环境工程微生物学课后习题答案第三版重点整理,周群英.docx

环境工程微生物学绪论1 何谓原核微生物？它包括哪些微生物？答：原核微生物的核很原始，发育不全，只有DNA 链高度折叠形成的一个核区，没有核膜，核质裸露，与细胞质没有明显界限，叫拟核或似核。原核微生物没有细胞器，只有由细胞质膜内陷形成的不规则的泡沫体系，如间体核光合作用层片及其他内折。也不进行有丝分裂。原核微生物包括古菌（即古细菌）、真细菌、放线菌、蓝细菌、粘细菌、立克次氏体、支原体、衣原体和螺旋体。2 何谓真核微生物？它包括哪些微生物？答：真核微生物由发育完好的细胞核，核内由核仁核染色质。由核膜将细胞核和细胞质分开，使两者由明显的界限。有高度分化的细胞器，如线粒体、中心体、高尔基体、内质网、溶酶体和叶绿体等。进行有丝分裂。真核微生物包括除蓝藻以外的藻类、酵母菌、霉菌、原生动物、微型后生动物等。3 微生物是如何分类的？答：各种微生物按其客观存在的生物属性（如个体形态及大小、染色反应、菌落特征、细胞结构、生理生化反应、与氧的关系、血清学反应等）及它们的亲缘关系，由次序地分门别类排列成一个系统，从大到小，按界、门、纲、目、科、属、种等分类。种是分类的最小单位，“株”不是分类单位。4 生物的分界共有几种分法，他们是如何划分的？答：1969 年魏泰克提出生物五界分类系统，后被Margulis 修改成为普遍接受的五界分类系统：原核生物界(包括细菌、放线菌、蓝绿细菌)、原生生物界（包括蓝藻以外的藻类及原生动物）、真菌界（包括酵母菌和霉菌）、动物界和植物界。我国王大耜教授提出六界：病毒界、原核生物界、真核生物界、真菌界、动物界和植物界。5 微生物是如何命名的？举例说明。答：微生物的命名是采用生物学中的二名法，即用两个拉丁字命名一个微生物的种。这个种的名称是由一个属名和一个种名组成，属名和种名都用斜体字表示，属名在前，用拉丁文名词表示，第一个字母大写。种名在后，用拉丁文的形容词表示，第一个字母小写。如大肠埃希氏杆菌的名称是Escherichia coli。6 写出大肠埃希氏杆菌和桔草芽孢杆菌的拉丁文全称。答：大肠埃希氏杆菌的名称是Escherichia coli，桔草芽孢杆菌的名称是Bacillussubtilis。7 微生物有哪些特点？答：（一）个体极小：微生物的个体极小，有几纳米到几微米，要通过光学显微镜才能看见，病毒小于0.2 微米，在光学显微镜可视范围外，还需要通过电子显微镜才可看见。（二）分布广，种类繁多：环境的多样性如极端高温、高盐度和极端pH 造就了微生物的种类繁多和数量庞大。（三）繁殖快：大多数微生物以裂殖的方式繁殖后代，在适宜的环境条件下，十几分钟至二十分钟就可繁殖一代。在物种竞争上取得优势，这是生存竞争的保证。2（四）易变异：多数微生物为单细胞，结构简单，整个细胞直接与环境接触，易受外界环境因素影响，引起遗传物质DNA 的改变而发生变异。或者变异为优良菌种，或使菌种退化。第一章非细胞结构的超微生物病毒1.病毒是一类什么样的微生物？它有什么特点？答：病毒是没有细胞结构，专性寄生在活的敏感宿主体内，可通过细菌过滤器，大小在0.2 微米一下的超微小微生物。特点：大小在0.2 微米以下，故在光学显微镜下看不见，你必须在电子显微镜下方可合成蛋白质的机构核糖体，也没有合成细胞物质和繁殖所必备的酶系统，不具独立的代谢能力，必须专性寄生在活的敏感宿主细胞内，依靠宿主细胞合成病毒的化学组成和繁殖新个体。病毒在活的敏感宿主细胞内是具有生命的超微生物，然而，在宿主体外却呈现不具生命特征的大分子物质，但仍保留感染宿主的潜在能力，一旦重新进入活的宿主细胞内又具有生命特征，重新感染新的宿主。2.病毒的分类依据是什么？分为哪几类病毒？答：病毒是根据病毒的宿主、所致疾病、核酸的类型、病毒粒子的大小、病毒的结构、有或无被膜等进行分类的。根据专性宿主分类：有动物病毒、植物病毒、细菌病毒（噬菌体）、放线菌病毒（噬放线菌体）、藻类病毒（噬藻体），真菌病毒（噬真菌体）。按核酸分类：有DNA 病毒（除细小病毒组的成员是单链DNA 外，其余所有的病毒都是双链DNA）和RNA 病毒（除呼肠孤病毒组的成员是双链RNA 外，其余所有的病毒都是单链RNA）。3.病毒具有什么样的化学组成和结构？答：一：病毒的化学组成：病毒的化学组成有蛋白质和核酸，个体大的病毒如痘病毒，除含蛋白质和核酸外，还含类脂类和多糖。二：病毒的结构：病毒没有细胞结构，却有其自身独特的结构。整个病毒分两部分：蛋白质衣壳和核酸内芯，两者构成核衣壳。完整的具有感染力的病毒叫病毒粒子。病毒粒子有两种：一种是不具被膜（亦称囊膜）的裸露病毒粒子；另一种是在核衣壳外面有被膜所构成的病毒粒子。寄生在植物体内的类病毒和拟病毒结构更简单，只具RNA，不具蛋白质。1 蛋白质衣壳：是由一定数量的衣壳粒（由一种或几种多肽链折叠而成的蛋白质亚单位）按一定的排列组合构成的病毒外壳，成为蛋白质衣壳。由于衣壳粒的排列组合不同病毒有三种对称构型：立体对称型，螺旋对称型和复合对称型。2 蛋白质的功能：保护病毒使其免受环境因素的影响。决定病毒感染的特异性，使病毒与敏感细胞表面特定部位有特异亲和力，病毒可牢固的附着在敏感细胞上。病毒蛋白质还有致病性、毒力和抗原性。动物病毒有的含DNA，有的含RNA。植物病毒大多数含RNA，少数含DNA。噬菌体大多数含DNA，少数含RNA。病毒核酸的功能是：决定病毒遗传、变异和对敏感宿主细胞的感染力。3 被膜（囊膜）：痘病毒、腮腺炎病毒及其他病毒具有被膜，它们除含蛋白质和核酸外，还含有类脂质，其中50%60%为磷脂，其余为胆固醇。痘病毒含糖脂和糖蛋白，多数病毒不具酶，少数病毒含核酸多聚酶。4.叙述大肠杆菌T 系噬菌体的繁殖过程。答：大肠杆菌T 系噬菌体的繁殖过程可分为四步：吸附，侵入，复制，聚集与释放。吸附：首先大肠杆菌T 系噬菌体以它的尾部末端吸附到敏感细胞表面上某一特定的化学成分，或是细胞壁，或是鞭毛，或是纤毛。侵入：尾部借尾丝的帮助固着在敏感细胞的细胞壁上，尾部的酶水解细胞壁的肽聚糖形成小孔，尾鞘消耗ATP 获得能量而收缩将尾鞘压入宿主细胞内（不具尾鞘的丝状大肠杆菌T 系噬菌体将DNA 压入宿主细胞内的速度较慢）尾髓将头部的DNA 注入宿主细胞内，蛋白质外壳留在宿主细胞外，此时，宿主细胞壁上的小孔被修复。【噬菌体不能繁殖，这与噬菌体在宿主细胞内增值所引起的裂解不同】。复制与聚集：噬菌体侵入细胞内后，立即引起宿主的代谢改变，宿主细胞胞内的核酸不能按自身的遗传特性复制和合成蛋白质，而有噬菌体核酸所携带的遗传信息控制，借用宿主细胞的合成机构如核糖体，mRNA、tRNA、ATP 及酶等复制核酸，进而合成噬菌体的蛋白质，核酸和蛋白质聚集合成新的噬菌体，这过程叫装配。大肠杆菌噬菌体T4的装配过程如下：先合成含DNA 的头部，然后合成尾部的尾鞘，尾髓和尾丝。并逐个加上去就装配成一个完整的新的大肠杆菌噬菌体T4。宿主细胞裂解和成熟噬菌体粒子的释放：噬菌体粒子成熟后，噬菌体水解酶水解宿主细胞壁而使宿主细胞裂解，噬菌体被释放出来重新感染新的宿主细胞，一个宿主细胞课释放101000 个噬菌体粒子。5.什么叫毒性噬菌体？什么叫温和噬菌体？答：毒性噬菌体：就是指侵入宿主细胞后，随即引起宿主细胞裂解的噬菌体；是正常表现的噬菌体。温和噬菌体：就是指侵入细胞后，其核酸附着并整合在宿主染色体上，和宿主细胞的核酸同步复制，宿主细胞不裂解而继续生长，这种不引起宿主细胞裂解的噬菌体称作温和噬菌体。6.什么叫溶原细胞（菌）？什么叫原噬菌体？答：溶原细胞就是指含有温和噬菌体核酸的宿主细胞。原噬菌体就是指在溶原细胞内的温和噬菌体核酸，又称为前噬菌体。7.解释Escherichia coil K12（）中的各词的含义。答：溶原性噬菌体的命名是在敏感菌株的名称后面加一个括弧，在括弧内写上溶原性噬菌体。大肠杆菌溶原性噬菌体的全称为Escherichia coil K12（），Escherichia是大肠杆菌的属名，coil 是大肠杆菌的种名，K12 是大肠杆菌的株名，括弧内的为溶原性噬菌体。8.病毒（噬菌体）在固体培养基上有什么样的培养特征。答：将噬菌体的敏感细菌接种在琼脂固体培养基上生长形成许多个菌落，当接种稀释适度的噬菌体悬液后引起点性感染，在感染点上进行反复的感染过程，宿主细菌菌落就一个个被裂解成一个个空斑，这些空斑就叫噬菌斑。10.什么叫噬菌斑？什么是PFU?答：将噬菌体的敏感细菌接种在琼脂固体培养基上生长形成许多个菌落，当接种稀释适度的噬菌体悬液后引起点性感染，在感染点上进行反复的感染过程，宿主细菌菌落就一个个被裂解成一个个空斑，这些空斑就叫噬菌斑。第二章原核微生物1 细菌有哪几种形态？各举一种细菌为代表。答：细菌有四种形态：球状、杆状、螺旋状和丝状。分别叫球菌、杆菌、螺旋菌和丝状菌。1 球菌：有单球菌(脲微球菌)，双球菌（肺炎链球菌）。排列不规则的金黄色葡萄球菌、四联球菌。八个球菌垒叠成立方体的有甲烷八叠球菌。链状的有乳链球菌。2 杆菌：有单杆菌，其中有长杆菌和短杆菌（或近似球形）。产芽孢杆菌有枯草芽孢杆菌。梭状的芽孢杆菌有溶纤维梭菌等。还有双杆菌和链杆菌之分。3 螺旋菌呈螺旋卷曲状，厌氧污泥中有紫硫螺旋菌、红螺旋菌属和绿螺旋菌属。螺纹不满一周的叫弧菌，如：脱硫弧菌。呈逗号型的如：逗号弧菌，霍乱弧菌是其中的一直被那个。弧菌可弧线连接成螺旋形。螺纹满一周的叫螺旋菌。4 丝状菌：分布在水生环境，潮湿土壤和活性污泥中。有铁细菌如：富有球衣菌、泉发菌属即原铁细菌属及纤发菌属。丝状菌属如：发硫菌属，贝日阿托氏菌属、透明颤菌属、亮发菌属等多重丝状菌。丝状体是丝状菌分类的特征。【附】在正常的生长条件下，细菌的形态是相对稳定的。培养基的化学组成、浓度、培养温度、pH、培养时间等的变化，会引起细菌的形态改变。或死亡，或细胞破裂，或出现畸形。有些细菌则是多形态的，有周期性的生活史，如粘细菌可形成无细胞壁的营养细胞和子实体。2 细菌有哪些一般结构和特殊结构？它们各有哪些生理功能？答：细菌是单细胞的。所有的细菌均有如下结构：细胞壁、细胞质膜、细胞质及其内含物、细胞核质。部分细菌有特殊结构：芽孢、鞭毛、荚膜、粘液层、菌胶团、衣鞘及光合作用层片。1 细胞壁的生理功能：a 保护原生质体免受渗透压引起破裂的作用；b 维持细菌形态（可用溶菌酶处理不同的细菌细胞壁后，菌体均呈现圆形得到证明）；c 细胞壁是多孔结构的分子筛，阻挡某些分子进入和保留蛋白质在间质（革兰氏阴性菌细胞壁和细胞质之间的区域）；d 细胞壁为鞭毛提供支点，使鞭毛运动。2 原生质体的生理功能：a 维持渗透压的梯度和溶质的转移；b 细胞质膜上有合成细胞壁和形成横膈膜组分的酶，故在膜的外表面合成细胞壁；c 膜内陷形成的中间体（相当于高等植物的线粒体）含有细胞色素，参与呼吸作用。中间体与染色体的分离和细胞分裂有关，还为DNA 提供附着点。d 细胞质膜上有琥珀酸脱氢酶、NADH 脱氢酶、细胞色素氧化酶、电子传递系统、氧化磷酸化酶及腺苷三磷酸酶。在细胞之抹上进行物质代谢和能量代谢。e 细胞质膜上有鞭毛基粒，鞭毛由此长出，即为鞭毛提供附着点。3 荚膜、黏液层、菌胶团和衣鞘A 荚膜的生理功能：a 具有荚膜的S-型肺炎链球菌毒力强，有助于肺炎链球菌侵染人体；b 荚膜保护致病菌免受宿主吞噬细胞的吞噬，保护细菌免受干燥的影响；c 当缺乏营养时，有的荚膜还可作氮源；d 废水处理中的细胞荚膜有生物吸附作用，将废水中的有机物、无机物及吸附在细菌体表面上。B 黏液层：在废水生物处理过程中有生物吸附作用，在曝气池中因曝气搅动和水的冲击力容易把细菌粘液冲刷入水中，以致增加水中有机物，它可被其他微生物利用。C 菌胶团：细菌之间按一定的排列方式互相黏集在一起，被一个公共荚膜包围形成一定形状的细菌集团。其形态有球形、蘑菇形、椭圆形、分枝形、垂丝形及其他不规则形。D 衣鞘：丝状体表面的黏液层或荚膜硬质化，形成一个透明坚韧的空壳。【附】荚膜、粘液层、衣鞘和菌胶团对染料的亲和力极低，很难着色，都用衬托法着色。4 芽孢：抵抗外界不良化境（原因是大多数酶处于不活动状态，代谢力极低）。特点：a 含水率低：38%40%b 壁厚而致密，分三层：外层为芽孢外壳，为蛋白质性质。中层为皮层，有肽聚糖构成，含大量2，6 吡啶二羧酸。内层为孢子壁，有肽聚糖构成，包围芽孢细胞质和核质。芽孢萌发后孢子壁变为营养细胞的细胞壁。c 芽孢中的2，6 吡啶二羧酸（DPA）含量高，为芽孢干重的5%15%。d 含有耐热性酶5 鞭毛：是细菌运动（靠细胞质膜上的ATP 酶水解ATP 提供能量）。不同细菌的鞭毛着生的部位不同。有单根鞭毛（正端生和亚极端生），周生鞭毛。3 革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的细胞壁结构有什么异同？各有哪些化学组成？答：细菌分为革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌两大类，两者的化学组成和结构不同。格兰仕阳性菌的细胞壁厚，其厚度为2080nm，结构较简单，含肽聚糖（包括三种成分：D-氨基酸、胞壁酸和二氨基庚二酸）、磷壁酸（质）、少量蛋白质和脂肪。革兰氏阴性菌的细胞壁较薄，厚度为10nm，其结构较复杂，为外壁层和内壁层，外壁层又分三层：最外层是脂多糖，中间是磷脂层，内层为脂蛋白。内壁层含肽聚糖，不含磷壁酸。两者的细胞壁的化学组成也不停：革兰氏阴性菌含极少肽聚糖，独含脂多糖，不含磷壁酸。两者的不同还表现在各种成分的含量不同。尤其是脂肪的含量最明显，革兰氏阳性菌含脂肪量为1%4%，革兰氏阴性菌含脂肪量为11%22%细胞壁结构。【附】革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌细胞壁化学组成的比较7 在pH6、pH7 和pH7.5 的溶液中细菌各带什么电荷？在pH1.5 的溶液中细菌带什么电荷？为什么？答：细菌体含有50%以上的蛋白质，蛋白质由20 种氨基酸按一定的排列顺序有肽腱连接组成。氨基酸是两性电解质，在碱性溶液中表现出带负电荷，在酸性溶液中表现出带正电荷，在某一定pH 溶液中，按激素啊所带的正电荷和负电荷相等时的pH 成为该氨基酸的等电点【由氨基酸构成的蛋白质也是两性电解质，也呈现一定的等电点。细菌细胞壁表面含表面蛋白，所以，细菌也具有两性电解质的性质，它们也有各自的等电点。根据细菌在不同的pH 中对一定燃料的着染性，根据细菌对阴、阳离子的亲和性，根据细菌在不同的pH 的电场中的泳动方向，都可用相应的方法侧的细菌的等电点】。当细菌的培养液的pH 若比细菌的等电点高，细菌的游离氨基电力受抑制，游离羧基电离，细菌则带负电荷；否则，游离氨基电离，游离羧基电离受抑制，细菌则带正电。已知细菌的等电点的pH 为25，pH 为6、pH 为7 和pH 为7.5 的溶液属于偏碱性、中性和偏酸性，都高于细菌的等电点。所以细菌表面总是带负电荷。而在pH=1.5 的溶液中细菌则带正电。8 叙述革兰氏染色的机制和步骤。答：1884 年丹麦细菌学家Christain Gram 创立了革兰氏染色法。将一大类细菌染上色，而另一类染不上色，一边将两大类细菌分开，作为分类鉴定重要的第一步。其染色步骤如下：1 在无菌操作条件下，用接种环挑取少量细菌于干净的载玻片上涂布均匀，固定。2 用草酸铵结晶紫染色1min，水洗去掉浮色。3 用碘碘化钾溶液媒染1min，倾去多余溶液。4 用中型脱色剂如乙醇或丙酮酸脱色，革兰氏阳性菌不被褪色而呈紫色。革兰氏阴性菌被褪色而成无色5 用蕃红染液复染1min，格兰仕阳性菌仍呈紫色，革兰氏阴性菌则呈现红色。革兰氏阳性菌和格兰仕阴性菌即被区分开。9 细菌的物理化学特性与污（废）水生物处理有哪些方面的关系？答：细胞质的多相胶体性质决定细菌在曝气池中吸收污（废）水中的有机污染物的种类、数量和速度；细菌表面解离层的S 型或R 型决定其悬浮液的稳定性，即决定其在沉淀池中沉淀效果；比表面积的大小决定其吸附、吸收污染物的能力及与其他微生物的竞争能力；细菌的带电性与它吸附、吸收污（废）水有机污染物的能力，与填料载体的结合能力有关，还与絮凝、沉淀性能有关；密度和质量与其沉淀效果有关。10 何谓细菌菌落？细菌有哪些培养特征？这些培养特征有什么实践意义？答：细菌菌落就是由一个细菌繁殖起来的，有无数细菌组成具有一定形态特征的细菌集团。【培养特征】a 在固体培养基上的培养特征就是菌落特征。b 在明胶培养基上的培养特征就是将不停形态的溶菌区，依据这些不同形态的溶菌区或溶菌与否可将细菌进行分类。c 在半固体培养集中的培养特征：呈现出各种生长状态，根据细菌的生长状态判断细菌的呼吸类型和鞭毛有无，能否运动。d 在液体培养基中的培养特征：根据细菌的属和种的特征的不同长成不同的生长状态。11 可用什么培养技术判断细菌的呼吸类型和能否运动？如何判断？答：用穿刺接种技术将细菌接种在含0.3%0.5%的琼脂半固体培养基中培养，细菌可呈现出各种生长状态。根据细菌的生长状态判断细菌的呼吸类型和鞭毛有无，能否运动。判断细菌呼吸类型：如果细菌在培养基的表面及穿刺线的上部生长者为好氧菌。沿着穿刺线自上而下生长者为兼性厌氧菌或兼性好氧菌。如果只在穿刺线的下部生长者为厌氧菌。判断细菌能否运动：如果只沿着穿刺线生长者为没有鞭毛，不运动的细菌；如果不但沿着穿刺线生长而且穿透培养基扩散生长着为有鞭毛运动的细菌。第三章真核微生物1 何谓原生动物？它有哪些细胞器和营养方式？答：原生动物是动物中最原始、最低等。结构最简单的单细胞动物。原生动物为单细胞，没有细胞壁，有细胞质膜、细胞质，有分化的细胞器，其细胞核具有核膜（较高级类型有两个和），故属真和微生物。营养方式：全动性营养、植物性营养和腐生性营养三种方式。2 原生动物分几纲？在废水生物处理中有几纲？答：原生动物分四纲：鞭毛纲、肉足纲、纤毛纲（包括吸管纲）及孢子纲。鞭毛纲、肉足纲和纤毛纲存在水体中，在废水生物处理中起重要作用。孢子纲中的孢子虫营寄生生活，几声在人体和动物体内，可随粪便拍到污水中，故需要消灭之。4 纤毛纲中包括哪些固着型纤毛虫（钟虫类）？你如何区分固着型纤毛虫的各种虫体？答：纤毛纲中的固着型纤毛虫有独缩虫属、聚缩虫属、累枝虫属、盖纤虫属等。这些群体很相像，单它们的虫体和尾柄还有各自的特征。独缩虫和聚缩虫的虫体很像，每个虫体的尾柄相连，但肌丝不相连，因此一个虫体收缩时不牵动其他虫体，故名独缩虫。聚缩虫不同，其尾柄相连，肌丝也相连。所以当一个虫体收缩时牵动其他虫体一起收缩，故叫聚缩虫。累枝虫和盖纤虫有相同处，尾柄都有分支，尾柄内没有肌丝，不能收缩，但在从提的基部有肌原纤维，当虫体收到刺激时，其基部收缩，前端胞口闭锁。其不同点是：累枝虫的虫体口缘有两圈纤毛环形成的似波动膜，和钟虫相像，其柄等分支或不等分支。盖纤虫的口缘有两齐全纤毛形成的盖形物，能运动，因有盖而得名。5 原生动物中各纲在水体自净和污水生物处理中如何起指示作用？答：原生动物在正常的环境条件下都各自保持自己的形态特征，但当环境条件变化，超过其适应能力时，都可使原生动物不能正常生活而形成胞囊。所以在水体自净和污水生物处理中，一旦形成胞囊，就可判断污水处理不正常。6 何谓原生动物的胞囊？它是如何形成的?答：在正常的环境条件下，所有的原生动物都各自保证、吃自己的形态特征。当环境条件变坏，如水干枯、水温和pH 过高或过低，溶解氧不足，缺乏食物或排泄物积累过多，废水中的有机物浓度超过它的适应能里等原因，都可使原生动物不能正常生活而形成胞囊。所以胞囊是抵抗不良环境的一种休眠体。胞囊的形成过程：先是虫体变圆，鞭毛、纤毛或伪足等细胞器缩入体内或消失，细胞水分陆续有伸缩泡排除，虫体缩小，最后伸缩泡消失，分泌一种胶状物质于体表，尔后凝固形成胞壳。胞壳有两层，外层较厚，表面凸起，内层薄而透明。胞囊很轻易随灰尘漂浮或被其他动物带至地方，胞囊遇到适宜环境其胞壳破裂回复虫体原型。7 微型后生动物包括哪几种？答：轮虫、线虫、寡毛类动物（飘体虫、颤蚓、水丝蚓等）、浮游甲壳动物、苔藓动物（苔藓虫，羽苔虫）。8 常见的浮游甲壳动物有哪些？你如何利用浮游甲壳动物判断水体的清洁程度？答：常见的浮游甲壳动物有剑水蚤和水蚤。水蚤的血液含血红素，血红素溶于血浆，肌肉、卵巢和肠壁等细胞中也含血红素。血红素的含量常随环境中溶解氧量的高低而变化。水体中含氧量低，水蚤的血红素含量高；水蚤的含氧量高，水蚤的血红素含量低。由于在污染水体中的溶解氧低，清水中氧的含量高，所以，在污染水体中的水蚤颜色比在清水中的红些，这就是水蚤常呈不同颜色的原因，是适应环境的表现。可以利用水蚤的这个特点，判断水体的清洁程度。9 藻类的分类依据是什么？它分为几门？答：藻类的分类依据是：光合色素的种类，个体形态，细胞机构，生殖方式和生活史等。分类：蓝藻门、裸藻门、绿藻门、轮藻们、金藻门、黄藻门、硅藻门、甲藻门、红藻门及褐藻门。也有分为8 门的，即使、把金藻门、黄藻门和硅藻门合并入金藻门；黄藻和硅藻列为金藻门的两个纲：黄藻纲和硅藻纲。分11 门的是保留上述的10 门之外另加隐藻门。10 裸藻和绿藻有什么相似和不同之处？答：【相同点】具有叶绿体，内含叶绿色a、b、-胡萝卜素、3 种叶黄素。上述色素使叶绿体呈现鲜绿色，与绿藻相同。都有鞭毛，在叶绿体内都有造粉核。【不同】1 繁殖方式：裸藻为纵裂，绿藻为无性生殖和有性生殖。2 生活环境：裸藻主要生长在有机物丰富的静止水体或才、缓慢的流水中，大量繁殖时形成绿色、红色或褐色的水花。绿藻在流动和静止的水体、土壤表面和树干都能生长。寄生的绿藻引起植物病害。3 裸藻是水体富营养化的指示生物，而绿藻在水体自净中起净化和指示生物的作用。11 绿藻在人类生活、科学研究和水体自净中起什么作用？答：绿藻中的小球藻和栅藻富含蛋白质可供人食用和作动物饲料。绿藻是藻类生理生化研究的材料及宇宙航行的供氧体，有的可制藻胶。绿藻在水体自净中起净化和指示生物的作用。12 硅藻和甲藻是什么样的藻类？水体富氧化与那些藻类有关？答：多数的甲藻对光照强度和水温范围要求严格，在适宜的光照和水温条件下，甲藻在短期内大量繁殖岛城海洋“赤潮”。13 真菌包括哪些微生物？它们在废水生物处理中各起什么作用？答：真菌属低等植物，种类繁多，形态、大小各异，包括酵母菌、霉菌及各种伞菌。酵母菌处理和有机固体废弃物生物处理中都起积极作用。酵母菌还可用作检测重金属，霉菌对废水中氰化物的去除率达90%以上。有的霉菌还可处理含硝基化合物废水。伞菌：既处理废水和固体废弃物，还可获得食用菌。14 酵母菌有哪些细胞结构？有几种类型的酵母菌？答：酵母菌的细胞结构有细胞壁、细胞质膜、细胞核、细胞质及内含物。酵母菌的细胞组分含葡聚糖、甘露聚糖、蛋白质及脂类。啤酒酵母还含几丁质。15 霉菌有几种菌丝？如何区别霉菌和放线菌的菌落？答：霉菌有营养菌丝和气生菌丝。霉菌的菌落呈圆形绒毛状、絮状或蜘蛛网状。比其他微生物的菌落都答，长得很快可蔓延至整个平板。霉菌菌落疏松，与培养基结合不紧，用接种环很容易挑取。放线菌的菌落是由一个分生孢子或一段营养菌丝生长繁殖引起许多菌丝互相缠绕而成，质地紧密，表面呈绒状或紧密干燥多皱。菌丝潜入培养基，整个菌落像是潜入培养集中，不易呗挑取。有的菌落成白色粉末状，质地松散，易被挑取。第四章微生物的生理8 微生物需要哪些营养物质？供给营养时应注意什么？为什么？答：微生物需要的营养物质有水、碳素营养源、氮素营养源、无机盐及生长因子。供养时应当把所需物质按一定的比例配制而成。少的话不能正常生长，多的话就会导致反驯化。9 根据微生物对碳源和能量需要的不同，可把微生物分为哪几种类型？答：可分为无机营养微生物（光能自养微生物和化能自养微生物）、有机营养微生物和混合营养微生物。10 当处理某一工业废水时，怎样着手和考虑配给营养？答：为了保证废水生物处理的效果，要按碳氮磷比配给营养。但有的工业废水缺某种营养，当营养量不足时，应供给或补足。某些工业废水缺氮；洗涤剂废水磷过剩，也缺氮。对此可用粪便污水或尿素补充氮。若有的废水缺磷，则可用磷酸氢二钾补充。但如果工业废水不缺营养，就切勿添加上述物质，否则会导致反驯化，影响处理效果。11 什么叫培养基？按物质的不同，培养基可分为哪几类？按实验目的和用途的不同，可分为哪几类？答：根据各种微生物的营养要求，将谁、碳源、氮源、无机盐和生长因子等物质按一定的比例配制而成的，用以培养微生物的基质，即培养基。根据实验目的和用途不同，培养基可分为：基础培养基、选择培养基、鉴别培养基和加富（富集）培养基。【按物质的不同，培养基可分为合成培养基、天然培养基和符合培养基】12 什么叫选择培养基？那些培养基属于选择培养基？答：选择培养基就是用以抑制非目的微生物的生长并使所要分离的微生物生长繁殖的培养基。麦康盖培养基、乳糖发酵培养基。【配制选择培养基时可加入染料、胆汁盐、金属盐类、酸、碱或抗生素等其中的一种】13 什么叫鉴别培养基？哪些培养基属于鉴别培养基？答：当几种细菌由于对培养基中某一成分的分界能力不同，其菌落通过指示剂先是除不太那个的颜色而被区分开，这种起鉴别和区分不同细菌作用的培养基叫鉴别培养基。常用的鉴别培养基远滕氏培养基、醋酸铅锌培养基、伊红美蓝（EMB）培养基等。14 如何从被粪便污染的水样中将大肠杆菌群中的四种菌逐一鉴别出来？答：大肠菌属中的大肠埃希氏菌、枸酸盐杆菌、产气杆菌、副大肠杆菌等均能在远藤氏培养基上生长，但它们对乳酸的分解能力不同：前三种能分界乳糖，但分解能力有强有弱，大肠埃希氏菌分解能力最强，菌落呈紫红色带金属光泽；枸酸盐杆菌次之，菌落呈紫红或深红色；产气杆菌第三，菌落呈淡红色。副大肠杆菌不能分界乳糖，菌落无色透明。15 如何判断某水样是否被粪便污染？答：总大肠菌群（大肠菌群、大肠杆菌群）：用以间接指示水体被粪便污染的一个指标。大肠菌群被选作致病菌的间接指示菌的原因是：大肠菌群是人肠道中正常寄生菌，数量最大，对人较安全，在环境中的存活时间与致病菌相近，而且检验技术较简便，因而被选中，一直沿用至今。在我国规定1L 生活饮用水中的总大肠菌群数在3 个以下。18 什么叫主动运输？什么叫基团转位？答：主动运输：当微生物细胞内所积累的营养物质的浓度高于细胞外的浓度时，营养物质就不能按浓度梯度扩散到细胞内，而是逆浓度梯度被“抽”进细胞内，这种需要能量和渗透酶的逆浓度梯度积累营养物的过程；基团转位：以糖为例，在细胞内，在酶I 存在下，先是HPr 被磷酸烯醇丙酮酸（细胞代谢产物）磷酸化形成HPr磷酸，并被一道细胞质膜上。在膜的外侧，外界供给的糖有渗透酶携带到细胞质膜上，在特异性酶II 的村华夏，糖被HPr磷酸磷酸化形成糖磷酸。渗透酶将膜上已被磷酸化的糖携带到细胞内，随即被代谢。基团转位是通过单向性的磷酸化作用而实现的。27 简述自养微生物固定CO2的卡尔文循环。答：卡尔文将每个个别的CO2附着在一个称为ribulose-1,5-bisphosphate(简称RuBP)的五碳糖上以合并之。催化起始步骤的酶是RuBP carboxylase（1，5-二磷酸核酮糖羧化酶），或rubisco。(这是在叶绿体中最丰富的蛋白质，而且也可能是地球上最丰富的蛋白质)这个反应的产物是一种含六个碳而且非常不稳定的中间产物，其立即就会分裂为二摩尔的3-phosphoglycerate。第五章微生物的生长繁殖与生存因子2 什么叫灭菌？灭菌方法有哪几种？试述其优缺点。答：灭菌是通过超高温或其他的物理、化学因素将所有微生物的营养细胞和所有的芽孢或孢子全部杀死。灭菌的方法有干热灭菌法和湿热灭菌法。与干热灭菌相比，湿热灭菌的穿透力和热传导都要更强，且在湿热时微生物吸收高温水分，菌体蛋白很易凝固、变性，灭菌效果好。3 什么叫消毒？加热消毒方法有哪几种？答：消毒是用物理、化学因素杀死致病菌（有芽孢和无芽孢的细菌），或者是杀死所有微生物的营养细胞或一部分芽孢。消毒法有巴斯德消毒法和煮沸消毒法。7 试述pH 过高或过低对微生物的不良影响。用活性污泥法处理污水时为什么要使pH 保持在6.5 以上？答：pH 过高或过低能引起细胞膜电荷的变化，从而影响了微生物对营养物质的吸收；影响代谢过程中酶的活性；改变生长环境中营养物质的可给性以及有害物质的毒性。因为大多数细菌、藻类、放线菌和原生动物等在这种pH 下均能正常生长繁殖，尤其是形成菌胶团的细菌能互相凝聚形成良好的絮状物，取得良好的净化效果。但是如果pH 在6.5 一下的酸性环境不利于细菌和原生动物生长繁殖，尤其对菌胶团细菌不利。相反对于霉菌和酵母菌有理，如果活性污泥中有大量的霉菌繁殖，因为多数霉菌不像细菌那样分泌粘性物质于细胞外，就会降低活性污泥的吸附能力，其絮凝性能较差，结构松散不易沉降，处理效果下降，甚至导致活性污泥丝状膨胀。8 在培养微生物过程中，什么原因使培养基pH 下降？什么原因使pH 上升？在生产中如何调节控制pH？答：微生物分解葡萄糖、乳糖产生有机酸而引起培养基pH 下降，使培养基呈酸性；微生物在含有蛋白质、蛋白胨及氨基酸的中兴物质培养基中生长，这些物质可经微生物分解，产生NH3 和胺类等碱性物质，使培养基pH 上升。另外，由于细胞的选择性吸收阳离子或阴离子，也会改变培养基的pH。在生产中应该在培养基中添加缓冲性物质，如磷酸盐（KH2PO4 和K2HPO4）等。9 微生物对氧化还原电位要求如何？在培养微生物过程中氧化还原电位如何变化？有什么办法控制？答：氧化还原电位用Eh 表示，单位为V 或mV。氧化环境时，Eh为正，充满氧气时，上限为+820mV；还原环境时，Eh为负，充满氢气时，下限为-400mV。不同微生物要求的氧化还原电位不同：一般好氧微生物：+300+400mV ，大于+100mV，才能生活。兼性菌：+100mV 为界，大于时进行好氧呼吸，小于时进行无氧呼吸。厌氧菌：200250mV。在培养微生物过程中氧化还原电位受氧分压的影响：氧分压高，氧化还原电位高；氧分压低，氧化还原电位低。在培养微生物过程中，由于微生物生长繁殖消耗了大量氧气，分解有机物产生氢气，使氧化还原电位降低，在微生物对数生长期中下降到最低点。环境中pH 的影响：pH 低时，氧化还原电位低，pH 高时，氧化还原电位高。氧化还原电位可用一些还原剂加以控制，使微生物体系中的氧化还原电位维持在低水平上。这类还原剂有抗坏血酸（维生素C）、硫二乙醇钠、二硫苏糖醇、谷胱甘肽、硫化氢及金属铁。铁可将Eh 维持在-400mV；微生物代谢过程中产生的H2S 可将Eh 降至-300mV。12 专性厌氧微生物为什么不需要氧？氧对专性厌氧微生物有什么不良影响？答：专性厌氧微生物生境中绝对不能有氧，因为有氧存在时，代谢产生的NADH2和O2反应生成H2O2 和NAD，而专性厌氧微生物不具有过氧化氢酶，它将被生成的过氧化氢杀死。O2 还可产生游离，由于专性厌氧微生物不具破坏的超氧化物歧化酶（SOD）而被杀死。耐氧的厌氧微生物虽然具有超氧化物歧化酶，能耐O2，然而它们缺乏过氧化氢酶，仍会被过氧化氢杀死。13 生长曲线的定义？以及各个时期的特点及在工业上的应用？答： 生长曲线：将少量菌种接种到准备妥当的培养基中，进行分批培养，并且定时取样计数。以细菌数的对数或干重质量为纵坐标，以培养时间为横坐标，将取样数据描点绘图，最终可得该细菌的生长曲线。细菌群体生长的四个时期生长特点成因菌体特征应用及其它调整期不立即繁殖适应新环境代谢活跃,体积增长较快与菌种和培养条件有关对数期繁殖速度最快条件适宜 个体形态和 生理特性稳定生产用菌种科研材料稳定期出生率等于死亡率,活菌数最大,代谢产物大量积累生存条件开始恶化有些种类出现芽孢改善和控制条件,延长稳定期衰亡期死亡超过繁殖生存条件极度恶化出现畸变细胞裂解释放产物14 连续培养和分批培养的区别、恒浊与恒化培养的区别？答 ：见作业本或ppt第六章微生物的遗传和变异1 什么是微生物的遗传性和变异性？遗传和变异的物质基础是什么？如何得以证明？答：遗传和变异是一切生物最本质的属性。微生物与其他任何生物一样具有遗传性（ inheritance ）和变异性（ variation ）。遗传性是指生物的亲代传递给其子代一套遗传信息的特性。变异性是指生物的遗传性的改变，即生物体遗传物质结构上发生的变化。微生物遗传和变异的物质基础是DNA，但是DNA 不是唯一的遗传物质，较少的微生物也靠RNA 进行遗传。格里菲斯经典转化实验（1928）及埃弗里、麦克劳德、麦卡蒂等人的转化补充实验（1941）及赫西和蔡斯大肠杆菌T2 噬菌体感染大肠杆菌实验。2 微生物的遗传基因是什么？微生物的遗传信息是如何传递的？答：微生物的遗传基因是具有遗传效应的DNA 片段。微生物的遗传信息是贮存在DNA 上的遗传信息都通过DNA 转录为RNA，将遗传信息传给后代，并通过RNA 的中间作用指导蛋白质合成；只含RNA 的病毒其遗传信息贮存在RNA 上，通过反转录酶的作用由RNA 转录为DNA，这叫反向转录。从而将遗传信息传给后代。3 什么叫分子遗传学的中心法则？什么叫反向转录？答：分子遗传学的中心法则(genetic central dogma)是指遗传信息从DNA 传递给RNA，再从RNA 传递给蛋白质的转录和翻译的过程，以及遗传信息从DNA 传递给DNA 的复制过程。这是所有有细胞结构的生物所遵循的法则。在某些病毒中的RNA 自我复制（如烟草花叶病毒等）和在某些病毒中能以RNA 为模板逆转录成DNA 的过程（某些致癌病毒）是对中心法则的补充。反转录是指4 DNA 是如何复制的？何谓DNA 的变性和复性？答：DNA 的自我复制大致如下：首先是DNA 分子中的两条多核苷酸链之间的氢键断裂，彼此分开成两条单链；然后各自以原有的多核苷酸链为模板，根据碱基配对的原则吸收细胞中游离的核苷酸，按照原有链上的碱基排列顺序，各自合成出一条新的互补的多核苷酸链。新合成的一条多核苷酸链和原有的多核苷酸链又以氢键连接成新的双螺旋结构。当天然双链DNA 受热或其他因素的作用下，两条链之间的结合力被破坏而分开成单链DNA，即成为DNA 变性。变性DNA 溶液经适当处理后重新形成天然DNA 的过程叫DNA 复性，或叫退火。5 微生物有几种RNA？它们各有什么作用？答：微生物的RNA 有四种：tRNA、rRNA、mRNA 和反义RNA，他们均由DNA 转录而成。rRNA：核糖体RNA，与蛋白质形成核糖体，作为蛋白质的合成场所。mRNA：信使RNA，带有氨基酸的信息密码（三联密码子），用于翻译氨基酸。tRNA：转移RNA，带有与mRNA 互补的反密码子，能识别氨基酸和mRNA 的密码。反义RNA：起调节作用，主要决定mRNA 的翻译速度。6 微生物生长过程中蛋白质是如何合成的？细胞是如何分裂的？答：蛋白质合成的过程主要有以下几个步骤：DNA 复制：决定某种蛋白质分子结构的相应一段DNA 链（结构基因）的自我复制。转录mRNA：DNA 的碱基排列顺序决定mRNA（信使RNA）核苷酸碱基的排列顺序叫转录。转录是双链DNA 分开，以它其中一条单链(无义链)为模板遵循碱基配对的原则转录出一条mRNA。新转录的mRNA 链的核苷酸碱基的排列顺序与模板DNA 链的核苷酸碱基排列顺序互补。DNA 除转录mRNA 外，DNA 分子的某些部分核苷酸碱基顺序还转录成反义RNA、tRNA（传递信息RNA）和rRNA（核糖体RNA）。转录后，mRNA 的顺序又通过三联密码子的方式由tRNA 翻译成相应的氨基酸排列顺序，产生具有不同生理特性的功能蛋白。翻译：由tRNA 完成，tRNA 链上有反密码子与mRNA 链上对氨基酸顺序编码的核苷酸碱基顺序（三联密码子）互补。tRNA 具有特定识别作用的两端：tRNA 的一端识别特定的、已活化的氨基酸（由ATP 和氨基酸合成酶作用下活化），并与之暂时合成形成氨基酸-tRNA 的结合分子。tRNA 上另一端有三个核苷酸碱基顺序组成的反密码子，它识别mRNA 上与之互补的三联密码子，并与之暂时结合。蛋白质合成：通过两端识别作用，把特定氨基酸转送到核糖体上，使不同的氨基酸按照mRNA 上的碱基顺序连接起来，在多肽合成酶的作用下合成多肽链（mRNA 的碱基顺序决定了多肽链上氨基酸的排列顺序），多肽链通过高度折叠形成特定的蛋白质结构，最终产生具有不同生理特性的功能蛋白。由于DNA 复制和蛋白质合成而使两者成倍增加后的一个有秩序的过程，即微生物细胞的分裂。微生物将成倍增加的核物质和蛋白质均等地分配给两个子细胞，在细胞的中部合成横隔膜并逐渐内陷，最终将两个子细胞分开，细胞分裂完成。7 微生物变异的实质是什么？微生物突变类型有几种？变异表现在哪些方面？答：微生物变异的实质是基因突变。即微生物的DNA 被某种因素引起碱基的缺失、置换或插入，改变了基因内部原有的碱基排列顺序，从而引起其后代表现型的改变。按突变的条件和原因划分，突变可分为两种类型，即自发突变和诱发突变。8 废水生物处理中变异现象有哪几方面？举例说明。答：在废水生物处理中变异现象很多，有营养要求的变异，对温度、pH 要求的变异，对毒物的耐毒能力的变异，个体形态和菌落形态的变异及代谢途径的变异等。9 什么叫定向培养和驯化？答：定向培养是人为用某一特定环境条件长期处理某一微生物群体，同时不断将它们进行移种传代，以达到累积和选择合适的自发突变的一种古老的雨中方法。驯化是通过人工措施使微生物逐步适应某一条件，而定向选育微生物的方法。通过驯化可取得具有较高耐受力及活动能力的菌株。驯化常用于废水处理中微生物的选育，以获得对某种污染物具有较高的降解能力的高效菌株。10 试述紫外辐射杀菌的作用机理。答：紫外辐射杀菌的作用机理是干扰DNA 的复制与转录。11 DNA 损伤修复有几种形式？各自如何修复？答： DNA 损伤修复有5种形式A,光复活和暗复活：一部分受损伤的DNA 在蓝色区域可见光处，尤其是51nm 波长的光照条件下，DNA 修复酶将损伤区域两端的磷酸酯键水解，切割受损的DNA，将新的核苷酸插入，由连接酶连接好形成正常的DNA，这叫光复活。受损伤的DNA 也可能在黑暗时被修复成正常DNA，这叫暗复活。不被复活的DNA 或是变异或是死亡。B,切除修复:在有Mg2+和ATP 存在的条件下，uvrABC 核酸酶在同一条单链上的胸腺嘧啶二聚体两侧位置，将包括胸腺嘧啶二聚体在内的有1213 个核苷酸的单链切下。通过DNA 多聚酶的作用，释放出被切割的1213 个核苷酸单链。DNA 连接酶缝合新合成的DNA 片段和原有的DNA 链之间的切刻，完成切除修复。C,重组修复:受损的DNA 先经复制，染色体交换，使子链上的空隙部分面对正常的单链，DNA 多聚酶修复空隙部分成正常链。留在亲链上的胸腺嘧啶二聚体依靠切除修复过程去除掉。D,SOS 修复:在DNA 受到大范围重大损伤时诱导产生一种应急反应，使细胞内所有的修复酶增加合成量，提高酶活性。或诱导产生新的修复酶（即DNA 多聚酶）修复受损伤的部分而成正常的DNA。E,适应性修复:细菌由于长期接触低剂量的诱变剂如硝基胍（MNNG 或NG）会产生修复蛋白（酶），修复DNA 上因甲基化而遭受的损伤。将这种在适应期间产生的修复蛋白的修复作用称为适应性修复。12 何谓杂交、转化和转导？各自有什么实践意义？答：杂交是通过双亲细胞的融合，使整套染色体的基因重组，或者是通过双亲细胞的沟通，使部分染色体基因重组。在真核微生物和原核微生物中可通过杂交获得有目的的、定向的新品种。受体细胞直接吸收来自供体细胞的DNA 片段（来自研碎物），并把他们整合到自己的基因组里，从而获得了供体细胞部分遗传性状的现象称为转化。转化过程：感受态细胞出现；DNA 吸附；DNA 进入细胞内；DNA 解链；形成受体DNA供体DNA 复合物；DNA复制和分离。通过温和噬菌体的媒介作用，把供体细胞内特定的基因（DNA 片段）携带至受体细胞中，使后者获得前者部分遗传性状的现象成为转导。13 质粒是什么？在遗传工程中有什么作用？举例说明。答：细菌细胞内一种自我复制的环状双链DNA 分子，能稳定地独立存在于染色体外，并传递到子代，一般不整合到宿主染色体上。质粒在基因工程中常被用作基因转移的运载工具载体。如质粒育种。14 何谓基因工程？它的操作有几个步骤？答：基因工程是指在基因水平上的遗传工程，又叫基因剪接或核酸体外重组。基因工程是用人工方法把所需要的的某一供体生物的DNA 提取出来，在离体的条件下有限制性内切酶将离体DNA 切割成带有目的基因的DNA 片段，每一片段平均长度有几千个核苷酸，用DNA 连接酶把它和质粒（载体）的DNA 分子在体外连接成重组D