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2018年辽宁科技大学化学工程学院818环境工程微生物学[专业硕士]考研仿真模拟五套题

  摘要

一、名词解释

1. 堆肥化

【答案】堆肥化是指依靠自然界广泛分布的细菌、放线菌和真菌等微生物,有控制地促进可生物降解的有机物向稳定的腐殖质转化的生物化学过程。堆肥是堆肥化的产品。堆肥是优质的土壤改良剂和农肥,还可作园林绿化和花卉的优质栽培土。

2. 好氧生物膜

【答案】好氧生物膜是指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黏附在生物转盘盘片上的一层带黏性、薄膜状的微生物混合群体。它是生物膜法净化污(废)水的工业主体。

3. 基因突变

【答案】

基因突变是指微生物的被某种因素引起碱基的缺失、置换或插入,改变了基因内部原有的碱基排列顺序,从而引起其后代表现型的改变的现象。当后代突然表现和亲代显然不同的、能遗传的性状(称表现型)时,就称为突变。

4. 烈性噬菌体

【答案】烈性噬菌体是指侵入宿主细胞后,随即引起宿主细胞裂解的噬菌体。烈性噬菌体被看成正常表现的噬菌体。

二、简答题

5. 什么叫固定化酶?其固定化方法有哪些?存在的问题?

【答案】(1)定义

从筛选、培育获得的优良菌种体中提取活性极高的酶,再用包埋法(或交联法、载体结合法、逆胶束酶反应系统)等方法将酶固定在载体上,制成不溶于水的固态酶,即固定化酶。具有稳定、降解有机物性能强、耐毒、抗杂菌、耐冲击负荷等优点。制成酶布和酶柱后用于连续流运行,酶不会流失。

(2)固定化方法

①载体结合法

载体结合法是以共价结合、离子结合和物理吸附等方法将酶固定在非水溶性载体上的方法。载体有葡聚糖、活性炭、胶原、琼脂糖、多孔玻璃珠、高岭土、硅胶、氧化铝、羧甲基纤维索

等。

②交联法

交联法是指酶与两个或两个以上官能团的试剂反应形成共价键的固定方法。交联剂有:戊二醛、双重氮联苯胺和六甲撑二异氰酸酯。

③包埋法

包埋法是将酶包埋在凝胶微小格子(格子型)中,或将酶包裹在半透性的聚合物膜(微胶囊

型)内的固定方法。格子型的包埋材料有:聚丙烯酰胺

素。

④逆胶束酶反应系统

表面活性剂的两性分子在有机溶剂中自发形成聚集体。其亲水性一端连接成逆胶束的极性核,水分子插入核中,其疏水性的一端进入主体有机溶剂中,酶分子溶于逆胶束中,组成逆胶束酶系统。

(3)问题

就目前的水平,完全用固定化酶处理废水成本昂贵,

有的固定化酶的活性半衰期

用寿命为

污染等问题,这些都是目前亟待解决的问题。

6. 简述甲烷发酵的理论。

【答案】甲烷发酵包括三个阶段,甲烷发酵的理论如下:

(1)第一个阶段是在水解与发酵细菌的作用下,使复杂有机物如碳水化合物、蛋白质与脂肪水解与发酵转化成单糖、氨基酸等小分子的物质。

(2)第二阶段是在产氢产乙酸菌的作用下,把第一阶段的产物转化为氢、二氧化碳和乙酸。

(3)第三阶段是通过两组生理不同的产甲烷菌的作用,一组把氢气和二氧化碳合成甲烷,或一氧化碳和氢气合成甲烷。

7. 细菌细胞壁的生理功能有哪些?

【答案】细菌细胞壁的生理功能如下:

(1)保护原生质免受渗透压引起破裂的作用;

(2)维持细菌的细胞形态;

(3)细胞壁是多孔的分子筛,阻挡某些分子进入和保留蛋白质在间质;

(4)细胞壁为鞭毛提供支点,使鞭毛运动。

8. 叙述利用转化进行基因重组的过程。

【答案】细菌转化过程可大体分为以下几步:

凝胶、聚乙烯醇琼脂、硅胶、角叉菜胶(红藻提取物-凝胶)等。微胶囊型的包埋材料有尼龙、乙基纤维素和硝酸纤维它的使

年,而且它的机械强度较一般的硬质载体差,在酶布或酶柱上容易长杂菌,有杂菌

(1)感受态细胞的出现;

(2

(3

(4

(6

)的吸附:进入细胞内;解链;供体复合物;

片段,并能把它整合到自复制和分离等。

(5

)形成受体

其中感受态细胞的出现是关键。感受态细胞是能吸收外来的

态、菌龄、培养条件的影响。己的染色体组上以实现转化的细胞。感受态细胞的性质是由遗传性所决定的,也受细胞的生理状

9. 在有氧的水体环境中空气中的氧会不断扩散到水体中,为什么还会出现厌氧环境?厌氧产甲烷环境中主要有哪些微生物菌群?它们之间存在怎么样的互生关系?请详细说明。

【答案】(1)出现厌氧环境的原因

因为气液间存在着气膜和液膜,液膜的存在使空气中的氧不易溶解于水中,当水体的搅动较小、水较深时,容易出现厌氧环境。水体中有机物浓度较高时,微生物的耗氧速率大于大气的复氧速率时,易出现厌氧环境。

(2)厌氧产甲烷环境中存在的微生物菌群厌氧产甲烷环境中主要有三类微生物菌群。

①第一阶段,水解发酵阶段,有水解、发酵性细菌群。

②第二阶段,产氢产乙酸阶段,有产氢、产乙酸细菌群。

③第三阶段,产甲烷阶段,有两组生理性质不同的专性厌氧产甲烷菌群——食氢产甲烷菌和食乙酸产甲烷菌。

(3)微生物菌群的互生关系

①第一阶段,水解发酵菌群将复杂有机物如纤维素、淀粉、蛋白质、脂类物质,分解为小分子有机酸、醇、二氧化碳、氢、氨和硫化氢。

②第二阶段,产氢产甲烷菌群,将第一阶段的产物进一步分解为乙酸和氢。

③第三阶段,一组产甲烷菌将第一和第二阶段产生的氢和二氧化碳合成甲烷,或一氧化碳和氢气合成甲烷;另一组产甲烷菌将第一和第二阶段产生的乙酸脱羧生成甲烷和二氧化碳,或利用甲酸、甲醇及甲基胺裂解为甲烷。

三、论述题

10.

从细菌数量和种类及原生动物类型等角度分析污化系统各区间的特点。

【答案】当有机污染物排入河流后,在排污点的下游进行着正常的自净过程。沿着河流方向形成一系列连续的污化带,

例如多污带、

中污带、中污带和寡污带,这是根据指示生物的种群、数量及水质划分的。污化指示生物包括细菌、真菌、藻类、原生动物、轮虫、浮游甲壳动物、底栖动物(有寡毛类的颤蚯蚓)、软体动物和水生昆虫。

(1)多污带