1、微生物学一、名称解释1、芽孢：某些细菌在其生长发育后期，在细胞内形成的一个圆形或椭圆形、壁厚、含水量低、抗屈性强的休眠构造。2、耐受性定律：每种生物对环境因素都有一个耐受范围，任何环境因素超过某种生物的耐受限度(上限或下限)，都会影响该种生物的生存。3、基因：基因是一切生物体内储存遗传信息的、有自我复制能力的遗传功能单位。4、水体富营养化：是指氮、磷等营养物质大量进入水体，使藻类和浮游生物旺盛繁殖，从而破坏水体生态平衡的现象。湖泊、内海、港湾、河口等缓流水体易发生富营养化。5、菌落：将细菌接种在固体培养基上,在合适的条件下进行培养,细菌就迅速地开始生长,形成一个由无数细菌组成的子细胞群体。7、
2、胁迫：是指一种显著偏离生物适宜生长范围的环境因素水平，它可引发生物功能变化。8、生物固氮: 是指将氮气还原为氨的生物过程。9、菌株：是指任何一个独立分离的单细胞（或单个病毒粒子）繁殖而成的纯种群体及其后代。10、非遗传型变异：是指由于遗传物质结构发生改变而导致微生物某些性状的改变。11、基因重组：具有不同性状的生物个体的遗传基因从一个生物体转移至另一个生物体内，使遗传基因重新组合后形成新的遗传型个体的过程。12、阿利规律：种群密度适宜时，种群生长最快；密度太低或太高都会限制种群生长。生长因子：通常指那些微生物生长所必需而且需要量很小，但微生物自身不能合成或合成量不足以满足机体生长需要的有机化合
3、物。分为维生素、氨基酸与嘌呤与嘧啶三大类。13、活性污泥: 是活性污泥法净化有机废水的主体，它是微生物及其吸附物组成的生物絮体。14、消毒: 指杀死或消除所有病原微生物的方法，可达到防止传染病传播的目的。15、糖酵解: 又称 EMP 途径，是细胞将葡萄糖转化为丙酮酸的代谢途径。最小因子定律:任何因子的存在量低于某种生物的最小量时，这种因子即成为决定该物种生存或分布的根本因素。16、蓝细菌: 又名蓝藻或蓝绿藻，是一类进化历史悠久、革兰氏染色阴性、无鞭毛、含叶绿素和藻蓝素（但不形成叶绿体） 、能进行产氧性光合作用的大型原核微生物。17、灭菌: 指杀死物品中所有微生物的方法，分为干热灭菌和湿热灭菌。
4、18、驯化: 面对胁迫，生物会产生适应性变化，使生长恢复到正常状态。这种在环境压力定向作用下发生的生物生态幅的变化，成为驯化。19、微生物: 是指肉眼看不见或看不清楚的微小生物的总称。二、填空1、微生物呼吸场所的细胞器是_线粒体_。2、加大接种量可控制少量污染菌的繁殖是利用微生物间的_拮抗_关系。3、根据最终电子受体性质的不同，有机物的生物氧化可分为_呼吸、厌氧呼吸和发酵_。4、碳源对微生物的功能是 为微生物合成细胞物质提供各种含碳物质和为微生物生命活动提供能量_。5、在革兰氏染色中，一般使用的染料是_结晶紫染色液、碘液和番红染色液_。_6、人类通过微生物生产的食品有_酸奶、啤酒等_7、革兰氏
5、阳性菌细胞壁的主要成分为_肽聚糖_。8、侵染寄主细胞后不引起细胞裂解的噬菌体称为_温和噬菌体_。9、具有特定结构和功能的亚细胞结构为_细胞器_。10、代谢调节可发生在_转录水平、翻译水平和蛋白质_水平。11、微生物分类中基本的分类单位是_种_。12、蓝藻的营养类型为_光能自养型_。13、病毒的主要成分是_核酸和蛋白质_。14、根据利用碳源不同，微生物可分为_自养型和异养型_。15、葡萄糖经 EMP 途径后生成_丙酮酸_。三、简答题1、简述土壤的自净作用。土壤-植物系统是陆地生态系统的基本结构和功能单元。它能通过物理、化学和生物的作用，消除污染，回复生态平衡，即土壤自净。土壤自净作用主要包括：1
6、、植物根系的吸收、转化、降解和合成作用；2、土壤真菌、真菌、放线菌、原生动物的降解、转化和固定作用；3、土壤有机胶体、无机胶体及其复合体的吸附、配合和沉淀作用；4、土壤离子交换作用；5 土壤和植物的机械阻留作用；6、土壤气体扩散作用。2、简述 Monod 方程的表达式及含义。=maxS/（Ks+S） ； 为生长速率常数，max 指最大比生长速率常数， S 为限制性基质的浓度，Ks 为称作半饱和常数。此式为比生长速率常数与限制性基质浓度之间关系的经验方程。 3、简述革兰氏染色的操作步骤及原理。原理：革兰氏染色反应与细胞壁的结构与组成有关。经过结晶紫和碘液复染，菌体内形成深紫色的结晶紫-碘复合物，
7、对于革兰氏阴性细菌，这种复合物可用酒精从细胞内浸出，而阳性菌不容易浸出。因为阳性菌在用酒精脱色时细胞壁肽聚糖层脱色，网孔缩小以至关闭，组织“结晶紫-碘”复合物外逸，从而保留初染的紫色，而阴性菌用酒精脱色后，可引起脂质物质溶解，细胞壁透性增大，复合物溶出，菌体呈现番红复染的红色。步骤：1 涂片，用灭菌过的接种环挑取少许菌体，放在载玻片一段的水滴中，涂成均匀的薄层2 初染，滴加结晶紫染色液，染色 1min，然后水洗至无紫色3 媒染，用碘液冲去残余水后吸干，然后用碘液媒染 1min，水洗4 脱色，用 95%的酒精脱色 30s 左右，立即水洗5 复染，滴加番红染色，染色 3-5min，水洗后吸干6 镜
8、检，低倍镜找到标本后，再用油镜观察染色后的细菌4、从哪些方面可以综合评价水体富营养化。水体富营养化的测定评价方法较多，如测定光合强度与呼吸强度之比，测定藻类生产潜力，测定光合作用产氧能力，测定水体透明度，测定氮，磷，含量。测定叶绿素 a 含量等。这里有两类最主要的方法。（一）光合强度与呼吸强度之比光合作用是之水体中藻类的合成作用（简写 P） ，呼吸作用是指藻类的分解作用（简写为 R） 。P/R 是评价水体是否健康的重要指标。在贫营养胡中，光合作用于呼吸作用打到平衡，P/R=1。指水体健康。在富营养化湖中，P/R 变化较大：水体氮，磷较多，日照充足时，藻类光合作用较强，呼吸作用较弱。P/R1，指
9、水体健康状况不良；水体氮，磷减少，日照不足时，光合作用较弱，呼吸作用较强，P/RD,则（dX/dt）净0，细菌浓度不断升高；（2）uD，则（dX/dt）净0，细菌浓度不断降低，最终趋向于零，细菌被全部排出；（3）u=D，则（dX/dt）净=0，细菌浓度保持恒定。 在一定条件，细菌浓度增加与基质消耗成正比，dS/dt=-1/Y*dX/dT 在连续培养基中，浓度为 S 的限制性基质以一定的速率输入恒化器，经过细菌利用，大部分基质被消化，剩余基质以浓度 S 输出恒化器，恒化器内基质浓度变化为 基质浓度变化=基质流入量-基质消耗量-基质流失量。如同细菌浓度变化，恒化器基质浓度变化也有三种状况，只有当
10、ds/dt=0 时，恒化器基质浓度才能保持稳定。3、水体富营养化的成因及影响因素。成因：大多数人认为，氮、磷等营养物质浓度升高，是藻类大量繁殖的主要诱因。其中又以磷类为关键因素。影响藻类生长的物理、化学和生物因素极为复杂，很难预测藻类发展趋势，也很难确定富营养化表征参数。影响因素：藻类的生长和繁殖与水体中的磷、氮含量成正相关，并受温度、光照、有机物、pH、毒物、捕食性生物等的制约。这些因素相互自由，共同影响水体富营养化进程。 （1）营养物质：水体生物生长所需的营养元素有 2030 种。从藻类组成（C106H263O110N16P ）来看，除碳、氢、氧外，需要量最大的营养元素是氮和磷。氮和磷是制
11、约藻类生长的限制因子。 （2）季节和水温：藻类是中温微生物，在气温较高的夏季容易发生藻类徒长。夏季水体产生分层，上层水暖，相对密度较小，下层水冷，相对密度较大。若无风，上下水层不会互混。水层之间的藻类活动、营养状况及供氧特点均不相同。 （3）光照：充足的光照是藻类快速繁殖的必要条件。在水体中，上层光照较好而成为富光区，藻类光合作用也相应较强，释放的氧气可使溶解氧量过饱和。上层藻类密度较大时，光线不易透过，下层即为弱光至无光区，此时藻类和其他异养菌主要进行呼吸作用，消耗大量溶解氧，致使下层水缺氧。 （4）pH：藻类生长的 pH 范围为7.09.0，我国大多数湖泊的 pH 均在 7.59.0，因而
12、容易发生藻类过度增殖。 （5 ）其他生物：水体中没有拮抗性生物（如捕食性生物和藻类病原菌）时，易导致藻类过度增殖。4、硝化作用的生态影响。在土壤中，硝化作用是一个重要的生物反应。它将铵盐转化成硝酸盐，使之由阳离子转变为阴离子。由于阳离子易被土壤颗粒吸附，阴离子不易被土壤颗粒吸附，硝化作用可加剧氮素流失。硝酸盐随土壤水进入地面水体，可污染地表水；随土壤水渗透到地下水体，可污染地下水。5、营养物质进入微生物细胞的方式有哪几种？试论述其差别细胞膜以四种方式控制物质的运送，即单纯扩散（被动扩散） 、促进扩散、主动运送和基团移位（基团转位） ，其中尤以主动运送为最重要。特点： 单纯扩散：不需载体蛋白不需
13、能量促进扩散：需载体蛋白不需能量 主动运送：需载体蛋白需能量，运输前后溶质分子不变基团移位：需载体蛋白需能量，运输前后溶质分子改变6、微生物的哪些特点使其在环境污染治理过程中起着不可替代的作用？1 清洁环保：一般化学试剂的加入本身就是对环境的再次污染，只是毒性减少了而已。反应后的产物也不太会被大自然吸收。而有些细菌处理了污染物后形成的物质可被其他生物利用。2 可再生：微生物具有繁殖能力，一次投入，可维持很久，而化学试剂都是一次性的。3 多功能：通过对微生物进行改造和筛选，有些微生物同时可以处理多种污染物。7、什么是细菌的生长曲线？有什么特点？在环境工程中有什么应用？A.细菌的生长曲线是将少量细
14、菌接种到一恒定容积的新鲜液体培养基中，在适宜条件下进行培养，定时取样测定，以细菌数量或质量为纵坐标，培养时间为横坐标作图得到的曲线。B.根据繁殖速度的不同，可将生长曲线大致分为四个阶段：停滞期、对数期(或指数期)、稳定期(或静止期)、衰亡期。C.每个阶段的特点为：停滞期：分裂迟缓，代谢旺盛;对数期：细菌数以几何倍数增加，代时稳定;稳定期：细菌总数保持动态平衡，某些代谢产物得到积累;衰亡期：细菌数目出现负增长，某些细胞出现畸形。D.生长曲线在环境工程中的应用主要体现在进行废水生物处理设计时，按照废水的水质状况、出水水质要求以及工艺特点有选择地利用微生物的不同生长阶段，以期达到最佳处理效果。例如：常规活性污泥法利用微生物的稳定生长期，高负荷活性污泥法利用对数生长期，延时曝气法利用微生物的衰亡期等等。8、结合粪便污染指示菌的条件，谈谈指示菌的筛选条件。作为粪便污染指示菌，应满足如下条件：1、该菌大量存在于人粪中，数量多于病原菌；2、该菌不存在于未被人粪污染的水体中，但易从被人粪污染的水体中检出；3、该菌在水体中不会自行繁殖；4、该菌在水体中的存活时间长于致病菌，对氯和臭氧等消毒剂以及其他不利因素的抵抗力强于致病菌；5、该菌检测方法简捷；6、该菌适用于淡水、海水等各种水体。
