环境微生物学Word文件下载.docx

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模拟古地球环境，采用装有水和还原性混合气体的简单设备，通过加热、放电或紫外线照射，产生了许多有机物，其中包括组成生物所必须的氨基酸和核算碱基。

实验中，首先由甲烷转化成甲醛和氰化氢，接着这些化合物结合产生尿素和甲酸，最后产生氨基酸，而氨基酸是生命活动的物质基础—蛋白质的必要成分

发现，在干燥状态下，适度加热氨基酸，可自动形成“嗜热类蛋白”。

能自发聚集成微球。

一些非生物形成的类蛋白和其他多聚物具有原始的催化活性（酶的功能）。

在外部化学条件或这些类蛋白可用作模板进行自我复制（类似核酸功能）

3、含有两种有机多聚物的胶体可自发形成微球。

这些微球被称为团聚体。

。

（P8）（看下）

4、大地女神假说（了解）

造成当今地球适合生命活动，而金星和火星不适合生命活动的根本原因是“超级生物”的自我调节作用。

地球孕育生命并通过生命活动，逐渐改变了地球环境，使之越来越有利于生物的生存和发展

微生物（蓝细菌）的光合作用使地球的原始大气组成发生了根本性的变化（了解）

1.光合作用将大气中的二氧化碳转化为有机物质，大大降低了地球大气中的二氧化碳含量

2.光和作用光解水释放氧气，使氧气逐渐在地球大气中积累

第三章：

1、大多数病毒由核酸和蛋白质组成，少数较大的病毒还含有脂类和多糖等成分，脂类以磷脂为主，占50%~60%；

多糖常以糖脂、糖蛋白形式存在（记住）

2、由于衣壳粒的排列不同，病毒可呈现三种不同的立体结构：

螺旋对称、立体对称、复合对称（记住）

3、烈性噬菌体的生活周期可分为5个阶段：

（掌握）

吸附、侵入、复制、装配、释放

4、溶原性细菌具有特征（看下）

遗传性、自发或诱变裂解、免疫性、复愈（非溶原化）、溶原性转变

5、一步生长曲线（看下）

6、亚病毒分类（掌握）

类病毒、拟病毒、朊病毒

7、原核微生物与真核微生物的主要区别（掌握）

比较项目

原核微生物

真核微生物

核膜

无

有

核仁

DNA

只有一条，不与RNA和组蛋白结合

一至数条，与RNA和组蛋白结合

核糖体

70S，在细胞质中

80S在细胞质中；

70S在某些细胞器中

细胞器

有线粒体、高尔基体、内质网、叶绿体等

中间体

细胞膜中甾醇

无（除支原体外）

呼吸链位置

细胞膜的中间体

线粒体

细胞壁组成

肽聚糖或脂多糖

几丁质、多聚糖或寡糖

基因重组

通过结合、转导、转化进行

通过有性过程进行

细胞分裂

二分裂

有丝分裂、减数分裂

运动器官

较细的鞭毛（中空管状结构）

较粗的鞭毛或纤毛（9+2结构）

胞吐现象

胞饮现象

8、细菌的形态（看下）

球菌、杆菌、螺旋菌

9、细胞壁功能：

维持细胞的形状

免受渗透裂解

支撑鞭毛

具有分子筛的作用

主要成分是肽聚糖

10、细胞壁与革兰氏染色：

一般人物，革兰氏染色反应与细胞壁的结构组成有关，对于革兰氏阴性菌，深紫色“结晶紫-碘”复合物可用酒精从细胞内浸出，对于革兰氏阳性菌，则不易浸出。

原因是革兰氏阳性菌细胞壁较厚，肽聚糖含量高，含酯量底，网格紧密，用酒精脱色时引起细胞壁肽聚糖层脱水，网状结构的孔径缩小以致关闭，从而阻止“结晶紫-碘”复合物外溢，于是保留了初染的紫色，而阴性菌细胞壁的肽聚糖层较厚，肽聚糖含量较少，脂类含量较高，结果细胞被番红复染成红色。

11、细胞膜和间体（看下）

12、内含物是细胞质中所含的颗粒状物质，包括细胞结构组分（如核糖体），颗粒状贮藏物（如异染粒或聚β-羟基丁酸），以及气泡等。

核糖体是蛋白质合成的场所。

硫粒作为能源贮备物，需要时可被细菌再次利用

气泡是某些水生细菌细胞内贮存气体的特殊结构，能使细胞保持浮力，有助于调节细菌在水体中得位置，以利于获得光、氧和营养。

13、荚膜（看下）：

化学组成主要是多糖，可以保护细胞免受干燥影响

14、鞭毛和纤毛：

细菌鞭毛的功能是赋予细菌运动的能力

纤毛主要与吸附有关而与运动无关

15、芽孢：

生长到一定时期，某些细菌的细胞质浓缩凝聚，逐步形成一个圆形、椭圆形或圆柱形的抗逆性休眠体，称为芽孢或内生孢子。

（记住）

芽孢抗逆性：

（看下）：

与以下特征有关：

1、芽孢壁厚而致密、不易透水。

2、原生质高度脱水。

3、芽孢的皮层中含有大量吡啶二羧酸（简称DPA），主要以钙盐形式存在，占芽孢干重5%~15%

4、芽孢中酶含量少，且具有抗热性

16、培养基的琼脂含量（记住）：

固体培养基：

1.5~2%。

半固体培养基：

0.3~0.5%。

液体培养基：

17、根据形态与功能的不同，放线菌的菌丝可分为基内菌丝、气生菌丝、与孢子丝（记住）

18、由产生大量气生菌丝的菌株所形成的菌落，以链霉菌的菌落为典型代表。

有不产生大量气生菌丝的菌种所形成的菌落，以诺卡氏菌的菌落为典型代表。

19、多数蓝细菌的光合色素位于类囊体的片层膜上。

类囊体外表整齐排列着由藻胆蛋白组成的藻胆蛋白体颗粒（掌握）

第四章

1、真菌特有的细胞器：

线粒体、内质网、高尔基体（记住）

2、真菌的繁殖：

无性孢子：

孢囊孢子、分生孢子、节孢子、厚垣孢子

有性孢子：

卵孢子、结合孢子、子囊孢子、担孢子

3、赤霉属特点看下

4、曲霉属、青霉属

5、藻类看下

6、原生动物有哪些

7、后生动物是除原生动物以外的多细胞动物的统称。

其中，个体微小，需借助显微镜或放大镜才能看清的后生动物，称为微型后生动物。

有哪些：

第五章

1、按照微生物的生理需要，可将营养物质划分为能源、碳源、氮源、无机盐、生长因子、水等。

凡是可以被微生物用来构成细胞物质或代谢产物中碳架来源的营养物质通称碳源。

作用：

构成细胞蛋白质的骨架􀂾

组成细胞多糖、荚膜、贮藏物质成份的原料

提供生理活动所需的能量来源

凡是能被微生物用来构成微生物细胞组成成分或代谢产物中氮素来源的营养物质通常称为氮源。

①用来构成细胞物质中氨基酸、蛋白质、核酸等含氮物质的原料

②少数自养细菌能利用铵盐、硝酸盐作为机体生长的氮源与能源

③某些厌氧细菌在厌氧且糖类物质缺乏时，可用氨基酸作为生长的能源

大量元素：

所需浓度在10－3～10－4mol/L范围内的元素，如P,S,K,Na,Ca,Mg，Fe等微量元素：

所需浓度在10－6～10－8mol/L范围内的元素，如Cu,Zn,Mn,Co,Mo,Ni等

生长因子指那些微生物生长所必需，但微生物本身不能合成，需外源提供而需要量又很少的有机物质。

2、可将微生物分为光能自养型、光能异养型、化能自养型、化能异养型

3、光能自养型微生物以光为能源，二氧化碳或碳酸盐为碳源，水或还原态无机物为供氢体。

藻类、蓝细菌和大多数光合细菌属于这一类型

光能异养型微生物以光为能源，同时以二氧化碳或碳酸盐和简单有机物为碳源，简单有机物（如有机酸、醇等）为供氢体。

化能自养型微生物以还原态无机物为能源，二氧化碳或碳酸盐为碳源，可在完全无机的环境中生长。

化能异养型微生物以有机物为能源和碳源，这一类型的微生物种类和数量很多，包括绝大多数细菌和放线菌，几乎全部真菌和原生动物

4、简单扩散（被动扩散）

促进扩散

主动运输

基因转位

简单扩散

促进扩散

主动运输

基因转位

载体蛋白

运输速度

慢

快

溶质运输方向

由浓到稀

由稀到浓

平衡时内外浓度

相等

胞内较高

运输分子

无特异性

特异性

能量消耗

不需要

需要

运输前后的营养物质

不变

改变

载体饱和效应

营养物质的类似物

无竞争性

有竞争性

运输抑制剂

运输对象举例

5、

6、

一个葡萄糖经糖酵解产生2分子ATP。

一个乙酰辅酶A经三羧酸循环生成1分子ATP。

微生物经物质代谢，一份子葡萄糖生成38个ATP。

形成ATP需要ADP、能量

7、微生物的代谢调控（看下）

第六章：

1、总菌数的测定：

显微计数法、电子自动计数法、比浊法

2、细菌生长曲线（记牢）

P77，图

延滞生长期：

亦称延滞期：

细胞体积增长较快、易产生诱导酶、分裂迟缓；

细胞中RNA含量增高，原生质嗜碱性加强；

对不良环境条件较敏感。

对数生长期，亦称对数期。

特点：

个体高速增殖，代时最短；

活性强，代谢旺盛；

菌体大小、个体形态、化学组成和生理特性等相对一致

生长稳定期，又称最高生长期

个体数目达到最高；

细菌活性下降，细胞内逐渐积累贮存物，菌体出现淀粉粒、脂肪球等，芽孢细菌则形成芽孢。

衰亡生长期

菌体出现畸形或多形态，细胞内产生液泡和空泡，细胞甚至会自溶而消亡。

3、霉菌生长曲线（掌握）

停滞生长期、迅速生长期、衰亡生长期

4、好氧培养（P81）（了解）

5、厌氧培养：

物理法除氧、化学法除氧、生物学法除氧（看下）

6、基因是指生物体携带和传递遗传信息的基本单位（掌握）

按功能基因可分为：

结构基因，转录为mRNA，tRNA和rRNA的基因，其中，mRNA编码蛋白质（包括酶）。

操纵基因，一段可以与有活性的阻遏蛋白结合从而阻止转录起始的DNA序列。

7、基因突变类型：

根据突变菌株所表现的特征不同，可分为：

形态突变型、生化突变性、致死突变型、条件突变型和其他突变型。

生化突变型：

营养型缺陷、抗性突变型、抗原突变型。

基因突变型可分为自发突变和诱发突变（碱基对的置换、移码突变、染色体畸变）

8、中心法则：

9、基因突变定义

10、（了解）

受体菌直接吸收来自供体菌的游离DNA片段，并整合到自己的基因组中，从而获得供体菌的部分遗传性状的过程，称为转化。

通过温和噬菌体的介导，将供体菌DNA片段带入受体菌中，从而使受体菌获得供体菌的部分遗传性状的过程，称为转导。

通过两个完整的菌体细胞直接接触，将供体菌DNA片段（包括质粒）带入受体菌中，从而使受体菌获得供体菌的部分遗传性状的过程，称为接合。

第七章

1、最小因子定律（记住）

任何因子的存在量低于某种生物的最小量时，该因子即成为决定该物种生存或分布的根本因素。

2、耐受性定律（记住）

每种生物对环境因素都有一个耐受范围，任何环境因素超过某种生物的耐受限度（上限或下限），都会影响该种生物的生存。

3、可将微生物分为低温微生物、中温微生物、高温微生物

低温微生物耐低温原因：

1嗜冷菌的细胞膜含有大量不饱和脂肪酸，可在低温下保持半流动状态，从而行使正常功能；

3嗜冷菌的酶耐低温，可在低温下保持很高的催化活性

高温微生物耐高温原因：

1细胞膜中的饱和脂肪酸含量高，比不饱和脂肪酸形成更多的疏水键，不易“溶解“；

在古菌中，独特的细胞膜组成可使细胞膜在更高的温度下保持稳定2酶和其他蛋白耐高温2合成蛋白质的机构—核糖体耐高温4DNA的（G+C）比例大，熔点高

4、微生物能够耐受的温度范围与细胞膜的组成有关。

嗜冷菌的细胞膜含有较高比例的短链不饱和脂肪酸，嗜热菌细菌含有较高比例的长链饱和脂肪酸（记住）

5、高温灭菌：

条件记住

6.

1.03*106^5Pa,121度，15~30min

7.好氧菌

兼性厌氧菌：

在有氧和无氧条件下均能生长，但在有氧时生长更好

厌氧菌：

耐氧菌：

他们的生长不需要氧，但氧对他们无害

8、氧的解除（看下）

9、种间相互作用（记住）

正相互作用：

联合阻止细胞物质外泄

共同利用不溶性基质

共同抵御非生物因素的影响

促进基因交换

负相互作用：

种群内竞争

产物抑制

菌体自毁

第八章

1、微生物在碳素循环中得作用

光合作用是生态系统能量与有机物的重要来源。

生产者通过光合作用捕获太阳能，并将二氧化碳固定在有机物质中。

光合产物沿食物链传递，每经过一个营养级，能量损耗90%。

从生产者传递给食草动物，再经两级食肉动物的利用，剩下的能量只有0.3%。

若直接传递给分解者（微生物），一次利用即可消耗全部能量。

与此同时，有机碳被转化为二氧化碳。

在全球有机碳分解中，微生物承担着90%的任务。

2、（记住）

第九章

1、大气微生物污染（看下）

2、水体微生物污染：

病原性细菌、钩端螺旋体、病毒、其他微生物

3、土壤微生物污染：

4、水体富营养化石指氮、磷等营养物质大量进入水体，使藻类和浮游生物旺盛增殖，从而破坏水体生态平衡的现象。

目前一般采用的富营养化指标是：

水体含氮量大于0.2~0.3mg/L,含磷量大于0.01~0.02mg/L，生化需氧量大于10mg/L,细菌总数（淡水，pH7~9）达10^5个/mL,叶绿素a（藻类生长量的标志）大于10ug/L。

5、水体富营养化的危害（记住）

1、藻类大量繁殖，覆盖水面，影响景观

2、消耗溶解氧，致使水生生物大量死亡。

3、某些藻类体内及代谢产物含有生物毒素，引起鱼、贝中毒病变或死亡。

4、产生气味化合物，使水体散发不良气味。

6、生物毒素（看下）

第十章

1、对于难降解的有机毒物，由于它们的化学性质稳定，很难被微生物分解，因而在环境中的持续时间很长，称为持久性污染物。

2、基因工程育种（记住）

基因工程是指把外源DNA，通过具有复制能力的载体分子（如质粒、噬菌体、病毒等）形成重组DNA分子，导入到不具有有种重组分子的受体细胞内，进行持久稳定的复制和表达，使受体产生新的生物性状的操作过程。

主要操作步骤：

1、基因分离。

2、DNA体外重组。

3、载体传递。

4、复制与表达。

5、筛选与繁殖

3、污染水体的自净：

（了解）

广义地水体自净是指受污染的水体由于物理、化学、生物等方面的作用，污染物浓度逐渐降低，经一段时间后恢复到受污染前的状态。

狭义的水体自净则是指水体中微生物氧化分解有机污染物而使水质净化的作用。

4、污染土壤的自净（了解）

土壤—植物系统是陆地生态系统的基本结构单元，包括绿色植物及其根系周围的土壤环境。

这个系统通过物理、化学和生物学的过程，能起到消除污染、维护生态平衡的作用，即土壤自净。

5、生物修复的技术要点（记住）

1、营养物质

2、电子受体

3、共代谢物质

4、有机污染物的理化特性

6、生物修复工艺（了解）

主要有原位生物修复工艺、非原位固相生物修复工艺和非原位液相生物修复工艺

第十一章：

1、废水处理的级别（记牢）

一级处理、二级处理、三级处理

2、活性污泥净化废水的机理（记牢）

1、有机物的吸附与附聚

2、有机物的扩散传递

3、有机物的分解与生物体合成

3、活性污泥的微生物组成（看下）

细菌、真菌、原生动物、微型后生动物

4、活性污泥的膨胀（看下）

5、生物膜的微生物学特征（记住）

1、微生物种群的多样性

2、优势微生物的区域性

3、较长的食物链

4、固定硝化细菌和脱氮细菌

5、较高的微生物浓度

6、生物膜的微生物组成（了解）

细菌和真菌、原生动物、微型后生动物

7、好氧生物膜的培养

1、自然挂膜法2、活性污泥挂膜法3、优势菌种挂膜法

8、与好氧微生物处理相比，厌氧生物处理具有的显著优点：

1、无需供氧，可以节省供氧所需的设备和动力消耗

2、产生沼气，可以回收有机污染物中贮藏的能量

3、厌氧污泥产量较少，可降低污泥处置费用

4、在细胞合成量较低的情况下，营养物的需要量也相对较少，可降低运行费用

5、厌氧微生物对某些难降解物质和有毒有机物具有独特的转化降解能力

9、UASB反应器的基本构造

污泥床：

位于UASB反应器的底部，具有很高的污泥生物量。

污泥床对有机物的有效降解，可产生大量沼气，沼气气泡经过积累和合并逐渐形成较大的气泡，气泡上逸使整个污泥床得到良好混合。

污泥悬浮层：

位于污泥床的上部

沉淀区：

位于UASB反应器的顶部，其作用是使水流夹带的固体颗粒（主要是悬浮污泥层的絮凝污泥）沉淀下来，并使沉淀区底部的斜壁重新回到反应区（包括污泥床和污泥悬浮层），以保证反应器中污泥不致流失。

三相分离器：

一般设在沉淀区的下部，有时也设在反应器的顶部，具体视反应器的型式而定。

由气体收集器和折流挡板组成。

主要作用是分离气体（沼气）、固体（污泥）和液体（废水），将沼气导入集气室，将处理出水引入出水区，将固体颗粒返回反应区。

是USAB反应器的主要特点之一。

相当于传统污水处理工艺中得二淀池，并具有污泥回流的功能。

三相分离器的合理设计是保证其正常运行的重要条件。

10、废水生物脱氮的微生物学原理（看下）

第十一章

1、大肠杆菌是指一群需氧及兼性厌氧的革兰氏阴性无芽孢杆菌。

2、大肠菌群的监测：

发酵法和滤膜法。

3、PCR技术是1983年美国Multis等人发明的一种特定DNA片段的快速扩增技术