环境微生物思考题2
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微生物实验思考题微生物学实验是生物学实验中较为复杂和繁琐的一类实验,它涉及到的实验类型和实验方法较多,而且每一种实验类型和实验方法都有其自身的特点和操作要求。
本文将从以下几个方面对微生物学实验中的一些常见问题进行思考和探讨。
一、实验前的准备工作在进行微生物学实验之前,我们需要做好充分的准备工作。
要了解实验的目的、要求和原理,确定所需的实验器材和试剂,并准备好相应的实验用品。
要对实验场所进行清洁和消毒处理,确保实验环境的无菌性。
要根据实验要求选择合适的菌种和培养基,并进行必要的预处理。
二、实验过程中的注意事项1、菌种保藏:在进行微生物学实验之前,需要对菌种进行保藏。
保藏方法应根据菌种的性质和实验要求进行选择。
常用的保藏方法有甘油管藏法、沙土管藏法、液体石蜡法等。
保藏过程中需要注意防止杂菌污染和防止菌种变异。
2、培养基的制备:制备培养基是微生物学实验中的一项基本操作技能。
在制备培养基时,需要注意根据菌种的营养需求和实验要求选择合适的配方和配制方法。
同时,要注意对培养基进行灭菌处理,确保无菌性。
3、接种与培养:在接种和培养过程中,需要注意无菌操作和防止杂菌污染。
接种时需要根据实验要求选择合适的接种方法和接种量,并注意对菌种进行纯化处理。
培养过程中需要注意控制温度、湿度、光照等环境因素,以保证微生物的正常生长和繁殖。
4、观察与记录:在观察和记录过程中,需要注意对微生物的生长情况、形态特征、生化反应等进行仔细观察和记录。
这些信息对于后续的数据分析和实验结果解释非常重要。
5、数据分析与总结:在完成实验后,需要对实验数据进行统计和分析,并将分析结果进行总结。
数据分析可以借助专业的统计软件进行,如SPSS、Excel等。
总结时需要注意对实验结果进行客观评价,并提出改进意见和建议。
三、实验后的整理与思考完成微生物学实验后,需要对实验场所进行清洁和消毒处理,并对实验器材和试剂进行整理和存放。
需要对实验数据进行整理和分析,并将分析结果进行总结和评价。
绪论思考题1、我国的环境问题主要体现在哪些方面?水的问题、大气的问题、生活垃圾水土流失严重、荒漠化加剧;包括淡水在内的许多资源短缺;草原退化严重、沙化和碱化面积逐年增加;濒危野生动物、植物物种增多,生物多样性锐减;自然灾害频繁发生,经济损失重大。
2、什么是环境生物技术?广义上讲:凡是涉及环境污染控制的一切与生物技术有关的技术,都可以称为环境生物技术。
严格上讲:环境生物技术指的是直接或间接利用生物或生物体的某些组成部分或某些机能来降低或消除污染物产生的生产工艺或能高效净化环境污染,同时又能生成有用物质的工程技术。
3、环境生物技术划分为几个层次?各层次的内容是什么?是否有明显的界限?从技术难度和理论深度上环境生物技术一般可划分为三个层次:第一层次:是指以基因工程为主导的近代污染物防治生物技术。
包括构建降解杀虫剂、除草剂、多环芳烃类化合物等高效基因工程学,创造抗污染型转基因植物等。
这个层次是以现代生物技术知识为基础,为寻求快速有效的污染治理与预防途径提供了可能,是解决目前出现的日益严重复杂的环境问题的强有力手段。
第二层次:是以废物的生物处理为主要内容,既包括传统的生物处理技术,如废水的生物处理的活性污泥法、生物膜法等,也包括在新的理论和技术支撑下开发出的废物强化处理技术和工艺,如生物流化床等。
这个层次的环境生物技术是当今废物生物处理中应用最广泛的技术,在高新技术不断渗入的过程中,其本身也在不断改进,是目前环境污染治理中的主力军。
第三层次:是指利用天然处理系统进行废物处理的技术,主要包括氧化塘、人工湿地系统和农业生态工程等。
这个层次的特点是最大限度地发挥自然界环境中生物生态功能;投资运行费用少,易于操作管理,是一种省力、省费用、省能耗的技术。
在解决实际环境污染问题时,三个层次的技术可能会集于一体,很难有明显的界限。
例如:在废物资源化生物技术中,所需要的高效菌可能是通过基因工程技术构建的,采用的工艺既可能是现代的发酵技术,也可能是传统的技术。
微生物实验思考题参考答案及知识要点一.酵母菌形态观察及死活细胞鉴别1.吕氏碱性美蓝染液浓度和作用时间的不同对酵母菌死细胞数量有何影响?是分析其原因。
美蓝是一种无毒性的染料,它的氧化型呈蓝色,还原型无色。
用美蓝对酵母的活细胞进行染色时,由于细胞的新陈代谢作用,细胞内具有较强的还原能力,能使美蓝由蓝色的氧化型变成为无色的还原型。
因此,具有还原能力的酵母活细胞是无色的,而死细胞或代谢作用微弱的衰老细胞则呈蓝色或淡蓝色,借此即可对酵母菌的死细胞和活细胞进行鉴别。
美蓝浓度高了,代谢不太活跃的活细胞也会被染色,从而使观察到的死细胞较多,活细胞较少;反之,则代谢微弱的细胞也能还原美蓝,不被染色,从而使观察到的死细胞较少,活细胞较多。
二.细菌的简单染色和革兰氏染色1.革兰氏染色中那一步是关键?为什么?你是如何操作的?革兰氏染色的关键步骤是:乙醇脱色(是脱色时间)。
如果脱色过度,革兰氏阳性菌也可被脱色而被误认为是革兰氏阴性菌;如脱色时间过短,革兰氏阴性菌也可被脱色而被误认为是革兰氏阳性菌。
脱色时间的长短还受涂片的厚薄,脱色是玻片晃动的快慢及乙醇用量的多少等因素的影响,难以严格规定(脱色是应当控制速度,脱色时间一般为20—30s)。
2. 固定的目的之一是杀死菌体,这与自然死亡的菌体有何不同?自然死亡的菌体本身已经部分自溶,结构已经改变。
固定杀死细菌时细菌结构是保持死亡时的状态的。
3. 不经复染这一步能否区分革兰氏阳性菌和阴性菌?能。
在酒精脱色后,不被酒精脱色而保留紫色者为革兰氏阳性菌(G+),被酒精脱色为革兰氏阴性菌。
最后一步用番红染液复染,是为了让结果更清楚。
4.涂片为什么要固定,固定适应注意什么问题?a 杀死细菌并使菌体黏附与玻片上;b增加其对染料的亲和力。
固定时应注意:手持玻片,菌膜朝上,在微火过3次(手指触摸玻片反面,不烫手为宜),固定时应尽可能维持细胞原有形态,防止细胞膨胀或收缩。
三. 霉菌、放线菌的形态观察1.镜检时,如何区分基内菌丝与气生菌丝?一般气生菌丝颜色较深,直生或分枝丝状,比基内菌丝粗;而基内菌丝色浅、发亮,可看到横隔膜,继而断裂成球状或杆状小体。
第一章细菌的形态与结构1.细菌有哪3种形态?2.细菌的基本结构和特殊结构有哪些?特殊结构各有何作用?3.G+菌和G-菌细胞壁的结构由哪几部分组成?4.青霉素和溶菌酶为什么不能杀灭革兰阴性菌?5.简述革兰染色法操作步骤参考答案1 基本形态三种:球菌;杆菌;螺形菌2基本结构:细胞壁、细胞膜、细胞质、核质特殊结构:荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞荚膜功能:抗吞噬作用:是病原菌的重要毒力因子抗杀菌物质损伤:如溶酶体、补体粘附作用:形成生物膜与致病性有关鞭毛功能;有鉴别意义,鞭毛蛋白有抗原性:H抗原某些细菌的鞭毛与致病有关菌毛功能:细菌的黏附结构介导细菌在局部定植与细菌的致病性密切相关性菌毛还能传递细菌的毒力和耐药性芽孢功能:具有很强的抗高温、抗干燥、抗化学消毒剂和抗射线能力3 革兰阳性菌:由肽聚糖和磷壁酸组成。
其中肽聚糖又由聚糖骨架、四肽侧链、五肽交联桥构成三维立体结构。
革兰阴性菌:由肽聚糖和外膜组成。
肽聚糖仅由聚糖骨架、四肽侧链构成二维平面结构4 G-有外膜阻止抗菌素进入;保护细胞壁组分肽聚糖不受溶菌酶分解5 革兰染色法步骤:涂片→固定→结晶紫初染→碘液媒染→95%酒精脱色→复红复染观察结果:G+菌:紫色G-菌:红色第二章细菌的生理2.细菌生长曲线分哪4个阶段?3.细菌根据对氧的需要程度分为哪几种类型?4.细菌合成代谢产物有哪几种?5.常用的消毒剂有哪些种类?6.简述化学消毒剂的杀菌机制?7简述紫外线杀菌的作用机制8.在温度和时间相同的情况下,为什么湿热灭菌法的效果比干热法好?参考答案2.迟缓期、对数期、稳定期、衰退期四阶段3.专性需氧菌2)专性厌氧菌3)兼性厌氧菌4)微需氧菌4.源质、毒素和侵袭性酶、抗生素、细菌素、维生素、色素等5.①酚类②醇类③重金属盐类④氧化剂⑤表面活性剂6.①使菌体蛋白质变性或凝固②破坏细菌的酶系统③改变细菌细胞壁或胞浆膜的通透性,导致细菌死亡7.其波长在200-300nm有杀菌作用,其中以265-266nm最强,这与细菌DNA吸收光谱一致。
各章习题阅读人数:408人页数:6页各章习题第1章1.什么是菌落?了解菌落有何实际意义?2.绘出细菌的基本结构和特殊结构图。
3.比较革兰阳性菌和阴性菌的细胞壁结构及化学组成的差异。
4.试述脂多糖及外膜蛋白的组成及功能。
5.叙述细菌核体与真核细胞核的异同。
6.解释荚膜的概念及其功能。
7.S层是什么样的结构?8.试述鞭毛的结构和功用。
9.菌毛的本质、分类及功能如何?10.叙述芽胞的结构、功能及对外界环境抵抗力强的原因。
11.根据鞭毛、芽胞为何能鉴别细菌?12.什么是革兰染色?有何意义?其染色机制如何?13.试述应用电镜观察细菌有哪些特点和限制?第2章1.细菌菌体分裂为什么只需较短时间?2.细菌的生长曲线如何确定?有何意义?3.试述细菌生长的各个期的特点。
4.培养基有哪些种类?各有何用途?6.生物被膜有何特点?7.何谓密度感应系统调控?举例说明其作用。
8.试述益生菌及益生元的概念及应用价值。
9.何谓菌群失调?保持动物正常菌群有何重要意义?10.试述悉生生物学和悉生动物的概念、实验动物分类(包括定义)以及培育实验动物的意义。
第3章1.何谓灭菌、消毒、防腐?举例比较它们的异同。
2.试述影响微生物的主要物理因素及其实用价值。
3.试述各种热力灭菌法的方法原理及其主要用途。
4.根据对微生物的灭活作用可分为哪些类型?列举常用的辐射方法及其杀菌原理和应用。
5.试述滤过除菌的概念及其应用。
第4章1.什么是柯赫法则?如何从分子水平解释柯赫法则?2.试述致病菌侵入宿主细胞的主要过程。
3.什么样的细菌能内化入胞?意义何在?4.什么是细菌外毒素?其基本特性及组成如何?5.什么是类毒素?有何用途?6.试述内毒素的来源、组成、致病意义及检测方法。
1/67.比较外毒素与内毒素的主要异同点。
第5章1.何谓细菌遗传?细菌变异?2.概述细菌遗传变异的物质基础。
3.质粒有哪些主要特点及类型?4.试述毒力岛的概念及特点。
5.在自然条件下细菌的基因转移重组主要方式有哪几种?6.什么叫转化?试述转化的一般过程。
●从细菌生长繁殖的条件入手,如何进行细菌的人工培养?充足的营养成分、适合的酸碱度、合适的酸碱度、适宜的温度、一定的气体环境、渗透压等、及时高压灭菌、适宜的培养基●什么是生长曲线?简述其分期及各期意义。
迟缓期:细菌被接种培养基的最初一段时间,主要是适应新环境,同时为分裂繁殖作物质准备,此时细菌体积比较大,含有丰富的酶和中间代谢产物。
对数期:细菌分裂繁殖最快的时期,菌数以几何级数增长,研究细菌的最佳时期。
稳定期:由于营养物质的消耗,代谢产物的堆积,繁殖数与死亡数几乎相等。
活菌数保持稳定。
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。
衰退期:繁殖变慢,死菌数超过活菌数。
细菌形态发生改变,生理活动趋于停滞。
●如何利用细菌分解代谢产物鉴别细菌?糖发酵试验:葡萄糖、乳糖、麦芽糖、甘露醇、蔗糖IMViC 试验常用于肠道杆菌的鉴定:吲哚(I)、甲基红(M)、VP(Vi)、枸橼酸盐利用(C)实验。
结果:大肠埃希菌:++-- 产气杆菌--++●简述细菌合成代谢产物在医药学上的意义。
1、热原质(致热源):是细菌合成的一种注入人体或动物体内能引起发热反应的物质。
产生热致源的细菌大都为格兰阴性菌,热致源即其细胞壁的脂多糖。
2、毒素及侵袭性酶:①外毒素:多数G+菌和少数G-菌在生长繁殖过程中释放菌体外的蛋白质;②内毒素:G-菌细胞壁的脂多糖;外毒素毒性强于内毒素。
③侵袭性酶:某些细菌产生的,能损伤机体组织,促使菌体的侵袭和扩散,是细菌重要的致病物质。
3、色素:①水溶性;②脂溶性。
4、抗生素:某些微生物代谢过程中产生的一类能抑制或杀死某些其他微生物或肿瘤细胞的物质。
抗生素大多由放线菌和真菌产生。
5、细菌素:某些菌株产生的一类具有抗菌作用的蛋白质。
细菌素仅对与产生菌有亲缘关系的细菌有杀伤作用。
6、维生素●简述微生物的分类及各类微生物的特点 P4●比较G+菌与G-菌细胞壁结构的异同,并简述细胞壁的功能细胞壁结构革兰阳性菌G+革兰阴性菌G-肽聚糖组成由聚糖骨架、四肽侧链、五肽交联桥构成坚韧三维立体结构由聚糖骨架、四肽侧链构成疏松二维平面网络结构肽聚糖厚度20~80nm 10~15nm肽聚糖层数可达50层仅1~2层肽聚糖含量占胞壁干重50~80% 仅占胞壁干重5~20%磷壁酸有无外膜无有细胞壁的功能:维持菌体固有的形态,并保护细菌抵抗低渗环境。
二.微生物的纯培养和显微技术无菌技术•用于分离、培养微生物的器具事先不含任何微生物;•在转接、培养微生物时防止其它微生物的污染,其自身也不污染环境;稀释倒平板法:操作较麻烦,对好氧菌、热敏感菌效果不好!涂布平板法:使用较多的常规方法,但有时涂布不均匀!选择培养分离:1、抑制大多数其它微生物的生长;2、使待分离的微生物生长更快;使待分离的微生物在群落中的数量上升,方便用稀释法对其进行纯化。
3、使待分离的微生物生长“突出”;直接挑取待分离的微生物的菌落获得纯培养。
第二章思考题1、为什么说Koch等建立的微生物纯培养技术是微生物学建立与发展的基石?一般可用哪些方法获得微生物的纯培养?不同微生物在特定培养基上生长形成的菌落或菌苔一般都具有稳定的特征,可以成为对该微生物进行分类、鉴定的重要依据。
大多数细菌、酵母菌,以及许多真菌和单细胞藻类能在固体培养基上形成孤立的菌落,采用适宜的平板分离法很容易得到纯培养。
所谓平板,即培养平板(culture plate)的简称,它是指熔化的固体培养基倒入无菌平皿,冷却凝固后,盛有固体培养基的平皿。
这方法包括将单个微生物分离和固定在固体培养基表面或里面。
固体培养基是用琼脂或其他凝胶物质固化的培养基,每个孤立的活微生物体生长、繁殖形成菌落,形成的菌落便于移植。
最常用的分离、培养微生物的固体培养基是琼脂固体培养基平板。
这种由Koch建立的采用平板分离微生物纯培养的技术简便易行,100多年来一直是各种菌种分离的最常用手段。
常用固体培养基分离纯培养:1、稀释倒平板法(pour plate method)2、涂布平板法(spread platemethod)3、平板划线分离法(streak plate method)4、稀释摇管法(dilutlon shake culture method)此外还有液体培养基分离纯培养。
通常采用的液体培养基分离纯化法是稀释法。
接种物在液体培养基中进行顺序稀释,以得到高度稀释的效果,使一支试管中分配不到一个微生物。
第一章病毒1.病毒是一类怎样的微生物?它有什么特点?答:病毒是没有细胞结构,专性寄生在活的敏感宿主体内的超微小微生物。
2.病毒分类依据是什么?分为哪几类病毒?答:病毒是根据病毒的宿主、所致疾病、病毒粒子的大小、病毒的结构和组成、核酸的类型、复制的模式、有无被膜等进行分类。
根据专性宿主分类: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)根据核酸分类:DNA病毒(除细小病毒组的成员是单链DNA外,其余所有病毒都是双链DNA)和RNA病毒(除呼肠孤病毒组的成员是双链RNA外,其余所有的病毒都是单链RNA)。
3.病毒具有怎样的化学组成和结构?答:病毒的化学组成:蛋白质和核酸,个体大的病毒如痘病毒,除含蛋白质和核酸外,还含类脂质和多糖。
结构:没有细胞结构,分两部分:蛋白质衣壳和核酸内芯,共同构成核衣壳。
4.叙述大肠杆菌T系噬菌体的繁殖过程。
答:吸附→侵入→复制与聚集→释放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叫毒性噬菌体;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,这种不引起宿主细胞裂解的噬菌体叫温和噬菌体。
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(或前噬菌体)。
7.解释Escherichia coli K12(λ)中各词的含义。
答:Escherichia是大肠杆菌的属名,coli是它的种名,K12是大肠杆菌的株名,括号内的λ为溶原性噬菌体。
8.病毒在固体培养基上有怎样的培养特征?答:将噬菌体的敏感细菌接种在琼脂固体培养基上生长形成许多个菌落,当接种稀释适度的噬菌体悬液后引起点性感染,在感染点上进行反复的感染过程,宿主细菌菌落就一个个地被裂解成一个个空斑,这些空斑就叫噬菌斑。
各章思考题第一章绪论1. 用具体事例说明人类与微生物的关系,为什么说微生物既是人类的敌人,更是我们的朋友?2. 为什么微生物能成为生命科学研究的“明星”?3. 为什么说巴斯德和柯赫是微生物学的奠基人?4.微生物有哪些特点?第二章病毒1、解释下列名词:病毒粒子、前噬菌体、溶源性。
病毒粒子:成熟的病毒感染单位,病毒复制的最后阶段,在宿主脂肪体细胞、血细胞和上皮细胞的核内复制,形成多边形和多角形的包含体,裸露或被囊膜包裹前噬菌体:整合在宿主基因组上的温和噬菌体的核酸溶源性:温和噬菌体DNA具有整合入宿主菌染色质DNA中的特性,成为与宿主菌共生的原噬菌体,能随宿主菌的染色质同步复制而传给子代,这种特性称为溶源性。
2、什么是病毒?病毒有哪些不同于其他微生物之处?(作业1)3、简述病毒的主要化学组成及其结构。
4、试用图示说明下列名词之间的关系:病毒粒子、核芯、衣壳、被膜。
(作业2)5、病毒有哪几种对称类型?每种对称类型病毒的形态是什么?试各举一例。
6、试以T系噬菌体为例说明病毒的增殖过程。
7、病毒是一种致病因子,也是一种具有遗传成分特点的因子,病毒的这种特性有什么生物学意义?(作业3)第三章原核微生物1、试根据细菌细胞结构的特点,分析并举例说明为什么它们能在自然界中分布广泛。
2、细菌、粘细菌、放线菌、霉菌、酵母在繁殖方式上各有什么特点?3、根据革兰氏阳性菌和阴性菌的细胞壁结构和化学组成,解释为什么革兰氏染色后G+呈紫色,G-呈红色?4、比较细菌和放线细群体培养特征的异同。
5、以产甲烷菌为例,总古细菌的特点及其与细菌的不同之处。
第四章真核微生物1、微生物由于个体微小一般都是以其群体形式进行研究或利用,这必然就要涉及到对微生物的培养。
能否找到一种培养基,使所有的微生物都能良好地生长?为什么?2、试结合微生物学实验课的内容,谈谈在选择、配制和使用培养基时应注意哪些方面的内容。
你们在实验中是如何做的?有何体会?3、试比较营养物质进入微生物细胞的几种方式的基本特点。
细菌荚膜:是细菌生长到一定阶段时在细胞表面形成的一层松散透明、粘度大、粘液或胶质状的物质。
磷壁酸:是G+细菌细胞壁所特有的化学成分,包括甘油型与核糖醇型两类。
鞭毛:是指着生在运动微生物表面的1-数根细长、波纹或毛发状的丝状结构。
光合细菌:形态与普通细菌类似,大多数具端生鞭毛,由于含有色素,所以菌体分别呈现红、紫、褐和绿色。
病原微生物:能使人、禽畜和植物致病的微生物。
厚垣孢子:是菌丝顶端或中间的部分细胞壁加厚,细胞质浓缩而成。
菌毛:细菌表面着生的许多比鞭毛短、细且直的丝状结构。
性毛:比菌毛长,每个细胞仅有1-数根。
芽孢:指某些细菌在生长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。
酵母菌:是一类单细胞、卵圆形,球形或柠檬状的真菌。
病毒:是超显微的、非细胞结构的、只含有一种核酸、仅在活体细胞中寄生的一类微生物。
烈性噬菌体(virulent phage):能在宿主细胞内复制增殖,产生许多子代噬菌体,并最终裂解细菌。
温和噬菌体(temperate phage):既能以原噬菌体形式存在,不裂解宿主细胞,又能在一定条件下进行繁殖,裂解宿主细胞的噬菌体。
营养物质:微生物从外界环境获得的用以合成细胞物质、提供能量和调节代谢的物质。
微生物营养:微生物从外界环境吸收和利用营养物质的过程。
碳源:生长因子:培养基:是由人工方法培配制而成的,适合于不同微生物生长繁殖或积累代谢产物的混合营养物制品。
鉴别培养基:在培养基中加入某种指示剂,并与代谢物发生显色反应。
新陈代谢:简称代谢:泛指发生在活细胞中的各种分解代谢和合成代谢的总和。
合成代谢:指细胞利用小分子物质合成复杂大分子的过程,并在这个过程中消耗能量。
分解代谢:指细胞将大分子物质降解成小分子物质,并在这个过程中产生能量。
发酵:是指微生物细胞在厌氧条件下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。
有氧呼吸:指以分子氧为最终电子受体的生物氧化过程。
无氧呼吸:以无机物为最终电子受体的生物氧化过程。
碳酸盐呼吸:甲烷细菌能在氢等物质的氧化过程中,把CO2或重碳酸盐还原成甲烷和乙酸的过程。
微生物生长:微生物细胞的整体化学组分与结构在数量上有规律按比例的增加过程。
微生物繁殖:微生物生长到一定阶段,经过细胞结构的复制和重建所引起的个体数量的增多。
细菌的生长曲线:定量描述液体培养条件下细菌群体生长规律的实验曲线。
兼性厌氧微生物:在有氧条件下,进行有氧呼吸,在无氧条件下进行无氧呼吸。
灭菌:杀死物体上全部微生物的方法。
转化:受体细胞直接吸收了来自供体细胞的DNA片断,并把它整合到自己的基因组中,细胞部分遗传性状发生变化的现象叫转化。
感受态:受体细胞最易接受外源DNA片段并实现转化的生理状态称为感受态。
转导:遗传物质通过噬菌体的携带而转移的基因重组。
细菌接合:供体菌通过性菌毛与受体菌接合,把F质粒以及携带的不同长度供体菌基因传递给后者并使后者获得新的遗传性状。
菌种的衰退:指由于自发突变而使物种原有一系列生物学性状发生量变或质变的现象。
菌种的复壮:指菌种在发生衰退或衰退前对菌种进行分离纯化、传代转接,从而恢复菌种原来性状的过程。
水体富营养化:是指氮、磷等营养物质大量进入水体,使藻类和浮游生物旺盛繁殖,从而破坏水体生态平衡的现象。
赤潮:是近海海域中的一些藻(主要为甲藻)等浮游生物爆发性地繁殖引起的水体颜色变红的现象。
水华:指在淡水中的N/P在15-20/1时,蓝细菌和藻类过度繁殖,在水体表面形成的蓝、绿色的藻体和泡沫。
生物膜:是由多种多样的好氧微生物和兼性厌氧微生物粘附在生物滤池滤料上或生物转盘盘片上的一层带粘性、薄膜状的微生物混合群体。
生物膜法:利用微生物在固体表面的附着生长对废水进行生物处理的技术方法。
生物脱氮:主要通过硝化作用和反硝化作用来完成的。
硝化作用:是指NH3被氧化成NO2-,再被氧化成NO3-的过程。
反硝化作用:是指兼性厌氧的硝酸盐还原菌将硝酸盐还原为N2的过程。
硫化作用:反硫化作用:生物放大生物浓缩:生物累积:化能自养:化能异养:厌氧生物处理法:厌氧生物处理:在厌氧条件下,利用厌氧微生物分解废水中的有机物并产生甲烷、二氧化碳的过程,又称厌氧发酵。
好氧生物处理法:二、简述题1、微生物的主要特征。
2、巴斯德的主要贡献。
3、柯赫的主要贡献。
4、说明革兰氏阳性与阴性细菌肽聚糖分子结构的异同。
5、简述革兰氏染色机理。
6、说明荚膜及其功能,并按荚膜对细菌进行划分。
7、鞭毛的结构。
8、芽孢的结构。
9、芽孢的抗热机制10、放线菌分生孢子的形成过程11、酵母菌的生活史。
19、微生物营养元素类型?20、简述基团转位的营养物质运送方式。
21、什么叫鉴别性培养基?以伊红美蓝乳糖琼脂培养基为例说明。
25、简述细菌的转化过程。
29、培养基配制的原则,按物理状态可划分哪几种类型。
30、什么是鉴别培养基,以依红美蓝培养基为例说明。
31、以葡萄糖为例,说明基团移位吸收营养的机理及特点。
32、什么叫细菌生长曲线?典型生长曲线可分几期?各有何特点?36、共代谢作用的特性39、生物膜法的特点40、生物膜的微生物组成41、生物膜法的污水净化原理。
42、水体富营养化的危害43、废水生物处理的类型。
44、生物除磷的机理45、生物除氮的机理三、论述题一、比较革兰氏阳性与阴性细菌细胞壁。
1、肽聚糖单体由双糖单位、四肽尾和肽桥三部分组成。
其中双糖是由NAM和NAG 通过β-1,4-糖苷键连接组成。
四肽尾由L-Ala-D-Glu-L-Lys-D-Ala组成。
肽桥一般由甘氨酸5肽组成。
也有2甘氨酸或D-赖氨酸形成肽桥。
2、G+细菌细胞壁只有一层,主要由肽聚糖组成。
磷壁酸是G+细菌细胞壁所特有的化学成分,包括甘油型与核糖醇型两类。
每一类又根据其分布位置可分为壁磷壁酸和膜磷壁酸。
它们以磷酸二酯键连接在NAM的第六位C原子上。
磷壁酸有利于细胞膜对Mg2+的吸附;是噬菌体吸附的位点;充当抗原。
3、G-细菌细胞壁可分为外壁层和内壁层。
外壁层分为外中内三层,外层为脂多糖,中层为磷脂,内层为脂蛋白。
内壁层由肽聚糖组成。
G-细菌的肽聚糖化学组成与G+相似,但在四肽尾上以二氨基庚二酸取代了L-赖氨酸。
脂多糖是G-细菌细胞壁特有成分,其主要由O侧链、核心链和脂类A三部分构成。
O侧链可充当抗原,所以G-细菌又以具有O-抗原为特征。
二、细菌的生长曲线。
1、细菌的生长曲线:定量描述液体培养条件下细菌群体生长规律的实验曲线。
2、延迟期:生长速率为零;细胞体积增大;物质合成旺盛,代谢活跃;对环境变化敏感。
该时期长短与接种年龄、接种量、培养基成分有关。
3、指数期:细胞以几何级数增长。
生长速率最大;生长均匀;酶活性高、代谢旺盛。
4、稳定期:生长速率R为零,新繁殖的细胞数等于死亡细胞数。
特点为:限制营养耗尽、营养比例失调、有害物质积累、pH等条件不适宜、细胞开始积累次生代谢产物,对发酵生产有利。
5、衰亡期:死亡的细胞数大于新增细胞数;细胞出现畸形与自溶。
三、霉菌的无性繁殖。
1、霉菌的无性繁殖主要是通过产生无性孢子的方式来实现的。
常见的无性孢子有:孢囊孢子、分生孢子、厚垣孢子、节孢子等。
2、孢囊孢子又称孢子囊孢子,是一种内生孢子,为藻状菌纲的毛霉、根霉、犁头霉等所具有。
其形成过程:菌丝发育到一定阶段,气生菌丝的顶端细胞膨大成圆形、椭圆形或犁形孢子囊,然后膨大部分与菌丝间形成隔膜,囊内原生质形成许多原生质小团(每个小团内包含1~2个核),每一小团的周围形成一层壁,将原生质包围起来,形成孢囊孢子。
孢子囊成熟后破裂,散出孢囊孢子。
3、分生孢子:是一种外生孢子,是霉菌中最常见的一类无性孢子。
分生孢子由菌丝顶端或分生孢子梗出芽或缢缩形成,其形状、大小、颜色、结构以及着生方式因菌种不同而异,如红曲霉和交链孢霉等,其分生孢子着生在菌丝或其分枝的顶端,单生、成链或成簇,具有无明显分化的分生孢子梗;曲霉和青霉等,具有明显分化的分生孢子梗,它们的分生孢子着生于分生孢子梗的顶端,壁较厚。
4、厚垣孢子;又称厚壁孢子,是外生孢子,它是由菌丝顶端或中间的个别细胞膨大,原生质浓缩,变圆,细胞壁加厚形成的球形或纺锤形的休眠体,对外界环境有较强抵抗力。
厚垣孢子的形态、大小和产生位置各种各样,常因霉菌种类不同而异,如总状毛霉往往在菌丝中间形成厚垣孢子。
5、节孢子:节孢子也称粉孢子,是白地霉(Geotrichum Cabdudum)等少数种类所产生的一种外生孢子,由菌丝中间形成许多横隔顺次断裂而成,孢子形态多为圆柱形。
八、什么是生物膜?生物膜法处理废水的原理及其特点是什么?1、生物膜:是由多种多样的好氧微生物和兼性厌氧微生物粘附在生物滤池滤料上或生物转盘盘片上的一层带粘性、薄膜状的微生物混合群体,是生物膜法净化污水的主体。
2、生物膜法处理废水的原理是:通过废水与生物膜的相对运动,使废水与生物膜接触,进行固、液两相的物质交换,并在膜内进行有机物的生物氧化和降解,使废水得到净化,同时,生物膜内微生物不断得以生长和繁殖。
3、生物膜的特点:微生物多样性高;生物膜各层的微生物类群不同;生物膜中的食物链较长;具有较高的脱氮能力;单位处理能力大;系统维护方便;操作运行方便。
九、废水微生物脱氮1、原理:生物脱氮主要通过硝化作用和反硝化作用来完成的。
首先利用好氧阶段,由亚硝化单胞菌、硝化杆菌的硝化作用,将NH3转化为NO3-,再利用缺氧段,由反硝化细菌将NO3-经反硝化作用还原为N2,溢出水面释放到大气。
2、微生物脱氮包括两阶段:硝化阶段和反硝化阶段。
前者指的是NH3被氧化成NO2-,再被氧化成NO3-的过程,主要有亚硝化细菌和硝化细菌来完成;后者指的是:兼性厌氧的硝酸盐还原菌将硝酸盐还原为N2的过程。
十、废水微生物脱磷。
1、原理: 在厌氧条件下,积磷细菌将体内储藏的聚磷分解,产生的能量可供积磷菌在厌氧压抑条件下生理活动之需,还可用于主动吸收外界环境中的乙酸,在菌体内以聚-β-羟丁酸(PHB)的形式储存。
聚磷分解导致了可溶性磷酸盐从菌体内的释放到细胞外。
在好氧条件下,积磷菌体内的PHB分解成乙酰CoA,大部分进入三羧酸循环和乙醛酸循环,产生氢离子和电子,这两部分氢离子和电子经过电子传递产生能量。
产生能量的一部分供积磷菌正常的生长繁殖,另一部分供其主动吸收环境中的磷,并合成聚磷,使能量储存在聚磷的高能磷酸键中,这就导致菌体从外界吸收可溶性的磷酸盐。