分解纤维素的分离.docx
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分解纤维素的分离
纤维素的成分及作用
10．纤维素、纤维素酶和控制纤维素酶合成的物质，它们的基本组成单位依次是（B）
A．葡萄糖、葡萄糖和氨基酸
B．葡萄糖、氨基酸和核苷酸
C．氨基酸、氨基酸和核苷酸
D．淀粉、蛋白质和核酸
9．以纤维素为惟一碳源筛选出了真菌和细菌，试分析此类微生物在生态系统中的作用与下列哪种生物类似（ ）
A．硝化细菌B．蓝藻C．蚯蚓D．兔子
解析：
选C。
用纤维素培养基筛选出来的微生物，可以分解利用自然界中的纤维素，所以在自然界中起到分解者的作用，而蚯蚓在自然界中的作用也相当于分解者，故答案为C。
1．下列生物能分解纤维素的是（C）
①人②兔③牛④蘑菇⑤纤维杆菌
A．①②③④⑤B．②③⑤
C．②③④⑤D．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。
纤维素酶的作用
1．下列不属于纤维素酶组分的是（ d ）
A．C1酶B．Cx酶
C．葡萄糖苷酶D．半乳糖苷酶
1．微生物体内能够使纤维素分解成纤维二糖的酶是（ ）
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：
选A。
纤维素酶是一种复合酶，C1酶和Cx酶能将纤维素分解成纤维二糖，而葡萄糖苷酶能将纤维二糖分解成葡萄糖。
2．纤维素酶可以将下列哪种物质分解（ ）
A．牛肉片B．鱼片
C．滤纸条D．塑料条
解析：
选C。
纤维素酶只能使纤维素分解，本题中只有C项滤纸条的主要成分是纤维素，所以可以将滤纸条分解。
4．纤维素酶发挥作用的最适pH是（B）
A．2.0B．4.8C．6.8D．7.8
解析：
选D。
纤维素酶是一种复合酶，组分有C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶。
3．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．①②③④⑤B．②③⑤
C．②③④⑤D．③⑤
解析：
选C。
兔、牛为食草动物，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；而人不能消化纤维素。
18．请你设计实验来证明纤维素酶的作用。
答案：
（1）取2支20mL的试管，分别放入1cm×6cm的滤纸条。
（2）分别加入pH为4.8、物质的量浓度为0.1mol·L-1的醋酸——醋酸钠缓冲液10mL、11mL。
（3）在加入10mL缓冲液的试管中加入1mL纤维素酶。
（4）将2支试管固定在摇床上，振荡反应。
结果：
加纤维素酶的试管中的滤纸条被分解，另一支的未分解。
结论：
纤维素酶有分解纤维素的作用。
12．某生物兴趣小组打算进一步探究纤维素分解菌的作用，请帮助完成相关实验设计：
（1）问题：
纤维素分解菌能否分解淀粉呢？
（2）假设：
________________________________________________________________________。
（3）实验步骤
①配制两份相同的含淀粉的且适合纤维素分解菌生长的液体培养基。
②向其中一组培养基__________，另一组不做处理。
③将上述两组培养基置于相同且适宜条件下培养一段时间。
④向两组培养基中分别滴加3滴碘液，观察颜色变化。
（4）实验结论
①若________________________________________________________________________，则假设成立。
②若________________________________________________________________________，
则假设不成立。
解析：
本题考查了实验设计与分析能力，在实验设计中首先要确定实验变量，并且设置对照实验，还要考虑等量原则，并利用淀粉遇碘变蓝这一原理来对实验结果进行鉴定。
答案：
（2）纤维素分解菌不能分解淀粉
（3）②接种适量的纤维素分解菌
（4）①两组培养基中溶液均变蓝且程度相同 ②接种纤维素分解菌的培养基中的溶液不变蓝或蓝色程度低于另一组
16．为了测定某种分解纤维素的微生物生长所需要的最适宜pH，某同学设计了下列实验步骤：
①配制适宜的培养基，分别装到锥形瓶中，用缓冲液分别调pH为4.0、4.5、5.0、5.5、6.0，并分别标号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ。
②将每瓶培养基等量分别装到5支试管中，加棉塞并包扎成5捆。
③将试管放到1个大烧杯中，在酒精灯上加热煮沸10min灭菌，待温度冷却到50℃，将试管搁置斜面。
④在无菌条件下，往5组试管中接种等量的菌种。
⑤25℃～28℃恒温箱中培养24h。
⑥测定每支试管中培养基的重量，记录并统计分析结果。
（1）上述步骤中有5处明显错误，请找出并加以改正。
（2）若按改正后的实验步骤，请将预测的结果用曲线图表示走势。
答案：
（1）①缓冲液调的pH范围不对。
多数细菌的最适宜pH在6.5～7.5之间，所以应将缓冲液分别调pH为6.0、6.5、7.0、7.5、8.0。
②试管包扎成捆后没有做标记，这样就分不清培养基的不同。
应该在每捆试管外贴上注明pH的标签。
③培养基灭菌的方法不对。
培养基应在100kPa、121℃的高压蒸汽灭菌锅中灭菌15～20min。
④培养温度和时间不对，细菌应在30℃～37℃条件下培养1～2天。
⑤不应测培养基重量，应测微生物的数目或菌体的重量。
6．下表为纤维素分解菌的鉴别培养基配方，请设计实验测定该培养基用于鉴定纤维素分解菌的最适pH。
CMCNa
酵母膏
KH2PO4
琼脂
土豆汁
5～10g
1g
0.25g
15g
100mL
将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1000mL。
（1）实验步骤：
①按配方表配制培养基，并平均分配到5个培养皿中。
②________________________________________________________________________。
③将培养基灭菌。
④________________________________________________________________________。
⑤放在适宜条件下培养，观察并记录结果。
（2）仅凭一次实验能否准确测出培养基的最适pH？
为什么？
答案：
（1）②将培养基的pH分别控制在3、5、7、9、11
④将等量的纤维素分解菌分别接种在上述培养基上
（2）仅凭一次实验，不能准确地测出培养基的最适pH，原因是实验所控制的pH并不是准确的，况且这一次实验也可能有误差。
纤维素酶的测定
3．纤维素酶的测定方法一般是（ ）
A．对纤维素进行定量测定
B．对纤维素酶分解纤维素后所产生的葡萄糖进行定量测定
C．对纤维素酶分解纤维素后所产生的纤维二糖进行定量测定
D．对纤维素分解菌进行定量测定
解析：
选B。
通过鉴别培养基上是否形成透明圈来对分解纤维素的微生物进行初步筛选，为确定得到的是纤维素分解菌，需要进行发酵产生纤维素酶的实验，并且进行纤维素酶的测定，测定方法一般是对纤维素酶分解滤纸等纤维素后所产生的葡萄糖进行定量测定。
（）8、纤维素酶的测定方法一般是:
A．对纤维素进行定量测定
B．对纤维素分解菌进行定量测定
C．对纤维素酶分解纤维素后所产生的葡萄糖进行定量测定
D．对纤维素酶分解纤维素后所产生的纤维二糖进行定量测定
11．下列有关分解纤维素微生物的分离的叙述，不正确的是（B）
A．纤维素酶的发酵方法有液体发酵和固体发酵
B．对分解纤维素的微生物进行了初步筛选后，无需再进行其他实验
C．纤维素酶的测定方法，一般是对所产生的葡萄糖进行定量的测定
D．纤维素酶是一种复合酶
[解析]初步筛选只是分离纯化的第一步。
为确定得到的是纤维素分解菌，还需要进行发酵产生纤维素酶的实验，纤维素酶的发酵方法有液体发酵和固体发酵两种。
纤维素酶的测定方法，一般是对纤维素酶分解滤纸等纤维素后所产生的葡萄糖进行定量的测定。
29．右图表示某有机物加入某种酶后在0～80℃的环境中，有机物的
分解总量与温度的关系图，依图判断，在0～80℃环境中，酶的
活性变化曲线（pH适宜）正确的是（）
过程
流程
12、从土壤中分离获得某种微生物的步骤是（）
①土壤取样②梯度稀释③选择培养④菌悬液涂布平板⑤挑选出单个菌落
A、①②③④⑤B、①③②④⑤C、①②④③⑤D、①④②③⑤
1．从土壤中筛选纤维素分解菌的实验设计，下列流程正确的是（ ）。
A．土壤取样梯度稀释→稀释涂布平板→挑选菌落
B．土壤取样→选择培养→稀释涂布平板→挑选菌落
C．土壤取样→梯度稀释→选择培养→挑选菌落
D．土壤取样→梯度稀释→稀释涂布平板→选择培养→挑选菌落
解析 本题考查纤维素分解菌的分离过程的有关知识。
正确的流程是“土壤取样→选择培养→稀释涂布平板→挑选菌落”，其中选择培养的目的是增加纤维素分解菌的浓度，因此需要在稀释涂布平板之前进行，最后根据菌落的特征挑选纤维素分解菌。
答案 B
8．分离土壤中纤维素分解菌所用到的方法是（d）
①稀释倒平板法②涂布平板法③单细胞挑取法④选择培养基分离
A．①②B．②③④
C．②③D．①③④
[解析]分离土壤中的纤维素分解菌时，先进行选择培养，以增大纤维素分解菌的浓度，即富集培养，梯度稀释后涂布平板，培养，最后运用挑取单细胞法以获得纯培养。
9．分离纤维素分解菌的实验过程中操作有误的是（A ）
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．富集培养这一步可省略，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]经选择培养后培养基上纤维素分解菌的浓度增加，所以需要将样品进行梯度稀释后才能涂布到鉴定纤维素分解菌的培养基上；选择培养可省略，但选择培养可增加纤维素分解菌浓度，此步若省略所得到的微生物可能较少；经稀释培养长出菌落后，再加刚果红染色；设置对照能证明经富集培养的确得到了欲分离的微生物。
土壤取样
11、在富含纤维素的环境中寻找纤维素分解菌，符合下列哪一生物学观点？
（）
A、生物结构与功能相适应的观点B、生物结构与功能整体性观点
C、生物与环境相适应的观点D、生物发展进化的观点
（）2、寻找纤维素分解菌应到？
A、湿润的环境中B、富含纤维素的环境中C、富含无机盐的环境中D、池塘中
选择培养
目的
2．在对纤维素分解菌进行选择培养用液体培养基的目的是（ ）。
A．用液体培养基可获得大量菌体
B．纤维素分解菌适宜在液体培养基上生长
C．用液体培养基可以使菌体充分利用培养基中的营养物质
D．用液体培养基可获得高纯度的纤维素分解菌
解析 使用液体选择培养基培养纤维素分解菌，一方面可以获得大量纤维素分解菌，另一方面便于稀释涂布平板。
答案 A
3．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 如果在所采集的土样中纤维素分解菌含量较少，稀释涂布到鉴别培养基上后形成的菌落数就更少，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。
这种培养不能纯种分离，故A错。
答案 C
10．在将样品稀释涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上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：
选C。
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。
成分
7．纤维素分解菌的选择培养基有选择作用，原因在于有（D）
A．NaNO3B．KClC．酵母膏D．纤维素粉
（ac）13、（双选）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，下列说法正确的是：
A.所选用的选择培养基中纤维素作为唯一碳源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
（bd）14、（双选）关于分解纤维素的细菌的分离和纯化操作的叙述中，下列说法正确的是：
A．在地表下面10米深处的土壤中取样
B．要用只含有纤维素有机营养的选择液体培养基进行选择培养
C．要用酚红培养基进行进一步鉴定D．要进行稀释涂布平板法接种
选择培养的结果
8．选择培养的结果：
培养液变…………（）
A．清澈B．浑浊C．红色D．产生透明圈
17．富集培养是微生物学中最强有力的技术手段之一。
主要是指利用不同微生物的生命活动特点的不同，制定环境条件，使仅适应该条件的微生物旺盛生长，从而使其在群落中的数量大大增加，人们能够更容易地从自然界中分离到所需的特定微生物。
富集条件可根据所需分离的微生物的特点，从物理、化学、生物及综合多个方面进行选择，如温度、pH、紫外线、高压、光照、氧气、营养等许多方面。
下图描述了采用富集方法从土壤中分离能降解酚类化合物对羟基苯甲酸的微生物的实验过程。
（1）本实验所需培养基为_________，碳源为_________。
（2）实验原理是_________________________________________________________。
（3）①→③重复培养的目的是_____________________________________。
（4）⑤的菌落中大部分是降解_________的微生物。
（5）⑥为_________组，⑦为_________组，设置⑥的目的是_________。
（6）⑤→⑥采用_________法，接种到⑥的培养基中，在操作过程中为防止污染应注意的事项是__________________。
答案：
（1）选择培养基 对羟基苯甲酸
（2）利用以对羟基苯甲酸为唯一碳源的选择培养基，经富集培养，选择出能降解酚类化合物对羟基苯甲酸的微生物 （3）增大分解对羟基苯甲酸微生物的比例（4）对羟基苯甲酸（5）对照实验 说明通过富集培养的确得到了欲分离的目标微生物 （6）单细胞挑取接种环在火焰上灼烧灭菌，烧红的接种环在空气中冷却，同时打开皿盖挑取菌落接种到试管中，并塞好棉塞，接种环在火焰上灼烧，杀灭残留物
涂布鉴定培养基
原理
13、利用刚果红法可以筛选出纤维素分解菌，下列说法错误的是
A、刚果红能与纤维素形成红色复合物
B、刚果红能与纤维二糖形成红色复合物
C、刚果红不能与葡萄糖形成红色复合物
D、若培养基上产生了透明圈，则说明已筛选出了纤维素分解菌
（d）5、在加入刚果红的培养基中会出现透明圈，产生的透明圈是:
A．刚果红与纤维素形成的复合物B．刚果红与纤维二糖形成的复合物
C．纤维素分解后形成的葡萄糖导致的D．以纤维素分解菌为中心形成的
5．刚果红能与下列哪种物质形成红色复合物（D）
A．葡萄糖B．纤维二糖C．麦芽糖D．纤维素
7．刚果红是一种染料，能将下列哪些物质染色（ ）
①纤维二糖 ②葡萄糖 ③纤维素 ④弹性纤维
A．①③B．①②
C．②③D．③④
解析：
选D。
刚果红是一种染料，可与纤维素反应形成红色复合物，
方法
（d）7、下列对刚
果红染色法的叙述，
不正确的是:
A．可以先培养微生物，再加入刚果红进行颜色反应B．可以在倒平板时就加入刚果红
C．既可以先培养微生物，再加入刚果红进行颜色反应，也可以在倒平板时就加入刚果红
D．可以将刚果红与培养基中的其他物质混合后再灭菌倒平板
9．刚果红染色时，加入刚果红可在……（）
①制备培养基时②梯度稀释时③倒平板时④涂布时⑤培养基上长出菌落时
A．①③B．②⑤C．③⑤D．④⑤
4．两种刚果红染色法的结果是（ ）。
A．均会出现透明圈
B．均不会出现透明圈
C．方法一出现，方法二不出现
D．方法一不出现，方法二出现
解析 两种刚果红染色法都会出现透明圈，但方法一在加入刚果红溶液时会造成菌落混杂，而先加入刚果红的方法则可能出现假阳性反应。
答案 A
12．分离出的微生物还要进行鉴定，而微生物的鉴定需要鉴别培养基，下列不是鉴别培养基的是（ ）
A．加入酚红的培养基
B．加入刚果红的培养基
C．加入伊红—美蓝的培养基
D．加入纤维素粉的培养基
解析：
鉴别培养基是根据微生物的代谢特点在培养基中加入一些指示剂配制而成的，如酚红、伊红—美蓝、刚果红等，而纤维素粉不是指示剂。
答案：
D
实验
6．（2012·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
5g
NaNO3
1g
Na2HPO4·7H2O
1.2g
KH2PO4
0.9g
MgSO4·7H2O
0.5g
KCl
0.5g
酵母膏
0.5g
水解酪素
0.5g
将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1000mL
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、有些微生物能合成纤维素酶，通过对这些微生物的研究和作用，使人们能够利用秸秆等废弃物生产酒精，用纤维素酶处理服装面料等。
研究人员用化合物A、硝酸盐、磷酸盐以及微量元素配制的培养基，成功的筛选到能产生纤维素酶的微生物。
分析回答问题。
（1）培养基中加入的化合物A是____________，为微生物的生长提供____________，这种培养基属于__________培养基。
（2）为了筛选出能产生纤维素酶的微生物，向培养基中加入__________。
（3）在筛选出能产生纤维素酶的微生物之前，可用液体培养基培养，增加微生物的浓度。
为获得纯净的菌株，常采用平板划线的方法进行接种，此过程所用的接种工具是_____________，操作时采用________灭菌的方法；还可用__________________________的方法接种。
（4）实验结束后，使用过的培养基应该进行灭菌处理后才能倒掉，这样做的目的是
________________________________________________________________________。
答案15、
（1）纤维素 碳源 选择
（2）刚果红 （3）接种环 灼烧 稀释涂布平板
（4）防止造成环境污染
16、纤维素分解菌能够产生纤维素酶分解纤维素。
回答下列问题：
（1）在培养纤维素分解菌的过程中，进行平板划线时，每次划线结束后仍然要灼烧接种环，原因是。
（2）在筛选纤维素分解菌的过程中，通常用染色法，这种方法能够通过颜色反应直接对纤维素分解菌进行筛选。
甲同学在实验时得到了如图所示的结果，则纤维素分解菌位于（）内。
A.③B.①②C.②③D.①②③
（3）乙同学打算从牛胃中分离纤维素分解菌并计数，与分离醋酸菌相比，进行培养时除了营养不同外，最主要的实验条件差别是，该同学采用活菌计数法统计的菌落数往往比活菌的实际数目，原因是。
（4）丙同学在提取和分离纤维素酶的过程中，为了保证抵制外界酸和碱对酶活性的影响，采取的措施是向提取液和分离液中添加。
若探究纤维素酶活性的最适温度，如何设置对照？
。
16．
（1）及时杀死接种环上残留的菌种，避免细菌污染环境或感染实验操作者
（2）刚果红A
（3）保证无氧环境少（低）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
（4）缓冲溶液不同的温度梯度之间就可以相互对照
综合
8．生产实践中应用的菌种主要来自土壤，从土壤中分离微生物的实验流程如下：
土壤取样→选择培养→梯度稀释→鉴别培养。
请回答下列有关问题：
（1）将土壤浸出液接种到特定培养基上，可以将酵母菌从混杂的微生物群体中分离出来，获得纯种酵母菌，这一过程叫做________。
在培养酵母菌的过程中，对培养基、接种环常采用的灭菌方法分别是________。
（2）在使用酵母菌发酵生产酒精的过程中，影响酵母菌酒精发酵的主要因素有________，常使用________的方法从发酵液中提取纯酒精。
（3）从土壤中分离纤维素分解菌，最好选择在________环境中采集土样，所选择的培养基应以________作为唯一碳源。
（4）纤维素分解菌能够合成纤维素酶，为了使纤维素酶反复使用，可以对纤维素酶进行________处理，处理的方法有吸附法、共价键结合法和________法。
解析
（1）在微生物培养过程中，培养基常用高压蒸汽灭菌，接种环常用灼烧灭菌。
（2）温度、pH影响酶的活性，氧气浓度影响发酵产物。
因酒精沸点较低，故可用蒸馏法对酒精进行提纯。
（3）纤维素分解菌生活在富含纤维素的环境中，分离所用的培养基应以纤维素作为唯一碳源，以抑制以其他有机碳为碳源的菌类生长。
（4）对酶进行固定化处理可以使酶重复使用，提高利用率。
答案
（1）纯培养 高压蒸汽灭菌、灼烧
（2）温度、pH、氧气浓度等 蒸馏
（3）富含纤维素的 纤维素
（4）固定化 包埋
6．（10分）某研究性学习小组的同学为了从土壤中筛选纤维素分解菌，利用下列材料和用具进行了实验，请完善下列
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