环境工程微生物。
一：名词解释。
1. 荚膜：荚膜是一些细菌在其表面分泌的一种黏性物质，把细胞壁完全包围封住，这层黏性物质就叫荚膜。
2. 芽孢：某些细菌生活史中的某个阶段或某些细菌遇到外界不良环境时，在其环境内形成一个内生孢子叫芽孢。是抵抗外界不良环境的休眠体。
3. 异染粒：异染粒是以无机偏磷酸盐聚合物为主要成分的一种无机磷的贮备物，通过酯键连接的线状多聚体，又称迂回体。
因多聚磷酸盐颗粒有异染效应，即用甲苯胺或美蓝染成紫红色或深浅不用的蓝色。
4. 选择培养基：根据某微生物的特殊营养要求或对各种化学物质敏感程度的差异而设计、配制的培养基，称为选择培养基。用以抑制非目的微生物的生长，并使所要分离的微生物生长繁殖。
5. 鉴别培养基：几种细菌由于对培养基中某一成分的分解能力不同，其菌落通过指示剂显示出不同的颜色而被区分开，这种起鉴别和区分不同细菌作用的培养基，叫鉴别培养基。
6. 基因工程：用人工的方法通过体外基因重组和载体作用，使新构建的遗传物质组合进入新的个体，并在新的个体中得以稳定遗传和表达的过程。
7. 生长因子：是一类调节微生物正常代谢所必需，但不能用简单的碳、氮源自行合成的有机物。
8. 土壤生物修复：是利用土壤中天然的微生物资源或人为投加目的的菌株，甚至用构建的特异降解功能菌投加到各污染土壤中，将滞留的污染物快速降解和转化，恢复土壤的天然功能。
9. 水体自净：水体接纳了一定量的有机污染物后，在物理的，化学的和水生物（微生物、动物和植物）等因素的综合作用后得到净化，水质恢复到污染前的水平和状态，这叫水体自净。
10. 菌落：由一个细菌繁殖起来的，由无数细菌组成的具有一定形态特征的细菌集团。（固体培养基）
11. 酶：生物体内的一类具有催化作用和高度专一性的特殊蛋白质，能加速化学反应速度，并使反应以一定顺序转换。
12. 生物氧化：生物氧化是在生物体内，从代谢物脱下的氢及电子﹐通过一系列酶促反应与氧化合成水﹐并释放能量的过程。
它的本质是氧化与还原的统一过程，是指细胞内一系列产能代谢的总称。
13. 发酵：是指在无外在电子受体时，底物脱氢后所产生的还原力[h]不经呼吸链传递而直接交给某一内源性中间产物接受，在此过程中，有机物仅发生部分氧化，以它的中间代谢产物为最终电子受体，释放少量能量，其余的能量保留在最终产物中。
14. 灭菌：采用强烈的理化因素使任何物体内外部的一切微生物永远丧失其生长繁殖能力的措施。
15. 消毒：是一种采用较温和的理化因素，仅杀死物体表面或内部一部分对人体有害的病毒原菌，而对被消毒的物质基本无害的措施。
16. 生长曲线：细菌接种到定量的液体培养基中，定时取样测定细胞数量，以培养时间为横坐标，以菌数为纵坐标作图，得到的一条反应细菌在整个培养期间菌数变化规律的曲线。
17. 活性污泥：由细菌、菌胶团、原生动物、后生动物等微生物群体及吸附的污水中有机和无机物质组成的，有一定活力的、具有良好的净化污水功能的絮绒状污泥。
18. 基团转位：基团转位是存在于某些原核生物中的一种需要代谢能量的物质运输方式。
可以逆浓度梯度将营养物质移向细胞内，结果使细胞内结构发生变化的物质浓度大大超过未改变结构的同类物质的浓度。
二：简答题和论述题。
1、 g+菌和g-菌细胞壁结构和组成的差别，革兰氏染色的原理和基本步骤。
g+菌的细胞壁厚，结构较简单，含肽聚糖、磷壁酸、少量蛋白质和脂肪。g-菌的细胞壁较薄，结构较复杂，分外壁层和内壁层。差别：
g+菌含大量的肽聚糖，独含磷酸壁，不含脂多糖。g-菌含极少肽聚糖，独含脂多糖，不含磷酸壁。g+菌脂肪的含量为1-4%，g-菌脂肪含量为11%-22%。
革兰氏染色的原理：1.革兰式染色与等电点的关系：
g+菌的等电点低于g-菌，所带负电荷更多，因此，它与结晶紫的结合力较大，不易被乙醇脱色。2.革兰式染色与细胞壁的关系；g+菌细胞壁的脂类少，肽聚糖多，g-菌则相反，故乙醇容易进入g-菌细胞进行脱色。
革兰氏染色的基本步骤：一般包括初染、媒染、脱色、复染等四个步骤。1、用碱性染料结晶紫对菌液涂片进行初染2、用碘溶液进行媒染，其作用是提高染料和细胞间的相互作用从而使二者结合得更固。
3、用乙醇或丙酮冲洗进行脱色。在经历脱色后仍将结晶紫保留在细胞内的为革兰氏阳性细菌，而革兰氏阴性细菌的结晶紫被洗掉，细胞呈无色。4、用一种与结晶紫具有不同颜色的碱性染料对涂片进行复染。
例如沙黄，它使原来无色的革兰氏阴性细菌最后呈现桃红到红色，而革兰氏阳性细菌继续保持深紫色。
2、 何为指示菌，粪便污染指示菌的理想条件有哪些，目前首选哪些菌群？
指对某种特定的噬菌体有敏感性的细菌，用这种细菌将该噬菌体区别于另外的噬菌体条件；大量存在于人体的粪便中，而且数量比病原菌多。受粪便污染的水体中容易检出该指示菌对消毒剂的抵抗强于致病菌；首选：大肠杆菌。
粪链球菌。
3、 水体自净过程，试解释河流污染和自净过程曲线（自净过程中各种生物、污染物和监测指标之间的变化关系）书p229
4、 微生物脱氮、除磷的原理，及各自的影响因素
脱氮原理：好氧或厌氧条件下氨化菌通过氨化作用将有机物转化为nh4+，亚硝化菌在好氧条件下通过硝化作用将nh4+转化成no2-，再氧化成no3-，最后反硝化菌在缺氧条件下以有机物为电子供体进行反硝化，将no3--转化成no2-在还原为n2。脱氮影响因素：
反应温度，ph，溶解氧浓度，亚硝化细菌和硝化细菌的含量，混合液中有机物含量，污泥龄，重金属及有害物质；碳源，ph，溶解氧浓度。
除磷的原理：在厌氧-好氧或厌氧-缺氧交替运行的系统中，利用聚磷微生物具有厌氧释磷及好氧（或缺氧）超量吸磷的特性，使好氧或缺氧段中混合液磷的浓度大量降低，最终通过排放含有大量富磷污泥而达到从污水中除磷的目的。除磷的影响因素：
（1）厌氧环境条件：①氧化还原电位②溶解氧浓度③nox-浓度（2）有机物浓度及可利用性（3）污泥龄（4）ph（5）温度（6）其他：影响系统除磷效果的还有污泥沉降性能和剩余污泥处置方法等。
5、 细菌生长曲线的概念及4个阶段，各阶段的特点及在废水处理中的应用p144-150
概念： 细菌接种到定量的液体培养基中，定时取样测定细胞数量，以培养时间为横座标，以菌数为纵座标作图，得到的一条反映细菌在整个培养期间菌数变化规律的曲线。
4个阶段特点：1）延滞期特点：生长速率常数等于零；细胞物质增加，菌体体积变大；对外界不良条件反应敏感2）对数期特点：
生长速率最大；细胞形态整齐，平衡生长；酶活力高，代谢旺盛3）稳定期特点：生长速率常数等于零（繁殖数目＝死亡数目）；细胞开始贮存糖原、异染颗粒和脂肪等贮藏物；多数芽孢杆菌在这时开始形成芽孢；一种或数种营养物质成为生长限制因素 4）衰老期特点：细菌死亡速率大于生长速率；营养物耗尽，细菌利用储存物质进行內源呼吸；细胞常出现多形态，呈畸形或衰退型；少繁殖或不繁殖，或出现自溶。
在废水中应用：
生长率上升阶段(对数期)：此时微生物处理废水的能力较高；但因为微生物不易凝聚和沉淀，处理过的废水所含有机物浓度就要比较高些，难于得到较好的出水。高负荷活性污泥法。
生长率下降阶段(稳定期)：污泥代谢活性和絮凝沉降性能均较好，传统活性污泥法普遍运行在这一范围。生物膜法/常规活性污泥法。
内源呼吸阶段（衰老期)：特殊的场合，如低浓度污水延时曝气法和污泥的厌氧消化。
6、 微生物与生物之间的关系p173/174
竞争关系（互相受到不利影响）、互生关系（原是合作关系、原始共生）（双方互为有利）、共生关系（互利共生，偏利共生）、拮抗关系（对一方有害，一方无影响）、捕食关系、寄生关系（引起宿主的损伤或死亡）
7、 活性污泥丝状膨胀的原因及对策p282-284（看书补充）
原因：有环境因素和微生物因素。主导因素是丝状微生物过度生长。
促进丝状微生物过度生长的环境因素有：温度、溶解氧、可溶性有机物及其种类、有机物浓度、ph变化；对策：菌胶团→大分子，丝状细菌→小分子（调节比例），根本：
控制丝状微生物过度生长：控制溶解氧、控制有机负荷、改革工艺。
8、 微生物营养的四种基本类型（p107）
光能无机营养、化能无机营养、光能有机营养、化能有机营养。
9、 好氧生物膜中微生物的种类组成和作用（p277）
生物膜生物：以菌胶团为主。起净化和降解作用。
生物膜面生物：固着型纤毛虫、游泳型纤毛虫及微型后生动物。促进滤池净化速度，提高整体处理效率。
滤池扫除生物：轮虫、线虫、寡毛类的沙蚕、顠体虫等。去除滤池内的污泥、防止污泥积聚和堵塞。
10、 微生物呼吸的本质和基本类型，各类型的特点。
微生物呼吸的本质：生物氧化，即氧化与还原的同一过程。
发酵：以分解过程中的中间代谢产物为最终电子受体。有机物发生部分氧化，以它的中间代谢产物为最终电子受体，释放少量能量，其余的能量保存在最终产物中。
好氧呼吸：以分子氧为最终电子受体。底物按常规方式脱氢，经完整的呼吸链传递氢，同时底物氧化释放出的电子也经过呼吸链传递给o2,o2得到电子被还原，与脱下的h结合成h2o，并释放能量。
无氧呼吸：最终电子受体是no3-、no2-、so42-、s2032-、co2等含氧化合物。底物按常规脱氢后，经部分电子传递体系递氢，最终有氧化态的无机物受氢。
11、聚磷菌的概念和种类，放磷和吸磷的生化机制（p304）
概念：聚磷菌是指能吸收磷酸盐，并将磷酸盐聚集成多聚磷酸盐储存在细胞内的一群微生物的统称。
种类：好氧异养菌、厌氧异养菌、兼性异养菌。
生化机制：好氧时聚磷菌在好氧条件下，分解机体内的phb和外源基质，产生质子驱动力，将体外的po43-输送到体内合成atp和核酸，将过剩的po43-聚合成细胞储存物：多聚磷酸盐（异染粒）；厌氧时：
聚磷菌则在厌氧条件下，分解体内的多聚磷酸盐产生atp，利用atp以主动运输方式吸收产酸菌提供的三类基质进入细胞内合成phb。与此同时，释放出po43-于环境中。
12、基因工程的概念，介绍基因工程菌构建的一般步骤及现有基因工程菌应用中的主要问题。（p199）
概念：用人工的方法通过体外基因重组和载体作用，使新构建的遗传物质组合进入新的个体，并在新的个体中得以稳定遗传和表达的过程。
步骤：1、取得目的基因3、目的基因与运载体结合3、杂种dna分子进入受体细胞4、重组体克隆的筛选和鉴定4、外源基因表达产物的分离与提纯。
主要问题：（还需要补充，文献）1、细菌的质粒本身容易丢失或转移，重组质粒也会面临这个问题；2、质粒具有不相容性，两种不同的质粒不能稳定地共存于同一宿主中。只有在一定的条件下，属于不同的不相容群的质粒才能稳定地共存于同一宿主中。
13、请介绍活性污泥中微生物的组成及各类微生物的相互关系；描述污染物的降解过程。
酵母菌、霉菌、放线菌、藻类、原生动物和某些微型后生动物（线虫及轮虫）。
关系：共生、相互制约、竞争的关系。
在有氧的条件下，活性污泥吸附污废水中的有机物，其中的水解性细菌水解大分子有机物为小分子有机物，同时合成自身细胞；污废水中的溶解性有机物直接被细菌吸收，氧化分解，其中间代谢产物被另一群细菌吸收，进而无机化；原生动物和微型后生动物吸收或吞食未分解彻底的有机物和游离细菌，从而使污废水得到净化。
环境微生物期末复习整理
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