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一、名词解释

1． 发酵

【答案】发酵是指在无外在电子受体时，底物脱氢后所产生的还原力[H]不经呼吸链传递而直接交给某一内源性中间产物接受，以实现底物水平磷酸化产能的一类生物氧化反应。此过程中有机物仅发生部分氧化，以它的中间代谢产物（即分子内的低分子有机物）为最终电子受体，释放少量能量，其余的能量保留在最终产物中。

2． 溶原细胞

【答案】溶原细胞是指含有温和噬菌体核酸的宿主细胞。在溶原细胞内的温和噬菌体核酸，称为原噬菌体（或前噬菌体）。原噬菌体随宿主细胞分裂传给子代细胞，子代细胞也称为溶原细胞。

3． 外源反硝化

【答案】外源反硝化是指利用外来碳源，

以

质的过程。在外源反硝化过程中，

每利用

碱度。

4． 原噬菌体

【答案】原噬菌体是指在溶原细胞内的温和噬菌体核酸。原噬菌体随宿主细胞分裂传给子代细胞，子代细胞也称为溶原细胞。在溶原性细菌内的原噬菌体没有感染力，它一旦脱离溶原性细菌的染色体后即可恢复复制能力，并引起宿主细菌裂解而释放出成熟的毒性噬菌体。为最终电子受体，氧化有机物合成细胞物反硝化，

消耗甲醇，

产生

新细胞和

二、简答题

5． 培养基配制好后，为什么必须立即灭菌？如何检查灭菌后的培养基是无菌的？

【答案】（1）培养基配置好后要立即灭菌的原因

培养基配置好后之所以要立即灭菌是因为其配制过程均没有在无菌条件下进行操作，因而培养基和盛放培养基的器皿、试管、三角瓶等均有大量细菌。这些细菌在丰富的培养的营养条件下会大量繁殖，消耗掉培养基中的营养物质。若长时间不灭菌，培养基中的营养成分将在2h 内消耗殆尽，后面即使将其灭菌也不能再用于培养微生物。

⑵检查方法

培养后观察培养基表面是否有菌落形成，若无则无污染，若有则培养基己污染，不能用于培

养微生物。

6． 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。

7． 从碳源和能量来源方面，对光能自养微生物、化能自养微生物、光能异养微生物进行比较。

【答案】光能自养微生物、化能自养微生物、光能异养微生物、化能异养微生物碳源和能量来源的比较见表1。

表1

项目比较表

8． 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。

9． 根据实验目的和用途可将培养基分为哪几类？并分别说明其营养组成的特点和适用范围。

【答案】（1）培养基的分类

根据实验目的和用途可将培养基分为基础（普通）培养基、选择培养基、鉴别培养基和加富（富集）培养基。

（2）培养基营养组成的特点和适用范围

①基础（普通）培养基由牛肉膏、蛋白胨、氯化钠按比例配制而成，适用于一般的微生物。②选择培养基是在培养基中加入特殊物质，如染料、胆汁盐、金属盐类、酸、碱或抗生素等其中的一种，抑制非目的微生物生长而具有选择作用。

③鉴别培养基是在培养基中加入一些指示剂，使其具有指示作用，用于鉴别菌种类别。

④加富（富集）培养基是在培养基中加入特殊的物质。使微生物生长，用于对营养物质要求比较苛刻的微生物菌种培养。

三、论述题

10．试结合生物处理过程，说明呼吸的生物学意义。

【答案】呼吸的生物学意义是在酶和线粒体的作用下氧化分解有机物并释放能量为生命活动提供需要的能量与热量及一些中间产物。

根据最终电子受体（或最终受氢体）的不同，可将微生物的生物氧化分为三类：发酵、好氧呼吸和无氧呼吸。

（1）发酵

①定义

发酵是指在无外在电子受体时，

底物脱氢后所产生的还原

②功能特点

有机物仅发生部分氧化，以它的中间代谢产物为最终电子受体，释放少量能量，其余的能量保留在最终产物中。

（2）好氧呼吸

①定义

好氧呼吸是有外在最终电子受体

②功能特点

底物按常规方式脱氢，经完整的呼吸链（电子传递体系）传递氢，同时底物氧化释放出的电

子也经过呼吸链传递给

③能量的去处

好氧微生物氧化分解

葡萄糖共生成的

储存在细胞内。而葡萄糖完全氧化

不经呼吸链传递而直接交给某一内源性中间产物接受，以实现底物水平磷酸化产能的一类生物氧化反应。存在时，对底物（能源）的氧化过程。得到电子被还原，与脱下的H

结合成

并释放能量