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环境工程微生物期末考试复习各章节重点精选 洛阳理工学院


环境工程微生物期末考试复习各章节重点精选 46 题
版权所有新浪@:刘家华思密达 1.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。 (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。 2.病毒是一类什么样的微生物?它有什么特点?其分类依据是什么?分为哪几类病毒?说 说病毒具有什么样的化学组成和结构? 答:1)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。 2)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 3)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。 4)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) 5)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。 3.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。 1)、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。 2)、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】。 3)、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。 4)、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 10~1000 个噬菌体粒子 4.噬菌体在液体培养基和固体培养基中各有什么样的培养特征。 1)噬菌体在液体培养基上的培养特征是:将噬菌体的敏感细菌接种在液体培养基中,经培 养后敏感细菌均匀分布在培养基中而使培养基浑浊。 然后接种噬菌体, 敏感细胞被噬菌体感 染后发生菌体裂解,原来浑浊的细菌悬液变成透明的裂解溶液 2)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 5.破坏病毒的物理因素有哪些?它们是如何破坏病毒的? 答: 共有三类: 1、温度:高温使病毒的核酸和蛋白质衣壳受损伤,高温对病毒蛋白质的灭活比病毒核酸 的灭活要快。蛋白质的变性阻碍了病毒吸附到宿主细胞上,削弱了病毒的感染力。 2、光及其他辐射:(1)紫外辐射:其灭活部位使病毒的核酸,使核酸中的嘧啶环收到影 响,形成胸腺嘧啶二聚体,尿嘧啶残基的水和作用也会损伤病毒。(2)可见光:在 氧气和燃料存在的条件下,大多数肠道病毒对可见光很敏感而被杀死,这叫“光灭活作 用”;燃料附着在核酸上,催化光催化作用,引起病毒灭活。(3)离子辐射:X 射线、 r 射线也有灭活病毒的作用。 3、干燥:被灭活的原因是在干燥环境中病毒 RNA 释放出来而随后裂解。 6.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 【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 【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、粘液层、菌胶团和衣鞘 A 荚膜: 【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、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 粘液层: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: D 衣鞘: 【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 呀包中的 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。 7.叙述革兰氏染色的机制和步骤 答: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 8.叙述细菌细胞质膜化学组成,它有哪些生理功能? 答:【化学组成】60~~70%的蛋白质,30~~40%的脂类和约 2%的多糖。蛋白质与膜 的透性及酶的活性有关。脂类是磷脂,有磷酸、甘油和含胆碱组成。 【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。 9.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 10.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 11.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。 13.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、β-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。 14.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。 15.真菌包括哪些微生物?他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 16.酶是什么?它有哪些组成?各有什么生理功能?酶的催化作用有哪些特征?影响酶活 力(酶促反应速度)的主要因素有哪些? 答:1)酶是动物、植物及微生物等生物体内合成的,催化生物化学反应的,并传递电子、 源自和化学基团的生物催化剂。2)组成有两类:1、单组分酶,只含蛋白质。2、全酶,有 蛋白质和不含氮的小分子有机物组成, 或有蛋白质和不含氮的小分子有机物加上金属离子组 成。 3)酶的各组分的功能:酶蛋白起加速生物化学反应的作用;酶基和辅酶起传递电子、原子、 化学基团的作用;金属离子除传递电子之外,还起激活剂的作用。 4)1、酶积极参与生物化学反应,加速化学速度,速度按反应到达平衡的时间,但不改变 反应的平衡点。 2、酶的催化作用具有专一性。一种酶只作用与一种物质或一类物质,或催化一种或一 类化学反应,产生一定的产物。 3、酶的催化作用条件温和。 4、酶对环境条件极为敏感。高温、强酸和强碱都能使酶丧失活性;重金属离子能钝化 酶,使之失活。

5)酶促反应速度受酶浓度和底物宁都的影响,也受温度,pH,激活剂和抑制剂的影响。 17.微生物需要哪些营养物质?供给营养时应注意什么?为什么?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:1)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。 2)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。 18.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。 19.什么叫培养基?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?什么叫选择培养基?那些培养基属于选择培养基?什么叫鉴别培养基?哪些培 养基属于鉴别培养基? 答:1)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。 2)【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】 3)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。 4) 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。 5)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。 远滕氏培养 基、醋酸铅锌培养基、伊红—美蓝(EMB)培养基 20.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。 21.营养物质是如何进入细胞的? 答:微生物的营养物质各种各样,有水溶性和脂溶性,有小分子和大分子。不同营养物质进 入细胞的方式也不同:单纯扩散、促进扩散、主动运输和基团转位。 22.什么叫主动运输?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。 23.微生物呼吸作用的本质是什么?可分为哪几种类型?各类型有什么特点? 答: 微生物呼吸作用的本质是氧化与还原的统一过程, 这过程中有能量的产生和能量的转移。 微生物的呼吸类型有三类:发酵、好氧呼吸和无氧呼吸。最终电子受体不同,分别为中间代 谢产物、氧气、氧气外的无机化合物。另外产能的多少也不同。 24.葡萄糖在好氧条件下是如何氧化彻底的? 答:在好氧呼吸过程中,葡萄糖的氧化分解分两阶段:I 葡萄糖经 EMP 途径酵解。这一过 程不需要消耗氧,形成中间产物——丙酮酸。II 丙酮酸的有氧分解。丙酮酸氧化过程的一 系列步骤总称为三羧酸循环(TCA 循环)。三羧酸(TCA)循环、乙醛酸循环和电子传递 体系 25.什么叫灭菌?灭菌方法有哪几种?试述其优缺点;什么叫消毒?加热消毒方法有哪几 种? 答:1)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。 2)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 26.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。 27.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) 28.单细胞微生物的典型生长曲线。细菌接种到定量的液体培养基中,定时取样测定细胞数 量,以培养时间为横坐标,以菌数的对数值为纵坐标作图,得到一条反映细菌,在整个培养

期间菌数变化规律的曲线。○停滞期:将少量菌种接入新鲜培养基后,在开始一段时间内 1 菌数不立即增加,或增加很少,生长速度接近于零。特点:分裂迟缓、代谢活跃。细胞形态 变大或增长, 一般来说处于迟缓期的细菌细胞体积最大细胞内 RNA, 尤其是 rRNA 含量增高, 合成代谢活跃,核糖体酶类和 ATP 的合成加快,易产生诱导酶。对外界不良条件反应敏感。 2 ○对数期:生长速率常数 R 最大,代时最短;平衡生长、酶系活跃、代谢旺盛;对数生长 期的细菌个体形态、 化学组成和生理特性等均较一致, 是研究微生物代谢、 生理的良好材料; 在生产上常用作种子,缩短微生物发酵的延滞期,提高经济效益。○稳定期:生长速率常 3 数等于 0;芽孢形成;次生代谢产物开始合成。○衰亡期:细菌代谢活性降低;生长速率 4 常数 < 0;细胞呈现多种形态,有时产生畸形,细胞大小悬殊等;细菌衰老并出现自溶;产 生或释放出一些产物,如抗生素等。 29.为什么会出现延滞期?如何在生产实践中缩短延滞期?微生物接种到一个新的环境,暂 时缺乏分解和催化有关底物的酶, 或是缺乏充足的中间代谢产物。 为产生诱导酶或合成中间 代谢产物,就需要一段适应期。○通过遗传学方法改变种的遗传特性;○利用对数期的细 1 2 胞作种子; 3 适当扩大接种量; 4 尽量使接种前后所使用的培养基组成不要相差太大。 用。 ○ ○ 30.什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?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:1)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和变 异性。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。 31.什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 32.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。 33.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: ①DNA 复制 ②转录mRNA ③翻译 ④蛋白质合成 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。 34.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 35.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。 36.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 37.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DNA 分子,然后将重组 体导入某一受体细胞中,以便外来的遗传物质在其中进行复制扩增和表达,而后进行重 组体克隆筛选和鉴定,最后对外源基因表达产物进行分离提纯,从而获得新品种。这种 离体的分子水平上的基因重组是既可近缘杂交又可远缘杂交的育种新技术。 基因工程操作一般分为五个步骤: ①先从供体细胞中选择获取带有目的基因的DNA 片段; ②将目的DNA 的片段和质粒在体外重组; ③将重组体转入受体细胞; ④重组体克隆的筛选与鉴定; ⑤外源基因表达产物的分离与提纯。 38.什么叫 PCR 技术?有几个操作步骤? 答:PCR 称DNA 多聚酶链式反应,是利用DNA 聚合酶对特定基因做体外或试管内的大 量合成。基本上它是利用DNA 聚合酶进行专一性的连锁复制。目前常用的技术,可以将 一段基因复制为原来的一百亿至一千亿倍。 PCR 技术的操作步骤:

①加热变性:将待扩增的DNA 置于94~95℃的高温水浴中加热5min,使双链DNA 解链为单链DNA,分开的两条单链DNA 作为扩增的模板。 ②退火:将加热变性的单链DNA 溶液的温度缓慢下降至55℃后,在这个过程中将引 物DNA 的碱基与单链模板DNA 一端碱基互补配对。 ③延伸:在退火过程中,当温度下降至72℃时,在耐热性Taq DNA 多聚酶、适当的 pH 和一定的离子强度下,寡核苷酸引物碱基(引物DNA)和模板DNA 结合延伸成双链DNA。 39.基因工程和 PCR 技术在环境工程中有何实践意义?举例说明 答:利用基因工程获得分解多种有毒物质的新型菌种,可提高废水生物处理的效果。 应用PCR 技术研究特定环境中微生物区系的组成、结构,分析种群动态。如对古菌 的研究,对含酚废水生物处理活性污泥中的微生物种群组成及种群动态的分析等,其测 定速度远快于经典的微生物分类鉴定;应用PCR 技术监测环境中的特定微生物,如致病 菌和工程菌等。 40.什么叫土壤自净?土壤被污染后其微生物群落有什么变化? 答:土壤对施入其中一定负荷的有机物或有机污染物具有吸附和生物降解能力,通过 各种物理、化学过程自动分解污染物使土壤恢复到原有水平的净化过程,称为土壤自净。 土壤自净能力的大小取决于土壤中微生物的种类、数量和活性,取决于土壤结构、通气 状况等理化性质。 土壤被污染后,会引起土壤“土著”微生物区系和数量的改变,并诱导产生分解各 种污染物的微生物新品种。 41.什么叫水体自净?可根据哪些指标判断水体自净程度? 答:河流(水体)接纳了一定量的有机污染物后,在物理的、化学的和水生物(微生 物、动物和植物)等因素的综合作用后得到净化,水质恢复到污染前的水平和状态,叫 作水体自净。任何水体都有其自净容量。自净容量是指在水体正常生物循环中能够净化 有机污染物的最大数量。 衡量水体自净的指标: ①P/H 指数 ②氧浓度昼夜变化幅度和氧垂曲线。 42.什么叫水体富营养化?评价水体富营养化的方法有几种? 答:水体富营养化(eutrophication)是指在人类活动的影响下,氮、磷等营养物质大 量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体,引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖,水体溶解氧 量下降,水质恶化,鱼类及其他生物大量死亡的现象。这种现象在河流湖泊中出现称为 水华,在海洋中出现称为赤潮。 水体富营养化评价常用的方法有:观察蓝藻等指示生物;测定生物量;测定原初生 产力;测定透明度;测定 N、P 等营养物质。AGP(藻类生产的潜在能力测定) 43.何谓氨化作用、硝化作用、反硝化作用、固氮作用,硫化作用?它们各由哪些微生物起 作用? 答:有机氮化合物在氨化微生物的脱氨作用下产生氨,称为氨化作用。 梭状芽孢杆菌等氨基酸脱下的氨, 在有氧的条件下, 经亚硝酸细菌和硝酸细菌的作用转化为 硝酸,称为硝化作用。亚硝酸单胞菌属、亚硝酸球菌属、亚硝酸螺菌属、亚硝酸叶菌属、硝 化杆菌属等。兼性厌氧的硝酸盐还原细菌将硝酸盐还原成氮气,成为反硝化作用。施氏假单 胞菌、脱氮假单胞菌、荧光假单胞菌、紫色杆菌、脱氮色杆菌。在固氮微生物的固氮酶催化 作用下,把分子氮转化为氨,进而合成为有机氮化合物,成为固氮作用。根瘤菌、圆褐固氮 菌、黄色固氮菌、雀稗固氮菌、拜叶林克氏菌属和万氏固氮菌在有氧条件下,通过硫细菌的 作用将硫化氢氧化为元素硫,再进而氧化为硫酸,

这个过程成为硫化作用。参与硫化作用的微生物有硫化细菌和硫磺细菌。 44.叙述好氧活性污泥净化废水的机理:答:好氧活性污泥的净化作用有类似于水处理工程 中混凝剂的作用,同时又能吸收和分解水中溶解性污染物。 45.菌胶团原生动物和微型后生动物有哪些作用?(菌胶团和原生动物等在污水生物处 理和水体自净过程中各起什么作用?) 答:菌胶团的作用:①有很强的生物吸附能力和氧化分解有机物的能力;②菌胶团对 有机物的吸附和分,为原生动物和微型后生动物提供良好的生存环境;③为原生动物、 微型后生动物提供附着场所;④具有指示作用,通过菌胶团的颜色、透明度、数量、颗 粒大小及结构的松紧程度可衡量好氧活性污泥的性能。 原生动物和微型后生动物的作用:①指示作用;②净化作用;③促进絮凝和沉淀作 用。 46.含硫的高浓度有机废水一般有几种处理方法? 厌氧消化法,有机光合细菌处理


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