微生物样题

填空题

1.根据碳源不同，微生物的营养类型可分为自养型和异样性，结合能源的不同，则微生物可以进一步分为4种营养类型，其中以化能异养型最为常见，光能re异养型最为少见。

2.细菌Gram氏染色过程包括初染、媒染、脱色、复染四个步骤，其中关键步骤是脱色步骤。如果最终观察时细菌呈红黄色，则它属于G-

3.根据最适生长温度不同，可将微生物分为高温，中温，低温三种类型。在微生物生长温度范围内，改变培养基温度可以影响该微生物的生长速率。一般来说，温度对微生物的影响主要有低温抑制微生物生长但不致死，中温或适温促进文生物旺盛生长代谢，高温导致微生物死亡。温度可以用作控制微生物生长的手段，实验室常见方法有低温保藏、中温代谢、4w高温灭菌。 4.淡水细菌放入海水中会出现质壁分离现象，这是因为渗透压因素引起的影响，紫外线对微生物引起的影响主要是改变核酸和蛋白质结构，故波长为260nm和280nm的最为有效。微生物对紫外线损伤有光修复和暗修复作用，其中光修复最重要。

5.微生物发展史分为推测阶段、观察阶段、分离阶段、生理生化四个阶段，其中巴斯德和柯赫是分离培养阶段的代表人物，其主要贡献是：前者确立了微生物的作用和影响，后者建立了微生物分离培养实验技术，故被后人认为是微生物学奠基人。

6.藻类是一种具有光合色素的单细胞或多细胞生物，根据光合色素及细胞形态结构的不同，藻类可分10门。其中最常见的淡水藻类是绿藻和蓝藻门。衡量藻类污染的指标是标准单位面积，其含义为1标准单位面积为400平方微米

7.根据物理状态不同，培养基可分为固体培养基，液体培养基，半固体培养基三大类，其用途分别是分离培养、大规模或实验室培养、观察细菌运动特性。欲针对性地分离降解某种物质的微生物则应采用选择性培养基，营养物质的代谢可分成合成代谢和分解代谢。

8.衡量酶活性大小的指标有酶活性单位和比酶活性单位，国际酶学委员会规定的1酶活性单位的定义为：1min内最适ph和底物浓度下催化1μmol底物转化所需的酶量。蛋白提纯过程中采用比酶活性单位指标来判断，蛋白纯度提高试该指标的变化是增大。

9.微生物吸收营养物质的途径有被动扩散，促进扩散，主动运输，基团转位。其中主动运输最为重要。消耗能量的吸收途径有主动运输和基团转位。其特点是均为逆浓度差运输，消耗能量。前者不发生化学变化，后者运输过程中发生化学变化。

10.细菌一般进行二分裂繁殖。酵母的繁殖方式分为有性和无性两类，无性繁殖又可分为芽殖和裂殖两种形式，有性繁殖时形成子囊和子囊孢子或担子和担孢子；霉菌在有性繁殖中产生的有性孢子种类有卵孢子、子囊孢子、接合孢子、担孢子；无性繁殖中产生的无性孢子有孢囊孢子、分生孢子、节孢子、厚垣孢子。 11.病毒是一类无细胞结构的生物，它们的主要特征是由蛋白质外壳和核酸组合而成但具有繁殖特征的生命大分子，以病毒颗粒的形式存在，核酸可以是DNA或RNA。病毒的感染增值过程分吸附、侵入和脱壳、复制与合成、装配和释放。

12.纤毛类原生动物根据结构的不同分成游泳型和固着型其代表分别为草履虫和钟虫。原生动物在环境工程中的作用主要有1直接吞食悬浮颗粒，分解有机物2吞食细菌改善出水水质3指示生物4产生絮凝物质促进泥水分离。

13.葡萄糖经EMP代谢途径变成丙酮酸，再经TCA循环代谢彻底分解为水和二氧化碳。耗氧呼吸具有EMP+TCA代谢途径，其中TCA代谢途径产能最多。

14.夏天家里吃剩下的汤倒第二天很容易变质，这与微生物数量多，分布广，繁殖快，代谢能力强等特点有关。但在冬天，上述现象又不易发生，这与温度因素的影响有关，为避免这一现象发生，可采取低温保存食物，或加入生长抑制剂等措施。

15.间歇培养的微生物曲线分别为缓慢期，对数期，稳定期，衰亡期四个时期。水处理常用的是对数期和稳定期。此时污泥特性分别为代谢活性强但沉降性较差和代谢活性与沉降性均较好。生长曲线的其他时期在环境工程中的应用是:利用增加接种量缩短缓慢期,衰亡期进行厌氧污泥消化。

16微生物呼吸讨论的是分解代谢，它可分为有氧呼吸、发酵和无氧呼吸等几种类型。根据呼吸类型的不同，微生物可分为好氧微生物，厌氧微生物，兼性微生物。乳酸菌在厌氧条件下产生乳酸积累的代谢属于发酵。 17.微生物群落是指在固体培养基中生长的肉眼明显可见的细菌群体。描述菌落特征的指标主要有大小、颜色、硬度、边缘状况、湿度、形状、光泽、透明程度，可挑取程度等。细菌和霉菌菌落的最大不同在于前者较小，湿润圆形或边缘有缺刻；后者较大干燥成粉末状或绒毛状，无缺刻 18.细菌的基本结构包括细胞壁、细胞膜、细胞质（包括内含物）、细胞核区（拟核）。特殊结构包括鞭毛、芽胞、荚膜、菌毛。细菌gram染色过程的不同是由于细胞壁结构不同所致。

19海水细菌放入淡水会出现溶胀现象，这是渗透压因素引起的。乙醇对微生物引起的影响主要是细胞脱水和细胞内蛋白质变性，综合这些影响结果，乙醇用于消毒时最适的浓度为70%。

20.放线菌的特征是具有分支的发达丝状体、单细胞原核微生物，无性生殖，菌丝分营养菌丝和分生菌丝，它的无性繁殖方式有借孢子生殖和借菌丝生殖。它的菌落特征是较小、坚实、表面干燥通常有颜色且正反不一，不易用接种针挑起。

21.电子呼吸链的含义是由一系列递氢体或递电子体按一定顺序组成的电子传递体系，它的主要作用是阶梯提供电子并同时生成能量。以NADH为例，产生的能量为3ATP，FADH产生的能量为2ATP

22环境中常见的原生动物有变形虫纲，纤毛虫纲，鞭毛虫纲三大类，其代表分别是阿米巴变形虫，草履虫，裸眼虫。若活性污泥中存在较少的原生动物，则反映该污泥结构和代谢性能较差

23微生物生长测定方式有直接测定法、间接测定法、其他方法。其中测定细菌总数的方法包括涂抹法、计数器测定法、比例计数法，比浊计数法。测定活性微生物的方法有平板计数法、液体计数法。

24.微生物的连续培养可分为恒化连续培养、恒浊连续培养两大类，其中常见的是恒化连续培养。为了确保系统中微生物生长，必须保持进料稀释速率小于微生物倍增时间。如果欲获取最大生长速率的微生物细胞进行研究则应采用恒浊连续培养。

概念题

2、培养基凝固剂的选择及考虑原则

培养基凝固剂是加入到培养基中使液体培养基转化为固体培养基的组分。其选择原则为： 不被所培养的微生物分解利用

在微生物生长的温度范围内保持固体状态 熔点较高，凝固点较低

对所培养的微生物无毒害作用 在灭菌过程中不会被破坏 透明度好，粘着力强 配制方便且价格低廉

3、细菌生长曲线、特点、极其应用

缓慢期：细胞数量基本不变。但代谢活跃。一般应减少缓慢期的出现 对数生长期：代谢旺盛，生长迅速，数量呈几何级数增长，倍增时间短

稳定期：细菌总数大体稳定，代谢率下降，形成代谢物。以上两个阶段主要用于污水处理过程。 衰亡期：细菌总数下降，形态变异。主要用于污泥消化过程 4、试阐述生物脱氮原理及工艺运行的控制要点 生物脱氮主要包括以下两阶段反应 1 好氧过程：含氮物质2 厌氧过程：

?????NH3?????NO3 氨化作用硝化作用?NO?3?反硝化作用????N2?

微生物的综合协同作用使有机物中的含氮物质转化为N2逸出而完成脱氮。故运行工艺中应包括好氧和厌

氧两个单元，或者在同一单元好厌氧可以交替进行（如SBR工艺） 5、细菌芽胞的结构特点及其作用，染色反应的操作要点

芽胞是细菌生长到一定阶段出现的对于不良环境有强烈抵抗力的休眠体 结构特点：1 壁厚 2 水分少 3 含有抗热性物质4 含有特殊有机酸组分 以上特点使得芽胞具有极强的抗热抗化学药物抗辐射能力

染色操作要点：由于壁厚，水分少导致不易着色，故须加热较长时间染色。为了增强观察效果可分离芽胞和菌体分开染色。

6、遗传物质的转化、转导、接合和溶源现象 1转化指外源DNA片断直接进入微生物细胞 2转导指通过噬菌体为媒介进行DNA重组

3接合指供体与受体菌直接接触，通过F因子进行DNA重组

4溶源指受体细胞受病毒感染后，不裂解，病毒DNA整合到宿主DNA中同步复制传递的现象 7.酶的可能分类方法及其举例

酶按化学反应类型分：水解酶（胰蛋白酶），氧化还原酶（醇脱氢酶），异构酶（葡糖磷酸异构酶），裂解酶（草酰乙酸脱羧酶），转移酶（谷丙转氨酶），合成酶（天冬酰胺合成酶）

按组成成分分：单酶（胰蛋白酶），寡聚酶（醛缩酶），多酶复合体（丙酮酸脱氢酶复合体） 按存在部位分：胞外酶（胰蛋白酶），胞内酶（丙酮酸脱氢酶复合体） 按存在方式分：组成酶（E.Coli葡萄糖分解酶），诱导酶（E.Coli淀粉分解酶） 8.灭菌和消毒，水处理中常用的消毒方法及其特点 灭菌：杀死一切微生物的方法和技术 消毒：杀死病原微生物的方法和技术

水处理常用：ClO2消毒有效但昂贵，有消毒副产物，持久消毒

HOCl/Cl2消毒，经济有效，但有消毒副产物，持久消毒 O3消毒，有效但昂贵，无消毒副产物，无持久消毒效果 UV消毒，较有效，昂贵，无消毒副产物，无持久消毒作用 9.试阐述生物除磷工艺运行的控制要点

生物除磷是利用特定细菌在厌氧条件下放磷并聚集聚β-羟基丁酸（PHB），而在好氧条件下大量分解PHB产能过度吸收大量的磷于细胞内，从而去除污染水体中的磷

要点：包括好氧和厌氧两个单元，或者在同一单元好厌氧可以交替进行 10.细菌细胞壁的结构特点及其作用，gram染色的反应机理

G+菌：壁厚20-80nm,单层，由N乙酰葡萄糖胺和N乙酰胞壁酸为骨架，组分均一，主要为肽聚糖，结构致密。

G-菌：壁胞8-10nm，分内外两层，外层以脂多糖、脂蛋白为主，内层以肽聚糖为主 细胞壁的作用：保持细胞形状和提高细胞机械强度 为细胞生长分裂必需 作为鞭毛的支点 阻拦大分子有害物质

赋予细胞特定的抗原性和敏感性

Gram氏染色机理：通过初染和酶染后，细胞壁结合了结晶紫-碘大分子复合物。脱色过程中，由于G+菌细胞壁较厚含有大量肽聚糖，肽聚糖网格脱水收缩滞留了染料复合物，故番红复染后仍保持蓝紫色；而G-菌外层结构较疏松，且脂蛋白、脂多糖接触乙醇后形成大量空洞，导致染料流失，故最后呈复染的颜色。

判断题

1.活性污泥中含有多种微生物，其中原生动物在基质降解过程中起主要作用。-

2.细菌的芽孢对不良环境具有很强的抵抗能力，故是很好的繁殖体。-

3.两酶E1和E2的K值分别为20和30mMol，这说明E1的酶促反应速率比E2大。- 4.反硫化作用是指硫酸根被还原为硫化氢的过程，这类细菌能在厌氧条件下生长。+ 5.酵母菌是一种真核微生物，它与细菌一样也以裂殖方式繁殖。- 6.微生物的血球计数法是一种常用的活菌计数法。-

7.恒化连续培养中，停留时间RT必须大于细菌的倍增时间G才能保证微生物的生长。+ 8.酒精对于微生物的影响主要是脱水作用，对蛋白质或酶活性没有影响。- 9.酶的化学本质是蛋白质，故PH值可影响酶的解离状态而改变酶活性。+

10.厌氧呼吸中由于产生能量较少，故厌氧细菌生长较慢。好氧呼吸中由于产生能量较多，故好氧细菌生长较快。+

11.细菌是活性污泥多种微生物成员之一，在基质的降解过程中起主要作用。+ 12.曲霉和青霉的无性孢子，有性孢子是子囊孢子。+ 13.细菌一般对于抗生素不敏感，而对干扰素敏感。+

16.微生物的显微镜直接计数法是一种常用的活菌计数法。- 17.荚膜染色时应直接与其所含组分反映而成色观察。- 18.DNA结构可受紫外线照射而改变双链的解离状态。+ 问答题

1、试综述细菌细胞壁结构特点，gram氏阳性和阴性细菌的异同，他们的生理作用以及在水处理中要注意的问题。

答：细菌细胞壁是包围在细菌细胞最外面一层富有弹性、厚实、坚韧的结构。主要成分为肽聚糖。 根据细胞壁不同可分为G+和G-两大类

G+：单层，较厚20-80nm，均一，网格交联紧密，肽聚糖为主要成分，含磷壁酸，对青霉素敏感

G-：分内外两层，且又可分为不同层次，较薄8-10nm，不均一，网格交联疏松，成份多样，还肽聚糖，脂

多糖，脂蛋白，无磷壁酸，对青霉素不敏感。 主要生理作用：1〉保持细胞形状

2〉为细胞生长分裂所必需 3〉作为鞭毛运动支点

4〉阻碍大分子有害物质进入

5〉赋予细胞特定的抗原性及对噬菌体和抗生素的敏感性

2、描述废水厌氧处理的微生物学理论，二阶段，三阶段和四阶段理论概要，厌氧处理的特点及应用范围。假如用厌氧处理高浓度有机废水，试讨论污泥培养过程和运行过程中应着重考虑的问题。

答：厌氧废水处理是指通过微生物的协同作用，将有机污染物彻底分解并转化为甲烷，二氧化碳等物质的过程

???有机酸?????甲烷+二氧化碳 二阶段理论：有机物??产酸阶段产气阶段三阶段、四阶段理论：一般以三阶段为主，四阶段微生物作用很少，约占乙酸量的10-15%

????????乙酸+氢气/CO2 ?????有机物?发酵阶段（产氢产乙酸阶段（II）I）长链脂肪酸/氨/硫化氢

同型产乙酸阶段（IV）

甲烷+二氧化碳

?厌氧处理的特点及应用：

1多种微生物协同才能完成降解过程

2有能量回收

3不需供氧，能耗低

4有氨气，硫化氢产生，气味较重 5剩余污泥产率低（约15%-30%）

6适合高浓度废水，最终达标须后接好氧工艺

污泥培养应注意和考虑的问题：厌氧细菌生长缓慢，故启动过程较长，为缩短启动过程，应考虑：

1加大接种量

2周期性补充营养物质 3逐步增加负荷 4中温启动反应

5在中性或偏碱性条件下运行，防止发生酸化

3、大肠菌群作为饮用水卫生指标的意义及依据。详细说明以乳糖作为发酵基质的大肠菌群检验方法及结果判断。以你现有的微生物知识，探讨检验过程中可能受那些外界因素影响。

大肠菌群包括：大肠埃希氏菌，产气荚膜杆菌，枸橼酸杆菌和副大肠杆菌。他们与肠道致病菌生理习性较为接近，故可作为反应肠道病原菌存在的指示生物，从而用作饮用自来水的卫生标准。 依据：1生理习性与肠道病原菌相似 2存在数量较多易于检验 3检测技术简单易于操作

水源水检验过程（乳酸发酵法）分三阶段

第一，初发酵，37℃，24h培养，浓乳糖培养基观察产酸产气

第二，平板分离，37℃，24h培养，观察伊红美蓝培养基中菌落出现情况及特征 第三，复发酵，37℃，24h培养，验证产酸产气情况

自来水以滤膜法操作，过滤后进行第二、第三阶段培养。 结果判断：细菌总数<100个/mL 合格 大肠菌群数<3个/L 合格

影响因素分析：1〉水样的代表性和取样的准确性，运输保藏过程是否有污染 2〉保藏时间是否过长，样品预处理是否合理

3〉操作过程有无疏漏及技术是否过关，是否有严格的无菌操作环境 4〉培养温度时间未按照规程 5〉培养基制备不当

6〉水样中有干扰物质存在 4试综述水处理中常见的丝状微生物群类。它们的形态和结构特点？在环境工程中与水处理过程有些什么关系？如何控制或强化这些丝状微生物所产生的影响

常见的丝状微生物包括：放线菌，霉菌，丝状细菌，丝状多细胞藻类

放线菌：分支丝状单细胞原核微生物，分解有机物作用较小，与产生味道有关 霉菌：分支丝状多细胞真核微生物，能构成生物膜，能降解有机物

丝状细菌分三大类：铁细菌：由黏性多糖物质形成鞘，构成成丝状的细菌，与铁代谢有关，促进铁制管道

的老化

硫细菌：胞内积累大量硫粒的丝状细菌，与硫代谢相关，会导致管道腐蚀和活性污泥

膨胀。

球衣细菌：外观呈丝状具有假分支的丝状细菌，对碳素反应敏感。污泥膨胀的主要起

因生物之一，低溶氧量时活跃。

藻类：部分多细胞真和具有光合色素藻类，如颤藻。与水体富营养化和味道有关，是稳定塘中有机物分解者，并提供氧气。

5描述废水处理的好氧生物处理与厌氧生物处理模式，好氧生物处理与厌氧生物处理的特点及应用范围。假如用活性污泥法处理含酚废水，试讨论污泥的分离过程和培养过程中应考虑的因素。 细胞物质 有机物 O2 合成 （CHONOPS） 氧化 二氧化碳，水，硝酸根，磷酸根+能量 特点：1〉有机物分解彻底 2〉无臭味 3〉污泥产率大 4〉能耗高 5〉一种微生物即可完成 6〉适合处理低浓度污水 细胞物质 有机物 发酵阶段（I） （CHONOPS） ??????乙酸+H2/CO2 有机酸，醇，H2/CO2??产氢产乙酸阶段（II）???????CO2+CH4 产甲烷阶段（III） NH3，H2S，PO4

三阶段理论（四阶段理论增加同型产氢产乙酸阶段） 特点：1〉有机物分解程度较低 2〉有臭味 3〉污泥产率低（约10-15%）

4〉能耗低，产生的甲烷可以回收利用

5〉多种微生物协同完成 6〉适合处理高浓度污水 含酚废水的驯化分离：1〉合适的污泥接种物选择

2〉逐步提高浓度驯化降解速率

3〉注意温度，溶氧量，PH，有毒有害物质影响 4〉注意运行负荷

5〉分离优势种，二次接种强化 6〉固定化微生物强化 7〉基因工程技术强化

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