微生物學(xué)課件

微生物的遺傳與變異第一節(jié)遺傳變異的物質(zhì)基礎(chǔ)第二節(jié)基因突變和誘變育種第三節(jié)基因重組和雜交育種第四節(jié)基因工程第五節(jié)菌種的衰退、復(fù)壯和保藏遺傳和變異遺傳：生物繁殖與自已相同或相似的后代的現(xiàn)象變異：生物親代與子代之間，子代個體之間有差異的現(xiàn)象主要體現(xiàn)在形態(tài)和生理性狀遺傳型→遺傳信息表型→具體性狀變異→改變了的遺傳型飾變→不涉及遺傳的表型變化第一節(jié)遺傳變異的物質(zhì)基礎(chǔ)染色體：DNA+組蛋白（真核生物）

DNA（原核生物）DNA：脫氧核糖核酸

RNA：核糖核酸

基因：能夠貯存和傳送出一個遺傳信息的DNA片段質(zhì)粒：獨立于染色體外，能進行自主復(fù)制的細(xì)胞質(zhì)遺傳因子轉(zhuǎn)座因子：位于染色體或質(zhì)粒上的一段能改變自身位置的DNA序列基因組基因組：細(xì)胞中基因以及非基因的DNA序列組成的總稱，包括編碼蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因、調(diào)控序列以及目前功能尚不清楚的DNA序列。一般情況下，細(xì)菌是一套基因（單倍體），真核微生物是二套基因（二倍體）。微生物基因組隨不同類型（真細(xì)菌、古生菌、真核微生物）表現(xiàn)出多樣性。核酸是遺傳物質(zhì)的證明1.轉(zhuǎn)化實驗:只有S型菌株的DNA才能將R型菌株轉(zhuǎn)化為S型,S型轉(zhuǎn)移給R型的不是遺傳性狀,而是遺傳信息;2.噬菌體感染:進入宿主細(xì)胞的只有DNA,在DNA中存在著包括合成蛋白質(zhì)外殼在內(nèi)的整套遺傳信息;3.植物病毒重建實驗:在RNA病毒中,遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)也是核酸.遺傳物質(zhì)在微生物細(xì)胞內(nèi)存在的部位和方式(一)細(xì)胞水平:大部分DNA集中在細(xì)胞核或核區(qū),不同種微生物或同種微生物的不同細(xì)胞中細(xì)胞核數(shù)量有所不同;細(xì)胞核水平:真核生物有細(xì)胞核,核內(nèi)DNA與組蛋白構(gòu)成核染色體.原核生物具無核膜的核區(qū),DNA呈環(huán)狀雙鏈結(jié)構(gòu),不與蛋白質(zhì)結(jié)合;染色體水平:不同生物的染色體數(shù)差別很大,微生物多數(shù)是單倍體;遺傳物質(zhì)在微生物細(xì)胞內(nèi)存在的部位和方式(二)核酸水平:多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA,少數(shù)是RNA.DNA和RNA有雙鏈和單鏈之分;不同微生物的基因組大小差別很大;基因水平:最小的遺傳功能單位,構(gòu)成染色體.原核生物和真核生物的基因調(diào)控不同.密碼子水平:DNA鏈上決定各具體氨基酸合成的特定核苷酸排列順序;核苷酸水平:是遺傳變異中的最低突變單位和交換單位.原核生物的質(zhì)粒定義：獨立于基因組以外的,能進行自主復(fù)制的細(xì)胞質(zhì)遺傳因子。構(gòu)型：CCC型—共價閉合環(huán)狀質(zhì)粒

OC型—開環(huán)狀質(zhì)粒

L型—線型質(zhì)粒特點：攜帶某些核基因組上缺少的基因，從而獲得某些對其生存并非必不可少的特殊功能。

質(zhì)粒在基因工程中的應(yīng)用質(zhì)粒利于基因工程操作的優(yōu)點:1.體積小,便于DNA的分離和操作;2.環(huán)狀結(jié)構(gòu)在操作過程中能保持性能穩(wěn)定;3.有獨立復(fù)制的起始點;4.拷貝量多,外源DNA能很快擴增;5.存在選擇性標(biāo)記,便于含質(zhì)?？寺〉臋z出和選擇.質(zhì)粒的主要類型根據(jù)質(zhì)粒所編碼的功能和賦予宿主的表型效應(yīng),可分為:1.致育因子(F因子)：與大腸桿菌的有性生殖有關(guān)；2.抗性因子(R因子)：帶有抗藥性和抗金屬的基因；3.Col質(zhì)粒：含有編碼大腸菌素的基因；4.毒性質(zhì)粒(Ti質(zhì)粒)：具有編碼毒素的基因；5.代謝質(zhì)粒(Ri質(zhì)粒、mega質(zhì)粒、降解性質(zhì)粒）：帶有能降解某些基質(zhì)的酶的基因；6.隱秘質(zhì)粒：不顯示任何表型效應(yīng)。質(zhì)粒的不親和性一種類型的質(zhì)粒導(dǎo)入到含有一種質(zhì)粒的宿主細(xì)胞，幾代后，子細(xì)胞中只含其中一種質(zhì)粒，這種質(zhì)粒不能共存同一細(xì)胞的特性稱為不親和性。同一細(xì)菌中并存的質(zhì)粒屬于不同的不親和群；同一細(xì)菌中不能并存的質(zhì)粒屬于同一不親和群；質(zhì)粒的不親和性主要與復(fù)制和分配有關(guān)，有不同復(fù)制因子或不同分配系統(tǒng)的質(zhì)粒才能共存于同一細(xì)胞中。轉(zhuǎn)座因子位于染色體或質(zhì)粒上的一段能改變自身位置的DNA序列。廣泛分布于原核和真核細(xì)胞中。類型：1.插入順序(IS):最簡單的轉(zhuǎn)座因子,只含有編碼轉(zhuǎn)座所必須的轉(zhuǎn)座酶的基因;2.轉(zhuǎn)座子(Tn):攜帶有授予宿主某些遺傳特性的基因(抗生素和毒物的抗性基因)。3.某些特殊病毒.轉(zhuǎn)座的遺傳效應(yīng)轉(zhuǎn)座因子的轉(zhuǎn)座可引發(fā)多種遺傳學(xué)效應(yīng),在生物進化上有重要的意義,也成為遺傳學(xué)研究的重要工具.這些遺傳變化包括:1.插入突變:轉(zhuǎn)座因子插入到某一基因中后,此基因的功能喪失,發(fā)生突變;2.染色體畸變:同一染色體上不同位置的二個復(fù)制的轉(zhuǎn)座可能發(fā)生同源重組,這種重組可導(dǎo)致DNA的缺失或倒位—染色體畸變；3.基因移動和重排:轉(zhuǎn)座可使染色體上相距甚遠的基因組合一起,構(gòu)成操縱子或表達單元,也可能產(chǎn)生具有新的生物學(xué)功能的基因或新的蛋白質(zhì)分子。第二節(jié)基因重組和雜交育種基因重組：兩個獨立基因組的遺傳基因，通過一定的途徑轉(zhuǎn)移到一起，形成新的穩(wěn)定基因組的過程。細(xì)胞水平上的遺傳重組稱為雜交，基因重組是在分子水平上進行的。細(xì)胞水平上的雜交必然包含了分子水平上的重組。基因重組是水平方向的基因轉(zhuǎn)移；這種轉(zhuǎn)移可以發(fā)生在不同的微生物之間，也可能發(fā)生在微生物與高等動植物之間。一、原核生物的基因重組重組形式轉(zhuǎn)化:受體菌直接吸收供體菌的DNA片段而獲得后者部分遺傳性狀的現(xiàn)象.轉(zhuǎn)導(dǎo):通過缺陷噬菌體的媒介,把供體細(xì)胞的小片段DNA攜帶到受體細(xì)胞中,通過交換與整合,使后者獲得前者部分遺傳性狀的現(xiàn)象接合:供體菌通過性菌毛與受體菌直接接觸,把F質(zhì)粒或其攜帶的不同長度的核基因組片段傳遞給后者,使后者獲得若干新遺傳性狀的現(xiàn)象.原生質(zhì)體融合:通過人為的方法使遺傳性狀不同的兩個細(xì)胞的原生質(zhì)體進行融合,借以獲得兼有雙親遺傳性狀的重組子的過程.二、真核生物的基因重組重組形式有性雜交:不同遺傳型的兩性細(xì)胞間發(fā)生的接合和隨之進行的染色體重組,進而產(chǎn)生新遺傳型后代.準(zhǔn)性生殖:在同種而不同菌株的體細(xì)胞間發(fā)生融合,它可不借減數(shù)分裂而導(dǎo)致低頻率基因重組并產(chǎn)生重組子.原生質(zhì)體融合:遺傳轉(zhuǎn)化:第三節(jié)基因突變和誘變育種概念狹義：一個基因內(nèi)部遺傳結(jié)構(gòu)或DNA序列的任何改變而導(dǎo)致的遺傳變化（點突變）；廣義：大段染色體的缺失、重復(fù)、倒位所導(dǎo)致的遺傳變化（染色體畸變）；基因突變是一切生物變化的根源，它與基因轉(zhuǎn)移、基因重組一起推動了生物進化的遺傳多變性。突變類型1.營養(yǎng)缺陷型:缺乏合成其生存所必須的營養(yǎng)物的突變;2.抗性突變型:基因突變使菌株對某些藥物(抗生素)產(chǎn)生抗性的突變;3.條件致死突變型:在某一條件下具有致死效應(yīng),而另一條件下沒有致死效應(yīng)的突變;4.形態(tài)突變型:造成形態(tài)改變的突變;5.抗原突變型:由于基因突變引起細(xì)胞抗原結(jié)構(gòu)發(fā)生的變異;6.產(chǎn)量突變型:因基因突變而在代謝產(chǎn)物產(chǎn)量上明顯差別的突變;基因突變的特點1.自發(fā)性:突變可自發(fā)產(chǎn)生;2.不對應(yīng)性:突變性狀與引起突變的原因間無直接對應(yīng)關(guān)系;3.稀有性:自發(fā)突變的機率在10-6～10-94.獨立性:一種基因的突變率不受它種基因突變率的影響;5.可誘變性:自發(fā)突變可因誘發(fā)劑的影響而大大提高(10～105);6.穩(wěn)定性:突變后的新遺傳性狀是穩(wěn)定的;7.可逆性:某一性狀的突變可以是“正向”的,也可以是相反的.基因突變的機制1.自發(fā)突變：不經(jīng)誘變劑處理而自然發(fā)生的突變。2.誘發(fā)突變:通過使用誘發(fā)劑而提高了突變率的自發(fā)突變.能使突變率提高到自發(fā)突變水平以上的物理、化學(xué)和生物因子稱為誘變劑。誘變劑的使用不會產(chǎn)生新的突變，而只是提高了自發(fā)突變的突變率。自發(fā)突變特點1.非對應(yīng)性:突變的發(fā)生與環(huán)境因子無對應(yīng)性。2.稀有性:自發(fā)突變的頻率(突變率)很低,一般在10-6–10-9

。3.規(guī)律性:特定微生物的某一特定性狀的突變率具有一定的規(guī)律性。4.獨立性:引起各種性狀改變的基因突變彼此是獨立的,即某種細(xì)菌均可以一定的突變率產(chǎn)生不同的突變,一般互不干擾。5.遺傳和回復(fù)性:突變是遺傳物質(zhì)結(jié)構(gòu)的改變,因此是可以穩(wěn)定的遺傳的.但同樣的原理也可以導(dǎo)致突變的回復(fù),使表型回復(fù)到野生型狀態(tài)。6.可誘變性:通過理化因子等誘變劑的誘變作用可提高自發(fā)突變的頻率,但不改變突變的本質(zhì).。誘發(fā)突變誘發(fā)突變點突變：堿基置換移碼突變畸變：缺失添加易位倒位人工誘變方法1.物理誘變電離輻射：x-射線、

-射線非電離輻射：紫外線、激光、離子束2.化學(xué)誘變烷化劑堿基類似物吖啶化合物電離輻射直接打擊細(xì)胞核酸，引起核酸電離直接打擊細(xì)胞內(nèi)水，引起水電離，形成自由基H、OH與核酸反應(yīng)，產(chǎn)生次生電離作用結(jié)果：DNA大分子斷裂，雙螺旋氫鏈斷裂等，導(dǎo)致基因突變或細(xì)胞死亡非電離輻射原理：DNA對波長254nm紫外線有強吸收作用作用：DNA斷裂，形成胸腺嘧啶二聚體結(jié)果：堿基順序變化→突變第四節(jié)基因工程是指對遺傳信息的分子操作和施工,把分離到的或合成的基因經(jīng)過改造,插入載體中,導(dǎo)入宿主細(xì)胞內(nèi),使其擴增和表達,從而獲得大量基因產(chǎn)物,或者令生物表現(xiàn)出新的性狀.基因工程在20世紀(jì)70年代出現(xiàn)。DNA的特異切割、DNA的分子克隆和DNA的快速測序三項關(guān)鍵技術(shù)的建立為基因工程奠定了基礎(chǔ)。微生物在基因工程的興起和發(fā)展中起著不可替代的作用?；蚬こ痰幕具^程1.分離或合成基因;2.通過體外重組將基因插入載體;3.將重組DNA導(dǎo)入細(xì)胞;4.擴增克隆的基因;5.篩選重組體克隆;6.對克隆的基因進行鑒定或測序;7.控制外源基因的表達;8.得到基因產(chǎn)物或轉(zhuǎn)基因動物、轉(zhuǎn)基因植物。外源供體克隆載體(染色體DNA或表達載體或化學(xué)合成DNA)酶切和連接└──────────┬──────┘↓重組載體↓←轉(zhuǎn)化宿主細(xì)胞↓←擴增↓←篩選定位誘變重組體克隆寡核苷酸│←鑒定、測序┌──────────┬──────────┐工程菌工程動物工程植物↓←后處理└────┬─────┘表達產(chǎn)物↓←選育優(yōu)良品種第五節(jié)菌種的衰退、復(fù)壯和保藏遺傳性的變異是絕對的,而其穩(wěn)定性是相對的;在變異中退化性的變異是大量的,而進化性的變異是個別的.衰退:由于自發(fā)突變的結(jié)果,物種原有一系列生物學(xué)性狀發(fā)生量變或質(zhì)變的現(xiàn)象.復(fù)壯:采取純種分離和生產(chǎn)性狀的測定工作,選擇具有典型特征或生產(chǎn)性狀的菌種.保藏:采用低溫冷藏的方式,將典型菌種或典型培養(yǎng)物的優(yōu)良純種長期休眠,使之不死、不衰、不亂，保持原菌優(yōu)良性狀，以達到便于研究、交換和使用等目的。細(xì)菌衰退的表現(xiàn)1.原有形態(tài)性狀典型性消退;2.生長速度變慢,產(chǎn)生的孢子變少;3.代謝產(chǎn)物生產(chǎn)能力下降,出現(xiàn)負(fù)變;4.致病菌對宿主侵染力下降或消失;5.對外界不良條件的抵抗力下降.菌種的衰退是發(fā)生在微生物細(xì)胞群中一個由量變到質(zhì)變的逐步演化過程.菌種的復(fù)壯1.純種分離法——菌落純和菌株純；平板表面涂布法菌落純平板劃線法瓊脂培養(yǎng)基澆注法純種分離用分離小室進行單細(xì)胞分離菌株純用顯微操縱器進行單細(xì)胞分離用菌絲尖端切割法進行單細(xì)胞分離2.通過宿主體復(fù)壯;3.淘汰已衰退的個體.菌種保藏方法

連續(xù)在培養(yǎng)基上移種生活態(tài)—傳代培養(yǎng)保藏法連續(xù)在活宿主上移種封入玻璃管內(nèi)干法吸附在合適的載體上休眠態(tài)固體斜面濕法半固體瓊脂柱液體介質(zhì)突變率指每一個細(xì)胞在每一世代中發(fā)生某一特定突變的概率,也用每單位群體在繁殖一代過程中所形成突變體的數(shù)目表示。例如：10-9的突變率即意味著109個細(xì)胞在分裂成2×109個細(xì)胞的過程中，平均形成一個突變體原核微生物原核微生物的概念

原核微生物(prokaryoticmicrobe)：是指核質(zhì)和細(xì)胞質(zhì)之間不存在明顯核膜，其染色體由單一核酸組成的一類微生物。原核細(xì)胞型微生物包括細(xì)菌、放線菌和藍細(xì)菌、支原體、立克氏體和衣原體。

俗稱“三菌三體”

原核

微生物真細(xì)菌放射菌藍細(xì)菌光合型細(xì)菌鞘細(xì)菌滑動細(xì)菌其它細(xì)菌型微生物古細(xì)菌螺旋體立克次氏體支原體衣原體

真核

微生物真菌（分枝狀霉菌）酵母菌微藻類原生動物生物三域現(xiàn)代生物學(xué)細(xì)胞生物非細(xì)胞生物原核生物真核生物真細(xì)菌古細(xì)菌第一節(jié)細(xì)菌一、細(xì)菌形態(tài)細(xì)菌是一類細(xì)胞細(xì)而短、結(jié)構(gòu)簡單、細(xì)胞壁堅韌、以二等分裂方式繁殖和水生性較強的微小原核生物。

1.基本形狀：球狀、桿狀、螺旋狀

2.大小

3.影響細(xì)菌形狀和大小的因素球菌圓球形、扁圓球形、橢圓球形依子細(xì)胞的空間排列方式分為：單球菌一個方向分裂子細(xì)胞分散雙球菌一個方向分裂子細(xì)胞成對排列鏈球菌一個方向分裂子細(xì)胞鏈狀排列四聯(lián)球菌二個方向分裂，子細(xì)胞田字形排列八疊球菌三個方向分裂，子細(xì)胞立方形排列葡萄球菌多個方向分裂，子細(xì)胞葡萄狀排列桿菌桿狀、圓柱狀種類最多，與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)關(guān)系密切同一種桿菌寬度比較穩(wěn)定，長度易變大多數(shù)桿菌菌體分散存在，如水稻白葉枯病菌、鼠疫巴氏桿菌、大腸桿菌、麻風(fēng)桿菌根瘤菌、痢疾志賀氏菌有些呈鏈狀排列、柵狀排列、八字形排列，如殺螟桿菌。螺旋菌細(xì)胞呈彎曲桿狀包括弧菌：菌體彎曲呈弧形或逗號形，如霍亂弧菌螺旋菌：菌體回轉(zhuǎn)如螺旋狀，如紅螺菌細(xì)菌三態(tài)（電鏡照片）其它形式的細(xì)菌2．大小球菌大小以直徑表示，0.5-2.0微米桿菌寬度與球菌相似，長度0.2-8.0微米螺旋菌大小以菌體兩端點間距離表示微米（1㎜=1000微米）3.影響細(xì)菌形狀和大小的因素環(huán)境條件和菌齡環(huán)境條件適宜的幼齡菌，表現(xiàn)正常的大小和形態(tài)環(huán)境溫度偏高、營養(yǎng)條件失調(diào)的老齡菌，菌體萎縮二、結(jié)構(gòu)與功能

所有的細(xì)菌都有共同的基本結(jié)構(gòu)：細(xì)胞壁原生質(zhì)體（細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、原核）

某些細(xì)菌除基本結(jié)構(gòu)外，有特殊結(jié)構(gòu)，如鞭毛、糖被、芽孢等。細(xì)菌的構(gòu)造細(xì)菌細(xì)胞由外向里依次有鞭毛、菌（纖）毛、莢膜、細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)，細(xì)胞質(zhì)中又有液泡、儲存性顆粒、核質(zhì)等。細(xì)胞壁哪些功能？①固定細(xì)胞外形；②保護細(xì)胞免受外力的損傷；③阻攔大分子物質(zhì)進人細(xì)胞；④使某些細(xì)菌具有致病性及對噬菌體的敏感性。傷寒桿菌細(xì)胞壁中含毒素細(xì)菌細(xì)胞壁幾乎所有的細(xì)菌（除支原體外）都有細(xì)胞壁。它使得細(xì)胞壁堅韌并富有彈性。一旦失去細(xì)胞壁，所有的細(xì)菌都將變成球形。細(xì)胞壁的厚度一般在10～25納米之間，約占細(xì)胞總體積的20％。細(xì)菌細(xì)胞壁的主要功能是保護細(xì)胞、維持細(xì)胞形狀、協(xié)助鞭毛運動等，而且還與細(xì)菌的抗原性、致病性和對噬菌體的敏感性有關(guān)。細(xì)胞壁的成分主要為粘肽（肽聚糖），和藍藻的細(xì)胞壁相似，而和其他真核植物的細(xì)胞壁成分卻不同。凡能破壞肽聚糖結(jié)構(gòu)或抑制其合成的物質(zhì)，大多能損傷細(xì)菌細(xì)胞壁而殺傷細(xì)菌，如溶菌酶、青霉素等。細(xì)菌的細(xì)胞壁是多孔性的，容許水和一些化學(xué)物質(zhì)通過，但大分子的物質(zhì)不能通過。肽聚糖肽聚糖是細(xì)菌細(xì)胞壁中一種特殊成分。它由N-乙酰葡萄糖胺(簡寫為G)、N-乙酰胞壁酸(簡寫為M)，以及短肽等構(gòu)成。N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰胞壁酸交替重復(fù)連接成聚糖骨架；短肽靠肽鍵連接在聚糖骨架的N-乙酰胞壁酸分子上；相鄰的短肽交叉聯(lián)結(jié)，形成高強度的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。不同種類的細(xì)菌，組成肽聚糖的聚糖骨架相同，但短肽的組成和相鄰短肽間的聯(lián)結(jié)方式不同。如金黃色葡萄球菌的短肽由L-谷氨酸、D-谷氨酸、L-賴氨酸和D-丙氨酸組成。肽聚糖是酶和抗生素作用的靶物質(zhì)。例如，溶菌酶、葡萄糖球菌溶素能水解N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰胞壁酸之間的化學(xué)鍵，從而導(dǎo)致細(xì)胞壁解體。又如，青霉素、頭孢菌素等能干擾短肽鏈間的聯(lián)結(jié)，磷霉素、環(huán)絲氨酸等能抑制聚糖骨架的合成，造成細(xì)胞壁缺陷，導(dǎo)致細(xì)菌在低滲溶液極易破裂而死亡。因此，肽聚糖在抗生素治療上具有重要意義。細(xì)胞壁功能？①固定細(xì)胞外形，保護細(xì)胞免受外力的損傷；②細(xì)胞生長、分裂和鞭毛運動所必需；③阻攔大分子物質(zhì)進人細(xì)胞；④使某些細(xì)菌具有致病性及對噬菌體的敏感性。傷寒桿菌細(xì)胞壁中含毒素G+細(xì)菌與G﹣細(xì)菌細(xì)胞壁構(gòu)造的比較G+G﹣肽聚糖層肽聚糖層壁膜間隙外膜細(xì)胞質(zhì)膜細(xì)胞質(zhì)膜細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)革蘭氏陽性細(xì)菌（G+）革蘭氏陰性細(xì)菌（G﹣）肽聚糖肽聚糖外膜肽聚糖肽聚糖磷壁酸脂磷壁酸細(xì)胞質(zhì)膜細(xì)胞質(zhì)膜NAM：N-乙酰胞壁酸NAG：N-乙酰葡糖胺肽脂多糖類脂AO-特異性外鏈脂蛋白外膜細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)革蘭氏陽性細(xì)菌（G+）革蘭氏陰性細(xì)菌（G﹣）革

蘭

氏

染

色

法1.涂片固定2.單染：結(jié)晶紫染液第一次染色

1min

3.媒染：碘-碘化鉀溶液浸濕30S4.脫色：95%乙醇溶液進行顏色洗脫5.復(fù)染：紅色的藩紅染液第二次染色

呈現(xiàn)第二次染色的效果紅色；稱革蘭氏陰性菌（紅陰G-）細(xì)菌呈現(xiàn)第一次染色的效果紫色，革蘭氏陽性菌（紫陽G＋）細(xì)胞膜生理功能：1、選擇性地控制細(xì)胞內(nèi)外的營養(yǎng)物質(zhì)和代謝產(chǎn)物的運送；2、維持細(xì)胞內(nèi)正常滲透壓的屏障；3、合成細(xì)胞壁和糖被的各種組分的重要基地；4、膜上的能量代謝本科系統(tǒng)是細(xì)胞的產(chǎn)能場所；5、鞭毛基體的著生部位和鞭毛旋轉(zhuǎn)的供能部位細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)和內(nèi)含物

是細(xì)胞膜包圍的除核區(qū)外的一切半透明、膠狀、顆粒狀物質(zhì)的總稱。含水量80%，不流動（與真核生物不同）。主要成分為核糖體、貯藏物、多種酶類和中間代謝物、質(zhì)粒、各種營養(yǎng)物和大分子單體。細(xì)胞質(zhì)內(nèi)形狀較大的顆粒狀構(gòu)造稱為內(nèi)含物（包括各種貯藏物和羧酶體、氣泡）原核大型環(huán)狀雙鏈DNA分子，有少量蛋白質(zhì)與之結(jié)合，長度一般為0.25－3.00mm，是原核生物所特有的無核膜結(jié)構(gòu)、無固定形態(tài)的原始細(xì)胞核。核質(zhì)體——原核生物所特有的原始細(xì)胞核。細(xì)菌的核質(zhì)體是一個大型環(huán)狀的雙鏈DNA分子，長度0.25mm~3mm，為細(xì)菌遺傳物質(zhì)，卷曲折疊于核區(qū)。核區(qū)沒有外膜（這是原核生物與真核生物一個主要的區(qū)別之處）核質(zhì)體真核生物細(xì)胞細(xì)胞核核質(zhì)體核膜細(xì)菌的染色體和質(zhì)粒核區(qū)（nuclearregion）鞭毛

生長在某些細(xì)菌體表的長絲狀、波曲的蛋白質(zhì)附屬物，具有運動能力；鞭毛的構(gòu)造由基體、鉤形鞘和鞭毛絲三部分組成；鞭毛的有無和著生方式是細(xì)菌分類和鑒定中一項十分重要的形態(tài)學(xué)指標(biāo)。

螺旋絲一般構(gòu)造：鉤型鞘基體外膜外膜細(xì)胞質(zhì)膜細(xì)胞質(zhì)膜細(xì)胞質(zhì)膜肽聚糖肽聚糖鉤型鞘螺旋絲L-環(huán)P-環(huán)G+細(xì)菌鞭毛G﹣細(xì)菌鞭毛S-環(huán)M-環(huán)鞭毛（flagella）構(gòu)造鞭毛纖細(xì)而具剛韌性，直徑僅20nm，長度達15~20μm方法二：普通光學(xué)顯微鏡（銀鹽染色）方法一：電子顯微鏡（負(fù)染的方法）如何觀察鞭毛偏端單生兩端單生周生鞭毛熒光假單胞鼠咬熱螺旋體偏端叢生丁香假單胞兩端叢生紅色螺菌大腸桿菌

根據(jù)鞭毛的數(shù)量和排列情況，細(xì)菌鞭毛分為以下五種類型：鞭毛分類運動運動方式：旋轉(zhuǎn)

鞭毛的生理功能逆時針旋轉(zhuǎn)向前運動順時針旋轉(zhuǎn)翻滾轉(zhuǎn)向逆時針旋轉(zhuǎn)向前游動順時針旋轉(zhuǎn)翻滾轉(zhuǎn)向運動方向

菌毛又稱纖毛、傘毛、線毛或須毛，是一種長在細(xì)菌體表的纖細(xì)、中空、短直且數(shù)量較多的蛋白質(zhì)類附屬物，具有使菌體附著于物體表面上的功能。菌毛比鞭毛簡單，無基體等構(gòu)造，直接著生于細(xì)胞質(zhì)膜上。直徑一般為3-10nm，每菌一般有250-300條。菌毛多數(shù)存在于G﹣致病菌中。借助菌毛可使自己牢固地粘附在寄主體上。菌毛（pilus）糖被

包被于某些細(xì)菌細(xì)胞壁外的一層厚度不定的膠狀物質(zhì)；如果具有較好結(jié)構(gòu)也不易洗掉，稱為夾膜（capsule）；如果薄并且容易消失稱為黏液層（slimelayer）。糖被的成分一般為多糖，少數(shù)是蛋白質(zhì)或多肽，也有多糖與多肽復(fù)合型。糖被的有無與遺傳性有關(guān)，還與環(huán)境（尤其是營養(yǎng)）條件密切相關(guān)；糖被按有無固定層次、層次厚薄分為莢膜、微莢膜、粘液層和菌膠團；糖被的功能

1.保護作用；

2.貯藏養(yǎng)料，以備營養(yǎng)缺乏時重新利用；

3.作為透性屏障和離子交換系統(tǒng)，保護細(xì)菌免受重金屬離子的毒害；

4.表面附著作用；

5.細(xì)菌間的信息識別作用；

6.堆積代謝廢物。莢膜

是某些細(xì)菌在新陳代謝過程中形成的，分泌于細(xì)胞壁外的粘液狀物質(zhì)。多出現(xiàn)在“中老年細(xì)菌”外圍功能？①儲備糧；②生物吸附—菌膠團—多糖、糖蛋白水生生物的共性—含水率在90％~98％，極難染色；單染后墨汁背景襯托法觀察多個菌體外面的莢膜物質(zhì)互相融合，連為一體，組成共同的莢膜，菌體包埋其中，即成為菌膠團。形成菌膠團的典型細(xì)菌為動膠菌屬的細(xì)菌。［菌膠團＋吸附物（物質(zhì)、其他微生物）＝活性污泥］形成菌膠團的生物作用？——群體合作、阻擋原生動物的吞噬芽孢

某些細(xì)菌在其生長發(fā)育后期，在細(xì)胞內(nèi)形成的一個圓形或橢圓形、厚壁、含水量極低、抗逆性極強的休眠體。每一營養(yǎng)體內(nèi)僅生成一個芽孢，故芽孢無繁殖能力。芽孢是生命世界中抗逆性最強的構(gòu)造。芽孢1．多層結(jié)構(gòu)功能由內(nèi)至外，依次為①芽孢外壁

某些細(xì)菌當(dāng)環(huán)境惡劣時，細(xì)胞質(zhì)濃縮凝集，逐步形成一個圓形、橢圓形或圓柱形的休眠體，稱為芽孢。②一層或幾層芽孢衣

主要成分是角蛋白，非常致密，通透性差，能夠阻止各類化學(xué)物質(zhì)包括殺菌劑的進入；由蛋白質(zhì)、脂類和糖組成類似于“蠶結(jié)繭變蛹”繭殼蛹?xì)あ燮雍芎瘢饕煞譃檠挎咛赜械碾木厶?，其中含有一種特殊的物質(zhì)——吡啶二羧酸以及大量的Ca2+，二者形成了一種極為耐熱的凝膠狀物質(zhì)，使得芽孢菌異?？篃?，在沸水中芽孢也可存活數(shù)小時。④芽孢質(zhì)中含水量極低，細(xì)胞內(nèi)代謝極為緩慢，處于休眠狀態(tài)。多層作用—使芽孢對高溫、干燥、輻射、酸、堿和有機溶劑等殺菌因子具有極強抵抗能力芽孢“復(fù)蘇”—合適的環(huán)境中，恢復(fù)普通的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，失去各類抵抗功能。芽孢≠孢子或種子（孢子：繁殖體（種子）

1→多）孢子能否形成芽孢，芽孢的形狀、大小及其在細(xì)胞內(nèi)的位置（如圖），是細(xì)菌種的特征，在分類鑒定上有一定意義。結(jié)構(gòu)致密，染料不能滲入，不著色能形成芽孢的細(xì)菌種類不多，最主要的是芽孢桿菌屬（Bacillus）和梭菌屬（Cletridium），它們都是革蘭氏陽性菌。很多都是強致病菌，如肉毒梭菌、破傷風(fēng)梭菌，有些形成的芽孢膨大，寬度明顯超過菌體。含芽孢的梭菌

芽孢寬度超過菌體，使細(xì)胞呈梭狀擬核細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞膜肽聚糖莢摸菌毛細(xì)菌菌體結(jié)構(gòu)模式二、細(xì)菌的繁殖裂殖(主要形式)

二分裂:對稱二分裂和不等二分裂;

三分裂:部分細(xì)胞進行成對的“一分為三”方式的分裂;

復(fù)分裂:細(xì)胞多處同時發(fā)生均等長度的分裂;芽殖(少數(shù)種類)

母細(xì)胞表面形成突起,突起長大與母細(xì)胞相仿后相互分開并獨立生活。細(xì)菌的繁殖三、細(xì)菌的菌落

菌落形態(tài)菌落的大小(mm)

形狀:

隆起形狀:

邊緣:

(2)斜面菌苔特征

(3)液體培養(yǎng)特征細(xì)菌的群體形態(tài)

銅綠假單孢粘質(zhì)沙雷氏菌沙門氏菌費氏志賀氏菌第二節(jié)放線菌

是一類呈菌絲狀生長和以孢子繁殖的陸生性較強的原核生物。它屬細(xì)菌的一類，但從進化觀點來看屬于介乎細(xì)菌與真菌之中。

G+細(xì)菌主要分布在有機質(zhì)較高的微堿性土壤中。

細(xì)長分枝的原核單細(xì)胞生物放線菌放線——在固體培養(yǎng)基上呈輻射狀生長營養(yǎng)類型：大多數(shù)腐生，少數(shù)寄生典型菌株：鏈霉菌、金霉菌、土霉菌、小單孢菌、諾卡氏菌等等生物意義：醫(yī)藥工程與環(huán)境工程的篩選培養(yǎng)對象其中的諾卡氏菌屬能使石油脫蠟、烴類發(fā)酵、脫硫、脫磷，有的對氰化物、腈類化合物的分解能力強，用于丙烯腈廢水生物處理。

—放線菌病

一、放線菌的形態(tài)結(jié)構(gòu)特征：絲狀分枝、

“根”“枝”“花”多核、單細(xì)胞（細(xì)胞核之間沒有分隔）“種籽”孢子是放線菌的“種子”（無性）。孢子對于不良的外界環(huán)境有較強的抵抗力。散落的孢子遇到適宜條件就萌發(fā)長出菌絲。菌絲分枝再分枝，最后形成網(wǎng)狀的菌絲體。？吸收營養(yǎng)、排泄廢物？形成孢子絲？釋放孢子繁殖孢子繁殖→無性繁殖類似真菌放線菌菌絲的作用孢子及孢子絲的形狀鏈霉菌

二、放線菌的繁殖

培養(yǎng)基不混濁

膜狀附壁，或沉降于底部。震蕩（或搖床）培養(yǎng)：會如何?三、放線菌的菌落①菌落特征

（與細(xì)菌特征正好相反）表面常呈粉末狀或皺褶狀(？)

，有的則呈緊密干硬的圓形，有些為糊狀。顏色各異，正反不同(？)

，質(zhì)地緊密，菌落不易用接種環(huán)挑起(？)，較小。③生理特性大多數(shù)好氧，最適宜的pH值7～8，嗜中溫。②液體培養(yǎng)特征靜置培養(yǎng)：霉菌菌落短的菌絲體構(gòu)成球狀顆粒。第三節(jié)藍細(xì)菌（藍藻）

是一類進化歷史悠久、G-、無鞭毛、含葉綠素A（不形成葉綠體）、能進行產(chǎn)氧性光合作用的大型原核微生物。廣泛分布于自然界一、藍細(xì)菌的形態(tài)與構(gòu)造

藍細(xì)菌的形態(tài)差異很大，單細(xì)胞球狀、桿狀，長絲狀體，有分枝甚至有分化的各種類型。藍細(xì)菌細(xì)胞最小的直徑為（0.5～1μm），如細(xì)小聚球藍細(xì)菌（Synechococcusparvus），最大的細(xì)胞直徑可達60μm，如巨顫藍細(xì)菌（Oscillatoriaprinceps），這也是迄今已知最大的原核生物細(xì)胞。藍細(xì)菌個體一般直徑為（3～10μm），比細(xì)菌大。藍細(xì)菌菌體外常具有膠質(zhì)外套，使多個菌體或菌絲體集成一團。藍細(xì)菌沒有鞭毛，但能借助于粘液在固體基質(zhì)表面滑行。藍細(xì)菌的運動表現(xiàn)出趨光性和趨化性。各種藍細(xì)菌各種

藍細(xì)菌藍細(xì)菌的膜結(jié)構(gòu)

藍細(xì)菌有兩種不同光合內(nèi)膜結(jié)構(gòu)。在大多數(shù)藍細(xì)菌中的類囊體中含有葉綠素a、類胡蘿卜素和藻膽蛋白體顆粒，其中含有藻膽蛋白(phycobiliproteins)。大多數(shù)藍細(xì)菌細(xì)胞中，以藻藍素占優(yōu)勢，使細(xì)胞呈特殊的藍色，故稱藍細(xì)菌。

藍細(xì)菌絲狀體細(xì)胞中，?？梢姷缴倭枯^其他營養(yǎng)細(xì)胞大而厚壁的“異形胞”（heterocyst）在這些異形胞中沒有光合反應(yīng)系統(tǒng)，但存在固氮酶系統(tǒng)可以進行固氮。這樣，普通營養(yǎng)細(xì)胞進行光合作用產(chǎn)生的光合產(chǎn)物可以為異形胞內(nèi)進行固氮作用提供能源，而異形胞內(nèi)固定的氮素可提供給普通營養(yǎng)細(xì)胞用于生物合成，二、藍細(xì)菌的繁殖

藍細(xì)菌以類似于芽生方式繁殖，在母細(xì)胞頂端以不對稱的縊縮分裂形成小的單細(xì)胞，稱為“外生孢子”。絲狀藍細(xì)菌的繁殖靠無規(guī)則的絲狀體斷裂或釋放出鏈絲段（hormogonium），這些細(xì)胞短鏈（絲狀體的片段）兩端常呈圓錐形，可以絲狀體斷裂，滑行而離開。有些絲狀藍細(xì)菌的營養(yǎng)細(xì)胞能分化形成大而厚壁的休眠細(xì)胞，稱為靜息孢子（akinete）。這些細(xì)胞較一般營養(yǎng)細(xì)胞大得多，常含有色素，并含有貯藏性物質(zhì)，能抗干燥和低溫，可度過不良環(huán)境。在適宜的生長條件下，靜息孢子可以萌發(fā)而形成新的絲狀體。藍細(xì)菌的生存

藍細(xì)菌是光能自養(yǎng)型生物，進行產(chǎn)氧光合作用，同化CO2為有機物，許多種還具有固氮作用，因此，它們的生活條件和營養(yǎng)要求都不高，只要有空氣、陽光、水分和少量無機鹽類，便能大量成片生長。

藍細(xì)菌一般喜中溫，但在高達80℃的溫泉及多年不融的冰山上亦可見其蹤跡。多種藍細(xì)菌生存于淡水中，是水域生態(tài)系統(tǒng)食物鏈中的重要一環(huán)。當(dāng)其惡性增殖時，可形成“水華”(waterbloom)，造成水質(zhì)惡化與污染。海洋污染后形成“赤潮”（raltide）。藍細(xì)菌在巖石風(fēng)化、土壤形成及保持土壤氮素營養(yǎng)水平上有重要作用。三、藍細(xì)菌的類群1、色球藍細(xì)菌群

這些是以二分裂或芽生繁殖的單細(xì)胞藍細(xì)菌，細(xì)胞球形至桿狀，可單生或長成聚合體。細(xì)胞間有莢膜或粘液。本群的代表如粘桿菌屬（Gloeobacter）、粘球藍細(xì)菌屬（Gloeocapsa）和管孢藍細(xì)菌屬（Chamaesiphon）。

2、寬球藍細(xì)菌群

細(xì)胞通過形成小的球形細(xì)胞（小孢子）來繁殖。小孢子由營養(yǎng)細(xì)胞復(fù)分裂產(chǎn)生，并隨母細(xì)胞含纖維外壁的破裂而釋放出來。單細(xì)胞的屬只依靠復(fù)分裂來繁殖，而其他屬則通過二分裂形成細(xì)胞聚集體，然后由組成聚集體的部分或所有細(xì)胞進行復(fù)分裂而釋放出小孢子。屬于本類群的有寬球藍細(xì)菌屬（Pleurocapsa）、皮果藍細(xì)菌屬（Dermocarpa）和粘八疊球菌屬（Myxosarcina）等6個屬。色球藍細(xì)菌群

粘球藍細(xì)菌管孢藍細(xì)菌粘桿菌寬球藍細(xì)菌群

寬球藍細(xì)菌皮果藍細(xì)菌粘八疊球菌3、顫藍細(xì)菌群

細(xì)胞在一個平面上進行二分裂并只產(chǎn)生營養(yǎng)細(xì)胞呈絲狀，無異形胞。顫藍細(xì)菌屬（Oscillatoria）、螺旋藍細(xì)菌屬（Spirulina）和鞘絲藍細(xì)菌屬等屬于本類群。本類群分布在淡水和海洋中，以浮游生物和水生附著生物出現(xiàn)，也常見于陸地。有些顫藍細(xì)菌可生長在大約62℃的溫泉中。

4、念珠藍細(xì)菌群

這群是唯一能在一個平面上進行二分裂并能產(chǎn)生異形胞的絲狀藍細(xì)菌。有些屬如偽枝藍細(xì)菌屬（Scytonema）經(jīng)常產(chǎn)生假分枝，但其分裂也是在同一平面上進行。有的還會產(chǎn)生靜息孢子。最常見的屬有念珠藍細(xì)菌屬（Nostoc）和魚腥藍細(xì)菌屬（Anabaena）。念珠藍細(xì)菌群中有許多種具有固氮作用。

5、真枝藍細(xì)菌群

細(xì)胞能多平面、多方向的分裂，有異形胞的絲狀藍細(xì)菌。所有的屬都能周期性地產(chǎn)生真分枝，并在有些屬中形成多個細(xì)胞列（2排或多排細(xì)胞）。有些屬產(chǎn)生靜息孢子。代表屬如飛氏藍細(xì)菌屬（Fischerella）。顫藍細(xì)菌群顫藍細(xì)菌螺旋藍細(xì)菌念珠藍細(xì)菌群偽枝藍細(xì)菌念珠藍細(xì)菌魚腥藍細(xì)菌真枝藍細(xì)菌群飛氏藍細(xì)菌第四節(jié)其它原核生物

是同屬G-，代謝能力差，主要營細(xì)胞內(nèi)寄生的小型原核生物；支－立－衣，寄生性增強；是介于細(xì)菌與病毒間的一類原核生物一、立克次氏體

是一類專性寄生于真核細(xì)胞內(nèi)的G-原核生物;

有細(xì)胞壁,不能獨立生活;

細(xì)胞較大,無過濾性,存在產(chǎn)能代謝系統(tǒng)；是許多嚴(yán)重傳染病的病原菌。立克次氏體立克次氏體對理化因素的抵抗力弱，56℃30分鐘即被滅活，但對低溫及干燥的抵抗力強。立克次氏體對化學(xué)消毒劑及常用的抗生素敏感，但對磺胺類藥物不敏感。人類的流行性斑診傷寒、恙蟲熱、Q熱等均由立克次氏體所致。二、支原體

支原體是一群介于細(xì)菌與病毒之間，可通過濾菌器、無細(xì)胞壁，能在無生命培養(yǎng)基中生長繁殖的最小原核微生物。

支原體為多形性，多數(shù)呈球形，直徑0.15～0.8μm，無細(xì)胞壁，胞漿外有三層結(jié)構(gòu)的細(xì)胞膜，故可變性較大。支原體支原體的生長不受青霉素、環(huán)絲氨酸等阻礙細(xì)胞壁合成的抗生素所抑制，對溶菌酶無反應(yīng)，但對土霉素、四環(huán)素等均較敏感。屬好氣或厭氣菌，在少量空氣下生長最良好。寄生型的支原體最適生長溫度為37℃，低于30℃不能生長。三、衣原體

衣原體是一組細(xì)小、敏感、革蘭氏染色陰性的專性細(xì)胞內(nèi)寄生菌。衣原體屬分為三個種：沙眼衣原體、鸚鵡熱衣原體和肺炎衣原體。能通過細(xì)菌濾器，寄生在細(xì)胞內(nèi)，并形成包涵體；具有RNA和DNA及一定的酶，以二分裂的方式繁殖，具有細(xì)胞膜及壁并對抗生素敏感。衣原體

衣原體具有G-細(xì)菌的細(xì)胞結(jié)構(gòu)特征，有一定的代謝能力但缺乏獨立的產(chǎn)能系統(tǒng)，因而必須從宿主細(xì)胞得到能量、酶類和一些低分子化合物，既不能獨立生活也難于人工培養(yǎng)。衣原體可不需媒介直接侵染鳥類和哺乳動物如人類。四、螺旋體介于細(xì)菌與原蟲之間的微生物，有三個屬：1.疏螺旋體屬：回歸熱螺旋體，奮森氏螺旋體

2.密螺旋體屬：梅毒螺旋體，雅司螺旋體

3.鉤端螺旋體屬：鉤端螺旋體（一）鉤端螺旋體1.分類

問號鉤體：致病性鉤體

雙曲鉤體：非致病性鉤體

2.生物學(xué)性狀

（1）菌體細(xì)長，呈螺旋狀。一端或兩端彎曲成鉤。暗視野顯微鏡：運動活潑，似珍珠排列的細(xì)鏈。G-，一般不易著色,一般多用鍍銀染色或熒光染色

（2）培養(yǎng)：可人工培養(yǎng)，korthof培養(yǎng)基加8-10%兔血清

（3）抵抗力：弱，對溫度，消毒劑敏感,對青霉素，慶大霉素敏感鉤端螺旋體3.致病性

傳染源：豬、鼠

傳染方式：接觸疫水：主要感染方式：接觸污染物；經(jīng)消化道；昆蟲叮咬

發(fā)病機理：潛伏期，敗血癥期，器官損傷期，恢復(fù)期，后發(fā)癥期。4.免疫性：有細(xì)胞免疫，也有體液免疫5.微生物學(xué)檢驗：病原體檢查；血清學(xué)試驗。鉤端螺旋體（二）回歸熱螺旋體1.分類：

虱傳播型（流行性）病原體為回歸熱螺旋體

蜱傳播型（地方性）病原體為杜通氏螺旋體2.生物學(xué)性狀：

（1）形態(tài)：疏螺旋體，運動活潑G-，姬姆薩染色呈紫紅色

（2）培養(yǎng)：困難，易失去毒力

（3）Ag：易變異，是其最大的特點3.致病性：3周期性發(fā)熱與緩解交替可能由于機體免疫反應(yīng)與病原體Ag變異相互作用所致。4.微生物學(xué)檢驗：暗視野顯微鏡檢查；動物試驗：3豚鼠對蜱型病原體敏感，對虱型有抵抗力?；貧w熱螺旋體（三）梅毒螺旋體梅毒病原菌，因透明不易著色，又稱蒼白螺旋體

1.生物學(xué)性狀

1.形態(tài)：密螺旋體，運動活潑，運動平穩(wěn)而有規(guī)律，很少發(fā)生急速旋轉(zhuǎn)運動；一般染料難染色，姬姆薩染色呈桃紅色，鍍銀染色成棕褐色。

2.培養(yǎng)：未成功；接種于家兔睪丸中保存菌種。

3.抵抗力：弱

2.致病性與免疫性：（伯氏包柔氏螺旋體引起萊姆?。?/p>

人是梅毒唯一傳染源。主要通過性接觸傳染。

傳染分三期：1）硬下疳可自愈

2）皮膚粘膜的梅毒診，全身L結(jié)腫大

3）器官損傷期

傳染性免疫梅毒螺旋體

(Treponema

palidum)3.梅毒的微生物學(xué)檢驗（1）病原體檢查：

1）鍍銀染色，涂片染色

2）暗視野顯微鏡檢查

3）動物接種

（2）血清學(xué)試驗：

1）非密螺旋體抗原試驗：

2）密螺旋體抗原試驗微生物種類球菌桿菌弧菌（螺旋菌）老鼠螞蟻螞蟻團藻、線蟲、草履蟲水綿、草履蟲、硅藻、變形蟲、水綿、眼蟲、渦鞭藻賈第蟲、芽胞、鏈藍藻形球菌、螺旋體螺旋體、鏈球菌、螺菌、桿菌大腸桿菌大腸桿菌、葡萄球菌、固氮菌細(xì)菌的基本構(gòu)造螺旋體微生物的生態(tài)學(xué)第一節(jié)微生物在自然界中的分布第二節(jié)微生物的生物環(huán)境第三節(jié)微生物在自然界物質(zhì)循環(huán)中的作用第四節(jié)微生物與環(huán)境保護生物圈

地球表面有生命的地帶被稱為“生物圈”。它包括地球上一切生命有機體（植物、動物和微生物）及其賴以生存和發(fā)展的環(huán)境（空氣、水、巖石、土壤等）。生物群落與環(huán)境之間以及生物群落內(nèi)部通過能量流動和物質(zhì)循環(huán)形成一個統(tǒng)一整體，即生態(tài)系統(tǒng)，生物圈是地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)。群落內(nèi)部依靠食物鏈維系著物質(zhì)和能量的平衡和流動，生物和環(huán)境之間也因物質(zhì)和能量的制約而達到一種較穩(wěn)定的狀態(tài)，即生態(tài)平衡。生物與環(huán)境之間、生物群落內(nèi)部以及人類與生物環(huán)境之間時刻存在著復(fù)雜的相互作用，研究這些相互作用將有助于人類更好地保護自身生存環(huán)境。生物圈Ⅱ號沼澤沙漠雨林海洋農(nóng)田人居生態(tài)系統(tǒng)在一定地域內(nèi),生物與環(huán)境之間形成的統(tǒng)一的整體,叫生態(tài)系統(tǒng)。一片草原

一片森林

一塊農(nóng)田

一個湖泊屬于生態(tài)系統(tǒng)的是哪些？

一條河

一群魚

一群人

海洋生態(tài)系統(tǒng)淡水生態(tài)系統(tǒng)生物群落

在特定空間或特定生境下,具有一定的生物種類組成,它們之間及其與環(huán)境之間彼此影響,相互作用,具有一定的外貌及結(jié)構(gòu),包括形態(tài)結(jié)構(gòu)與營養(yǎng)結(jié)構(gòu),并具特定功能的生物集合體.也可以說,一個生態(tài)系統(tǒng)中具生命的部分即生物群落.種群種群（population）是占據(jù)特定空間（地理位置）的同種有機體的集合群。

種群是物種在自然界中存在的基本單位，又是生物群落的基本組成單位。種群是一種特殊組合，具有獨特性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、機能，有自動調(diào)節(jié)大小的能力。微生物在生態(tài)系統(tǒng)中的作用

微生物是有機物的主要分解者微生物是物質(zhì)循環(huán)中的重要成員微生物是生態(tài)系統(tǒng)中的初級生產(chǎn)者微生物是物質(zhì)和能量的貯存者微生物是地球生物演化中的先鋒種類第一節(jié)微生物在自然界中的分布一、土壤中的微生物二、水體中的微生物三、空氣中的微生物四、工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品上的微生物五、極端環(huán)境下的微生物六、生物體內(nèi)外的微生物一、土壤中的微生物土壤是固體無機物、有機物、水、空氣和生物組成的復(fù)合物，是微生物的合適生境；土壤微生物的數(shù)量和分布主要受到營養(yǎng)物、含水量、氧、pH等因子的影響，集中分布于土壤表層和土壤顆粒表面；土壤具有高度的異質(zhì)性，其內(nèi)部包含有許多不同的微生境，因而在微小的土壤顆粒中也可能存在不同的生理類群。典型花園土壤不同深度每克

土壤的微生物菌落數(shù)（萬）深度(cm)細(xì)菌放線菌真菌藻類

3–8975.0208.0119.02.520–25217.924.55.00.535–4057.04.91.40.0565–751.10.50.60.01135–1450.1—0.3—二、水體中的微生物水生生境:海洋、湖泊、水庫、池塘、溪流、河流、港灣、沼澤等水生生境中微生物的數(shù)量和分布主要受到營養(yǎng)物水平、溫度、光照、溶解氧、鹽分等因素影響；微生物在水生態(tài)系中的分布有一定規(guī)律性，且是動態(tài)的。（一）內(nèi)陸水體中微生物的分布水體多為淡水，其中的微生物主要來源于土壤、空氣、污水、人和動植物的排泄物以及動植物尸體等；影響微生物在淡水中的分布最重要的環(huán)境因子是營養(yǎng)物質(zhì)，水體中有機質(zhì)含量高，則微生物的數(shù)量大；內(nèi)陸水體中微生物的種類和數(shù)量，隨水體類型的不同而異。內(nèi)陸水體類型淺水層和流動水體：清水水體富營養(yǎng)水體深水層和穩(wěn)定水體：沿岸區(qū)深水區(qū)底層區(qū)池塘及養(yǎng)殖水體清水型水體營養(yǎng)物質(zhì)含量低，細(xì)菌總數(shù)低（幾百至數(shù)萬/毫升），較小型球菌和短桿菌經(jīng)常占優(yōu)勢；以化能自養(yǎng)微生物和光能自養(yǎng)微生物為主（硫細(xì)菌、鐵細(xì)菌、衣細(xì)菌、藍細(xì)菌和光合細(xì)菌）；流動的水體中，水的上層只有單細(xì)胞藻類和細(xì)菌生長，在水流緩慢的淺水處，有絲狀藻類和絲狀細(xì)菌和真菌生長。并由于藻類積累的有機質(zhì)微環(huán)境使腐生菌和原生動物隨之大量繁殖。富營養(yǎng)水體含有大量有機營養(yǎng)物，細(xì)菌總數(shù)高（可達數(shù)百萬至數(shù)千萬/毫升），水體含有大量腐生菌（各種腸道桿菌、芽孢桿菌、弧菌和螺菌等）有機物豐富的河水中，特別是有污水流入的區(qū)域，水中富含高等真菌的孢子，它們大多來自陸源；相對于清水水體，富營養(yǎng)水體的微生物數(shù)量和分布有明顯的季節(jié)性變化。深水層和穩(wěn)定水體沿岸水體：上層水（從水面到水面下10M），氧含量高，主要為好氧性細(xì)菌、真菌和藻類；深水水體：水深20M以下，光線弱，溶氧量少，主要有著色菌屬和綠菌屬等光合細(xì)菌；底層水體：水深30M以下及底質(zhì)中，嚴(yán)重缺氧，主要為厭氧菌、原生動物和一些鞘細(xì)菌。池塘及養(yǎng)殖水體池塘中細(xì)菌、真菌等微生物種類和數(shù)量一般與富營養(yǎng)湖相近，池塘受人為影響很大；魚池的施肥、投餌對細(xì)菌組成影響很大。養(yǎng)魚池中有機物降解期間，細(xì)菌相的連續(xù)更替存在一定的方向性；池塘中的微生物也存在季節(jié)變動以及水平分布和垂直分布。魚池浮游細(xì)菌生物量變化是：秋＞夏＞春＞冬（二）海洋中微生物的分布海洋就整體而言，有機質(zhì)含量低，鹽度高，溫度較低，深海靜水壓很高，微生物生長受到限制；海水中主要有假單胞菌屬、弧菌屬、芽孢桿菌屬和藍細(xì)菌；霉菌少于細(xì)菌，藻類繁多，原生動物數(shù)量極大；不同海水水體細(xì)菌含量不同，同一水體，細(xì)菌的含量也存在明顯的水平頒布和垂直分布。海洋微生物的垂直分布1.透光區(qū):光照強、水溫高、營養(yǎng)來源直接，適于多種海洋微生物,尤其是單細(xì)胞藻類；2.弱光區(qū):微生物總數(shù)特點是顯著成層,在溫度和鹽度躍層附近水層中,微生物的密度比其它水層高得多;3.深海區(qū):無光照,寒冷,高靜水壓,少量微生物存在;4.深淵海區(qū):黑暗、寒冷、超高壓，極少數(shù)耐壓菌生存。三、空氣中的微生物空氣不是微生物生長發(fā)育場所，空氣微生物來自灰塵、水滴、動物呼吸道、排泄物；空氣中微生物數(shù)量與空氣污染程度成正比丘陵地面大于高空城市空氣大于鄉(xiāng)村空氣公共場所、醫(yī)院、鬧市區(qū)、數(shù)量多海洋、高山、森林、雪山、數(shù)量少

法國百貨商場

400萬/立方米公園0.1萬/立方米森林0.0055萬/立方米空氣中微生物的形式和壽命空氣中微生物以氣溶膠形式存在，它們是疾病傳播、工業(yè)污染、產(chǎn)品霉變的重要根源；空氣中微生物的壽命芽孢、孢子壽命較長細(xì)菌、放線菌和真菌菌絲壽命短原因：干燥、營養(yǎng)不足、紫外線四、工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品上的微生物工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的許多材料是微生物可適宜生長的場所，一旦條件適合，微生物會大量繁殖，造成產(chǎn)品被破壞；破壞形式：1.霉變:霉菌引起的劣化;2.腐朽:微生物酶解造成產(chǎn)品性質(zhì)嚴(yán)重下降;3.腐爛:細(xì)菌生長繁殖含水量較高產(chǎn)品的劣化;4.腐蝕:細(xì)菌（氧化硫桿菌）引起金屬、建材的侵蝕、破壞性劣化。五、極端環(huán)境下的微生物極端環(huán)境:高溫、低溫、高酸、高堿、高鹽、高毒、高壓、干旱、高輻射的環(huán)境；嗜極微生物：依賴極端環(huán)境才能正常生長繁殖的微生物；研究嗜極微生物的意義：1.開發(fā)利用新的微生物資源,包括特異性的基因資源;2.為生物基因組學(xué)和生物材料研究提供新的課題和材料;3.為生物進化和生命起源研究提供新的材料.嗜熱細(xì)菌分為5類:耐熱菌、兼性嗜熱菌、專性嗜熱菌、極端嗜熱菌、超嗜熱菌微生物溫度上限的一般規(guī)律：

1.原核生物高于真核生物；

2.原核生物中，古生菌高于真細(xì)菌；

3.非光能營養(yǎng)細(xì)菌高于光能營養(yǎng)細(xì)菌；

4.單細(xì)胞生物高于多細(xì)胞生物。嗜冷微生物分為專性嗜冷和兼性嗜冷,前者最高生長溫度不超過20度,可以在0度或低于0度以下生長;后者可在低溫下生長,也可在20度以上生長.主要生境是極地、深海、寒冷水體、冷凍土壤、陰冷洞穴、保藏食品的低溫環(huán)境；細(xì)胞膜組成中含有大量不飽和、低熔點脂肪酸是嗜冷微生物適應(yīng)環(huán)境的生化機理。嗜酸微生物嗜酸微生物:只能生活在PH＜4以下,在中性PH下即死亡的微生物;耐酸微生物:能在高酸條件下生長,但最適PH接近中性的微生物;優(yōu)勢菌是無機化能營養(yǎng)的硫氧化菌、硫桿菌；嗜酸菌的細(xì)胞膜、細(xì)胞壁具有排斥H+，對H+

離子不滲透或把H+從胞內(nèi)排出的機制。嗜堿微生物最適生長PH在9以上，中性條件不能生長的微生物稱嗜堿微生物；中性條件能生長的稱耐堿微生物；有二個主要類群：鹽嗜堿微生物和非鹽嗜堿微生物。前者的生長還需高鹽度；細(xì)胞外被是胞內(nèi)中性環(huán)境和胞外堿性環(huán)境的分隔，是嗜堿微生物嗜好堿性的重要基礎(chǔ)。具有排出OH-的功能；嗜鹽微生物分為弱嗜鹽、中度嗜鹽、極端嗜鹽嗜鹽微生物的嗜鹽機制仍在探索中，與Na+的排出和K+

吸收濃縮有關(guān)；嗜鹽細(xì)菌具有許多生理特性，可用于電子器件和生物芯片的性能開發(fā)。嗜壓微生物需要高壓才能良好生長的微生物稱為嗜壓微生物。最適生長壓力為正常壓力，但能耐受高壓的微生物稱為耐壓微生物。普遍生活在深海區(qū)，少數(shù)存在于油井深處。六、生物體內(nèi)外的微生物動物體中的微生物植物體中的微生物人體微生物動物體中的微生物生長在動物體上的微生物是一個種類復(fù)雜、數(shù)量龐大、生理功能多樣的群體；從生境空間位置分為體表和體內(nèi)，從生理功能上分為有益和有害；典型表現(xiàn)的有：微生物與昆蟲的共生

瘤胃共生發(fā)光細(xì)菌和海洋魚類共生植物體中的微生物1.植物表面是某些微生物的良好生境,微生物對植物表面的影響主要是偏害作用;2.微生物和植物根相互關(guān)系:

根際微生物

菌根

共生固氮人體微生物人體器官表面一般為無侵襲力的“土著”微生物所占據(jù).皮膚、口腔和胃腸道有各具特色的微生物群落。人體五大微生態(tài)系統(tǒng)：皮膚、口腔、消化道、呼吸道、泌尿生殖道；人體微生態(tài)學(xué)的任務(wù)1.研究正常菌群的本質(zhì)及其與宿主間的相互關(guān)系；2.闡明微生態(tài)平衡與失調(diào)的機制；3.指導(dǎo)微生態(tài)制劑的研制，用于調(diào)整人體的微生態(tài)平衡。皮膚微生態(tài)溫度適中（33-37℃），pH稍偏酸（4-8），可利用水不足，汗液中有無機離子和其它有機物，是微生物生長合適生境；優(yōu)勢的細(xì)菌種群是革蘭氏陽性菌（葡萄球菌屬、微球菌屬、棒桿菌屬）；皮膚表面正常棲居的微生物對外來微生物具有排斥作用，可以防止外來微生物和病原微生物的侵染，對皮膚有保護作用?？谇晃⑸鷳B(tài)溫度穩(wěn)定、水分充足、微生境形態(tài)多樣、營養(yǎng)豐富、唾液提供微生物生長因子（也含有抗微生物物質(zhì)）、好氧大環(huán)境和厭氧微生境并存；主要類群包括細(xì)菌、放線菌、酵母菌、原生動物，以細(xì)菌數(shù)量最多；口腔疾病和口腔微生物有重要關(guān)系，主要不是外部微生物的侵染，而是內(nèi)部微生物群落組成和結(jié)構(gòu)的改變。消化道微生態(tài)包括胃、小腸、大腸。胃的酸度高，不適合微生物生長；小腸稍偏堿，表面多腺體蠕動強烈；大腸中性偏堿，表面多腺體，溫和蠕動，富集微生物；微生物數(shù)量從胃到大腸—從低端（103

）到高端（108

）。厭氧菌是腸道正常菌群的主體（約占99%）；人和胃腸道微生物存在著對雙方都有利的共生關(guān)系。胃腸道易于受到外來微生物或病原微生物的侵染。第二節(jié)微生物的生物環(huán)境一、互生二、共生三、寄生四、拮抗五、捕食1.互生兩種可單獨生活的生物在一起時,通過各自的代謝活動而有利于對方,或偏利于一方的生活方式;分解纖維素的細(xì)菌與好氧的自生固氮菌生活在一起時，后者可將固定的有機氮化合物供給前者需要，而纖維素分解菌也可將產(chǎn)生的有機酸作為后者的碳源和能源物質(zhì)，從而促進各自的增殖和擴展.2.共生共生是指兩種生物共居在一起相互分工協(xié)作，彼此分離就不能很好地生活。地衣是真菌和藍細(xì)菌或藻類的共生體。在地衣中，藻類和藍細(xì)菌進行光合作用合成有機物，作為真菌生長繁殖所需的碳源，而真菌能向光合微生物提供生長因子和運輸無機營養(yǎng)。根瘤菌與豆科植物共生形成根瘤共生體，根瘤菌固定大氣中的氮氣，為植物提供氮素養(yǎng)料，而豆科植物根的分泌物能刺激根瘤菌的生長，同時，還為根瘤菌提供保護和穩(wěn)定的生長條件。3.寄生寄生指的是小型生物生活在較大型的生物體內(nèi)或體表，從后者獲得營養(yǎng)，進行生長、繁殖，并使后者蒙受損害甚至被殺死的現(xiàn)象。噬菌體與宿主菌的關(guān)系；病原生物在動、植物體內(nèi)的寄生;

生物農(nóng)藥(針對昆蟲的細(xì)菌、真菌、病毒殺蟲劑）；4.拮抗拮抗關(guān)系是指一種微生物在其生命活動中，產(chǎn)生某種代謝產(chǎn)物或改變環(huán)境條件，從而抑制其他微生物的生長繁殖，甚至殺死其它微生物的現(xiàn)象。青霉素的發(fā)現(xiàn)就源于拮抗現(xiàn)象。5.捕食微生物間的捕食關(guān)系主要是原生動物捕食細(xì)菌和藻類,它是水體生態(tài)系統(tǒng)中食物鏈的基本環(huán)節(jié);單細(xì)胞藻類培養(yǎng)中的原生動物污染;真菌捕食土壤線蟲.第三節(jié)微生物在自然界物質(zhì)

循環(huán)中的作用一、碳素循環(huán)二、氮素循環(huán)三、硫素循環(huán)與細(xì)菌過濾四、磷素循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)是指在一定的空間內(nèi)生物的成分和非生物的成分通過物質(zhì)循環(huán)和能量流動互相作用、互相依存而構(gòu)成的一個生態(tài)學(xué)功能單位。生物成分按其在生態(tài)系統(tǒng)中的作用可劃分為三大類群：生產(chǎn)者、消費者和分解者。微生物主要作為分解者在生態(tài)系統(tǒng)中起重要作用。一、碳素循環(huán)碳元素是一切生命有機體的最大組分，接近有機物質(zhì)干重的50%。碳循環(huán)是最重要的物質(zhì)循環(huán)。碳在生物圈中的總體循環(huán)生境中的碳循環(huán):是生物圈碳的總循環(huán)的基礎(chǔ)。好氧條件下，大生物和微生物都能分解簡單的有機物和生物多聚物；厭氧條件下，唯有微生物能分解有機物；微生物能使非常豐富的生物多聚物得到分解，腐殖質(zhì)、蠟和許多人造化合物只有微生物才能分解。二、氮素循環(huán)氮是生物有機體的主要組成元素，氮循環(huán)是重要的生物地球化學(xué)循環(huán)；氮循環(huán)由6種氮化合物（N2、NH4+NO2-NO3-R—NH2N2O）的轉(zhuǎn)化反應(yīng)組成。包括固氮、氨化（脫氨）、硝化作用、反硝化作用及硝酸鹽還原；生物體有機酸NO3-NH4+NO2-NON2O大氣N2同化作用氨化作用硝化作用硝化作用反硝化作用生物固氮同化作用還原作用自然界中的氮循環(huán)氮循環(huán)中氮化合物的轉(zhuǎn)化反應(yīng)1.固氮:大氣中氮轉(zhuǎn)化成氨(銨)的生化過程.2.硝化作用:好氧條件下,在無機化能硝化細(xì)菌作用下氨被氧化成硝酸鹽的過程.3.氨化作用:有機氮化物轉(zhuǎn)化成氨(銨)的過程.4.同化硝酸鹽作用:硝酸鹽被除數(shù)還原成亞硝酸鹽和氨,氨被同化成氨基酸的過程.5.反硝化作用:硝酸鹽轉(zhuǎn)化為氣態(tài)氮化物(N2和N2O)的過程.三、硫素循環(huán)硫氧化:還原態(tài)的無機硫化物(S、H2S、FeS2、S2O22-、S4O62-)被微生物氧化成硫酸的過程.硫酸鹽還原:和硝酸鹽相似,硫酸鹽被微生物還原成H2S的過程.硫化氫釋放(有機硫化物的礦化):生物尸體和殘留物中含硫蛋白質(zhì)經(jīng)微生物的作用釋放出H2S、CH3SH、(CH2)3S等含硫氣體.自然界中的硫循環(huán)生物體有機硫SO42-H2S原素S同化性硫酸鹽還原脫硫作用硫氧化作用硫氧化作用同化作用異化性硫還原硫循環(huán)中微生物的作用異化性硫酸鹽還原四、磷素循環(huán)磷元素及其化合物無氣態(tài)形式,磷素循環(huán)是一種沉積循環(huán).磷的生物地球循環(huán)包括三個基體過程:1.有機磷轉(zhuǎn)化成溶解性無機磷(有機磷礦化);2.不溶性無機磷變成溶解性無機磷(磷的有效化);3.溶解性無機磷變成有機磷(磷的同化).磷素循環(huán)不溶性無機磷細(xì)菌代謝磷的有效化可溶性無機磷有機磷微生物吸收（富營養(yǎng)）進入環(huán)境（礦化）排放酸類物質(zhì)鐵的生物循環(huán)與轉(zhuǎn)化微生物活動酸類物質(zhì)沉淀性高鐵化物溶解性亞鐵化物還原氧化鐵細(xì)菌類微生物吸收＋有機酸有機酸鐵鹽微生物分解無機態(tài)鐵釋放第四節(jié)微生物與環(huán)境保護一、水體的污染——富營養(yǎng)化二、用微生物治理污染三、沼氣發(fā)酵與環(huán)境保護四、用微生物監(jiān)測環(huán)境污染一、水體的污染——富營養(yǎng)化水域的植物營養(yǎng)成分（氮、磷等）不斷補給，過量積聚，致使水體營養(yǎng)過剩的現(xiàn)象稱為水體“富營養(yǎng)化”。由于水體中營養(yǎng)物質(zhì)過多，水生生物（主要是藻類）大量繁殖。藻類的的呼吸作用及死亡藻類的分解作用消耗大量的氧，致使水體處于嚴(yán)重的缺氧狀態(tài)，并分解出有毒物質(zhì)，從而給水質(zhì)造成嚴(yán)重的不良后果。富營養(yǎng)化發(fā)生條件（1）總磷、總氮等營養(yǎng)鹽相對比較充足；（2）緩慢的水流流態(tài)；（3）適宜的溫度條件；只有在三方面條件都比較適宜的情況下，才會出現(xiàn)某種優(yōu)勢藻類“瘋”長現(xiàn)象，爆發(fā)富營養(yǎng)化。富營養(yǎng)化發(fā)生機理

總磷總氮等營養(yǎng)鹽是發(fā)生富營養(yǎng)化的必要條件，但不是必然條件。富營養(yǎng)化發(fā)生發(fā)展是由于水體整個環(huán)境系統(tǒng)出現(xiàn)失衡，導(dǎo)致某種優(yōu)勢藻類大量繁殖生長的過程。富營養(yǎng)化現(xiàn)象水華（waterbloom）：發(fā)生在淡水水域的富營養(yǎng)化，水中藍綠藻快速繁殖，使水體出現(xiàn)顏色并變得渾濁，許多藻類團塊漂浮在水面上，形成一層藍綠色藻體和泡沫；從而形成所謂的“水花”或“水華”赤潮（redtides）：發(fā)生在海水水域的富營養(yǎng)化，通常是指海洋微藻、細(xì)菌和原生動物在海水中過度增殖或聚集致使海水變色的一種現(xiàn)象。水中赤潮生物大量繁殖，水體呈現(xiàn)不同的顏色，有紅顏色或磚紅顏色、綠色、黃色、棕色等。富營養(yǎng)化的后果富營養(yǎng)化是一個自然過程，但人類的活動（如大量生活污水直接排入水體）會加速這一過程，這種情況下的富營養(yǎng)化稱為人為富營養(yǎng)化。富營養(yǎng)化的直接后果的造成大量的魚類的死亡，另外對工業(yè)、生活、灌溉用水都有不利的影響。富營養(yǎng)化的治理世界上對湖泊富營養(yǎng)化的治理有多種方式，國內(nèi)比較熟悉的有兩種：一是通過養(yǎng)魚、向湖中投放除藻試劑等方式改善水質(zhì)，二是實施生態(tài)系統(tǒng)工程，以栽植大型水生植被為主，重建水下生態(tài)系統(tǒng)。第一種方式見效快，但副作用大。第二種是一個“長治久安”的辦法。目前，歐美許多國家都沿用了這一辦法，效果不錯。但由于耗資巨大，時間長，最少需要3年至5年才能初見成效，國內(nèi)尚無成熟經(jīng)驗。二、微生物治理污染污染介質(zhì)的微生物處理1.污水的微生物處理：在污水處理過程中利用不同生理、生化功能微生物間的協(xié)同作用而進行的一種物質(zhì)循環(huán)過程。2.固體廢棄物的微生物處理：利用多種好氧性高溫微生物對有機垃圾進行快速處理，使垃圾在處理后表現(xiàn)為減量化、無害化和資源化。1．水體自凈自然凈化物理作用：稀釋、沉淀（強）化學(xué)作用：日光、氧氣等對污染物的分解（弱）生物作用：生物降解（食物鏈）

（強）水體自凈速度有哪些限制因素？物理？凈水流量、流速、污染物物理性質(zhì)、地域、季節(jié)、天氣化學(xué)？污染物的化學(xué)性質(zhì)和日光、氧氣、水對污染物質(zhì)分解作用生物？生物種類、數(shù)量（營養(yǎng)物濃度、環(huán)境因子）、代謝的極限速度因為水體的自凈速度是有限的。在正常情況下，水體單位時間內(nèi)通過正常生物循環(huán)中能夠同化有機污染物的最大數(shù)量稱為同化容量或自凈容量。

在自凈容量范圍內(nèi)水體的凈化是如何進行的呢？A．自凈的過程

水體自凈過程大致如下a.物理作用有機污染物排入水體后被水稀釋，有機和無機固體沉降到河底；如下圖河流污染和自凈過程b.生物作用

好氧菌↑溶氧↓好氧菌↓厭氧菌↑自然溶氧、藻類產(chǎn)氧溶解氧↑有機物降解河流污染和自凈過程圖污水自凈被污染的水體都是自凈水體！但自凈恢復(fù)的程度不同，或稱污染現(xiàn)狀不同。2．衡量水體污染與自凈的指標(biāo)

用什么指標(biāo)可以衡量河段水體污染與自凈所處的階段?山東小清河水體外觀、化學(xué)指標(biāo)、生物種類、數(shù)量及比例關(guān)系、溶解氧等A．P／H指數(shù)與BIP指數(shù)P代表光合自養(yǎng)型微生物（如藻類）H代表異養(yǎng)型微生物（如細(xì)菌等），兩者的比即P／H指數(shù)。P/H

=（有葉綠素的微生物數(shù)量）/（異養(yǎng)微生物數(shù)量）BIP

=（無葉綠素的微生物數(shù)量）/（全部微生物數(shù)量）≈H/（P+H）×100%

污染前污染

凈化開始

持續(xù)結(jié)束P/H：高下降最低點上升高BIP：0~8上升60~100下降0~8通常使用的是BIP指數(shù)。B．氧濃度晝夜變化幅度河流污染中氧濃度晝夜變化示意圖為什么不同的凈化程度晝夜變化幅度不同？氧濃度高低與細(xì)菌含量有關(guān)，晝夜變幅與藻類數(shù)量有關(guān)，因此與P/H或BIP有關(guān)。溶氧變化

污染前－→污染－→

凈化開始－→持續(xù)－→結(jié)束

幅度

0

0增