人教版生物选修1课时作业：2.3 分解纤维素的微生物的分离

2.2
新提升·课后作业
一、
选择题(每小题5分，共50分)
1．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，再梯度稀释，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，与已溶化并冷却至50
℃左右的琼脂培养基混合、摇匀后，倒入灭菌的培养皿中，制成可能含菌的琼脂平板，保温一定时间即可出现菌落。涂布平板法是先将溶化的培养基倒入无菌平皿，制成无菌平板，冷却凝固后，再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
2．在纤维素分解菌的鉴定实验中，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】　纤维素酶的测定方法一般是对纤维素酶分解纤维素后所产生的葡萄糖进行定量测定。
【答案】　B
3．在纤维素分解菌发酵产纤维素酶浓度的检测实验中，实验变量和因变量分别是(　　)
A．加入葡萄糖还是蒸馏水、纤维素酶的浓度
B．加入葡萄糖还是蒸馏水、纤维素的浓度
C．加入纤维素分解菌的发酵液还是蒸馏水、葡萄糖含量的变化
D．加入纤维素分解菌的发酵液还是蒸馏水、纤维素酶的浓度
【解析】　纤维素分解菌发酵产纤维素酶浓度的检测实验思路：将等量的滤纸分别放入等量的蒸馏水中，至少设置2组→向一组添加纤维素分解菌的发酵液，另一组作为对照添加等量的蒸馏水→在适宜的条件下反应相同的一段时间→检测葡萄糖的含量。由此不难理解：实验的自变量(实验变量)是向反应物中添加纤维素分解菌的发酵液还是蒸馏水，因变量为葡萄糖的浓度，葡萄糖的浓度越大，说明发酵液纤维素酶的浓度越大，没有葡萄糖，说明没有纤维素酶。葡萄糖的浓度可用班氏试剂进行定量检测。
【答案】　C
4．秸秆处理是解决农村环境问题的关键措施，以下做法没有直接涉及微生物作用的是(　　)
A．秸秆还田
B．加工为青饲料饲喂牛、羊，被其消化利用
C．投入沼气池生产沼气
D．粉碎后与纤维素酶混合加工为生产生物能源的原料
【解析】　秸秆的主要成分为纤维素，其还田的过程是纤维素分解菌等各种异养微生物将其分解为无机物的过程。牛、羊的肠胃中生活着与牛、羊共生的微生物，其中某些种类的微生物能将青饲料中的纤维素分解为葡萄糖供牛、羊吸收利用。沼气池生产沼气的过程是一些异养厌氧微生物发酵的过程。纤维素酶的合成与分泌是纤维素分解菌的作用，但纤维素酶处理秸秆的过程没有直接涉及纤维素分解菌等微生物的作用。
【答案】　D
5．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，基本单位是葡萄糖；纤维素酶是蛋白质，基本单位是氨基酸；控制纤维素酶合成的物质是核酸，基本单位是核苷酸。
【答案】　B
6．下列有关分解纤维素的微生物的分离的叙述，错误的是(　　)
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，还需要进行发酵产纤维素酶实验，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。
【答案】　B
7．为探究落叶是否在土壤微生物的作用下腐烂，下列各项构成了一个实验设计，其中不符合实验目的步骤是(　　)
A．可选择带有落叶的土壤为实验材料，筛出落叶和土壤
B．将落叶平均分成两份，把土壤也平均分成两份
C．将灭菌的落叶设为实验组，不做处理的落叶设为对照组
D．将落叶分别埋入两组土壤中，观察腐烂情况
【解析】　A、分解落叶的微生物往往在含有落叶的土壤中分布较多，所以可选择带有落叶的土壤为实验材料，筛出落叶和土壤，A正确；
B、由实验目的可知，实验分两组，一组实验组，一组对照组，所以要将落叶平均分成两份，把土壤也平均分成两份，B正确；
C、应将灭菌的落叶设为对照组，不做处理的落叶设为实验组，C错误；
D、将落叶分别埋入两组土壤中，观察腐烂情况，D正确。
【答案】　C
8．分离纤维素分解菌的实验过程中操作有误的是(　　)
A．经选择培养后即可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，但纤维素分解菌少
C．经稀释培养后，用刚果红染色
D．此实验中需设置对照组
【解析】　经选择培养后，再经稀释，才能将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上；富集培养可省略；经稀释培养后，用刚果红染色；设置对照能证明经富集培养的确得到了欲分离的微生物。
【答案】　A
9．利用农作物秸秆等纤维质原料生产的乙醇，经加工可制成燃料乙醇，从而减少了对石油资源的依赖，下图为生产燃料乙醇的简要流程，据图分析错误的一项是
(　　)
A．要得到微生物A，最好选择富含纤维素的土壤采集土样
B．图中②过程常用的微生物B是酵母菌
C．微生物A和微生物B可利用的碳源相同
D．可用纤维素酶制剂代替微生物A起作用
【解析】　根据图解可知，微生物A的碳源是纤维素，故要想获得微生物A最好选择富含纤维素的土壤采集，A项正确；图中②过程表示生产乙醇的过程，常用微生物是酵母菌，B项正确；微生物A所用碳源为纤维素，微生物B所用碳源为纤维素降解物，C项错误；微生物A之所以能利用纤维质原料是因为其含有纤维素酶，故可用纤维素酶制剂代替微生物A起作用，D项正确。
【答案】　C
10．某生物兴趣小组以带有落叶的表层土壤(深5
cm左右)为实验材料，研究土壤微生物在适宜温度下的分解作用，对土壤处理情况见下表。与此有关的叙述不正确的是(　　)
1组
2组
3组
4组
土壤处理
灭菌
不灭菌
灭菌
不灭菌
湿润
湿润
较干燥
较干燥
A.探究的问题是不同土壤湿度条件下，土壤微生物对落叶的分解作用
B．该实验的自变量为土壤的是否灭菌处理，实验中的对照组是1和3
C．为了控制实验中的无关变量，作为实验材料的落叶也应进行灭菌处理
D．预期结论是1、3组的落叶不被分解，2、4组中的落叶被不同程度的分解
【解析】　A、实验组2组和4组可以形成对照，变量是土壤的湿润程度，来研究土壤微生物对落叶的分解作用，A正确。
B、该实验的变量有两个，一个是灭菌、不灭菌，一个是湿润、不湿润．自变量是灭菌、不灭菌，在湿润条件下1、2形成对照，在干燥条件下3、4形成对照，所以1、3分别是两组对照实验的对照组，B错误。
C、为了控制实验中的无关变量，作为实验材料的落叶也应进行灭菌处理，消除微生物的影响，C正确。
D、1组和3组由于没有微生物，落叶不被分解，2组和4组由于有微生物，落叶不同程度的被分解，D正确。
【答案】　B
二、非选择题(共50分)
11．(15分)如图为分离并统计分解纤维素的微生物的实验流程，据此回答有关问题：
→→→
(1)要从富含纤维素的环境中分离纤维素分解菌，从高温热泉中寻找耐热菌，这说明________________________________________。
(2)接种微生物最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法，本实验宜采用__________________法。
(3)用稀释涂布平板法统计菌落数目时，最好选择菌落数在______________间的平板进行计数。若统计出在一稀释倍数为105的平板上的平均菌落数为30个，所用稀释液的体积为0.2
mL，则每克样品中的菌落数为________________。
(4)在分离尿素分解菌所用的培养基中可加入________指示剂，根据指示剂的颜色可鉴定某种细菌能否分解尿素，若有分解尿素的细菌，培养基将会呈现________________。
【解析】　(1)因为纤维素分解菌和耐热菌有不同的生活习性，生活在不同的环境中，故要根据目的菌株对生存环境的要求，到相应的环境中去寻找。
(2)纤维素分解菌选择培养基属于液体培养基，液体培养基宜采用释稀涂布平板来纯化该细菌。
(3)涂布平板的时候，菌落数目太少和太多都不好，因为太少的话不准确，太多的话不好计数，这样也是减少误差．根据公式可知：30÷0.2×105＝1.5×107个。
(4)在分离尿素分解菌所用的培养基中可加入酚红指示剂，根据指示剂的颜色可鉴定某种细菌能否分解尿素，若有分解尿素的细菌，培养基将会呈现红色。
【答案】　(1)根据目的菌株对生存环境的要求，到相应的环境中去寻找
(2)释稀涂布平板
(3)30～300　1.5×107个
(4)酚红　红色
12．(15分)纤维素分解菌能够产生纤维素酶分解纤维素。左图为分离获取纤维素酶，并应用该酶生产酒精的工艺流程，右图为筛选纤维素分解菌得到的一个培养皿上菌落的分布情况。据图回答下列问题：
(1)自然界中的纤维素分解菌主要分布于__________的环境中，把从这种环境中获得的微生物培养在以__________为唯一碳源的培养基上培养，这种培养基属于__________培养基。为便于筛选纤维素分解菌，常在培养基中加入__________。右图培养皿中，纤维素分解菌主要集中于__________部位。
(2)在相同时间内形成的四个菌落大小不同，透明圈的大小也存在差异。引起这种差异的原因可能有两种：______________、______________。
(3)用得到的糖液进行酒精发酵时，除控制好温度、pH外，还应控制好__________，否则就得不到酒精。
(4)有的同学认为：发酵罐中糖液的浓度越高，发酵产生的酒精量就越多。你认为这种说法正确吗？__________，为什么？________________________________。
【解析】　(1)刚果红能与培养基中的纤维素形成红色复合物，当纤维素被分解后，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)培养时间相同，但是菌落大小不一，说明这几种菌利用纤维素的能力存在差异。这种差异可体现在产生的酶的数量不同，还可以体现在产生的酶的数量基本相同，但是酶的活性不同。(3)酒精发酵初期需要通入无菌空气，以使酵母菌大量繁殖；一段时间后需隔绝空气，以使酵母菌进行无氧呼吸生产酒精。
【答案】　(除特殊标出外，每空1分，共11分)(1)富含纤维素(其他答案合理也可)
纤维素　选择　刚果红　c　(2)
菌体内所含的纤维素酶的量不同　纤维素酶的活性不同　(3)空气(氧气)的供应量(或通气状况)　(4)
不正确　当发酵罐中糖液的浓度太高时，会导致酵母菌失水死亡(2分)
13．(10分)下列是对土壤微生物开展探究活动的三个案例，请在相应的空白处作答。
(1)案例Ⅰ：探究落叶是否是在土壤微生物的作用下腐烂(分解)。
设计思路：
组别
对照组
实验组
处理情况
不做处理的带落叶的土壤
进行过处理的带落叶的土壤
将等量的带落叶的土壤，用带有编号的相同的塑料袋分别包扎好，并埋在5
cm深的土壤中
对实验组土壤应该进行__________________
处理，尽可能排除____________________
的作用。
(2)案例Ⅱ：探究土壤微生物对淀粉的分解作用。
实验步骤：
①将取自农田的土壤制成土壤浸出液，放在烧杯中静置一段时间。
②另取两只烧杯，编号为A、B，放入等量的淀粉糊。在A烧杯中加入30
mL土壤浸出液，B烧杯中加入______________
。
③在室温条件下放置7天后，从A烧杯中取20
mL溶液，分别加入A1和A2两支试管各10
mL；从B烧杯中取20
mL溶液，分别加入B1和B2两支试管各10
mL；
④在A1和B1中加入碘液；在A2和B2中加入____________，并进行____________
处理。
⑤观察各试管的______________________
，记录实验结果。
(3)案例Ⅲ：探究土壤微生物中是否含有分解纤维素的细菌。实验过程中，应将土壤浸出液接种在以__________________
为唯一碳源的培养基上，并用____________________(试剂)加以鉴别。
【解析】　(1)进行实验时应遵循单一变量和控制无关变量原则，因此应对土壤进行灭菌，防止土壤中的微生物对落叶的分解作用影响实验。(2)实验时还应有对照组，所以B烧杯加入等量30
mL蒸馏水。题干说明是对淀粉的分解，淀粉分解产物是葡萄糖属于还原性糖，应用斐林试剂进行检测，检测中必须水浴加热，然后观察颜色变化。如果变为砖红色说明将淀粉分解了。(3)鉴定是否含纤维素分解菌，只能用纤维素作为唯一碳源的培养基。加刚果红试剂，如果出现了透明圈，说明含有纤维素分解菌。
【答案】　(1)灭菌　土壤微生物　(2)
②30
mL(等量)蒸馏水(无菌水)　④(等量的)斐林试剂
水浴加热　⑤颜色变化　(3)纤维素　刚果红
14．(10分)下表是探究落叶在土壤微生物的作用下是否发生腐烂(分解)的设计思路：
组别
对照组
实验组
处理情况
不做处理的带落叶的土壤
处理过的带落叶的土壤
将等量的带落叶的土壤，用带有编号的相同塑料袋分别包扎好，并埋在5
cm深的土壤中
请回答下列问题：
(1)对实验组土壤应该进行________处理，尽可能排除________的作用。
(2)探究土壤微生物中是否含有分解纤维素的细菌的实验过程中，应将土壤浸出液接种在以________为唯一碳源的培养基上，这样的培养基属于________培养基。
(3)纯化菌种时，为了得到单菌落，常采用的接种方式有两种，即________和________。并用________(试剂)加以鉴别。当形成菌落以后可以根据菌落周围是否产生________来筛选纤维素分解菌。
【解析】　阅读题干和表格可知本题是以实验为依托考查微生物的分类和培养的相关知识，先阅读题干找出实验目的，根据实验目的完善实验过程，然后对相关知识进行梳理，最后根据问题提示结合基础知识进行回答。
解：(1)由题干知实验目的是探究落叶在土壤微生物的作用下是否发生腐烂，根据实验目的实验分两组，一组实验组应去除土壤中微生物，即对实验组进行灭菌处理，尽可能排除土壤微生物的作用；对照组对土壤不做任何处理。
(2)若要探究土壤微生物中是否含有分解纤维素的细菌，应将土壤浸出液接种在以纤维素粉为唯一碳源的培养基上，这样的培养基属于选择培养基。
(3)纯化菌种常用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法，对能分解纤维素的细菌进行鉴别，常在培养基中加入刚果红染液，观察菌落周围是否出现透明圈，菌落周围出现透明圈的属于分解纤维素的细菌菌落。
【答案】　(1)灭菌　土壤微生物
(2)纤维素粉　选择
(3)平板划线法　稀释涂布平板法　刚果红　透明圈