环境微生物学
1 绪 论
一、微生物：是指所有形体微小，用肉眼无法看到，须借助于显微镜才能看见的单细胞或个体结构简单的多细胞或无细胞结构的低等生物的统称。（不是分类学上的概念，而是一切微小生物的总称）
1.原核微生物：包括各类细菌、放线菌、蓝细菌、黏细菌、立克次体、支原体、衣原体和螺旋体等；
2.真核微生物：包括各类真喝藻类、真菌（酵母菌、霉菌等）、原生动物以及微型后生动物等。
二、微生物的特点（简答）
1.个体小、种类繁多
2.分布广、代谢类型多样
3.繁殖快、代谢强度大
4.数量多
5.易变异
三、双名法（名词解释）
学名=属名+种名+（首次命名人）+（现名命名人）+（现名命名年份）
一个生物的名称（学名）由两个拉丁字母表示，第一个字是属名，为名词，主格单数，第一个字母要大写；第二个字是种名，为形容词或名词，第一个字母不用大写；出现在分类学文献上的学名，往往还再加上首次命名人的姓氏（外加括号）、现命名人的姓氏和现名命名年份。
2 病 毒
一、病毒（名词解释）：是没有细胞结构的超微小微生物，专性寄生在活的宿主体内，可通过细菌过滤器，大小在0.2微米以下。
二、病毒的特点（简答）
1.及其微小
2.非细胞结构
3.专性寄生
4.只含一种遗传因子（DNA 或RNA）
5.既无酶系也无蛋白质合成系统
三、在病毒分类中经常使用的指标如下：（简答：需掌握五种）
1.病毒烦扰形态学指标：如病毒颗粒的大小和形态；有无包膜；外壳的对称性；多面体病毒的壳微体的数目和螺旋对称病毒的外壳直径；
2.理化性质：病毒颗粒的分子量；浮力密度；沉降系数；对酸碱热的稳定性等；
3.基因组特点:核酸类型（DNA或RNA）;单链或双链；线状或环状；核酸上碱基的特征；转录方式；翻译特征；翻译后加工等。
4.病毒的蛋白质：转录酶、反转录酶、血凝素和神经氨酸酶的存在与否；氨基酸同源性；蛋白质的糖基化和磷酸化等
5.宿主范围：对宿主的转移性；对细胞种类的特异性；生长特性；
6.抗原性：血清学反应的特点；与相关病毒的较差反映程度等
7.致病性：是否引起疾病；传播方式；病理学特点等；
四、病毒的形态和结构
1.病毒大致可以分为三类：杆状、线状和多面体（或球状）
2.病毒颗粒有两种基本对称性：螺旋对称和多面体对称；
有的病毒（如大肠杆菌T偶数系列噬菌体）同时具有联众对称性，称为复合对称；
3.病毒的蛋白质的作用与功能（简答）：
⑴保护作用，使病毒免受环境因素的影响；
⑵决定病毒感染的特异性；
⑶决定病毒的致病性、毒力和抗原性等；
⑷使病毒与敏感洗白表面特定部位有特异亲和力，病毒可牢固的附着在敏感细胞上；
四、亚病毒与新兴病毒（名词解释）
1.类病毒：是一类寄生于高等生物细胞中最小的病原体，与病毒类似，但又有不同。
2.拟病毒：是一类包裹在病毒体中的有缺陷的类病毒，其成分是ssRNA分子，拟病毒所感染的对象不是细胞，而是病毒。
3.朊病毒：也称普立昂，是自然界中存在的具有感染能力的有机物，它们能像病毒一样传播疾病，能侵染动物并在宿主细胞内复制，它不具有核酸，是小分子无免疫性的疏水蛋白质。
五、病毒的增殖过程
1.吸附：噬菌体与细菌反面手提发生特异性结合
2.侵入：病毒或其一部分进入宿主细胞的过程，耗能
3.增殖（复制）
4.成熟（装配）
5.裂解和释放
六、毒性噬菌体和温和噬菌体（名词解释）
1.毒性噬菌体：侵入宿主细胞后立即引起宿主细胞破裂的噬菌体；
2.温和噬菌体：侵入宿主细胞后，其核酸附着并整合在宿主染色体上，和其一起同步复制，宿主细胞不裂解而继续生长，这种不引起宿主细胞裂解的噬菌体称为温和噬菌体。
3 原核微生物
一、细菌的个体形态和大小
细菌属于原核生物，为单细胞，即一个细胞就是一个个个体。细菌个体的基本形态有三种：球状、杆状和螺旋状；
二、细菌的细胞结构
1.一般结构（基本结构）：所有细菌均有的结构，有细胞壁、细
胞质膜、细胞质、内含物及细胞核物质等；
2.细菌细胞壁的生理功能：
a.保护原生质体免受渗透压引起的破裂作用。
b.保持和固定细胞形态
c.为鞭提供支点，使鞭毛运动
d.细胞壁的多孔结构可起到分子筛的作用，可以阻挡某些分子进入并爆裂蛋白质间质（革兰阴性细菌和细胞质之间的区域）
3.细胞质膜的作用：
a.控制细胞内外物质的交换（吸收营养和排泄废物等）。膜的半透性以及膜上存在的与渗透有关的酶，可以选择性地决定物质进出细胞。
b.细胞壁合成的场所，膜上有合成细胞壁和形成横膈膜所需要的酶；
c.进行物质和能量代谢。膜上有合成细胞壁和形成横隔莫所需要的酶。
d.膜内陷形成的中间体上有呼吸电子传递需要的酶系，具有类似高等生物线粒体的功能，它还与染色体的分离和细胞分类有关，为DNA提供附着点。
e.与细菌运动有关。鞭毛基粒位于细胞膜上，是鞭毛附着的部位；
4.荚膜（名词解释）：在一些种类的细菌中，能分泌一种黏性物质于细胞壁的表面，完全包围并封住细胞壁，使细菌和外界环境有明显的边缘，这层粘性物质称为荚膜。
荚膜的功能（简答）：
⑴保护功能，荚膜的存在有利于细菌对干燥的抵抗，也有利于防止细菌被吞噬和噬菌体的侵染； ⑵防护营养缺乏时，荚膜可以成为细菌的外碳源（或氮源）和能量的来源；
⑶在废水处理中，荚膜能吸附废水中的有机物、无机固体物及胶体物，把塔门吸附在细胞表面，有利于对其的吸收降解；
⑷是分类鉴定的依据之一。
5.芽孢（名词解释）：某些细菌在其生活史的某一阶段或遇到不良环境条件时，会在其细菌体内形成一个圆形、椭圆形或圆柱形的内生孢子，称为芽孢。
芽孢的意义：芽孢对不良环境，如高温、低温、干燥和有毒物质等具有较强的抗性。芽孢处于不活动的休眠状态，可以帮助细菌度过不良的环境，一旦外界条件变好，它可萌发称为营养细胞。由于芽孢的抗性最强，故我们在检查灭菌效果时，可以采用那个芽孢作为指示，即以它作为灭菌效果是否彻底的标志。
三、菌落：是指将单个细胞接种到固体培养基上，在合适的条件下培养一定的时间，生长繁殖形成一堆由无数个个体组成的肉眼可见的群体。
菌落特征是细菌分类的依据之一。主要从三个方面来看菌落的特征：菌落表面的特征，菌落的边缘特征，纵剖面的特征；
四、革兰染色法：是一种复合染色法，即通过i哦多次染色达到目的；
革兰染色的机制（论述題）
1.细胞壁的化学组成主要是肽聚糖、蛋白质和脂肪
2.革兰染色的过程：
a.初染：用草酸铵结晶紫或龙胆紫染料将菌体染成紫色。
b.媒染：用碘-碘化钾溶液（鲁哥液）进行媒染，这是一中间处理步骤，目的在于降低细菌表面的等电点，形成草酸铵结晶紫、碘-碘化钾复合物；
c.脱色：用乙醇或丙酮酸进行脱色，革兰阳性菌不被脱色而保持紫色，而革兰阴性菌被脱色； d.复染：用品红或番红进行复染，革兰阳性菌仍呈紫色，而革兰阴性菌被染成红色；
3.革兰染色与等电点的关系：革兰阳性菌的等电点地域革兰阴性菌，说明革兰阳性菌所带负电荷要多于革兰阴性菌，它与结晶紫的结合力大，用鲁哥液媒染形成复合物后，两者的等电点均有下降，但革兰阳性菌降得更多，因此它不易被乙醇提取和脱色。最后看到革兰阳性菌的结果为紫色；
4.革兰染色与细胞壁的关系：革兰阳性菌的细胞壁脂类含量少，肽聚糖含量多，而革兰阴性菌则相反。因此，用乙醇脱色时，革兰阴性菌的脂类物质被乙醇溶解，细胞壁的孔径和通透性增加，乙醇较容易进入细胞体内将草酸铵结晶紫、碘-碘化钾复合物提取出来；而在革兰阳性菌中，由于脂类物质少，肽聚糖多，加上乙醇的脱水作用，缩小了细胞壁上的孔径，降低了通透性，阻止了乙醇疯子的进入，菌体不易被脱色；
五、分类学涉及三个相互依存又有区别的组成部分
分类：是根据一定的原则（表型特征相似型或系统发育相关性）对微生物进行分群归类，根据相似性
或相关性水平排列成系统，并对各个分类群的特征进行描述，以便查考和对被分类的微生物惊醒鉴定；
命名：是根据命名法规，给每一个分类群一个专有的名称；
鉴定：是指借助现有的微生物分类系统，通过特征测定，确定未知的、新发现的或未明确分类地位的微生物所应归属分类群的过程。
六、放线菌（名词解释）：为单细胞，菌体是由纤细分枝的菌丝组成的菌丝体，无横膈膜，细胞壁内含肽聚糖，无线粒体等细胞器，细胞核无核膜，与细菌类似。大多数为革兰阳性细菌；
放线菌的菌丝分为基内菌丝、气生菌丝、孢子丝三类。
七、蓝细菌（名词解释） 又称为蓝藻，是一类进化历史悠久、革兰氏阴性菌、无鞭毛、含叶绿素a（但不形成叶绿体），能进行产氧性光合作用的大型原核生物；
八、其他原核微生物（名词解释）
立克次体：大小介于细菌与病毒之间，在许多方面类似细菌，转型寄生在活性细胞内，革兰氏阴性菌。 衣原体：是一类专性寄生在（真核）细胞内的原核微生物
支原体：是一类无细胞壁、介于独立生活和细胞内寄生生活的最小型原核生物，多位致病菌；
4 真核微生物
一、原生动物的一般特征（简答）
1.特点
2.营养类型：分为全动性营养、植物性营养、腐生性营养
3.繁殖：通常以无性的二分裂方式进行。
二、真菌（名词解释）
P61
三、酵母菌（名词解释）
四、霉菌（名词解释）：凡在基质上长成绒毛状、棉絮状或蜘蛛网状的丝状真菌，统称为霉菌。
5 微生物的生理
一、微生物需要的营养物质：水、碳源和能源、氮源、无机盐、生长因子；
生长因子（名词解释）：是指一些微生物维持正常生活所必需而需要量又不大的特殊营养物，包括维生素、氨基酸、嘌呤、嘧啶等物质。各种微生物对生长因素的要求不同；
二、微生物的营养类型（简答）
营养类型 能源 基本能源 实例
光能自养型微生物 光能 二氧化碳 藻类、蓝细菌
光能异养型微生物 光能 有机物 红螺菌
化能自养型微生物 无机物 二氧化碳 硝化细菌
化能异养型微生物 有机物 有机物 真菌、大多数细菌
三、培养基（名词解释）：是为人工培养微生物而制备的、为微生物提供合适营养条件的基质。 培养基的种类：
⑴用无机物或有机物配制而成的称为合成培养基，合成培养基中各成分均是已知的；
⑵用天然物质配制而成的称为天然培养基，如用酵母膏、血清、牛奶、麦芽汁等配制而成；
⑶用天然物质和无机物或有机物配制而成的称为复合培养基；
四、细胞膜以四种方式控制物质的运输：单纯扩散、促进扩散、主动运输、基团转位。P82
6 微生物的生长与环境因子的影响
一、分批培养与连续培养（名词解释）
1.分批培养：是将一定量的微生物接种在一个封闭的、盛有一定量液体培养基的容器内，保持一定的温度、PH和溶解氧量，微生物在其中省长繁殖。
2.连续培养：在分批培养过程中，培养基一次加入，不予补充，不再更换，随着微生物活跃生长，培养基中的营养物质被逐渐消耗，代谢产物逐渐积累产生毒害作用，必然会使生长速率下降并最终停止省长，导致死亡。
连续培养有恒浊器和恒化器两种，两者的区别在于是控制培养基流入到培养容器中的方式不同。
3.生长曲线：以细菌个数或细菌数的对数或细菌的干质量为纵坐标，以培养时间为横坐标，连接坐标系上各点成一条曲线，即细菌的生长曲线。
二、生长曲线的各个时期及其特点 P97
1.停滞期
2.对数期
3.静止期
4.衰亡期
三、微生物生长繁殖的测定(论述) P99
四、影响微生物生长的环境因子
1.温度 6.水的活度与渗透压
2.ph 7.重金属
3.氧化还原电位 8.若干有机物
4.溶解氧 9.抗生素
5.辐射 10.其他因素
A.高温灭菌的方法有灼烧、干热灭菌和湿热灭菌
B.热蒸汽对细胞成分的破坏作用更强
C.巴斯德消毒法：这是用于减少牛奶、酒等饮料等对热敏感的食品中微生物数量的方法，将食品在70℃下保持15min，然后迅速冷却（快速巴斯德消毒法），或在63-65℃下加热30min，然后快速冷却即可饮用。
D.紫外辐射被广泛应用在科研、医疗、卫生等多个领域。
E.名词解释
水的活度aw ：表示在一定温度（如25℃）下，某溶液或物质在与一定空间空气相平衡时的含水量与饱和空气水量的比值。
抗生素：许多微生物在代谢过程中产生能杀死其他微生物或抑制其他微生物省长的化学物质；
抗生素对微生物的影响：抑制微生物细胞壁合成；破坏微生物的细胞质膜；抑制蛋白质合成；干扰核酸合成；
7 微生物的遗传与变异
一、名词解释
1.转化：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，从而获得供体细胞部分遗传性状的现象；
2.转导：以完全或部分缺陷噬菌体作为媒介，把供体细胞的DNA片段转移到受体细胞中去，并使后者发生遗传变异的现象；
3.结合：在细菌、放线菌等原核微生物中，供体菌和受体菌之间直接接触，前者的部分DNA进入后者细胞内，并与其核染色体发生交换、整合，从而使后者获得供体菌的遗传性状的现象；
4.原生质融合：通过认为的方法，使遗传性状不同的两个细胞原生质体发生融合，进而发生遗传重组，并产生同时带有双亲性状的、遗传性很稳定的融合体的过程。
8 微生物生态学
一、生态学原理
1.种群：占据特点空间的同一生物种的所有个体的集合体。种群是生物群落的组成单位；
2.群落：指一定时间内居住在一定空间范围内的生物种群的集合。
3.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（包括光、水、土壤、空气及其他生物因子）通过能量流动和物质循环所组成的一个自然体。
4.生态系统的四个基本组成：环境（无机环境）、生产者、消费者、和分解者或转化者。
5.生态系统的功能：生物生产、能量流动、物质循环、信息传递；
6.生物圈：就是地球上所有的生物及其环境共同组成的一个最大的生态系统（地球上所有生态系统的总和）。
二、土壤自净和污染土壤微生物生态
1.土壤自净：土壤对进入其中的一定负荷的有机物或有机污染物具有吸附和生物降解能力。通过各种物理、生化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。
2.利用土地进行污染物处理或惊醒土壤灌溉时，为避免造成新的污染，应注意：
⑴不能用含有有毒或难以降价的污水
⑵不能超过自净容量
⑶要根据土地上生长的植物的特点合理灌溉
三、空气微生物的卫生标准及生物洁净技术
1.一般以室内1平方米空气中细菌总数为500-1000个以上作为空气污染的指标；
2.以细菌总数评价空气的卫生标准 清洁程度细菌总数清洁程度细菌总数
临界空气约150 清洁空气
⑴平皿落菌法：将盛有培养基的平皿放在空气中暴露一段时间，经培养后计算出其上所省长的菌落数。应用：仅能粗略计算空气污染程度（即菌落数的测定）及了解被测区域内微生物的种类。
⑵撞击法：该方法需要使用专门的空气采样器；
⑶液体法：该法是抽取定量空气通过一种液体吸收剂（无菌蒸馏水或无菌液体培养基），然后取此液体1ml，在营养琼脂培养基上培养，测定在37℃培养48h后的菌落数。再根据公式计算出空气中的微生物数。P145
四、水体中的微生物、
1. 水体自净（名词解释）：作为一个稳定平衡的生态系统，水体同样能容纳一定量的外来物质（污染物质），并对其进行降解。
2.自净过程：p147
⑴污染物被稀释或沉淀
⑵微生物的作用
⑶溶解氧恢复
⑷水体自净的完成
3.衡量水体自净的指标 p148
⑴P/H指数 P代表光合自养型微生物，H代表异氧型微生物，两者的比即P/H指数，反映水体污染和自净程度。
⑵氧浓度昼夜变化幅度和氧垂曲线
4.大肠菌群：是指一大群与大肠杆菌相似的好氧及兼性厌氧的革兰阴性无芽抱杆菌。
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，数量最多，对人较安全，生理特性和在环境中的存活时间与致病菌相近，而且检验技术较简单，因而被选中，一致沿用至今。
测定大肠菌群的常用方法有发酵法和滤膜法
五、微生物之间的相互关系
1.中性关系 2.原始合作关系
3.共生关系 4.竞争关系
5.偏害关系 6.捕食关系
7.寄生关系
9 微生物在环境物质循环中的作用
一、生物地球化学循环（名词解释）：描述了物质通过生化活性在整个地球的大气、水体和陆地中运动与转化
10 微生物与环境污染控制与治理
一、废水好痒生物处理中的微生物
1.废水生物处理的方法：活性污泥法和生物膜法；
2.好氧活性污泥：是由多种多样的好痒微生物和兼性厌氧微生物（兼有少量厌氧微生物）与废水中的有机和无机固体物混凝交织在一起所形成的絮状体。
3.好氧活性污泥对废水的净化主要有两方面的作用：一个是对污染物质的吸附作用，类似于混凝剂的作用，对水中溶解性的污染物进行吸附；另一个是微生物对污染物的生物降解作用，大分子有机物被水解为小分子有机物后被吸收进入微生物体内，一部分被氧化分解，另一部分称为微生物自身细胞组成，体系中存在的其它生物可以通过食物关系吸收或吞食细菌或未被彻底分解的有机物。
4.菌胶团：是活性污泥（绒粒）的结构和功能中心，表现在数量上占绝对优势，它是活性污泥的
基本组分。
菌胶团的作用表现在：
⑴良好的菌胶团结构具有对有机物强烈的生物吸附和氧化分解能力
⑵由于菌胶团对有机物的吸附和分解，能为原生动物和微型后生动物提供良好的生存环境 ⑶为原生动物提供附着场所
⑷菌胶团的颜色、透明度、数量、颗粒大小及结构的松紧程度可反映好痒活性污泥的性能
5.原生动物及微型后生动物的作用（简答）
⑴指示作用
⑵净化作用
⑶促进絮凝和沉淀作用
6.控制活性污泥丝状膨胀的对策 p180
⑴投加某种物质来增加污泥的相对密度或杀死过量的丝状菌
⑵控制溶解氧
⑶控制有机负荷
⑷改革工艺
7.好氧生物膜（名词解释）：是由多种多样的好氧微生物和兼性厌氧微生物黏附在生物滤池滤料上或生物转盘盘片上的一层带黏性、薄膜状的微生物混合群体，是生物膜法净化污水的工作主体。
好氧生物膜净化废水的作用机理p181
8.氧化塘：又称为稳定塘，是一种利用天然或人工修整的池塘处理废水的构筑物。
二、环境监测与微生物
1.水体污染的生物检验主要有以下几个方面：p193
⑴利用指示生物检验
⑵利用水生生物群落结构的变化来检验
⑶水污染的生物测试
2.利用微生物监测环境毒性的方法：
⑴Ames氏法
⑵发光细菌检测法
三、生物修复：主要是利用天然存在的或特别培养的微生物在可调控环境条件下将环境中的有毒污染物转化为无毒物质的处理技术；
优点（简答）：
a.生物修复可以现场进行，这样可以减少运输费用和人类直接接触污染物的机会；
b.生物修复经常在原位进行，可使对环境的干扰和破坏达到最小，并可在一些难以处理的地方进行，在生物修复时场地照常可以进行生产活动；
c.生物修复可与其他技术结合，处理复合污染
d.降解过程迅速，费用低，只有传统物理、化学方法的30%-50%
环境微生物学
1 绪 论
一、微生物：是指所有形体微小，用肉眼无法看到，须借助于显微镜才能看见的单细胞或个体结构简单的多细胞或无细胞结构的低等生物的统称。（不是分类学上的概念，而是一切微小生物的总称）
1.原核微生物：包括各类细菌、放线菌、蓝细菌、黏细菌、立克次体、支原体、衣原体和螺旋体等；
2.真核微生物：包括各类真喝藻类、真菌（酵母菌、霉菌等）、原生动物以及微型后生动物等。
二、微生物的特点（简答）
1.个体小、种类繁多
2.分布广、代谢类型多样
3.繁殖快、代谢强度大
4.数量多
5.易变异
三、双名法（名词解释）
学名=属名+种名+（首次命名人）+（现名命名人）+（现名命名年份）
一个生物的名称（学名）由两个拉丁字母表示，第一个字是属名，为名词，主格单数，第一个字母要大写；第二个字是种名，为形容词或名词，第一个字母不用大写；出现在分类学文献上的学名，往往还再加上首次命名人的姓氏（外加括号）、现命名人的姓氏和现名命名年份。
2 病 毒
一、病毒（名词解释）：是没有细胞结构的超微小微生物，专性寄生在活的宿主体内，可通过细菌过滤器，大小在0.2微米以下。
二、病毒的特点（简答）
1.及其微小
2.非细胞结构
3.专性寄生
4.只含一种遗传因子（DNA 或RNA）
5.既无酶系也无蛋白质合成系统
三、在病毒分类中经常使用的指标如下：（简答：需掌握五种）
1.病毒烦扰形态学指标：如病毒颗粒的大小和形态；有无包膜；外壳的对称性；多面体病毒的壳微体的数目和螺旋对称病毒的外壳直径；
2.理化性质：病毒颗粒的分子量；浮力密度；沉降系数；对酸碱热的稳定性等；
3.基因组特点:核酸类型（DNA或RNA）;单链或双链；线状或环状；核酸上碱基的特征；转录方式；翻译特征；翻译后加工等。
4.病毒的蛋白质：转录酶、反转录酶、血凝素和神经氨酸酶的存在与否；氨基酸同源性；蛋白质的糖基化和磷酸化等
5.宿主范围：对宿主的转移性；对细胞种类的特异性；生长特性；
6.抗原性：血清学反应的特点；与相关病毒的较差反映程度等
7.致病性：是否引起疾病；传播方式；病理学特点等；
四、病毒的形态和结构
1.病毒大致可以分为三类：杆状、线状和多面体（或球状）
2.病毒颗粒有两种基本对称性：螺旋对称和多面体对称；
有的病毒（如大肠杆菌T偶数系列噬菌体）同时具有联众对称性，称为复合对称；
3.病毒的蛋白质的作用与功能（简答）：
⑴保护作用，使病毒免受环境因素的影响；
⑵决定病毒感染的特异性；
⑶决定病毒的致病性、毒力和抗原性等；
⑷使病毒与敏感洗白表面特定部位有特异亲和力，病毒可牢固的附着在敏感细胞上；
四、亚病毒与新兴病毒（名词解释）
1.类病毒：是一类寄生于高等生物细胞中最小的病原体，与病毒类似，但又有不同。
2.拟病毒：是一类包裹在病毒体中的有缺陷的类病毒，其成分是ssRNA分子，拟病毒所感染的对象不是细胞，而是病毒。
3.朊病毒：也称普立昂，是自然界中存在的具有感染能力的有机物，它们能像病毒一样传播疾病，能侵染动物并在宿主细胞内复制，它不具有核酸，是小分子无免疫性的疏水蛋白质。
五、病毒的增殖过程
1.吸附：噬菌体与细菌反面手提发生特异性结合
2.侵入：病毒或其一部分进入宿主细胞的过程，耗能
3.增殖（复制）
4.成熟（装配）
5.裂解和释放
六、毒性噬菌体和温和噬菌体（名词解释）
1.毒性噬菌体：侵入宿主细胞后立即引起宿主细胞破裂的噬菌体；
2.温和噬菌体：侵入宿主细胞后，其核酸附着并整合在宿主染色体上，和其一起同步复制，宿主细胞不裂解而继续生长，这种不引起宿主细胞裂解的噬菌体称为温和噬菌体。
3 原核微生物
一、细菌的个体形态和大小
细菌属于原核生物，为单细胞，即一个细胞就是一个个个体。细菌个体的基本形态有三种：球状、杆状和螺旋状；
二、细菌的细胞结构
1.一般结构（基本结构）：所有细菌均有的结构，有细胞壁、细
胞质膜、细胞质、内含物及细胞核物质等；
2.细菌细胞壁的生理功能：
a.保护原生质体免受渗透压引起的破裂作用。
b.保持和固定细胞形态
c.为鞭提供支点，使鞭毛运动
d.细胞壁的多孔结构可起到分子筛的作用，可以阻挡某些分子进入并爆裂蛋白质间质（革兰阴性细菌和细胞质之间的区域）
3.细胞质膜的作用：
a.控制细胞内外物质的交换（吸收营养和排泄废物等）。膜的半透性以及膜上存在的与渗透有关的酶，可以选择性地决定物质进出细胞。
b.细胞壁合成的场所，膜上有合成细胞壁和形成横膈膜所需要的酶；
c.进行物质和能量代谢。膜上有合成细胞壁和形成横隔莫所需要的酶。
d.膜内陷形成的中间体上有呼吸电子传递需要的酶系，具有类似高等生物线粒体的功能，它还与染色体的分离和细胞分类有关，为DNA提供附着点。
e.与细菌运动有关。鞭毛基粒位于细胞膜上，是鞭毛附着的部位；
4.荚膜（名词解释）：在一些种类的细菌中，能分泌一种黏性物质于细胞壁的表面，完全包围并封住细胞壁，使细菌和外界环境有明显的边缘，这层粘性物质称为荚膜。
荚膜的功能（简答）：
⑴保护功能，荚膜的存在有利于细菌对干燥的抵抗，也有利于防止细菌被吞噬和噬菌体的侵染； ⑵防护营养缺乏时，荚膜可以成为细菌的外碳源（或氮源）和能量的来源；
⑶在废水处理中，荚膜能吸附废水中的有机物、无机固体物及胶体物，把塔门吸附在细胞表面，有利于对其的吸收降解；
⑷是分类鉴定的依据之一。
5.芽孢（名词解释）：某些细菌在其生活史的某一阶段或遇到不良环境条件时，会在其细菌体内形成一个圆形、椭圆形或圆柱形的内生孢子，称为芽孢。
芽孢的意义：芽孢对不良环境，如高温、低温、干燥和有毒物质等具有较强的抗性。芽孢处于不活动的休眠状态，可以帮助细菌度过不良的环境，一旦外界条件变好，它可萌发称为营养细胞。由于芽孢的抗性最强，故我们在检查灭菌效果时，可以采用那个芽孢作为指示，即以它作为灭菌效果是否彻底的标志。
三、菌落：是指将单个细胞接种到固体培养基上，在合适的条件下培养一定的时间，生长繁殖形成一堆由无数个个体组成的肉眼可见的群体。
菌落特征是细菌分类的依据之一。主要从三个方面来看菌落的特征：菌落表面的特征，菌落的边缘特征，纵剖面的特征；
四、革兰染色法：是一种复合染色法，即通过i哦多次染色达到目的；
革兰染色的机制（论述題）
1.细胞壁的化学组成主要是肽聚糖、蛋白质和脂肪
2.革兰染色的过程：
a.初染：用草酸铵结晶紫或龙胆紫染料将菌体染成紫色。
b.媒染：用碘-碘化钾溶液（鲁哥液）进行媒染，这是一中间处理步骤，目的在于降低细菌表面的等电点，形成草酸铵结晶紫、碘-碘化钾复合物；
c.脱色：用乙醇或丙酮酸进行脱色，革兰阳性菌不被脱色而保持紫色，而革兰阴性菌被脱色； d.复染：用品红或番红进行复染，革兰阳性菌仍呈紫色，而革兰阴性菌被染成红色；
3.革兰染色与等电点的关系：革兰阳性菌的等电点地域革兰阴性菌，说明革兰阳性菌所带负电荷要多于革兰阴性菌，它与结晶紫的结合力大，用鲁哥液媒染形成复合物后，两者的等电点均有下降，但革兰阳性菌降得更多，因此它不易被乙醇提取和脱色。最后看到革兰阳性菌的结果为紫色；
4.革兰染色与细胞壁的关系：革兰阳性菌的细胞壁脂类含量少，肽聚糖含量多，而革兰阴性菌则相反。因此，用乙醇脱色时，革兰阴性菌的脂类物质被乙醇溶解，细胞壁的孔径和通透性增加，乙醇较容易进入细胞体内将草酸铵结晶紫、碘-碘化钾复合物提取出来；而在革兰阳性菌中，由于脂类物质少，肽聚糖多，加上乙醇的脱水作用，缩小了细胞壁上的孔径，降低了通透性，阻止了乙醇疯子的进入，菌体不易被脱色；
五、分类学涉及三个相互依存又有区别的组成部分
分类：是根据一定的原则（表型特征相似型或系统发育相关性）对微生物进行分群归类，根据相似性
或相关性水平排列成系统，并对各个分类群的特征进行描述，以便查考和对被分类的微生物惊醒鉴定；
命名：是根据命名法规，给每一个分类群一个专有的名称；
鉴定：是指借助现有的微生物分类系统，通过特征测定，确定未知的、新发现的或未明确分类地位的微生物所应归属分类群的过程。
六、放线菌（名词解释）：为单细胞，菌体是由纤细分枝的菌丝组成的菌丝体，无横膈膜，细胞壁内含肽聚糖，无线粒体等细胞器，细胞核无核膜，与细菌类似。大多数为革兰阳性细菌；
放线菌的菌丝分为基内菌丝、气生菌丝、孢子丝三类。
七、蓝细菌（名词解释） 又称为蓝藻，是一类进化历史悠久、革兰氏阴性菌、无鞭毛、含叶绿素a（但不形成叶绿体），能进行产氧性光合作用的大型原核生物；
八、其他原核微生物（名词解释）
立克次体：大小介于细菌与病毒之间，在许多方面类似细菌，转型寄生在活性细胞内，革兰氏阴性菌。 衣原体：是一类专性寄生在（真核）细胞内的原核微生物
支原体：是一类无细胞壁、介于独立生活和细胞内寄生生活的最小型原核生物，多位致病菌；
4 真核微生物
一、原生动物的一般特征（简答）
1.特点
2.营养类型：分为全动性营养、植物性营养、腐生性营养
3.繁殖：通常以无性的二分裂方式进行。
二、真菌（名词解释）
P61
三、酵母菌（名词解释）
四、霉菌（名词解释）：凡在基质上长成绒毛状、棉絮状或蜘蛛网状的丝状真菌，统称为霉菌。
5 微生物的生理
一、微生物需要的营养物质：水、碳源和能源、氮源、无机盐、生长因子；
生长因子（名词解释）：是指一些微生物维持正常生活所必需而需要量又不大的特殊营养物，包括维生素、氨基酸、嘌呤、嘧啶等物质。各种微生物对生长因素的要求不同；
二、微生物的营养类型（简答）
营养类型 能源 基本能源 实例
光能自养型微生物 光能 二氧化碳 藻类、蓝细菌
光能异养型微生物 光能 有机物 红螺菌
化能自养型微生物 无机物 二氧化碳 硝化细菌
化能异养型微生物 有机物 有机物 真菌、大多数细菌
三、培养基（名词解释）：是为人工培养微生物而制备的、为微生物提供合适营养条件的基质。 培养基的种类：
⑴用无机物或有机物配制而成的称为合成培养基，合成培养基中各成分均是已知的；
⑵用天然物质配制而成的称为天然培养基，如用酵母膏、血清、牛奶、麦芽汁等配制而成；
⑶用天然物质和无机物或有机物配制而成的称为复合培养基；
四、细胞膜以四种方式控制物质的运输：单纯扩散、促进扩散、主动运输、基团转位。P82
6 微生物的生长与环境因子的影响
一、分批培养与连续培养（名词解释）
1.分批培养：是将一定量的微生物接种在一个封闭的、盛有一定量液体培养基的容器内，保持一定的温度、PH和溶解氧量，微生物在其中省长繁殖。
2.连续培养：在分批培养过程中，培养基一次加入，不予补充，不再更换，随着微生物活跃生长，培养基中的营养物质被逐渐消耗，代谢产物逐渐积累产生毒害作用，必然会使生长速率下降并最终停止省长，导致死亡。
连续培养有恒浊器和恒化器两种，两者的区别在于是控制培养基流入到培养容器中的方式不同。
3.生长曲线：以细菌个数或细菌数的对数或细菌的干质量为纵坐标，以培养时间为横坐标，连接坐标系上各点成一条曲线，即细菌的生长曲线。
二、生长曲线的各个时期及其特点 P97
1.停滞期
2.对数期
3.静止期
4.衰亡期
三、微生物生长繁殖的测定(论述) P99
四、影响微生物生长的环境因子
1.温度 6.水的活度与渗透压
2.ph 7.重金属
3.氧化还原电位 8.若干有机物
4.溶解氧 9.抗生素
5.辐射 10.其他因素
A.高温灭菌的方法有灼烧、干热灭菌和湿热灭菌
B.热蒸汽对细胞成分的破坏作用更强
C.巴斯德消毒法：这是用于减少牛奶、酒等饮料等对热敏感的食品中微生物数量的方法，将食品在70℃下保持15min，然后迅速冷却（快速巴斯德消毒法），或在63-65℃下加热30min，然后快速冷却即可饮用。
D.紫外辐射被广泛应用在科研、医疗、卫生等多个领域。
E.名词解释
水的活度aw ：表示在一定温度（如25℃）下，某溶液或物质在与一定空间空气相平衡时的含水量与饱和空气水量的比值。
抗生素：许多微生物在代谢过程中产生能杀死其他微生物或抑制其他微生物省长的化学物质；
抗生素对微生物的影响：抑制微生物细胞壁合成；破坏微生物的细胞质膜；抑制蛋白质合成；干扰核酸合成；
7 微生物的遗传与变异
一、名词解释
1.转化：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，从而获得供体细胞部分遗传性状的现象；
2.转导：以完全或部分缺陷噬菌体作为媒介，把供体细胞的DNA片段转移到受体细胞中去，并使后者发生遗传变异的现象；
3.结合：在细菌、放线菌等原核微生物中，供体菌和受体菌之间直接接触，前者的部分DNA进入后者细胞内，并与其核染色体发生交换、整合，从而使后者获得供体菌的遗传性状的现象；
4.原生质融合：通过认为的方法，使遗传性状不同的两个细胞原生质体发生融合，进而发生遗传重组，并产生同时带有双亲性状的、遗传性很稳定的融合体的过程。
8 微生物生态学
一、生态学原理
1.种群：占据特点空间的同一生物种的所有个体的集合体。种群是生物群落的组成单位；
2.群落：指一定时间内居住在一定空间范围内的生物种群的集合。
3.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（包括光、水、土壤、空气及其他生物因子）通过能量流动和物质循环所组成的一个自然体。
4.生态系统的四个基本组成：环境（无机环境）、生产者、消费者、和分解者或转化者。
5.生态系统的功能：生物生产、能量流动、物质循环、信息传递；
6.生物圈：就是地球上所有的生物及其环境共同组成的一个最大的生态系统（地球上所有生态系统的总和）。
二、土壤自净和污染土壤微生物生态
1.土壤自净：土壤对进入其中的一定负荷的有机物或有机污染物具有吸附和生物降解能力。通过各种物理、生化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。
2.利用土地进行污染物处理或惊醒土壤灌溉时，为避免造成新的污染，应注意：
⑴不能用含有有毒或难以降价的污水
⑵不能超过自净容量
⑶要根据土地上生长的植物的特点合理灌溉
三、空气微生物的卫生标准及生物洁净技术
1.一般以室内1平方米空气中细菌总数为500-1000个以上作为空气污染的指标；
2.以细菌总数评价空气的卫生标准 清洁程度细菌总数清洁程度细菌总数
临界空气约150 清洁空气
⑴平皿落菌法：将盛有培养基的平皿放在空气中暴露一段时间，经培养后计算出其上所省长的菌落数。应用：仅能粗略计算空气污染程度（即菌落数的测定）及了解被测区域内微生物的种类。
⑵撞击法：该方法需要使用专门的空气采样器；
⑶液体法：该法是抽取定量空气通过一种液体吸收剂（无菌蒸馏水或无菌液体培养基），然后取此液体1ml，在营养琼脂培养基上培养，测定在37℃培养48h后的菌落数。再根据公式计算出空气中的微生物数。P145
四、水体中的微生物、
1. 水体自净（名词解释）：作为一个稳定平衡的生态系统，水体同样能容纳一定量的外来物质（污染物质），并对其进行降解。
2.自净过程：p147
⑴污染物被稀释或沉淀
⑵微生物的作用
⑶溶解氧恢复
⑷水体自净的完成
3.衡量水体自净的指标 p148
⑴P/H指数 P代表光合自养型微生物，H代表异氧型微生物，两者的比即P/H指数，反映水体污染和自净程度。
⑵氧浓度昼夜变化幅度和氧垂曲线
4.大肠菌群：是指一大群与大肠杆菌相似的好氧及兼性厌氧的革兰阴性无芽抱杆菌。
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，数量最多，对人较安全，生理特性和在环境中的存活时间与致病菌相近，而且检验技术较简单，因而被选中，一致沿用至今。
测定大肠菌群的常用方法有发酵法和滤膜法
五、微生物之间的相互关系
1.中性关系 2.原始合作关系
3.共生关系 4.竞争关系
5.偏害关系 6.捕食关系
7.寄生关系
9 微生物在环境物质循环中的作用
一、生物地球化学循环（名词解释）：描述了物质通过生化活性在整个地球的大气、水体和陆地中运动与转化
10 微生物与环境污染控制与治理
一、废水好痒生物处理中的微生物
1.废水生物处理的方法：活性污泥法和生物膜法；
2.好氧活性污泥：是由多种多样的好痒微生物和兼性厌氧微生物（兼有少量厌氧微生物）与废水中的有机和无机固体物混凝交织在一起所形成的絮状体。
3.好氧活性污泥对废水的净化主要有两方面的作用：一个是对污染物质的吸附作用，类似于混凝剂的作用，对水中溶解性的污染物进行吸附；另一个是微生物对污染物的生物降解作用，大分子有机物被水解为小分子有机物后被吸收进入微生物体内，一部分被氧化分解，另一部分称为微生物自身细胞组成，体系中存在的其它生物可以通过食物关系吸收或吞食细菌或未被彻底分解的有机物。
4.菌胶团：是活性污泥（绒粒）的结构和功能中心，表现在数量上占绝对优势，它是活性污泥的
基本组分。
菌胶团的作用表现在：
⑴良好的菌胶团结构具有对有机物强烈的生物吸附和氧化分解能力
⑵由于菌胶团对有机物的吸附和分解，能为原生动物和微型后生动物提供良好的生存环境 ⑶为原生动物提供附着场所
⑷菌胶团的颜色、透明度、数量、颗粒大小及结构的松紧程度可反映好痒活性污泥的性能
5.原生动物及微型后生动物的作用（简答）
⑴指示作用
⑵净化作用
⑶促进絮凝和沉淀作用
6.控制活性污泥丝状膨胀的对策 p180
⑴投加某种物质来增加污泥的相对密度或杀死过量的丝状菌
⑵控制溶解氧
⑶控制有机负荷
⑷改革工艺
7.好氧生物膜（名词解释）：是由多种多样的好氧微生物和兼性厌氧微生物黏附在生物滤池滤料上或生物转盘盘片上的一层带黏性、薄膜状的微生物混合群体，是生物膜法净化污水的工作主体。
好氧生物膜净化废水的作用机理p181
8.氧化塘：又称为稳定塘，是一种利用天然或人工修整的池塘处理废水的构筑物。
二、环境监测与微生物
1.水体污染的生物检验主要有以下几个方面：p193
⑴利用指示生物检验
⑵利用水生生物群落结构的变化来检验
⑶水污染的生物测试
2.利用微生物监测环境毒性的方法：
⑴Ames氏法
⑵发光细菌检测法
三、生物修复：主要是利用天然存在的或特别培养的微生物在可调控环境条件下将环境中的有毒污染物转化为无毒物质的处理技术；
优点（简答）：
a.生物修复可以现场进行，这样可以减少运输费用和人类直接接触污染物的机会；
b.生物修复经常在原位进行，可使对环境的干扰和破坏达到最小，并可在一些难以处理的地方进行，在生物修复时场地照常可以进行生产活动；
c.生物修复可与其他技术结合，处理复合污染
d.降解过程迅速，费用低，只有传统物理、化学方法的30%-50%