《水處理生物學》課后思考題解答

《水處理生物學》課后思考題解答第一章緒論

1"水處理生物學"的研究對象是什么

”水處理生物學”研究的對象主要集中在與水中的污染物遷移、分解及

轉化過程密切相關的微生物、微型水生動物和水生/濕生植物，特別

是應用于水處理工程實踐的生物種類。細菌等原核微生物在水處理工

程中通常起著關鍵的作用，是水處理生物學研究的重點。

2水中常見的微生物種類有哪些水中的主要微生物分為非細胞生物

（病毒）和細胞生物兩種類型。在細胞生物中又分為古菌、原核生物

（如細菌、放線菌、藍細菌、支原體、立克次氏體、衣原體等）、真

核生物。真核生物又可細分為藻類、真菌（如酵母菌、霉菌等）、原

生動物（分為肉足類、鞭毛類、纖毛類〕、微型后生動物。

3微生物有哪些根本特征為什么微生物除了具有個體微小、構造簡

單、進化地位低等特點外，還具有以下特點：（1）種類多。（2）分

布廣。微生物個體小而輕，可隨著灰塵四處飛揚，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養(yǎng)

物質，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可繁殖一代，即由一個分裂為兩個。如果條件適

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

較能適應外界環(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

兩個拉丁文單詞組成，第一個是屬名，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。有時候在前面所述

的兩個單詞之后還會有一個單詞，這個單詞往往是說明微生物的命名

人。

5水中小型動物和水生植物在水體水質凈化中各起什么樣的作用小

型動物多指1?2mm以下的后生動物，它們與水處理過程，特別是環(huán)

境水體水質凈化過程有密切的關系，具有重要的生態(tài)功能。底棲小型

動物壽命較長，遷移能力有限，且包括敏感種和耐污種，故常稱為"

水下哨兵”，能長期檢測有機污染物的慢性排放。底棲生物鏈是水體

生態(tài)環(huán)境安康的標志之一，底棲生物對水體內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、控制水體富營養(yǎng)化、改善水環(huán)境質量的作用。第二章

原核微生物

1細菌的大小一般是用什么單位測量的細菌的大小一般只有幾個

gm,故一般用|im測量。

2以形狀來分，細菌可分為哪幾類細菌的形態(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、桿狀和螺旋狀是細菌的根本形態(tài)。自

然界中，以桿菌最為常見，球菌次之，螺旋菌最少。

3細菌的細胞構造包括一般構造和特殊構造，簡單說明這些構造及及

其生理功能。細菌的根本構造包括細胞壁和原生質兩局部。原生質

位于細胞壁內，包括細胞膜（細胞質膜〕、細胞質、核質和內含物。

細胞壁是包圍在細菌細胞最外面的一層富有彈性的、厚實、堅韌的構

造，具有固定細胞外形和保護細胞不受損傷等多種功能。細胞壁的主

要功能有：①保持細胞形狀和提高細胞機械強度，使其免受滲透壓等

外力的損傷；②為細胞的生長、分裂所必需；③作為鞭毛的支點，實

現(xiàn)鞭毛的運動；④阻攔大分子有害物質（如某些抗生素和水解酶〕進

入細胞；⑤賦予細胞特定的抗原性以及對抗生素和噬菌體的敏感性。

細胞膜又稱細胞質膜、質膜或內膜，是一層緊貼著細胞壁而包圍著細

胞質的薄膜（厚約7?8nm）,其化學組成主要是蛋白質、脂類和少

量糖類。這種膜具有選擇性吸收的半滲透性，膜上具有與物質滲透、

吸收、轉運和代謝等有關的許多蛋白質和酶類。細胞膜的主要功能為:

①選擇性地控制細胞內外物質（營養(yǎng)物質和代謝產(chǎn)物）的運送和交換。

②維持細胞內正常滲透壓。③合成細胞壁組分和莢膜的場所。④進展

氧化磷酸化或光合磷酸化的產(chǎn)能基地。⑤許多代謝酶和運輸酶以及電

子呼吸鏈組成的所在地。⑥鞭毛的著生和生長點。細胞質是細胞膜包

圍地除核區(qū)以外的一切透明、膠狀、顆粒狀物質的總稱。其主要成分

是水、蛋白質、核酸和脂類等。與真核生物不同，原核生物的細胞質

是不流動的。核區(qū)又稱核質體、原核、擬核或核基因組，指存在于細

胞質內的、無核膜包裹、無固定形態(tài)的原始細胞核。內含物是細菌新

陳代謝的產(chǎn)物，或是貯備的營養(yǎng)物質。常見的內含物顆粒主要有以下

幾種：⑴異染顆粒。其化學組分是多聚偏磷酸鹽，是磷源和能源的貯

藏物，可降低細胞滲透壓。⑵聚P—羥基丁酸鹽。它是細菌所特有的

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，存在于許多光能營養(yǎng)

型、無鞭毛的運動水生細菌中的包囊狀的內含物。細菌的特殊構造一

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細菌間的信息識別作用。芽抱是某些細菌在生活史的一定

階段在細胞內形成的一個圓形或橢圓形的休眠構造。具有壁厚，水分

少，不易透水，抗熱、抗化學藥物、抗輻射能力強等特點。鞭毛是某

些細菌外表伸出的細長、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。鞭毛是細菌的運動器官，鞭毛運

動引起菌體運動。

4什么是革蘭氏染色其原理和關鍵是什么它有何意義

1884年丹麥病理學家HansChristianGram提出了一個經(jīng)歷染色法，

用于細菌的形態(tài)觀察和分類。其操作過程是：結晶紫初染，碘液媒染,

然后酒精脫色，最后用蕃紅或沙黃復染。這就是最常采用的革蘭氏染

色法。革蘭氏染色的機理一般解釋為：通過初染和媒染后，在細菌細

胞的細胞壁及膜上結合了不溶于水的結晶紫與碘的大分子復合物。革

蘭氏陽性菌細胞壁較厚、肽聚糖含量較高和分子交聯(lián)度較嚴密，故在

酒精脫色時，肽聚糖網(wǎng)孔會因脫水而發(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，結晶紫與

碘的復合物仍阻留在細胞壁內，使其呈現(xiàn)出藍紫色。與此相反，革蘭

氏陰性菌的細胞壁較薄、肽聚糖位于內層且含量低和交聯(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

酒精作用時細胞壁上就會出現(xiàn)較大的空洞或縫隙，這樣，結晶紫和碘

的復合物就很易被溶出細胞壁，脫去了原來初染的顏色。當蕃紅或沙

黃復染時，細胞就會帶上復染染料的紅色。酒精脫色是革蘭氏染色的

關鍵環(huán)節(jié)。脫色缺乏，陰性菌被誤染成陽性菌；脫色過度，陽性菌可誤

染為陰性菌。革蘭氏染色法的意義在于鑒別細菌，把眾多的細菌分為

兩大類，革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌。

5簡述細胞膜的構造與功能。細胞膜又稱細胞質膜、質膜或內膜，是

一層緊貼著細胞壁而包圍著細胞質的薄膜，其化學組成主要是蛋白

質、脂類和少量糖類。整體細胞膜的構造，目前大家比照公認的是"

鑲嵌模型"，其要點是：①磷脂雙分子層組成膜的根本骨架。②磷

脂分子在細胞膜中以多種方式不斷運動，因而膜具有流動性。③膜蛋

白以不同方式分布于膜的兩側或磷脂層中。細胞膜的主要功能為：①

選擇性地控制細胞內外物質（營養(yǎng)物質和代謝產(chǎn)物）的運送和交換。

②維持細胞內正常滲透壓。③合成細胞壁組分和莢膜的場所。④進展

氧化磷酸化或光合磷酸化的產(chǎn)能基地。⑤許多代謝酶和運輸酶以及電

子呼吸鏈組成的所在地。⑥鞭毛的著生和生長點。

6芽抱有何特殊生理功能其抗性機理是什么芽泡的這些特點對實踐

有何指導意義芽抱最主要的特點就是抗性強，對高溫、低溫、紫外線、

枯燥、電離輻射和很多有毒的化學物質都有很強的抗性。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為它含有特殊的抗

熱性物質-2,6」比咤二竣酸和耐熱性酶。芽抱的這些特點使之具有以

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⑥生物殺蟲

7什么是菌落將單個或少量同種細菌（或其他微生物）細胞接種于固

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

該細胞會迅速生長繁殖，形成許多細胞聚集在一起且肉眼可見的細胞

集合體，稱之為菌落。準確地講，菌落就是在固體培養(yǎng)基上（內〕以

母細胞為中心的、肉眼可見的、有一定形態(tài)、構造特征的子細胞團。

8什么叫菌膠團菌膠團在污水生物處理中有何特殊意義當莢膜物質

融合成一團塊，內含許多細菌時，稱為菌膠團。菌膠團是活性污泥中

細菌的主要存在形式，有較強的吸附和氧化有機物的能力，在污水生

物處理中具有重要的作用。一般說，處理生活污水的活性污泥，其性

能的好壞，主要根據(jù)所含菌膠團多少、大小及構造的嚴密程度來定。

9簡述放線菌的特點與菌落特征。放線菌是一類主要呈菌絲狀生長和

以抱子繁殖的陸生性較強的原核生物。它的細胞構造與細菌十分相

近，是細菌中進化較高級的類群，絕大多數(shù)放線菌是革蘭氏陽性菌。

放線菌都是單細胞的個體。細胞體內既沒有葉綠素，也沒有成形的細

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

型，靠營養(yǎng)菌絲吸收營養(yǎng)物質，營腐生生活。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。當生長發(fā)育到一定時期時，氣生

菌絲頂端長出抱子絲，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。形成的菌落質地致密、外表呈較嚴密的絨狀或堅實、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，構造呈粉質狀，用針挑起則粉碎。假設將放線菌接種

于液體培養(yǎng)基內靜置培養(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

所構成的球狀顆粒。

10簡述絲狀細菌的主要類型，它們的代謝特點及在給水排水工程中

的作用。絲狀細菌主要有鐵細菌、硫細菌和球衣細菌三種。鐵細菌一

般都是自養(yǎng)型絲狀細菌，它們一般能生活在含氧少但溶有較多鐵質和

二氧化碳的水中。它們能將其細胞內所吸收的亞鐵氧化為高鐵，從而

獲得能量。為了滿足對能量的需要，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。當水管中

有大量的氫氧化鐵沉淀時，就會降低水管的輸水能力。止匕外，鐵細菌

吸收水中的亞鐵鹽后，促使組成水管的鐵質更多地溶入水中，加速鋼

管和鑄鐵管的腐蝕。硫磺細菌一般也都是自養(yǎng)的絲狀細菌。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。硫磺細菌在水

管中大量繁殖時，因有強酸產(chǎn)生，對于管道有腐蝕作用。球衣細菌是

好氧菌。它在營養(yǎng)方面對碳素的要求較高，反響靈敏，所以大量的碳

水化合物能加速球衣細菌的繁殖。此外球衣細菌對某些殺蟲劑，如液

氯、漂白粉等的抵抗力不及菌膠團。球衣細菌分解有機物的能力很強。

在污水處理設備正常運轉中有一定數(shù)量的球衣細菌，對有機物的去除

是有利的。

11什么是單細胞蛋白單細胞蛋白也稱微生物蛋白，是由蛋白質、脂

肪、碳水化合物、核酸以及非蛋白含氮化合物、維生素和無機化合物

等組成的細胞質團。

12簡述光合細菌的特點、分類，其應用領域。光合細菌是具有原始

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物、硫化物、氨等作為供氫體

進展光合作用。其在生物與環(huán)境領域的研究與應用主要有以下兩點：

①利用光合細菌生產(chǎn)單細胞蛋白和制劑。②利用光合細菌處理高濃度

有機廢水。

13什么是藍細菌其細胞特點假設何其與水質的關系假設何藍細菌舊

名藍藻或藍綠藻，是一類進化歷史悠久、革蘭氏染色陰性、無鞭毛、

含葉綠素(但不形成葉綠體)、能進展產(chǎn)氧光合作用的大型原核生物。

藍細菌的細胞是較典型的原核細胞。藍細菌的構造與G-細菌相似，

細胞壁雙層，含肽聚糖。細胞除含葉綠素a外，還含有類胡蘿卜素及

藻膽蛋白等光合色素。大多數(shù)藍細菌的光合色素位于類囊體的片層

中。菌體多呈藍綠色，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。細胞中還有能固定C02的裝酶體，在水

生的細胞種類中常常有氣泡。藍細菌與水體環(huán)境質量關系密切，在水

體中生長茂盛時，能使水色變藍或其他顏色，并且有的藍細菌能發(fā)出

草腥氣味或霉味。某些種屬的藍細菌大量繁殖會引起"水華"或"赤潮",

導致水質惡化，引起一系列環(huán)境問題。

14簡述支原體、衣原體、立克次氏體的特點與異同。支原體是一類

無細胞壁的、介于獨立生活和細胞內寄生的最小的細胞生命形式，屬

原核微生物，介于細菌和病毒之間。其特點如下：

1)支原體是最小的營獨立生活的繁殖單位，大小0.12?0.25|im

之間，因而能通過細菌過濾器。

2)因缺乏堅韌的細胞壁，胞漿外面被三層“單位膜"所包圍，具有

高度多樣性。

3)對青霉素不敏感，能被四環(huán)素或紅霉素所抑制。

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

煎蛋"狀的菌落。

5)其生長受到特異抗體的抑制。

6)支原體非起源于細菌也不能回復成細菌。

7)支原體與細胞膜有特殊的親和力。衣原體是僅在脊椎動物細胞

內專營能量寄生的小型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)衣原體相似于細菌，兼有RNA和DNA兩種核酸。

2)以二分裂方式繁殖。

3)具有細菌型細胞壁(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。立克次氏體是一類專性寄生于真核細

胞內的G-原核微生物。它與支原體的區(qū)別是有細胞壁但不能獨立生

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

第三章古菌

1簡述古菌的生物學特征，試比照這些特征與真細菌、真核生物的異

同。古菌是一個在進化途徑上很早就與真細菌和真核生物相互獨立的

生物類群，主要包括一些生長在獨特的生態(tài)環(huán)境的生物類群。在細胞

構造和代謝上，古菌在很多方面接近原核生物。然而在基因轉錄和翻

譯這兩個分子生物學的中心過程上，它們并不明顯表現(xiàn)出細菌的特

征，而是接近于真核生物。古菌中除無壁嗜熱古菌沒有細胞壁外，其

余都有與真細菌功能相似的細胞壁，但與大多數(shù)細菌不同，其細胞壁

中沒有肽聚糖，而含假肽聚糖、糖蛋白或蛋白質。而且，絕大多數(shù)細

菌和真核生物的細胞膜中的脂類主要由甘油脂組成，而古菌細胞膜中

的脂類由甘油酸構成。古菌鞭毛的成分和形成過程也與細菌不同。

2簡述古菌的主要類型。從rRNA進化樹上，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

菌構成。在環(huán)境中常見的古菌主要包括：

1)產(chǎn)甲烷古菌；

2)硫酸鹽復原古菌；

3)嗜鹽古菌；

4)嗜熱古菌；

5)無細胞壁的嗜熱嗜酸古菌等。

3簡述產(chǎn)甲烷古菌的特征與應用。產(chǎn)甲烷古菌是一大群在嚴格厭氧條

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)

甲烷細菌的適宜溫度則在50?60℃之間。產(chǎn)甲烷細菌生長最適宜的

pH范圍約在6.8?7.2之間。如pH值低于6或高于8,細菌的生長繁

殖將受到極大影響。產(chǎn)甲烷古菌可用于有機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造上

的主要差異。工程真核生物原核生物細胞大小較大（通常直徑＞2?m）

較?。ㄍǔＶ睆剑??m〕假設有壁，其主要成分纖維素，幾丁質等多

數(shù)為肽聚糖細胞膜中留醇有無（僅支原體例外）細胞膜含呼吸或光合

組分無有細胞器有無鞭毛構造如有，則粗而復雜（9+2型）如有，

則細而簡單細胞質線粒體有無溶酶體有無葉綠體光能自養(yǎng)生物中有

無真液泡有些有無高爾基體有無微管系統(tǒng)有無流動性有無核糖

體80S（指細胞質核糖體）70s

間體無局部有貯藏物淀粉、糖原等PHB等細胞核核膜有無

DNA含量少（?5%）多（?10%）組蛋白有無核仁有無染

色體數(shù)一般多于1個一般為1個有絲分裂有無減數(shù)分裂有無

2簡述真菌的營養(yǎng)類型與特點。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、菌絲體構成。真菌的共同特征有：

1）體內無葉綠素和其他光合作用的色素，不能利用二氧化碳制造

有機物，只能靠腐食性吸收營養(yǎng)方式取得碳源、能源和其他營養(yǎng)物質；

2）細胞貯藏的養(yǎng)料是肝糖元而不是淀粉；

3）真菌細胞一般都有細胞壁，細胞壁多數(shù)含幾丁質；

4）以產(chǎn)生大量無性和（或〕有性抱子方式繁殖；

5）陸生性較強。

3簡述真菌的細胞構造。細胞壁真菌細胞壁的主要成分是多糖，另有

少量的蛋白質和脂類。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為主。細胞質膜真核細胞與原核

細胞在其質膜的構造和功能上十分相似，兩者的主要差異可能僅是由

于構成膜的磷脂和蛋白質種類不同而形成的。細胞核在真菌的菌絲頂

端細胞中，常常找不到細胞核。真核生物的細胞核由核被膜、染色質、

核仁和核基質等構成。內質網(wǎng)內質網(wǎng)指細胞質中一個與細胞基質相隔

離、但彼此相通的囊腔和細管系統(tǒng)，由脂質雙分子層圍成。高爾基體

高爾基體也是一種內膜構造。它是由許多小盤狀的扁平雙層膜和小泡

所組成，其上無核糖體顆粒附著。線粒體線粒體是含有DNA的細胞

器，是一切真核細胞的"動力車間"。液泡在真核細胞中還有或大或小、

含有液體的泡，這就是液泡。內含物真菌細胞中有各種內含物，不同

種類的真菌，其內含物的種類也不一樣。常見的有異染粒、淀粉粒、

肝糖粒、脂肪粒等。它們多是貯藏的養(yǎng)料，當營養(yǎng)豐富時其內含物顆

粒較多，當營養(yǎng)缺乏時，可因菌體的利用而消失。

4什么是線粒體，其構造特征與生物學意義為何線粒體是含有DNA

的細胞器。它的構造較為復雜，外形囊狀，由內外兩層膜包裹，囊內

充滿液態(tài)的基質。外膜平整，內膜則向基質內伸展，從而形成了大量

由雙層內膜構成的崎。內膜是氧化磷酸化及電子傳遞產(chǎn)生ATP的場

所，故線粒體是一切真核細胞的"動力車間"。

5什么是酵母菌簡述其繁殖方式與生活史。酵母菌一般泛指能發(fā)酵糖

類的各種單細胞真菌。通常認為，酵母菌具有以下特點：

1)個體一般以單細胞狀態(tài)存在；

2)多數(shù)營出芽繁殖；

3)能發(fā)酵糖類產(chǎn)能；

4)細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

方式分為無性繁殖和有性繁殖兩種。無性繁殖又可分為芽殖、裂殖、

產(chǎn)生無性抱子三種。酵母菌以形成子囊和子囊抱子或擔子和擔抱子的

方式進展有性繁殖。生活史又稱生命周期，指上一代生物個體經(jīng)一系

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

史可分為3類：①營養(yǎng)體既能以單倍體也能以二倍體形式存在；②營

養(yǎng)體只能以單倍體存在；③營養(yǎng)體只能以二倍體存在。

6什么是霉菌霉菌的營養(yǎng)菌絲和氣生菌絲有什么特點，其功能分別是

什么霉菌是絲狀真菌的一個俗稱，意為”會引起物品霉變的真菌”，通

常指菌絲較興旺而又不產(chǎn)生大型子實體構造的真菌。霉菌的營養(yǎng)菌絲

伸入營養(yǎng)物質內攝取營養(yǎng)，氣生菌絲伸入空氣中形成抱子和釋放抱

子。

7簡述真菌抱子的種類及主要功能。真菌胞子分為無性抱子和有性抱

子兩類。真菌的無性繁殖依靠無性抱子進展，無性抱子包括游動抱子、

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

殖依靠有性抱子進展，有性抱子包括卵抱子、接合抱子、子囊抱子和

擔抱子。

8比照細菌、放線菌、霉菌和酵母菌菌落的特征。菌落特征細菌酵母

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密大而疏松或大而致

密相互關系單個分散或有一定排列方式單個分散或假絲狀絲狀交織

絲狀交織形態(tài)特征小而均勻，個別有芽泡大而分化細而均勻粗而分化

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)

基結合程度不結合不結合結實結合較結實結合菌落顏色多樣單調，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胞可見球

狀、卵圓狀或假絲狀細胞有時可見細絲狀細胞可見粗絲狀細胞細胞生

長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簡述真菌與人類的關系。

1)可供食用食用蕈菌有超過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)生的二氧化碳氣泡能使面粉團發(fā)漲，

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

掉。

4）制造藥物青霉菌已廣泛被利用來制造抗生素（可殺死細菌）及

一種名為Griseofulvin的抗生素（可抑制真菌生長）。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）對農(nóng)作物造成病害部份寄生真菌可以侵害經(jīng)濟作物，引致作物

嚴重損失，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）動物及人體的真菌病真菌亦能侵染動物及人體，使動物及人感

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藻類都是自養(yǎng)型（無機營養(yǎng)型1的藻類是具

有光合作用色素，并能獨立生活的自養(yǎng)低等植物。藻類細胞中大多有

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，紅藻體內含有

藻藍素及藻紅素（兩者總稱藻膽素1,與藍細菌相似。在有光照時，

藻類利用這些光合色素進展光合作用，利用光能，吸收二氧化碳合成

細胞物質，同時放出氧氣。因此，藻類一般是無機營養(yǎng)的。

11藻類對水環(huán)境與給水工程有哪些影響水體中藻類大量繁殖會造成

水體富營養(yǎng)化，嚴重影響水環(huán)境質量。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污染物。一樣

一方面可收獲大量有營養(yǎng)價值的藻類，另一方面也凈化了污水。天然

水體自凈過程中，藻類也起著一定的作用。藻類對給水工程有一定的

危害性。當它們在水庫、湖泊中大量繁殖時，會使水帶有臭味，有些

種類還會產(chǎn)生顏色。水源水中含大量藻類時會影響水廠的正常水處理

過程，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

強烈的氣味而使水不適于飲用。

12水處理中常見的原生動物有哪幾類它們在污水處理中的主要作用

分別是什么污水處理中常見的原生動物有三類：肉足類、鞭毛類和纖

毛類。原生動物在水體凈化與廢水處理中的應用

1）凈化水質作用動物性營養(yǎng)型的原生動物吞食細菌、有機物顆

粒，因此促進了水質凈化作用。

2）促進生物絮凝作用草履蟲等纖毛蟲具有生物絮凝作用，促進水

體澄清作用。

3)作為水質處理的指示生物由于鞭毛蟲、肉足蟲、游泳型纖毛蟲

與固著型纖毛蟲對存在的水質有一定要求。其數(shù)量的增多、減少，可

反映水體的水質好壞。同時原生動物個體較大，易于觀察與分辨。因

此常作為水體無機化和廢水處理運轉管理的指示生物。

4)廢水處理及水質凈化過程原生動物的變動運行初期出現(xiàn)肉足

類、植物性、動物性鞭毛蟲；水質處理頂峰期出現(xiàn)較多游泳型纖毛蟲;

水質凈化較好時出現(xiàn)鐘蟲等。

13水處理中常見的微型后生動物有哪幾類它們在污水處理中的主要

作用分別是什么在水處理工作中常見的微型后生動物主要是多細胞

的無脊椎動物，包括輪蟲、甲殼類動物和昆蟲及其幼蟲等。輪蟲以細

菌、小的原生動物和有機顆粒等為食物，所以在污水的生物處理中有

一定的凈化作用。在污水生物處理過程中，輪蟲也可作為指示生物。

當活性污泥中出現(xiàn)輪蟲時，往往說明處理效果良好，但如數(shù)量太多，

則有可能破壞污泥的構造，使污泥松散而上浮。輪蟲在水源水中大量

繁殖時，有可能阻塞水廠的砂濾池。在給水排水工程中常見的甲殼類

動物有水蚤和劍水蚤。它們以細菌和藻類為食料。假設大量繁殖，可

能影響水廠濾池的正常運行。楊花堂出水中往往含有較多藻類，可以

利用甲殼類動物去凈化這種出水。昆蟲及其幼蟲可用作研究河川污染

的指示生物。

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

意義。底棲動物是底棲生物中動物的總稱，包括腔腸動物、海綿動物、

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

域底部和不能長時間在水中游動的各類生物所組成，是水生生物中的

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

居動物、攀爬動物和鉆蝕動物等。底棲動物壽命較長，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

為長期監(jiān)測水體質量的指示生物。底棲生物鏈蝕水體生態(tài)環(huán)境安康的

標志之一，底棲生物對水體內源污染控制及其重要，底棲生物鏈的建

設能有效降低內源污染釋放總量和速度。第六章微生物的生理特性

1細菌細胞中主要含有哪些成分細菌需要哪些營養(yǎng)各種營養(yǎng)物質的

功能是什么細菌細胞中最重要的組分是水，約占細胞總質量的80%,

一般為70%?90%,其他10%?30%為干物質。干物質中有機物占

90%?97%左右，其主要化學元素是C、H、O、N、P、S；另外約3%?

10%為無機鹽分（或稱灰分〕。應注意，不同微生物細胞化學組分不

同；一種微生物在不同的生長階段，其化學組分也不同。微生物的營

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；在營養(yǎng)水平上則都在六大類的范圍內，即碳源、氮源、能源、

生長因子、無機鹽和水。提供細胞組分或代謝產(chǎn)物種碳素來源的各種

營養(yǎng)物質稱為碳源。它的作用是提供細胞骨架和代謝物質中碳素的來

源以及生命活動所需要的能量。異養(yǎng)微生物在元素水平上最適碳源適

"CHO”型。提供細胞組分中氮素來源的各種物質稱為氮源。它的作

用適提供細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)），氮源也可為細胞提供生命活動所需的能量。能為微生物生命

活動提供最初能量來源的營養(yǎng)物質和輻射能，稱為能源。各種異養(yǎng)生

物的能源就是碳源?；茏责B(yǎng)微生物的能源十分獨特，它們都是一些

復原態(tài)的無機物。生長因子是一類調節(jié)微生物正常代謝所必需，但不

能利用簡單的碳、氮源自行合成的有機物。按微生物對生長因子的需

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

物和生長因子過量合成型微生物三種。無機鹽或礦質元素主要為微生

物提供碳源、氮源以外的各種重要元素。無機鹽類在細胞中的主要作

用是：

1)構成細胞的組成成分。

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)型細菌的能源。

6)無氧呼吸時的氫受體。水在微生物細胞內有兩種存在狀態(tài)：自

由水和結合水。它們的生理作用主要有以下幾點：

1)溶劑作用。所有物質都必須先溶解于水，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)運輸物質的載體。

4)維持和調節(jié)機體的溫度。

2什么是碳源、氮源、碳氮比微生物常用的碳源和氮源物質各有哪些

碳源提供細胞組分或代謝產(chǎn)物種碳素來源的各種營養(yǎng)物質稱為碳源。

提供細胞組分中氮素來源的各種物質稱為氮源。營養(yǎng)元素碳氮的比例

關系稱為碳氮比O微生物常用的碳源物質分為有機碳源和無機碳源兩

種。有機碳源包括各種糖類、蛋白質、脂肪、有機酸等。無機碳源主

要是C02（CO32—或HC0-3）。氮源也可分為兩類：有機氮源（如

蛋白質、蛋白月東、氨基酸等）和無機氮源（如NH4C1、NH4NO3等）。

3什么叫生長因子它包括哪些物質微量元素和生長因子有何區(qū)別生

長因子是一類調節(jié)微生物正常代謝所必需，但不能利用簡單的碳、氮

源自行合成的有機物。并非所有的微生物都需要外界為它提供生長因

子。廣義的生長因子包括維生素、堿基、嚇琳及其衍生物、留醇、胺

類、C4?C6的分枝或直鏈脂肪酸，有時還包括氨基酸；狹義的生長

因子一般指維生素。而微量元素屬于無機鹽，是指微生物的生長繁殖

所需濃度在10-6-10-8mol/L范圍內的元素。

4什么叫單純擴散、促進擴散、主動運輸、基因轉位比照微生物對營

養(yǎng)物質吸收四種方式的異同。單純擴散又稱被動運輸，是最簡單的方

式，也是微生物吸收水分及一些小分子有機物的運輸方式。它的特點

是物質的轉運順著濃度差進展，運輸過程不需消耗能量，物質的分子

構造不發(fā)生變化。促進擴散的特點根本與單純擴散相似，但是它須

借助細胞膜上的一種蛋白質載體進展，因此對轉運的物質有選擇性，

即立體專一性。除了細胞內外的濃度差外，影響物質轉運的物質的另

一重要因素是與載體親合力的大小。主動運輸是微生物吸收營養(yǎng)物質

的最主要方式。它的最大特點是吸收運輸過程中需要消耗能量（ATP,

原子動勢或"離子泵”等〕，因此可以逆濃度差進展?；蜣D位與主動

運輸非常相似，但有一個不同，即基因轉位過程中被吸收的營養(yǎng)物質

與載體蛋白之間發(fā)生化學反響，因此物質構造有所改變。

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

養(yǎng)類型指根據(jù)微生物需要的主要營養(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)生活所需能量來源的不同，微生物又分為光能營養(yǎng)和化

能營養(yǎng)兩類。將兩者結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)四種營養(yǎng)類型?，F(xiàn)將四大營養(yǎng)類型簡單介紹如下：

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。這類微生物有藍細菌、紫硫細菌、綠硫細菌以及藻類

等。

b化能自養(yǎng)：這一類微生物的生長需要無機物，在氧化無機物的過程

中獲取能源，同時無機物又作為電子供體，使C02復原為有機物。

這類菌有氨氧化菌、硝化細菌、鐵細菌、某些硫磺細菌等。

c化能異養(yǎng)：大局部細菌都以這種營養(yǎng)類型生活和生長，利用有機物

作為生長所需的碳源和能源?；墚愷B(yǎng)微生物又可分為腐生和寄生兩

類，前者利用無生命有機物，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轉化中起著決定性

作用，很多寄生微生物則是人和動植物的病原微生物。

d光能異養(yǎng)：這類微生物利用光能作為能源，以有機物作為電子供體,

其碳源來自有機物，也可利用C02。屬于這一營養(yǎng)類型的微生物很少，

主要包括紫色非硫細菌與綠色非硫細菌等微生物。

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

微生物生長繁殖或產(chǎn)生代謝產(chǎn)物的混合營養(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何命名和分類的酶是生物細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。酶的命名有習慣命

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

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

系統(tǒng)名稱應明確標明酶的基質和催化反響的性質。假設有兩個基質，

則應將兩個基質同時列出，中間用冒號將它們隔開。如果基質是水時,

可將水略去不寫。根據(jù)酶促反響性質可分為六大類酶，分別室：水解

酶、氧化復原酶、轉移酶、同分異構酶、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、強酸或強堿條件反而易

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

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。

高溫會破壞酶蛋白，而低溫又會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，是具有解離基團的

兩性電解質。它們的解離與pH有關，解離形式不同，催化性質也就

不同。

9細菌是假設何吸收和消化營養(yǎng)物質的細菌通過細胞膜的滲透和選擇

性吸收作用從外界吸收營養(yǎng)物質。由于細胞膜及其半滲透性的存在，

各種營養(yǎng)物質并不能自由地透過和進出微生物細胞，它們必須通過特

殊地吸收和運輸途徑才能進入細胞內部參與生化代謝反響。概括地

說，營養(yǎng)物質地吸收和運設主要有下述四種途徑。

10何謂新陳代謝試用圖示說明合成代謝與分解代謝的相互關系。新

陳代謝簡稱代謝，是推動一切生命活動的動力源，通常指在活細胞中

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養(yǎng)物質，合成細胞物質的過程，在此

過程中需要吸收能量；分解代謝又稱異化作用或分解作用，是微生物

將自身或外來的各種復雜有機物分解為簡單化合物的過程，在此過程

中有能量釋放。(圖示〕

11簡述生物氧化過程中，基質脫氫的主要途徑?；|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，約經(jīng)過10步反響而產(chǎn)生2分子

丙酮酸、2分子NADH+H+和2分子ATP的過程。

2)HMP途徑又稱戊糖磷酸途徑，己糖-磷酸途徑等。其特點是

葡萄糖不經(jīng)過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。特點是葡萄糖只經(jīng)過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)過一系列循環(huán)式反響而徹底氧化、脫

竣，形成CO2、H2O和NADH2的過程。

12細菌呼吸作用有哪幾種類型各有什么特點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，基質的氧化以分子氧作為最終電子受體。其

特點是基質脫氫后，脫下的氫（常以復原力［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。厭氧呼吸又稱無氧呼吸，指以

某些無機氧化物（如SO42-、N03—、C02等〕作為受氫體（電子受

體）的生物氧化。這是一類在無氧條件下進展的、產(chǎn)能效率低的呼吸。

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

無機物或有機物受氫，并完成氧化磷酸化產(chǎn)能反響。發(fā)酵有兩個含義。

廣義發(fā)酵泛指任何利用好氧或厭氧微生物來生產(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)酵指在無氧條件下，基質脫氫后

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

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

化的特點是基質在氧化過程中脫下的電子不經(jīng)電子傳遞鏈的傳遞，而

是通過酶促反響直接交給基質本身氧化的產(chǎn)物，同時將反響過程中釋

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

原物，不再進展分解，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。好氧微生物生活時需要氧氣,

沒有氧氣就無法存在。厭氧微生物只有在沒有氧氣的環(huán)境中才能生

長，甚至有了氧氣對它還有毒害作用。兼性微生物既可在有氧環(huán)境中

生活，也可在無氧環(huán)境中生長，既能營好氧呼吸也能營厭氧呼吸。好

氧呼吸、厭氧呼吸和發(fā)酵在污水生物處理中都有應用，如活性污泥法

就是應用好氧呼吸的原理處理有機污水，而厭氧消化則是應用發(fā)酵和

厭氧呼吸的原理來處理高濃度有機污水和剩余污泥。

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細胞色素氧化酶脫氫酶脫竣酶過氧化氫酶

等H2O,CO2,NO3-,

SO42-,PO3-4最多厭氧呼吸無機氧化物〔如SO42-、N03—、C02

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

質氧化后的中間產(chǎn)物脫氫酶脫竣酶復原酶

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

15微生物活動所需的能量是假設何獲得的微生物的能量來源有呼吸

作用和光合作用兩個途徑?；軤I養(yǎng)型微生物主要從營養(yǎng)基質的氧化

分解中獲得化學能，其中化能異養(yǎng)型微生物通過呼吸作用氧化各種有

機物獲得能量，化能自養(yǎng)型微生物通過呼吸作用氧化各種無機物獲得

能量；光能營養(yǎng)型微生物則通過光合磷酸化將光能轉變維化學能。

16試扼要討論細菌生長與溫度和氫離子濃度的關系。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

超過微生物致死的最高溫度，微生物很快就會死亡。溫度愈高，死亡

愈快。止匕外，細胞內所含水分愈少，微生物的致死溫度愈高。高溫之

所以能殺死微生物，主要是因為微生物細胞的根本組成是蛋白質，

蛋白質遇熱會凝固變性。而啟動一切生命活動的生物催化劑-酶，其

主要成分也是蛋白質，也具有不耐熱性。濕熱比干熱容易殺死微生物,

原因是蛋白質的含水量越多，加熱時愈容易凝固，而且濕熱所用的水

蒸氣的傳導力與穿透力都比照強，更容易破壞蛋白質。微生物在其最

低生長溫度下代謝活動減弱，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。各種細菌都有它們

所適宜的氫離子濃度。在酸性太強或堿性太弱的環(huán)境里，它們一般不

能生活。大多數(shù)細菌適宜于繁殖的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和遺傳變異

L微生物是假設何繁殖的微生物生長到一定階段，便以二分裂的方式

形成兩個子細胞，子細胞又重復以上過程，這就是繁殖。

2.假設何利用微生物的生長曲線來控制污水生物處理的構筑物的運

行針對微生物的間歇培養(yǎng)，在污水生物處理過程中，為防止緩慢期的

出現(xiàn)，可考慮采用處于對數(shù)生長期或代謝旺盛的污泥進展接種，另外

增加接種量及采用同類型反響器的污泥接種可到達縮短緩慢期的效

果。如果維持微生物在生長率上升階段（對數(shù)期）生長，則此時微生

物繁殖很快，活力很強，處理污水的能力必然較高；但處理效果并不

一定最好，因為微生物活力強大就不易凝聚和沉淀，并且要使微生物

生長在對數(shù)期，則需有充分的食料，即污水中的有機物必須有較高的

濃度，在這種情形下，相對地說，處理過的污水所含有機物濃度就要

較高，所以利用此階段進展污水的生物處理實際上難以得到較好的出

水。穩(wěn)定期的微生物生長速率下降，細胞內開場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合，如延時曝氣及污泥

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）、吸附的營養(yǎng)物質和代謝產(chǎn)物及微

生物裂解產(chǎn)物等。

4.請說明生物膜的形成過程和相應的特征。生物膜的形成是一種動態(tài)

的演變過程，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胞外多聚物包裹，生物膜成熟。在黏附階段，

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

等基因，因為這些基因是細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，隨著微生物的生長繁殖，生物膜逐漸變厚,

形成成熟的生物膜。生物膜的組織構造呈不均質性。

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)、構造、代謝、繁殖和對異物的敏感等形狀相對穩(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體之間，在形態(tài)構造和生理機能方面都有所

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)；而變異則推動了種的進化和開展。兩者相輔

相成，相互依存，遺傳中有變異，變異中有遺傳，遺傳是相對的，變

異是絕對的，有些變異了的形態(tài)或性狀，又會以相對穩(wěn)定的形式遺傳

下去，但是并非一切變異都具有遺傳性。

6.假設何利用微生物的變異，進展工業(yè)廢水的生物處理定向培育即通

過有方案、有目的地控制微生物地生長條件，使微生物遺傳性向人類

需要的方向開展。在污水生物處理中，這種定向培育過程稱為馴化。

在工業(yè)廢水生物處理中，常利用微生物對營養(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說明操縱子學說。大腸桿菌中降解乳糖的

酶由3個蛋白質Z、Y和A所組成，受構造基因z、y及a控制，當

培養(yǎng)基中不存在乳糖時，調節(jié)基因I的阻遏蛋白與操縱基因結合，構

造基因就不能表達出來，當培養(yǎng)基中除乳糖外無其他碳源時，乳糖是

誘導物，與調節(jié)基因I的阻遏蛋白結合，使阻遏蛋白喪失與操縱基因

結合的能力，此時操縱基因"開動"，構造基因z、y及a合成蛋白質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，當乳糖全部被利用后，阻遏蛋白就與操縱基因結合，操縱基因”

關閉"，酶的合成停頓。（P143）

8.簡述蛋白質合成過程三種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，按堿基互補原則合成的。

由于傳達了DNA遺傳信息，故稱信使RNA。轉移RNA：存在于細

胞質中，在蛋白質合成過程中起轉移氨基酸的作用。核糖體RNA：

主要成分是核糖體核酸（rRNA）和蛋白質。一個核糖體包含有大小

兩個亞基，它是蛋白質合成的主要場所。

9.基因重組有幾種形式，各有什么特點基因重組有轉化、接合、轉導

三種形式。轉化是供體細胞研碎物中的DNA片段直接吸收進入活的

受體細胞的基因重組方式。受體細胞獲得了供體細胞的局部遺傳性

狀。細胞的接合是遺傳物質通過細胞與細胞的直接接觸而進展的轉移

和重組。遺傳物質通過噬菌體的攜帶而轉移的基因重組稱為轉導?；?/p>

因重組的3種形式中，微生物的接合必需兩個細胞直接接觸，而轉化

和轉導無需細胞直接接觸，轉化沒有噬菌體作媒介，轉導必須通過噬

菌體轉移遺傳物質。

10.試述質粒與”超級微生物"。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作為各種各種質粒的受

體細胞（含質粒A〕，分別將能降解芳煌（質粒B〕、菇烽（質粒C）

和多環(huán)芳煌（質粒D〕的質粒，用遺傳工程方法人工轉入受體細胞，

此時該銅綠假單胞菌便成為帶有多種質粒的”超級微生物”。

11.什么叫基因突變，可分為幾類由于某些原因，引起生物體內的DNA

鏈上的堿基的缺失、置換或插入，改變了基因內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，這樣的變異稱為基

因突變。根據(jù)突變發(fā)生過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。但凡在沒有特設的誘變條件下，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因素，引起細胞DNA分子中堿基對發(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何利用遺傳工程是按照人

們預先設計地生物藍圖，通過對遺傳物質地直接操縱，進展改組、重

建，實現(xiàn)對遺傳性狀定向改造地技術。它包括細胞水平和基因水平兩

個水平的研究。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的質粒剪切后，連接到受體細胞中，使

之用以處理污水中難降解的物質。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)境結合起來的

一個整體。

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：

（1）生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(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）有機物的主要分解者微生物是有機物的主要分解者。

它們能夠分解生物圈內的動物、植物和微生物殘骸等復雜有機物質，

并最后將其轉化成最簡單的無機物，再供初級生產(chǎn)者利用。（2）物

質循環(huán)中的重要成員微生物再自然界中參與了碳、氮、磷、氧、硫、

鐵和氫等物質的轉化和循環(huán)作用，大局部元素及化核武的循環(huán)過程都

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

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

兩個明顯特征，即可直接利用太陽能、無機物的化學能作為能量來源,

另一方面其積累下來的能量又可以在食物鏈、食物網(wǎng)中流動。（4）

物質和能量的蓄存者微生物和動物、植物一樣也是由物質組成和由能

量維持的生命有機體。在土壤、水體中有大量的微生物，蓄存著大量

的物質和能量。（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，并進化成后來的動、植物。藻類的產(chǎn)氧作用，改變大氣圈

中的化學組成，為后來動、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。室內空氣又高于室外空氣。在水體中，特別是低營養(yǎng)濃度水體

中，微生物傾向于生長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。在土壤中，有機質含量豐富的黑土、草

甸土、磷質石灰土、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。這些微生物對極端環(huán)境的適應適長期自然選擇的結

果，也是自然界生物進化的重要動因之一。極端環(huán)境微生物細胞內的

蛋白質、核酸、脂肪等分子構造、細胞膜的構造與功能、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。研究

這些特點，可以指導普通環(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：最適生長溫度為65?70℃,最低生長溫度在

40℃以上，最高生長溫度在70℃以上。（b）兼性嗜熱菌：最高生長

溫度在50?60℃之間，但在室溫下仍有生長與繁殖能力，只是生長

緩慢。（c）耐熱細菌：最高生長溫度在45?50℃之間，在室溫中生

長較中溫性細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)別微生物的拮抗關系和互生關系及其在污水生物處理中的應

用。拮抗關系：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環(huán)境條件，如改變pH值等,

造成某些微生物不適合生長的環(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系稱為拮抗或對抗關系。在污水

生物處理系統(tǒng)中，動物性營養(yǎng)的原生動物主要以細菌和真菌為食料，

它們能吃掉一局部細菌等微生物和一些有機顆粒，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。

但對污水凈化起主要作用的是細菌，如果細菌被吃掉過多或活性污泥

的構造被破壞過大，就會產(chǎn)生不利影響。兩種不同的生物，當其生活

在一起時，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

系稱為互生關系。在污水生物處理過程中，普遍存在著互生關系。例

如，石油煉油廠的廢水中含有硫、硫化氫、氨、酚等。硫化氫對一般

微生物是有毒的。但當采用生物法去處理酚時，分解酚的細菌卻不會

中毒。這一方面是因為分解酚的細菌經(jīng)過馴化，能耐受一定限度的硫

化氫，另一方面因為處理系統(tǒng)中的硫磺細菌能將硫化氫氧化分解成對

一般細菌非但無毒，而且是營養(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

適應水上漂浮生活，它們的根系大多退化成懸垂狀，葉或莖具有興旺

的通氣組織，一些種類還發(fā)育出專門的貯氣構造（如鳳眼蓮膨大成葫

蘆狀的葉柄），這些為整個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

風浪，通常具有柔韌細長的葉柄或莖，常見的種類有菱、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，這類植物是嚴格意義上完全適應水生的高等植物類群。相

比其他類群，由于漂浮于水中，陽光的吸收和氣體的交換是影響其生

長的最大限制因素，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；葉片也多細裂成絲狀或

條帶狀，以增加吸收陽光的外表積，也減少被水流沖破的風險；植物

體呈綠色或褐色，以吸收射入水中較微弱的光線，常見的種類有狐尾

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，也有個別種類可

以適應瀑布、激流等湍急的水體，如飛瀑草。它們可生長的水深范圍

約在10m以內，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浪的影響，

通常生長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.我國常見的能形成單種群落的代表性挺水植物有哪些蘆葦、香蒲、

菖蒲和菰是在我國南北常見的挺水植物，它們?yōu)槎嗄晟叽髥滩?，?/p>

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

成挺水植物帶。

4.我國常見的能形成水生植物帶的代表性植物有哪些常見的能形成

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，在春天時萌發(fā)，往往可在池塘、湖

泊挺水植物帶的遠岸一側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、金魚藻、苦菜和狐尾藻等，它們茂盛生長時，密集的

枝葉葉在水下形成"水下森林"或”水底草坪”的景觀。

5.我國常見的漂浮植物有哪些它們各有什么樣的特點我國常見的漂

浮植物有鳳眼蓮、浮萍和滿江紅三種。鳳眼蓮果實成熟后掉落水底，

來年種子可萌發(fā)生長。其無性繁殖能力也非常強，生長季節(jié)可考腋芽

幾天內發(fā)育出新植株來擴大種群，是公認的生長最快的植物之一。鳳

眼蓮喜歡生長在溫暖向陽及富含養(yǎng)分的水域中，在25?35℃下生長

最快，每年的九、十月份是生長旺季。浮萍主要是通過類似于酵母出

芽生殖的營養(yǎng)繁殖方式產(chǎn)生后代和擴大種群。由于個體較小，對水的

波動非常敏感，水面的水平流速超過（Mm/s時，浮萍在水面上形成

的墊層就能被攪動吹散，因此浮萍多生長于水流相對平緩的溝渠、湖

灣處。滿江紅通常橫臥于水面上，莖比照短小并有數(shù)個分枝，葉極小,

長1mm,上面紅紫色或藍綠色，無葉柄，每個葉片分裂成上下重疊

的2個裂片，裂隙中有固氮藍藻共生其中，可將空氣中氮氣固定成可

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.我國常見的沉水植物有哪些它們各有什么樣的特點黑藻、金魚藻、

苦草和狐尾藻是在我國常見的沉水植物種類。黑藻主要靠分枝進展營

養(yǎng)繁殖擴大種群，常見于靜水中，不耐水流沖擊。金魚藻與黑藻相似,

主澳靠分枝進展營養(yǎng)繁殖擴大種群，常見于靜水中，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。狐尾

藻多生于靜水中。第十章微生物對污染物的分解與轉化

1.根據(jù)分解程度，有機物的生物分解有哪幾種類型各種類型的特點分

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

可分為生物去除（表觀分解〕、初級分解、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如下：生物分解類

型特點分解對象有機物的分析方法生物去除由于微生物細胞、活性污

泥等的吸附作用使化學物質濃度降低的一種現(xiàn)象。這里所說的"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"。各種色譜分析有機碳分析初級分解在分解過程中，化學物

質的分子構造發(fā)生變化，從而失去原化學物質特征的分解各種色譜分

析官能團分析毒性測試環(huán)境可接收的分解經(jīng)過生物分解，化學物質的

物理化學性質和毒性到達環(huán)境安全要求的程度各種色譜分析官能團

分析毒性測試完全分解有機化合物被分解成穩(wěn)定無機物（C02、H20

等）的分解總有機碳分析產(chǎn)生的C02分析

2.試比照有機物的好氧分解和厭氧分解各有什么特點兩者有何不同

有機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進

展的。有機物的厭氧生物分解是在無氧條件下，借厭氧微生物，主要

是厭氧菌（包括兼性菌1的作用來進展的。與厭氧生物分解相比，有

機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、

轉化為細胞的比例大（即細胞轉化率高）等特點。

3.有機物生物分解性試驗的意義何在簡要概述生物分解性試驗的方

法體系不同的化合物，具有不同的分子構造和物理化學性質，同時也

具有不同的生物分解性。正確評價有機物的生物分解難易程度，即生

物分解性，對于評價有機污染物在環(huán)境中的遷移轉化規(guī)律及其生態(tài)與

安康風險，預測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。生物分解性試驗分為"生物分解潛能試驗"和"生物

分解模擬試驗”兩大類。（1）生物分解潛能試驗生物分解潛能試驗的

主要目的是評價有機物是否具有被生物分解的潛在性-根據(jù)評價目的

的不同，生物分解潛能性試驗又分為易生物分解試驗和本質性分解試

驗。（a）易生物分解試驗易生物分解試驗的目的是評價有機物是否

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展。試

驗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

有機碳分析等非特異性方法進展分解對象物質地分析。（b）本質性

生物分解試驗本質性生物分解試驗地目的是評價有機物是否具有被

生物分解的性質。試驗通常在最有利于受試化合物分解的條件下進

展。（2）生物分解模擬試驗生物分解模擬試驗的目的是評價有機物

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.有機物生物分解性試驗的一般步驟是什么

5.有機物的生物分解性與其分子構造之間一般有何關系有機物的生

物分解性與其分子構造有密切的關系，其規(guī)律如下：（1）增加A類

取代基（即異源基團〕一般分解性變差，增加B類取代基，有時可

以增加生物分解性。能使生物分解性降低的基團稱異源基團。

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）異源基團數(shù)目增加，生物分解性越差。（3）異源基團的位置對

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）對于

復環(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)律有時不同。

6.概述微生物在碳循環(huán)中的作用。有機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，然后通過光合作用成武植物性蛋白

質，碳水化合物和脂肪。動物吃了植物產(chǎn)生動物性蛋白質、碳水化合

物和脂肪。動物的排泄物又分解產(chǎn)生二氧化碳。動植物通過呼吸也都

產(chǎn)生二氧化碳，而它們死亡后的殘體又都是有機性物質。這些物質又

開場分解，如此進入了第二次