环境微生物学历年期末考研考博真题Word文件下载.docx
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有氧呼吸及无氧呼吸作用对有机物分解彻底，常可彻底氧化为H2O及CO2，其释放能量亦高；
而发酵作用对基质分解不彻底，产物中仍有各种简单有机物，或仅有一部分氧化形成H2O及CO2，其释出能量亦较低。
有氧呼吸及无氧呼吸作用对基质的利用率较高，其所分解有机物中的碳素约20％~40％同化为菌体组分；
发酵作用对基质的利用率很低，约2％~5％同化为菌体。
所以活性污泥法处理废水之剩余污泥较厌氧消化法为多。
此外，进行发酵作用的厌氧微生物，需要大量的基质才能满足其生命活动所需的能量，因而其对基质的转化率较有氧呼吸和无氧呼吸作用为高。
2、比较光合细菌和蓝藻
光合细菌在厌氧光照条件下，利用循环光合磷酸化产生能量，不产生氧气，利用有机物做供氢体还原二氧化碳合成细胞物质，在有氧无光条件下，营化能异养生活；
而蓝细菌需生活在有阳光的条件下，利用非循环光合磷酸化产生能量，并放出氧气。
蓝细菌体内有气泡，可以使蓝细菌漂浮在适宜的水层，以获取营养和光照。
3、放线菌和细菌菌落的比较
细菌的菌落有其自己的特征，一般呈现湿润、较光滑、较透明、较粘稠、易挑取、质地均匀以及菌落正反面或边缘与中央部位的颜色一致等。
多数放线菌：
干燥、不透明，表面呈紧密的丝绒状、上有一薄层彩色的“干粉”；
菌落和培养基的连接紧密，难以挑取；
菌落的正反面颜色常常不一致，以及菌落边缘培养基的平面有变形现象，等等。
酵母菌的细胞比细菌的大，细胞内有许多分化的细胞器，细胞间隙含水量相对较少，以及不能运动等特点，故反映在宏观上就产生了较大、较厚、外观较稠和较不透明等有别于细菌的菌落。
酵母菌菌落的颜色也有别于细菌，前者颜色比较单调，多以乳白色或矿烛色为主，只有少数为红色，个别为黑色。
另外，凡不产假菌丝的酵母菌，其菌落更为隆起，边缘极为圆整；
然而，会产生大量假菌丝的酵母菌，则其菌落较扁平，表面和边缘较粗糙。
此外，酵母菌的菌落，由于存在酒精发酵，一般还会散发出一股悦人的酒香味。
霉菌的菌落形态较大，质地疏松，外观干燥，不透明，呈现或紧或松的蛛网状、绒毛状、棉絮状或毡状；
菌落与培养基间的连接紧密，不易挑取，菌落正面与反面的颜色、构造，以及边缘与中心的颜色、构造常不一致等。
4、G+和G-的细胞壁的区别
革兰氏阳性菌的细胞壁厚，其厚度为20~80nm，结构较简单，含肽聚糖、磷壁酸、少量蛋白质和脂肪；
革兰氏阴性菌的细胞壁较薄，厚度为10nm。
其结构较复杂，分外壁层和内壁层，外壁层又分三层：
最外层是脂多糖，中间是磷脂层，内层为脂蛋白。
内壁层由肽聚糖组成。
两者的区别还在于，革兰氏阳性菌对青霉素敏感。
5、比较好氧降解和异氧降解
6、生长曲线特性（缓慢期、对数期、稳定期、衰亡期）
1.延滞期的特点
①生长速率常数为零；
②细胞形态变大或增长，许多杆菌可长成丝状，
③细胞内RNA尤其是rRNA含量增高，原生质呈嗜碱性；
④合成代谢十分活跃，核糖体、酶类和ATP合成加速，易产生各种诱导酶；
⑤对外界不良条件如NaCI溶液浓度、温度和抗生素等理化因素反应敏感。
1.对数生长期的特点
①生长速率常数R最大，代时最短；
②细胞进行平衡生长（balancedgrowth），菌体各部分的成分十分均匀；
③酶系活跃，代谢旺盛；
稳定期
其特点是生长速率常数R等于0，即处于新繁殖的细胞数与衰亡的细胞数相等，或正生长与负生长相等的动态平衡之中。
进入稳定期，细胞重要的分化调节阶段，细胞内开始积聚糖原、异染颗粒和脂肪等内含物；
芽孢杆菌一般在这时开始形成芽孢或建立自然感受态等；
有的微生物在稳定期时还开始合成抗生素等次生代谢产物
衰亡期
在衰亡期中，个体死亡的速度超过新生的速度，整个群体呈现负生长状态（R为负值）。
细胞形态发生多形化，例如会发生膨大或不规则的退化形态；
有的微生物因蛋白水解酶活力的增强而发生自溶（autolysis）；
有的微生物在这一期合成或释放对人类有益的抗生素等次生代谢产物；
在芽孢杆菌中，芽孢释放等。
7、基因突变和驯化
基因突变即微生物的DNA被某种因素引起的碱基的缺失、置换或插入，改变了基因内部原有的碱基排列顺序，从而引起其后代表现型发生可遗传的改变。
定向培育是一种利用微生物自发突变，并采用特定的选择条件，通过对微生物群体不断移植以选育出较优良菌株的古老方法。
8、硝化和反硝化作用
硝化：
氨经微生物作用氧化成亚硝酸，再进一步氧化成硝酸的过程。
反硝化：
硝酸盐在通气不良情况下经微生物作用而还原为气态氮的过程。
9、灭菌和消毒的区别
v消毒是用物理、化学因素杀死致病菌（有芽孢或无芽孢的细菌），或者是杀死所有微生物的营养细胞或一部分芽孢。
v它可以起到防止感染或传播的作用。
但不能杀死所有的芽孢。
灭菌是通过超高温或其他的物理、化学因素将所有微生物的营养细胞和所有的孢子或芽孢全部杀死。
04年真题
一、
填空题
1细胞的新陈代谢包括（合成代谢）（分解代谢）
2细菌细胞中最重要的成分是（），约占细胞总量的（）。
3细菌的基本结构为（细胞壁）（细胞膜）（细胞质）（细胞核物质）、内含物。
4核酸由（磷酸）（戊糖）（碱基）组成，生物的遗传信息由（基因）携带。
51953年Wston与Crick发明了NDA的（双螺旋）结构，其核心是（碱基配对）原则。
6核糖体的主要成分是（蛋白质）和（核糖体核酸，rRNA）
7细菌吸收和运输营养物质的主要方式是（主动运输）
8格兰氏阳性菌细胞壁较厚，其成分比较均匀一致，主要是由（肽聚糖）及一定数量的（磷壁酸）组成。
9藻类一般是（无机）营养的，细胞内有（光和色素）和其它辅助色素，能进行（光合）作用。
10参与厌氧生物处理的不产甲烷菌主要包括（发酵细菌）（产氢产乙酸菌）（同型产氢产乙酸菌）（）。
11放线菌在固体培养基上生长时表现的主要特征有（）（）（）（）。
12细菌的厌氧呼吸在无氧条件下进行，氧对厌氧菌的呼吸有抑制作用。
厌氧细菌只有（脱氢酶）酶系统，没有（过氧化氢酶）酶系统。
13主要的真核微生物有（真菌）（藻类）（原生动物）（微型后生动物）。
14米门方程式主要描述（酶）和（底物）之间的关系。
15病毒繁殖的主要步骤（吸附）（侵入和脱壳）（复制与合成）（装配与释放）。
16生物之间的关系有（互生）（共生）（拮抗）（寄生）。
17正常肠道细菌有（大肠菌群）（肠球菌）（产气荚膜杆菌）。
18菌种衰退的主要原因有（自然突变）（环境条件）。
19菌种保藏的主要手段有（斜面保藏）（石蜡油封藏）（载体保藏）（冷冻干燥保藏）。
20大肠杆菌的检测手段（发酵法）（滤膜法）。
二、
名词解释
1消毒、灭菌
2温和噬菌体
v侵入宿主细胞后，其核酸附着并整合在宿主细胞染色体上，和宿主的核酸同步复制，宿主细胞不裂解而继续生长，这种不引起宿主细胞裂解的噬菌体称作温和噬菌体。
3PCR
PCR（polymerasechainreaction）称DNA多聚酶链式反应，是一种模拟天然DNA复制过程，在体外扩增特异性DNA（或RNA）片段的新技术。
4抗体
是高等动物在抗原物质的刺激下，由浆细胞产生的一类能与相应抗原在体内发生特异性结合的免疫球蛋白。
5鉴别培养基：
指利用微生物生长代谢的特性，在培养基中加入适当的指示剂，根据代谢产物与指示剂的反应结果区别不同种类的微生物。
6结构基因：
决定某一种蛋白质结构相应的一段DNA，可将携带的特定遗传信息转录给mRNA，再以mRNA为模板合成特定氨基酸序列的蛋白质。
7基因重组：
凡把两个不同性状个体内的遗传基因转移到一起，经过遗传分子间的重新组合，形成新遗传型个体的方式，称为基因重组
8污泥膨胀：
污泥膨胀是一种丝状菌在絮体中大量生长以致影响沉降的现象。
9硫酸盐呼吸：
无氧条件下，硫酸盐还原菌以SO42-为受氢体，以有机物为碳源，进行产能反应，终产物为H2S。
10兼性厌氧菌：
是以在有氧条件下的生长为主也可兼在厌氧条件下生长的微生物
三、
问答
1分子内无氧呼吸，其特点并举例说明。
发酵作用亦是无氧条件下进行的呼吸作用，但它是以有机质分解过程中的中间产物作为氢及电子受体，主要通过底物水平磷酸化产生ATP。
此种作用的最终产物为中间产物的还原物，不再进行分解，故发酵是不彻底的氧化作用。
如葡萄糖经过EMP途径，产生丙酮酸，通过乳酸同型发酵转化为乳酸。
2何谓立克次氏体，其于支原体和衣原体的主要区别。
与人类的关系。
立克次氏体是一类专性寄生于真核生物细胞内的G-原核微生物，它与支原体的区别是有细胞壁但不能独立生活；
与衣原体的区别是细胞较大、无滤过性和存在代谢产能系统。
立克次氏体是人类伤寒等严重传染病的病原体。
三类生物特点是：
代谢能力差，主要营细胞内寄生的小型原核生物。
从支原体、立克次氏体至衣原体，其寄生性逐渐增强。
3真核微生物DNA在细胞中存在的特点。
真核生物的细胞核是有核膜包裹、形态固定的真核，核内的DNA与组蛋白结合在一起形成一种在光学显微镜下可见的核染色体；
原核生物只有原始的无核膜包裹的呈松散状态存在的核区，其中的DNA呈环状双链结构，不与任何蛋白质结合。
4试简述原核微生物基因重组的几种方式。
通过缺陷噬菌体（defectivephage）的媒介，把供体细胞的小片段DNA携带到受体细胞中，通过交换与整合，使后者获得前者部分遗传性状的现象，称为转导。
供体菌（“雄性”）通过性菌毛与受体菌（“雌性”）直接接触，把F质粒或其携带的不同长度的核基因组片段传递给后者，使后者获得若干新遗传性状的现象，称为接合。
受体菌（recipientcell，receptor）直接吸收供体菌（donorcell）的DNA片段而获得后者部分遗传性状的现象，称为转化或转化作用。
5酶的定义、组成、按酶促反应可分为几类。
酶是动物、植物及微生物等生物体内合成的，催化生物化学反应的，并传递电子、原子和化学基团的生物催化剂。
酶的组成有两类：
①单成分酶，只含蛋白质。
②双成分酶，由蛋白质和不含氮的小分子组成，或由蛋白质和不含氮的小分子有机物加上金属离子组成。
按照酶所催化的化学反应类型，把酶划分为6类，即水解酶类、氧化还原酶类、异构酶类、转移酶类、裂解酶类和合成酶类。
四、论述
1简述什么是细胞膜，其结构、功能、化学组成。
细胞质膜紧贴在细胞壁的内侧而包围细胞质的一层柔软而富有弹性的薄膜。
它是半渗透膜，重量占菌体的10％，含60％~70％的蛋白质、30％~40％的脂类和约2％的多糖。
细胞质膜的生理功能：
①能选择性地控制细胞内外的营养物质和代谢产物的运送；
②是维持细胞内正常渗透压的结构屏障；
③是合成细胞壁和糖被有关成分的重要场所④膜上含有氧化磷酸化或光合磷酸化等能量代谢有关的酶系，故是细胞的产能基地；
⑤是鞭毛基体的着生部位，并可提供鞭毛运动所需的能量。
①膜的主体是脂质双分子层；
②脂质双分子层具有流动性；
③整合蛋白因其表面呈疏水性，故可“溶”于脂质双分子层的疏水性内层中；
④周边蛋白表面含有亲水基团，故可通过静电引力与脂质双分子层表面的极性头相连；
⑤脂质分子间或脂质与蛋白质分子间无共价结合；
⑥脂质双分子层犹如“海洋”，周边蛋白可在其上做“漂浮”运动，而整合蛋白则似“冰山”沉浸在其中作横向移动。
2什么是内含物，举例说明细胞内含物在生物除磷中的作用。
内含物是细菌新陈代谢的产物，或是储备的营养物质。
某些微生物在好氧时不仅能大量吸收磷酸盐（PO43-）合成自身磷酸和ATP，而且能逆浓度梯度过量吸收磷合成贮能的多聚磷酸盐（即异染颗粒）于体内，供其内源呼吸用。
这些细菌称为聚磷菌。
聚磷菌在厌氧时又能释放磷酸（PO43-）于体外。
故可创造厌氧和好氧环境，让聚磷菌首先在含磷污、废水厌氧放磷，然后在好氧条件下充分地过量吸磷，而后通过排泥从污水中出去部分磷，可以达到减少污、废水中磷含量的目的。
在活性污泥厌氧-好氧交替的运行操作中，在厌氧条件下（E<
-200mv），聚磷菌将体内的有机磷或聚磷酸盐分解，将其以溶解性的磷酸盐形式释放到溶液中。
同时利用产生的ATP主动摄取污水中的乙酸等溶解性低分子有机物，合成聚羟基脂肪酸（polyhydroxyalkanoate，PHA），如聚β-羟基丁酸（PHB）等。
这种现象称为“磷释放”。
从厌氧条件转变为好氧条件后，聚磷菌则利用厌氧条件下储存的PHB作为碳源和能源，使其分解为乙酰CoA，乙酰CoA的大部分进入三羧酸循环和乙醛酸循环。
产生的ATP用于从污水中大量摄取溶解性的磷酸盐，在细胞内生成多聚磷酸盐，并加以积累，形成所谓的“异染颗粒”。
一般地，细菌增殖过程中，在好氧环境中所摄取的磷比在厌氧环境中所释放的磷多。
这种现象称之为“磷过量摄取”。
分解PHB直接产生的能量也可用于磷的摄取。
3何谓质粒，其特点、作用？
在环境污染治理中有什么应用？
质粒所含的基因对宿主细胞一般是非必需的；
在某些特殊条件下，质粒有时能赋予宿主细胞以特殊的机能，从而使宿主得到生长优势。
①可转移性。
即某些质粒可以细胞间的接合作用或其它途径从供体细胞向受体细胞转移。
如具有抗青霉素质粒的细胞可以水平地将抗青霉素质粒转移到其它种类细胞中，而使后者获得抗青霉素特性。
②可整合性。
在某种特定条件下，质粒DNA可以可逆性地整合到宿主细胞染色体上，并可以重新脱离。
③可重组性。
不同来源的质粒之间，质粒与宿主细胞染色体之间的基因可以发生重组，形成新的重组质粒，从而使宿主细胞具有新的表现性状。
④可消除性。
经某些理化因素处理如加热、或加入丫啶橙或丝裂霉素C、溴化乙锭等，质粒可以被消除，但并不影响宿主细胞的生存与生命活动，只是宿主细胞失去由质粒携带的遗传信息所控制的某些表现型性状。
质粒也可以自行消失。
抗性因子（R质粒）可以抗重金属，因此可用来筛选具有吸附重金属潜力的微生物；
代谢质粒；
这类质粒携带有编码降解某些基质的酶的基因，含有这类质粒的细菌，特别是假单胞菌，能将复杂的有机化合物降解成为能被其作为碳源和能源利用的简单形式。
尤其是对一些有毒化合物，如芳香族化合物、农药等的降解，在环境保护方面具有重要意义。
4氮在自然界中有哪些存在方式？
画出自然界中的氮循环图，并说明微生物参与的主要氮转化途径。
有机氮，例如蛋白质、核酸；
无机氮，包括氨氮、亚硝态氮、硝态氮以及分子态氮。
生物固氮作用：
微生物在常温常压下直接利用分子态氮，将之还原为氨的过程。
硝化：
同化性硝酸盐还原作用：
指硝酸盐被生物体还原成铵盐并进一步合成各种含氮有机物的过程。
氨化：
铵盐同化作用：
以铵盐做营养，合成含氮有机物的过程。
异化性硝酸盐还原作用：
硝酸离子作为呼吸链末端的电子受体而被还原为亚硝酸的过程，其可分为以下两种情况：
反硝化：
亚硝酸铵化作用：
亚硝酸通过异化性还原经过羟氨转变成氨的过程。
05年真题
一、填空
1细菌的一般构造有________________________________.
2磷酸化反应可分为_氧化磷酸化______光合磷酸化_____.
3菌种保藏的方法包括_______________________.
4正常肠道细菌包括______________________________.
5按照与氧的关系,细菌可分为___好氧细菌_________兼性好氧菌_______厌氧菌_____,呼吸可分为____好氧呼吸________厌氧呼吸______.
6酶中与催化作用有关的部位可分为_结合部位_______催化部位______.
7检验大肠杆菌的方法_____________.
8好氧细菌进行呼吸作用所需的酶为___氧化酶_____脱氢酶______.
9水处理中的真核微生物有_____________________________________.
10硝化细菌可分为____亚硝酸菌____硝酸菌______.
11菌种衰退的原因______________.
12参与厌氧污水处理法的细菌有________________________.
13病毒可分为类病毒,___拟病毒__________朊病毒____.
14介于细菌与病毒之间的原核生物有___衣原体____,支原体,___立克次氏体______.
15噬菌体感染细菌的步骤为_________________________________.
16按酶成分的多少,酶可分为___单成分酶_______双成分酶____.
二、名词解释
1蓝细菌
2发酵：
4温和噬菌体
5污泥膨胀
6选择性培养基
7线粒体：
线粒体进行氧化磷酸化的重要细胞器，其功能是将蕴藏在有机物中的化学潜能转化为生命活动所需能量，故是一切真核生物的动力车间。
8发光细菌：
发光菌是一类能发光的细菌，在正常的新陈代谢过程中能发出波长为490nm的蓝绿色光。
9富营养化：
水体富营养化是大量氮、磷等营养物质进入水体，引起蓝细菌、微小藻类及其他浮游生物恶性增殖，最终导致水质急剧下降的一种污染现象。
10硝化作用
三、简答
1、说明革兰氏染色法的机理.
通过初染和媒染后，在细菌细胞的细胞壁及膜上结合了不溶于水的结晶紫与碘的大分子复合物。
革兰氏阳性细菌胞壁较厚、歇聚糖含量较高和分子交联度较紧密，故在酒精脱色时，肽聚糖网孔会因脱水而发生明显收缩．再加上它不合脂类，酒精处理也不能在细胞壁上溶出大的空洞或缝隙，因此，结晶紫与碘复合物仍阻留在细胞壁上，使其呈现出蓝紫色。
与此相反，革兰氏阴性细菌的细胞壁较薄、肽聚糖位于内层且含量低和交联松散、与酒精反应后其肽聚糖不易收缩，加上它的脂类含量高且位于外层，所以酒精作用时细胞壁上就会出现较大的空洞或缝隙，这样，结晶紫和碘的复合物就很易被溶出细胞壁，脱去了原来初染的颜色。
当番红或沙黄复染时，细胞就会带上复染染料的红色。
2、说明球衣细菌在水处理中的作用,有何特殊的营养要求.
球衣细菌是好氧细菌，在溶解氧低于0.1mg/L的微氧环境中仍能较好地生长（也有资科介绍，球衣细菌在微氧环境中生长得最好，若氧量过大，反而影响它的生任）。
其生长适宜的pH范围约为6—8，适宜的生长温度在30℃左有．在15℃以下生长不良。
球衣细菌在营养方面对碳的要求较高，反应灵敏．所以大量的碳水化合物能加速球衣细菌的繁殖。
此外，球衣细菌对某些杀虫剂，如液氯、漂白粉等的抵抗力不及菌胶团。
球衣细菌分解有机构的能力很强。
在废水处理设备正常运转中有一定数量的球衣细菌，对有机物的去除是有利的。
上海某加速曝气池的生产试验表明，只要污泥不随水流出．即使球衣细菌多多一些，有机物的去除率仍是很高的。
3、说明真核生物与原核生物的染色体有何异同.
4、什么是质粒,有何特点.
5、简述碳循环,并说明微生物在碳循环中的作用.
碳循环以二氧化碳为中心，二氧化碳被植物、藻类利用进行光合作用，合成为植物性碳；
动物摄食植物就将植物性碳转化为动物性碳；
动物和人呼吸放出二氧化碳，有机碳化合物被厌氧微生物和好氧微生物分解所产生的二氧化碳均回到大气。
而后．二氧化碳再一次被植物利用进入循环。
微生物在碳素循环中的作用
微生物在碳素循环中具有非常重要的作用，它们既参与固定CO2光合作用，又参与再生CO2的分解作用。
1、光合作用：
参与光合作用的微生物主要是藻类，蓝细菌和光合细菌，它们通过光合作用，将大气中和水体中的CO2合成为有机碳化物。
特别是在大多数水生环境中，主要的光合生物是微生物，在有氧区域以蓝细菌和藻类占优势；
而在无氧区域则以光合细菌占优势。
2、分解作用：
自然界有机碳化物的分解，主要是微生物的作用。
陆地和水域的有氧条件中，通过好氧微生物分解被彻底氧化为CO2；
在无氧条件中，通过厌氧微生物发酵被不完全氧化成有机酸、甲烷、氢和CO2。
能分解有机碳化物的微生物很多，主要有细菌、真菌和放线菌。
四、论述
1、细菌,放线菌,霉菌,酵母菌的菌落特征是什么,试比较其异同,并说明菌落在微生物学中有何作用.
菌落对微生物学工作有很大作用，例如可用于微生物的分离、纯化、鉴定、计数和选种、育种等一系列工作。
2、什么是内含物,试述与除磷有关的两种内含物,并简述微生物除磷的原理.
06年真题
填空（每空一分，共30分）
1、PCR的三个过程是（DNA加热变性）（退火）（延伸）。
2、营养物质的运输途径有（单纯扩散）（促进扩散）（主动运输）（基团转位）。
3、淀粉的分解产物有（糊精）（麦芽糖）和葡萄糖等。
4、按反应特性酶分为氧化还原酶、（）、（）、（）、（）、（）。
5、格兰
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