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1、 課題3　分解纖維素的微生物的分離 基礎(chǔ)鞏固 1微生物體內(nèi)能夠使纖維素分解成纖維二糖的酶是(　　) 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:纖維素酶屬于復(fù)合酶,至少包含C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶三種組分。其中C1酶和CX酶使纖維素分解成纖維二糖。 答案:A 2在分離分解纖維素的微生物的實驗中,下列關(guān)于土壤取樣的敘述,不正確的是(　　) A.可選取深層的土壤作為樣品 B.可選取樹林中多年落葉形成的腐殖土作為樣品 C.可選取樹林中多年積累的枯枝敗葉作為樣品 D.可把濾紙埋在土壤中經(jīng)過30天左右,再選取

2、已爛的濾紙作為樣品 解析:深層土壤中纖維素含量少,纖維素分解菌的數(shù)量也少。 答案:A 3要將能分解纖維素的細(xì)菌從土壤中分離出來,應(yīng)將它們接種在(　　) A.加入伊紅美藍的鑒別培養(yǎng)基上 B.含有蛋白胨的固體培養(yǎng)基上 C.只含纖維素粉而無其他碳源的選擇培養(yǎng)基上 D.含四大營養(yǎng)要素的培養(yǎng)基上 解析:在只含纖維素粉而無其他碳源的選擇培養(yǎng)基上纖維素分解菌能夠生長繁殖,其他微生物不能生長繁殖。 答案:C 4在將樣品稀釋涂布到鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基之前一般先進行選擇培養(yǎng),其主要目的是(　　) A.完全除去其他微生物 B.沒有意義,去掉這一步更好 C.增加纖維素分解菌的濃度 D.

3、使纖維素分解菌充分長大 解析:選擇培養(yǎng)基中含有纖維素粉,主要適合能產(chǎn)生纖維素酶的纖維素分解菌生長,所以選擇培養(yǎng)的目的主要是增加纖維素分解菌的濃度,確保能夠從樣品中分離到所需要的微生物。 答案:C 5欲從土壤中篩選纖維素分解菌,下列流程正確的是(　　) A.土壤取樣→梯度稀釋→稀釋涂布平板→挑選菌落 B.土壤取樣→選擇培養(yǎng)→稀釋涂布平板→挑選菌落 C.土壤取樣→梯度稀釋→選擇培養(yǎng)→挑選菌落 D.土壤取樣→梯度稀釋→稀釋涂布平板→選擇培養(yǎng)→挑選菌落 解析:正確的流程是土壤取樣→選擇培養(yǎng)→稀釋涂布平板→挑選菌落,其中選擇培養(yǎng)的目的是增加纖維素分解菌的濃度,因此需要在稀釋涂布平板之前進

4、行,最后根據(jù)菌落的特征挑選纖維素分解菌。 答案:B 6剛果紅染色時,加入剛果紅可在(　　) ①制備培養(yǎng)基時　②梯度稀釋時　③倒平板時?、芡坎紩r　⑤長出菌落時 A.①③　　　　　　　　　B.②⑤ C.③⑤ D.④⑤ 答案:C 7在纖維素分解菌的鑒定實驗中,纖維素酶的測定方法一般是(　　) A.對纖維素進行定量測定 B.對纖維素酶分解纖維素后所產(chǎn)生的葡萄糖進行定量測定 C.對纖維素酶分解纖維素后所產(chǎn)生的纖維二糖進行定量測定 D.對纖維素分解菌進行定量測定 解析:纖維素酶的測定方法一般是對纖維素酶分解纖維素后所產(chǎn)生的葡萄糖進行定量測定。 答案:B 8利用微生物分解玉米淀粉

5、生產(chǎn)糖漿,具有廣闊的應(yīng)用前景。但現(xiàn)有野生菌株對淀粉的轉(zhuǎn)化效率低,某同學(xué)嘗試對其進行改造,以獲得高效菌株。 實驗步驟如下。 (1)配制　　　　　(填“固體”“半固體”或“液體”)培養(yǎng)基,該培養(yǎng)基的碳源應(yīng)為　　　　　　　　　。? (2)將　　　　　　接入已滅菌的培養(yǎng)基平板上。? (3)立即用適當(dāng)劑量的紫外線照射,其目的是? 　。? (4)菌落形成后,加入碘液,觀察菌落周圍培養(yǎng)基的顏色變化和變化范圍的大小。周圍　　　　　　　　　的菌落即為初選菌落。經(jīng)分離、純化后即可達到實驗?zāi)康摹? 解析:根據(jù)培養(yǎng)基的用途,應(yīng)選擇固體培養(yǎng)基。由于是微生物對淀粉的轉(zhuǎn)化,故碳源為玉米淀粉。立即用適當(dāng)劑量的紫

6、外線照射,目的是誘導(dǎo)野生菌株產(chǎn)生基因突變。微生物對淀粉的轉(zhuǎn)化效率越高,轉(zhuǎn)化的淀粉越多,滴加碘液時淺色范圍越大。 答案:(1)固體　玉米淀粉 (2)野生菌株 (3)對野生菌株進行誘變 (4)淺色范圍大 能力提升 1下列關(guān)于纖維素酶的敘述,錯誤的是(　　) A.纖維素酶只有一種,只能將纖維素分解為葡萄糖 B.纖維素酶是一種復(fù)合酶,至少包括C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶三種組分 C.纖維素可被纖維素酶水解成葡萄糖,為微生物提供營養(yǎng)物質(zhì) D.分解纖維素的細(xì)菌、真菌和放線菌,都是通過產(chǎn)生纖維素酶來分解纖維素的 解析:纖維素酶是一種復(fù)合酶,一般認(rèn)為至少包括三種組分——C1酶、CX酶和葡萄

7、糖苷酶,其中C1酶和CX酶將纖維素分解為纖維二糖,葡萄糖苷酶將纖維二糖分解為葡萄糖。 答案:A 2表層土壤中纖維素分解菌的同化作用類型和異化作用方式分別是(　　) ①自養(yǎng)型?、诋愷B(yǎng)型?、坌柩跣汀、軈捬跣? A.①③ B.②③ C.①④ D.②④ 解析:纖維素分解菌利用的是現(xiàn)成的有機物;表層土壤含氧豐富,適合好氧菌的繁殖。 答案:B 3在加入剛果紅的培養(yǎng)基中會出現(xiàn)如右圖所示的透明圈,產(chǎn)生的透明圈是(　　) A.剛果紅與纖維素形成的復(fù)合物 B.剛果紅被纖維素分解菌分解形成的 C.纖維素分解后形成的葡萄糖導(dǎo)致的 D.以纖維素分解菌為中心形成的 解析:剛果紅與纖維素結(jié)合形

8、成紅色復(fù)合物,纖維素被纖維素酶分解后,紅色復(fù)合物就不能形成,這樣透明圈就以纖維素分解菌為中心形成了。 答案:D 4要從牛的瘤胃中分離出能夠分解纖維素的微生物,下列有關(guān)敘述不科學(xué)的是(　　) A.在富含纖維素的培養(yǎng)基上長出的菌落即為纖維素分解菌 B.將培養(yǎng)基和實驗器材進行嚴(yán)格的消毒滅菌 C.將提取的胃液進行系列稀釋后接種培養(yǎng) D.接種后在適宜溫度和無氧條件下培養(yǎng) 解析:纖維素分解菌的選擇培養(yǎng)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養(yǎng)基上能夠形成生長優(yōu)勢,但并不是只允許纖維素分解菌生長,因此還需要利用剛果紅染色法進行鑒別培養(yǎng),A項錯誤。牛胃的

9、缺氧環(huán)境只允許厭氧型的纖維素分解菌生長,因此培養(yǎng)牛胃中的纖維素分解菌應(yīng)提供適宜的溫度和無氧環(huán)境,D項正確。培養(yǎng)基和實驗器材消毒滅菌是為了防止雜菌污染,B項正確。為了能夠得到單細(xì)胞菌落,提取的胃液需先進行系列稀釋后接種培養(yǎng),C項正確。 答案:A ★5下列有關(guān)培養(yǎng)基和菌種鑒定的敘述,正確的是(　　) A.微生物培養(yǎng)所用的都是液體培養(yǎng)基 B.利用半固體培養(yǎng)基上的菌落特征來判斷和鑒別細(xì)菌的類型 C.利用剛果紅培養(yǎng)基上是否形成透明圈來篩選纖維素分解菌 D.在無氮培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑鑒定尿素分解菌 解析:除液體培養(yǎng)基外,微生物培養(yǎng)還會用到固體培養(yǎng)基和半固體培養(yǎng)基;應(yīng)利用固體培養(yǎng)基上的菌落特

10、征來判斷和鑒別細(xì)菌類型;在只以尿素為氮源的培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑鑒定尿素分解菌。 答案:C 6現(xiàn)在大力提倡無紙化辦公,但是每年仍然不可避免地要產(chǎn)生大量的廢紙,廢紙的主要成分是木質(zhì)纖維,人類正努力將其轉(zhuǎn)化為一種新的資源——乙醇。下圖是工業(yè)上利用微生物由纖維素生產(chǎn)乙醇的基本工作流程,請回答相關(guān)問題。 (1)自然界中①環(huán)節(jié)需要的微生物大多分布在? 　　　　的環(huán)境中。將從土壤中獲得的微生物培養(yǎng)在以　　　　　　　為碳源,并加入　　　　　　的培養(yǎng)基上,篩選周圍有　　　　　　的菌落。? (2)如上所述的篩選中獲得了三個菌落,對它們分別培養(yǎng),并完成環(huán)節(jié)②,且三種等量酶液中酶蛋白濃度相同,則你認(rèn)為

11、三種酶液的活性　　　　　　　　(填“一定相同”“不一定相同”或“一定不同”),可以通過　? ? 進行定量測定來確定酶的活性。 (3)根據(jù)測定結(jié)果,①環(huán)節(jié)常選擇木霉,則②中獲得的酶是　　　　　　酶。該酶至少包括　? 　　　　　　　　　　　　　　三個組分。? (4)生產(chǎn)中可以滿足④環(huán)節(jié)的常見菌種是　　　　　　　　,為了確保獲得產(chǎn)物乙醇,⑤環(huán)節(jié)要注意　? 　　　　　　　　,④過程要注意避免　　　　　　。? 解析:(1)廢紙的主要成分是木質(zhì)纖維,因而使其糖化的酶應(yīng)為纖維素酶,由此得知①中的產(chǎn)酶微生物應(yīng)該大多分布在富含纖維素的環(huán)境中。能分解纖維素的微生物的分離,需要用到以纖維素為唯一碳源的

12、培養(yǎng)基,若想直接從此選擇培養(yǎng)基中篩選出分解纖維素的微生物,則可以利用直接在培養(yǎng)基中加入剛果紅的方法,挑選周圍有透明圈的菌落。 (2)由于個體間有差異,不同菌產(chǎn)生的酶活性不一定相同,因此可以通過對纖維素酶分解纖維素后所產(chǎn)生的葡萄糖進行定量測定來確定酶的活性。 (3)分解纖維素的酶是一種復(fù)合酶,包括C1酶、CX酶、葡萄糖苷酶等組分。 (4)在工業(yè)生產(chǎn)上通常利用酵母菌將葡萄糖液發(fā)酵產(chǎn)生酒精。發(fā)酵過程中要注意保證無氧條件,并避免雜菌污染。 答案:(1)富含纖維素(或落葉較多等)　纖維素　剛果紅　透明圈 (2)不一定相同　對纖維素酶分解纖維素后所產(chǎn)生的葡萄糖 (3)纖維素　C1酶、CX酶、葡

13、萄糖苷酶 (4)酵母菌　發(fā)酵裝置密閉(或保證無氧條件等)　雜菌污染 ★7目前,加酶洗衣粉中的蛋白酶主要是中溫蛋白酶,最適溫度在50 ℃左右,由于日常洗滌用水的溫度達不到該溫度,導(dǎo)致蛋白酶活性受到影響。適冷蛋白酶是從適冷魚類體內(nèi)分離純化或由深海適冷菌分泌出的酶類,最適溫度在20 ℃左右,用其作為洗衣粉添加劑可在較低的溫度下達到理想的洗滌效果。右上圖為分離可分泌蛋白酶的適冷菌的操作步驟,據(jù)圖回答問題。 (1)在將配制好的牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基分裝到三角瓶中時,為避免培養(yǎng)基沾到瓶口,必須使用　　　　　　進行分裝,并及時進行　　　　　　操作。? (2)將擴大培養(yǎng)后的深海微生物用　　　　　　　　

14、　　　法接種到含酪蛋白的固體培養(yǎng)基表面,在適宜條件下培養(yǎng)一段時間,挑出形成透明圈的菌落,即為初選出的適冷菌。? (3)為進一步檢測分離出的適冷菌分泌的適冷蛋白酶的最適酶活溫度,將該菌按上圖所示分7組進行培養(yǎng),這7組實驗間形成了　　　　　　,　　　　　　　　　　　　　　　　　　所對應(yīng)的溫度為最適酶活溫度。? (4)由操作過程可知該適冷菌的代謝類型為　　　　　　　　　　。? (5)將分離到的適冷菌接種到一定容積的牛肉膏蛋白胨液體培養(yǎng)基中,置于適宜條件下振蕩培養(yǎng),細(xì)菌數(shù)量將呈　　　　　　曲線增長,其環(huán)境容納量主要取決于　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? 解析:(2)由于培養(yǎng)后要挑取

15、形成透明圈的菌落,因而適合用稀釋涂布平板法接種。 (3)適冷菌產(chǎn)生的蛋白酶活性越大,則分解培養(yǎng)基中的蛋白質(zhì)越多,菌落周圍出現(xiàn)的透明圈越大,因而透明圈與菌落直徑比值最大的組所對應(yīng)的溫度為最適酶活溫度。 答案:(1)三角漏斗　滅菌 (2)稀釋涂布平板 (3)(相互)對照　透明圈與菌落直徑比值最大的組 (4)異養(yǎng)需氧型 (5)S型　營養(yǎng)物質(zhì)的量(培養(yǎng)液的體積和濃度) 8(2017江蘇)苯酚及其衍生物廣泛存在于工業(yè)廢水中,對環(huán)境有嚴(yán)重危害。小明同學(xué)準(zhǔn)備依據(jù)下圖操作步驟,從處理廢水的活性污泥中分離篩選酚降解高效菌株。請回答下列問題。 (1)酚降解菌富集培養(yǎng)基含有蛋白胨、K2HPO4、

16、MgSO4、苯酚和水,其中可作為碳源的有　　　　　　　　　　　　。? (2)將采集到的樣品接種培養(yǎng),苯酚用量應(yīng)隨轉(zhuǎn)接次數(shù)增加而逐漸　　　　,以達到富集酚降解菌的目的。若上頁右下圖平板中菌落過于密集,應(yīng)進一步　　　　　　　　　　,以便于菌落計數(shù)與分離。制備平板培養(yǎng)基時除了需要水、營養(yǎng)物質(zhì)外,還必須添加　　　　　。? (3)下圖為連續(xù)劃線法示意圖,在圖中　　　(填圖中序號)區(qū)域更易獲得單菌落。? (4)采用比色測定法(使用苯酚顯色劑)檢測降解后的廢水中苯酚殘留量。先制作系列濃度梯度并進行顯色反應(yīng),下表中1~5號比色管的苯酚濃度應(yīng)分別為　　　　　　　　　　　　　　　。? 管號 1 2

17、 3 4 5 6 苯酚濃度/(mg·L-1) 1 如果廢水為50 mg/L 苯酚溶液,降解后約有21%的苯酚殘留,則需將殘留液稀釋　　　(填序號:①5?、?0?、?0)倍后,再進行比色。? 解析:(1)培養(yǎng)基中的營養(yǎng)物質(zhì)一般都包括H2O、無機鹽、碳源、氮源,蛋白胨和苯酚中含有C元素,可作為碳源。 (2)要富集該菌,應(yīng)提高營養(yǎng)物質(zhì)含量。若菌落過于密集,說明稀釋倍數(shù)不夠,應(yīng)進一步稀釋,然后再劃平板。制備固體培養(yǎng)基時需加入凝固劑瓊脂。 (3)用平板劃線法接種菌體,隨劃線次數(shù)的增加,菌體數(shù)量逐漸減少,故③區(qū)域更易獲得單菌落。 (4)題中已給出6號比色

18、管中的苯酚濃度為1 mg/L,根據(jù)濃度梯度的設(shè)計原則和空白對照原則,1~5號比色管中的苯酚濃度應(yīng)依次為0 mg/L、0.2 mg/L、0.4 mg/L、0.6 mg/L、0.8 mg/L。廢水中苯酚的濃度為50 mg/L,降解后約有21%的苯酚殘留,則降解后廢水中苯酚的濃度為50×21%=10.5(mg/L),因為比色管中苯酚的濃度范圍為0~1 mg/L,若將降解后的廢水稀釋5倍或10倍,則稀釋后廢水中苯酚的濃度均大于1 mg/L,若稀釋20倍,則稀釋后廢水中苯酚的濃度為0.525 mg/L,介于0~1 mg/L之間,故需將降解后的廢水稀釋20倍后再進行比色。 答案:(1)蛋白胨、苯酚 (2)增加　稀釋涂布　凝固劑 (3)③ (4)0、0.2、0.4、0.6、0.8?、?