《水處理生物學(xué)》課后思考題解答第一章緒論

1"水處理生物學(xué)"的研究對(duì)象是什么

”水處理生物學(xué)”研究的對(duì)象主要集中在與水中的污染物遷移、分解及

轉(zhuǎn)化過(guò)程密切相關(guān)的微生物、微型水生動(dòng)物和水生/濕生植物，特別

是應(yīng)用于水處理工程實(shí)踐的生物種類。細(xì)菌等原核微生物在水處理工

程中通常起著關(guān)鍵的作用，是水處理生物學(xué)研究的重點(diǎn)。

2水中常見(jiàn)的微生物種類有哪些水中的主要微生物分為非細(xì)胞生物

（病毒）和細(xì)胞生物兩種類型。在細(xì)胞生物中又分為古菌、原核生物

（如細(xì)菌、放線菌、藍(lán)細(xì)菌、支原體、立克次氏體、衣原體等）、真

核生物。真核生物又可細(xì)分為藻類、真菌（如酵母菌、霉菌等）、原

生動(dòng)物（分為肉足類、鞭毛類、纖毛類〕、微型后生動(dòng)物。

3微生物有哪些根本特征為什么微生物除了具有個(gè)體微小、構(gòu)造簡(jiǎn)

單、進(jìn)化地位低等特點(diǎn)外，還具有以下特點(diǎn)：（1）種類多。（2）分

布廣。微生物個(gè)體小而輕，可隨著灰塵四處飛揚(yáng)，因此廣泛分布于土

壤、水和空氣等自然環(huán)境中。土壤中含有豐富的微生物所需要的營(yíng)養(yǎng)

物質(zhì)，所以土壤中微生物的種類和數(shù)量很多。（3）繁殖快。大多數(shù)

微生物在幾十分鐘內(nèi)可繁殖一代，即由一個(gè)分裂為兩個(gè)。如果條件適

宜，經(jīng)過(guò)10h就可繁殖為數(shù)億個(gè)。（4）易變異。這一特點(diǎn)使微生物

較能適應(yīng)外界環(huán)境條件的變化。

4微生物命名常用的雙名法的主要規(guī)定是什么一種微生物的名稱由

兩個(gè)拉丁文單詞組成，第一個(gè)是屬名，用拉丁文名詞表示，詞首字母

大寫，它描述微生物的主要特征；第二個(gè)是種名，用拉丁文形容詞表

示，詞首字母不大寫，它描述微生物的次要特征。有時(shí)候在前面所述

的兩個(gè)單詞之后還會(huì)有一個(gè)單詞，這個(gè)單詞往往是說(shuō)明微生物的命名

人。

5水中小型動(dòng)物和水生植物在水體水質(zhì)凈化中各起什么樣的作用小

型動(dòng)物多指1?2mm以下的后生動(dòng)物，它們與水處理過(guò)程，特別是環(huán)

境水體水質(zhì)凈化過(guò)程有密切的關(guān)系，具有重要的生態(tài)功能。底棲小型

動(dòng)物壽命較長(zhǎng)，遷移能力有限，且包括敏感種和耐污種，故常稱為"

水下哨兵”，能長(zhǎng)期檢測(cè)有機(jī)污染物的慢性排放。底棲生物鏈?zhǔn)撬w

生態(tài)環(huán)境安康的標(biāo)志之一，底棲生物對(duì)水體內(nèi)源污染控制極其重要。

水生植物作為水生生態(tài)系統(tǒng)的重要組成局部，具有重要的環(huán)境生態(tài)功

能。對(duì)于水體，特別是淺水水體，大型水生植被的存在具有維持水生

生態(tài)系統(tǒng)安康、控制水體富營(yíng)養(yǎng)化、改善水環(huán)境質(zhì)量的作用。第二章

原核微生物

1細(xì)菌的大小一般是用什么單位測(cè)量的細(xì)菌的大小一般只有幾個(gè)

gm,故一般用|im測(cè)量。

2以形狀來(lái)分，細(xì)菌可分為哪幾類細(xì)菌的形態(tài)大致上可分為球狀、桿

狀和螺旋狀（弧菌及螺菌〕3種，僅少數(shù)為其他形狀，如絲狀、三角

形、方形和圓盤形等。球狀、桿狀和螺旋狀是細(xì)菌的根本形態(tài)。自

然界中，以桿菌最為常見(jiàn)，球菌次之，螺旋菌最少。

3細(xì)菌的細(xì)胞構(gòu)造包括一般構(gòu)造和特殊構(gòu)造，簡(jiǎn)單說(shuō)明這些構(gòu)造及及

其生理功能。細(xì)菌的根本構(gòu)造包括細(xì)胞壁和原生質(zhì)兩局部。原生質(zhì)

位于細(xì)胞壁內(nèi)，包括細(xì)胞膜（細(xì)胞質(zhì)膜〕、細(xì)胞質(zhì)、核質(zhì)和內(nèi)含物。

細(xì)胞壁是包圍在細(xì)菌細(xì)胞最外面的一層富有彈性的、厚實(shí)、堅(jiān)韌的構(gòu)

造，具有固定細(xì)胞外形和保護(hù)細(xì)胞不受損傷等多種功能。細(xì)胞壁的主

要功能有：①保持細(xì)胞形狀和提高細(xì)胞機(jī)械強(qiáng)度，使其免受滲透壓等

外力的損傷；②為細(xì)胞的生長(zhǎng)、分裂所必需；③作為鞭毛的支點(diǎn)，實(shí)

現(xiàn)鞭毛的運(yùn)動(dòng)；④阻攔大分子有害物質(zhì)（如某些抗生素和水解酶〕進(jìn)

入細(xì)胞；⑤賦予細(xì)胞特定的抗原性以及對(duì)抗生素和噬菌體的敏感性。

細(xì)胞膜又稱細(xì)胞質(zhì)膜、質(zhì)膜或內(nèi)膜，是一層緊貼著細(xì)胞壁而包圍著細(xì)

胞質(zhì)的薄膜（厚約7?8nm）,其化學(xué)組成主要是蛋白質(zhì)、脂類和少

量糖類。這種膜具有選擇性吸收的半滲透性，膜上具有與物質(zhì)滲透、

吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)和代謝等有關(guān)的許多蛋白質(zhì)和酶類。細(xì)胞膜的主要功能為:

①選擇性地控制細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)（營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和代謝產(chǎn)物）的運(yùn)送和交換。

②維持細(xì)胞內(nèi)正常滲透壓。③合成細(xì)胞壁組分和莢膜的場(chǎng)所。④進(jìn)展

氧化磷酸化或光合磷酸化的產(chǎn)能基地。⑤許多代謝酶和運(yùn)輸酶以及電

子呼吸鏈組成的所在地。⑥鞭毛的著生和生長(zhǎng)點(diǎn)。細(xì)胞質(zhì)是細(xì)胞膜包

圍地除核區(qū)以外的一切透明、膠狀、顆粒狀物質(zhì)的總稱。其主要成分

是水、蛋白質(zhì)、核酸和脂類等。與真核生物不同，原核生物的細(xì)胞質(zhì)

是不流動(dòng)的。核區(qū)又稱核質(zhì)體、原核、擬核或核基因組，指存在于細(xì)

胞質(zhì)內(nèi)的、無(wú)核膜包裹、無(wú)固定形態(tài)的原始細(xì)胞核。內(nèi)含物是細(xì)菌新

陳代謝的產(chǎn)物，或是貯備的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。常見(jiàn)的內(nèi)含物顆粒主要有以下

幾種：⑴異染顆粒。其化學(xué)組分是多聚偏磷酸鹽，是磷源和能源的貯

藏物，可降低細(xì)胞滲透壓。⑵聚P—羥基丁酸鹽。它是細(xì)菌所特有的

一種碳源和能源貯藏物。⑶肝糖和淀粉粒，兩者都是碳源和能源的貯

藏物。⑷硫粒，它是元素硫的貯藏物。⑸氣泡，存在于許多光能營(yíng)養(yǎng)

型、無(wú)鞭毛的運(yùn)動(dòng)水生細(xì)菌中的包囊狀的內(nèi)含物。細(xì)菌的特殊構(gòu)造一

般指莢膜、芽抱和鞭毛3種。莢膜或稱大莢膜，其主要功能有：①保

護(hù)作用。②作為通透性屏障和離子交換系統(tǒng)。③貯藏養(yǎng)料。④外表附

著作用。⑤細(xì)菌間的信息識(shí)別作用。芽抱是某些細(xì)菌在生活史的一定

階段在細(xì)胞內(nèi)形成的一個(gè)圓形或橢圓形的休眠構(gòu)造。具有壁厚，水分

少，不易透水，抗熱、抗化學(xué)藥物、抗輻射能力強(qiáng)等特點(diǎn)。鞭毛是某

些細(xì)菌外表伸出的細(xì)長(zhǎng)、波曲的附屬物。完整的一根鞭毛從形態(tài)上可

分三局部：鞭毛絲、鞭毛鉤和基體。鞭毛是細(xì)菌的運(yùn)動(dòng)器官，鞭毛運(yùn)

動(dòng)引起菌體運(yùn)動(dòng)。

4什么是革蘭氏染色其原理和關(guān)鍵是什么它有何意義

1884年丹麥病理學(xué)家HansChristianGram提出了一個(gè)經(jīng)歷染色法，

用于細(xì)菌的形態(tài)觀察和分類。其操作過(guò)程是：結(jié)晶紫初染，碘液媒染,

然后酒精脫色，最后用蕃紅或沙黃復(fù)染。這就是最常采用的革蘭氏染

色法。革蘭氏染色的機(jī)理一般解釋為：通過(guò)初染和媒染后，在細(xì)菌細(xì)

胞的細(xì)胞壁及膜上結(jié)合了不溶于水的結(jié)晶紫與碘的大分子復(fù)合物。革

蘭氏陽(yáng)性菌細(xì)胞壁較厚、肽聚糖含量較高和分子交聯(lián)度較嚴(yán)密，故在

酒精脫色時(shí)，肽聚糖網(wǎng)孔會(huì)因脫水而發(fā)生明顯收縮。再加上它不含脂

類，酒精處理也不能在胞壁上溶出大的空洞或縫隙，因此，結(jié)晶紫與

碘的復(fù)合物仍阻留在細(xì)胞壁內(nèi)，使其呈現(xiàn)出藍(lán)紫色。與此相反，革蘭

氏陰性菌的細(xì)胞壁較薄、肽聚糖位于內(nèi)層且含量低和交聯(lián)松散，與酒

精反響后其肽聚糖不易收縮，加上它的脂類含量高且位于外層，所以

酒精作用時(shí)細(xì)胞壁上就會(huì)出現(xiàn)較大的空洞或縫隙，這樣，結(jié)晶紫和碘

的復(fù)合物就很易被溶出細(xì)胞壁，脫去了原來(lái)初染的顏色。當(dāng)蕃紅或沙

黃復(fù)染時(shí)，細(xì)胞就會(huì)帶上復(fù)染染料的紅色。酒精脫色是革蘭氏染色的

關(guān)鍵環(huán)節(jié)。脫色缺乏，陰性菌被誤染成陽(yáng)性菌；脫色過(guò)度，陽(yáng)性菌可誤

染為陰性菌。革蘭氏染色法的意義在于鑒別細(xì)菌，把眾多的細(xì)菌分為

兩大類，革蘭氏陽(yáng)性菌和革蘭氏陰性菌。

5簡(jiǎn)述細(xì)胞膜的構(gòu)造與功能。細(xì)胞膜又稱細(xì)胞質(zhì)膜、質(zhì)膜或內(nèi)膜，是

一層緊貼著細(xì)胞壁而包圍著細(xì)胞質(zhì)的薄膜，其化學(xué)組成主要是蛋白

質(zhì)、脂類和少量糖類。整體細(xì)胞膜的構(gòu)造，目前大家比照公認(rèn)的是"

鑲嵌模型"，其要點(diǎn)是：①磷脂雙分子層組成膜的根本骨架。②磷

脂分子在細(xì)胞膜中以多種方式不斷運(yùn)動(dòng)，因而膜具有流動(dòng)性。③膜蛋

白以不同方式分布于膜的兩側(cè)或磷脂層中。細(xì)胞膜的主要功能為：①

選擇性地控制細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)（營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和代謝產(chǎn)物）的運(yùn)送和交換。

②維持細(xì)胞內(nèi)正常滲透壓。③合成細(xì)胞壁組分和莢膜的場(chǎng)所。④進(jìn)展

氧化磷酸化或光合磷酸化的產(chǎn)能基地。⑤許多代謝酶和運(yùn)輸酶以及電

子呼吸鏈組成的所在地。⑥鞭毛的著生和生長(zhǎng)點(diǎn)。

6芽抱有何特殊生理功能其抗性機(jī)理是什么芽泡的這些特點(diǎn)對(duì)實(shí)踐

有何指導(dǎo)意義芽抱最主要的特點(diǎn)就是抗性強(qiáng)，對(duì)高溫、低溫、紫外線、

枯燥、電離輻射和很多有毒的化學(xué)物質(zhì)都有很強(qiáng)的抗性。并且它的休

眠能力特別突出。芽抱之所以具有耐熱性可能是因?yàn)樗刑厥獾目?/p>

熱性物質(zhì)-2,6」比咤二竣酸和耐熱性酶。芽抱的這些特點(diǎn)使之具有以

下的作用：①分類鑒定②科研材料③保存菌種④別離菌種⑤消毒滅菌

指標(biāo)⑥生物殺蟲(chóng)

7什么是菌落將單個(gè)或少量同種細(xì)菌（或其他微生物）細(xì)胞接種于固

體培養(yǎng)基外表（或內(nèi)層）時(shí)，在適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)條件下（如溫度、光照等1,

該細(xì)胞會(huì)迅速生長(zhǎng)繁殖，形成許多細(xì)胞聚集在一起且肉眼可見(jiàn)的細(xì)胞

集合體，稱之為菌落。準(zhǔn)確地講，菌落就是在固體培養(yǎng)基上（內(nèi)〕以

母細(xì)胞為中心的、肉眼可見(jiàn)的、有一定形態(tài)、構(gòu)造特征的子細(xì)胞團(tuán)。

8什么叫菌膠團(tuán)菌膠團(tuán)在污水生物處理中有何特殊意義當(dāng)莢膜物質(zhì)

融合成一團(tuán)塊，內(nèi)含許多細(xì)菌時(shí)，稱為菌膠團(tuán)。菌膠團(tuán)是活性污泥中

細(xì)菌的主要存在形式，有較強(qiáng)的吸附和氧化有機(jī)物的能力，在污水生

物處理中具有重要的作用。一般說(shuō)，處理生活污水的活性污泥，其性

能的好壞，主要根據(jù)所含菌膠團(tuán)多少、大小及構(gòu)造的嚴(yán)密程度來(lái)定。

9簡(jiǎn)述放線菌的特點(diǎn)與菌落特征。放線菌是一類主要呈菌絲狀生長(zhǎng)和

以抱子繁殖的陸生性較強(qiáng)的原核生物。它的細(xì)胞構(gòu)造與細(xì)菌十分相

近，是細(xì)菌中進(jìn)化較高級(jí)的類群，絕大多數(shù)放線菌是革蘭氏陽(yáng)性菌。

放線菌都是單細(xì)胞的個(gè)體。細(xì)胞體內(nèi)既沒(méi)有葉綠素，也沒(méi)有成形的細(xì)

胞核。放線菌的菌絲分為營(yíng)養(yǎng)菌絲和氣生菌絲。大多數(shù)放線菌為異養(yǎng)

型，靠營(yíng)養(yǎng)菌絲吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，營(yíng)腐生生活。大多數(shù)放線菌是好氧的,

只有某些種是微量好氧菌和厭氧菌。當(dāng)生長(zhǎng)發(fā)育到一定時(shí)期時(shí)，氣生

菌絲頂端長(zhǎng)出抱子絲，形成抱子。抱子散落出去，在適宜的條件下，

萌發(fā)成新的菌絲體。放線菌菌落的總體特征介于霉菌與細(xì)菌之間，因

種類不同可分為兩類：一類是由產(chǎn)生大量分枝和氣生菌絲的菌種所形

成的菌落。形成的菌落質(zhì)地致密、外表呈較嚴(yán)密的絨狀或堅(jiān)實(shí)、枯燥、

多皺，菌落較小而不蔓延。另一類菌落由不產(chǎn)生大量菌絲體的種類形

成，粘著力差，構(gòu)造呈粉質(zhì)狀，用針挑起則粉碎。假設(shè)將放線菌接種

于液體培養(yǎng)基內(nèi)靜置培養(yǎng)，能在瓶壁液面處形成斑狀或膜狀菌落，或

沉降于瓶底而不使培養(yǎng)基混濁；如以振蕩培養(yǎng)，常形成由短的菌絲體

所構(gòu)成的球狀顆粒。

10簡(jiǎn)述絲狀細(xì)菌的主要類型，它們的代謝特點(diǎn)及在給水排水工程中

的作用。絲狀細(xì)菌主要有鐵細(xì)菌、硫細(xì)菌和球衣細(xì)菌三種。鐵細(xì)菌一

般都是自養(yǎng)型絲狀細(xì)菌，它們一般能生活在含氧少但溶有較多鐵質(zhì)和

二氧化碳的水中。它們能將其細(xì)胞內(nèi)所吸收的亞鐵氧化為高鐵，從而

獲得能量。為了滿足對(duì)能量的需要，必須氧化大量的亞鐵，使之生成

氫氧化鐵。這種不溶性的鐵化合物排出菌體后就沉淀下來(lái)。當(dāng)水管中

有大量的氫氧化鐵沉淀時(shí)，就會(huì)降低水管的輸水能力。止匕外，鐵細(xì)菌

吸收水中的亞鐵鹽后，促使組成水管的鐵質(zhì)更多地溶入水中，加速鋼

管和鑄鐵管的腐蝕。硫磺細(xì)菌一般也都是自養(yǎng)的絲狀細(xì)菌。它們能氧

化硫化氫、硫磺和其他硫化物為硫酸，從而得到能量。硫磺細(xì)菌在水

管中大量繁殖時(shí)，因有強(qiáng)酸產(chǎn)生，對(duì)于管道有腐蝕作用。球衣細(xì)菌是

好氧菌。它在營(yíng)養(yǎng)方面對(duì)碳素的要求較高，反響靈敏，所以大量的碳

水化合物能加速球衣細(xì)菌的繁殖。此外球衣細(xì)菌對(duì)某些殺蟲(chóng)劑，如液

氯、漂白粉等的抵抗力不及菌膠團(tuán)。球衣細(xì)菌分解有機(jī)物的能力很強(qiáng)。

在污水處理設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)中有一定數(shù)量的球衣細(xì)菌，對(duì)有機(jī)物的去除

是有利的。

11什么是單細(xì)胞蛋白單細(xì)胞蛋白也稱微生物蛋白，是由蛋白質(zhì)、脂

肪、碳水化合物、核酸以及非蛋白含氮化合物、維生素和無(wú)機(jī)化合物

等組成的細(xì)胞質(zhì)團(tuán)。

12簡(jiǎn)述光合細(xì)菌的特點(diǎn)、分類，其應(yīng)用領(lǐng)域。光合細(xì)菌是具有原始

光能合成體系的原核生物的總稱。它們以光作為能源，能在厭氧光照

或好氧黑暗條件下利用自然界中的有機(jī)物、硫化物、氨等作為供氫體

進(jìn)展光合作用。其在生物與環(huán)境領(lǐng)域的研究與應(yīng)用主要有以下兩點(diǎn)：

①利用光合細(xì)菌生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白和制劑。②利用光合細(xì)菌處理高濃度

有機(jī)廢水。

13什么是藍(lán)細(xì)菌其細(xì)胞特點(diǎn)假設(shè)何其與水質(zhì)的關(guān)系假設(shè)何藍(lán)細(xì)菌舊

名藍(lán)藻或藍(lán)綠藻，是一類進(jìn)化歷史悠久、革蘭氏染色陰性、無(wú)鞭毛、

含葉綠素(但不形成葉綠體)、能進(jìn)展產(chǎn)氧光合作用的大型原核生物。

藍(lán)細(xì)菌的細(xì)胞是較典型的原核細(xì)胞。藍(lán)細(xì)菌的構(gòu)造與G-細(xì)菌相似，

細(xì)胞壁雙層，含肽聚糖。細(xì)胞除含葉綠素a外，還含有類胡蘿卜素及

藻膽蛋白等光合色素。大多數(shù)藍(lán)細(xì)菌的光合色素位于類囊體的片層

中。菌體多呈藍(lán)綠色，但在不同光照條件下，菌體所含色素比例改變,

可呈現(xiàn)黃、褐、紅等顏色。細(xì)胞中還有能固定C02的裝酶體，在水

生的細(xì)胞種類中常常有氣泡。藍(lán)細(xì)菌與水體環(huán)境質(zhì)量關(guān)系密切，在水

體中生長(zhǎng)茂盛時(shí)，能使水色變藍(lán)或其他顏色，并且有的藍(lán)細(xì)菌能發(fā)出

草腥氣味或霉味。某些種屬的藍(lán)細(xì)菌大量繁殖會(huì)引起"水華"或"赤潮",

導(dǎo)致水質(zhì)惡化，引起一系列環(huán)境問(wèn)題。

14簡(jiǎn)述支原體、衣原體、立克次氏體的特點(diǎn)與異同。支原體是一類

無(wú)細(xì)胞壁的、介于獨(dú)立生活和細(xì)胞內(nèi)寄生的最小的細(xì)胞生命形式，屬

原核微生物，介于細(xì)菌和病毒之間。其特點(diǎn)如下：

1)支原體是最小的營(yíng)獨(dú)立生活的繁殖單位，大小0.12?0.25|im

之間，因而能通過(guò)細(xì)菌過(guò)濾器。

2)因缺乏堅(jiān)韌的細(xì)胞壁，胞漿外面被三層“單位膜"所包圍，具有

高度多樣性。

3)對(duì)青霉素不敏感，能被四環(huán)素或紅霉素所抑制。

4)能在無(wú)細(xì)胞的人工培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，在瓊脂培養(yǎng)平板上形成“油

煎蛋"狀的菌落。

5)其生長(zhǎng)受到特異抗體的抑制。

6)支原體非起源于細(xì)菌也不能回復(fù)成細(xì)菌。

7)支原體與細(xì)胞膜有特殊的親和力。衣原體是僅在脊椎動(dòng)物細(xì)胞

內(nèi)專營(yíng)能量寄生的小型G-原核微生物。曾一度把衣原體歸入病毒。

個(gè)體微小，革蘭氏染色陰性，多呈球形或橢圓形。衣原體與病毒相比

有以下不同特征：

1)衣原體相似于細(xì)菌，兼有RNA和DNA兩種核酸。

2)以二分裂方式繁殖。

3)具有細(xì)菌型細(xì)胞壁(但不含肽聚糖)。

4)有核糖體。

5)具有一些代謝酶類。

6)抗菌藥物可抑制其生長(zhǎng)。立克次氏體是一類專性寄生于真核細(xì)

胞內(nèi)的G-原核微生物。它與支原體的區(qū)別是有細(xì)胞壁但不能獨(dú)立生

活；與衣原體的區(qū)別在于細(xì)胞較大、無(wú)濾過(guò)性和存在產(chǎn)能代謝系統(tǒng)。

第三章古菌

1簡(jiǎn)述古菌的生物學(xué)特征，試比照這些特征與真細(xì)菌、真核生物的異

同。古菌是一個(gè)在進(jìn)化途徑上很早就與真細(xì)菌和真核生物相互獨(dú)立的

生物類群，主要包括一些生長(zhǎng)在獨(dú)特的生態(tài)環(huán)境的生物類群。在細(xì)胞

構(gòu)造和代謝上，古菌在很多方面接近原核生物。然而在基因轉(zhuǎn)錄和翻

譯這兩個(gè)分子生物學(xué)的中心過(guò)程上，它們并不明顯表現(xiàn)出細(xì)菌的特

征，而是接近于真核生物。古菌中除無(wú)壁嗜熱古菌沒(méi)有細(xì)胞壁外，其

余都有與真細(xì)菌功能相似的細(xì)胞壁，但與大多數(shù)細(xì)菌不同，其細(xì)胞壁

中沒(méi)有肽聚糖，而含假肽聚糖、糖蛋白或蛋白質(zhì)。而且，絕大多數(shù)細(xì)

菌和真核生物的細(xì)胞膜中的脂類主要由甘油脂組成，而古菌細(xì)胞膜中

的脂類由甘油酸構(gòu)成。古菌鞭毛的成分和形成過(guò)程也與細(xì)菌不同。

2簡(jiǎn)述古菌的主要類型。從rRNA進(jìn)化樹(shù)上，古菌分為兩類，泉古菌

和廣古菌。另外未確定的兩類(初古菌門和納古菌門〕分別由某些環(huán)

境樣品中的一些菌種和2002年由KarlStetter發(fā)現(xiàn)的奇特的物種納古

菌構(gòu)成。在環(huán)境中常見(jiàn)的古菌主要包括：

1)產(chǎn)甲烷古菌；

2)硫酸鹽復(fù)原古菌；

3)嗜鹽古菌；

4)嗜熱古菌；

5)無(wú)細(xì)胞壁的嗜熱嗜酸古菌等。

3簡(jiǎn)述產(chǎn)甲烷古菌的特征與應(yīng)用。產(chǎn)甲烷古菌是一大群在嚴(yán)格厭氧條

件下產(chǎn)生甲烷的菌，形態(tài)多樣，有球形、桿形、螺旋形、長(zhǎng)絲形和八

疊球形等。大多數(shù)種可利用H2/CO2,很多種可利用甲酸。一般的產(chǎn)

甲烷細(xì)菌都是中溫性的，最適宜的溫度在25?40℃之間，高溫性產(chǎn)

甲烷細(xì)菌的適宜溫度則在50?60℃之間。產(chǎn)甲烷細(xì)菌生長(zhǎng)最適宜的

pH范圍約在6.8?7.2之間。如pH值低于6或高于8,細(xì)菌的生長(zhǎng)繁

殖將受到極大影響。產(chǎn)甲烷古菌可用于有機(jī)污染物的厭氧生物處理。

第四章真核（微）生物

1試比照原核生物與真核生物的異同。真核生物與原核生物在構(gòu)造與

功能等方面都有明顯的差異。下表比照了真核生物與原核生物構(gòu)造上

的主要差異。工程真核生物原核生物細(xì)胞大小較大（通常直徑＞2?m）

較?。ㄍǔＶ睆剑??m〕假設(shè)有壁，其主要成分纖維素，幾丁質(zhì)等多

數(shù)為肽聚糖細(xì)胞膜中留醇有無(wú)（僅支原體例外）細(xì)胞膜含呼吸或光合

組分無(wú)有細(xì)胞器有無(wú)鞭毛構(gòu)造如有，則粗而復(fù)雜（9+2型）如有，

則細(xì)而簡(jiǎn)單細(xì)胞質(zhì)線粒體有無(wú)溶酶體有無(wú)葉綠體光能自養(yǎng)生物中有

無(wú)真液泡有些有無(wú)高爾基體有無(wú)微管系統(tǒng)有無(wú)流動(dòng)性有無(wú)核糖

體80S（指細(xì)胞質(zhì)核糖體）70s

間體無(wú)局部有貯藏物淀粉、糖原等PHB等細(xì)胞核核膜有無(wú)

DNA含量少（?5%）多（?10%）組蛋白有無(wú)核仁有無(wú)染

色體數(shù)一般多于1個(gè)一般為1個(gè)有絲分裂有無(wú)減數(shù)分裂有無(wú)

2簡(jiǎn)述真菌的營(yíng)養(yǎng)類型與特點(diǎn)。真菌是最重要的真核微生物，它們大

多數(shù)是由分支或不分支的菌絲、菌絲體構(gòu)成。真菌的共同特征有：

1）體內(nèi)無(wú)葉綠素和其他光合作用的色素，不能利用二氧化碳制造

有機(jī)物，只能靠腐食性吸收營(yíng)養(yǎng)方式取得碳源、能源和其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)；

2）細(xì)胞貯藏的養(yǎng)料是肝糖元而不是淀粉；

3）真菌細(xì)胞一般都有細(xì)胞壁，細(xì)胞壁多數(shù)含幾丁質(zhì)；

4）以產(chǎn)生大量無(wú)性和（或〕有性抱子方式繁殖；

5）陸生性較強(qiáng)。

3簡(jiǎn)述真菌的細(xì)胞構(gòu)造。細(xì)胞壁真菌細(xì)胞壁的主要成分是多糖，另有

少量的蛋白質(zhì)和脂類。在低等真菌中，以纖維素為主，酵母菌以葡聚

糖為主，而高等陸生真菌則以幾丁質(zhì)為主。細(xì)胞質(zhì)膜真核細(xì)胞與原核

細(xì)胞在其質(zhì)膜的構(gòu)造和功能上十分相似，兩者的主要差異可能僅是由

于構(gòu)成膜的磷脂和蛋白質(zhì)種類不同而形成的。細(xì)胞核在真菌的菌絲頂

端細(xì)胞中，常常找不到細(xì)胞核。真核生物的細(xì)胞核由核被膜、染色質(zhì)、

核仁和核基質(zhì)等構(gòu)成。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)指細(xì)胞質(zhì)中一個(gè)與細(xì)胞基質(zhì)相隔

離、但彼此相通的囊腔和細(xì)管系統(tǒng)，由脂質(zhì)雙分子層圍成。高爾基體

高爾基體也是一種內(nèi)膜構(gòu)造。它是由許多小盤狀的扁平雙層膜和小泡

所組成，其上無(wú)核糖體顆粒附著。線粒體線粒體是含有DNA的細(xì)胞

器，是一切真核細(xì)胞的"動(dòng)力車間"。液泡在真核細(xì)胞中還有或大或小、

含有液體的泡，這就是液泡。內(nèi)含物真菌細(xì)胞中有各種內(nèi)含物，不同

種類的真菌，其內(nèi)含物的種類也不一樣。常見(jiàn)的有異染粒、淀粉粒、

肝糖粒、脂肪粒等。它們多是貯藏的養(yǎng)料，當(dāng)營(yíng)養(yǎng)豐富時(shí)其內(nèi)含物顆

粒較多，當(dāng)營(yíng)養(yǎng)缺乏時(shí)，可因菌體的利用而消失。

4什么是線粒體，其構(gòu)造特征與生物學(xué)意義為何線粒體是含有DNA

的細(xì)胞器。它的構(gòu)造較為復(fù)雜，外形囊狀，由內(nèi)外兩層膜包裹，囊內(nèi)

充滿液態(tài)的基質(zhì)。外膜平整，內(nèi)膜則向基質(zhì)內(nèi)伸展，從而形成了大量

由雙層內(nèi)膜構(gòu)成的崎。內(nèi)膜是氧化磷酸化及電子傳遞產(chǎn)生ATP的場(chǎng)

所，故線粒體是一切真核細(xì)胞的"動(dòng)力車間"。

5什么是酵母菌簡(jiǎn)述其繁殖方式與生活史。酵母菌一般泛指能發(fā)酵糖

類的各種單細(xì)胞真菌。通常認(rèn)為，酵母菌具有以下特點(diǎn)：

1)個(gè)體一般以單細(xì)胞狀態(tài)存在；

2)多數(shù)營(yíng)出芽繁殖；

3)能發(fā)酵糖類產(chǎn)能；

4)細(xì)胞壁常含有甘露聚糖；

5)常生活在含糖量較高、酸度較大的水生環(huán)境中。酵母菌的繁殖

方式分為無(wú)性繁殖和有性繁殖兩種。無(wú)性繁殖又可分為芽殖、裂殖、

產(chǎn)生無(wú)性抱子三種。酵母菌以形成子囊和子囊抱子或擔(dān)子和擔(dān)抱子的

方式進(jìn)展有性繁殖。生活史又稱生命周期，指上一代生物個(gè)體經(jīng)一系

列生長(zhǎng)、發(fā)育階段而產(chǎn)生下一代個(gè)體的全部過(guò)程。不同酵母菌的生活

史可分為3類：①營(yíng)養(yǎng)體既能以單倍體也能以二倍體形式存在；②營(yíng)

養(yǎng)體只能以單倍體存在；③營(yíng)養(yǎng)體只能以二倍體存在。

6什么是霉菌霉菌的營(yíng)養(yǎng)菌絲和氣生菌絲有什么特點(diǎn)，其功能分別是

什么霉菌是絲狀真菌的一個(gè)俗稱，意為”會(huì)引起物品霉變的真菌”，通

常指菌絲較興旺而又不產(chǎn)生大型子實(shí)體構(gòu)造的真菌。霉菌的營(yíng)養(yǎng)菌絲

伸入營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)內(nèi)攝取營(yíng)養(yǎng)，氣生菌絲伸入空氣中形成抱子和釋放抱

子。

7簡(jiǎn)述真菌抱子的種類及主要功能。真菌胞子分為無(wú)性抱子和有性抱

子兩類。真菌的無(wú)性繁殖依靠無(wú)性抱子進(jìn)展，無(wú)性抱子包括游動(dòng)抱子、

抱囊抱子、分生抱子、節(jié)抱子、厚垣抱子、芽泡子和擲抱子。有性繁

殖依靠有性抱子進(jìn)展，有性抱子包括卵抱子、接合抱子、子囊抱子和

擔(dān)抱子。

8比照細(xì)菌、放線菌、霉菌和酵母菌菌落的特征。菌落特征細(xì)菌酵母

菌放線菌霉菌主要特征含水狀態(tài)很濕或較濕較濕枯燥或較枯燥枯燥

外觀形態(tài)小而突起或大而平坦大而突起小而嚴(yán)密大而疏松或大而致

密相互關(guān)系單個(gè)分散或有一定排列方式單個(gè)分散或假絲狀絲狀交織

絲狀交織形態(tài)特征小而均勻，個(gè)別有芽泡大而分化細(xì)而均勻粗而分化

菌落透明度透明或稍透明稍透明不透明不透明參考特征菌落與培養(yǎng)

基結(jié)合程度不結(jié)合不結(jié)合結(jié)實(shí)結(jié)合較結(jié)實(shí)結(jié)合菌落顏色多樣單調(diào)，一

般呈乳脂或礦燭色，少數(shù)紅或黑色十分多樣十分多樣菌落正反面顏色

的差異一樣一樣一般不同一般不同菌落邊緣一般看不到細(xì)胞可見(jiàn)球

狀、卵圓狀或假絲狀細(xì)胞有時(shí)可見(jiàn)細(xì)絲狀細(xì)胞可見(jiàn)粗絲狀細(xì)胞細(xì)胞生

長(zhǎng)速度一般很快較快慢一般較快氣味一般有臭味多帶酒香味常有泥

腥味往往有霉味

9簡(jiǎn)述真菌與人類的關(guān)系。

1)可供食用食用蕈菌有超過(guò)200種，其中包括：冬菇，草菇，木

耳，云耳等。

2）釀酒酵母菌可以在缺氧的環(huán)境下進(jìn)展發(fā)酵作用，將葡萄糖分解

成酒精及二氧化碳。選用不同的基質(zhì)便可以釀制出不同味道的酒，例

如米酒，高梁酒，葡萄酒，啤酒等。

3）制造面包酵母菌發(fā)酵所產(chǎn)生的二氧化碳?xì)馀菽苁姑娣蹐F(tuán)發(fā)漲，

令烘制出來(lái)的面包變得松軟，而發(fā)酵產(chǎn)生的酒精早已在烤煽時(shí)揮發(fā)

掉。

4）制造藥物青霉菌已廣泛被利用來(lái)制造抗生素（可殺死細(xì)菌）及

一種名為Griseofulvin的抗生素（可抑制真菌生長(zhǎng)）。另一種名為

Cylosporine的藥物（用以抑制器官移植所產(chǎn)生的排斥作用）則是由兩

種半知菌所制造。

5）食物中毒部份蕈菌有高度毒性，吃下足以致命。

6）對(duì)農(nóng)作物造成病害部份寄生真菌可以侵害經(jīng)濟(jì)作物，引致作物

嚴(yán)重?fù)p失，例如玉米黑粉菌可以侵襲玉米；禾柄銹菌可以侵染小麥，

引起小麥的稈銹病。

7）動(dòng)物及人體的真菌病真菌亦能侵染動(dòng)物及人體，使動(dòng)物及人感

染疾病，例如：香港腳，頭癬、手癬等疾病。

10什么是藻類為什么說(shuō)藻類都是自養(yǎng)型（無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)型1的藻類是具

有光合作用色素，并能獨(dú)立生活的自養(yǎng)低等植物。藻類細(xì)胞中大多有

葉綠體，葉綠體中都含有葉綠素a,有些藻類還含有葉綠素b、c,各

種胡蘿卜素如a、0或y胡蘿卜素、葉黃素等；此外，紅藻體內(nèi)含有

藻藍(lán)素及藻紅素（兩者總稱藻膽素1,與藍(lán)細(xì)菌相似。在有光照時(shí)，

藻類利用這些光合色素進(jìn)展光合作用，利用光能，吸收二氧化碳合成

細(xì)胞物質(zhì)，同時(shí)放出氧氣。因此，藻類一般是無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)的。

11藻類對(duì)水環(huán)境與給水工程有哪些影響水體中藻類大量繁殖會(huì)造成

水體富營(yíng)養(yǎng)化，嚴(yán)重影響水環(huán)境質(zhì)量。藻類具有光合作用產(chǎn)生氧氣的

功能，在氧化塘等生物處理工藝中利用菌藻共生系統(tǒng)，其中藻類產(chǎn)生

氧氣可被好氧微生物有效利用，去氧化分解水中的有機(jī)污染物。一樣

一方面可收獲大量有營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的藻類，另一方面也凈化了污水。天然

水體自凈過(guò)程中，藻類也起著一定的作用。藻類對(duì)給水工程有一定的

危害性。當(dāng)它們?cè)谒畮?kù)、湖泊中大量繁殖時(shí)，會(huì)使水帶有臭味，有些

種類還會(huì)產(chǎn)生顏色。水源水中含大量藻類時(shí)會(huì)影響水廠的正常水處理

過(guò)程，如造成濾池阻塞。水中即使含有數(shù)量很少的黃群藻，也能產(chǎn)生

強(qiáng)烈的氣味而使水不適于飲用。

12水處理中常見(jiàn)的原生動(dòng)物有哪幾類它們?cè)谖鬯幚碇械闹饕饔?/p>

分別是什么污水處理中常見(jiàn)的原生動(dòng)物有三類：肉足類、鞭毛類和纖

毛類。原生動(dòng)物在水體凈化與廢水處理中的應(yīng)用

1）凈化水質(zhì)作用動(dòng)物性營(yíng)養(yǎng)型的原生動(dòng)物吞食細(xì)菌、有機(jī)物顆

粒，因此促進(jìn)了水質(zhì)凈化作用。

2）促進(jìn)生物絮凝作用草履蟲(chóng)等纖毛蟲(chóng)具有生物絮凝作用，促進(jìn)水

體澄清作用。

3)作為水質(zhì)處理的指示生物由于鞭毛蟲(chóng)、肉足蟲(chóng)、游泳型纖毛蟲(chóng)

與固著型纖毛蟲(chóng)對(duì)存在的水質(zhì)有一定要求。其數(shù)量的增多、減少，可

反映水體的水質(zhì)好壞。同時(shí)原生動(dòng)物個(gè)體較大，易于觀察與分辨。因

此常作為水體無(wú)機(jī)化和廢水處理運(yùn)轉(zhuǎn)管理的指示生物。

4)廢水處理及水質(zhì)凈化過(guò)程原生動(dòng)物的變動(dòng)運(yùn)行初期出現(xiàn)肉足

類、植物性、動(dòng)物性鞭毛蟲(chóng)；水質(zhì)處理頂峰期出現(xiàn)較多游泳型纖毛蟲(chóng);

水質(zhì)凈化較好時(shí)出現(xiàn)鐘蟲(chóng)等。

13水處理中常見(jiàn)的微型后生動(dòng)物有哪幾類它們?cè)谖鬯幚碇械闹饕?/p>

作用分別是什么在水處理工作中常見(jiàn)的微型后生動(dòng)物主要是多細(xì)胞

的無(wú)脊椎動(dòng)物，包括輪蟲(chóng)、甲殼類動(dòng)物和昆蟲(chóng)及其幼蟲(chóng)等。輪蟲(chóng)以細(xì)

菌、小的原生動(dòng)物和有機(jī)顆粒等為食物，所以在污水的生物處理中有

一定的凈化作用。在污水生物處理過(guò)程中，輪蟲(chóng)也可作為指示生物。

當(dāng)活性污泥中出現(xiàn)輪蟲(chóng)時(shí)，往往說(shuō)明處理效果良好，但如數(shù)量太多，

則有可能破壞污泥的構(gòu)造，使污泥松散而上浮。輪蟲(chóng)在水源水中大量

繁殖時(shí)，有可能阻塞水廠的砂濾池。在給水排水工程中常見(jiàn)的甲殼類

動(dòng)物有水蚤和劍水蚤。它們以細(xì)菌和藻類為食料。假設(shè)大量繁殖，可

能影響水廠濾池的正常運(yùn)行。楊花堂出水中往往含有較多藻類，可以

利用甲殼類動(dòng)物去凈化這種出水。昆蟲(chóng)及其幼蟲(chóng)可用作研究河川污染

的指示生物。

14簡(jiǎn)述底棲動(dòng)物的定義，主要類型，其在水環(huán)境中的作用與生態(tài)學(xué)

意義。底棲動(dòng)物是底棲生物中動(dòng)物的總稱，包括腔腸動(dòng)物、海綿動(dòng)物、

扁形動(dòng)物、線形動(dòng)物、環(huán)節(jié)動(dòng)物、節(jié)足動(dòng)物等。底棲生物由棲息在水

域底部和不能長(zhǎng)時(shí)間在水中游動(dòng)的各類生物所組成，是水生生物中的

一個(gè)重要生態(tài)類型。根據(jù)其生活類型，底棲動(dòng)物可分為固著動(dòng)物、穴

居動(dòng)物、攀爬動(dòng)物和鉆蝕動(dòng)物等。底棲動(dòng)物壽命較長(zhǎng)，遷移能力有限,

且包括敏感種和耐污種，故常稱為"水下哨兵"，其種類與多樣性可作

為長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)水體質(zhì)量的指示生物。底棲生物鏈蝕水體生態(tài)環(huán)境安康的

標(biāo)志之一，底棲生物對(duì)水體內(nèi)源污染控制及其重要，底棲生物鏈的建

設(shè)能有效降低內(nèi)源污染釋放總量和速度。第六章微生物的生理特性

1細(xì)菌細(xì)胞中主要含有哪些成分細(xì)菌需要哪些營(yíng)養(yǎng)各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的

功能是什么細(xì)菌細(xì)胞中最重要的組分是水，約占細(xì)胞總質(zhì)量的80%,

一般為70%?90%,其他10%?30%為干物質(zhì)。干物質(zhì)中有機(jī)物占

90%?97%左右，其主要化學(xué)元素是C、H、O、N、P、S；另外約3%?

10%為無(wú)機(jī)鹽分（或稱灰分〕。應(yīng)注意，不同微生物細(xì)胞化學(xué)組分不

同；一種微生物在不同的生長(zhǎng)階段，其化學(xué)組分也不同。微生物的營(yíng)

養(yǎng)要求在元素水平上都需要20種左右，且以碳、氫、氧、氮、硫、

磷為主；在營(yíng)養(yǎng)水平上則都在六大類的范圍內(nèi)，即碳源、氮源、能源、

生長(zhǎng)因子、無(wú)機(jī)鹽和水。提供細(xì)胞組分或代謝產(chǎn)物種碳素來(lái)源的各種

營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)稱為碳源。它的作用是提供細(xì)胞骨架和代謝物質(zhì)中碳素的來(lái)

源以及生命活動(dòng)所需要的能量。異養(yǎng)微生物在元素水平上最適碳源適

"CHO”型。提供細(xì)胞組分中氮素來(lái)源的各種物質(zhì)稱為氮源。它的作

用適提供細(xì)胞新陳代謝中所需的氮素合成材料。極端情況下（如饑餓

狀態(tài)），氮源也可為細(xì)胞提供生命活動(dòng)所需的能量。能為微生物生命

活動(dòng)提供最初能量來(lái)源的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和輻射能，稱為能源。各種異養(yǎng)生

物的能源就是碳源。化能自養(yǎng)微生物的能源十分獨(dú)特，它們都是一些

復(fù)原態(tài)的無(wú)機(jī)物。生長(zhǎng)因子是一類調(diào)節(jié)微生物正常代謝所必需，但不

能利用簡(jiǎn)單的碳、氮源自行合成的有機(jī)物。按微生物對(duì)生長(zhǎng)因子的需

要與否，可把它們分成生長(zhǎng)因子自養(yǎng)型微生物、生長(zhǎng)因子異養(yǎng)型微生

物和生長(zhǎng)因子過(guò)量合成型微生物三種。無(wú)機(jī)鹽或礦質(zhì)元素主要為微生

物提供碳源、氮源以外的各種重要元素。無(wú)機(jī)鹽類在細(xì)胞中的主要作

用是：

1)構(gòu)成細(xì)胞的組成成分。

2)酶的組成成分。

3)酶的激活劑。

4)維持適宜的滲透壓。

5)自養(yǎng)型細(xì)菌的能源。

6)無(wú)氧呼吸時(shí)的氫受體。水在微生物細(xì)胞內(nèi)有兩種存在狀態(tài)：自

由水和結(jié)合水。它們的生理作用主要有以下幾點(diǎn)：

1)溶劑作用。所有物質(zhì)都必須先溶解于水，然后才能參與各種生

化反響。

2)參與生化反響(如脫水、加水反響)。

3)運(yùn)輸物質(zhì)的載體。

4)維持和調(diào)節(jié)機(jī)體的溫度。

2什么是碳源、氮源、碳氮比微生物常用的碳源和氮源物質(zhì)各有哪些

碳源提供細(xì)胞組分或代謝產(chǎn)物種碳素來(lái)源的各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)稱為碳源。

提供細(xì)胞組分中氮素來(lái)源的各種物質(zhì)稱為氮源。營(yíng)養(yǎng)元素碳氮的比例

關(guān)系稱為碳氮比O微生物常用的碳源物質(zhì)分為有機(jī)碳源和無(wú)機(jī)碳源兩

種。有機(jī)碳源包括各種糖類、蛋白質(zhì)、脂肪、有機(jī)酸等。無(wú)機(jī)碳源主

要是C02（CO32—或HC0-3）。氮源也可分為兩類：有機(jī)氮源（如

蛋白質(zhì)、蛋白月東、氨基酸等）和無(wú)機(jī)氮源（如NH4C1、NH4NO3等）。

3什么叫生長(zhǎng)因子它包括哪些物質(zhì)微量元素和生長(zhǎng)因子有何區(qū)別生

長(zhǎng)因子是一類調(diào)節(jié)微生物正常代謝所必需，但不能利用簡(jiǎn)單的碳、氮

源自行合成的有機(jī)物。并非所有的微生物都需要外界為它提供生長(zhǎng)因

子。廣義的生長(zhǎng)因子包括維生素、堿基、嚇琳及其衍生物、留醇、胺

類、C4?C6的分枝或直鏈脂肪酸，有時(shí)還包括氨基酸；狹義的生長(zhǎng)

因子一般指維生素。而微量元素屬于無(wú)機(jī)鹽，是指微生物的生長(zhǎng)繁殖

所需濃度在10-6-10-8mol/L范圍內(nèi)的元素。

4什么叫單純擴(kuò)散、促進(jìn)擴(kuò)散、主動(dòng)運(yùn)輸、基因轉(zhuǎn)位比照微生物對(duì)營(yíng)

養(yǎng)物質(zhì)吸收四種方式的異同。單純擴(kuò)散又稱被動(dòng)運(yùn)輸，是最簡(jiǎn)單的方

式，也是微生物吸收水分及一些小分子有機(jī)物的運(yùn)輸方式。它的特點(diǎn)

是物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)順著濃度差進(jìn)展，運(yùn)輸過(guò)程不需消耗能量，物質(zhì)的分子

構(gòu)造不發(fā)生變化。促進(jìn)擴(kuò)散的特點(diǎn)根本與單純擴(kuò)散相似，但是它須

借助細(xì)胞膜上的一種蛋白質(zhì)載體進(jìn)展，因此對(duì)轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì)有選擇性，

即立體專一性。除了細(xì)胞內(nèi)外的濃度差外，影響物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì)的另

一重要因素是與載體親合力的大小。主動(dòng)運(yùn)輸是微生物吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)

的最主要方式。它的最大特點(diǎn)是吸收運(yùn)輸過(guò)程中需要消耗能量（ATP,

原子動(dòng)勢(shì)或"離子泵”等〕，因此可以逆濃度差進(jìn)展。基因轉(zhuǎn)位與主動(dòng)

運(yùn)輸非常相似，但有一個(gè)不同，即基因轉(zhuǎn)位過(guò)程中被吸收的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)

與載體蛋白之間發(fā)生化學(xué)反響，因此物質(zhì)構(gòu)造有所改變。

5劃分微生物營(yíng)養(yǎng)類型的依據(jù)是什么簡(jiǎn)述微生物的四大營(yíng)養(yǎng)類型。營(yíng)

養(yǎng)類型指根據(jù)微生物需要的主要營(yíng)養(yǎng)元素即能源和碳源的不同而劃

分的微生物類型。根據(jù)碳源的不同，微生物可分成自養(yǎng)微生物和異養(yǎng)

微生物。根據(jù)生活所需能量來(lái)源的不同，微生物又分為光能營(yíng)養(yǎng)和化

能營(yíng)養(yǎng)兩類。將兩者結(jié)合則一共有光能自養(yǎng)、化能自養(yǎng)、化能異養(yǎng)和

光能異養(yǎng)四種營(yíng)養(yǎng)類型?，F(xiàn)將四大營(yíng)養(yǎng)類型簡(jiǎn)單介紹如下：

a光能自養(yǎng)：屬于這一類的微生物都含有光合色素，能以光作為能源,

C02作為碳源。這類微生物有藍(lán)細(xì)菌、紫硫細(xì)菌、綠硫細(xì)菌以及藻類

等。

b化能自養(yǎng)：這一類微生物的生長(zhǎng)需要無(wú)機(jī)物，在氧化無(wú)機(jī)物的過(guò)程

中獲取能源，同時(shí)無(wú)機(jī)物又作為電子供體，使C02復(fù)原為有機(jī)物。

這類菌有氨氧化菌、硝化細(xì)菌、鐵細(xì)菌、某些硫磺細(xì)菌等。

c化能異養(yǎng)：大局部細(xì)菌都以這種營(yíng)養(yǎng)類型生活和生長(zhǎng)，利用有機(jī)物

作為生長(zhǎng)所需的碳源和能源?；墚愷B(yǎng)微生物又可分為腐生和寄生兩

類，前者利用無(wú)生命有機(jī)物，后者則依靠活的生物體而生活。在腐生

和寄生之間，存在著不同程度的即可腐生又可寄生的中間類型，稱為

兼性腐生或兼性寄生。腐生微生物在自然界的物質(zhì)轉(zhuǎn)化中起著決定性

作用，很多寄生微生物則是人和動(dòng)植物的病原微生物。

d光能異養(yǎng)：這類微生物利用光能作為能源，以有機(jī)物作為電子供體,

其碳源來(lái)自有機(jī)物，也可利用C02。屬于這一營(yíng)養(yǎng)類型的微生物很少，

主要包括紫色非硫細(xì)菌與綠色非硫細(xì)菌等微生物。

6何謂培養(yǎng)基培養(yǎng)基的分類方法有哪些培養(yǎng)基指由人工配制的、適合

微生物生長(zhǎng)繁殖或產(chǎn)生代謝產(chǎn)物的混合營(yíng)養(yǎng)物。根據(jù)物理狀態(tài)的不

同，培養(yǎng)基可分為液體、固體和半固體三大類；根據(jù)化學(xué)組分的不同，

培養(yǎng)基可以分為天然培養(yǎng)基、合成培養(yǎng)基和半合成培養(yǎng)基；根據(jù)用途

的不同，培養(yǎng)基可分為選擇性培養(yǎng)基、鑒別培養(yǎng)基和加富培養(yǎng)基。

7什么是酶酶是假設(shè)何命名和分類的酶是生物細(xì)胞中自己合成的一種

催化劑（生物催化劑1,其根本成分是蛋白質(zhì)。酶的命名有習(xí)慣命

名法和系統(tǒng)命名法兩種。習(xí)慣命名法是根據(jù)酶的作用性質(zhì)或他的作用

物（即基質(zhì)〕而命名。系統(tǒng)命名法的原則是：每種酶有一個(gè)系統(tǒng)名稱。

系統(tǒng)名稱應(yīng)明確標(biāo)明酶的基質(zhì)和催化反響的性質(zhì)。假設(shè)有兩個(gè)基質(zhì)，

則應(yīng)將兩個(gè)基質(zhì)同時(shí)列出，中間用冒號(hào)將它們隔開(kāi)。如果基質(zhì)是水時(shí),

可將水略去不寫。根據(jù)酶促反響性質(zhì)可分為六大類酶，分別室：水解

酶、氧化復(fù)原酶、轉(zhuǎn)移酶、同分異構(gòu)酶、裂解酶和合成酶。

8酶的作用有什么特性影響酶活性的主要因素有哪些試討論之。酶作

用的特性有：

1)高催化效率

2)高度專一性

3)調(diào)節(jié)性此外，酶反響條件溫和，如常溫、常壓/接近中性的酸

堿度等即可發(fā)揮酶的催化能力，高溫、高壓、強(qiáng)酸或強(qiáng)堿條件反而易

使酶活性破壞甚至喪失。溫度和pH值是影響酶活力比照重要的兩個(gè)

因素。要發(fā)揮酶最大的催化效率，必須保證酶有它最適宜的溫度條件。

高溫會(huì)破壞酶蛋白，而低溫又會(huì)使酶作用降低或停頓。不同的酶具有

不同的最適反響pH值。大多數(shù)酶的最適pH值在6?7左右。pH影

響酶的活力的原因是，酶的根本成分是蛋白質(zhì)，是具有解離基團(tuán)的

兩性電解質(zhì)。它們的解離與pH有關(guān)，解離形式不同，催化性質(zhì)也就

不同。

9細(xì)菌是假設(shè)何吸收和消化營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的細(xì)菌通過(guò)細(xì)胞膜的滲透和選擇

性吸收作用從外界吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。由于細(xì)胞膜及其半滲透性的存在，

各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)并不能自由地透過(guò)和進(jìn)出微生物細(xì)胞，它們必須通過(guò)特

殊地吸收和運(yùn)輸途徑才能進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部參與生化代謝反響。概括地

說(shuō)，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)地吸收和運(yùn)設(shè)主要有下述四種途徑。

10何謂新陳代謝試用圖示說(shuō)明合成代謝與分解代謝的相互關(guān)系。新

陳代謝簡(jiǎn)稱代謝，是推動(dòng)一切生命活動(dòng)的動(dòng)力源，通常指在活細(xì)胞中

的各種合成代謝和分解代謝的總和。合成代謝又稱同化作用或合成作

用，是微生物不斷從外界吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，合成細(xì)胞物質(zhì)的過(guò)程，在此

過(guò)程中需要吸收能量；分解代謝又稱異化作用或分解作用，是微生物

將自身或外來(lái)的各種復(fù)雜有機(jī)物分解為簡(jiǎn)單化合物的過(guò)程，在此過(guò)程

中有能量釋放。(圖示〕

11簡(jiǎn)述生物氧化過(guò)程中，基質(zhì)脫氫的主要途徑?；|(zhì)脫氫主要有四

種途徑。

1)EMP途徑又稱糖酵解途徑，是絕大多數(shù)生物所共有的一條代

謝途徑。它以1分子葡萄糖為基質(zhì)，約經(jīng)過(guò)10步反響而產(chǎn)生2分子

丙酮酸、2分子NADH+H+和2分子ATP的過(guò)程。

2)HMP途徑又稱戊糖磷酸途徑，己糖-磷酸途徑等。其特點(diǎn)是

葡萄糖不經(jīng)過(guò)EMP途徑和TCA循環(huán)而得到徹底氧化，并能產(chǎn)生大量

NADPH+H+形式的復(fù)原力及多種中間代謝產(chǎn)物。

3)ED途徑這是存在于某些缺乏完整EMP途徑的微生物中的一

種替代途徑。特點(diǎn)是葡萄糖只經(jīng)過(guò)4步反響即可快速獲得經(jīng)由EMP

途徑需10步反響才能形成的丙酮酸。

4)TCA循環(huán)指由丙酮酸經(jīng)過(guò)一系列循環(huán)式反響而徹底氧化、脫

竣，形成CO2、H2O和NADH2的過(guò)程。

12細(xì)菌呼吸作用有哪幾種類型各有什么特點(diǎn)微生物的呼吸作用可分

為好氧呼吸、厭氧呼吸和發(fā)酵三種。好氧呼吸是一種最普遍又最重要

的生物氧化或產(chǎn)能方式，基質(zhì)的氧化以分子氧作為最終電子受體。其

特點(diǎn)是基質(zhì)脫氫后，脫下的氫（常以復(fù)原力［H］形式存在）經(jīng)完整的

呼吸鏈（或稱電子傳遞鏈）傳遞，最終被外源氧分子承受，產(chǎn)生水并

釋放ATP形式的能量。這是一種遞氫和受氫都必須在有氧條件下完

成的氧化作用，是一種高效產(chǎn)能方式。厭氧呼吸又稱無(wú)氧呼吸，指以

某些無(wú)機(jī)氧化物（如SO42-、N03—、C02等〕作為受氫體（電子受

體）的生物氧化。這是一類在無(wú)氧條件下進(jìn)展的、產(chǎn)能效率低的呼吸。

其特點(diǎn)是基質(zhì)按常規(guī)途徑脫氫后，經(jīng)局部呼吸鏈遞氫，最終由氧化態(tài)

無(wú)機(jī)物或有機(jī)物受氫，并完成氧化磷酸化產(chǎn)能反響。發(fā)酵有兩個(gè)含義。

廣義發(fā)酵泛指任何利用好氧或厭氧微生物來(lái)生產(chǎn)有用代謝產(chǎn)物或食

品、飲料等產(chǎn)品的生產(chǎn)方式。狹義發(fā)酵指在無(wú)氧條件下，基質(zhì)脫氫后

所產(chǎn)生的復(fù)原力［H］未經(jīng)呼吸鏈傳遞而直接交給某內(nèi)源中間代謝產(chǎn)

物，以實(shí)現(xiàn)基質(zhì)水平磷酸化產(chǎn)能的一類生物氧化反響。基質(zhì)水平磷酸

化的特點(diǎn)是基質(zhì)在氧化過(guò)程中脫下的電子不經(jīng)電子傳遞鏈的傳遞，而

是通過(guò)酶促反響直接交給基質(zhì)本身氧化的產(chǎn)物，同時(shí)將反響過(guò)程中釋

放的能量交給ADP,合成ATP。此種作用的最終產(chǎn)物是中間體的復(fù)

原物，不再進(jìn)展分解，因此，發(fā)酵不是徹底的氧化作用，產(chǎn)能效率低。

13根據(jù)微生物生活是否需要氧氣，微生物可分為哪幾類這樣的分類

在污水處理中有何重要意義根據(jù)微生物與氧氣的關(guān)系，微生物可分為

好氧微生物、厭氧微生物和兼性微生物。好氧微生物生活時(shí)需要氧氣,

沒(méi)有氧氣就無(wú)法存在。厭氧微生物只有在沒(méi)有氧氣的環(huán)境中才能生

長(zhǎng)，甚至有了氧氣對(duì)它還有毒害作用。兼性微生物既可在有氧環(huán)境中

生活，也可在無(wú)氧環(huán)境中生長(zhǎng)，既能營(yíng)好氧呼吸也能營(yíng)厭氧呼吸。好

氧呼吸、厭氧呼吸和發(fā)酵在污水生物處理中都有應(yīng)用，如活性污泥法

就是應(yīng)用好氧呼吸的原理處理有機(jī)污水，而厭氧消化則是應(yīng)用發(fā)酵和

厭氧呼吸的原理來(lái)處理高濃度有機(jī)污水和剩余污泥。

14試比照有氧呼吸、厭氧呼吸及發(fā)酵的異同。有氧呼吸、厭氧呼吸

以及發(fā)酵的比照呼吸類型電子受體參加酶類主要產(chǎn)物產(chǎn)生的能量比

照好氧呼吸02細(xì)胞色素氧化酶脫氫酶脫竣酶過(guò)氧化氫酶

等H2O,CO2,NO3-,

SO42-,PO3-4最多厭氧呼吸無(wú)機(jī)氧化物〔如SO42-、N03—、C02

等）脫氫酶脫竣酶特殊氧化酶復(fù)原酶CO2,CH4,N,H2S等中等發(fā)酵基

質(zhì)氧化后的中間產(chǎn)物脫氫酶脫竣酶復(fù)原酶

等CO2,CO,CH4,RCOOH,ROH,NH3,胺化物，H2S,PO43-等最少

15微生物活動(dòng)所需的能量是假設(shè)何獲得的微生物的能量來(lái)源有呼吸

作用和光合作用兩個(gè)途徑。化能營(yíng)養(yǎng)型微生物主要從營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)的氧化

分解中獲得化學(xué)能，其中化能異養(yǎng)型微生物通過(guò)呼吸作用氧化各種有

機(jī)物獲得能量，化能自養(yǎng)型微生物通過(guò)呼吸作用氧化各種無(wú)機(jī)物獲得

能量；光能營(yíng)養(yǎng)型微生物則通過(guò)光合磷酸化將光能轉(zhuǎn)變維化學(xué)能。

16試扼要討論細(xì)菌生長(zhǎng)與溫度和氫離子濃度的關(guān)系。為什么常以4℃

左右的溫度作為保存菌種的適宜溫度高溫可以殺死微生物，只要加熱

超過(guò)微生物致死的最高溫度，微生物很快就會(huì)死亡。溫度愈高，死亡

愈快。止匕外，細(xì)胞內(nèi)所含水分愈少，微生物的致死溫度愈高。高溫之

所以能殺死微生物，主要是因?yàn)槲⑸锛?xì)胞的根本組成是蛋白質(zhì)，

蛋白質(zhì)遇熱會(huì)凝固變性。而啟動(dòng)一切生命活動(dòng)的生物催化劑-酶，其

主要成分也是蛋白質(zhì)，也具有不耐熱性。濕熱比干熱容易殺死微生物,

原因是蛋白質(zhì)的含水量越多，加熱時(shí)愈容易凝固，而且濕熱所用的水

蒸氣的傳導(dǎo)力與穿透力都比照強(qiáng)，更容易破壞蛋白質(zhì)。微生物在其最

低生長(zhǎng)溫度下代謝活動(dòng)減弱，處于休眠狀態(tài)，維持生命而不發(fā)育。因

此常以4℃左右的溫度作為保存菌種的適宜溫度。各種細(xì)菌都有它們

所適宜的氫離子濃度。在酸性太強(qiáng)或堿性太弱的環(huán)境里，它們一般不

能生活。大多數(shù)細(xì)菌適宜于繁殖的pH范圍在6?8之間，而pH在4?

10之間也能存在。第七章微生物的生長(zhǎng)和遺傳變異

L微生物是假設(shè)何繁殖的微生物生長(zhǎng)到一定階段，便以二分裂的方式

形成兩個(gè)子細(xì)胞，子細(xì)胞又重復(fù)以上過(guò)程，這就是繁殖。

2.假設(shè)何利用微生物的生長(zhǎng)曲線來(lái)控制污水生物處理的構(gòu)筑物的運(yùn)

行針對(duì)微生物的間歇培養(yǎng)，在污水生物處理過(guò)程中，為防止緩慢期的

出現(xiàn)，可考慮采用處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期或代謝旺盛的污泥進(jìn)展接種，另外

增加接種量及采用同類型反響器的污泥接種可到達(dá)縮短緩慢期的效

果。如果維持微生物在生長(zhǎng)率上升階段（對(duì)數(shù)期）生長(zhǎng)，則此時(shí)微生

物繁殖很快，活力很強(qiáng)，處理污水的能力必然較高；但處理效果并不

一定最好，因?yàn)槲⑸锘盍?qiáng)大就不易凝聚和沉淀，并且要使微生物

生長(zhǎng)在對(duì)數(shù)期，則需有充分的食料，即污水中的有機(jī)物必須有較高的

濃度，在這種情形下，相對(duì)地說(shuō)，處理過(guò)的污水所含有機(jī)物濃度就要

較高，所以利用此階段進(jìn)展污水的生物處理實(shí)際上難以得到較好的出

水。穩(wěn)定期的微生物生長(zhǎng)速率下降，細(xì)胞內(nèi)開(kāi)場(chǎng)積累貯藏物和異染顆

粒、肝糖等，芽抱微生物也在此階段形成芽抱，處于穩(wěn)定期的污泥代

謝活性和絮凝沉降性能均較好，傳統(tǒng)活性污泥法普遍運(yùn)行在這一范

圍。衰老期階段只出現(xiàn)在某些特殊的水處理場(chǎng)合，如延時(shí)曝氣及污泥

消化。

3.生物膜的主要成分是什么生物膜是一種不可逆的黏附于固體外表

的，被微生物胞外多聚物包裹的有組織的微生物群體。生物膜中水份

含量可高達(dá)97%。除了水和微生物外，生物膜還可含有微生物分泌

的大分子多聚物（主要是多聚糖）、吸附的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和代謝產(chǎn)物及微

生物裂解產(chǎn)物等。

4.請(qǐng)說(shuō)明生物膜的形成過(guò)程和相應(yīng)的特征。生物膜的形成是一種動(dòng)態(tài)

的演變過(guò)程，首先是微生物黏附于外表，然后在外表形成微生物菌落,

不同類型的菌落由細(xì)胞外多聚物包裹，生物膜成熟。在黏附階段，

些特殊基因的轉(zhuǎn)錄是活潑的，如銅綠假單胞菌algC、algD、algU、LacZ

等基因，因?yàn)檫@些基因是細(xì)胞外多聚糖合成所必需的。在形成微生物

菌落階段，胞外多糖（EPS〕合成增加，微生物對(duì)抗生素的抗性有所

提高。在生物膜成熟階段，隨著微生物的生長(zhǎng)繁殖，生物膜逐漸變厚,

形成成熟的生物膜。生物膜的組織構(gòu)造呈不均質(zhì)性。

5.試區(qū)別遺傳與變異性。所謂微生物的遺傳性是指在一定的環(huán)境條件

下，微生物的形態(tài)、構(gòu)造、代謝、繁殖和對(duì)異物的敏感等形狀相對(duì)穩(wěn)

定，并能代代相傳，子代與親代之間表現(xiàn)出相似性的現(xiàn)象。任何一種

生物的親代和子代以及個(gè)體之間，在形態(tài)構(gòu)造和生理機(jī)能方面都有所

差異，這一現(xiàn)象叫做變異。遺傳和變異是生物最根本的屬性，遺傳

保證了種的存在和延續(xù)；而變異則推動(dòng)了種的進(jìn)化和開(kāi)展。兩者相輔

相成，相互依存，遺傳中有變異，變異中有遺傳，遺傳是相對(duì)的，變

異是絕對(duì)的，有些變異了的形態(tài)或性狀，又會(huì)以相對(duì)穩(wěn)定的形式遺傳

下去，但是并非一切變異都具有遺傳性。

6.假設(shè)何利用微生物的變異，進(jìn)展工業(yè)廢水的生物處理定向培育即通

過(guò)有方案、有目的地控制微生物地生長(zhǎng)條件，使微生物遺傳性向人類

需要的方向開(kāi)展。在污水生物處理中，這種定向培育過(guò)程稱為馴化。

在工業(yè)廢水生物處理中，常利用微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)要求、溫度、pH值以

及耐毒能力的變異，改善處理方法。另外利用生活污水活性污泥接種,

加速培養(yǎng)工業(yè)廢水活性污泥的方法，也利用了微生物的變異特性。

7.試以大腸桿菌降解乳糖來(lái)說(shuō)明操縱子學(xué)說(shuō)。大腸桿菌中降解乳糖的

酶由3個(gè)蛋白質(zhì)Z、Y和A所組成，受構(gòu)造基因z、y及a控制，當(dāng)

培養(yǎng)基中不存在乳糖時(shí)，調(diào)節(jié)基因I的阻遏蛋白與操縱基因結(jié)合，構(gòu)

造基因就不能表達(dá)出來(lái)，當(dāng)培養(yǎng)基中除乳糖外無(wú)其他碳源時(shí)，乳糖是

誘導(dǎo)物，與調(diào)節(jié)基因I的阻遏蛋白結(jié)合，使阻遏蛋白喪失與操縱基因

結(jié)合的能力，此時(shí)操縱基因"開(kāi)動(dòng)"，構(gòu)造基因z、y及a合成蛋白質(zhì)Z、

Y和A,從而形成分解乳糖的酶，培養(yǎng)基中乳糖就被大腸桿菌分解利

用，當(dāng)乳糖全部被利用后，阻遏蛋白就與操縱基因結(jié)合，操縱基因”

關(guān)閉"，酶的合成停頓。（P143）

8.簡(jiǎn)述蛋白質(zhì)合成過(guò)程三種RNA的功能。信使RNA：是以DNA的

一條單鏈為模板，在RNA聚合酶的催化下，按堿基互補(bǔ)原則合成的。

由于傳達(dá)了DNA遺傳信息，故稱信使RNA。轉(zhuǎn)移RNA：存在于細(xì)

胞質(zhì)中，在蛋白質(zhì)合成過(guò)程中起轉(zhuǎn)移氨基酸的作用。核糖體RNA：

主要成分是核糖體核酸（rRNA）和蛋白質(zhì)。一個(gè)核糖體包含有大小

兩個(gè)亞基，它是蛋白質(zhì)合成的主要場(chǎng)所。

9.基因重組有幾種形式，各有什么特點(diǎn)基因重組有轉(zhuǎn)化、接合、轉(zhuǎn)導(dǎo)

三種形式。轉(zhuǎn)化是供體細(xì)胞研碎物中的DNA片段直接吸收進(jìn)入活的

受體細(xì)胞的基因重組方式。受體細(xì)胞獲得了供體細(xì)胞的局部遺傳性

狀。細(xì)胞的接合是遺傳物質(zhì)通過(guò)細(xì)胞與細(xì)胞的直接接觸而進(jìn)展的轉(zhuǎn)移

和重組。遺傳物質(zhì)通過(guò)噬菌體的攜帶而轉(zhuǎn)移的基因重組稱為轉(zhuǎn)導(dǎo)?；?/p>

因重組的3種形式中，微生物的接合必需兩個(gè)細(xì)胞直接接觸，而轉(zhuǎn)化

和轉(zhuǎn)導(dǎo)無(wú)需細(xì)胞直接接觸，轉(zhuǎn)化沒(méi)有噬菌體作媒介，轉(zhuǎn)導(dǎo)必須通過(guò)噬

菌體轉(zhuǎn)移遺傳物質(zhì)。

10.試述質(zhì)粒與”超級(jí)微生物"。選擇一株既可降解16烷以上的烷燃，

又可生活在污水環(huán)境中的銅綠假單胞菌PAO作為各種各種質(zhì)粒的受

體細(xì)胞（含質(zhì)粒A〕，分別將能降解芳煌（質(zhì)粒B〕、菇烽（質(zhì)粒C）

和多環(huán)芳煌（質(zhì)粒D〕的質(zhì)粒，用遺傳工程方法人工轉(zhuǎn)入受體細(xì)胞，

此時(shí)該銅綠假單胞菌便成為帶有多種質(zhì)粒的”超級(jí)微生物”。

11.什么叫基因突變，可分為幾類由于某些原因，引起生物體內(nèi)的DNA

鏈上的堿基的缺失、置換或插入，改變了基因內(nèi)部原有的堿基排列順

序（基因型的改變1,引起表現(xiàn)型突然發(fā)生了可遺傳的變化。當(dāng)后代

突然表現(xiàn)出和親代顯然不同的可遺傳的表現(xiàn)型時(shí)，這樣的變異稱為基

因突變。根據(jù)突變發(fā)生過(guò)程是否受人為誘變劑影響可分為自發(fā)突變和

誘發(fā)突變兩種。但凡在沒(méi)有特設(shè)的誘變條件下，由外界環(huán)境的自然作

用如輻射或微生物體內(nèi)的生理和生化變化而發(fā)生的基因突變稱為自

發(fā)突變。人為地利用物理化學(xué)因素，引起細(xì)胞DNA分子中堿基對(duì)發(fā)

生變化叫誘變。

12.什么叫遺傳工程在污水生物處理中假設(shè)何利用遺傳工程是按照人

們預(yù)先設(shè)計(jì)地生物藍(lán)圖，通過(guò)對(duì)遺傳物質(zhì)地直接操縱，進(jìn)展改組、重

建，實(shí)現(xiàn)對(duì)遺傳性狀定向改造地技術(shù)。它包括細(xì)胞水平和基因水平兩

個(gè)水平的研究。在污水生物處理中，可利用遺傳工程，將微生物中所

含的具有降解各種難降解物質(zhì)的質(zhì)粒剪切后，連接到受體細(xì)胞中，使

之用以處理污水中難降解的物質(zhì)。第八章微生物的生態(tài)

1.什么是生態(tài)系統(tǒng)生物群落及其存在環(huán)境共同組成的動(dòng)態(tài)平衡系統(tǒng)

就是生態(tài)系統(tǒng)。它是生物群落和它們所生活的非生物環(huán)境結(jié)合起來(lái)的

一個(gè)整體。

2.生態(tài)系統(tǒng)的主要特性是什么生態(tài)系統(tǒng)的主要特性包括以下幾點(diǎn)：

（1）生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)（2）生態(tài)系統(tǒng)的能量流（3）生態(tài)系統(tǒng)的

信息傳遞（4）生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力（5）生態(tài)系統(tǒng)中的生態(tài)演替

3.微生物在生態(tài)系統(tǒng)中的作用有哪些微生物在生態(tài)系統(tǒng)中的主要作

用在于：（1）有機(jī)物的主要分解者微生物是有機(jī)物的主要分解者。

它們能夠分解生物圈內(nèi)的動(dòng)物、植物和微生物殘骸等復(fù)雜有機(jī)物質(zhì)，

并最后將其轉(zhuǎn)化成最簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物，再供初級(jí)生產(chǎn)者利用。（2）物

質(zhì)循環(huán)中的重要成員微生物再自然界中參與了碳、氮、磷、氧、硫、

鐵和氫等物質(zhì)的轉(zhuǎn)化和循環(huán)作用，大局部元素及化核武的循環(huán)過(guò)程都

受到微生物的作用。（3）生態(tài)系統(tǒng)中的初級(jí)生產(chǎn)者光能自養(yǎng)和化能

自養(yǎng)微生物是生態(tài)系統(tǒng)的初級(jí)生產(chǎn)者，它們具有初級(jí)生產(chǎn)者所具有的

兩個(gè)明顯特征，即可直接利用太陽(yáng)能、無(wú)機(jī)物的化學(xué)能作為能量來(lái)源,

另一方面其積累下來(lái)的能量又可以在食物鏈、食物網(wǎng)中流動(dòng)。（4）

物質(zhì)和能量的蓄存者微生物和動(dòng)物、植物一樣也是由物質(zhì)組成和由能

量維持的生命有機(jī)體。在土壤、水體中有大量的微生物，蓄存著大量

的物質(zhì)和能量。（5）地球生物演化中的先鋒物種微生物是最早出現(xiàn)

的生物體，并進(jìn)化成后來(lái)的動(dòng)、植物。藻類的產(chǎn)氧作用，改變大氣圈

中的化學(xué)組成，為后來(lái)動(dòng)、植物的出現(xiàn)打下根基。

4.試比照空氣、水、土壤中微生物分布的特征?？諝庵形⑸锏牡赜?/p>

分布差異很大，城市上空中的微生物密度大大高于農(nóng)村，無(wú)植被地表

上空中的微生物密度高于有植被覆蓋的地表上空，陸地上空高于海洋

上空。室內(nèi)空氣又高于室外空氣。在水體中，特別是低營(yíng)養(yǎng)濃度水體

中，微生物傾向于生長(zhǎng)在固體外表和顆粒物上。在較深水體（如湖泊）

中具有垂直層次分布的特點(diǎn)。在土壤中，有機(jī)質(zhì)含量豐富的黑土、草

甸土、磷質(zhì)石灰土、某些森林士或其他植被茂盛的土壤中微生物數(shù)量

較多，而西北干旱地區(qū)的栗鈣土、鹽堿土及華中、華南地區(qū)的紅壤土、

磚紅壤土中微生物數(shù)量較少。在不同深層土壤中，微生物數(shù)量按表層

向里的次序減少，種類也因土壤的深度和層位而異，且分布極不均勻。

5.研究極端環(huán)境有什么重要意義能在極端環(huán)境中存在的微生物是極

端環(huán)境微生物。這些微生物對(duì)極端環(huán)境的適應(yīng)適長(zhǎng)期自然選擇的結(jié)

果，也是自然界生物進(jìn)化的重要?jiǎng)右蛑?。極端環(huán)境微生物細(xì)胞內(nèi)的

蛋白質(zhì)、核酸、脂肪等分子構(gòu)造、細(xì)胞膜的構(gòu)造與功能、酶的特性、

代謝途徑等許多方面，都有區(qū)別于其他普通環(huán)境微生物的特點(diǎn)。研究

這些特點(diǎn)，可以指導(dǎo)普通環(huán)境下的生產(chǎn)。

6.各種極端環(huán)境中的代表微生物有哪些有哪些已經(jīng)引起人們的廣泛

關(guān)注極端環(huán)境中的代表微生物有以下幾種：（1）高溫環(huán)境中的微生

物（a）極端嗜鹽熱菌：最適生長(zhǎng)溫度為65?70℃,最低生長(zhǎng)溫度在

40℃以上，最高生長(zhǎng)溫度在70℃以上。（b）兼性嗜熱菌：最高生長(zhǎng)

溫度在50?60℃之間，但在室溫下仍有生長(zhǎng)與繁殖能力，只是生長(zhǎng)

緩慢。（c）耐熱細(xì)菌：最高生長(zhǎng)溫度在45?50℃之間，在室溫中生

長(zhǎng)較中溫性細(xì)菌差而較兼性嗜熱菌好。（2）高鹽環(huán)境中的微生物（3）

高酸、高堿環(huán)境中的微生物（4）高壓環(huán)境中的微生物目前，極端嗜

鹽細(xì)菌和嗜鹽微藻這兩類微生物引起了人們的高度重視。

7.試區(qū)別微生物的拮抗關(guān)系和互生關(guān)系及其在污水生物處理中的應(yīng)

用。拮抗關(guān)系：一種微生物可以產(chǎn)生不利于另一種微生物存在的代謝

產(chǎn)物，這些代謝產(chǎn)物能改變微生物的生長(zhǎng)環(huán)境條件，如改變pH值等,

造成某些微生物不適合生長(zhǎng)的環(huán)境。止匕外，一種微生物還可以另一種

微生物為食料。微生物之間的這種關(guān)系稱為拮抗或?qū)龟P(guān)系。在污水

生物處理系統(tǒng)中，動(dòng)物性營(yíng)養(yǎng)的原生動(dòng)物主要以細(xì)菌和真菌為食料，

它們能吃掉一局部細(xì)菌等微生物和一些有機(jī)顆粒，并促使生物的凝聚

作用，從而使出水更加澄清。這是由于拮抗作用而產(chǎn)生的有利的一面。

但對(duì)污水凈化起主要作用的是細(xì)菌，如果細(xì)菌被吃掉過(guò)多或活性污泥

的構(gòu)造被破壞過(guò)大，就會(huì)產(chǎn)生不利影響。兩種不同的生物，當(dāng)其生活

在一起時(shí)，可以由一方為另一方提供或創(chuàng)造有利的生活條件，這種關(guān)

系稱為互生關(guān)系。在污水生物處理過(guò)程中，普遍存在著互生關(guān)系。例

如，石油煉油廠的廢水中含有硫、硫化氫、氨、酚等。硫化氫對(duì)一般

微生物是有毒的。但當(dāng)采用生物法去處理酚時(shí)，分解酚的細(xì)菌卻不會(huì)

中毒。這一方面是因?yàn)榉纸夥拥募?xì)菌經(jīng)過(guò)馴化，能耐受一定限度的硫

化氫，另一方面因?yàn)樘幚硐到y(tǒng)中的硫磺細(xì)菌能將硫化氫氧化分解成對(duì)

一般細(xì)菌非但無(wú)毒，而且是營(yíng)養(yǎng)元素的硫。第九章大型水生植物

1.大型水生植物有哪幾種生活類型各種生活類型的特點(diǎn)是什么大型

水生植物可分為四種生活型：挺水、漂浮、浮液根生和沉水。挺水植

物是以根或地下莖生于水體底泥中，植物體上部挺出水面的類群。這

類植物體型比照高大，為了支撐上部的植物體，往往具有龐大的根系，

并能借助中空的莖或葉柄向根和根狀莖輸送氧氣。常見(jiàn)的種類有蘆

葦、香蒲等。漂浮植物指植物體完全漂浮于水面上的植物類群，為了

適應(yīng)水上漂浮生活，它們的根系大多退化成懸垂?fàn)睿~或莖具有興旺

的通氣組織，一些種類還發(fā)育出專門的貯氣構(gòu)造（如鳳眼蓮膨大成葫

蘆狀的葉柄），這些為整個(gè)植株漂浮在水面上提供了保障。浮葉根生

植物指根或莖扎于底泥中，葉漂浮于水面的類群。這些植物為了適應(yīng)

風(fēng)浪，通常具有柔韌細(xì)長(zhǎng)的葉柄或莖，常見(jiàn)的種類有菱、杏菜等。沉

水植物是指之物體完全沉于水氣界面以下，根扎于底泥中或漂浮在水

中的類群，這類植物是嚴(yán)格意義上完全適應(yīng)水生的高等植物類群。相

比其他類群，由于漂浮于水中，陽(yáng)光的吸收和氣體的交換是影響其生

長(zhǎng)的最大限制因素，其次還有水流的沖擊。因此該類植物體的通氣組

織特別興旺，氣腔大而多，有利于氣體交換；葉片也多細(xì)裂成絲狀或

條帶狀，以增加吸收陽(yáng)光的外表積，也減少被水流沖破的風(fēng)險(xiǎn)；植物

體呈綠色或褐色，以吸收射入水中較微弱的光線，常見(jiàn)的種類有狐尾

藻、眼子菜等。

2.大型水生植物的生態(tài)分布特征是什么大型水生植物主要生長(zhǎng)在水

流比照平緩的水體，如湖泊或水流平緩的河灣地帶，也有個(gè)別種類可

以適應(yīng)瀑布、激流等湍急的水體，如飛瀑草。它們可生長(zhǎng)的水深范圍

約在10m以內(nèi)，在四種生活型中，挺水植物、浮葉植物和沉水植物

在水中的分布主要是受水深的限制，從岸邊向深水區(qū)分布的位置依次

為：挺水-浮葉-沉水。而漂浮植物在水中分布主要是受風(fēng)浪的影響，

通常生長(zhǎng)在水面比照平靜的湖灣，或由挺水植物、浮葉植物群落圍成

的穩(wěn)定水面中。

3.我國(guó)常見(jiàn)的能形成單種群落的代表性挺水植物有哪些蘆葦、香蒲、

菖蒲和菰是在我國(guó)南北常見(jiàn)的挺水植物，它們?yōu)槎嗄晟叽髥滩荩?/p>

以根狀莖進(jìn)展旺盛地營(yíng)養(yǎng)繁殖，經(jīng)常在岸邊形成密集的單種群落，構(gòu)

成挺水植物帶。

4.我國(guó)常見(jiàn)的能形成水生植物帶的代表性植物有哪些常見(jiàn)的能形成

水生植物帶的代表性植物，在挺水植物中有蘆葦、香蒲、菖蒲和菰等,

它們經(jīng)常在岸邊形成密集的單種群落，構(gòu)成挺水植物帶；在浮葉根生

植物中有菱、杏菜、金銀蓮花等，在春天時(shí)萌發(fā)，往往可在池塘、湖

泊挺水植物帶的遠(yuǎn)岸一側(cè)形成成片的浮葉根生植物帶；在漂浮植物中

有鳳眼蓮、浮萍和滿江紅等，在春夏季，它們的快速生長(zhǎng)往往可以完

全覆蓋一些靜水水體的水面，在水面形成密集的"綠色墊層"；在沉水

植物中有黑藻、金魚(yú)藻、苦菜和狐尾藻等，它們茂盛生長(zhǎng)時(shí)，密集的

枝葉葉在水下形成"水下森林"或”水底草坪”的景觀。

5.我國(guó)常見(jiàn)的漂浮植物有哪些它們各有什么樣的特點(diǎn)我國(guó)常見(jiàn)的漂

浮植物有鳳眼蓮、浮萍和滿江紅三種。鳳眼蓮果實(shí)成熟后掉落水底，

來(lái)年種子可萌發(fā)生長(zhǎng)。其無(wú)性繁殖能力也非常強(qiáng)，生長(zhǎng)季節(jié)可考腋芽

幾天內(nèi)發(fā)育出新植株來(lái)擴(kuò)大種群，是公認(rèn)的生長(zhǎng)最快的植物之一。鳳

眼蓮喜歡生長(zhǎng)在溫暖向陽(yáng)及富含養(yǎng)分的水域中，在25?35℃下生長(zhǎng)

最快，每年的九、十月份是生長(zhǎng)旺季。浮萍主要是通過(guò)類似于酵母出

芽生殖的營(yíng)養(yǎng)繁殖方式產(chǎn)生后代和擴(kuò)大種群。由于個(gè)體較小，對(duì)水的

波動(dòng)非常敏感，水面的水平流速超過(guò)（Mm/s時(shí)，浮萍在水面上形成

的墊層就能被攪動(dòng)吹散，因此浮萍多生長(zhǎng)于水流相對(duì)平緩的溝渠、湖

灣處。滿江紅通常橫臥于水面上，莖比照短小并有數(shù)個(gè)分枝，葉極小,

長(zhǎng)1mm,上面紅紫色或藍(lán)綠色，無(wú)葉柄，每個(gè)葉片分裂成上下重疊

的2個(gè)裂片，裂隙中有固氮藍(lán)藻共生其中，可將空氣中氮?dú)夤潭ǔ煽?/p>

利用的氮肥，因此常被有目的地栽培在水池或稻田中起固氮增肥作

用。

6.我國(guó)常見(jiàn)的沉水植物有哪些它們各有什么樣的特點(diǎn)黑藻、金魚(yú)藻、

苦草和狐尾藻是在我國(guó)常見(jiàn)的沉水植物種類。黑藻主要靠分枝進(jìn)展?fàn)I

養(yǎng)繁殖擴(kuò)大種群，常見(jiàn)于靜水中，不耐水流沖擊。金魚(yú)藻與黑藻相似,

主澳靠分枝進(jìn)展?fàn)I養(yǎng)繁殖擴(kuò)大種群，常見(jiàn)于靜水中，莖葉易受水流沖

擊而折斷。苦草具有一定的抗水流沖擊能力，可在流水中生長(zhǎng)。狐尾

藻多生于靜水中。第十章微生物對(duì)污染物的分解與轉(zhuǎn)化

1.根據(jù)分解程度，有機(jī)物的生物分解有哪幾種類型各種類型的特點(diǎn)分

別是什么根據(jù)生物分解的程度和最終產(chǎn)物的不同，有機(jī)物的生物分解

可分為生物去除（表觀分解〕、初級(jí)分解、環(huán)境可接收的分解和完全

分解（礦化〕等不同的類型。各類生物分解的特點(diǎn)如下：生物分解類

型特點(diǎn)分解對(duì)象有機(jī)物的分析方法生物去除由于微生物細(xì)胞、活性污

泥等的吸附作用使化學(xué)物質(zhì)濃度降低的一種現(xiàn)象。這里所說(shuō)的"生物

去除"不是真正意義上的分解，而是一種表觀現(xiàn)象，也可稱為“表觀生

物分解"。各種色譜分析有機(jī)碳分析初級(jí)分解在分解過(guò)程中，化學(xué)物

質(zhì)的分子構(gòu)造發(fā)生變化，從而失去原化學(xué)物質(zhì)特征的分解各種色譜分

析官能團(tuán)分析毒性測(cè)試環(huán)境可接收的分解經(jīng)過(guò)生物分解，化學(xué)物質(zhì)的

物理化學(xué)性質(zhì)和毒性到達(dá)環(huán)境安全要求的程度各種色譜分析官能團(tuán)

分析毒性測(cè)試完全分解有機(jī)化合物被分解成穩(wěn)定無(wú)機(jī)物（C02、H20

等）的分解總有機(jī)碳分析產(chǎn)生的C02分析

2.試比照有機(jī)物的好氧分解和厭氧分解各有什么特點(diǎn)兩者有何不同

有機(jī)物的好氧生物分解是在有氧的條件下，借好氧微生物的作用來(lái)進(jìn)

展的。有機(jī)物的厭氧生物分解是在無(wú)氧條件下，借厭氧微生物，主要

是厭氧菌（包括兼性菌1的作用來(lái)進(jìn)展的。與厭氧生物分解相比，有

機(jī)物的好氧分解往往具有分解速率快、分解程度徹底、能量利用率高、

轉(zhuǎn)化為細(xì)胞的比例大（即細(xì)胞轉(zhuǎn)化率高）等特點(diǎn)。

3.有機(jī)物生物分解性試驗(yàn)的意義何在簡(jiǎn)要概述生物分解性試驗(yàn)的方

法體系不同的化合物，具有不同的分子構(gòu)造和物理化學(xué)性質(zhì)，同時(shí)也

具有不同的生物分解性。正確評(píng)價(jià)有機(jī)物的生物分解難易程度，即生

物分解性，對(duì)于評(píng)價(jià)有機(jī)污染物在環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律及其生態(tài)與

安康風(fēng)險(xiǎn)，預(yù)測(cè)其在污水生物處理和生物凈化裝置中的去除效果等都

具有重要的意義。生物分解性試驗(yàn)分為"生物分解潛能試驗(yàn)"和"生物

分解模擬試驗(yàn)”兩大類。（1）生物分解潛能試驗(yàn)生物分解潛能試驗(yàn)的

主要目的是評(píng)價(jià)有機(jī)物是否具有被生物分解的潛在性-根據(jù)評(píng)價(jià)目的

的不同，生物分解潛能性試驗(yàn)又分為易生物分解試驗(yàn)和本質(zhì)性分解試

驗(yàn)。（a）易生物分解試驗(yàn)易生物分解試驗(yàn)的目的是評(píng)價(jià)有機(jī)物是否

很容易地被生物完全分解，一般在不利于生物分解地條件下進(jìn)展。試

驗(yàn)通常以受試化合物作為唯一碳源，接種地微生物濃度較低，利用總

有機(jī)碳分析等非特異性方法進(jìn)展分解對(duì)象物質(zhì)地分析。（b）本質(zhì)性

生物分解試驗(yàn)本質(zhì)性生物分解試驗(yàn)地目的是評(píng)價(jià)有機(jī)物是否具有被

生物分解的性質(zhì)。試驗(yàn)通常在最有利于受試化合物分解的條件下進(jìn)

展。（2）生物分解模擬試驗(yàn)生物分解模擬試驗(yàn)的目的是評(píng)價(jià)有機(jī)物

在特定的環(huán)境條件下，如污水生物處理系統(tǒng)、河流、湖泊、河口、海

洋和土壤中的生物分解性。

4.有機(jī)物生物分解性試驗(yàn)的一般步驟是什么

5.有機(jī)物的生物分解性與其分子構(gòu)造之間一般有何關(guān)系有機(jī)物的生

物分解性與其分子構(gòu)造有密切的關(guān)系，其規(guī)律如下：（1）增加A類

取代基（即異源基團(tuán)〕一般分解性變差，增加B類取代基，有時(shí)可

以增加生物分解性。能使生物分解性降低的基團(tuán)稱異源基團(tuán)。

A類取代基：-CL-NO2,-SO3H,-Br,-CN,-CF3,-CH3,-NH2

B類取代基：-NH2,-OCH3,-OH,-COH,-C-O-

（2）異源基團(tuán)數(shù)目增加，生物分解性越差。（3）異源基團(tuán)的位置對(duì)

生物分解性產(chǎn)生顯著影響。（4）甲基分支越多，生物分解性越差。

（5）對(duì)于脂肪族化合物，其分子量越大越不易生物分解。（6）芳香

族化合物的生物分解性一般低于小分子的脂肪族化合物。（7）對(duì)于

復(fù)環(huán)芳烽，其苯環(huán)越多越難生物分解。（8）好氧條件下的分解規(guī)律

與厭氧條件下的分解規(guī)律有時(shí)不同。

6.概述微生物在碳循環(huán)中的作用。有機(jī)物中的碳由于微生物的呼吸

作用先被氧化分解成二氧化碳，然后通過(guò)光合作用成武植物性蛋白

質(zhì)，碳水化合物和脂肪。動(dòng)物吃了植物產(chǎn)生動(dòng)物性蛋白質(zhì)、碳水化合

物和脂肪。動(dòng)物的排泄物又分解產(chǎn)生二氧化碳。動(dòng)植物通過(guò)呼吸也都

產(chǎn)生二氧化碳，而它們死亡后的殘?bào)w又都是有機(jī)性物質(zhì)。這些物質(zhì)又

開(kāi)場(chǎng)分解，如此進(jìn)入了第二次