2024-2025學年高中生物專題2課題3分解纖維素的微生物的分離教學案含解析新人教版選修1

PAGE23-分解纖維素的微生物的分別1.纖維素酶是一種復合酶，包括C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶等組分。2．纖維素酶的作用：1.纖維素酶是一種復合酶，包括C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶等組分。2．纖維素酶的作用：eq\x(纖維素)eq\o(――→,\s\up7(C1酶、CX酶),\s\do5())eq\x(纖維二糖)eq\o(――→,\s\up7(葡萄糖苷酶),\s\do5())eq\x(葡萄糖)3．剛果紅可與纖維素形成紅色復合物，當纖維素被分解后，培育基中會出現以纖維素分解菌為中心的透亮圈。4．以纖維素為主要碳源的選擇培育基培育可以增加纖維素分解菌的濃度。5．分別后，為確定得到的是纖維素分解菌，還需進行發酵產纖維素酶的試驗。一、纖維素與纖維素酶1．纖維素(1)化學組成：(2)含量：是地球上含量最豐富的多糖類物質。(3)分布：棉花是自然界中纖維素含量最高的自然產物，此外，木材、作物秸稈等也富含纖維素。2．纖維素酶(1)組成：纖維素酶是一種復合酶，至少包括三種組分，即C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶。(2)作用：纖維素C1酶、CX酶,纖維二糖葡萄糖苷酶,葡萄糖二、纖維素分解菌的篩選1．原理：纖維素分解菌產生的纖維素酶能分解剛果紅和纖維素形成的紅色復合物，使培育基上出現以纖維素分解菌為中心的透亮圈。2．方法：剛果紅染色法eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(方法一：先培育微生物，再加入剛果紅進行顏色反應,方法二：在倒平板時就加入剛果紅))三、試驗流程四、纖維素分解菌的進一步鑒定1．為確定得到的透亮圈中的菌落是纖維素分解菌，須要進行發酵產纖維素酶的試驗，發酵方法有液體發酵和固體發酵兩種。2．纖維素酶的測定方法，一般是采納對纖維素酶分解濾紙等纖維素后所產生的葡萄糖進行定量測定。1．找尋纖維素分解菌應到()A．潮濕的環境中B．富含纖維素的環境中C．富含無機鹽的環境中D．池塘中解析：選B在找尋目的菌株時，要依據它對生存環境的要求，到相應的環境中去找尋，因此找尋纖維素分解菌應到富含纖維素的環境中找尋。2．在加入剛果紅的培育基中出現透亮圈的菌落是()A．分解尿素的細菌B．硝化細菌C．分解纖維素的細菌D．乳酸菌解析：選C分解纖維素的細菌能將纖維素分解，剛果紅—纖維素的復合物就無法形成，培育基中會出現以纖維素分解菌為中心的透亮圈。3．微生物體內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：選A纖維素酶屬于復合酶，至少包含C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶三種組分。其中C1酶和CX酶能將纖維素分解成纖維二糖，葡萄糖苷酶則將纖維二糖分解成葡萄糖。4．篩選出纖維素分解菌后還須要用下列哪項試驗來確定()A．發酵產纖維素酶B．發酵產纖維素C．纖維素酶分解濾紙D．纖維素分解產生葡萄糖解析：選A為確定得到的透亮圈中的菌落是否是纖維素分解菌，須要進行發酵產纖維素酶的試驗，纖維素酶的發酵方法有液體發酵和固體發酵兩種。5．下列關于從土壤中篩選纖維素分解菌的試驗步驟的排列依次，正確的是()A．土壤取樣→梯度稀釋→稀釋涂布平板→選擇菌落B．土壤取樣→選擇培育→稀釋涂布平板→選擇菌落C．土壤取樣→梯度稀釋→選擇培育→選擇菌落D．土壤取樣→梯度稀釋→稀釋涂布平板→選擇培育解析：選B從土壤中篩選纖維素分解菌的試驗流程是“土壤取樣→選擇培育→稀釋涂布平板→選擇菌落”，其中選擇培育的目的是增加纖維素分解菌的濃度，因此須要在稀釋涂布平板之前進行，最終依據菌落的特征選擇纖維素分解菌的菌落。eq\a\vs4\al(核心要點一)eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(,,,,))eq\a\vs4\al(纖維素酶及纖維素分解菌的篩選)1．纖維素酶(1)纖維素酶的組成及作用：(2)纖維素酶作用的試驗驗證：試管12濾紙條1cm×6cm1cm×6cm緩沖液(pH＝4.8)10mL11mL纖維素酶(70～80u/mL)1mL—條件將試管固定在50mL的錐形瓶中，在揺床上以140r/min的轉速振蕩反應1h結果濾紙條被完全分解濾紙條基本無變更2．纖維素分解菌的篩選——剛果紅染色法(1)原理：(2)染色方法：方法一：培育基經涂布培育長出菌落→覆蓋質量濃度為1mg/mL的CR溶液10～15min后,倒去CR溶液→加入物質的量濃度為1mol/L的NaCl溶液eq\o(→,\s\up7(15min后))倒掉NaCl溶液→出現透亮圈。方法二：配制質量濃度為10mg/mL的CR溶液→滅菌→依據每200mL培育基加入1mL的比例加入CR溶液→混勻→倒平板→接種后培育→出現透亮圈。(3)兩種剛果紅染色法的比較：方法一方法二區分先培育微生物，再加入剛果紅進行顏色反應倒平板時就加入剛果紅優點顯示出的顏色反應基本上是纖維素分解菌的作用操作簡便，不存在菌落混雜問題缺點操作繁瑣，加入剛果紅溶液會使菌落之間發生混雜簡單出現假陽性反應[名師點撥]在倒平板時就加入剛果紅簡單出現假陽性反應的緣由：(1)由于在纖維素粉、瓊脂和土豆汁中都含有淀粉類物質，可以使能夠產生淀粉酶的微生物出現假陽性反應。(2)有些微生物具有降解色素的實力，長時間培育會降解剛果紅，從而形成明顯的透亮圈，這些微生物與纖維素分解菌不易區分。[題組沖關]1．下列有關剛果紅染色法的敘述，錯誤的是()A．剛果紅可以在倒平板時加入B．剛果紅可以在菌落形成后加入C．剛果紅在菌落形成前倒平板時加入，加入的剛果紅不須要滅菌D．在菌落形成后加入剛果紅時，剛果紅不須要滅菌解析：選C在細菌菌落形成前倒平板時加入剛果紅，則所加剛果紅要進行滅菌，以防雜菌污染，影響纖維素分解菌菌落的形成；若在菌落形成后加入，則剛果紅不須要滅菌。2．(全國卷Ⅰ)植物秸稈中的纖維素可被某些微生物分解?；卮鹣铝袉栴}：(1)分解秸稈中纖維素的微生物能分泌纖維素酶，該酶是由3種組分組成的復合酶，其中的葡萄糖苷酶可將________分解成________。(2)在含纖維素的培育基中加入剛果紅(CR)時，CR可與纖維素形成________色復合物。用含有CR的該種培育基培育纖維素分解菌時，培育基上會出現以該菌的菌落為中心的________。(3)為從富含纖維素的土壤中分別獲得纖維素分解菌的單菌落，某同學設計了甲、乙兩種培育基(成分見下表)：酵母膏無機鹽淀粉纖維素粉瓊脂CR溶液水培育基甲＋＋＋＋－＋＋培育基乙＋＋＋－＋＋＋注：“＋”表示有，“－”表示無。據表推斷，培育基甲________(填“能”或“不能”)用于分別和鑒別纖維素分解菌，緣由是__________________；培育基乙________(填“能”或“不能”)用于分別和鑒別纖維素分解菌，緣由是___________________________________________________。解析：(1)纖維素酶包括三種組分，即C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶，C1酶、CX酶催化纖維素分解成纖維二糖，葡萄糖苷酶將纖維二糖分解成葡萄糖。(2)CR能與培育基中的纖維素形成紅色復合物。當纖維素被纖維素酶分解后，CR-纖維素的復合物就無法形成，培育基中會出現以纖維素分解菌的菌落為中心的透亮圈。(3)培育基甲中未添加瓊脂，為液體培育基，液體培育基上不能形成單菌落，故不能用于分別和鑒別纖維素分解菌。培育基乙中未添加纖維素，不能和CR形成紅色復合物，即使出現單菌落也不能確定為纖維素分解菌。答案：(1)纖維二糖葡萄糖(2)紅透亮圈(3)不能液體培育基不能用于分別單菌落不能培育基中沒有纖維素，不會形成CR-纖維素紅色復合物，即使出現單菌落也不能確定其為纖維素分解菌eq\a\vs4\al(核心要點二)eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(,,,,))eq\a\vs4\al(分別纖維素分解菌的試驗流程及操作)1．試驗流程2．選擇培育的操作步驟[名師點撥]纖維素分解菌的篩選與鑒別所用的培育基(1)纖維素分解菌的選擇培育基為液體培育基，利用液體培育基能使養分成分充分消耗，以增加纖維素分解菌的濃度。纖維素分解菌的鑒別培育基為固體培育基，因為須要在培育基上形成我們肉眼可見的菌落。(2)在上述選擇培育基中能以纖維素作為碳源和能源的微生物可以正常生長，而其他絕大多數微生物不能正常生長；而在上述鑒別培育基中，絕大多數微生物都可以正常生長。(3)選擇培育基的目的是選擇出某種微生物并通過培育增加數量，而鑒別培育基的目的是鑒別微生物種類。(4)在運用依次上，一般先運用選擇培育基培育，梯度稀釋后再用鑒別培育基鑒別。3．纖維素分解菌與尿素分解菌的分別與鑒定比較纖維素分解菌的分別與鑒定尿素分解菌的分別與鑒定分別條件纖維素為主要碳源尿素作為唯一氮源鑒定方法在以纖維素為主要碳源的培育基上，利用剛果紅染色法，出現透亮圈培育基中加入酚紅指示劑，變紅色鑒定原理分解纖維素的微生物產生纖維素酶，將纖維素分解為纖維二糖或葡萄糖，使纖維素—剛果紅復合物降解而出現透亮圈分解尿素的微生物合成脲酶，將尿素分解產生NH3，使pH上升，加入酚紅變紅色步驟土壤取樣→制備培育基→選擇培育→富集培育→梯度稀釋→涂布培育→剛果紅染色法→挑取菌落→進一步鑒定土壤取樣→制備培育基→樣品梯度稀釋→涂布平板→培育視察→進一步鑒定[題組沖關]3．下列關于分別纖維素分解菌的試驗操作的敘述，錯誤的是()A．經選擇培育后將樣品涂布到鑒別纖維素分解菌的培育基上B．選擇培育這一步可省略，但得到的纖維素分解菌會較少C．可通過定時測定葡萄糖產量的變更來衡量纖維素分解菌培育液中的纖維素酶產量D．比照組可用等量的纖維素分解菌培育液涂布到不含纖維素的培育基上解析：選A經選擇培育后，需經稀釋后才能將樣品涂布到鑒別纖維素分解菌的培育基上。4．運用液體選擇培育基培育纖維素分解菌的目的是()①用液體選擇培育基可獲得大量纖維素分解菌②用液體培育基便于稀釋涂布平板③纖維素分解菌只能在液體培育基中生長④用液體培育基可鑒別纖維素分解菌A．①②B．①③C．②④D．③④解析：選A運用液體選擇培育基培育纖維素分解菌，一方面可以獲得大量纖維素分解菌，另一方面便于稀釋涂布平板。纖維素分解菌也可以在固體培育基上生長；鑒別纖維素分解菌運用的是固體培育基。eq\a\vs4\al(核心要點三)eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(,,,,))eq\a\vs4\al(培育基與微生物的分別和鑒定)1．培育基的類型及應用劃分標準培育基種類特點用途物理性質液體培育基不加凝固劑工業生產，連續培育半固體培育基加凝固劑，如瓊脂視察微生物的運動、對微生物進行分類及鑒定固體培育基對微生物進行分別、鑒定、活菌計數、保藏菌種化學成分自然培育基含化學成分不明確的自然物質工業生產合成培育基培育基成分明確(用化學成分已知的化學物質配成)對微生物進行分類、鑒別用途選擇培育基添加(或缺少)某種化學成分培育、分別出特定微生物鑒別培育基在培育基中加入某種指示劑或化學藥品鑒別不同種類的微生物2．選擇培育基和鑒別培育基的應用實例類型實例選擇培育基培育基中加入青霉素分別得到酵母菌和霉菌培育基中加入高濃度的食鹽用于分別得到金黃色葡萄球菌以尿素作為唯一氮源的培育基用于分別分解尿素的細菌不添加氮源的培育基用于分別固氮微生物石油是唯一碳源時，可以抑制不能利用石油的微生物的生長，使能夠利用石油的微生物生存，達到分別能消退石油污染的微生物的目的培育基放在高溫環境中培育可得到耐高溫的微生物鑒別培育基添加伊紅和美藍的培育基可以鑒別大腸桿菌(菌落呈深紫色并帶金屬光澤)[題組沖關]5．下列有關細菌培育的敘述，正確的是()A．在瓊脂固體培育基上長出的單個菌落含有多種細菌B．在培育基中加入青霉素可抑制真菌而促進細菌生長C．向液體培育基中通入氧氣能促進破傷風桿菌的生長D．在半固體培育基中接種細菌培育后可以視察其運動解析：選D菌落是指單個或少數細菌在固體培育基上大量繁殖時，形成的一個肉眼可見的、具有確定形態結構的子細胞群體，所以單個菌落中通常只有一種細菌；青霉素培育基往往是真菌選擇培育基，加青霉素的培育基能抑制細菌生長而促進真菌生長；破傷風桿菌的代謝類型屬于異養厭氧型，向培育基中通入氧氣會抑制其生長。6．大腸桿菌是寄生于人和動物腸道中的細菌，其代謝產物能與染料伊紅美藍反應，使菌落呈黑色。下面是其培育基配方：成分蛋白胨乳糖eq\o(\s\up7(磷酸),\s\do5(二氫鉀))瓊脂蒸餾水eq\o(\s\up7(2%伊紅),\s\do5(水溶液))eq\o(\s\up7(0.5%美藍),\s\do5(水溶液))含量10g10g2g20～30g1000mL20mL13mL回答下列問題：(1)該培育基中，蛋白胨為大腸桿菌供應的主要養分有________________和維生素。從物理性質來看，該培育基屬于________________培育基。(2)對該培育基進行滅菌時，可采納________________法。在接種大腸桿菌前，需先將滅菌后的空白培育基放在恒溫箱中培育一段時間，視察是否有菌落生成，其目的是________________________________。(3)為檢測嚴峻污染水體中大腸桿菌的數量，將水樣適當稀釋后，取樣涂布在上述平板培育基中，應選擇顏色為________________的菌落進行計數。該方法是通過統計平板上的菌落數來推想樣品中的活菌數，其原理是______________________________________________。解析：微生物培育基一般都含有水、碳源、氮源、無機鹽，此外還要滿意微生物生長對pH、特別養分物質以及氧氣的要求。鑒別、培育大腸桿菌可運用伊紅美藍培育基，菌落呈黑色或紫黑色且有金屬光澤。(1)該培育基中，蛋白胨為大腸桿菌供應的主要養分有碳源、氮源和維生素。從物理性質來看，該培育基加入瓊脂作為凝固劑，因此屬于固體培育基。(2)對該培育基進行滅菌時，可采納高壓蒸汽滅菌法。在接種大腸桿菌前，需先將滅菌后的空白培育基放在恒溫箱中培育一段時間，視察是否有菌落生成，其目的是檢測培育基制備是否合格(滅菌是否徹底)。(3)大腸桿菌的代謝產物能與染料伊紅美藍反應，使菌落呈黑色。為檢測嚴峻污染水體中大腸桿菌的數量，將水樣適當稀釋后，取樣涂布在上述平板培育基中，應選擇顏色為黑色的菌落進行計數。通過統計平板上的菌落數來推想樣品中的活菌數的原理是當樣品的稀釋度足夠高時，培育基表面生長的一個菌落來源于樣品稀釋液中的一個活菌。答案：(1)碳源、氮源固體(2)高壓蒸汽滅菌檢測培育基制備是否合格(滅菌是否徹底)(3)黑色當樣品的稀釋度足夠高時，培育基表面生長的一個菌落來源于樣品稀釋液中的一個活菌7．(全國卷Ⅰ)空氣中的微生物在重力等作用下，可以確定程度地沉降。某探討小組欲用平板收集教室空氣中的微生物，以了解教室內不同高度空氣中微生物的分布狀況。試驗步驟如下：①配制培育基(成分：牛肉膏、蛋白胨、NaCl、X、H2O)；②制作無菌平板；③設置空白比照組和若干試驗組，進行相關操作；④將各組平板置于37℃恒溫箱中培育一段時間，統計各組平板上菌落的平均數。回答下列問題：(1)該培育基中微生物所需的氮來源于______________。若要完成步驟②，該培育基中的成分X通常是_____________________________________________。(2)步驟③中，試驗組的操作是____________________________________________。(3)若在某次調查中，某一試驗組平板上菌落平均數為36個/平板，而空白比照組的一個平板上出現了6個菌落，這種結果說明在此次調查中出現了________現象。若將30(即36－6)個/平板作為本組菌落數的平均值，該做法____________(填“正確”或“不正確”)。解析：(1)牛肉膏和蛋白胨中均含有氮元素，因此微生物所需的氮來源于牛肉膏和蛋白胨。若要完成步驟②，須要進行倒平板操作，用到的是固體培育基，所以培育基中要有瓊脂。(2)該試驗的空白比照組為不進行處理的無菌平板，試驗組的操作為將各無菌平板分別放置在教室不同高度的位置上，開蓋暴露相同時間。(3)若空白比照組的平板上出現了菌落，說明試驗過程中出現了污染現象?？瞻妆日战M的一個平板上出現了6個菌落，導致試驗變量不唯一，不能確定試驗組平板上的菌落是否僅由教室內不同高度空氣中的微生物形成，因此不能求出試驗組的菌落平均值。答案：(1)牛肉膏、蛋白胨瓊脂(2)將各試驗組平板分別放置在教室不同高度的位置上，開蓋暴露一段時間(3)污染不正確[隨堂基礎鞏固]1．下列關于纖維素的敘述，錯誤的是()A．纖維素是由葡萄糖首尾相連而成的高分子化合物B．纖維素能被土壤中某些微生物分解利用，是因為這些微生物能產生纖維素酶C．植物的根、莖、葉等器官都含有大量的纖維素D．自然界中的各種生物均能把纖維素分解成葡萄糖，從而作為生物體的能量來源解析：選D自然界中很多生物都不能分解纖維素，只有能合成纖維素酶的生物才能分解纖維素。2．下列關于纖維素酶的說法，錯誤的是()A．纖維素酶是一種復合酶，至少包括三種組分B．纖維素酶可以把纖維素分解成葡萄糖C．纖維素酶可用于去掉植物細胞的細胞壁D．葡萄糖苷酶可把纖維素分解成葡萄糖解析：選D纖維素酶是一種可以把纖維素分解為葡萄糖的酶，它是一種復合酶，至少包括C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶三種組分。前兩種酶將纖維素分解成纖維二糖，第三種酶將纖維二糖分解成葡萄糖。3．要將能分解纖維素的細菌從土壤中分別出來，應將它們接種在()A．含有蛋白胨的固體培育基上B．加入指示劑的鑒別培育基上C．只含纖維素粉而無其他碳源的選擇培育基上D．含四大養分要素的培育基上解析：選C將細菌接種在以纖維素為唯一碳源的培育基上，據此可將能分解纖維素的細菌分別出來。能產生纖維素酶的細菌能夠以纖維素作為碳源和能源，不能分解纖維素的細菌由于缺乏碳源而不能正常生長繁殖。4．在加入剛果紅的培育基中會出現透亮圈，產生的透亮圈是()A．剛果紅與纖維素形成的復合物B．剛果紅與纖維二糖形成的復合物C．纖維素分解后形成的葡萄糖導致的D．以纖維素分解菌為中心形成的解析：選D剛果紅可以與纖維素結合形成紅色復合物，但并不和水解后的纖維二糖和葡萄糖發生這種反應。當纖維素被纖維素酶分解后，剛果紅與纖維素的復合物就無法形成，培育基中會出現以纖維素分解菌為中心的透亮圈。5．運用剛果紅染色時，加入剛果紅應在()①制備培育基時②梯度稀釋時③倒平板時④涂布時⑤長出菌落時A．①③B．②⑤C．③⑤D．④⑤解析：選C常用的剛果紅染色法有兩種：一種是先培育微生物，長出菌落后再加入剛果紅進行顏色反應，另一種是在倒平板時就加入剛果紅，最終，兩種染色法都可以在培育基上視察到以纖維素分解菌為中心的透亮圈。6．(江蘇高考)漆酶屬于木質素降解酶類，在環境修復、農業生產等領域有著廣泛用途。下圖是分別、純化和保存漆酶菌株的過程，相關敘述正確的是()A．生活污水中含有大量微生物，是分別產漆酶菌株的首選樣品B．篩選培育基中須要加入漆酶的底物，通過菌落特征挑出產漆酶的菌落C．在涂布平板上長出的菌落，只能通過劃線進一步純化D．斜面培育基中含有大量養分物，可在常溫下長期保存菌株解析：選B生活污水中含木質素的物質相對較少，產漆酶菌株也較少，不宜作為分別產漆酶菌株的樣品；產漆酶菌株可降解木質素，在篩選培育基中加入木質素可篩選產漆酶的菌株，篩選時可通過菌落特征挑出產漆酶的菌落；在涂布平板上生長的菌落可通過平板劃線法或稀釋涂布平板法進一步純化；對于須要長期保存的菌種，可以采納甘油管藏的方法，即在－20℃的冷凍箱中保存。7．分析下面纖維素分解菌的鑒別培育基的配方，回答問題：成分含量CMC-Na5～10g酵母膏1gKH2PO40.25g瓊脂15g土豆汁100mL將上述物質溶解后，用蒸餾水定容到1000mL(1)此培育基配方中為微生物供應碳源的是________________________。(2)此配方為________培育基(依據物理狀態劃分)。(3)若用此培育基鑒別纖維素分解菌，還應加入________染料。(4)纖維素分解菌能否在不含纖維素但富含其他有機質的環境中生存？________。(5)若通過試驗測定該培育基用于鑒定纖維素分解菌的最適pH，僅憑一次試驗能否精確測出？________。緣由是_____________________________________________________。解析：(1)培育基中能夠供應碳元素的物質稱為碳源，該培育基中含有碳元素的物質有CMC-Na、酵母膏、土豆汁。(2)該培育基含有凝固劑成分，因此依據物理狀態劃分屬于固體培育基。(3)該培育基含有CMC，可以與剛果紅結合形成紅色復合物，若培育基中含有纖維素分解菌，則會形成以其為中心的透亮圈。(4)纖維素分解菌為異養型生物，也可生活在其他富含有機質的環境中，只是數量不如富含纖維素的環境中多。(5)由于所限制的pH不是連續的，試驗中也可能存在誤差等，因此僅憑一次試驗是不能精確測出其最適pH的。答案：(1)CMC-Na、酵母膏、土豆汁(2)固體(3)剛果紅(4)能(5)不能所限制的pH不是連續的，試驗存在誤差[課時跟蹤檢測]一、選擇題1．剛果紅是一種酸性染料，能將下列哪些物質染色()①纖維二糖②葡萄糖③纖維素④彈性纖維A．①③B．①②C．②③D．③④解析：選D剛果紅是一種酸性染料，可與纖維素類的多糖反應形成紅色復合物。2．下列有關纖維素酶作用的驗證明驗的敘述，錯誤的是()A．可用報紙、復印紙來代替濾紙條B．兩支試管中所加緩沖液的量相等C．在確定范圍內，濾紙條的分解速度會隨著纖維素酶含量的增加而加快D．振蕩會加快濾紙條的分解解析：選B在驗證纖維素酶作用的試驗中，兩支試管所加緩沖液的量分別為10mL和11mL，加入10mL緩沖液的試管中還需滴加1mL的纖維素酶，而另一支試管則不加。3．下列對剛果紅染色法的敘述，錯誤的是()A．可以先培育微生物，再加入剛果紅進行顏色反應B．可以在倒平板時就加入剛果紅C．既可以先培育微生物，再加入剛果紅進行顏色反應，也可以在倒平板時就加入剛果紅D．可以將剛果紅與培育基中的其他物質混合后再滅菌倒平板解析：選D剛果紅染色法一般有兩種，一種是先培育微生物長出菌落后，再加入剛果紅進行顏色反應；一種是配制好培育基滅菌后，倒平板時加入經滅菌處理的剛果紅，再接種微生物培育，直至產生透亮圈。4．加工橘子罐頭時采納酸堿處理脫去中果皮(橘絡)會產生嚴峻污染。目前運用酶解法去除橘絡可削減污染。下列生長在特定環境中的4類微生物，不能產生所用酶的是()A．生長在麥麩上的黑曲霉B．生長在酸奶中的乳酸菌C．生長在棉籽殼上的平菇D．生長在木屑上的木霉解析：選B依據題目分析可知須要的酶為纖維素酶，黑曲霉、平菇、木霉分別以分解麥麩、棉籽殼、木屑為生，故能產生纖維素酶，生長在酸奶中的乳酸菌不能合成纖維素酶。5．若大腸桿菌和圓褐固氮菌混合在一起采納下列哪組培育基可將它們分別()A．加食鹽的培育基和蛋白胨培育基B．伊紅和美藍培育基和無氮培育基C．斜面培育基和液體培育基D．加青霉素的培育基和液體培育基解析：選B大腸桿菌的代謝產物可與伊紅和美藍結合，使菌落呈黑色并帶金屬光澤；圓褐固氮菌能自行固氮，可用無氮培育基選擇。6．下列關于纖維素分解菌分別試驗的說法，錯誤的是()A．通常采納剛果紅染色法篩選纖維素分解菌B．從土壤中分別含量較多的微生物時，選擇培育可以省略C．該試驗用到選擇和鑒別培育基D．在用剛果紅染色法中，若將微生物培育在事先加入剛果紅的培育基上，出現透亮圈的菌落確定為所需菌種解析：選D剛果紅能鑒別纖維素，可采納剛果紅染色法篩選纖維素分解菌；從土壤中分別含量較多的微生物時，選擇培育可以省略，但須要進行鑒別培育；有些微生物具有降解色素的實力，它們在長時間培育過程中會降解剛果紅而形成明顯的透亮圈，故出現透亮圈的菌落不確定為所需菌種。7．在從土壤中分別出分解纖維素的微生物的試驗中，先進行選擇培育，再進行剛果紅染色法篩選。先進行選擇培育的目的是()A．增加纖維素分解菌的濃度B．除去雜菌，獲得能分解纖維素的純菌種C．殺滅不須要的微生物D．在形成的菌落上獲得纖維素分解菌種解析：選A在選擇培育的條件下，可以使那些能夠適應這種養分條件的微生物得到快速繁殖，而那些不適應這種養分條件的微生物的繁殖被抑制，因此選擇培育可以起到增加纖維素分解菌濃度的作用，但是不能得到單一菌種；該試驗所用的選擇培育基中的化學成分不能起到殺滅不須要的微生物的作用；該試驗的選擇培育基是液體培育基，微生物在培育液中繁殖，不能獲得目標菌落。8．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：選B測定纖維素酶的方法一般是對纖維素酶分解濾紙等纖維素后所產生的葡萄糖進行定量測定。9．下列有關培育基和菌種鑒定的敘述，錯誤的是()A．在培育基中加入較高濃度的氯化鈉，可篩選出抗鹽突變體植物B．可利用固體培育基上菌落的特征來推斷和鑒別細菌的類型C．利用剛果紅培育基上是否形成透亮圈來篩選纖維素分解菌D．在無氮培育基中加入酚紅指示劑鑒定尿素分解菌解析：選D在只含有尿素作為唯一氮源的培育基中加入酚紅指示劑鑒定尿素分解菌。10.試驗測定鏈霉素對3種細菌的抗生素效應，用3種細菌在事先打算好的瓊脂塊平板上劃3條等長的平行線(3條線均與圖中的鏈霉素帶接觸)，將平板置于37℃條件下恒溫培育3d，結果如圖所示。依據試驗結果分析，下列敘述錯誤的是()A．鏈霉素能抑制結核桿菌的生長B．鏈霉素對結核桿菌比對霍亂弧菌更有效C．鏈霉素對結核桿菌比對傷寒桿菌更有效D．鏈霉素可以用于治療傷寒解析：選D依據圖示對試驗過程和結果進行分析，鏈霉素對霍亂弧菌和結核桿菌均有抑制作用，且對結核桿菌更有效，而對傷寒桿菌則不起作用。二、非選擇題11．當今世界，能源和資源危機日趨嚴峻，人們希望能借助纖維素酶將地球上最豐富(占全球總生物量80%)、最廉價的可再生資源纖維素轉化為能干脆利用的能源和資源。纖維素酶可以從能分解纖維素的細菌培育液中提取。某同學設計了如下分別土壤中纖維素分解菌的試驗流程：土壤取樣→選擇培育→()→鑒別培育(1)請補充試驗流程：_________________________________________________；找不到合適的取樣環境，可實行的方法是_________________________________________________。(2)選擇培育的目的是______________________________________________；探討人員用化合物A、硝酸鹽、磷酸鹽以及微量元素配制的培育基進行選擇培育，該培育基為________(填“液體”或“固體”)培育基，其中加入的化合物A是______，為微生物的生長供應________。(3)為了鑒別纖維素分解菌和進一步純化菌種，可以在鑒別培育基上加入________染液，將篩選獲得的菌液稀釋后用____________法接種到鑒別培育基上，然后選擇產生____________的菌落作為菌種進行擴大培育。解析：(1)經選擇培育后，需經稀釋后才能將樣品涂布到鑒別纖維素分解菌的培育基上。(2)可用含纖維素的液體培育基進行選擇培育來增加纖維素分解菌的濃度。(3)剛果紅是一種染料，可與纖維素反應形成紅色復合物；培育基中有分解纖維素微生物存在的區域，纖維素會被分解，將出現透亮圈。答案：(1)梯度稀釋將富含纖維素的物質埋在土壤中(2)增加纖維素分解菌的濃度液體纖維素碳源(3)剛果紅涂布平板透亮圈12．如圖為利用農作物廢棄物——秸稈代替糧食作為原料生產燃料乙醇的主要技術及廢棄物利用的流程圖。請回答下列問題：(1)圖中①所需微生物可從土壤中獲得，獲得該微生物的過程稱為微生物的______________，選擇培育基應以____________為唯一碳源。純化菌種時，將篩選獲得的菌液稀釋后用________________法接種到培育基上。在篩選纖維素分解菌的過程中，常采納______________法，________能與培育基上的纖維素形成紅色復合物，當纖維素被分解后，紅色復合物就無法形成，培育基上就會出現以纖維素分解菌為中心的__________，可以此來篩選纖維素分解菌。(2)圖中②酒精發酵階段接種的微生物是__________，酒精發酵時一般將溫度限制在________℃。在培育微生物的過程中，對培育基和接種環采納的滅菌方法分別是________________、__________________。(3)圖中③產生的農作物廢棄物，主要成分為木質素、纖維素和半纖維素，但是酵母菌無法干脆利用農作物廢棄物，緣由是其______________________________________________。(4)若要利用圖示中的發酵產物生產醋酸，常用的菌種為__________，則下一階段的發酵過程中應通入______________，溫度嚴格限制在____________℃。解析：(1)過程①加入了微生物，其作用是使固體的秸稈顆粒分解，從土壤中獲得①所需微生物的過程稱為微生物的分別；由于分別的微生物能分解纖維素，故選擇培育基應以纖維素為唯一碳源；純化菌種時，將菌液稀釋后用稀釋涂布平板法接種到培育基上；在篩選纖維素分解菌時，常利用剛果紅染色法，可通過是否產生透亮圈來篩選纖維素分解菌。(2)酒精發酵階段接種的微生物是酵母菌，20℃左右最適合酵母菌繁殖，故酒精發酵時一般將溫度限制在18～25℃。在培育微生物的過程中，對培育基和接種環采納的滅菌方法分別是高壓蒸汽滅菌和灼燒滅菌。(3)由于酵母菌細胞缺乏能分解木質素、纖維素和半纖維素的酶系統，故農作物廢棄物無法被酵母菌干脆利用。(4)酵母菌發酵產物主要為乙醇，以乙醇為原料生產乙酸的過程為醋酸發酵，醋酸菌代謝類型為異養需氧型，故發酵過程中應通入無菌空氣，并將溫度限制在30～35℃之間。答案：(1)分別纖維素稀釋涂布平板剛果紅染色剛果紅透亮圈(2)酵母菌18～25高壓蒸汽滅菌灼燒滅菌(3)缺乏相應分解酶系(或缺乏能分解木質素、纖維素和半纖維素的酶)(4)醋酸菌無菌空氣30～3513．(江蘇高考)人工瘤胃仿照了牛羊等反芻動物的胃，可用來發酵處理秸稈，提高秸稈的養分價值。為了增加發酵效果，探討人員從牛胃中篩選纖維素酶高產菌株，并對其降解纖維素實力進行了探討。請回答下列問題：(1)在樣品稀釋和涂布平板步驟中，下列選項不須要的是________(填序號)。①酒精燈②培育皿③顯微鏡④無菌水(2)在涂布平板時，滴加到培育基表面的菌懸液量不宜過多的緣由是________________________________________________________________________。(3)向試管內分裝含瓊脂的培育基時，若試管口粘附有培育基，須要用酒精棉球擦凈的緣由是________________________________。(4)剛果紅可以與纖維素形成紅色復合物，但并不與纖維素降解產物纖維二糖和葡萄糖發生這種反應。探討人員在剛果紅培育基平板上，篩到了幾株有透亮降解圈的菌落(如圖)。圖中降解圈大小與纖維素酶的______________有關。圖中降解纖維素實力最強的菌株是______(填圖中序號)。(5)探討人員用篩選到的纖維素酶高產菌株J1和J4，在不同溫度和pH條件下進行發酵，測得發酵液中酶活性的結果見下圖，推想菌株__________更適合用于人工瘤胃發酵，理由是________________________________________________________________________。解析：(1)在樣品稀釋和涂布平板過程中，須要在酒精燈火焰旁邊進行操作，培育皿用于盛放培育基并培育細菌，無菌水作稀釋的溶劑，此處唯一用不到的是顯微鏡。(2)在涂布平板時，要取少量菌懸液滴加到培育基表面，因為假如滴加菌懸液量過多，菌懸液就會積累在培育基表面影響分別效果。(3)在向試管內分裝含瓊脂的培育基時，假如試管口粘附有培育基，就很簡單使棉塞受到污染，因此，須要用無菌的酒精棉球將試管口擦拭干凈。(4)因為剛果紅可以與纖維素形成紅色復合物，且不與纖維素降解產物反應。所以在剛果紅培育基平板上，菌落四周有透亮降解圈是纖維素被降解的結果，降解圈大小由纖維素酶的活性和量確定。圖中菌落①四周的降解圈最大，因此其降解纖維素的實力最強。(5)考慮到人工瘤胃的發酵過程會使發酵液酸性增加，溫度上升，在這個前提下，視察不同溫度和pH條件下測得的發酵液中酶活性的結果圖，從圖中可以看出，在高溫柔低pH條件下都是J4菌株中的纖維素酶的活性較高，因而該菌株更適合用于人工瘤胃發酵。答案：(1)③(2)培育基表面的菌懸液會出現積液，導致菌體積累，影響分別效果(3)避開培育基污染棉塞(4)量與活性①(5)J4發酵過程會產熱和產酸，J4菌株在較高溫度和酸性環境下酶的活性更高(時間：45分鐘滿分：100分)一、選擇題(每小題4分，共48分)1．下列關于配制培育基的敘述，正確的是()A．配制固體培育基必需加入瓊脂B．pH調至6.5～7.5的培育基可培育放線菌C．培育自生固氮菌的培育基中不需添加氮源D．發酵工程一般用半固體培育基或液體培育基解析：選C在配制固體培育基時，可加入瓊脂作為凝固劑，但瓊脂并不是唯一的凝固劑；放線菌生長相宜的pH為7.5～8.5，細菌生長相宜的pH為6.5～7.5；發酵工程應用于生產實踐一般用液體發酵，可以連續培育，提高產量；自生固氮菌能夠將空氣中的N2還原為NH3，因此培育基中不需加氮源。2．某同學用牛肉膏蛋白胨固體培育基進行大腸桿菌純化培育，下列說法錯誤的是()A．蛋白胨可為大腸桿菌的生長供應氮源和維生素等養分B．牛肉膏蛋白胨培育基需經高壓蒸汽滅菌后調整pHC．倒平板操作中，待平板冷卻凝固后將平板倒過來放置D．大腸桿菌純化培育可以采納平板劃線法或稀釋涂布平板法解析：選B培育基應先調整pH后滅菌，若先滅菌后調整pH，調整pH時會污染培育基。3．微生物培育是微生物工程中的基礎技術，下列相關敘述正確的是()A．病毒和細菌的培育基成分相同B．平板劃線法中的“線”是連續的、不分區域的C．微生物培育基中并不是都必需添加碳源或氮源D．在微生物培育操作過程中，為防止雜菌污染，需對培育基和培育皿進行消毒解析：選C病毒必需寄生在活細胞內才能進行生命活動，如可用活雞胚培育病毒；平板劃線法每次劃線前都要灼燒接種環，劃線是分區域的；微生物種類不同，對養分物質的需求不同，應依據所培育微生物的須要確定培育基的成分；對培育基和培育皿要進行滅菌，而不是消毒。4．稀釋涂布平板法是微生物培育中的一種常用的接種方法。下列相關敘述錯誤的是()A．操作中須要將菌液進行一系列的濃度梯度稀釋B．需將不同稀釋度的菌液分別涂布到固體培育基表面C．不同濃度的菌液均可在培育基表面形成單個的菌落D．對培育基和涂布器等均需進行嚴格滅菌處理解析：選C只有菌液稀釋到確定程度后，在固體培育基表面才能形成單個的菌落，否則可能會出現兩個或兩個以上的細菌共同形成一個菌落，或菌落出現重疊。5．某學者欲探討被石油污染過的土壤中細菌的數量，并從中篩選出能分解石油的細菌。下列操作錯誤的是()A．利用平板劃線法對細菌進行計數B．用以石油為唯一碳源的培育基篩選C．采納稀釋涂布平板法分別菌種D．稱取和稀釋土壤樣品時應在酒精燈火焰旁解析：選A分別細菌常用的方法是平板劃線法和稀釋涂布平板法，但平板劃線法不能對細菌進行計數；篩選能分解石油的細菌，要以石油作為培育基中唯一的碳源；篩選細菌的整個操作過程都須要在無菌條件下進行，所以稱取、稀釋土壤樣品應在酒精燈火焰旁進行。6．下表為某培育基的配方，有關敘述正確的是()成分蛋白胨葡萄糖K2HPO4伊紅美藍蒸餾水含量10g10g2g0.4g0.065g1000mLA.從物理性質看該培育基屬于液體培育基，從用途看該培育基屬于選擇培育基B．培育基中屬于碳源的物質主要是葡萄糖，屬于氮源的物質是蛋白胨C．該培育基缺少供應生長因子的物質D．該培育基調整合適的pH后就可以用于接種菌種解析：選B此培育基中沒有瓊脂等凝固劑，因此為液體培育基；伊紅、美藍能對大腸桿菌起鑒別作用。糖類(尤其是葡萄糖)是最常用的碳源；蛋白胨主要用作氮源，也供應生長因子，或作為異養型微生物的碳源。該培育基調整pH并滅菌后才能接種運用。7．下列關于微生物培育和利用的敘述，錯誤的是()A．利用稀釋涂布平板法既能分別微生物也能對微生物進行計數B．接種時連續劃線的目的是將聚集的菌種逐步分散獲得單個菌落C．以尿素為唯一氮源且含酚紅的培育基可選擇和鑒別尿素分解菌D．選擇培育基作用的原理是顯現某微生物的特征，以區分于其他微生物解析：選D稀釋涂布平板法能分別純化微生物也能對微生物進行計數；連續劃線是將聚集的菌種逐步分散，以獲得單菌落；尿素分解菌的分別可以選用以尿素為唯一氮源，且含酚紅的培育基；選擇培育基是在培育基中加入某一化學物質或變更某一理化性質，使某一微生物正常生長，而其他微生物則被殺滅或生長受到抑制，從而選出所須要的微生物。8．下列有關分解纖維素的微生物分別的敘述，錯誤的是()A．在加入剛果紅的培育基中，當纖維素被纖維素分解菌釋放的纖維素酶分解后會出現透亮圈B．在用剛果紅染色時只能先培育微生物再加入剛果紅，不能在倒平板時加入C．纖維素酶的發酵方法有液體發酵法和固體發酵法D．纖維素酶的測定方法，一般是對所產生的葡萄糖進行定量的測定解析：選B剛果紅染色有兩種方法，一種是先培育微生物再加入剛果紅，另一種是在倒平板時就將剛果紅染液加入培育基中，然后再培育微生物，兩種方法各有優缺點，但都可以應用。9．微生物(除病毒外)須要從外界汲取養分物質并通過代謝來維持正常的生長和繁殖。下列有關微生物養分的說法，正確的是()A．乳酸菌與硝化細菌所利用的碳源物質是相同的B．微生物生長中不行缺少的一些微量的無機物稱為生長因子C．培育基中的養分物質濃度越高對微生物的增殖越有利D．生長因子一般是酶或核酸的組成成分，微生物本身合成這些生長因子的實力往往不足解析：選D微生物的養分物質包括碳源、氮源、水、無機鹽和生長因子。乳酸菌的碳源是有機物，而硝化細菌可以利用無機物作為碳源；生長因子是微生物體內不能合成的，須要量很小的一些有機物；培育基中養分物質濃度過高會造成微生物細胞失水，不利于微生物的生長、繁殖。10．農田土壤的表層，自生固氮菌的含量比較多，將用表層土制成的稀泥漿，接種到特制的培育基上培育，可將自生固氮菌與其他細菌分開，對培育基的要求是()①加抗生素②不加抗生素③加氮素④不加氮素⑤加葡萄糖⑥不加葡萄糖⑦37℃恒溫箱培育⑧28～30℃溫度下培育A．①③⑤⑦B．②④⑥⑧C．②④⑤⑧D．①④⑥⑦解析：選C自生固氮菌是異養菌，生長繁殖須要有機碳源；自生固氮菌能利用空氣中的氮氣，培育基中不須要加氮源，固氮菌能生長繁殖，不能固氮的菌不能生長繁殖；自生固氮菌生長繁殖的最適溫度是28～30℃；自生固氮菌對抗生素敏感，培育基中不能加抗生素，所以從土壤浸出液中分別出自生固氮菌對培育基的要求是②不加抗生素、④不加氮素、⑤加葡萄糖、⑧28～30℃溫度下培育。11．下表表示在不同培育基中細菌的生長繁殖狀況(A、B、C、H、I、J、K、M為培育基的成分，“＋”表示生長，“－”表示不生長)，請分析細菌不能合成下列哪種物質()培育基成分A、B、CA、B、CI、MA、B、CH、KA、B、CM、JA、B、CI、KA、B、CH、JA、B、CK、M生長狀態－－＋－＋－＋A．HB．IC．KD．M解析：選C凡添加了物質K的培育基，細菌都能生長，反之則不能生長，說明物質K是細菌不能合成的。12．現有兩種固體培育基，已知其配制時所加的成分和含量如下表，用這兩種培育基分別去分別土壤中的兩種微生物，你認為它們適于分別()成分KH2PO4MgSO4·7H2ONaClCaSO4·2H2OCaCO3葡萄糖純淀粉甲培育基0.02%0.02%0.02%0.01%0.5%0.5%2%乙培育基0.02%0.02%0.02%0.01%0.5%——A.甲培育基適于分別自養型自生固氮菌；乙培育基適于分別異養型自生固氮菌B．甲培育基適于分別異養型自生固氮菌；乙培育基適于分別自養型自生固氮菌C．甲培育基適于分別酵母菌；乙培育基適于分別真菌D．甲培育基適于分別自養型共生細菌；乙培育基適于分別異養型共生固氮菌解析：選B固氮菌中能獨立生存的是自生固氮菌，需和其他生物結合在一起才能生存的是共生固氮菌，甲培育基中含有的葡萄糖和淀粉是有機物，由此推出該培育基適于分別異養型的自生固氮菌；乙培育基中不含有機碳源，所以可用來分別培育自養型的自生固氮菌。二、非選擇題(共52分)13．(17分)為了調查某河流的水質狀況，某探討小組測定了該河流水樣中的細菌含量，并進行了細菌分別等工作?；卮鹣铝袉栴}：(1)該小組采納稀釋涂布平板法檢測水樣中的細菌含量。在涂布接種前，隨機取若干滅菌后的空白平板先行培育了一段時間，這樣做的目的是________________________；然后，將1mL水樣稀釋100倍，在3個平板上用涂布法分別接入0.1mL稀釋液；經適當培育后，3個平板上的菌落數分別為39、38和37。據此可得出每升水樣中的活菌數為________個。(2)該小組采納平板劃線法分別水樣中的細菌，操作時，接種環通過________滅菌，在其次次及以后的劃線時，總是從上一次劃線的末端起先劃線，這樣做的目的是________________________________________________________________________。(3)示意圖A和B中，________表示的是用稀釋涂布平板法接種培育后得到的結果。(4)該小組將得到的菌株接種到液體培育基中并混勻，一部分進行靜置培育，另一部分進行振蕩培育。結果發覺：振蕩培育的細菌比靜置培育的細菌生長速度快。分析其緣由是：振蕩培育能提高培育液中____________的含量，同時可使菌體與培育液充分接觸，提高________的利用率。解析：(1)為了檢測培育基平板滅菌是否合格，可在涂布接種前，隨機取滅菌后的空白平板先行培育一段時間。0.1mL稀釋液中平均有(39＋38＋37)/3＝38(個)活菌，則每毫升稀釋液中活菌的數目為38/0.1＝380(個)，則稀釋前每毫升水樣中活菌數目為380×100＝3.8×104(個)，則每升水樣中活菌數目為3.8×104×1000＝3.8×107(個)。(2)接種環、接種針等金屬用具可干脆在酒精燈火焰的充分燃燒層灼燒，以達到快速徹底滅菌的目的。在其次次及以后的劃線時，總是從上一次劃線的末端起先劃線，其目的是將聚集的菌體逐步稀釋以便獲得單個菌落。(3)比較圖A和圖B可以看出：A培育基中細菌的分布呈線形，是用平板劃線法接種培育后得到的結果；B培育基中細菌勻稱分布，是用稀釋涂布平板法接種培育后得到的結果。(4)振蕩培育可以提高培育液中溶解氧的含量，還可以使菌體與培育液充分接觸，提高了養分物質的利用率，因此振蕩培