2024-2025学年高中生物专题2微生物的培养与应用3分解纤维素的微生物的分离课时评价含解析新人教版选修1

PAGE7-分解纤维素的微生物的分别(30分钟100分)一、选择题(共6小题,每小题6分,共36分)1.以农作物秸秆等含纤维素丰富的材料为原料,经加工可制成燃料乙醇,这种“绿色能源”的开发备受关注。农作物秸秆经预处理后,应当选用某种酶进行水解处理,使之转化为发酵所需的葡萄糖。你认为这种酶可从以下哪种微生物中提取 ()A.制作腐乳的毛霉B.酿制果醋的醋酸菌C.生长在腐木上的霉菌D.土壤中分解尿素的微生物【解析】选C。农作物秸秆的主要成分是纤维素,处理秸秆的酶应为纤维素酶。毛霉产生的主要是蛋白酶和脂肪酶,A项错误;醋酸菌能够利用葡萄糖或乙醇,B项错误;生长在腐木上的霉菌能够分解利用腐木中的纤维素,可以产生纤维素酶,C项正确;土壤中分解尿素的微生物能够产生脲酶,利用的是尿素,D项错误。2.加工橘子罐头,采纳酸碱处理脱去橘络,会产生严峻污染。目前运用酶解法去除橘络,可削减污染。下列生长在特定环境中的4类微生物,不能产生所需酶的是 ()A.生长在麦麸上的黑曲霉B.生长在酸奶中的乳酸菌C.生长在棉籽壳上的平菇D.生长在木屑上的木霉【解题关键】解答本题时需明确两点:(1)橘络的主要成分是纤维素。(2)能够分解纤维素的微生物生活在富含纤维素的环境中。【解析】选B。橘络的主要成分是纤维素,用纤维素酶就可处理;A项中生长在麦麸上的黑曲霉,C项中生长在棉籽壳上的平菇,D项中生长在木屑上的木霉都生活在富含纤维素的环境中,都能产生纤维素酶。牛奶中不含纤维素,因此B项生长在酸奶中的乳酸菌不能产生纤维素酶。3.美国探讨人员通过对大肠杆菌进行基因改造,可以使它将植物纤维渐渐转化为生物燃料。这种细菌不仅能以传统生物能源技术中运用的蔗糖为原料,还能将广泛存在于植物纤维中的半纤维素分解合成为燃料物质。若要将这种大肠杆菌分别出来,应将它们接种在 ()A.不含氮源的培育基上B.含有蛋白胨的固体培育基上C.只含半纤维素而无其他碳源的选择培育基上D.不含养分要素的培育基上【解析】选C。微生物生长繁殖所需的养分物质分为碳源、氮源、水和无机盐。要将能分解半纤维素的大肠杆菌分别出来应选用选择培育基。因此可以添加基因改造后的大肠杆菌能利用而其他杂菌不能利用的碳源来达到分别选择所需细菌的目的。4.分别纤维素分解菌的试验过程中操作有误的是 ()A.经选择培育后将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培育基上B.富集培育这一步可省略,但培育分别的纤维素分解菌少C.经稀释培育后,用刚果红染色D.比照组可用等量的培育液涂布到不含纤维素的培育基上【解题关键】纤维素分解菌的筛选试验流程为土壤取样、选择培育、梯度稀释、将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培育基上、选择产生透亮圈的菌落。【解析】选A。经选择培育后,再经梯度稀释,才能将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培育基上,A错误;富集培育可省略,但培育分别的纤维素分解菌少,B正确;经稀释培育后,纤维素分解菌可以用刚果红染色进行鉴别,C正确;试验组中培育基上含有纤维素,比照组中培育基上不含纤维素,两组都涂等量的培育液,D正确。5.在从土壤中分别出分解纤维素的微生物的试验中,先进行选择培育,再进行刚果红染色法分别。先选择培育的目的是 ()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.杀灭不须要的微生物D.在微生物的菌落上获得纤维素分解菌【解析】选A。在选择培育的条件下,可以使那些能够适应这种养分条件的微生物得到快速繁殖,而那些不适应这种养分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,A项正确;该培育基中的化学成分不能杀灭微生物,不能得到单一菌种,B、C项错误;选择培育时用液体培育基,微生物在培育液中繁殖,不能获得目标菌落,D项错误。【学问总结】纤维素分解菌的分别过程分析纤维素分解菌的分别试验要通过多步试验操作才能确保得到纯的纤维素分解菌,试验过程中均有杂菌生长。(1)选择培育基上的菌体:由于纤维素分解菌的选择培育基不是以纤维素为唯一碳源,而是富含纤维素的培育基,因此选择培育得到的菌体中含有多种杂菌。(2)鉴别培育基上的菌体:有透亮圈的菌落也可能不是纤维素分解菌,因为会出现假阳性反应。(3)经过发酵产纤维素酶的试验证明具有产纤维素酶实力的菌体,才是纤维素分解菌。6.（2024·江苏高考）为纯化菌种，在鉴别培育基上划线接种纤维素降解细菌，培育结果如图所示。下列叙述正确的是（）A.倒平板后需间歇晃动，以保证表面平整B.图中Ⅰ、Ⅱ区的细菌数量均太多，应从Ⅲ区挑取单菌落C.该试验结果因单菌落太多，不能达到菌种纯化的目的D.菌落四周的纤维素被降解后，可被刚果红染成红色【解析】选B。本题主要考查平板划线法的相关运用技巧。倒平板后不须要晃动，A错误；Ⅰ区、Ⅱ区没有出现单菌落，说明细菌数量太多，故应从Ⅲ区挑取单菌落，B正确；出现单菌落即达到了菌种纯化的目的，C错误；刚果红是一种染料，它可以与像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物，但并不和水解后的纤维二糖和葡萄糖发生这种反应，D错误。二、非选择题(共4小题,共64分)7.(17分)β-甘露聚糖酶能分解甘露糖,在食品、医药等方面有着广泛的应用,从土壤中筛选能产生该酶的枯草芽孢杆菌。回答下列问题:(1)稀释:在污水沟、死树桩旁采集土样,在培育前一般要进行稀释,其目的是_________________________________________________________。

(2)分别和筛选:获得稀释的菌液后,一般实行__________法,将其接种于选择培育基上,该培育基的配制要求是____________________。

(3)纯化:培育中发觉,在菌落四周出现了________,挑取直径较大的菌落以________法接种,在相同的培育条件下,进行再次筛选,最终可得到纯化菌株。

(4)其他探究:某小组欲比较两种牙膏的抑菌效果,用含有金黄色葡萄球菌的培育基做试验,结果如图,图中b的作用是________。请写出试验思路:____________________________________________________________________________________________________________。

【解析】(1)稀释的目的是降低菌液浓度,以便在培育基上形成单个菌落。(2)接种微生物常用的方法有平板划线法和稀释涂布平板法,因此获得稀释的菌液后,一般实行涂布平板法,将其接种于选择培育基上;要筛选能产生β-甘露聚糖酶(能分解甘露糖)的枯草芽孢杆菌,应当用以甘露糖为唯一碳源的培育基。(3)培育中发觉,在菌落四周出现了透亮圈,挑取直径较大的菌落以平板划线法接种,在相同的培育条件下,进行再次筛选,最终可得到纯化菌株。(4)该试验的目的是比较两种牙膏的抑菌效果,依据比照原则和单一变量原则,图中b的作用是作为比照,试验思路是:将等量的两种不同牙膏涂布在a、c处,b处不涂牙膏,视察a、b、c四周透亮圈的出现状况。答案:(1)在培育基表面形成单个菌落(2)涂布平板把甘露糖作为唯一碳源(3)透亮圈平板划线(4)比照将等量的两种不同牙膏涂布在a、c处,b处不涂牙膏,视察a、b、c四周透亮圈的出现状况8.(19分)植物秸秆中的纤维素可被某些微生物分解。回答下列问题:(1)分解秸秆中纤维素的微生物能分泌纤维素酶,该酶是由三种组分组成的复合酶,其中葡萄糖苷酶可将____________分解成____________。

(2)在含纤维素的培育基中加入刚果红(CR)时,CR可与纤维素形成__________色复合物。用含有CR的该种培育基培育纤维素分解菌时,培育基上会出现以该菌的菌落为中心的__________。

(3)为从富含纤维素的土壤中分别获得纤维素分解菌的单菌落,某同学设计了甲、乙两种培育基(成分见下表):成分酵母膏无机盐淀粉纤维素粉琼脂CR溶液水培育基甲++++-++培育基乙+++-+++注:“+”表示有,“-”表示无。据表推断,培育基甲________(填“能”或“不能”)用于分别和鉴别纤维素分解菌,缘由是__________________________;培育基乙__________(填“能”或“不能”)用于分别和鉴别纤维素分解菌,缘由是_________________________________________________________________________________________________________________________。

【解析】(1)纤维素是一种由葡萄糖首尾相连而成的高分子化合物,是含量最丰富的多糖类物质。纤维素能被土壤中某些微生物分解利用,如下图:纤维素纤维二糖葡萄糖(2)刚果红与纤维素形成红色复合物,当纤维素被纤维素酶分解后,红色复合物无法形成,出现以纤维素分解菌为中心的透亮圈,我们可以通过是否产生透亮圈来筛选纤维素分解菌。(3)分别和鉴别纤维素分解菌的培育基应为固体培育基,且须要以纤维素为唯一碳源。答案:(1)纤维二糖葡萄糖(2)红透亮圈(3)不能液体培育基不能分别单菌落不能培育基乙中没有纤维素粉,不会形成CR-纤维素红色复合物,即使出现单菌落也不能确定其为纤维素分解菌菌落9.(16分)(2024·大同高二检测)有探讨者拟从中药渣肥堆的样本中筛选高产纤维素酶菌株,以期为纤维素酶制剂研制供应基础。回答下列问题:(1)从中药渣肥堆中能分别出纤维素分解菌的缘由是_________________________________________。纤维素分解菌能产生纤维素酶,纤维素酶由______________组成。

(2)以下是分别分解纤维素菌的流程示意图:从物理性质上看,A、B培育基分别为____________和__________培育基;它们的功能分别是____________与________________。

【解析】(1)纤维素分解菌大多分布在富含纤维素的环境中,而中药渣富含纤维素。纤维素酶是复合酶,包含C1酶、CX酶、葡萄糖苷酶。(2)从物理性质上看,A、B培育基分别为液体和固体培育基;它们的功能分别是选择培育目的(纤维素分解)菌和增加目的(纤维素分解)菌的数量与分别纯化与鉴别目的菌株。答案:(1)纤维素分解菌大多分布在富含纤维素的环境中,而中药渣富含纤维素C1酶、CX酶、葡萄糖苷酶(2)液体固体选择培育目的(纤维素分解)菌和增加目的(纤维素分解)菌的数量分别纯化与鉴别目的菌株10.(12分)有机农药苯磺隆是一种除草剂,长期运用会污染环境。探讨发觉,苯磺隆能被土壤中某些微生物降解。分别降解苯磺隆的菌株和探究其降解机制的试验过程如图甲、乙所示。(1)微生物生长繁殖所需的主要养分物质有碳源、水、________四类,该试验所用的选择培育基只能以苯磺隆作为唯一碳源,其缘由是______________________________。

(2)纯化菌株时,通常运用的划线工具是________。划线的某个平板培育后,第一划线区域的划线上都不间断地长满了菌,其次划线区域所划的第一条线上无菌落,其他划线上有菌落。造成划线无菌落可能的操作失误有__

_____________。

(3)为探究苯磺隆的降解机制,将该菌种的培育液过滤离心,取上清液做图乙所示试验。该试验的假设是____________________________,该试验设计是否合理?为什么?________________________________。

【解题指南】(1)图示信息:利用选择培育基分别降解苯磺隆的菌株,取菌株产生的蛋白酶分解苯磺隆。(2)关键学问:微生物的培育基成分、微生物的接种、比照原则。【解析】本题考查微生物的培育及比照试验的设计原则。(1)微生物的培育基主要含有水、碳源、氮源和无机盐四类养分物质;选择培育基只允许特定种类的微生物生长,又要抑制或阻挡其他种类微生物生长,因而必需以苯磺隆为唯