[同步]2014年人教版高中生物选修一专题二2.3练习卷（带解析） Wap版

选择题

	1组	2组	3组	4组
土壤处理	灭菌	不灭菌	灭菌	不灭菌
	湿润	湿润	较干燥	较干燥

A.探究的问题是不同土壤湿度条件下，土壤微生物对落叶的分解作用
B.该实验的自变量为土壤的是否灭菌处理，实验中的对照组是1和3
C.为了控制实验中的无关变量，作为实验材料的落叶也应进行灭菌处理
D.预期结论是1、3组的落叶不被分解，2、4组中的落叶被不同程度的分解

综合题

1. （2012•泰安二模）【生物一生物技术实践】
乙醇是汽油的良好替代品．利用农作物秸秆为原料可生产乙醇，其主要技术流程为：
①秸秆→秸秆碎屑

反应罐水解

压滤出渣

酒精发酵

真空分馏
（1）过程①可以加入微生物，从土壤中获取所需微生物的过程称为微生物的分离．纯化菌种时，将选择培养获得的菌液稀释后用稀释涂布平板法接种到培养基上，并用刚果红染色法筛选纤维素分解菌．
（2）过程①也可以加入纤维素酶，纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括Cx酶、C1酶和葡萄糖苷酶三种组分．生产实践中，可采用化学结合（或物理吸附）法制成固定化纤维素酶，从而实现酶的重复利用．
（3）酒精发酵阶段接种的微生物是酵母菌，其在无氧条件下进行酒精发酵．接种前，对培养基进行灭菌的常用方法是高压蒸汽灭菌．

2. 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，这说明根据目的菌株对生存环境的要求，到相应的环境中去寻找．
（2）接种微生物最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法，本实验宜采用释稀涂布平板法．
（3）用稀释涂布平板法统计菌落数目时，最好选择菌落数在30～300间的平板进行计数．若统计出在一稀释倍数为10⁵的平板上的平均菌落数为30个，所用稀释液的体积为0.2mL，则每克样品中的菌落数为1.5×10⁷个．
（4）在分离尿素分解菌所用的培养基中可加入酚红指示剂，根据指示剂的颜色可鉴定某种细菌能否分解尿素，若有分解尿素的细菌，培养基将会呈现红色．

3. （2012•保定一模）秸秆的主要成分是纤维素，利用秸秆粉碎液可以生产燃料乙醇．回答下列相关问题．
（1）利用玉米秸秆生产乙醇首先选用纤维素酶进行水解，使之转化为发酵所需的葡萄糖等，然后进行发酵获得乙醇，反应式是C₆H₁₂O₆

2C₂H₅OH+2CO₂+能量．
（2）具有耐酸特性的酵母菌是理想的酒精发酵菌种，原因是酵母菌发酵产生二氧化碳，使发酵液PH降低．为获取耐酸特性的酵母菌，可将野生酵母菌进行诱变，然后利用选择培养基筛选出突变菌．
（3）利用获得的突变菌和糖汁进行酒精发酵实验，为防止外来杂菌入侵，需要对培养基灭菌，对操作空间消毒．
（4）为了探究最佳秸秆粉碎液浓度，设置梯度实验进行探究．在实验中可利用活菌计数法或显微镜直接计数法测定酵母菌数量．

4. 乙醇可部分替代石油燃料，利用纤维素酶、酵母菌等可将纤维素转化成乙醇，耐高温纤维素酶可以加速催化纤维素的水解，从而有利于酵母菌发酵产生乙醇．
（1）某研究小组将产纤维素酶的菌株，通过诱变和高温筛选获得新菌株．为探究新菌株所产纤维素酶能否耐受80℃高温，进行了以下实验
试管1   试管2
第一步   加入适量缓冲液   加入等量纤维素酶溶液（缓冲液配制）
第二步    80℃水浴保温30min
第三步   加入适量纤维素液
第四步    60℃水浴保温10min
第五步   加入斐林试剂或班氏糖定性试剂
第六步   沸水浴中加热2min，观察实验现象
结果与结论：①若试管1内呈蓝色，试管2内有砖红色沉淀产生，则表明该纤维素酶能耐受80℃高温；
②若试管1和2内均呈蓝色，则表明该纤维素酶不能耐受80℃高温．
（2）酵母菌发酵产生的乙醇属于次级（填“初级”或“次级”）代谢产物．

5. 纤维素酶在洗涤剂、棉织品水洗抛光整理和制浆造纸等行业上有巨大的应用价值．科研人员作了如下实验，请分析回答：

（1）图1的①中接种的是造纸厂附近土壤，②培养基中的碳源应为纤维素为唯一碳源⑤～⑨中分别培养的是通过刚果红染色鉴定法选取透明圈较大的5个菌株．
（2）将这5个菌株进行发酵产生的酶，加入到纤维素溶液中，测定还原糖含量，由图2可知3号菌株酶活力最高．
（3）对破壁前后的酶活力进行了比较，测得未破壁的酶活力为3540U/ml，已破壁的酶活力为94U/ml．由此可知，该菌所产纤维素酶为胞外酶酶．
（4）要测定该酪的热稳定性，应采取的实验方案是取5只装有等量菌液的试管，置于5种不同的温度条件，培养相同时间，测定还原糖的含量，若测得还原糖含量变化不大，则说明该菌的热稳定性较好．．

6. 饲养动物常用的植物饲料中含有难溶的植酸钙等物质，很难被动物吸收利用，还影响对其他营养物质的利用．若在饲料中添加植酸酶，则能催化其水解成为可以吸收利用的磷酸盐等．以下是科研人员从作物根部土壤中分离产植酸酶的菌株的过程示意图．请分析作答．

（1）培养基中除了添加植酸钙以外，应含有碳源、氮源、水、无机盐等基本营养物质．
（2）为防止杂菌污染，要对培养基和培养皿等进行灭菌，而且须将接种后的培养皿呈倒置状态放置．
（3）接种以前进行的一系列操作，目的是在培养皿表面形成单个菌落．根据土壤样品的稀释倍数和接种稀释液的体积，统计平板上的菌落数就能大致推测出样品中的活菌数．
（4）由于植酸钙的不溶解性，使培养基中形成白色浑浊．产植酸酶的菌株会水解植酸钙，菌落的周围将形成透明的区域，根据透明区域的有无，可初步判断该菌是否产植酸酶．实验结果显示A～E五种菌株中，E是产植酸酶的理想菌株．
（5）获得目的菌以后，若要用于植酸酶的生产，还需要进行扩大培养．

7. （2012•临沂二模）【生物一生物技术实践】
废纸的主要成分是木质纤维，科技人员将其转化为一种新的资源﹣﹣乙醇．下图是工业上利用微生物由纤维素生产乙醇的基本工艺流程．请回答相关问题：

（1）①环节要选择的微生物是纤维素分解酶，可将从富含纤维素土壤中获得的微生物培养在以纤维素为碳源，并加入刚果红的培养基上筛选周围有透明圈的菌落．
（2）将上述筛选出的菌进行培养，则②中获得的酶是纤维素酶．该酶至少包括C₁酶、C_x酶和葡萄糖苷酶三种组分．
（3）③环节中被接入的常见菌种是酵母菌，为了确保获得产物乙醇，④过程要注意避免污染杂菌并要注意发酵装置密闭（保证无氧环境）．
（4）生产中为了降低酶的成本首先要通过基因工程等技术手段对产酶微生物进行改造，提高酶的产量，还可利用固定化酶等技术使酶能够重复利用．

8. （2013•朝阳区一模）从某地分离到能分泌纤维素酶的枯草杆菌，对此菌进行诱变，利用染色法筛选纤维素酶产量高的菌体．（染色法：染料和培养基中的纤维素发生颜色反应，当纤维素被菌体水解，培养基中会出现以菌落为中心的透明圈）
（1）实验材料：菌体悬液，紫外灯，添加纤维素为碳源的选择培养基，培养皿等
（2）实验过程及结果预期：
a．将菌体悬液稀释至适当浓度，平均分成甲、乙两组．
b．甲组用适当剂量（强度）的紫外灯照射一定时间，乙组不做处理．
c．将等量甲乙两组菌液接种至选择培养基上．
d．观察并测量透明圈的直径与相应菌落直径
e．若甲组中出现了纤维素酶产量高的酶体，其形成的酶落表现为透明圈的直径与相应菌落直径比值比乙组相应值的平均值大．
（3）甲组中会出现纤维素酶产量不同的酶体，此现象是由于紫外线的照射改变了基因的结构（或碱基排列顺序），即发生了基因突变（变异类型），体现了此变异的不定向特点．
（4）枯草杆菌因没有生物膜系统，其分泌纤维素酶与真核细胞蛋白质的分泌方式不同．
（5）若用液体培养上述细菌，研究其数量变化规律，绘制出该菌的生长速率曲线如图，据图描述此菌的种群数量的变化规律是先S型增长后下降（首先平稳随后增加再平稳之后下降）．

9. （2013•黄州区一模）【生物一选修模块1：生物技术实践】
请回答下列与生物技术实践相关的问题：
（1）利用纤维素解决能源问题的关键是高性能纤维素酶的获取．科学家利用培养基从土壤中筛选出能分解纤维素的细菌，这类细菌经过大量培养后可以从中提取纤维素酶．
①土壤中富含各种微生物，将土壤浸出液接种到特定培养基上，可得到能分解纤维素的细菌，实验室中获取纯净菌种常用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法．
②虽然各种培养基的具体配方不同，但一般都含有水、无机盐、碳源、氮源
（2）酵母菌是一种真菌，可用于制作果酒．
①果汁发酵后是否产生酒精，可以用重铬酸钾来检验，在酸性条件下，该物质与酒精反应呈现特定的颜色．
②酵母菌细胞固定化可大大提高生产效率．固定酵母菌细胞时首先需要将干酵母放入蒸馏水中活化；若制得的凝胶珠着色过浅，可能是海藻酸钠浓度过低．
（3）突变菌往往带有一些特殊的基因，在获得这些基因的过程中，PCR技术相当重要．PCR扩增反应中加入引物的作用是使DNA聚合酶能够从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸．
（4）加酶洗衣粉中有的加香精，高档洗衣粉中的香精是由植物芳香油制成的，目前从植物中提取芳香油的方法有萃取法、蒸馏法、压榨法等．

10. （2013•石家庄二模）下表是探究落叶在土壤微生物的作用下是否发生腐烂（分解）的设计思路：
组别对照组实验组
处理情况不做处理的带落叶的土壤处理过的带落叶的土壤
将等量的带落叶的土壤，用带有编号的相同塑料袋分别包扎好，并埋在5cm深的土壤中
请回答下列问题：
（1）对实验组土壤应该进行灭菌处理，尽可能排除土壤微生物的作用．
（2）探究土壤微生物中是否含有分解纤维素的细菌的实验过程中，应将土壤浸出液接种在以纤维素粉为唯一碳源的培养基上，这样的培养基属于选择培养基．
（3）纯化菌种时，为了得到单菌落，常采用的接种方式有两种，即平板划线法和稀释涂布平板法．并用刚果红（试剂）加以鉴别．当形成菌落以后可以根据菌落周围是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌．

11. （2013•东城区二模）农作物秸秆在生产实践中具有多种用途．在特定微生物产生的纤维素酶的催化下，秸秆中的纤维素可被分解为葡萄糖，经发酵后形成乙醇，再加工即可制成燃料乙醇，减少了人类生活对石油资源的依赖．请分析回答：
（1）欲从土壤中分离获取上述特定微生物，可采用稀释涂布法或平板划线法进行接种，所用培养基以纤维素为唯一碳源，目的是只允许能产生纤维素酶的微生物生长，而其他微生物均不能生长．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．
（2）某研究人员经上述培养获得了三种微生物（甲、乙、丙），现通过如下实验比较三种微生物所产生纤维素酶的活性大小．
①将甲、乙、丙三种微生物经离心等方法处理后，制成酶浓度相同的纤维素酶提取液，取等体积的三种提取液分别与等量的纤维素悬浮液混合，在相同且适宜的pH和温度条件下放置一段时间．
②利用斐林试剂检测产物中的葡萄糖，并通过比较颜色深浅程度判断酶活性的大小．
③实验结果如下：
甲提取液乙提取液丙提取液
颜色深浅程度 + +++ ++
注：“+”越多，颜色越深
由表分析，三种微生物产生的纤维素酶活性不同，最可能的原因是不同酶的氨基酸序列不同（或不同酶的空间结构不同）．其中产生酶活性最强的微生物是乙．
（3）农作物秸秆除用于生产燃料乙醇外，还可用于培育蘑菇和生产沼气等．下图为某生态农场的部分结构模式图．

水稻、杂草在此生态系统的组成成分中属于生产者．输入到鸭体内的能量除通过呼吸作用以热能形式散失外，还用于鸭自身的生长、发育、繁殖等生命活动．在农业生产上，将蘑菇房与蔬菜大棚连通可提高蔬菜产量，增产的原因最可能是蘑菇产生的CO₂为蔬菜光合作用提供原料．
（4）对农作物秸秆的充分利用可促进生态系统中物质在生物群落与无机环境之间不断地循环往返，同时合理调整了生态系统中的能量流动关系，有效缓解了燃烧秸秆造成的污染和浪费．

12. （2014•河南模拟）聚羟基丁酸酯可被用于制造生物可降解塑料．如图是科研人员用微生物发酵技术以蔗糖为原料生产生物可降解塑料的过程示意图，请据图回答：
（1）制备筛选碱性天然菌种的培养基的一般步骤是：计算、称量、溶化、灭菌、倒平板．培养基中的蔗糖可以为微生物的生长提供碳源．该培养基除含有微生物所需的各种营养物质外，还应注意调整适宜的PH．
（2）为了获得纯净的培养物，实验用的培养基最好选用高压蒸汽灭菌法进行灭菌．
（3）为了检测菌液中活菌的数量是否适宜，可以采用显微镜直接计数（稀释涂布平板法）法进行计数，该方法计数的结果与实际数目相比偏大（偏小）（偏大/偏小）．
（4）为使微生物易于从发酵液中分离且达反复使用的目的，可采用固定化细胞技术进行处理．该技术通常采用的方法是包埋法．

13. （2013•辽宁二模）[生物﹣﹣选修l生物技术实践]
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l：探究落叶在土壤微生物的作用下是否发生腐烂（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处理过的带落叶的土壤
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灭菌处理，尽可能排除土壤微生物的作用．
（2）案例Ⅱ：探究土壤微生物对淀粉的分解作用．
实验步骤：
①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．
②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30 mL（等量）蒸馏水（无菌水）．
③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10mL；从B烧杯中取20mL溶液，分别加入B₁和B₂两支试管各10mL．
④在A₁和B₁中加入碘液；在A₂和B₂中加入（等量的）斐林试剂，并进行水浴加热处理．
⑤观察各试管的颜色变化，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的实验过程中，应将土壤浸出液接种在以纤维素为惟一碳源的培养基上，并用刚果红（试剂）加以鉴别．

14. （2012•唐山三模）由于石油价格的不断上涨，替代化石燃料的产品如燃料酒精、生物柴油、沼气等开发备受世界关注，有人想利用玉米秸秆生产燃料酒精，其大致流程如图所示：

（1）玉米秸秆预处理后，应该选用纤维素酶进行水解，使之转化为发酵所需的葡萄糖．
（2）分离这种水解酶的野生菌株一般从土壤中筛选，所需要的培养基为选择培养基，但现有野生菌株对玉米秸秆的转化效率低，某同学尝试对其进行改造，以获得高效菌株．
实验步骤：
①配置固体（固体、半固体、液体）培养基，该培养基的碳源应为纤维素．
②将野生菌株接入已经高压蒸汽灭菌法灭菌的培养基平板上．
③立即用适当剂量的紫外线照射，其目的是对野生菌株进行诱变．
④菌落形成后，加入刚果红染料，观察菌落周围培养基的颜色变化和变化范围的大小．周围出现透明圈范围大（现象）的菌落即为初选菌落．
⑤分离、纯化菌种时为得到单菌落，常用平板划线和稀释涂布平板接种方法．
（3）发酵阶段需要的菌种是酵母菌，生产酒精必要控制的条件是无氧（密封、密闭）．
（4）生产的酒精易挥发但又可溶于水，宜选用水蒸气蒸馏方法从酵母菌的代谢产物中提取．