水处理生物学_课后题答案
《水处理生物学》课后思考题
第一章绪论
1 "水处理生物学"的研究对象是什么？
"水处理生物学"研究的对象主要集中在与水中的污染物迁移、分解及转化过程密切相关的微生物、微型水生动物和水生/湿生植物，特别是应用于水处理工程实践的生物种类。细菌等原核微生物在水处理工程中通常起着关键的作用，是水处理生物学研究的重点。
2 水中常见的微生物种类有哪些？
水中的主要微生物分为非细胞生物（病毒）和细胞生物两种类型。在细胞生物中又分为古菌、原核生物（如细菌、放线菌、蓝细菌、支原体、立克次氏体、衣原体等）、真核生物。真核生物又可细分为藻类、真菌（如酵母菌、霉菌等）、原生动物（分为肉足类、鞭毛类、纤毛类）、微型后生动物。
3 微生物有哪些基本特征？为什么？
微生物除了具有个体微小、结构简单、进化地位低等特点外，还具有以下特点：
（1）种类多。
（2）分布广。微生物个体小而轻，可随着灰尘四处飞扬,因此广泛分布于土壤、水和空气等自然环境中。土壤中含有丰富的微生物所需要的营养物质，所以土壤中微生物的种类和数量很多。
（3）繁殖快。大多数微生物在几十分钟内可繁殖一代，即由一个分裂为两个。如果条件适宜，经过10h就可繁殖为数亿个。
（4）易变异。这一特点使微生物较能适应外界环境条件的变化。
第二章原核微生物
1 细菌的大小一般是用什么单位测量的？
细菌的大小一般只有几个μm，故一般用μm测量。
2 以形状来分，细菌可分为哪几类？
细菌的形态大致上可分为球状、杆状和螺旋状（弧菌及螺菌）3种，仅少数为其他形状，如丝状、三角形、方形和圆盘形等。球状、杆状和螺旋状是细菌的基本形态。自然界中，以杆菌最为常见，球菌次之，螺旋菌最少。
4 什么是革兰氏染色？其原理和关键是什么？它有何意义？
1884年丹麦病理学家Hans Christian Gram提出了一个经验染色法，用于细菌的形态观察和分类。其操作过程是：结晶紫初染，碘液媒染，然后酒精脱色，最后用蕃红或沙黄复染。这就是最常采用的革兰氏染色法。
革兰氏染色的机理一般解释为：通过初染和媒染后，在细菌细胞的细胞壁及膜上结合了不溶于水的结晶紫与碘的大分子复合物。革兰氏阳性菌细胞壁较厚、肽聚糖含量较高和分子交联度较紧密，故在酒精脱色时，肽聚糖网孔会因脱水而发生明显收缩。再加上它不含脂类，酒精处理也不能在胞壁上溶出大的空洞或缝隙，因此，结晶紫与碘的复合物仍阻留在细胞壁内，使其呈现出蓝紫色。与此相反，革兰氏阴性菌的细胞壁较薄、肽聚糖位于内层且含量低和交联松散，与酒精反应后其肽聚糖不易收缩，加上它的脂类含量高且位于外层，所以酒精作用时细胞壁上就会出现较大的空洞或缝隙，这样，结晶紫和碘的复合物就很易被溶出细胞壁，脱去了原来初染的颜色。当蕃红或沙黄复染时，细胞就会带上复染染料的红色。
酒精脱色是革兰氏染色的关键环节。脱色不足,阴性菌被误染成阳性菌；脱色过度,阳性菌可误染为阴性菌。
革兰氏染色法的意义在于鉴别细菌，把众多的细菌分为两大类，革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌。
5 简述细胞膜的结构与功能。
细胞膜又称细胞质膜、质膜或内膜，是一层紧贴着细胞壁而包围着细胞质的薄膜，其化学组成主要是蛋白质、脂类和少量糖类。
整体细胞膜的结构，目前大家比较公认的是"镶嵌模型"，其要点是：①磷脂双分子层组成膜的基本骨架。②磷脂分子在细胞膜中以多种方式不断运动，因而膜具有流动性。③膜蛋白以不同方式分布于膜的两侧或磷脂层中。
细胞膜的主要功能为：①选择性地控制细胞内外物质（营养物质和代谢产物）的运送和交换。②维持细胞内正常渗透压。③合成细胞壁组分和荚膜的场所。④进行氧化磷酸化或光合磷酸化的产能基地。⑤许多代谢酶和运输酶以及电子呼吸链组成的所在地。⑥鞭毛的着生和生长点。
7 什么是菌落？
将单个或少量同种细菌（或其他微生物）细胞接种于固体培养基表面（或内层）时，在适当的培养条件下（如温度、光照等），该细胞会迅速生长繁殖，形成许多细胞聚集在一起且肉眼可见的细胞集合体，称之为菌落。准确地讲，菌落就是在固体培养基上（内）以母细胞为中心的、肉眼可见的、有一定形态、构造特征的子细胞团。
8 什么叫菌胶团？菌胶团在污水生物处理中有何特殊意义？
当荚膜物质融合成一团块，内含许多细菌时，称为菌胶团。菌胶团是活性污泥中细菌的主要存在形式，有较强的吸附和氧化有机物的能力，在污水生物处理中具有重要的作用。一般说，处理生活污水的活性污泥，其性能的好坏，主要根据所含菌胶团多少、大小及结构的紧密程度来定。
9 简述放线菌的特点与菌落特征。
放线菌是一类主要呈菌丝状生长和以孢子繁殖的陆生性较强的原核生物。它的细胞结构与细菌十分相近，是细菌中进化较高级的类群，绝大多数放线菌是革兰氏阳性菌。
放线菌都是单细胞的个体。细胞体内既没有叶绿素，也没有成形的细胞核。放线菌的菌丝分为营养菌丝和气生菌丝。大多数放线菌为异养型，靠营养菌丝吸收营养物质，营腐生生活。大多数放线菌是好氧的，只有某些种是微量好氧菌和厌氧菌。当生长发育到一定时期时，气生菌丝顶端长出孢子丝,形成孢子。孢子散落出去，在适宜的条件下，萌发成新的菌丝体。
放线菌菌落的总体特征介于霉菌与细菌之间，因种类不同可分为两类：
一类是由产生大量分枝和气生菌丝的菌种所形成的菌落。形成的菌落质地致密、表面呈较紧密的绒状或坚实、干燥、多皱，菌落较小而不蔓延。
另一类菌落由不产生大量菌丝体的种类形成，粘着力差，结构呈粉质状，用针挑起则粉碎。
若将放线菌接种于液体培养基内静置培养，能在瓶壁液面处形成斑状或膜状菌落，或沉降于瓶底而不使培养基混浊；如以振荡培养，常形成由短的菌丝体所构成的球状颗粒。
10 简述丝状细菌的主要类型，它们的代谢特点及在给水排水工程中的作用。
丝状细菌主要有铁细菌、硫细菌和球衣细菌三种。
铁细菌一般都是自养型丝状细菌，它们一般能生活在含氧少但溶有较多铁质和二氧化碳的水中。它们能将其细胞内所吸收的亚铁氧化为高铁，从而获得能量。为了满足对能量的需要，必须氧化大量的亚铁，使之生成氢氧化铁。这种不溶性的铁化合物排出菌体后就沉淀下来。当水管中有大量的氢氧化铁沉淀时，就会降低水管的输水能力。此外，铁细菌吸收水中的亚铁盐后，促使组成水管的铁质更多地溶入水中，加速钢管和铸铁管的腐蚀。
硫磺细菌一般也都是自养的丝状细菌。它们能氧化硫化氢、硫磺和其他硫化物为硫酸，从而得到能量。硫磺细菌在水管中大量繁殖时，因有强酸产生，对于管道有腐蚀作用。球衣细菌是好氧菌。它在营养方面对碳素的要求较高，反应灵敏，所以大量的碳水化合物能加速球衣细菌的繁殖。此外球衣细菌对某些杀虫剂，如液氯、漂白粉等的抵抗力不及菌胶团。球衣细菌分解有机物的能力很强。在污水处理设备正常运转中有一定数量的球衣细菌，对有机物的去除是有利的。
13什么是蓝细菌？其细胞特点如何？其与水质的关系如何？
蓝细菌旧名蓝藻或蓝绿藻，是一类进化历史悠久、革兰氏染色阴性、无鞭毛、含叶绿素（但不形成叶绿体）、能进行产氧光合作用的大型原核生物。
蓝细菌的细胞是较典型的原核细胞。蓝细菌的构造与G-细菌相似，细胞壁双层，含肽聚糖。细胞除含叶绿素a外，还含有类胡萝卜素及藻胆蛋白等光合色素。大多数蓝细菌的光合色素位于类囊体的片层中。菌体多呈蓝绿色，但在不同光照条件下，菌体所含色素比例改变，可呈现黄、褐、红等颜色。细胞中还有能固定CO2的羧酶体，在水生的细胞种类中常常有气泡。
蓝细菌与水体环境质量关系密切，在水体中生长茂盛时，能使水色变蓝或其他颜色，并且有的蓝细菌能发出草腥气味或霉味。某些种属的蓝细菌大量繁殖会引起"水华"或"赤潮"，导致水质恶化，引起一系列环境问题。
14简述支原体、衣原体、立克次氏体的特点与异同。
支原体是一类无细胞壁的、介于独立生活和细胞内寄生的最小的细胞生命形式，属原核微生物，介于细菌和病毒之间。其特点如下：
1) 支原体是最小的营独立生活的繁殖单位，大小0.12～0.25μm之间，因而能通过细菌过滤器。
2) 因缺乏坚韧的细胞壁，胞浆外面被三层"单位膜"所包围，具有高度多样性。
3) 对青霉素不敏感，能被四环素或红霉素所抑制。
4) 能在无细胞的人工培养基上生长，在琼脂培养平板上形成"油煎蛋"状的菌落。
5) 其生长受到特异抗体的抑制。
6) 支原体非起源于细菌也不能回复成细菌。
7) 支原体与细胞膜有特殊的亲和力。
衣原体是仅在脊椎动物细胞内专营能量寄生的小型G-原核微生物。曾一度把衣原体归入病毒。个体微小，革兰氏染色阴性，多呈球形或椭圆形。衣原体与病毒相比有以下不同特征：
1) 衣原体相似于细菌，兼有RNA和DNA两种核酸。
2) 以二分裂方式繁殖。
3) 具有细菌型细胞壁（但不含肽聚糖）。
4) 有核糖体。
5) 具有一些代谢酶类。
6) 抗菌药物可抑制其生长。
立克次氏体是一类专性寄生于真核细胞内的G-原核微生物。它与支原体的区别是有细胞壁但不能独立生活；与衣原体的区别在于细胞较大、无滤过性和存在产能代谢系统。第四章真核（微）生物
6什么是霉菌？霉菌的营养菌丝和气生菌丝有什么特点，其功能分别是什么？
霉菌是丝状真菌的一个俗称，意为"会引起物品霉变的真菌"，通常指菌丝较发达而又不产生大型子实体结构的真菌。
霉菌的营养菌丝伸入营养物质内摄取营养，气生菌丝伸入空气中形成孢子和释放孢子。8比较细菌、放线菌、霉菌和酵母菌菌落的特征。
11藻类对水环境与给水工程有哪些影响？
水体中藻类大量繁殖会造成水体富营养化，严重影响水环境质量。藻类具有光合作用产生氧气的功能，在氧化塘等生物处理工艺中利用菌藻共生系统，其中藻类产生氧气可被好氧微生物有效利用，去氧化分解水中的有机污染物。一样一方面可收获大量有营养价值的藻类，另一方面也净化了污水。天然水体自净过程中，藻类也起着一定的作用。
藻类对给水工程有一定的危害性。当它们在水库、湖泊中大量繁殖时，会使水带有臭味，有些种类还会产生颜色。水源水中含大量藻类时会影响水厂的正常水处理过程，如造成滤池阻塞。水中即使含有数量很少的黄群藻，也能产生强烈的气味而使水不适于饮用。12水处理中常见的原生动物有哪几类？它们在污水处理中的主要作用分别是什么？
污水处理中常见的原生动物有三类：肉足类、鞭毛类和纤毛类。
原生动物在水体净化与废水处理中的应用
1) 净化水质作用
动物性营养型的原生动物吞食细菌、有机物颗粒，因此促进了水质净化作用。
2) 促进生物絮凝作用
草履虫等纤毛虫具有生物絮凝作用，促进水体澄清作用。
3) 作为水质处理的指示生物
由于鞭毛虫、肉足虫、游泳型纤毛虫与固着型纤毛虫对生存的水质有一定要求。其数量的增多、减少，可反映水体的水质好坏。同时原生动物个体较大，易于观察与分辨。因此常作为水体无机化和废水处理运转管理的指示生物。
4) 废水处理及水质净化过程原生动物的变动
运行初期出现肉足类、植物性、动物性鞭毛虫；水质处理高峰期出现较多游泳型纤毛虫；水质净化较好时出现钟虫等。
13水处理中常见的微型后生动物有哪几类？它们在污水处理中的主要作用分别是什么？
在水处理工作中常见的微型后生动物主要是多细胞的无脊椎动物，包括轮虫、甲壳类动物和昆虫及其幼虫等。
轮虫以细菌、小的原生动物和有机颗粒等为食物，所以在污水的生物处理中有一定的净化作用。在污水生物处理过程中，轮虫也可作为指示生物。当活性污泥中出现轮虫时，往往表明处理效果良好，但如数量太多，则有可能破坏污泥的结构，使污泥松散而上浮。轮虫在水源水中大量繁殖时，有可能阻塞水厂的砂滤池。
在给水排水工程中常见的甲壳类动物有水蚤和剑水蚤。它们以细菌和藻类为食料。若大量繁殖，可能影响水厂滤池的正常运行。杨花堂出水中往往含有较多藻类，可以利用甲壳类动物去净化这种出水。
昆虫及其幼虫可用作研究河川污染的指示生物。
14简述底栖动物的定义，主要类型，其在水环境中的作用与生态学意义。
底栖动物是底栖生物中动物的总称，包括腔肠动物、海绵动物、扁形动物、线形动物、环节动物、节足动物等。底栖生物由栖息在水域底部和不能长时间在水中游动的各类生物所组成，是水生生物中的一个重要生态类型。
根据其生活类型，底栖动物可分为固着动物、穴居动物、攀爬动物和钻蚀动物等。
底栖动物寿命较长，迁移能力有限，且包括敏感种和耐污种，故常称为"水下哨兵"，其种类与多样性可作为长期监测水体质量的指示生物。
底栖生物链蚀水体生态环境健康的标志之一，底栖生物对水体内源污染控制及其重要，底栖生物链的建立能有效降低内源污染释放总量和速度。
第六章微生物的生理特性
3 什么叫生长因子？它包括哪些物质？微量元素和生长因子有何区别？
生长因子是一类调节微生物正常代谢所必需，但不能利用简单的碳、氮源自行合成的有机物。并非所有的微生物都需要外界为它提供生长因子。广义的生长因子包括维生素、碱基、卟啉及其衍生物、甾醇、胺类、C4～C6的分枝或直链脂肪酸，有时还包括氨基酸；狭义的生长因子一般指维生素。而微量元素属于无机盐，是指微生物的生长繁殖所需浓度在 10－6～10－8 mol/L 范围内的元素。
4 什么叫单纯扩散、促进扩散、主动运输、基因转位？比较微生物对营养物质吸收四种方式的异同。
单纯扩散又称被动运输，是最简单的方式，也是微生物吸收水分及一些小分子有机物的运输方式。它的特点是物质的转运顺着浓度差进行，运输过程不需消耗能量，物质的分子结构不发生变化。
促进扩散的特点基本与单纯扩散相似，但是它须借助细胞膜上的一种蛋白质载体进行，因此对转运的物质有选择性，即立体专一性。除了细胞内外的浓度差外，影响物质转运的物质的另一重要因素是与载体亲合力的大小。
主动运输是微生物吸收营养物质的最主要方式。它的最大特点是吸收运输过程中需要消耗能量（ATP，原子动势或"离子泵"等），因此可以逆浓度差进行。
基因转位与主动运输非常相似，但有一个不同，即基因转位过程中被吸收的营养物质与载体蛋白之间发生化学反应，因此物质结构有所改变。
6何谓培养基？培养基的分类方法有哪些？
培养基指由人工配制的、适合微生物生长繁殖或产生代谢产物的混合营养物。根据物理状态的不同，培养基可分为液体、固体和半固体三大类；根据化学组分的不同，培养基可以分为天然培养基、合成培养基和半合成培养基；根据用途的不同，培养基可分为选择性培养基、鉴别培养基和加富培养基。
10何谓新陈代谢？试用图示说明合成代谢与分解代谢的相互关系。
新陈代谢简称代谢，是推动一切生命活动的动力源，通常指在活细胞中的各种合成代谢和分解代谢的总和。合成代谢又称同化作用或合成作用，是微生物不断从外界吸收营养物质，合成细胞物质的过程，在此过程中需要吸收能量；分解代谢又称异化作用或分解作用，是微生物将自身或外来的各种复杂有机物分解为简单化合物的过程，在此过程中有能量释放。（图示）
12 细菌呼吸作用有哪几种类型？各有什么特点？
微生物的呼吸作用可分为好氧呼吸、厌氧呼吸和发酵三种。
好氧呼吸是一种最普遍又最重要的生物氧化或产能方式，基质的氧化以分子氧作为最终电子受体。其特点是基质脱氢后，脱下的氢（常以还原力[H]形式存在）经完整的呼吸链（或称电子传递链）传递，最终被外源氧分子接受，产生水并释放ATP形式的能量。这是一种递氢和受氢都必须在有氧条件下完成的氧化作用，是一种高效产能方式。
厌氧呼吸又称无氧呼吸，指以某些无机氧化物（如SO42-、NO3－、CO2等）作为受氢体（电子受体）的生物氧化。这是一类在无氧条件下进行的、产能效率低的呼吸。其特点是基质按常规途径脱氢后，经部分呼吸链递氢，最终由氧化态无机物或有机物受氢，并完成氧化磷酸化产能反应。
发酵有两个含义。广义发酵泛指任何利用好氧或厌氧微生物来生产有用代谢产物或食
品、饮料等产品的生产方式。狭义发酵指在无氧条件下，基质脱氢后所产生的还原力[H]未经呼吸链传递而直接交给某内源中间代谢产物，以实现基质水平磷酸化产能的一类生物氧化反应。基质水平磷酸化的特点是基质在氧化过程中脱下的电子不经电子传递链的传递，而是通过酶促反应直接交给基质本身氧化的产物，同时将反应过程中释放的能量交给ADP，合成ATP。此种作用的最终产物是中间体的还原物，不再进行分解，因此，发酵不是彻底的氧化作用，产能效率低。
13根据微生物生活是否需要氧气，微生物可分为哪几类？这样的分类在污水处理中有何重要意义？
根据微生物与氧气的关系，微生物可分为好氧微生物、厌氧微生物和兼性微生物。好氧微生物生活时需要氧气，没有氧气就无法生存。厌氧微生物只有在没有氧气的环境中才能生长，甚至有了氧气对它还有毒害作用。兼性微生物既可在有氧环境中生活，也可在无氧环境中生长，既能营好氧呼吸也能营厌氧呼吸。
好氧呼吸、厌氧呼吸和发酵在污水生物处理中都有应用，如活性污泥法就是应用好氧呼吸的原理处理有机污水，而厌氧消化则是应用发酵和厌氧呼吸的原理来处理高浓度有机污水和剩余污泥。
14 试比较有氧呼吸、厌氧呼吸及发酵的异同。
有氧呼吸、厌氧呼吸以及发酵的比较
呼吸类型电子受体参加酶类主要产物产生的能量比较
好氧呼吸 O2 细胞色素氧化酶
脱氢酶
脱羧酶
过氧化氢酶等 H2O,CO2,NO3-,
SO42-,PO3-4 最多
厌氧呼吸无机氧化物（如SO42-、NO3－、CO2等）脱氢酶
脱羧酶
特殊氧化酶
还原酶 CO2,CH4,N,H2S等中等
发酵基质氧化后的中间产物脱氢酶
脱羧酶
还原酶等 CO2,CO,CH4,RCOOH,ROH,NH3,胺化物，H2S,PO43-等最少
第七章微生物的生长和遗传变异
1.微生物是怎样繁殖的？
微生物生长到一定阶段，便以二分裂的方式形成两个子细胞，子细胞又重复以上过程，这就是繁殖。
5.试区别遗传与变异性。所谓微生物的遗传性是指在一定的环境条件下，微生物的形态、结构、代谢、繁殖和对异物的敏感等形状相对稳定，并能代代相传，子代与亲代之间表现出相似性的现象。任何一种生物的亲代和子代以及个体之间，在形态结构和生理机能方面都有所差异，这一现象叫做变异。遗传和变异是生物最基本的属性，遗传保证了种的存在和延续；而变异则推动了种的进化和发展。两者相辅相成，相互依存，遗传中有变异，变异中有遗传，遗传是相对的，变异是绝对的，有些变异了的形态或性状，又会以相对稳定的形式遗传下去，但是并非一切变异都具有遗传性。
9.基因重组有几种形式，各有什么特点？
基因重组有转化、接合、转导三种形式。
转化是供体细胞研碎物中的DNA片段直接吸收进入活的受体细胞的基因重组方式。受体细胞获得了供体细胞的部分遗传性状。
细胞的接合是遗传物质通过细胞与细胞的直接接触而进行的转移和重组。
遗传物质通过噬菌体的携带而转移的基因重组称为转导。
基因重组的3种形式中，微生物的接合必需两个细胞直接接触，而转化和转导无需细胞直接接触，转化没有噬菌体作媒介，转导必须通过噬菌体转移遗传物质。
11.什么叫基因突变，可分为几类？
由于某些原因，引起生物体内的DNA链上的碱基的缺失、置换或插入，改变了基因内部原有的碱基排列顺序（基因型的改变），引起表现型突然发生了可遗传的变化。当后代突然表现出和亲代显然不同的可遗传的表现型时，这样的变异称为基因突变。
根据突变发生过程是否受人为诱变剂影响可分为自发突变和诱发突变两种。
凡是在没有特设的诱变条件下，由外界环境的自然作用如辐射或微生物体内的生理和生化变化而发生的基因突变称为自发突变。
人为地利用物理化学因素，引起细胞DNA分子中碱基对发生变化叫诱变。
12.什么叫遗传工程？在污水生物处理中如何利用？
遗传工程是按照人们预先设计地生物蓝图，通过对遗传物质地直接操纵，进行改组、重建，实现对遗传性状定向改造地技术。它包括细胞水平和基因水平两个水平的研究。在污水生物处理中，可利用遗传工程，将微生物中所含的具有降解各种难降解物质的质粒剪切后，连接到受体细胞中，使之用以处理污水中难降解的物质。
7.试区别微生物的拮抗关系和互生关系及其在污水生物处理中的应用。
拮抗关系：一种微生物可以产生不利于另一种微生物生存的代谢产物，这些代谢产物能改变微生物的生长环境条件，如改变pH值等，造成某些微生物不适合生长的环境。此外，一种微生物还可以另一种微生物为食料。微生物之间的这种关系称为拮抗或对抗关系。
在污水生物处理系统中，动物性营养的原生动物主要以细菌和真菌为食料，它们能吃掉一部分细菌等微生物和一些有机颗粒，并促使生物的凝聚作用，从而使出水更加澄清。这是由于拮抗作用而产生的有利的一面。但对污水净化起主要作用的是细菌，如果细菌
被吃掉过多或活性污泥的结构被破坏过大，就会产生不利影响。
两种不同的生物，当其生活在一起时，可以由一方为另一方提供或创造有利的生活条件，这种关系称为互生关系。
在污水生物处理过程中，普遍存在着互生关系。例如，石油炼油厂的废水中含有硫、硫化氢、氨、酚等。硫化氢对一般微生物是有毒的。但当采用生物法去处理酚时，分解酚的细菌却不会中毒。这一方面是因为分解酚的细菌经过驯化，能耐受一定限度的硫化氢，另一方面因为处理系统中的硫磺细菌能将硫化氢氧化分解成对一般细菌非但无毒，而且是营养元素的硫。
判断题
1、病毒必须专性寄生在敏感宿主细胞内，依靠宿主细胞合成病毒的化学组成和繁殖新个体。（×）
改正：病毒必须专性寄生在活的敏感宿主细胞内，依靠宿主细胞合成病毒的化学组成和繁殖新个体。 P13
2、病毒的化学组成只有蛋白质和核酸。（×）
改正：个体大的病毒如痘病毒还含有类脂质和多糖。P15
3、甲醛只破坏病毒的核酸，不改变病毒的抗原特性。P25 （√）
4、微生物学家根据tRNA序列的不同，将所有生物划分三大域，即古菌域、细菌域和真核生物域。（×）
改正：微生物学家根据rRNA序列的不同，将所有生物划分三大域，即古菌域、细菌域和真核生物域。P30
5、古菌和细菌同属于原核微生物。P30 （√）
6、由多个细菌繁殖起来的，由无数个细菌组成具有一定形态特征的细菌集团叫菌落。（×）
改正：由一个细菌繁殖起来的，由无数个细菌组成具有一定形态特征的细菌集团叫菌落。P50
7、所有藻类都是真核生物。（×）
改正：除蓝藻外的藻类。P84
8、真菌属低等植物，有单细胞和多细胞之分。P91 （√）
9、酶是由细胞产生的，只在体内起催化作用的一类具有活性中心和特殊构象的生物大分子，包括蛋白质类酶和核酸类酶。（×）
改正：可以在体外起催化作用。P100
10、主动运输和促进扩散都需要依靠浓度梯度，因此都需要能量代谢的参与。
（×）
改正：主动运输依靠逆浓度梯度积累营养物质需要能量代谢，促进扩散只依靠浓度梯度的驱动，不消耗代谢能量。P131
11、充氧量与好氧微生物的生长量、有机物浓度等成负相关性。（×）改正：充氧量与好氧微生物的生长量、有机物浓度等成正相关性。P181
12、核糖核酸RNA有4种：tRNA，rRNA，mRNA和反义RNA，tRNA称为转移RNA，其上有和mRNA互补的密码子。（×）
改正：核糖核酸RNA有4种：tRNA，rRNA，mRNA和反义RNA，tRNA称为转移RNA，其上有和mRNA互补的反密码子。P210
13、蛋白质由20种氨基酸指导合成，64组密码子分别为20种氨基酸编码。
（×）
改正：蛋白质由20种氨基酸指导合成，61组密码子分别为20种氨基酸编码。（有3组是无意义密码子）。P212
14、微生物变异的实质是基因重组。（×）
改正：微生物变异的实质是基突变。P218
15、群落是生活在同一特定空间或区域的同一物种的聚合体。（×）
改正：群落是生活在同一特定空间或区域的所有生物种群的聚合体。P240
16、土壤中微生物的水平分布取决于碳源，垂直分布与紫外辐射的照射、营养、水、温度等因素有关。P243 （√）
17、二氧化碳是植物、藻类和光合细菌的唯一碳源。P268 （√）
18、活性污泥的主体细菌多数是革兰氏阳性菌。（×）
改正：活性污泥的主体细菌多数是革兰氏阴性菌。P298
19、氧化塘的工艺是特殊的活性污泥法，其一般用于二级处理。（×）
改正：氧化塘的工艺是特殊的活性污泥法，其一般用于三级深度处理。P300
20、水生植物分为浮水性、挺水性和沉水性。沉水性和挺水性主要吸收氨氮、浮水性主要吸收磷。（×）
改正：水生植物分为浮水性、挺水性和沉水性。浮水性和挺水性主要吸收氨氮、沉水性主要吸收磷。P341
21、紫外辐射适用于小规模水厂饮用水消毒和游泳池循环水消毒。P345 （√）
5.酶是什么？影响酶活力的主要因素有哪些？（P161）
答：酶是由细胞产生的，能在体内或体外起催化作用的一类具有活性中心和特殊构象的生物大分子，包括蛋白类酶和核酸类酶。影响酶活性的主要因素有：酶浓度，底物浓度，温度，PH，激活剂，抑制剂等。（P100,115～118）
6.什么叫新陈代谢？它包括哪几部分？各部分关系是什么？（P161）
答：生物体与外界环境间的物质和能量交换以及生物体内物质和能量的转变过程叫新陈代谢。新陈代谢包括同化作用（合成代谢）和异化作用（分解代谢），两者之间相辅相成，异化作用为同化作用提供物质基础和能量，同化作用为异化作用提供物质基础。（P119）
（√）（1）古生菌也是一类原核生物；
（×）（2）原生动物具有变形虫方式运动、鞭毛运动、和爬行等运动方式；
（√）（3）当菌体生长、氧吸收和糖利用的比速度下降时，青霉素的合成达到最高值。（×）（4）一般认为各种抗性突变是通过适应而发生的，即由其所处的环境诱发出来的。
（√）（5）微生物从一个细胞繁殖得到的后代称为该微生物的纯培养
（×）（6）稀释平板测数法可进行细菌总数的测定
（×）（7）酒精是常用的表面消毒剂，其100%浓度消毒效果优于70%浓度、
（√）（8）培养自养型微生物的培养基完全可以由简单的无机物组成。
（×）（9）所有基因工程中用的工具酶都是微生物来源的。
（×）（10）好氧微生物进行有氧呼吸、厌氧微生物进行无氧呼吸
(×)1、微生物是原核生物和真核生物的总称。
(×)2、细菌的繁殖方式主要为芽殖，只有少数种类进行裂殖。
(√)3、酵母菌属于真核生物。
(√)4、病毒是一种只含有DNA或只含有RNA的遗传因子。
(×)5、微生物的营养要素碳源、氮源、能源、生长因子和水。
(√)6、生物氧化过程中底物脱氧的途径有EMP途径、HMP途径、ED途径、TCA途径。(×)7、在微生物的生长曲线中，稳定期是发酵工业中作为种子的最佳材料。
(√)8、肺炎球菌转化实验是证明DNA是一切生物遗传变异的真正物质基础的3个经典实验之一。
(×)9、“水华”是水体富营养化现象，而“赤潮”不是。
(×)10、非特异性免疫是后天形成，而特异性免疫是先天形成。
(√)1、病毒对一般抗生素不敏感，但对干扰素敏感。（）
(×)2、细菌间的识别作用为细菌体内所含有的核酸所完成。（）
(×)3，酵母菌是单细胞的原核微生物。（）
(√)4，间歇灭菌不能够达到完全灭菌的目的。（）
(×)5，显微镜的放大倍数越高，其视野越大。（）
(√)6，原核微生物比真核微生物更能在高温下生长。（）
(×)7，仅原核微生物中的某些属种可进氧。（）
(×)8，免疫病毒是一种细胞因子。（）
(×)9，所有基因工程中用的工具酶都是微生物来源的。（）
(×)10，任何一种微生物的野生型菌株细胞都可以作为克隆宿主。（）
（√）1、大多数嗜热菌的G-C含量高于中温菌。
（×）2、大肠杆菌属低等原核生物，所以其遗传物质只是一条松散的环状双链DNA，不存在DNA高级结构。
（√）3、当菌体生长、氧吸收和糖利用的比速度下降时，青霉素的合成达到最高值。（×）4、初生F’菌株和次生F’菌株都属于部分二倍体。（×）5、分批培养时，细菌首先经历一个适应期，此期间细胞处于代谢活动的低潮，所以细胞数目并不增加。
（×）6、渗透酶( permease)属于诱导酶，而其它种类的酶往往属于组成酶。
（×）7、恒化培养与恒浊培养的区别在于前者的培养物群体始终处于对数生长期。（×）8、将HR病毒的外壳蛋白与TMV病毒的RNA混合，去感染烟草，则会出现TMV 型病灶。若在感染前，用TMV抗体处理，则会钝化病毒，不出现TMV型病灶。
（×）9、霉菌的基因重组常发生于准性生殖时，较少出现在有性生殖过程中。
（×）10、营养物跨膜的主动运输必需依靠载体和能量，而被动扩散不需要载体和能量。（×）1、鞭毛和细菌的须(菌毛)都是细菌的运动器官、
（√）2、担孢子是担子菌亚门的有性孢子,外生。
（√）3、λ噬菌体和PI噬菌体都是温和噬菌体
（×）4、所有的微生物都能利用氨态N作N源。
（√）5、EMP途径主要存在于厌氧生活的细菌中
（√）6、在10分钟内杀死某微生物的最低温度称为该微生物的致死温度。
（×）7、组氨酸突变株(his-)表示该菌不能利用组氨酸生长。
（×）8、一种微生物寄生于其他微生物时没有选择性、。
（×）9、土壤中能分解含磷有机物的微生物只有真菌。
（×）10、根瘤菌是与植物共生含PHB的G－杆菌。
水处理微生物考试题
2010年秋环境工程微生物学期中考试试题 一、填空题 1.微生物是个体微小、形态构造简单的无器官分化或仅有低级器官分化的单细 胞或多细胞或非细胞生物的统称，一般要借助显微镜才能观察。 2.第一个用自制显微镜观察到微生物的学者是吕文虎克，被称为微生物学研究的先驱 者，而法国学者巴斯德和德国学者科赫则是微生物生理学和病原菌学研究的开创者。 3.微生物学的发展简史可分为史前时期人类对微生物的认识和利用，微生物的形态学发 展阶段，现处于微生物的分子生物学阶段。 4.微生物在现代生物分类系统中分别属于原核生物界、真菌界、原生生物界、病毒界。 5.生物分类学家将种做为分类的基本单位，将相近似的分类基本单位归为一类，称之为 属，更高一级的分类单位依次推为科、目、纲、门、界。 6.细菌分类除形态、构造性状外，需要增加生理的、生化的、生态的、性状做为补充。 7.微生物的学名采用“双名法”，是按属名和种名而命名的，前者采用以大写字母开 头的拉丁语化的名词，后者采用以小写字母开头的拉丁语化的形容词。 8.Escherichia coli castellani and chalmers，是由Castellani 和chalmers 给大肠埃希氏杆 菌的命名。 9.Bacillus sp. (spp.)是属名，sp.是单数，spp.是复数，表示该细菌的名称只有属名， 没有种名。 10.Protoplast即原生质体，它是一切细菌所共有的细胞构造，它包括细胞膜、细胞质 和原核。 11.常见的G-无芽孢杆菌类细菌的代表属有大肠杆菌属，假单胞菌属；亚硝酸细菌属，硝 酸细菌属等。 12.常见的G+无芽孢杆菌类细菌的代表属有乳酸杆菌属、分枝杆菌属等。 13.放线菌的菌体形态呈辐射状，革兰氏染色呈阳性，大多数为化能异养营养型微生 物。 14.革兰氏阳性细菌细胞壁独有的化学成分是磷壁酸，而革兰氏阴性细菌细胞壁独有的化 学成分是脂多糖。 15.磷壁酸是G+ 菌细胞壁的特有成分，几丁质是霉菌细胞壁的主要成分，吡啶二羧酸 钙主要存在于细菌芽孢结构中，二氨基庚二酸主要存在于G- 菌的壁中，藻胆蛋白主要存在于蓝细菌中。 16.球菌按分裂后产生的新细胞的排列方式可分为单球菌、双球菌、链球菌、四联球菌、 八叠球菌和葡萄球菌。 17.细菌的核糖核蛋白体由70S组成，它由50S 和30S 两个亚基组成。 18.细菌的菌落特征包括大小、形状、隆起形状、边缘情况、表面状态、表面光泽、颜色 透明度等。 19.细菌的内含物有肝糖粒、淀粉粒、异染颗粒、聚β-羟基丁酸等。
生物信息学复习题及答案
生物信息学复习题 名词解释 1. Homology (同源):来源于共同祖先的序列相似的序列及同源序列。序列相似序列并不一定是同源序列。 （直系同源）：指由于物种形成的特殊事件来自一个共同祖先的不同物种中的同源序列，它们具有相似的功能。 （旁系（并系）同源）：指同一个物种中具有共同祖先，通过基因复制产生的一组基因，这些基因在功能上的可能发生了改变。基因复制事件是促进新基因进化的重要推动力。 (异同源)：通过横向转移，来源于共生或病毒侵染而产生的相似的序列，为异同源。 Score：The sum of the number of identical matches and conservative (high scoring) substitutions in a sequence alignment divided by the total number of aligned sequence characters. Gap总是不计入总数中。 6.点矩阵（dot matrix）：构建一个二维矩阵，其X轴是一条序列，Y轴是另一个序列，然后在2个序列相同碱基的对应位置（x，y）加点，如果两条序列完全相同则会形成一条主对角线，如果两条序列相似则会出现一条或者几条直线；如果完全没有相似性则不能连成直线。 7. E值：得分大于等于某个分值S的不同的比对的数目在随机的数据库搜索中发生的可能性。衡量序列之间相似性是否显著的期望值。E值大小说明了可以找到与查询序列（query）相匹配的随机或无关序列的概率，E值越小意味着序列的相似性偶然发生的机会越小，也即相似性越能反映真实的生物学意义，E值越接近零，越不可能找到其他匹配序列。 值：得分为所要求的分值比对或更好的比对随机发生的概率。它是将观测得到的比对得分S，与同样长度和组成的随机序列作为查询序列进行数据库搜索进行比较得到的HSP（高分片段对）得分的期望分布联系起来计算的。通常使用低于来定义统计的显著性。P=1-e-E 9.打分矩阵（scoring matrix）：在相似性检索中对序列两两比对的质量评估方法。包括基于理论（如考虑核酸和氨基酸之间的类似性）和实际进化距离（如PAM）两类方法,是序列相似性分析的基础，其不同的选择将会出现不同的分析结果。 10．空位（gap）：在序列比对时，由于序列长度不同，需要插入一个或几个位点以取得最佳比对结果，这样在其中一序列上产生中断现象，这些中断的位点称为空位。 ：美国国家生物技术信息学中心，属于美国国立医学图书馆的一部分，具有BLAST, Entrez ,GenBank等工具，还具有PubMed文献数据库。另外还具有Genome, dbEST, dbGSS , dbSTS, MMDB, OMIM, UniGene, Taxonomy, RefSeq, etc. 序列格式：是将DNA或者蛋白质序列表示为一个带有大于号（>）开始的核苷酸或者氨基酸序列的新文件，其中大于号后可以跟上序列的相关信息，其他无特殊要求。 13genbank序列格式：是GenBank 数据库的基本信息单位，是最为广泛的生物信息学序列格式之一。该文件格式按域划分为4个部分：第一部分包含整个记录的信息（描述符）；第二部分包含注释，主要包含生物功能或数据库信息；第三部分是feature，对序列的注释；第四部分是序列本身，以“统发生树（Phylogenetic tree ）是研究生物进化和系统发育过程中的一种用树状分支图来概括各种生物之间亲缘关系，是一种亲缘分支分类方法。在树中，每个节点代表其各分支的最近共同祖先，而节点间的线段长度对应演化距离（如估计的演化时间）。是用来研究物种进化与多样性的基础，是相近物种相关生物学数据的来源。17.基因树与物种树：物种树反映一组物种进化历程的系统树，其中每一个内部节点就代表一个物种形成的过程，而基因树则是代表来源于不同物种的单个同源基因的差异构建的系统树，而其内部的一个节点则代表一个祖先基因分化为两个新的独特的基因序列的事件。基因
水处理微生物-知识点总结
1.微生物：微生物是肉眼难以看清需要借助光学显微镜或电子显微镜才能观察到的一切微小生物的总称。 2.微生物的特点 （1）体积大、面积大（比面积大）。 （2）种类多，目前已知的微生物种类有10万多种而且这一类数目还在不断增加。 （3）分布广。广泛分布于土壤、空气和水等自然环境以及高温、高盐等极端环境。 （4）生长旺，繁殖快。大多数微生物在几十分钟内可繁殖一代，即由一个分裂为两个。如果条件适宜，10h就可以繁殖为数亿个。 （5）适应强，易变异。这一特点使微生物较适应外界环境条件的变化。 3.水中常见微生物种类:细菌、放线菌、酵母菌、霉菌、病毒。 4.原核微生物：是一类细胞核无核膜包裹只存在称为核区的裸露的DNA，无细胞器的原始单细胞生物。 5.革兰氏染色：丹麦医生（革兰）于1884年发明了一类不同类型细菌的染色方法，根据此染色法，细菌可以分为革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌。 6.菌落：单个细胞在固体培养基生长繁殖时产生大量细胞排序便以此母细胞为中心而聚集到一起形成一个肉眼可见的具有一定形态结构的子细胞群。 7.菌胶团：有些细菌由于其遗传特性决定，细菌之间按一定的排列方式互相粘集在一起，被一个公共荚膜包围形成一定形状的细菌基团。 8.芽孢：某些细菌（特别是杆菌）在生活史中的一个阶段，细胞内会形成一个圆型或椭圆型的对不良环境条件具有较强抗性的休眠体。 9.酵母菌：单细胞出芽生殖的真菌总称。 10.真核微生物：是一类细胞核具有核膜与核仁分化的较高等的微生物，细胞质中有线粒体等多种细胞器的生物。 11.硝化作用：由氨氧化成硝酸的过程。 12.生物监测：利用水生生物个体，种群，群落对水体污染或变化所产生的状况的一种监测方法。 13.体内积累速率=吸收速率-（体内分解速率+排泄速率） 14.余氯：氯加入水中后，一部分被能与氯结合的杂质消耗掉，剩余的部分称为余氯。 15.培养基：由人工配制的适合微生物生长繁殖或产生代谢产物的混合营养物。 16.生物浓缩系数（富集因子）：BCF=物质在生物体内的浓度/物质在环境介质中的浓度。 17.烈性噬菌体:大多数噬菌体感染细菌细胞后产生大量的子噬菌体并能使细菌细胞裂解。1.试述微生物在给排水工程的应用。 （1）污染水体。了解水中的致病菌并设法去除，防止传染病的蔓延使水生色或者产生气味。（2）阻塞作用。影响水厂的正常运行：冷却器、凝结器阻塞。 （3）利用微生物处理废水：利用有益微生物分解污水中的有机污染物。 （4）利用微生物进行自净：自然生态系统利用细菌和藻类互生的原理让细菌分解有机污染物，即氧化塘法。
水处理生物学习题集-给排水
水处理生物学习题集 供给排水工程专业用 根据下列参考书目编制而成: 《环境微生物学》王泉玲等编 《水处理微生物学基础》顾夏声等编 《水污染控制工程微生物学》罗志腾等编 《水处理微生物学》同济大学编 《微生物学》武汉大学，复旦大学编 《Instructors Guide for microbioloby》专业名次80余条，问题讨论、简述题70个。
第一章绪论 内容提要 环境微生物学是环境科学的一个重要分支，其核心就是应用微生物的基本原理与方法来研究人类生产与生活中出现的环境问题。即研究人类生存环境与微生物间的相互关系与作用规律，尤其着重于研究微生物活动对人类环境产生的有益与有害影响，揭示微生物、污染物及环境三者间的相互关系与作用规律，为保护环境，造福人类服务。 “微生物”并非生物分类学概念，它是对一类个体微小，形态结构简单的非细胞生物、单细胞生物及个体发育低级的多细胞生物的统称。微生物通常要借助于显微镜观察，它们具有形态微小、结构简单、种类多、个体小、分布广、生长繁殖快、易变异的共同特点。其主要类别包括非细胞生物（病毒、噬菌体），原核细胞型生物（细菌、放线菌、枝原体、依原体、立克次氏体、兰细菌）和真核细胞型生物（真菌、原生动物、藻类等）。自然界中微生物的分布极为广泛，可以说它们是“无处不在”，土壤是它们的大本营，水是良好的生活环境，空气则是传播的最佳媒介。 微生物与人类活动的各方面有着广泛密切的联系，工业、农业、医学、环境科学等各个领域无不用到微生物学知识。 人类对微生物世界的揭示始于17世纪荷兰人吕文虎克（Antony Van Leeuwenhoek 1632～1723）用显微镜进行的各种观察，而微生物学的真正奠基与发展则要归功于法国学者巴士德（Louis Pasteur 1822～1895），德国学者柯赫（Robert Koch），苏格兰人李斯特（Joseph Lister），英格兰人真纳（Edward Jenner），俄国人伊凡诺夫（Ivanovski），维诺格拉斯基（Winogradsky）和荷兰生物学家贝依林克（M.V.Beijerinck），近代微生物学的发展是一大批生物学家们的共同成就。 前人们的研究使得微生物学各领域建立了完整的体系，系统地形成了微生物的形态学、生理学、遗传学、生物化学、生态学等相应学科。 环境微生物学的兴起与发展始于本世纪六十年代后期。脱颖于其母体——微生物学——而以其独立的研究对象发展起来，作为一门新型边缘学科，它与其他学科相互影响、渗透、补充。 习题： 1－1.解释下列名词 微生物环境微生物学非细胞生物原核生物真核生物1－2.环境微生物学研究的内容和任务是什么？ 1－3.微生物有何特点？环境中微生物包括哪些主要类别？ 1－3.我国现行的生物分类把生物分为哪几类？微生物分别属于什么界？
水处理微生物复习题一及答案
青岛理工大学继续教育学院课程考试 20 18 ~20 19 学年第 1 学期水处理微生物学基础课试卷使用层次专升本出题教师张立伟 学号：姓名：专业：年级：函授站：
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生物信息学题库说课材料
生物信息学题库
■一、选择题: 1.以下哪一个是mRNA条目序列号： A. J01536■. NM_15392 C. NP_52280 D. AAB134506 2.确定某个基因在哪些组织中表达的最直接获取相关信息方式是：■. Unigene B. Entrez C. LocusLink D. PCR 3.一个基因可能对应两个Unigene簇吗？■可能 B. 不可能 4.下面哪种数据库源于mRNA信息：■ dbEST B. PDB C. OMIM D. HTGS 5.下面哪个数据库面向人类疾病构建： A. EST B. PDB ■. OMIM D. HTGS 6.Refseq和GenBank有什么区别： A. Refseq包括了全世界各个实验室和测序项目提交的DNA序列B. GenBank提供的是非冗余序列 ■. Refseq源于GenBank，提供非冗余序列信息D. GenBank源于Refseq 7.如果你需要查询文献信息，下列哪个数据库是你最佳选择： A. OMIM B. Entrez ■ PubMed D. PROSITE 8.比较从Entrez和ExPASy中提取有关蛋白质序列信息的方法，下列哪种说法正确：A. 因为GenBank的数据比EMBL更多，Entrez给出的搜索结果将更多B. 搜索结果很可 能一样，因为GenBank和EMBL的序列数据实际一样■搜索结果应该相当，但是ExPASy中的SwissProt记录的输出格式不同 9.天冬酰胺、色氨酸和酪氨酸的单字母代码分别对应于：■ N/W/Y B. Q/W/Y C. F/W/Y D. Q/N/W 10.直系同源定义为：■不同物种中具有共同祖先的同源序列B. 具有较小的氨基酸一致性但是有较大的结构相似性的同源序列 C. 同一物种中由基因复制产生的同源序列 D. 同一物种中具有相似的并且通常是冗余的功能的同源序列 11.下列那个氨基酸最不容易突变： A. 丙氨酸 B. 谷氨酰胺 C. 甲硫氨酸■半胱氨酸 12.PAM250矩阵定义的进化距离为两同源序列在给定的时间有多少百分比的氨基酸发生改变： A. 1% B. 20%■. 80% D. 250% 13.下列哪个句子最好的描述了两个序列全局比对和局部比对的不同：A. 全局比对通常用于比对DNA序列，而局部比对通常用于比对蛋白质序列B. 全局比对允许间隙，而 局部比对不允许C. 全局比对寻找全局最大化，而局部比对寻找局部最大化■全局比对比对整体序列，而局部比对寻找最佳匹配子序列 14.假设你有两条远源相关蛋白质序列。为了比较它们，最好使用下列哪个BLOSUM和PAM矩阵：■ BLOSUM45和PAM250 B. BLOSUM45和PAM 1 C. BLOSUM80和PAM250 D. BLOSUM10和PAM1 15.与PAM打分矩阵比较，BLOSUM打分矩阵的最大区别是：A. 最好用于比对相关性高的蛋白B. 它是基于近相关蛋白的全局多序列比对 ■它是基于远相关蛋白的局部多序列比对D. 它结合了全局比对和局部比对 16.如果有一段DNA序列，它可能编码多少种蛋白质序列： A. 1 B. 2 C. 3 ■. 6 17.要在数据库查询一段与某DNA序列编码蛋白质最相似的序列，应选择： A. blastn B. blastp C. tblastn D. tblastp■ blastx 18.为什么ClustalW（一个采用了Feng-Doolittle渐进比对算法的程序）不报告E值：A. ClustalW报告E值■使用了全局比对 C. 使用 了局部比对 D. 因为是多序列比对 19.Feng-Doolittle方法提出“一旦是空隙，永远是空隙”规则的依据是：A. 保证空隙不会引物序列加入而填充B. 假定进化早期分歧的序列有较高优先级别■假定最近序列空 隙应该保留 D. 假定最远序列空隙应该保留 20.根据分子钟假说： A. 所有蛋白质都保持一个相同的恒定进化速率 B. 所有蛋白质的进化速率都与化石记录相符合C. 对于每一个给定的蛋白质，分子进化的速率是逐渐 减慢的，就如同不准时的钟■对于每一个给定的蛋白质，其分子进化的速率在所有的进化分支上大致是恒定 21.系统发生树的两个特征是： A. 进化分支和进化节点■树的拓扑结构和分支长度C. 进化分支和树根D. 序列比对和引导检测方法 22.下列哪一个是基于字母特征的系统发生分析的算法： A. 邻位连接法（NJ法）B. Kimura算法■最大似然法（ML）D. 非加权平均法（UPGMA） 23.基于字母特征和基于距离的系统发生分析的算法的基本差异是：■基于字母特征的算法没有定义分支序列的中间数据矩阵 B. 基于字母特征的算法可应用于DNA或者蛋白质序列，而基于距离仅能用于DNA C. 基于字母特征的算法无法运用简约算法 D. 基于字母特征的算法的进化分支与进化时间无关 24.一个操作分类单元（OTU）可指：A. 多序列比对■蛋白质序列C. 进化分支D. 进化节点 25.构建进化树最直接的错误来源是：■多序列比对错误B. 采样的算法差异C. 假设进化分支是单一起源D. 尝试推测基因的进化关系 26.第一个被完整测定的基因组序列是： A. 啤酒酵母的3号染色体B. 流感病毒■ФX174 D. 人类基因组 27.普通的真核生物线粒体基因组编码大约多少个蛋白质：■ 10 B. 100 C. 1000 D. 10000 28.根据基因组序列预测蛋白质编码基因的算法的最大问题是： A. 软件太难使用■. 假阳性率太高，许多不是外显子的序列部分被错误指定C. 假阳性 率太高，许多不是外显子功能未知 D. 假阴性率太高，丢失太多外显子位点 29.HIV病毒亚型的系统演化研究可以： A. 证实HIV病毒是由牛病毒演化而来■. 用于指导开发针对保守蛋白的疫苗C. 证实哪些人类组织最容易遭受病毒侵染 30.一个典型的细菌基因组大小约为多少bp： A. 20000■. 200000 C. 2000000 D. 20000000
水处理微生物问答题
1、微生物是如何分类的？ 答：各种微生物按其客观存在的生物属性（如个体形态及大小、染色反应、菌落特征、细胞结构、生理生化反应、与氧的关系、血清学反应等）及它们的亲缘关系，由次序地分门别类排列成一个系统，从大到小，按界、门、纲、目、科、属、种等分类。种是分类的最小单位，“株”不是分类单位。 2、微生物有哪些特点？ 答：（一）个体极小。微生物的个体极小，有几纳米到几微米，要通过光学显微镜才能看见，病毒小于0.2微米，在光学显微镜可视范围外，还需要通过电子显微镜才可看见。 （二）分布广，种类繁多。环境的多样性如极端高温、高盐度和极端pH造就了微生物的种类繁多和数量庞大。 （三）繁殖快。大多数微生物以裂殖的方式繁殖后代，在适宜的环境条件下，十几分钟至二十分钟就可繁殖一代。在物种竞争上取得优势，这是生存竞争的保证。 （四）易变异。多数微生物为单细胞，结构简单，整个细胞直接与环境接触，易受外界环境因素影响，引起遗传物质DNA的改变而发生变异。或者变异为优良菌种，或使菌种退化。 3 革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的细胞壁结构有什么异同？各有哪些化学组成？ 答：革兰氏阳性菌细胞壁厚约20-80nm，结构较简单，含肽聚糖，革兰氏阴性菌细胞壁厚约10nm，结构复杂，分外壁层和内壁层，外壁
层又分三层：最外层是脂多糖，中间是磷脂层，内层是脂蛋白。内壁含肽聚糖，不含磷壁酸。化学组成：革兰氏阳性菌含大量肽聚糖，含独磷壁酸，不含脂多糖。革兰氏阴性菌含极少肽聚糖，含独脂多糖，不含磷酸壁。 4、叙述革兰氏染色的机制和步骤。 答：将一大类细菌染上色，而另一类染不上色，一边将两大类细 菌分开，作为分类鉴定重要的第一步。其染色步骤如下： 1、在无菌操作条件下，用接种环挑取少量细菌于干净的载玻片上涂布均匀，固定。 2、用草酸铵结晶紫染色1min，水洗去掉浮色。 3、用碘—碘化钾溶液媒染1min，倾去多余溶液。 4、用中型脱色剂如乙醇或丙酮酸脱色，革兰氏阳性菌不被褪色而呈紫色。革兰氏阴性菌被褪色而成无色。 5、用蕃红染液复染1min，格兰仕阳性菌仍呈紫色，革兰氏阴性菌则呈现红色。革兰氏阳性菌和格兰仕阴性菌即被区分开。 5、何谓放线菌？革兰氏染色是何种反应？ 答:在固体培养基上呈辐射状生长的菌种，成为放线菌。除枝动菌属革兰氏阴性菌，革兰氏染色呈红色外，其余全部放线菌均为革兰氏阳性菌，革兰氏染色呈紫色。 6、什么叫培养基？按物质的不同，培养基可分为哪几类？按试验目的和用途的不同，可分为哪几类？ 答：根据各种微生物的营养要求，将水、碳源、氮源、无机盐及生长因子等物质按一定比例配制而成的，用以培养微生物的基质，即培养基。
水处理生物学试题
一填空（毎空1分） 1.兼性微生物指在有氧和无氧的条件下都能生 活的微生物。 2.通过生物分解潜能实验和生物分解模拟实 验实验来判断有机物的生物分解性 3.微生物通过反硫化作用作用使硫酸盐转 化为硫化氢。 4.鉴别培养基是一类根据微生物的特性设计的， 可借助肉眼直接判断微生物种类的培养基。 5.酶促反应动力学中的米氏方程是 v=VmS/Km+S 。 6.霉菌是丝状真菌的一个俗称。 7.废水处理中常见的丝状细菌主要有铁细菌、硫细 菌、球衣细菌。8.水中病毒的检测一般采用蚀斑检验法 9.在氧化塘中藻类和细菌形成互生关系 10.藻类的营养类型是光合自养 11.鞭毛是细菌的运动器官，芽孢是细菌生 活史的某一阶段形成的休眠体。 12.在原核生物的基因重组中，转化是指游离 的DNA片段直接进入受体的细胞 13.酵母菌的繁殖方式是出芽。 14.细菌根据与氧的关系可划分为（好氧菌）、（厌氧 菌）、（兼性菌）。 15.微生物的环境生存因子有温度、pH、辐射、（干燥）、 （有毒物质）等。 16.细菌体内染色体外的遗传信息的携带者是（质粒） 17.根据实验目的和用途的不同，培养基可分为三
类（选择）、（鉴别）、（富集）、。 18.病毒的繁殖过程可以这样描述：吸附和侵入、（复 制和合成）、（装配和释放）。 19.酶促反应动力学中的米氏公式是（v=V m S/K m+S）， 其中Km只与酶的（种类）和（性质）有关。
20.细菌的特殊结构包括芽孢鞭毛线毛和 荚膜。 21.发酵是指微生物的分子内无氧呼吸。 22.放线菌菌丝根据形态和功能可以分为基内菌丝、 气生菌丝、孢子丝。 23.选择培养基是按照某种或者某些微 生物的特殊营养要求专门设计的培养基，可以使目的微生物成为优势种。 24.硝化细菌和亚硝化细菌在水中形成互生关 系 25.硝化细菌的营养类型是化能自养 26.微生物的计数方法有显微镜直接计数法、荧光 计数法、活菌计数法、特定微生物计数法。二、选择 1.我国饮用水水质标准所规定的大肠菌群数是？___ （1）每100mL水样中不得检出；（2）每1000mL水样中不得检出。（3）一升水不超过1000个 2.细菌形态通常有球状、杆状、螺丝状三类。自然界中最常见数量最多的是___。 (1)螺旋菌(2) 杆菌(3) 球菌 (4) 弧 菌 3.液氯消毒时，同样的液氯浓度，哪种条件下杀菌效果最好 (1)PH 3 (2) PH 7 (3) PH 9 (4) PH 5 4.一份子葡萄糖经过EMP途径产生多少个ATP ，(1)2 (2)4 （3)6 （4)8 5接上题，EMP途径后进入TCA循环共产生多少个ATP
水处理生物学课后题答案
《水处理生物学》课后思考题 第一章绪论 1 "水处理生物学"的研究对象是什么？ "水处理生物学"研究的对象主要集中在与水中的污染物迁移、分解及转化过程密切相关的微生物、微型水生动物和水生/湿生植物，特别是应用于水处理工程实践的生物种类。细菌等原核微生物在水处理工程中通常起着关键的作用，是水处理生物学研究的重点。 2 水中常见的微生物种类有哪些？ 水中的主要微生物分为非细胞生物（病毒）和细胞生物两种类型。在细胞生物中又分为古菌、原核生物（如细菌、放线菌、蓝细菌、支原体、立克次氏体、衣原体等）、真核生物。真核生物又可细分为藻类、真菌（如酵母菌、霉菌等）、原生动物（分为肉足类、鞭毛类、纤毛类）、微型后生动物。 3 微生物有哪些基本特征？为什么？ 微生物除了具有个体微小、结构简单、进化地位低等特点外，还具有以下特点： （1）种类多。 （2）分布广。微生物个体小而轻，可随着灰尘四处飞扬,因此广泛分布于土壤、水和空气等自然环境中。土壤中含有丰富的微生物所需要的营养物质，所以土壤中微生物的种类和数量很多。 （3）繁殖快。大多数微生物在几十分钟内可繁殖一代，即由一个分裂为两个。如果条件适宜，经过10h就可繁殖为数亿个。 （4）易变异。这一特点使微生物较能适应外界环境条件的变化。 4 微生物命名常用的双名法的主要规定是什么？ 一种微生物的名称由两个拉丁文单词组成，第一个是属名，用拉丁文名词表示，词首字母大写，它描述微生物的主要特征；第二个是种名，用拉丁文形容词表示，词首字母不大写，它描述微生物的次要特征。有时候在前面所述的两个单词之后还会有一个单词，这个单词往往是说明微生物的命名人。 5 水中小型动物和水生植物在水体水质净化中各起什么样的作用？ 小型动物多指1～2mm以下的后生动物，它们与水处理过程，特别是环境水体水质净化过程有密切的关系，具有重要的生态功能。 底栖小型动物寿命较长，迁移能力有限，且包括敏感种和耐污种，故常称为"水下哨兵"，能长期检测有机污染物的慢性排放。底栖生物链是水体生态环境健康的标志之一，底栖生物对水体内源污染控制极其重要。
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■一、选择题: 1.以下哪一个是mRNA条目序列号： A. J01536■. NM_15392 C. NP_52280 D. AAB134506 2.确定某个基因在哪些组织中表达的最直接获取相关信息方式是：■. Unigene B. Entrez C. LocusLink D. PCR 3.一个基因可能对应两个Unigene簇吗？■可能 B. 不可能 4.下面哪种数据库源于mRNA信息：■dbEST B. PDB C. OMIM D. HTGS 5.下面哪个数据库面向人类疾病构建： A. EST B. PDB ■. OMIM D. HTGS 6.Refseq和GenBank有什么区别： A. Refseq包括了全世界各个实验室和测序项目提交的DNA序列B. GenBank提供的是非冗余序列 ■. Refseq源于GenBank，提供非冗余序列信息D. GenBank源于Refseq 7.如果你需要查询文献信息，下列哪个数据库是你最佳选择： A. OMIM B. Entrez ■PubMed D. PROSITE 8.比较从Entrez和ExPASy中提取有关蛋白质序列信息的方法，下列哪种说法正确：A. 因为GenBank的数据比EMBL更多，Entrez给出的搜索结果将更多B. 搜索结果很可能 一样，因为GenBank和EMBL的序列数据实际一样■搜索结果应该相当，但是ExPASy中的SwissProt记录的输出格式不同 9.天冬酰胺、色氨酸和酪氨酸的单字母代码分别对应于：■N/W/Y B. Q/W/Y C. F/W/Y D. Q/N/W 10.直系同源定义为：■不同物种中具有共同祖先的同源序列B. 具有较小的氨基酸一致性但是有较大的结构相似性的同源序列 C. 同一物种中由基因复制产生的同源序列 D. 同一物种中具有相似的并且通常是冗余的功能的同源序列 11.下列那个氨基酸最不容易突变： A. 丙氨酸B. 谷氨酰胺 C. 甲硫氨酸■半胱氨酸 12.PAM250矩阵定义的进化距离为两同源序列在给定的时间有多少百分比的氨基酸发生改变： A. 1% B. 20%■. 80% D. 250% 13.下列哪个句子最好的描述了两个序列全局比对和局部比对的不同：A. 全局比对通常用于比对DNA序列，而局部比对通常用于比对蛋白质序列B. 全局比对允许间隙，而局 部比对不允许C. 全局比对寻找全局最大化，而局部比对寻找局部最大化■全局比对比对整体序列，而局部比对寻找最佳匹配子序列 14.假设你有两条远源相关蛋白质序列。为了比较它们，最好使用下列哪个BLOSUM和PAM矩阵：■BLOSUM45和PAM250 B. BLOSUM45和PAM 1 C. BLOSUM80和PAM250 D. BLOSUM10和PAM1 15.与PAM打分矩阵比较，BLOSUM打分矩阵的最大区别是：A. 最好用于比对相关性高的蛋白B. 它是基于近相关蛋白的全局多序列比对 ■它是基于远相关蛋白的局部多序列比对D. 它结合了全局比对和局部比对 16.如果有一段DNA序列，它可能编码多少种蛋白质序列： A. 1 B. 2 C. 3 ■. 6 17.要在数据库查询一段与某DNA序列编码蛋白质最相似的序列，应选择： A. blastn B. blastp C. tblastn D. tblastp■blastx 18.为什么ClustalW（一个采用了Feng-Doolittle渐进比对算法的程序）不报告E值：A. ClustalW报告E值■使用了全局比对 C. 使用了局部比对 D. 因为是多序列比对 19.Feng-Doolittle方法提出“一旦是空隙，永远是空隙”规则的依据是：A. 保证空隙不会引物序列加入而填充B. 假定进化早期分歧的序列有较高优先级别■假定最近序列空隙应 该保留 D. 假定最远序列空隙应该保留 20.根据分子钟假说：A. 所有蛋白质都保持一个相同的恒定进化速率 B. 所有蛋白质的进化速率都与化石记录相符合C. 对于每一个给定的蛋白质，分子进化的速率是逐 渐减慢的，就如同不准时的钟■对于每一个给定的蛋白质，其分子进化的速率在所有的进化分支上大致是恒定 21.系统发生树的两个特征是： A. 进化分支和进化节点■树的拓扑结构和分支长度C. 进化分支和树根D. 序列比对和引导检测方法 22.下列哪一个是基于字母特征的系统发生分析的算法：A. 邻位连接法（NJ法）B. Kimura算法■最大似然法（ML）D. 非加权平均法（UPGMA） 23.基于字母特征和基于距离的系统发生分析的算法的基本差异是：■基于字母特征的算法没有定义分支序列的中间数据矩阵 B. 基于字母特征的算法可应用于DNA或者蛋白质序列，而基于距离仅能用于DNA C. 基于字母特征的算法无法运用简约算法 D. 基于字母特征的算法的进化分支与进化时间无关 24.一个操作分类单元（OTU）可指：A. 多序列比对■蛋白质序列C. 进化分支D. 进化节点 25.构建进化树最直接的错误来源是：■多序列比对错误B. 采样的算法差异C. 假设进化分支是单一起源D. 尝试推测基因的进化关系 26.第一个被完整测定的基因组序列是：A. 啤酒酵母的3号染色体B. 流感病毒■ФX174 D. 人类基因组 27.普通的真核生物线粒体基因组编码大约多少个蛋白质：■10 B. 100 C. 1000 D. 10000 28.根据基因组序列预测蛋白质编码基因的算法的最大问题是：A. 软件太难使用■. 假阳性率太高，许多不是外显子的序列部分被错误指定C. 假阳性率太高，许 多不是外显子功能未知 D. 假阴性率太高，丢失太多外显子位点 29.HIV病毒亚型的系统演化研究可以：A. 证实HIV病毒是由牛病毒演化而来■. 用于指导开发针对保守蛋白的疫苗C. 证实哪些人类组织最容易遭受病毒侵染 30.一个典型的细菌基因组大小约为多少bp：A. 20000■. 200000 C. 2000000 D. 20000000
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填空题 1、真核微生物主要类群有真菌、藻类和原生与微型后生动物。 2、根据生活所需能量来源不同，微生物可分为光能营养和化能营养两类。化能自养微生物通过呼吸链产生ATP，化能异养微生物通过底物产生ATP。 3、病毒是严格活细胞寄生，病毒的繁殖过程可分为吸附、侵入与脱壳、复制与合成、装配与释放四个阶段。 4、微生物基因重组的形式很多，在原核微生物中通常是部分遗传物质的转移和重组，如转化、接合和传导等都是基因重组在细胞水平上的反应。 5、放线菌是一类呈菌丝生长和以孢子繁殖的原核生物，其菌丝有基内菌丝、气生菌丝和孢子丝三种类型。 6、自来水厂的常用消毒方法有加氯消毒、臭氧消毒和紫外线消毒。 7、原生动物中的钟虫和后生动物中的轮虫出现，可以作为处理效果良好的指示生物。 8、根据组成成分不同，酶可以分为单成分酶和双成分酶，双成分酶中，主酶是由蛋白质组成的，决定反应的专一性和高效性。 9、从效果上看，造成二次沉淀污泥沉降问题的原因有丝状菌污泥膨胀、不絮凝、微小絮体、起泡沫和非丝状菌污泥膨胀。 10、每种微生物都有自己的最适PH值和一定的PH适宜范围。大多数细菌的最适PH为7.0~7.6，放线菌的最适PH为5~6，真菌的最适PH为7.6~8. 11、遗传学研究表明，一切生物遗传变异的物质基础是核酸。含有DNA的微生物中适DNA。不含有DNA，只含有RNA的微生物中，遗传物质是RNA。 12、水中加氯后生成次氯酸和次氯酸根，其中次氯酸可以扩散到带负电的细菌表面，并渗入细菌体内，借氯原子的氧化作用，破坏菌体内的酶，而使细菌死亡。 13、常见的原生动物有三类：肉足类、鞭毛类和纤毛类。绿眼虫属于鞭毛类。 14、根据培养基的用途不同可分为选择培养基、鉴别培养基、加富培养基三种。 15、酶的活性中心可分为两个部分，一个是结合部位，另一个是催化部位。 16、EMP途径和三羧酸循环是糖分解的主要途径。 17、工程上把菌体细胞能相连而形成丝状的微生物统称为丝状菌。如丝状细菌、丝状真菌、放线菌和蓝藻（蓝细菌）等。 18、侵染寄主细胞后暂不引起细胞裂解的噬菌体称温和噬菌体。 19、污泥絮体结构分为宏结构和微结构两类。 20、微生物的呼吸类型有好氧呼吸、厌氧呼吸、发酵三种。反硝化细菌的呼吸类型是厌氧呼吸。 21、按微生物数目的对数绘制的生长曲线图，曲线可分为缓慢期、对数期、稳定期和衰老期四个阶段。 22、葡萄糖分解进入三羧酸循环的化学底物是丙酮酸。微生物从糖酵解途径获得2个ATP。 23、微生物一般要求BOB5、N、P营养元素之间有一定的比例关系100:5:1。 24、共处于一个环境中的微生物之间可发生互生、共生、拮抗、寄生等互相作用的关系。 25、根据酶的存在部位即在细胞内外的不同，将酶分为胞内酶和胞外酶两类。 26、饮用水的常用消毒方法有加氯消毒、臭氧消毒、紫外线消毒。杀藻常用的药剂有硫酸铜、漂白粉。 27、细菌的生理特性，主要从三个方面来分析：营养、呼吸、其他环境对它们生活的影响。 28、微生物的遗传性状发生变化主要是由基因突变、基因重组造成的。 29、对于容易被高温破坏的物质，如含葡萄糖、乳糖的培养基，则应降低温度至115℃（必要时可适当延长灭菌时间）。
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生物信息学课后习题及答案 （由10级生技一、二班课代表整理） 一、绪论 1.你认为，什么是生物信息学？ 采用信息科学技术，借助数学、生物学的理论、方法，对各种生物信息（包括核酸、蛋 白质等）的收集、加工、储存、分析、解释的一门学科。2.你认为生物信息学有什么用？对你的生活、研究有影响吗？（1）主要用于： 在基因组分析方面：生物序列相似性比较及其数据库搜索、基因预测、基因组进化和分 子进化、蛋白质结构预测等 在医药方面：新药物设计、基因芯片疾病快速诊断、流行病学研究：SARS 、人类基因组计划、基因组计划：基因芯片。 （2）指导研究和实验方案，减少操作性实验的量；验证实验结果；为实验结果提供更多的支持数据等材料。 3.人类基因组计划与生物信息学有什么关系？ 人类基因组计划的实施，促进了测序技术的迅猛发展，从而使实验数据和可利用信息急剧增加，信息的管理和分析成为基因组计划的一项重要的工作 。而这些数据信息的管理、分析、解释和使用促使了生物信息学的产生和迅速发展。 4简述人类基因组研究计划的历程。 通过国际合作，用15年时间（1990-2005）至少投入30亿美元，构建详细的人类基因组遗传图和物理图，确定人类DNA 的全部核苷酸序列，定位约10万基因，并对其他生物进行类似研究。 1990，人类基因组计划正式启动。 1996，完成人类基因组计划的遗传作图，启动模式生物基因组计划。 1998完成人类基因组计划的物理作图，开始人类基因组的大规模测序。Celera 公司加入，与公共领域竞争启动水稻基因组计划。 1999，第五届国际公共领域人类基因组测序会议，加快测序速度。 2000，Celera 公司宣布完成果蝇基因组测序，国际公共领域宣布完成第一个植物基因组——拟南芥全基因组的测序工作。 2001，人类基因组“中国卷”的绘制工作宣告完成。 2003，中、美、日、德、法、英等6国科学家宣布人类基因组序列图绘制成功，人类基因组计划的.目标全部实现。2004，人类基因组完成图公布。 2.我国自主知识产权的主要基因组测序计划有哪些？水稻（2002），家鸡（2004），家蚕（2007），家猪（2012），大熊猫（2010） 2．第一章 、管路敷设技术通过管线不仅可以解决吊顶层配置不规范高中资料试卷问题，而且可保障各类管路习题到位。在管路敷设过程中，要加强看护关于管路高中资料试卷连接管口处理高中资料试卷弯扁度固定盒位置保护层防腐跨接地线弯曲半径标高等，要求技术交底。管线敷设技术包含线槽、管架等多项方式，为解决高中语文电气课件中管壁薄、接口不严等问题，合理利用管线敷设技术。线缆敷设原则：在分线盒处，当不同电压回路交叉时，应采用金属隔板进行隔开处理；同一线槽内，强电回路须同时切断习题电源，线缆敷设完毕，要进行检查和检测处理。、电气课件中调试对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行 高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料试卷相互作用与相互关系，根据生产工艺高中资料试卷要求，对电气设备进行空载与带负荷下高中资料试卷调控试验；对设备进行调整使其在正常工况下与过度工作下都可以正常工作；对于继电保护进行整核对定值，审核与校对图纸，编写复杂设备与装置高中资料试卷调试方案，编写重要设备高中资料试卷试验方案以及系统启动方案；对整套启动过程中高中资料试卷电气设备进行调试工作并且进行过关运行高中资料试卷技术指导。对于调试过程中高中资料试卷技术问题，作为调试人员，需要在事前掌握图纸资料、设备制造厂家出具高中资料试卷试验报告与相关技术资料，并且了解现场设备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。 、电气设备调试高中资料试卷技术电力保护装置调试技术，电力保护高中资料试卷配置技术是指机组在进行继电保护高中资料试卷总体配置时，需要在最大限度内来确保机组高中资料试卷安全，并且尽可能地缩小故障高中资料试卷破坏范围，或者对某些异常高中资料试卷工况进行自动处理，尤其要避免错误高中资料试卷保护装置动作，并且拒绝动作，来避免不必要高中资料试卷突然停机。因此，电力高中资料试卷保护装置调试技术，要求电力保护装置做到准确灵活。对于差动保护装置高中资料试卷调试技术是指发电机一变压器组在发生内部故障时，需要进行外部电源高中资料试卷切除从而采用高中资料试卷主要保护装置。
2019版国科大生物信息学期末考试复习题
中科院生物信息学期末考试复习题 陈润生老师部分： 1.什么是生物信息学，如何理解其含义？为什么在大规模测序研究中，生物信息学至关重要？ 答：生物信息学有三个方面的含义： 1)生物信息学是一个学科领域，包含着基因组信息的获取、处理、存储、分配、分析和 解释的所有方面，是基因组研究不可分割的部分。 2)生物信息学是把基因组DNA序列信息分析作为源头，破译隐藏在DNA序列中的遗传语 言，特别是非编码区的实质；同时在发现了新基因信息之后进行蛋白质空间结构模拟和预测；其本质是识别基因信号。 3)生物信息学的研究目标是揭示“基因组信息结构的复杂性及遗传语言的根本规律”。它 是当今自然科学和技术科学领域中“基因组、“信息结构”和“复杂性”这三个重大科学问题的有机结合。 2.如何利用数据库信息发现新基因，其算法本质是什么？ 答：利用数据库资源发现新基因，根据数据源不同，可分2种不同的查找方式： 1)从大规模基因组测序得到的数据出发，经过基因识别发现新基因： （利用统计，神经网络，分维，复杂度，密码学，HMM，多序列比对等方法识别特殊序列，预测新ORF。但因为基因组中编码区少，所以关键是“数据识别”问题。）利用大规模拼接好的基因组，使用不同数据方法，进行标识查找，并将找到的可能的新基因同数据库中已有的基因对比，从而确定是否为新基因。可分为：①基于信号，如剪切位点、序列中的启动子与终止子等。②基于组分，即基因家族、特殊序列间比较，Complexity analysis，Neural Network 2)利用EST数据库发现新基因和新SNPs： （归属于同一基因的EST片断一定有overlapping，通过alignment可组装成一完整的基因，但EST片断太小，不存在数据来源，主要是拼接问题） 数据来源于大量的序列小片段，EST较短，故关键在正确拼接。方法有基因组序列比对、拼接、组装法等。经常采用SiClone策略。其主要步骤有：构建数据库；将序列纯化格式标准化；从种子库中取序列和大库序列比对；延长种子序列，至不能再延长；放入contig库①构建若干数据库：总的纯化的EST数据库，种子数据库，载体数据库，杂质、引物数据库，蛋白数据库，cDNA数据库； ②用所用种子数据库和杂质、引物数据库及载体数据库比对，去除杂质； ③用种子和纯化的EST数据库比对 ④用经过一次比对得到的长的片段和蛋白数据库、cDNA数据库比较，判断是否为已有序列，再利用该大片段与纯化的EST数据库比对，重复以上步骤，直到序列不能再延伸； ⑤判断是否为全长cDNA序列。 （利用EST数据库：原理：当测序获得一条EST序列时，它来自哪一个基因的哪个区域是未知的（随机的），所以属于同一个基因的不同EST序列之间常有交叠的区域。根据这种“交叠”现象，就能找出属于同一个基因的所有EST序列，进而将它们拼接成和完整基因相对应的全长cDNA序列。而到目前为止，公共EST数据库(dbEST)中已经收集到约800万条的人的EST序列。估计这些序列已覆盖了人类全部基因的95%以上，平均起来每个基因有10倍以上的覆盖率。）