胞壁表面含表面蛋白，所以，细菌也具有两性电解质的性质，它们也有各自的等电点。 根据细菌在不同的pH 中对一定燃料的着染性，根据细菌对阴、阳离子的亲和性，根据 细菌在不同的pH 的电场中的泳动方向，都可用相应的方法侧的细菌的等电点】。当细 菌的培养液的pH 若比细菌的等电点高，细菌的游离氨基电力受抑制，游离羧基电离， 细菌则带负电荷；否则，游离氨基电离，游离羧基电离受抑制，细菌则带正电。已知细 菌的等电点的pH 为2～5，pH 为6、pH 为7 和pH 为7.5 的溶液属于偏碱性、中性和偏 酸性，都高于细菌的等电点。所以细菌表面总是带负电荷。而在pH=1.5 的溶液中细菌 则带正电。
8 叙述革兰氏染色的机制和步骤。 答：1884 年丹麦细菌学家Christain Gram 创立了革兰氏染色法。将一大类细菌染上色， 而另一类染不上色，一边将两大类细菌分开，作为分类鉴定重要的第一步。其染色步骤 如下：
1 在无菌操作条件下，用接种环挑取少量细菌于干净的载玻片上涂布均匀，固定。 2 用草酸铵结晶紫染色1min，水洗去掉浮色。 3 用碘—碘化钾溶液媒染1min，倾去多余溶液。
4 用中型脱色剂如乙醇或丙酮酸脱色，革兰氏阳性菌不被褪色而呈紫色。革兰氏阴性菌 被褪色而成无色
5 用蕃红染液复染1min，格兰仕阳性菌仍呈紫色，革兰氏阴性菌则呈现红色。革兰氏阳 性菌和格兰仕阴性菌即被区分开。
9 细菌的物理化学特性与污（废）水生物处理有哪些方面的关系？
答：①细胞质的多相胶体性质决定细菌在曝气池中吸收污（废）水中的有机污染物的 种类、数量和速度；
②细菌表面解离层的S 型或R 型决定其悬浮液的稳定性，即决定其在沉淀池中沉 淀效果；
③比表面积的大小决定其吸附、吸收污染物的能力及与其他微生物的竞争能力； ④细菌的带电性与它吸附、吸收污（废）水有机污染物的能力，与填料载体的结 合能力有关，还与絮凝、沉淀性能有关； ⑤密度和质量与其沉淀效果有关。
10 何谓细菌菌落？细菌有哪些培养特征？这些培养特征有什么实践意义？
答：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。
【培养特征】
a 在固体培养基上的培养特征就是菌落特征。
b 在明胶培养基上的培养特征就是将不停形态的溶菌区，依据这些不同形态的溶菌 区或溶菌与否可将细菌进行分类。
c 在半固体培养集中的培养特征：呈现出各种生长状态，根据细菌的生长状态判断 细菌的呼吸类型和鞭毛有无，能否运动。
d 在液体培养基中的培养特征：根据细菌的属和种的特征的不同长成不同的生长状 态。
11 可用什么培养技术判断细菌的呼吸类型和能否运动？如何判断？
答：用穿刺接种技术将细菌接种在含0.3%～0.5%的琼脂半固体培养基中培养，细菌可呈 现出各种生长状态。根据细菌的生长状态判断细菌的呼吸类型和鞭毛有无，能否运动。 判断细菌呼吸类型：如果细菌在培养基的表面及穿刺线的上部生长者为好氧菌。沿
着穿刺线自上而下生长者为兼性厌氧菌或兼性好氧菌。如果只在穿刺线的下部生长者为 厌氧菌。
判断细菌能否运动：如果只沿着穿刺线生长者为没有鞭毛，不运动的细菌；如果不 但沿着穿刺线生长而且穿透培养基扩散生长着为有鞭毛运动的细菌。
第三章真核微生物
1 何谓原生动物？它有哪些细胞器和营养方式？
答：原生动物是动物中最原始、最低等。结构最简单的单细胞动物。
原生动物为单细胞，没有细胞壁，有细胞质膜、细胞质，有分化的细胞器，其细 胞核具有核膜（较高级类型有两个和），故属真和微生物。 营养方式：全动性营养、植物性营养和腐生性营养三种方式。 2 原生动物分几纲？在废水生物处理中有几纲？
答：原生动物分四纲：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。孢子纲中
的孢子虫营寄生生活，几声在人体和动物体内，可随粪便拍到污水中，故需要消灭之。 4 纤毛纲中包括哪些固着型纤毛虫（钟虫类）？你如何区分固着型纤毛虫的各种虫体？ 答：纤毛纲中的固着型纤毛虫有独缩虫属、聚缩虫属、累枝虫属、盖纤虫属等。 这些群体很相像，单它们的虫体和尾柄还有各自的特征。独缩虫和聚缩虫的虫体
很像，每个虫体的尾柄相连，但肌丝不相连，因此一个虫体收缩时不牵动其他虫体，故 名独缩虫。聚缩虫不同，其尾柄相连，肌丝也相连。所以当一个虫体收缩时牵动其他虫 体一起收缩，故叫聚缩虫。累枝虫和盖纤虫有相同处，尾柄都有分支，尾柄内没有肌丝， 不能收缩，但在从提的基部有肌原纤维，当虫体收到刺激时，其基部收缩，前端胞口闭 锁。其不同点是：累枝虫的虫体口缘有两圈纤毛环形成的似波动膜，和钟虫相像，其柄 等分支或不等分支。盖纤虫的口缘有两齐全纤毛形成的盖形物，能运动，因有盖而得名。 5 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。 6 何谓原生动物的胞囊？它是如何形成的?
答：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。
胞囊的形成过程：先是虫体变圆，鞭毛、纤毛或伪足等细胞器缩入体内或消失，
细胞水分陆续有伸缩泡排除，虫体缩小，最后伸缩泡消失，分泌一种胶状物质于体表， 尔后凝固形成胞壳。胞壳有两层，外层较厚，表面凸起，内层薄而透明。胞囊很轻易随 灰尘漂浮或被其他动物带至地方，胞囊遇到适宜环境其胞壳破裂回复虫体原型。 7 微型后生动物包括哪几种？
答：轮虫、线虫、寡毛类动物（飘体虫、颤蚓、水丝蚓等）、浮游甲壳动物、苔藓动 物（苔藓虫，羽苔虫）。
8 常见的浮游甲壳动物有哪些？你如何利用浮游甲壳动物判断水体的清洁程度？ 答：常见的浮游甲壳动物有剑水蚤和水蚤。
水蚤的血液含血红素，血红素溶于血浆，肌肉、卵巢和肠壁等细胞中也含血红素。 血红素的含量常随环境中溶解氧量的高低而变化。水体中含氧量低，水蚤的血红素含量 高；水蚤的含氧量高，水蚤的血红素含量低。由于在污染水体中的溶解氧低，清水中氧
的含量高，所以，在污染水体中的水蚤颜色比在清水中的红些，这就是水蚤常呈不同颜 色的原因，是适应环境的表现。可以利用水蚤的这个特点，判断水体的清洁程度。 9 藻类的分类依据是什么？它分为几门？
答：藻类的分类依据是：光合色素的种类，个体形态，细胞机构，生殖方式和生活史 等。
分类：蓝藻门、裸藻门、绿藻门、轮藻们、金藻门、黄藻门、硅藻门、甲藻门、 红藻门及褐藻门。
也有分为8 门的，即使、把金藻门、黄藻门和硅藻门合并入金藻门；黄藻和硅藻 列为金藻门的两个纲：黄藻纲和硅藻纲。分11 门的是保留上述的10 门之外另加隐藻门。 10 裸藻和绿藻有什么相似和不同之处？
答：【相同点】具有叶绿体，内含叶绿色a、b、β-胡萝卜素、3 种叶黄素。上述色素 使叶绿体呈现鲜绿色，与绿藻相同。都有鞭毛，在叶绿体内都有造粉核。 【不同】1 繁殖方式：裸藻为纵裂，绿藻为无性生殖和有性生殖。
2 生活环境：裸藻主要生长在有机物丰富的静止水体或才、缓慢的流水中，大
量繁殖时形成绿色、红色或褐色的水花。绿藻在流动和静止的水体、土壤表面和树干都 能生长。寄生的绿藻引起植物病害。
3 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。
11 绿藻在人类生活、科学研究和水体自净中起什么作用？
答：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。绿藻是藻类生理生化 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。
12 硅藻和甲藻是什么样的藻类？水体富氧化与那些藻类有关？
答：多数的甲藻对光照强度和水温范围要求严格，在适宜的光照和水温条件下，甲 藻在短期内大量繁殖岛城海洋“赤潮”。
13 真菌包括哪些微生物？它们在废水生物处理中各起什么作用？
答：真菌属低等植物，种类繁多，形态、大小各异，包括酵母菌、霉菌及各种伞菌。酵 母菌处理和有机固体废弃物生物处理中都起积极作用。酵母菌还可用作检测重金属，霉 菌对废水中氰化物的去除率达90%以上。有的霉菌还可处理含硝基化合物废水。伞菌： 既处理废水和固体废弃物，还可获得食用菌。
14 酵母菌有哪些细胞结构？有几种类型的酵母菌？
答：酵母菌的细胞结构有细胞壁、细胞质膜、细胞核、细胞质及内含物。酵母菌的细 胞组分含葡聚糖、甘露聚糖、蛋白质及脂类。啤酒酵母还含几丁质。 15 霉菌有几种菌丝？如何区别霉菌和放线菌的菌落？ 答：霉菌有营养菌丝和气生菌丝。
霉菌的菌落呈圆形绒毛状、絮状或蜘蛛网状。比其他微生物的菌落都答，长得很
快可蔓延至整个平板。霉菌菌落疏松，与培养基结合不紧，用接种环很容易挑取。放线 菌的菌落是由一个分生孢子或一段营养菌丝生长繁殖引起许多菌丝互相缠绕而成，质地 紧密，表面呈绒状或紧密干燥多皱。菌丝潜入培养基，整个菌落像是潜入培养集中，不 易呗挑取。有的菌落成白色粉末状，质地松散，易被挑取。
第四章微生物的生理
8 微生物需要哪些营养物质？供给营养时应注意什么？为什么？
答：微生物需要的营养物质有水、碳素营养源、氮素营养源、无机盐及生长因子。供 养时应当把所需物质按一定的比例配制而成。少的话不能正常生长，多的话就会导致反
驯化。
9 根据微生物对碳源和能量需要的不同，可把微生物分为哪几种类型？
答：可分为无机营养微生物（光能自养微生物和化能自养微生物）、有机营养微生物 和混合营养微生物。
10 当处理某一工业废水时，怎样着手和考虑配给营养？
答：为了保证废水生物处理的效果，要按碳氮磷比配给营养。但有的工业废水缺某种营 养，当营养量不足时，应供给或补足。某些工业废水缺氮；洗涤剂废水磷过剩，也缺氮。 对此可用粪便污水或尿素补充氮。若有的废水缺磷，则可用磷酸氢二钾补充。但如果工 业废水不缺营养，就切勿添加上述物质，否则会导致反驯化，影响处理效果。
11 什么叫培养基？按物质的不同，培养基可分为哪几类？按实验目的和用途的不同， 可分为哪几类？
答：根据各种微生物的营养要求，将谁、碳源、氮源、无机盐和生长因子等物质按一 定的比例配制而成的，用以培养微生物的基质，即培养基。
根据实验目的和用途不同，培养基可分为：基础培养基、选择培养基、鉴别培养基和 加富（富集）培养基。
【按物质的不同，培养基可分为合成培养基、天然培养基和符合培养基】 12 什么叫选择培养基？那些培养基属于选择培养基？
答：选择培养基就是用以抑制非目的微生物的生长并使所要分离的微生物生长繁殖的 培养基。麦康盖培养基、乳糖发酵培养基。【配制选择培养基时可加入染料、胆汁盐、 金属盐类、酸、碱或抗生素等其中的一种】
13 什么叫鉴别培养基？哪些培养基属于鉴别培养基？
答：当几种细菌由于对培养基中某一成分的分界能力不同，其菌落通过指示剂先是除 不太那个的颜色而被区分开，这种起鉴别和区分不同细菌作用的培养基叫鉴别培养基。 常用的鉴别培养基远滕氏培养基、醋酸铅锌培养基、伊红—美蓝（EMB）培养基等。 14 如何从被粪便污染的水样中将大肠杆菌群中的四种菌逐一鉴别出来？
答：大肠菌属中的大肠埃希氏菌、枸酸盐杆菌、产气杆菌、副大肠杆菌等均能在远 藤氏培养基上生长，但它们对乳酸的分解能力不同：前三种能分界乳糖，但分解能力有 强有弱，，大肠埃希氏菌分解能力最强，菌落呈紫红色带金属光泽；枸酸盐杆菌次之， 菌落呈紫红或深红色；产气杆菌第三，菌落呈淡红色。副大肠杆菌不能分界乳糖，菌落 无色透明。
15 如何判断某水样是否被粪便污染？
答：总大肠菌群（大肠菌群、大肠杆菌群）：用以间接指示水体被粪便污染的一个指 标。大肠菌群被选作致病菌的间接指示菌的原因是：大肠菌群是人肠道中正常寄生菌， 数量最大，对人较安全，在环境中的存活时间与致病菌相近，而且检验技术较简便，因 而被选中，一直沿用至今。在我国规定1L 生活饮用水中的总大肠菌群数在3 个以下。 18 什么叫主动运输？什么叫基团转位？
答：主动运输：当微生物细胞内所积累的营养物质的浓度高于细胞外的浓度时，营养 物质就不能按浓度梯度扩散到细胞内，而是逆浓度梯度被“抽”进细胞内，这种需要能 量和渗透酶的逆浓度梯度积累营养物的过程；
基团转位：以糖为例，在细胞内，在酶I 存在下，先是HPr 被磷酸烯醇丙酮酸（细 胞代谢产物）磷酸化形成HPr—磷酸，并被一道细胞质膜上。在膜的外侧，外界供给的 糖有渗透酶携带到细胞质膜上，在特异性酶II 的村华夏，糖被HPr—磷酸磷酸化形成糖 —磷酸。渗透酶将膜上已被磷酸化的糖携带到细胞内，随即被代谢。基团转位是通过单 向性的磷酸化作用而实现的。
27 简述自养微生物固定CO2的卡尔文循环。
答：卡尔文将每个个别的CO2附着在一个称为ribulose-1,5-bisphosphate(简称RuBP) 的五碳糖上以合并之。催化起始步骤的酶是RuBP carboxylase（1，5-二磷酸核酮糖羧 化酶），或rubisco。(这是在叶绿体中最丰富的蛋白质，而且也可能是地球上最丰富的 蛋白质)这个反应的产物是一种含六个碳而且非常不稳定的中间产物，其立即就会分裂 为二摩尔的3-phosphoglycerate。
第五章微生物的生长繁殖与生存因子
2 什么叫灭菌？灭菌方法有哪几种？试述其优缺点。
答：灭菌是通过超高温或其他的物理、化学因素将所有微生物的营养细胞和所有的芽 孢或孢子全部杀死。
灭菌的方法有干热灭菌法和湿热灭菌法。
与干热灭菌相比，湿热灭菌的穿透力和热传导都要更强，且在湿热时微生物吸收高 温水分，菌体蛋白很易凝固、变性，灭菌效果好。
3 什么叫消毒？加热消毒方法有哪几种？
答：消毒是用物理、化学因素杀死致病菌（有芽孢和无芽孢的细菌），或者是杀死所 有微生物的营养细胞或一部分芽孢。 消毒法有巴斯德消毒法和煮沸消毒法。
7 试述pH 过高或过低对微生物的不良影响。用活性污泥法处理污水时为什么要使pH 保 持在6.5 以上？
答：pH 过高或过低能引起细胞膜电荷的变化，从而影响了微生物对营养物质的吸收； 影响代谢过程中酶的活性；改变生长环境中营养物质的可给性以及有害物质的毒性。 因为大多数细菌、藻类、放线菌和原生动物等在这种pH 下均能正常生长繁殖，尤
其是形成菌胶团的细菌能互相凝聚形成良好的絮状物，取得良好的净化效果。但是如果 pH 在6.5 一下的酸性环境不利于细菌和原生动物生长繁殖，尤其对菌胶团细菌不利。相反对于霉菌和酵母菌有理，如果活性污泥中有大量的霉菌繁殖，因为多数霉菌不像细 菌那样分泌粘性物质于细胞外，就会降低活性污泥的吸附能力，其絮凝性能较差，结构 松散不易沉降，处理效果下降，甚至导致活性污泥丝状膨胀。
8 在培养微生物过程中，什么原因使培养基pH 下降？什么原因使pH 上升？在生产中如 何调节控制pH？
答：微生物分解葡萄糖、乳糖产生有机酸而引起培养基pH 下降，使培养基呈酸性； 微生物在含有蛋白质、蛋白胨及氨基酸的中兴物质培养基中生长，这些物质可经微生物 分解，产生NH3 和胺类等碱性物质，使培养基pH 上升。另外，由于细胞的选择性吸收阳 离子或阴离子，也会改变培养基的pH。
在生产中应该在培养基中添加缓冲性物质，如磷酸盐（KH2PO4 和K2HPO4）等。
9 微生物对氧化还原电位要求如何？在培养微生物过程中氧化还原电位如何变化？有 什么办法控制？
答：氧化还原电位用Eh 表示，单位为V 或mV。氧化环境时，Eh为正，充满氧气时，上 限为+820mV；还原环境时，Eh为负，充满氢气时，下限为-400mV。不同微生物要求的氧 化还原电位不同：
①一般好氧微生物：+300～+400mV ，大于+100mV，才能生活。
《环境工程微生物学》课后习题答案第三版重点整理，周群英
