環(huán)境微生物學(xué)

1、環(huán)境微生物學(xué)復(fù)習(xí)題一、名詞解釋1. 發(fā)酵作用指微生物在缺氧條件下，將氧化有機(jī)物產(chǎn)生的電子直接交換有機(jī)物自身未完全氧化的中間產(chǎn)物過程，此過程中有機(jī)物部分被氧化，形成各種中間產(chǎn)物，產(chǎn)生能量較少。2. 轉(zhuǎn)導(dǎo)由病毒介導(dǎo)的細(xì)胞間進(jìn)行遺傳交換的一種方式，指一個(gè)細(xì)胞的DNA或RNA通過病毒載體的感染轉(zhuǎn)移到另一個(gè)細(xì)胞中。包括普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)和特殊性轉(zhuǎn)導(dǎo)兩種類型。3. 拮抗作用一種微生物在代謝過程中產(chǎn)生一些代謝產(chǎn)物，其中有的產(chǎn)物對(duì)一種 (或一類)微生物生長不利，或者抑制或者殺死對(duì)方，這種微生物間的關(guān)系叫拮抗關(guān)系。拮抗關(guān)系可分特異性拮抗關(guān)系和非特異性拮抗關(guān)系兩種。4.培養(yǎng)基人工配制的，適合微生物生長、繁殖或產(chǎn)生代謝產(chǎn)物

2、的營養(yǎng)基質(zhì)。5.好氧活性污泥活性污泥是以好氧性細(xì)菌為主體的微生物和水中的懸浮物質(zhì)、膠體物質(zhì)混雜在一起形成的肉眼可見的絮狀顆粒。6.P/H指數(shù)P代表水體中光合自養(yǎng)型微生物數(shù)量，H代表異養(yǎng)微生物數(shù)量，二者之比即為P/H指數(shù)。一定程度上反映水體污染和自凈的程度。7.活性污泥與菌膠團(tuán)活性污泥是以好氧性細(xì)菌為主體的微生物和水中的懸浮物質(zhì)、膠體物質(zhì)混雜在一起形成的肉眼可見的絮狀顆粒的總稱。在好氧活性污泥結(jié)構(gòu)和功能中心由起絮凝作用的細(xì)菌形成的細(xì)菌團(tuán)塊，稱為菌膠團(tuán)。8.反硝化作用厭氧和有機(jī)質(zhì)較高的環(huán)境中，在反硝化細(xì)菌的作用下，硝酸鹽作為末端電子受體被還原成亞硝酸鹽、氨或產(chǎn)生氣態(tài)氮的過程。9.轉(zhuǎn)化 細(xì)菌細(xì)胞從周

3、圍環(huán)境中吸收游離的DNA片段，整合到自己染色體基因組的過程。10.質(zhì)粒指細(xì)胞中存在獨(dú)立于染色體外的，共價(jià)、閉合、環(huán)狀雙鏈DNA。賦予細(xì)菌細(xì)胞特異的抗逆性，如降解有毒物質(zhì)、11.農(nóng)藥安全系數(shù)能使某類微生物數(shù)量下降50的化學(xué)農(nóng)藥的濃度(LC50)和實(shí)際使用濃度（mg/kg土）之比。系數(shù)愈大愈安全，系數(shù)愈小愈易造成藥害。系數(shù)小于1時(shí)，對(duì)各類土壤微生物都有抑制作用。12.化能自養(yǎng)微生物一類以氧化無機(jī)化合物獲得能源，以二氧化碳或碳酸鹽為惟一或主要碳源，利用電子供體如氫、硫化氫等使二氧化碳還原成細(xì)胞物質(zhì)的微生物。13.拮抗作用一種微生物在代謝過程中產(chǎn)生一些代謝產(chǎn)物，其中有的產(chǎn)物對(duì)一種 (或一類)微生物生長

4、不利，或者抑制或者殺死對(duì)方，這種微生物間的關(guān)系叫拮抗關(guān)系。拮抗關(guān)系可分特異性拮抗關(guān)系和非特異性拮抗關(guān)系兩種。二、選擇題1. 根據(jù)其在水中的存在及數(shù)量情況， B 可作為糞便污染的指示菌。A、 枯草桿菌 B、 大腸桿菌 C、 雙歧桿菌 D、 變形桿菌2. 侵染細(xì)菌的病毒稱為 A 。A、 噬菌體 B、 朊病毒 C、 擬病毒 D、 類病毒3. 測定細(xì)菌活菌數(shù)量的方法是 C 。A、顯微鏡直接測數(shù)法 B、 比濁法 C、 稀釋平皿測數(shù)法 4. 酵母菌常用于釀酒工業(yè)中，其主要產(chǎn)物為 B 。 A、乙酸 B、乙醇 C、乳酸 D、丙醇5. 常用消毒酒精的濃度的 B 。 A、30% B、70% C、95% D、100

5、%6. 制備培養(yǎng)基的最常用的凝固劑為 C 。 A、硅膠 B、明膠 C、瓊脂 D、纖維素7. 加大接種量可控制少量污染菌的繁殖,是利用微生物間的 D 。 A、互生關(guān)系 B、共生關(guān)系 C、競爭關(guān)系 D、拮抗關(guān)系8. 菌根是 C 和植物的共生體 A、 細(xì)菌 B、放線菌 C、真菌 D、酵母菌9.營養(yǎng)物質(zhì)從胞外運(yùn)輸?shù)桨麅?nèi)的過程中不需要消耗代謝能，也不發(fā)生結(jié)構(gòu)變化的是 A 。A、被動(dòng)運(yùn)輸 B、 促進(jìn)擴(kuò)散 C、 主動(dòng)運(yùn)輸 D、 基團(tuán)轉(zhuǎn)位10.出芽繁殖是 D 的繁殖方式之一。A、病毒 B、根霉 C、原生動(dòng)物D、酵母菌11.培養(yǎng)基質(zhì)中，適合細(xì)菌生長的C/N比為 B 。A、5：1 B、25：1 C、40：1 D、

6、80：112. 測定細(xì)菌活菌數(shù)量的方法是 C 。A、顯微鏡直接測數(shù)法 B、 比濁法 C、 稀釋平皿測數(shù)法 13.酵母菌常用于釀酒工業(yè)中，其主要產(chǎn)物為 B 。 A、乙酸 B、乙醇 C、乳酸 D、丙醇14.牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基是: C A、合成培養(yǎng)基 B、半合成培養(yǎng)基 C、天然培養(yǎng)基 D、鑒別培養(yǎng)基15.細(xì)菌的大小單位用以下 C 表示。A、 cm B、 mm C、 m D、 nm16.微生物還原N2為氨的過程稱 B 。A、硝化作用 B、 亞硝化作用 C、 反硝化作用 D、氨化作用17.以芽殖為主要繁殖方式的微生物是 C 。A、細(xì)菌 B、 放線菌 C、 酵母菌 D、 霉菌18.研究細(xì)菌遺傳、代謝性能常

7、采用以下那個(gè)時(shí)期的細(xì)胞 B 。A、遲緩期 B、對(duì)數(shù)生長期 C、穩(wěn)定期 D、衰亡期19.用物理或化學(xué)方法殺死物品上大部分微生物的過程稱 B 。A、滅菌 B、 消毒 C、 防腐 D、 殺滅20.酵母菌屬于 C 微生物。 A、 好氧型 B、厭氧型 C、兼性厭氧型 D、微厭氧型21.果汁、牛奶常用的滅菌方法為 A 。 A、 巴氏消毒 B、干熱滅菌 C、間歇滅菌 D、高壓蒸汽滅菌22.活性污泥中起主要作用的微生物是 A 。A、好氧微生物 B、專性厭氧微生物C、兼性厭氧微生物 D、專性好氧，專性厭氧及兼性厭氧微生物23.微生物分類系統(tǒng)中基本的分類單元是 C 。A、科 B、 屬 C、種 D、目24.藻類的營

8、養(yǎng)類型為 A 。A、光能無機(jī)營養(yǎng)型 B、 光能有機(jī)營養(yǎng)型 C、 化能無機(jī)營養(yǎng)型 D、 化能有機(jī)營養(yǎng)型25.根據(jù)細(xì)菌細(xì)胞的 A 差異，通過染色反應(yīng)將細(xì)菌分為G+和G-兩類。A、細(xì)胞壁 B、細(xì)胞質(zhì) C、細(xì)胞膜 D、細(xì)胞核26.細(xì)菌細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)器官是 B 。A、 菌毛 B、 鞭毛 C、 性毛 D、 纖毛27. 產(chǎn)甲烷菌屬于 B 。A、 細(xì)菌 B、 古菌 C、放線菌 D、 藍(lán)細(xì)菌28.革蘭氏染色使用的染料是 C 。A、 美藍(lán)和剛果紅 B、 苯胺黑和碳酸品紅 C、 結(jié)晶紫和番紅 D、 剛果紅和番紅29.微生物從糖酵解途徑中可獲得 2 ATP分子。A、2個(gè) B、 4個(gè) C、36個(gè) D、 38個(gè)30.采取干燥

9、措施可以 C 。A、殺死微生物營養(yǎng)細(xì)胞，甚至其休眠體 B、為微生物提供能量。C、保存微生物 D、作為一種簡便的殺菌方法。31.決定病毒感染專一性的物質(zhì)基礎(chǔ)是 A 。A、核酸 B、蛋白質(zhì) C、脂類 D、糖類32.實(shí)驗(yàn)室常用的細(xì)菌培養(yǎng)基是 A 。A、牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基 B、馬鈴薯培養(yǎng)基 C、高氏一號(hào)培養(yǎng)基 D、麥芽汁培養(yǎng)基三填空題1. 病毒的繁殖過程可分為 吸附 、 侵染 、 復(fù)制 、 裝配 和 釋放 五個(gè)階段。2. 寫出細(xì)菌各部分結(jié)構(gòu)的名稱(1) 細(xì)胞壁 (2) 原核/核區(qū) (3) 細(xì)胞膜 (4) 細(xì)胞質(zhì) (5) 纖毛 (6) 鞭毛 (1)(2)(3)(4)(5)(6)3.芽孢是芽孢細(xì)菌的 休眠

10、 器官。4.芽孢是產(chǎn)芽孢細(xì)菌的 休眠 器官。5.普通濾池內(nèi)生物膜的微生物群落有 生物膜生物 、 生物膜面生物 和 濾池掃除生物 。6.從細(xì)胞結(jié)構(gòu)看，酵母菌屬于 真核 微生物，大腸桿菌屬于 原核 微生物；7.病毒粒子主要由 蛋白質(zhì) 和 核酸 二部分構(gòu)成，二者統(tǒng)稱核殼。8.根據(jù)微生物對(duì)氧氣的需求可將微生物劃分為 好氧微生物 、 兼性厭氧微生物 、和 厭氧微生物 三類。9.根據(jù)微生物最適生長所需的溫度，可將微生物分為 嗜冷菌 、 嗜中溫菌 、 嗜熱菌 和 嗜超熱菌 。10.放線菌是呈菌絲狀生長，以孢子繁殖的革蘭氏陽性細(xì)菌，其菌絲可分為 基內(nèi)菌絲 、 氣生菌絲 、 孢子絲 三種類型。11.普通濾池內(nèi)生

11、物膜的微生物群落有 生物膜生物 、 生物膜面生物 和 濾池掃除生物 。12.微生物細(xì)胞間進(jìn)行遺傳物質(zhì)交換的方式包括：接合、轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)導(dǎo)。五問答題1、 試述微生物與自然界氮素循環(huán)的關(guān)系。自然界中，氮素以三種方式存在：分子態(tài)N2；有機(jī)氮化合物和無機(jī)氮化合物。在微生物、植物和動(dòng)物的協(xié)同作用下，三種形態(tài)的氮互相轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)了氮素的循環(huán)，其中微生物起到了重要的作用。通過自生固氮菌和固氮藍(lán)細(xì)菌的自生固氮作用，弗蘭克氏放線菌和根瘤菌與植物的共生固氮，微生物將大氣中的N2轉(zhuǎn)化為NH3，被植物生長利用，進(jìn)入食物鏈，轉(zhuǎn)化為動(dòng)物性蛋白質(zhì)。動(dòng)植物的殘?bào)w、排泄物等進(jìn)入自然界，有機(jī)態(tài)氮被微生物所分解為無機(jī)狀態(tài)，一部分氮素在反

12、硝化細(xì)菌的作用下轉(zhuǎn)化為N2O、N2，進(jìn)入大氣中，從而實(shí)現(xiàn)了氮素的循環(huán)。氮素循環(huán)包括氨化作用、硝化作用、反硝化作用和生物固氮作用。1）蛋白質(zhì)水解及氨化作用自然界許多微生物為化能異養(yǎng)型微生物，能夠利用自身的蛋白酶、肽酶將動(dòng)植物體內(nèi)的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為氨基酸，進(jìn)而在氨化細(xì)菌的作用下以氧化、還原、水解脫氨基作用等方式將多肽和氨基酸轉(zhuǎn)化為氨氣。其轉(zhuǎn)化過程可以表述為： 蛋白質(zhì)微生物多肽、氨基酸NH3 + 其他有機(jī)物氨化細(xì)菌2）硝化作用氨化作用所生成的氨氣在有氧的時(shí)候，被環(huán)境中的硝化細(xì)菌繼續(xù)分解成為NO2-和NO3-，這一過程稱為硝化作用，參與這一過程的細(xì)菌有：亞硝酸單胞菌屬、亞硝酸球菌屬，硝化桿菌屬及硝化球菌屬

13、等。分為亞硝化作用和硝化作用兩個(gè)過程。亞硝化作用，由亞硝酸細(xì)菌完成，反應(yīng)式為：2NH3 + 3O2 2HNO2 + 2H2O硝化作用，由硝酸細(xì)菌完成，反應(yīng)式為：2 HNO2 + O2 2HNO3 3）反硝化作用在厭氧和有機(jī)質(zhì)豐富的環(huán)境中，反硝化細(xì)菌將硝酸鹽還原成為NO2-，N2O和N2的過程，稱為反硝化作用，是自然界氮素循環(huán)的重要過程。這一過程由脫氮假單胞菌、熒光假單胞菌等反硝化細(xì)菌完成，可總述為：HNO3 HNO2 HNO N2O N2 4）生物固氮作用在固氮微生物的固氮酶催化作用下，將N2轉(zhuǎn)化為NH3，進(jìn)而合成有機(jī)氮化合物的過程，稱為固氮作用。參與固氮作用的微生物主要有：自生固氮菌如圓褐固

14、氮菌、紅螺菌、藍(lán)細(xì)菌等，共生固氮菌如根瘤菌、弗蘭克氏放線菌。固氮微生物進(jìn)行固氮反應(yīng)的基本反應(yīng)式為：N2 + 6e + 6H+ + nATP 2NH3 + nADP + nPi 2、簡述革蘭氏染色的原理及主要步驟。1888年由丹麥人Gram發(fā)明的鑒別細(xì)菌一種染色方法。染色時(shí)，先用結(jié)晶紫和碘液初染，再經(jīng)過乙醇等脫色劑進(jìn)行脫色，最后用蕃紅對(duì)細(xì)胞進(jìn)行復(fù)染，從而將細(xì)菌分為革蘭氏陽性菌（G+）和革蘭氏陰性菌（G-）的方法。染色時(shí)，由于細(xì)菌細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)不同，對(duì)染料的作用不同，因而某些細(xì)菌因細(xì)胞壁厚，肽聚糖層后，交聯(lián)度大，染料顏色不易脫去，染色結(jié)果保持紫色，該類菌稱為G+；而細(xì)胞壁薄，肽聚糖層數(shù)少交聯(lián)不致密，使

15、紫色易被脫去而染上紅色，此類細(xì)菌稱為G-。主要步驟：（1） 涂片：要求均勻，厚度適中；（2） 干燥：將涂好的玻片在酒精燈火焰上方來回晃動(dòng)，使之干燥；（3） 固定：將干燥的玻片在酒精燈火焰上快速烤1-2次；（4） 初染：用結(jié)晶紫染液染色1分鐘（5） 媒染：洗去結(jié)晶紫染液，用碘液媒染1-2分鐘，使之形成紫碘復(fù)合物；（6） 酒精脫色：用95%酒精脫色30秒，立即用蒸餾水洗滌；（7） 復(fù)染：滴加蕃紅染液至涂片處，染色2-3分鐘；（8） 水洗干燥：蒸餾水洗滌玻片，洗去蕃紅染料，酒精燈火焰上方烘干（9） 鏡檢：用顯微鏡油鏡觀察。（10） 何謂水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象？ 指水體中N、P等營養(yǎng)元素大量增加，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過通

16、常的含量，導(dǎo)致原有的生態(tài)系統(tǒng)破壞，使藻類和某些細(xì)菌的數(shù)量激增，其它生物種類減少的現(xiàn)象。3、水質(zhì)的細(xì)菌學(xué)檢驗(yàn)中指示菌的理想條件包括哪些？ 答：理想的指示菌具備的條件：大量存在于人的糞便中，且數(shù)量比病原菌多；受糞便污染的水中易檢測出該指示菌，未受污染的水中無此菌；在水體中不會(huì)自行繁殖；存活時(shí)間略長于致病菌，對(duì)消毒劑的抵抗略強(qiáng)于致病菌；檢出及鑒定方法比較簡易迅速；適用于各種水體。4、何謂水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象？指水體中N、P等營養(yǎng)元素大量增加，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過通常的含量，導(dǎo)致原有的生態(tài)系統(tǒng)破壞，使藻類和藍(lán)細(xì)菌的數(shù)量激增，其它生物種類減少的現(xiàn)象。5、試述甲烷形成四階段理論，以及沼氣發(fā)酵在新農(nóng)村建設(shè)過程中的意義。 答

17、：甲烷發(fā)酵理論先后提出了二階段、三階段和四階段發(fā)酵理論。目前應(yīng)用較多的仍是布賴恩特年提出的四階段的發(fā)酵理論： 第一階段：是水解和發(fā)酵性細(xì)菌群將復(fù)雜有機(jī)物如：纖維素、淀粉等水解為單糖后，再酵解為丙酮酸；將蛋白質(zhì)水解為氨基酸，脫氨基成有機(jī)酸和氨；脂類水解為各種低級(jí)脂肪酸和醇，例如乙酸、丙酸、丁酸、長鏈脂肪酸、乙醇、二氧化碳、氫、氨和硫化氫等。微生物群落主要是水解、發(fā)酵性細(xì)菌群，專性厭氧的如梭菌屬、擬桿菌屬；兼性厭氧的細(xì)菌有鏈球菌和腸道菌等。第二階段：產(chǎn)氫和產(chǎn)乙酸細(xì)菌群把第一階段的產(chǎn)物進(jìn)一步分解為乙酸和氫氣。參與的微生物群落為產(chǎn)氫、產(chǎn)乙酸細(xì)菌，及將第一階段發(fā)酵的三碳以上的有機(jī)酸、長鏈脂肪酸、芳香族酸

18、及醇等分解為乙酸和氫氣的細(xì)菌和硫酸還原菌。第三階段：產(chǎn)甲烷階段。由兩組生理不同的專性厭氧產(chǎn)甲烷菌群完成，一組是將氫氣和二氧化碳合成甲烷或一氧化碳和氫氣合成甲烷；另一組是將乙酸脫羧生成甲烷和二氧化碳?；蚶眉姿?、甲醇、及甲基胺裂解為甲烷。研究表明：有28的甲烷來自氫的氧化和二氧化碳的還原。72的甲烷來自乙酸鹽的裂解。第四階段為同型產(chǎn)乙酸階段：同型產(chǎn)乙酸細(xì)菌將H2和CO2轉(zhuǎn)化為乙酸的過程。產(chǎn)甲烷菌只能利用氫氣、二氧化碳、一氧化碳、甲酸、乙酸、甲醇及甲基胺等簡單物質(zhì)產(chǎn)生甲烷和組成自身細(xì)胞物質(zhì)。沼氣發(fā)酵的生態(tài)意義主要包括：沼氣發(fā)酵作為一種成熟的厭氧發(fā)酵技術(shù)，在世界上已經(jīng)有100多年的歷史，在我國應(yīng)用沼

19、氣發(fā)酵，可以有以下幾方面的生態(tài)學(xué)意義：1）可以有效地消除城市生活廢水、生活垃圾和工業(yè)廢水中的有機(jī)廢水對(duì)水體的危害。我國河流和近海海域常常受未經(jīng)完全處理甚至是未經(jīng)處理的生活污水和工業(yè)有機(jī)廢水污染，造成水體的富營養(yǎng)化，并伴隨有“赤潮”和“水華”的產(chǎn)生，嚴(yán)重干擾了人民的生活。而城市生活垃圾的無害化與資源化也是亟待解決的課題，采用沼氣發(fā)酵的厭氧消化技術(shù)，可以及時(shí)有效地消除生活污水、生活垃圾和工業(yè)廢水中的有機(jī)物質(zhì)，降低BOD含量。2）消除大型畜禽養(yǎng)殖場的有機(jī)廢棄物污染大型畜禽養(yǎng)殖場的有機(jī)廢棄物污染是一個(gè)嚴(yán)峻的問題，常常在大城市周圍形成了一個(gè)環(huán)城市的污染帶。利用沼氣發(fā)酵可以養(yǎng)殖場廢水和畜禽糞便，并利用沼氣發(fā)電、供熱，既能解決畜禽養(yǎng)殖場的糞便污染，同時(shí)提供能源保證。3）為廣大農(nóng)村提供能源保證，并消除寄生蟲、疾病的傳染我國廣大的農(nóng)村地區(qū)，多以作物秸稈或柴薪為燃料，能源緊張、缺乏；同時(shí)由于農(nóng)村條件限制，衛(wèi)生條件差，容易造成畜禽疾病的傳播和流行。沼氣發(fā)酵技術(shù)可以利用秸稈等農(nóng)業(yè)副產(chǎn)物以及家畜糞便等廢