氧微生物有效利用，去氧化分解水中的有机污染物，一样一方面可收 获大量有营养价值的藻类，另一方面也净化了污水。天然水体自净过程中，藻类也起着一定的作用。藻类对给水工程有一定的危害性。当它们在水库，湖泊中大量繁 殖时，会使水带有臭味，有些种类还会产生颜色。水源水中含大量藻类时会影响水厂的正常水处理过程，如造成滤池阻塞。水中即使含有数量很少的黄群藻，也能产 生强烈的气味而使水不适于饮用。 5.造成活性污泥膨胀的主要原因是什么？ 答：（1）对溶解氧的竞争（2）对可溶性有机物的竞争（3）对氮、磷的竞争（4）有机物冲击负荷影响。
第二部分 微生物的营养、生长代谢和遗传变异 一、选择：
1.适合细菌生长的C/N比为___B__ A、5：1 B、25：1 C、40：1 D、80：1 2.以下有关氮源的描述错误的是：（ C ）。 A．氮源是提供微生物细胞组分中氮素的来源 B．氮源包括有机氮和无机氮
C．无机氮化合物充足时固氮菌仍优先进行固氮作用 D．氮源是少数微生物的能源物质
3.下述有关无机盐在微生物细胞中的主要作用错误的是：（ C ）。 A、自养型细菌的能源 B、细胞组成成分 C、碳源 D、酶的组成成分
4.下列有关生长因子描述错误的是：（ A ）。
A. 生长因子是微生物不能合成的，但又必需的有机物或无机物 B. 不同的微生物所需的生长因子可能不同
C. 同一种微生物在不同的生长条件下，对生长因子的需求可能不同 D. 生长因子包括氨基酸、碱基及维生素三类
5. 营养物质从胞外运输到胞内需要消耗能量但不发生了化学变化的是（ A ）。 A.简单扩散 B.促进扩散 C.主动运输 D.基团转位
6．能够利用现成有机物中碳源和能源生长的细菌叫（ D ）型细菌。 A．光能自养 B．化能自养 C．光能异养 D．化能异养
7．靠氧化无机物获得能量来同化CO2的细菌叫（ B ）型细菌。 A、光能自养 B、化能自养 C、光能异养 D、化能异养 8．能够利用光能同化CO2的细菌叫（ A ）型细菌。 A．光能自养 B．化能自养 C．光能异养 D．化能异养
9．下列微生物细胞构成中对营养物质吸收影响最大的是（ ）。 A．细胞膜 B．细胞壁 C．荚膜 D．细胞质 10. 微生物吸收营养物质的主要方式是（C）。
A．简单扩散 B．促进扩散 C．主动运输 D．基团转位
11. 营养物质进入细胞的方式中运送前后物质结构发生变化的是（ D ）。 A．主动运输 B．被动运输 C．促进扩散 D．基团移位
12. 营养物质在运输过程中发生化学变化的运输方式是（ D ）。 A、单纯扩散 B、促进扩散 C 、自动运输 D、基团转位
13．胞饮（作用）和吞噬（作用）两者都是原生动物所采用的（ A ）的过程。 A、带物质进入细胞质 B、执行渗透（作用） C、用日光能量合成糖类 D、从氨基酸合成蛋白质
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14. 硝酸细菌依靠__B__方式产能。
A、发酵作用 B、有氧呼吸 C、无氧呼吸 D、光合磷酸化 15. E．coli属于___D___型的微生物。
A、光能自养 B、 光能异养 C、化能自养 D、化能异养
16. 直接显微镜计数法用来测定下面所有微生物群体的数目，除了__D__之外。 A、 原生动物 B、真菌孢子 C、 细菌 D、病毒 17. 细菌分批培养时，在对数生长期___B__
A、 微生物的代谢机能非常不活跃 B、 菌体体积增大 C、 菌体体积不变 D、 细胞数量呈倍比增加 18. 微生物分批培养时，在延迟期___B___
A、 微生物的代谢机能非常不活跃 B、菌体体积增大 C、 菌体体积不变 D、菌体体积减小
19. 微生物分批培养时，在衰亡期____C_。
A、 微生物的代谢机能非常不活跃 B、 菌体体积增大 C、 增殖数大大小于死亡数 D、 菌体体积减小
20. 细菌的生长曲线中,总菌数和活菌数几乎相等的是__B__ A、适应期 B、对数期 C、稳定期 D、衰亡期 二、填空：
1．碳源对微生物的功能是__ 结构物质 __和__ 能源物质 __。
2．根据利用碳源不同，微生物可以分为__异养型（或有机营养_）____、___自养型_（或无机营养型）____等类群。
3．异养微生物的___ 碳源__和__ 能源 __均来自__有机物 _，而化能自养微生物则通过_无机物的氧化_ 产生ATP。 4．兼性需氧微生物具有两套呼吸酶系，在有氧时 进行有氧呼吸 ，在无氧时 进行厌氧呼吸 。 5．根据物质成分不同，微生物的培养基可以分为__合成培养基_____、__天然培养基____、___半合成培养基___等。
6. 与促进扩散相比，微生物通过主动运输吸收营养物质的优点是什么？答：速度快，专一性强，可运输物质的种类多，可逆浓度梯度运输。
7．根据微生物生长所需的营养物质的特点，可分为 、 、 、 、 。
8. 根据利用能源不同，微生物可以分为__光能型___、__化能型__等类群。根据利用碳源不同，微生物可以分为___自养型____、___异养型___等类群。 9. 化能自养微生物通过 产生ATP。
10．微生物吸收营养物质的方式有_单纯扩散_、_促进扩散___、_主动运输__和_基团转位_等。
11. 细菌典型的生长曲线至少可分为___延缓期__、__对数期_ _、__稳定期 和__衰亡期 _四个生长时期。
12．微生物的生长量测定常用的方法有__称重法__、___含N量测定法__、_ _DNA含量测定法____和__代谢活性法 _。而测定微生物数量变化常用的方法有_ 直接计数法 _、_ 稀释平板计数法 _、_最大概率法 _和_ 比浊法 _。
13．在有机物为基质的生物氧化反应中，以氧为电子传递最终受体的方式称_有氧呼吸_；以无机氧化物为最终电子受体的称_无氧呼吸_；以有机物为最终电子受体的称__发酵_。 14．影响营养物质进入细胞的主要因素是_ 细胞膜_、__ 生活环境__和__被吸收物质的特性 。
15. 液体培养基中加入CaCO３的目的通常是为了pH的缓冲作用__。
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三、判断：
1．为了进行新陈代谢反应，生物体内必须有一定量的水。( √ ) 2．活细胞的含水量在20~40%之间。（ × ） 3．活细胞的含水量在70~90%之间。（√ ）
4. C、H、O、N、P、S是组成细菌细胞的主要元素。（√ ） 5．CO2不能作为微生物的碳源。（ × ）
6．固氮微生物只能以N2作为氮源，不能利用其它氮源（ ） 7. 现知仅原核微生物中的部分属种可以固氮。（ √ ）
8. 土壤中的自生固氮菌的固氮作用的强弱不受土壤中化合态氮浓度的影响。（ × ） 9. 磷在细胞代谢中非常重要，因为它用于合成核苷酸和磷脂。( √ ) 10. 凡是影响微生物生长速率的营养成分均称为生长限制因子。( × ) 11. 微量金属元素是指细胞中含量极少的金属元素。（√ ）
12．微量金属元素是指细胞中含量极少、几乎不起作用的元素。（× ）
13. 精确定量某些成分而配制的培养基是所有成分的性质和数量已知的培养基，称为天然培养基。( × )
14. 化能自养菌以无机物作为呼吸底物，以O2作为最终电子受体进行有氧呼吸作用产生能量。( √ )
15. 被动扩散是微生物细胞吸收营养物质的主要方式。( × )
16. 主动运输是广泛存在于微生物中的一种主要的物质运输方式。( √ )
17. 微生物细胞在氧化葡萄糖过程中有相当一部分能量以热能形式损失掉了。（ ） 18．ATP是生物体内唯一的能量储存形式。（ × ）
19. 微生物的能量除了贮藏在ATP中外，还可以贮藏其他有机物中。( √ )
20. 分批培养时，细菌首先经历一个适应期，此期间细胞处于代谢活动的低潮，所以细胞数目并不增加。( √ )
21. 在微生物生长的滞留适应期，细胞快速分裂。( × )
22. 微生物生长的衰亡期，细胞死亡速率超过细胞分裂速率。( √ )
23. 赤霉素、链霉素、红曲素、核黄素都是微生物在稳定生长期合成的次生代谢产物。( √ ) 24. DNA分子的一个片段或一个区域通常称为一个基因。( × ) 25. 质粒是细胞染色体外的环状DNA。( √ )
26. 在微生物染色体双螺旋构型的DNA中，碱基腺嘌呤是与碱基鸟嘌呤互补配对的。( × ) 27. 碱基排列顺序差异越小，它们之间亲缘关系就越近，反之亦然。( √ )
28. 碱基腺嘌呤、鸟嘌呤和胞嘧啶存在于RNA或DNA，但只RNA中有胸腺嘧啶。( × ) 29. 自发突变是指那些实验室中科研结果所发生的突变。( × )
30. 民间制作的泡菜就是乳酸菌产生的乳酸对其他腐败菌产生的拮抗作用才保证泡菜的风味、质量和良好的保藏性能。( √ ) 四、名词解释： 1、生物固氮：通常是指分子态N在微生物体内由固N酶催化还原为NH3的过程。 2、112、自生固氮：微生物独立生活时进行固氮作用。
3、培养基：人工配制的，可以提供微生物生长必需营养的基质。培养基是人工配制的适合微生物生长繁殖或积累代谢产物的营养物质。
4、菌落：菌落是指在固体平板培养基上，微生物的单细胞经过生长繁殖，形成肉眼能看到的，具有一定形态特征的微生物群体。
5、菌落：单个的微生物细胞在培养基生长，形成肉眼可见的，具有一定形态特征的群体。 6、单纯扩散：微生物吸收营养物质的一种方式。以营养物质在细胞外胞内的浓度梯度为动
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力进行营养物质的吸收。
7、主动运输：是微生物中的主要运输方式，在代谢能和载体的参与下可进行逆浓度梯度的运输。
8、促进扩散：以细胞内外的浓度梯度为动力，在载体物质参与下，物质从浓度高的胞外向浓度低的胞内扩散。
9、基团转位：以微生物的代谢能为动力，通过一个复杂的运输系统，将营养物质从胞外转运到胞内，并发生化学变化。
10、被动扩散：营养物质依赖其在胞外及胞内的浓度梯度，由浓度高的胞外向胞内扩散的过程。
11、分批培养：将少量的细菌接种到一定体积的液体培养基中，在适宜的条件下培养，最后一次性收获的过程。 12、超级微生物：利用基因工程技术，把具有难降解物质的质粒剪切后，连接到受体细胞中，使之用以处理污水中的难降解的物质。这种用人工方法选出的多质粒，多功能的新菌种称“超级微生物”。
13、菌种退化：作为菌种的微生物群体由于变异或自然衰老从而引起的群体菌种性能下降。 五、简答：
1. 什么叫能源？试以能源为主，碳源为辅对微生物的营养类型进行分类。 答：能源是为微生物的生长繁殖提供能量的物质，包括光能和化学能。
以能源分可以分为光能型和化能型。以碳源分可以分为自养型和异养型。因此，据能源和和碳源的利用情况可以将微生物的营养型分为四种：化能自养、化能异养、光能自养、光能异养。(具体分述)
2. 试述天然培养基、合成培养基、半合成培养基的概念、特点，并各举一例。 答：合成培养基：用化学试剂配制的营养基质称为合成培养基。 特点：化学成分和含量完全清楚且固定不变，适于微生物生长繁殖。
优点：是成分清 楚、精确、固定，重现性强，适用于进行营养、代谢、生理生化、遗传育种及菌种鉴定等 精细研究。 缺点：是一般微生物在合成培养基上生长缓慢，许多营养要求复杂的异养型微生物在合成培养基上不能生长。
实例：高氏一号培养基等。
天然培养基：用各种动物、植物和微生物等天然成分制作培养基。
优点：取材广泛，营养丰富，经济简便，微生物生长迅速，适合各种异养微生物生长。 缺点：成分不完全清楚，成分和含量不确定，用于精细实验时重复性差。仅适用于实验室的一般粗放性实验和工业生产中制作种子和发酵培养基。 ? 实例：培养细菌的牛肉膏蛋白胨琼脂培养基 半合成培养基--用天然有机物提供碳、氮源和生长素，用化学试剂补充无机盐配制的培养基，将天然培养基和合成培养基的优点结合起来。
优点：充分满足微生物的营养要求，大多数微生物都能在此类培养基上良好生长。 3. 什么叫鉴别性培养基？以伊红美蓝乳糖琼脂培养基为例，分析鉴别性培养基的作用原理。答：通过指示剂的呈色反应，用于区别不同微生物种类的培养基。
伊红美蓝两种苯胺染料可抑制革兰氏阳性细菌生长。伊红为酸性染料，美蓝为碱性染 料。试样中的多种肠道细菌在伊红美蓝培养基上形成能相互区分的菌落，其中大肠杆菌能强烈发酵乳糖产生大量混合酸，菌体带H+，可与酸性染料伊红结合，美蓝 再与伊红结合形成紫黑色化合物，使菌落在透射光下呈紫色，反射光下呈绿色金属光泽。产酸力弱的沙雷氏等属细菌菌落为棕色；不发酵乳糖不产酸的沙门氏等属细 菌呈无色透明菌落。
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4. 试列表比较单纯扩散、促进扩散、主动运输和基团转位四种不同的营养物质运送方式。 答：单纯扩散的特点是物质的转运顺着浓度差进行，运输过程不需消耗能量，物质的分子结构不发生变化。
促进扩散的特点基本与单纯扩散相似，但是它须借助细胞膜上的一种蛋白质载体进行，因此对转运的物质有选择性，即立体专一性。除了细胞内外的浓度差外，影响物质运转的物质的另一重要因素是与载体亲和力的大小。
主动运输的特点是吸收运输过程中需要消耗能量（ATP，原子动势“离子泵”等），因此可以逆浓度差进行。
基因转位与主动运输非常相似，但有一个不同，即基因转位过程中被吸收的营养物质与载体蛋白之间发生化学反应，因此物质结构有所改变。
5．分批培养中，延滞期的特点是什么？如何缩短延滞期？
答：细胞体积增大，代谢活性旺盛，DNA含量提高，产生各种酶；
利用生长旺盛的对数期的菌种，接种到相同的培养条件，筛选生长繁殖快的菌中。 6. 在微生物的培养过程中，引起pH值改变的原因有哪些？在实践中如何能保证微生物能处于稳定和合适的PH环境中？
答：产生酸性或碱性代谢产物，如各种有机酸或氨； 添加缓冲剂或可直接调节酸碱度。
7. 什么叫生长曲线？单细胞微生物的典型生长曲线可分几期？
答：反应微生物生长规律的，以培养时间为横坐标，菌数的对数为纵坐标而制成的曲线。 单细胞微生物的典型生长曲线可分为延迟期、对数期、稳定期、衰亡期。 8. 微生物生长量测定常用哪几种方法？试比较它们的优缺点。 方法 优点 缺点
直接计数法 操作简便、计数直观 不能区分死活细胞及相似杂质 稀释平板计数法 对设备要求不高 计数不完全，操作繁琐 称重法 简单可靠 只适合含菌量高且杂质少的样品 含氮量测定法 测定准确 不能区分死活细胞及相似杂质
9. 测定微生物生长有何意义，常用微生物生长测定方法有哪些? 答：测定微生物生长是根据在不更换培养基的条件下，在不同的时期测定或的微生物细胞含 量变化。其意义主要是用于进一步研究微生物发酵。如扩大培养时的菌种接种时间，接种量， 如何提高发酵产量等。
微生物生长测定方法有很多，常用的有稀释涂布法，直接计数法，OD值法，称重法等等。 10. 怎样利用微生物的生长曲线来控制污水生物处理的构筑物的运行？ 答：针对微生物的间歇培养，在污水生物处理过程中，为避免缓慢期的出现，可考虑采用处 于对数生长期或代谢旺盛的污泥进行接种，另外增加接种量及采用同类型反应器的污泥接种 可达到缩短缓慢期的效果。如果维持微生物在生长率上升阶段（对数期）生长，则此时微生 物繁殖很快，活力很强，处理污水的能力必然较高；但处理效果并不一定最好，因为微生物 活力强大就不易凝聚和沉淀，并且要使微生物生长在对数期。则需有充分的食料，即污水中 的有机物必须有较高的浓度，在这种情形下，相对地说，处理过的污水所含有机物浓度就要 较高，所以利用此阶段进行污水的生物处理实际上难以得到较好的出水。
稳定期的微生物生长速率下降，细胞内开始积累贮藏物和异染颗粒、肝糖等，芽孢微生物也 在此阶段形成芽孢，处于稳定期的污泥代谢活性和絮凝沉降性能均较好，传统活性污泥法普 遍运行在这一范围。
衰老期阶段只出现在某些特殊的水处理场合，如延时曝气及污泥消化。 第三部分 微生物的生态
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