环境工程微生物知识点总结(重点)

环境工程微生物
⭐1-1、何谓微生物？它主要包括哪些类群？P27
微生物是一切肉眼看不见或看不清的微小生物总称。

1.原核类（真细菌、放线菌、蓝细菌、支原体、衣原体、立克次氏体）
2.真核类（真菌、原生动物、显微藻类）
3.古生菌和非细胞型类（介于原核和真核之间）（病毒、亚病毒因子）
⭐1-2、微生物有哪些特点？
1.个体微小，结构简单，表面积大。

微生物大多是单细胞生物，有点复杂的多细胞微生物也少有组织器官的分化。

2.吸收多，转化快。

一些微生物的呼吸速率也比高等动、植物的组织强数十至数百倍。

这个特性为微生物的生长繁殖和合成大量代谢产物提供了充分的物质基础。

3.生长旺，繁殖快。

微生物具有极高的生长和繁殖速率。

4.适应强，易变异。

微生物结构简单，整个细胞直接与环境接触，易受环境因素影响，使其具有极其灵活的适应性或代谢调节机制。

5.分布广，种类多。

因微生物极小，很轻，附着于尘土随风飞扬，漂洋过海，栖息在世界各处，分布极广。

6.杂居混生，因果难联。

在自然条件下，微生物一般都是许多种相互杂居混生。

1-3、环境微生物学的主要研究内容有哪些？
1.环境中微生物的分离、鉴定、培养及生理生化研究
2.微生物与自然环境之间的关系
3.微生物对环境的污染和危害
4.微生物对受污染环境的净化和修复
5.微生物在环境监测中的应用
6.微生物产品
1-4、试述显微镜的种类及与微生物学之间的关系。

1.光学显微镜
2.电子显微镜
3.扫描隧道显微镜
2-2、如何命名微生物？种以上的系统单元有那几级？
命名：
一、俗名
二、学名
1、双名法
学名=属名+种名加词+（首次定人名）+现名定名人+现名定名年
（斜体字）（正体字）
2、三名法
学名=属名+种名加词+符号（可省略）+亚种或变种名的加词
斜体斜体
级：不知道
2-3、试比较古生菌、细菌与真核生物的主要区别。

⭐2-4、微生物的鉴定方法。

其中现代分子生物鉴定分两类：
1.通过核酸分析鉴定微生物遗传类型
2.细胞化学成分作用鉴定指标
2-5、试述16SrRNA寡核苷酸测序技术的原理、优点和简明操作步骤，并说明它在生物学基础理论研究中的重要意义。

3-1细菌有哪些基本形态？其中球菌有哪些排列方式？
1.基本形态：
球状、杆状、螺旋状和丝状四大类，分别称为球菌、杆菌、螺旋菌、丝状菌
2.球菌排列方式：
单球、双球、四联球菌、八叠球菌、葡萄球菌、链球菌
3-2细菌有哪些基本结构？特殊结构？
1.基本结构
2.特殊结构
3-3何谓革兰氏染色？其步骤为？
1.是一种根据细菌细胞壁的组成成分不同来鉴定细菌的方法。

2步骤： 3.机理：阳性菌的细胞壁厚即肽聚糖层厚，抗渗透压能力强
3-4何谓荚膜？可分为哪几种类型？
1.是某些细菌在细胞壁外包围的一层不容易被洗去的黏液性物质
2.大荚膜（有特定外形、厚度约200nm）
微荚膜（有特定外形、厚度小于200nm）
黏液层（无特定外形，边缘不清晰）
3-5何谓鞭毛和纤毛？各有什么作用？
1.鞭毛：是生长在某些细菌表面的长丝状、波曲的蛋白质附属物。

作用：为细胞趋避性提供运动功能的基础。

2.纤毛：
3-6、为什么芽孢具有很强的抗逆性？
芽孢壁厚而致密，折光性强，不易着色，通透性差，水含量低，酶含量少，代谢活力低。

⭐3-7、何谓菌落？可以从哪些方面对菌落进行描述？
1.菌落是在固体培养基上以母细胞为中心的一堆肉眼可见的，有一定形态、构造等特征的子细胞基团。

2.形状、高度、边缘
3-8、简述放线菌的形态特征及其在固体培养基上的菌落特征。

3-9、简述蓝细菌的形态构造和生理生态特征。

4-1、简述真菌细胞结构。

其包括细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核、线粒体、核糖体、内质网、高尔基体、液泡。

4-2、试列表比较真核生物和原核生物的10个主要差别。

（有个照片）
4-3、何谓无隔膜菌丝、有隔膜菌丝、菌丝体？
4-4、简述藻类分布概况以及与水体富营养化有关的藻类特征。

1.分布概况
2.富营养化特征:
藻类大量繁殖，引起水华、赤潮等现象
4-5、简述原生动物形态与构造上的特点。

原生动物没有细胞壁，有细胞质膜、细胞质
有分化的细胞器，其细胞核有核膜，
其有独立生活的生命特征和生理功能
4-6、分类概况以及与废水生物处理有关的原生动物。

⭐原生动物在废水净化中的作用。

1.吞噬游离细菌和颗粒状悬浮物
2.促进生物絮凝作用，使活性污泥具有良好的沉降性能
3.作为废水处理的指示生物
⭐原生动物的概念、分类、特点。

1.概念：原生动物是动物最原始、最低等、结构最简单的单细胞生物。

2.分类：鞭毛纲、肉足纲、纤毛纲
3.特点：原生动物没有细胞壁，有细胞质膜、细胞质，有分化的细胞器，其细胞核有核膜，其有独立生活的生命特征和生理功能。

⭐真菌特点（上课text）
1.无叶绿素，不能进行光合作用
2.一般具有发达的菌丝体
3.营养方式为异样吸收型
4.细胞壁多含几丁质
5.以产大量无性和有性孢子的形式进行繁殖
6.陆生性较强
⭐7-1、什么是遗传、变异？简述它们之间的关系。

1.遗传指上一代生物如何将自身的一整套遗传基因稳定地传递给下一代的行为或功能。

2.变异是指生物体在某种外因或内因的作用下所引起的遗传物质结构或数量的改变。

3.关系：
7-2、基因突变有何特点？可以分为哪几种类型？
1.一般具有七个特点
自发性：可自发地产生各种遗传性状的突变
不对称性：突变性状与引起该突变的原因无直接对应关系
稀有性：突变概率低
独立性：某基因的突变率不受他种基因突变率的影响
可诱变性：自发突变的频率可因诱变剂的影响而大为提高
稳定性：突变后新性状是稳定、可遗传的
可逆性：可正向突变，也可回复突变
2.选择性突变：营养缺陷型、抗性突变型、条件致死突变型
非选择性突变：形态突变型、抗原突变型、产量突变型
7-3、什么是诱变育种？其主要步骤有哪些？
1.诱变育种是指利用物理、化学等诱变剂处理均匀而分散的微生物细胞群，在促进其突变率显著提高的基础上，采用简便、快速和高效的筛选方法，从中挑出少数符合目的的突变株，以供科学实验或生产实践使用。

2.诱变和筛选是两个主要环节
7-4、简述基因工程的操作步骤。

1.目的基因的获得：目的基因为特定基因或DNA片段；
方法有：基因文库，PCR扩增法，CDNA文库，化学方法。

2.载体的选择与准备：
载体：是携带目的基因并将其转移至受体细胞内复制和表达的运载工具。

分类：质粒载体、噬菌体载体、人工载体、病毒载体
共性：
质粒：是染色体外能独立复制、能稳定遗传的一种双链闭环的DNA分子。

质粒特征：自我复制，共价闭合环状结构，相容性和不相容性，自发消除，整合和重组，转移性。

常用质粒类型：粒载体pBR322，粒载体pUC18/19
3.目的基因与载体链接成重组DNA：
采用限制性内切酶使载体断开
再将两者低温退火使载体与目的基因结合
4.重组体的筛选
选择受体细胞
重组载体到入细胞
7-5、基因工程中常用的工具酶有哪些？如何获得？
1.限制性核酸内切酶
2.碱性磷酸酶
3.DNA链接酶
4.逆转录酶
5.DNA聚合酶
7-6、目的基因的获得方法有哪些？
于7-4。

7-7、基因工程有哪些应用领域？简述目前基因工程在环境领域的应用现状。

1.基因工程技术发展迅猛,在医药、农业、工业、环保等诸多领域显示出深远而广阔的应用前景
2.
8-1、何谓营养、营养物质和代谢？
1.营养：微生物从外部环境中摄取和利用营养物质的过程。

2.营养物质：微生物获得的用于合成细胞成分和提供生命活动能量的各种物质。

3.代谢
8-2、按照生理需要，微生物需要哪些营养物质？
碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐、水
8-3、简述微生物的四种基本营养类型。

8-4、简述微生物摄取营养物质的基本方式及机制。

⭐8-5、何谓培养基？简述配置培养基的原则和培养基的种类。

1.培养基是指由人工配制的、含有六大营养要素、适合微生物生长繁殖或产生代谢产物用的混合营养料。

2.原则
根据营养类型，配制培养基
根据营养需要，调节养分浓度和配比
根据生理要求，调控培养基的理化要求
根据经济原则，选用廉价的培养基养料
根据无菌要求，进行培养基的灭菌操作
3.种类
按组分划分：天然、合成
按物理状态划分：液体、固体、半固体、脱水
按用途划分：基础、加富、鉴别、选择、种子、发酵
⭐8-6、以下培养基的用途。

1.固体培养基：常用于菌种分离、鉴定、菌落计数、菌种保藏。

2.半固体培养基：用于穿刺培养、观察细菌运动、培养厌氧菌、保藏菌种。

3.液体培养基：工业上，用于发酵生产；实验室里，用于菌体繁殖，研究微生物的生理和代谢。

4.选择培养基：广泛用于菌种筛选领域。

9-1、什么是代谢？可以分为哪些类型？
9-2、简述分解代谢与合成代谢的关系。

⭐9-3、简述糖酵解途径和三羧酸循环
1.糖酵解
在胞液中进行,其途径可分为两个阶段:
第一阶段从1分子葡萄糖生成2分子甘油醛-3-磷酸，共耗2分子ATP 第二阶段由甘油醛-3-磷酸转变成丙酮酸,生成ATP的阶段.
第一阶段包括5个反应：
葡萄糖变为葡萄糖-6-磷酸（耗1ATP）
葡萄糖-6-磷酸变为果糖-6-磷酸
果糖-6-磷酸果糖磷酸化成果糖-1,6-二磷酸（耗ATP）
甘油醛-3-磷酸和磷酸二羟丙酮的生成
磷酸丙酮的互变异构成甘油醛-3-磷酸
第二阶段也包括5个反应：
甘油醛-3-磷酸变为 1,3-二磷酸甘油酸（第一次氧化脱氢反应） 3-磷酸甘油酸和ATP的生成（第一次生成ATP）
3-磷酸甘油酸成 2-磷酸甘油酸
磷酸烯醇式丙酮酸的生成（脱水）
丙酮酸生成（第二次生成ATP）
2.三羧酸循环：
9-4、糖、蛋白质、核酸这三大生物分子是怎么合成的？
9-5、什么是微生物的次生代谢？次生代谢产物有哪些？
2.产物：维生素、抗生素类、生长刺激素、毒素、色素
9-6、简述微生物代谢产物污染。

1.微生物毒素：细菌毒素、真菌毒素、藻类毒素、放线菌毒素
2.气味代谢产物：土腥素、氨、胺等
3.酸性矿水
4.甲基化重金属
10-1、微生物的常用测定方法有哪些？
1.计数法：显微计数法、平板菌落计数法
2.重量法：干重法、湿重法
3.生理指标法：微生物的呼吸强度、耗氧量、酶活性、生物热
⭐10-2、何谓细菌生长曲线？可以分为哪几个阶段？各有何特点？
1.以培养时间为横坐标，以单位体积中的细胞数为纵坐标，定量描述定量液体培养基中微生物群体生长规律的曲线为生长曲线。

2.延滞期：因代谢系统适应新环境需要，细胞数目没有增加的一段时期。

特点：生长速率常数为零；细胞形态变大；细胞内RNA尤其是rRNA含量增高；合成代谢十分活跃；对外界不良条件反应敏感。

对数期：紧接着延滞期的一段细胞数以几何级数增长的时期。

特点：生长速率常数R最大，因而细胞每分裂一次所需要的时间最短；细胞进行平衡生长，故菌体各部分的成分十分均匀；酶系活跃，代谢旺盛。

稳定期：又称最高生长期
特点：生长速率常数R等于0，即处于新繁殖的细胞数与衰亡的细胞数相等，或正生长与负生长相等。

菌体产量达到最高值。

衰亡期：群体呈现负生长状态的时期。

特点：个体死亡率超过新生速率；细胞形态发生多形化。

⭐10-3、在废水处理中，如何应用生长曲线的各个不同时期？
1.废水处理中一直维持在稳定期比较好：具有一定的代谢活性，既有消除有机物的能力，又有利于荚膜等结构的形成，易于凝聚和沉降。

2.废水有机物浓度低时，用衰亡期进行废水处理，即延时曝气法，提高有机物的含量。

10-5、影响微生物生长的因素有哪些？高温和低温对微生物的影响有何不同？
1.因素：温度、pH和氧气等。

2.高温：使蛋白质变性；
低温：可导致细胞膜凝固。

⭐酶的概念、结构：
⭐能量平衡：
⭐微生物生态平衡、意义和作用
1.生态平衡就是生态系统在一定时间和空间内保持相对稳定的状态，并能对外来干扰进行自我调节。

2.意义：
如果生态系统受到外界干扰超过它本身自动调节的能力，会导致生态平衡的破坏；
生态系统一旦失去平衡，会发生非常严重的连锁性后果；
实际上也就是在生态系统中生产、消费、分解之间地保持稳定。

如果其中某一成分过于剧烈地发生改变，都可能出现一系列的连锁反应，使生态平衡遭到破坏；如果某种化学物质或某种化学元素过多地超过了自然状态下的正常含量，也会影响生态平衡；
生态平衡是生物维持正常生长发育、生殖繁衍的根本条件，也是人类生存的基本条件。

⭐种群内相互作用及关系
种群：这种由一个（或一种）微生物增殖产生的群体，称为种群。

特征：空间特征；数量特征；遗传特征。

1.相互作用：
种群密度：指在单位体积（或面积）中生物个体的数量和生物总体的质量（即生物量）。

协同作用：种群密度较低时，微生物相互协作，共同促进种群生长。

拮抗作用：种群密度较高时，微生物相互影响，限制种群生长。

2.关系：
随着种群密度的提高，协同作用减弱，拮抗作用加强。

种群间微生物的相互作用主要有中立、协作、共生、寄生、拮抗。

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