2020届高中生物人教版必修3实验专练：（11）探究土壤微生物的分解作用
1、某生物兴趣小组以带有落叶的表层土壤(深5cm左右)为实验材料,研究土壤微生物在适宜温度下的分解作用,对土壤处理情况如表所示。下列有关叙述不正确的是( )
A.该实验能探究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是否灭菌,因变量是土壤的湿度
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分解
2、为修复长期使用农药导致有机物污染的农田,向土壤中投放由多种微生物组成的复合菌剂。下列相关叙述错误的是( )
A.加入菌剂可增加土壤中的物种多样性,提高土壤生态系统的稳定性
B.该菌剂减少了残留农药进入农作物,一定程度上阻碍了土壤中的物质循环
C.土壤有毒物质的减少有利于增加农田动物的种类,降低害虫的优势度
D.农药降解菌具有分解农药的特殊代谢途径,体现了基因多样性的应用价值
3、某同学完成了“土壤微生物的分解作用”的对照实验,对照组( )
A.土壤不做处理,自然状态
B.土壤进行处理
C.排除土壤微生物的作用
D.尽可能避免土壤理化性质的改变
4、关于土壤取样的叙述错误的是( )
A.土壤取样,应选取肥沃、湿润的土壤
B.先铲去表层土3cm左右,再取样
C.取样用的小铁铲和信封在使用前不用灭菌
D.应在火焰旁称取土壤
5、将某地当年收获的小麦秸秆剪成小段,于7月20日开始分别进行露天堆放、水泡和土埋3种方式的处理,3次重复,每隔15天检测一次秸秆腐解残留量,结果如图。下列分析合理的是( )
①秸秆还田后翻耕土埋应是利用秸秆的合理方法
②如果将处理开始时间提早30天,则3条曲线的位置将呈现上移趋势
③土壤中的空气和水分条件有利于多种微生物对秸秆的分解
④从堆放、水泡2条曲线可以推测好氧性微生物分解能力高于厌氧性微生物
A.①②
B.③④
C.①③
D.②④
6、使用催腐剂(含腐生细菌、真菌)有助于解决由焚烧秸秆、稻草等带来的环境污染、士地肥力下降等问题。为探究催腐剂对植物落叶的分解作用,某研究小组将带有落叶的表层土壤均分为甲、乙、丙三组,其中甲组不作处理,浇上等量的蒸馏水,放在无菌且其他条件适宜的环境中,每隔一段时间测定未腐烂的落叶量,结果如图所示。下列相关分析合理的是( )
A.乙组是对带有落叶的表层土壤进行了灭菌处理
B.甲组中参与落叶中有机物分解的生物都是细菌或真菌
C.丙组是一段时间后在灭菌的带有落叶的表层土壤中加人了催腐剂
D.催腐剂降解秸秆产生的无机盐离子和CO2通过根系被植物吸收
7、土壤中生活着肉眼看不见的细菌、丝状真菌和呈放射状的放线菌,这些微生物的数量是极其繁多的。某同学要探究土壤微生物对淀粉是否有分解作用 , 设计了以下实验。请你帮助完成有关问题。
1.作出假设:__________。
实验用具及药品 :烧杯、纱布、玻璃棒、试管、酒精灯、水、蒸馏水、碘液、裴林试剂 ,淀粉糊等。
2.实验步骤 :
(1)将取自农田、林地或花盆等处的土壤放入里面垫有厚纱布的烧杯中,加水搅拌,然后将纱布连同土壤一起取出。将留在烧杯中的土壤浸出液静置一段时间备用。
(2)另取两只烧杯,编号A和B,_______ 。
(3)在室温(20℃左右)下放置 7d,分别取 A、B 烧杯中的溶液 20 ml,,各放入两支试管中,分别编号为A1、A2、B1、B2。
(4)在A1、B1试管中加入______;在 A2、B2试管中加入_______,并进行沸水浴。
(5)观察试管中溶液的颜色变化,记录实验结果。
实验现象 :
①如果支持所作的假设 , 则实验现象是_________。
②如果不支持所作的假设 , 则实验现象是________。
8、污水处理厂的污泥富含有机质和无机成分,可用作肥料,但其多环芳烃(PAHs)等有机污染物含量通常较高,施入土壤会带来二次污染。生物质炭是由作物废弃秸秆等炭化而成,将污泥、含7%生物质炭的污泥均堆放一段时间后用于盆栽实验,研究它们对黑麦草生长及PAHs 迁移的影响,结果见下表:
1.生物质炭孔隙结构发达,能改善土壤的通气状况,使根系细胞__________加强,__________合成增加,从而促进根系对土壤养分的吸收。
2.由表可知,施用含生物质炭污泥__________,从而促进黑麦草生长;污泥的施用使土壤和黑麦草的PAHs含量__________,但生物质炭的输入__________,从而降低PAHs污染的风险。由此可见,生物质炭有望用作污泥改良剂,促进污泥的推广应用。污泥的应用符合生态工程的__________原理。
9、生产实践中应用的菌种主要来自土壤,从土壤中分离微生物的实验流程如下:土壤取样→选择培养→梯度稀释→鉴别培养。
从土壤中分离纤维素分解菌,最好选择树林中多年落叶形成的腐殖土作为样品,使用的培养基应以__________作为唯一碳源。在纤维素分解菌培养过程中,对培养基和接种环常采用的灭菌方法分别是__________、__________。
10、塑料袋造成的“白色污染”早已成为地球公害,塑料袋的自然分解需要20-1000年不等。2008年7月3日加拿大媒体报道:16岁的高中生丹尼尔-伯德从土壤中找到了一类假单胞杆菌,能将聚乙烯塑料的自然降解过程缩短至3个月,而且分解产物只有水和二氧化碳。伯德也因此被誉为“塑料袋的克星”。以下是伯德寻找到聚乙烯降解菌的大致过程。请回答:
1.根据你的生活经验推测,伯德这项研究的“土壤样品”最可能取自于__________。
2.图中“…”表示对土壤悬浮液进行一系列的__________,目的是使聚集在一起的微生物分散成单个细胞,从而能在Ⅰ号培养基表面形成单个__________。
3.I号培养基属于__________培养基,其作用是使目的菌能“脱颖而出”。如图采用的接种方法为__________。使用Ⅱ号培养基的目的是使目的菌数目增多,培养基中必须包含水、无机盐、__________等基本营养成分,从物理性质来看,Ⅱ号培养基中不能添加__________。
答案以及解析
1答案及解析：
答案：B
解析：题中表格有两个自变量：土壤是否灭菌和湿度，因此可以探究不同土壤湿度条件下，土壤微生物对落叶的分解作用,A正确；该实验的自变量有两个——是否灭菌和湿度，B错误;作为实验材料的落叶也应进行灭菌处理，防止落叶中的微生物影响实验结果，C正确；1和3组土壤灭菌，没有微生物分解落叶，2和4组没有灭菌，土壤中有微生物分解落叶，只是在湿润和较干燥的环境中分解程度不同，D正确。
2答案及解析：
答案：B
解析：加入菌剂可增加土壤中生物的种类和数量，提高土壤生态系统的稳定性，A正确；该菌剂中的微生物能降解农药，减少了残留农药进入农作物，农药降解产生的无机物可进入农作物，进行物质循环，B错误；土壤有毒物质的减少有利于增加农田动物的种类，降低害虫的优势度，C正确；农药降解菌具有分解农药的特殊代谢途径，体现了基因多样性的应用价值，D正确。
3答案及解析：
答案：A
解析：采用对照实验的方法,设计实验组和对照组,对照组的土壤应不做处理,处于自然状态;实验组为了排除土壤微生物的作用应对土壤进行处理。
4答案及解析：
答案：C
解析：A、土壤小动物具有趋暗、避高温、趋湿的习性,所以在肥沃、湿润的土壤中较多,因此土壤取样时,应选取肥沃、湿润的土壤,A正确;
B、由于表层土壤相对干燥,小动物分布较少,所以土壤取样时,应先铲去表层土3-8cm左右,再取样,B正确;
C、取样用的小铁铲和信封在使用前需要进行灭菌处理,C错误;
D、应在火焰旁称取土壤,以防空气中杂菌污染,D正确.
5答案及解析：
答案：C
解析：
6答案及解析：
答案：A
解析：
7答案及解析：
答案：1.土壤微生物对淀粉有分解作用; 2.(2)放入等量淀粉糊,在A烧杯中加入适量土壤浸出液,B烧杯中加入适量蒸馏水(4)碘液斐林试剂(5)①与B1、B2相比,A1无蓝色出现,A2出现砖红色沉淀、A2的颜色分别与B1、B2相同,A1出现蓝色,A2无砖红色沉淀
解析：题目未要求确定某种微生物,而是将土壤微生物作为整体予以研究。总体思路:本题为探究性实验,要先作出“是”或“否”的假设;据所给药品可知,碘液是检验淀粉的,斐林试剂是检验还原性糖的(即淀粉水解产物)。
8答案及解析：
答案：1.呼吸作用; ATP; 2.黑麦草叶绿素含量较多; 升高; 能降低土壤和黑麦草中PAHs
的增加量; 物质循环再生
解析：1.生物质炭能改善土壤的通气状况,促进细胞的呼吸作用,使得细胞的呼吸作用加强,增加合成ATP,为根系主动吸收养分提供能量。
2.由图可知,施用含有生物质炭的污泥的黑麦草中的叶绿素含量较多,从而促进黑麦草的生长,土壤施用污泥后黑麦草的PAHs含量增加,生物质炭的输入则能降低土壤和黑麦草中PAHs的增加量。污泥中含有大量的有机质和无机成分,施用污泥的目的是使其中的养分被充分吸收利用,因此利用了物质循环再生的生态工程原理。
9答案及解析：
答案：纤维素; 高压蒸汽灭菌; 灼烧灭菌
解析：分离纤维素分解菌,应用选择培养基,培养基用纤维素为唯一碳源,微生物的培养过程中,培养基的灭菌通常用高压蒸汽灭菌,接种环进行灼烧灭菌。
10答案及解析：
答案：1.垃圾场或被塑料袋污染过的土壤; 2.梯度稀释; 菌落; 3.选择; 稀释涂布平板法; 碳源、氮源; 凝固剂
解析：