微生物与化学
专业：应用化学
姓名：蔡兴
学号：1203634074
微生物与化学
微生物是什么?一般来说是形小体微、结构简单的一类生物,其绝大多数非肉眼所能看见,需要借助显微镜,甚至电子显微镜才能观察到。微生物的研究,最初是从形态和生态方面进行的。随着微生物在工业、农业和医药等方面的应用和研究工作的进展,以及化学、物理等学科对微生物学的渗透,微生物学才进入一个崭新的领域——微生物生理及生物化学,从而威为一门实验科学,为微生物更广泛的应用奠定了理论基础。
自然界存在着丰富的微生物种群，这些微生物虽然个体微小，但在环境污染净化中却扮演着不容忽视的重要作用。微生物是通过水和风的散播得以存在各处的，无论在水表、海底或在土壤中都有微生物的身影。微生物由于自身的生理特性，可以通过自发的或人为的遗传、变异等生物过程适应环境的变化，使之能以各种污染物尤其是有机污染物为营养源，通过吸收、代谢等一系列反应，将环境中的污染物转化为稳定无害的无机物。因而，在生物圈中微生物充当着分解者的角色。大约90%的陆地生产者都要通过分解者作用最终形成无机物归还大地。如果没有微生物的作用，仅历年积累下的生物残体就会堆积如山。通常我们可以看到这样一个现象：少量污水排入河川使得河水出现浑浊，但在经过一短时间的流动以后，河水逐渐变得清澈。这种现象就是微生物对排入水体污染物进行净化的一个典型例子。正是这种微生物对环境污染的降解作用保证了自然界正常的物质循环。以废水的生物处理为例，可分为好氧生物处理和厌氧生物处理。好氧生物处理利用好氧在有氧条件下的代谢作用，将废水中复杂的有机物分解成二氧化碳和水。这一过程需要在一定的处理构筑物内完成，其重要条件是保证充足的氧气供应、稳定的温度及水质。厌氧生物处理是利用在无氧条件下生长的厌氧或兼性微生物的代谢作用处理废水，其主要降解产物是甲烷和二氧化碳等。厌氧处理也需要在一定的处理构筑物内完成，一般需要保证温度、无氧或低溶解氧浓度。当今，微生物技术已成为废水处理中的主流方法。空气、水体和土地资源的污染越来越严重，不但影响了国民经济的可持续发展，甚至已威胁到人类的健康、智力乃至生存，因此全球各国近几年都在寻找新的途径和方法，以治理和解决环境污染问题。以下重点介绍几项经多年开发，已接近产业化的微生物技术。
1.微生物脱硫技术
煤炭是世界能源的重要组成部分，我国是世界上最大的产煤国和煤消耗国，煤炭占我国一次能源的3/4，高硫煤储量约占总储量的1/3，并且高硫煤开采比例也逐年上升，而黄铁矿硫约占总硫的60%。煤中通常含有0.25％～7%的硫，如我国西南地区煤平均含硫量为3.23%，西北地区为3.05%，中南地区为2.02%，华北地区为1.65%。煤炭中的硫分为可燃硫和不燃硫。不燃硫主要是硫酸盐，可燃硫包括无机硫和有机硫。可燃硫经燃烧生成SO
随烟气排入大气，导致了严重的环
2
年排放境污染，造成的经济损失每年达数百亿元。据报道，1997年，我国的SO
2
量已达2 346万吨，居世界第一位，62%的城市大气SO
日平均浓度超过国家三级
2
标准；全国酸雨区面积已占国土面积的30%，华中酸雨区酸雨频率高达90%以上。
预计2000年我国一次能源的消耗量将超过12亿吨。SO
年排放量将会达到3822万
2
吨。《中国21世纪议程》中指出：“发展少污染的洁净煤技术是中国政府履行国际公约、承担相应国际义务的重要方面，也是促进中国以煤为主的能源系统向环境无害的可持续发展的模式转变的战略组成部分。”可见洁净煤是中国能源的未来。
近年来研究人员把煤的物理选煤技术之一的浮选法和微生物处理相结合，即把煤粉碎成微粒与水混合，并将微生物加入溶液中，让微生物附着在黄铁矿表面，使其表面变成亲水性，能溶于水。在浮选中其难以附着在气泡上，下沉至底部，从而把煤和黄铁矿分开。由于它仅处理黄铁矿的表面，因此脱硫时间只需数分钟即可，从而大幅度缩短了处理时间，可脱除无机硫约70%。另外，该法在把煤中的黄铁矿脱硫时，灰分也可同时沉底，所以也具有脱去灰分的优点。目前，浮选法微生物脱硫已成为国际上洁净煤技术开发的热点。
2.微生物制浆和微生物漂白技术
我国造纸行业年排放废水量达40亿吨，占全国工业废水排放量的1/6，其中有机污染物(以BOD计)达170万吨，约占全国工业废水中有机污染物总量的1/4。在用植物材料进行化学制浆与化学漂白过程中，含有大量木质素、半纤维素和有害物质的废液被倾倒入江河湖泊中，造成严重的环境污染和生态破坏。多年来，人们不懈地努力，试图开发出无污染和高效率的制浆造纸新工艺，以减少污染，保护环境。
造纸工业中的制浆和漂白工序是污染物产生的主要工序。与化学法相比，虽然机械法制浆可以大大提高纸浆得率，从而节省大量林木资源。但是，磨木浆的能量消耗很大，而且成品纸的强度等质量性能不如硫酸盐浆，因而限制了这项技术的发展。微生物技术可以帮助解决这些问题，其中最具吸引力和挑战性的是微生物制浆与微生物漂白。利用微生物与微生物酶类进行微生物制浆与微生物漂白具有很大的优势和潜力，因为微生物极易生长繁殖，酶催化反应具有高度专一性，反应条件温和，并且高效无污染。
3.污染土壤的微生物修复
当代工业的迅速发展，大量的人造化学物质排放入环境中，对资源和环境构成越来越严重的破坏。化石燃料的开采和使用，工业三废的排放，给我们赖以生存的环境造成难以估量的污染，比如在国外仅石油的开采、运输、储存以及事故性泄漏等原因造成每年约有1000万吨石油烃进入环境(不包括石油加工行业的损失)，另外全世界各国每年大约使用1500万吨的各种农药广泛喷洒于面积巨大的农田，引起土壤、地下水、水系和海洋的严重污染，破坏生态平衡，不仅制约了经济的发展，而且影响到人类的健康和生存。我国如华北油田周围的很多农田由于原油污染而无法耕种，每年都要支付大量资金作为对农民的赔偿。黄河水系年平均含油最高可达4.82mg/L，辽河水系年平均含油最高可达7.68mg/L，明显地超过了国家三级地面水的标准（＜0.1mg/L﹚。有的甚至污染到地下水资源，如山东淄博地区地下水最高含油达到了100mg/L以上，超过国家标准(＜0.1mg/L﹚1000倍以上。全国各地的储油场所也已开始渗漏污染到地下水，严重
威胁了地下水资源的水质，石油污染是1998年发生在渤海的1 万平方公里赤潮的主要原因之一。有鉴于此，世界各发达国家纷纷制定了环境修复计划，如：荷兰在80年代已投资15亿美元进行土壤污染的修复，德国在1995年一年就投资60亿美元净化土壤污染，英国、法国、日本、俄罗斯等也相应投巨资进行环境污染的修复。美国在90年代中，每年都投资几百亿美元进行污染环境的修复，如果采用传统的修复方法(物理和化学方法)来治理美国本土陆地上的环境污染，就需要投资1.7万亿美元，而如果采用微生物修复技术，而只需3400～6000亿美元的投资，也就是传统方法所需投资的1/5～1/3。在今后若干年内，美国市场对微生物修复技术服务及其微生物产品的需求将以每年15%或更高的速度增长，到2000年微生物修复技术的纯利润将超过5亿美元。
针对严重污染的环境，我国尚未采取大规模的治理措施，仅在少数地区开展了治理，并以物理化学方法(如洗脱、吸附)为主，不仅投资成本高，而且也造成了二次污染。我们的国土面积比美国略大，且环境污染还更为严重，对全国范围的污染环境进行修复，若采用传统方法，即使考虑劳动力相对便宜的因素，其投资规模将仍然非常庞大，如采用微生物修复技术，不仅其投资规模大为缩小(仅需传统方法的1/5～1/3)，而且还没有二次污染。综上所述，环境污染的微生物修复技术是我国今后治理环境污染必须发展方向，具有广阔的市场和发展前景。
四、微生物技术前景展望
自本世纪70年代以来，发达国家就十分重视微生物技术在环境领域的应用，并开展了大规模的科研活动。已开发了一系列的微生物技术及其产品，并在世界上广泛应用于污水处理、大气净化及污染环境介质治理等诸多方面。当前，环境微生物技术在国际上已进入蓬勃发展的轨道。随着全球范围内对环境保护的高度重视和越来越严厉的环境法，市场对环境微生物技术的需求越来越广泛。微生物技术也将和化学联系的更加紧密。
环境工程微生物学 第三版_周群英 课后习题目录 第一篇微生物学基础 (1) 第一章非细胞结构的超微生物——病毒 (1) 第二章原核微生物 (3) 第三章真核微生物 (6) 第四章微生物的生理 (8) 第五章微生物的生长繁殖与生存因子 (12) 第六章微生物的遗传和变异 (16) 第二篇微生物生态 (20) 第一章微生物生态 (20) 第二章微生物在环境物质循环中的作用 (22) 第三章水环境污染控制与治理的生态工程及微生物学原理 (26) 第四章污、废水深度处理和微污染源水预处理中的微生物学原理 (28) 第五章有机固体废弃物与废气的微生物处理及其微生物群落 (31) 第六章微生物学新技术在环境工程中的应用 (34)
第一篇微生物学基础 第一章非细胞结构的超微生物——病毒 1 病毒是一类什么样的微生物？它有什么特点？ 答：病毒没有合成蛋白质的机构——核糖体，也没有合成细胞物质和繁殖所必备的酶系统，不具独立的代谢能力，必须专性寄宿在活的敏感宿主细胞内，依靠宿主细胞合成病毒的化学组成和繁殖新个体。其特点是：病毒在活的敏感宿主细胞内是具有生命的超微生物，然而，在宿主体外却呈现不具生命特征的大分子物质，但仍保留感染宿主的潜在能力，一旦重新进入活的宿主细胞内又具有生命特征，重新感染新宿主。 2病毒的分类依据是什么？分为哪几类病毒？ 答：依据是：病毒是根据病毒的宿主、所致疾病、核酸的类型、病毒粒子的大小、病毒的结构、有或无被膜等进行分类的。根据转性宿主分类：有动物病毒、植物病毒、细菌病毒（噬菌体）、放线菌病毒（噬放线菌体）、藻类病毒（噬藻体）、真菌病毒（噬真菌体）。按核酸分类：有DNA病毒和RNA病毒。 3病毒具有什么样的化学组成和结构？ 答：病毒的化学组成有蛋白质和核酸。还含有脂质和多糖。整个病毒体分两部分：蛋白质衣壳和核酸内芯，两者构成核衣壳。蛋白质衣壳是由一定数量的衣壳粒按一定的排列组合构成的病毒外壳。核酸内芯有两种：核糖核酸（RNA）和脱氧核糖核酸（DNA）。 4叙述大肠杆菌T系噬菌体的繁殖过程。 答：大肠杆菌T系噬菌体的繁殖过程有：吸附、侵入、复制、聚集与释放。首先，大肠杆菌T系噬菌体以它的尾部末端吸附到敏感细胞表面上某一特定的化学成分，或是细胞壁，或是鞭毛，或是纤毛。噬菌体侵入宿主细胞后，立即引起宿主的代谢改变，宿主细胞内的核酸不能按自身的遗传特性复制和合成蛋白质，而由噬菌体核酸所携带的遗传信息所控制，借用宿主细胞的合成机构复制核酸，进而合成噬菌体蛋白质，核酸和蛋白质聚集合成新的噬菌体，这个过程叫装配。大肠杆菌T系噬菌体的装配过程如下：先合成含DNA的头部，然后合成尾部的尾鞘、尾髓和尾丝，并逐个加上去就装配成一个完整的新的大肠杆菌T系噬菌体。噬菌体粒子成熟后，噬菌体的水解酶水解宿主细胞壁而使宿主细胞破裂，使菌体被释放出来重新感染新的宿主细胞一个宿主细胞可释放10到1000个噬菌体粒子。 5什么叫毒性噬菌体？什么叫温和噬菌体？ 答：侵入宿主细胞后，随即引起宿主细胞裂解的噬菌体称作毒性噬菌体。 侵入宿主细胞后，不引起宿主细胞裂解的噬菌体称作温和噬菌体。 6 什么叫溶原细胞（菌）？什么叫原噬菌体？ 答：含有温和噬菌体核酸的宿主细胞被称作溶原细胞。在溶原细胞内的温和噬菌体核酸，称为原噬菌体。 7 解释Escherichia coli K12（λ）中的各词的含义。
微生物生理生化反应
实验原理 通过测定微生物细胞内某些酶类的有无、对某些底物的利用能力、代谢产物的类型等来研究微生物代谢的多样性。某些细菌产生色氨酸酶，能分解培养基蛋白胨中的色氨酸，产生吲哚，当吲哚遇到含有对二甲基氨基苯甲醛试剂，形成红色的玫瑰红吲哚，为吲哚反应阳性。V-P反应也称乙酰甲基甲醇试验。微生物发酵葡萄糖产生丙酮酸，2分子丙酮酸脱羧形成乙酰乳酸，继续脱羧形成乙酰甲基甲醇，后者在碱性条件下与胍类、肌酸类物质反应，形成红色化合物，为V-P反应阳性。有些细菌发酵糖类产生乳酸，琥珀酸、醋酸和甲酸等大量酸性产物，使发酵液的pH下降到4.2以下，当加入甲基红试剂后，使发酵液变红色。某种微生物能以某种糖类为碳源，产酸产气，则判断为发酵这种糖。 实验材料和方法： 材料： 培养基：葡萄糖蛋白胨水培养基、蛋白胨水培养基、糖发酵培养基（葡萄糖、乳糖和蔗糖）、酚红半固体培养基、牛肉膏蛋白胨固体培养基； 菌种：大肠杆菌（E. coli）、金黄色葡萄球菌（Staphylococcus arueus）、产气肠杆菌（Enterobacter aerogenes）、变形杆菌（Proteus vulgaris）、枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）、丙酮丁醇梭菌（Clostridium acetobutylicum）； 试剂：V-P试剂、甲基红试剂、吲哚试剂、乙醚、1.6%溴甲酚紫指示剂、抗生素； 仪器及用具：酒精灯、接种环、超净工作台、恒温培养箱、高压蒸汽灭菌锅、恒温水浴锅、试管、移液管、滴管、杜氏小管、记号笔等。 实验方法： 1.V-P反应 取5只装有葡萄糖蛋白胨水培养基的试管，以无菌操作分别接种大肠杆菌、产气肠杆菌、普通变形均、枯草芽孢杆菌菌液0.1mL至上述相应试管的培养基中，空白对照不接种。置于37℃恒温箱中培养48小时。取出培养物，分别从中取出2.5mL培养液，再加入等量V-P试剂，充分震荡后放置在37℃培养箱中温育30min。若培养液呈红色，记录为V-P试验阳性反应；无色者为V-P试验阴性反应；粉红色者为弱阳性。 2.甲基红试验 分别从V-P实验中的培养物中取出2.5mL培养液，分别加入2～3滴甲基红指示剂，立即观察培养液颜色变化。若培养液变成红色，即为阳性反应，橘色或黄色为阴性反应，橘红色为弱阳性。 3.吲哚试验 取5只装有蛋白胨水培养基的试管，以无菌操作分别接种大肠杆菌、产气肠杆菌、普通变形均、枯草芽孢杆菌菌液0.1mL至上述相应试管的培养基中，空白对照不接种。置于37℃恒温箱中培养48小时。在通风橱中向培养基中加入乙醚1～2mL，振荡使吲哚尽量被完全萃取至乙醚中，沿管壁缓慢加入5～10滴吲哚试剂，加入后不能摇动。若乙醚层呈现玫瑰红色，即为吲哚试验阳性反应，否则为阴性反应。 4.糖发酵试验 取分别装有葡萄糖、蔗糖和乳糖发酵培养液试管个4支，内装有倒置杜氏小管，杜氏小管内
浙江省2018年4月自学考试食品微生物化学试题 课程代码：02517 一、单项选择题(本大题共20小题，每小题1分，共20分) 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1.微生物细胞大小的计量单位是( ) A.米 B.分米 C.微米 D.毫米 2.下列抗生素中不是由放线菌产生的是( ) A.链霉素 B.红霉素 C.四环素 D.青霉素 3.大肠杆菌的核糖体沉降系数是( ) A.70S B.80S C.50S D.90S 4.酵母菌的细胞壁化学组成主要是( ) A.多糖 B.多肽 C.肽聚糖 D.纤维素 5.烟草花叶病毒的结构对称形式是( ) A.二十面体对称 B.复合对称 C.螺旋对称 D.二十四面体对称 6.下列各类微生物细胞中含水量最低的是( ) A.细菌 B.酵母菌 C.芽孢 D.孢子 7.根霉属于( ) A.化能自养型 B.光能异养型 C.腐生型 D.寄生型 8.进行同型乳酸发酵的菌种是( ) A.保加利亚乳杆菌 B.短乳杆菌 1
C.双歧杆菌 D.肠膜明串球菌 9.微生物糖代谢途径中产［H］最多的途径是( ) A.EMP途径 B.HMP途径 C.ED途径 D.TCA循环 10.果胶酶是一种( ) A.复合酶 B.单功能酶 C.只有微生物产生的酶 D.合成酶 11.酵母菌以葡萄糖为碳源进行甘油生产时，发酵液pH( ) A.保持碱性 B.保持酸性 C.不同控制 D.不断补料葡萄糖即可维持 12.所有厌氧菌都不含有的是( ) A.SOD酶 B.水解酶 C.溶菌酶 D.DNA酶 13.在肺炎双球菌的转化实验中，能致死小白鼠的是( ) A.RII型活菌 B.加热杀死的RII型 C.加热杀死的SIII型 D.加热杀死的SIII型+RII型活菌 14.在细菌Hfr×F-接合实验完成后，受体细菌一般为( ) A.F+菌株 B.F-菌株 C.Hfr菌株 D.F’菌株 15.菌种的保藏方法中效果最好的是( ) A.冰箱斜面法 B.砂土管法 C.甘油管法 D.液氮冷冻法 16.每克土壤中数量最大的微生物种类一般是( ) A.放线菌 B.细菌 C.霉菌 D.酵母菌 17.工业发酵过程属于厌氧过程的是( ) A.醋酸发酵 B.酸奶发酵 C.乳酸发酵 D.柠檬酸发酵 18.对于食品被粪便污染程度,常用的表示参数是( ) A.菌落总数 B.菌落形成单位 2
一、实验目的 1.证明不同微生物对各种有极大分子物质的水解能力不同，从而说明不同微生物有着不同的酶系统。 2.掌握微生物大分子物质水解实验的原理和方法。 3.了解糖发酵的原理和在肠细菌鉴定中重要作用。 4.掌握通过糖发酵鉴别不同微生物的方法。 5.了解IMViC的原理。 二、实验原理 由于各种微生物具有不同的酶系统，所以他们能利用的底物不同，或虽利用相同的底物但产生的代谢产物却不同，因此可以利用各种生理生化反应来鉴别不同的细菌，尤其是在肠杆菌科细菌的鉴定中，生理生化试验占有重要的地位。具体的原理如下： 1.淀粉水解试验：在淀粉固体培养基上接种两种细菌（枯草杆菌，大肠杆菌），培养两天以后，再往培养基中加碘液染色，若该细菌能分泌胞外淀粉酶，则能利用其周围的淀粉，淡然在染色后，其菌落周围不呈蓝色，而是无色透明圈。 2.糖发酵试验：不同的细菌分解糖的能力不同，有些细菌能利用糖发酵产酸和产气，有些则不能。酸在加入溴甲酚指示剂后会使溶液呈黄色，且德汉氏小管中会收集到一部分气体。若细菌不能使糖产酸产气，则最后溶液为指示剂的紫色，且德汉氏小管中无气体。 3.IMVC实验主要用于快速鉴别大肠杆菌和产气肠杆菌。 （1）吲哚试验：在蛋白胨培养基中，若细菌能产生色氨酸酶，则可将蛋白胨中的色氨酸分解为丙酮酸和吲哚，吲哚与对二甲基苯甲醛反应生成玫瑰色的玫瑰吲哚。本次不做该试验。
（2）甲基红试验（MR）：某些细菌在糖代谢过程中分解葡萄糖生成丙酮酸，后者进而被分解产生甲酸，乙酸和乳酸等多种有机酸，是培养液PH值降至4.2以下，加入甲基红后溶液呈红色。 三、实验材料 1.菌种 大肠杆菌（Escherichia coli），金黄色葡萄球(Staphyloccocus aureus Rosenbach)，铜绿假单胞菌（P.Aeruginosa），枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis Cohn）， 产气肠杆菌(Enterobacter aerogenes)，普通变形杆菌（Proteus.vulgaris)。 2.培养基 固体油脂培养基，固体淀粉培养基，葡萄糖发酵培养基（5支，附德汉式小管），乳糖发酵培养基（5支，附德汉式小管），蛋白胨水培养基。 3.溶液和试剂 革兰氏染色用卢戈氏碘液，甲基红指示剂，乙醚和吲哚试剂，无菌水。 4.仪器和其他用品 平板，试管，接种环，试管架，电子天平，称量纸，玻璃棒，三角瓶，烧杯，药匙，标签纸，酒精灯，滴管。 四、实验步骤 1.淀粉水解实验 （1）培养基制备 将固体淀粉培养基熔化后冷却至50℃左右，无菌操作制成平板。
微生物：肉眼看不见的、必须自电子显微镜或光学显微镜下才能看见的所有微小生物的统称。 病毒：没有细胞结构，专性寄生在活的敏感宿主体内的超微小生物。他们只具有简单的独特结构，可通过细菌过滤器。 蛋白质衣壳：由一定数量的衣壳粒（由一种或几种多肽链折叠而成的蛋白质亚单位）按一定的排列组合构成的病毒外壳。 核酸内芯：即核糖核酸（RNA）和脱氧核糖核酸（DNA） 装配：借用宿主细胞的合成机构复制核酸，进而合成噬菌体的蛋白质，核酸和蛋白质聚集合成新的噬菌体。 毒性噬菌体：侵入宿主细胞后，随即引起宿主细胞裂解的噬菌体 温和噬菌体：不引起宿主细胞裂解的噬菌体（当它侵入宿主细胞后，其核酸附着并整合在宿主染色体上，和宿主的核酸共同复制，宿主细胞不裂解而继续生长。） 溶原细胞：含有温和噬菌体核酸的宿主细胞（溶原性是遗传特性） 原噬菌体（或前噬菌体）：溶原细胞内的温和噬菌体核酸 噬菌斑：原代或传代单层细胞被病毒感染后，一个个细胞被病毒蚀空成空斑（亦称蚀斑）。 PFU：病毒空斑单位——单位体积内含有病毒数：ηPFU=（n瓶内空斑平均数*病毒稀释度）/每瓶的病毒接种数 原核微生物：无核膜包被，只有称作核区的裸露DNA的原始微生物。 极端微生物（亦叫嗜极微生物）：喜在极端恶劣环境中生活的微生物。组要包括嗜酸菌、嗜盐菌、嗜热菌、嗜冷菌及嗜压菌等。 细胞壁：包围在细菌体表最外层的、坚韧而有弹性的薄膜。 原生质体：包括细胞质膜（原生质膜）、细胞质及内含物、拟核。 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。是半渗透膜。 核糖体：原核微生物的核糖体是分散在细胞质中的亚微颗粒，是合成蛋白质的部位。 内含颗粒：细菌生长到成熟阶段，因营养过剩形成的一些贮藏颗粒。 荚膜：一些细菌在其细胞表面分泌的一种把细胞壁完全包围封住的黏性物质。 黏液层：有些细菌不产荚膜，其细胞表面仍可分泌黏性的多糖，疏松地附着在细菌细胞壁表面上，与外界没有明显边缘。 菌胶团：有些细菌由于其遗传特性决定，细菌之间按一定得排列方式互相黏集在一起，被一个公共荚膜包围形成一定形状的细菌集团。（一定要先形成荚膜、黏液层才能黏成菌胶团） 衣鞘：丝状体表面的黏液层或荚膜硬质化，形成一个透明空韧的空壳。（水生境中的丝状菌多数有衣鞘） 芽孢：某些细菌在它的生活史中某一个阶段或某些细菌在它遇到外界不良环境时，在其细胞内形成的一个内生孢子。（抗逆性休眠体，是细菌的分类鉴定依据之一） 鞭毛：由细胞质膜上的鞭毛基粒长出穿过细胞壁伸向体外的一条纤细的波浪状丝状物。 菌落：由一个细菌繁殖起来的，由无数细菌组成具有一定形态特征的细菌集团。 菌落特征：细菌在固体培养基上的培养特征。 光滑型菌落：具有荚膜，表面光滑、湿润、黏稠的菌落。 粗糙型菌落：不具有荚膜，表面干燥、皱褶、平坦的菌落。 菌苔：细菌在斜面培养基接种线上长成的一片密集的细菌群落。 真核微生物：有发育完好的细胞核，有高度分化的细胞器，进行有丝分裂的微生物。 原生动物：动物中最原始、最低等、结构最简单的单细胞动物。 全动性营养：全动性营养的原生动物以其他生物（如细菌、放线菌、酵母菌、霉菌、藻类、比自身小的原声动物和有机颗粒）为食。 植物性营养：有色素的原生动物，在有光照的条件下，吸收CO2和无机盐进行光合作用，合成有机物供自身营养。腐生性营养：某些无色鞭毛虫和寄生的原生动物，借助体表的原生质膜吸收环境和寄主中的可溶性有机物作为营养。胞囊：若环境条件变坏，如水干涸、水温、pH过高或过低，溶解氧不足，缺乏食物或排泄物积累过多，污水中的有机物浓度超过原生动物的适应能力等情况，都可使原生动物不能正常生活而形成胞囊。胞囊是抵抗不良环境的一种休眠体。 微型后生动物：原生动物以外的多细胞动物叫后生动物，有些后生动物形体微小，要借助光学显微镜看清，故称为后生动物。
实验六微生物的生理生化反应 一、实验目的 掌握细菌鉴定中主要生理生化反应的常规实验法。 二、实验原理 由于各种微生物具有不同的酶系统，所以他们能利用的底物不同，或虽利用相同的底物但产生的代谢产物却不同，因此可以利用各种生理生化反应来鉴别不同的细菌，尤其是在肠杆菌科细菌的鉴定中，生理生化试验占有重要的地位。具体个原理如下： 1、淀粉水解试验：在淀粉固体培养基上接种两种细菌（1—枯草杆菌，5—大肠杆菌），培养两天以后，再往培养基中加碘液染色，若该细菌能分泌胞外淀粉酶，则能利用其周围的淀粉，淡然在染色后，其菌落周围不呈蓝色，而是无色透明圈。 2、明胶水解试验：穿刺接种于明胶培养基中的细菌，若能产生明胶酶利用明胶，则该培养基在4摄氏度条件下会处于液体状态，从而区别于正常条件下4摄氏度时固态的明胶培养基。 3、糖发酵试验：不同的细菌分解糖的能力不同，有些细菌能利用糖发酵产酸和产气，有些则不能。酸在加入溴甲酚指示剂后会使溶液呈黄色，且德汉氏小管中会收集到一部分气体。若细菌不能使糖产酸产气，则最后溶液为指示剂的紫色，且德汉氏小管中无气体。 4、IMVC实验包括四个试验，主要用于快速鉴别大肠杆菌和产气肠杆菌，多用于水环境的细胞血检查。 ①吲哚试验：在蛋白胨培养基中，若细菌能产生色氨酸酶，则可将蛋白胨中的色氨酸分解为丙酮酸和吲哚，吲哚与对二甲基苯甲醛反应生成玫瑰色的玫瑰吲哚。本次不做该试验。 ②甲基红试验（MR）：某些细菌在糖代谢过程中分解葡萄糖生成丙酮酸，后者进而被分解产生甲酸，乙算和乳酸等多种有机酸，是培养液PH值降至4.2以下，加入甲基红后溶液呈红色。 ③柠檬酸盐利用试验：有些细菌能利用柠檬酸盐作为唯一的碳源，而有些细菌则不能利用。由于细菌不断地利用柠檬酸盐并生成碳酸盐，使培养基PH由中性变为碱性，培养基中的指示剂有浅绿色变为蓝色。 ④伏-普试验（乙酰甲基甲醇试验 VP）：某些细菌在代谢过程中，能分解葡萄糖产生丙酮酸，丙酮酸在羧化酶的催化下脱羧后形成活性乙醛，后者与丙酮酸缩合，脱羧形成乙酰甲基甲醇，或者乙醛化合生成乙酰甲基甲醇。乙酰甲基甲醇在碱性条件下被空气中的氧气氧化成二乙酰，二乙酰与培养基中含有胍基的化合物起作用生成红色化合物，即为VP试验阳性。 三、材料和器皿 ⑴ 菌种：1号—枯草杆菌，5号—大肠杆菌，7号—产气杆菌； ⑵培养基：淀粉培养基平板（1个），明胶培养基（2个），葡萄糖培养基（2个），葡萄糖蛋白胨水培基（4个），柠檬酸盐培养基斜面（2个）； ⑶试剂：卢氏碘液，溴甲酚紫指示剂，甲基红指示剂，溴麝香草酚兰指示剂，氢氧化钾，α—萘酚。 四、实验步骤
环境工程微生物学题库 一、名词解释 1.病毒：没有细胞结构，专性活细胞寄生的一类由核酸和蛋白质等少数几种成分组成的超显微非细胞生物 2.噬菌体：是感染细菌、真菌、放线菌或螺旋体等微生物的病毒的总称 3.温和性噬菌体：噬菌体侵入宿主细胞后，其核酸附着并整合在宿主染色体上，和宿主的核酸同步复制，宿主细胞不裂解 而继续生长 4.溶原性：病毒感染细菌后，其基因组整合到宿主的染色体中，在宿主内进行复制并且引起细菌细胞的裂解 5.质粒：是核以外的遗传物质，能自我复制，把所携带的生物形状传给子代 6.芽孢：某些细菌在其生活史的某个生长阶段或某些细菌在遇到不良环境时，在细胞质内生成的内生孢子 7.菌胶团：细菌之间按一定排列方式互相粘结在一起，被一个公共荚膜包围形成的细菌集团 8.菌落：一个细菌在固体培养基上迅速生长繁殖形成的一个由无数细菌组成的具有一定形态特征的细菌集团 9.酶：由细胞产生的，能在体内或体外起催化作用的一类具有活性中心和特殊构象的生物大分子 10.酶的活性中心：酶蛋白分子中与底物结合，并起催化作用的小部分氨基酸微区 11.酶的竞争性抑制：有些抑制剂的结构与底物结构类似，影响底物和酶的结合，使反应速率下降 12.新陈代谢：生物从外界环境不断摄取营养物质，经过一系列生物化学反应，转变成细胞的组成，同时产生废物并排除体 外 13.内源呼吸：外界没有供给能源，利用自身内部贮存的能源物质进行呼吸 14.EMP途径（糖酵解）：在无氧条件下，1mol葡萄糖逐步分解产生2mol丙酮酸、2molNADH+H+、2molATP的过程 15.TCA循环（三羧酸循环）：丙酮酸有氧氧化过程的一系列步骤的总称。由丙酮酸开始，先经氧化脱羧作用，并乙酰化形 成乙酰辅酶A和1molNADH+H+，乙酰辅酶A进入三羧酸循环，并最终氧化为CO2和H2O 16.底物水平磷酸化：微生物在基质氧化过程中，可形成多种含高自由能的中间产物，这些中间产物将高能键交给ADP，使 ADP磷酸化生成ATP 17.氧化磷酸化：微生物在好氧呼吸和无氧呼吸时，通过电子传递体系产生ATP 18.光合磷酸化：光引起叶绿素、菌绿素或菌紫素逐出电子，通过电子传递体系产生ATP 19.分批培养：将一定量的微生物接种在一个封闭的、盛有一定体积液体培养基的容器内，保持一定的温度、pH和溶解氧量， 微生物在其中生长繁殖 20.恒浊连续培养：使细菌培养液的浓度恒定，以浊度为控制指标的培养方式 21.恒化连续培养：维持进水中的营养成分恒定，以恒定流速进水，以相同流速流出代谢产物，使细菌处于最高生长速率状 态下生长的培养方式 22.灭菌：通过超高温或其他物理化学方法将所有微生物的营养细胞和芽孢或孢子全部杀死 23.消毒：通过物理化学方法致病菌或所有营养细胞和一部分芽孢 24.光复活现象：经紫外辐射照射的菌体或孢子悬液，随即暴露于蓝色区域可见光下，有一部分受损伤的细胞可恢复其活力 25.抗生素：微生物在代谢过程中产生的、能杀死其他微生物或抑制其他微生物的生长的化学物质 26.生长限制因子：处于较低浓度范围内，可影响生长速率和菌体产量的营养物 27.竞争关系：不同的微生物种群在同一环境中，对食物等营养、溶解氧、空间和其他共同要求的物质互相竞争，互相受到 不利影响 28.互生关系：两种可以单独生活的生物共存于同一环境中，相互提供营养及其他生活条件，双方互为有利，相互受益 29.共生关系：两种不能单独生活的微生物共同生活于同一环境中，各自执行优势的生理功能，在营养上互为有利而所组成 的共生体 30.拮抗关系：共存于同一环境的两种微生物，一种微生物在代谢过程中产生一些代谢产物，其中有些产物对一种（或一类） 微生物生长不利、抑制或者杀死对方 31.捕食关系：微生物不是通过代谢产物对抗对方，而是吞食对方
微生物复习题 一、填空题 1．内毒素是指G-致病菌细胞壁中的—LPS—分子，该分子由—类脂A—、—核心多糖—和—O特异侧链—三部分组成，与抗原有关的是—O特异侧链—部分，其毒性的物质基础是—类脂A—部分。 2．—线粒体—是真核微生物进行氧化磷酸化的细胞器，功能是—有机物中的化学潜能转化为ATP—。 3．放线菌是分枝丝状的革兰氏—阳性—原核生物，根据菌丝形态与功能可分为—基内菌丝—、—气生菌丝—与—孢子丝—，可形成—分生孢子—。 4．—列文虎克—被认为是第一个精确描述微生物世界的人；第一个用固体培养基分离细菌的人是—科赫—；—巴斯德—建立了巴氏消毒法；科赫原则适用于—病原微生物—的研究。 5．细菌的基本形态分为—球—、—杆—和—螺旋—；分别称之为—球菌—、—杆菌—和—螺旋菌—。 6．细菌的繁殖方式分为—无性繁殖—和—有性繁殖—两种，以—无性繁殖—为主，其中又以—横二分裂—的繁殖方式为主要形式。 7．用溶菌酶处理G+细菌，获得的去壁完全的球状体，称为—原生质体—。8．荚膜是某些细菌向—细胞壁—外表面分泌的一层厚度不定的—胶—状物质，按其在细胞表面存在的状态可分为—大荚膜—、—微荚膜—、—粘液层—和—菌胶团—。 9．缺细胞壁的细菌主要有—支原体—、—L型细菌—、—原生质体—和—球状体—。 10．G+菌经革兰氏染色后呈——色；G-菌经革兰氏染色后呈——色。 11．G+菌细胞壁主要由——构成，还有少量的——。 12．细菌的一般构造包括——、——、——和——。 13．细菌细胞的特殊构造有—鞭毛—、—菌毛—、—芽孢—和—荚膜—。14．微生物的共性有——、——、——、——和——。 15．一般情况下，真菌的营养方式为—化能异养—。 16．酵母菌的细胞壁成分中不含—纤维素—物质，而是由—葡聚糖—和—甘露聚
《微生物学》课程教学大纲 一、课程基本信息 1.课程代码：120102 2.课程名称：微生物学 3.学时/学分：51学时/3学分 4.开课系（部）、教研室：生命科学系、生物工程教研室 5.先修课程：普通生物学、生物化学 6.面向对象：生物工程专业 二、课程性质与目标 1.课程性质：微生物学是一门研究微生物的形态结构及其生命活动的科学。以微生物作为研究材料，往往会加速生物学基本问题研究的进展；微生物与人类健康息息相关，在工业、农业、生态环境保护等行业有着广阔的应用领域，构成了现代生物技术的基础；微生物还在基因工程、发酵工程、酶工程、细胞工程等工作中起着十分重要的作用。因而微生物学是生物工程专业一门必修的专业基础课程，直接关系到人才培养目标的实现。微生物学通常在基础生物学、生物化学等先行课程之后开设，为学生进一步学习细胞生物学、遗传学、分子生物学、生态学等课程奠定了基础。 2.课程目标：通过本课程的学习，要求掌握微生物的形态结构、营养代谢、生长繁殖、遗传变异、生态及免疫学的基础知识，了解微生物与人类生活的关系以及在生产实践中的应用。在教学中，还要培养学生严谨的科学态度与分析问题、解决问题的能力；并使学生了解该学科的发展前沿、热点和问题，为学生今后的学习及工作实践打下宽厚的基础。 三、教学基本内容及要求 第一章绪论(3课时) （一）教学的基本要求 通过本章的课堂教学，引导学生走进微生物世界，了解微生物是什么？做什么？以及它们与人类的特殊关系；了解微生物的发现与微生物学发展；明确微生物学作为一门独立学科在生命科学发展中的重要作用和地位；展望未来，激发学生的学习兴趣和明确肩负的重任。
山东大学实验报告2012年 12 月 4日 姓名系年级 2011级生科2班组别四 科目微生物学实验题目微生物的生理生化反应 微生物的生理生化反应 一、【实验目的】 1. 证明不同微生物对各种有机大分子物质的水解能力不同，从而说明不同微生物有着不同的酶系统。 2.掌握进行微生物大分子物质水解试验的原理和方法。 3.了解糖发酵的原理和在肠细菌坚定中的重要作用。 4.掌握通过糖发酵鉴别不同微生物的方法。 5. 了解吲哚和甲基红试验的原理以及其在肠道细菌鉴定中的意义和方法。 二、【实验仪器与试剂】 菌种：枯草芽孢杆菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌、普通变形杆菌、产气肠杆菌培养基：培养基：固体淀粉培养基、固体油脂培养基（大分子水解试验）；葡萄糖发酵培养基、乳糖发酵培养基（内装有倒置的德汉氏小管）（糖发酵试验）；蛋白胨水培养基（吲哚试验）；葡萄 糖蛋白胨水培养基； 试剂：卢戈氏碘液、乙醚、吲哚试剂、甲基红试剂、蒸馏水、 仪器：酒精灯、接种针、培养皿、试管、试管架、烧杯、量筒、德汉氏小管 三、【实验原理】 1.在所有生活细胞中存在的全部生物化学反应称之为代谢，代谢过程主要是酶促反应过程，由于各种 微生物具有不同的酶系统，所以他们能利用的底物不同，或虽利用相同的底物但产生的代谢产物却不同，因此可以利用各种生理生化反应来鉴别不同的细菌，尤其是在肠杆菌科细菌的鉴定中，生理生化试验占有重要的地位。 2.淀粉的水解：由于微生物对淀粉这种大分子物质不能直接利用，必须靠产生的胞外酶将大分子物质 分解才能被微生物吸收利用.胞外酶主要为水解酶,通过加水裂解大的物质为较小的化合物,使其能被运输至细胞内.如淀粉酶水解淀粉为小分子的糊精,双糖和单糖；而淀粉遇碘液会产生蓝色，因此能分泌胞外淀粉酶的微生物，则能利用其周围的淀粉，在淀粉培养基上培养用碘处理其菌落周围不呈蓝色，而是无色透明圈，据此可分辨微生物能否产生淀粉酶。 3.油脂的水解：在油脂培养基上接种细菌，培养一段时间后观察菌苔的颜色，若出现红色斑点，则说 明此中菌可产生分解油脂的酶。 4.糖发酵试验：糖发酵试验是常用的鉴别微生物的生化反应,在肠道细菌的鉴定上尤为重要.绝大多数 细菌都能利用糖类作为碳源和能源,但是它们在分解糖类物质的能力上有很大的差异.有些细菌能分解某种糖产生有机酸(如乳酸,醋酸,丙酸等)和气体(如氢气,甲烷,二氧化碳等);有些细菌只产酸不产气. 例如大肠杆菌能分解乳糖和葡萄糖产酸并产气。产酸后再加入溴甲酚指示剂后会使溶液呈黄色，且德汉氏小管中会收集到一部分气体。若细菌不能使糖产酸产气，则最后溶液为指示剂的紫色，且德汉氏小管中无气体。 5.IMVC实验主要用于快速鉴别大肠杆菌和产气肠杆菌。 （1）吲哚试验：是用来检测吲哚的产生，在蛋白胨培养基中，若细菌能产生色氨酸酶，则可将蛋白胨中的色氨酸分解为丙酮酸和吲哚，吲哚与对二甲基苯甲醛反应生成玫瑰色的玫瑰吲哚。但并 非所有的微生物都具有分解色氨酸产生吲哚的能力，所以吲哚实验可以作为一个生物化学检测
环境工程微生物学 习题目录 第一篇微生物学基础 (2) 第一章非细胞结构的超微生物——病毒 (2) 第二章原核微生物 (7) 第三章真核微生物 (13) 第四章微生物的生理 (18) 第五章微生物的生长繁殖与生存因子 (27) 第六章微生物的遗传和变异 (37) 第二篇微生物生态 (44) 第一章微生物生态 (44) 第二章微生物在环境物质循环中的作用 (50) 第三章水环境污染控制与治理的生态工程及微生物学原理 (58) 第四章污、废水深度处理和微污染源水预处理中的微生物学原理 (63) 第五章有机固体废弃物与废气的微生物处理及其微生物群落 (68) 第六章微生物学新技术在环境工程中的应用 (74)
第一篇微生物学基础 第一章非细胞结构的超微生物——病毒 1 病毒是一类什么样的微生物？它有什么特点？ 答：病毒没有合成蛋白质的机构——核糖体，也没有合成细胞物质和繁殖所必备的酶系统，不具独立的代谢能力，必须专性寄宿在活的敏感宿主细胞内，依靠宿主细胞合成病毒的化学组成和繁殖新个体。其特点是：病毒在活的敏感宿主细胞内是具有生命的超微生物，然而，在宿主体外却呈现不具生命特征的大分子物质，但仍保留感染宿主的潜在能力，一旦重新进入活的宿主细胞内又具有生命特征，重新感染新宿主。 2病毒的分类依据是什么？分为哪几类病毒？ 答：依据是：病毒是根据病毒的宿主、所致疾病、核酸的类型、病毒粒子的大小、病毒的结构、有或无被膜等进行分类的。根据转性宿主分类：有动物病毒、植物病毒、细菌病毒（噬菌体）、放线菌病毒（噬放线菌体）、藻类病毒（噬藻体）、真菌病毒（噬真菌体）。按核酸分类：有DNA病毒和RNA病毒。 3病毒具有什么样的化学组成和结构？ 答：病毒的化学组成有蛋白质和核酸。还含有脂质和多糖。整个病毒
绪论环境工程微生物学 一、名词解释： 1.微生物：微生物是是一类形态微小，结构简单，单细胞或多细胞的低等生物的通称。 2.原核微生物：原核微生物的核很原始，只是ＤＮＡ链高度折叠形成的一个核区，没有核膜，核质裸露与细胞质没有明显的界限，称为拟核或似核，也没有细胞器，不进行有丝分裂。 3.真核微生物：真核微生物有发育完好的细胞核，核内有核仁和染色质．有核膜将细胞核和细胞质分开，使两者有明显的界限．有高度分化的细胞器，进行有丝分裂。 4.环境工程微生物学：是讲述微生物的形态、细胞结构及其功能，微生物的营养、呼吸、物质代谢、生长、繁殖、遗传、与变异等的基础知识；讲述栖息在水体、土壤、空气、城市生活污水、工业废水和城市有机固体废物生物处理，以及废气生物处理中的微生物及其生态；饮用水卫生细菌学；自然环境物质循环与转化；水体和土壤的自净作用，污染土壤的治理与修复等环境工程净化的原理。 二、简答题： 1.微生物的种类； 微生物类群十分庞杂，包括：无细胞结构的病毒、类病毒、拟病毒等，属于原核生物的细菌、放线菌、立克次氏体、衣原体等，属于真核生物的酵母菌和霉菌，单细胞藻类、原生动物等。 2.微生物的特点； ○1个体极小；○2分布广，种类繁多；○3繁殖快；○4易变异。 第一章非细胞结构的超微生物——病毒 一、名词解释： 1.病毒：没有细胞结构，专性活细胞寄生的一类由核酸和蛋白质等少数几种成分组成的超显微非细胞生物。 2.噬菌体：是感染细菌、真菌、放线菌或螺旋体等微生物的病毒的总称，因部分能引起宿主菌的裂解，故称为噬菌体。 3.溶原性：病毒感染细菌后，其基因组整合到宿主的染色体中，在宿主内进行复制并且引起细菌细胞的裂解。这个过程称为溶原性。 4.亚病毒：是一类结构和组成比真病毒小，简单，仅有核酸或蛋白质组成，可以侵染动物和植物的病原体。 5.类病毒：是比病毒更加小的致病感染因子。只含具侵染性的RNA组分。 6.拟病毒：又称类类病毒、壳内类病毒或病毒卫星，是一类被包裹在植物病毒粒体内部的类病毒，被称为拟病毒。只含有不具侵染性的RNA组分。 7.阮病毒：是一类能侵染动物并在宿主细胞内复制的小分子无免疫性疏水蛋白质。又称蛋白质侵染因子，是一类不含核酸的传染性蛋白质分子。 二、简答题： 1.病毒的特点； ○1形体极其微小，一般能通过细菌滤器，只有在电子显微镜下才能观察到；用nm表示；○2无细胞构造，主要是核酸与蛋白质；又称分子生物；○3只含一种核酸，DNA或RNA；○4缺乏独立代谢能力；只能在活细胞内利用宿主细胞的代谢机器，合成核酸和蛋白质。 2.病毒的复制过程； 病毒感染敏感宿主细胞后，病毒核酸进入细胞，通过其复制与表达产生子代病毒基因组和新的蛋白质，然后由这些新合成的病毒组分装配成子代毒粒，并以一定方式释放到细胞外。病毒的这种特殊繁殖方式称做复制。 第二章原核微生物的形态、结构和功能 一、名词解释： 1.细菌：一类细胞细短、结构简单、胞壁坚韧、多以二分裂方式繁殖和水生性较强的原核生物。 2.质粒：是核以外的遗传物质，能自我复制,把所携带的生物形状传给子代。 3.鞭毛：生长在某些细菌表面的长丝状、波曲的蛋白质附属物，称为鞭毛，其数目为一至数十条，具有运动功能。 4.芽孢：某些细菌在其生长发育后期，在细胞内形成一个圆形或椭圆形、厚壁、含水量极低、抗逆性极强的休眠体。 5.荚膜：许多细菌的最外表还覆盖着一层多糖类物质，边界明显的称为荚膜。 6.菌落：将细菌接种在固体培养基上,在合适的条件下进行培养,细菌就迅速地开始生长,形成一个由无数细菌组成的子细胞群体。 7.菌苔：细菌在固体培养基接种线上由母细胞繁殖长成的一片密集的、具有一定形态结构特征的细菌群落，一般为大批菌落聚集而成。 8.放线菌：主要呈丝状生长、以孢子进行繁殖、革兰氏染色阳性的一类原核微生物，属于真细菌范畴。 9.气生菌丝：基内菌丝长到一定时期，长出培养基外，伸向空间的菌丝，直径1－1.4um, 长短不一，形状不一，颜色较深。 10.赤潮：赤潮是在特定的环境条件下，海水中某些浮游植物、原生动物或细菌爆发性增殖或高度聚集而引起水体变色、变质的一种有害生态现象。 11.水华：水华是淡水中的一种自然生态现象。绝大多数的水华是仅由藻类引起的，也有部分的水华现象是由浮游动物——腰鞭毛虫引起的。“水华”发生时，水一股呈蓝色或绿色。 12.支原体：支原体是自由生活的最小的原核微生物，没有细胞壁，只具有细胞质膜，细胞无固定形态，为多行性体态。 13.衣原体：介于立克次氏体与病毒之间，能通过细菌滤器，专性活细胞内寄生的一类原核微生物。 14.立克次氏体：是大小介于通常的细菌与病毒之间，在许多方面类似细菌，专性活细胞内寄生的原核微生物。 二、简答题
《微生物学》课程教学大纲 课程名称：微生物学 课程类型: 必修课 总学时： 108 讲课学时： 54 实验学时：54 学分：3 适用对象: 生物工程专业 先修课程：普通生物学，生物化学 一、课程性质、目的和任务 微生物学是生命科学的一个重要分支，是生物工程专业的一个重要的学科基础必修课。通过本课程的学习，使学生掌握微生物学在生命科学领域发展中的作用；微生物的主要类群；微生物的生长规律及控制；病毒的结构、复制、防治；了解微生物学的研究方法和手段；培养学生“综合”生物学的科学思想，从而使学生能够运用“综合”思想解决生物学中的问题，为学生学习有关后续课程提供必要的理论基础。 二、教学基本要求 通过本课程的学习，要求学生系统掌握微生物学在生命科学领域发展中的作用；微生物的主要类群；微生物的生长规律及控制；了解微生物学的研究方法和手段。 三、教学内容及要求 （一）绪论 1.教学基本内容： （1）微生物与人类； （2）微生物的发现和微生物学的建立与发展； （3）微生物的类群及特点； （4）微生物学研究对象与任务； （5）本课程的目的、要求及范围。 2.要求：通过教学，引导学生走进微生物世界，了解微生物的概念和作用以及它们与人类的特殊关系；明确微生物学作为一门独立学科在生命科学发展中的重要作用和地位；展望未来，激发学生的学习兴趣和明确肩负的重任。 （二）微生物细胞的结构和功能——原核微生物 1.教学基本内容： （1）细菌的形态、结构和繁殖，细菌的群体形态； （2）放线菌的形态、结构和繁殖，放线菌的群体形态； （3）蓝细菌的形态、结构和繁殖；（3～5部分用图表形式概要描述）
（4）支原体、立克次氏体和衣原体的形态、结构、功能和繁殖； （5）古生菌的概念、细胞形态和细胞结构。 2.要求：掌握细菌、放线菌的个体形态、细胞结构、化学组成、群体形态特征、繁殖方式。了解蓝细菌、支原体、立克次氏体、衣原体及古生菌的基本结构特点和生活特性。 （三）微生物细胞的结构和功能——真核微生物 1.教学基本内容： （1）真核微生物的概述； （2）酵母菌的形态、结构和繁殖，酵母菌的群体形态； （3）霉菌的形态、结构和繁殖方式，重点以青霉和曲霉为主，霉菌的群体形态； 2.要求：掌握酵母菌、霉菌的个体形态、结构、群体形态特征、繁殖方式。 （四）病毒 1.教学基本内容： （1）病毒的定义和特点； （2）病毒的形态、种类、结构和化学组成与功能；（重点） （3）病毒的复制和感染；（重点） （4）病毒与宿主的相互作用；（重点与难点） （5）亚病毒因子； （6）病毒与实践：危害人类健康的病毒。 2.要求：了解病毒类群的划分，掌握病毒的形态、结构、化学组成，重点掌握病毒的复制及病毒与宿主的相互作用。 （五）微生物的营养 1.教学基本内容： （1）微生物细胞的化学组成和营养物质及其生理功能； （2）微生物的营养类型（光能营养型微生物和化能营养型微生物）； （3）微生物吸收营养的方式（单纯扩散、促进扩散、主动运送和膜泡运输）； （4）选用和设计培养基的原则和方法、培养基的类型及应用。（重点与难点） 2.要求：掌握微生物所需营养素、微生物营养类型、吸收营养的方式，学会培养微生物的各类型的培养基配制原则及其应用。 （六）微生物的代谢 1.教学基本内容： （1）微生物产能代谢 异养微生物的生物氧化，自养微生物的生物氧化，光能营养微生物的能量转换过程，能量转换方式（2）微生物特有的耗能代谢——二氧化碳的固定，固氮作用，肽聚糖的合成及其它
环境工程微生物学 绪论 1、何谓原核微生物？它包括哪些微生物？ 答：原核微生物的核很原始，发育不全，只有DNA链高度折叠形成的一个核区，没有核膜，核质裸露，与细胞质没有明显界限，叫拟核或似核。原核微生物没有细胞器，只有由细胞质膜内陷形成的不规则的泡沫体系，如间体核光合作用层片及其他内折。也不进行有丝分裂。原核微生物包括古菌（即古细菌）、真细菌、放线菌、蓝细菌、粘细菌、立克次氏体、支原体、衣原体和螺旋体。 2、何谓真核微生物？它包括哪些微生物？ 答：真核微生物由发育完好的细胞核，核内由核仁核染色质。由核膜将细胞核和细胞质分开，使两者由明显的界限。有高度分化的细胞器，如线粒体、中心体、高尔基体、内质网、溶酶体和叶绿体等。进行有丝分裂。真核微生物包括除蓝藻以外的藻类、酵母菌、霉菌、原生动物、微型后生动物等。 3、微生物是如何分类的？ 答：各种微生物按其客观存在的生物属性（如个体形态及大小、染色反应、菌落特征、细胞结构、生理生化反应、与氧的关系、血清学反应等）及它们的亲缘关系，由次序地分门别类排列成一个系统，从大到小，按界、门、纲、目、科、属、种等分类。种是分类的最小单位，“株”不是分类单位。 4、生物的分界共有几种分法，他们是如何划分的？ 答：1969年魏泰克提出生物五界分类系统，后被Margulis修改成为普遍接受的五界分类系统：原核生物界(包括细菌、放线菌、蓝绿细菌)、原生生物界（包括蓝藻以外的藻类及原生动物）、真菌界（包括酵母菌和霉菌）、动物界和植物界。 我国王大教授提出六界：病毒界、原核生物界、真核生物界、真菌界、动物界和植物界。 5、微生物是如何命名的？举例说明。 答：微生物的命名是采用生物学中的二名法，即用两个拉丁字命名一个微生物的种。这个种的名称是由一个属名和一个种名组成，属名和种名都用斜体字表示，属名在前，用拉丁文名词表示，第一个字母大写。种名在后，用拉丁文的形容词表示，第一个字母小写。如大肠埃希氏杆菌的名称是Escherichia coli。 6、写出大肠埃希氏杆菌和桔草芽孢杆菌的拉丁文全称。 答：大肠埃希氏杆菌的名称是Escherichia coli，桔草芽孢杆菌的名称是Bacillus subtilis。 7、微生物有哪些特点？ 答：（一）个体极小 微生物的个体极小，有几纳米到几微米，要通过光学显微镜才能看见，病毒小于0.2微米，在光学显微镜可视范围外，还需要通过电子显微镜才可看见。（二）分布广，种类繁多 环境的多样性如极端高温、高盐度和极端pH造就了微生物的种类繁多和数量庞大。 （三）繁殖快 大多数微生物以裂殖的方式繁殖后代，在适宜的环境条件下，十几分钟至二
【实验题目】 微生物生理生化实验 【实验目的】 1.了解生理生化的意义。 2.掌握几种常用生理生化的实验方法。 【实验器材】 1、菌种： 枯草芽孢杆菌，大肠杆菌，铜绿假单胞菌，变形杆菌，产气肠杆菌 2、试剂： 卢戈氏碘液、乙醚、吲哚试剂、甲基红试剂、蒸馏水等 3、仪器和用具： 酒精灯、接种针、培养皿、试管、试管架、烧杯、量筒、德汉氏小管等 4、培养基 淀粉培养基、油脂培养基（大分子物质水解实验） 葡萄糖发酵培养基、乳糖发酵培养基（内附倒置的德汉氏小管）（糖发酵实验） 蛋白胨水培养基（吲哚实验） 葡萄糖蛋白胨水培养基（甲基红培养基） 【实验原理】 在所有生活细胞中存在的全部生物化学反应称之为代谢，代谢过程主要是酶促反应过程。具有酶功能的蛋白质多数在细胞内，称为胞内酶。许多细菌产生胞外酶，这些酶从细胞中释放出来，以促进细胞外的化学反应。各种微生物在代谢类型上表现出很大的差异，如表现在对大分子糖类和蛋白质的分解能力以及分解代谢的最终产物的不同，反映出他们具有不同的酶系和不同的生理特性，这些特性可被用作为细菌鉴定和分类的内容。具体实验原理如下： 一、大分子物质的水解实验原理 1、淀粉水解 由于微生物对淀粉这种大分子物质不能直接利用，所以必须靠产生的胞外酶将大分子物质分解才能被微生物吸收利用。胞外酶主要为水解酶,通过加水裂解大的物质为较小的化合物,使其能被运输至细胞内。如淀粉酶将淀粉水解为小分子的糊精,双糖和单糖，能分泌胞外淀粉酶的微生物，则能利用其周围的淀粉。已知淀粉遇到碘会显现蓝色，因此可通过在淀粉培养
基上滴加碘液来判断微生物是否能产生淀粉酶分解淀粉，菌落周围不呈蓝色，出现无色透明圈，则该菌种能够水解淀粉。 2、油脂水解 脂肪酶可将脂肪水解为甘油和脂肪酸，而产生的脂肪酸可改变培养基的PH,因此在油脂培养基上接种细菌，培养一段时间后可通过观察菌苔的颜色判断菌种是否能够水解油脂，若出现红色斑点，则说明这种菌可产生分解油脂的酶。 二、糖发酵实验原理 糖发酵试验是常用的鉴别微生物的生化反应,在肠道细菌的鉴定上尤为重要.绝大多数细 菌都能利用糖类作为碳源和能源,但是它们在分解糖类物质的能力上有很大的差异.有些细菌能分解某种糖产生有机酸(如乳酸,醋酸,丙酸等)和气体(如氢气,甲烷,二氧化碳等);有些细菌只产酸不产气.例如大肠杆菌能分解乳糖和葡萄糖产酸并产气。产酸后再加入溴甲酚指示剂后会使溶液呈黄色，且德汉氏小管中会收集到一部分气体。若细菌不能使糖产酸产气，则最后溶液为指示剂的紫色，且德汉氏小管中无气体。 图1：糖发酵实验 三、IMViC 实验 1、吲哚实验 用来检测吲哚的产生，在蛋白胨培养基中，若细菌能产生色氨酸酶，则可将蛋白胨中的 色氨酸分解为丙酮酸和吲哚，吲哚与对二甲基氨基苯甲醛反应生成玫瑰色的玫瑰吲哚。但并非所有的微生物都具有分解色氨酸产生吲哚的能力，所以吲哚实验可以作为一个生物化学检测的指标。大肠杆菌吲哚反应阳性，产气肠杆菌为阴性。 2、甲基红实验 某些细菌在糖代谢过程中分解葡萄糖生成丙酮酸，后者进而被分解产生甲酸、乙酸和乳酸 等多种有机酸，使培养基的PH 值降低，加入培养基中的甲基红指示剂由橙黄色转变为红色， A 培养前的情况 B 培养后 产酸不产气 C 培养后 产酸产气