环境微生物学 模拟试题一、二

一、名词解释（每题2分，共20分）

1、发酵：（fermentation）厌氧有机体把糖酵解生成NADH中的氢交给丙酮酸脱羧后的产物乙醛，使之生成乙醇的过程称之为酒精发酵。如果将氢交给病酮酸丙生成乳酸则叫乳酸发酵。

2、生物修复技术:是指通过微生物的作用清除土壤和水体中的污染物,或是使污染物无害化的过程。

3、生物氧化：（biologicaloxidation）生物体内有机物质氧化而产生大量能量的过程称为生物氧化。生物氧化在细胞内进行，氧化过程消耗氧放出二氧化碳和水，所以有时也称之为“细胞呼吸”或“细胞氧化”。生物氧化包括：有机碳氧化变成CO2；底物氧化脱氢、氢及电子通过呼吸链传递、分子氧与传递的氢结成水；在有机物被氧化成CO2和H2O的同时，释放的能量使ADP转变成ATP。

4、连续培养：在微生物的整个培养期间，通过一定的方式使微生物能以恒定的比生长速率生长并能持续生长下去的一种培养方法。

5、石炭酸系数：指在一定时间内被试药剂能杀死全部供试菌的最高稀释度和达到同效的石炭酸的最高稀释度的比率。一般规定处理时间为10分钟，而供试菌定为Salmonellatyphi（伤寒沙门氏菌）。

6、抗生素：（Antibiotic）是由某些生物合成或半合成的一类次级代谢产物或衍生物，它们在很低浓度时就能抑制或影响它种生物的生命活动，如杀死微生物或抑制其生长。

7、溶源转变：原噬菌体引起的溶源性细菌除免疫性外的其他的表形改变，包括溶源菌细胞表面性质的改变和致病性转变被称为溶源转变（lysogenicconversion）。

8、系统发育树：通过比较生物大分子序列差异的数值构建的系统树称为分子系统树，其特点是用一种树状分枝的图型来概括各种（类）生物之间的亲缘关系。

9、生态系统：（ecosystem）就是在一定空间同栖居着的所有生物（即生物群落）与其环境之间由于不断地进行物质循环、能量流动和信息传递而形成的统一整体。

10、生物降解：生物因子（特别是微生物）作用下对物质的分解，一般来说生物降解是一个由微生物引起的衰变过程。即微生物可以完全裂解或矿化复杂的有机物成为无机物组成成分，如CO2、水和矿质成分。

二、选择题（每题1分,共10分） 

1-5  BDADD  

 6-10  BACDD

四、简答题（每题6分，共30分）

1、简述F因子的四种细胞形式及相互转变。

答：a）F-菌株，不含F因子，没有性菌毛，但可以通过接合作用接收F因子而变成雄性菌株（F+）；

　　b）F+菌株，F因子存在，细胞表面有性菌毛。

　　c）Hfr菌株，F因子插入到染色体DNA上，细胞表面有性菌毛。

　　d）F′菌株，Hfr菌株内的F因子因不正常切割而脱离染色体时，形成游离的但携带一小段染色体基因的F因子，特称为F′因子。细胞表面同样有性菌毛。

2、简述16SrRNA被普遍公认为是一把好的谱系分析的“分子尺”的原因。

答：1）rRNA具有重要且恒定的生理功能；

　　2）在16SrRNA分子中，既含有高度保守的序列区域，又有中度保守和高度变化的序列区域，因而它适用于进化距离不同的各类生物亲缘关系的研究；

　　3）16SrRNA分子量大小适中，便于序列分析；

　　4）rRNA在细胞中含量大（约占细胞中RNA的90%），也易于提取；

　　5）16SrRNA普遍存在于真核生物和原核生物中（真核生物中其同源分子是18SrRNA）。因此它可以作为测量各类生物进化的工具。

3、简述微生物在生态系统中的地位及作用。

　　答：A、微生物在生态系统中主要作为分解者，在分解者亚系统中发挥重要作用；

　　B、许多微生物在许多特定生态系统中作为生产者，在生产者亚系统中发挥重要作用；

　　C、从利用有机物的角度出发，微生物也是重要的消费者，具有传递系统中能量的作用。

　　D、因此微生物是生态系统构成和正常运转的必不可少的功能群。

　　1）、微生物是生态系统中的初级生产者

　　（1）微型藻类：这里包括原核藻类（蓝细菌、原绿菌目）及真核藻类。

　　（2）光合细菌：光合细菌利用光作能源，以CO2作碳源，大多利用H2S作还原剂（电子供体）进行光能自养生长，有些是以有机化合物作碳源，进行光能异养生长。

　　（3）化能自养细菌：化能自养细菌从无机物氧化中取得能量同化CO2。

　　2）、微生物是有机物的主要分解者

　　微生物主要作为生物圈中的分解者而存在，其最大的价值也在于其分解功能。这类微生物称为异养微生物。它们分解生物圈内存在的动物和植物残体等复杂有机物质，并最后将其转变成最简单的无机物，再供初级者使用。

　　3）、微生物是物质循环中的重要成员

　　微生物作为生态系统的主要分解者，它们的分解作用实际上是物质循环中的最关键过程，起关键作用。在一些元素的循环中微生物是主要的成员，起主要作用。而在一起过程中，只有微生物才能进行，起独特作用（参阅第四章微生物与生物地球化学循环）。

　　4）、微生物是物质和能量的贮存者

　　微生物和动物，植物一样也是生命有机体，是由物质组成和能量维持的生命有机体。在土壤，水体中有大量的微生物生物量，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

　　微生物是最早出现的生物体，微生物的分化、进化成为后来出现的动、植物。藻类的产氧作用及固N作用改变了大气圈中的化学组成，提供可利用N源为后来的动、植物的出现打下基础。

4、简述生物圈中的氮素循环。

　　答：N是生物有机体的主要组成元素，约占细胞干重的12%。氮循环是重要的生物地球化学循环。

　　大多数微生物和植物可吸收的形式：NH4+、NO3-

　　固氮作用、氨化作用、硝化作用、反硝化作用：在无氧条件下，盐还原成N2O或N2。

　　A、氨通过羟胺被氧化成亚

　　同化作用：无机氮转化成有机氮

5、简述述共代谢的作用及机理。

　　答：一种情况是共代谢的基质和加入物质在结构上相拟，加入物质可以促进基质的降解，而另一种是易于被利用的基质可以促进难降解物质的降解。

　　①生长在一种可利用基质中的微生物可以同时转化（包括氧化）另一种并存但不能作为唯一碳源和能源的化合物。

　　②只有在初级能源物质存在时，才能进行的有机化合物的生物降解过程。

　　③微生物在利用生长基质时，可同时能转化并存的但不能作为唯一碳源和能源的化合物的现象。

　　④微生物转化一种不能利用作为能源和生长的化合物的现象

五、论述题（共20分）

1、试述光合磷酸化、氧化磷酸化作用与底物水平磷酸化作用在细胞内的特征、作用及区别。

主要要点如下：在底物脱氢被氧化时，电子或氢原子在呼吸链上的传递过程中伴随ADP磷酸化生成ATP的作用，称为氧化磷酸化。

　　底物水平磷酸化：物质在生物氧化过程中，常生成一些含有高能键的化合物，而这些化合物可直接偶联ATP或GTP的合成。

　　氧化磷酸：作用与底物水平磷酸化作用是有区别的：底物水平磷酸化作用是指代谢底物由于脱氢或脱水，造成其分子内部能量重新分布，产生的高能键所携带的能量转移给ADP生成ATP，即ATP的形成直接与一个代谢中间高能磷酸化合物（如磷酸烯醇式丙酮酸、1,3-二磷酸甘油酸等）上的磷酸基团的转移相偶联，其特点是不需要分子氧参加。

　　光合磷酸化：当一个叶绿素分子吸收光量子时，叶绿素即被激活，导致其释放一个电子而被氧化，释放出的电子在电子传递系统中的传递过程中逐步释放能量，这就是光合磷酸化的基本动力。阐述其几种主要形式。

　　光合磷酸化和氧化磷酸化一样都是通过电子传递系统产生ATP。

　　化能营养型：底物水平磷酸化、氧化磷酸化

　　光能营养型：通过光合磷酸化将光能转变为化学能储存于ATP中；氧化磷酸化；底物水平磷酸化。

环境微生物学  模拟试题二

一、名词解释（每题2分，共20分）

1、质粒：（plasmid）一种于染色体外，能进行自主复制的细胞质遗传因子，主要存在于各种微生物细胞中。

2、连续培养：在微生物的整个培养期间，通过一定的方式使微生物能以恒定的比生长速率生长并能持续生长下去的一种培养方法。

3、变构调节：变构调节是指某些调节物能与酶的调节部位结合使酶分子的构象发生改变，从而改变酶的活性，称酶的变构调节。

4、生物氧化：（biological oxidation）生物体内有机物质氧化而产生大量能量的过程称为生物氧化。生物氧化在细胞内进行，氧化过程消耗氧放出二氧化碳和水，所以有时也称之为“细胞呼吸”或“细胞氧化”。生物氧化包括：有机碳氧化变成CO2；底物氧化脱氢、氢及电子通过呼吸链传递、分子氧与传递的氢结成水；在有机物被氧化成CO2和H2O的同时，释放的能量使ADP转变成ATP。

5、消毒：杀死或灭活病原微生物（营养体细胞）；

6、共代谢：共代谢的基质和加入物质在结构上相拟，因此加入物质可以促进基质的降解，或者是易于被利用的基质可以促进难降解物质的降解。

7、抗代谢物：有些化合物在结构上与生物体所必需的代谢物很相似，以至可以和特定的酶结合，从而阻碍了酶的功能，干扰了代谢的正常进行，这些物质称为抗代谢物（Antimetabolite）。

8、系统发育树：通过比较生物大分子序列差异的数值构建的系统树称为分子系统树，其特点是用一种树状分枝的图型来概括各种（类）生物之间的亲缘关系。

9、生态系统：（ecosystem）就是在一定空间同栖居着的所有生物（即生物群落）与其环境之间由于不断地进行物质循环、能量流动和信息传递而形成的统一整体。

10、氧化磷酸化：（oxidative phosphorylation）在底物脱氢被氧化时，电子或氢原子在呼吸链上的传递过程中伴随ADP磷酸化生成ATP的作用，称为氧化磷酸化。氧化磷酸化是生物体内的糖、脂肪、蛋白质氧化分解合成ATP的主要方式。

二、选择题（每题1分,共10分）

1-5  BADCD  

6-10  CACDC

四、简答题（每题6分，共30分）

1、简述细菌的生长曲线及四个时期。

　　答：微生物生长：单位时间里微生物数量或生物量（Biomass）的变化

　　生长曲线（GrowthCurve）：细菌接种到定量的液体培养基中，定时取样测定细胞数量，以培养时间为横坐标，以菌数为纵坐标作图，得到的一条反映细菌在整个培养期间菌数变化规律的曲线。一条典型的生长曲线至少可以分为迟缓期，对数期，稳定期和衰亡期等四个生长时期。

2、简述微生物在生态系统中的地位及作用。

答：A、微生物在生态系统中主要作为分解者，在分解者亚系统中发挥重要作用；

　　B、许多微生物在许多特定生态系统中作为生产者，在生产者亚系统中发挥重要作用；

　　C、从利用有机物的角度出发，微生物也是重要的消费者，具有传递系统中能量的作用。

　　D、因此微生物是生态系统构成和正常运转的必不可少的功能群。

　　1）、微生物是生态系统中的初级生产者

　　（1）微型藻类：这里包括原核藻类（蓝细菌、原绿菌目）及真核藻类。

　　（2）光合细菌：光合细菌利用光作能源，以CO2作碳源，大多利用H2S作还原剂（电子供体）进行光能自养生长，有些是以有机化合物作碳源，进行光能异养生长。

　　（3）化能自养细菌：化能自养细菌从无机物氧化中取得能量同化CO2。

　　2）、微生物是有机物的主要分解者

　　微生物主要作为生物圈中的分解者而存在，其最大的价值也在于其分解功能。这类微生物称为异养微生物。它们分解生物圈内存在的动物和植物残体等复杂有机物质，并最后将其转变成最简单的无机物，再供初级者使用。

　　3）、微生物是物质循环中的重要成员

　　微生物作为生态系统的主要分解者，它们的分解作用实际上是物质循环中的最关键过程，起关键作用。在一些元素的循环中微生物是主要的成员，起主要作用。而在一起过程中，只有微生物才能进行，起独特作用（参阅第四章微生物与生物地球化学循环）。

　　4）、微生物是物质和能量的贮存者

　　微生物和动物，植物一样也是生命有机体，是由物质组成和能量维持的生命有机体。在土壤，水体中有大量的微生物生物量，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

　　微生物是最早出现的生物体，微生物的分化、进化成为后来出现的动、植物。藻类的产氧作用及固N作用改变了大气圈中的化学组成，提供可利用N源为后来的动、植物的出现打下基础。

3、在体内ATP有哪些生理作用？

　　答：（1）是机体能量的暂时贮存形式：在生物氧化中，ADP能将呼吸链上电子传递过程中所释放的电化学能以磷酸化生成ATP的方式贮存起来，因此ATP是生物氧化中能量的暂时贮存形式。

　　（2）是机体其它能量形式的来源：ATP分子内所含有的高能键可转化成其它能量形式，以维持机体的正常生理机能，例如可转化成机械能、生物电能、热能、渗透能、化学合成能等。体内某些合成反应不一定都直接利用ATP供能，而以其他三磷酸核苷作为能量的直接来源。如糖原合成需UTP供能；磷脂合成需CTP供能；蛋白质合成需GTP供能。这些三磷酸核苷分子中的高能磷酸键并不是在生物氧化过程中直接生成的，而是来源于ATP。

　　（3）可生成cAMP参与激素作用：ATP在细胞膜上的腺苷酸环化酶催化下，可生成cAMP，作为许多肽类激素在细胞内体现生理效应的第二信使。

4、简述生物固氮的作用及意义。

　　答：固氮作用：所有固定形式的氮，NH4+、NO3-和有机氮都来源于大气氮。把大气中的氮变成可利用氮的固氮作用对氮在生物圈中的循环有重要作用。

　　催化反应过程的固氮酶是一种复合酶，这个酶由两个亚基双固氮酶还原酶（dinitrogenase reductase）（一种铁蛋白）和双固氮酶（dinitrogenase）（一种铁—钼蛋白）组成。固N过程所需的催化蛋白、辅因子和其他成分都是由nif基因组编码的，基因组在有的种中紧密成蔟，但在一些种可分散在染色体中及其他的遗传物质中。

5、简述F因子的四种细胞形式及相互转变。

　　答：a）F-菌株，不含F因子，没有性菌毛，但可以通过接合作用接收F因子而变成雄性菌株（F+）；

　　b）F+菌株，F因子存在，细胞表面有性菌毛。

　　c）Hfr菌株，F因子插入到染色体DNA上，细胞表面有性菌毛。

　　d）F′菌株，Hfr菌株内的F因子因不正常切割而脱离染色体时，形成游离的但携带一小段染色体基因的F因子，特称为F′因子。细胞表面同样有性菌毛。

窗体底端

　　B、许多微生物在许多特定生态系统中作为生产者，在生产者亚系统中发挥重要作用；

　　C、从利用有机物的角度出发，微生物也是重要的消费者，具有传递系统中能量的作用。

　　D、因此微生物是生态系统构成和正常运转的必不可少的功能群。

　　1）、微生物是生态系统中的初级生产者

　　（1）微型藻类：这里包括原核藻类（蓝细菌、原绿菌目）及真核藻类。

　　（2）光合细菌：光合细菌利用光作能源，以CO2作碳源，大多利用H2S作还原剂（电子供体）进行光能自养生长，有些是以有机化合物作碳源，进行光能异养生长。

　　（3）化能自养细菌：化能自养细菌从无机物氧化中取得能量同化CO2。

　　2）、微生物是有机物的主要分解者

　　微生物主要作为生物圈中的分解者而存在，其最大的价值也在于其分解功能。这类微生物称为异养微生物。它们分解生物圈内存在的动物和植物残体等复杂有机物质，并最后将其转变成最简单的无机物，再供初级者使用。

　　3）、微生物是物质循环中的重要成员

　　微生物作为生态系统的主要分解者，它们的分解作用实际上是物质循环中的最关键过程，起关键作用。在一些元素的循环中微生物是主要的成员，起主要作用。而在一起过程中，只有微生物才能进行，起独特作用（参阅第四章微生物与生物地球化学循环）。

　　4）、微生物是物质和能量的贮存者

　　微生物和动物，植物一样也是生命有机体，是由物质组成和能量维持的生命有机体。在土壤，水体中有大量的微生物生物量，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

　　微生物是最早出现的生物体，微生物的分化、进化成为后来出现的动、植物。藻类的产氧作用及固N作用改变了大气圈中的化学组成，提供可利用N源为后来的动、植物的出现打下基础。