环境微生物学复习题.doc

环境微生物学小结1.活性污泥：是一种绒絮状小泥粒，由好氧菌为主体的微型生物群以及胶体、悬浮物等组成的微生物集团。颗粒大小约为0.02-0.2mm，表面积为20-100cm2/ml，相对密度约为1.002-1.006。外观呈黄褐色，有时亦呈深灰、灰褐、灰白等色。静置时，能凝聚成较大的绒粒而沉降。它具有很强的吸附及分解有机物的能力。2.化能自养：生长需要无机物，在氧化无机物的过程中获取能源，同时，无机物有作为电子供体，使CO2还原为自身有机碳化物。3.生物降解：复杂有机化合物在微生物作用下转变成结构较简单化合物或被完全分解的过程称为生物降解。4.BOD：生物化学需氧量，用BOD表示，是指在有足够溶解氧存在的条件下，由于微生物的作用，水中能分解的有机物质完全氧化分解时所消耗的量。常用BOD5表示，即5日生化需氧量。它表示在20下，培养5天作为测定标准，这时候测得的生化需氧量称为5日生化需氧量。 5.矿化作用：指复杂的有机污染物在一种或多种微生物的作用下彻底分解为H2O、CO2和简单的无机化合物（矿物质）如含氮化合物、含磷化合物、含硫化合物和含氯化合物等的过程。6.外毒素：指某些病原菌生长繁殖过程中不断分泌到菌体外的一种毒性蛋白质，为次级代谢产物。其主要成分为可溶性蛋白质。有的属于酶、有的属于酶原、有的属于毒蛋白。产生外毒素的细菌主要是一些革兰氏阳性细菌，例如金黄色葡萄球菌、白喉杆菌、破伤风杆菌等。少数革兰氏阴性菌如霍乱弧菌和产毒性大肠杆菌等也能产生外毒素。7.粪大肠菌群：粪大肠菌群是总大肠菌群中的一部分，主要来自粪便。在44.5温度下能生长并发酵乳糖产酸产气的大肠菌群称为粪大肠菌群。亦称耐热性大肠菌群。8.脱氮作用：即为反硝化作用 ，反硝化细菌在缺氧条件下，还原硝酸盐，释放出分子态氮（N2）或一氧化二氮（N2O）的过程，称之为反硝化作用。反硝化作用由于还原的程度不同，可生成不同的还原态产物，如亚硝酸、次亚硝酸、一氧化氮以及分子态氮等。硝酸还原产生分子氮的作用，又称脱氮作用。9.氧化磷酸化：又称电子传递水平磷酸化，底物在氧化过程中生成的NADH和FADH2可以通过位于线粒体内膜上的电子传递链将电子传递给氧或其他氧化型物质，在这一过程中偶联ATP的合成，这种能量转换方式主要存在于有氧呼吸和无氧呼吸作用中。10.生物转化：通过微生物代谢导致有机或无机化合物的分子结构发生某种改变、生成新化合物的过程称为生物转化。11.COD：化学需氧量COD，是在一定的条件下，采用一定的强氧化剂处理水样时，使污染物氧化所消耗的氧化剂量。所有能被氧化剂养护的有机物和无机物均包括在内。它是表示水中还原性物质多少的一个指标。12.共代谢作用：一些难降解的有机化合物不能直接直接作为碳源或能源物质被微生物利用，当环境中存在一些其他可利用的碳源或能源时，难降解有机化合物才能被利用，这样的代谢过程称为共代谢作用。13.生物修复：是指利用生物特别是微生物，将存在于土壤、地下水和海洋等环境中的有毒、有害的污染物降解为CO2和H2O，或转化为无害物质，从而使污染生态环境修复为正常生态环境的工程技术体系。14.内毒素：是革兰氏阴性细菌细胞壁的组成成分之一，其化学成分是脂多糖。因它在细菌细胞中不分泌到体外，仅在细胞死亡后自溶或用人工裂解时才释放出来，因而称为内毒素。16.菌根菌：简称菌根, 菌根是指土壤中某些真菌与植物根的共生体。菌根真菌与植物之间建立相互有利、互为条件的生理整体，并各有形态特征，这是真核生物之间实现共生关系的典型代表一步生长曲线：定量描述毒性噬菌体生长规律的实验曲线。 鞭毛：细菌由细胞膜穿过细胞壁伸出胞外的细长的丝状物。是细胞的运动器官。 伴孢晶体：伴随芽孢形成的同时，苏云金杆菌细胞的另一端形成的对鳞翅目昆虫有毒性的蛋白质晶体物质。 分生孢子梗：真菌中一种产生分生孢子的菌丝结构。 同宗结合：来自同一个菌丝体的初生菌丝结合成次生菌丝的过程。 基团转位：以微生物的代谢能为动力，通过一个复杂的运输系统，将营养物质从胞外转运到胞内，并发生化学变化。 被动扩散：营养物质依赖其在胞外及胞内的浓度梯度，由浓度高的胞外向胞内扩散的过程。 间歇灭菌法：将灭菌对象加热到100 3060分钟，冷却后置37培养24小，重复三次。 同步培养：严格控制培养条件使培养体系中所有个体细胞的都处于同一的生长阶段。 基因重组：两个不同性状的个性细胞，其中一个细胞的DNA与另一个细胞的DNA融合，使基因重新排列并遗传给后代，产生新品种或表达新性状。霉菌：在营养基质上形成绒毛状、蜘蛛网状或絮状菌丝体的真菌。 生物膜：由多种微生物黏附在生物滤料上或黏附在生物转盘盘片上的一层带粘性、薄膜状的微生物混合群体。 根际微生物：根系表面至几毫米的土壤区域内的微生物群体。 富营养化：由于水体中污染物的积累特别是氮、磷的营养过剩，促使水体中藻类的过量生长。 反硝化作用：微生物还原NO3-产生气态氮的过程称为反硝化作用。 活性污泥法：依靠曝气池中悬浮流动着的活性污泥来分解废水中的有机物。生物膜反应器：在污水生物处理的各种工艺中引入微生物附着生长载体的反应器。 产甲烷菌：严格厌氧条件下，利用H2还原CO2生成甲烷的细菌。 厌氧堆肥：将有机废料处理和沼气利用结合在一起的处理固体有机废物的方法。 废气的微生物吸收法：让废气填充介质，利用填充介质中驯养的大量微生物瞬间吸收、溶解、微生物反应分解挥发性有机废气，进而达到净化废气的目的。根际微生物：根系表面至几毫米的土壤区域内的微生物群体。 富营养化：由于水体中污染物的积累特别是氮、磷的营养过剩，促使水体中藻类的过量生长。 反硝化作用：微生物还原NO3-产生气态氮的过程称为反硝化作用。 活性污泥法：依靠曝气池中悬浮流动着的活性污泥来分解废水中的有机物。生物膜反应器：在污水生物处理的各种工艺中引入微生物附着生长载体的反应器。 产甲烷菌：严格厌氧条件下，利用H2还原CO2生成甲烷的细菌。 厌氧堆肥：将有机废料处理和沼气利用结合在一起的处理固体有机废物的方法。 废气的微生物吸收法：让废气填充介质，利用填充介质中驯养的大量微生物瞬间吸收、溶解、微生物反应分解挥发性有机废气，进而达到净化废气的目的。 1微生物学发展史可分为5期，其分别为_史前时期_、_初创时期_、_奠基时期_、_发展时期_ 和_成熟时期_。2温和噬菌体能以_核酸物质_整合在寄主细胞的染色体上，形成_溶源_细胞。3细菌的基本构造有_细胞壁_、_质膜_、_细胞质区_和_核 区_等。4根据物质成分不同，微生物的培养基可以分为_合成培养基_、_天然培养基_、_半合成培养基_等。5异养微生物的_碳源 _和_能源 _均来自_有机物_，而化能自养微生物则通过_无机物的氧化_ 产生ATP。6兼性需氧微生物具有两套呼吸酶系，在有氧时 进行有氧呼吸，在无氧时进行厌氧呼吸 。1微生物学发展的奠基者是_巴斯德_和_科赫_。 2溶源性细胞在正常情况下可能发生裂解现象，这是由于少数溶源细胞中的_温和噬菌体_变成了_毒性噬菌体_的缘故。能使病毒变性失活的物理因素有_ x射线、射线、紫外线等。 3根据分裂方式及排列情况，球菌分有_单球菌_、_ 双球菌_、_链球菌 _、四联球菌_、_八叠球菌等。 4研究表明：当两个菌株DNA的非配对碱基超过3%时，DNA-DNA杂交往往不能形成双链。5根据利用能源不同，微生物可以分为_光能型_、_化能型_等类群。6通常，放线菌最适pH值的范围为7.5-8.0_，酵母菌的最适pH范围为5.0-6.0_，霉菌的最适pH范围是5.0-6.0_。7进行湿热灭菌的方法有_常压蒸汽灭菌_、_高压蒸汽灭菌_等。1噬菌体基本形态为_蝌蚪形_、_微球形_和_线状_三种；。 2、细菌的染色方法有_简单染色法 _、_复染色法_ _。革兰氏染色的步骤分为_初染 _、_媒染_ _、_脱色_ _和_复染_ _，其中关键步骤为_ 脱色_；而染色结果G-为_ 红_色、G+为_紫_色， 3微生物的生长量测定常用的方法有_称重法_、_含N量测定法_、_DNA含量测定法_和_代谢活性法_。而测定微生物数量变化常用的方法有_直接计数法_、_稀释平板计数法_、_最大概率法_和_比浊法_。1世界上第一个看见并描述微生物的人是_荷兰 _商人_ 列文虎克_，他的最大贡献不在商界，而是利用自制的_简单显微镜_发现了_微生物_。2病毒是侵害各种生物的分子病原体，现分为真病毒和亚病毒两大类，而亚病毒包括_类病毒_、_拟病毒 和_朊病毒_。3微生物包括的主要类群有 原核生物、真核微生物和 病毒。细菌的基本形态有_杆状_ _、_球状_和_螺旋状_。41978年，Woese等提出新的生物分类概念，根据16SrRNA的碱基序列将生物清晰地划分为三原界，即 细菌、 古细菌和 真核生物。5根据利用碳源不同，微生物可以分为_自养型_、_异养型_等类群。 6乳酸菌进行同型乳酸发酵时通过EM 途径，产物为乳酸 。1烈性噬菌体以裂解性周期进行繁殖,从生长曲线上可将其分为_ 潜伏期 _、_ 裂解期 _和_平稳期_三个时期。2细菌的分类单元分为七个基本的分类等级，由上而下依次为_界_、_门 _、_纲 _、_目 _等等。3丝状真菌的无隔菌丝是由_单细胞_细胞组成，有隔菌丝是由_ 多个 _细胞组成。后者又可以分为有隔 封闭 菌丝和有隔_多孔_菌丝。4碳源对微生物的功能是_结构物质 _和_能源物质 _。51978年，Woese等提出新的生物分类概念，根据16SrRNA的碱基序列将生物清晰地划分为三原界，即 真细菌、 古细菌和 真核生物。6根据利用碳源不同，微生物可以分为_异养型（或有机营养_）_、_自养型_（或无机营养型）_等类群。 7通常，细菌、放线菌的最适pH值的环境是 微碱性_；而酵母菌、真菌的最适pH环境为 微酸性 。什么叫能源？试以能源为主，碳源为辅对微生物的营养类型进行分类。 能源是为微生物的生长繁殖提供能量的物质，包括光能和化学能。 以能源分可以分为光能型和化能型。以碳源分可以分为自养型和异养型。因此，据能源和和碳源的利用情况可以将微生物的营养型分为四种：化能自养、化能异养、光能自养、光能异养。(具体分述)堆肥为什么能杀灭病原体？垃圾堆肥存在的问题有哪些？如何改进？ 在堆肥过程中，旺盛的好氧微生物呼吸作用将易降解有机原料不断分解并产生能量。能量主要用于微生物本身生长繁殖和转化为高能化合物贮存体内；剩余的能量便以热能形式释出体外，从而使堆体内逐渐升温。病原体的热致死主要是由于酶的热灭活所致。堆肥的微生物作用过程达到高温阶段时，此时温度上升到40-50，起始阶段的微生物死亡，取代的微生物是一系列嗜热菌，分解纤维素和半纤维素进一步使堆肥温度上升到70。在温度60-70的堆肥中，除一些孢子外，所有的病原微生物都会在几小时内死亡。垃圾堆肥处理技术在我国的应用目前还存在一些问题，如堆肥设施不过关；堆肥过程升温不快，或达到不到无害化对高温与持续时间要求；堆肥腐熟周期偏长、肥效不高或含有重金属；堆肥过程产生恶臭等。改进方法：微生物接种剂对解决上述问题具有积极作用，重金属污染的主要解决方法是，切实进行垃圾在源头分类储存与收集，在运到垃圾处理厂后再经分捡处理，严格防止含有重金属的废品如电池、灯管等进入垃圾堆肥发酵仓。何谓生物修复？说明原理与影响因素。生物修复：是指利用生物特别是微生物，将存在于土壤、地下水和海洋等环境中的有毒、有害的污染物降解为CO2和H2O，或转化为无害物质，从而使污染生态环境修复为正常生态环境的工程技术体系。原理：有机或无机污染物质在微生物的作用下，会降解为CO2和H2O或者其他无害物质，影响因素：影响微生物降解与转化的生态学因素有物质的化学结构、共代谢作用、环境物理化学因素。氧化塘亦称稳定塘。基本原理是利用藻菌共生系统来分解水中污泥物质，使之净化。进入氧化塘得有机污染物被好氧微生物氧化分解，形成各种无机物如NH4+,PO43+,CO2等；藻类可以利用这些无机物做养料，以太阳光为能源，合成自身的细胞，同时释放大量氧气供好氧微生物作用。在一定光强下，1g藻类可放出1.62mgO2。藻类在夜晚呼吸时虽也要消耗O2，但消耗量比白天进行同化作用要少。此外，在氧化塘的底部可能会存在厌氧微生物的活动，通过无氧呼吸生成CO2,H2S,CH4,N2及简单的有机酸，醇等物。只要这个过程的各个环节保持良好的平衡，此生态系统就能相对稳定，污水得以不断净化。效果良好的氧化塘，能使污水中的BOD去除率达到8095。由于氧化塘系由藻类供养，比曝气池，生物转盘供氧量低的多，因此处理同样地污水，氧化塘的耗时及塘的面积都会大得多。一个典型的氧化塘的水层自上而下分：光照层，有氧层，无氧层。叙述生物脱氮机制硝酸态氮（NO3-）在厌氧条件下，可被反硝化微生物利用，逐步还原成分子态氮而逸出进入大气。生物脱氮就是利用这种原理去除污水中的硝酸态氮的一种技术。NO3-的还原过程：NO3-NO2-NON2ON2。如果污水中含有大量的NH3,可先经硝化作用使之生成NO3-，NO3-在厌氧条件下经反硝化作用而脱氮。1 病毒繁殖分为几个阶段，各个阶段的主要过程如何?（1）吸附、（2）脱壳侵入、（3）复制合成、（4）装配、（5）释放。2. 试述天然培养基、合成培养基、半合成培养基的概念、特点，并各举一例。 合成培养基：用化学试剂配制的营养基质称为合成培养基。 特点：化学成分和含量完全清楚且固定不变，适于微生物生长繁殖。 优点：是成分清 楚、精确、固定，重现性强，适用于进行营养、代谢、生理生化、遗传育种及菌种鉴定等 精细研究。 缺点：是一般微生物在合成培养基上生长缓慢，许多营养要求复杂的异养型微生物在合成培养基上不能生长。 实例：高氏一号培养基等。 天然培养基：用各种动物、植物和微生物等天然成分制作培养基。 优点：取材广泛，营养丰富，经济简便，微生物生长迅速，适合各种异养微生物生长。 缺点：成分不完全清楚，成分和含量不确定，用于精细实验时重复性差。仅适用于实验室的一般粗放性实验和工业生产中制作种子和发酵培养基。 实例：培养细菌的牛肉膏蛋白胨琼脂培养基半合成培养基-用天然有机物提供碳、氮源和生长素，用化学试剂补充无机盐配制的培养基，将天然培养基和合成培养基的优点结合起来。 优点：充分满足微生物的营养要求，大多数微生物都能在此类培养基上良好生长。 3活性污泥净化反应过程中的影响因素？ 溶解氧（OD）、营养物质、pH值、水温、有毒物质。4简述微生物在自然环境氮素循环中的作用。 氨化作用、硝化作用、反硝化作用、固氮作用 5叙述好氧堆肥的机理。参与堆肥发酵的微生物都有哪些？在通气条件下，好氧微生物分解大分子