人教版高中生物选修1《课题3：分解纤维素的微生物的分离》课堂练习（含答案解析）

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1、课题 3 分解纤维素的微生物的分离1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：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。答案：C2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：A3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( )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、蛋白质和核酸解析：纤维素是多糖，其基本组成单位是葡萄

2、糖；纤维素酶是蛋白质，其基本组成单位是氨基酸；控制酶合成的物质是 DNA，其基本组成单位是核苷酸。答案：B4在从土壤中分享出分解纤维素的微生物的实验中，先进行选择培养，再进行刚果红染色法分离。先选择培养的目的是( )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杀灭不需要的微生物D在微生物的菌落上获得纤维素分解菌种解析：在选择培养的条件下，可以使那些能够适应这种营养条件的微生物得到迅速繁殖，而那些不适应这种营养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，但是不能得到单一菌种。该培养基中的化学成分不能杀灭微生物。选择培养时用液体培养基，微生物在培养液中繁殖，不能获得目标菌落。

3、答案：A5现在大力提倡无纸化办公，但是每年仍然不可避免地产生大量的废纸。废纸的主要成分是木质纤维，人类正努力将其转化为一种新的资源乙醇。如下图是工业上利用微生物由纤维素生产乙醇的基本工艺流程，请回答相关问题：(1)自然界中环节需要的微生物大多分布在_的环境中。将从土壤中获得的微生物培养在以_为唯一碳源、并加入_的培养基上，筛选周围有_的菌落。(2)在如上所述的筛选过程中获得了三个菌落，对它们分别培养，并完成环节，且三种等量酶液中酶的浓度相同，则你认为三种酶液的活性_(填“一定相同” “不一定相同”或“一定不同”)，可以通过_进行定量测定。(3)根据测定结果，环节常选择木霉，则中获得的酶是_酶。

4、(4)生产中可以满足环节的常见菌种是_，为了确保获得产物乙醇，环节要注意_。解析：(1)富含纤维素的土壤中，含有大量以纤维素为碳源的纤维素分解菌。刚果红能与培养基中的纤维素形成红色复合物，当纤维素分解后，复合物无法形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，通过此方法来筛选纤维素分解菌。(2)酶液中蛋白质的浓度相同，酶的活性不一定相同，可通过检测分解纤维素后所产生的葡萄糖量是否相等来鉴定其活性是否相同。(3)木霉能产生纤维素酶，可以将纤维素分解。(4)在酒精发酵中常用的微生物是酵母菌，在接种过程中一定要避免杂菌污染。乙醇是酵母菌无氧发酵的产物，发酵过程中一定要保持无氧的环境。答案：(1)

5、富含纤维素(其他答案合理也可，如落叶较多等) 纤维素 刚果红 透明圈(2)不一定相同 对纤维素酶分解纤维素后所产生的葡萄糖(3)纤维素(4)酵母菌 发酵装置的密闭性(或保证无氧条件等)A 级 基础巩固1微生物体内能够使纤维素分解成纤维二糖的酶是( )AC 1酶和 Cx酶BC 1酶和葡萄糖苷酶CC x酶和葡萄糖苷酶DC 1酶、C x酶和葡萄糖苷酶解析：纤维素酶是一种复合酶，至少包括三种组分，其中 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。答案：A2当纤维素被纤维素酶分解后，会在培养基中出现一些透明圈，这些透明圈是( )A刚果红与纤维素形成的复合物B纤维素分解

6、后的葡萄糖C由纤维素酶聚集在一起形成的D以纤维素分解菌为中心形成的解析：刚果红与纤维素反应形成红色复合物，当有纤维素分解菌生长时，菌落周围的纤维素被分解，形成透明圈。答案：D3要将能分解纤维素的细菌从土壤中分离出来，应将它们接种在( )A加入指示剂的鉴别培养基上B含有蛋白胨的固体培养基上C只含纤维素粉而无其他碳源的选择培养基上D含四大营养要素的培养基上解析：选择纤维素分解菌的培养基中应含有该种菌生长发育所需的营养条件，其他菌种在这种培养基中不能生存。答案：C4通过分离分解纤维素的微生物实验，对分解纤维素的微生物进行了初步的筛选，这只是分离提纯的第一步，还需要进行( )A发酵产纤维素酶的实验B提

7、取纤维二糖的实验C浓缩纤维素分解菌的实验D提取葡萄糖的实验解析：为确定得到的是纤维素分解菌，还需进行发酵产纤维素酶的实验，纤维素酶的测定方法一般是采用对纤维素酶分解滤纸等纤维素后产生的葡萄糖进行定量测定。答案：A5从土壤中筛选纤维素分解菌的实验设计正确的是( )A土壤取样梯度稀释稀释涂布平板发酵培养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：土壤取样之后，应先经过选择培养，以增大目的菌株的浓度，然后为避免一个培养基上的菌落太多，需进行稀释涂布平板。答案：B6关于纤维素酶的叙述中，错误的是( )A牛、羊等草食动物可以

8、合成纤维素酶，从而利用纤维素B纤维素酶是一种复合酶，至少包括 C1酶、C x酶和葡萄糖苷酶三种组分C纤维素可被纤维素酶水解成葡萄糖，为微生物提供营养物质D分解纤维素的细菌、真菌、放线菌，都是通过产生纤维素酶来分解纤维素的解析：牛、羊等草食动物不能合成纤维素酶，它们之所以能利用纤维素是因为它们的瘤胃中有许多微生物可分泌纤维素酶；纤维素被纤维素酶分解后的产物是葡萄糖，葡萄糖可作为微生物的营养物质；能分解纤维素的微生物都能产生纤维素酶，它们通过纤维素酶来分解纤维素。答案：AB 级 能力训练7纤维素是自然界分布最广、含量最多的一种多糖，马、牛等食草动物具有消化纤维素的能力，请回答有关问题：(1) 与培

9、养土壤中分离的纤维素分解菌相比，培养马胃中分离出的纤维素分解菌要调整培养基的 pH，还要保证_条件。配制好的培养基培养前应采用_法进行灭菌处理。从功能上看，该培养基是_培养基。 (2) 给锥形瓶内的培养液接种时应在酒精灯火焰附近进行，防止_污染培养基。对无菌操作时用到的玻璃器皿要用_的方法彻底灭菌。 (3) 某同学使用划线法分离纯化菌株，经一段时间培养，发现有的线上长满了菌，有的线上无菌落，造成这种情况的原因可能是划线操作时_。 (4) 将筛选培养的纤维素分解菌破碎后，用_的方法可将纤维素酶溶液与其他细胞成分分离开。纤维素酶能催化纤维素分解为还原性的葡萄糖，根据这一特性，可用_试剂判断提取物是

10、否起到了降解纤维素的作用。 答案：(1)无氧 高压蒸汽灭菌 选择 (2)杂菌 干热灭菌 (3)接种环灼烧后未冷却 (4)离心 斐林8发酵工程是通过大量培养微生物以生产某种产品。请回答下列问题：(1) 欲从多种微生物中分离某种细菌并抑制其他微生物的生长，应使用_培养基。纯化菌种时可采用比较简单的_法进行接种，接种操作应在_进行。 (2) 纯化的菌种常采用固体斜面培养基临时保藏，该方法保存的时间较_，而且菌种易_。常用的凝固剂是_。 (3) 从培养基所含的成分来看，从土壤中分离出固氮菌的培养基特点是_，从土壤中分离出纤维素分解菌的培养基特点是_。 解析：(1)分离微生物常用选择培养基。纯化菌种常用

11、平板划线法。为保证无菌操作，接种应在酒精灯火焰旁进行。(2)采用临时保藏法时，菌种容易被污染或产生变异，因此该方法保存的时间不长。培养基常用的凝固剂是琼脂。(3) 分离土壤中的自身固氮菌选用选择培养基，该培养基中不应该含有氮源。要分离土壤中的纤维素分解菌，经常用以纤维素为唯一碳源的选择培养基，若要鉴别是否分离出了纤维素分解菌则应使用加入了刚果红的鉴别培养基，观察是否有透明圈产生。答案：(1) 选择 平板划线 酒精灯火焰旁 (2) 短 被污染和发生变异 琼脂 (3) 不含有氮源 以纤维素为唯一碳源并含有刚果红染液9植物的秸秆、枝叶等纤维物质是可再生资源，以纤维素类物质生成燃料乙醇的研究越来越受重

12、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，请写出分离的流程_。为了鉴别微生物 X，培养基的成分为 CMCNa、酵母膏、KH 2PO4、琼脂、土豆汁等。在该培养基中，CMCNa 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：(1)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

13、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。(2)纤维素酶是一种复合酶，至少包括 C1酶、C x酶、葡萄糖苷酶三种组分。(3)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。(4)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 土壤取样选择培养梯度稀释将菌液涂布到特定的选择培养基上挑选产生透明圈的菌落 提供碳源(或便于鉴别)(2)C1酶、C x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10某实验小组欲

14、从土壤中筛选出能高效分解纤维素的微生物，设计了下列实验流程。请回答相关问题： 土 壤取 样 选 择培 养 梯 度稀 释 涂 布 接 种 到 鉴别 纤 维 素 分 解菌 培 养 基 上 挑 选 产 生 透明 圈 的 菌 落(1)选择培养使用的培养基是以_为唯一碳源，该培养基是_(固体或液体)培养基。(2)鉴别纤维素分解菌的培养基中应加入_染料，它可以与纤维素形成_色复合物，最终应挑选透明圈_(大或小)的菌落进行纯化培养。(3)实验中对培养基进行灭菌常用方法是_。挑选菌落前，对接种环的灭菌方法是_。(4)上述实验中，接种操作都应在火焰附近进行，以防止_。答案：(1)纤维素 液体 (2)刚果红 红

15、大 (3)高压蒸汽灭菌 灼烧灭菌 (4)杂菌污染11利用纤维素解决能源问题的关键是高性能纤维素酶的获取。请完善实验方案，并回答相关问题：【实验目的】比较三种微生物所产生的纤维素酶的活性。【实验原理】纤维素酶催化纤维素分解为葡萄糖，用葡萄糖的产生速率表示酶活性大小；用呈色反应表示葡萄糖的生成量。【实验材料】三种微生物(AC)培养物的纤维素酶提取液，提取液中酶蛋白浓度相同。【实验步骤】(1)取四支试管，分别编号。(2)在下表各列的一个适当位置，填写相应试剂的体积，并按表内要求完成相关操作。试管号 1 2 3 4蒸馏水/mL 1.4 1.4 1.4pH 7.5 的缓冲液/mL 0.2 0.2 0.2

16、纤维素悬浮液/mL 0.3 0.3 0.3微生物 A 提取液/mL 0.1微生物 B 提取液/mL微生物 C 提取液/mL 0.1总体积/mL 2.0 2.0 2.0 2.0(3)将上述四支试管放入 37 的水中，保温 1 h。(4)在上述四支试管中分别加入_试剂，摇匀后，进行_处理。(5)观察比较实验组的三支试管与对照组试管的颜色及其深浅。【实验结果】物质 微生物 A 提取物 微生物 B 提取物 微生物 C 提取物颜色深浅程度 【分析讨论】(1)该实验中的对照组是_号试管。(2)实验组试管中呈现的颜色均是_，但深浅不同。(3)上述结果表明：不同来源的纤维素酶，虽然酶蛋白浓度相同，但活性不同。

17、若不考虑酶的最适 pH 和最适温度的差异，其可能原因是_。(4)你认为上述三种微生物中，最具有应用开发价值的是_。(5)从解决能源问题的角度考虑，开发这种纤维素酶的意义在于_。解析：本题实验目的是比较三种微生物所产生的纤维素酶的活性。根据实验目的确定自变量为不同微生物提取液，因变量为葡萄糖的生成量，其余为无关因素(如不同微生物的提取液量、pH 7.5 的缓冲液量和纤维素悬浮液量)，应该等量。4 号试管为空白对照组，其未加入微生物提取液，故应该加入 1.5 mL 的蒸馏水以保证总体积为 2.0 mL。实验结果通过与斐林试剂共热生成砖红色沉淀的颜色深浅程度进行判断，分析实验结果可知，微生物B 提取

18、液与斐林试剂反应颜色最深，最具有研究价值。不同来源的纤维素酶，虽然酶蛋白浓度相同，但活性不同。若不考虑酶的最适 pH 和最适温度的差异，其可能原因是不同酶的空间结构不同。开发纤维素酶的意义在于葡萄糖可用作制取酒精的原料或用纤维素代替化学能源。答案：【实验步骤】(2)试管号 1 2 3 4蒸馏水/mL 1.5pH 7.5 的缓冲液/mL 0.2纤维素悬浮液/mL 0.3微生物 A 提取液/mL微生物 B 提取液/mL 0.1微生物 C 提取液/mL总体积/mL(4)斐林 水浴加热【分析讨论】(1)4 (2)砖红色 (3)不同酶的氨基酸序列不同(不同酶的空间结构不同) (4)微生物 B (5)葡萄糖可用作制取酒精的原料或用纤维素代替化学能源(言之有理即可)