入硫酸和重鉻酸鉀的混合液B．在微生物培育中，檢驗培育基是否被污染的方法是用一組不接種或接種無菌水的培育基與接種培育物的培育基一起培育C．檢驗以尿素為唯一氮源的培育基是否分別出了分解尿素的細(xì)菌，方法是在培育基中加入酚紅指示劑，若指示劑變紅，則說明分別勝利D．檢驗產(chǎn)生透亮圈的菌落是否是分解纖維素的微生物，可以進(jìn)行發(fā)酵產(chǎn)纖維素酶的試驗A解析在果酒制作試驗結(jié)束時，可先在試管中加入適量的發(fā)酵液，然后再加入3mol/L的硫酸3滴，混勻后滴加常溫下飽和的重鉻酸鉀溶液3滴，振蕩試管，視察到橙色的重鉻酸鉀變成灰綠色，A項錯誤；在微生物培育中，檢驗培育基是否被污染的方法是將未接種的培育基或接種無菌水的培育基與接種培育物的培育基一起放在恒溫箱中培育，假如未接種或接種無菌水的培育基沒有菌落生長，說明培育基制作合格，B項正確；鑒定分解尿素的細(xì)菌可在培育基中加入酚紅指示劑，依據(jù)培育基是否出現(xiàn)紅色來推斷，C項正確；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，可通過纖維素酶分解濾紙等纖維素后產(chǎn)生的葡萄糖進(jìn)行定量測定，D項正確。14．有些微生物能合成纖維素酶，通過對這些微生物的探討和應(yīng)用，人們能夠利用秸稈等廢棄物生產(chǎn)酒精，用纖維素酶處理服裝面料等。探討人員用化合物A、硝酸鹽、磷酸鹽以及微量元素配制的培育基，勝利地篩選出能產(chǎn)生纖維素酶的微生物。請分析并回答下列問題：(1)培育基中加入的化合物A是________，為微生物的生長供應(yīng)________，這種培育基屬于________培育基。(2)在培育纖維素分解菌的過程中，進(jìn)行平板劃線時，劃線結(jié)束后仍舊要灼燒接種環(huán)，緣由是______________________________________________。(3)在篩選纖維素分解菌的過程中，通常用________染色法，這種方法能夠通過顏色反應(yīng)干脆對纖維素分解菌進(jìn)行篩選。甲同學(xué)在試驗時得到了如圖所示的結(jié)果，則纖維素分解菌位于________(用圖中標(biāo)號作答)內(nèi)。(4)乙同學(xué)準(zhǔn)備從牛胃中分別纖維素分解菌并計數(shù)，與分別醋酸菌相比，進(jìn)行培育時除了養(yǎng)分不同外，最主要的試驗條件差別是________________，該同學(xué)采納活菌計數(shù)法統(tǒng)計的菌落數(shù)目往往比活菌的實際數(shù)目________。(5)丙同學(xué)在提取和分別纖維素酶的過程中，為了保證抵制外界酸和堿對活性的影響，實行的措施是向提取液和分別液中添加__________。若探究纖維素酶活性的最適溫度，如何設(shè)置比照？________________________________。解析(1)要篩選到能產(chǎn)生纖維素酶的微生物，應(yīng)運用選擇培育基，在培育基中加入纖維素作為唯一的碳源，能在此培育基中存活的微生物就是能產(chǎn)生纖維素酶的微生物。(2)灼燒接種環(huán)最干脆的目的是殺死殘留微生物，劃線結(jié)束后灼燒是為了避開污染環(huán)境或感染試驗操作者。(3)在篩選纖維素分解菌的過程中，通常用剛果紅染色法；剛果紅與纖維素形成的紅色復(fù)合物在纖維素被分解后將不再形成，則在培育基上出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透亮圈。據(jù)圖分析，圖中③為以纖維素分解菌為中心的透亮圈，所以纖維素分解菌位于其內(nèi)。(4)牛胃是一個厭氧的環(huán)境，所以其中的纖維素分解菌與需氧型醋酸菌的培育條件有所不同；因是活菌計數(shù)，當(dāng)菌落重合時，只能計數(shù)為一個菌落，故該同學(xué)采納活菌計數(shù)法統(tǒng)計的菌落數(shù)目往往比活菌的實際數(shù)目小。(5)為保證抵制外界酸和堿對纖維素酶活性的影響，可向提取液和分別液中添加緩沖溶液；探究最適溫度可設(shè)置一系列的溫度梯度相互比照，其他無關(guān)變量要相同且相宜。答案(1)纖維素碳源選擇(2)剛好殺死接種環(huán)上殘留的菌種，避開細(xì)菌污染環(huán)境或感染試驗操作者(3)剛果紅③(4)保證無氧環(huán)境小(或低)(5)緩沖溶液不同的溫度梯度之間就可以相互比照15．現(xiàn)在大力提倡無紙化辦公，但是仍舊不行避開地每年要產(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。如圖是工業(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)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)如上所述的篩選中獲得了三個菌落，對它們分別培育，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____________(填“肯定相同”“不肯定相同”或“肯定不同”)，可以通過__________________________________進(jìn)行定量測定。(3)依據(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)中可以滿意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)要留意______________，④過程要留意避開________。解析(1)從富含纖維素的環(huán)境中可以獲得產(chǎn)生纖維素酶的微生物，這類微生物的純化培育是以纖維素為唯一碳源，通過在加入剛果紅的培育基上篩選四周有透亮圈的菌落而獲得。(2)由于不同纖維素分解菌產(chǎn)生的纖維素酶的活性不肯定相同，則即使從三個菌落中獲得的三種等量酶液中酶蛋白的濃度相同，其活性也不肯定相同；可