课题3　分解纤维素的微生物的分离ppt配套教案和课堂实录

2018-2019学年

人教版

选修I

分解纤维素的微生物的分离

作业

一、选择题（12小题）

1．下面从土壤中筛选纤维素分解菌的实验步骤，正确的是

①土壤取样

②称取10 g土壤加入盛有90 mL无菌水的锥形瓶中

③吸取0.1 mL进行平板涂布

④依次稀释至10、10、10、10、10、10、10稀释度

A．①→②→③→④

B．①→③→②→④

C．①→②→④→③

D．①→④→②→③

【答案】C 【解析】在分离土壤中某细菌时，应先选取土样(10 g)，然后加无菌水获得土壤浸出液，并进行不同倍数稀释，最后将稀释液涂布到培养基表面进行培养，并分离和计数。

2．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

【答案】A 1234567 3．在分离分解纤维素的微生物实验中，下列关于土壤取样的叙述，不正确的是

A．可选取深层的土壤作为样品

B．可选取树林中多年落叶的腐殖土作为样品

C．可选取树林中多年积累的枯枝败叶作为样品

D．可把滤纸埋在土壤中经过30 d左右，再选取已腐烂的滤纸作为样品

【答案】A

【解析】绝大多数细菌分布在距地表3～8 cm的土壤层，故不可选取深层土壤作样品，否则细菌数目很少，A错误；纤维素分解菌大多分布在富含纤维素的环境中，因此采样时可选择B、C两项所述的环境，B、C正确；也可将富含纤维素的物质如滤纸埋在土壤中经过30天左右，再从已腐烂的滤纸上筛选纤维素分解菌，D正确。

4．在筛选纤维素分解菌的过程中，通常用刚果红染色法，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。某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

A．①②

B．③

C．②③

D．①②③

【答案】B

5．以下关于分离纤维素分解菌的实验操作错误的是

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．选择培养这一步可省略，但得到的纤维素分解菌会较少

C．可通过定时测定葡萄糖产量的变化来衡量纤维素分解菌培养液中的纤维素酶产量

D．对照组可用等量的纤维素分解菌培养液涂布到不含纤维素的培养基上

【答案】A 【解析】经选择培养后，经梯度稀释后，才能将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上，A错误；选择培养可省略，但培养分离的纤维素分解菌少，B正确；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所产生的葡萄糖进行定量的测定，C正确；实验组和对照组遵循单一变量原则，对照组可用等量的纤维素分解菌培养液涂布到不含纤维素的培养基上，设置对照能证明经“浓缩”培养的确得到了欲分离的微生物，D

正确。

6．下列关于纤维素酶的说法，错误的是

A．纤维素酶是一种复合酶，至少包括三种组分

B．葡萄糖苷酶可把纤维素分解成葡萄糖

C．纤维素酶可用于去掉植物的细胞壁

D．纤维素酶可把纤维素分解成葡萄糖

【答案】B 7．为了解土壤微生物是否能分解农药，并尽快得出实验结论，有人用“敌草隆”（一种除草剂）进行了实验，取等量砂土分装于相同的两容器中，a组高压灭菌，b组不灭菌，下列有关事项正确的是

A．再增加c组作为对照，不喷入“敌草隆”，其他处理与a、b组相同

B．向a、b中喷入等量敌草隆，再置于同一温箱中培养相同时间

C．检测敌草隆消失的情况，预计a组敌草隆含量不变，b组敌草隆全部分解

D．用砂土进行该实验，和用几种典型土壤混合后进行实验效果相同

【答案】B 【解析】本实验是验证土壤中的微生物能对农药“敌草隆”具有分解作用，若不喷入“敌草隆”，则不能证明土壤中的微生物的此种作用，A错误；实验的自变量是土壤是否灭菌（有无土壤微生物），敌草隆的使用量、培养条件是无关变量，应保持一致且适宜，所以向a、b中喷入等量敌草隆，再置于同一温箱中培养相同时间，B正确；b组的敌草隆不可能全部分解，C错误；不同的土壤微生物的种类和数量不同，只用砂土实验效果不如几种典型土壤混合后的好，D错误。

8．下列关于刚果红染色法的说法中，正确的是

A．先培养微生物，再加入刚果红进行颜色反应，不需用氯化钠溶液洗去浮色

B．倒平板时就加入刚果红，可在培养皿中先加入1mlCR溶液后加入100ml培养基

C．纤维素分解菌菌落周围出现刚果红

D．倒平板时就加入刚果红，长期培养刚果红有可能被其他微生物分解形成透明圈

【答案】D 【解析】刚果红可以在菌落形成后加入，需要洗去浮色，A错误；可以将刚果红与培养基分别灭菌，按一定的比例将刚果红加入到培养基中，然后倒平板，B错误；刚果红可以与纤维素形成红色复合物，当纤维素被纤维素酶分解后，红色复合物无法形成，C错误；到平板时就加入刚果红，长期培养刚果红有可能被其他微生物分解形成透明圈，D正确。

9．某校生物兴趣小组研究发现，秸秆还田的过程中施加外源纤维素酶能起到较好的效果。下列有关叙述错误的是

A．纤维素酶是一种复合酶，其中纤维二糖酶能够将纤维素分解为纤维二糖

B．纤维素分解菌主要分布于富含纤维素的环境中，纤维素分解菌常用刚果红染液进行鉴定

C．菌落周围的透明圈大小可以反应纤维素分解菌产生的酶的多少

D．为了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

【答案】A 10．下列有关“分解纤维素的微生物的分离”实验几种说法中，正确的是

A．纤维素酶中C1酶和葡萄糖苷酶都能将纤维素分解成纤维二糖

B．选择培养基应以纤维素为唯一碳源，得先培养微生物，再加入刚果红

C．应先通过固体选择培养基增加纤维素分解菌的浓度，以保证筛选效果

D．菌落上的透明圈不一定是能分解纤维素的微生物所形成

【答案】D 【解析】纤维素酶是一种复合酶，包括C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶三种，其中C1酶和Cx酶能将纤维素分解成纤维二糖，葡萄糖苷酶将纤维二糖分解为葡萄糖，A错误；在用刚果红染色时可以先培养微生物再加入刚果红，也可以在倒平板时加入，B错误；增加纤维素分解菌的浓度使用的是液体培养基，C错误；有些微生物能降解色素，因此刚果红有可能被其他微生物分解形成透明圈，D正确。

11．下列有关培养基和菌种鉴定的叙述，错误的是

A．可利用固体培养基上菌落的特征来判断和鉴别细菌的类型

B．为了确定得到的是纤维素分解菌，还需要发酵产纤维素酶的实验

C．利用刚果红培养基上是否形成透明圈来筛选纤维素分解菌

D．在无氮培养基中加入酚红指示剂鉴定尿素分解菌

【答案】D 【解析】不同的细菌在固体培养基上形成的菌落特征不同，可根据菌落特征判断和鉴别细菌的类型，A项正确；筛选纤维素分解菌时，出现透明圈的菌落不一定是纤维素分解菌，为了确定得到的是纤维素分解菌，还需要发酵产纤维素酶的实验，B项正确；在含有纤维素的培养基中加入刚果红，刚果红就会与纤维素结合形成红色复合物，当培养基中的纤维素被分解后，刚果红—纤维素复合物就无法形成，培养基中会出现以纤维素降解菌为中心的透明圈，从而可以筛选纤维素分解菌，C项正确；鉴定尿素分解菌培养基中应以尿素为唯一碳源，D项错误。

12．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

【答案】C 二、非选择题（3小题）

13．植物秸秆中的纤维素可被某些微生物分解。回答下列问题：

（1）分解秸秆中纤维素的微生物能分泌纤维素酶，该酶是由3种组分组成的复合酶，其

中可将纤维二糖分解成葡萄糖的是______________。

（2）为鉴别纤维素分解菌，需在含纤维素的培养基中加入刚果红（CR）溶液。用该种培养基培养纤维素分解菌时，培养基上会出现以该菌的菌落为中心的______________。

（3）为从富含纤维素的土壤中分离获得纤维素分解菌的单菌落，某同学设计了甲、乙两种培养基（成分见下表）：

酵母膏

无机盐

+ + 淀粉

+ + 纤维素粉

琼脂

- + + - CR溶液

+ + 水

+ + 培养基甲

+ 培养基乙

+ 注：“+”表示有，“－”表示无。

据表判断，培养基甲______________（填“能”或“不能”）用于分离和鉴别纤维素分解菌，原因是____________________________；培养基乙______________（填“能”或“不能”）用于分离和鉴别纤维素分解菌，原因是__________________________________________。

（4）为获得单菌落，在进行纯化培养时可以使用______________和______________接种。在接种前需要检测培养基是否被污染，应采用的检测方法是______________，观察培养基上是否有菌落产生。 （5）实验结束时，使用过的培养基应该进行__________处理后，才能倒掉。

【答案】（1）葡萄糖苷酶

（2）透明圈

（3）不能 培养基中没有纤维素，不会形成CR—纤维素红色复合物，即使出现单菌落也不能确定其为纤维素分解菌 不能 液体培养基不能分离单菌落

（4）平板划线法 稀释涂布平板法 将未接种（接种等量无菌水）的培养基在适宜的温度下放置适当时间

（5）灭菌

（4）微生物纯化培养可以用平板划线法也可以用稀释涂布平板法。检测培养基是否被污染的方式是直接在适宜条件下培养将未接种（接种等量无菌水）的培养基，看是否有菌落长出。

（5）实验结束时，使用过的培养基应该进行灭菌处理后，才能倒掉。

14．有些微生物能合成纤维素酶，通过对这些微生物的研究和应用，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，成功地筛选出能产生纤维素酶的微生物。请分析后回答下列问题：

（1）培养基中加入的化合物A是_______，为微生物的生长提供_______。

（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．③

B．①②

C．②③

D．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目往往比活菌的实际数目______。

（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？

______________。

【答案】（1）纤维素 碳源 （2）刚果红 A （3）保证无氧环境 少

（4）缓冲溶液 不同的温度梯度之间就可以相互对照

（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缓冲溶液。若探究纤维素酶活性的最适温度，设置对照实验时，可以保持其他条件一定，设置不同的温度梯度来进行实验。

15．农作物秸秆可用于还田、种蘑菇、生产燃料、造纸等，秸秆中的纤维素可被某些微生物分解，为从富含纤维素的土壤中分离获得纤维素分解菌的单菌落，某同学设计了甲、乙两种培养基（成分见下表）：

水

无机盐

+ + 淀粉

+ + 纤维素粉

酵母膏

+ - + + CR溶液

+ + 琼脂

- + 培养基甲

+ 培养基乙

+ 注：“+“表示有，“-”表示无。

（1）人们常常将滤纸等埋在土壤中以获得纤维素分解菌，原因是_______________________________。

（2）据表判断，上述两种培养基能否用于分离和鉴别纤维素分解菌，为什么？___________。

（3）分离出的纤维素分解菌能利用___________酶将纤维素分解成纤维二糖。

（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___________试剂判断提取物是否起到了降解纤维素的作用。

（5）微生物培养过程中，防止杂菌污染的关键技术是______________，为了排除杂菌污染如何设计对照实验？___________________________________________________________________________。

【答案】（1）人为设置纤维素分解菌生存的适宜环境，使纤维素分解菌相对聚集 （2）不能，因为培养基甲不含琼脂，培养基乙不含纤维素粉

（3）C1酶、CX酶

（4）离心 斐林 （5）无菌技术 将未接种的空白培养基放在恒温培养箱中培养24 h，观察是否有菌落产生

（4）纤维素分解菌破碎后，可以利用离心的方法将纤维素酶溶液与其他细胞成分分开；纤维素属于非还原糖，其水解产生的葡萄糖属于还原糖，因此可以利用斐林试剂剂判断提取物是否起到了降解纤维素的作用。

（5）微生物培养过程中，为了防止杂菌污染，关键技术是无菌技术，该实验应该将未接种的空白培养基放在恒温培养箱中培养24h，观察是否有菌落产生。