被破环而分开成单链DNA，即称为DNA变性。变性DNA溶液经适当处理后重新形成天然DNA的过程叫复性。
5.微生物有几种RNA？它们有什么作用？
答：tRNA，rRNA，mRNA，反义RNA。DNA转录mRNA的同时转录反义RNA，mRNA称为信使RNA，作为多聚核苷酸的一级结构，带有指导氨基酸的信息密码，它翻译氨基酸，具传递遗传性的功能。tRNA称为转移RNA，有和mRNA互补的反密码子，能识别氨基酸及识别密码子，在tRNA-氨基酸合成酶作用下传递氨基酸。反义RNA起调节作用，决定mRNA翻译合成速度。rRNA和蛋白质结合形成核糖体，是合成蛋白质的场所。 6.分别叙述原核微生物和真核微生物的转录过程？
答：原核：首先是双链DNA解旋、解链，两链分开，由σ因子协助，RNA聚合酶的核心酶识别基因转录的起始位点并与DNA区域结合成启动子。然后以它其中的一条单链（反义链）为模板遵循碱基配对的原则转录出一条mRNA。mRNA合成一旦开始，σ因子，就从核心酶解离下来。新转录的mRNA链的核苷酸碱基的序列与模版DNA链的核苷酸碱基序列互补。转录过程中，不断吸收ATP、GTP、CTP、UTP等逐渐形成完整的mRNA链
真核：它有三种RNA聚合酶参与合成。在核基质中RNA聚合酶Ⅱ与染色质结合催化mRNA的合成，RNA聚合酶Ⅰ和RNA聚合酶Ⅲ分别催化rRNA和tRNA的合成。 7.微生物生长过程中的蛋白质是如何合成的？细胞是如何分裂的？
答：通过tRNA两端的识别作用，把特定氨基酸传送到氨基酸转送到核糖体上，使不同的氨基酸按照mRNA上的碱基序列连接起来，在多肽合成酶的作用下合成多肽链，多肽链通过高度折叠成特定的蛋白质结构，最终合成具有不同生理特性的功能蛋白。 8.微生物变异的实质是什么？微生物突变有几种？变异表现在哪些方面？
答：基因突变。自发突变，诱发突变。表现在微生物形态或生理生化或其他方面的性状。 9.污水生物处理中变异现象有哪几方面？举例
答：有营养要求的变异，对温度、PH要求的变异，对毒物的耐毒能力的变异，个体形态和菌落形态的变异及代谢途径的变异。 10.什么叫定向培育和训化？ 答：定向培育是人为用某一特定环境条件长期处理某一微生物群体，同时不断将它们进行移种传代，以达到累积和选择合适的自发突变体的一种古老的育种方法。 12.DNA损伤修复有几种形式？各自如何修复？
答：1.光复活和暗复活2.切除修复3.重组修复4.SOS修复5.适应性修复 13.何谓杂交、转化和转导？各自有什么实践意义？
答：杂交是通过双亲细胞的融合，使整套染色体的基因重组或者是通过双亲细胞的沟通，使部分染色体基因重组。受体细胞直接吸收来自供体细胞的DNA片段，并把它整合到自己的基因组里，从而获得了供体细胞部分遗传性状的现象叫转化。通过温和噬菌体的媒介作用，把供体细胞内特定的基因携带到受体细胞中，使后者获得前者部分遗传形状的现象成为转导。
14.质粒是什么？在遗传工程中有什么作用？ 答：是原核微生物中有染色体，还含有另一种较小的、携带少量遗传基因的环状DNA分子。质粒在基因工程中常被用作基因转移的运载工具——载体。 15何为基因工程？操作有几个步骤？
答：基因工程是指在基因水平上的遗传工程，又叫基因剪接或核酸体外重组。用人工方法把所需要的某一供体生物的DNA提取出来，在离体的条件下用限制性内切酶将离体的DNA切割成带有目的基因的DNA片段，每一片段的平均长度有几千个核苷酸，用DNA连接酶把它和质粒的DNA分子在体外连接成重组DNA分子，然后将重组体导入某一受体细胞中，
以便外来的遗传物质在其中进行复制、扩增和表达，再进行重组体克隆的筛选和鉴定；最后对外源基因表达产物进行分离提纯，从而获得新品种。
步骤：1.先从供体细胞中选择获取带有目的基因的DNA片段2.将目的DNA的片段和质粒在体外重组3.将重组体转入受体细胞4.重组体克隆的筛选和鉴定5.外源基因表达产物的分离和提纯
16.什么叫PCR技术？有几个操作步骤？
答：即为DNA聚合酶链反应，是DNA不需要通过克隆而在体外扩增，短时间内合成大量DNA片段的技术。1.加热变性2.退火3.延伸4.将扩增产物进行琼脂糖凝胶电泳观察 17.基因工程和PCR技术在环境工程中有何实践意义？
18.简单叙述如何用分子遗传学的综合技术鉴定环境微生物和进行种群动态分析
第七章.微生物的生态
1.什么叫生态系统？生态系统有什么功能？什么叫生物圈？什么叫生态平衡？ 答：生态系统是在一定时间和空间范围内由生物与它们的生境通过能量流动和物质循环所组成的一个自然体。功能：1.生物生产2.能量流动3.物质循环4.信息传递 生物圈是由丰富多彩的生态系统组成。生存在地球陆地以上至海面以下各约10km之间的范围，包括岩石圈、土壤圈、水圈、大气圈内所有生物群落和人及它们生存环境的总体。 生态系统即使有外来干扰也能通过自行调节的能力回复到原来的稳定状态，就叫生态平衡。 2.为什么说土壤是微生物最好的天然培养基？土壤中有哪些微生物? 答：它具有微生物必须的营养和微生物生长繁殖及生命活动所需的各种条件。微生物的水平分布取决于碳源。垂直分布与紫外辐射、营养、水、温度等有关。森林土壤中存在分解纤维素的微生物，含动物和植物残体多的土壤中含氨化细菌、硝化细菌较多。 3.什么叫土壤自净？土壤被污染后其微生物群落有什么变化？ 答：土壤对施入一定负荷的有机物或有机污染物具有吸附和生物降解的能力，通过各种物理、化学过程自动分解污染物使土壤恢复到原有水平的净化过程，称为土壤自净。诱导产生分解各种污染物的微生物新品种。
4.土壤是如何被污染的？土壤污染有什么危害？ 答：主要来自于含有机毒物和重金属的污水农田灌溉和土地处理，固体废物的堆放和填埋等的渗滤液，地下储油罐和土地处理。危害：1.破环土壤生态平衡2.造成水体污染，又随着水源进入人体，毒害人类3.含有各种病原微生物，通过各种途径转移到水体，进而进入人体中致病
5.什么叫土壤生物修复？为什么要进行土壤生物修复？ 答：利用土壤中天然的微生物资源或人为投加目的菌株，甚至用构建的特异降解功能投加到各污染土壤中，将滞留的污染物加速降解和转化，恢复土壤的天然功能。土壤是人类赖以生存的重要资源，没有土壤就没有生机，农业和工业就无法发展，所以，土壤修复极其重要。 6.土壤生物修复技术关键有哪些方面？
答：1.微生物种2.微生物营养3.溶解氧4.微生物的环境因子 7.空气微生物有哪些来源？空气中有哪些微生物？
答：尘土飞扬，水滴飞溅，人和动物的干燥脱落物，呼吸道、口腔内含微生物的分泌系统通过咳嗽、喷嚏。空气微生物没有固定的类群，在空气中存活时间较长的主要有芽孢杆菌、霉菌、放线菌的孢子、野生酵母菌、原生动物及微型后生动物的胞囊。 8.空气中有哪些致病微生物？以什么微生物为空气污染指示菌？
答：产碱杆菌、芽孢杆菌属、八叠球菌属、冠式杆菌属、小球菌属、霉菌、白色葡萄球菌、金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌、沙门氏菌、大肠杆菌、白喉杆菌、肺炎球菌、结核杆菌、
军团菌、病毒粒子、阿米巴胞囊及立克次氏体
9.水体中微生物有哪几方面来源？微生物在水体中的分布有什么样的规律？ 答：1.水体中固有的微生物2.来自土壤的微生物3.来自生产生活的微生物4.来自空气的微生物。分布规律相似于海洋。距海面0~10m浮游藻类多，5~10m以下至25~50m处微生物数量较多，50m以下微生物数量随着海水深度增加而减少。 10.什么叫水体自净？可根据哪些指标判断水体自净程度？
答：河流接纳了一定量的有机污染物后，在物理的、化学的和水生物等因素的综合作用后得到净化，水质恢复到污染前的水平和状态，叫水体自净。1.P/H指数2.氧浓度昼夜变化幅度和氧垂曲线
11.水体污染指标有哪几种？污化系统分为哪几带？各带有什么特征？ 答：1.BIP指数2.细菌菌落总数3.总大肠菌群 污化系统：1.多污带2.α-中污带3.β-中污带4.寡污带。
12.什么叫水体富营养化？评价水体富营养化的方法有几种？
答：人类将富含氮、磷的城市生活污水和工业废水排放入湖泊、河流和海洋，使上述水体的氮磷营养过剩，促使水体中藻类过量生长，使淡水水体发生水华，使海洋发生赤潮，造成水体富营养化。
1.观察蓝细菌和藻类等指示生物2.测定生物的现存量3.测定原初生产力4.测定透明度5.测定氮和磷等导致富营养化的物质。 13.什么是AGP？如何测定AGP？
答：即藻类生产的潜在能力。将培养液用滤膜（1.2um）或高压蒸汽灭菌（121度，15min）器除去SS和杂菌。取500mL置于L形培养管（1000mL），接入羊角月牙藻，将培养管放在往复振荡器上（30~40r/min），在20度，光照度为4000~6000lx条件下振荡培养7~20天（每天眀培养14h，暗培养10h）后，取适量培养液用滤膜过滤，置105度烘至恒重，称干重，计算1L藻类的干重即为该水样的AGP
第八章.微生物在环境物质循环中的作用 1.自然界碳素如何循环？
答：碳循环以二氧化碳为中心，二氧化碳被植物、藻类利用进行光合作用，合成植物性碳；动物摄食植物就将植物性碳转化为动物性碳；动物和人呼吸放出二氧化碳，有机碳化合物被厌氧微生物和好氧微生物分解所产生的二氧化碳均返回大气，而后二氧化碳再一次被植物利用进入循环。
2.详述纤维素的好氧和厌氧分解过程。有哪些微生物和酶参与？
答：纤维素在纤维素酶的作用下分解成纤维二糖，在纤维二糖酶的作用下分解成葡萄糖，之后在氧化酶、脱氢酶、脱羧酶作用下好氧发酵，也可以进行三羧酸循环（TCA），厌氧发酵可以是丙酮丁酮发酵生成丙酮、丁酮、乙酸、水、CO2和H2，也可以是丁酸发酵生成丁酸、乙酸、CO2和H2.
3.详述淀粉的好氧分解和厌氧分解过程，有哪些微生物和酶参与？
答：好氧分解：淀粉→糊精（糊精酶）→麦芽糖（麦芽糖苷酶）→葡萄糖（葡萄糖苷酶）→三羧酸循环或者进行乙醇发酵→乙醇+CO2（酵母菌）
厌氧发酵：淀粉→葡萄糖→丙酮丁酮发酵→丙酮+丁酮+乙醇+CO2+H2 或者 淀粉→葡萄糖→丁酸发酵→丁酸+乙醇+CO2+H2 4.脂肪酸是如何进行β-氧化的？其能量如何平衡？
答：脂肪酸先是被脂酰硫激酶激活，然后在α、β碳原子上脱氢、加水，再脱氢、加水，最后在α、β碳位之间的碳链断裂，生成1mol乙酰辅酶A和碳链较原来少两个碳原子的脂肪
酸。乙酰辅酶A进入三羧酸循环完全氧化成二氧化碳和水。剩下的碳链较原来少两个碳原子的脂肪酸可重复一次β-氧化，以至完全形成乙酰辅酶A而告终。 5.自然界中氮素如何循环？ 答：大气中的分子氮被根瘤菌固定以后可供给豆科植物利用，还可以被固氮菌和固氮蓝细菌固定成氨，氨溶于水生成NH4+被硝化细菌氧化成硝酸盐，被植物吸收，无机氮就转化为植物蛋白。植物被动物食用后转化为动物蛋白。动物和植物的尸体及人和动物的排泄物又被氨化细菌转化成氨，氨又被硝化细菌氧化成硝酸盐，又被植物吸收，就这样无机和有机氮不断循环。
6.何谓氨化作用、硝化作用、反硝化作用、固氮作用？各有哪些微生物作用？
答：氨化作用：尿素被细菌水解，生成氨的过程；硝化作用：氨基酸脱下的氨在有氧的条件下，经亚硝化细菌和硝化细菌的作用转化为硝酸，这称为硝化作用。反硝化作用：自然界中包括土壤、水体、污水及工业废水都含有硝酸盐。植物、藻类及其他微生物把硝酸盐作为氮源，他们吸收硝酸盐，通过硝酸还原酶将硝酸还原成氨，由氨合成为氨基酸、蛋白质及其他含氮物质。兼性厌氧的硝酸盐还原细菌将硝酸盐还原为氮气，这叫反硝化作用。固氮作用：通过固氮微生物的固氮催化作用，把分子N2转化NH3，进而合成有机氮化合物，这称为固氮作用。
7.氨基酸脱氮有几种方式？各写一个化学反应式 答：1.氧化脱氮（好氧微生物）：CH3—CHNH2—COOH+0.5O2→CH3—CO—COOH+NH3+O2→CO2+H2O+ATP
2.还原脱氮（专性厌氧菌和兼性厌氧菌）：CH2NH2—COOH+2【H】→CH3—COOH+NH3 3.水解脱氮：CH3—CHNH2—COOH+2H2O→CH3—CHOH—COOH+NH3
4.减饱和脱氮：COOH—CH2—CHNH2—COOH→COOH—CH=CH—COOH+NH3 8.叙述硫的循环
答：在水生环境中，硫酸盐或通过化学作用产生，或来自污水，或是硫细菌氧化硫或硫化氢产生。硫酸盐被植物、藻类吸收后转化为含硫有机化合物，如含—SH基的蛋白质，在厌氧条件下进行腐败作用产生硫化氢，硫化氢被无色硫细菌氧化为硫，并进一步氧化为硫酸盐，硫酸盐在厌氧条件下，被硫酸盐还原菌还原为硫化氢，硫化氢又能被光合细菌用作供氢体，氧化为硫或硫酸盐。
9.何谓硫化作用？有哪些硫化细菌？
答：在有氧作用下，通过硫细菌的作用将硫化氢氧化为单质硫，进而氧化为硫酸，这个过程成为硫化作用。氧化硫硫杆菌、排硫硫杆菌、氧化亚铁硫杆菌、新型硫杆菌 10.什么叫硫酸盐还原作用？对环境有什么危害？
答：土壤淹水、河流、湖泊等水体处于缺氧状态时，硫酸盐、亚硫酸盐、硫代硫酸盐和次硫酸盐在微生物的还原作用下形成硫化氢，这种作用就叫反硫化作用，亦叫硫酸盐还原作用。危害见第12题。
11.叙述磷的循环，有机磷如何分解？
答：磷在土壤和水体中以含磷有机物、无机磷化合物及还原态PH3这3中状态存在。然而，植物和微生物不能直接利用含磷有机物和不溶性的磷酸钙，必须经过微生物分解转化为溶解性的磷酸盐才能被植物和微生物吸收利用。当溶解性磷酸盐被植物吸收后变为植物体内含磷有机物，动物食用以后变成动物体内含磷有机物。动物和植物的尸体在微生物的作用下，分
——
解转化为溶解性的偏磷酸盐（HPO4），HPO4在厌氧条件下被还原为PH3以此构成磷的循环。
12.下水道的混凝土管和铸铁管为什么会被腐蚀？
答：在混凝土排水管和铸铁排水管中，如果有硫酸盐存在，管的底部则常因缺氧而被还原为
硫化氢。硫化氢上升到污水表层（或逸出空气层），与污水表面溶解氧相遇，被硫化细菌或硫细菌将硫化氢氧化为硫酸，再与管顶部的凝结水结合，是混凝土管和铸铁管受到腐蚀。 13.铁的三态如何转化？有哪些微生物引起管道腐蚀？ 答：自然界铁以无机铁化合物和含铁化合物两种状态存在。无机铁化合物多为二价亚铁和三价铁。二价亚铁盐易被植物、微生物吸收利用，转变为含铁有机物，二价铁能被铁细菌氧化为三价铁。赭色纤发菌和浮游球衣菌。 14.趋磁性细菌是一类什么样的微生物？ 答：是在海洋底泥中发现的，游泳方向受磁场的影响，呼吸类型多样，体内有大小为40~100nm的铁氧化物晶体包裹的磁体。
15.氧化铁和锰的细菌有哪些？ 答：氧化锰的细菌中能氧化铁的有共生生金菌和覆盖生金菌还有土微菌属。能氧化锰的细菌还有鞘铁菌属和瑙曼氏菌属。 16.叙述汞的循环。
答：含汞工业废物随废水排放到水体中；大气中的汞由于雨水冲刷带到土壤和水体中，再由土壤细菌和水体底泥中的脱硫弧菌及其他细菌转化为甲基汞。甲基汞由于化学作用转化为单质汞，它由水体释放到大气中的H2O2氧化为Hg2+，再随水到水体，在化学作用条件下转化为CH3Hg+；通过微生物转化为（CH3）2Hg，（CH3）2Hg被鱼食用，再转移到鸟的体内。