PAGEPAGE7課題3分解纖維素的微生物的分別一、選擇題1．纖維素、纖維素酶和限制纖維素酶合成的基因，其基本組成單位依次是()A．葡萄糖、葡萄糖、氨基酸B．葡萄糖、氨基酸、脫氧核苷酸C．氨基酸、脫氧核苷酸、脫氧核苷酸D．淀粉、蛋白質(zhì)、核酸解析：選B纖維素是多糖，其基本組成單位是葡萄糖；纖維素酶是蛋白質(zhì)，其基本組成單位是氨基酸；基因是DNA片段，其基本組成單位是脫氧核苷酸。2．下列有關(guān)培育基的敘述中，正確的是()A．培育基是為微生物的生長(zhǎng)繁殖供應(yīng)養(yǎng)分的基質(zhì)B．培育基僅有兩類：液體培育基和固體培育基C．固體培育基中加入少量水即可制成液體培育基D．微生物在固體培育基上生長(zhǎng)時(shí)，可以形成肉眼可見的單個(gè)細(xì)菌解析：選A培育基是為微生物的生長(zhǎng)繁殖供應(yīng)養(yǎng)分的基質(zhì)；依據(jù)其物理狀態(tài)培育基分為三類：液體培育基、固體培育基和半固體培育基；固體培育基中加入了凝固劑，故加水也不能配制成液體培育基；微生物在固體培育基上生長(zhǎng)時(shí)，許多個(gè)菌體聚集在一起可以形成肉眼可見的菌落。3．下列關(guān)于剛果紅染色法的說法，正確的是()A．先培育微生物，再加入剛果紅進(jìn)行顏色反應(yīng)，不須要用氯化鈉溶液洗去浮色B．倒平板時(shí)就加入剛果紅，可在培育皿中先加入1mLCR溶液后加入100mL培育基C．纖維素分解菌菌落四周出現(xiàn)剛果紅D．倒平板時(shí)就加入剛果紅，長(zhǎng)期培育剛果紅有可能被其他微生物分解形成透亮圈解析：選D剛果紅可以在菌落形成后加入，須要洗去浮色，A錯(cuò)誤；可以將剛果紅與培育基分別滅菌，按肯定的比例將剛果紅加入到培育基中，然后倒平板，B錯(cuò)誤；剛果紅可以與纖維素形成紅色復(fù)合物，當(dāng)纖維素被纖維素酶分解后，紅色復(fù)合物無法形成，C錯(cuò)誤；倒平板時(shí)就加入剛果紅，長(zhǎng)期培育剛果紅有可能被其他微生物分解形成透亮圈，D正確。4．(2024·芒市一中期中)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(duì)石油資源的依靠，下圖為生產(chǎn)燃料乙醇的簡(jiǎn)要流程，據(jù)圖分析錯(cuò)誤的是()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可利用的碳源相同D．可用纖維素酶制劑代替微生物A起作用解析：選C由圖可知，微生物A的碳源是纖維素，故要想得到A，最好選擇富含纖維素的土壤采集；圖②過程表示生產(chǎn)乙醇的過程，常用微生物為酵母菌；微生物A碳源為纖維素，B碳源為葡萄糖；微生物A之所以能夠利用纖維質(zhì)原料是因?yàn)槠浜欣w維素酶，故可用纖維素酶制劑代替微生物A作用。5．(2024·廣東期中)纖維素和殼聚糖都是多糖類化合物，纖維素酶對(duì)其都有不同程度的水解作用。如圖表示相關(guān)的試驗(yàn)探討結(jié)果，則以下分析錯(cuò)誤的是()A．纖維素酶中的C1酶、CX酶可以將纖維素分解成纖維二糖B．纖維素酶對(duì)纖維素的水解作用，強(qiáng)于對(duì)殼聚糖的水解作用C．可以利用富含纖維素的培育基來富集能夠合成纖維素酶的微生物D．纖維素酶對(duì)兩種底物水解作用的差異可能與底物和酶結(jié)合部位不同有關(guān)解析：選B纖維素酶中的C1酶、CX酶可以將纖維素分解成纖維二糖，葡萄糖苷酶將纖維二糖分解成葡萄糖，A正確；在pH較高時(shí)，纖維素酶對(duì)纖維素的水解作用，低于對(duì)殼聚糖的水解作用，B錯(cuò)誤；由于酶具有專一性，可以利用富含纖維素的培育基來富集能夠合成纖維素酶的微生物，C正確；纖維素酶對(duì)兩種底物水解作用的差異可能與底物和酶結(jié)合部位不同有關(guān)，D正確。6．運(yùn)用液體選擇培育基培育纖維素分解菌的目的是()①用液體選擇培育基可獲得大量纖維素分解菌②用液體培育基便于稀釋涂布平板③纖維素分解菌只能在液體培育基中生長(zhǎng)④用液體培育基可鑒別纖維素分解菌A．①② B．①③C．②④ D．③④解析：選A運(yùn)用液體選擇培育基培育纖維素分解菌，一方面可以獲得大量纖維素分解菌，另一方面便于稀釋涂布平板。纖維素分解菌也可以在固體培育基上生長(zhǎng)；鑒別纖維素分解菌運(yùn)用的是固體培育基。7．纖維素酶的測(cè)定方法一般是()A．對(duì)纖維素進(jìn)行定量測(cè)定B．對(duì)纖維素酶分解纖維素后所產(chǎn)生的葡萄糖進(jìn)行定量測(cè)定C．對(duì)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(cè)定D．對(duì)纖維素分解菌進(jìn)行定量測(cè)定解析：選B纖維素酶的測(cè)定方法一般是對(duì)纖維素酶分解濾紙等纖維素后所產(chǎn)生的葡萄糖進(jìn)行定量測(cè)定。8．下列有關(guān)纖維素分解菌分別試驗(yàn)的說法，不正確的是()A．剛果紅不能與纖維素水解后的纖維二糖和葡萄糖形成紅色復(fù)合物B．在用剛果紅染色時(shí)既可以先培育微生物再加入剛果紅，也可以在倒平板時(shí)干脆加入C．該試驗(yàn)需用到選擇培育基和鑒別培育基D．在用剛果紅染色過程中，若將微生物培育在事先加入剛果紅的培育基上，則出現(xiàn)透亮圈的菌落肯定為所需菌種解析：選D剛果紅可以與纖維素形成紅色復(fù)合物，當(dāng)纖維素被纖維素酶分解成纖維二糖和葡萄糖后，紅色復(fù)合物無法形成，A正確；剛果紅染色有兩種方法，一種是先培育微生物再加入剛果紅，另一種是在倒平板時(shí)就將剛果紅染液加入培育基中，然后再培育微生物，B正確；該試驗(yàn)富集纖維素分解菌時(shí)須要選擇培育基，篩選時(shí)須要鑒別培育基，C正確；有些微生物具有降解色素的實(shí)力，它們?cè)陂L(zhǎng)時(shí)間的培育過程中會(huì)降解剛果紅而形成明顯的透亮圈，因此出現(xiàn)透亮圈的菌落不肯定為所需菌落，D錯(cuò)誤。9．為了從牛的瘤胃中分別出能夠分解纖維素的微生物，下列試驗(yàn)操作及敘述，不科學(xué)的是()A．在富含纖維素的培育基上長(zhǎng)出的菌落即為纖維素分解菌B．將培育基和試驗(yàn)器材進(jìn)行嚴(yán)格的消毒滅菌C．將提取的胃液進(jìn)行系列稀釋后接種培育D．接種后在相宜溫度和無氧條件下培育解析：選A纖維素分解菌的選擇培育基中除富含纖維素外還含有酵母膏和水解酪素等成分，因此纖維素分解菌在富含纖維素的培育基上能夠形成生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)，但并不是只允許纖維素分解菌生長(zhǎng)，因此還須要利用剛果紅染色法進(jìn)行鑒別培育，A項(xiàng)錯(cuò)誤；培育基和試驗(yàn)器材消毒滅菌是為了防止雜菌污染，B項(xiàng)正確；為了能夠得到單細(xì)胞菌落，提取的胃液需先進(jìn)行系列稀釋后再接種培育，C項(xiàng)正確；牛胃的缺氧環(huán)境只能允許厭氧型的纖維素分解菌生長(zhǎng)，因此培育牛胃中的纖維素分解菌應(yīng)供應(yīng)相宜的溫度和無氧環(huán)境，D項(xiàng)正確。二、非選擇題10．如圖為利用農(nóng)作物秸稈生產(chǎn)燃料乙醇的工藝流程，請(qǐng)回答下列問題：(1)過程①常加入能分解________的微生物，其作用是把秸稈顆粒分解，從而產(chǎn)生____________。(2)從土壤中獲得①所需微生物的過程稱為微生物的________，所用選擇培育基應(yīng)以________為唯一碳源，并向培育基中加入________以篩選出所需菌種。(3)酒精發(fā)酵常用的菌種是________，生產(chǎn)酒精階段的必要條件是________。在酸性條件下，可用________來檢測(cè)發(fā)酵產(chǎn)物中是否有酒精產(chǎn)生。解析：農(nóng)作物秸稈中的主要成分是纖維素，因而需加入能分解纖維素的微生物；纖維素最終被分解成葡萄糖。從土壤中獲得纖維素分解菌的過程稱為微生物的分別，所用培育基中應(yīng)以纖維素為唯一碳源，并向培育基中加入剛果紅以篩選出纖維素分解菌；酒精發(fā)酵常用的菌種是酵母菌，酒精是酵母菌進(jìn)行無氧呼吸的產(chǎn)物，因而生產(chǎn)酒精階段應(yīng)保證無氧條件，酒精的檢驗(yàn)可用酸性重鉻酸鉀溶液進(jìn)行。答案：(1)纖維素葡萄糖(2)分別纖維素剛果紅(3)酵母菌無氧(或密閉、密封)重鉻酸鉀11．(2024·襄陽(yáng)四中期末)某試驗(yàn)小組為了探討不同纖維素分解菌分解不同來源纖維素的實(shí)力，以稻草粉、纖維素粉和濾紙漿為纖維素來源，探討了A、B、C、D四種纖維素分解菌，試驗(yàn)結(jié)果如表所示。請(qǐng)回答下列問題：菌株纖維素酶活性(相對(duì)值)稻草粉纖維素粉濾紙漿A0.270.240.56B0.680.340.63C0.830.330.78D0.180.300.53(1)試驗(yàn)室培育微生物的培育基的主要養(yǎng)分成分除了碳源外還有____________，培育基滅菌的常用方法為____________。接種微生物的常用方法有______________________________。(2)試驗(yàn)室分別纖維素分解菌的培育基一般要加入________，該物質(zhì)能和纖維素形成紅色復(fù)合物，當(dāng)纖維素分解菌將纖維素分解后，紅色復(fù)合物消逝，形成的____________的大小可作為推斷纖維素酶活性大小的依據(jù)。(3)通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得出的試驗(yàn)結(jié)論是__________________________________________________________________________________________________________________。分析表格可知，若要分解稻草粉中的纖維素，最好選擇________菌株。解析：(1)培育微生物的培育基中應(yīng)含有的主要養(yǎng)分成分有碳源、氮源、水和無機(jī)鹽。對(duì)培育基滅菌常采納高壓蒸汽滅菌法。平板劃線法和稀釋涂布平板法是微生物接種常用的方法。(2)剛果紅能與纖維素結(jié)合形成紅色復(fù)合物，纖維素被纖維素分解菌分解后，紅色復(fù)合物消逝，這樣在菌落四周會(huì)形成透亮圈。(3)由表格可知，以稻草粉為纖維素來源時(shí)，纖維素分解菌株C的纖維素酶活性最高，因此要分解稻草粉中的纖維素，最好選擇C菌株。答案：(1)氮源、水和無機(jī)鹽高壓蒸汽滅菌法平板劃線法和稀釋涂布平板法(2)剛果紅透亮圈(3)不同菌株對(duì)同一來源的纖維素的分解實(shí)力不一樣，同一菌株對(duì)不同來源的纖維素的分解實(shí)力也不一樣C12．纖維素是地球上年產(chǎn)量巨大，但未能得到充分利用的物質(zhì)，其中尤以農(nóng)作物秸稈為甚，我國(guó)年產(chǎn)約6億噸，對(duì)其探討利用的報(bào)道較多。能降解纖維素的微生物種類許多，目前的探討以絲狀真菌為主。請(qǐng)回答下列問題：(1)食草動(dòng)物能夠消化食物的關(guān)鍵是體內(nèi)存在能合成________酶的微生物，能夠降解纖維素，該酶是一種復(fù)合酶，它至少包括____________________。(2)目前，探討者多利用以________為碳源的培育基從土壤中分別纖維素分解菌。(3)下圖是工業(yè)上利用微生物由纖維素生產(chǎn)乙醇的基本工藝流程。上述工藝流程中環(huán)節(jié)①須要的微生物大多分布在________的環(huán)境中。④過程要留意對(duì)接種器材進(jìn)行____________處理。解析：(1)纖維素酶是一種復(fù)合酶，一般認(rèn)為它至少包括三種組分，即C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶，前兩種酶使纖維素分解成纖維二糖，第三種酶將纖維二糖分解成葡萄糖。正是在這三種酶的協(xié)同作用下，纖維素最終被水解成葡萄糖，為微生物的生長(zhǎng)供應(yīng)養(yǎng)分，同樣，也可以為人類所利用。(2)一般利用纖維素作為唯一碳源的選擇培育基分別纖維素分解菌。(3)能產(chǎn)纖維素酶的微生物應(yīng)多分布于富含纖維素的環(huán)境中，接種前要對(duì)接種器材進(jìn)行滅菌處理。答案：(1)纖維素C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶(三種組分)(2)纖維素(3)富含纖維素滅菌13．(2024·鄭州檢測(cè))富集培育是微生物學(xué)中最強(qiáng)有力的技術(shù)手段之一。主要是指利用不同微生物間生命活動(dòng)特點(diǎn)的不同，設(shè)定環(huán)境條件，使僅適應(yīng)當(dāng)條件的微生物旺盛生長(zhǎng)，從而使其在微生物群落中的數(shù)量大大增加，人們能夠更簡(jiǎn)單地從自然界中分別得到所需的特定微生物。富集條件可依據(jù)所需分別微生物的特點(diǎn)，從物理、化學(xué)、生物及綜合多個(gè)方面進(jìn)行選擇，如溫度、pH、紫外線、高壓、光照、氧氣、養(yǎng)分等。下圖描述了采納富集方法從土壤中分別能降解酚類化合物對(duì)羥基苯甲酸的微生物的試驗(yàn)過程。(1)試驗(yàn)原理是__________________________________________________________________________________________________________。(2)本試驗(yàn)所需培育基為______________，碳源為______________。(3)①～③重復(fù)培育的目的是__________________________________________________________________________________________________________________。(4)⑤的菌落中大部分是能降解________________的微生物。(5)⑥為________組，⑦為________組，設(shè)置⑥的目的是_________________________________________________________。解析：本題通過從土壤中分別出能降解酚類化合物的微生物的過程，模擬教材中纖維素分解菌的分別過程，其基本原理、操作過程及操作留意事項(xiàng)都和分別纖維素分解菌類似。本試驗(yàn)所用培育基是以對(duì)羥基苯甲酸為唯一碳源的選擇培育基，培育的微生物是能降解對(duì)羥基苯甲酸的微生物。經(jīng)過①②③的重復(fù)培育，增大了分解對(duì)羥基苯甲酸微生物的比例。最終通過設(shè)立比照及單菌落挑取法將培育基上的單菌落分別接種到含有對(duì)羥基苯甲酸及不含有該物質(zhì)的培育基上，驗(yàn)證是否得到了目的微生物。答案：(1)利用以對(duì)羥基苯甲酸為唯一碳源的選擇培育基，經(jīng)富集培育，篩選出能降解酚類化合物對(duì)羥基苯甲酸的微生物(2)選擇培育基對(duì)羥基苯甲酸(3)增大分解對(duì)羥基苯甲酸微生物的比例(4)對(duì)羥基苯甲酸(5)比照試驗(yàn)說明通過富集培育的確得到了目的微生物14．(2024·全國(guó)卷Ⅱ)物質(zhì)W是一種含氮有機(jī)物，會(huì)污染土壤。W在培育基中達(dá)到肯定量時(shí)培育基表現(xiàn)為不透亮。某探討小組欲從土壤中篩選出能降解W的細(xì)菌(目標(biāo)菌)?；卮鹣铝袉栴}。(1)要從土壤中分別目標(biāo)菌，所用選擇培育基中的氮源應(yīng)當(dāng)是________。(2)在從土壤中分別目標(biāo)菌的過程中，發(fā)覺培育基上甲、乙兩種細(xì)菌都能生長(zhǎng)并形成菌落(如圖所示)。假如要得到目標(biāo)菌，應(yīng)當(dāng)選擇________菌落進(jìn)一步純化。選擇的依據(jù)是________________。(3)土壤中的某些微生物可以利用空氣中的氮?dú)庾鳛榈?，若要設(shè)計(jì)試驗(yàn)進(jìn)一步確定甲、乙菌能否利用空氣中的氮?dú)庾鳛榈?，?qǐng)簡(jiǎn)要寫出試驗(yàn)思路、預(yù)期結(jié)果和結(jié)論，即____________________________________________。(4)該小組將人工合成的一段DNA轉(zhuǎn)入大腸桿菌，使大腸桿菌產(chǎn)生能降解W的酶(酶E)。為了比較酶E與自然酶降解W實(shí)力的差異，該小組擬進(jìn)行如下試驗(yàn)，請(qǐng)完善相關(guān)內(nèi)容。①在含有肯定濃度W的固體培育基