环境生物学复习题

竹沐风编制1一、名词解释：1、环境生物学：研究受人类干预或破坏环境与生物相互作用规律及机理，并应用生物学理论和方法控制和治理环境污染，监测和评价环境质量，维护生态系统平衡，实现可持续发展的科学。是环境科学与生物学交叉学科.研究对象：人类引起——环境污染和生态破坏。2、水体富营养化：大量的氮、磷等营养元素物质进入水体中，使水体中藻类等富有生物旺盛繁殖，从未破坏水体的生态平衡的现象。淡水发生“水华”，海水发生“赤潮”3、生物圈：是指地球上的全部生物和一切适合于生物栖息的场所，它包括岩石圈的上层、全部水圈和大气圈的下层。4、诱发突变：是变异的一类，泛指利用各种物理化学诱变因素，人为引起细胞内（或病毒粒内）遗传物质的分子结构或数量突然发生的可遗传变化。5、微生物：微生物是一切肉眼看不见或看不清的微小生物的总称。6、基因工程：将一种生物DNA某个遗传密码片断连接到另外一种生物DNA链上，将DNA重组，导入受体细胞进行无性繁殖，基因得以表达，就可按照人类愿望，设计出新遗传物质并创造出新生物类型的生物科学技术。7、土壤修复：是利用土壤中天然的微生物资源或人为投入目的菌株，甚至构建的特殊降解功能菌，加入到受污染的土壤中，将滞留的污染物快速降解和转化，使土壤恢复其天然功能。8、环境生物效应：各种环境因素变化而导致生态系统变异的效果。9、污染物转化：污染物在环境中通过物理的、化学的或生物的作用改变其形态或转变为另一种物质的过程。行为毒性：当一种污染物或其他因素（如温度、光照、辐射）使得动物一种行为改变超过正常变化的范围。10、环境激素：具有动物和人体激素的活性，能干扰和破坏野生动物和人内分泌功能，导致野生动物繁殖障碍，甚至能诱发人类重大疾病的天然物质或人工合成的环境污染物11、共代谢：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。12、生物标志物：用于监测和评价能够导致生物有机体的生物化学和生理学改变的化学污染物。13、生物测试：系统地利用生物的反应测定一种或多种污染物或环境因素单独或联合存在时，所导致的影响或危害。14、活性污泥：微生物群体及它们所依附的有机物质和无机物质的总称。15、生态工程：人工设计的、以生物种群为主要结构组分、具有一定功能的、宏观的、人为参与调控的工程系统。16、生物修复：利用生物将土壤、地表及地下水或海洋中的危险性污染物现场竹沐风编制2去除或降解的工程系统。17、生物浓缩系数：生物体内某种元素或难分解的化合物的浓度同它所生存的环境中该物质的浓度比值，可用以表示生物浓度的程度。18、抗氧化防御系统：在长期进化中，需氧生物发展防御过氧化损害的系统19、氧垂曲线：在河流受到大量有机物污染时，由于有机物这种氧化分解作用，水体溶解氧发生变化，随着污染源到河流下流一定距离内，溶解氧由高到低，再到原来溶解氧水平，可绘制成一条溶解氧下降曲线，称之为氧垂曲线。20、协同作用：两种或两种以上化学污染物同时或数分钟内先后与机体接触，其对机体产生的生物学作用强度远远超过它们分别单独与机体接触时所产生的生物学作用的总和。21、蓄积毒性作用：低于中毒阈剂量的外来化合物，反复多次对与机体持续接触，经一定时间后使机体出现明显的中毒表现22、指示生物：是指环境中队某些物质能产生各种反应或信息而被用来监测和评价环境质量的现状和变化的生物。23、BOD：水中有机物由于微生物的生化作用进行氧化分解，使之无机化或气体化时所消耗水中溶解氧的总数量，即生化需氧量。24、生物降解：复杂的有机物质被生物降解成为低分子量产物的过程25、分批培养：指的是一次投料一次接种一次收获的间歇式培养方式。分批培养所培养的细胞，通常是经过停止期、对数期、静止期的生长过程。将静止期的细胞移植于新的培养基中再反复继续生长循环。在分批式培养过程中，可分为延滞期、对数生长期、减速期、平稳期和衰退期等五个阶段。26、微生物变异：指微生物在某种外因或内因的作用下，引起遗传物质机构和数量的改变，即遗传型的改变，导致微生物子代的表型特征发生较大的差异。其特点是在群体中只以极低的几率出现，性状变化幅度大，而且变化后的新性状是稳定可遗传的。二、填空（每空1分，共20分）1、污染物在环境中的迁移方式主要有机械迁移、物理-化学迁移、生物迁移2、污染物在水体中转化的主要途径有氧化还原作用、配合作用、生物降解作用。3、环境污染物透过生物膜的生物转运过程，主要分为被动转运、特殊转运和胞饮作用三种形式。4、大多数动物对污染物的吸收主要通过呼吸系统吸收、消化管吸收、皮肤吸收三条途径。5、污染物对生物的不利影响最先作用于细胞膜。竹沐风编制36、污染物进入机体后导致的生物化学变化包括：防护性反应和非防护性反应。7、酶抑制作用可分为可逆和不可逆抑制作用两大类。8、多种化学污染物的联合作用通常分为协同作用、相加作用、独立作用和拮抗作用4种类型。9、环境效应按环境变化的性质可分为环境生物效应、环境化学效应、环境物理效应10、污染物进入环境的途径包括：自然界释放、人类活动过程中的无意释放和人类活动过程中故意应用。11、环境中微生物对金属的转化，主要是通过氧化还原和甲基化作用12、环境激素主要包括天然激素和合成激素、植物雌激素、和具有雌激素活性的环境化学物质等三类。13、影响生物测试结果的主要因素有：受试生物、试验条件和不同的实验室。14、水污染的生物监测方法有：水污染的细菌学监测；浮游生物监测法；底栖大型无脊椎动物监测法和微型生物群路监测法。15、污染物对群落的影响表现在：污染物可导致群落组成和结构的改变。16、环境污染的“三致作用”是指环境污染具有使人或哺乳动物致癌、致畸和致突变的作用。17、毒性试验常用参数EC50和IC50分别表示能引起50%受试生物的某种效应变化的浓度和能引起受试生物的某种效应50%抑制的浓度现代生物技术的核心基础是基因工程。18、菌种保存的条件（低温、干燥、缺氧、避光、缺乏营养）等19、污染土壤的化学物质有（重金属类、放射性物质、化学肥料、有机物质、化学农药）20、原核微生物有（真细菌、古生菌、放线菌、蓝细菌、支原体、衣原体、立克次氏体）。21、好氧活性污泥处理工艺流程（推流式曝气法，完全混合式曝气法，接触氧化稳定法，分段布水推流式曝气法，氧化沟式活性污泥法）22、按衣壳粒排列不同，病毒三种对称构（型螺旋对称、多面体对称、复合对称）。23、水中微生物的来源：藻类、原生动物、轮虫、线虫、甲壳类等。三、简答题（每题7分，共42分）竹沐风编制41、简述微生物对金属汞、砷的生物转化。答：汞Hg：在有氧条件下，某些细菌使元素汞氧化或使二价汞还原为元素汞；在甲基钴氨素参与下使汞甲基化；汞的甲基化与其脱甲基化过程保持动态平衡。砷As：某些细菌氧化亚砷酸盐为砷酸盐，毒性减弱；在土壤中三价砷氧化为五价；霉菌使砷化物甲基化形成剧毒的三甲基砷。2、污染物在细胞水平上的影响有哪些？答：1)、对细胞膜的影响。首先，污染物引起膜脂的过氧化作用导致细胞膜的损伤。其次，污染物可影响细胞膜的离子通透性。再者，污染物与细胞膜上的受体结合，干扰受体正常的生理功能。2)、对细胞器的影响。a线粒体。污染物可以引起细胞线粒体膜和嵴的形态结构的改变，而且影响线粒体的氧化磷酸化和电子传递功能。b光面内质网污染物经代谢活化产生自由基，可导致内质网结构和微粒体膜的一些重要组分如混合功能氧化酶的破坏。c粗糙内质网多种结构的化学致癌物，能引起粗糙内质网上的核糖体脱落，导致蛋白质合成控制的改变。3、生物监测与化学测试相比有哪些优点？存在哪些不足？答：优点：能直接反应环境质量对生态系统的影响。不需要购置昂贵的仪器及进行仪器保养和维修。可大面积或长距离内密集布点。缺点：反应不够迅速，无法精确检测某些污染物的含量，精度不高。易受环境因素的影响，如季节和地理环境等。4、好氧生物处理与厌氧生物处理有哪些主要区别？答：（1）起作用的微生物群种不同（2）产物不同（3）反应速度不同好氧分解速度快，厌氧分解转化速度慢，效率低，时间长（4）对环境条件要求不同好氧生物处理要求充足供氧，对其它环境条件要求不太严格；厌氧生物处理要求绝对厌氧环境，对其它环境条件（如pH值，温度等）要求甚严，一般要求有机物浓度>1000mg/l。（5）受氢体不同。好氧生物以分子态氧为受氢体，厌氧生物以化合态盐、碳、硫、氮为受氢体竹沐风编制55、请叙述基因工程的基本过程以及所涉及的重要工具酶。答：基本过程：1.制备目的基因2.选择合适的载体，将目的基因与载体相连接生成重组DNA分子3.将重组DNA分子导入受体4.对目的基因的筛选和检测5.目的基因在受体细胞的表达重要工具酶：限制性内切酶、DNA连接酶6、什么是水体自净？自净过程中主要发生了哪些作用？可根据哪些指标判断水体自净程度？答：受污染的水质自然地恢复原样的现象成为水体自净发生的作用：物理作用：稀释、沉降化学作用：氧化、还原、凝聚生物作用判断指标：1.有机物的浓度2.生物的相3.溶解氧的浓度7、简述污染物对生物大分子的影响。答：污染物及其活性代谢产物可直接与生物大分子反应，共价结合，导致生物大分子的化学性损伤，从而影响生物大分子的功能，引起一系列生物学反应，产生毒效应8、在生物测试中，受试生物一般应符合哪些条件？答：1.受试生物对试验毒物或因子具有敏感性2.受试生物应具有广泛的地理分布和足够的数量，并在全年中在某一实际区域范围内可获得3.受试生物应是生态系统的重要组成，具有重大的生态学价值4.在实验室内易于培养和繁殖5受试生物应具有丰富的生物学背景资料，人们已经清楚了解受试生物的生活史、生长、发育、生理代谢等6.受试生物对试验毒物或因子的反应能够被测定，并具有一套标准的测定方法或技术7.受试生物应具有重要的经济价值和旅游价值，应考虑人类食物链的联系9、厌氧生物处理废水的原理是什么？简述厌氧发酵的生化过程。答：原理：利用厌氧微生物在缺氧并且在所需要的营养条件和环境条件下分解有机污染物，产生甲烷和二氧化碳。生活过程：1.水解阶段竹沐风编制62.酸化阶段3.甲烷化阶段10、微生物的哪些特点使其在环境污染处理过程中起着不可替代的作用？答：1.微生物个体微小，比表面积大，代谢速率快2.微生物种类繁多，分布广泛，代谢类型多样3.微生物具有多种降解酶4.微生物繁殖快，易变异，适应性强5.微生物具有巨大的降解能力6.微生物的共代谢作用11、什么是生物修复技术的理论基础？它具有哪些特点？特点：与物理、化学处理处理技术相比，生物修复技术投资费用省，对环境影响小，能有效降低污染物浓度，适用于其他技术难以应用的场地，微生物对环境的要求比较苛刻。12、化能自养或称化能无机营养：能源来自还原态无机化合物氧化所产生的化学能，碳源是二氧化碳或碳酸盐，可在完全是无机物的环境中生长。按被氧化的无机物种类，可分为：(1)硝化细菌氧化氨(铵盐)或亚硝酸获得能量，同化二氧化碳。(2)硫化细菌氧化还原态无机硫化物(H2S、S等)获得能量．同化二氧化碳。(3)铁细菌通过氧化Fe2+为Fe3+来获取能量并同化二氧化碳。(4)氢细菌氢细菌属具氢化酶，能从氢的氧化获取能量来同化二氧化碳：许多化能异养型的细菌也能氧化氢并从个获得能量，但不能以二氧化碳作为主要碳源。13、生态系统的组成：（一）非生物环境：包括参加物质循环的无机元素和化合物，联系生物和非生物成分的有机物质（如蛋白质、糖类、脂类和腐殖质等）和气候或其他物理条件（如温度、压力）。（二）生产者：指能利用简单的无机物质制造食物的自养生物，主要包括所有绿色植物、蓝绿藻和少数化能合成细菌等自养生物。（三）消费者：是针对生产者而言，即它们不能从无机物质制造有机物质，而是直接或间接地依赖于生产者所制造的有机物质，因此属于异养生物。（四）分解者：是异养生物，它们分解动植物的残体、粪便和各种复杂的有机化合物，吸收某些分解产物，最终能将有机物分解为简单的无机物，而这些无机物参与物质循环后可被自养生物重新利用。分解者主要是细菌和真菌。竹沐风编制7四、问答题（18分）1、水体富营养化造成的环境问题日益突出，试分析水体富营养化形成的原因