PAGE6-分解纖維素的微生物的分別[基礎對點]學問點一纖維素與纖維素酶1.纖維素、纖維素酶和限制纖維素酶合成的物質，它們的基本組成單位依次是()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、蛋白質和核酸答案B解析纖維素是多糖，其基本組成單位是葡萄糖；纖維素酶是蛋白質，其基本組成單位是氨基酸；限制酶合成的物質是DNA，其基本組成單位是核苷酸，B正確。2．下列關于纖維素的敘述中，不正確的是()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答案D解析纖維素是由葡萄糖聚合形成的多聚體，屬于高分子化合物，A正確；土壤中有些微生物能產生纖維素酶，將纖維素分解成葡萄糖供自身生命活動須要，B正確；纖維素是植物細胞壁的主要組成成分，植物的根、莖、葉等器官都含有大量的纖維素，C正確；自然界中只有能產生纖維素酶的生物才能把纖維素分解成葡萄糖，從而作為生物體的能量來源，D錯誤。3．下列有關纖維素酶作用的驗證明驗的敘述，不正確的是()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答案B解析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加入1mL的纖維素酶，而另一支試管則不加。學問點二纖維素分解菌的篩選4.下列環境中，纖維素分解菌含量最高的是()A．熱帶雨林中的土壤 B．寒帶森林中的土壤C．花盆中 D．荒漠地區答案A解析生物與環境是相互依存的，纖維素含量高的環境，纖維素分解菌含量較多。5．在纖維素分解菌的篩選時，所用的染色劑是()A．重鉻酸鉀 B．對氨基苯磺酸C．CR溶液 D．酚紅指示劑答案C解析篩選纖維素分解菌所用的試劑是剛果紅，CR是剛果紅的簡稱，C正確。6．配制的培育基成分是：纖維素粉、NaNO3、Na2HPO4·7H2O、KH2PO4、MgSO4·7H2O、KCl、酵母膏、水解酪素，該培育基能使下面哪種微生物大量繁殖()A．酵母菌 B．自生固氮菌C．各種細菌 D．纖維素分解菌答案D解析該培育基的有機養分成分里面含碳的養分物質主要是纖維素粉，不能分解利用纖維素的微生物不能在該培育基上生長，所以只有纖維素分解菌可以大量繁殖。7．運用剛果紅染色時，加入剛果紅可以在()①土壤取樣時'②梯度稀釋時'③倒平板時'④涂布時'⑤長出菌落時A．①③ B．②⑤C．③⑤ D．④⑤答案C解析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。學問點三篩選纖維素分解菌的試驗設計8.在分別分解纖維素的微生物的試驗中，關于土壤取樣的敘述中，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過30天左右，再選取已腐爛的濾紙作為樣品答案A解析纖維素分解菌大多分布在富含纖維素的環境中，或者將富含纖維素的物質如濾紙埋在土壤中經過30天左右，再從已腐爛的濾紙上篩選纖維素分解菌，B、C、D正確；絕大多數細菌分布在距離地表3～8cm的土壤層，故不行選取深層土壤作樣品，否則細菌數目很少，A錯誤。9．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分別。先選擇培育的目的是()A．濃縮目標菌種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．在微生物的菌落上獲得纖維素分解菌種答案A解析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，因此可以起到濃縮目標菌種的作用，但是不確定能得到單一菌種，A正確，B錯誤；該培育基中的化學成分不能殺滅微生物，C錯誤；選擇培育時用液體培育基，微生物在培育液中繁殖，不能獲得目標菌落，D錯誤。10．下列關于纖維素分解菌分別試驗的說法，不正確的是()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答案D解析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，A正確；從土壤中分別含量較多的微生物時，選擇培育可以省略，B正確；該試驗中可能要用到選擇培育基，確定會用到鑒別培育基，C正確；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，或由于在纖維素粉、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，故出現透亮圈的菌落不確定為所需菌種，D錯誤。11．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答案B解析鑒別培育基上是否形成透亮圈只是對分解纖維素的微生物進行的初步篩選，為確定得到的確定是纖維素分解菌，須要進行發酵產纖維素酶的試驗，并且進行纖維素酶的測定，測定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，B正確。[實力提升]12．下列關于分別纖維素分解菌試驗的敘述，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，但纖維素分解菌少C．經稀釋培育后，用剛果紅染色D．比照組可用同樣量的培育液接種到不含纖維素的培育基上答案A解析選擇培育后，再經稀釋，才能將樣品涂布到鑒別纖維素分解菌的培育基上，A錯誤；選擇培育可省略，B正確；經稀釋培育后，用剛果紅染色，C正確；設置比照能證明經選擇培育的確得到了欲分別的微生物，D正確。13．下列有關培育基和菌種鑒定的敘述，不正確的是()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細菌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答案D解析在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，D錯誤。14．植物秸稈中的纖維素可被某些微生物分解。回答下列問題：(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__________________________________________。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解析(1)纖維素酶是一種復合酶，一般認為它至少包括三種組分：C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶，前兩種酶使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)剛果紅可與纖維素形成紅色復合物，但并不與水解后的纖維二糖和葡萄糖發生這種反應。用含有剛果紅的纖維素培育基培育纖維素分解菌時，由于纖維素被分解，紅色復合物無法形成，培育基中會出現以纖維素分解菌為中心的透亮圈。(3)培育基甲未運用瓊脂，為液體培育基，不能用于分別單菌落。不含有纖維素的培育基不能分別和鑒別纖維素分解菌。15．富集培育是微生物學中最強有力的技術手段之一。主要是指利用不同微生物間生命活動特點的不同，制定環境條件，使僅適應當條件的微生物旺盛生長，從而使其在群落中的數量大大增加，人們能夠更簡單地從自然界中分別到所需的特定微生物。富集條件可依據所需分別的微生物的特點，從物理、化學、生物及綜合多個方面進行選擇，如溫度、pH、紫外線、高壓、光照、氧氣、養分等。如圖描述了采納富集方法從土壤中分別能降解酚類化合物對羥基苯甲酸的微生物的試驗過程。(1)試驗原理是______________________________。(2)本試驗所需培育基為______________，碳源為______________。(3)①～③重復培育的目的是____________________________。(4)⑤的菌落中大部分是能降解______________的微生物。(5)⑥為________組，⑦為________組，設置⑥的目的是________________________________________。(6)⑤→⑥采納________法。答案(1)利用以對羥基苯甲酸為唯一碳源的選擇培育基，經富集培育，選擇出能降解酚類化合物對羥基苯甲酸的微生物(2)選擇培育基對羥基苯甲酸(3)增大分解對羥基苯甲酸微生物的比例(4)對羥基苯甲酸(5)比照試驗檢驗通過富集培育是否得到了欲分別的目的微生物(6)單菌落挑取解析本試驗所用培育基是以對羥基苯甲酸為唯一碳源的選擇培育基，培育的微生物是能降解對羥基苯甲酸的微生物。經過①②③的重復培育，增大了分解對羥基苯甲酸微生物的比例。最終通過設立比照及單菌落挑取法將培育基上的單菌落分別接種到含有對羥基苯甲酸及不含有該物質的培育基上，驗證是否得到了目的微生物。16．纖維素酶可以通過微生物發酵生產，為了提高纖維素酶的產量，請你設計一個試驗，利用誘變育種的方法，獲得產生纖維素酶較多的菌株。(1)補充試驗步驟：①將培育好的生產菌株分成兩組，一組用確定劑量的________處理，另一組不作處理作為比照組。②制備以________為唯一碳源的固體培育基。③把誘變組的大量菌株接種到多個固體培育基上，同時____________________________。④一段時間后，取培育基用剛果紅染色，____________________________________________________。(2)預期試驗結果及結論：①若誘變組中菌落四周的透亮圈比比照組________，則說明____________________________。②若誘變組中菌落四周的透亮圈與比照組________，則說明____________________________。③若誘變組中菌落四周的透亮圈比比照組小，則說明____________________________。答案(1)①誘變劑②纖維素③接種比照組(未作處理)的菌株，把它們置于相同且相宜的條件下培育④視察記錄菌落四周透亮圈的大小狀況(2)①大誘變育種獲得了高纖維素酶產量的菌株②相同誘變沒有使菌株發生改變③誘變育種獲得了低纖維素酶產量的菌株解析(1)設計試驗要遵循比照原則和單一變量原則，要得到產生纖維素酶較多的菌株，需先進行誘變處