【正文】 半流動(dòng)性；其主動(dòng)輸送物質(zhì)的功能運(yùn)轉(zhuǎn)良好，使之能有效地集中必需的營養(yǎng)物質(zhì)。6．細(xì)菌、放線菌、酵母菌、霉菌、藻類和原生動(dòng)物等分別要求什么樣的pH？答：細(xì)菌一般要求中性和偏堿性，某些細(xì)菌如氧化硫硫桿菌和極端嗜酸菌需在酸性環(huán)境中生活，其最適pH 為3，在pH 時(shí)仍可生活；放線菌在中性和偏堿性環(huán)境中生長，pH ～ 最適宜；酵母菌和霉菌要求在酸性或偏堿性的環(huán)境中生活，最適pH 范圍在3～6，有的在5～6，～10 之間。7．試述pH 過高或過低對(duì)微生物的不良影響。因?yàn)榇蠖鄶?shù)細(xì)菌、藻類、放線菌和原生動(dòng)物等在這種pH 下均能正常生長繁殖，尤其是形成菌膠團(tuán)的細(xì)菌能互相凝聚形成良好的絮狀物，取得良好的凈化效果。相反對(duì)于霉菌和酵母菌有理，如果活性污泥中有大量的霉菌繁殖，因?yàn)槎鄶?shù)霉菌不像細(xì)菌那樣分泌粘性物質(zhì)于細(xì)胞外，就會(huì)降低活性污泥的吸附能力，其絮凝性能較差，結(jié)構(gòu)松散不易沉降，處理效果下降，甚至導(dǎo)致活性污泥絲狀膨脹。另外，由于細(xì)胞的選擇性吸收陽離子或陰離子，也會(huì)改變培養(yǎng)基的pH。9．微生物對(duì)氧化還原電位要求如何？在培養(yǎng)微生物過程中氧化還原電位如何變化？有什么辦法控制？答：氧化還原電位用Eh 表示，單位為V 或mV。不同微生物要求的氧化還原電位不同：①一般好氧微生物：+300～+400mV ，大于+100mV，才能生活。③厭氧菌：－200～－250mV。在培養(yǎng)微生物過程中，由于微生物生長繁殖消耗了大量氧氣，分解有機(jī)物產(chǎn)生氫氣，使氧化還原電位降低，在微生物對(duì)數(shù)生長期中下降到最低點(diǎn)。氧化還原電位可用一些還原劑加以控制，使微生物體系中的氧化還原電位維持在低水平上。鐵可將Eh 維持在400mV；微生物代謝過程中產(chǎn)生的H2S 可將Eh 降至300mV。11．兼性厭氧微生物為什么在有氧和無氧條件下都能生長？答：兼性厭氧微生物既具有脫氫酶也具有氧化酶。所以，兼性厭氧微生物既能在無氧條件下，又能在有氧條件下生長。O2 還可產(chǎn)生游離，由于專性厭氧微生物不具破壞的超氧化物歧化酶（SOD）而被殺死。13．紫外線輻射殺菌的作用機(jī)理是什么？何謂光復(fù)活現(xiàn)象和暗復(fù)活現(xiàn)象？答：紫外線輻射對(duì)微生物有致死作用是由于微生物細(xì)胞中的核酸、嘌呤、嘧啶及蛋白質(zhì)對(duì)紫外線輻射有特別強(qiáng)的吸收功力，而引起DNA 鏈上兩個(gè)鄰近的胸腺嘧啶分子形成胸腺嘧啶二聚體（T=T），致使DNA 不能復(fù)制，引起蛋白質(zhì)變性等導(dǎo)致微生物死亡。復(fù)活的程度與暴露于可見光下的時(shí)間、強(qiáng)度及溫度有關(guān)。由于微生物的DNA 被紫外線輻射破壞后還能恢復(fù)，所以微生物還沒有滅活，DNA 鏈的修復(fù)可以在黑暗條件下進(jìn)行暗復(fù)活。15．氯和氯化物的殺菌機(jī)制是什么？答：氯氣和氯化物的殺菌機(jī)制是，當(dāng)氯氣加入水中后，即和水作用生成鹽酸和次氯酸。16．常用的有哪幾種有機(jī)化合物殺菌劑？它們的殺菌機(jī)制是什么？答：【醇】醇是脫水劑和脂溶劑，可使蛋白質(zhì)脫水、變性，溶解細(xì)胞質(zhì)膜的脂類物質(zhì)，進(jìn)而殺死微生物機(jī)體。【表面活性劑】酚酚是表面活性劑，酚與其衍生物能引起蛋白質(zhì)變性，并破壞蛋白質(zhì)膜。微生物在不同滲透壓的溶液中呈不同的反應(yīng)：①在等滲溶液中微生物生長得很好；②在低滲溶液中，溶液中水分子大量滲入微生物體內(nèi)，使微生物細(xì)胞發(fā)生膨脹，嚴(yán)重者破裂；③在高滲溶液中，微生物體內(nèi)的水分子大量滲到體外，使細(xì)菌發(fā)生質(zhì)壁分離。不同物質(zhì)的表面張力不同。弱表面張力過低，微生物的形態(tài)、生長及繁殖均受影響。若要使那些在液體培養(yǎng)基中均勻生長的細(xì)菌呈膜狀生長，則可增加類脂質(zhì)含量，保護(hù)菌體不受潤濕，細(xì)菌則可薄膜狀生長。答：【競爭關(guān)系】（種內(nèi)和種間競爭）指不同的微生物種群在同一環(huán)境中，對(duì)食物等營養(yǎng)、溶解氧、空間和其他共同要求的物質(zhì)互相競爭，互相受到不利影響。【原始合作關(guān)系】指兩種可以單獨(dú)生活的微生物共存于同一環(huán)境中，相互提供營養(yǎng)及其他生活條件，雙方互為有利，相互收益，當(dāng)兩者分開時(shí)各自可單獨(dú)生存?！竟采P(guān)系】指兩種不能單獨(dú)生活的微生物共同生活于同一環(huán)境中，各自執(zhí)行優(yōu)勢(shì)的生理功能，在營養(yǎng)上互為有利，組成共生體，兩者之間的關(guān)系就叫共生關(guān)系?！酒﹃P(guān)系】共存于同一環(huán)境中的兩種微生物，甲方對(duì)乙方有害，乙方對(duì)甲方無任何影響。偏害關(guān)系可分為：①非特異性偏害，如乳酸菌產(chǎn)生乳酸使pH 下降，抑制腐敗細(xì)菌生長，海洋中的紅腰鞭毛蟲產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物毒死其他生物。如青霉菌產(chǎn)生的青霉素對(duì)革蘭氏陽性菌有致死作用，多粘芽孢桿菌產(chǎn)生多粘菌素殺死革蘭氏陰性菌。如原生動(dòng)物吞食細(xì)菌、藻類、真菌等，大原生動(dòng)物吞食小原生動(dòng)物，微型后生動(dòng)物吞食原生動(dòng)物、細(xì)菌、藻類、真菌等微生物。【寄生關(guān)系】前者為寄生菌，后者為寄主或宿主。包括：停滯期、對(duì)數(shù)期、靜止期、衰亡期。對(duì)數(shù)期：出于對(duì)數(shù)期的細(xì)菌得到豐富的營養(yǎng)，細(xì)胞代謝活力最強(qiáng)，合成新細(xì)胞物質(zhì)速率最快，細(xì)菌生長旺盛。靜止期：新生的細(xì)菌數(shù)和死亡的細(xì)菌數(shù)相當(dāng)，細(xì)菌總數(shù)達(dá)到最大值，并恒定維持一段時(shí)間。細(xì)菌少繁殖或不繁殖，或出現(xiàn)自溶。微生物與其他任何生物一樣具有遺傳性（ inheritance ）和變異性（ variation ）。變異性是指生物的遺傳性的改變，即生物體遺傳物質(zhì)結(jié)構(gòu)上發(fā)生的變化。格里菲斯經(jīng)典轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)（1928）及埃弗里、麥克勞德、麥卡蒂等人的轉(zhuǎn)化補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)（1941）及赫西和蔡斯大腸桿菌T2 噬菌體感染大腸桿菌實(shí)驗(yàn)。微生物的遺傳信息是貯存在DNA 上的遺傳信息都通過DNA 轉(zhuǎn)錄為RNA，將遺傳信息傳給后代，并通過RNA 的中間作用指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成；只含RNA 的病毒其遺傳信息貯存在RNA 上，通過反轉(zhuǎn)錄酶的作用由RNA 轉(zhuǎn)錄為DNA，這叫反向轉(zhuǎn)錄。3．什么叫分子遺傳學(xué)的中心法則？什么叫反向轉(zhuǎn)錄？答：分子遺傳學(xué)的中心法則(genetic central dogma)是指：遺傳信息從DNA 傳遞給RNA，再從RNA 傳遞給蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程，以及遺傳信息從DNA 傳遞給DNA 的復(fù)制過程。在某些病毒中的RNA 自我復(fù)制（如煙草花葉病毒等）和在某些病毒中能以RNA 為模板逆轉(zhuǎn)錄成DNA 的過程（某些致癌病毒）是對(duì)中心法則的補(bǔ)充。4．DNA 是如何復(fù)制的？何謂DNA 的變性和復(fù)性？答：DNA 的自我復(fù)制大致如下：首先是DNA 分子中的兩條多核苷酸鏈之間的氫鍵斷裂，分開成兩條單鏈；然后各自以原有的多核苷酸鏈為模板，根據(jù)堿基配對(duì)的原則吸收細(xì)胞中游離的核苷酸，按照原有鏈上的堿基排列順序，各自合成出一條新的互補(bǔ)的多核苷酸鏈。當(dāng)天然雙鏈DNA 受熱或其他因素的作用下，兩條鏈之間的結(jié)合力被破壞而分開成單鏈DNA，即成為DNA 變性。5．微生物有幾種RNA？它們各有什么作用？答：微生物的RNA 有四種：tRNA、rRNA、mRNA 和反義RNA，他們均由DNA 轉(zhuǎn)錄而成。mRNA：信使RNA，帶有氨基酸的信息密碼（三聯(lián)密碼子），用于翻譯氨基酸。反義RNA：起調(diào)節(jié)作用，主要決定mRNA 的翻譯速度。②轉(zhuǎn)錄mRNA：DNA 的堿基排列順序決定mRNA（信使RNA）核苷酸堿基的排列順序叫轉(zhuǎn)錄。新轉(zhuǎn)錄的mRNA 鏈的核苷酸堿基的排列順序與模板DNA 鏈的核苷酸堿基排列順序互補(bǔ)。轉(zhuǎn)錄后，mRNA 的順序又通過三聯(lián)密碼子的方式由tRNA 翻譯成相應(yīng)的氨基酸排列順序，產(chǎn)生具有不同生理特性的功能蛋白。tRNA 具有特定識(shí)別作用的兩端：tRNA 的一端識(shí)別特定的、已活化的氨基酸（由ATP 和氨基酸合成酶作用下活化），并與之暫時(shí)合成形成氨基酸t(yī)RNA 的結(jié)合分子。④蛋白質(zhì)合成：通過兩端識(shí)別作用，把特定氨基酸轉(zhuǎn)送到核糖體上，使不同的氨基酸按照mRNA 上的堿基順序連接起來，在多肽合成酶的作用下合成多肽鏈（mRNA 的堿基順序決定了多肽鏈上氨基酸的排列順序），多肽鏈通過高度折疊形成特定的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，最終產(chǎn)生具有不同生理特性的功能蛋白。微生物將成倍增加的核物質(zhì)和蛋白質(zhì)均等地分配給兩個(gè)子細(xì)胞，在細(xì)胞的中部合成橫隔膜并逐漸內(nèi)陷，最終將兩個(gè)子細(xì)胞分開，細(xì)胞分裂完成。即微生物的DNA 被某種因素引起堿基的缺失、置換或插入，改變了基因內(nèi)部原有的堿基排列順序，從而引起其后代表現(xiàn)型的改變。8．廢水生物處理中變異現(xiàn)象有哪幾方面？舉例說明。9．什么叫定向培養(yǎng)和馴化？答：定向培養(yǎng)是人為用某一特定環(huán)境條件長期處理某一微生物群體，同時(shí)不斷將它們進(jìn)行移種傳代，以達(dá)到累積和選擇合適的自發(fā)突變的一種古老的雨中方法。通過馴化可取得具有較高耐受力及活動(dòng)能力的菌株。10．試述紫外輻射殺菌的作用機(jī)理。11．DNA 損傷修復(fù)有幾種形式？各自如何修復(fù)？答： 【光復(fù)活和暗復(fù)活】一部分受損傷的DNA 在藍(lán)色區(qū)域可見光處，尤其是51nm 波長的光照條件下，DNA 修復(fù)酶將損傷區(qū)域兩端的磷酸酯鍵水解，切割受損的DNA，將新的核苷酸插入，由連接酶連接好形成正常的DNA，這叫光復(fù)活。不被復(fù)活的DNA 或是變異或是死亡。通過DNA 多聚酶Ⅰ的作用，釋放出被切割的12～13 個(gè)核苷酸單鏈?！局亟M修復(fù)】受損的DNA 先經(jīng)復(fù)制，染色體交換，使子鏈上的空隙部分面對(duì)正常的單鏈，DNA 多聚酶修復(fù)空隙部分成正常鏈?！維OS 修復(fù)】在DNA 受到大范圍重大損傷時(shí)誘導(dǎo)產(chǎn)生一種應(yīng)急反應(yīng)，使細(xì)胞內(nèi)所有的修復(fù)酶增加合成量，提高酶活性?！具m應(yīng)性修復(fù)】細(xì)菌由于長期接觸低劑量的誘變劑如硝基胍（MNNG 或NG）會(huì)產(chǎn)生修復(fù)蛋白（酶），修復(fù)DNA 上因甲基化而遭受的損傷。12．何謂雜交、轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)導(dǎo)？各自有什么實(shí)踐意義？答：雜交是通過雙親細(xì)胞的融合，使整套染色體的基因重組，或者是通過雙親細(xì)胞的溝通，使部分染色體基因重組。受體細(xì)胞直接吸收來自供體細(xì)胞的DNA 片段（來自研碎物），并把他們整合到自己的基因組里，從而獲得了供體細(xì)胞部分遺傳性狀的現(xiàn)象稱為轉(zhuǎn)化。通過溫和噬菌體的媒介作用，把供體細(xì)胞內(nèi)特定的基因（DNA 片段）攜帶至受體細(xì)胞中，使后者獲得前者部分遺傳性狀的現(xiàn)象成為轉(zhuǎn)導(dǎo)。答：細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)一種自我復(fù)制的環(huán)狀雙鏈DNA 分子，能穩(wěn)定地獨(dú)立存在于染色體外，并傳遞到子代，一般不整合到宿主染色體上。如質(zhì)粒育種?；蚬こ淌怯萌斯し椒ò阉枰牡哪骋还w生物的DNA 提取出來，在離體的條件下有限制性內(nèi)切酶將離體DNA 切割成帶有目的基因的DNA 片段，每一片段平均長度有幾千個(gè)核苷酸，用DNA 連接酶把它和質(zhì)粒（載體）的DNA 分子在體外連接成重組DNA 分子，然后將重組體導(dǎo)入某一受體細(xì)胞中，以便外來的遺傳物質(zhì)在其中進(jìn)行復(fù)制擴(kuò)增和表達(dá)，而后進(jìn)行重組體克隆篩選和鑒定，最后對(duì)外源基因表達(dá)產(chǎn)物進(jìn)行分離提純，從而獲得新品種?；蚬こ滩僮饕话惴譃槲鍌€(gè)步驟：①先從供體細(xì)胞中選擇獲取帶有目的基因的DNA 片段；②將目的DNA 的片段和質(zhì)粒在體外重組；③將重組體轉(zhuǎn)入受體細(xì)胞；④重組體克隆的篩選與鑒定；⑤外源基因表達(dá)產(chǎn)物的分離與提純?；旧纤抢肈NA 聚合酶進(jìn)行專一性的連鎖復(fù)制。PCR 技術(shù)的操作步驟：①加熱變性：將待擴(kuò)增的DNA 置于94～95℃的高溫水浴中加熱5min，使雙鏈DNA解鏈為單鏈DNA，分開的兩條單鏈DNA 作為擴(kuò)增的模板。③延伸：在退火過程中，當(dāng)溫度下降至72℃時(shí)，在耐熱性Taq DNA 多聚酶、適當(dāng)?shù)膒H 和一定的離子強(qiáng)度下，寡核苷酸引物堿基（引物DNA）和模板DNA 結(jié)合延伸成雙鏈DNA。答：利用基因工程獲得分解多種有毒物質(zhì)的新型菌種，可提高廢水生物處理的效果。如對(duì)古菌的研究，對(duì)含酚廢水生物處理活性污泥中的微生物種群組成及種群動(dòng)態(tài)的分析等，其測定速度遠(yuǎn)快于經(jīng)典的微生物分類鑒定；應(yīng)用PCR 技術(shù)監(jiān)測環(huán)境中的特定微生物，如致病菌和工程菌等。簡稱生態(tài)系，可用公式表示：生態(tài)系統(tǒng)=生物群落+環(huán)境條件。生態(tài)系統(tǒng)有四個(gè)基本組成：環(huán)境、生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者或轉(zhuǎn)化者。【個(gè)體】是指某一具體的生物單個(gè)個(gè)體，具有生長、發(fā)育、繁殖和死亡的過程，如一匹馬、一個(gè)細(xì)菌，是組成種群的單位?！救郝洹渴侵干钤谕惶囟臻g或區(qū)域的所有生物種群的聚合體，是生態(tài)系統(tǒng)的組成部分。【生態(tài)平衡】是指即使有外來干擾，生態(tài)系統(tǒng)能通過自行調(diào)節(jié)的能力恢復(fù)到原來的穩(wěn)定狀態(tài)（例如土壤和水體的自凈）。土壤中的微生物有細(xì)菌（約占70%90%）、放線菌、真菌、藻類、原生動(dòng)物和微型后生動(dòng)物等。土壤自凈能力的大小取決于土壤中微生物的種類、數(shù)量和活性，取決于土壤結(jié)構(gòu)、通氣狀況等理化性質(zhì)。土壤是如何被污染的？土壤污染有什么危害？答：土壤污染主要來自還有有機(jī)毒物和重金屬的污水和廢水的農(nóng)田灌溉，來自含有機(jī)毒物和重金屬的污、廢水的土地處理，來自固體廢棄物的堆放和填埋等的滲濾液，來自地下儲(chǔ)油罐泄漏以及噴灑農(nóng)藥。各種污染物有易降解和不易降解之分，污染物被土壤吸附、截留后，易降解物被土壤中各種微生物吸收和氧化分解，難降解物和毒物包括重金屬及某些有毒中間代謝產(chǎn)物在土壤中滯留或滲漏至地下水中。什么叫土壤生物修復(fù)？為什么要進(jìn)行土壤微生物修復(fù)？答：土壤生物修復(fù)是利用土壤中的天然微生物資源或人為投加目的菌株，甚至用構(gòu)建的特異降解功能菌投加到各污染土壤中，將滯留的污染物快速間接和轉(zhuǎn)化，使土壤恢復(fù)其天然功能。土壤生物修復(fù)技術(shù)關(guān)鍵有哪些方面？答：土壤生物修復(fù)技術(shù)的關(guān)鍵有四個(gè)方面的因素：①微生物種：目前“土著”微生物應(yīng)用較多，具有經(jīng)濟(jì)性，但效果較差；從污染土壤選育優(yōu)勢(shì)菌種，經(jīng)擴(kuò)大培養(yǎng)接種到污染土壤中，易實(shí)施，收效快，效果好；質(zhì)粒育種或基因工程構(gòu)建工程菌，但有不相容性。可參照一般土壤微生物的碳氮比25:1，污水好氧生物處理的BOD:N:P=100:5:1 等作基本參數(shù)，在試驗(yàn)過程中加以調(diào)整。保證好氧微生物和兼性厭氧微生物的旺盛生長，才能有效分解污染物。④微生物的環(huán)境因子：適量的水、pH 和溫度對(duì)于土壤的生物修復(fù)也有很大影響?？諝庵械奈⑸餂]有固定的類群，在空氣中存活時(shí)間較長的主要有芽孢桿菌、霉菌和放線菌的孢子、野生酵母菌、原生動(dòng)物及微型后生動(dòng)物的胞囊等?？諝庵杏心男┲虏∥⑸?？以什么微生物為空氣污染指標(biāo)菌？答：空氣中的致病微生物有人類流感病毒等?？諝馕廴镜闹甘揪匝屎碚＞鷧仓械木G色鏈球菌為最合適，綠色鏈球菌在上呼吸道和空氣中比溶血性鏈球菌易發(fā)現(xiàn)，且有規(guī)律性。海洋中的微生物水平分布：沿海帶，海水中含有大量有機(jī)物，溫度適宜，每毫升海水含菌10，0000 個(gè)。海洋微生物的水平分布受內(nèi)陸氣候、雨量、潮汐的影響。淡水微生物水平分布：沿岸水域有機(jī)物較多，微生物種類和