纤维素分解菌的分离知识点题库

有些细菌可分解原油，从而消除由原油泄漏造成的土壤污染。某同学欲从受原油污染的土壤中筛选出能高效降解原油的菌株。回答问题：

（1）在筛选过程中，应将土壤样品稀释液接种于以为唯一碳源的固体培养基上。从功能上讲，该培养基属于培养基。
（2）纯化菌种时，为了得到单菌落，常采用的接种方法有两种，即和。
（3）为了筛选出高效菌株，可比较单菌落周围分解圈的大小，分解圈大说明该菌株的降解能力。
（4）通常情况下，在微生物培养过程中，实验室常用的灭菌方法有灼烧灭菌、和。无菌技术要求实验操作应在酒精灯附近进行，以避免周围环境中微生物的污染。

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 5cm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：
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。
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30mL土壤浸出液，B烧杯中加入。
在室温条件下放置7天后，从A烧杯中取20mL溶液，分别加入A1和A2两支试管各10 mL；从B烧杯中取20mL溶液，分别加入B1和B2两支试管各10 mL；
在A1和B1中加入碘液；在A2和B2中加入，并进行处理。
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。

怎样处理秸秆是近年来农村的一大难题，某农科所培养了一种菌肥解决了这一难题，农民将该菌肥喷洒在农作物秸秆上，不久结感就会被腐化掉．推测菌肥很可能是（）

A . 酵母菌 B . 大肠杆菌 C . 纤维素分解菌 D . 硝化细菌

办公和学习产生大量废纸，其主要成分是木质纤维，人类正努力将其转化为一种新的能源乙醇．下图是工业上利用微生物分解纤维素生产乙醇的基本工作流程，请回答相关问题：

（1）图中①环节所需的微生物若来自土壤，要统计土壤样品中该活菌的数目，宜采用法接种，根据土壤样品的稀释倍数和接种稀释液的体积，统计平板上的就能大约推测出样品中的活菌数．
（2）分解废纸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，其中的葡萄糖苷酶可将分解成．
（3） ④接种的微生物是，为降低乙醇生产成本，可利用技术使酶能够重复使用．
（4）纸张加工过程中，有时要加入一些由植物芳香油制成的香精，芳香油的提取方法有等（至少写出2种）；也可以用植物色素使纸张着色，根据植物色素易溶于有机溶剂的特点，可以考虑使用法提取植物色素．

欲从土壤中分离出能分解尿素的细菌，下列实验操作中不正确的是（）

A . 将土壤用无菌水进行一系列的梯度稀释 B . 同一浓度的土壤稀释液应至少涂布三个平板 C . 可将未接种的培养基在相同条件下培养作为对照 D . 用加入刚果红指示剂的培养基可筛选出分解尿素的细菌

随着全球环境污染严重，石油资源逐步减少，近年来乙醇等“绿色能源”的开发备受关注．科技工作者研制出利用秸秆生产燃料酒精的技术，大致流程如图所示．

（1）若要从土壤中分离出能分解植物秸秆的微生物，培养基中的碳源是，对该培养基可采取的方法进行灭菌．
（2）某同学对分离得到的微生物培养液进行数量测定，在稀释倍数为10⁵对应的培养基中测定平板上菌落数的平均值为23.4，则每毫升样品中的细菌数是（涂布平板时稀释液的体积为0.2mL）．
（3）用上述方法测定目的菌的密度，实际活菌数量要比测得的菌落数量多，原因是．
（4）上述流程图中，糖液发酵产生酒精需要的菌种是，酒精是在目的菌的（结构）中产生的．

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，这说明根据对的要求，到相应的环境中去寻找．
（2）某同学根据需要，配制了纤维素分解菌的培养基如下，整个实验过程严格执行无菌操作．
纤维
素粉
NaNO₃
Na₂HPO₄•7H₂O
KH₂PO₄
MgSO₄•7H₂O
KCl
酵母膏、
水解酪素
5g
1g
1.2g
0.9g
0.5 g
0.5g
适量
如果将其中的纤维素粉换成葡萄糖，菌落数将，即可说明选择培养基的作用．
（3）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，原因是平板划线法难以．

请回答生物技术实践的相关问题：

（1）果酒的制作过程中，在葡萄汁装入消毒发酵瓶时，要留有大约的空间．所使用的发酵液能使酵母菌生长繁殖而绝大多数其他微生物无法适应，这种发酵液应具有的特点．
（2）在筛选纤维素分解菌的过程中，常用的方法是．但这只是分离纯化的第一步，为了确定得到的是纤维素分解菌，还需要进行的实验．
（3）植物组织培养是一种常见的繁殖花卉的手段，一般的说，容易进行的植物，也容易进行组织培养．但为了提高成功率，往往要添加植物激素，其中关键性的激素是．

刚果红染色时，加入刚果红应在( )

①制备培养基时 ②梯度稀释时 ③倒平板时 ④涂布时 ⑤长出菌落时

A . ①③ B . ②⑤ C . ③⑤ D . ④⑤

尿素是一种重要的农业肥料，经微生物分解后能更好的被植物利用。某生物兴趣小组试图探究土壤中微生物对尿素是否有分解作用，设计实验并成功筛选到能高效分解尿素的细菌（目的菌）。培养基成分如下表所示。

KH₂PO4	NaHPO4	MgSO4•7H₂O	葡萄糖	尿素	琼脂
1.4g	2.1g	0.2g	10g	lg	15g

将表中物质溶解后，用蒸馏水定容到100mL。实验过程如图所示：

回答下列问题：

（1）该培养基为微生物生长提供了多种营养物质，营养物质类型包括（答出两点即可）。能筛选出目的菌的原因是。
（2）图中将细菌转到固体培养基上接种时，采用的方法是。初步筛选出来的菌种还需要进一步的鉴定：在培养基中加入指示剂，接种并培养初步筛选的菌种，若指示剂变成色，则可说明该菌种能够分解尿素。
（3）在实验中，下列材料或用具需要灭菌的是（填序号），需要消毒的是（填序号）。
①培养细菌的培养基与培养皿
②玻棒、试管、锥形瓶和吸管
③实验操作者的双手
（4）在进行分离分解尿素的细菌实验时，A同学从培养基上筛选出大约50个菌落，而其他同学只选择出大约20个菌落。A同学的实验结果产生的原因可能有（填序号）。
①所取土样不同 ②培养基被污染 ③接种操作错误 ④没有设置对照实验
（5）实验结束后，使用过的培养基应该进行处理后，才能倒掉。

在秋末，部分地区出现严重雾霾，这与秸秆野外焚烧有一定关系。为破解秸秆处理瓶颈，微生物专家力图通过微生物降解技术使秸秆尽快腐烂掉，增加土壤肥力并缓解环境污染。回答下列有关问题：

（1）专家研制的降解秸秆的催腐剂是十余种能分解纤维素的霉菌、细菌和酵母菌的组合。其中在细胞结构上与其他两者不同。
（2）纤维素酶是一种复合酶，其中的葡萄糖苷酶可以将分解为。
（3）微生物专家为从发黑的树干上分离出有分解纤维素能力的高产菌株，制备了选择培养基，将菌液进行一系列，从而得到单个菌落，再采用法进行鉴定。在接种前，随机取若干灭菌后的空白平板培养基先行培养了一段时间，这样做的目的是。
（4）为确定得到的是纤维素分解菌，还需要进行的实验，纤维素酶的测定方法一般是用(试剂)对纤维素分解产物进行定量测定。

某兴趣小组用从不同环境中采集的土壤等进行了“分解纤维素的微生物的分离”实验，实验过程为：土壤取样→选择培养→梯度稀释→将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上→挑选产生透明圈的菌落，实验结果见下表1：

表1　不同土壤微生物对纤维素的分解

组别	1	2	3
样品	松针腐叶花盆土	表层草地土	菌料
目的菌落类型	细菌、真菌	细菌	霉菌为主
透明圈直径	＋＋＋	＋＋	＋＋＋＋

（1）上述实验过程中“选择培养”的目的是。
（2）与30℃相比，37℃培养时霉菌类纤维素分解菌生长迅速，菌丝会其他菌落，对后续菌种的分离造成困扰，因此采用30 ℃培养为佳。
（3）兴趣小组在鉴别菌种时尝试了两种方案：A. 先培养微生物，再加入刚果红染色；B. 直接在加入刚果红的鉴别培养基上培养微生物。结果发现：A方案在漂洗多余刚果红的过程中，易出现菌落浮起被带走的现象，从而造成，故答案为：方案B。由于刚果红在高温下容易被分解，应在培养基灭菌（填“前”或“后”）加入。

（4）有小组成员根据表1结果中的，认为菌料中的目的菌分解纤维素的能力最强，其他成员对此观点提出异议。兴趣小组继续对三组样品进行透明圈直径、菌落直径和酶活力的测定，实验结果如下表2：

表2　不同H/C值纤维素分解菌酶活性的比较

组别	H（透明圈直径）（单位：cm）	C（菌落直径）（单位：cm）	H/C值	酶活力（U/mL）
1	2.06	0.48	4.3	1.7
2	1.68	0.30	5.6	2.4
3	2.62	0.41	6.4	2.9

你认为将作为判断纤维素分解菌分解能力大小的依据更合理，其大小与酶活力呈相关。

（5）兴趣小组欲对培养液中的纤维素分解菌进行计数，具体做法是：先在培养基上加入若干质量较轻的小球，然后在平板上滴加一定体积的培养液，盖上培养皿盖后左右摇晃。试分析这样做的目的是。

纤维素是一种能生物降解的可再生的能源物质，牛的瘤胃中生活有纤维素分解菌，从而牛能利用纤维素。某小组从牛粪便中筛选出能够降解纤维素的菌株，并对纤维素酶进行测定，流程如下图所示。请回答下列问题：

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（1）分解秸秆中纤维素的微生物能分泌纤维素酶，该酶至少包括三种组分，其中葡萄糖苷酶能将。
（2）牛粪便样品通过富集培养可增加，以确保能从样品中分离得到目的菌。
（3）将富集培养后的牛粪便混合菌液适当稀释后涂布在以作为唯一碳源的选择培养基上，放入培养箱中培养。培养完成后滴加染色，观察培养基上是否产生，再通过比较其大小，初步获得目的菌株。从稀释倍数为10³的试管中吸取0.1mL样液涂布到平板上，培养后发现平板上菌落过于密集，最可能的原因是。
（4）测定纤维素酶时，一般采用的方法是。

玉米：禾本科一年生植物，营养价值较高，是优良的粮食作物，还可加工成胚芽油、果酒、果醋等产品，具有广阔的开发前景。请回答：

（1）玉米胚芽油是从玉米胚芽中低温萃取出的油，萃取的效率主要取决于，萃取过程中应采用加热。
（2） ②过程中，纤维素分解菌可以产生纤维素酶，可用法，通过是否产生来筛选纤维素分解菌。在筛选之前需要用到选择培养，其目的是。
（3）玉米秸秆中的纤维素需要被酶分解成葡萄糖，才能得到更多副产品，水解用的纤维素复合酶至少包含了三种。
（4） ④酿酒接种酵母菌前可用平板划线法或法对酵母菌进行纯化，⑤酿醋接种醋酸杆菌后需要改变的条件有。

落叶是城市绿化废弃物的主要组成部分，落叶中纤维素含量较高且难降解。科研单位以我市常见落叶树为原料，以农家鸡粪为菌剂来源对落叶进行微生物降解，用刚果红染色法分离获得利于落叶堆肥化处理的纤维素高效降解菌种。其大致过程如图一，图二为两种不同的接种方法。请回答下列相关问题。

（1）落叶中的纤维素是的主要成分。②操作所用培养基中通常不加入琼脂等凝固剂，该培养基的主要作用是。
（2） ③操作为；④操作时，为了避免降解色素的微生物造成假阳性现象，可以采用的方法是。
（3）若筛选获得的菌株可产生纤维素酶，将这些酶进行固定化，一般不采用包埋法，其原因是。
（4）若对筛选获得的菌株进行计数，应选择图二中图对应的操作方法，用此方法测定的数目，其原理是。但是，用此方法统计的菌落数比接种活菌的实际数目要低，原因是。

下列有关分解纤维素的微生物的分离的叙述错误的是（）

A . C₁酶、C_X酶将纤维二糖分解成葡萄糖 B . 纤维素酶是一种复合酶，一般认为至少包括三种组分 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 . 对分解纤维素的微生物进行了初步筛选后得到的不一定是纤维素分解菌

下图为土壤中分解纤维素的微生物(能产生纤维素酶)分离过程。下列有关叙述正确的是（）

A . 纤维素酶是一种复合酶，每种酶都可将纤维素分解成葡萄糖 B . 图中所用培养基都需要加入纤维素作为唯一氮源 C . 实验中若需要统计纤维素分解菌的菌落数目，接种时不可用图④所示方法 D . 用刚果红染料鉴定，产生纤维素酶的菌落周围会出现红色圈

【选修1：生物技术实践】

珠海市生活垃圾分类管理条例自2021年6月起施行，要求单位及个人按可回收物、有害垃圾、厨余垃圾、其他垃圾四类进行定时定点投放。废纸作为可回收利用的废弃物资源之一，由于其纤维素含量高、价格低廉、来源广泛及生产量大等特点具有良好的开发应用潜力。

中科院近代物理研究所的研究人员利用经重离子束处理选育的长枝木霉突变菌株LC-M4进行废纸碳源发酵产酶的相关实验，结果发现选用的办公废纸、餐巾废纸、杂志纸和硬纸板纸中，硬纸板纸发酵产生的相关酶活性最高。

（1）纤维素酶是一类复合酶，至少包括。
（2）通过研究废纸结构和组成，科研人员发现不同废纸中纤维素为主要成分，造纸过程中添加的碳酸钙等填料可以为菌株生长提供。接种LC-M4可以使用法。
（3）纤维素酶的发酵方法有和两种。
（4）上述突变菌株LC-M4进行废纸碳源发酵产酶的相关实验中，除可直接测定酶活性外，还可以通过刚果红染色法来比较不同废纸碳源发酵产生纤维素酶活性的高低，请简要写出相关实验思路：。

反刍动物，如牛和羊，具有特殊的器官——瘤胃，在瘤胃中生活着多种能分解纤维素的微生物。某科研小组欲从牛瘤胃中分离出纤维素分解菌，实验流程如下：

①从屠宰场获取新鲜瘤胃液，短暂离心后过滤；

②将滤液接种到含羧甲基纤维素钠（离子型纤维素胶，一种凝固剂）和染色剂A的培养基上进行培养；

③将从步骤②获取的目标菌落接种到以滤纸条为唯一碳源的液体培养基中，摇床悬浮培养5天，观察滤纸的崩解效果；

④取崩解效果最好的几片滤纸，将上面的菌种接种到固体培养基上，观察菌落生长情况。回答下列问题：

（1）染色剂A为（填“刚果红”或“酚红”溶液），步骤②接种前需要用法对培养基进行灭菌，步骤②的培养口的是。
（2）步骤③中，应选择步骤②中的菌落进行接种，原因是。
（3）根据步骤④的实验结果，课题组得出牛瘤胃中有多种纤维素分解菌的结论，支持他们结论的实验结果应该是。
（4）研究发现，玉米秸秆中的纤维素经充分水解后的产物可被酵母菌利用发酵生产酒精。培养酵母菌时，该水解产物为酵母菌的生长提供。

沙棘是一种落叶灌木，耐旱、抗风沙，可以在盐碱化土地上生存，因此被广泛用于水土保持。我国西北部大量种植沙棘，用于沙漠绿化。沙棘果实中维生素C含量高，素有维生素C之王的美称。研究小组欲利用沙棘果实进行果汁、果酒和果醋的制作。回答下列问题：

（1）制作果汁时，可用果胶酶和纤维素酶处理压榨的果汁，使果汁变得澄清。通常用表示果胶酶和纤维素酶的活力。一些微生物也能产生纤维素酶，常采用法分离鉴定纤维素分解菌。若要对纤维素分解菌进行计数，则应采用法接种。
（2）用沙棘果汁制作果酒需要酵母菌，其代谢类型是。果酒制作过程中也需要O₂ ， O₂的作用是。制作果醋需要醋酸菌，醋酸菌属于（填“好氧”或“厌氧”）细菌，其生长所需最适温度范围是。

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