环境微生物学(第二版).doc

1、生物群落：动物、植物和微生物。2、原核微生物有：细菌、放线菌、支原体、衣原体、螺旋体、粘细菌、古细菌、蓝细菌、立克次氏体、光合细菌等。3、真核生物有：酵母菌、霉菌（曲霉菌、青霉菌）、真菌、伞菌、线虫、藻类、原生动物、后生动物等。4、噬菌体的形状是蝌蚪形，微球形，丝状。典型外形是蝌蚪形。5、细菌的基本形态有杆状、螺旋状、球状。细菌细胞中遗传物质主要存在于质粒和拟核。细菌细胞的特殊结构有：芽孢、荚膜、鞭毛、菌毛、粘液层和衣鞘等。细菌的运动器官是鞭毛、重要代谢活动中心是细胞质膜。6、不产生荚膜的细菌所形成菌落被称为粗糙型菌落；产生荚膜的细菌所形成菌落称为光滑型菌落。7、革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌的细胞壁共有成分是肽聚糖。革兰氏阴性菌的细胞壁特有成分是脂多糖。革兰氏阳性菌的细胞壁特有成分是磷壁酸。革兰氏阳性菌经革兰氏染色后呈现紫色，革兰氏阴性菌经革兰氏染色后呈现红色。革兰氏阴性菌的细胞壁成分：蛋白质，脂多糖，脂蛋白。8、原生动物分类：肉足纲、纤毛纲、孢子纲和鞭毛纲。用来治理污水的有：肉足纲、纤毛纲、鞭毛纲。9、霉菌的有性孢子主要有：卵孢子、接合孢子、子囊孢子。青霉菌丝特点是菌丝有横隔膜。10、根据最终电子受体不同，微生物的呼吸作用分为：无氧呼吸、发酵作用、有氧呼吸。但有些微生物在有氧和无氧条件下都能生活，如酵母菌。微生物进行无氧呼吸时，能充当无氧呼吸中电子受体的物质主要有：CO2、SO、NO、延胡索酸。11、一切生命活动的通用能源是ATP，糖类是主要能源。微生物产生ATP的反应主要有：底物水平磷酸化、氧化磷酸化、光合磷酸化12、常见自养型微生物有藻类、蓝细菌、光合细菌、硝化细菌等。它们可以自己获得能量，如硝化细菌利用无机物氧化获得能量；光合细菌和蓝细菌、藻类通过光合作用获得能量，其反应式为：CO2 + 2 H2S CH2O + 2S + H2O。其中蓝细菌还是光合固氮微生物。13、生物进行同化作用时，供氢体不同，如紫色非硫细菌同化CO2的供氢体是异丙醇；光能异养菌同化CO2的供氢体是有机物，从而把微生物分为光能自养型和光能异养型。14、每种微生物只在一些特定培养基才能很好生长，其中细菌在牛肉膏蛋白胨培养基中能生长良好、真菌在孟加拉红培养基中能生长良好、放线菌在改良高氏一号培养基中能生长良好，霉菌在查氏培养菌。细菌在液体培养液中生长时，其生长曲线中可分为四个时期，即缓慢期、稳定期、对数期、衰亡期，其中对数期的细菌生长健壮、整齐和代谢活力强。15、微生物需要多种养分，如C源、N源、能源等。其中生长因素主要是维生素。此外，还应该注意氧化还原电位，如需氧细菌生长适宜的氧化还原电位是0.3-0.4 V；PH，如在pH值46条件下生长良好的微生物是酵母菌。温度，如中温菌生长繁殖的最适温度是370C。17、细菌质粒DNA有可以相互转化的3种不同构型，即线状、环状、超螺旋。微生物常常通过质粒介导从而在自然条件下发生基因重组，常见的方式有：接合、传导、转化18、微生物间相互关系主要有：互生关系、共生关系、寄生关系、拮抗关系、捕食关系。如地衣是真菌与藻类结合而成，它们属于共生关系；氧化塘法处理污水是利用细菌和藻类的共栖联合作用；沼气发酵产生甲烷是利用S菌株与甲烷杆菌MOH菌株的共生作用来实现的。19、微生物在物质循环中起着最关键的作用，如在碳素循环中微生物的作用是光合作用、分解作用。其中分解淀粉中-1,6 糖苷键的酶是异淀粉酶，而其他淀粉酶主要分解-1,4 糖苷键。微生物分解蛋白质或氨基酸的方式有：氧化脱氨基作用、水解脱氨基作用、还原脱氨基作用、合成脱氨基作用、联合脱氨基作用。20、 汞是环境中毒性较大的一种重金属，它通常以金属汞、无机汞和有机汞三种形态存在，其中有机汞的毒性最大，而有机汞中甲基汞毒性最大。微生物转化汞的方式主要有：甲基化作用、还原作用。21、生物转盘法处理污水利用的微生物是需氧菌。处理含重金属废水的生物方法主要有：生物沉淀处理、生物还原处理、生物氧化处理、生物吸附处理21.垃圾无害化的主要方法：卫生填埋技，高温堆肥处理，焚烧22.污水生物处理法：活性污泥法，氧化塘法，生物膜法，土地处理法。23.原生生物在活性污泥中的作用：促进絮凝；净化；指示24.微生物膜处理污水，生物膜中的微生物：细菌，原生动物，藻类。25.微生物淀粉酶主要有：-淀粉酶，-淀粉酶，糖化淀粉酶，异淀粉酶22、 在环境中有很多因素对生物尤其是DNA有损伤作用，如紫外线可以使DNA中的T形成二聚体，从而影响微生物的生长，然后微生物自身可以对受损DNA进行修复，DNA修复途径主要有：光复活作用、切除修复、重组修复、紧急修复、SOS修复。23、沼气发酵步骤有：液化阶段、产氢产乙酸阶段、产甲烷阶段。1、观察菌落的特征通常要从表面特征、纵剖面特征和边缘特征三个方面入手。3、固体废弃物主要采用好氧堆肥处理，根据好氧化堆肥微生物活动规律可以将其分为潜育期、中温期 、高温期和腐熟期。5、当水活度小于 0.6 时，所有微生物均停止生长。7、病毒按宿主可分为动物病毒、植物病毒 和微生物病毒三种。8、细菌和粘细菌间的关系是 寄生关系。9、微生物的命名是采用生物学中的双名法，即用两个拉丁字命名一个微生物的种，这个种的名称是由属名加种名组成的，需要打印时,则需要用斜体。10、垃圾在堆制过程，由于微生物作用使堆肥中的有机物质发生复杂的变化，C/N逐渐降低，微生物组成亦发生改变。堆肥的微生物作用过程的4个阶段：、中温期 、高温阶段、降温期和腐熟阶段。13、病毒衣颗粒的三种对称性构型：20面体对称、螺旋对称和 复合对称 。14、选择性培养基：在培养基中添加或不添加特定化学物质以选择性地促进某类微生物生物而抑制不需要微生物的生长的培养基。15、原核微生物与真核微生物最大的区别：没有定形的 核膜 ，无明显的细胞核 。16、含有温和噬菌体核酸的宿主细胞叫 溶源细胞 。17、地衣是 真菌和藻类 的共生体18、一般来说，兼性微生物呼吸方法与氧化还原密切相关，当Eh 值在 0.1 V 以上时，它进行 有氧 呼吸；当Eh 值在0.1 V 以下时，它进行 无氧 呼吸。19、紫外线杀菌作用的机理是破坏微生物的DNA 。20、常用暗视野显微镜观察细菌的荚膜 结构。21、固氮微生物：自生固氮菌，共生固氮菌，联合固氮菌，气生固氮菌22.、霉菌的有性孢子：卵孢子、接合孢子、子囊孢子（两个性细胞结合形成）环境微生物学：是研究环境领域（包括环境工程、给水排水工程）有关的微生物及其生命活动规律的科学。微生物：微生物是指所有形体微小，用肉眼无法看到，须借助于显微镜才能看见的，单细胞或个体结构简单的多细胞，或无细胞结构的低等生物的统称。真核微生物：凡是细胞核具有核膜，能进行有丝分裂，细胞质中存在线粒体或同时存在叶绿体等细胞器的微小生物。包括真菌，原生动物和显微藻类三大类温和噬菌体：侵入宿主细胞后随宿主细胞的生长繁殖而传代下去，一般不引起宿主细胞裂解的噬菌体。菌落：由1个细菌在固体培养基上进行分裂繁殖并聚集在一起形成肉眼可见的群体。菌胶团：多个细菌按一定的排列方式互相粘集在一起，被一个公共荚膜包围形成一定形状的细菌集团。质粒：细菌中存在的一种独立于染色体外能自我复制并稳定遗传的小环状DNA分子。温和噬菌体：侵入宿主细胞后随宿主细胞的生长繁殖而传代下去，一般不引起宿主细胞裂解的噬菌体。毒性噬菌体：用于鉴别不同类型微生物的培养基。在培养基中加入某种特殊的化学物质，某种微生物在培养基中生长后能产生某种代谢产物，而这种代谢产物可以与培养基中的特殊化学物质发生特定的化学反应，产生明显的特征性变化，根据这种特征性变化，可将该种微生物与其他微生物区分开来。霉菌的菌丝体：霉菌数体均由分枝或不分枝的菌丝构成，许多菌丝交织在一起的则称为菌丝体。培养基：是指根据各种微生物的营养要求，将水、碳源、氮源、无机盐及生长因子等物质按一定的比例配制而成用以培养微生物的基质。选择性培养基：在培养基中添加或不添加特定化学物质以选择性地促进某类微生物生物而抑制不需要微生物的生长。（鉴别培养基）互生关系：是指一种微生物的生命活动创造或改善了另一种生物的生活条件，可以是单方面的偏利共生或双方互惠共生。(好氧微生物与厌氧微生物)共生关系：是指两种微生物共同生活在一起时在形态上形成了特殊共生体，在生理上产生了一定的分工、互相有利，甚至互相依存，当一种生物脱离了另一种生物时便难以独立生存。(地衣是真菌与藻类结合而成，它们属于共生关系)寄生关系：是一种对立关系，指一种微生物生活在另一种微生物体内，以另一种微生物为生活基质进行生长繁殖，对后来者或强或弱的危害作用。( 噬菌体与细菌)拮抗关系：指一种微生物在其生命活动过程中，产生某种代谢产物或改变其他条件，从而抑制其他微生物的生长繁殖，甚至杀死其他微生物物的现象。（吞食性原生动物主要以细菌为食）水体富营养化：大量氮、磷等营养物质进入水体，使水中藻类等浮游生物过度繁殖，造成水质恶化，破坏水体生态平衡现象。水体自净：天然水体受到污染后，在无人处理的条件下，借水体自身的能力使之得到净化的过程。BOD：生物化学需氧量，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氧的量。BOD5：5日生化需氧量，即微生物在20度时，培养5日所消耗氧的量。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。活性污泥：是一种绒絮状小泥粒，它是由需氧菌的主体的微生物群，以及有机性和无机性，悬浮物等组成的一种肉跟可见的细粒。活性污泥法：是利用含有大量需氧性微生物的活必污泥，在 力通气的条件下使污水净化的生物等方法。活性污泥膨胀：在曝气池运行中，有时出现污泥结构散沉降性能恶化，随水飘浮，溢出池外的失常现象。厌氧生物处理法：是在缺氧条件下利用厌氧性微生物分解污水中的有机物的方法。卫生填埋技术：利用天然山谷、低洼、石塘等凹地或平地，经防渗、排水、导气、拦挡、截洪等防护措施处理后，将垃圾分区按填埋单元进行堆放。高温堆肥处理技术：将经分选或分类收集的有机垃圾在发酵池或发酵场中堆积，采用机械搅拌或强制通风或自然通风的方法使其高温发酵，杀灭病原体，有机物转化为稳定的腐殖质。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二氧化碳和水，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。环保型微生物菌剂：是指将具有特定功能的有益微生物大量生产繁殖后制成含活菌体或菌体内特定物质的产品，应用于环境，起到治理污染、改善环境质量及保护环境的作用。主要有微生物降解剂、微生物农药、微生物肥料、生物表面活性剂、生物塑料。细菌冶金：是指应用细菌法溶侵贫矿、废矿、尾矿和火冶炉渣等，以回收种种贵重有色金属和稀有金属，达到防止矿产资源流失，最大限度地利用矿藏和综合利用的目的。指示微生物：是指在环境监测中，用以指示环境样品污染性质与程度，并评价环境卫生状况的具有代表性的微生物。细菌总数：是指环境中被测样品，在一定条件下（培养基成分、培养温度和时间、pH、通气状况等）培养后所得的1克或1毫升检样中所含的细菌菌落总数。大肠菌群：指一群需氧及兼厌氧性的革兰氏阳性无芽孢杆蓖，能在37度培养24小时内使乳糖酵产酸产气者。大肠菌群值：是指水样可检出1个大肠菌群细菌的最小水样容积。基因芯片技术：是指在微小的基质（硅、玻璃等）表面，集成有成千上万的网络状密集排列的基因探针，以DNA的碱基配对、序列互补原则分辨单个核苷的技术。移码突变：指诱变剂使DNA分子中一个或少数几个核苷酸增添或缺失，从而使该部位后面的全部遗传密码发生转录和翻译错误的一类突变。分批培养：将少量微生物一次接种于一定容积的培养基中生长培养，最后一次收货。（生长曲线4个阶段：迟缓期，对数期，稳定期，衰亡期）连续培养：采用有效的措施让微生物在某特定的环境中保持旺盛生长状态的培养方法恒化培养：将某种必需的营养物质控制在较低浓度，作为限制因子，以一定的速度补充新鲜培养液、排放老培养液，使微生物的生长速度保持恒定。恒浊培养：采用浊度计自动测量培养液中细胞的浊度，通过调节新鲜培养液的补充速度保持浊度的恒定。（无限制因子）鞭毛：在某些细菌菌体上具有细长而弯曲的丝状物（主要成分：蛋白质）芽孢：某些细菌在其生活史的一定阶段于营养细胞内形成一个圆形，椭圆形或圆柱形的结构芽孢的特点：（1）是细菌度过不良环境的休眠体。（2）具有较厚的细胞壁，且只出现雨细菌生长的特定时期。（3）成熟芽孢具有核心，皮层，初生细胞壁，外膜，外壳层等组成，具有强的耐冷耐热能力。（4）对辐射，干燥，大多数化学试剂具有抗性。（5）与营养细胞体明显不同，含水量低于营养细胞。（6）酶的组成不同，仅含少量不活跃酶，具有抗热的酶系。1 简述微生物的主要特征。个体最小，比面值最大；结构简单、代谢活跃、代谢基质宽、繁殖最快；易变异、种类繁多；数量巨大、分布广泛。2 病毒的化学组成及各组成，它们各自的作用是什么?、答：蛋白质与核酸：1。核酸是病毒繁殖遗传变异与感染性的物质基础，2。蛋白质是构成病毒粒子的外壳，保护病毒核酸，决定病毒感染的特异性，并且有抗原性。3 简述病毒的结构特点。（1）无细胞结构。仅含有一种类型的核酸DNA或RNA；（2）大部分病毒没有酶或酶系统极不完全,不含催化能量和物质代谢的酶,不能进行独立的代谢作用，严格的活细胞内寄生，没有自身的核糖体，不能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；（3）个体极小，能通过细菌滤器,在电子显微镜下才可看见，对抗生素及磺胺药物不敏感，对干扰素敏感。4 简述病毒的复制过程：吸附；脱壳、侵入；复制；装配；释放。5 噬菌体的用途。噬菌体的用途有：（1）用于鉴定未知细菌和临床治疗某些传染性疾病；（2）检验植物病原菌和测定辐射剂量，且是进行分子生物学研究的重要工具和较为理想的材料。6 简述毒性噬菌体和温和性噬菌体之间的异同毒性噬菌体是指侵入宿主细胞后进行复制增殖，导致宿主细胞裂解的噬菌体。温和噬菌体是指侵入宿主细胞后随宿主细胞的生长繁殖而传代下去，一般不引起宿主细胞裂解的噬菌体。它们之间最本质的区别是毒性噬菌体引起宿主细胞裂解，而温和噬菌体一般不引起宿主细胞裂解。温和噬菌体既可在受到理化因子的刺激诱发成为毒性噬菌体，也可以自行消失，使宿主细胞成为非溶源性细胞，还可以使宿主细胞具有免疫性。7 生物修复技术的优点污染物原地被降解清除，修复时间较短；操作简便，对周围环境影响小；人类不直接暴露在这些污染物下；费用少，不产生二次污染，遗留问题少。5、简述革兰氏染色的基本过程。制片；用草酸结晶紫初染；用碘碘化钾媒染；用中性脱色剂如无水乙醇脱色；用蕃红复染；镜检，紫色的为革兰氏阳性菌，红色为革兰氏阴性菌。7、根据放线菌菌丝的形态与功能不同可将其菌丝分为几种?它们各有什么功能？根据放线菌菌丝的形态与功能不同可将放线菌菌丝分为基内菌丝；气生菌丝；孢子丝三种。基内菌丝又称营养菌丝或初级菌丝，生长在培养基内，主要功能为吸收营养物质。气生菌丝又称二级菌丝，由基内菌丝长出培养基外伸空间的菌丝，其功能是支持孢子丝。孢子丝是放线菌生长至一定阶段后，由气生菌丝分化形成的，孢子丝生长到一定阶段断裂为孢子。其功能是繁殖。8、简述物质跨膜运输的类型及其异同点。载体 能量需求溶质分子结构变化梯度变化自由扩散无载体 不耗能 不变化高到低 促进扩散载体 不耗能 不变化 高到低主动运输 载体 耗能 不变化 低到高基团转位载体 耗能 变化 高到低9、简述培养基的配制原则及细菌、霉菌和放线菌的常见适宜培养基。培养基是指根据各种微生物的营养要求，将水、碳源、氮源、无机盐及生长因子等物质按一定的比例配制而成用以培养微生物的基质。培养基的配制原则是：（1）目的明确，营养协调；（2）物理化学条件适宜，经济节约。细菌、真菌、霉菌和放线菌的常见适宜培养基分别是：细菌牛肉膏蛋白胨培养基、霉菌查氏培养基、放线菌高氏一号培养基。真菌孟加拉红培养基。16、微生物菌种的保藏方法有：培养物传代保藏法、干燥保藏法、低温保藏法、冷冻干燥保藏法。糖渍法是利用降低水分含量的原理来保存食物。10、 简述微生物菌种保藏的要求：（1）广泛收集各种研究、教学和生产性菌种；（2）高质量保藏，即要求保藏的菌种不死亡、活性不衰老、特性不变异、分类不紊乱；（3）随时可提供保持有原始特性的菌种用于交换和使用。11、 简述微生物菌种保藏的原理：为优良菌株创造一个适合长期休眠的环境,即干燥、低温、缺乏氧气和养料等。使微生物的代谢活动处于最低的状态，但又不至于死亡，从而达到保藏的目的。11、简述酶的定义、作用特性及影响酶活性的因素。酶是生物催化剂，是催化特定化学反应的蛋白质、RNA或其复合体。它能通过降低反应的活化能加快反应速度，但不改变反应的平衡点。酶的作用特点是高度专一性、催化效率高、反应条件温和、受外界环境条件影响较大。影响酶的反应速度的因素主要有：酶浓度、底物浓度、温度、pH、抑制剂和激活剂。12、 影响微生物生长的因素：营养物质、温度、pH、氧气、氧化还原电位(Eh)、水活度、表面张力、渗透压、辐射、化学物质等。13、简述微生物分批培养时的生长规律。可分为停滞期、对数期、稳定期和衰亡期四个时期。停滞期：微生物不生长繁殖，只是适应新的环境，到末期时，微生物才开始繁殖，总数有所增加。对数期：微生物生长速度增至最大，数量以几何级数增加。静止期：微生物的生长速率逐渐下降甚至到零，死亡速率渐增。衰亡期：微生物不繁殖或少繁殖，死亡率增加，活菌数减少，并出现微生物自溶现象。15、简述污泥膨胀的定义及其最主要的解决方法。活性污泥膨胀是指在曝气池运行中，有时出现污泥结构散沉降性能恶化，随水飘浮，溢出池外的失常现象。控制活性污泥丝状膨胀的对策主要有：改进污水处理工艺、改变运行条件、投加絮凝剂或氧化剂。16、简述微生物肥料具备的必要条件。利用有益微生物为植物提供有效养料和促进生长的微生物制剂称为微生物肥料。微生物肥料具备的必要条件是：（1）必须含有一数量的一种或多种活的微生物；（2）必须具有特定的提高某种或某几种植物营养元素供应水平的功能；（3）不得含有动植物病原体或有毒有害化学物质。17、简述影响微生物降解转化的生态学因素。质的化学结构；共代谢作用；环境物理化学因素，包括微生物生长所需要的营养元素、通气状况、酸碱度、温度、水分、光照和毒物等。微生物降解或转化污染物后生成的中间体或终产物。20、 细菌细胞壁的功能：（1）固定细胞外形，保护细胞免受外力的损伤；（2）协助鞭毛运动，为正常细胞分裂所必需；（3）阻拦大分子物质进入细胞，与细菌的抗原性、致病性（如内毒素）和对噬菌体的敏感性密切相关。21、 细胞膜的功能：控制细胞内外的物质（营养物质和代谢废物）的运送与交换；维持细胞内正常渗透压的屏障；进行氧化磷酸化或光合磷酸化的产能基地；合成细胞壁各种组分和大分子的场所；许多酶和电子传递链的所在部位；鞭毛的着生点和提供其运动所需的能量。22、需氧性堆肥可分为有哪几个阶段?沼气发酵的又分为哪几个主要阶段?答：沼气发酵分为液化阶段、 产乙酸阶段、产甲烷阶段。需氧性堆肥分为：潜育期、中温期、高温期、腐熟期。24、粪便污染指示菌的理想条件有哪些?粪便污染指示菌的理想条件：1。该指示菌应大量存在于人的粪便中，且数量要比病原菌多；2。受人类粪便污染的水中易检出该指示菌，而未受人类粪便污染的水中应无该菌；3。该指示菌在水中不会繁殖；4。该指示菌检出及鉴定方法比较简易迅速；5。该菌可适用于淡水，海水等各种水体；6。该菌在水中的存活时间长于致病菌，对氯与溴氧等消毒剂以及其他不良因素抵抗能力强于致病菌。19、预防空气传染病的措施： 加强通风换气、空气过滤、紫外线照射、过氧化氢喷熏、患者隔离治疗。20、常用饮用水的消毒方法： 煮沸、紫外线照射；氯化消毒法；臭氧消毒法；二氧化氯和漂白粉消毒法。1、论述革兰氏染色的基本过程及其原因。革兰氏染色的基本过程分为6步：制片、初染(用结晶紫染色液染色约30秒)，媒梁(用碘液染色约30秒)、脱色(用无水乙醇脱至流出液无色，立即水洗)，复染(用番红染色液染色约3-5分钟)，镜检(革兰氏阳性菌呈紫色，而革兰氏阴性菌呈红色)。革兰氏阳性菌经染色呈紫色，革兰氏阴性菌经染色呈红色的主要原因有：(1) 与细菌等电点有关，23 pH等(G+) pH等(G)=45，G+带的负电荷比G多，结合力大，用I2KI媒染后，等电点都下降，G+等电点下降的多，与草酸铵结晶紫结合的更牢固，对脱色剂的抵抗力更强；(2) 与它们的细胞结构不同有关，革兰氏阴性菌含肽聚糖较少，细胞壁较薄，且不含有磷壁酸，同时乙醇是脂溶剂，可破坏外膜、肽聚糖层和细胞质膜，因而被乙醇溶解的结晶紫和碘的复合物从细胞中渗漏出来，当再用藩红复染时，显现红色。革兰氏阳性菌含有较多的肽聚糖，且细胞壁厚，还含有磷壁酸，乙醇使厚的肽聚糖层脱水，导致孔隙变小，由于结晶紫和碘的复合物分子较大，不能通过细胞壁，保持紫色。2、论述微生物的呼吸作用的类型及其异同。微生物的呼吸作用是指微生物在基质氧化分解过程中，释放出电子，生成水或其他还原性产物并释放出能量的过程。微生物的呼吸作用类型可分为有氧呼吸、无氧呼吸和发酵作用。它们之间的不同是：（1）它们的最终电子受体不同。有氧呼吸以分子氧作为氢及电子的最终受体；无氧呼吸以某些无机氧化物（如SO4，NO3-，延胡索酸、CO2）作为氢及电子的最终受体；发酵作用是以有机物分解过程中的中间产物作为氢及电子的最终受体。（2）发生条件和微生物种类不同。有氧呼吸是好氧和兼性厌氧微生物在有氧条件下进行的生物氧化方式；无氧呼吸是一些微生物（如反硝化细菌、硫酸还原菌等）在无氧条件下进行的产能反应；发酵作用是厌氧微生物在无氧条件下进行的不彻底的生物氧化作用。（3）它们的反应式不同。有氧呼吸的反应式是： C6H12O6+6O2 6CO2+6H2O+能量；无氧呼吸的常见反应式为：C6H12O6+6H2O 脱氢酶 6CO2+24H24H+4NO3- 硝酸还原酶 2N2+12H2O；发酵作用的反应式为：CH3COCOOH+NADH2 乳酸脱氢酶 CH3CHOHCOOH+NAD。（4）产生的能量多少不同。有氧呼吸产生的能量较多，1 mol葡萄糖分子生成38分子ATP；无氧呼吸产生能量较少，一般氧化1分子无机氧化物产生5分子ATP；发酵作用产生的能量更少，1 mol葡萄糖分子生成2分子ATP。4.论述土壤微生物比空气中微生物多的原因： 土壤中有很多动植物的分泌物、排泄物和残落物等，它们为微生物提供了丰富的N源、C源、能源和矿质元素等营养物质，而空气中营养物质较少。土壤温度多为20度左右，且季节、昼夜变化幅度较小，适合于微生物生长，而空气温度变化幅度较大，不适合于微生物生长；土壤pH一般在5.5-8.5之间，且土壤是良好的缓冲体系，为微生物生长提供了适合的酸碱条件；而空气一般呈酸性，且无缓冲能力，故不适合微生物生长；土壤渗透压适合微生物生长，而空气的渗透压不适合微生物生长；土壤是一个水分、空气和固体组成的复合体系，形成由有氧到无氧环境，适合于不同氧需求的微生物生长，而空气中氧气含量相对较多，一般不适合厌氧微生物生长；土壤是一个良好的保护层，可以阻碍紫外线的照射，而空气不能阻碍紫外线的照射，紫外线有杀菌作用。综上所述，土壤的营养物质和环境条件都比空气好，更适合于微生物生长。6、什么叫好氧活性污泥；试述好氧活性污泥的微生物组成及其作用和影响活性污泥运行的因素。好氧活性污泥是由多种多样的好氧微生物和兼性厌氧微生物（兼有少量厌氧微生物）与污（废）水中的有机和无机固体物混凝交织在一起所形成的絮状体。好氧活性污泥的结构和功能的中心是菌胶团(由能起絮凝作用的细菌形成)。在其上面生长有其他微生物，如酵母菌、霉菌、放线菌、藻类、原生动物及微型后生动物等，组成一个生态系统。好氧活性污泥的主体细菌：多为G，如动胶菌属和丛毛单胞菌属。好氧活性污泥微生物的作用主要有：生物絮凝、生物吸附、生物氧化、生物沉淀作用。影响活性污泥运行的因素主要有：溶解氧。溶解氧浓度过低，微生物代谢受阻，净化功能下降，易于滋生丝状菌、产生污泥膨胀现象；溶解氧浓度过高，氧的利用效率降低，增加动力费用。水温。最适温度：15-30，温度：30都会影响处理效果。营养物质。一是各种营养物质比例要适宜，二是营养物质的浓度要适中。pH。最适pH介于6.58.5之间，低于4.5：原生动物消失，丝状菌占优势，高于9.0，微生物的代谢受抑制。食料微生物比（污泥负荷）。食料微生物比既影响微生物的生长和代谢活动，又影响活性污泥系统的效率。污泥龄。污泥龄越长，有机物氧化稳定得越彻底，处理效果越好，剩余污泥量越少。但是污泥龄也不能太长，否则污泥会老化，影响沉淀效果。污泥龄不能短于活性污泥中微生物的世代时间，否则曝气池中的污泥会都消失。有毒物质。有毒物质对微生物生长产生较大影响。7、试述水体富营养化的形成原因、危害及防止措施。水体富营养化：大量氮、磷等营养物质进入水体，使水中藻类等浮游生物过度繁殖，造成水质恶化，破坏水体生态平衡现象。水体富营养化的形成原因是：（1）自然原因，可能是能进行固氮作用的微生物造成的。（2）人为因素是主要因素，是由于大量有机或无机营养物进入水体引起的。有机或无机营养物进入水体的途径主要有：农田大量施用化肥，随雨水进入水体；城市生活污水直接或间接进入湖泊、河流或海洋；滩涂养殖废水海洋；土地侵蚀、淋溶出的营养盐；养殖生物的粪便；厌氧中的硝酸根离子随降雨进入水体等。水体富营养化的危害有：（1）导致水体发臭难闻，透明度降低；（2）使水体中的溶解氧降低，影响浮游生物和底栖生物生长和生存；（3）影响水体生态系统的结构及生物分布；（4）危害人体模型健康。水体富营养化的防止措施主要有：（1）加强水体管理，即对流入水体中的营养物质的量加以控制；（2）化学除藻；（3）利用藻类的病原菌或病毒等生物学方法控制藻类生长；（4）采收藻种，进行综合利用。8、细菌质粒DNA和真核生物细胞器DNA的异同点。相同点是：（1）都是由四种脱氧核糖核苷酸（A、T、C、G）组成；（2）都是独立于染色体外的遗传物质，只占染色体DNA的一小部分；（3）都能自体复制，且按碱基互补配对原则和半保留原则进行自体复制；（4）一量消失后，后代细胞中不再出现。不同点是：（1）质粒DNA结构简单，一般都是较小的环状DNA分子，并不和其他物质一起构成一些复杂的结构，而细胞器DNA一般与蛋白质结合，形成复杂的结构；（2）质粒DNA的功能比自体复制的细胞器DNA更为多样化，可一般并不是必需的，它们消失并不影响宿主细菌的生存，而细胞器DNA是细胞所必需的，如果缺失可能达到细胞死亡；（3）许多细菌质粒能通过细胞接触而自动地从一个细菌转移到另一个细菌，使两个细菌都成为带有这种质粒的细菌，而细胞器DNA不能通过细胞接触转移，只能通过细胞分裂传给后代。9、解释乳酸发酵和酒精发酵之间的区别（请写出各自的化学反应式）?乳酸酵和酒精发酵之间的区别：乳酸发酵是乳酸细菌以葡萄糖为呼吸基质时，可以中间产物丙酮酸为受氢体，使之还原生成乳酸，CH3COCOOH+NHDH2乳酸脱氢酶CH3CHOHCOOH+NAD；酒精发酵是酵母菌在无氧存在时可进行酒精发酵作用，以葡萄糖为呼吸基质的转化过程中有乙醛形成，酵母菌可以乙醛为受氢体使之还原成乙醇。CH3CHO+NADH2乙醛还原酶CH3CH2OH+NAD10、 光合细菌的光合作用与蓝细菌和高等植物的光合作用的异同点?相同点是：都能进行光合作用，是自氧型生物。不同是：（1）光合细菌不能光解水，以水中的质子还原CO2而是从有机物或水以外的无机物中取得氢；而蓝细菌和高等植物能光解水，并以水中的质子还原二氧化碳。（2）它们所含的色素不同。光合细菌不含叶绿素，只含有菌绿素及类胡萝卜素；而蓝细菌含有叶绿素a、类胡萝卜素及藻胆蛋白等光合色素；高等植物含有叶绿素a和b，类胡萝卜素等光合色素。（3）光合作用的产物不同。光合细菌不产生氧；而蓝细菌和高等植物的光合作用产生氧；（4）光合作用发生的条件不同。光合细菌一般在厌氧条件下进行，而蓝细菌和高等植物的光合作用一般在有氧条件下进行。5、目前在微生物分类、鉴定、群落监测方面广泛应用的分子生物学技术。并简述PCR技术基本过程。PCR技术应用最广泛，PCR反应是多聚酶链式反应，主要分为3个连续过程为：引物的延伸、模板DNA变性、模板DNA分子与引物结合。19、细菌芽孢耐高温的原因：答：芽孢含水量低，原生质浓，芽孢壁较厚，通透性较低，因而对外界不良条件有较强制抵抗力。20.活性污泥法的基本工艺流程：污水初沉词曝气池二沉词处理后污水 回流污泥 剩余污泥11、真核细胞型微生物与原核细胞型微生物的区别是什么?9、试述在垃圾填埋场内微生物学原理与过程。答：垃圾卫生填埋法是运用各种天然屏障和工程屏障，尽可能将垃圾与生态环境相隔绝而实现填埋体内垃圾无害化。垃圾填埋场内微生物活动可分为4个阶段，即好氧分解阶段、厌氧分解不产甲烷阶段、厌氧分解产甲烷阶段和稳定产气阶段。好氧分解阶段：由于新鲜垃圾倾倒带入了大量空气，因而有机物主要经好氧微生物作用，复杂的多聚化合物水解为单体，然后经好氧呼吸作用转化为二氧化碳、硝酸根离子、硫酸根离子、水以及一些简单有机物。厌氧不产甲烷阶段：主要是兼性及专性厌氧微生物活动。一部分菌进行厌氧发酵，将上段生成的有机物发酵转化为另一些简单有机物；一部分菌进行无氧呼吸。本阶段最重要的是两类菌，即产氢产乙酸菌与同型产乙酸菌；前者可将丙酮酸等三碳以上有机物氧化，生成乙酸和分子态氢，后者可利用不同基质，产生乙酸。乙酸和氢是下阶段的主要基质。厌氧分解产甲烷阶段：本阶段主要由一专性厌氧的产甲烷古细菌活动，主要是两种菌，即氧化氢的产甲烷菌和裂解乙酸的产甲烷菌，它们将上阶段生成的乙酸、氢、二氧化碳转化为甲烷。 稳定产气阶段：此阶段稳定地产生沼气，并从填埋场释放出来。其中一般含甲烷6070%，二氧化碳占3040%，其余为少量的氨、硫化氢等气体。10、简述土壤微生物分离及计数的过程。答：土壤微生物分离与计数通常采用平板计数法。根据需要培养的微生物选择适宜的培养基，然后根据适宜培养基的配方配制培养基，并灭菌。将灭菌后的固体培养基冷却到60后，倒入无菌培养皿中，每皿15 ml左右，凝固后制成平板。取10克土加入盛有到90毫升无菌水的三角瓶中，在250 rpm振荡30分钟，这样得到10-1的土壤悬液，静置1分钟后，取出1毫升加入到盛有9毫升无菌水的试管中，充分混均，即得10-2的土壤悬液；再取1毫升10-2的土壤悬液加入到盛有9毫升无菌水的试管中，充分混均，即得10-3的土壤悬液，依次可得10-4、10-5、10-6、10-x的土壤悬液。取一定体积的适宜稀释度的土壤稀释液，加入到平板上，并用无菌刮刀涂抹均匀，然后在室温条件下放置15分钟。将平板倒置放在温度、氧气等条件下适宜的生化培养箱中培养适宜的天数，取出计数。选择90毫米平板上菌落数量在30-300个左右进行计算，算出每克土壤中微生物的数量。