8． (1) 9． (3) 10． (2) 11． (1) 12． (4) 13． (3) 14． (2)15． (2) 16． (4) 17． (2) 18． (3) 19． (1) 20． (2) 21． (2) 是非题

1． + 2．— 3． + 4． 一 1． + 6． 一 7． 一

8． 一 9． + 10． + 11． — 12．+ 13． — 14． — 15． + 16． + 17． 一 18． + 19． + 问答题

1．朊病毒(或朊粒)是不含核酸的蛋白质传染颗粒，但它不是传递遗传信息的载体，也不能自我复制而仍然是由基因编码的一种正常蛋白质(PrP)的两种异构体PrPC(存在正常组织中)和PrPSC(存在于病变组织中)，其氨基酸和线性排列顺序相同但是三维构象不同，因此，由PrPSC引起的疾病又称之为构象病。

2．因为微生物基因组小，便于测定和分析，可从中获取经验改进技术方法，从而大大加快了人类基因组计划的进展。此外，微生物基因组包含着原核生物和真核生物，具有一定的代表性。第一个测序的自由生活的生物是流感嗜血杆菌，第一个测序的真核生物是酿酒酵母，第一个测序的自养生活的生物是詹氏甲烷球菌。

3．由于染色体DNA分子比质粒DNA分子大得多，在提取过程中易于断裂成大小不同的分子片段，但一般情况下仍然比质粒大，因此在琼脂糖凝胶电泳过程中随机断裂的染色体DNA片段，泳动速度较慢且带型不整齐，而质粒DNA由于相对分子质量小，在提取过程中一般不会断裂成小片段，相对分子质量一致，因此，泳动速度较快，且带型整齐，与染色体DNA分开，从而有利于质粒DNA的检测和分离。

4．理化诱变剂的作用主要是随机引起DNA链上碱基发生置换、颠换或其他损伤，虽然有突变热点，但并非针对某一基因，诱变剂无基因特异性，诱变作用主要是提高突变率。因此，要获得某一基因的突变不是靠选用何种诱变剂，而是靠合适的筛选方法。

5．在进行紫外线诱变处理时应注意避光，以防光复活修复作用。一般在红光下操作，在黑暗中培养。在紫外线照射时，盛菌液的培养皿应置于磁力搅拌器上，边照射边搅拌使细胞能均匀受到紫外线照射。 6．A将两种不同的二重或三重营养缺陷型菌株混合培养，在基本培养基上长出的菌落为重组菌株(发生了遗传交换)。B如果在混合培养期间加入DNase，在基本培养基上无重组菌落出现，这说明上述重组是因细胞间的接触转化所致；如果仍有重组落产生，说明可能是由于接合和转导所致。C利用只能持留细菌的滤板相隔的u型管进行试验，如果在基本培养基上不产生重组菌落，则判断为接合作用，如果产生重组菌落，则又有两种可能，即转化或转导。D利用能持留细菌和细菌病毒而不能持留DNA的滤板相隔的u型臂试验，如果不产生重组菌落则为转导，如果仍产生重组菌落则为转化。

7．为了排除在基本培养基上长出的原养型菌落是由于回复突变这一可能性。因为同时发生2个基因或3个基因的基因突变是不可能的。在大肠杆菌中，单营养缺陷型的回复突变率大约是10-8。

8．Hfr × F-中，由于Hfr菌株的染色体在向F-的转移过程中，整合在染色体上的F因子除先导区外，绝大部分处于转移染色体的末端，由于转移过程中常被中断，因此P因子不易转移到受体细胞中，所以Hfr × F-得到的接合子仍然是F-，无性菌毛产生；F+ × F-得到的接合子有性菌毛产生，能被M13噬菌体感染，因为M13的侵染途径是性菌毛。

9．蛋白质表面氨基酸的变化一般不影响蛋白质的功能，因此一般不会引起表型的变化，但如果突变引起蛋白质内部的氨基酸发生变化(包括酶的活性位点)，就可能剧烈地改变蛋白质的三维结构，从而改变其功能，破坏酶的活性。

10．不一定，如下列情况：①同义突变或沉默突变；②发生了基因内另一位点或是另一基因的抑制突变(一般指tRNA基因的突变)使突变得到校正；③即使是错义突变，但是否改变表型还视置换的氨基酸是否影响蛋白质的功能；④各种修复机制可清除DNA的各种损伤，使其表型不发生改变。

第11章 微生物的生态

习 题 填空题

1.从____，____，____，____生境中可以分离到嗜热微生物；从____，____生境中可以分离到嗜冷微生物；从____，____生境中可分离到嗜酸微生物；从____，____生境中可分离到嗜碱微生物；从____，____和____生境中可分离到嗜盐微生物。

2.磷的生物地球化学循环包括3种基本过程：____、____、____。

3.微生物种群相互作用的基本类型包括：____，____，____，____，____、____、____和____。 4.嗜热细菌耐高温的____使DNA体外扩增技术得到突破，为____技术的广泛应用 提供基础。

5.微生物推动的氮循环实际上是氮化合物的氧化还原反应，其循环过程包括____，____，____，____，和____。

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6.按耐热能力的不同，嗜热微生物可被分成5个不同类群：____，____，____， ____和____。

7.有机污染物生物降解过程中经历的主要反映包括____，____，____和____。 8．评价有机化合物生物降解性的基本试验方法是____和____。 9．污水处理按程度可分为____，____和____。

10．汞的微生物转化主要包括3个方面____，____和____。 选择题（4个答案选1）

1.总大肠菌群中不包括( )。

(1)克雷伯氏菌 (2)肠杆菌 （3）埃希氏菌 （4）芽胞杆菌 2.下列有机物中最难被微生物降解的是( )。

(1)纤维素 (2)木质素 （3）半纤维素 （4）淀粉 3.同化硝酸盐还原的酶可被下列哪种化合物抑制？（ ）

(1)氨 (2)氧 (3)N2 （4）N2O 4.异化硝酸盐还原的酵可被下列哪种化合物抑制?( )

(1)氨 (2)氧 (3)N2 （4）N2O

5.活性污泥法处理污水的过程最类似于下面哪种微生物培养方式?( )

(1)恒浊连续培养 (2)恒化连续培养 (3)恒浊分批培养 (4)恒化分批培养 6.和豆科植物共生固氮的微生物是( )

(1)假单胞菌 (2)根瘤菌 (3)蓝细菌 （4）自生固氮菌 7.许多霉菌在农副产品上生长时易于产生霉菌毒素，下列中哪些条件最适于产生霉菌毒素？（ ） (1)高温高湿 (2)高温 (3)高湿 （4）低温 8.适用于生物冶金的微生物类群主要是( )。

(1)嗜热微生物 (2)嗜冷微生物 （3）嗜酸微生物 （4）嗜压微生物 9.超嗜热细菌主要是( ) (1)古生菌 (2)真细菌 (3)真菌 （4）霉菌

10.酸矿水的形成是微生物对某些金属和非金属元素转化的结合。 下列哪种循环与酸矿水形成有关?( ) (1)s循环 (2)N循环 (3)磷循环 （4）硅循环 是非题

1．氨化作用只能在好氧环境下才能进行。 2．反硝化作用完全等同于硝化作用的逆过程。

3．一般情况下土壤表层的微生物数量高于土壤下层。

4．嗜冷微生物适应环境生化机制之一是其细胞膜组成中有大量的不饱和、低熔点脂肪酸。 5．嗜酸微生物之所以具有在酸性条件生长的能力是因为其胞内物质及酶是嗜酸的。

6．嗜碱微生物具有在碱性条件下生长能力的根本原因是其胞内物质及酶也是偏碱(嗜碱)的。 7．草食动物大部分都能分泌纤维素酶来消化所食用的纤维素。 8．共生固氮和游离固氮都在固氮过程中发挥重要作用。

9．大量服用抗生素的患者同时要服用维生素，这是为了补充肉肠道微生物受抑制减少维生素的合成。 10．降解性质粒携带有编码环境污染物降解酶的全部遗传信息。 问答题

1．具有甲基化无机汞能力的匙形棱菌的维生素B12的缺陷型菌株不能进行汞的甲基化，而且对无机汞比亲株(野生型)要敏感得多，这说明什么?

2．微生物在从绿色植物到草食动物的能量流动中起重要作用，请指出这样说的理由? 3．简述微生物作为重要成员在生态系统中所起到的重要作用。 4．简述生物修复中的强化措施。 5．在含有难降解污染物污水的生物处理中，向污水处理系统加一定量高效降解菌的生物强化(过去称为投菌法)可以提高处理效果，请从微生物群落组成和功能的角度作出理论解释。

6．某一化学农药厂合成一种化学农药，请你提一种实验方法来评价这种农药的生物降解性。

7．污水处理也可以说是一种微生物培养过程，试从微生物的基质利用、培养方式和培养目的与微生物的工业发酵进行对比。

8．请对细菌遗传转化的概念作出解释，并说明如何利用人工转化技术获得高降解、高竞争力的降解菌。 9．微生物分子生物技术可以在哪些方面给环境保护带来新的发展和应用。

10．活性污泥法处理污水的过程非常类似于恒浊的连续培养，那么两者是如何实现恒浊，其不同点在哪里?

习题解答 填空题

1.热泉 高强度太阳辐射土壤及岩石表面 堆肥 煤堆 极地 深海 酸矿水 酸热泉 碳酸 盐湖

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石灰水 盐湖 盐场 盐矿

2．有机磷转化成溶解性无机磷(有机磷矿化) 不溶性无机磷变成溶解性无机磷(磷的有效化) 溶解性无机磷变有机磷(磷的同化)

3．中立生活 偏利作用 协同作用 互惠共生 寄生 捕食 偏害作用 竞争 4．DNA多聚酶 PCR

5.固氮 氮化作用 硝化作用 硝酸盐还原(反硝化作用)

6．耐热菌 兼性嗜热菌 专性嗜热菌 极端嗜热菌 超嗜热菌 7．氧化反应 还原反应 水解反应 聚合反应

8．微生物学方法 环境学方法 9．一级处理 二级处理 三级处理

2+2+0

10．无机汞(Hg)的甲基化 无机汞(Hg)还原成Hg

0

甲基汞和其他有机汞化合物裂解井还原成Hg 选择题

1. (4) 2． (2) 3． (1) 4. (2) 5． (1) 6. (2) 7. (1) 8. (3) 9． (1) 10． (1) 是非题

1． 一 2． 一 3． 十 4． 十 5． 一 6． 一 7． 一 8． 十 9． 十 10． 一 问答题

1．一方面说明维生素B12在汞的甲基化中起重要作用，维生素B12(钴胺素)和甲基形成一种甲基钴胺素

2+

复合物，而Hg可以夺取甲基钻胺素中的甲基形成甲基汞。另一方面说明甲基汞对梭菌的毒性比无机汞要低，所以不能形成甲基汞的缺陷型菌株对无机汞更加敏感。

2 大部分草食动物都缺乏分解绿色植物的纤维素酶，而草食动物对植物食料的利用依靠的是生长在它们胃肠道中的微生物，微生物分泌的纤维素酶把纤维素分解成脂肪酸及其他营养物质，这些营养物质为动物吸收利用，草食动物(如牛)的瘤胃共生就是微生物帮助草食动物利用绿色植物的明显例证。

3．微生物在生态系统中可以在多个方面起重要作用，但主要作为分解者。其重要作用可以概括如下：①微生物是有机物的主要分解者，微生物分解存在于生物圈内的动物、植物和微生物残体等复杂有机物质，并转化成最简单的无机物，再供初级生产者利用。②微生物是物质循环中的重要成员，微生物参与所有的物质循环，大部分元素及其化合物都受到微生物的作用。③微生物是生态系统中的初级生产者，光能营养和化能营养微生物具有固定太阳能和化学能的能力，成为生态系统的初级生产者。④微生物是物质和能量的贮存者，生态环境中的微生物贮存着大量的物质和能量。⑤微生物是地球生物演化中的先锋种类，微生物是地球上最早出现的生物体，微生物的活动为后来的生物进化打下基础。

4．强化措施主要包括：①接种外源微生物，通过接种外源高效的降解微生物，改变降解微生物结构、数量，提高降解能力。②添加微生物营养盐，为降解微生物提供充足均衡的营养，提高微生物活性。③提供电子受体，提供充足的氧和硝酸盐等作为好氧、厌氧条件下的电子受体。④提供共代谢底物，为难降解有机物污染的降解提供代谢底物，促进降解。⑤提高生物可利用性，利用表面活性剂、分散剂提高污染物的溶解度，促进生物降解。⑥添加生物降解促进剂，一般加入各种氧化剂推动污染物的降解过程。 5．向处理系统投加高效降解菌从而提高了高效降解菌在整个降解菌群中的比例，改变了整个降解菌群的群落结构，结构决定功能，随之整个群落的降解功能也就得到提高。

6．化学农药主要用于防治农作物的病虫害，农药的生物降解主要体现在土壤中的生物降解。因此生物降解可以在土壤——植物组成的微宇宙中进行。把农药按标准使用量溶解后洒入微宇宙，即时测定土壤中的农药的含量，以后按一定时间间隔取样分析测定土壤中农药的浓度，这样即可测出农药在自然土壤中的生物降解速率，从而知道这种农药的生物降解性。

7．污水处理和微生物工业发酵的基质从根本上来说是一样的，工业发酵的基质是人工配制的易于为微生物利用的营养物，而污水处理中的营养物则是污水中各种有机物，有的易于利用，而有的是难降解的。从培养方式来说，工业发酵一般是不连续的批式培养，而污水处理是连续进行的。就培养目的而言，工业发酵的目的是收获有用的代谢产物，产物可以存在于发酵液或菌体中，而污水处理的目的一般是使微生物降解污水中的各种有机物，降低其中的有机物含量，其目的主要在净化方面。

8．遗传转化是指同源或异源的游离DNA分子(质粒和染色体DNA)被自然或人工感受态细胞摄取，并得到表达的水平方向的基因转移过程。获得高效高竞争能力的降解菌的方法可以先筛选到对污染物的高效降解菌，要使这些菌株具有竞争力，主要的办法是使它们获得系统中的土生菌的竞争能力。因此，一般的方法是把处理系统的优势土生菌的DNA提取出来，而后处理高效降解菌达到感受态吸收土生菌的DNA，这样就可获得高效高竞争能力的降解菌。

9．微生物分子生物技术可以给环境保护带来多个方面的发展和应用，主要包括：①构建具有更强的降解能力的遗传工程菌，降解各种环境污染物，特别是难降解的环境污染物。②利用分子标记技术跟踪监测降解微生物在环境中的行为。③利用分子生物技术监测环境中的有害微生物。④从分子水平上研究环

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境污染物对生物大分子(特别是DNA、RNA)的作用。⑤选育转基因的优良动、植物品种减少农药、化肥用量，减缓环境污染。 10．活性污泥法处理污水过程的恒浊主要是维持曝气池中活性污泥有相对稳定的浓度，实现的方法是回流二次沉淀池沉降的污泥。恒浊连续培养实现恒浊的方法是调控培养器中流入、流出液的流速，使培养液中的微生物浓度基本恒定。其不同点在于前者靠回流维持污泥浓度恒定，后者则靠调控流速维持。

第12章 微生物的进化、系统发育和分类鉴定

习题 填空题

1．以进化论为指导思想的分类学，其目的已不仅是物种的识别和归类，而主要是通过分类追溯系统发生，推断进化谱系，这样的分类学也称__________。

2．大量资料表明：功能重要的分子或功能重要的分子区域比功能不重要的大分子或大分子区域进化变化的______。

3．微量多项试验鉴定系统，实际上是一类专门设计制作的_____特征检测卡。 4.《伯杰氏系统细菌学手册》第一版分____卷出版，它将原核生物分成___组。 5．微生物种的学名由_____和_____两部分构成。

6．分类学的内容涉及3个互相依存又有区别的组成部分，即_____、命名和_____。

7．如果相似性系数(SAB)等于1，说明所比较的两菌株rRNA序列_____，若SAD值小于0.1，则表明两菌株亲缘关系_____。

8．API／ATB是微量多项试验鉴定系统，它包括众多的_____，共计有几百种生理生化反应，可鉴定几乎所有常见的_____。

9．微孔滤膜菌落计数板是一种可携带的检测水中大肠菌数的大肠菌测试卡，适于_____工作和_____使用，因可以放在人体内衣口袋中培养。

10．伍斯用寡核苷酸序列编目分析法对微生物的16SrRNA序列进行比较后，提出将生物分成为三界(域)_____、_____和_____。

11．伍斯为了避免把古细菌也看作是细菌的一类，他又把三界(域)改称为：_____、_____和_____。并构建了三界(域)生物的系统树。 选择题（4个答案选1）

1．(伯杰氏系统细菌学手册》第二版把葡萄球菌属和微球菌属分别放在不同的门中，最可能的原因是( )。

(1)生理生化特征不同 (2)DNA-DNA杂交同源性不同 (3)革兰氏染色反应不同 (4)G+c含量和rRNA序列不同

2．如果需要查阅枯草芽孢杆菌及相关种的分类学资料，并假定<伯杰氏系统细菌学手册》第二版已经全部出版，你将选择该书的( )，

(1)第一卷 (2)第三卷 (3)第四卷 (4)第五卷

3．血清学试验，尤其在医学细菌的分类鉴定中有重要意义，但它主要用于划分( )。 (1)种内血清型 (1)种间血清型 (3)属间血清型 (4)属以上血清型

4．根据你所掌握的知识，你认为形态学特征在以下几类微生物中的哪一类分类鉴定中显得更加重要?( ) (1)病毒 (2)细菌 (3)酵母菌 (4)霉菌

5．在下列4种细菌中，哪一种最有可能属于《杰氏系统细菌学手册》第一版第5组“兼性厌氧的革兰氏阴性杆菌”?( )

(1)梅毒密螺旋体 (2)枯草芽孢杆菌 (3)大肠埃希氏菌 (4)金黄色葡萄球菌

6．如果你在实验室用牛肉膏—蛋白胨培养基和常规平板法分离到一株不产芽孢、始终呈杆状的细菌，只要进行以下哪一组试验就可以确定它属于33组中的某一组?( )

(1)革兰氏染色和厌氧生长试验 (2)革兰氏染色、光能和化能自养生长试验

(3)革兰氏染色和运动性试验 (4)革兰氏染色、好氧、厌氧和兼性厌氧生长试验 7．现在自动化程度最高、功能最多的微生物专用检测仪是( )。

(1)气相色谱仪 (2)高压液相色谱仪 (3)自动微生物检测仪 (4)激光拉曼光谱仪 8．目前微生物的快速检测和自动化分析中，广泛地采用的免疫学技术是( )。

(1)DNA探针 (2)聚合酶链反应技术 (3)DNA芯片 (4)酶联免疫吸附测定法

9．第一个古生菌的全基因组序列测定结果初步证实了它是独立于其他两域生物的第三生命形式。该古生菌是( )。

(1)螺旋体 (2)淋病奈瑟氏菌 (3)变形杆菌 (4)盾氏甲烷球菌

10．细菌的种名也用双名法命名，即种的学名由属名和种名加词两部分组合而成。第一个词的首字母要大写，该词是( )。

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