2019-2020学年人教版高中生物选修一同步课时作业6　分解纤维素的微生物的分离 12页

课时作业 6 分解纤维素的微生物的分离 1．纤维素酶是一种( ) A．合成酶 B．转移酶 C．水解酶 D．裂解酶 解析：催化两个分子合成一个分子反应的酶为合成酶；催化分子 间基团转移的酶叫转移酶；催化非水解地除去底物分子中的基团及其 逆反应的酶为裂解酶；催化水解反应的酶叫水解酶。 答案：C 2．在酸性贫瘠的土壤中分解纤维素占优势的菌为( ) A．真菌 B．细菌 C．兼性厌氧细菌和真菌 D．放线菌 解析：在酸性贫瘠的土壤中分解纤维素占优势的菌常为真菌；在 氮素丰富的中性土壤中以细菌为主；粘重土壤中(特别在热带)常为兼 性厌氧细菌和真菌；干燥土壤中以放线菌为主。 答案：A 3.(2019 年高考·江苏卷)下列关于产纤维素酶菌分离及运用的叙述， 不合理的是( ) A.筛选培养基中应含有大量的葡萄糖或蔗糖提供生长营养 B．可从富含腐殖质的林下土壤中筛选产纤维素酶菌 C．在分离平板上长出的菌落需进一步确定其产纤维素酶的能力 D．用产纤维素酶菌发酵处理农作物秸秆可提高其饲用价值 解析：产纤维素酶菌能利用纤维素，故筛选培养基应以纤维素作为 唯一碳源，A 项错误；富含腐殖质的林下土壤中含有较多的能分解纤 维素的产纤维素酶菌，B 项正确；在分离平板上长出的菌落还需进一 步确定其产纤维素酶的能力，C 项正确；用产纤维素酶菌发酵处理农 作物秸秆，动物食用后更容易消化吸收，可提高秸秆的营养价值，故 经产纤维素酶菌发酵处理农作物秸秆可提高其饲用价值，D 项正确。 答案：A 4．在分解纤维素的酶组分中，CX 酶能水解的物质是( ) A．纤维素和 CMCNa B．纤维素和果胶 C．纤维二糖和微晶纤维 D．麦芽糖和蔗糖 解析：CX 酶是纤维素酶这一复合酶中的一种组分，其作用与 C1 酶共同将纤维素分解为纤维二糖，CMCNa 是纤维素衍生物，也可被 CX 酶水解。而根据酶的专一性纤维素酶不能水解果胶、纤维二糖、蔗 糖和麦芽糖。 答案：A 5．下列环境中，纤维素分解菌含量最高的是( ) A．热带雨林中的土壤 B．寒带森林中的土壤 C．花盆中 D．荒漠地区 解析：生物与环境是相互依存的，纤维素含量高的环境，纤维素 分解菌含量较多。 答案：A 6．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：纤维素分解菌如果在所采集的土样中含量少，稀释涂布在 鉴别培养基上后形成的菌落数少，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。这种培养不能分离出纯种，故 A 错。 答案：C 7．关于选择培养正确的叙述是( ) A．可以增加纤维素分解菌的浓度 B．可以减少纤维素分解菌的浓度 C．所用培养基是固体培养基 D．所用培养基是平板培养基 解析：选择培养是增加纤维素分解菌的浓度，所用培养基是液体 培养基，以便于下一步的稀释涂布操作。 答案：A 8．分离土壤中纤维素分解菌用到的方法是( ) ①稀释倒平板法 ②涂布平板法 ③单细胞挑取法 ④选择培养分离 A．①② B．②③④ C．②③ D．①③④ 解析：分离土壤中纤维素分解菌，先进行选择培养，增大纤维素 分解菌的浓度，梯度稀释，涂布平板、培养，单细胞挑取以获得纯培 养。稀释倒平板法是先进行梯度稀释，然后分别取不同稀释液少许， 与已熔化并冷却至 50 ℃左右的琼脂培养基混合、摇匀后，倾入灭菌 的培养皿中，制成可能含菌的琼脂平板，保温一定时间即可出现菌落。 涂布平板法是先将熔化的培养基倒入无菌平皿，制成无菌平板，冷却 凝固后，将一定量的某一稀释度的样品液涂布在整个平板表面，经培 养后形成单个的菌落。 答案：B 9．刚果红是一种酸性染料，能将下列哪些物质染色( ) ①纤维二糖 ②葡萄糖 ③纤维素 ④苏木精 ⑤弹性纤维 A．①③④ B．①②③ C．②③④ D．③④⑤ 解析：刚果红是一种酸性染料，可与纤维素反应形成红色复合物， 在动物组织制片中用来染神经轴、弹性纤维、胚胎材料等，在植物制 片中可以跟苏木精作二重染色。 答案：D 10．使用刚果红染色时，加入刚果红应在( ) ①制备培养基时 ②梯度稀释时 ③倒平板时 ④涂布时 ⑤长出菌落时 A．①③ B．②⑤ C．③⑤ D．④⑤ 解析：常用的刚果红染色法有两种，一种是先培养微生物，长出 菌落后再加入刚果红进行颜色反应；另一种是倒平板时就加入刚果红， 最终两种染色法都可以在培养基上观察到以纤维素分解菌为中心的透 明圈。 答案：C 11．下列生物能分解纤维素的是( ) ①人 ②兔 ③牛 ④蘑菇 ⑤纤维杆菌 A．①②③④⑤ B．②③⑤ C．②③④⑤ D．③⑤ 解析：兔、牛为草食动物，其肠道内有分解纤维素的微生物；蘑 菇、纤维杆菌能分泌纤维素酶分解纤维素；人不能消化纤维素。 答案：C 12．分离纤维素分解菌的实验过程中操作有误的是( ) A．经选择培养后将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上 B．选择培养这一步可省略，但培养纤维素分解菌少 C．经稀释培养后，用刚果红染色 D．对照组可用同样量的培养液涂布到不含纤维素的培养基上 解析：经选择培养后，再稀释，然后将样品涂布到鉴别纤维素分 解菌的培养基上，才能得到单个菌落；选择培养可省略；经稀释培养 后，用刚果红染色；设置对照能证明经选择培养的确得到了已分离的 微生物。 答案：A 13．植物秸秆中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 3 种 组分组成的复合酶，其中的葡萄糖苷酶可将________分解成________。 (2) 在含纤维素的培养基中加入刚果红(CR)时，CR 可与纤维素形 成________色复合物。用含有 CR 的该种培养基培养纤维素分解菌时， 培养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离获得纤维素分解菌的单菌落， 某同学设计了甲、乙两种培养基(成分见下表)： 酵母膏 无机盐 淀粉 纤维素粉 琼脂 CR 溶液 水 培养基甲 ＋ ＋ ＋ ＋ － ＋ ＋ 培养基乙 ＋ ＋ ＋ － ＋ ＋ ＋ 注：“＋”表示有，“－”表示无。 据表判断，培养基甲________(填“能”或“不能”)用于分离和 鉴 别 纤 维 素 分 解 菌 ， 原 因 是 __________________ ； 培 养 基 乙 ________(填“能”或“不能”)用于分离和鉴别纤维素分解菌，原因 是________________。 解析：(1)葡萄糖苷酶可将纤维二糖分解为葡萄糖 (2)刚果红可以与纤维素形成红色复合物，当纤维素被纤维素酶分 解后，红色的复合物便无法形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为 中心的透明圈，这样我们可以通过观察是否产生透明圈来筛选纤维素 分解菌。 (3)分离和鉴别微生物所用的培养基是固体培养基，从表格中内容 分析可知，培养基甲中不含琼脂，在物理性质上应属于液体培养基， 因而甲不能用于分离和鉴别纤维素分解菌；培养基乙的成分中不含纤 维素，加入刚果红后不能形成红色复合物，因而无法起到选择纤维素 分解菌的作用。 答案：(1)纤维二糖 葡萄糖 (2)红 透明圈 (3)不能 液体培养基不能用于分离单菌落 不能 培养基中没 有纤维素，不会形成 CR－纤维素红色复合物，无法判断是否含有纤 维素分解菌 14．(2019 年山西四校联考)研究分解纤维素的微生物，对于人们 在工业生产中的应用有着积极的意义。请回答： (1)下面是分离纤维素分解菌的实验流程，请补全所缺内容： 土壤取样→①________→梯度稀释→②________________ →③________________。 (2)下边的培养基配方是①过程中使用的培养基。 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 将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到 1 000 mL 该配方是液体培养基还是固体培养基？ _______________________________________________________ ______________________________________________________。 该培养基对纤维素分解菌怎样进行选择？ _______________________________________________________ ______________________________________________________。 过程①的目的是 _______________________________________________________ ______________________________________________________。 (3)过程②用到的培养基中加入了一种染料是 ________________________________________________________ ________________。 (4)如何证明过程②用到的培养基没有被杂菌污染？ _______________________________________________________ ______________________________________________________。 (5)菌落周围出现透明圈说明纤维素分解菌能分泌________，并最 终把纤维素分解成________。 (6)在用平板计数法对分离的纤维素分解菌数目统计时，统计的菌 落数往往比活菌的实际数目低，这是因为 _______________________________________________________ ______________________________________________________。 答案：(1)选择培养 将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上 挑选产生透明圈的菌落 (2)液体培养基 能分解纤维素的微生物才能大量繁殖，其他则难 以生存 增加纤维素分解菌的浓度，确保能分离得到所需的菌种 (3)刚果红 (4)选取未接种的培养基与接种了样品的培养基，同时培养。如果 在培养过程中未接种的培养基上没有菌落生长，说明培养基没有被杂 菌污染 (5)纤维素酶 葡萄糖 (6)当两个或多个细胞连在一起时；平板上观察到的只是一个菌落 15．植物的秸秆、枝叶等纤维物质是地球上最多的可再生资源， 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，为了鉴别微生物 X，培养基的成分为 CMCNa、酵母膏、KH2PO4、琼脂、土豆汁等；在该培养基中，CMC Na 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：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 CX 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。纤维素酶是一种复合酶，至少包括 C1 酶、CX 酶、 葡萄糖苷酶三种组分。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。随着产物(葡萄糖)的增多，反应将会受到抑制， 其机理为酶的活性受到反馈抑制。 答案：(1)酵母菌 提供碳源(或便于鉴别) (2)C1 酶、CX 酶、葡萄糖苷酶 (3)密闭发酵 (4)产物(葡萄糖)过多，反馈抑制了分解秸秆的酶的活性