環(huán)境微生物學

1、環(huán)境微生物學復習題一、名詞解釋1. 發(fā)酵作用指微生物在缺氧條件下，將氧化有機物產(chǎn)生的電子直接交換有機物自身未完全氧化的中間產(chǎn)物過程，此過程中有機物部分被氧化，形成各種中間產(chǎn)物，產(chǎn)生能量較少。2. 轉導由病毒介導的細胞間進行遺傳交換的一種方式，指一個細胞的DNA或RNA通過病毒載體的感染轉移到另一個細胞中。包括普遍性轉導和特殊性轉導兩種類型。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)物對一種 (或一類)微生物生長不利，或者抑制或者殺死對方，這種微生物間的關系叫拮抗關系。拮抗關系可分特異性拮抗關系和非特異性拮抗關系兩種。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.活性污泥與菌膠團活性污泥是以好氧性細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。在好氧活性污泥結構和功能中心由起絮凝作用的細菌形成的細菌團塊，稱為菌膠團。8.反硝化作用厭氧和有機質(zhì)較高的環(huán)境中，在反硝化細菌的作用下，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.轉化 細菌細胞從周

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)粒指細胞中存在獨立于染色體外的，共價、閉合、環(huán)狀雙鏈DNA。賦予細菌細胞特異的抗逆性，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的化學農(nóng)藥的濃度(LC50)和實際使用濃度（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，對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)物對一種 (或一類)微生物生長

4、不利，或者抑制或者殺死對方，這種微生物間的關系叫拮抗關系。拮抗關系可分特異性拮抗關系和非特異性拮抗關系兩種。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、互生關系 B、共生關系 C、競爭關系 D、拮抗關系8. 菌根是 C 和植物的共生體 A、 細菌 B、放線菌 C、真菌 D、酵母菌9.營養(yǎng)物質(zhì)從胞外運輸?shù)桨麅?nèi)的過程中不需要消耗代謝能，也不發(fā)生結構變化的是 A 。A、被動運輸 B、 促進擴散 C、 主動運輸 D、 基團轉位10.出芽繁殖是 D 的繁殖方式之一。A、病毒 B、根霉 C、原生動物D、酵母菌11.培養(yǎng)基質(zhì)中，適合細菌生長的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、細菌 B、 放線菌 C、 酵母菌 D、 霉菌18.研究細菌遺傳、代謝性能常

7、采用以下那個時期的細胞 B 。A、遲緩期 B、對數(shù)生長期 C、穩(wěn)定期 D、衰亡期19.用物理或化學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、光能無機營養(yǎng)型 B、 光能有機營養(yǎng)型 C、 化能無機營養(yǎng)型 D、 化能有機營養(yǎng)型25.根據(jù)細菌細胞的 A 差異，通過染色反應將細菌分為G+和G-兩類。A、細胞壁 B、細胞質(zhì) C、細胞膜 D、細胞核26.細菌細胞的運動器官是 B 。A、 菌毛 B、 鞭毛 C、 性毛 D、 纖毛27. 產(chǎn)甲烷菌屬于 B 。A、 細菌 B、 古菌 C、放線菌 D、 藍細菌28.革蘭氏染色使用的染料是 C 。A、 美藍和剛果紅 B、 苯胺黑和碳酸品紅 C、 結晶紫和番紅 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 B、 4個 C、36個 D、 38個30.采取干燥

9、措施可以 C 。A、殺死微生物營養(yǎng)細胞，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)基礎是 A 。A、核酸 B、蛋白質(zhì) C、脂類 D、糖類32.實驗室常用的細菌培養(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 、 復制 、 裝配 和 釋放 五個階段。2. 寫出細菌各部分結構的名稱(1) 細胞壁 (2) 原核/核區(qū) (3) 細胞膜 (4) 細胞質(zhì) (5) 纖毛 (6) 鞭毛 (1)(2)(3)(4)(5)(6)3.芽孢是芽孢細菌的 休眠

10、 器官。4.芽孢是產(chǎn)芽孢細菌的 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.從細胞結構看，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 二部分構成，二者統(tǒng)稱核殼。8.根據(jù)微生物對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.微生物細胞間進行遺傳物質(zhì)交換的方式包括：接合、轉化、轉導。五問答題1、 試述微生物與自然界氮素循環(huán)的關系。自然界中，氮素以三種方式存在：分子態(tài)N2；有機氮化合物和無機氮化合物。在微生物、植物和動物的協(xié)同作用下，三種形態(tài)的氮互相轉化，實現(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細菌的自生固氮作用，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轉化為NH3，被植物生長利用，進入食物鏈，轉化為動物性蛋白質(zhì)。動植物的殘體、排泄物等進入自然界，有機態(tài)氮被微生物所分解為無機狀態(tài)，一部分氮素在反

12、硝化細菌的作用下轉化為N2O、N2，進入大氣中，從而實現(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、肽酶將動植物體內(nèi)的蛋白質(zhì)轉化為氨基酸，進而在氨化細菌的作用下以氧化、還原、水解脫氨基作用等方式將多肽和氨基酸轉化為氨氣。其轉化過程可以表述為： 蛋白質(zhì)微生物多肽、氨基酸NH3 + 其他有機物氨化細菌2）硝化作用氨化作用所生成的氨氣在有氧的時候，被環(huán)境中的硝化細菌繼續(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過程。亞硝化作用，由亞硝酸細菌完成，反應式為：2NH3 + 3O2 2HNO2 + 2H2O硝化作用，由硝酸細菌完成，反應式為：2 HNO2 + O2 2HNO3 3）反硝化作用在厭氧和有機質(zhì)豐富的環(huán)境中，反硝化細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轉化為NH3，進而合成有機氮化合物的過程，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、藍細菌等，共生固氮菌如根瘤菌、弗蘭克氏放線菌。固氮微生物進行固氮反應的基本反應式為：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)明的鑒別細菌一種染色方法。染色時，先用結晶紫和碘液初染，再經(jīng)過乙醇等脫色劑進行脫色，最后用蕃紅對細胞進行復染，從而將細菌分為革蘭氏陽性菌（G+）和革蘭氏陰性菌（G-）的方法。染色時，由于細菌細胞壁結構不同，對染料的作用不同，因而某些細菌因細胞壁厚，肽聚糖層后，交聯(lián)度大，染料顏色不易脫去，染色結果保持紫色，該類菌稱為G+；而細胞壁薄，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，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：用結晶紫染液染色1分鐘（5） 媒染：洗去結晶紫染液，用碘液媒染1-2分鐘，使之形成紫碘復合物；（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，遠遠超過通

16、常的含量，導致原有的生態(tài)系統(tǒng)破壞，使藻類和某些細菌的數(shù)量激增，其它生物種類減少的現(xiàn)象。3、水質(zhì)的細菌學檢驗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；在水體中不會自行繁殖；存活時間略長于致病菌，對消毒劑的抵抗略強于致病菌；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，遠遠超過通常的含量，導致原有的生態(tài)系統(tǒng)破壞，使藻類和藍細菌的數(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)酵性細菌群將復雜有機物如：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，脫氨基成有機酸和氨；脂類水解為各種低級脂肪酸和醇，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)酵性細菌群，專性厭氧的如梭菌屬、擬桿菌屬；兼性厭氧的細菌有鏈球菌和腸道菌等。第二階段：產(chǎn)氫和產(chǎn)乙酸細菌群把第一階段的產(chǎn)物進一步分解為乙酸和氫氣。參與的微生物群落為產(chǎn)氫、產(chǎn)乙酸細菌，及將第一階段發(fā)酵的三碳以上的有機酸、長鏈脂肪酸、芳香族酸

18、及醇等分解為乙酸和氫氣的細菌和硫酸還原菌。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)乙酸細菌將H2和CO2轉化為乙酸的過程。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，在世界上已經(jīng)有100多年的歷史，在我國應用沼

19、氣發(fā)酵，可以有以下幾方面的生態(tài)學意義：1）可以有效地消除城市生活廢水、生活垃圾和工業(yè)廢水中的有機廢水對水體的危害。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，可以及時有效地消除生活污水、生活垃圾和工業(yè)廢水中的有機物質(zhì)，降低BOD含量。2）消除大型畜禽養(yǎng)殖場的有機廢棄物污染大型畜禽養(yǎng)殖場的有機廢棄物污染是一個嚴峻的問題，常常在大城市周圍形成了一個環(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)酵技術可以利用秸稈等農(nóng)業(yè)副產(chǎn)物以及家畜糞便等廢