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1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。e1adc15f-967b-4f7d-b5e8-ffe29b6d16cd-环境微生物学试题（A）参考答案一、填空题（30分，每空2分）1.病毒的繁殖过程为吸附、侵入、复制、聚集、释放。2.细胞质膜的生化特征具有半渗透膜性质。3.原核微生物和真核微生物的区别在于真核微生物能进行有丝分裂而原核微生物进行无丝分裂。4.古菌的组分大多数蛋白质，并且是酸性的。5.放线菌的菌体有纤细的长短不一的菌丝组成，为单细胞。6.酵母菌的细胞机构有细胞壁、细胞质膜、细胞核、细胞质及内含物。二、选择题（共10分，每小题2分）1.

2、A蛋白质、2.B阴性菌含脂多糖，不含磷酸壁、3.C静止期、4.C净化作用、5.D硝化作用三、名词解释（共20分，每小题5分）1.土壤自净：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、生化过程自动分解污染物使土壤恢复到原有水平的净化过程，称土壤自净。2.细菌的等电点：氨基酸是两性电解质，在碱性溶液中表现出带负电荷，在酸性溶液中表现出带正电荷，在某一定pH溶液中，氨基酸所带的正电荷和负电荷相等时的pH，称为该氨基酸的等电点。3.好氧生物膜：好氧生物膜是由多种多样的好氧微生物和兼性厌氧微生物粘附在生物滤池滤料上或粘附在生物转盘盘片上的一层带粘性、薄膜状的微生物混合

3、群体。4.酶的活性中心：是指酶蛋白分子中与底物结合，并起催化作用的小部分氨基酸微区。四、简答题（共20分，每小题4分）1.病毒有什么特点？答；病毒具有以下特点：个体极小，能通过细菌过滤器，需借助电子显微镜观察。寄生，无独立代谢功能，只能在特定宿主细胞内繁殖。无细胞结构，大多病毒只是蛋白质和核酸组成地大分子。繁殖方式，依靠宿主代谢体系进行复制。对一般抗生素不敏感，但对于干扰素敏感。只在宿主体内才表现出生命特征，在体外具有生物大分子特征。2.简述无机氮和有机氮的循环过程答：氮素循环过程中，大气中分子态氮被微生物固定成氨，氨被植物吸收利用，合成有机氮进入食物链（固氮）；有机氮被氨化细菌分解释放出氨(

4、氨化作用)；氨被硝化细菌氧化为硝酸盐(硝化作用)，又可被同化为有机氮；硝酸盐被还原为氮氧化物，或进一步还原为分子态氮返回大气(反硝化作用)。3.为什么利用微生物可以进行污染物的净化处理？答：首先，微生物具有在环境中分布广、数量多的特点，能与进入到环境中的污染物进行充分接触；其次，微生物的营养类型和代谢类型多种多样，能利用多种污染物作为自己的物质或能量来源，使之转化为对环境无害或性质较为稳定的物质类型，从而达到净化目的。4.固定化微生物有什么特点？答：固定化微生物比未固定化的微生物性能好、稳定、降解有机物的能力强、耐毒、抗杂菌、耐冲击负荷。5.简述微生物的竞争关系。答：是指不同的微生物种群在同一

5、环境中，对食物等营养、溶解氧、空间和其他共同要求的物质互相竞争，互相受到不利影响。种内微生物和种间微生物都存在竞争。五、（共20分，前3小题各4分，第4小题8分）1.水体自净的过程及机理。答：有机污染物排入水体后，被水体稀释，有机和无机固体物沉降至河底。水体中好氧细菌利用溶解氧把有机物分解为简单有机物和无机物，并用以组成自身有机体，水中溶解氧急速下降至零。此时鱼类绝迹，原生动物、轮虫、浮游甲壳动物死亡，厌氧细菌大量繁殖，对有机物进行厌氧分解。水体中溶解氧在异养菌分解有机物时被消耗，大气中的氧刚溶于水就迅速被消耗掉，尽管水中藻类在白天进行光合作用放出氧气，但复氧速度仍小于好氧速度，氧垂线下降。在

6、最缺氧点，有机物的好氧速度等于河流的复氧速度。随着水体自净，有机物缺乏和其他原因（例如阳光照射、温度、pH变化、毒物及生物的拮抗作用等）使细菌死亡。2.简述活性污泥丝状膨胀的成因及机理。答：活性污泥丝状膨胀的成因有环境因素和微生物因素。主导因素是丝状微生物过度生长，环境因素促进丝状微生物过度生长。主要因素包括温度、溶解氧、可溶性有机物及其种类、有机物浓度（或有机负荷）。活性污泥丝状膨胀的机理可用表面积与容积比假说解释。在单位体积中，呈丝状扩展生长的丝状细菌的表面积与容积之比较絮凝性菌胶团细菌大，对有限制性的营养和环境条件优势占优势，絮凝性菌胶团细菌处于劣势，丝状细菌就能大量生长繁殖成优势菌，从

7、而引起活性污泥丝状膨胀。丝状细菌和絮凝性菌胶团优势的竞争主要表现：对溶解氧的竞争、对可溶性有机物的竞争、对氮、磷的竞争；对有机物冲击负荷影响。3.什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？答：A.细菌的生长曲线是将少量细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

8、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。4.下图是利用生物膜连续处理啤酒废水的实验曲线，试根据曲线，分析讨论该实验的的结果。答：从图中可以看出,啤酒废水的进水COD浓度逐渐增高,但出水的COD均低于100mg/L,出水COD浓度平均为54.4mg/L,说明整个生物反应具有较好的效率.如果把整个处理过

9、程划分为3个阶段,则从开始到104h为第一阶段,从112到216h为第二阶段,从224到336h为第三阶段,对应的进水COD平均浓度分别是487mg/L,775mg/L,1066mg/L,而对应的出水COD平均浓度为82mg/L,41mg/L,40mg/L.这三个阶段的COD去除速率,对应的有机物负荷逐渐提高.稳定运行之后,COD去除率高达95.5%.练习题一、一、名词解释1、原生质指在人为条件下，用溶菌酶除尽原有细胞壁或用青霉素抑制新生细胞壁合成后，所得到的细胞膜包裹的圆球状渗透敏感细胞。2、PHB聚羟丁酸，是一种存在于许多细菌细胞质内属于类脂性质的炭源类贮藏物，不溶水，而溶于氯仿，可用尼罗

10、蓝或苏丹黑染色，具有贮藏能量、炭源和降低细胞内渗透压等作用。3、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。4、菌落将单个细菌（或其他微生物）细胞或一小堆同种细胞接种到固体培养基表面（有时为内层），当它占有一定的发展空间并处于适宜的培养条件下时，该细胞会迅速生长繁殖并形成细胞堆，此即菌落（colony）5、衰颓形由于培养时间过长，营养缺乏，代谢的排泄物浓度积累过高等使细胞衰老而引起的异常形态。6、真核微生物是一大类细胞核具有核膜，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多种细胞器的微生物。（真菌、显微藻类和原生动物等）7、质粒凡

11、游离于原核生物核基因组以外，具有独立复制能力的小型共价闭合环状的dsDNA分子,即cccDNA。8、单细胞蛋白（SCP）通过细菌、酵母、丝状真菌和小球藻等单细胞或丝状生物的发酵生产的蛋白质。9、寄生一般指一种小型生物生活在另一种较大型生物的体内（包括细胞内）或体表，从中夺取营养并进行生长繁殖，同时使后者蒙受损害甚至被杀死的一种相互关系。10、腐生以无生命的有机物作为营养物质进行生长繁殖的生活方式。11、包涵体始体通过二分裂可在细胞内繁殖成一个微菌落即“包涵体”12、巴斯特效应酵母菌的乙醇发酵是一种厌氧发酵，如将发酵条件改变成好氧条件，葡萄糖分解速度降低，乙醇停止生产，但当重新回到厌氧条件时，葡

12、萄糖的分解速度增加，并伴随大量的乙醇产生。13、噬菌斑由噬菌体在菌苔上形成的“负菌落”14、伴孢晶体少数芽孢杆菌在形成芽孢的同时，会在芽孢旁形成一棵菱形，方形或不规则形的碱溶性蛋白质晶体，称为伴孢晶体（即内毒素）。15、烈性噬菌体凡在短时间内能连续完成吸附、侵入、增殖（复制与生物合成）、成熟（装配）和烈解（释放）五个阶段而实现其繁殖的噬菌体，称为烈性噬菌体。16、温和性噬菌体凡在吸附侵入细胞后，噬菌体的DNA只整合在宿主的核染色体组上并可以长期宿主DNA的复制而进行同步复制，一般都进行增殖和引起宿主细胞裂解的噬菌体。17、自养微生物按其最初能源的不同，可分为两大类：一是能对无机物进行氧化而获得

13、能量的微生物，即化能自养型微生物；另一类是能利用日光辐射能的微生物，称作光能自养微生物。18、呼吸链指位于原核生物细胞膜上或真核生物线粒体膜上的、由一系列氧化还原势呈梯度差的、链状排列的氢（或电子）传递体，其功能是把氢或电子从低氧化还原势的化合物逐级传递到高氧化还原势的分子或其它无机、有机氧化物，并使它们还原。19、异型乳酸发酵凡葡萄糖经发酵后除主要产生乳酸外，还产生乙醇、乙酸和CO2等多种产物的发酵。20、Aw它表示在天然或人为环境中，微生物可实际利用的自由水或游离水的含量。其定量含义为：在同温同压下，某溶液的蒸汽压（P）与纯水蒸汽压（P0）之比。二、二、是非题1、1、间体在和-细菌中间同样

14、发达。（）2、2、荚膜菌常造成粘性牛乃、粘性面包，因而对食品工业而言都是有害的。（）3、3、原生质体与原生质球都需要在再生培养基上才能生长。（）4、4、细胞中质粒可自行消失，也可自发产生。（）5、5、溶菌酶的作用位点是N-乙酰胞壁酸（NAM）的1-碳与N-乙酰葡萄糖胺（NAG）的4-碳间的-1，4糖苷键。（）6、6、青霉素的抑制作用在于它干扰肽聚糖单体之间肽键的形成，从而抑制肽聚糖的合成。（）7、7、鞭毛与菌的趋避性运动有关。（）8、8、啤酒酵母与青霉菌的子囊孢子形成过程相同。（）9、9、葡萄糖可作为所有微生物的碳源。（）10、营养物质进入细胞的速度为：水Na+Al3+Mg2+（）三、三、填空

15、题1、脂多糖的基本组成为类脂A，核心多糖，O-特异侧链，为获得G-菌原生质体，可通过加入脱色剂去除脂多糖。2、真菌的无性孢子有游动孢子，孢囊刨子，分生刨子，节刨子，厚亘刨子等，有性孢子有卵刨子，接合刨子，子囊刨子，担刨子，合子。3、病毒的主要组成为核酸和蛋白质。具有形体极其微小，结构简单，高度寄生性，特殊的抵抗力等特点。4、溶原性细菌具有遗传性，自发分裂，诱导免疫性，复愈，溶源转变等特点。5、影响微生物细胞化学组成的因素有微生物种类，菌龄，培养基的组成。6、生长因子是指一类调节微生物正常代谢所必须，但不能用简单的碳氮源自行合成的有机物，包括维生素，碱基，啉及其衍生物，淄醇等，以生长因子划分，微

16、生物的营养类型可分为自养型和异养型两种。7、为降低培养基氧化还原电势Eh，可通过升高PH，降低氧分压，加还原剂等手段。8、酵母菌生物氧化在线粒体内进行，而细菌生物氧化部位在细胞质。9、根据微生物生长与氧的关系，可分为需氧微生物，厌氧微生物，兼性厌氧微生物三大类。枯草芽孢杆菌属于需氧微生物，肉毒芽孢杆菌属于厌氧微生物，大肠杆菌属于兼性厌氧微生物。10、至今发现的进行固氮的微生物均为原核生物和古生菌类微生物。固氮的六个必要条件为ATP的供应，还原力H及其传递载体，固氮酶，还原底物N2，镁离子，严格的固氮酶厌氧微环境。11、在发酵工业上，可通过应用营养缺陷型菌株解除正常的反馈调节，应用抗反馈调节的突

17、变株解除反馈调节，控制细胞膜的渗透性等方法获得大量有用代谢产物。12、酵母菌进行乙醇发酵时，将葡萄糖经EMP途径产生丙酮酸，由丙酮酸生成的乙醛被脱羧成乙醇。四、四、绘图并作简要说明1、1、啤酒酵母单、双倍体共存的生活史。2、青霉与曲霉的简单子实体3、3、烈性噬菌体与温性噬菌体的生活史。4、4、噬菌体一步生长曲线。5、5、营养物跨膜运输的四种类型6、6、有氧呼吸典型的呼吸链7、7、色氨酸操纵子的阻遏机制8、8、当环境中葡萄糖、山梨醇同时存在时，E.coli生长现象并分析其原五、五、简答题1、1、什么是微生物？它包括那些种类？至今人类发现的最大和最小的微生物类群各是什么？微生物是一切肉眼看不见或看

18、不清的微小生物的总称。可分为三类：原核类的细菌（真菌和古生菌）、放线菌、霉菌、蓝细菌、支原体、立克次体和衣原体；真核类的真菌（酵母菌、霉菌、和覃菌）、原生动物和显微藻类；非细胞类的病毒和亚病毒（类病毒、拟病毒和朊病毒）。最大的微生物最小的微生物2、2、试述G+菌和G-菌细胞壁的特点，并说明革兰氏染色的机理及重要意义？G-菌细胞壁的特点是厚度较G+菌薄，层次较多，肽聚糖层很薄（仅2-3nm），故机械强度较G+菌弱。机理：通过结晶紫液初染和碘液媒染后，在细菌的细胞膜内可形成不溶与水的结晶紫与碘的复合物。G+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

19、上它不含类脂，故乙醇的处理不会溶出缝隙，因此能把结晶紫和碘的复合物牢牢留在壁内，使其保持紫色。而G-菌因其细胞壁薄，外膜层类脂含量高，肽聚糖层薄和较联度差，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的复合物的溶出，因此细胞退成无色，这时，再经沙黄等红色染料复染，就使G-菌呈红色，而G+菌仍为紫色。意义：证明了G+和G-主要由于其细胞壁化学成分的差异而引起了物理特性（脱色能力）的不同，正由于这一物理特性的不同才决定了最终染色反应的不同。3、3、如何理解“放线菌是介于细菌与丝状真菌间而更接近细菌的一类微生物”？放线菌是一类主要呈菌丝状生长和以孢子繁殖的陆生性

20、较强的原核生物，它与细菌十分接近。细胞壁主要为肽聚糖，菌丝直径与细菌相仿，革兰氏呈阴性，都属于原核生物，都是单倍体，多核。而其细胞呈丝状分枝，形成基内菌丝，气生菌丝，气生菌丝有分化为孢子丝，与丝状真菌的基本单位“菌丝”类似，但是它们差异很大，真菌的菌丝比放线菌粗，细胞壁的成分完全不同，丝状真菌的细胞壁由几个质层，蛋白质层，葡聚糖蛋白网层等构成，菌丝体分化不同，丝状真菌菌丝体分化成营养菌丝体和气生菌丝体，繁殖方式不同，丝状真菌的气生菌丝体回转化成子实体，孢子在其里面或外面产生，放线菌则通过气生菌丝分化成孢子丝，并通过横割分裂方式，产生成串分生孢子。4、4、如何理解“菌落特征与菌体细胞结构、生长行

21、为及环境条件有关”？菌落特征取决与组成菌落的细胞结构，生长行为及个体细胞形态的差异，都会密切反映在菌落形态上，如有些细菌有荚膜，在其细胞壁外就会有一层厚度不定的透明胶状物质，而有些细菌有鞭毛，也会反映与它的菌落特征上，同时菌落在不同环境条件下的形态特征也有差异，在利于生长和不利生长的情况下，细菌的形态有差异，有些细菌在恶劣的条件下能形成芽孢等休眠体结构，培养基的种类不同也会形成菌落形态的不同，使用固体，半固体，液体培养基培养同一种细菌时，其菌落特征不尽相同。5、5、试述细菌糖被的类型及其对科学研究、生产实践的意义。意义：用于菌种鉴定，用作药物和生化试剂，用作工业原料，用于污水生物处理。6、6、

22、比较生物氧化与非生物氧化的主要异同点。生物氧化非生物氧化步骤多步式阶梯一步式快速反应条件温和激烈催化剂酶化学物质或无催化剂产能形式大部分ATP热、光能量利用率高低反应场所线粒体（真核）细胞膜（原核）体外氧化形式加氧、脱氢、失去电子加氧、脱氢、失去电子氧化功能产能（ATP）产还原力H、产小分子中间代谢产物产生大量的能量氧化过程脱氢（或电子）递氢（电子）受氢（电子）氢（或电子）递氢（电子）受氢（电子）放能逐步放能一次全部释放能量7、7、列表比较细菌、放线菌、霉菌、酵母菌细胞结构、群体特征及繁殖方式的异同点。细胞结构群体特征繁殖方式细菌单细胞原核生物，细胞由细胞壁，细胞膜。细胞质和内含物，核区组成，

23、少数含有特殊结构，如鞭毛、荚膜等。革兰氏染色有G+、G-菌落一般呈现湿润较光滑，较粘稠，易挑起，质地均匀，菌落正反面及边缘中心部位颜色一致主要为裂殖少数为牙殖放线菌单细胞多核原核生物，革兰氏染色显阳性，细胞壁的成分主要为肽聚糖，细胞呈丝状分枝，形成基内菌丝，气生菌丝干燥、不透明、表面呈致密的丝绒状，上有一层彩色“干粉”难挑起，菌落正反面颜色不一致多数进行孢子繁殖，少数以基内菌丝分裂，形成孢子状细胞进行繁殖霉菌由菌丝构成，直径3-10m，与酵母菌细胞类似，细胞壁主要有几丁质构成，少数含有维生素菌落的形态较大，质地疏松，外观干燥，不透明，呈现或松或紧的蛛网状、绒毛状、棉絮状，与培养基结合紧密，不易

24、挑起气生菌丝转化成各种子实体，子实体上或里面产生无性或有性孢子，进行繁殖。酵母菌细胞直径为细菌10倍，是典型的真核微生物细胞主要由细胞壁，细胞膜，细胞核构成。细胞壁分为三层，成分为酵母维生素较湿润，较透明，表面较光滑，容易挑起，菌落知底均匀，正反面以及边缘与中央部位的颜色一致。无性繁殖：牙殖，裂殖，无性孢子有性繁殖：产生子囊孢子8、8、列表比较微生物的四大营养类型。营养类型能源氢供体基本碳源实例光能无机营养型（光能自养型）光无机物CO2蓝细菌、紫硫细菌、绿硫细菌、藻类光能有机营养型（光能异养型）光有机物CO2及简单有机物红螺菌科的细菌（即紫色无硫细菌）化能无机营养型（化能自养型）无机物无机物C

25、O2硝化细菌、硫化细菌、铁细菌、氢细菌、硫磺细菌等化能有机营养型（化能异养型）无机物有机物有机物绝大多数细菌和全部真核生物9、9、如何获得细菌（G+、G-）、放线菌、酵母菌、霉菌的原生质体？细菌原生质体获得：青霉素、溶菌酶放线菌原生质体获得：蜗牛消化酶霉菌原生质体获得：蜗牛消化酶酵母菌原生质体获得：蜗牛消化酶10、10、酶的活性调节与酶合成调节有何不同，它们之间又有何联系？调节水平调节方式酶活调节酶分子水平上的调节激活、抑制酶的活性酶合成调节基因水平上的调节诱导、阻遏酶的合成两者配合与协调，可达到最佳的调节效果，使微生物积累更多的为人类所需的有益代谢产物11、11、试述生物素对谷氨酸发酵生产的

26、影响，并简述其作用机制。在谷氨酸发酵生产中，生物素的浓度对谷氨酸的积累有着明显的影响，只有把生物素浓度控制在亚适量情况下，才能分泌出大量谷氨酸。机制：生物素是脂肪酸生物合成中乙酰-CoA羧化酶的辅基，此酶可催化乙酰CoA的羧化并生成丙二酸单酰CoA，进而合成细胞膜磷脂的主要成分脂肪酸，因此，控制生物素的含量就可以改变细胞膜的成分，进而改变膜的透性、谷氨酸的分泌和反馈调节12、12、写出微生物以淀粉为碳源其代谢的一般过程，鉴定其代谢产物有何意义？为什么？鉴定其代谢产物对于判断微生物进行何种呼吸方式有重要意义，并且能够进一步了解其各步骤的生长过程便于生产和调控利用其代谢产物。13、13、分析下述培

27、养基各组分的作用，依据其功能推测其所属培养基的类型：A麦康开培养液：蛋白胨20g,乳糖10g,牛胆酸盐5g,NaCl5g,水1000ml,PH7.4加1%中性红5ml分装与有发酵管的试管0.7kg/km2灭菌15min，用于肠道杆菌培养。B.柠檬酸盐培养基：NH4H2PO41g，K2HPO41g，NaCl5g，MgSO40.2g,柠檬酸钠2g,琼脂18g，水1000ml，PH6.8加1%溴麝香草酚兰10ml，1.1Kg/cm2灭菌20分钟，制成斜面，用于细菌利用柠檬酸盐试验。A功能B功能蛋白胨氮院NH4H2PO4氮源乳糖碳源K2HPO4生长因子NaCl无机物NaCl、MgSO4、K2HPO4无机物牛胆酸盐生长因子柠檬酸钠碳源PH7.4适宜菌生长琼脂凝固剂1%中性红指示剂1%溴麝香草酚兰指示剂，判断能否利用柠檬酸钠发酵管判断是否产气PH6.8适宜菌生长属于半组合培养基属于合成培养基-