第一篇：微生物课后答案
《水处理生物学》课后思考题 第一章 绪论 “水处理生物学”的研究对象是什么？
“水处理生物学”研究的对象主要集中在与水中的污染物迁移、分解及转化过程密切相关的微生物、微型水生动物和水生/湿生植物，特别是应用于水处理工程实践的生物种类。细菌等原核微生物在水处理工程中通常起着关键的作用，是水处理生物学研究的重点水中常见的微生物种类有哪些？ 水中的主要微生物分为非细胞生物（病毒）和细胞生物两种类型。在细胞生物中又分为古菌、原核生物（如细菌、放线菌、蓝细菌、支原体、立克次氏体、衣原体等）、真核生物。真核生物又可细分为藻类、真菌（如酵母菌、霉菌等）、原生动物（分为肉足类、鞭毛类、纤毛类）、微型后生动物。
微生物有哪些基本特征？为什么？
微生物除了具有个体微小、结构简单、进化地位低等特点外，还具有以下特点：（1）
种类多。
（2）
分布广。微生物个体小而轻，可随着灰尘四处飞扬,因此广泛分布于土壤、水和空气等自然环境中。土壤中含有丰富的微生物所需要的营养物质，所以土壤中微生物的种类和数量很多。
（3）
繁殖快。大多数微生物在几十分钟内可繁殖一代，即由一个分裂为两个。如果条件适宜，经过10h就可繁殖为数亿个。
（4）
易变异。这一特点使微生物较能适应外界环境条件的变化。4 微生物命名常用的双名法的主要规定是什么？
一种微生物的名称由两个拉丁文单词组成，第一个是属名，用拉丁文名词表示，词首字母大写，它描述微生物的主要特征；第二个是种名，用拉丁文形容词表示，词首字母不大写，它描述微生物的次要特征。有时候在前面所述的两个单词之后还会有一个单词，这个单词往往是说明微生物的命名人。
水中小型动物和水生植物在水体水质净化中各起什么样的作用？ 小型动物多指1～2mm以下的后生动物，它们与水处理过程，特别是环境水体水质净化过程有密切的关系，具有重要的生态功能。
底栖小型动物寿命较长，迁移能力有限，且包括敏感种和耐污种，故常称为“水下哨兵”，能长期检测有机污染物的慢性排放。底栖生物链是水体生态环境健康的标志之一，底栖生物对水体内源污染控制极其重要。
水生植物作为水生生态系统的重要组成部分，具有重要的环境生态功能。对于水体，特别是浅水水体，大型水生植被的存在具有维持水生生态系统健康、控制水体富营养化、改善水环境质量的作用。
第二章 原核微生物 细菌的大小一般是用什么单位测量的？
细菌的大小一般只有几个μm，故一般用μm测量。以形状来分，细菌可分为哪几类？
细菌的形态大致上可分为球状、杆状和螺旋状（弧菌及螺菌）3种，仅少数为其他形状，如丝状、三角形、方形和圆盘形等。球状、杆状和螺旋状是细菌的基本形态。自然界中，以杆菌最为常见，球菌次之，螺旋菌最少。
细菌的细胞结构包括一般结构和特殊结构，简单说明这些结构及及其生理功能。细菌的基本结构包括细胞壁和原生质两部分。原生质位于细胞壁内，包括细胞膜（细胞质膜）、细胞质、核质和内含物。细胞壁是包围在细菌细胞最外面的一层富有弹性的、厚实、坚韧的结构，具有固定细胞外形和保护细胞不受损伤等多种功能。细胞壁的主要功能有：①保持细胞形状和提高细胞机械强度，使其免受渗透压等外力的损伤；②为细胞的生长、分裂所必需；③作为鞭毛的支点，实现鞭毛的运动；④阻拦大分子有害物质（如某些抗生素和水解酶）进入细胞；⑤赋予细胞特定的抗原性以及对抗生素和噬菌体的敏感性。细胞膜又称细胞质膜、质膜或内膜，是一层紧贴着细胞壁而包围着细胞质的薄膜（厚约7～8nm），其化学组成主要是蛋白质、脂类和少量糖类。这种膜具有选择性吸收的半渗透性，膜上具有与物质渗透、吸收、转运和代谢等有关的许多蛋白质和酶类。细胞膜的主要功能为：①选择性地控制细胞内外物质（营养物质和代谢产物）的运送和交换。②维持细胞内正常渗透压。③合成细胞壁组分和荚膜的场所。④进行氧化磷酸化或光合磷酸化的产能基地。⑤许多代谢酶和运输酶以及电子呼吸链组成的所在地。⑥鞭毛的着生和生长点。
细胞质是细胞膜包围地除核区以外的一切透明、胶状、颗粒状物质的总称。其主要成分是水、蛋白质、核酸和脂类等。与真核生物不同，原核生物的细胞质是不流动的。
核区又称核质体、原核、拟核或核基因组，指存在于细胞质内的、无核膜包裹、无固定形态的原始细胞核。
内含物是细菌新陈代谢的产物，或是贮备的营养物质。常见的内含物颗粒主要有以下几种：⑴异染颗粒。其化学组分是多聚偏磷酸盐，是磷源和能源的贮藏物，可降低细胞渗透压。⑵聚β─羟基丁酸盐。它是细菌所特有的一种碳源和能源贮藏物。⑶肝糖和淀粉粒，两者都是碳源和能源的贮藏物。⑷硫粒，它是元素硫的贮藏物。⑸气泡，存在于许多光能营养型、无鞭毛的运动水生细菌中的包囊状的内含物。细菌的特殊结构一般指荚膜、芽孢和鞭毛3种。
荚膜或称大荚膜，其主要功能有：①保护作用。②作为通透性屏障和离子交换系统。③贮藏养料。④表面附着作用。⑤细菌间的信息识别作用。
芽孢是某些细菌在生活史的一定阶段在细胞内形成的一个圆形或椭圆形的休眠结构。具有壁厚，水分少，不易透水，抗热、抗化学药物、抗辐射能力强等特点。
鞭毛是某些细菌表面伸出的细长、波曲的附属物。完整的一根鞭毛从形态上可分三部分：鞭毛丝、鞭毛钩和基体。鞭毛是细菌的运动器官，鞭毛运动引起菌体运动。4 什么是革兰氏染色？其原理和关键是什么？它有何意义？
1884年丹麦病理学家Hans Christian Gram提出了一个经验染色法，用于细菌的形态观察和分类。其操作过程是：结晶紫初染，碘液媒染，然后酒精脱色，最后用蕃红或沙黄复染。这就是最常采用的革兰氏染色法。革兰氏染色的机理一般解释为：通过初染和媒染后，在细菌细胞的细胞壁及膜上结合了不溶于水的结晶紫与碘的大分子复合物。革兰氏阳性菌细胞壁较厚、肽聚糖含量较高和分子交联度较紧密，故在酒精脱色时，肽聚糖网孔会因脱水而发生明显收缩。再加上它不含脂类，酒精处理也不能在胞壁上溶出大的空洞或缝隙，因此，结晶紫与碘的复合物仍阻留在细胞壁内，使其呈现出蓝紫色。与此相反，革兰氏阴性菌的细胞壁较薄、肽聚糖位于内层且含量低和交联松散，与酒精反应后其肽聚糖不易收缩，加上它的脂类含量高且位于外层，所以酒精作用时细胞壁上就会出现较大的空洞或缝隙，这样，结晶紫和碘的复合物就很易被溶出细胞壁，脱去了原来初染的颜色。当蕃红或沙黄复染时，细胞就会带上复染染料的红色。
酒精脱色是革兰氏染色的关键环节。脱色不足,阴性菌被误染成阳性菌；脱色过度,阳性菌可误染为阴性菌。
革兰氏染色法的意义在于鉴别细菌，把众多的细菌分为两大类，革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌。
简述细胞膜的结构与功能。细胞膜又称细胞质膜、质膜或内膜，是一层紧贴着细胞壁而包围着细胞质的薄膜，其化学组成主要是蛋白质、脂类和少量糖类。
整体细胞膜的结构，目前大家比较公认的是“镶嵌模型”，其要点是：①磷脂双分子层组成膜的基本骨架。②磷脂分子在细胞膜中以多种方式不断运动，因而膜具有流动性。③膜蛋白以不同方式分布于膜的两侧或磷脂层中。细胞膜的主要功能为：①选择性地控制细胞内外物质（营养物质和代谢产物）的运送和交换。②维持细胞内正常渗透压。③合成细胞壁组分和荚膜的场所。④进行氧化磷酸化或光合磷酸化的产能基地。⑤许多代谢酶和运输酶以及电子呼吸链组成的所在地。⑥鞭毛的着生和生长点。
芽孢有何特殊生理功能？其抗性机理是什么？芽孢的这些特点对实践有何指导意义？ 芽孢最主要的特点就是抗性强，对高温、低温、紫外线、干燥、电离辐射和很多有毒的化学物质都有很强的抗性。并且它的休眠能力特别突出。
芽孢之所以具有耐热性可能是因为它含有特殊的抗热性物质--2，6-吡啶二羧酸和耐热性酶。芽孢的这些特点使之具有以下的作用： ① 分类鉴定 ② 科研材料 ③ 保存菌种 ④ 分离菌种 ⑤ 消毒灭菌指标 ⑥ 生物杀虫什么是菌落？
将单个或少量同种细菌（或其他微生物）细胞接种于固体培养基表面（或内层）时，在适当的培养条件下（如温度、光照等），该细胞会迅速生长繁殖，形成许多细胞聚集在一起且肉眼可见的细胞集合体，称之为菌落。准确地讲，菌落就是在固体培养基上（内）以母细胞为中心的、肉眼可见的、有一定形态、构造特征的子细胞团。什么叫菌胶团？菌胶团在污水生物处理中有何特殊意义？
当荚膜物质融合成一团块，内含许多细菌时，称为菌胶团。菌胶团是活性污泥中细菌的主要存在形式，有较强的吸附和氧化有机物的能力，在污水生物处理中具有重要的作用。一般说，处理生活污水的活性污泥，其性能的好坏，主要根据所含菌胶团多少、大小及结构的紧密程度来定。
简述放线菌的特点与菌落特征。
放线菌是一类主要呈菌丝状生长和以孢子繁殖的陆生性较强的原核生物。它的细胞结构与细菌十分相近，是细菌中进化较高级的类群，绝大多数放线菌是革兰氏阳性菌。
放线菌都是单细胞的个体。细胞体内既没有叶绿素，也没有成形的细胞核。放线菌的菌丝分为营养菌丝和气生菌丝。大多数放线菌为异养型，靠营养菌丝吸收营养物质，营腐生生活。大多数放线菌是好氧的，只有某些种是微量好氧菌和厌氧菌。当生长发育到一定时期时，气生菌丝顶端长出孢子丝,形成孢子。孢子散落出去，在适宜的条件下，萌发成新的菌丝体。放线菌菌落的总体特征介于霉菌与细菌之间，因种类不同可分为两类： 一类是由产生大量分枝和气生菌丝的菌种所形成的菌落。形成的菌落质地致密、表面呈较紧密的绒状或坚实、干燥、多皱，菌落较小而不蔓延。
另一类菌落由不产生大量菌丝体的种类形成，粘着力差，结构呈粉质状，用针挑起则粉碎。若将放线菌接种于液体培养基内静置培养，能在瓶壁液面处形成斑状或膜状菌落，或沉降于瓶底而不使培养基混浊；如以振荡培养，常形成由短的菌丝体所构成的球状颗粒。简述丝状细菌的主要类型，它们的代谢特点及在给水排水工程中的作用。丝状细菌主要有铁细菌、硫细菌和球衣细菌三种。铁细菌一般都是自养型丝状细菌，它们一般能生活在含氧少但溶有较多铁质和二氧化碳的水中。它们能将其细胞内所吸收的亚铁氧化为高铁，从而获得能量。为了满足对能量的需要，必须氧化大量的亚铁，使之生成氢氧化铁。这种不溶性的铁化合物排出菌体后就沉淀下来。当水管中有大量的氢氧化铁沉淀时，就会降低水管的输水能力。此外，铁细菌吸收水中的亚铁盐后，促使组成水管的铁质更多地溶入水中，加速钢管和铸铁管的腐蚀。
硫磺细菌一般也都是自养的丝状细菌。它们能氧化硫化氢、硫磺和其他硫化物为硫酸，从而得到能量。硫磺细菌在水管中大量繁殖时，因有强酸产生，对于管道有腐蚀作用。
球衣细菌是好氧菌。它在营养方面对碳素的要求较高，反应灵敏，所以大量的碳水化合物能加速球衣细菌的繁殖。此外球衣细菌对某些杀虫剂，如液氯、漂白粉等的抵抗力不及菌胶团。球衣细菌分解有机物的能力很强。在污水处理设备正常运转中有一定数量的球衣细菌，对有机物的去除是有利的。什么是单细胞蛋白？ 单细胞蛋白也称微生物蛋白，是由蛋白质、脂肪、碳水化合物、核酸以及非蛋白含氮化合物、维生素和无机化合物等组成的细胞质团。
简述光合细菌的特点、分类，其应用领域。
光合细菌是具有原始光能合成体系的原核生物的总称。它们以光作为能源，能在厌氧光照或好氧黑暗条件下利用自然界中的有机物、硫化物、氨等作为供氢体进行光合作用。其在生物与环境领域的研究与应用主要有以下两点： ①
利用光合细菌生产单细胞蛋白和制剂。②
利用光合细菌处理高浓度有机废水。
13什么是蓝细菌？其细胞特点如何？其与水质的关系如何？
蓝细菌旧名蓝藻或蓝绿藻，是一类进化历史悠久、革兰氏染色阴性、无鞭毛、含叶绿素（但不形成叶绿体）、能进行产氧光合作用的大型原核生物。
蓝细菌的细胞是较典型的原核细胞。蓝细菌的构造与G-细菌相似，细胞壁双层，含肽聚糖。细胞除含叶绿素a外，还含有类胡萝卜素及藻胆蛋白等光合色素。大多数蓝细菌的光合色素位于类囊体的片层中。菌体多呈蓝绿色，但在不同光照条件下，菌体所含色素比例改变，可呈现黄、褐、红等颜色。细胞中还有能固定CO2的羧酶体，在水生的细胞种类中常常有气泡。
蓝细菌与水体环境质量关系密切，在水体中生长茂盛时，能使水色变蓝或其他颜色，并且有的蓝细菌能发出草腥气味或霉味。某些种属的蓝细菌大量繁殖会引起“水华”或“赤潮”，导致水质恶化，引起一系列环境问题。
14简述支原体、衣原体、立克次氏体的特点与异同。支原体是一类无细胞壁的、介于独立生活和细胞内寄生的最小的细胞生命形式，属原核微生物，介于细菌和病毒之间。其特点如下：
1)
支原体是最小的营独立生活的繁殖单位，大小0.12～0.25μm之间，因而能通过细菌过滤器。
2)
因缺乏坚韧的细胞壁，胞浆外面被三层“单位膜”所包围，具有高度多样性。3)
对青霉素不敏感，能被四环素或红霉素所抑制。
4)
能在无细胞的人工培养基上生长，在琼脂培养平板上形成“油煎蛋”状的菌落。5)
其生长受到特异抗体的抑制。
6)
支原体非起源于细菌也不能回复成细菌。7)
支原体与细胞膜有特殊的亲和力。
衣原体是仅在脊椎动物细胞内专营能量寄生的小型G-原核微生物。曾一度把衣原体归入病毒。个体微小，革兰氏染色阴性，多呈球形或椭圆形。衣原体与病毒相比有以下不同特征： 1)
衣原体相似于细菌，兼有RNA和DNA两种核酸。2)
以二分裂方式繁殖。
3)
具有细菌型细胞壁（但不含肽聚糖）。4)
有核糖体。
5)
具有一些代谢酶类。6)
抗菌药物可抑制其生长。
立克次氏体是一类专性寄生于真核细胞内的G-原核微生物。它与支原体的区别是有细胞壁但不能独立生活；与衣原体的区别在于细胞较大、无滤过性和存在产能代谢系统。
第三章 古菌
1简述古菌的生物学特征，试比较这些特征与真细菌、真核生物的异同。古菌是一个在进化途径上很早就与真细菌和真核生物相互独立的生物类群，主要包括一些生长在独特的生态环境的生物类群。在细胞结构和代谢上，古菌在很多方面接近原核生物。然而在基因转录和翻译这两个分子生物学的中心过程上，它们并不明显表现出细菌的特征，而是接近于真核生物。古菌中除无壁嗜热古菌没有细胞壁外，其余都有与真细菌功能相似的细胞壁，但与大多数细菌不同，其细胞壁中没有肽聚糖，而含假肽聚糖、糖蛋白或蛋白质。而且，绝大多数细菌和真核生物的细胞膜中的脂类主要由甘油脂组成，而古菌细胞膜中的脂类由甘油醚构成。古菌鞭毛的成分和形成过程也与细菌不同。2简述古菌的主要类型。
从rRNA进化树上，古菌分为两类，泉古菌和广古菌。另外未确定的两类（初古菌门和纳古菌门）分别由某些环境样品中的一些菌种和2002年由Karl Stetter发现的奇特的物种纳古菌构成。
在环境中常见的古菌主要包括： 1)
产甲烷古菌；
2)
硫酸盐还原古菌； 3)
嗜盐古菌； 4)
嗜热古菌；
5)
无细胞壁的嗜热嗜酸古菌等。
3简述产甲烷古菌的特征与应用。
产甲烷古菌是一大群在严格厌氧条件下产生甲烷的菌，形态多样，有球形、杆形、螺旋形、长丝形和八叠球形等。大多数种可利用H2/CO2，很多种可利用甲酸。一般的产甲烷细菌都是中温性的，最适宜的温度在25～40℃之间，高温性产甲烷细菌的适宜温度则在50～60℃之间。产甲烷细菌生长最适宜的pH范围约在6.8～7.2之间。如pH值低于6或高于8，细菌的生长繁殖将受到极大影响。产甲烷古菌可用于有机污染物的厌氧生物处理。第四章 真核（微）生物
1试比较原核生物与真核生物的异同。
真核生物与原核生物在结构与功能等方面都有明显的差别。下表比较了真核生物与原核生物构造上的主要差别。
项目
真核生物
原核生物
细胞大小
较大（通常直径>2?m）
较小（通常直径<2?m）若有壁，其主要成分
纤维素，几丁质等
多数为肽聚糖 细胞膜中甾醇
有
无（仅支原体例外）细胞膜含呼吸或光合组分
无
有 细胞器
有
无 鞭毛结构
如有，则粗而复杂（9＋2型）
如有，则细而简单 细胞质
线粒体
有
无
溶酶体
有
无
叶绿体
光能自养生物中有
无
真液泡
有些有
无
高尔基体
有
无
微管系统
有
无
流动性
有
无
核糖体
80S（指细胞质核糖体）
70S
间体
无
部分有
贮藏物
淀粉、糖原等
PHB等 细胞核
核膜
有
无
DNA含量 少（～5％）
多（～10％）
组蛋白
有
无
核仁
有
无
染色体数
一般多于1个
一般为1个
有丝分裂
有
无
减数分裂
有
无 2简述真菌的营养类型与特点。
真菌是最重要的真核微生物，它们大多数是由分支或不分支的菌丝、菌丝体构成。真菌的共同特征有：
1)
体内无叶绿素和其他光合作用的色素，不能利用二氧化碳制造有机物，只能靠腐食性吸收营养方式取得碳源、能源和其他营养物质； 2)
细胞贮藏的养料是肝糖元而不是淀粉；
3)
真菌细胞一般都有细胞壁，细胞壁多数含几丁质； 4)
以产生大量无性和（或）有性孢子方式繁殖； 5)
陆生性较强。
3简述真菌的细胞构造。
细胞壁
真菌细胞壁的主要成分是多糖，另有少量的蛋白质和脂类。在低等真菌中，以纤维素为主，酵母菌以葡聚糖为主，而高等陆生真菌则以几丁质为主。细胞质膜
真核细胞与原核细胞在其质膜的构造和功能上十分相似，两者的主要差异可能仅是由于构成膜的磷脂和蛋白质种类不同而形成的。细胞核
在真菌的菌丝顶端细胞中，常常找不到细胞核。真核生物的细胞核由核被膜、染色质、核仁和核基质等构成。内质网
内质网指细胞质中一个与细胞基质相隔离、但彼此相通的囊腔和细管系统，由脂质双分子层围成。高尔基体
高尔基体也是一种内膜结构。它是由许多小盘状的扁平双层膜和小泡所组成，其上无核糖体颗粒附着。线粒体 线粒体是含有DNA的细胞器，是一切真核细胞的“动力车间”。液泡
在真核细胞中还有或大或小、含有液体的泡，这就是液泡。内含物
真菌细胞中有各种内含物，不同种类的真菌，其内含物的种类也不相同。常见的有异染粒、淀粉粒、肝糖粒、脂肪粒等。它们多是贮藏的养料，当营养丰富时其内含物颗粒较多，当营养缺乏时，可因菌体的利用而消失。
4什么是线粒体，其结构特征与生物学意义为何？
线粒体是含有DNA的细胞器。它的构造较为复杂，外形囊状，由内外两层膜包裹，囊内充满液态的基质。外膜平整，内膜则向基质内伸展，从而形成了大量由双层内膜构成的嵴。内膜是氧化磷酸化及电子传递产生ATP的场所，故线粒体是一切真核细胞的“动力车间”。
5什么是酵母菌？简述其繁殖方式与生活史。
酵母菌一般泛指能发酵糖类的各种单细胞真菌。通常认为，酵母菌具有以下特点： 1)
个体一般以单细胞状态存在； 2)
多数营出芽繁殖； 3)
能发酵糖类产能；
4)
细胞壁常含有甘露聚糖；
5)
常生活在含糖量较高、酸度较大的水生环境中。
酵母菌的繁殖方式分为无性繁殖和有性繁殖两种。无性繁殖又可分为芽殖、裂殖、产生无性孢子三种。酵母菌以形成子囊和子囊孢子或担子和担孢子的方式进行有性繁殖。生活史又称生命周期，指上一代生物个体经一系列生长、发育阶段而产生下一代个体的全部过程。不同酵母菌的生活史可分为3类：
①营养体既能以单倍体也能以二倍体形式存在； ②营养体只能以单倍体存在； ③营养体只能以二倍体存在。
6什么是霉菌？霉菌的营养菌丝和气生菌丝有什么特点，其功能分别是什么？
霉菌是丝状真菌的一个俗称，意为“会引起物品霉变的真菌”，通常指菌丝较发达而又不产生大型子实体结构的真菌。
霉菌的营养菌丝伸入营养物质内摄取营养，气生菌丝伸入空气中形成孢子和释放孢子。
7简述真菌孢子的种类及主要功能。真菌孢子分为无性孢子和有性孢子两类。真菌的无性繁殖依靠无性孢子进行，无性孢子包括游动孢子、孢囊孢子、分生孢子、节孢子、厚垣孢子、芽孢子和掷孢子。有性繁殖依靠有性孢子进行，有性孢子包括卵孢子、接合孢子、子囊孢子和担孢子。
8比较细菌、放线菌、霉菌和酵母菌菌落的特征。菌落特征
细菌
酵母菌
放线菌
霉菌
主要特征
含水状态
很湿或较湿
较湿
干燥或较干燥
干燥
外观形态
小而突起或大而平坦
大而突起
小而紧密
大而疏松或大而致密
相互关系
单个分散或有一定排列方式
单个分散或假丝状
丝状交织
丝状交织
形态特征
小而均匀，个别有芽孢
大而分化
细而均匀
粗而分化
菌落透明度
透明或稍透明
稍透明
不透明
不透明
参考特征
菌落与培养基结合程度
不结合不结合牢固结合 较牢固结合
菌落颜色
多样
单调，一般呈乳脂或矿烛色，少数红或黑色
十分多样
十分多样
菌落正反面颜色的差别
相同
相同
一般不同
一般不同
菌落边缘
一般看不到细胞
可见球状、卵圆状或假丝状细胞
有时可见细丝状细胞
可见粗丝状细胞
细胞生长速度
一般很快
较快
慢
一般较快
气味
一般有臭味
多带酒香味
常有泥腥味
往往有霉味
9简述真菌与人类的关系。1)
可供食用
食用蕈菌有超过200种，其中包括：冬菇，草菇，木耳，云耳等。2)
酿酒
酵母菌可以在缺氧的环境下进行发酵作用，将葡萄糖分解成酒精及二氧化碳。选用不同的基质便可以酿制出不同味道的酒，例如米酒，高梁酒，葡萄酒，啤酒等。3)
制造面包
酵母菌发酵所产生的二氧化碳气泡能使面粉团发涨，令烘制出来的面包变得松软，而发酵产生的酒精早已在烤焗时挥发掉。4)
制造药物
青霉菌已广泛被利用来制造抗生素(可杀死细菌)及一种名为Griseo fulvin的抗生素(可抑制真菌生长)。另一种名为Cylosporine 的药物(用以抑制器官移植所产生的排斥作用)则是由两种半知菌所制造。5)
食物中毒
部份蕈菌有高度毒性，吃下足以致命。6)
对农作物造成病害
部份寄生真菌可以侵害经济作物，引致作物严重损失，例如玉米黑粉菌可以侵袭玉米；禾柄锈菌可以侵染小麦，引起小麦的秆锈病。7)
动物及人体的真菌病
真菌亦能侵染动物及人体，使动物及人感染疾病，例如：香港脚，头癣、手癣等疾病。
10什么是藻类？为什么说藻类都是自养型（无机营养型）的？
藻类是具有光合作用色素，并能独立生活的自养低等植物。藻类细胞中大多有叶绿体，叶绿体中都含有叶绿素a，有些藻类还含有叶绿素b、c，各种胡萝卜素如α、β或γ胡萝卜素、叶黄素等；此外，红藻体内含有藻蓝素及藻红素（两者总称藻胆素），与蓝细菌相似。在有光照时，藻类利用这些光合色素进行光合作用，利用光能，吸收二氧化碳合成细胞物质，同时放出氧气。因此，藻类一般是无机营养的。11藻类对水环境与给水工程有哪些影响？ 水体中藻类大量繁殖会造成水体富营养化，严重影响水环境质量。藻类具有光合作用产生氧气的功能，在氧化塘等生物处理工艺中利用菌藻共生系统，其中藻类产生氧气可被好氧微生物有效利用，去氧化分解水中的有机污染物。一样一方面可收获大量有营养价值的藻类，另一方面也净化了污水。天然水体自净过程中，藻类也起着一定的作用。
藻类对给水工程有一定的危害性。当它们在水库、湖泊中大量繁殖时，会使水带有臭味，有些种类还会产生颜色。水源水中含大量藻类时会影响水厂的正常水处理过程，如造成滤池阻塞。水中即使含有数量很少的黄群藻，也能产生强烈的气味而使水不适于饮用。
12水处理中常见的原生动物有哪几类？它们在污水处理中的主要作用分别是什么？ 污水处理中常见的原生动物有三类：肉足类、鞭毛类和纤毛类。原生动物在水体净化与废水处理中的应用 1)
净化水质作用
动物性营养型的原生动物吞食细菌、有机物颗粒，因此促进了水质净化作用。2)
促进生物絮凝作用
草履虫等纤毛虫具有生物絮凝作用，促进水体澄清作用。3)
作为水质处理的指示生物
由于鞭毛虫、肉足虫、游泳型纤毛虫与固着型纤毛虫对生存的水质有一定要求。其数量的增多、减少，可反映水体的水质好坏。同时原生动物个体较大，易于观察与分辨。因此常作为水体无机化和废水处理运转管理的指示生物。4)
废水处理及水质净化过程原生动物的变动
运行初期出现肉足类、植物性、动物性鞭毛虫；水质处理高峰期出现较多游泳型纤毛虫；水质净化较好时出现钟虫等。
13水处理中常见的微型后生动物有哪几类？它们在污水处理中的主要作用分别是什么？ 在水处理工作中常见的微型后生动物主要是多细胞的无脊椎动物，包括轮虫、甲壳类动物和昆虫及其幼虫等。轮虫以细菌、小的原生动物和有机颗粒等为食物，所以在污水的生物处理中有一定的净化作用。在污水生物处理过程中，轮虫也可作为指示生物。当活性污泥中出现轮虫时，往往表明处理效果良好，但如数量太多，则有可能破坏污泥的结构，使污泥松散而上浮。轮虫在水源水中大量繁殖时，有可能阻塞水厂的砂滤池。
在给水排水工程中常见的甲壳类动物有水蚤和剑水蚤。它们以细菌和藻类为食料。若大量繁殖，可能影响水厂滤池的正常运行。杨花堂出水中往往含有较多藻类，可以利用甲壳类动物去净化这种出水。
昆虫及其幼虫可用作研究河川污染的指示生物。
14简述底栖动物的定义，主要类型，其在水环境中的作用与生态学意义。
底栖动物是底栖生物中动物的总称，包括腔肠动物、海绵动物、扁形动物、线形动物、环节动物、节足动物等。底栖生物由栖息在水域底部和不能长时间在水中游动的各类生物所组成，是水生生物中的一个重要生态类型。
根据其生活类型，底栖动物可分为固着动物、穴居动物、攀爬动物和钻蚀动物等。
底栖动物寿命较长，迁移能力有限，且包括敏感种和耐污种，故常称为“水下哨兵”，其种类与多样性可作为长期监测水体质量的指示生物。底栖生物链蚀水体生态环境健康的标志之一，底栖生物对水体内源污染控制及其重要，底栖生物链的建立能有效降低内源污染释放总量和速度。第六章 微生物的生理特性 细菌细胞中主要含有哪些成分？细菌需要哪些营养？各种营养物质的功能是什么？
细菌细胞中最重要的组分是水，约占细胞总质量的80％，一般为70％～90％，其他10％～30％为干物质。干物质中有机物占90％～97％左右，其主要化学元素是C、H、O、N、P、S；另外约3％～10％为无机盐分（或称灰分）。应注意，不同微生物细胞化学组分不同；一种微生物在不同的生长阶段，其化学组分也不同。微生物的营养要求在元素水平上都需要20种左右，且以碳、氢、氧、氮、硫、磷为主；在营养水平上则都在六大类的范围内，即碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐和水。提供细胞组分或代谢产物种碳素来源的各种营养物质称为碳源。它的作用是提供细胞骨架和代谢物质中碳素的来源以及生命活动所需要的能量。异养微生物在元素水平上最适碳源适“C·H·O”型。
提供细胞组分中氮素来源的各种物质称为氮源。它的作用适提供细胞新陈代谢中所需的氮素合成材料。极端情况下（如饥饿状态），氮源也可为细胞提供生命活动所需的能量。能为微生物生命活动提供最初能量来源的营养物质和辐射能，称为能源。各种异养生物的能源就是碳源。化能自养微生物的能源十分独特，它们都是一些还原态的无机物。生长因子是一类调节微生物正常代谢所必需，但不能利用简单的碳、氮源自行合成的有机物。按微生物对生长因子的需要与否，可把它们分成生长因子自养型微生物、生长因子异养型微生物和生长因子过量合成型微生物三种。无机盐或矿质元素主要为微生物提供碳源、氮源以外的各种重要元素。无机盐类在细胞中的主要作用是：
1)
构成细胞的组成成分。2)
酶的组成成分。3)
酶的激活剂。
4)
维持适宜的渗透压。5)
自养型细菌的能源。6)
无氧呼吸时的氢受体。
水在微生物细胞内有两种存在状态：自由水和结合水。它们的生理作用主要有以下几点： 1)
溶剂作用。所有物质都必须先溶解于水，然后才能参与各种生化反应。2)
参与生化反应（如脱水、加水反应）。3)
运输物质的载体。
4)
维持和调节机体的温度。什么是碳源、氮源、碳氮比？微生物常用的碳源和氮源物质各有哪些？ 碳源提供细胞组分或代谢产物种碳素来源的各种营养物质称为碳源。提供细胞组分中氮素来源的各种物质称为氮源。营养元素碳氮的比例关系称为碳氮比。
微生物常用的碳源物质分为有机碳源和无机碳源两种。有机碳源包括各种糖类、蛋白质、脂肪、有机酸等。无机碳源主要是CO2（CO32－或HCO-3）。
氮源也可分为两类：有机氮源（如蛋白质、蛋白胨、氨基酸等）和无机氮源（如NH4Cl、NH4NO3等）。什么叫生长因子？它包括哪些物质？微量元素和生长因子有何区别？ 生长因子是一类调节微生物正常代谢所必需，但不能利用简单的碳、氮源自行合成的有机物。并非所有的微生物都需要外界为它提供生长因子。广义的生长因子包括维生素、碱基、卟啉及其衍生物、甾醇、胺类、C4～C6的分枝或直链脂肪酸，有时还包括氨基酸；狭义的生长因子一般指维生素。而微量元素属于无机盐，是指微生物的生长繁殖所需浓度在 10－6～10－8 mol/L 范围内的元素。什么叫单纯扩散、促进扩散、主动运输、基因转位？比较微生物对营养物质吸收四种方式的异同。
单纯扩散又称被动运输，是最简单的方式，也是微生物吸收水分及一些小分子有机物的运输方式。它的特点是物质的转运顺着浓度差进行，运输过程不需消耗能量，物质的分子结构不发生变化。
促进扩散的特点基本与单纯扩散相似，但是它须借助细胞膜上的一种蛋白质载体进行，因此对转运的物质有选择性，即立体专一性。除了细胞内外的浓度差外，影响物质转运的物质的另一重要因素是与载体亲合力的大小。
主动运输是微生物吸收营养物质的最主要方式。它的最大特点是吸收运输过程中需要消耗能量（ATP，原子动势或“离子泵”等），因此可以逆浓度差进行。基因转位与主动运输非常相似，但有一个不同，即基因转位过程中被吸收的营养物质与载体蛋白之间发生化学反应，因此物质结构有所改变。划分微生物营养类型的依据是什么？简述微生物的四大营养类型。营养类型指根据微生物需要的主要营养元素即能源和碳源的不同而划分的微生物类型。根据碳源的不同，微生物可分成自养微生物和异养微生物。根据生活所需能量来源的不同，微生物又分为光能营养和化能营养两类。将两者结合则一共有光能自养、化能自养、化能异养和光能异养四种营养类型。现将四大营养类型简单介绍如下：
a光能自养：属于这一类的微生物都含有光合色素，能以光作为能源，CO2作为碳源。这类微生物有蓝细菌、紫硫细菌、绿硫细菌以及藻类等。
b化能自养：这一类微生物的生长需要无机物，在氧化无机物的过程中获取能源，同时无机物又作为电子供体，使CO2还原为有机物。这类菌有氨氧化菌、硝化细菌、铁细菌、某些硫磺细菌等。
c化能异养：大部分细菌都以这种营养类型生活和生长，利用有机物作为生长所需的碳源和能源。化能异养微生物又可分为腐生和寄生两类，前者利用无生命有机物，后者则依靠活的生物体而生活。在腐生和寄生之间，存在着不同程度的即可腐生又可寄生的中间类型，称为兼性腐生或兼性寄生。腐生微生物在自然界的物质转化中起着决定性作用，很多寄生微生物则是人和动植物的病原微生物。
d光能异养：这类微生物利用光能作为能源，以有机物作为电子供体，其碳源来自有机物，也可利用CO2。属于这一营养类型的微生物很少，主要包括紫色非硫细菌与绿色非硫细菌等微生物。
6何谓培养基？培养基的分类方法有哪些？ 培养基指由人工配制的、适合微生物生长繁殖或产生代谢产物的混合营养物。根据物理状态的不同，培养基可分为液体、固体和半固体三大类；根据化学组分的不同，培养基可以分为天然培养基、合成培养基和半合成培养基；根据用途的不同，培养基可分为选择性培养基、鉴别培养基和加富培养基。
7什么是酶？酶是怎样命名和分类的？
酶是生物细胞中自己合成的一种催化剂（生物催化剂），其基本成分是蛋白质。酶的命名有习惯命名法和系统命名法两种。习惯命名法是根据酶的作用性质或他的作用物（即基质）而命名。系统命名法的原则是：每种酶有一个系统名称。系统名称应明确标明酶的基质和催化反应的性质。若有两个基质，则应将两个基质同时列出，中间用冒号将它们隔开。如果基质是水时，可将水略去不写。根据酶促反应性质可分为六大类酶，分别室：水解酶、氧化还原酶、转移酶、同分异构酶、裂解酶和合成酶。
8酶的作用有什么特性？影响酶活性的主要因素有哪些？试讨论之。酶作用的特性有： 1)
高催化效率 2)
高度专一性 3)
调节性
此外，酶反应条件温和，如常温、常压/接近中性的酸碱度等即可发挥酶的催化能力，高温、高压、强酸或强碱条件反而易使酶活性破坏甚至丧失。
温度和pH值是影响酶活力比较重要的两个因素。要发挥酶最大的催化效率，必须保证酶有它最适宜的温度条件。高温会破坏酶蛋白，而低温又会使酶作用降低或停止。不同的酶具有不同的最适反应pH值。大多数酶的最适pH值在6～7左右。pH影响酶的活力的原因是，酶的基本成分是蛋白质，是具有解离基团的两性电解质。它们的解离与pH有关，解离形式不同，催化性质也就不同。
9细菌是怎样吸收和消化营养物质的？
细菌通过细胞膜的渗透和选择性吸收作用从外界吸收营养物质。由于细胞膜及其半渗透性的存在，各种营养物质并不能自由地透过和进出微生物细胞，它们必须通过特殊地吸收和运输途径才能进入细胞内部参与生化代谢反应。概括地说，营养物质地吸收和运设主要有下述四种途径。
10何谓新陈代谢？试用图示说明合成代谢与分解代谢的相互关系。新陈代谢简称代谢，是推动一切生命活动的动力源，通常指在活细胞中的各种合成代谢和分解代谢的总和。合成代谢又称同化作用或合成作用，是微生物不断从外界吸收营养物质，合成细胞物质的过程，在此过程中需要吸收能量；分解代谢又称异化作用或分解作用，是微生物将自身或外来的各种复杂有机物分解为简单化合物的过程，在此过程中有能量释放。（图示）
11简述生物氧化过程中，基质脱氢的主要途径。基质脱氢主要有四种途径。
1)
EMP途径
又称糖酵解途径，是绝大多数生物所共有的一条代谢途径。它以1分子葡萄糖为基质，约经过10步反应而产生2分子丙酮酸、2分子NADH+H+和2分子ATP的过程。
2)
HMP途径
又称戊糖磷酸途径，己糖--磷酸途径等。其特点是葡萄糖不经过EMP途径和TCA循环而得到彻底氧化，并能产生大量NADPH+H+形式的还原力及多种中间代谢产物。
3)
ED途径
这是存在于某些缺乏完整EMP途径的微生物中的一种替代途径。特点是葡萄糖只经过4步反应即可快速获得经由EMP途径需10步反应才能形成的丙酮酸。4)
TCA循环
指由丙酮酸经过一系列循环式反应而彻底氧化、脱羧，形成CO2、H2O和NADH2的过程。细菌呼吸作用有哪几种类型？各有什么特点？
微生物的呼吸作用可分为好氧呼吸、厌氧呼吸和发酵三种。好氧呼吸是一种最普遍又最重要的生物氧化或产能方式，基质的氧化以分子氧作为最终电子受体。其特点是基质脱氢后，脱下的氢（常以还原力[H]形式存在）经完整的呼吸链（或称电子传递链）传递，最终被外源氧分子接受，产生水并释放ATP形式的能量。这是一种递氢和受氢都必须在有氧条件下完成的氧化作用，是一种高效产能方式。厌氧呼吸又称无氧呼吸，指以某些无机氧化物（如SO42-、NO3－、CO2等）作为受氢体（电子受体）的生物氧化。这是一类在无氧条件下进行的、产能效率低的呼吸。其特点是基质按常规途径脱氢后，经部分呼吸链递氢，最终由氧化态无机物或有机物受氢，并完成氧化磷酸化产能反应。发酵有两个含义。广义发酵泛指任何利用好氧或厌氧微生物来生产有用代谢产物或食品、饮料等产品的生产方式。狭义发酵指在无氧条件下，基质脱氢后所产生的还原力[H]未经呼吸链传递而直接交给某内源中间代谢产物，以实现基质水平磷酸化产能的一类生物氧化反应。基质水平磷酸化的特点是基质在氧化过程中脱下的电子不经电子传递链的传递，而是通过酶促反应直接交给基质本身氧化的产物，同时将反应过程中释放的能量交给ADP，合成ATP。此种作用的最终产物是中间体的还原物，不再进行分解，因此，发酵不是彻底的氧化作用，产能效率低。
13根据微生物生活是否需要氧气，微生物可分为哪几类？这样的分类在污水处理中有何重要意义？
根据微生物与氧气的关系，微生物可分为好氧微生物、厌氧微生物和兼性微生物。好氧微生物生活时需要氧气，没有氧气就无法生存。厌氧微生物只有在没有氧气的环境中才能生长，甚至有了氧气对它还有毒害作用。兼性微生物既可在有氧环境中生活，也可在无氧环境中生长，既能营好氧呼吸也能营厌氧呼吸。好氧呼吸、厌氧呼吸和发酵在污水生物处理中都有应用，如活性污泥法就是应用好氧呼吸的原理处理有机污水，而厌氧消化则是应用发酵和厌氧呼吸的原理来处理高浓度有机污水和剩余污泥。试比较有氧呼吸、厌氧呼吸及发酵的异同。有氧呼吸、厌氧呼吸以及发酵的比较
呼吸类型
电子受体
参加酶类
主要产物
产生的能量比较 好氧呼吸
O2
细胞色素氧化酶 脱氢酶 脱羧酶
过氧化氢酶等
H2O,CO2,NO3-, SO42-,PO3-4
最多
厌氧呼吸
无机氧化物（如SO42-、NO3－、CO2等）
脱氢酶 脱羧酶 特殊氧化酶
还原酶
CO2,CH4,N,H2S等 中等
发酵
基质氧化后的中间产物
脱氢酶 脱羧酶
还原酶等
CO2,CO,CH4,RCOOH,ROH,NH3,胺化物，H2S,PO43-等
最少 15微生物活动所需的能量是怎样获得的？
微生物的能量来源有呼吸作用和光合作用两个途径。化能营养型微生物主要从营养基质的氧化分解中获得化学能，其中化能异养型微生物通过呼吸作用氧化各种有机物获得能量，化能自养型微生物通过呼吸作用氧化各种无机物获得能量；光能营养型微生物则通过光合磷酸化将光能转变维化学能。
16试扼要讨论细菌生长与温度和氢离子浓度的关系。为什么常以4℃左右的温度作为保存菌种的适宜温度？
高温可以杀死微生物，只要加热超过微生物致死的最高温度，微生物很快就会死亡。温度愈高，死亡愈快。此外，细胞内所含水分愈少，微生物的致死温度愈高。高温之所以能杀死微生物，主要是因为微生物细胞的基本组成是蛋白质，蛋白质遇热会凝固变性。而启动一切生命活动的生物催化剂--酶，其主要成分也是蛋白质，也具有不耐热性。湿热比干热容易杀死微生物，原因是蛋白质的含水量越多，加热时愈容易凝固，而且湿热所用的水蒸气的传导力与穿透力都比较强，更容易破坏蛋白质。微生物在其最低生长温度下代谢活动减弱，处于休眠状态，维持生命而不发育。因此常以4℃左右的温度作为保存菌种的适宜温度。各种细菌都有它们所适宜的氢离子浓度。在酸性太强或碱性太弱的环境里，它们一般不能生活。大多数细菌适宜于繁殖的pH范围在6～8之间，而pH在4～10之间也能生存。第七章 微生物的生长和遗传变异 1.微生物是怎样繁殖的？
微生物生长到一定阶段，便以二分裂的方式形成两个子细胞，子细胞又重复以上过程，这就是繁殖。
2.怎样利用微生物的生长曲线来控制污水生物处理的构筑物的运行？
针对微生物的间歇培养，在污水生物处理过程中，为避免缓慢期的出现，可考虑采用处于对数生长期或代谢旺盛的污泥进行接种，另外增加接种量及采用同类型反应器的污泥接种可达到缩短缓慢期的效果。
如果维持微生物在生长率上升阶段（对数期）生长，则此时微生物繁殖很快，活力很强，处理污水的能力必然较高；但处理效果并不一定最好，因为微生物活力强大就不易凝聚和沉淀，并且要使微生物生长在对数期，则需有充分的食料，即污水中的有机物必须有较高的浓度，在这种情形下，相对地说，处理过的污水所含有机物浓度就要较高，所以利用此阶段进行污水的生物处理实际上难以得到较好的出水。
稳定期的微生物生长速率下降，细胞内开始积累贮藏物和异染颗粒、肝糖等，芽孢微生物也在此阶段形成芽孢，处于稳定期的污泥代谢活性和絮凝沉降性能均较好，传统活性污泥法普遍运行在这一范围。
衰老期阶段只出现在某些特殊的水处理场合，如延时曝气及污泥消化。3.生物膜的主要成分是什么？
生物膜是一种不可逆的黏附于固体表面的，被微生物胞外多聚物包裹的有组织的微生物群体。生物膜中水份含量可高达97％。除了水和微生物外，生物膜还可含有微生物分泌的大分子多聚物（主要是多聚糖）、吸附的营养物质和代谢产物及微生物裂解产物等。4.请说明生物膜的形成过程和相应的特征。生物膜的形成是一种动态的演变过程，首先是微生物黏附于表面，然后在表面形成微生物菌落，不同类型的菌落由细胞外多聚物包裹，生物膜成熟。
在黏附阶段，一些特殊基因的转录是活跃的，如铜绿假单胞菌algC、algD、algU、LacZ等基因，因为这些基因是细胞外多聚糖合成所必需的。
在形成微生物菌落阶段，胞外多糖（EPS）合成增加，微生物对抗生素的抗性有所提高。在生物膜成熟阶段，随着微生物的生长繁殖，生物膜逐渐变厚，形成成熟的生物膜。生物膜的组织结构呈不均质性。5.试区别遗传与变异性。
所谓微生物的遗传性是指在一定的环境条件下，微生物的形态、结构、代谢、繁殖和对异物的敏感等形状相对稳定，并能代代相传，子代与亲代之间表现出相似性的现象。任何一种生物的亲代和子代以及个体之间，在形态结构和生理机能方面都有所差异，这一现象叫做变异。遗传和变异是生物最基本的属性，遗传保证了种的存在和延续；而变异则推动了种的进化和发展。两者相辅相成，相互依存，遗传中有变异，变异中有遗传，遗传是相对的，变异是绝对的，有些变异了的形态或性状，又会以相对稳定的形式遗传下去，但是并非一切变异都具有遗传性。
6.怎样利用微生物的变异，进行工业废水的生物处理？ 定向培育即通过有计划、有目的地控制微生物地生长条件，使微生物遗传性向人类需要的方向发展。在污水生物处理中，这种定向培育过程称为驯化。在工业废水生物处理中，常利用微生物对营养要求、温度、pH值以及耐毒能力的变异，改善处理方法。另外利用生活污水活性污泥接种，加速培养工业废水活性污泥的方法，也利用了微生物的变异特性。7.试以大肠杆菌降解乳糖来说明操纵子学说。
大肠杆菌中降解乳糖的酶由3个蛋白质Z、Y和A所组成，受结构基因z、y及a控制，当培养基中不存在乳糖时，调节基因I的阻遏蛋白与操纵基因结合，结构基因就不能表达出来，当培养基中除乳糖外无其他碳源时，乳糖是诱导物，与调节基因I的阻遏蛋白结合，使阻遏蛋白丧失与操纵基因结合的能力，此时操纵基因“开动”，结构基因z、y及a合成蛋白质Z、Y和A，从而形成分解乳糖的酶，培养基中乳糖就被大肠杆菌分解利用，当乳糖全部被利用后，阻遏蛋白就与操纵基因结合，操纵基因“关闭”，酶的合成停止。（P143）8.简述蛋白质合成过程三种RNA的功能。
信使RNA：是以DNA的一条单链为模板，在RNA聚合酶的催化下，按碱基互补原则合成的。由于传达了DNA遗传信息，故称信使RNA。
转移RNA：存在于细胞质中，在蛋白质合成过程中起转移氨基酸的作用。
核糖体RNA：主要成分是核糖体核酸（rRNA）和蛋白质。一个核糖体包含有大小两个亚基，它是蛋白质合成的主要场所。
9.基因重组有几种形式，各有什么特点？ 基因重组有转化、接合、转导三种形式。
转化是供体细胞研碎物中的DNA片段直接吸收进入活的受体细胞的基因重组方式。受体细胞获得了供体细胞的部分遗传性状。
细胞的接合是遗传物质通过细胞与细胞的直接接触而进行的转移和重组。遗传物质通过噬菌体的携带而转移的基因重组称为转导。基因重组的3种形式中，微生物的接合必需两个细胞直接接触，而转化和转导无需细胞直接接触，转化没有噬菌体作媒介，转导必须通过噬菌体转移遗传物质。10.试述质粒与“超级微生物”。
选择一株既可降解16烷以上的烷烃，又可生活在污水环境中的铜绿假单胞菌PAO作为各种各种质粒的受体细胞（含质粒A），分别将能降解芳烃（质粒B）、萜烃（质粒C）和多环芳烃（质粒D）的质粒，用遗传工程方法人工转入受体细胞，此时该铜绿假单胞菌便成为带有多种质粒的“超级微生物”。
11.什么叫基因突变，可分为几类？
由于某些原因，引起生物体内的DNA链上的碱基的缺失、置换或插入，改变了基因内部原有的碱基排列顺序（基因型的改变），引起表现型突然发生了可遗传的变化。当后代突然表现出和亲代显然不同的可遗传的表现型时，这样的变异称为基因突变。根据突变发生过程是否受人为诱变剂影响可分为自发突变和诱发突变两种。凡是在没有特设的诱变条件下，由外界环境的自然作用如辐射或微生物体内的生理和生化变化而发生的基因突变称为自发突变。
人为地利用物理化学因素，引起细胞DNA分子中碱基对发生变化叫诱变。12.什么叫遗传工程？在污水生物处理中如何利用？
遗传工程是按照人们预先设计地生物蓝图，通过对遗传物质地直接操纵，进行改组、重建，实现对遗传性状定向改造地技术。它包括细胞水平和基因水平两个水平的研究。在污水生物处理中，可利用遗传工程，将微生物中所含的具有降解各种难降解物质的质粒剪切后，连接到受体细胞中，使之用以处理污水中难降解的物质。第八章 微生物的生态 1.什么是生态系统？
生物群落及其生存环境共同组成的动态平衡系统就是生态系统。它是生物群落和它们所生活的非生物环境结合起来的一个整体。2.生态系统的主要特性是什么？
生态系统的主要特性包括以下几点：（1）
生态系统的物质循环（2）
生态系统的能量流（3）
生态系统的信息传递（4）
生态系统的调节能力（5）
生态系统中的生态演替
3.微生物在生态系统中的作用有哪些？ 微生物在生态系统中的主要作用在于：（1）
有机物的主要分解者 微生物是有机物的主要分解者。它们能够分解生物圈内的动物、植物和微生物残骸等复杂有机物质，并最后将其转化成最简单的无机物，再供初级生产者利用。（2）
物质循环中的重要成员 微生物再自然界中参与了碳、氮、磷、氧、硫、铁和氢等物质的转化和循环作用，大部分元素及化核武的循环过程都受到微生物的作用。（3）
生态系统中的初级生产者
光能自养和化能自养微生物是生态系统的初级生产者，它们具有初级生产者所具有的两个明显特征，即可直接利用太阳能、无机物的化学能作为能量来源，另一方面其积累下来的能量又可以在食物链、食物网中流动。（4）
物质和能量的蓄存者
微生物和动物、植物一样也是由物质组成和由能量维持的生命有机体。在土壤、水体中有大量的微生物，蓄存着大量的物质和能量。（5）
地球生物演化中的先锋物种
微生物是最早出现的生物体，并进化成后来的动、植物。藻类的产氧作用，改变大气圈中的化学组成，为后来动、植物的出现打下基础。4.试比较空气、水、土壤中微生物分布的特征。空气中微生物的地域分布差异很大，城市上空中的微生物密度大大高于农村，无植被地表上空中的微生物密度高于有植被覆盖的地表上空，陆地上空高于海洋上空。室内空气又高于室外空气。
在水体中，特别是低营养浓度水体中，微生物倾向于生长在固体表面和颗粒物上。在较深水体（如湖泊）中具有垂直层次分布的特点。
在土壤中，有机质含量丰富的黑土、草甸土、磷质石灰土、某些森林土或其他植被茂盛的土壤中微生物数量较多，而西北干旱地区的栗钙土、盐碱土及华中、华南地区的红壤土、砖红壤土中微生物数量较少。在不同深层土壤中，微生物数量按表层向里的次序减少，种类也因土壤的深度和层位而异，且分布极不均匀。5.研究极端环境有什么重要意义？
能在极端环境中生存的微生物是极端环境微生物。这些微生物对极端环境的适应适长期自然选择的结果，也是自然界生物进化的重要动因之一。极端环境微生物细胞内的蛋白质、核酸、脂肪等
上页分子结构、细胞膜的结构与功能、酶的特性、代谢途径等许多方面，都有区别于其他普通环境微生物的特点。研究这些特点，可以指导普通环境下的生产。
6.各种极端环境中的代表微生物有哪些？有哪些已经引起人们的广泛关注？
极端环境中的代表微生物有以下几种：（1）高温环境中的微生物
（a）极端嗜盐热菌：最适生长温度为65～70℃，最低生长温度在40℃以上，最高生长温度在70℃以上。
（b）兼性嗜热菌：最高生长温度在50～60℃之间，但在室温下仍有生长与繁殖能力，只是生长缓慢。
（c）耐热细菌：最高生长温度在45～50℃之间，在室温中生长较中温性细菌差而较兼性嗜热菌好。
（2）高盐环境中的微生物
（3）高酸、高碱环境中的微生物（4）高压环境中的微生物
目前，极端嗜盐细菌和嗜盐微藻这两类微生物引起了人们的高度重视。7.试区别微生物的拮抗关系和互生关系及其在污水生物处理中的应用。拮抗关系：一种微生物可以产生不利于另一种微生物生存的代谢产物，这些代谢产物能改变微生物的生长环境条件，如改变pH值等，造成某些微生物不适合生长的环境。此外，一种微生物还可以另一种微生物为食料。微生物之间的这种关系称为拮抗或对抗关系。在污水生物处理系统中，动物性营养的原生动物主要以细菌和真菌为食料，它们能吃掉一部分细菌等微生物和一些有机颗粒，并促使生物的凝聚作用，从而使出水更加澄清。这是由于拮抗作用而产生的有利的一面。但对污水净化起主要作用的是细菌，如果细菌被吃掉过多或活性污泥的结构被破坏过大，就会产生不利影响。
两种不同的生物，当其生活在一起时，可以由一方为另一方提供或创造有利的生活条件，这种关系称为互生关系。在污水生物处理过程中，普遍存在着互生关系。例如，石油炼油厂的废水中含有硫、硫化氢、氨、酚等。硫化氢对一般微生物是有毒的。但当采用生物法去处理酚时，分解酚的细菌却不会中毒。这一方面是因为分解酚的细菌经过驯化，能耐受一定限度的硫化氢，另一方面因为处理系统中的硫磺细菌能将硫化氢氧化分解成对一般细菌非但无毒，而且是营养元素的硫。第九章 大型水生植物
1.大型水生植物有哪几种生活类型？各种生活类型的特点是什么？ 大型水生植物可分为四种生活型：挺水、漂浮、浮液根生和沉水。挺水植物是以根或地下茎生于水体底泥中，植物体上部挺出水面的类群。这类植物体型比较高大，为了支撑上部的植物体，往往具有庞大的根系，并能借助中空的茎或叶柄向根和根状茎输送氧气。常见的种类有芦苇、香蒲等。
漂浮植物指植物体完全漂浮于水面上的植物类群，为了适应水上漂浮生活，它们的根系大多退化成悬垂状，叶或茎具有发达的通气组织，一些种类还发育出专门的贮气结构（如凤眼莲膨大成葫芦状的叶柄），这些为整个植株漂浮在水面上提供了保障。
浮叶根生植物指根或茎扎于底泥中，叶漂浮于水面的类群。这些植物为了适应风浪，通常具有柔韧细长的叶柄或茎，常见的种类有菱、杏菜等。沉水植物是指之物体完全沉于水气界面以下，根扎于底泥中或漂浮在水中的类群，这类植物是严格意义上完全适应水生的高等植物类群。相比其他类群，由于沉没于水中，阳光的吸收和气体的交换是影响其生长的最大限制因素，其次还有水流的冲击。因此该类植物体的通气组织特别发达，气腔大而多，有利于气体交换；叶片也多细裂成丝状或条带状，以增加吸收阳光的表面积，也减少被水流冲破的风险；植物体呈绿色或褐色，以吸收射入水中较微弱的光线，常见的种类有狐尾藻、眼子菜等。2.大型水生植物的生态分布特征是什么？
大型水生植物主要生长在水流比较平缓的水体，如湖泊或水流平缓的河湾地带，也有个别种类可以适应瀑布、激流等湍急的水体，如飞瀑草。它们可生长的水深范围约在10m以内，在四种生活型中，挺水植物、浮叶植物和沉水植物在水中的分布主要是受水深的限制，从岸边向深水区分布的位置依次为：挺水-浮叶-沉水。而漂浮植物在水中分布主要是受风浪的影响，通常生长在水面比较平静的湖湾，或由挺水植物、浮叶植物群落围成的稳定水面中。3.我国常见的能形成单种群落的代表性挺水植物有哪些？
芦苇、香蒲、菖蒲和菰是在我国南北常见的挺水植物，它们为多年生高大乔草，多以根状茎进行旺盛地营养繁殖，经常在岸边形成密集的单种群落，构成挺水植物带。4.我国常见的能形成水生植物带的代表性植物有哪些？
常见的能形成水生植物带的代表性植物，在挺水植物中有芦苇、香蒲、菖蒲和菰等，它们经常在岸边形成密集的单种群落，构成挺水植物带；在浮叶根生植物中有菱、杏菜、金银莲花等，在春天时萌发，往往可在池塘、湖泊挺水植物带的远岸一侧形成成片的浮叶根生植物带；在漂浮植物中有凤眼莲、浮萍和满江红等，在春夏季，它们的快速生长往往可以完全覆盖一些静水水体的水面，在水面形成密集的“绿色垫层”；在沉水植物中有黑藻、金鱼藻、苦菜和狐尾藻等，它们茂盛生长时，密集的枝叶叶在水下形成“水下森林”或“水底草坪”的景观。5.我国常见的漂浮植物有哪些？它们各有什么样的特点？ 我国常见的漂浮植物有凤眼莲、浮萍和满江红三种。
凤眼莲果实成熟后掉落水底，来年种子可萌发生长。其无性繁殖能力也非常强，生长季节可考腋芽几天内发育出新植株来扩大种群，是公认的生长最快的植物之一。凤眼莲喜欢生长在温暖向阳及富含养分的水域中，在25～35℃下生长最快，每年的九、十月份是生长旺季。浮萍主要是通过类似于酵母出芽生殖的营养繁殖方式产生后代和扩大种群。由于个体较小，对水的波动非常敏感，水面的水平流速超过0.1m/s时，浮萍在水面上形成的垫层就能被搅动吹散，因此浮萍多生长于水流相对平缓的沟渠、湖湾处。
满江红通常横卧于水面上，茎比较短小并有数个分枝，叶极小，长1mm，上面红紫色或蓝绿色，无叶柄，每个叶片分裂成上下重叠的2个裂片，裂隙中有固氮蓝藻共生其中，可将空气中氮气固定成可利用的氮肥，因此常被有目的地栽培在水池或稻田中起固氮增肥作用。6.我国常见的沉水植物有哪些？它们各有什么样的特点？
黑藻、金鱼藻、苦草和狐尾藻是在我国常见的沉水植物种类。
黑藻主要靠分枝进行营养繁殖扩大种群，常见于静水中，不耐水流冲击。
金鱼藻与黑藻相似，主澳靠分枝进行营养繁殖扩大种群，常见于静水中，茎叶易受水流冲击而折断。
苦草具有一定的抗水流冲击能力，可在流水中生长。狐尾藻多生于静水中。
第十章 微生物对污染物的分解与转化
1.根据分解程度，有机物的生物分解有哪几种类型？各种类型的特点分别是什么？
根据生物分解的程度和最终产物的不同，有机物的生物分解可分为生物去除（表观分解）、初级分解、环境可接收的分解和完全分解（矿化）等不同的类型。各类生物分解的特点如下： 生物分解类型
特点
分解对象有机物的分析方法
生物去除
由于微生物细胞、活性污泥等的吸附作用使化学物质浓度降低的一种现象。这里所说的“生物去除”不是真正意义上的分解，而是一种表观现象，也可称为“表观生物分解”。
各种色谱分析 有机碳分析
初级分解
在分解过程中，化学物质的分子结构发生变化，从而失去原化学物质特征的分解
各种色谱分析 官能团分析 毒性测试
环境可接收的分解
经过生物分解，化学物质的物理化学性质和毒性达到环境安全要求的程度
各种色谱分析 官能团分析 毒性测试
完全分解
有机化合物被分解成稳定无机物（CO2、H2O等）的分解
总有机碳分析
产生的CO2分析
2.试比较有机物的好氧分解和厌氧分解各有什么特点？两者有何不同？ 有机物的好氧生物分解是在有氧的条件下，借好氧微生物的作用来进行的。有机物的厌氧生物分解是在无氧条件下，借厌氧微生物，主要是厌氧菌（包括兼性菌）的作用来进行的。与厌氧生物分解相比，有机物的好氧分解往往具有分解速率快、分解程度彻底、能量利用率高、转化为细胞的比例大（即细胞转化率高）等特点。
3.有机物生物分解性试验的意义何在？简要概述生物分解性试验的方法体系？ 不同的化合物，具有不同的分子结构和物理化学性质，同时也具有不同的生物分解性。正确评价有机物的生物分解难易程度，即生物分解性，对于评价有机污染物在环境中的迁移转化规律及其生态与健康风险，预测其在污水生物处理和生物净化装置中的去除效果等都具有重要的意义。
生物分解性试验分为“生物分解潜能试验”和“生物分解模拟试验”两大类。（1）
生物分解潜能试验
生物分解潜能试验的主要目的是评价有机物是否具有被生物分解的潜在性。根据评价目的的不同，生物分解潜能性试验又分为易生物分解试验和本质性分解试验。（a）
易生物分解试验
易生物分解试验的目的是评价有机物是否很容易地被生物完全分解，一般在不利于生物分解地条件下进行。试验通常以受试化合物作为唯一碳源，接种地微生物浓度较低，利用总有机碳分析等非特异性方法进行分解对象物质地分析。（b）
本质性生物分解试验
本质性生物分解试验地目的是评价有机物是否具有被生物分解的性质。试验通常在最有利于受试化合物分解的条件下进行。（2）
生物分解模拟试验
生物分解模拟试验的目的是评价有机物在特定的环境条件下，如污水生物处理系统、河流、湖泊、河口、海洋和土壤中的生物分解性。4.有机物生物分解性试验的一般步骤是什么？
5.有机物的生物分解性与其分子结构之间一般有何关系？
有机物的生物分解性与其分子结构有密切的关系，其规律如下：
（1）
增加A类取代基（即异源基团）一般分解性变差，增加B类取代基，有时可以增加生物分解性。能使生物分解性降低的基团称异源基团。A类取代基：-Cl，-NO2,-SO3H,-Br,-CN,-CF3,-CH3,-NH2 B类取代基：-NH2,-OCH3,-OH,-COH,-C-O-（2）
异源基团数目增加，生物分解性越差。
（3）
异源基团的位置对生物分解性产生显著影响。（4）
甲基分支越多，生物分解性越差。
（5）
对于脂肪族化合物，其分子量越大越不易生物分解。
（6）
芳香族化合物的生物分解性一般低于小分子的脂肪族化合物。（7）
对于复环芳烃，其苯环越多越难生物分解。
（8）
好氧条件下的分解规律与厌氧条件下的分解规律有时不同。6.概述微生物在碳循环中的作用。
有机物中的碳由于微生物的呼吸作用先被氧化分解成二氧化碳，然后通过光合作用成武植物性蛋白质，碳水化合物和脂肪。动物吃了植物产生动物性蛋白质、碳水化合物和脂肪。动物的排泄物又分解产生二氧化碳。动植物通过呼吸也都产生二氧化碳，而它们死亡后的残体又都是有机性物质。这些物质又开始分解，如此进入了第二次循环。7.概述微生物在氮循环中的作用。
有机物中的氮在微生物作用下先被转化成氨，氨被氧化成为亚硝酸盐及硝酸盐。氨和硝酸盐可被植物吸收变成植物性蛋白质。动物吃了植物产生动物性蛋白质，而动物的排泄物又能被分解氧化成氨、亚硝酸盐和硝酸盐。动植物死亡后的残体又都是有机性物质。由于反硝化作用硝酸盐又可转化成亚硝酸盐和自由氮，而自由氮在氮固定作用下又可产生植物性蛋白质。8.试简单说明下列各种微生物作用：
（1）氨化作用
（2）硝化作用
（3）硫化作用
（4）反硫化作用（1）氨化作用：由有机氮化物转化为氨态氮的过程。（2）硝化作用：由氨氧化成硝酸的过程。
（3）硫化作用：将硫化氢氧化成单质硫的过程。
（4）反硫化作用：在缺氧及有机物存在条件下，将硫酸盐转化成硫化氢的过程。9.什么叫生物浓缩、生物积累和生物放大？
生物浓缩：当吸收速率大于体内分解速率与排泄速率之和时，化学物质就会在体内积累，这种现象称“生物浓缩”作用。
生物积累：指同一生物个体在不同的生长发育阶段，生物浓缩系数不断增加的现象。
生物放大：指生态系统中，某种化学物质的生物浓缩系数在同一食物链上，由低位营养级生物到高位营养级生物逐级增大的现象。
10.试分析微生物的污染物吸附作用对污水生物处理会产生什么样的影响（或效果）。有机颗粒和胶体物质的生物吸附是一个快速的物理过程。基于这种快速生物吸附现象开发出了一种新型污水生物处理工艺：A-B工艺。微生物细胞对溶解性污染物，特别是对疏水性有机污染物的吸附作用是污水生物处理系统中微量有机污染物去除的重要机理。但被吸附去除的有机物将积累在剩余污泥中，从而引起二次污染。在污水处理过程中，污水中的重金属离子由于微生物细胞的吸附作用被浓缩到活性污泥，从而会影响活性污泥的资源化利用，特别是堆肥利用。
第十一章 污水生物处理系统中的主要微生物
1.污水生物处理系统中的微生物有什么基本特点？为什么说它们包含了一个完整的生态系统？
各类处理系统中得微生物皆为混合培养微生物系统。从生态学得角度看，生物处理构筑物中包含个完整的生态系统。各类生物构成一个食物网。可以画成一个食物金字塔。在这种食物网金字塔中具有不同层次的营养水平。
2.原生动物在污水活性污泥法处理系统中的作用是什么？
原生动物可以明显改善出水水质。利用污泥状态和出水水质与微生物种类的连带关系，还可用原生动物来指示活性污泥处理厂出水水质。
3.活性污泥系统和生物膜系统中的微生物群落有何不同？ 活性污泥提供了纯水生生物的生长环境，而生物滤池中的生物生境既有水生的也有陆生生物的生长环境；既有水生的微生物，又有陆生的驯养动物。生物滤池的食物链比活性污泥的多几种营养水平。
4.活性污泥法处理系统运行中经常遇到的由微生物引起的主要问题有哪些？这些问题各有什么样的特征？
活性污泥在运行中最常见的故障是在二次沉淀池中泥水的分离问题。造成污泥沉降问题的原因是污泥膨胀、不絮凝、微小絮体、起泡沫和反硝化。（1）丝状菌引起的污泥膨胀
丝状菌在絮体中大量生长以致影响沉降。（2）非丝状菌引起的污泥膨胀
与散凝作用有关，当游离细菌产生菌胶团基质时，就会导致污泥膨胀，通常称这种膨胀为菌胶团膨胀或黏性膨胀。（3）不凝聚
时一种微结构絮体造成的现象。这是因为絮体变得不稳定而碎裂，或者过度曝气形成的紊流将絮体剪成碎块而造成的运行问题。也可能是细菌不能凝聚成絮体，微生物成为游离个体或非常小的丛生块。（4）微小絮体 含微小絮体的污泥不会在出水中形成高浓度，因为其颗粒比不凝聚污泥要大得多。（5）起泡沫
自从使用了不降解的“硬”洗涤剂以来，常常在曝气池中出现很厚的白色泡沫。微生物造成的泡沫是另外一种很密实的、棕色的泡沫，有时在曝气池中出现。5.试简单讨论活性污泥膨胀的主要控制方法。
（1）控制污泥负荷
为防止膨胀，应经常将污泥负荷率控制在正常负荷范围内。（2）控制营养比例
一般曝气池正常的碳（以BOD5表示），氮和磷的比例为BOD:N:P=100:5:1。
（3）控制DO浓度
为防止丝状微生物的猛增，一般应将池中DO控制在2.0mg/L以上。（4）加氯、臭氧或过氧化氢
这些化学剂是用于有选择地控制丝状微生物地过量生长。（5）投加混凝剂
可投加石灰、三氯化铁或高分子絮凝剂以改善污泥的絮凝，同时也会增加絮体的强度。
6.参与厌氧生物处理的微生物有哪几种？它们各有什么样的特点？
厌氧生物处理中有各种微生物参与，一般分为两大类：不产甲烷微生物和产甲烷微生物。（1）不产甲烷微生物
包括厌氧菌和兼性厌氧菌，其种类及数量随发酵原料和发酵工艺而定。常见的不产甲烷细菌可分为发酵细菌、产氢产乙酸细菌和同型产乙酸细菌群三类。（2）产甲烷细菌
是一大群在严格厌氧条件下产生甲烷的菌，对温度和pH很敏感，一般的产甲烷细菌都是中温性的、最适宜的温度在25～40℃之间，高温性产甲烷细菌的适宜温度则在50～60℃之间。产甲烷细菌生长最适宜的pH范围约在6.8～7.2之间。如pH值低于6或高于8，细菌的生长繁殖将受到极大影响。
7.生物脱氮的基本原理是什么？简述影响硝化和反硝化的主要因素。
生物脱氮的基本原理是有机氮经微生物降解为无机的NH3，在好氧条件下NH3会被亚硝酸菌和硝酸菌氧化称亚硝酸盐和硝酸盐，之后反硝化细菌将NO2-和NO3-转化为N2。影响污水处理系统中硝化过程的主要因素有以下几点：
（1）污泥龄
硝化菌数量及硝化速率是生物脱氮处理的关键制约因素，因此应注意增加污泥龄。
（2）溶解氧
DO对硝化菌的生长及活性都有显著的影响。（3）温度
温度对硝化活性有重要的影响。（4）pH 氨氧化菌的最适pH范围为7.0～7.8，而亚硝酸氧化菌的最适pH范围为7.7～8.1。pH值过高或过低都会抑制硝化活性。
（5）营养物质
污水水质，特别是C/N比影响活性污泥中硝化细菌所占的比例。
（6）毒物
硝化菌对毒物的敏感度大于一般细菌，大多数重金属和有机物对硝化菌具有抑制作用。
影响反硝化作用的因素主要有以下几点：
（1）营养物质
反硝化作用需要有足够的有机碳源。
（2）溶解氧
反硝化菌一般为兼性厌氧菌，应保持低溶解氧水平。
（3）温度
反硝化反应的最佳温度为40℃，温度低于0℃，反硝化菌的活动终止，温度超过50℃时，由于酶的变性，反硝化活性急剧降低。
（4）pH 反硝化反应的最适合pH值范围为7.0～7.5，pH值高于8或低于6都会明显降低反硝化活性。
8.生物除磷的基本原理是什么？参与生物除磷的关键微生物有何特点？
生物除磷的基本原理是在好氧环境下，聚磷菌可利用聚-β-羟基丁酸盐氧化分解所释放的能量来摄取污水中的磷，并把所摄取的磷合成聚磷酸盐而贮存于细胞中。细菌增值过程中，在好氧环境中所摄取的磷比在厌氧环境中所释放的磷多。参与生物除磷的关键微生物（聚磷菌）区别于其他细菌的主要标志之一是其细胞内含有异染颗粒。并且生长较慢，因能积累和分解聚磷酸和PHB，故能适应厌氧和好氧交替环境而成为优势菌种。
9.利用微生物处理重金属污水，有哪些可能的技术？简要概述各种方法的优缺点。方法有：
1）生物沉淀处理法
利用硫酸盐还原菌在厌氧条件下把SO42-还原成硫化氢，金属离子与硫化氢生成金属硫化物沉淀而被除去。该方法的金属去除率很高，单由于金属对微生物有毒害作用，不适用于处理高浓度金属废水。另外，若废水中不含有一定浓度的有机物和硫酸盐，需外加。2）生物还原处理法
Cr6+生物还原处理法的原理是利用Cr6+还原菌，在厌氧条件下把Cr6+还原成无毒性的Cr3+，Cr3+在碱性条件下生成Cr（OH）3沉淀而被除去。该方法的金属去除率高，金属的回收率也高。
3）生物氧化处理法
利用铁细菌首先将不易沉淀的Fe2+氧化为易沉淀的Fe3+，加入碳酸钙调节pH，使Fe2+形成Fe（OH）3沉淀而被去除，同时硫酸根与钙形成硫酸钙沉淀被去除。4）生物吸附处理法
利用微生物细胞作为吸附剂处理废水中的金属。10.污水生物处理对污水水质有哪些基本要求？ 主要有下列几点要求：
1）酸碱度
对于好氧生物处理，pH值应在6～9之间，对于厌氧生物处理，pH值应保持在6.5～7.5的范围内。
2）温度
温度是影响微生物生活的重要因素。对于大多数细菌讲，适宜的温度在20～40℃之间，而有些高温细菌可耐较高的温度，它们生长的适宜温度在50～60℃之间。
3）有毒物质
污水中不能含有过多的有毒物质。多数重金属，如锌、铜、铅、铬等离子有毒性。某些非金属物质，如酚、甲醛、氰化物、硫化物等也有毒性，能抑制其他物质的生物氧化作用。污水中也不应含有过多的油类物质。
4）营养物质
微生物的生长繁殖必须要有各种营养，其中包括碳、氮、磷、硫，微量的钾、钙、镁、铁等和维生素。但不同的微生物对每一种营养元素数量的要求是不同的，并且对于这些营养元素之间，要求一定的比例关系。
最后，污水中必须含有足量的和适宜的微生物才能有效地进行处理。第十二章
水生植物的水质净化作用及其应用
1.水生植被健全的水体，其水质通常比较清澄，为什么？
大型水生植物主要通过物理和生物化学作用促进水中悬浮物质的沉降。
物理作用主要是由于大型水生植物在水中形成的茂密植被具有抑制风浪和减缓水流的功能，由此可促进水中悬浮物的沉降，以及减少底泥中颗粒物的再悬浮。生物化学作用则是指植物根部释放出氧气形成根际氧化区，使底泥由厌氧状态转变为好氧状态，避免因有机物厌氧分解导致的底泥上浮，因此有水生植被存在的水体，水质都比较澄清。2.大型水生植物能吸收或分解哪些污染物？ 水生植物直接吸收、降解的污染物包括两大类：氮磷等植物营养物质和对水生生物有毒害作用的某些重金属和有机物。
3.大型水生植物抑制浮游藻类生长的主要机理是什么？ 大型水生植物和浮游藻类同为水体初级生产者，相互之间具有竞争抑制的特点，在大型水生植物占优势的情况下，藻类的生长可以被抑制。大型水生植物主要通过以下两种机制抑制藻类生长：
（1）资源竞争抑制（2）释放抑藻化感物质
4.浮游藻类有哪些水质净化功能？（1）对氮磷的吸收
氮磷是浮游藻类必需的营养物质，因此藻类大量生长时，可以吸收水中的氮磷转化为自身的结构组成物质。
（2）对重金属的去除
浮游藻类可以吸收富集水中的重金属。藻类去除重金属的过程包括吸附和转移两个阶段。（3）对有机物的去除
藻类对有机物的去除机理分为两种：转化降解和富集。5.漂浮植物水处理系统的水质净化机理是什么？
漂浮植物水处理系统依靠植物和微生物的共同作用完成水质净化。漂浮植物在塘表面形成一个垫层，垫层的下面由于植物释放氧气在根系附近形成好氧层，向下随氧含量逐渐减少形成兼氧层和厌氧层。三个层中存在对应的好氧、兼氧、厌氧微生物群落。塘内有机物的降解主要通过微生物来完成。氮的去除主要通过四个过程完成：（1）植物的吸收；（2）随固体颗粒物的沉降；（3）硝化、反硝化；（4）氨的挥发。磷的去除主要是通过植物的吸收和沉降作用。6.水生植物在湿地中的作用是什么？
一方面水生植物自身能够吸收一部分营养物质，同时它的根区为微生物的生存和降解营养物质提供了必要的场所和好氧条件。
7.简述沉水植物在天然水体水质净化中的作用。主要有以下几点作用：
（1）吸收、固定水中的氮磷等营养物质（2）抑制藻类生长（3）澄清水质
（4）提高水生生态系统的生物多样性 第十三章 水卫生生物学
1.常见的水传染病菌有哪几种？它们有什么特性？主要的肠道病毒有哪几种？一般的氯消毒能灭活病毒吗？
常见的水传染病菌有以下几种：（1）致病性大肠杆菌
能引起腹泻，通过污染饮水、食品、娱乐水体引起疾病暴发流行，病情严重者，可危及生命。（2）伤寒杆菌（沙门氏菌）
通过与病人直接接触或与病人排泄物所污染的物品、食物、水等接触而传染。（3）痢疾杆菌（志贺氏菌）
可引起细菌性痢疾，通过食品、水及蝇类传播。（4）霍乱弧菌
可借水及食物传播，与病人或带菌者接触可可能传染，也可由蝇类传播。（5）军团菌
具有高度暴发性和流行性的呼吸道致病菌。（6）粪链球菌
来源于人和温血动物的粪便，偶尔出现于感染的尿道及急性心内膜炎。主要的肠道病毒有：（1）脊髓灰质炎病毒
（2）其他肠道病毒，如柯萨奇和埃可病毒 一般的氯消毒能灭活病毒。
2.为什么大肠菌群可作为水受粪便污染的指标？用大肠菌群作为肠道病菌的指示微生物，有什么缺点？
因为大肠菌群的生理习性与伤寒杆菌、副伤寒杆菌和痢疾杆菌等病原菌的生理特性较为相似，在外界生存时间也与上述病原菌基本一致，大肠菌群在人的粪便中数量很大，检验技术并不复杂，所以可作为水受粪便污染的指标。用大肠菌群作为肠道病菌的指示微生物，其缺点在于只间接反映出生活饮用水被肠道病原菌污染的情况，而不能反映出水中是否有传染性病毒以及除肠道病原菌外的其他病原菌。3.为什么噬菌体可以作为水中的病毒指示微生物？
噬菌体作为细菌病毒，在污水中普遍存在，其数量高于肠道病毒，对自然条件及水处理过程的抗性高于细菌，接近或超过动物病毒。噬菌体对人没有致病性，可以进行高浓度接种和进行现场实验。检测噬菌体的操作具有简便快速、安全、不需要复杂的操作和设备等优点。因此可用来作为水中的病毒指示微生物。
4.大肠菌群的发酵检验法是根据怎样的原理来进行的？这种检验法有什么缺点？滤膜检验法有什么优点，有什么缺点？
发酵检验法原理是将水样置于糖类液体培养基中，在一定温度下，经一定时间培养后，观察有无酸和气体产生，即有无发酵，而初步确定有无大肠杆菌群存在。缺点在于由于水中除大肠菌群外，还可能存在其他发酵糖类物质的细菌，所以培养后如发现气体和酸并不一定能肯定水中含有大肠菌群。
滤膜检验法的优点是比发酵法的检验时间短，缺点在于不能及时指导生产。5.大肠菌群包括哪些种类的细菌？它们的习性如何？
大肠菌群一般包括大肠埃希氏杆菌、产气杆菌、枸椽酸杆菌和副大肠杆菌。
大肠菌群的各类菌的生理习性都相似，只是副大肠杆菌分解乳糖缓慢，甚至不能分解乳糖，并且它们在品红亚硫酸钠培养基（远藤氏培养基）上所形成的菌落不同。6.我国饮用水水质标准所规定的大肠菌群数是每升多少？ 我国《城市供水水质标准》CJ/T206－2005中规定：
大肠菌群数：每100mL水样中不得检出；耐热大肠菌群：每100mL水样中不得检出。7.测定水中细菌总数的意义是什么？营养琼脂固体培养基上的菌落数目是否代表水样中实际存在的细菌数目？
细菌总数越大，说明水被污染得也越严重，因此这项测定有一定的卫生意义。不能代表，因为某些细菌无法在该固体培养基上生长。
第二篇：微生物检测课后习题
绪论：
1.食品的卫生标准内容包括那些？感官指标、理化指标、微生物指标
2.对食品进行微生物检验具有何意义？是衡量食品卫生质量的终于指标，也是判断被检食品是否能食用的科学依据；可以判断食品加工环境及食品卫生的情况，为卫生管理工作提供科学依据；可以有效地防止人畜共患病的发生；保证产品质量，避免不必要的损失
3.食品微生物检验的范围包括那些？生产环境的检验；原辅料的检验；食品加工、储藏、销售等环节的检验；食品的检验
4.食品卫生标准中的微生物指标有那些？菌落总数；大肠菌群；致病菌；霉菌及其毒素；其他指标 菌落总数概念和测定意义
1.什么是菌落总数？是指食品检验经过处理，在一定条件下培养后，所得1mL（g）或1cm2面积检样中所含菌落的总数
2.测定食品、饮料等产品的菌落总数有什么意义？（1）判定食品被细菌污染的程度及卫生质量（2）预测食品存用的期限长短（3）了解细菌在食品中的繁殖动态
3.画出平板倾注法测定菌落总数的示意图：步骤:检样—稀释处理—选择3个适宜稀释度—倒平板—培养—菌落计数—报告结果
4.在测定菌落总数时，如何选择菌落进行计数？(1)选取菌落数在30-300之间的平板,若有两个稀释度均在30-300之间时,比值小于或等于2取平均数,比值大于2则取稀释度较低平板菌落数(2)如均大于300，则取最高稀释度的平均菌落数乘以稀释倍数报告(3)如均小于30,则以最低稀释度的平均菌落数乘稀释倍数报告(4)如菌落数有的大于300,有的又小于30,不再30-300之间,以最接近300或30的平均菌落数乘以稀释倍数报告(5)如所有稀释度均无菌落生长,则应按小于1乘以最低稀释倍数报告
5.在菌落总数的检验中，要注意哪些事项？(1)对照平板出现几个菌落时,要追加对照平板(2)吸管进出瓶子或试管时,吸管口不得触及瓶口、管口的外围部分（3）吸管插入试样液内的深度不得小于2.5cm，调整时要使管尖与容器内壁紧贴（4）进行稀释时，吸管口不得与稀释液接触（5）检验从开始稀释到倾注最后一个平皿所用时间不宜超过20min（6）稀释倍数越高菌落数越少，如出现逆反现象，不可作为检样计数报告的依据。
6.在菌落总数的检验中，如何根据样品的特性选择培养温度和时间？普通食品37℃48h倒放平板；清凉饮料、调味品、糕点、酒类：37℃24h；水产品：30℃48h 大肠菌群测定
1.什么是大肠菌群？大肠菌群由那些微生物组成？指一群需氧及兼性厌氧，在37℃能分解乳糖，产酸产气的革兰氏染色阴性无芽孢杆菌；组成：大肠埃希氏菌属、柠檬酸杆菌属、产气克雷伯氏菌属、阴沟肠杆菌
2.测定食品、饮料等产品的大肠菌群数有什么意义？（1）判断食品是否受到粪便的污染（2）有利于控制肠道传染病的发生和流行（3）有利于控制食品在生产加工、运输、保存等过程中的卫生状况
3.大肠菌群具有那些生物学特性？形态与染色：革兰氏阴性，无芽孢杆菌，发酵乳糖产酸产气；培养特性：在EMB琼脂平板上的典型菌落：呈深紫黑色或中心深紫黑色，圆形，稍凸起，边缘整齐，表面光滑，常有金属光泽
4.在大肠菌群数的检验中，要注意哪些事项？（1）抑菌剂（2）菌落特征（3）产气量（4）MPN检索表
5.在水的大肠菌群数检验中，如何进行水样的采集？自来水（未含氟）：龙头火烧灭菌，畅流5-10秒后取样；地面水源水，江湖河，水库，水池等浸入水下20cm下取样，水井50cm下取样；漂白粉处理的水样：自来水，游泳池水，应在瓶内加入0.03g硫代硫酸钠/500,或2ml1.5%硫代硫酸钠液/500ml,除氯;运送:2小时内送检.6-10℃<6h立即检验;检验前将水样震荡5-10min 病原性球菌检测
1.金黄色葡萄球菌可产生哪些毒素和酶?溶血毒素；杀白细胞素；血浆凝固酶；脱氧核糖核酸酶；肠毒素；溶纤维蛋白酶；透明质酸酶
2.金黄色葡萄球菌在B-P平板上的菌落特征如何?说明其原理？特征：圆形，光滑凸起，湿润，成灰色至黑色，边缘色淡周围为浑浊带，在其外层有一透明带；原理：氯化锂、甘氨酸：抑制非致病性葡萄球菌的生长；丙酮酸钠：促进葡萄球菌生长；亚碲酸钾：抑制G-杆菌生长，可被金黄色葡萄球菌还原为碲盐呈黑色。
3.金黄色葡萄球菌在血平板上的菌落特征如何?菌落呈金黄色，大而突起，圆形，不透明，表面光滑，周围有透明溶血圈（β型）
4.确认葡萄球菌为金黄色葡萄球菌的依据至少应该包括那几个试验? 5.金黄色葡萄球菌的形态与染色、培养特征如何？形态与染色：革兰氏阳性球形菌，排列呈葡萄状。无芽孢、鞭毛，大多数无荚膜，可分解葡萄糖、麦芽糖、乳糖、蔗糖，产酸不产气；培养特征：需氧或兼性厌氧，最适生长温度37℃、PH7.4；对营养要求不高，在普通培养基中生长良好，加少量葡萄糖或血液生长更旺盛；耐盐性强，在含NaCL7.5-15%培养基中能生长；在肉汤中是浑浊生长，时间过长，有少量沉淀；在普通培养基上生长，可形成圆形凸起，表面光滑，边缘整齐，不透明，直径1—2mm的菌落能产生黄色色素；血琼脂平板：菌落大、产生完全溶血圈；BP平板：灰色到黑色边缘淡，菌落周围有一浑浊带，在其外有一透明带
食品中溶血性链球菌的检验
1.链球菌的溶血现象有那几个类型，各类型的溶血特征如何？甲型α-溶血性链球菌（菌落周围有1-2mm宽的草绿色溶血环，也称甲型溶血，这类链球菌多为条件致病菌。）、乙型β-溶血性链球菌（菌落周围形成一个2-4mm宽、界限分明、完全透明的无色溶血环，也称乙型溶血，该菌的致病力强，常引起人类和动物的多种疾病，与人类疾病有关的血清型90%属于A族链球菌）、丙型γ-链球菌（不产生溶血素，菌落周围无溶血环，也称为丙型或不溶血性链球菌，该菌无致病性，常存在于乳类和粪便中，偶尔也引起感染。）
2.溶血性链球菌在血平板和葡萄糖肉汤中生长有何特征？在血平板上形成灰白色，半透明、表面光滑、有乳光圆形突起的细小菌落，直径0.5-0.75mm，针尖大小，菌落周围出现溶血环；在葡萄糖肉汤中：
3.溶血性链球菌能产生什么毒素和酶？溶血毒素、致热外毒素、透明质酸酶、链激酶、链道酶、杀白细胞素
4.写出链球菌的检验程序，并说明链激酶的反应原理。检验程序：固体检验—样品处理—增菌培养—分离培养—纯化培养—生化鉴定—报告；原理： 肠道致病菌
1.肠道致病菌具有那些生物性特性？均为革兰氏阴性杆菌，中等大小，无芽孢，多数具有周鞭毛能运动；需氧或兼性厌氧，菌落中等大小，表面光滑，液体培养基浑浊生长；肠道致病菌一般不分解乳糖，而非致病菌多能分解乳糖、葡萄糖产酸或产酸产气；可还原硝酸盐为亚硝酸盐
2.肠道致病菌具有那些抗原？又称为什么？有什么特点？O抗原：也称菌体抗原，细胞壁脂多糖，耐热100℃不被破坏
H抗原：也称鞭毛抗原，鞭毛蛋白，不耐热，60℃30’可破坏
K抗原:也称表面抗原(荚膜抗原),多糖,具有阻抑O抗原发生凝集的现象,加热60℃30’可消除抑阻作用 菌毛抗原: 3.写出肠道致病菌检验的基本程序？检样—处理—增菌培养—分离培养—生化实验—血清学鉴定—报告 沙门氏菌
1．典型沙门氏菌的五项生化试验结果如何？
2.沙门氏菌的形态特征，培养特性是什么？形态特征：革兰氏染色阴性，无荚膜，无芽孢，多数有鞭毛，有动力，短小杆菌；培养特性：需氧或兼性厌氧，最适温37，PH7.2-7.4；对营养要求不高，在普通培养基上生长良好，37，24h能形成菌落中等大小，直径2-3mm，圆形或卵圆形，表面光滑湿润，无色半透明，边缘整齐的菌落；在液体培养基中，呈均匀浑浊性生长，无菌膜。3.沙门氏菌检验时为什么要进行前增菌和增菌？
4.沙门氏菌有哪些抗原？各有何特点？O、H抗原如何表示，A-F群沙门氏菌中，代表每群O特异性抗原的独特因子是什么？O抗原（主要抗原OA~OZ，O51~63，O65~67）、H抗原、表面抗原（K抗原）、菌毛抗原。
5.沙门氏菌哪几个菌型具有Vi抗原，Vi抗原对O抗原血清连实验有何影响，对含Vi抗原菌，如何做O抗原血清学实验？含有Vi 抗原的沙门氏菌：伤寒沙门氏菌、丙型副伤寒沙门氏菌、都柏林沙门氏菌。Vi抗原位于菌体的最表层，包围了O抗原，可阻碍O抗原的血清学凝集试验。破坏Vi抗原：60℃30秒，100℃5秒，石炭酸处理或人工培养后消失。
6.沙门氏菌在SS平板，TSI培养基上生长的现象如何，说明其原理
7.分离纯化后怎样选用最少的生化试验方法初步鉴定检验菌是否是沙门氏菌属的细菌
8.如何进行沙门氏菌的血清学试验 志贺氏菌 1.志贺氏菌分几个群各称为什么？抗原结构如何？K抗原对O抗原试验有何影响？A群痢疾志贺氏菌、B群福氏志贺氏菌、C群鲍氏志贺氏菌、D群宋内氏志贺氏菌；抗原结构：ABCD均是O抗原；A群、C群具有K抗原；影响：K抗原可阻碍O抗原的血清学凝集实验，煮沸处理即可。
2.写出志贺氏菌、沙门氏菌、大肠杆菌在SS、EMB平板上生长的菌落特征？志贺氏菌：无色透明，不发酵乳糖，中等大小，光滑圆形菌落；沙门氏菌：SS圆形或卵圆形，表面光滑湿润，无色半透明，边缘整齐的菌落；大肠杆菌：EMB呈深紫黑色或中心深紫色，圆形，稍凸起，边缘整齐，表面光滑，常有金属光泽
3.志贺氏菌在三糖铁培养基上生长结果如何？斜面产碱仍为红色或粉红色；底层产酸不产气，变黄色；不产硫化氢，不出现黑色。
4.在志贺氏菌中，接种三糖尿病铁培养基和葡萄糖半固体培养基后，那些培养物可认为不属于本菌生长现象的范围而可弃去？在TSI表面上呈现蔓延生长的培养物；在18h-24h发酵乳糖、蔗糖的培养物；不分解葡萄糖，只在半固体培养基表面生长的培养物；产气的培养物；有动力的培养物；产硫化氢的培养物。5.如何用生化反应来区分志贺氏菌各群？用4中志贺氏菌多价血清检查，如果呈现凝集，则用A1，A2、B群多价和D群血清分别试验；如是B群，则哟个群和型因子血清分别检查；4中志贺氏菌多价血清不凝集的菌株用鲍氏多价1、2、3分别检查，并进一步用1-15各型因子血清检查。如果鲍氏多价血清不凝集，可用痢疾志贺氏菌3-12型多价血清及各型因子血清检查。
6.写出沙门氏菌、志贺氏菌的检验程序及其所用培养基。沙门氏菌：检验—增菌（前增菌）--分离培养—生化实验初步鉴定—血清学反映最后鉴定—报告；培养基：BS琼脂平板和XLD琼脂平板；志贺氏菌：检验—样品处理—增菌培养—SS、EMB平板分离培养—初步生化鉴定—最后血清学鉴定—报告。培养基：强选择性（SS或HE）、弱选择性（EMB或麦康凯）副溶血性弧菌
1.副溶血性弧菌的形态与染色有和特点？革兰氏阴性无芽孢多形态杆菌，单端鞭毛、两端浓染。杆状、棒状、甚至球状、丝状等；需氧或兼性厌氧，生长最好；在2~3%NaCL培养基中生长最好,无盐或食盐>10%不能生长;最适温度36℃,PH7.5-7.8;在专用选择性平板上,菌落呈圆形凸起,浑浊不透明,表面光滑,较湿润,边缘不整齐;血平板:可见溶血环
2.副溶血性弧菌的生化特性中最有特点的是那个项目，如何利用这个项目，诊断某细菌是否是副溶血性弧菌？
3.副溶血性弧菌在TSI，Nacl蔗糖，嗜盐选择性平板上培养特征如何？Nacl蔗糖平板：圆形，半透明或不透明，无粘性，绿蓝色；嗜盐性平板：圆整或不齐，隆起混浊，无粘性，无色，湿润。镜检：两端浓染 蜡样芽孢杆菌
1.引起蜡样芽孢杆菌事物中毒的常见食物有那些？什么条件下可引起蜡样芽孢杆菌食中毒？乳类、肉类、米饭、淀粉类、甜点心、凉拌蔬菜，水果，色拉 2.蜡样芽孢杆菌的形态与染色特性如何？革兰氏阳性大杆菌，芽孢不突出菌体，菌体两端较平整，多数呈链状排列，周身鞭毛，有动力
3.蜡样芽孢杆菌在普通营养琼脂和甘露醇卵黄多粘菌琼脂平板上生长的菌落特征如何？普通：菌落灰白色，不透明，边缘不整齐，表面粗糙，呈毛玻璃状或白蜡状；甘露醇卵黄多粘菌素平板：菌落呈粉红色，具有白色浑浊环。血平板：菌落呈浅灰色，不透明，似白色毛玻璃状，有溶血环。4.写出蜡样芽孢杆菌检验的基本程序？检验—稀释处理—平板分离—证实实验—培养特性观察—生化实验—报告结果 霉菌、酵母菌数测定
列表说明霉菌、酵母菌数的测定与菌落总数的测定有什么不同的地方和相同的地方？
检验程序：检验—处理—稀释—平板分离培养—菌落计数—报告 罐头类
1.罐头食品的商业无菌检验中，保温的目的是什么？目的：观察是否胖听或泄漏 2.在罐头食品的商业无菌检验中，开罐前要做好那些准备工作？用75%酒精稀球擦试无代号端，并点燃灭菌（胖听不能烧），然后开罐，但不能伤及卷边结构。3.如何判断罐头为商业无菌？该批罐头食品经审查生产记录，属于正常，抽取样品经保温试验未见胖听或泄漏，保温后开罐，经感官检查PH测定，涂片镜检，或接种培养，确证无M增殖现象。
第三篇：微生物答案
4、微生物分类学有哪 3 项具体任务？试加以简述。
3项具体任务：分类、鉴定和命名 ；分类的任务是解决从个别到一般或从具体到抽象的问题，亦即通过收集大量描述有关个体的文献资料，经过科学的归纳和理性的思考，整理成一个科学的分类系统 鉴定的任务与分类恰恰相反，它是一个从一般到特殊或从抽象到具体的过程，亦即通过详细观察和描述一个未知纯种微生物的各种性状特征，然后查找现成的分类系统，以达到对其知类、辨名的目的。命名的任务是为一个新发现的微生物确定一个新学名，亦即当你详细观察和描述某一具体菌种后，经过认真查找现有的权威性分类鉴定手册，发现这是一个以往从未记载过的新种，这时，就得按微生物的国际命名法规给予一个新学名。
6、何谓三域学说？
20世纪70年代末由美国伊利诺斯大学的C.R.Woese等人对大量微生物和其他生物进16S和18SrRNA的寡聚核苷酸测序，并比较其同源性水平后，提出了一个与以往各种界级分类不同的新系统，称为三域学说。三域指细菌域、古生菌域和真核生物域。
7、何谓（G+C）mol% 值？它在微生物分类鉴定中有何应用？
表示DNA分子中鸟嘌呤（G）和胞嘧啶（C）所占的摩尔百分比值。应用: ①判别种与种之间亲缘关系相近程度；②是建立新分类单元时的重要指标。
5、简述革兰氏染色法的机制并说明此法的重要性。
革兰氏染色机制：结晶紫液初染和碘液媒染：在细菌的细胞膜内可形成不溶于水的结晶紫与碘的复合物。乙醇脱色：G＋细胞壁较厚、肽聚糖网层次多和交联致密且不含类脂，把结晶紫与碘的复合物牢牢留在壁内，使其保持紫色；G-细胞壁薄、外膜层类脂含量高、肽聚糖层薄和文联度差，结晶紫与碘复合物的溶出，细胞退成无色。复染: G-细菌呈现红色，而G+细菌则仍保留最初的紫色。重要性: 革兰氏染色有着十分重要的理论与实践意义。通过这一染色，几乎可把所有的细菌分成革兰氏阳性菌与革兰氏阴性菌两个大类，因此它是分类鉴定菌种时的重要指标。又由于这两大类细菌在细胞结构、成分、形态、生理、生化、遗传、免疫、生态和药物敏感性等方面都呈现出明显的差异，因此任何细菌只要通过简单的革兰氏染色，就可提供不少其他重要的生物学特性方面的信息。
6、渗透调节皮层膨胀学说是如何解释芽孢的耐热机制的？
芽孢的耐热在于芽孢衣对多价阳离子和水分的渗透很差以及皮层的离子强度很高，这就使皮层产生了极高的渗透压去夺取芽孢核欣中的水分，其结果造成皮层的充分膨胀和核心的高度失水，正是这种失水的核心才赋予了芽孢极强的耐热性。
7、简述链霉菌形态构造特点。
（1）基内菌丝：又称营养菌丝，是紧贴固体培养基表面并向培养基里面生长的菌丝。色浅、较细，其主要
功能是吸收营养物和排泄代谢产物，一般没有隔膜。有的产生色素。
（2）气生菌丝：营养菌丝发育到一定阶段，伸向空间形成气生菌丝，色较深、直径较粗，直形或弯曲状而分枝，有的产生色素。
第二章 真核微生物的形态、构造和功能
4、图示酵母菌细胞构造，并指出其细胞壁的结构特点。
细胞壁的结构特点：
（1）化学组成：
三明治状的“酵母纤维素”：分三层，外层为甘露糖，内层为葡聚糖,其间夹有一层蛋白质分子。芽痕周围有 少许几丁质。
（2）原生质体的制备：用蜗牛消化酶水解细胞壁。（注：其结构特点可能不完善）
5、简述酵母菌的繁殖方式，图示酿酒酵母的生活史 并说明各阶段的特点。
繁殖方式：⑴无性繁殖：①芽殖 ②裂殖 ③产生掷孢子等无性孢子
⑵有性繁殖——产生子囊及子囊孢子
各阶段的特点： 子囊孢子发芽产生单倍体营养细胞
单倍体营养细胞出芽繁殖
异性营养细胞接合，质配核配，形成二倍体细胞
二倍体营养细胞不进行核分裂，出芽繁殖
二倍体细胞变成子囊，减数分裂，形成4子囊孢子
子囊破壁后释放出单倍体子囊孢子
8、试比较细菌、放线菌、酵母菌和霉菌细胞壁成分的异同，并讨论它们原生质体制备方法。
细胞壁成分的异同
细菌分为G+和G-，G+肽聚糖含量高，G-含量低；G+磷壁酸含量较高，而G-不含磷壁酸；G+类脂质一般无，而G-含量较高；G+不含蛋白质，G-含量较高。放线菌为G-，其细胞壁具有G-所具有的特点。酵母菌和霉菌为真菌，酵母菌的细胞壁外层为甘露聚糖，内层为葡聚糖；而霉菌的细胞壁成分为几丁质、蛋白质、葡聚糖。
原生质体制备方法：G+菌原生质体获得：青霉素、溶菌酶
G-菌原生质体获得：EDTA鳌合剂处理，溶菌酶
放线菌 原生质体获得：青霉素、溶菌酶
霉菌原生质体获得：纤维素酶
酵母菌原生质体获得：蜗牛消化酶
13、什么叫锁状联合？其生理意义如何？
锁状联合: 担子菌亚门中多数担子菌的双核菌丝，在进行细胞分裂时，于菌丝的分隔处形成的一个侧生的喙状结构称锁状联合。
生理意义：保证了双核菌丝在进行细胞分裂时，每节（每个细胞）都能含有两个异质（遗传型不同）的核，为进行有性生殖，通过核配形成担子打下基础。锁状联合是双核菌丝的鉴定标准，凡是产生锁状联合的菌丝均可断定为双核。锁状联合也是担子菌亚门的明显特征之一。
14、霉菌的营养菌丝和气生菌丝各有何特点？它们分别可分化出哪些特化结构？
1)营养菌丝体：伸入培养基吸收营养； 2)气生菌丝体：向空中生成，形成繁殖器官。
营养菌丝的特化结构：①假根②吸器③附着枝附着胞⑤菌核⑥菌索⑦匍匐菌丝⑧菌环和菌网
气生菌丝的特化结构：子实体
3、什么叫烈性噬菌体？简述其裂解性生活史。
烈性噬菌体：凡在短时间内能连续完成吸附、侵入、增殖、成熟、裂解这五个阶段而实现其繁殖的噬菌体，称为烈性噬菌体。
①吸附 噬菌体尾丝散开，固着于特异性受点上。②侵入 尾鞘收缩，尾管推出并插入到细胞壁和膜中，头部的核酸注入到宿主细胞中，而蛋白质衣壳留在细胞壁外。③增殖 增殖过程包括核酸的复制和蛋白质的生物合成。注入细胞的核酸操纵宿主细胞代谢机构，以寄主个体及细胞降解物和培养基介质为原料，大量复制噬菌体核酸，并合成蛋白质外壳。④成熟（装配）寄主细胞合成噬菌体壳体(T4噬菌体包括头部、尾部),并组装成完整的噬菌体粒子。⑤裂解（释放）子代噬菌体成熟后，脂肪酶和溶菌酶促进宿主细胞裂解，从而释放出大量子代噬菌体。
4、什么是一步生长曲线？它可分几期？各期有何特点？
一步生长曲线 ： 定量描述烈性噬菌体增殖规律的实验曲线称作一步生长曲线或一级生长曲线。
潜伏期从噬菌体吸附细菌细胞至细菌细胞释放出新的噬菌体的最短时间。又可分为隐晦期和胞内累积期。
裂解期从被感染的第一个细胞裂解至最后一个细胞裂解完毕所经历的时间。
平稳期指被感染的宿主已全部裂解，溶液中噬菌体数达到最高点后的时期。裂解量每个被感染的细菌释放新的噬菌体的平均数
3、在化能异养微生物的生物氧化中，其基质脱氢和产能的途径主要有哪几条？试比较各途径的主要特点。
脱氢和产能的途径：EMP、HMP、ED、TCA 特点：EMP当葡萄糖转化成1.6-二磷酸果糖后，在果糖二磷酸醛缩酶作用下，裂解为两 个3Ｃ化合物，再由此转化为2分子丙酮酸。
HMP当葡萄糖经一次磷酸化脱氢生成6-磷酸葡萄糖酸后，在6-磷酸葡萄糖酸脱酶作用下，再次脱氢降解为1分子CO2和1分子磷酸戊糖。
ED是少数EMP途径不完整的细菌所特有的利用葡萄糖的替代途径。一分子葡萄糖经ED途径可 生成两个丙酮酸并净生成一个ATP、一个NADH+H+和一个NADPH+H+。
TCA(1)氧虽不直接参与其中反应，但必须在有氧条件下运转；
(2)丙酮酸在进入三羧酸循环之先要脱羧生成乙酰CoA，乙酰CoA和草酰乙酸缩合成柠檬酸再进入三羧酸循环。
(3)循环的结果是乙酰CoA被彻底氧化成CO2和H2O，每氧化1分子的乙酰CoA可产生12分子的ATP，草酰乙酸参与反应而本身并不消耗。
(4)产能效率极高；
(5)TCA位于一切分解代谢和合成代谢中的枢纽地位。
11、青霉素为何只能抑制代谢旺盛的细菌？其制菌机制如何？
原因：青霉素抑制肽聚糖的合成过程，形成破裂的细胞壁，代谢旺盛的细菌才存在肽聚糖的合成，因此此时有青霉素作用时细胞易死亡。
作用机制：青霉素破坏肽聚糖合成过程中肽尾与肽桥间的转肽作用。
12、如何运用代谢调控理论使微生物合成比自身需求量更多的有用代谢产物？举例说明。
①应用营养缺陷型菌株解除正常的反馈调节。如赖氨酸发酵、肌苷酸的生产；
②应用抗反馈调节的突变株解除反馈调节。如黄色短杆菌的抗α—氨基—β—羟基戊酸菌株能累积苏氨酸；
③控制细胞膜的渗透性。如在谷氨酸发酵生产中只要把生物素浓度控制在亚适量的情况下，才能分泌出大量的谷氨酸，2、什么是典型生长曲线？它可分几期？划分的依据是什么？各期特点如何？
典型生长曲线 ：将少量纯种单细胞微生物接种到恒容积的液体培养基中培养。在适宜条件下，其群体就会有规律地生长，定时取样测定细胞含量，以细胞数目的对数值作纵坐标，以培养时间作横坐标，就可以画出一条有规律的曲线，这就是微生物的典型生长曲线。
划分的依据：单细胞微生物。
(1)延滞期(停滞期、调整期)特点：a.生长速率常数为零；b.细胞形态变大或增大；c.细胞内RNA尤其是rRNA含量增高，原生质呈嗜碱性。d.合成代谢活跃；e.对外界不良条件的反应敏感。
(2)对数期特点：此时菌体细胞生长的速率常数R最大，分裂快，代时短，细胞进行平衡生长，菌体内酶系活跃，代谢旺盛，菌体数目以几何级数增加，群体的形态与生理特征最一致，抗不良环境的能力强。
⑶稳定期 特点：a.生长速率常数为零；b.菌体产量达到最高；c.活菌数相对稳定；d.细胞开始贮存贮藏物；e.芽孢在这个时期形成；f.有些微生物在此时形成次生代谢产物。
⑷衰亡期 特点：a.细胞形态多样；b.出现细胞自溶现象；c.有次生代谢产物的形成；d.芽孢在此时释放。
3、延滞期有何特点？如何缩短延滞期？
特点：a.生长速率常数为零；b.细胞形态变大或增大；c.细胞内RNA尤其是rRNA含量增高，原生质呈嗜碱性。d.合成代谢活跃；e.对外界不良条件的反应敏感。
消除：a.以对数期的菌体作种子菌 ；b.适当增大接种量 ：一般采用3%~8%的接种量，根据生产上的具体情况而定，最高不超过1/10。c.培养基的成分：种子培养基尽量接近发酵培养基。
4、指数期有何特点？处于该期的微生物有何应用？
特点：此时菌体细胞生长的速率常数R最大，分裂快，代时短，细胞进行平衡生长，菌体内酶系活跃，代谢旺盛，菌体数目以几何级数增加，群体的形态与生理特征最一致，抗不良环境的能力强。应用：指数期的微生物是研究生理、代谢等的良好材料；是增殖噬菌体的最适菌龄；是发酵生产中用做种子的最佳种龄，通过补加营养物质延长指数期。
6、什么叫连续培养？有何优点？为何连续时间是有限的？
连续培养：指微生物接种到培养基里以后的整个生长期间，微生物能持续地以比较恒定的生长速率常数进行生长，从而导致微生物的生长过程能“不断”地进行下去的一种培养方法。
优点：高效、低耗、利于自控、产品质量稳定。
①菌种易于退化；②容易污染；③营养物的利用率低于分批培养。因此连续时间是有限的。
7、微生物培养过程中 pH 变化的规律如何？如何调整？
微生物的生命活动过程中会自动地改变外界环境的pH，其中发生pH改变有变酸和变碱两种过程，在一般微生物的培养中往往以变酸占优势，因此，随着培养时间延长，培养基的pH会逐渐下降。的变化还与培养基的组分尤其是碳氮比有很大关系，碳氮比高的培养基经培养后pH会明显下降；相反，碳氮比低的培养基经培养后，其pH常会明显上升。
措施：分为“治标”和“治本”两大类，前者指根据表面现象而进行直接、及时、快速但不持久的表面化调节，后者指根据内在机制而采用的间接、缓效但可发挥持久作用的调节。
10、试述高温灭菌的方法。
1、干热灭菌法（1）原理：干热可使破坏细胞膜破坏、蛋白质变性和原生质干燥，并可使各种细胞成分发生氧化变质。（2）应用范围：1）烘箱内热空气灭菌法（150~170℃，1~2hr）：金属器械、洗净的玻璃器皿。2）火焰灼烧法：接种环、接种针等。
2、湿热灭菌： 即以100℃以上的加压蒸气进行灭菌。（1）相同温度及相同作用时间下，湿热灭菌法比干热灭菌法更有效：湿热空气穿透力强，能破坏维持蛋白质空间结构和稳定性的氢键，能加速其变性。（2）种类： 1)常压法a.巴氏消毒法： 用较低的温度处理牛乳或其他液态食品，杀死其中可能存在的无芽孢病原菌而又不损害营养与风味的消毒方法。a)低温维持法(LTH)：要求62.8℃保持30min；b)高温瞬时法(HTST)：要求71.7℃维持至少15s； b.煮沸消毒法：a)适用范围：一般用于饮用水的消毒。b)条件：100℃下数分钟。c.间隙灭菌法：又称丁达尔灭菌法或分段灭菌法。a)适用范围：适用于不耐热培养基的灭菌。b)条件：80一100℃下蒸煮15—60分钟，三天。2)加压法：a.常规加压法a)适用范围：适合于一切微生物学实验室、医疗保健机构或发酵工厂中对培养基及多种器材、物料的灭菌。b)条件：121℃(压力为lkg／cm2)，时间维持15—20分钟，也可采用在较低的温度(115℃，即0.7kg／cm2下维持35分钟的方法。b.连续加压灭菌法：在发酵行业里也称“连消法”。a)适用范围：在大规模的发酵工厂中作。培养基灭菌用。主要操作是将培养基在发酵罐外连续不断地进行加热、维持和冷却，然后才进入发酵罐。b)条件：在135—140℃下处理5一l 5秒钟
11、请说明营养物质浓度变化对微生物生长速度和最终菌体产量的影响。
微生物生长所需要的营养物质，只有在浓度适当的条件下才能表现出良好的作用。浓度太低，不能满足微生物生长的需要；浓度太高反而会抑制微生物的生长，最终导致菌体产量。
14、为什么缺乏 SOD 的微生物只能进行专性厌氧生活？
好氧生物因有了SOD，故巨毒的O2-。就被歧化成毒性稍低的H2O2，在过氧化氢酶的 作用下，H2O2又进一步变成无毒的H2O。厌氧菌因不能合成SOD，所以根本无法使O2-。歧化成H2O2，因此当有氧存在时，细胞内形成的O2-。就使自身受到毒害。
16、什么是菌种衰退？菌种衰退的原因是什么？
菌种衰退:生产菌株生产性状的劣化或遗传研究菌株遗传标记的丢失称为菌种衰退。
原因:
1、自发突变
2、通过诱变获得的高产菌株本身不纯
3、培养、保藏条件
1、自发突变 菌种退化的主要原因是有关基因的负突变。
2、通过诱变获得的高产菌株本身不纯高产突变只发生在一个核上，随着核的分离，原来未变异的低产性状逐渐恢复。单核微生物由于高产突变只发生在一条DNA链上，也往往发生分离回复的现象。
3、培养、保藏条件可以通过对自发突变率的影响来表现，也可在不改变基因现的情况下表。
17、什么是菌种复壮？
狭义的复壮:是在菌种已发生衰退的情况下，通过纯种分离和 测定生产性能等方法，从衰退的群体中找出尚未衰退的个体，以达到恢复该菌原有性状的一种措施； 广义的复壮:指在菌种的生产性能尚未衰退前，有意识地进行纯种分离和生产性能的测定工作，以期菌种的生产性能逐步有所提高。
第四篇：微生物作业及答案
微生物作业及答案
第一章 绪论
1、什么是微生物？它包括哪些类群？
答：微生物：一切肉眼看不见或看不清的微小生物的总称。
类群：原核类：细菌（真细菌、古细菌），放线菌，蓝细菌，支原体，立克氏体，衣原体等；
真核类：真菌（酵母菌，霉菌，蕈菌），原生动物，显微藻类； 非细胞类：病毒，亚病毒（类病毒，拟病毒，朊病毒）。
2、微生物有哪五大共性？其中最基本的是哪一个？为什么？
答：五大共性：体积小，面积大；吸收多，转化快；适应强，易变异；分布广，种类多；生长旺，繁殖快。
最基本的是体积小，面积大； 原因：微生物是一个突出的小体积大面积系统，从而赋予它们具有不同于一切大生物的五大共性，因为一个小体积大面积系统，必然有一个巨大的营养物质吸收面、代谢废物的排泄面和环境信息的交换面，故而产生了其余四个共性。巨大的营养物质吸收面和代谢废物的排泄面使微生物具有了吸收多，转化快，生长旺，繁殖快的特点。环境信息的交换面使微生物具有适应强，易变异的特点。而正是因为微生物具有适应强，易变异的特点，才能使其分布广，种类多。
3、为什么说巴斯德和柯赫是微生物学的奠基人? 答：巴斯德的功绩：彻底否定了自然发生说；证实发酵由微生物引起；免疫学——预防接种；发明巴氏消毒法； 科赫的功绩：发明培养基并用其纯化微生物等一系列研究方法的创立；证实炭疽病因——炭疽杆菌，发现结核病原菌—结核杆菌；科赫法则； 巴斯德和柯赫的杰出工作，使微生物学作为一门独立的学科开始形成，并出现以他们为代表而建立的各分枝学科。使微生物学的研究内容日趋丰富。
4、用具体事例说明人类与微生物的关系。
答：生产方面，它们在土壤物质转化和促进植物生长有着极为重要的作用，例如根瘤菌，圆褐固氮菌都是将氮元素活化，让植物来利用的微生物。微生物还可在应用在生物工程方面。用酵母菌酿酒，用乳酸菌制酸奶，用毛霉制腐乳。还可以制造生物杀虫剂，如苏方金杆菌，日本金龟子芽胞杆菌，这些细菌对人畜无害，而对昆虫有害，是一种比较绿色的杀虫剂。然而，有一些微生物属于动植物细菌和病毒，给农牧业生产带来危害，如烟草花叶病毒，禽流感病毒。
生活方面，微生物也常影响人类的健康。双歧杆菌和乳酸杆菌都对人的健康有益，当双歧杆菌、乳酸杆菌等有益菌在肠道内生长、繁殖，将阻止外面的病原体入侵肠道，构筑成一个生物屏障。而且肠道是人体最大的一个免疫器官，有益菌可以分泌一些抗原物质，激活并强化肠道的免疫系统。也有一些我们经常听说的微生物对人的健康有害，如结核杆菌会引发结核病，流行感冒病毒会引发感冒，等等。
所以说，微生物即是人类的朋友，也是人类的敌人。第二章 微生物的纯培养和显微技术
1、名词解释：无菌技术、培养物、纯培养物、菌落、菌苔、分辨率
答：无菌技术：在分离、转接及培养纯培养物时防止其他微生物污染，其自身也不污染操作环境的技术。
培养物：在一定的条件下培养、繁殖得到的微生物群体。纯培养物：只有一种微生物的培养物。菌落：单个微生物在适宜的固体培养基表面或内部生长、繁殖到一定程度可形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞生长群体，称为菌落。
菌苔：固体培养基表面众多菌落连成一片时，便成为菌苔。
分辨率：是指显微镜（或人的眼睛距目标25cm处）能分辨物体最小间隔的能力。
2、实验设计：设计实验分离一种具有应用潜力的（如产胞外蛋白酶）微生物。答：采样：在生活垃圾堆放处附近的土壤取样；
富集培养：在含脱脂奶粉的液体培养基中震荡培养至浑浊；
筛选纯化：用牛肉膏蛋白胨培养基倒平板，梯度稀释样品，将稀释好的样品涂布于培养基平板上，在培养箱中培养；
鉴定保存：培养后的平板上的菌落边缘有透明带的即为产胞外蛋白酶的菌株，取出保存。
3、简述微生物的保藏技术的基本原理及常用方法。
答：基本原理：根据菌种特性及保藏目的的不同，给微生物菌株以特定的条件，使其存活而得以延续。
常用方法：传代培养保藏、冷冻保藏、干燥保藏。第三章 微生物细胞的结构与功能
1、简述细菌细胞壁的功能。
答：（1）固定细胞外形；协助鞭毛运动；（2）保护细胞免受外力的损伤；
（3）为正常细胞分裂所必需；阻拦有害物质进入细胞；
（4）与细菌的抗原性、致病性和对噬菌体的敏感性密切相关。
2、试述革兰氏染色的方法和机制。
答：方法：结晶紫初染、碘液媒染、95%乙醇脱色、番红或沙黄复染； 机制：革兰氏染色结果的差异主要是基于细菌细胞壁的构造和化学组分的不同，通过结晶紫液初染和碘液媒染后，在细菌的细胞壁以内可形成不溶于水的结晶紫与碘的复合物。
G+细菌由于其细胞壁较厚、肽聚糖网层次多和交联致密，故遇脱色剂乙醇处理时，因失水而使网孔缩小，再加上它不含类脂，故乙醇的处理不会溶出缝隙，因此能把结晶紫与碘的复合物牢牢留在壁内，使其保持紫色。
反之，G-细菌因其细胞壁薄、外膜层类脂含量高、肽聚糖层薄和交联度差，遇脱色剂乙醇后，以类脂为主的外膜迅速溶解，这时薄而松散的肽聚糖网不能阻挡结晶紫与碘复合物的溶出，因此细胞退成无色。这时，再经沙黄等红色染料复染，就使G-细菌呈现红色，而G+细菌则仍保留最初的紫色了。
3、何谓“拴菌”实验？它如何证明原核生物的鞭毛是做旋转运动的？
答：设法把单毛菌鞭毛的游离端用相应抗体牢牢“拴”在载玻片上，然后在光学显微镜下观察细胞的行为。结果发现，该菌在载玻片上不断打转（而非伸缩挥动），从而确认细菌鞭毛的运动机制是旋转式的。
4、渗透调节皮层膨胀学说是如何解释芽孢耐热机制的？
答：芽孢衣对多价阳离子和水分的透性很差，皮层的离子强度很高，产生极高的渗透压夺取芽孢核心的水分,造成皮层的充分膨胀，核心部分的细胞质却变得高度失水，最终导致核心具有极强的耐热性。第四章 微生物的营养
1、以能源为主、碳源为辅对微生物的营养类型分类，可分成哪几类？ 答：光能自养型: 以光为能源，以CO2 为唯一或主要碳源,不依赖任何有机物即可正常生长。光能异养型: 以光为能源，但生长需要一定的有机营养。化能自养型:从无机物的氧化获得能量，生长不依赖有机营养物。化能异养型:从有机物的氧化获得能量，生长依赖于有机营养物质。
2、以EMB培养基为例，分析鉴别培养基的作用原理。答：鉴别培养基是在培养基中加入能与某菌的某种代谢产物发生特定化学反应，产生明显的特征性变化的特殊化学物质，从而与其他菌落相区别。EMB培养基中大肠埃希氏菌因其强烈分解乳糖而产生大量的混合酸，菌体带H＋，故可染上酸性染料伊红，又因伊红与美蓝结合，使菌落呈深紫色，从菌落表面反光还可看到绿色金属闪光，而产弱酸的菌落呈棕色，不发酵乳酸的菌落无色透明。
3、与促进扩散相比，微生物通过主动运输吸收营养物质的优点是什么？ 答：主动运输与促进扩散相比的优点在于可以逆浓度运输营养物质。通过促进扩散将营养物质运输进入细胞，需要环境中营养物质浓度高于胞内，而在自然界中生长的微生物所处的环境中的营养物质含量往往很低，在这种情况下促进扩散难以发挥作用。主动运输则可以逆浓度运输,将环境中较低浓度营养物质运输进入胞内，保证微生物正常生长繁殖。第五章 微生物的代谢
1、试比较发酵、有氧呼吸和无氧呼吸。答：发酵过程中电子载体是将电子传递给底物降解的中间产物，而呼吸作用中电子载体是将电子交给电子传递体系，逐步释放出能量后再交给电子最终受体。有氧呼吸和无氧呼吸之间的最大区别在于最终电子受体的不同，有氧呼吸是以分子氧作为最终电子受体，无氧呼吸则是以氧化型化合物作为最终电子受体。
2、微生物细胞的代谢调节主要有哪两种类型？
答：酶活性调节：是指一定数量的酶，通过其分子构象或分子结构的改变来调节其催化反应的速率。分为变构调节和修饰调节。
酶合成调节：是指微生物对自身酶合成量的调节，主要有诱导和阻遏两种方式。
3、试说明几种常见的分支合成途径调节方式的调节机制。
答：同工酶反馈抑制：在分支途径中的第一个酶有几种结构不同的一组同工酶，每一种代谢终产物只对一种同工酶具有反馈抑制作用，只有当几种终产物同时过量时，才能完全阻止反应的进行。
协同反馈抑制：在分支代谢途径中，几种末端产物同时都过量，才对途径中的第一个酶具有抑制作用。若某一末端产物单独过量则对途径中的第一个酶无抑制作用。累积反馈抑制：在分支代谢途径中，任何一种末端产物过量时都能对共同途径中的第一个酶起抑制作用，而且各种末端产物的抑制作用互不干扰。当各种末端产物同时过量时，它的抑制作用累加。
顺序反馈抑制：分支代谢途径中的两个末端产物，不能直接抑制代谢途径中的第一个酶，而是分别抑制分支点后的反应步骤，造成分支点上中间产物的积累，这种高浓度的中间产物再反馈抑制第一个酶的活性。因此，只有当两个末端产物都过量时，才能对途径中的第一个酶起到抑制作用。
4、一酵母突变株的糖酵解途径中，从乙醛到乙醇的路径被阻断，它不能在无氧条件下的葡萄糖平板上生长，但可在有氧条件下的葡萄糖平板上存活。试解释这一现象？
答：从乙醛到乙醇的路径被阻断，仅仅阻断的是无氧呼吸的最后一步，即糖酵解过程中产生的NADPH中的氢将乙醛还原为乙醇。但是在有氧的情况下，糖酵解过程中产生的氢将不再用于把乙醛还原为乙醇，而是直接运送到线粒体中进行氧化产生水，即不经过从乙醛到乙醇的这一阶段，因此可以在有氧条件下的葡萄糖平板上存活。
5、名词解释：发酵、呼吸作用、有氧呼吸、无氧呼吸、底物水平磷酸化、氧化磷酸化、光合磷酸化、初级代谢、次级代谢 答：发酵：是指微生物细胞将有机物氧化释放的电子直接交给底物本身未完全氧化的某种中间产物，同时释放能量并产生各种不同的代谢产物的过程，无需电子传递链。
呼吸作用：微生物在降解底物的过程中，将释放出的电子交给NAD(P)+、FAD、FMN 等电子载体，再经过电子传递系统传给外源电子受体，从而生成水或其他还原性产物并释放出能量的过程。
有氧呼吸：以分子氧为最终电子受体的呼吸作用。
无氧呼吸：以氧化型化合物为最终电子受体的呼吸作用。底物水平磷酸化：物质在生物氧化过程中，常生成一些含有高能键的化合物而这些化合物可直接偶联ATP或GTP的合成。这种产生ATP等高能分子的方式称为底物水平磷酸化。氧化磷酸化：呼吸链的递氢（或电子）和受氢过程与磷酸化反应相耦联并产生ATP的作用。光和磷酸化：光合磷酸化是指由光照引起的电子传递与磷酸化作用相偶联而生成ATP的过程。有环式和非环式两种。初级代谢：一般将微生物通过代谢活动所产生的自身繁殖所必需的物质和能量的过程，称为初级代谢。
次级代谢：是指微生物在一定的生长时期，以初级代谢产物为前体，合成一些对于该微生物没有明显的生理功能且非其生长和繁殖所必需的物质的过程。第六章 微生物的生长繁殖及其控制
1、细菌生长曲线分哪几个时期？说明其出现原因和特点。
答：延滞期：原因：把细菌接种到新鲜的培养基中培养时，并不立即进行分裂繁殖，细菌增殖数为0，这时需要合成多种酶，辅酶和某些中间代谢产物，要经过一个调整和适应过程。特点：生长速率常数等于零，细胞形态变大或增长，RNA、蛋白质等含量增加，合成代谢活跃，对不良条件抵抗能力降低。
对数期：原因：营养物质丰富，细菌代谢旺盛，不存在种内斗争。
特点：①活菌数和总菌数接近；②酶系活跃，代谢旺盛；③生长速率最大；④细胞的化学组成及形态，生理特性比较一致。
稳定期：原因：营养的消耗；营养物比例失调；有害代谢产物积累；pH值Eh值等理化条件不适。
特点：活菌数保持相对稳定，总菌数达最高水平；细菌代谢物积累达到最高峰；芽孢杆菌这时开始形成芽孢；这是生产收获时期。
衰亡期：原因：营养耗尽，细菌无法继续生长。
特点：细菌死亡数大于增殖数,活菌数明显减少,群体衰落；细胞出现多形态，大小不等的畸形，变成衰退型；细胞死亡，出现自溶现象。
2、试分析影响微生物生长的主要因素及它们影响微生物生长繁殖的机制。答：营养物质：营养物质不足导致微生物生长所需的能量、碳源、氮源、无机盐等成分不足，导致生长停止。
水活度：通过影响培养基的渗透压而影响微生物的生长速率。
温度：影响酶活性，影响细胞质膜的流动性，影响物质的溶解度来影响微生物的生长繁殖。pH：影响细胞质膜的电荷、物质的溶解度、代谢过程中酶的活性从而影响微生物的生命活动。
氧：可分为好氧菌、微好氧菌、耐氧厌氧菌、兼性厌氧菌、专性厌氧菌。
3、说明测定微生物生长的意义，微生物测定方法的原理，并比较各种测定方法的优缺点。答：意义：评价培养条件、营养物质等对微生物生长的影响；评价抗菌物质对微生物产生抑制(或杀死)作用的效果；客观地反映微生物生长的规律。
计数法：（1）培养平板法：取一定体积的稀释菌液涂布在合适的固体培养基上，经培养后计算原菌液的含菌数。优点：可以获得活菌的信息。缺点：操作繁琐且时间长，测定结果受多种因素的影响。
（2）膜过滤培养法：当样品中菌数很低时,可以将一定体积的湖水、海水或饮用水等样品通过膜过滤器,然后将膜转到相应的培养基上进行培养,对形成的菌落进行统计。优点：适用于样品中菌数很低时。缺点：价格昂贵。
（3）显微镜直接计数法：采用细菌计数板或血球计数板,在显微镜下对微生物数量进行直接计数。优点：简便、快速、直观。缺点：不能区分死菌与活菌；适于对运动细菌的计数；需要相对高的细菌浓度；个体小的细菌在显微镜下难以观察。
（4）比浊法：在一定范围内，菌的悬液中细胞浓度与浊度成正比，可用分光光度计测定。优点：比较准确。缺点：不能区分死菌与活菌。
重量法：以干重、湿重直接衡量微生物群体的生物量；通过样品中蛋白质、核酸含量的测定间接推算微生物群体的生物量。优点：测定多细胞及丝状真菌生长情况的有效方法。缺点：不太准确。
生理指标法：微生物的生理指标：如呼吸强度，耗氧量、酶活性、生物热等与其群体的规模成正相关。优点：常用于对微生物的快速鉴定与检测。
4、控制微生物生物繁殖的主要方法及原理有哪些？
答：化学因素：（1）消毒防腐剂：能迅速杀灭病原微生物的药物，称为消毒剂。能抑制或阻止微生物生长繁殖的药物，称为防腐剂。
（2）抗代谢物：是指一些化合物在结构上与生物体内的代谢物相类似，能与特定的酶结合，阻碍酶的正常功能，干扰代谢进行的物质。
（3）抗生素：是由某些生物合成或半合成的一类次级代谢产物或衍生物，能抑制微生物生长或杀死微生物。
物理因素：（1）温度：当温度超过微生物生长的最高温度或低于生长的最低温度都会对微生物产生杀死或抑制作用。
（2）辐射：利用电磁辐射产生的电磁波杀死绝大多数生物体上的微生物。
（3）过滤：用物理阻留的方法，除去液体和气体中的悬浮灰尘、杂质和细菌。（4）超声波：空穴作用裂解细胞；热效应使细胞产生热变性从而抑制或杀死细胞。
5、细菌的耐药性机制是哪些？如何避免抗药性的产生？
答：耐药性机制：（1）菌体内产生了能使药物失去活性的酶；（2）细胞内被药物作用的部位发生了改变；（3）使药物不能透过细胞膜；（4）形成救护途径；（5）通过主动外排系统把进入细胞的药物泵出细胞外。
方法：（1）只有在必要时才使用抗生素；（2）第一次使用的药物剂量要足；
（3）避免在一个时期或长期多次使用同种抗生素；（4）不同的抗生素（或与其他药物）混合使用；（5）对现有抗生素进行改造；（6）筛选新的更有效的抗生素。
6、名词解释：分批培养，连续培养，灭菌，消毒，防腐，化疗
答：分批培养：在封闭系统中对微生物进行的培养，即培养过程中既不补充营养物质也不移去培养物质，保持整个培养液体积不变的培养方式。
连续培养：在微生物培养过程中采用开放系统，通过不断补充营养物质和移出代谢废物，可以是微生物处于稳定的环境条件，实现持续生长的培养方式。灭菌：灭菌是指采用强烈的理化因素使任何物体内外的一切微生物永远丧失其生长繁殖能力的措施。杀死物体上的所有微生物，包括病原和非病原微生物。消毒：用物理、化学或生物学等方法杀死病原微生物。具消毒作用的药剂称消毒剂。消毒是不完全的灭菌。
防腐：利用某种理化因素完全抑制霉腐微生物的生长繁殖，即通过制菌作用防止食品、生物制品等对象发生霉腐的措施。可采用低温、缺氧、干燥、高渗、高酸度、高醇度和加防腐剂等方法。化疗：利用具有高度选择毒力的化学物质来抑制宿主体内的病原微生物的生长繁殖，以治疗传染病的措施。第七章 病毒
1、什么是病毒？它有何特点？
答：病毒：一个或数个RNA或DNA分子构成的感染性因子，通常（非必须）覆盖有由一或数种蛋白质构成的外壳，有的外壳外还有膜结构；这些因子能将其核酸从一个宿主细胞传递给另一个宿主细胞；能利用宿主的酶系进行细胞内复制；有些病毒还能将其基因组整合入宿主细胞DNA。
特点：（1）不具有细胞结构，具有一般化学大分子特征。
（2）一种病毒的毒粒内只含有一种核酸，DNA或者RNA。朊病毒甚至仅由蛋白质构成。（3）大部分病毒没有酶或酶系极不完全,不含催化能量代谢的酶,不能进行独立的代谢作用。（4）严格的活细胞内寄生,没有自身的核糖体，没有个体生长，也不进行二均分裂，必须依赖宿主细胞进行自身的核酸复制，形成子代。（5）个体微小，在电子显微镜下才能看见。（6）对大多数抗生素不敏感，对干扰素敏感。（7）病毒是一类既具有化学大分子属性,又具有生物体基本特征;既具有细胞外的感染性颗粒形式，又具有细胞内的繁殖性基因形式的独特生物类群。
2、病毒壳体结构有哪几种对称形式？毒粒的主要结构类型有哪些？ 答：对称形式：螺旋对称壳体、二十四面体对称壳体、双对称结构；
主要结构类型：裸露的二十四面体毒粒、裸露的螺旋毒粒、有包膜的二十四面体毒粒、有包膜的螺旋毒粒。
3、什么是一步生长曲线？
答：定量描述毒性噬菌体的生长规律，以感染时间为横坐标，病毒的效价为纵坐标，绘制出的病毒特征曲线，即为一步生长曲线。分为潜伏期、裂解期和平稳期。第八章 微生物遗传
1、为什么说微生物是遗传学研究的最佳材料。
答：（1）微生物细胞结构简单，营养体一般为单倍体，方便建立纯系。（2）繁殖速度快，很多微生物易于人工培养，快速、大量生长繁殖。
（3）对环境因素的作用敏感，环境条件对微生物作用直接均匀，易于获得各类突变株，变异易被识别，操作性强。
（4）易积累不同的中间及最终代谢产物。（5）存在多种方式的繁殖类型。
（6）参与基因工程的载体供体受体三角色。
2、历史上证明核酸是遗传物质基础的经典实验有哪几个？试举其中之一加以说明。答：转化实验、噬菌体感染实验、植物病毒的重建实验。
植物病毒的重建实验：甲病毒的RNA与乙病毒的蛋白质外壳混合得到烟草花叶的感染症状同甲病毒，并分离得到甲病毒；乙病毒的RNA与甲病毒的蛋白质外壳混合得到烟草花叶的感染症状同乙病毒，并分离得到乙病毒。说明杂种病毒的感染特征和蛋白质的特性是由它的RNA所决定的，证明了遗传物质是RNA。
3、简述真细菌基因组的结构特征。答：（1）遗传信息的连续性；
（2）功能相关的结构基因组成操纵子结构；（3）结构基因是单拷贝，rRNA基因是多拷贝；（4）基因组的重复序列少而短。
4、简述基因突变的主要特点。
答：（1）非对应性：突变的性状与突变原因之间无直接的对应关系。
（2）自发性：突变可以在没有人为诱变因素处理下自发地产生。
（3）稀有性：突变率低且稳定。
（4）规律性：某一特定性状的突变率有一定的规律。
（5）独立性：各种突变独立发生，不会互相影响。
（6）遗传和回复性：变异性状稳定可遗传。从原始的野生型基因到变异株的突变称为正向突变，从突变株回到野生型的过程则称为回复突变。
（7）可诱变性：诱变剂可提高突变率。
5、简述Ames试验的原理。
答：“生物化学统一性”法则：人和细菌在DNA的结构及特性方面是一致的，能使微生物发生突变的诱变剂必然也会作用于人的DNA，使其发生突变，最后造成癌变或其他不良的后果。
诱变剂的共性原则：化学药剂对细菌的诱变率与其对动物的致癌性成正比。超过95%的致癌物质对微生物有诱变作用；90%以上的非致癌物质对微生物没有诱变作用。
6、简述局限性转导与普遍性转导的主要区别。
答：（1）被转导的基因共价地与噬菌体DNA连接，与噬菌体DNA一起进行复制、包装以及被导入受体细胞中；而普遍性转导包装的可能全部是宿主菌的基因。
（2）局限性转导颗粒携带特定的染色体片段并将固定的个别基因导入受体,故称为局限性转导；而普遍性转导携带的宿主基因具有随机性。
7、简述诱变育种的几个工作原则。答：（1）选择简便有效的诱变剂；（2）挑选优良的出发菌株；
（3）处理单细胞或单孢子悬液（避免菌落不纯、表型延迟）；（4）选用最适的诱变剂量；
（5）充分利用复合处理的协同效应；
（6）利用和创造形态、生理与产量间的相关指标；（7）设计采用高效筛选方案；（8）创造新型筛选方法。
8、名词解释：同义突变，错义突变，无义突变，移码突变，营养缺陷型，条件致死突变型，细菌的转导，细菌的遗传转化，普遍性转导，局限性转导，感受态细胞，突变率 答：同义突变：是指某个碱基的变化没有改变产物氨基酸序列的密码子的变化。错义突变：是指碱基序列的改变引起了产物氨基酸的改变。无义突变：是指某个碱基的改变，使代表某种氨基酸的密码子变为蛋白质合成的终止密码子（UAA，UAG，UGA）。移码突变：是由于DNA序列中发生1-2个核苷酸的缺失或插入，是翻译的可读框发生改变，从而导致改变位臵以后的氨基酸序列的完全变化。
营养缺陷型：一种缺乏合成其生存所必须的营养物（包括氨基酸、维生素、碱基等）的突变型，只有从周围环境或培养基中获得这些营养或其前体物才能生长。条件致死突变型：在某一条件下具有致死效应，而在另一条件下没有致死效应的突变型。细菌的转导：由噬菌体介导的细菌细胞间进行遗传交换的一种方式：一个细胞的DNA通过病毒载体的感染转移到另一个细胞中。细菌的遗传转化：同源或异源的游离DNA分子(质粒和染色体DNA)被自然或人工感受态细胞摄取,并得到表达的水平方向的基因转移过程。
普遍性转导：噬菌体可以转导给供体染色体的任何部分到受体细胞中的转导过程。局限性转导：噬菌体可以转导给供体染色体上的特定部分到受体细胞中的转导过程。感受态细胞:具有摄取外源DNA能力的细胞。
突变率：每一细胞在每一世代中发生某一性状突变的概率。第九章 微生物基因表达的调控
1、简述负控诱导和正控诱导两种操纵子转录调控的差异。
答：（1）调节基因的产物在负控诱导中是阻遏蛋白；在正控诱导中是激活蛋白。（2）阻遏蛋白的结合位点是操纵区；激活蛋白的结合位点是激活蛋白结合位点。
2、在负控系统中，如果操纵区缺失，将会发生什么情况？在正控系统中，如果激活结合位点缺失，又将怎样？
答：在负控系统中，如果操纵区缺失，则阻遏蛋白的结合位点缺失，就不能阻止结构基因的转录。在正控系统中，如果激活结合位点缺失，则激活蛋白的结合位点缺失，就不能促使RNA聚合酶开始转录。第十章 微生物与基因工程
1、名词解释：基因工程、克隆（名词）克隆（动词）
答：基因工程：通过基因操作来定向改变或修饰生物体或人类自身，并具有明确应用目的的活动称为基因工程。
克隆（名词）：指从一个共同祖先无性繁殖下来的一群遗传上同一的DNA分子、细胞或个体所组成的特殊生命群体。
克隆（动词）：指从同一祖先产生同一的DNA分子群体、细胞群体或个体群体的过程。
2、试举一例说明基因工程包括哪几个主要内容或步骤？
答：（1）从生物基因组中，经酶切消化或PCR扩增，分离出带有目的基因的DNA片段。（2）在体外将带有目的基因的外源DNA片段连接到载体分子上，形成重组DNA分子。（3）转化受体细胞（寄主细胞）。
（4）筛选获得了重组DNA分子的受体细胞克隆。
（5）从筛选到的受体细胞提取已经得到扩增的目的基因，供进一步分析。
（6）将目的基因克隆到表达载体上，导入寄主细胞，使之在新的遗传背景下实现功能表达，产生人类所要的物质。第十一章 微生物的生态
1、名词解释：微生物生态学，共生，竞争，寄生，捕食
答：微生物生态学：研究微生物与其周围生物和非生物环境之间相互关系。
共生：相互作用的两种种群相互有利，二者之间是一种专性的、紧密的结合，是协同作用的进一步延伸。联合的种群发展成一个共生体，有利于占据限制单个种群存在的生境。竞争：两个种群因需要相同的生长基质或其他环境因子，致使增长率和种群密度受到限制时发生的相互作用，其结果对两个种群都是不利的。
寄生：一种种群对另一种群的直接侵入，寄生者从宿主生活细胞或生活组织中获得营养，而对宿主产生不利影响。
捕食：一种种群被另一种种群完全吞食，捕食种群从被食种群得到营养，而对被食种群产生不利影响。
2、我国相关法规对饮用水微生物指标的规定是细菌总数、大肠菌群指数分别不得超过多少？ 答：细菌总数不得超过 100个/毫升；大肠菌群指数不得超过 3个/升。
3、极端环境下的微生物主要有哪些类型？
答：嗜热微生物、嗜冷微生物、嗜酸微生物、嗜碱微生物、嗜盐微生物、嗜压微生物、抗辐射的微生物。
4、为什么说土壤是微生物生长发育的良好环境？
答：（1）为微生物提供了良好的 碳源、氮源和能源；（2）为微生物提供有机物、无机盐、微量元素；（3）满足了微生物对水分的要求；
（4）pH适合，土壤pH值范围在5.5－8.5之间；（5）温度适合，季节与昼夜温差不大；（6）土壤颗粒空隙间充满着空气和水分；（7）适宜的渗透压。
5、简述微生物在生态系统中的作用。
答：（1）微生物是有机物的主要分解者；（2）微生物是物质循环中的重要成员；（3）微生物是生态系统中的初级生产者；（4）微生物是物质和能量的贮存者；
（5）微生物是地球生物演化中的先锋种类。
6、简述微生物种群之间的相互作用。
答：（1）中立生活：两种群之间在一起彼此没有影响或仅存无关紧要的影响。
（2）偏利作用：一种种群因另一种群的存在或生命活动而得利，而后者没有从前者受益或受害。
（3）协同作用：相互作用的两种种群相互有利，二者之间是一种非专性的松散的联合。（4）互惠共生：相互作用的两种种群相互有利，二者之间是一种专性的、紧密的结合，是协同作用的进一步延伸。联合的种群发展成一个共生体，有利于占据限制单个种群存在的生境。
（5）寄生：一种种群对另一种群的直接侵入，寄生者从宿主生活细胞或生活组织中获得营养，而对宿主产生不利影响。
（6）捕食：一种种群被另一种种群完全吞食，捕食种群从被食种群得到营养，而对被食种群产生不利影响。
（7）偏害作用：一种种群阻碍另一种种群的生长，而对第一种种群无影响。
（8）竞争：两个种群因需要相同的生长基质或其他环境因子，致使增长率和种群密度受到限制时发生的相互作用，其结果对两个种群都是不利的。第十二章 微生物的进化、系统发育和分类鉴定
1、名词解释：进化，分类，命名，鉴定，菌株 答：进化：生物与其生存环境相互作用过程中，其遗传系统随时间发生一系列不可逆的改变，在大多数情况下，导致生物表型改变和对生存环境的适应。
分类：根据相似性或亲缘关系，将一个有机体放在一个单元中。
命名：按照国际命名法规给有机体一个科学名称。
鉴定：确定一个新的分离物是否归属于已经命名的分类单元的过程。
菌株：或称品系，主要是指同种微生物不同来源的纯培养物。
2、三域学说的三个域指的是哪三个域？ 答：细菌域、古菌域、真核生物域。
3、双名法中一个物种的学名由哪两部分组成？ 这两部分有何规定？ 答：一个物种的学名都由属与种两部分组成。
规定：属名在前，规定用拉丁字名词表示，字首字母要大写，由微生物的构造、形状，或由著名的科学家名字而来，用以描述微生物的主要特征。种名在后，用拉丁字形容词表示，字首字母小写，为微生物的色素、形状、来源、病名或著名的科学家姓名等，用以描述微生物的次要特征。为了更明确，避免误解，还可在正式的拉丁名称后面附着命名者的姓和命名年号。
4、为什么16S(18S)rRNA目前被挑选作为研究微生物进化的主要对象？ 答：（1）16S(18S)rRNA基因在生物中具有高度的稳定性；
（2）在不同的生物中16S(18S)rRNA以不同的速率发生变化，这样可以测定生物的进化距离；
（3）16S(18S)rRNA基因分子大小适中；
（4）16S(18S)rRNA可以进行序列测定与分析；
（5）16S(18S)rRNA在生物细胞中的含量高，约占细胞中RNA的90%，而且很容易分离纯化。
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