课后习题答案--《环境工程微生物学》earq.docx
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1、环境工程程微生物物学绪论1、何谓谓原核微微生物?它包括括哪些微微生物?答:原核核微生物物的核很很原始,发发育不全全,只有有DNAA链高度度折叠形形成的一一个核区区,没有有核膜,核核质裸露露,与细细胞质没没有明显显界限,叫叫拟核或或似核。原原核微生生物没有有细胞器器,只有有由细胞胞质膜内内陷形成成的不规规则的泡泡沫体系系,如间间体核光光合作用用层片及及其他内内折。也也不进行行有丝分分裂。原原核微生生物包括括古菌(即即古细菌菌)、真真细菌、放放线菌、蓝蓝细菌、粘粘细菌、立立克次氏氏体、支支原体、衣衣原体和和螺旋体体。2、何谓谓真核微微生物?它包括括哪些微微生物?答:真核核微生物物由发育育完好的的细
2、胞核核,核内内由核仁仁核染色色质。由由核膜将将细胞核核和细胞胞质分开开,使两两者由明明显的界界限。有有高度分分化的细细胞器,如如线粒体体、中心心体、高高尔基体体、内质质网、溶溶酶体和和叶绿体体等。进进行有丝丝分裂。真真核微生生物包括括除蓝藻藻以外的的藻类、酵酵母菌、霉霉菌、原原生动物物、微型型后生动动物等。3、微生生物是如如何分类类的? 答:各种微微生物按按其客观观存在的的生物属属性(如如个体形形态及大大小、染染色反应应、菌落落特征、细细胞结构构、生理理生化反反应、与与氧的关关系、血血清学反反应等)及及它们的的亲缘关关系,由由次序地地分门别别类排列列成一个个系统,从从大到小小,按界界、门、纲纲
3、、目、科科、属、种种等分类类。种是是分类的的最小单单位,“株株”不是是分类单单位。4、生物物的分界界共有几几种分法法,他们们是如何何划分的的? 答:19669年魏魏泰克提提出生物物五界分分类系统统,后被被Marrgullis修修改成为为普遍接接受的五五界分类类系统:原核生生物界(包括细细菌、放放线菌、蓝蓝绿细菌菌)、原原生生物物界(包包括蓝藻藻以外的的藻类及及原生动动物)、真真菌界(包包括酵母母菌和霉霉菌)、动动物界和和植物界界。 我我国王大大 教教授提出出六界:病毒界界、原核核生物界界、真核核生物界界、真菌菌界、动动物界和和植物界界。7、微生生物有哪哪些特点点?答:(一一)个体体极小 微生物
4、物的个体体极小,有有几纳米米到几微微米,要要通过光光学显微微镜才能能看见,病病毒小于于0.22微米,在在光学显显微镜可可视范围围外,还还需要通通过电子子显微镜镜才可看看见。(二)分分布广,种种类繁多多环境的的多样性性如极端端高温、高高盐度和和极端ppH造就就了微生生物的种种类繁多多和数量量庞大。(三)繁繁殖快大多数微微生物以以裂殖的的方式繁繁殖后代代,在适适宜的环环境条件件下,十十几分钟钟至二十十分钟就就可繁殖殖一代。在在物种竞竞争上取取得优势势,这是是生存竞竞争的保保证。(四)易易变异多数微微生物为为单细胞胞,结构构简单,整整个细胞胞直接与与环境接接触,易易受外界界环境因因素影响响,引起起遗
5、传物物质DNNA的改改变而发发生变异异。或者者变异为为优良菌菌种,或或使菌种种退化。1 章1.病毒毒是一类类什么样样的微生生物?它它有什么么特点?答:病病毒是没没有细胞胞结构,专专性寄生生在活的的敏感宿宿主体内内,可通通过细菌菌过滤器器,大小小在0.2微米米一下的的超微小小微生物物。 特点:大小在在0.22微米以以下,故故在光学学显微镜镜下看不不见,你你必须在在电子显显微镜下下方可合合成蛋白白质的机机构核糖体体,也没没有合成成细胞物物质和繁繁殖所必必备的酶酶系统,不不具独立立的代谢谢能力,必必须专性性寄生在在活的敏敏感宿主主细胞内内,依靠靠宿主细细胞合成成病毒的的化学组组成和繁繁殖新个个体。病
6、病毒在活活的敏感感宿主细细胞内是是具有生生命的超超微生物物,然而而,在宿宿主体外外却呈现现不具生生命特征征的大分分子物质质,但仍仍保留感感染宿主主的潜在在能力,一一旦重新新进入活活的宿主主细胞内内又具有有生命特特征,重重新感染染新的宿宿主。2.病毒毒的分类类依据是是什么?分为哪哪几类病病毒?答:病病毒是根根据病毒毒的宿主主、所致致疾病、核核酸的类类型、病病毒粒子子的大小小、病毒毒的结构构、有或或无被膜膜等进行行分类的的。根据专性性宿主分分类:有有动物病病毒、植植物病毒毒、细菌菌病毒(噬噬菌体)、放放线菌病病毒(噬噬放线菌菌体)、藻藻类病毒毒(噬藻藻体),真真菌病毒毒(噬真真菌体)。按核酸分分类
7、:有有DNAA病毒(除除细小病病毒组的的成员是是单链DDNA外外,其余余所有的的病毒都都是双链链DNAA)和RRNA病病毒(除除呼肠孤孤病毒组组的成员员是双链链RNAA外,其其余所有有的病毒毒都是单单链RNNA)。3.病毒毒具有什什么样的的化学组组成和结结构?答:一一、病毒的的化学组组成:病病毒的化化学组成成有蛋白白质和核核酸,个个体大的的病毒如如痘病毒毒,除含含蛋白质质和核酸酸外,还还含类脂脂类和多多糖。二、病毒毒的结构构:病毒毒没有细细胞结构构,却有有其自身身独特的的结构。整整个病毒毒分两部部分:蛋蛋白质衣衣壳和核核酸内芯芯,两者者构成核核衣壳。完完整的具具有感染染力的病病毒叫病病毒粒子子
8、。病毒毒粒子有有两种:一种是是不具被被膜(亦亦称囊膜膜)的裸裸露病毒毒粒子;另一种种是在核核衣壳外外面有被被膜所构构成的病病毒粒子子。寄生生在植物物体内的的类病毒毒和拟病病毒结构构更简单单,只具具RNAA,不具具蛋白质质。 11、蛋白质质衣壳:是由一一定数量量的衣壳壳粒(由由一种或或几种多多肽链折折叠而成成的蛋白白质亚单单位)按按一定的的排列组组合构成成的病毒毒外壳,成成为蛋白白质衣壳壳。由于于衣壳粒粒的排列列组合不不同病毒毒有三种种对称构构型:立立体对称称型,螺螺旋对称称型和复复合对称称型。 22、蛋白质质的功能能:保护护病毒使使其免受受环境因因素的影影响。决决定病毒毒感染的的特异性性,使病
9、病毒与敏敏感细胞胞表面特特定部位位有特异异亲和力力,病毒毒可牢固固的附着着在敏感感细胞上上。病毒毒蛋白质质还有致致病性、毒毒力和抗抗原性。动动物病毒毒有的含含DNAA,有的的含RNNA。植植物病毒毒大多数数含RNNA,少少数含DDNA。噬噬菌体大大多数含含DNAA,少数数含RNNA。病病毒核酸酸的功能能是:决决定病毒毒遗传、变变异和对对敏感宿宿主细胞胞的感染染力。33、被膜(囊囊膜):痘病毒毒、腮腺腺炎病毒毒及其他他病毒具具有被膜膜,它们们除含蛋蛋白质和和核酸外外,还含含有类脂脂质,其其中500%660%为为磷脂,其其余为胆胆固醇。痘痘病毒含含糖脂和和糖蛋白白,多数数病毒不不具酶,少少数病毒毒
10、含核酸酸多聚酶酶。4.叙述述大肠杆杆菌T系系噬菌体体的繁殖殖过程。 答:大肠杆杆菌T系系噬菌体体的繁殖殖过程可可分为四四步:吸吸附,侵侵入,复复制,聚聚集与释释放。1、吸附附:首先先大肠杆杆菌T系系噬菌体体以它的的尾部末末端吸附附到敏感感细胞表表面上某某一特定定的化学学成分,或或是细胞胞壁,或或是鞭毛毛,或是是纤毛。2、侵入入:尾部部借尾丝丝的帮助助固着在在敏感细细胞的细细胞壁上上,尾部部的酶水水解细胞胞壁的肽肽聚糖形形成小孔孔,尾鞘鞘消耗AATP获获得能量量而收缩缩将尾鞘鞘压入宿宿主细胞胞内(不不具尾鞘鞘的丝状状大肠杆杆菌T系系噬菌体体将DNNA压入入宿主细细胞内的的速度较较慢)尾尾髓将头头
11、部的DDNA注注入宿主主细胞内内,蛋白白质外壳壳留在宿宿主细胞胞外,此此时,宿宿主细胞胞壁上的的小孔被被修复。【噬噬菌体不不能繁殖殖,这与与噬菌体体在宿主主细胞内内增值所所引起的的裂解不不同】。3、复复制与聚聚集:噬噬菌体侵侵入细胞胞内后,立立即引起起宿主的的代谢改改变,宿宿主细胞胞胞内的的核酸不不能按自自身的遗遗传特性性复制和和合成蛋蛋白质,而而有噬菌菌体核酸酸所携带带的遗传传信息控控制,借借用宿主主细胞的的合成机机构如核核糖体,mmRNAA、tRRNA、AATP及及酶等复复制核酸酸,进而而合成噬噬菌体的的蛋白质质,核酸酸和蛋白白质聚集集合成新新的噬菌菌体,这这过程叫叫装配。大大肠杆菌菌噬菌
12、体体T4的的装配过过程如下下:先合合成含DDNA的的头部,然然后合成成尾部的的尾鞘,尾尾髓和尾尾丝。并并逐个加加上去就就装配成成一个完完整的新新的大肠肠杆菌噬噬菌体TT4。4、宿宿主细胞胞裂解和和成熟噬噬菌体粒粒子的释释放:噬噬菌体粒粒子成熟熟后,噬噬菌体水水解酶水水解宿主主细胞壁壁而使宿宿主细胞胞裂解,噬噬菌体被被释放出出来重新新感染新新的宿主主细胞,一一个宿主主细胞课课释放110110000个噬菌菌体粒子子。5.什么么叫毒性性噬菌体体?什么么叫温和和噬菌体体? 答答:毒性性噬菌体体:就是是指侵入入宿主细细胞后,随随即引起起宿主细细胞裂解解的噬菌菌体;是是正常表表现的噬噬菌体。 温和噬噬菌体
13、:就是指指侵入细细胞后,其其核酸附附着并整整合在宿宿主染色色体上,和和宿主细细胞的核核酸同步步复制,宿宿主细胞胞不裂解解而继续续生长,这这种不引引起宿主主细胞裂裂解的噬噬菌体称称作温和和噬菌体体。6.什么么叫溶原原细胞(菌菌)?什什么叫原原噬菌体体? 答答:溶原原细胞就就是指含含有温和和噬菌体体核酸的的宿主细细胞。 原噬菌菌体就是是指在溶溶原细胞胞内的温温和噬菌菌体核酸酸,又称称为前噬噬菌体。8.病毒毒(噬菌菌体)在在固体培培养基上上有什么么样的培培养特征征。答:将将噬菌体体的敏感感细菌接接种在琼琼脂固体体培养基基上生长长形成许许多个菌菌落,当当接种稀稀释适度度的噬菌菌体悬液液后引起起点性感感
14、染,在在感染点点上进行行反复的的感染过过程,宿宿主细菌菌菌落就就一个个个被裂解解成一个个个空斑斑,这些些空斑就就叫噬菌菌斑。9.噬菌菌体在液液体培养养基和固固体培养养基中各各有什么么样的培培养特征征。答:噬噬菌体在在固体培培养基上上的培养养特征如如上; 噬菌菌体在液液体培养养基上的的培养特特征是:将噬菌菌体的敏敏感细菌菌接种在在液体培培养基中中,经培培养后敏敏感细菌菌均匀分分布在培培养基中中而使培培养基浑浑浊。然然后接种种噬菌体体,敏感感细胞被被噬菌体体感染后后发生菌菌体裂解解,原来来浑浊的的细菌悬悬液变成成透明的的裂解溶溶液。10.什什么叫噬噬菌斑?什么是是PFUU? 答:将噬菌菌体的敏敏感
15、细菌菌接种在在琼脂固固体培养养基上生生长形成成许多个个菌落,当当接种稀稀释适度度的噬菌菌体悬液液后引起起点性感感染,在在感染点点上进行行反复的的感染过过程,宿宿主细菌菌菌落就就一个个个被裂解解成一个个个空斑斑,这些些空斑就就叫噬菌菌斑。 11.破破坏病毒毒的物理理因素有有哪些?它们是是如何破破坏病毒毒的?答:共有有三类:1、温温度:高高温使病病毒的核核酸和蛋蛋白质衣衣壳受损损伤,高高温对病病毒蛋白白质的灭灭活比病病毒核酸酸的灭活活要快。蛋蛋白质的的变性阻阻碍了病病毒吸附附到宿主主细胞上上,削弱弱了病毒毒的感染染力。2、光及其其他辐射射:(11)紫外外辐射:其灭活活部位使使病毒的的核酸,使使核酸
16、中中的嘧啶啶环收到到影响,形形成胸腺腺嘧啶二二聚体,尿尿嘧啶残残基的水水和作用用也会损损伤病毒毒。(22)可见见光:在在氧气和和燃料存存在的条条件下,大大多数肠肠道病毒毒对可见见光很敏敏感而被被杀死,这这叫“光光灭活作作用”;燃料附附着在核核酸上,催催化光催催化作用用,引起起病毒灭灭活。(33)离子子辐射:X射线线、r射射线也有有灭活病病毒的作作用。3、干干燥:被被灭活的的原因是是在干燥燥环境中中病毒RRNA释释放出来来而随后后裂解。12.紫紫外线如如何破坏坏病毒?答:紫外外线照射射到病毒毒之上,其其灭活部部位是病病毒的核核酸,是是核酸中中的嘧啶啶环到影影响,形形成胸腺腺嘧啶二二聚体(即即在相
17、邻邻的胸腺腺嘧啶残残基之间间形成共共价键)。尿尿嘧啶残残基的水水和作用用也会损损伤病毒毒。13.灭灭活宿主主体外壳壳的化学学物质有有哪些?他们是是如何破破坏病毒毒的?答:酚:破坏病病毒蛋白白质的衣衣壳。低离离子强度度(低渗渗缓冲溶溶液)的的环境:使病毒毒蛋白质质的衣壳壳发生细细微变化化,阻止止病毒附附着在宿宿主细胞胞上。 附附加:碱碱性环境境课破坏坏蛋白质质衣壳和和核酸,当当pH大大到111以上会会严重破破坏病毒毒。氯(次氯酸酸、二氧氧化氯、漂漂白粉)和臭氧氧灭活效效果极好好,他们们对病毒毒蛋白质质和核酸酸均有作作用。14.破破坏病毒毒的蛋白白质衣壳壳、核酸酸和脂类类被膜的的化学物物质有哪哪些
18、? 答:破坏病病毒蛋白白质衣壳壳的化学学物质有有:酚,低低离子强强度;破破坏病毒毒核酸的的化学物物质:甲甲醛(破破坏核酸酸,但不不改变病病毒的抗抗原特性性),亚亚硝酸(导导致嘌呤呤和嘧啶啶碱基的的脱氨基基作用),氨氨(引起起病毒颗颗粒内RRNA的的裂解);破坏病病毒脂类类被膜的的化学物物质:醚醚、十二二烷基硫硫酸钠、氯氯仿、去去氧胆酸酸钠等。15.你你怎么判判断病毒毒有、无无被膜? 答:凡对醚醚类等脂脂溶剂敏敏感的病病毒为有有被膜的的病毒;对脂溶溶剂不敏敏感的病病毒为不不具被膜膜的病毒毒。16.病病毒在水水体和土土壤中的的存活时时间主要要受哪些些因素影影响答:病病毒在各各种环境境中由于于影响因
19、因素的不不同,其其存活时时间也是是不同的的。 11、病毒在在水体中中的存活活:在海海水和淡淡水中,温温度是影影响病毒毒存活的的主要因因素,也也与病毒毒类型也也有关。在在水体淤淤泥中,病病毒吸附附在固体体颗粒上上或被有有机物包包裹在颗颗粒中间间,受到到保护其其存活时时间会较较长一些些。 22、病毒在在土壤中中的存活活:主要要受土壤壤温度和和湿度的的影响最最大,低低温时的的存活时时间比在在高温时时长;干干燥易使使病毒灭灭活,其其灭活的的原因是是病毒成成分的解解离和核核酸的降降解。【附】:土壤的的截留病病毒的能能力受土土壤的类类型、渗渗滤液的的流速、土土壤孔隙隙的饱和和度、ppH、渗渗滤液中中的阳离
20、离子的价价数(阳阳离子吸吸附病毒毒的能力力:3价价2价价1价价)和数数量、可可溶性有有机物和和病毒的的种类等等的影响响。3、病毒毒在空气气中的存存活:干干燥、相相对湿度度、太阳阳光中的的紫外辐辐射、温温度和风风速等的的影响。相相对湿度度大,病病毒存活活时间长长;相对对湿度小小,越是是干燥,病病毒存活活时间短短。第二章 原核微微生物1、细菌菌有哪几几种形态态?各举举一种细细菌为代代表。 答:细菌有有四种形形态:球球状、杆杆状、螺螺旋状和和丝状。分分别叫球球菌、杆杆菌、螺螺旋菌和和丝状菌菌。 11、球菌:有单球球菌(脲脲微球菌菌),双双球菌(肺肺炎链球球菌)。排排列不规规则的金金黄色葡葡萄球菌菌、
21、四联联球菌。八八个球菌菌垒叠成成立方体体的有甲甲烷八叠叠球菌。链链状的有有乳链球球菌。2、杆杆菌:有有单杆菌菌,其中中有长杆杆菌和短短杆菌(或或近似球球形)。产产芽孢杆杆菌有枯枯草芽孢孢杆菌。梭梭状的芽芽孢杆菌菌有溶纤纤维梭菌菌等。还还有双杆杆菌和链链杆菌之之分。 3、螺螺旋菌呈呈螺旋卷卷曲状,厌厌氧污泥泥中有紫紫硫螺旋旋菌、红红螺旋菌菌属和绿绿螺旋菌菌属。螺螺纹不满满一周的的叫弧菌菌,如:脱硫弧弧菌。呈呈逗号型型的如:逗号弧弧菌,霍霍乱弧菌菌是其中中的一直直被那个个。弧菌菌可弧线线连接成成螺旋形形。螺纹纹满一周周的叫螺螺旋菌。4、丝状状菌:分分布在水水生环境境,潮湿湿土壤和和活性污污泥中。有
22、有铁细菌菌如:富富有球衣衣菌、泉泉发菌属属即原铁铁细菌属属及纤发发菌属。丝丝状菌属属如:发发硫菌属属,贝日日阿托氏氏菌属、透透明颤菌菌属、亮亮发菌属属等多重重丝状菌菌。丝状状体是丝丝状菌分分类的特特征。【附】在在正常的的生长条条件下,细细菌的形形态是相相对稳定定的。培培养基的的化学组组成、浓浓度、培培养温度度、pHH、培养养时间等等的变化化,会引引起细菌菌的形态态改变。或或死亡,或或细胞破破裂,或或出现畸畸形。有有些细菌菌则是多多形态的的,有周周期性的的生活史史,如粘粘细菌可可形成无无细胞壁壁的营养养细胞和和子实体体。2、细菌菌有哪些些一般结结构和特特殊结构构?它们们各有哪哪些生理理功能?答:
23、细菌菌是单细细胞的。所所有的细细菌均有有如下结结构:细细胞壁、细细胞质膜膜、细胞胞质及其其内含物物、细胞胞核质。部部分细菌菌有特殊殊结构:芽孢、鞭鞭毛、荚荚膜、粘粘液层、菌菌胶团、衣衣鞘及光光合作用用层片。1、细细胞壁 【生理功功能】:a、 保保护原生生质体免免受渗透透压引起起破裂的的作用;b、 维维持细菌菌形态(可可用溶菌菌酶处理理不同的的细菌细细胞壁后后,菌体体均呈现现圆形得得到证明明);c 、细细胞壁是是多孔结结构的分分子筛,阻阻挡某些些分子进进入和保保留蛋白白质在间间质(革革兰氏阴阴性菌细细胞壁和和细胞质质之间的的区域);d 、细细胞壁为为鞭毛提提供支点点,使鞭鞭毛运动动。2、原生生质
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