资源简介

1.2获取纯净的微生物培养物 练习 2023-2024学年高二下学期生物学沪教版（2019）选择性必修3
一、单选题
1．为加速我国北方冬春季秸秆原位还田的腐化过程，研究人员以冻牛粪为材料筛选出耐低温（10℃）的纤维素降解菌。相关叙述正确的是（　　）
A．选用冻牛粪为材料与其富含纤维素及含耐低温微生物有关
B．初筛菌种前，要利用固体培养基在37℃条件下扩大培养目标菌种
C．用于筛选的培养基是加入刚果红染料的牛肉膏蛋白胨培养基
D．应选择菌落直径与周围透明圈直径比值大的菌落进行扩大培养
2．下列有关分离纤维素分解菌的实验过程的叙述中，正确的是（ ）
A．倒平板时就加入了刚果红的染色法，需要用1mol/mLNaCl处理15分钟
B．纤维素酶可用于水解植物细胞的细胞壁，其中葡萄糖苷酶将纤维素分解为纤维二糖
C．为确定得到的是纤维素分解菌，还需要进行液体或固体发酵产纤维素酶的实验
D．刚果红与纤维素形成透明复合物，所以可通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌
3．人工瘤胃模仿了牛羊等反刍动物的胃，可用来发酵处理秸秆，提高秸秆的营养价值。为了增强发酵效果，研究人员从牛胃中筛选纤维素酶高产菌株，并对其降解纤维素能力进行了研究。研究人员在刚果红培养基平板上，筛到了几株有透明降解圈的菌落（刚果红可以与纤维素形成红色复合物，但并不与纤维素降解产物纤维二糖和葡萄糖发生这种反应如图）。下列叙述错误的是（ ）
A．实验所用培养基中要以纤维素作为唯一碳源
B．培养基中需添加一定量的抗生素以防止微生物污染
C．在涂布平板时，滴加到培养基表面的菌悬液量不宜过多
D．图中降解纤维素能力最强的菌株是①
4．下图为科研人员分别对海南5个地区的人工橡胶林和热带雨林土壤微生物分解作用的调查结果，土壤微生物分解纤维素作用的强度采用埋纸片法进行测定，用纸条失重的百分数来表示。下列相关叙述错误的是（　　）
A．研究地段需要随机取样，旱季和雨季的取样地点必须一致
B．由图中实验结果可知，热带雨林湿度大，有利于纤维素的分解
C．橡胶林树种单一，其生态系统的抵抗力稳定性低于热带雨林
D．可利用以纤维素为唯一碳源的固体培养基分离土壤中的纤维素分解菌
5．下图为纤维单胞菌（能产生纤维素酶）的获取过程。下列有关叙述错误的是（ ）
A．①②③④培养基都应以纤维素为唯一碳源
B．图中所用培养基灭菌常用的方法是高压蒸汽灭菌
C．若需对微生物进行计数，可以选择④中的5划线区域的菌落进行计数
D．依据图④中的划线结果判断，在操作过程中接种环共需灼烧6次
6．纤维素分解性细菌能利用分泌的纤维素酶将纤维素分解为葡萄糖等并吸收利用。刚果红是一种染料，能与像纤维素这样的多糖形成红色复合物，而不能与其水解产物发生类似反应。将不能直接吸收纤维素的甲、乙两种菌分别等量接种在含纤维素和刚果红的培养基上，甲菌菌落周围无变化，乙菌菌落周围呈现透明圈。下列说法错误的是（ ）
A．实验中所用的培养基以纤维素为唯一碳源 B．乙菌属于纤维素分解性细菌
C．该实验的关键是防止杂菌污染 D．配制培养基时需先灭菌再倒平板
7．刚果红可与纤维素反应形成红色复合物，但不能与纤维素水解产物发生反应。研究人员在富含纤维素的培养基中加入刚果红，再接种土壤浸出液，准备从土壤中筛选高效降解纤维素的细菌。图表为平板上部分菌落周围出现透明圈的情况，下列有关说法错误的是（ ）
菌种 菌落甲 菌落乙 菌落丙 菌落丁
菌落直径：C（mm） 5．8 4．1 7．4 3．1
透明圈直径：H（mm） 8．4 7．6 9．1 8．0
H/C 1．4 1．9 1．2 2．6
A．培养基和土壤浸出液都应灭菌处理
B．培养基的pH需调至中性或弱碱性
C．图中透明部分是纤维素被分解结果
D．图中菌落丁分解纤维素的能力最强
8．下列叙述正确的是（ ）
A．加酶洗衣粉受潮后重新晾干保存，不会影响其中酶的活性
B．对细菌进行计数只能采用稀释涂布平板法，不能用平板划线法
C．倒平板过程中待平板冷却后将平板倒置，使皿盖在上、皿底在下
D．用产纤维素酶菌发酵处理农作物秸秆可提高其饲用价值
9．地球上的植物每年产生的纤维素超过70亿吨，其中40%～60%能被土壤中产生纤维素酶的某些微生物分解利用。刚果红染液可以与像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物，但并不与水解后的纤维二糖、葡萄糖等发生这种反应。在含有纤维素的培养基中加入刚果红，刚果红与纤维素形成红色复合物，而当纤维素被纤维素分解菌分解后，复合物就无法形成，培养基中会出现以这些菌为中心的透明圈（如图所示）。下列关于纤维素分解菌的分离与计数实验，叙述正确的是（　　）
A．分离纤维素分解菌的选择培养基以纤维素为唯一碳源，不接种作对照，以判断该培养基是否有选择作用
B．配置的培养基采用干热灭菌后即可倒平板并将平板倒置，而接种环灼烧灭菌后即可接种
C．可用平板划线法或稀释涂布平板法来对纤维素分解菌进行分离和计数，计算活菌数时还可用显微镜计数
D．菌落①中的菌株分解纤维素能力最强，其能力大小可用单菌落周围透明圈直径和单菌落直径的比值表示
10．下图为利用玉米秸秆制备绿色能源-乙醇的工艺流程图，相关叙述错误的是（　　）

A．对玉米秸秆进行预处理的酶也可从腐木上的霉菌中提取
B．图中培养产酶微生物的培养基中的碳源一般为葡萄糖
C．在糖液发酵过程中，发酵装置一般应严格密封处理
D．发酵产生的酒精可与酸性重铬酸钾溶液反应变成灰绿色
11．平板涂布是分离菌种常用的方法，下列相关叙述错误的是（ ）
A．固体培养基灭菌后，应冷却至50℃左右时再倒平板
B．倒好的平板需立即使用，以免表面干燥，影响菌的生长
C．平板涂布分离到的单菌落需进一步划线纯化
D．平板涂布法既可用于微生物的分离，也可用于微生物的计数
12．杂色云芝菌（一种真菌）盛产漆酶（能分解纤维素等）。科研人员将杂色云芝菌的菌丝接种到液体培养基中，适宜条件下培养不同的时间，提取酶并研究pH对酶活性的影响，结果如图。下列相关叙述正确的是（ ）
A．漆酶在活细胞中产生，只能在细胞内发挥作用
B．不同培养时间提取的漆酶空间结构都相同
C．不同培养时间提取的漆酶最适pH都为3左右
D．杂色云芝菌合成的漆酶需要经高尔基体才能转运到细胞外
二、多选题
13．肠道菌群是一个复杂的微生物生态系统，包含了数百种细菌。人体保持健康的关键在于同这个生活在自己身体里的微生物生态系统保持友好互利的“共生关系”。最新研究发现高膳食纤维在2型糖尿病患者肠道中富集了一组特定的短链脂肪酸产生菌，这些有益菌利用膳食纤维获得生长需要的能量，然后释放出一类叫“短链脂肪酸”的代谢物。短链脂肪酸对人体健康很重要，例如，可以给人的肠道细胞提供生长需要的能量。以恢复这些短链脂肪酸产生菌为目标的营养干预为2型糖尿病提供了新的基于生态学原理的防控方法。下列有关叙述错误的是（ ）
A．高膳食纤维指食物中纤维素含量高，人体无法产生分解纤维素的酶所以无法消化吸收纤维素
B．2型糖尿病患者肾脏无法重吸收葡萄糖，尿液（原尿）渗透压大于组织液渗透压
C．短链脂肪酸产生菌增殖过程中无染色体和纺锤体出现，属于无丝分裂
D．肠道细胞衰老过程中细胞体积变小，细胞表面积和体积比变大，物质运输效率变高
14．某学习小组从富含纤维素分解菌土壤中获取纤维素分解菌并进行了下列操作：称取土样20g，加入装有30mL培养基的摇瓶中并完成稀释，在30℃下将摇瓶置于摇床上振荡培养；吸取一定的培养液，转移至另一瓶新鲜的选择培养基中，以同样的方法培养到培养液变混浊时，吸取0.1 ml培养液进行梯度稀释和涂布平板，以达到分离纯化培养的目的。下列叙述错误的是（ ）
A．取样土壤须在无菌条件下，用蒸馏水稀释
B．为确定所用的固体培养基是否灭菌严格，应选择未接种的牛肉膏蛋白胨培养基进行空白培养
C．摇床上振荡培养的目的是保证纤维素分解菌所需要的有氧环境及提高营养物质的利用率
D．在所用的固体培养基中添加刚果红，若存在纤维素分解菌，则其菌落周围会呈现红色的透明圈
15．关于从土壤中筛选、分离、鉴定分解纤维素的目标微生物的方法，下列叙述正确的是（ ）
A．筛选、分离分解纤维素的微生物的方法可以采用平板划线法
B．筛选、分离分解纤维素的微生物的方法可以采用稀释涂布平板法
C．应从含刚果红的选择培养基最大透明圈的微生物中筛选
D．能在只以纤维素为碳源的培养基中生长的微生物就是目标微生物
16．为了分离和鉴别土壤中分解纤维素的菌株，配制培养基如下，下列说法正确的是（ ）
纤维素分解菌选择培养基：纤维素粉 酵母膏 无机盐
纤维素分解菌鉴别培养基：纤维素粉 酵母膏 无机盐 土豆汁 X物质 刚果红
A．培养基的配制过程应该先进行高压蒸汽灭菌再调pH
B．X物质是琼脂，在鉴别培养基上选取周围有透明圈的菌落进行后续实验
C．用稀释涂布平板法对纤维素分解菌进行计数，统计结果与实际活菌数相同
D．土壤采样时应选择落叶丰富的土壤区域进行采样
三、非选择题
17．秋天大量的落叶如果焚烧，不仅浪费落叶中的有机物，还会严重污染空气。科学家利用从土壤中分离得到的纤维素分解菌将落叶发酵制成有机肥，很好地利用了落叶中的纤维素，而且不污染环境。请回答下列问题：
(1)从土壤中获得纤维素分解菌单菌落的方法有 ，其中 也是活菌计数的方法。
①平板划线法 ②系列稀释法 ③稀释涂布平板法 ④显微镜计数法
(2)从土壤中获得纤维素分解菌的操作顺序是 。
①倒置培养②挑取单菌落接种于试管斜面上③系列稀释涂平板④灭菌⑤以纤维素为唯一碳源培养基的制备⑥制备固体平板
18．黑曲霉广泛分布于世界各地的粮食、植物性产品和土壤中，可产生淀粉酶、酸性蛋白酶、纤维素酶、果胶酶等，是重要的发酵工业菌种。某兴趣小组欲设计实验探究其产酶能力。回答下列问题：
(1)该兴趣小组的同学选择从土壤中获取黑曲霉，制取的土壤稀释液通常需要经过选择培养，其目的是 ，培养基的pH应调至 。选择培养基发挥选择作用的机理是 。
(2)为证明黑曲霉能产生淀粉酶和纤维素酶，该兴趣小组设计了如下表所示实验，请任选一种酶补充其培养基成分及检测指标。
检测酶的种类 培养基成分 检测指标
淀粉酶 基本营养物质+琼脂+① ②
纤维素酶 基本营养物质+琼脂+① ②
(3)黑曲霉产生的果胶酶可用于苹果汁生产，果胶酶可提高苹果汁的 （答两点）；苹果汁中的营养成分在高温下易被破坏，可采用 法杀死其中的微生物。
19．世界环境日为每年的6月5日，环境保护和卫生健康是国家重点关注项目，我国正在普遍推行垃圾分类制度，其中易腐垃圾（以厨余垃圾和餐饮垃圾为主）是我国城乡生活垃圾的主要成分。回答下列问题：
(1)为获得能分解易腐垃圾的微生物，应从 的环境中处去寻找。
(2)从化学组成上看，厨余垃圾的主要成分包括纤维素、 淀粉、脂肪和蛋白质等。为了筛选能同时降解这四种成分的微生物，某兴趣小组提供了如下实验思路：首先，将微生物样品接种在以纤维素为唯一碳源的培养基上，多次接种培养筛选出纤维素分解菌；其次， ，筛选出能同时降解纤维素和淀粉的菌种；以此类推，最后筛选获得能同时降解四种成分的微生物（假设为菌种A）。
①从功能上划分，该兴趣小组使用的培养基应属于 培养基。
②在筛选纤维素分解菌的过程中，需要在培养基中加入刚果红染料，以便能够通过颜色反应直接对微生物进行筛选，该方法中刚果红能与培养基中的纤维素形成 。在筛选纤维素分解菌时，科研人员通过观察产生透明圈的菌落认为该土壤中存在多种纤维素分解菌，其依据是 。为了进一步确定得到的是纤维素分解菌，还要进行 的实验。
(3)若要利用（2）中筛选的菌A就近就地处理厨余垃圾，在确定处理厨余垃圾的方案时，通常需要考虑的因素有 至少答2点）。
20．乙醇汽油是一种由燃料乙醇与普通汽油按一定比例混合配制而成的新型燃料，可以有效改善油品，降低一氧化碳、碳氢化合物等主要污染物排放。燃料乙醇可以由粮食及植物纤维通过微生物发酵而成。植物纤维原料生产燃料乙醇的主要工艺流程如下图。

(1)请写出该工艺流程中发酵的主要反应简式 。
(2)科研人员从马盲肠内容物中筛选出能高效分解纤维素的细菌， 流程如下图。

①在配置培养基时加入 为唯一碳源，从功能上看，该培养基属于 培养基。
②每次接种培养一段时间后应选择培养基中 的培养瓶中的候选菌进一步接种。
③分离目的菌并统计活菌数目常采用的一种方法是 。
(3)燃料乙醇有着节能、环保、解决陈化粮等多重优点。但也有人认为，生产燃料乙醇会增加粮食短缺的风险。在生产时应如何规避这一风险？ 。
21．人工瘤胃模仿了牛、羊等反刍动物的胃，可用来发酵处理秸秆，提高秸秆的营养价值。为了增强发酵效果，研究人员从牛胃中筛选纤维素酶高产菌株，并对其降解纤维素能力进行了研究。请回答下列问题：
(1)平板划线法 （填“能”或“不能”）用于实验室中分离纯化微生物。
(2)在样品稀释和涂布平板步骤中，下列选项不需要的是 （填序号）。
①酒精灯；②培养皿；③显微镜；④无菌水；⑤接种针
(3)若在倒平板过程中不小心在皿盖和皿底之间部位溅上培养基，则该培养皿不能再使用的原因是 。
(4)刚果红可以与纤维素形成红色复合物，但并不与纤维素降解产物纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。研究人员在刚果红培养基平板上，筛选到了几株有透明降解圈的菌落（见图1）。图1中降解圈大小与纤维素酶的 有关。图1中降解纤维素能力最强的菌株是①，依据是 。
(5)研究人员用筛选到的纤维素酶高产菌株J1和J4，在不同温度和pH条件下进行发酵，测得发酵液中酶活性的结果如图2，推测菌株 更适合用于人工瘤胃发酵，理由是 。
参考答案：
1．A
【分析】刚果红是一种染料，它可以与像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物，但并不与水解后的纤维二糖、葡萄糖等发生这种反应。当我们在含有纤维素的培养基中加入刚果红时，刚果红与纤维素形成红色复合物；而当纤维素被纤维素分解菌分解后，复合物就无法形成，培养基中会出现以这些菌为中心的透明圈。
【详解】A、筛选耐低温的纤维素降解菌需要到其所生活的环境中寻找，冻牛粪中富含纤维素，有很多微生物，冻牛粪因温度低，故其内的微生物是耐低温微生物，A正确；
B、初筛菌种前，要利用液体培养基在10℃条件下扩大培养目标菌种，B错误；
C、用于筛选的培养基以纤维素为唯一的碳源的固体培养基，加入刚果红染料是鉴别作用，C错误；
D、由于刚果红染料与纤维素形成红色复合物，因此出现以因纤维素降解菌为中心的透明圈，菌落直径与透明圈直径比值越小，分解纤维素的能力越强，D错误。
故选A。
2．C
【分析】分解纤维素的微生物的分离：
（1）实验原理：①土壤中存在着大量纤维素分解酶，包括真菌、细菌和放线菌等，它们可以产生纤维素酶。纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分，即C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶，前两种酶使纤维素分解成纤维二糖，第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖。故在用纤维素作为唯一碳源的培养基中，纤维素分解菌能够很好地生长，其他微生物则不能生长。
②在培养基中加入刚果红，可与培养基中的纤维素形成红色复合物，当纤维素被分解后，红色复合物不能形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，从而可筛选纤维素分解菌。
（2）实验过程：土壤取样→梯度稀释→涂布平板→筛选菌种。
【详解】A、若在细菌菌落形成前倒平板时加入刚果红，不需用1mol/mLNaCl洗去多余的刚果红染液，A错误；
B、纤维素酶是一种复合酶，可用于水解植物细胞的细胞壁，其中葡萄糖苷酶将纤维二糖分解成葡萄糖，B错误；
C、为确定得到的是纤维素分解菌，还需要进行发酵产纤维素酶的实验，确定此菌种产纤维素酶的效率，即产纤维素酶的能力，要尽量筛选出高产菌株，该过程用液体或固体发酵均可，C正确；
D、刚果红与纤维素形成红色复合物，随着纤维素被分解形成红色透明圈，所以可通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌，D错误。
故选C。
3．B
【分析】分析题图：在刚果红培养基平板上，筛到了几株有透明降解圈的菌落，降解圈大小与纤维素酶的多少和活性有关。纤维素酶的量越多，活性越强，分解的纤维素越多，透明圈的直径与相应菌落直径比值 越大，所以图中降解纤维素能力最强的菌株是①。
【详解】A、研究人员从牛胃中筛选纤维素酶高产菌株，并对其降解纤维素能力进行了研究，故实验所用培养基中要以纤维素作为唯一碳源，使得能够分解纤维素的菌种生存，A正确；
B、使用抗生素会将目的菌种杀死，无法进行筛选，B错误；
C、在涂布平板时，滴加到培养基表面的菌悬液量不宜过多，避免菌落分布密集，连在一起，影响实验结果的观察，C正确；
D、降解圈大小与纤维素酶的多少和活性有关。纤维素酶的量越多，活性越强，分解的纤维素越多，透明圈的直径与相应菌落直径比值 越大，所以图中降解纤维素能力最强的菌株是①，D正确。
故选B。
4．B
【分析】从土壤中分离微生物的一般步骤是：土壤取样、选择培养、梯度稀释、涂布培养和筛选菌株。分离目的微生物的接种方法常用稀释涂布平板法和平板划线法。筛选纤维素分解菌时在培养基中加入适量的刚果红染料，若观察到菌落周围出现透明圈即可初步筛选到目的菌。
【详解】A、为减少误差，在取样的时候应该做到随机取样，旱季和雨季的取样地点必须一致以保证无关变量的一致，A正确；
B、图示分析可知，雨季相对旱季湿度大，但是热带雨林纤维素的分解强度雨季小于旱季，故热带雨林湿度大，不利于纤维素的分解，B错误；
C、橡胶林树种单一，结构较简单，其生态系统的抵抗力稳定性低于热带雨林，C正确；
D、不能分解纤维素的微生物无法在以纤维素为唯一碳源的培养基上生长，因此可利用以纤维素为唯一碳源的固体培养基分离土壤中的纤维素分解菌，D正确。
故选B。
5．C
【分析】1.分离能分解纤维素的细菌，要以纤维素作为培养基中唯一的碳源，观察是否有透明圈产生。
2.微生物常见的接种的方法
①平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养。在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落。
②稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。
【详解】A、①②③④培养基都应以纤维素为唯一碳源，这样可以促进纤维素分解菌的生长，而抑制其他微生物的生长，A正确；
B、常用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌，B正确；
C、④所用的接种方法是平板划线法，不能对培养的微生物进行计数，而稀释涂布平板法可以对培养的微生物进行计数，C错误；
D、④所用的接种方法是平板划线法，每次划线后接种环都应灼烧，图④中的划线分为5个区域，在操作过程中接种环共需灼烧6次，D正确。
故选C。
6．A
【分析】培养基的主要成分：①主要成分：水、碳源、氮源、无机盐。②其他成分：还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及O2的需求。③牛肉膏和蛋白胨：来源于动物，含有糖、维生素和有机氮等营养物质。④几种微生物培养时的特殊需求：培养乳酸杆菌时，需要添加维生素；培养霉菌时，需要将培养基调至酸性；培养细菌时，需要将培养基调至中性或弱碱性；培养厌氧微生物时，需要提供无氧的条件。
选择培养基：在培养基中加入某种化学物质，以抵制不需要的微生物的生长，促进需要的微生物的生长。目的是从众多微生物中分离所需要的微生物。
【详解】A、以纤维素为唯一碳源的培养基可用于筛选纤维素分解菌，本实验并不是为了分离获取纤维素分解性细菌，而是为了鉴定甲、乙两种菌是否为纤维素分解性细菌，因此实验中所用的培养基不是以纤维素为唯一碳源，A错误；
B、刚果红能与像纤维素这样的多糖形成红色复合物，而不能与其水解产物发生类似反应，乙菌菌落周围呈现透明圈，说明乙菌能将纤维素分解，使纤维素的水解产物无法与刚果红形成红色复合物，故乙菌属于纤维素分解性细菌，B正确；
C、微生物培养的关键是防止菌污染，C正确；
D、配制培养基时需先放入高压蒸汽灭菌锅中先灭菌，待取出后冷却温度适宜再倒平板，D正确。
故选A。
7．A
【分析】筛选纤维素分解菌应用以纤维素为唯一碳源的选择培养基；刚果红可以与纤维素形成红色复合物，纤维素分解菌产生的纤维素酶可以水解纤维素而使菌落周围出现透明圈，所以可以用刚果红染液鉴别纤维素分解菌。
【详解】A、土壤浸出液含有目的菌种，若进行灭菌处理会杀死菌种，导致实验失败；培养基应进行灭菌处理，A错误；
B、微生物培养时应提供适宜的pH，细菌所需的pH是中性或弱碱性，故培养基的pH需调至中性或弱碱性，B正确；
C、根据题意“刚果红可与纤维素反应形成红色复合物，但不能与纤维素水解产物发生反应”可知，图中透明部分是纤维素被分解结果，C正确；
D、据表格数据可知，菌落丁的H/C最大，说明其分解纤维素的能力最强，D正确。
故选A。
8．D
【分析】加酶洗衣粉中添加了多种酶制剂，如碱性蛋白酶制剂和碱性脂肪酶制剂等。这些酶制剂不仅可以有效地清除衣物上的污渍，而且对人体没有毒害作用，并且这些酶制剂及其分解产物能够被微生物分解，不会污染环境。
【详解】A、由于洗衣粉中的酶在受潮后，包裹酶的物质被分解了，酶被释放出来，会受到外界环境的影响，会导致酶的活性降低，A错误；
B、对细菌进行计数除了采用稀释涂布平板法，还可以采用血球计数板进行计数，B错误；
C、倒平板过程中待平板冷却后将平板倒置，使皿盖在下、皿底在上，C错误；
D、农作物秸秆中纤维素不能被动物消化，用产纤维素酶菌发酵处理农作物秸秆使其分解可提高其饲用价值，D正确。
故选D。
9．D
【分析】刚果红染色法原理：刚果红染液可以与像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物，但并不与水解后的纤维二糖、葡萄糖等发生这种反应。在含有纤维素的培养基中加入刚果红，刚果红与纤维素形成红色复合物；而当纤维素被纤维素分解菌分解后，复合物就无法形成，培养基中会出现以这些菌为中心的透明圈。
【详解】A、以纤维素为唯一碳源的选择培养基，能分解纤维素的微生物才能存活，所以可以用来分离纤维素分解菌，应用牛肉膏蛋白胨培养基作对照，用以判断选择培养基是否有选择作用，A错误；
B、培养基采用湿热灭菌，灭菌待不烫手时即可倒平板，而接种环灼烧灭菌后待冷却后即可接种，B错误；
C、用平板划线法可对纤维素分解菌进行分离，但是不用于计数，C错误；
D、透明圈的大小反映了纤维素分解菌产生纤维素酶的能力和相对数量，透明圈越大，说明纤维素分解菌产生纤维素酶的能力越强，因此菌落①中的菌株分解纤维素能力最强，其能力大小可用单菌落周围透明圈直径和单菌落直径的比值表示，D正确。
故选D。
10．B
【分析】实验室中微生物的筛选原理：人为提供有利于目的菌株生长的条件（包括营养、温度、pH等），同时抑制或阻止其他微生物生长。
【详解】A、腐木上的霉菌能够分解利用腐木中的纤维素，可以产生纤维素酶，玉米秸秆中富含纤维素，因此对玉米秸秆进行预处理的酶也可从腐木上的霉菌中提取，A正确；
B、图中培养产酶微生物的培养基中的碳源一般为纤维素，B错误；
C、糖液发酵产生酒精，酒精发酵属于无氧呼吸，故发酵装置一般应严格密封处理，C正确；
D、发酵产生的酒精可与酸性重铬酸钾溶液反应变成灰绿色，D正确。
故选B。
11．B
【分析】平板涂布法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。
【详解】A、固体培养基灭菌后，应冷却至50℃左右时倒平板，温度过低易导致污染，温度过高无法操作，A正确；
B、倒好的平板需要冷却后使用，且不宜久存，以免表面干燥，影响接种后微生物的生长，B错误；
C、平板涂布分离到的单菌落仍需进一步划线纯化，以利于菌种保藏，C正确；
D、平板涂布法既可用于微生物的分离，也可用于微生物的计数，D正确。
故选B。
12．D
【分析】1、分泌蛋白的合成与分泌过程：附着在内质网上的核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体形成囊泡→细胞膜，整个过程还需要线粒体提供能量。
2、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是RNA。
【详解】A、酶是由活细胞产生的，因此漆酶在活细胞中产生；由题可知，漆酶能分解纤维素，因此漆酶能在细胞外发挥作用，A错误；
B、由图可知，在同一pH下，不同培养时间提取的漆酶的酶活性不同，故推测不同培养时间提取的漆酶空间结构可能不同，B错误；
C、三条曲线都没有在低pH区段出现峰值，所以根据此图无法确定不同培养时间提取的漆酶的最适pH，C错误；
D、因为该酶在胞外发挥作用，即漆酶属于分泌蛋白，因此杂色云芝菌合成的漆酶需要经高尔基体才能转运到细胞外，D正确。
故选D。
13．BCD
【分析】原核细胞的分裂方式为二分裂，真核细胞的分裂方式有无丝分裂、有丝分裂和减数分裂。
【详解】A、高膳食纤维中纤维素含量比较高，人体无法产生分解纤维素的酶所以无法消化吸收纤维素，但膳食纤维在清理肠道、促进胃肠蠕动方面有重要作用，因而被称为第七营养素，A正确；
B、2型糖尿病患者可以重吸收葡萄糖，尿液（原尿）的渗透压小于组织液渗透压，B错误；
C、短链脂肪酸产生菌属于原核生物，分裂方式为二分裂，C错误；
D、肠道细胞衰老过程中细胞体积变小，细胞表面积和体积比变大，但是细胞膜通透性改变，所以物质运输效率变低，D错误。
故选BCD。
14．ABD
【分析】刚果红染色法筛选纤维素分解菌的原理：刚果红是一种染料，它可以与像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物，但并不和水解后的纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。当我们在含有纤维素的培养基中加入刚果红时，刚果红能与培养基中的纤维素形成红色复合物。当纤维素被纤维素酶分解后，刚果红-纤维素的复合物就无法形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。这样，我们就可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。
【详解】A、取样土壤须在无菌条件下，用无菌水稀释，这样可以避免杂菌污染，A错误；
B、为检测所用的固体培养基是否灭菌严格，应选择未接种的上述培养基进行空白培养 ，若无菌落出现，则说明配制的固体培养基合格，B错误；
C、摇床上振荡培养不仅能保证纤维素分解菌所需要的有氧环境，而且还可以使菌体和营养液充分接触，进而提高营养物质的利用率，C正确；
D、在所用的固体培养基中添加刚果红，随着纤维素被分解利用，若存在纤维素分解菌，则其菌落出现透明圈，D错误。
故选ABD。
15．ABC
【分析】①微生物的接种方法有划线分离法和稀释涂布平板法两种，划线分离法的优点是可以根据菌落的特点获得某种微生物的单菌落，缺点是不能对微生物计数，稀释涂布平板法的优点是既可以获得单菌落，也能对微生物技术，缺点是操作复杂，需要涂布多个平板；
②在选择培养基中，刚果红与纤维素形成红色复合物，当纤维素被纤维素分解菌分解后，红色复合物无法形成，培养基中会出现以这些菌为中心的透明圈，菌落直径越小，透明圈直径越大，说明该菌分解纤维素的能力越强。
【详解】AB、从土壤中筛选、分离、鉴定分解纤维素的微生物的方法不仅可以采用平板划线法，也可以采用稀释涂布平板法，AB正确；
C、在选择培养基中，刚果红与纤维素形成红色复合物，当纤维素被纤维素分解菌分解后，红色复合物无法形成，培养基中会出现以这些菌为中心的透明圈，透明圈越大，说明该菌分解纤维素的能力越强，所以应从最大透明圈的微生物中筛选，C正确；
D、能在只以纤维素为碳源的培养基中生长的微生物不一定是目标微生物，分解纤维素的细菌可能不止一种，应选择分解效果最佳的微生物为目标微生物，D错误。
故选ABC。
16．BD
【分析】选择培养基是指通过培养混合的微生物，仅得到或筛选出所需要的微生物，其他不需要的种类在这种培养基上是不能生存的。纤维素分解菌能够产生纤维素酶，可以把纤维素分解为纤维二糖和葡萄糖，纤维素可以与刚果红染液结合呈红色，含有纤维素分解菌因为产纤维素酶可以分解纤维素而使平板上的菌落周围出现无色的透明圈。
【详解】A、培养基的配制过程应该先调pH再进行高压蒸汽灭菌，A错误；
B、纤维素分解菌鉴别培养基属于固体培养基，因此需要加入的X物质是琼脂，纤维素分解菌能够产生纤维素酶，可以把纤维素分解为纤维二糖和葡萄糖，纤维素可以与刚果红染液结合呈红色，含有纤维素分解菌因为产纤维素酶可以分解纤维素而使平板上的菌落周围出现无色的透明圈，在鉴别培养基上选取周围有透明圈的菌落进行后续实验选择纤维素分解能力强的菌株，B正确；
C、用稀释涂布平板法对纤维素分解菌进行计数，由于有两个或两个以上活菌连在一起，长成一个菌落，统计结果比实际活菌数偏小，C错误；
D、土壤采样时应选择落叶丰富的土壤区域进行采样可以增加纤维素分解菌的浓度，D正确。
故选BD。
17．(1) ①③ ③
(2)⑤→④→⑥→③→①→②
【分析】土壤中存在着大量纤维素分解菌，包括真菌、细菌和放线菌等，它们可以产生纤维素酶，在用纤维素作为唯一碳源的培养基中，纤维素分解菌能够很好地生长，其他微生物则不能生长。
【详解】（1）微生物常见的接种的方法有平板划线法（将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养）和稀释涂布平板法（将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落）从土壤中获得纤维素分解菌单菌落的方法有平板划线法和稀释涂布平板法，故选①、 ③；其中③稀释涂布平板法也是活菌计数的方法。
（2）微生物培养的顺序为制备培养基（制备培养基→灭菌→倒平板）→接种和分离菌种→培养目的菌，故从土壤中获得纤维素分解菌的操作顺序是：⑤以纤维素为唯一碳源培养基的制备→④灭菌→⑥制备固体平板→③系列稀释涂平板→①倒置培养→②挑取单菌落接种于试管斜面上。
18．(1) 增大黑曲霉的数量
酸性 抑制不需要的微生物生长，促进所需要的微生物生长
(2) 淀粉 加入碘液染色，观察有无透明圈 纤维素
加入刚果红染色，观察有无透明圈
(3) 出汁率、澄清度 巴氏消毒
【分析】在微生物学中，将允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基，称为选择培养基。
【详解】（1）选择培养可以抑制不需要的微生物生长，促进黑曲霉生长，从而增大黑曲霉的数量。为了选择培养黑曲霉，应将pH调至霉菌的适宜酸性。选择培养基发挥选择作用的机理是抑制不需要的微生物生长，促进所需要的微生物生长，以此获得所需要的微生物。
（2）要证明黑曲霉能产生淀粉酶和纤维素酶，需要在培养基中加入淀粉或纤维素，通过染色观察来确定。其中，淀粉用碘液染色，若黑曲霉能产生淀粉酶，则在菌落周围因为淀粉被水解而会出现透明圈；纤维素用刚果红染色，若黑曲霉能产生纤维素酶，则在菌落周围因为纤维素被水解，而会出现透明圈。
（3）由于果胶酶能够分解果胶、瓦解植物的细胞壁及胞间层，故在苹果汁生产过程中加入了适量的果胶酶，可提高果汁的出汁率和澄清度。
巴氏消毒法是70-75℃煮30分钟或80℃煮15分钟，使用这种方法对生苹果汁进行消毒的好处是苹果汁的营养成分不被破坏。
19．(1)集中存放厨余垃圾和餐饮垃圾
(2) 再将筛选出的纤维素分解菌接种到以淀粉为唯一碳源的培养基上 选择 红色复合物 出现了多种不同特征的菌落 发酵产纤维素酶
(3)待分解垃圾的性质、处理环境的理化条件（温度、酸碱度等）
【分析】刚果红是一种染料，它可以与像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物，但并不和水解后的纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。当我们在含有纤维素的培养基中加入刚果红时，刚果红能与培养基中的纤维素形成红色复合物。当纤维素被纤维素酶分解后，刚果红-纤维素的复合物就无法形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。这样，我们就可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。
菌落：是指由单个微生物细胞或一堆同种细胞在适宜固体培养基表面或内部生长繁殖到一定程度，形成以母细胞为中心的一团肉眼可见的、有一定形态、构造等特征的子细胞集团。各种微生物在一定条件下形成的菌落特征，如大小、形状、边缘、表面、质地、颜色等，具有一定的稳定性，是衡量菌种纯度、辨认和鉴定菌种的重要依据。
(1)
为获得能分解易腐垃圾的微生物，应从易腐垃圾（厨余垃圾和餐饮垃圾）集中处去寻找，原因是寻找目的菌株要根据它对生存环境的要求，到相应环境中去寻找，厨余垃圾和餐饮垃圾集中环境更适合目的菌的生长繁殖，从中寻找更易成功。
(2)
首先，将微生物样品接种在以纤维素为唯一碳源的培养基上，多次接种培养筛选出纤维素分解菌；然后，再将筛选出的纤维素分解菌接种到以淀粉为唯一碳源的培养基上，经过培养筛选出能降解淀粉的菌种，此时获得的菌种既能降解纤维素，也能降解淀粉以此类推，最后筛选获得能同时降解四种成分的微生物（假设为菌种A）。
①从功能上划分，该兴趣小组使用的培养基应属于选择培养基；虽然各种培养基的具体配方有所不同，但都须含有水、碳源、氮源和无机盐等营养物质。
②在筛选纤维素分解菌的过程中，需要在培养基中加入刚果红染料，由于刚果红能与培养基中的纤维素形成红色复合物，当纤维素被分解后，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，因此可通过透明圈的出现直接对微生物进行筛选。在筛选纤维素分解菌时，科研人员通过观察发现产生透明圈的菌落有多种不同特征，据此认为该土壤中存在多种纤维素分解菌，因为不同的菌种在固体培养基上形成的菌落特征不同。为了进一步确定得到的是纤维素分解菌，还要进行发酵产纤维素酶的实验，据此获得可靠的依据。
(3)
利用（2）中筛选的菌种A就近就地处理厨余垃圾，已经明确了菌种为A和厨余垃圾性质，在确定处理厨余垃圾的方案时，通常需要考虑的因素是处理环境的温度、酸碱度等理化条件，因为这些条件会影响菌种的生长以及酶的活性。
【点睛】熟知纤维素分解菌筛选的流程以及相关的操作要点是解答本题的关键，掌握菌落的特征及其作用以及纤维素分解菌的鉴定方法是解答本题的另一关键。
20．(1)
(2) 纤维素 选择 残余纤维素浓度最低 稀释涂布平板法
(3)应该使用陈化粮（如陈化的稻谷等）或者非粮食生物材料（如秸秆等）来生产燃料乙醇
【分析】实验室微生物筛选原理人为提供有利于目的菌生长的条件，同时抑制或阻止其他微生物的生长。在微生物学中，将允许特定种类微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基，称为选择培养基。
【详解】（1）
该工艺流程中发酵的主要反应式为：C6H12O62C2H5OH +2CO2+能量。
（2）实验室微生物筛选原理人为提供有利于目的菌生长的条件，同时抑制或阻止其他微生物的生长，据题意从马盲肠内容物中筛选出能高效分解纤维素的细菌可知，在配置培养基时加入纤维素为唯一碳源，从功能上看，该培养基属于选择培养基；每次接种培养一段时间后应选择培养基中残余纤维素浓度最低的培养瓶中的候选菌进一步接种；统计活菌数目常采用的方法是稀释涂布平板法。
（3）生产燃料乙醇时应该使用陈化粮（如陈化的稻谷等）或者非粮食生物材料（如秸秆等）来生产燃料乙醇，可以避免引起粮食短缺。
21．(1)能
(2)③⑤/⑤③
(3)空气中的微生物可能在皿盖和皿底之间的培养基上滋生，因此最好不要使用该培养皿培养微生物（答出皿盖和皿底之间的培养基被污染即可）
(4) 多少和活性（或数量和活性） 菌落①直径与降解圈的直径比值最小（或菌落①直径/降解圈直径最小或降解圈直径/菌落①直径最大）
(5) J4 发酵过程会产热和产酸，J4菌株在较高温度和酸性环境下酶的活性更高（或J4菌株更适合在高温和酸性条件下生存）
【分析】1、微生物培养的关键是无菌操作，微生物培养过程中除考虑营养条件外，还要考虑pH、温度和渗透压等条件，需对培养基和培养皿进行灭菌；可以通过稀释涂布平板法或显微镜计数法进行统计计数。
2、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，出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，我们可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。
【详解】（1）平板划线法是通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面，最终可形成单一的细菌细胞，可用于实验室中分离纯化微生物。
（2）在样品稀释和涂布平板步骤中，样品稀释时需要用到无菌水稀释菌液，涂布时，涂布器需要用酒精灯进行灼烧灭菌，涂布用到平板需要对培养皿和培养基分别灭菌再倒平板，故在样品稀释和涂布平板步骤中不需要的是③显微镜、⑤接种针。
（3）在倒平板过程中，若不小心将培养基溅在皿盖与皿底之间的部位，应立即废弃，这是因为空气中的微生物可能会在皿盖与皿底之间的培养基上滋生（皿盖与皿底之间的培养基已被污染）。
（4）刚果红可以与纤维素形成红色复合物，但并不与纤维素降解产物纤维二糖和葡萄糖发生这种反应，降解圈大小与纤维素酶的多少（数量）和活性有关，即降解圈面积越大纤维素酶的数量和活性越高；由于纤维素酶的量越多，活性越强，分解的纤维素越多，那么透明降解圈面积就越大或者说菌落直径与降解圈的直径比值越小，据图分析，图中降解纤维素能力最强的菌株是①。
（5）由于胃中的pH较低，且发酵过程会产热和产酸，根据题图信息分析可知，J4菌株在较高温度和酸性环境下酶的活性更高，所以推测菌株J4更适合用于人工瘤胃发酵。

展开更多......

收起↑