环境工程微生物学复习资料考试必备

绪论                                                          1、微生物的含义：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。 2、分类地位：五界系统：1969年魏克提出微生物五界分类系统：（1）原核生物界：细菌、放线菌、蓝绿细菌（2）原生生物界：蓝藻以外的藻类及原生动物（3）真菌界（酸性土壤中真菌较多）：酵母菌、霉菌（4）动物界（5）植物界。三域系统：（1）古菌域（Archaea）：“三菌”产甲烷菌、极端嗜盐菌、嗜热嗜酸菌（2）细菌域（Bacteria）：细菌（化）、蓝细菌（光）、放线菌（化）、立克次氏体（寄生）、支原体（人工培养基，最小）、衣原体（寄生）、螺旋体（原核，是细菌与原虫的过度）“三体”支原体、立克次氏体、衣原体（3）真核生物域（Eukarya）：真菌、藻类、动物、水生植物（原生动物、真菌、藻类） 3、按细胞结构的有无分为分为：非细胞结构微生物（病毒、类病毒：类病毒是比病毒小的超小微生物）和细胞结构微生物。 按细胞核器、有丝分裂的有无分为：原核和真核 4、分类单位：域界门纲目科属种（柱） 5、微生物的特点：（1）体积小，比表面积大（2）分布广，种类繁多（3）吸收多，转化快（4）生长旺，繁殖快（5）适应性强（6）易变异 6、解释Escherichia coil K12（λ）中的各词的含义。  答：溶原性噬菌体的命名是在敏感菌株的名称后面加一个括弧，在括弧内写上溶原 性噬菌体λ。大肠杆菌溶原性噬菌体的全称为Escherichia coil K12（λ），Escherichia 是大肠杆菌的属名，coil 是大肠杆菌的种名，K12 是大肠杆菌的株名，括弧内的λ为溶原性噬菌体。 解释Escherichia coil K12（λ）中的各词的含义。  答：溶原性噬菌体的命名是在敏感菌株的名称后面加一个括弧，在括弧内写上溶原 性噬菌体λ。大肠杆菌溶原性噬菌体的全称为Escherichia coil K12（λ），Escherichia 是大肠杆菌的属名，coil 是大肠杆菌的种名，K12 是大肠杆菌的株名，括弧内的λ为溶原性噬菌体。  第一章：病毒 1、病毒的特点以及分类： （1）大小在0.2 微米以下，故在光学显微镜下看不见，必须在电子显微镜。（小） （2）可合成蛋白质的机构——核糖体，也没有合成细胞物质和繁殖所必备的酶系统，不具独立的代谢能力。（简） （3）必须专性寄生在活的敏感宿主细胞内，依靠宿主细胞合成病毒的化学组成和繁殖新个体。（寄） （4）在宿主体外却呈现不具生命特征的大分子物质，但仍保留感染宿主的潜在能力，一旦重新进入活的宿主细胞内又具有生命特征，重新感染新的宿主。 2、病毒的分类依据是什么？分为哪几类病毒？  答：病毒是根据病毒的宿主、所致疾病、核酸的类型、病毒粒子的大小、病毒的结构、 有或无被膜等进行分类的。  根据专性宿主分类：有动物病毒、植物病毒、细菌病毒（噬菌体）、放线菌病毒（噬放 线菌体）、藻类病毒（噬藻体），真菌病毒（噬真菌体）。  按核酸分类：有DNA 病毒（除细小病毒组的成员是单链DNA 外，其余所有的病毒都是双 链DNA）和RNA 病毒（除呼肠孤病毒组的成员是双链RNA 外，其余所有的病毒都是单链 RNA）。 3、病毒的化学组成：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。  4、病毒的结构：病毒没有细胞结构，却有其自身独特的结构。整个病毒分两部分：蛋白质衣壳和核酸内芯，两者构成核衣壳。 （1）蛋白质衣壳：是由一定数量的衣壳粒（由一种或几种多肽链折叠而成的蛋白质亚单 位）按一定的排列组合构成的病毒外壳，成为蛋白质衣壳。蛋白质的功能：保护病毒使其免受环境因素的影响。决定病毒感染的特异性，使病 毒与敏感细胞表面特定部位有特异亲和力，病毒可牢固的附着在敏感细胞上。病毒蛋白 质还有致病性、毒力和抗原性。 （2）核酸内心：动物病毒有的含DNA，有的含RNA。植物病毒大多数含 RNA，少数含DNA。噬菌体大多数含DNA，少数含RNA。病毒核酸的功能是：决定病毒遗 传、变异和对敏感宿主细胞的感染力。  （3）被膜（囊膜）：痘病毒、腮腺炎病毒及其他病毒具有被膜，它们除含蛋白质和核酸 病毒的三种构型：由于衣壳粒的排列组合不同病毒有三种对称构型：立体对称型，螺旋对称型和复合对称型。 5、毒性噬菌体：就是指侵入宿主细胞后，随即引起宿主细胞裂解的噬菌体；是正常表现的噬菌体。  温和噬菌体：就是指侵入细胞后，其核酸附着并整合在宿主染色体上，和宿主细胞的核酸同步复制，宿主细胞不裂解而继续生长，这种不引起宿主细胞裂解的噬菌体 称作温和噬菌体。  溶原细胞就是指含有温和噬菌体核酸的宿主细胞。  原噬菌体就是指在溶原细胞内的温和噬菌体核酸，又称为前噬菌体。 6、病毒（噬菌体）在固体培养基上有什么样的培养特征。  答：将噬菌体的敏感细菌接种在琼脂固体培养基上生长形成许多个菌落，当接种稀释 适度的噬菌体悬液后引起点性感染，在感染点上进行反复的感染过程，宿主细菌菌落就 一个个被裂解成一个个空斑，这些空斑就叫噬菌斑。在液体培养基上由浑浊菌液变成透明得裂解溶液。 7、（1）吸附：病毒吸附蛋白与细胞受体间的结合力来源于空间结构的互补性，相互间的电荷、氢键、疏水性相互作用及范得华力 （2）侵入：侵入又称病毒内化，它是一个病毒吸附后几乎立即发生，依赖于能量的感染步骤。刺突固着于C，尾部酶水解C壁的肽聚糖，使产生小孔，尾鞘收缩，注入核酸。 （3）复制与聚集：病毒侵入后，病毒的包膜和/或壳体除去而释放出病毒核酸，病毒利用宿主的生物合成机构和场所，使病毒核酸表达和复制，产生大量的病毒蛋白质和核酸，已合成的各部件进行自行装配成新的噬菌体 （4）裂解（释放）：被感染细胞裂解，成熟的子代噬菌体转移到外界 8、类病毒是比病毒更加小的致病感染因子（环状単链RNA） 朊病毒是一种引起牛羊疾病的感染因子（蛋白样感染颗粒） 第二章：原核微生物 1、细菌形态：杆菌（最常见，长短不同长短杆菌、某部位是否膨大棒状梭状杆菌、芽孢有无）、球菌（单球菌双球链球菌四联球菌八叠球菌葡萄球菌 ）、螺旋菌、丝状菌。繁殖：细菌裂殖（二分裂，有性）。有性生殖的意义：进化，特有抗性基因可传递。 2、细菌细胞的基本结构：细胞壁、细胞质膜、细胞质 细胞壁主要成份为：脂多糖、磷脂、脂蛋白、肽聚糖。 细胞特殊结构： （1）荚膜：长度超过菌体若干倍，很细。运动器官。化学成分是蛋白质。 功能：a 具有荚膜的S-型肺炎链球菌毒力强，有助于肺炎链球菌侵染人体； b 荚膜保护致病菌免受宿主吞噬细胞的吞噬，保护细菌免受干燥的影响； c 当缺乏营养时，有的荚膜还可作氮源；  d 废水处理中的细胞荚膜有生物吸附作用，将废水中的有机物、无机物及吸附在细菌体表面上。 （2）芽孢（主要为杆菌）：某些细菌当环境恶劣时，细胞质浓缩凝集，逐步形成一个圆形、椭圆形或圆柱形的休眠体，称为芽孢。能够阻止各类化学物质包括杀菌剂的进入。 特点：a 含水率低：38%～40%  b 壁厚而致密，分三层：外层为芽孢外壳，为蛋白质性质。中层为皮层，有肽聚糖构成，含大量2，6 吡啶二羧酸。内层为孢子壁，有肽聚糖构成，包围芽孢细胞质和核质。芽孢萌发后孢子壁变为营养细胞的细胞壁。  c 芽孢中的2，6 吡啶二羧酸（DPA）含量高，为芽孢干重的5%～15%。 d 含有耐热性酶 （3）鞭毛：运动器官，是细菌运动（靠细胞质膜上的ATP 酶水解ATP 提供能量）。不同细菌的鞭毛着生的部位不同。有单根鞭毛（正端生和亚极端生），周生鞭毛。 3.、菌落：细菌菌落就是由一个细菌繁殖起来的，有无数细菌组成具有一定形态特征的细菌集团。固体培养基上各种菌类的“村落”，其特征主要由各种微生物特殊的遗传特性决定。菌落的共同特征是小、湿润、粘稠、与基质结合松散、易被剥离、质地均匀、各部位颜色一致（这是鉴定的重要依据）。液体中的菌落：表面形成膜（轻）、使培养液浑浊（中）、产生絮状沉淀（粘重，例如活性污泥） 菌苔：是细菌在斜面培养基接种线上长成的一篇密集的细菌菌落。 4、细菌的染色原理：细菌通常带负电荷，所以用带正电的燃料染色  方法：简单染色法和复杂染色法  增加细菌和背景的反差。 5、古菌分类：产甲烷菌、嗜热嗜酸菌、极端嗜盐菌 古菌的细胞壁无二氨基庚二酸和胞壁酸，大部分是脂蛋白。 6、蓝细菌分为色球藻纲和藻殖段纲 7、放线菌绝大多数异养 结构（菌丝类型）：（1）营养（基内）菌丝：吸收营养，色素可有可无（2）气生菌丝：颜色较深（3）孢子丝 孢子丝形状有：直行 波浪 螺旋 交替丛生 丛生或轮生 放线菌落特征：呈辐射状，一般圆形，干燥、有皱折、表面粉末状，不易被针挑起，质地硬而致密，小而不广泛延伸，表面呈紧密绒状 8、细菌的芽孢是休眠体，放线菌的孢子是繁殖体 第二章：真核微生物 1、营养类型：（1）全动性营养：吞食其它生物或有机颗粒（2）植物性营养—光能自养（绿眼虫等）（3）腐生性营养—吸收可溶性营养。 2.、生动物分四纲：鞭毛纲、肉足纲、纤毛纲（包括吸管纲）及孢子纲。 鞭毛纲、肉足纲和纤毛纲存在水体中，在废水生物处理中起重要作用。 3、 胞囊：在正常的环境条件下，所有的原生动物都各自保证、吃自己的形态特征。当环境 条件变坏，如水干枯、水温和pH 过高或过低，溶解氧不足，缺乏食物或排泄物积累过多，废水中的有机物浓度超过它的适应能里等原因，都可使原生动物不能正常生活而形成胞囊。所以胞囊是抵抗不良环境的一种休眠体。 4.、原生动物中各纲在水体自净和污水生物处理中如何起指示作用？  答：原生动物在正常的环境条件下都各自保持自己的形态特征，但当环境条件变化， 超过其适应能力时，都可使原生动物不能正常生活而形成胞囊。所以在水体自净和污水 生物处理中，一旦形成胞囊，就可判断污水处理不正常。 微型后生动物（原生动物以外多C动物的统称）：轮虫、线虫、寡毛类动物（飘体虫、颤蚓、水丝蚓）、浮游甲壳动物（指示生物） 5.、藻类的应用： （1）裸藻是水体富营养化的指示生物，而绿藻在水体自净中起净化和指示生物的作 用。 （2）绿藻中的小球藻和栅藻富含蛋白质可供人食用和作动物饲料。绿藻是藻类生理生 研究的材料及宇宙航行的供氧体，有的可制藻胶。绿藻在水体自净中起净化和指示生物的作用。