微生物生態(tài)學(xué)復(fù)習(xí)題

1、第1章緒論1.什么是微生物生態(tài)學(xué)？微生物生態(tài)學(xué)（MicrobialEcology）是研究微生物與其周圍生物和非生物環(huán)境之間相互關(guān)系的一門科學(xué)。2.微生物生態(tài)學(xué)研究意義？發(fā)現(xiàn)新的、在工農(nóng)業(yè)、食品、醫(yī)藥和環(huán)境保護(hù)方面有重要用途的微生物菌株；開發(fā)和利用自然界中的微生物資源，保護(hù)好微生物基因資源；為提高生產(chǎn)效率、保護(hù)人類健康和保護(hù)生態(tài)平衡發(fā)揮微生物的最佳作用。開發(fā)利用保護(hù)微生物資源，保護(hù)環(huán)境維持環(huán)境生態(tài)平衡第2章微生物生態(tài)學(xué)的基本原理1.生境：是指發(fā)現(xiàn)有生物的物理區(qū)域。這一區(qū)域的物理化學(xué)特征可以影響在這一區(qū)域中生活的微生物生長、代謝活力、生物與生物之間的相互作用和微生物的生存。2.生態(tài)位：生態(tài)位不僅指

2、生物生長的空間范圍，而且包括生物在這一生境內(nèi)的活動、它們的功能作用及其與其他生物的相互作用。3.土著微生物：指在一個給定的生境中那些能生存、生長和進(jìn)行活躍代謝的微生物，并且這些微生物能與來自其他群落的微生物進(jìn)行有效的競爭。4.外來微生物：指來自于其他生態(tài)系統(tǒng)的微生物，所以這些微生物不能在這一生境中長期生活下去。5.微生物區(qū)系：在一塊土壤碎片內(nèi)或植物根的表面有可能有很多環(huán)境因素不同的微環(huán)境。而每一微環(huán)境只適宜于某種或某些微生物的生長、繁殖，而不適合其他種微生物的生長，從而形成復(fù)雜的微生物區(qū)系（microflora）。6.群落演替：是指在某一特定環(huán)境內(nèi)，生物群落隨著時間的推移順序出現(xiàn)或被相繼取代，

3、最終形成比較穩(wěn)定的群落結(jié)構(gòu)的發(fā)展過程。第3章自然環(huán)境中的微生物1.生理群：指按生理特性將微生物劃分為不同的類群。2.優(yōu)勢種：在一定條件下或在一個生理群中常只有少數(shù)種類占優(yōu)勢，即在最高稀釋度平皿中出現(xiàn)較多菌落數(shù)的菌種，該菌種稱優(yōu)勢種。3.水體富營養(yǎng)化：當(dāng)水體中N、P營養(yǎng)元素的含量大量增加，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出正常指標(biāo)，結(jié)果導(dǎo)致原有生態(tài)系統(tǒng)破壞，藻類或某些細(xì)菌數(shù)量猛增，其他生物種類減少，水質(zhì)變壞的現(xiàn)象。4.為什么說土壤是適合微生物生長的環(huán)境？土壤是固體無機(jī)物(巖石和礦物質(zhì))、有機(jī)物、水、空氣和生物組成的復(fù)合物，是微生物的合適生境。土壤中含有水分，水分中含有可溶性無機(jī)和有機(jī)營養(yǎng)。土壤團(tuán)粒的空隙中存在著空氣。由于

4、施肥和生物遺體腐敗，可以不斷提供豐富營養(yǎng)。其中還含有大量而全面的礦質(zhì)元素，供微生物生活所需。土壤pH的范圍在3.5-10.0，多數(shù)在5.5-8.5，大多數(shù)微生物的適宜生長pH也在這一范圍。土壤溫度決定于地區(qū)、季節(jié)因素，一般在030，其中大部分時間為1025。一般土壤溶液濃度在0.11，滲透壓0.55個atm，濃度越高，滲透壓越高。土壤表層土一般只有幾毫米，含量少但作用巨大，因?yàn)橥寥辣韺油潦俏⑸锏奶烊槐Ｗo(hù)傘，能吸收太陽輻射的紫外線。5.海洋微生物與陸地微生物相比有哪些特征？嗜鹽性：2.44.0嗜壓性：耐100大氣壓嗜冷性：04能生長，最適生長溫度為18左右耐貧瘠、廣食性增殖很慢，代時很長（幾十

5、100多小時）第4章極端環(huán)境中的微生物1.極端微生物：極端微生物是最適合生活在極端環(huán)境中的微生物的總稱，包括嗜熱、嗜冷、嗜酸、嗜堿、嗜壓、嗜金、抗輻射、耐干燥和極端厭氧等多種類型。2.嗜冷微生物：0以下或320能生長的微生物，最適生長溫度不超過15，最高生長溫度不超過20。3.了解研究極端環(huán)境中微生物的意義和應(yīng)用前景。研究其強(qiáng)而穩(wěn)定的特殊結(jié)構(gòu)、機(jī)能和遺傳基因以及應(yīng)答相應(yīng)的強(qiáng)烈限制因子，對闡明物種起源、生物進(jìn)化具有重要意義。研究其生理生化特性，可用于量度地球上生命生存的理化極限，對探索宇宙星球上的生物有參考價值；可探索出新的生理途徑，生產(chǎn)新酶和新的生物制劑，使用于特殊環(huán)境條件，如煤脫硫、冶煉金屬

6、、處理有毒廢水、高壓深油井探礦、纖維素高溫發(fā)酵酒精等。4.嗜冷、嗜酸、嗜鹽微生物的抗性機(jī)理及潛在應(yīng)用。嗜冷：通過信號傳導(dǎo)使低溫微生物適應(yīng)低溫環(huán)境；調(diào)整細(xì)胞膜脂類的組成維持膜的流動性、通透性，保證膜的正常生理功能；低溫微生物的蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì)合成；低溫微生物通過產(chǎn)生冷沖擊蛋白適應(yīng)低溫環(huán)境。潛在應(yīng)用：應(yīng)對全球氣候變化可能對人類的危害；為研究生物的進(jìn)化提供材料；為古氣候的重建提供信息；為探索諸如火星等外星生命存在的可能性提供線索；低溫微生物對受污染環(huán)境的原位清潔作用（泄漏于土壤、海洋中的原油、廢棄物等的生物降解）；抗凍基因的獲取與應(yīng)用。嗜酸：嗜酸菌細(xì)胞表面上存在有大量的重金屬離子，如Cu2+，可以與周

7、圍H+進(jìn)行交換，從而阻止H+對細(xì)胞的損傷；嗜酸細(xì)菌的細(xì)胞壁和細(xì)胞膜中含有一些特殊的化學(xué)成分，如較少的磷、含C40的烷基甘油二醚、硫脂、環(huán)丙烷脂肪酸；含有抗酸水解的蛋白質(zhì)，如氧化硫硫桿菌的鞭毛能抗強(qiáng)酸和高溫是因?yàn)樵摼芎铣煽顾崴獾牡鞍踪|(zhì)；在嗜酸細(xì)菌中的呼吸過程與嗜中性微生物的基本相似，不同的是嗜酸細(xì)菌細(xì)胞膜兩側(cè)的質(zhì)子梯度pH非常大，細(xì)胞質(zhì)接近中性；嗜酸細(xì)菌通過長期進(jìn)化適應(yīng)了SO42-環(huán)境，并且細(xì)胞中存在有某種活力很大的去除SO42-的體系；另外SO42-極性大，透過脂類雙層膜的非特異性穿透能力較小。潛在應(yīng)用：細(xì)菌冶金（利用氧化亞鐵硫桿菌通過微生物瀝取法可從低含量的礦物中大量提取Cu2+，能耗小

8、）；煤和石油脫硫（在煤和石油燃燒之前，利用有關(guān)的微生物分解其中的含硫化合物，把不含有硫化物的煤和石油用于工業(yè)生產(chǎn)和日常生活，可以減少SO2對大氣的污染）；生產(chǎn)肥料（可以利用氧化硫硫桿菌提高磷礦粉的速效性，以便提高農(nóng)作物的產(chǎn)量）。嗜鹽：嗜鹽菌的細(xì)胞結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和細(xì)胞內(nèi)K等離子濃度的維持需要高鹽濃度；嗜鹽菌的酶產(chǎn)生、穩(wěn)定和活性發(fā)揮需要高鹽濃度；嗜鹽菌細(xì)胞膜對高鹽濃度的適應(yīng)；嗜鹽菌細(xì)胞內(nèi)積累或產(chǎn)生相容性溶質(zhì)以適應(yīng)高鹽濃度。潛在應(yīng)用：生產(chǎn)化工原料；工業(yè)酶制劑；紫色膜的應(yīng)用；應(yīng)用于工業(yè)發(fā)酵。第5章生物群體的相互作用1.群體密度：與種群密度概念相似，指單位體積空間內(nèi)生物個體數(shù)量。2.共代謝：共代謝是指在某種特

9、殊底物上生長的一種群體能順便氧化第二種底物，而第二種底物不能作為這一種微生物群體的碳源和能源，但是被這種微生物群體氧化過的產(chǎn)物卻能被另一種微生物群體利用。3.拮抗：在一個環(huán)境中，一個群體產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物使共處的另一群體的生長受到抑制，而本身不受影響，這種關(guān)系稱為拮抗。4.競爭作用：兩個或多個群體共同依賴同一個生長基質(zhì)或環(huán)境條件，結(jié)果使一方或雙方群體大小或生長率受限制的現(xiàn)象。5.根際效應(yīng)：在根系分泌物選擇下促進(jìn)一類群微生物生長發(fā)育的現(xiàn)象。6.R/S：根土比，根際土壤微生物與鄰近的非根際土壤微生物數(shù)量之比。7.VA菌根：也叫內(nèi)生菌根。菌絲直接入侵根表皮細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞外，不形成哈氏網(wǎng)；在皮層細(xì)胞內(nèi)的菌絲

10、，其頂端膨大且分枝，形成泡囊（Vesicule）叢枝（Arbuscule）菌根，故又稱VA菌根；8.正常菌群：正常人體的體表及與外界相通的腔道中，都存在著不同種類和數(shù)量的微生物。在正常情況下，這些微生物對人類無害，稱為正常菌群。9.群體密度對微生物生長的影響如果群體密度小，個體的代謝產(chǎn)物不能得到合理使用，生長緩慢，生長率增加也緩慢；如果群體密度大，生長速率加快。10.微生物群體之間的相互關(guān)系，并舉例說明中立關(guān)系群體密度很小的兩個群體偏利共生關(guān)系如共代謝在污染環(huán)境中的污染物降解過程起著很大的作用。協(xié)作關(guān)系纖維分解細(xì)菌，將纖維素分解為葡萄糖，提供給自生固氮菌作為碳源；自生固氮菌，固定N2為NH3，

11、提供給纖維素分解菌作為氮源?；セ莨采P(guān)系地衣競爭作用強(qiáng)者生存，弱者淘汰（主要）拮抗作用酸牛奶、酸泡菜，乳酸菌生長，產(chǎn)生乳酸而抑制其他微生物生長，以防腐敗并保持風(fēng)味。寄生關(guān)系蛭弧菌寄生于G菌的細(xì)胞壁和質(zhì)膜之間。捕食作用捕食性真菌11.根際微生物與植物之間的關(guān)系1）植物根系對根際微生物的作用根系分泌物和脫落物是根際微生物的重要營養(yǎng)來源和能源；根系的呼吸作用影響根際土壤的氣體組分、pH、Eh等；根系的吸收作用對根際土壤微生物的影響；根際溫度一般比非根際土壤溫度高12。2）根際微生物對植物的作用有益影響：有效化營養(yǎng)元素；促進(jìn)植物生長；根際微生物分泌的抗生素類物質(zhì)，有助于作物避免土著性病原菌的侵染；產(chǎn)生

12、鐵載體，改善植物的生長條件，促進(jìn)植物生長。不利影響：微生物與植物競爭礦質(zhì)營養(yǎng)，在一定時間內(nèi)減少了對植物養(yǎng)分的供應(yīng)，造成對植物生長的不利；由于不同植物根際條件的選擇性，某些病原菌在相應(yīng)植物的根際得到加富，更助長了病害的發(fā)生；某些微生物產(chǎn)生的有毒物質(zhì)能抑制種子的發(fā)芽、幼苗的生長和根系的伸長。第6-9章微生物在生物地球化學(xué)循環(huán)中的作用1.硝化作用：微生物將氨氧化為硝酸的生物學(xué)過程。2.反硝化作用：凡是將NO3從氧化態(tài)變?yōu)檫€原態(tài)（NO2-，N2O，NO，N2，NH4+），不管產(chǎn)物是什么都統(tǒng)稱為反硝化作用。3.反硫化作用：在厭氣條件下，微生物利用SO42作為最終電子受體進(jìn)行無氧呼吸，將SO42還原為H2

13、S的生物學(xué)過程。4.聯(lián)合固氮體系：介于自生固氮體系和共生固氮體系之間的中間類型，即這類固N(yùn)微生物能獨(dú)自固N(yùn)，固N(yùn)活性較低；當(dāng)它與相應(yīng)的植物共棲后，表現(xiàn)較高的固N(yùn)活性。5.氨化作用：微生物分解有機(jī)物釋放NH4+（NH3）的過程。6.微生物在C素循環(huán)中有哪些特殊作用？請舉例說明。微生物在碳素循環(huán)中，既是有機(jī)質(zhì)的制造者，又是有機(jī)物質(zhì)的唯一分解者，通過它的分解作用，可為大氣補(bǔ)充95以上的CO2。陸地，有機(jī)質(zhì)的制造者主要是高等植物，微生物也是參與者；極端環(huán)境，有機(jī)質(zhì)的制造者主要是微生物；微生物具有分解簡單有機(jī)營養(yǎng)物和某些天然多聚物（淀粉、果膠、蛋白質(zhì)）的能力；微生物還參與CO的循環(huán)：7.簡述微生物在氮素

14、循環(huán)中的作用。氮素是構(gòu)成生物體的一種必需元素，自然界中的氮素循環(huán)包括許多轉(zhuǎn)化作用?？諝庵械牡?dú)獗还痰⑸锛爸参锱c微生物的共生體固定成氨態(tài)氮，經(jīng)過硝化微生物的硝化作用轉(zhuǎn)化成硝態(tài)氮，后者被植物或微生物同化成有機(jī)氮化物。動物食用含氮的植物，又轉(zhuǎn)變成動物體內(nèi)的蛋白質(zhì)。動物、植物、微生物的尸體及排泄物被微生物分解后，又以氨的形式釋放出來，這種過程叫做氨化作用。由硝化菌產(chǎn)生的硝酸鹽在無氧條件下被一些微生物還原成為氮?dú)猓匦禄氐酱髿庵?，開始新的氮素循環(huán)。微生物在氮素循環(huán)中的幾種作用歸納為：固氮作用、硝化作用、同化作用、氨化作用和反硝化作用。8.微生物對硫的循環(huán)對環(huán)境會產(chǎn)生哪些有利或不利的影響。使土壤中不溶

15、性的磷酸鹽和其他無機(jī)物得到溶解，對微生物和植物生長有利；硫桿菌去除其中的硫化物，可以減輕酸雨污染。微生物對硫的固結(jié)與吸收，使土壤損失硫元素，不利于植物的生長。通過硫化作用產(chǎn)生的SO42，隨著雨雪進(jìn)入水體，使水體富營養(yǎng)化。第10章微生物與化學(xué)污染物之間的相互關(guān)系1.難降解物質(zhì)：人工合成、具有特殊的化學(xué)結(jié)構(gòu)，微生物不易降解的化合物。如殺蟲劑、塑料等。2.生物放大作用：指某些在自然界不能降解或難降解的化學(xué)物質(zhì)，在環(huán)境中通過食物鏈的延長和營養(yǎng)級的增加在生物體內(nèi)逐級富集，濃度越來越大的現(xiàn)象。3.降解質(zhì)粒：是指某些質(zhì)粒編碼的基因能夠控制某些污染物的微生物降解。4.重金屬使微生物致毒的機(jī)理抗代謝物；很容易與

16、細(xì)胞膜結(jié)合，干擾細(xì)胞的正常功能；與基本代謝物形成沉淀物，使這些代謝物不能被細(xì)胞利用；取代了一些酶的重要元素，干擾酶和細(xì)胞的正常功能；許多重金屬對其他生物配位體，如磷酸、嘌呤、嘧啶和核酸有強(qiáng)烈的親和力；Hg很容易損傷三羧酸循環(huán)和呼吸鏈，從而影響ATP的產(chǎn)生。5.微生物對重金屬的抗性機(jī)制以及抗重金屬菌株的應(yīng)用。1）抗性機(jī)制：生物吸附作用；細(xì)胞外的沉淀作用和結(jié)晶作用；與細(xì)胞運(yùn)輸有關(guān)的抗性機(jī)制；細(xì)胞內(nèi)的隔離作用和解毒作用；金屬的轉(zhuǎn)化作用。2）抗重金屬菌株的應(yīng)用：生產(chǎn)抗微生物藥物、環(huán)境保護(hù)、回收貴重金屬。第11章污染物的微生物處理1.BOD：生物需氧量，指水中有機(jī)污染物在需氧微生物作用下氧化分解所消耗的

17、O2量。2.活性污泥：指污水中需氧微生物通過大量繁殖，加上污水中有機(jī)和無機(jī)膠體和懸浮物等組成的一種肉眼可見的絨絮狀泥粒。3.請談?wù)劵钚晕勰嘀形⑸锖退鼈冊谖鬯幚磉^程中的作用1）細(xì)菌（主要為G-細(xì)菌）：氣桿菌、亞硝化單胞菌、假單胞菌、芽孢桿菌、棒桿菌、諾卡氏菌、球衣菌、螺菌、動膠菌、產(chǎn)堿桿菌、大腸桿菌、絲狀細(xì)菌等。作用：對污水中污染物有很強(qiáng)的吸附能力和降解能力。2）原生動物：纖毛蟲、鞭毛蟲、輪蟲、線蟲等。作用：穩(wěn)定活性污泥中的微生物群體，改善排出的水質(zhì)，對活性污泥的絮凝起一定作用。3）真菌：主要是絲狀真菌，如毛霉屬、根霉屬、曲霉屬、青霉屬、頭孢霉屬、木霉屬等，大約有20種真菌。數(shù)量不大，不是活

18、性污泥微生物區(qū)系中的主要成員。拓展1.有機(jī)氮礦化：有機(jī)態(tài)N經(jīng)微生物分解，形成無機(jī)態(tài)N（NH4，NO3）的過程。2.生物固結(jié)作用：微生物將有機(jī)礦化后的產(chǎn)物吸入體內(nèi)，形成細(xì)胞的各種含N有機(jī)物的過程。3.生物固氮作用:分子態(tài)N在部分微生物體內(nèi)經(jīng)固氮酶催化還原為NH3的生物學(xué)過程。4.自生固N(yùn)體系:固氮微生物在其獨(dú)自生活過程中，將分子態(tài)N還原為氨，由這類固N(yùn)微生物建立的體系。5.共生固N(yùn)體系:固氮微生物必須與相應(yīng)的植物建立共生體系，才能固定分子態(tài)N為氨，由這類共生固氮微生物建立的體系。6.硫化作用:在好氣條件下微生物將還原態(tài)的無機(jī)硫化物氧化成SO42的生物學(xué)過程。7.有機(jī)態(tài)硫化物的礦化作用:在好氣或厭

19、氣條件下，微生物將有機(jī)硫化物分解，釋放出無機(jī)硫化物（氧化態(tài)或化合態(tài)）的生物學(xué)過程。8.礦化作用:一個有機(jī)分子被微生物完全分解成無機(jī)物，如CO2和H2O等的過程。9.降解質(zhì)粒的用途:生物修復(fù)，尤其是降解質(zhì)粒的酶可以用于生物難降解污染物、殺蟲劑、爆炸物（TNT）的降解；產(chǎn)生的酶可以將環(huán)境污染物分解成工業(yè)生產(chǎn)過程中所必需的中間產(chǎn)物；用于環(huán)境監(jiān)測。10.微生物對有機(jī)污染物的抗性機(jī)制： 污染物的基因，能編碼合成一些酶，分解污染物，使污染物去除毒性。這是微生物抗有機(jī)污染物的最根本原因。通過誘導(dǎo)而獲得抗性有些污染物在結(jié)構(gòu)上類似于自然界中某類天然化合物或者具有類似的化學(xué)鍵，從而成為某些微生物分解的底物，而進(jìn)行

20、降解共代謝作用某些微生物可能通過基因突變、生理適應(yīng)和改變了細(xì)胞膜的通透性，使污染物無法進(jìn)入細(xì)胞，從而出現(xiàn)抗性某些微生物通過產(chǎn)生一些酶或某些化合物，修飾污染物的結(jié)構(gòu)或改變?nèi)芙庑裕蛊錈o法進(jìn)入細(xì)胞或成為微生物分解的正常底物而受到降解11.污染物微生物處理方法的優(yōu)點(diǎn)：微生物的特性（種類多、代謝類型多樣、繁殖快、易培養(yǎng)和遺傳改造）決定微生物是污染物處理的主力軍；不造成二次污染；費(fèi)用低，經(jīng)濟(jì)效益高；可處理各種污染物（構(gòu)建多功能高效降解菌）。12.COD：化學(xué)需氧量，指水中有機(jī)物被氧化劑氧化時所消耗的O2量。13.TOD：有機(jī)碳、NH4+和有機(jī)氮被氧化過程中所消耗的總氧量。14.廢水微生物處理的方法：活性

21、污泥法；生物濾池法；生物轉(zhuǎn)盤法；厭氧發(fā)酵法；氧化塘法；光合細(xì)菌處理法；基因工程法。15.活性污泥法的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：能產(chǎn)生高質(zhì)量的排除水，凈化效率高，臭氣輕微；處理費(fèi)用較合理；反應(yīng)的體積小，占地面積小。缺點(diǎn)：產(chǎn)生的污泥量大；對水質(zhì)、水量的變動比較敏感，對負(fù)荷的沖擊抗性弱；容易出現(xiàn)污泥膨脹現(xiàn)象。16.重金屬污染物處理的微生物方法生物吸附；利用固定化細(xì)胞吸附重金屬硫化物沉淀法磷酸鹽沉淀法利用微生物的轉(zhuǎn)化作用去除重金屬17.根際：植物根系直接影響下的特殊生態(tài)環(huán)境，即從根表面到距根12mm范圍受根系分泌物控制的薄層土壤。名詞解釋：1. 種群（population)：由一定時間內(nèi)占有一定地區(qū)的一群同種個體組

22、成的生物系統(tǒng)。2. 群落(community)： 在一定時間內(nèi)居住于一定環(huán)境中的各種群組成的生物系統(tǒng)。3. 生態(tài)系統(tǒng)(ecosystem)： 在一定空間內(nèi)由生物和非生物成分組成的一個功能整體及生物圈能流和物質(zhì)循環(huán)的一個功能單位。4. 微生物生態(tài)學(xué): 研究微生物群體（微生物區(qū)系或正常菌群）與其周圍的生物和非生物環(huán)境條件間相互作用的規(guī)律的學(xué)科。 5. 生態(tài)位：是指一個種群在生態(tài)系統(tǒng)中，在時間空間上所占據(jù)的位置及其與相關(guān)種群之間的功能關(guān)系與作用。6. 菌群失調(diào)是指如果生態(tài)平衡失調(diào)，以至機(jī)體某一部位的正常菌群中各細(xì)菌的比例關(guān)系發(fā)生數(shù)量和質(zhì)量上的變化。7. 根際微生物：生活在植物根系周圍土壤中的微生物，

23、為正常菌群，多為G- 細(xì)菌。8. 互生：兩種生物可以獨(dú)立生活。也可以形成相互的聯(lián)合，對一方有利，或雙方都有利。9. 滅菌（sterilization）：采用強(qiáng)烈的理化因素是任何物體內(nèi)外部的一切微生物永遠(yuǎn)喪失其生長繁殖能力的措施10. 消毒（disinfection）：采用較溫和的理化因素，僅殺死物體表面或內(nèi)部的一部分對人體有害的病原菌，而對被處理物體基本無害的措施。11. 化療（chemotheraphy）即化學(xué)治療。利用具有高度選擇毒力的化學(xué)物質(zhì)抑制宿主體內(nèi)病院微生物的生長繁殖，以達(dá)到治療該傳染病的一種措施。12. 巴斯德消毒法（Pasteurization）：用較低的溫度來殺死其中的病源微

24、生物，這樣既保持食品的營養(yǎng)風(fēng)味，又進(jìn)行了消毒該法一般是將待消毒的液體食品置于62處理30min，然后迅速冷卻。即可達(dá)到消毒目的。13. 抗生素：微生物在其生命過程中所產(chǎn)生的一類低分子量代謝產(chǎn)物，在很低濃度下就能抑制或殺死其它微生物的生長。14. 生化耗氧量（biochemical oxygen demand,BOD）： 是指在特定時間和溫度下，微生物好氧過程中氧化一升污水中的有機(jī)物所需氧的毫克數(shù)(單位為 mg/L) 。15. 化學(xué)需氧量（chemical oxygen demand,COD）：是表示水體中有機(jī)物含量的一個簡便的間接指標(biāo),指1L污水中所含有的有機(jī)物在強(qiáng)氧化劑將它氧化后,所消耗氧的

25、毫克數(shù)(單位為 mg/L)16. 活性污泥法（又稱“曝氣法”）：利用含有好氧微生物的活性污泥，在通氣條件下，使污水得到凈化的生物學(xué)方法。17. 微生態(tài)制劑：是指根據(jù)微生態(tài)理論，在微生態(tài)學(xué)理論指導(dǎo)下，用正常微生物群成員，經(jīng)特殊工藝制成的只含有活菌或包含細(xì)菌菌體及其代謝產(chǎn)物的主要用于動物的活菌制劑。18. 根際效應(yīng)：是指根際同根際外土壤中的微生物群落相比，生活在植物根際中的微生物，在數(shù)量、種類和活性上有明顯不同，表現(xiàn)出特異性的現(xiàn)象。填充題：1. 生態(tài)系統(tǒng)的功能主要通過: 物種流、能量流、食物鏈、營養(yǎng)級、信息流來實(shí)現(xiàn)。2. 土壤中的微生物以細(xì)菌最多，其次位放線菌和霉菌。3. 極端環(huán)境下的微生物可以分

26、為：嗜熱微生物，嗜冷微生物, 嗜酸微生物, 嗜堿微生物和其他嗜極微生物。4. 根據(jù)微生物與氧的關(guān)系,可把它們分為幾種類群：專性好氧菌，微好氧菌，兼性厭氧菌，耐氧厭氧菌，專性厭氧菌。5. 微生物培養(yǎng)過程中調(diào)節(jié)pH值的措施，過酸時：加入堿或適量氮源，提高通氣量。過堿時：加入酸或適量碳源，降低通氣量。6. DGGE/TGGE 技術(shù)在一般的聚丙烯酰胺凝膠基礎(chǔ)上，加入了變性劑（尿素和甲酰胺）梯度或是溫度梯度，從而能夠把同樣長度但序列不同的DNA 片段區(qū)分開來。7. 微生物不可培養(yǎng)的原因： 培養(yǎng)條件，營養(yǎng)限制，失去生態(tài)位。8. 微生態(tài)制劑所含有效微生物種類多少的不同可劃分為單一有效菌劑和多菌復(fù)合菌劑。9.

27、 一般認(rèn)為，乳酸菌類在各種動物的各階段添加均較好；芽孢菌類在生長期添加較好，在幼齡期可以添加；曲霉菌類在幼齡期、水產(chǎn)動物全期不必添加；酵母菌類在生長期不必添加；在水產(chǎn)動物養(yǎng)殖中，以改善水質(zhì)為目的時，可將微生態(tài)制劑或光合細(xì)菌直接灑于水中。問答題：1 研究極端環(huán)境下的微生物意義有哪些？(1)開發(fā)利用新的微生物資源，包括特異性的基因資源；(2)為微生物生理、遺傳和分類乃至生命科學(xué)及相關(guān)學(xué)科許多領(lǐng)域，如：功能基因組學(xué)、生物電子器材等的研究提供新的課題和材料；(3)為生物進(jìn)化、生命起源的研究提供新的材料。2 微生物間及微生物與其它生物間的關(guān)系有哪幾種？1) 互生：可分可合，合比分好；2) 共生：難分難解

28、，合二為一；3) 寄生：以小吃大，內(nèi)部攻擊；4) 拮抗：產(chǎn)生毒物，傷害對方；5) 捕食：以大吃小，仗勢欺人.3 高溫型微生物在高溫下能生長的原因是什么？酶蛋以及核糖體有較強(qiáng)的抗熱性核酸具有較高的熱穩(wěn)定性（核酸中G+C含量高（tRNA），可提供形成 氫鍵，增加熱穩(wěn)定性 ）。 細(xì)胞膜中飽和脂肪酸含量高，較高溫度下能維持正常的液晶狀態(tài)。4 抗生素的作用機(jī)制有哪些？抗生素的作用機(jī)制包括：1）抑制細(xì)胞壁的合成；（如：青霉素） 2）破壞細(xì)胞膜功能；（如：多粘菌素可作用于膜磷脂使膜溶解） 3）抑制蛋白質(zhì)合成；（如：氯霉素，四環(huán)素、鏈霉素等） 4）干擾核酸代謝；（如：利福霉素、新生霉素、絲裂霉素、灰黃霉素）5

29、 簡述微生物群落結(jié)構(gòu)和多樣性研究方法的簡史。1) 20世紀(jì)70年代以前：傳統(tǒng)的培養(yǎng)分離方法，依靠形態(tài)學(xué)、培養(yǎng)特征、生理生化特性的比較進(jìn)行分類鑒定和計(jì)數(shù)，認(rèn)識是不全面和有選擇性的，方法的分辨水平低。2) 在70和80年代：對微生物化學(xué)成分的分析，建立了一些微生物分類和定量的方法（生物標(biāo)記物方法），對環(huán)境微生物群落結(jié)構(gòu)及多樣性的認(rèn)識進(jìn)入到較客觀的層次上。3) 在80和90年代：現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)以DNA為目標(biāo)物，通過rRNA基因測序技術(shù)和基因指紋圖譜等方法，比較精確地揭示了微生物種類和遺傳的多樣性，并給出了關(guān)于群落結(jié)構(gòu)的直觀信息。6 微生態(tài)制劑的作用機(jī)理有哪些？微生態(tài)制劑的作用機(jī)理有6種：1) 優(yōu)

30、勢種群說：正常微生物群與動物和環(huán)境之間所構(gòu)成的微生態(tài)系統(tǒng)中，優(yōu)勢種群對整個種群起決定作用。一旦失去了優(yōu)勢種群，則該微生態(tài)平衡失調(diào)，原有優(yōu)勢種群發(fā)生更替，使用飼用微生物添加劑的目的就在于恢復(fù)優(yōu)勢種群。2) 膜菌群屏障說：動物腸道內(nèi)正常菌群直接參與機(jī)體生物防御的屏障結(jié)構(gòu)，以影響過路菌或侵襲菌，防止其在腸道內(nèi)定植生長。飼喂動物的有益微生物可競爭性地附著到腸細(xì)胞上，形成屏障作用，也就是競爭性頡抗作用。在非有益微生物區(qū)系建立前，給新生家畜接種有益的微生物，有助于幼畜建立正常的微生物區(qū)系，排除或控制潛在的病原體，即人為的改變腸道微生物區(qū)系，也就是優(yōu)勢種群發(fā)生更替，建立新的優(yōu)勢種群。3) 微生物奪氧說：一些

31、需氧的微生物特別是芽孢桿菌能消耗腸道內(nèi)氧氣，造成局部厭氧環(huán)境，有利于厭氧微生物生長，從而使失調(diào)菌群恢復(fù)正常。4) 產(chǎn)生各種酶：有些益生菌可產(chǎn)生水解酶、發(fā)酵酶和呼吸酶等，有利于降解飼料中蛋白質(zhì)、脂肪和復(fù)雜的碳水化合物。如乳酸桿菌等在消化道內(nèi)繁衍增殖，促進(jìn)消化道內(nèi)氨基酸、維生素等營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收，促進(jìn)畜禽生長，提高生產(chǎn)性能。5) 提高機(jī)體免疫機(jī)能：微生態(tài)制劑中的有益菌是良好的免疫激活劑，能有效地促進(jìn)干擾素和巨噬細(xì)胞的活性，通過促進(jìn)B細(xì)胞產(chǎn)生抗體和噬菌作用活性等，激發(fā)機(jī)體體液免疫和細(xì)胞免疫，提高機(jī)體免疫力和抗病力。6) 營養(yǎng)作用：益生菌（如乳桿菌，雙歧桿菌等）能夠合成多種維生素如葉酸、煙酸、維生素

32、B1、維生素B2等，促進(jìn)機(jī)體對蛋白質(zhì)、鈣、鐵和維生素D的消化吸收，從而起到促進(jìn)畜禽生長和提高生產(chǎn)性能的作用。 1、從溫泉，火山地，地?zé)釁^(qū)土壤，煤堆生境中可以分離到嗜熱微生物；從鹽湖，曬鹽場和腌制海產(chǎn)品處生境中可分離到嗜鹽微生物。2、磷的生物地球化學(xué)循環(huán)包括3種基本過程：不溶性無機(jī)磷的可溶化、可溶性無機(jī)磷的有機(jī)化、有機(jī)磷的礦化。3、微生物種群相互作用的基本類型包括：，、和。中立生活偏利作用協(xié)同作用互惠共生寄生捕食偏害作用競爭4、嗜熱細(xì)菌耐高溫的DNA多聚酶使DNA體外擴(kuò)增技術(shù)得到突破，為PCR技術(shù)的廣泛應(yīng)用提供基礎(chǔ)。5、氮循環(huán)實(shí)際上是氮化合物的氧化還原反應(yīng)，其循環(huán)過程包括氨化作用，硝化作用，硝酸

33、鹽同化作用和反硝化作用。6、按耐熱能力的不同，嗜熱微生物可被分成5個不同類型：耐熱菌，兼性嗜熱菌，專性嗜熱菌，極端嗜熱菌和超嗜熱菌。7、有機(jī)污染物生物降解過程中經(jīng)歷的主要反應(yīng)包括，和。氧化反應(yīng)還原反應(yīng)水解反應(yīng)聚合反應(yīng)8、根際微生物對植物的有益影響有:_,_,_,_。:改善對植物的營養(yǎng)源,產(chǎn)生生長調(diào)節(jié)物調(diào)節(jié)植物生長,分泌抗生素類物質(zhì)抑制植物潛在病原菌生長和增加礦物質(zhì)的溶解性.9、沼氣發(fā)酵的三個階段分別由_,_,_厭氧或兼性厭氧的水解性細(xì)菌或發(fā)酵性細(xì)菌、產(chǎn)酸產(chǎn)乙酸的細(xì)菌群、嚴(yán)格厭氧的產(chǎn)甲烷菌群三種菌群的作用10、我國生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定_1L_水中大腸桿菌群數(shù)不超過_3_個11、細(xì)胞型微生物包括

34、的主要類群為_細(xì)菌_,_放線菌_,_霉菌_,_酵母菌_。12、一種種群因另一種種群的存在或生命活動而得利，而后者沒有從前者受益或受害，此兩種群之間的關(guān)系為_偏利作用_。13.微生物在自然環(huán)境中廣泛存在的原因在于_、_和_等。五、簡答題1、簡述微生物作為重要成員在生態(tài)系統(tǒng)中所起到的重要作用。微生物在生態(tài)系統(tǒng)中可以在多個方面起重要作用，但主要作為分解者。其重要作用可以概括如下：微生物是有機(jī)物的主要分解者，微生物分解存在于生物圈內(nèi)的動物、植物和微生物殘體等復(fù)雜有機(jī)物質(zhì)，并轉(zhuǎn)化成最簡單的無機(jī)物，再供初級生產(chǎn)者利用。微生物是物質(zhì)循環(huán)中的重要成員，微生物參與所有的物質(zhì)循環(huán)，大部分元素及其化合物都受到微生物

35、的作用。微生物是生態(tài)系統(tǒng)中的初級生產(chǎn)者，光能營養(yǎng)和化能營養(yǎng)微生物具有固定太陽能和化學(xué)能的能力，成為生態(tài)系統(tǒng)的初級生產(chǎn)者。微生物是物質(zhì)和能量的貯存者，生態(tài)環(huán)境中的微生物貯存著大量的物質(zhì)和能量。微生物是地球生物演化中的先鋒種類，微生物是地球上最早出現(xiàn)的生物體，微生物的活動為后來的生物進(jìn)化打下基礎(chǔ)。2.微生物是如何參與自然界的氮素循環(huán)的:1)生物固氮：常溫常壓下，固氮生物通過體內(nèi)固氮酶的催化作用，將大氣中游離的分子態(tài)N2還原為NH3的過程。2)硝化作用：土壤中由氨化作用生成的NH3，經(jīng)硝化細(xì)菌氧化生成亞硝酸、硝酸的過程。3)同化型硝酸鹽還原作用：以硝酸鹽作營養(yǎng)，合成氨基酸、蛋白質(zhì)和核酸等含氮物的過程

36、。4)氨化作用：含氮有機(jī)物通過各類微生物分解、轉(zhuǎn)化成氨的過程。5)反硝化作用：微生物還原NO3產(chǎn)生氣態(tài)N2的過程。即硝酸鹽的異化還原。3.舉例說明微生物與植物的關(guān)系自然界中微生物植物之間的關(guān)系非常密切,根據(jù)微生物與植物之間利害關(guān)系可以大致分為三種類型:微生物與植物互生的關(guān)系當(dāng)微生物與植物共棲是,微生物的生命活動對植物有利或無明顯影響,例如植物根際與根際微生物的關(guān)系.一方面根際微生物以各種不同的方式有益于植物,包括去除H2S降低對根的毒性,增加礦脂營養(yǎng)的溶解性,合成維生素,氨基酸,生長素和能刺激植物生長的赤霉素.另一方面植物根系生長過程中和土壤進(jìn)行著頻繁的物質(zhì)交換,不斷改變周圍的養(yǎng)分,水分,PH

37、,氧化還原電位和通氣狀況,從而使根際范圍內(nèi)土壤的化學(xué)環(huán)境不同程度上區(qū)別于根際以外的土壤,成為微生物生長的特殊微生態(tài)環(huán)境.微生物與植物共生的關(guān)系:是微生物與植物互生的關(guān)系進(jìn)一步延伸,微生物與植物之間形成結(jié)構(gòu)特殊的共生物體,來執(zhí)行特殊的功能.包括真菌(擔(dān)子菌和子囊菌)與植物形成的特殊共生體-菌根;根瘤菌與豆科植物根系植物形成特殊共生體-根瘤,豆科植物為根瘤菌提供碳源和能源.而根瘤菌則固定氮素輸送給植物;弗蘭克氏放線菌與非豆科植物共生形成的特殊共生體-放線菌根瘤藍(lán)細(xì)菌與部分苔類植物,蘚類植物,蕨類植物,裸子植物和被子植物建立的具有固氮功能的共生體.微生物對植物致病關(guān)系:當(dāng)微生物與植物共棲時,微生物的

38、生命活動導(dǎo)致植物病害.例如水稻的稻瘟病,百葉枯病,小麥的赤霉病,煙草花葉病等,致病微生物能使植物功能失常而走向死亡.4試說明微生物之間的相互關(guān)系，并舉列說明？偏利共棲關(guān)系一個生態(tài)系統(tǒng)中的兩個微生物群體共棲，一個群體因?yàn)榱硪粋€群體的存在或生命活動而淂利，而后者沒有從前者受益或受害。例如好癢微生物與巖羊微生物共棲時，好癢微生物消耗環(huán)境中的氧，為厭氧微生物的生存和發(fā)展創(chuàng)造厭氧分環(huán)境條件互利共棲關(guān)系一個生態(tài)系統(tǒng)中相互作用的兩個微生物群體相互有利的現(xiàn)象，二者之間是一種非專性的松散聯(lián)合。例如纖維分解微生物和固氮細(xì)菌的共棲，纖維分解細(xì)菌分解纖維產(chǎn)生的糖類可以固氮細(xì)菌提供碳源和能源而固氮細(xì)菌固定的碳素可以纖維

39、分解微生物提供氮源，互為有利而促進(jìn)了纖維素分解和氮素固定。共生關(guān)系是互利共棲關(guān)系的進(jìn)一步延伸，相互作用的兩個微生物群體絕對互利，甚至形成結(jié)構(gòu)特殊的共生物體，分開后有的甚至難以單獨(dú)生活，而且相互之間有高度淂專一性，一般不能由其它種群取代共生體中的其它成員。例如某些藻類或藍(lán)細(xì)菌與真菌組成地衣，地衣中的藻或藍(lán)細(xì)菌進(jìn)行光合作用，可為真菌提供有機(jī)化合物作碳源和能源以及分子氧，而真菌菌絲則為藻類或藍(lán)細(xì)菌不僅提供棲息之處，而且提供礦質(zhì)元素和水分，甚至生長物質(zhì)。競爭關(guān)系一個態(tài)系統(tǒng)中的兩個微生物群體因需要相同的生長基質(zhì)或其它環(huán)境因子時，產(chǎn)生的一方或雙方微生物群體在增值和活性等方面受到限制時的現(xiàn)象。例如厭氧生境中，硫酸鹽還原細(xì)菌和產(chǎn)甲烷細(xì)菌都能利用氧氣和二氧化碳或乙酸，但是硫酸鹽還原細(xì)菌對于氫氣或乙酸親和力較產(chǎn)甲烷細(xì)菌高。拮抗關(guān)系一個生態(tài)系統(tǒng)中，由于一種微生物群體生長時所產(chǎn)生的某些代謝產(chǎn)物，抑制甚至毒害了同一生璄中