环境工程微生物学

环境微生物学复习题

一、名词解释

1、发酵作用：是指微生物细胞将有机物氧化释放的电子直接交给底物本身未完全氧化的某种中间产物，同时释放能量并产生各种不同的代谢产物。 2、农药安全系数：

3、硝化作用：氨基酸脱下的氨，在有氧的条件下，经亚硝化细菌和硝化细菌饿作用转化为硝酸。

4、转导： 通过噬菌体的介导，将供体菌DNA片段带入受体菌中，从而使受体菌获得供体菌的部分遗传性状的过程。普遍性转导和局限性转导。

5、培养基：是人工配制的，适合微生物生长繁殖或产生代谢产物的营养基质。 6、好氧活性污泥：好氧微生物和兼性厌氧微生物（兼有少量厌氧微生物）与其上吸附的有机无机固体杂质组成。

7、质粒：是一种独立于染色体外，能自我复制并稳定遗传的环状DNA分子。 8、P/H指数：是水体中光合自养型微生物（P）与异养型微生物（H）密度的比值。反映水体有机污染和自净的程度。水体刚受有机物污染，异养型微生物大量繁殖，自净速率高，P/H指数低。在自净过程中有机物减少，异养型微生物减少，光合自养型微生物增多，P/H指数升高。自净完成后，P/H恢复到原水平。

9、活性污泥与菌胶团：活性污泥：以好氧性细菌为主体的微生物和水中的悬浮物质、胶体物质混杂一起形成的肉眼可见的絮状颗粒。 菌胶团：指在污水的生物处理中，所有具有荚膜或粘液、明胶质的絮凝性细菌互相作用聚集成的菌胶团快。 10、反硝化作用：兼性厌氧的硝酸盐还原细菌将硝酸盐还原为氮气。

11、转化：受体细胞直接吸收来自供体细胞的DNA片段，并把它整合到自己的基因组里，从而获得了供体细胞部分遗传性状的现象。

12、化能自养微生物：以二氧化碳为碳源，利用无机化合物如铵、亚硝酸盐、硫化氢、铁离子等氧化过程中释放出的能量进行生长的微生物。主要类群有：硫细菌、硝化细菌、铁细菌等。它们的生长需要在有氧条件下进行。一般为好氧菌。

二、选择题

1、 根据其在水中的存在及数量情况， B 可作为粪便污染的指示菌。 A、 枯草杆菌 B、 大肠杆菌 C、 双歧杆菌 D、 变形杆菌 2、 侵染细菌的病毒称为 A 。

A、 噬菌体 B、 朊病毒 C、 拟病毒 D、 类病毒 3、 测定细菌活菌数量的方法是 C 。

A、显微镜直接测数法 B、 比浊法 C、 稀释平皿测数法

4、营养物质从胞外运输到胞内的过程中不需要消耗代谢能，也不发生结构变化的是 A 。

A、被动运输 B、 促进扩散 C、 主动运输 D、 基团转位

5、微生物还原N2为氨的过程称 C 。

A、硝化作用 B、 亚硝化作用 C、 反硝化作用 D、氨化作用 6、以芽殖为主要繁殖方式的微生物是 B 。

A、细菌 B、 放线菌 C、 酵母菌 D、 霉菌 7、实验室常用的细菌培养基是 A 。

A、牛肉膏蛋白胨培养基 B、马铃薯培养基 C、高氏一号培养基 D、麦芽汁培养基 8、嗜碱微生物是指那些能够在 D 条件下生长的微生物。

A、低的温度 B、高压 C、高温 D、高pH值 9、活性污泥中起主要作用的微生物是 A 。 A、好氧微生物 B、专性厌氧微生物

C、兼性厌氧微生物 D、专性好氧，专性厌氧及兼性厌氧微生物 10、微生物分类系统中基本的分类单元是 C 。

A、科 B、 属 C、种 D、目

三．填空题

1、 病毒的繁殖过程可分为 吸附 、 侵入 、复制与聚集 、 宿主细胞裂解 和 成熟噬

菌体粒子的释放 五个阶段。

2、 放线菌是呈菌丝状生长，以孢子繁殖的革兰氏阳性细菌，其菌丝可分为 营养菌丝 、 气生菌丝 、 孢子丝 三种类型。 3、 写出细菌各部分结构的名称

(1) (2) (3)

(4)

(5)

(6)

4、 普通滤池内生物膜的微生物群落 生物膜生物 、生物膜膜面生物和 滤池扫除生

物 。

5、 从细胞结构看，酵母菌属于 真核 微生物，大肠杆菌属于 原核 微生物； 6、 病毒粒子主要由 核酸 和 蛋白衣壳 二部分构成，二者统称核壳。

(1) 细胞壁 (2) DNA (3) 荚膜 (4) 核糖体颗粒 (5) 纤毛 (6) 鞭毛

四．判断题

1、 大肠杆菌是指一群需氧或兼性厌氧性的G无芽孢杆菌，能在37oC培养24 h发酵

乳糖产酸产气。（ × ）

2、 评价水体富营养化的方法主是要通过观察水的透明度来测定。（× ） 3、 自然界引起硝化作用的微生物最主要是一群化能自养型细菌。（ ×） 4、 原核微生物的主要特征是细胞内无核。（ × ）

5、 好氧微生物进行有氧呼吸、厌氧微生物进行无氧呼吸。（ √ ） 6、 噬菌体的生活周期包括吸附、侵入、复制和释放4个阶段。（ √ ） 7、多管发酵法可用于测定空气微生物数量。（×）

+

五．问答题

一、什么叫培养基，按其用途分为哪几种类型?

答：根据各种微生物的营养要求，将谁、碳源、氮源、无机盐和生长因子等物质按一定的比例配制而成的，用以培养微生物的基质，即培养基。根据实验目的和用途不同，培养基可分为：基础培养基、选择培养基、鉴别培养基和加富（富集）培养基。按物质的不同，培养基可分为合成培养基、天然培养基和符合培养基。 二、什么叫质粒？简述其治理环境污染物中的应用。

答：在原核微生物中，除有染色体外，还有令一种较小的，携带少量遗传基因的环状DNA分子叫质粒，也叫染色体外DNA。

在环境污染治理中污染物的降解反应和其他生物反应本质上都是酶促反应，降解过程中大部分降解酶是由染色体编码，但是其中有些酶，特别是降解化合物的酶类是由质粒控制的，这类具有降解性的质粒，与环境中污染物的降解密切相关。 三、何谓水体富营养化现象？

答：是指在的影响下，氮、磷等营养物质大量进入湖泊、、海湾等缓流水体，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体量下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡的现象。这种现象在河流湖泊中出现称为水华，在海洋中出现称为。 四、试述微生物与自然界氮素循环的关系。

答：氨化作用：有机氮化合物在氨化微生物的脱氨基作用下产生氨。微生物：梭状芽孢杆菌。硝化作用：氨基酸脱下的氨，在有氧条件下，经亚硝酸细菌和亚硝酸细菌的作用转化为硝酸。微生物：亚硝酸单胞菌属、亚硝酸球菌属、亚硝酸螺菌属、亚硝酸叶菌属、亚硝酸弧菌属、硝化杆菌属、硝化杆球属。反硝化作用：兼性厌氧的硝酸盐还原细菌将硝酸盐还原成氮气。微生物：施式假单胞菌，脱氮假单胞菌，荧光假单胞菌，紫色杆菌，脱氮色杆菌。固氮作用：在固氮微生物的固氮没催化作用下，把分子氮转化为氨，进而合成有机氮化合物。微生物：根瘤菌、园褐固氮菌、黄色固氮菌、拜叶林克氏菌属、万氏固氮菌。

五、细菌生长曲线分为哪几个时期？各有何特点？

答：根据,细菌的群体生长繁殖可分为四期:

1.迟缓期 细菌进入新环境后的短暂适应阶段.该期菌体增大,代谢活跃,为细菌的分裂繁殖合成并积累充足的酶,辅酶和中间代谢产物;'但分裂迟缓,繁殖极少.迟缓期长短不一,按菌种,接种菌的菌龄和菌量,以及营养物等不同而异,一般为1—4h.

2.又称指数期. 细菌在该期生长迅速,活菌数以恒定的增长,生长曲线图上细菌数的对数呈直线上升,达到顶峰状态.此期细菌的形态,染色性,生理活性等都较典型,对外界环境因素的作用敏感.因此,研究细菌的生物学性状(形态染色,,等)应选用该期的细菌.一般细菌对数期在培养后的8—18h.

3.稳定期 由于培养基中营养物质消耗,有害代谢产物积聚,该期细菌繁殖速度渐减,死亡数逐渐增加,细菌形态,染色性和生理性状常有改变.一些细菌的芽胞,外毒素和抗生素等代谢产物大多在稳定期产生.

4.衰亡期 稳定期后细菌繁殖越来越慢,死亡数越来越多,并超过活菌数.该期细菌形态显著改变,出现衰退型或菌体自溶,难以辨认;生理代谢活动也趋于停滞.因此,陈旧培养的细菌难以鉴定.

六、简述革兰氏染色的原理及主要步骤。

答：未经染色之细菌，由于其与周围环境折光率差别甚小，故在显微镜下极难观察。染色后细菌与环境形成鲜明对比，可以清楚地观察到细菌的形态、排列及某些结构特征，而用以分类鉴定。革兰氏染色的主要步骤包括涂片、干燥固定、后经结晶紫初染（1min）、碘液酶染（1min），95%酒精脱色（20s-30s)，蕃红复染2min等步骤，每一步都需要蒸馏水洗涤，最后经过干燥后镜检。

七、水质的细菌学检验中指示菌的理想条件包括哪些？

答：1、大量存于人的粪便中，且数量比病原菌多；2、受粪便污染的水中易检测出该指示菌，未受污染的水中无此菌；3、在水体中不会自行繁殖；4、存活时间略长于致病菌，对消毒剂的抵抗略强于致病菌；5、检出及鉴定方法比较简易迅速；6、适用于各种水体。 八、试述甲烷形成四阶段理论，以及沼气发酵在新农村建设过程中的意义。 答：第一阶段：是水解和发酵性细菌将复杂 九、简述好氧堆制的微生物学过程。 答： 1 、发热阶段

堆制初期，在这一阶段中，堆料的主要变化是易被微生物分解的有机物质（如单糖、淀粉、蛋白质等）被迅速分解，同时产生大量热能，使堆料温度大幅度上升。一般在几天之内就可达 50℃ 以上，称之为发热阶段。堆料中的微生物以中温性好氧菌为主。常见的有无芽孢杆菌、芽孢杆菌和霉菌。随着温度的升高，嗜热性微生物逐渐代替中温性微生物而起主导作用。 2 、高温阶段

在高温阶段，堆肥材料中的复杂有机物质，如纤维素、半纤维素、果胶质等，也逐渐被微生物分解，并开始腐殖质的形成。在该阶段中，以嗜热性微生物占优势。温度升到 60℃后，嗜热性真菌的活动几乎完全停止，取而代之，放线菌、嗜热性芽孢杆菌和梭菌的活动渐占优势。普通嗜热放线菌是放线菌的主要优势种之一。 ３、降温阶段

高温阶段后，堆料中的纤维素、半纤维素、果胶质大部分已被分解，仅剩下难以分解的复杂成分（木质素）和新形成的腐殖质。微生物的活动强度减弱，产热量减少，温度也随之逐渐下降。当温度下降到４０℃以下时，中温性微生物代替嗜热性微生物而重新成为优势种。

４、腐熟保肥阶段

经过上述三个阶段的分解，堆料中可生物降解的成分已被完全转化，堆料温度仅稍高于气温，此时进入腐熟保肥阶段。在这一阶段，堆料继续缓慢腐解，最终成为与土壤腐殖质十分相近的物质。为了保存肥效，最好将堆肥压紧，造成厌氧状态。 十、简述“流水不腐”的微生物学原理。

答：江河中的水含有各种微生物，细菌也分为两大类，一类叫“需氧菌”，它的生长、繁殖都需要氧气，在新陈代谢过程中还能吞食水中的污染物质，净化水体。另一类叫“厌氧菌”，在新陈代谢中会产生氯化氢及其它一些具有特殊臭味的物质。水的不断流动，能把空气中的氧气带入水中，增加水中的含氧量，为需氧菌的生长繁殖创造了有利条件，同时可抑止厌氧菌的生存。这样，流水也就不腐了。

十一、试述有机污染物排入河流后，在自净过程中形成的一系列污化带及其特点。 答：有机污染物进入水体后，在自净过程中形成了一系列污化带，其种类及主要特点如下： 多污带：是靠近排污点下游，河水深暗、浑浊，含有大量有机物，BOD高，呈缺氧或厌氧状态，污染严重，有机物分解产生H2S、NH3，使河水有异味，水生生物种类极少，以厌氧和兼性厌氧微生物为主，无鱼类、显花植物等。

α —中污带：在多污带下游，有机物量略减少，BOD下降，河水依然灰暗，溶解氧低，水面上有浮沫和浮泥，生物种类增加，细菌数减少，但每毫升几千万个。

Β —中污带：光和微生物和绿色浮游生物大量出现，水中溶解氧升高，有机质含量少，BOD很低，悬浮物进一步减少，有机氮转变为NH4+、NO2-和NO3-，CO2与H2S含量减少。 寡污带：河流自净作用完成，有机物完全分解为无机物，BOD极低，溶解氧恢复正常，基本不含H2S，CO2含量较低。氮元素全部氧化为NO3-，河流生态恢复正常。

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