环境微生物复习提纲（内部终结者版）

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1、微生物复习提纲（终结者版）绪论微生物：微生物是肉眼看不到的，必须在电子显微镜或光学显微镜才能看见的所有微小生物的统称。微生物的六大共性：（1） 个体微小， 结构简单 （2）代谢活跃， 方式多样 （3）繁殖快速， 容易变异 （4） 抗逆性强， 休眠期长 （5）种类繁多， 数量巨大 （6）分布广泛， 分类级宽 原核微生物和真核微生物的区别：原核微生物真核微生物核很原始，发育不全，只是DNA链高度折叠成一个核区，无核膜，核质裸露，与细胞质无明显界限细胞核发育完好，核内有核仁和染色质，有核膜，将细胞核和细胞质分开，两者有明显界限没有细胞器，只有细胞质膜内陷形成的不规则泡沫结构体系有高度分化的细胞器不进

2、行有丝分裂进行有丝分裂包括古菌、细菌、蓝细菌、放线菌、立克次氏体、支原体、衣原体、螺旋体除蓝细菌以外的藻类、酵母菌、霉菌、伞菌、原生动物、微型后生动物病毒与类病毒：病毒没有细胞结构，是明显区别于原核微生物与真核微生物的一类特殊的超微生物。类病毒是比病毒小的超微小生物。微生物的特点：个体小、结构简、胃口大、食谱广、繁殖快、易培养、数量大、分布广、种类多、级界宽、易变异、抗性强、休眠长、起源早、发现晚第一章病毒：病毒是一种超显微的结构及其简单在专性活性细胞专性寄生在活的敏感宿主体内，在活体外以无生命的生物大分子状态长期存在并保持其侵染活性的非细胞生物。（可通过细菌过滤器，大小在0.2微米一下的超微

3、小微生物。）病毒的特点：（1） 形态极其微小, 0.2um以下，必须在电镜下才能观察,一般都具滤过性; （2）没有细胞构造,故也称分子生物;（3）其主要成分仅是核酸和蛋白质两种;（4）每一种病毒只含一种核酸,不是DNA就是RNA;（5）既无产能酶系,也无蛋白合成系统;专性寄生，不具有独立代谢能力（6）在宿主外不具生命，但保留感染的潜在能力类病毒和朊病毒的区别：类病毒（只含核苷酸）：比病毒更小的致病感染因子。为环状单链RNA，约有250370个核苷酸长度，可通过机械途径或是花粉或胚珠在植物间传播，在宿主内复制。类病毒可引起马铃薯纺锤形块茎病、柑橘裂皮病和化菊矮病。朊病毒（只含蛋白质）是一种引起牛

4、、羊疾病的感染因子（蛋白样感染颗粒）。其内没有检测到核酸存在。朊病毒可导致退化性神经系统紊乱的疾病，如羊瘙痒症。另外，还可引起人和动物的神经性疾病，如牛海绵状脑病（BES或疯牛病）致使家族性痴呆。病毒的化学组成：有蛋白质和核酸，个体大的病毒如痘病毒，除含蛋白质和核酸外，还含类脂类和多糖。蛋白质衣壳（由衣壳粒排列组合）：保护，亲和力，致病性，毒力，抗原性三种对称性构型：立体对称体（病毒，禽流感病毒），螺旋对称体（烟草花叶病毒，狂犬病毒，流感病毒），复合对称体（大肠杆菌系噬菌体）核酸内芯：决定病毒遗传，变异和对敏感宿主细胞的感染力被膜：来自宿主细胞的核膜和质膜病毒不具有完备的酶系统，但病毒的壳体内

5、含有核酸多聚酶病毒的繁殖：吸附 侵入复制与聚集释放（宿主细胞裂解和成熟是噬菌体粒子的释放）*裂解型的画图说明*对病毒影响最大的物理因素是温度（不耐高温，大多数在度被灭活），光（紫外光，可见光，离子辐射）和干燥度体内灭活的化学物质：抗体和干扰素抗体：是病毒侵入有机体后，有机体产生的一种特异蛋白质，用以抵抗入侵的外来病毒干扰素：是宿主为抵抗入侵的病毒而产生的一种糖蛋白，它进而诱导宿主产生一种抗病毒蛋白将病毒灭活，干扰素起间接作用。体外灭活：酚（破坏病毒蛋白质的衣壳），甲醛（只破坏病毒的核酸，不改变病毒的抗原特性）污水处理过程中对病毒的去除效果：一级处理是物理过程，去除病毒效果很差；二级处理是生物处

6、理方法，生物吸附，降解和絮凝沉淀，去除病毒率，但灭活率不高；三级处理：絮凝，沉淀，过滤，消毒，效果较好。第二章古菌：嗜极端环境微生物，具有特殊细胞结构，包括三大类：产甲烷菌，嗜热嗜酸菌，极端嗜盐菌产甲烷菌：专性厌氧菌，在自然界或粪便或污水处理厂剩余污泥的厌氧消化，有机固体废物厌氧堆肥或填埋中，可与水解菌和产酸菌等协同作用，将有机物降解成的，乙酸，并甲烷化，产生有经济价值的清洁燃料和生物能源甲烷。产甲烷菌与细菌的区别：细胞壁的化学组成不同细菌有四种形态：球状，杆状，螺旋状和丝状，分别称为：球菌，杆菌（是细菌中种类最多的），螺旋菌（红弧菌用于净化海水），丝状菌（具有很强的氧化分解有机物的能力，有一

7、定的净化作用）细菌为单细胞结构，所有的细菌均有一下的结构：细胞壁，细胞质膜，细胞质及其内含物，拟核。部分细菌有特殊结构：芽孢（抵抗外界不良环境的优良体），鞭毛，荚膜，粘液层，衣鞘及光合作用层片细胞壁：是包围在细菌体表最外层、坚韧而有弹性的薄膜。它约占菌体质量的10%25%细菌细胞壁的【生理功能】：a、 保护原生质体免受渗透压引起破裂的作用；b、 维持细菌形态（可用溶菌酶处理不同的细菌细胞壁后，菌体均呈现圆形得到证明）；c 、细胞壁是多孔结构的分子筛，阻挡某些分子进入和保留蛋白质在间质（革兰氏阴性菌细胞壁和细胞质之间的区域）；d 、细胞壁为鞭毛提供支点，使鞭毛运动。放线菌菌丝体分三类：营养（基内

8、）菌丝：又称初级菌丝，直径在0.20.8微米之间，色淡，主要功能是吸收营养物质和排泄代谢产物。可产生黄、蓝、红、绿、褐和紫等水溶色素和脂溶性色素，色素在放线菌的分类和鉴定上有重要的参考价值。气生菌丝：是基内菌丝长出培养基外并伸向空间的菌丝，又称二级菌丝。在显微镜下观察时，一般气生菌丝颜色较深，比基内菌丝粗，直径为1.01.4微米，长度相差悬殊，形状直伸或弯曲，可产生色素，多为脂溶性色素。孢子丝：是当气生菌丝发育到一定程度，其顶端分化出的可形成孢子的菌丝，叫孢子丝，又称繁殖菌丝。孢子丝的形状有直形、波浪状、螺旋形、交替着生、丛生或轮生。孢子成熟后，可从孢子丝中逸出飞散，它可产生各种色素，呈粉白、

9、灰、黄、橙、红、蓝、绿等色。分生孢子的颜色是分类的依据之一。*需要掌握细菌各部分染色的方法、染液、颜色识别。*多聚磷酸盐颗粒甲苯胺或甲烯蓝紫红色或深浅不同蓝色硫粒，糖原碘液前者红褐色，后者深蓝色荚膜，粘液体，衣鞘负染色法透明鞭毛鞭毛染色液鞭毛变粗芽孢孔雀绿绿革兰氏染色法（与细菌的等电点和细胞壁有关）：革兰氏阳性菌（肽聚糖含量高）呈紫色，革兰氏阴性菌（脂质含量高）呈红色蓝细菌：革兰氏阴性菌，原核细胞，静息细胞是固氮的部位，可以固定空气中的氮气在污水处理，水体自净中可以起积极作用，用它可以有效除去氮和磷，在氮，磷丰富的水体中旺盛生长，可作为水体富营养化的指示生物放线菌：革兰氏阳性菌，在自然界物质循

10、环中起积极作用，促进土壤形成团粒结构，改良土壤，在有机固体废物的填埋和堆肥发酵及废水生物处理中起积极作用。第三章原生动物是动物中最原始的，最低等的，结构最简单的单细胞动物，没有细胞壁，有细胞质膜，细胞质，有分化的细胞器，起细胞核具有核膜。二分裂是原生动物的主要繁殖方式，在条件差时出现有性繁殖。孢囊：抵抗不良环境的休眠体鞭毛虫喜在自然水体中，喜在多污带和中污带中生活，在污水处理系统中，活性污泥培养初期或者在处理效果较差时鞭毛虫大量出现，可作为污水处理效果差时的指示生物。肉足纲喜在-中污带或-中污带的自然水体中生活；大量出现时预示出水水质差。如活性污泥驯化初期（游离细菌大量出现后）。变形虫喜在中污

11、带或中污带的自然水体中生活，在污水生物处理系统中，则在活性污泥培养中期出现游泳型纤毛虫中污带，中污带，寡污带中（少数），在活性污泥培养中期，在处理效果较差时出现固着型纤毛虫喜在寡污带生存，在中污带也能生存累枝虫和盖纤虫，钟虫污水生物处理好的指示生物吸管虫中污带，中污带，多污带，在污水生物处理效果一般时出现轮虫是寡污带和污水生物处理效果好的指示生物线虫是水净化程度差的指示生物寡毛类动物瓢体虫，颤蚓，水丝蚓红斑瓢体虫以污泥中的有机碎片喂食，颤蚓和水丝蚓是河底湖泊底泥污染的指示生物浮游甲壳动物是水体污染和水体自净的指示生物，水蚤在污染水体中的颜色比在清水中更红苔藓虫喜在较清洁，富含藻类，溶解氧充足的

12、水体中生活，对水体的净化有一定的积极作用裸藻大量繁殖时形成绿色，红色和红褐色的水华，是水体富营养化的指示生物绿藻在水体自净中起净化作用和指示生物作用甲藻过量繁殖造成海洋赤潮根霉属和曲霉属的区别：P95、P96根霉属：根霉的菌丝匍匐于培养基的表面形成气生菌丝（也叫蔓丝），生长迅速，向四周蔓延于整个平板。蔓丝生节，在节上向下分枝形成假根状的基内菌丝摄取营养；向上长出直立的孢子梗，在梗的顶端形成孢子囊。成熟的孢子囊呈黑色，充满孢囊孢子，囊壁破裂后释放孢子，孢子随风飘扬，遇到合适的条件即萌发成菌丝体。即是无性孢子繁殖，也进行有性繁殖。（图3-28）曲霉属：曲霉与其他霉菌明显不同的是：它分化出厚壁的足细

13、胞。由足细胞长出分生孢子梗（柄），其顶端膨大成圆形或椭圆形的顶囊，由顶囊向外辐射长出一层或两层小梗，最上层的小梗呈瓶状，在其顶端生成串的分生孢子（图3-30）分生孢子的颜色有黄、绿、黑和褐色等。第四章六大酶：氧化还原酶，转移酶，水解酶，裂解酶，异构酶，合成酶酶的活性中心：是指酶的活性部位，是酶蛋白分子中直接参与和底物结合，并与酶的催化作用直接有关的部位。它是酶行驶催化功能的结构基础。酶的活性中心有两个主要的功能部位：活性中心就是酶分子中在三维结构上比较靠近的少数几个氨基酸残基或是这些残基上的某些基团组成。结合部位（一定的底物靠此部位结合到酶分子上）和催化部位（底物分子中的化学键在此处被打断或形

14、成新的化学键，从而发生一系列的化学反应）。酶的催化作用有哪些特征：1、酶积极参与生物化学反应，加速化学速度，速度按反应到达平衡的时间，但不改变反应的平衡点。2、酶的催化作用具有专一性。一种酶只作用与一种物质或一类物质，或催化一种或一类化学反应，产生一定的产物。3、酶的催化作用条件温和。4、酶对环境条件极为敏感。高温、强酸和强碱都能使酶丧失活性；重金属离子（铜，汞，银等）能钝化酶，使之失活影响酶促反应速率的因素：酶的浓度；底物浓度；温度；Ph；激活剂；抑制剂酶催化效率极高的原因：酶能降低反应的能阀，从而降低反应物所需的活化能。这样只需较少的能量就可使反应物变成活化分子，可使反应系统中活化分子数量

15、大大增加，从而使反应速率加快。影响酶促反应的因素：（）酶的浓度（）底物浓度（）温度（）（）激活剂（）抑制剂抑制剂对酶促反应抑制作用的类型：不可逆的抑制作用：有些抑制剂能与酶分子上的某些基团以共价键方式结合，导致酶活性下降或丧失，且不能用透析等方法除去抑制剂而使酶的活性恢复的作用称为不可逆的抑制作用。重金属离子、有机汞以及有机磷化合物（如有机磷农药）等是常见的不可逆抑制剂。可逆的抑制作用：抑制剂与酶以非共价键方式结合而引起酶的活性下降或丧失，用透析、超滤等方法可除去抑制剂而使酶恢复活性，这种作用被称为可逆的抑制作用。其可分为竞争性抑制、非竞争性抑制和反竞争性抑制。A、 竞争性抑制：有些抑制剂的结

16、构与某种底物的结构类似，它可与底物竞争与酶的活性中心结合，从而影响底物与酶的结合，使反应速率下降，这种作用被称为竞争性抑制。B、 非竞争性抑制：底物和抑制剂与酶的结合没有竞争性，底物与酶结合后，还可以与抑制剂结合；同样抑制剂与酶结合后，还可以与底物结合，形成酶底物抑制剂（ESI）三元复合物。但酶不显活性，不能转变为产物，这种抑制剂称为非竞争性抑制。C、 反竞争性抑制：酶只有与底物结合后，才能与抑制剂结合，即ES+I=ESI新陈代谢：微生物从外界环境中不断地摄取营养物质，经过一系列的生物化学反应，转变成细胞的组分，同时产生废物并排泄到体外，这是微生物与环境之间的物质交换过程，一般称为物质代谢或新

17、陈代谢。新陈代谢是活细胞中全部化学反应的总称，它包括同化作用（合成代谢）和异化作用（分解代谢）两个方面。营养：是指生物体从外部环境中摄取其生命活动所必需的能量和物质，以满足正常生长繁殖需要的一种最基本的生理功能。微生物要求的营养物质有水，碳素营养源，氮素营养源，能源，无机源和生长因子微生物的营养类型 P121类型能源供氢体（电子供体）主要碳源微生物（举例）光能无机营养型光H2OCO2蓝细菌、藻类、高等植物光能无机营养型光H2、H2S、SCO2紫色、绿色的硫细菌化能无机营养型氧化无机物H2、H2S、S、NH3CO2氢细菌、硫细菌、硝化细菌等光能有机营养型光有机物有机物紫色非硫细菌、少数藻类化能有

18、机营养型氧化有机物有机物有机物多数细菌、放线菌、全部真菌*在污水处理中，活性污泥中好氧微生物要求的碳氮磷比为BOD5:N:P=100:5:1*厌氧消化污泥中的厌氧微生物群体对碳氮磷比要求为BOD5:N:P=100:6:1在污水生物处理中的活性污泥需铁量营养物进入微生物细胞的方式1、 单纯扩散：是物理过程，杂乱运动的、水溶性的溶质分子通过细胞质膜从高浓度到低浓度扩散，这种扩散是非特异性的，扩散速度慢，不消耗能量。且脂溶性物质比水溶性物质易透过细胞质膜。如：水溶性的溶质分子、水、无机盐、O2、 CO2等。2、 促进扩散：在细胞质膜上有特异性的蛋白质（载体蛋白或渗透酶），通过渗透酶的作用携带某种特定

19、的营养物通过细胞质膜而进入细胞内。这种扩散是特异性的，依靠浓度梯度驱动，也不消耗能量。3、 主动运输：逆浓度梯度的运输，需要渗透酶（改变平衡点）和消耗能量。能量由ATP提供。4、 基团转位：基团转位是存在于某些原核生物中的一种主动运输方式，但是被运输的物质发生了化学变化，主要用于糖的运输。在细菌中广泛存在的一个例子是磷酸转移酶系统，营养物质通过在运输过程中被磷酸转移酶系统磷酸化而进入细胞内，也需要能量和特异性的酶。生物能量的转移中心ATP（腺苷三磷酸）是能量载体，是能量库对微生物来说，最初的能源包括：有机物、无机物、日光生物氧化和产能代谢过程的主要形式：发酵、有氧呼吸、无氧呼吸（一） 发酵：发

20、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，以实现底物水平磷酸化产能的一类生物氧化反应。 微生物的各种发酵类型如果均以葡萄糖作为起始底物，那么，所有的发酵的第一步都是先进行糖酵解，其产物是丙酮酸，然后在不同类型的微生物参与下，才按各种发酵类型继续发酵。糖酵解（EMP）：在无氧的条件下，1mol葡萄糖逐步分解而产生2mol丙酮酸、2molNADH+H+和2molATP的过程。乙醇发酵的总反应方程式：C6H12O6+2pi+2ADP2C2H5OH+2CO2+2ATP+238.3kJ1mol葡萄糖发酵产生2mol乙醇、2molCO2和2molA

21、TP，乙醇发酵的能量利用率为：26%（二）好氧呼吸：是有外在最终电子受体（O2）存在时，对底物（能源）的氧化。它是一种最普遍和最重要的生物氧化方式。以葡萄糖为例，葡萄糖的好氧呼吸分为两阶段：经EMP(糖酵解)途径丙酮酸:产生8molATP 三羧酸循环（TCA）产生30molATP 两阶段共产生38molATP好氧呼吸的总反应式：C6H12O6+6O2+38ADP+38Pi6CO2+6H2O+38ATP好氧呼吸的能量利用效率为：42%(三)无氧呼吸：又称厌氧呼吸，是一类电子传递体系末端受氢体为外源无机氧化物的生物氧化。*3种生物氧化类型的比较（以葡萄糖为例）详见P149表4-11*第五章生长：微

22、生物在适宜的环境条件下，不断吸收营养物质，按照自己的代谢方式进行新陈代谢活动。在正常的情况下，同化作用大于异化作用，微生物的细胞质量不断迅速增长，称为生长。繁殖：当单细胞个体生长到一定程度时，由一个亲代细胞分裂成两个大小、形状与亲代细胞相似的子代细胞，使得个体数目增加，这是单细胞微生物的繁殖（称为裂殖）。发育：微生物的生长与繁殖是交替进行的，从生长到繁殖这个由量变到质变的过程叫发育。微生物培养方式：分批培养和连续培养。细菌生长曲线的各个时期的特点：细菌的生长曲线反映微生物的数量由少变多，达到高峰后又由多变少，到死亡的变化规律。细菌的生长繁殖期可细分为六个时期:停滞期、加速期、对数期、减速期、静

23、止期和衰亡期。但一般只粗略分为四个时期：停滞期、对数期、静止期和衰亡期。停滞期：将少量的细菌接种到某一种培养基中，细菌不立即生长繁殖，经一段适应期才能在新的培养基中生长繁殖，在初始阶段，有的细菌产生适应酶，细胞物质开始增加，细菌总数尚未增加；有的细菌不适应新的环境而死亡，故有时细菌数会略有减少。适应者便开始细胞分裂，进入加速期。此时细菌的生长繁殖速度逐渐加快，细菌总数有所增加。影响停滞期的因素：接种量大，停滞期短；菌龄；营养对数期：继停滞期的末期，细菌的生长速率增至最大，细菌数以几何级数增加。当细菌总数与时间的关系在坐标系上近似成线性关系时，细菌即进入对数期。（该时期细菌得到丰富的营养，细胞活

24、力最强，合成新细胞物质的速率最快，且每分裂一次的时间间隔最短。）静止期：静止期新生的细菌数和死亡的细菌数相当，细菌总数达到最大值，并恒定维持一段时间。 细菌进入静止期的主要原因：营养物质的浓度降低。而静止期的细菌开始积累贮存物质（如异染粒、PHB、糖原、淀粉粒、脂肪粒等）；芽孢杆菌形成芽孢。衰亡期：衰亡期的细菌少繁殖或不繁殖或自溶。活菌数在一个阶段以几何级数下降，此时期称为对数衰亡期。衰亡期的细菌常出现多形态，呈畸形或衰退型。有的细菌产生芽孢。活性污泥中的微生物划分为三个阶段：生长上升阶段，生长下降阶段，内源呼吸阶段连续培养有两种形式：恒浊连续培养、恒化连续培养。恒浊连续培养：是使细菌培养液的

25、浓度恒定，以浊度为控制指标的培养方式。发酵工业常用此法可获得大量的菌体和有经济价值的代谢产物。恒化连续培养：维持水中的营养成分恒定（其中对细菌生长有抑制作用的成分要保持低浓度水平），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。尤其适用于污水生物处理活性污泥法微生物生长曲线的应用常规活性污泥法：利用生长下降阶段的微生物（包括减速期、静止期）；生物吸附法：利用生长下降阶段（静止期）的微生物；高负荷活性污泥法：利用生长上升阶段（对数期）生长下降阶段（减速期）的微生物；分散曝气：利用生长上升阶段（对数期）的微生物；延时曝气：利用衰亡期的微生物处理。*活性污泥的生

26、长曲线要求会写会画、熟悉细菌的特征、生长状况等P171图5-5*巴斯德发酵法：酵母菌（兼性厌氧微生物）在有氧条件下和无氧条件下的生理反应：酵母菌在有氧的条件下迅速生长繁殖，进行好氧呼吸，将有机物彻底氧化成CO2和H2O,产生大量菌体；在无氧条件下，发酵葡萄糖产生乙醇和CO2。将氧通入正在发酵葡萄糖的酵母菌悬液中，发酵速率迅速下降，葡萄糖的消耗速率也显著下降。微生物与微生物之间的关系：竞争关系合作关系共生关系偏害关系捕食关系寄生关系第六章遗传：微生物将其生长发育所需要的营养类型和环境条件，以及对这些营养和外界环境条件产生的一定反应，或出现的一定性状（例如：形态、生理生化特征等）传给后代，并相对稳

27、定地一代一代传下去，这就是微生物的遗传。变异：当微生物从它适应的环境迁移到不适应的环境后，微生物改变自己对营养和环境条件的要求，在新的生活条件下产生适应新环境的酶（适应酶），从而适应新环境并生长良好，这是遗传的变异。DNA的存在形式：真核生物（人、高等动植物、真菌、藻类及原生动物）的DNA和蛋白质等组成染色体，少的几个，多的几十或更多，染色体呈丝状结构，细胞内所有染色体由核膜包裹成一个细胞核。原核微生物的DNA只与少量的蛋白质结合，没有核膜包围，单纯由一条DNA细丝构成环状的染色体，拉直时比细胞长许多倍，它在细胞的中央，高度折叠形成具有空间结构的一个核区。DNA的复制形式：自我复制、半保留复制

28、（所用时间为代时的2/3）DNA的变性：天然双螺旋结构的DNA在受热或其他因素的作用下，两条链之间的结合力（碱基之间的氢键）维持被破坏而分开成单链DNA，即称DNA变性。DNA的复性：变性DNA溶液经缓慢自然冷却降低至自然温度后，变性的DNA重新形成天然双链DNA的过程叫复性，或叫退火。遗传密码：遗传密码（三联密码子）是存在于在mRNA链上，由相邻的三个核苷酸组成，代表一个氨基酸的核苷酸序列，有64组密码子，其中61组分别为20中氨基酸编码，称为有意义密码子。AUG是起始密码子。另外3组称为无意义密码子，是终止密码子（UAA、 UAG 、UGA）它们起终止蛋白质合成作用。微生物生长的主要活动是

29、蛋白质的合成，的合成速率是控制生长速率的关键因素。DNA损伤的修复形式：光复活（蓝色可见光区域）和暗复活切除修复重组修复SOS修复适应性修复基因重组：杂交、转化、转导杂交：通过双亲细胞的融合，使整套染色体的基因重组；或者是通过双亲细胞的沟通，使部分染色体基因重组。在真核和原核微生物中可通过杂交获得有目的的、定向的新品种。转化：受体细胞直接吸收来自供体细胞的DNA片段（来自研碎物），把它整合到自己的基因组里，从而获得了供体细胞部分遗传性状的现象称为转化。转导：通过温和噬菌体的媒介作用，吧供体细胞内特定的基因DNA片段携带至受体细胞中，是后者获得前者部分遗传性状的现象。 质粒：在原核微生物中除有染

30、色体外，还含有另一种较小的，携带少量遗传基因的环状分子，称为质粒，也叫染色体外。在细胞分裂的时候能复制，将遗传形状传给后代，有的质粒独立存在细胞质中也有的和染色体结合，称为附加体PCR技术（DNA聚合酶链反应）的操作步骤：1、加热变性：将待扩增的DNA置于94-95的高温水浴中加热5min ，使双链DNA解链为单链DNA，分开的两条单链DNA作为扩增模板。2、退火：将加热变性的单链DNA溶液的温度缓慢下降至55后。在这过程中将引物DNA的碱基与单链模板DNA一端碱基互补配对。3、延伸：在退火过程中，当温度下降至72时，在耐热性TaqDNA多聚酶、适当的PH和一定的离子浓度下，寡核苷酸引物（引物

31、DNA）碱基和模板DNA结合延伸成双链DNA。4、将扩增产物进行琼脂糖凝胶电泳观察：图6-27所示噬菌体的DNA被HindIII限制性内切酶消化后形成许多片段的电泳凝胶条带图谱。两图中的数字表示每一个片段所含的碱基对数。第七章生态系统：在一定时间和空间范围内由生物（包括动物、植物和微生物的个体、种群、群落）与它们的生境（包括光、水、土壤、空气及其他生物因子）通过能量流动和物质循环所组成的一个自然体。用公式来表示：生态系统=生物群落+环境条件生态系统有四个基本组成：环境，生产者，消费者及分解或转化者生态系统的功能主要表现在生物生产，能量流动，物质循环和信息传递生物圈：生存在地球陆地以上至海面以下

32、各10km之间的范围，包括岩石圈、土壤圈、水圈和大气圈内所有生物群落和人及它们生存环境的总体，叫生物圈。生态平衡：如果输入和输出在较长一段时间趋于相等，生态系统的组成，结构和功能将长期处于稳定状态。虽然各生物群落有各自的生长，发育，繁殖及死亡过程，但群落的种群，数量以及它们之间的数量比均保持相对恒定。即使有外来干扰，生态系统一般也能通过自行调节的能力恢复到原来的稳定状态（例如土壤和水体的自净），这就是生态系统的平衡，即生态平衡。土壤的生态条件：营养（无机元素，微量元素），PH（3.5-8.5，大多数在5.5-8.5），渗透压（等渗或低渗），氧气和水，温度，保护层土壤中微生物的水平分布取决于碳源

33、，垂直分布取决于紫外辐射的照射土壤自净：土壤对施入一定负荷的有机物或有机污染物具有吸附和生物降解能力，通过各种物理、化学过程自动分解污染物使土壤恢复到原有水平的净化过程。土壤污染：农药，石油烃类（苯，二甲苯，酚，甲苯），氨气，重金属等土壤生物修复：土壤生物修复是利用土壤中的天然微生物或人为投加目的菌株，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，使土壤恢复其天然功能。土壤生物修复技术主要有两类：微生物修复技术（按地点分为原位生物修复和异位生物修复）植物修复法（植物提取，植物降解，植物稳定化）其中原位生物修复：生物通风法异位生物修复：现场处理法、预置床法、堆置处理

34、法、生物反应器和厌氧生物修复法。第八章纤维素酶所在部位：细菌的纤维素酶结合在细胞质膜上，是表面酶。真菌和放线菌的纤维素酶是胞外酶，可分泌到培养基中，通过过滤和离心很容易分离得到。碳循环：碳循环以二氧化碳为中心，二氧化碳被植物，藻类利用进行光合作用，合成植物性碳，动物摄食植物就将植物性碳转化为动物性碳，动物和人呼吸放出二氧化碳，有机碳被厌氧微生物和好氧微生物分解所产生的二氧化碳均返回大气。而后，二氧化碳再一次被植物利用进入循环。二氧化碳是植物，藻类和光合细菌的唯一碳源。在整个生态系统中，有机物厌氧发酵产生甲烷和二氧化碳，产甲烷菌将二氧化碳转化为甲烷，甲烷氧化菌将甲烷氧化为二氧化碳。氮循环：结合图

35、理解氮循环。大气中分子氮被根瘤菌固定后可供给豆科植物利用，还可被固氮菌和固氮蓝细菌固定成氨，氨溶于水成NH4+被硝化细菌氧化成硝酸盐，被植物吸收，无机氮就转化为植物蛋白。植物被动物食用后转化为动物蛋白。动、植物的尸体及人和动物的排泄物又被氨化细菌转化为氨，氨又被硝化细菌氧化成硝酸盐，又被植物吸收。无机氮和有机氮就是这样循环往复，氮循环包括氨化作用，硝化作用，反硝化作用及固氮作用硝化作用：氨基酸脱下的氨，在有氧的条件下，经亚硝化细菌和硝化细菌（都是好氧菌）的作用转化为硝酸，这称为硝化作用。反硝化作用：兼性厌氧的硝酸盐还原细菌将硝酸盐还原为氮气，这叫反硝化作用硫循环：在自然界中硫有三个形态单质硫，

36、无机硫化物和含硫有机化合物，这三者在化学和生物作用下相互转化，构成硫的循环。在水生环境中，硫酸盐或盐被植物，藻类吸收后转化为含硫有机化合物，如含-SH基的蛋白质，在厌氧条件下进行腐败作用产生硫化氢，硫化氢被无色硫细菌氧化为硫，并进一步氧化为硫酸盐，硫酸盐在厌氧条件下，被硫酸盐还原菌还原为硫化氢，硫化氢又被光合细菌用作供氢体，氧化为硫或硫酸盐硫化作用：在有氧条件下，通过硫细菌的作用将硫化氢氧化为单质硫，进而氧化为硫酸，这个过程称为硫化作用。参与硫化作用的微生物有硫化细菌和硫磺细菌反硫化作用：土壤淹水，河流，湖泊等水体处于缺氧状态时，硫酸盐、亚硫酸盐、硫代硫酸菌和次亚硫酸盐在微生物的还原作用下形成

37、硫化氢，这种作用就叫做反硫化作用。第九章菌胶团：好氧活性污泥（绒粒）的结构和功能的中心是能起絮凝作用的细菌形成的细菌团块，称菌胶团。原生动物及微型后生动物在污废水生物处理和水体污染及自净中的作用（一） 指示作用：指示作用具体表现在以下3个方面。可根据原生动物和微型后生动物的演替，他们的活动规律判断水质和污（废）水处理程度。还可判断活性污泥培养陈述程度。根据原生动物种类判断活性污泥和处理水质的好与坏。根据原生动物个体形态及其变化过程判断进水水质变化和运行中出现的问题。（二） 净化作用：好氧活性污泥的混合液中，原生动物的营养类型多样，腐生性营养的鞭毛虫通过渗透作用吸收污（废）水中溶解性有机物。大多

38、数动物性营养的原生动物吞食有机颗粒和有利细菌及其他微小的生物，对净化水质起积极作用。（三） 促进絮凝作用和沉淀作用：虽然污（废）水生物处理中主要靠细菌起净化作用和絮凝作用。然而有的细菌需要一定浓度的原生动物存在，由原生动物分泌一定的黏液物协同和促使细菌发生絮凝作用。由此看出：原生动物能促使细菌发生絮凝作用。甲烷发酵理论与机制（简答）1、 第一阶段：是水解和发酵型细菌群将复杂有机物如：纤维素、淀粉等水解为单糖后，在酵解为丙酮酸；将蛋白质水解为氨基酸，脱氨基成有机酸和氨；脂类水解为各种低级脂肪酸和醇。2、 第二阶段：是产氢和产乙酸细菌群把第一阶段的产物进一步分解为乙酸和氢气。3、 第三阶段：两组生

39、理不同的专性厌氧产甲烷菌群。一组：是将氢气和二氧化碳或一氧化碳合成甲烷。二组：是将乙酸脱羧生成甲烷和二氧化碳。或利用甲酸、甲醇及甲基胺裂解为甲烷。4、 第四阶段：同型产乙酸阶段，是同型产一算细菌将H2和CO2转化为乙酸的过程。第十章人工湿地处理污废水的物理、化学与生物的作用机理（表格）（大题）P340 表10-5第十二章胞外多聚物：是微生物在一定的环境条件下，在其代谢过程中分泌的、包围在微生物细胞壁外的多聚化合物。干扰素：是宿主为了抵抗入侵的病毒而产生的一种糖蛋白，它进而诱导宿主产生一种抗病毒蛋白质将病毒灭活，干扰素起间接作用。酚：破坏病毒蛋白质衣壳；甲醛：只破坏病毒的核酸，不改变病毒的抗原特性醚，氯仿等脂溶剂：形象含纸质的被膜的病毒。细菌的4种形态：球菌、杆菌、螺旋菌和丝状菌。