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PCR-DGGE 技术在微生物物种多样性研究中的局限性及其解决措施

PCR-DGGE 技术在微生物物种多样性研究中的局限性及其解决措施
PCR-DGGE 技术在微生物物种多样性研究中的局限性及其解决措施

高中生物知识梳理复习-生物多样性及其保护 教案

第一节生物多样性及其保护 教学目的 1.生物多样性的价值(B:识记)。 2.我国生物多样性的概况(B:识记)。 3.如何对生物多样性进行保护(B:识记)。 重点和难点 1.教学重点 (1)生物多样性的价值。 (2)生物多样性的保护。 2.教学难点 (1)生物多样性的概念及其三个层次。 (2)生物多样性的间接使用价值。 教学过程 【板书】 生物多样直接使用价值 生性的价值间接使用价值 物潜在使用价值 多物种丰富 样我国生物多特有的和古老物种多 性我国生物多样性的特点经济物种丰富 及样性概况生态系统多样 其我国生物多样性面临着威胁 保生存环境的改变和破坏 护我国生物多样性掠夺式的开发和利用 面临威胁的原因环境污染 外来物种的入侵或引种到缺少天敌的地区生物多就地保护 样性的迁地保护 保护加强教育和法制管理 【注解】 构成:由地球上的所有生物所拥有的全部基因与各种各样的生态系统共同构成遗传多样性基因 层次物种多样性保护的三个层次物种 生态系统多样性生态系统 一、生物多样性的价值 (一)直接使用价值:药用价值、工业原料、科研价值、美学价值 (二)间接使用价值 (三)潜在使用价值 二、我国生物多样性概况 物种丰富 特有的和古老物种多 (一)特点经济物种丰富 生态系统多样 (二)我国生物多样性面临的威胁 物种多样性面临威胁 1.表现遗传多样性面临威胁 生态系统多样性面临威胁 生存环境的改变和破坏 掠夺式的开发和利用 2.原因环境污染 外来物种的入侵或引种到缺少天敌的地区 就地保护:主要指建立自然保护区 三、生物多样性的保护迁地保护 加强教育和法制管理

【同类题库】 生物多样性的价值(B:识记) .下列关于生物多样性的叙述错误的是(A) A.地球上所有生物所拥有的全部基因以及各种各样生态系统共同构成了生物的多样性 B.生物的多样性包括遗传多样性、物种的多样性和生态系统的多样性 C.保护生物的多样性就是在基因、物种和生态系统三个层次上采取保护战略和保护措施D.保护生物的多样性主要是指保护生物基因库的多样性 .要使人们认识到,物种一旦灭绝,人类将永远失去(B) A.一个营养级 B.一个基因库 C.一种原材料 D.一笔财富 .下列哪一项不属于野生生物资源的直接使用价值(C) A.药用生物资源 B.是重要的工业原料 C.是生物多样性的重要组成部分 D.具有重要的科学研究价值 .生物多样性的概念包括三个层次(水平),指出以下4个选项中错误的一个是(D) A.生态系统多样性 B.遗传多样性 C.物种多样性 D.生态效率多样性 .鲎血制成的试剂在临床上用来诊断脑膜炎、肝硬化等这是利用生物多样性的(A) A.药用价值 B.工业原料 C.美学价值 D.科学研究价值 .海带是提取碘和甘露醇的原料;芦苇是造纸的原料,这是利用生物多样性的(B) A.药用价值 B.工业原料 C.美学价值 D.科学研究价值 .美国的玉米受一种病菌的危害,严重减产。后来在墨西哥野生植物中发现了这种病菌的抗性基因。用此改良了玉米品种,提高了产量。这说明野生植物的(A) A.基因库的资源效益越来越显著 B.经济效益越来越显著 C.生态效益越来越显著 D.社会效益越来越显著 .近年来,我国一些地区多次出现了沙尘暴天气。下列与治理沙尘暴有关的一组措施是(D)①大力植树、营造防护林②保护草原、控制载畜量③围湖造田④退耕还林还草 A.①②③ B.①③④ C.①②③④ D.①②④ .试分析野生动植物对自然界和人类生活的重要意义。 (1)野生动植物在自然界对起重要作用; (2)野生动植物可以为发展现代畜牧业提供,为改良现有植物品种提供 。 (3)许多野生动物是医学研究的,许多野生动植物在医疗上具有 。 [(1)生态系统稳定性维持(2)资源.新的饲养种类种源(3)主要实验对象不少新的药用价值] 我国生物多样性的概况(B:识记) .我国生物多样性所面临的主要威胁是(A) A.生存环境的改变和破坏 B.掠夺式的开发和利用 C.环境污染 D.外来物种入侵 .自上世纪以来,每三年就有两种鸟类从地球上消失。造成野生动物濒危和灭绝的主要原因是(D) A.环境污染 B.天敌过多 C.外来物种入侵 D.生存环境的改变和破坏.据统计表明,进入本世纪后,几乎每年至少有一种鸟类或哺乳动物从地球上消失,造成野生动植物濒危或灭绝的主要原因是(D)

微生物多样性对植物群落影响的研究进展(1)(1)

安庆师范学院本科毕业(学位)论文 姓名:王婷婷 年级: 2 0 0 7级 专业:环境科学 论文题目:微生物多样性对植物 群落影响的研究进展 完成日期:2011年4月27日 指导老师:潘少兵 安庆师范学院资源环境学院 二O一一年四月二十七日

微生物多样性对植物群落影响的研究进展 作者:王婷婷指导老师:潘少兵 (安庆师范学院资源环境学院安徽安庆246011) 摘要:土壤是微生物的主要存在场所,它承载了大部分生命的基因多样性。微生物群落在各种生态进程中具有重要作用,但是对于微生物多样性与执行生态功能能力的联系却研究的很有限。这篇文章以微生物多样性在植物群落方面的作用为基础,探讨微生物群落在执行生态功能中的冗余现象。 关键词:微生物多样性;功能冗余;植物多样性 Advancement of Effect of Microbial Diversity on Plant Diversity Autor:Wang Tingting Instructor: Pan Shaobing (School of Resources and environmental science,Anqing Teachers’College,Anqing 246011,Anhui) Abstract: Microbes are abundant in soil and comprise a large portion of Life's genetic diversity. Soil microbes play key roles in a large number of important ecosystem process- es. But the relativity between soil microbial diversity and their ecological functions is still poorly understood. Here we approach the functional redundances during soil microb- es influencing the ecological functions based on the various roles that they play in plant diversity. Key words:microbial diversity, functional redundances, plant diversity 引言: 土壤是微生物的主要存在场所,微生物在土壤养分转化与腐殖质形成过程中有着非常重要的作用。土壤生态系统是保证动植物生存、农业健康、持续发展的基础[1],对全球的生态环境变化有着深远的影响。土壤微生物群落是土壤中的活性组分, 包括细菌、真菌、放线菌和原生动物、病毒和小型藻类[2],每克土壤中栖息着大约100 亿个微生物[3]。土壤微生物群落对全球生态系统功能如养分转化、有机物的分解、土壤基本结构的维持、

微生物多样性研究—β多样性分析概述

微生物多样研究中的—β多样性分析概述

一、β-多样性分析介绍 1. β(Beta)Diversity: 是对不同样品/不同组间样品的微生物群落构成进行比较分析。 ?β多样性分析前的数据“来源”: 1)OTUs的丰度信息表; 2)OTUs之间的系统发生关系, 计算Unweighted Unifrac及Weighted Unifrac距离。 ?通过多变量统计学方法主成分分析(PCA,Principal Component Analysis),主坐标分析(PCoA,Principal Co-ordinates Analysis),非加权组平均聚类分析(UPGMA,Unweighted Pair-group Method with Arithmetic Means)等分析方法,从中发现不同样品(组)间的差异。

2. PCA & PCoA分析 ?主成分分析(PCA)是多变量统计学中最为人熟知的分析方法,它通过线性变换,将原始的高维数据投影至少量新合成的变量(即主成分),从而简化数据结构,展现样品的自然分布。 ?主成分分析不考虑原始变量之间可能存在的相互关系,并且是基于欧式距离评价样品之间的相似度。 ?多维尺度分析与主成分分析类似,但是它可以采用任何距离评价样品之间的相似度。主坐标分析(Principal coordinates analysis,PCoA)是经典的多维尺度分析方法。

3.UniFrac距离 ?由于微生物极其多样,不同微生物彼此之间的系统发育关系往往千差万别,仅仅将群落中不同微生物成员视为相互独立的变量显然并不合理。 ?因此,在比较不同群落样品之间的差异时,需要考虑两个群落成员之间的系统发育关系是否相似。 ?基于这个思想,计算微生物群落样品间距离的UniFrac距离应运而生,通过比较两个群落各自独有的微生物成员之间系统发育关系的远近,更为客观地反映两个群落样品之间的相似程度。

高通量测序:环境微生物群落多样性分析

(5)高通量测序:环境微生物群落多样性分析 微生物群落多样性的基本概念 环境中微生物的群落结构及多样性和微生物的功能及代谢机理是微生物生态学的研究 热点。长期以来,由于受到技术限制,对微生物群落结构和多样性的认识还不全面, 对微生物功能及代谢机理方面了解的也很少。但随着高通量测序、基因芯片等新技术 的不断更新,微生物分子生态学的研究方法和研究途径也在不断变化。第二代高通量 测序技术(尤其 是Roche 454高通量测序技术)的成熟和普及,使我们能够对环境微生物进行深度测序,灵 敏地探测出环境微生物群落结构随外界环境的改变而发生的极其微弱的变化,对于我 们研究微生物与环境的关系、环境治理和微生物资源的利用以及人类医疗健康有着重 要的理论和现实意义。 在国内,微生物多样性的研究涉及农业、土壤、林业、海洋、矿井、人体医学等诸多领域。以在医疗领域的应用为例,通 过比较正常和疾病状态下或疾病不同进程中人体微生物群落的结构和功能变化,可以 对正常人群与某些疾病患者体内的微生物群体多样性进行比较分析,研究获得人体微 生物群

落变化同疾病之间的关系;通过深度测序还可以快速地发现和检测常见病原及新发传 染病病原微生物。研究方法进展 环境微生物多样性的研究方法很多,从国内外目前采用的方法来看大致上包括以下四 类:传统的微生物平板纯培养方法、微平板分析方法、磷脂脂肪酸法以及分子生物学 方法等等。 近几年,随着分子生物学的发展,尤其是高通量测序技术的研发及应用,为微生物分 子生态学的研究策略注入了新的力量。 目前用于研究微生物多样性的分子生物学技术主要包 括:DGGE/TGGE/TTGE 、 T-RFLP 、SSCP、FISH 、印记杂交、定量 PCR、基因芯片等。 DGGE 等分子指纹图谱技术,在其实验结果中往往只含有数十条条带,只能反映出样品中少数 优势菌的信息;另一方面,由于分辨率的误差,部分电泳条带中可能包含不只一种 16S rDNA 序列,因此要获悉电泳图谱中具体的菌种信息,还需 对每一条带构建克隆文库,并筛选克隆进行测序,此实验操 作相对繁琐;此外,采用这种方法无法对样品中的微生物做 到绝对定量。生物芯片是通过固定在芯片上的探针来获得微

保护物种多样性练习题及答案

保护物种多样性 基础达标: 一、选择题 1、人们的生活离不开生物圈,保护生物多样性就是保护( D ) A、环境 B、动物 C、植物 D、人类自己 2、下列关于生物多样性面临威胁的原因叙述中,哪一项不正确(B) A、毁林开垦,水土流失、环境恶化等原因造成森林面积锐减 B、火山爆发、地震濒发、瘟疫流行等自然灾害是造成我国生物多样性锐减的重要原因C、人类对动植物资源的滥捕、乱伐及不合理的开发利用,造成大量物种濒临灭绝 D、人类活动缺乏环保意识,造成生物生存环境的严重破坏造成的 二、填空题 4、生物的多样性包括生物种类的多样性、基因的多样性和生态系统的多样性,生物种类的多样性实质是基因的多样性。保护生物多样性的根本措施是保护生态系统的多样性。 5、保护生物多样性最有效的措施是建立自然保护区。 能力提升: 一、选择题 1、我国正在修建的青藏铁路,在穿过可可西里、楚马尔河、索加等自然保护区的线路上采取了绕避、设置通道等措施,这样做(D)①能减少青藏铁路的建设投资②体现了人类在自然面前的无能为力 ③有利于保护生态平衡④有利于保护环境 A、①② B、①③ C、②④ D、③④ 2、目前生物多样性总的趋势是 ( B ) A.生物不再灭绝 B.继续减少 C.破坏得到有效控制 D.继续增多 3、生物多样性越丰富的地区,生态系统的自动调节能力就(A) A、越强 B、越弱 C、时强时弱 D、不受影响 二、填空题 4、建立东北虎繁育中心保护东北虎,建立青海湖鸟岛自然保护区保护斑头雁等鸟类,将捕杀藏羚羊者绳之以法,以上保护生物多样性的措施分别属于迁地保护、就地保护、法制管理。 5、近几年来,野生动植物的种类和数量正在锐减,许多科学家通过各种媒体呼吁保护物种的多样性已迫在眉睫。 综合探究: 阅读下列三个事例,并回答有关问题。 事例一我国海南岛的森林覆盖率在1956年为25.7%,1965年为18.2%,1981年为8.53%,并且因遮盖地面程度大大降低,从而导致坡垒等珍贵植物濒临灭绝,裸实等珍贵药用植物灭绝。 事例二我要西北某县野生甘草面积1967年为4万多公顷,30年后已经有一半挖尽。 事例三一种原产日本的林业害虫,于20世纪80年代入侵我国华南沿南地区,并且由于

中国微生物物种多样性研究进展_郭良栋.

生物多样性 2012, 20 (5): 572–580 Doi: 10.3724/SP.J.1003.2012.10129 Biodiversity Science http: //https://www.doczj.com/doc/3b5399633.html, —————————————————— 收稿日期: 2012-06-13; 接受日期: 2012-08-10 基金项目: 国家自然科学基金重点项目(30930005) ? 通讯作者 Author for correspondence. E-mail: guold@https://www.doczj.com/doc/3b5399633.html, 中国微生物物种多样性研究进展 郭良栋* (中国科学院微生物研究所真菌学国家重点实验室, 北京 100101) 摘要: 微生物是分布最为广泛的生命形式, 几乎分布到地球上的所有生境, 具有丰富的物种多样性。我国地域辽阔, 跨越热带至寒温带, 气候条件多样, 地理环境与生态系统类型复杂, 是世界上生物多样性最丰富的国家之一。我国已开展了大量微生物多样性研究, 并证实我国多样的生境蕴藏着丰富的微生物物种多样性。目前我国已报道真核微生物(菌物)约14,700种, 其中包括真菌约14,060种、卵菌约300种、黏菌约340种, 而真菌中有药用菌473种、食用菌966个分类单元。特别是近年来通过免培养的分子生物学技术发现我国存在丰富的原核微生物多样性。本文概述了传统方法和现代分子生物学技术在我国原核微生物(古菌、细菌)和真核微生物(真菌、卵菌、黏菌)物种多样性研究的最新进展。 关键词: 真核微生物, 原核微生物, 物种多样性, 培养方法, 分子技术 Progress of microbial species diversity research in China Liangdong Guo * State Key Laboratory of Mycology, Institute of Microbiology, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101 Abstract: Microbes with rich species and genetic diversity are widely distributed throughout various habitats in the world. China possesses a variety of climate zones, geographic environments, and complex ecosystems, which play a large role shaping the complex biodiversity of this country. Microbial diversity has been widely studied and well documented by Chinese scientists. For example, a total of ca. 14,700 eukaryotic microbe species have been recorded, including ca. 14,060 fungi, ca. 300 oomycetes, and ca. 340 slime molds. Within the Fungi, there have been 473 medicinal fungal species and 966 edible fungal taxa recorded. However, re-cent studies have documented much high species diversity of prokaryotic microbes using molecular tech-niques, which have greatly promoted the study level of microbial diversity in China. This review paper sum-marizes recent research progress of microbial (i.e., archaea, bacteria, fungi, oomycetes, and slime molds) di-versity in China based on traditional and molecular techniques. Key words: eukaryotic microbe, prokaryotic microbe, species diversity, cultivation method, molecular technique 微生物是分布最为广泛的生命形式, 几乎分布到地球上的所有生境, 可利用各种有机化合物、无机盐等作为能源, 在有氧或无氧条件下, 在寒冷的极地、高达100℃的热泉或高盐碱度等极端环境中生活。微生物具有丰富的物种和遗传多样性, 并以高度的变异性适应不同的生境。作为生态系统中的重要组分, 微生物在自然界的物质与能量循环、生态系统的演替以及生物多样性的维持中发挥重要的生态功能。微生物与人类的生活休戚相关, 在直 接或间接地为人类提供了极其丰富的物质资源的同时, 也为人类带来了巨大危害。 Woese 和Fox(1977)以核糖体RNA(rRNA)的小亚基(原核生物的16S 、真核生物的18S 基因)序列为依据, 提出了独立于真细菌(Eubacteria)和真核生物(Urkaryotes)之外的第三种生命形式——古菌(Archaea), 认为它和真核生物以及真细菌是从一个具有原始遗传机制的共同祖先分别进化而来。随后Woese 等(1990)提出了三域(Domain)分类系统, 将

微生物学[第十三章微生物物种的多样性]山东大学期末考试知识点复习

第十三章微生物物种的多样性 一、要点提示 1.生物的多样性系指遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。由于微生物具有与高等动植物迥然不同的特点,使微生物在营养类型、呼吸类型、代谢类型3方面也呈现出丰富的多样性。 2.长期以来人们对细菌的认识仅从形态结构、生理生化、免疫学特性、生态分布进行区分。由于分子生物学方法的建立和发展,特别是16S rRNA寡核苷酸的序列分析,改变或修正了对细菌人为地传统分类的概念,进入了细菌系统发育和自然进化的研究阶段。按照Woese的观点,真细菌占据自然界生物三大域中的一个域,即:细菌域。在确认了16S rRNA中标志性的寡核苷酸保守序列后,真细菌被划分为12个独特的类群。每个类群可以看成是独立的门,它包括了《伯杰系统细菌学手册》中所描述的23个门的细菌。腐生型的细菌在自然界中碳、氮、硫、磷4种元素的循环和能量流动中起着不可替代的作用;一些种是动、植物和人的致病菌,与动、植物的生长和人体健康密切相关;一些具有特殊形态,如具附属物或鞘的细菌,产子实体的黏细菌等,它们的存在丰富了微生物物种的多样性。 3.古生菌是极端环境微生物,它们在形态结构、营养代谢、生理特性、遗传物质及生态分布等方面与真细菌具有十分明显的差异。16S rRNA寡核苷酸序列分析表明它们是生物总系统发育中一个重要的域,包括:产甲烷古生菌、极端嗜热S0代谢菌、极端嗜盐古生菌、无细胞壁的热原体和还原硫酸盐古生菌5个类群。古生菌的发现为人们利用古生菌中的嗜热酶(例如:Taq、Pfu DNA聚合酶)、产甲烷辅酶及其他参与碳、氮物质代谢的酶类,进行分子生物学研究和进行酶法水解、酶法转化制取有用产品提供了丰富的微生物资源。另外,对古生菌嗜热、嗜酸、厌氧、耐高盐、产甲烷、还原硫酸盐及光介导ATP合成的研究,为探索地球上早期原始生命的起源,提供了有力的佐证。 4.生物的共同祖先沿着真细菌、古生菌、真核生物3条路线进化。目前认

微生物的生物多样性简介

微生物的生物多样性简介 微生物是地球上生物多样性最为丰富的资源。微生物的种类仅次于昆虫,是生命世界里的第二大类群。然而由于微生物的微观性,以及研究手段的限制,许多微生物的种群还不能分离培养,其已知种占估计种的比例仍很小。从下面的两张统计表中可以看出。 中国微生物已知物种数与世界已知物种数的比较 微生物的已知种数和估计总种数

微生物是生物中一群重要的分解代谢类群,没有微生物的活动地球上的生命是不可能存在的。它们是地球上最早出现的生命形式,其生物多样性在维持生物圈和为人类提供广泛而大量的未开发资源方面起着主要的作用。 微生物的多样性包括所有微生物的生命形式、生态系统和生态过程以及有关微生物在遗传、分类和生态系统水平上的知识概念。 物种是生物多样性的表现形式,与其它生物类群相比,人类对微生物物种多样性的了解最为贫乏。以原核生物界为例,除少数可以引起人类、家畜和农作物疾病的物种外,对其它物种知之甚少。人们甚至不能对世界上究竟存在多少种原核生物作出大概的估计。真菌是与人类关系比较密切的生物类群,目前已定名的真菌约有8万种,但据估计地球上真菌的数量约为150万种,也就是说人们已经知道的真菌仅为估计数的5%。 微生物的多样性除物种多样性外,还包括生理类群多样性、生态类型多样性和遗传多样性。 微生物的生理代谢类型之多,是动植物所不及的。微生物有着许多独特的代谢方式,如自养细菌的化能合成作用、厌氧生活、不释放氧的光合作用、生物固氮作用、对复杂有机物的生物转化能力、分解氰、酚、多氯联苯等有毒物质的能力,抵抗热、冷、酸、碱、高渗、高压、高辐射剂量等极端环境的能力,以及病毒的以非细胞形态生存的能力等。微生物产生的代谢产物种类多,仅大肠杆菌一

微生物之微生物多样性分析-DGGE

变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE) 普通的聚丙烯酰胺凝胶电泳只能通过片段大小不同在同一浓度的胶上电泳迁移率不同而分离不同的DNA片段,对于片段大小接近或相同的DNA片段无法做到有效地分离;DGGE(denaturing gradient gel electrophoresis) 即变性梯度凝胶电泳,是利用DNA在不同浓度的变性剂中解链行为的不同而导致电泳迁移率发生变化,从而将片段大小相同而碱基组成不同的DNA片段分开。 DGGE作为一种成熟的分子生物学技术被广泛应用于环境科学(土壤、海洋、河流、冰川、淤泥等)、医学(各种疾病治疗前后,病变部位微生物的差异)、人体(鼻咽、口腔、黏膜、肠道)等领域进行微生物多样性分析。 实验流程图: 实验结果 实验结果包括以下内容 1 引物设计 以下是DGGE中常用的引物,我们将根据客户的不同需求,进行针对性的引物设计。 引物序列(5’-3’)

细菌 16S V3 区扩 增引物 357-F-GC CGCCCGCCGCGCGCGGCGGGCGGGGCGGGG GCACGGGGGGCCTACGGGAGGCAGCAG 518r ATTACCGCGGCTGCTGG 引物 序列(5’-3’) 真核 18S V1-3区扩增引物 Euk1A CTGGTTGATCCTGCCAG EukA516r-GC CGCCCGGGGCGCGCCCCGGGCGGGGCGGGGGCA CGGGGGGACCAGACTTGCCCTCC 2 基因组DNA 抽提电泳检测图 针对客户的样本来源不同,我们针对性优化不同的基因组抽提方法,已达到提取效果最佳。 说明:1-8为样本所抽提基因组DNA,上样量3uL;M 为1kb Marker 上数第一条带为8 kb,中间的亮带为3kb,浓度为30ng/uL,其余为10 ng/uL。 3 目的片段PCR 检测 说明:1-8为样本,负为负对照(说明我们的实验没有污染,这对分子实验是至关重要的),上样量为5uL;M 为DL2000 Marker,上样量3uL。其中亮带为20ng/uL,其余为10 ng/uL。 Reconditioning PCR: 第一轮PCR 产物将会作为新的模板再进行少数循环的第二轮PCR 扩增,这叫做“Reconditioning PCR”。由于在“ Reconditioning PCR”的过程中引物和模板之

生物多样性和物种保护

《生物多样性和物种保护》心得 2012年6月4日,我们听了姚光玲教授的《生物多样性和物种保护》的知识讲座,姚光玲教授从两个大的方面即生物的多样性和物种保护来讲。听了这次讲座我收获真的很多,不管是专业知识还是延伸的方方面面。 开篇姚光玲教授就提出“什么是生物多样性”这个问题,同学的答案都很纷纭,姚光玲教授也不辩驳,说:专家们也都有自己的认识与见解,我们来看看都有哪些。就这样一开始就然我们体会到科学的严谨与求实。我们不会轻易的下判断,都需要自我求证才能得出结果,并且也提醒我们要有不同的想法,勇于创新。 生物的多样性:生物多样性是生物及其与环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总和,由遗传(基因)多样性,物种多样性和生态系统多样性三个层次组成。遗传(基因)多样性是指生物体内决定性状的遗传因子及其组合的多样性。物种多样性是生物多样性在物种上的表现形式,也是生物多样性的关键,它既体现了生物之间及环境之间的复杂关系,又体现了生物资源的丰富性。生态系统多样性是指生物圈内生境、生物群落和生态过程的多样性。生物多样性是地球生命的基础。它的重要的社会经济伦理和文化价值无时不在宗教、艺术、文学、兴趣爱好以及社会各界对生物多样性保护的理解与支持等方面反映出来。它们在维持气候、保护水源、土壤和维护正常的生态学过程对整个人类做出的贡献更加巨大。生物多样性的意义主要体现在它的价值。对于人类来说,生物多样性具有直接使用价

值、间接使用价值和潜在使用价值。直接价值:生物为人类提供了食物、纤维、建筑和家具材料及其他生活、生产原料。间接使用价值:生物多样性具有重要的生态功能。在生态系统中,野生生物之间具有相互依存和相互制约的关系,它们共同维系着生态系统的结构和功能。提供了人类生存的基本条件(如:食物、水和呼吸的空气),保护人类免受自然灾害和疾病之苦(如,调节气候、洪水和病虫害)。野生生物一旦减少了,生态系统的稳定性就要遭到破坏,人类的生存环境也就要受到影响。潜在使用价值:野生生物种类繁多,人类对它们已经做过比较充分研究的只是极少数,大量野生生物的使用价值目前还不清楚。但是可以肯定,这些野生生物具有巨大的潜在使用价值。一种野生生物一旦从地球上消失就无法再生,它的各种潜在使用价值也就不复存在了。因此,对于目前尚不清楚其潜在使用价值的野生生物,同样应当珍惜和保护。而现在我们的世界面临的有关生物多样性的问题有很多,例如:动植物的灭绝、环境多样性被破坏等等。所以现在我们的政府也很关注生物多样性的保护,制定了一些相关的保护生物多样性的措施:就地保护、迁地保护、建立基因库、构建法律体系。并且我们也从对珍稀濒危物种的保护转入对生物多样性的保护。姚光玲教授还讲了“生物多样性的主要组成”,有以下四点:遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性、景观多样性(这种观点较新)。而且生物多样性是衡量一定地区的资源丰富的一个客观的指标。

微生物多样性研究进展

姓名:崔靖璞学号:2010212802 专业:生物科学 微生物多样性研究进展 摘要:微生物资源丰富,开发潜力巨大,是生命科学发展的主要动力之一.本文介绍了几种常用的研究微生物多样性的分子生物学技术,主要包括:16SrDNA测序、DGGE/TGGE/TTGE、T-RFLP、SSCP、FISH、印记杂交、定量PCR、基因芯片等,并对微生物多样性研究技术的未来发展进行了展望,同时本文也介绍几种微生物多样性的研究实验方法。 关键词:微生物多样性聚合酶链式反应基因芯片平板纯培养 微生物是地球上生物多样性最为丰富的资源,微生物资源的开发,是21世纪生命科学发展的主要动力之一.由于微生物的微观性,微生物多样性与其他高等生物相比有许多独特之处,包括:生存环境多样;生长、繁殖速度多样;营养、代谢类型多样;生活方式多样.微生物多样性的揭示与研究技术的发展和创新是密不可分的,研究技术的进步是微生物多样性研究向前发展的重要推动力量.近年来,随着微电子、计算机、分子生物学、物理、化学等技术的发展,微生物多样性研究技术也在吸收其他学科先进技术的基础上不断向前发展.各种研究方法的发展使得这种状况有了很大改观.现代分子生物学技术在微生物多样性研究上的应用克服了微生物培养技术的限制,能对样品进行较客观的分析,较精确地揭示了微生物种类和遗传的多样性.目前用于研究微生物多样性的分子生物学技术主要包括:16SrDNA 测序、DGGE/TGGE/TTGE、T-RFLP、SSCP、FISH、印记杂交、定量PCR、基因芯片等。 1核酸探针杂交技术 核酸分子杂交技术是20世纪70年代发展起来的一种分子生物学技术.该技术快速、灵敏、具有高度特异性,近年来被广泛应用于微生物多样性的研究中.用于微生物多样性研究的探针主要有三类:双链DNA、单链DNA和RNA以及寡核苷酸探针,杂交方式主要有荧光原位杂交(Fluorescence in situ hybridization,FISH)、全细胞杂交(whole-cell hybridization)、数量印迹杂交(quantitative dot blot)及生物芯片(biochip).对于环境微生物样品解析而言,最有意义的核酸杂交技术是原位杂交技术,在原位杂交技术中,应用最广泛的是荧光原位杂交技术。

动物的多样性及保护

试述动物的多样性及动物多样性的保护,我国有哪些法令、措施对动物进行保护 一:动物多样性: 动物是生物界的一个重要组成部分。动物多样性的主要组成通常包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性三个组成部分以下从生态系统多样性、物种多样性和遗传多样 性三个角度作一介绍,这三方面是紧密相关的。 (1)生态系统多样性生态系统是特定生态空间中所有生物及其生活环境间在物质循环和能量 流动过程中所形成的统一整体。我国地域辽阔,地处寒温带、温带、暖温带、亚热带和热带。从东南沿海到西北内陆,又有湿润、半湿润、半干旱和干旱不同的地区。在动物地理学上跨越古北界和东洋界两大界。第四纪以来,由于北半球冰期的发生和青藏高原的隆起,使我国的自然分带有所增加。更因地形复杂而增加了我国生态系统的复杂性。可惜由于人口增长的巨大压力,经济发展造成环境的改变和污染,以及主观认识的不足,各类生态系统遭到严重的破坏。不但造成气候恶化、土壤侵蚀、江河泛滥等恶果,而首当其冲的是其中许多动物物种遭到灭绝或濒临灭绝的厄运。一些特殊生态系统的破坏必然会造成一些特有种属的灭绝。反之,在一个经过长期进化而达到相对平衡的生态系统中,一个物种的缺失,或一个物种的加入都可能改变生态系统的结构和功能。 (2)物种多样性:物种是生命存在的基本形式,也是生态系统中生物群落组成的基本单元, 因此群落的物种多样性是生态系统结构和功能的决定因素。 可是目前世界上究竟有多少物种众说不一。不同的研究者估计数差距甚大,在180 万到3000 万种之间,已描述的种统计在140 一]70 万种之间,其中动物的种类约占90 铸以上。我国的动物多样性不仅在一于总体上我国动物种类数约占全世界动物种类的十分之一左右,还在于有许多特有种,而且有的类群种类远远大于这一比例。为保护物种多样性,许多科学家再度提出在某些生物灭绝前应摸清种类。尤其对尚未研究的类群或某些被忽视的栖息地,如土壤、珊瑚礁、红树林和森林林冠等的动物种类应调查清楚。

土壤微生物群落多样性研究方法及进展_1

第27卷增刊V ol 127,Sup 1广西农业生物科学Journal o f Guangx i A g ric 1and Biol 1Science 2008年6月June,2008 收稿日期:20080122。 基金项目:广西大学博士启动基金项目(X05119)。 作者简介:姚晓华(广西大学副教授,博士;E -mail:x hy ao@g xu 1edu 1cn 。文章编号:10083464(2008)增008405 土壤微生物群落多样性研究方法及进展 姚晓华 (广西大学农学院,广西南宁530005) 摘要:微生物多样性是指群落中的微生物种群类型和数量、种的丰度和均度以及种的分布情况。研究 土壤微生物群落多样性的方法包括传统的以生化技术为基础的方法(直接平板计数、单碳源利用模式等) 和以现代分子生物技术为基础的方法(从土壤中提取DN A ,进行G+C%含量的分析,或杂交分析,或进 行PCR,产物再进行D GGE/T GG E 等分析)。现代生物技术与传统微生物研究方法的结合使用,为更全面 地理解土壤微生物群落的多样性和生态功能提供了良好的前景。 关键词:微生物多样性;生化技术;分子生物学技术;DN A 中图分类号:.Q 938115 文献标识码:A Advancement of methods in studying soil microbial diversity YAO Xiao -hua (Co llege of Ag ricultur e,G uangx i U niv ersit y,N anning 530005,China) Abstract:Species div ersity consist o f species richness,the total number of species,species ev enness,and the distribution of species 1Methods to measure microbial diversity in so il can be categ orized into tw o g roups:biochemica-l based techniques and m olecular -based techniques 1The fo rmer techniques include plate counts,sole carbon so urce utilizatio n patterns,fatty acid methy l ester analysis,and et al 1The latter techniques include G +C%,DNA reassociation,DNA -DNA hy br idization,DGGE/TGGC,and et al 1Ov er all,the best w ay to study soil microbial diversity w o uld be to use a variety of tests w ith differ ent endpoints and degr ees o f r esolutio n to o btain the bro adest picture possible and the most inform ation r eg ar ding the microbial co mmunity 1 Key words:microbial diversity;biochem ica-l based techniques,mo lecular -based techniques,DNA 微生物多样性研究是微生物生态学最重要的研究内容之一。微生物在土壤中普遍存在,对环境条件的变化反应敏捷,它能较早地预测土壤养分及环境质量的变化过程,被认为是最有潜力的敏感性生物指标之一[1] 。但土壤微生物的种类庞大,使得有关微生物区系的分析工作十分耗时费力。因此,微生物群落结构的研究主要通过微生物生态学的方法来完成,即通过描述微生物群落的稳定性、微生物群落生态学机理以及自然或人为干扰对群落产生的影响,揭示土壤质量与微生物数量和活性之间的关系。利用分子生物学技术和研究策略,揭示自然界各种环境中(尤其是极端环境)微生物多样性的真实水平及其物种组成,是微生物生态学各项研究的基础和核心,是重新认识复杂的微生物世界的开端。

【人教版】《生物的多样性及保护》知识点汇总

【人教版】《生物的多样性及保护》知识点汇总 一、选择题 1.关于生物多样性的说法错误的是() A.生物多样性包含基因、物种、生态系统三个层次 B.我国是裸子植物最丰富的国家 C.生物多样性的直接使用价值,远大于间接使用价值 D.遗传多样性是生物进化的基础,它决定了物种的多样性 【答案】C 【解析】 【分析】 生物多样性通常有三个主要的内涵,即生物种类的多样性、基因(遗传)的多样性和生态系统的多样性。保护生物的多样性就是保护生物种类的多样性、基因(遗传)的多样性和生态系统的多样性。 【详解】 A.生物多样性包括生物物种的多样性、基因的多样性和生态系统的多样性,生物种类的多样性是指一定区域内生物钟类(包括动物、植物、微生物)的丰富性,如我国已知鸟类就有1244种之多,被子植物有3000种,即物种水平的生物多样性及其变化。基因的多样性是指物种的种内个体或种群间的基因变化,不同物种之间基因组成差别很大,同种生物之间基因也有差别,每个物种都是一个独特的基因库。基因的多样性决定了生物种类的多样性;生物种类的多样性组成了不同的生态系统;生态系统的多样性是指生物群落及其生态过程的多样性,以及生态系统的环境差异、生态过程变化的多样性等,故A正确。 B.我国裸子植物资源十分丰富,现代裸子植物分属于5纲,9目,12科,71属,近800种。我国是裸子植物种类最多,资源最丰富的国家,有5纲,八目,11科,41属,236种。其中引种栽培1科,7属,51种。有不少是第三纪孑遗植物,或称“活化石”植物。占世界已知种数的26.7%,居全世界的首位,因此,中国素有“裸子植物故乡”的美称,故B 正确。 C.直接使用价值指对人类的社会生活有直接影响和作用的价值,如药用价值、观赏价值、食用价值和生产使用价值(野外收获进入贸易市场)等;间接使用价值一般表现为涵养水源、净化水质、巩固堤岸、防止土壤侵蚀、降低洪峰、改善地方气候、吸收污染物、调节碳氧平衡、在调节全球气候变化中的作用等,主要指维持生态系统的平衡的作用等等,生物多样性的间接使用价值远远大于直接使用价值,故C错误。 D.基因的多样性是指物种的种内个体或种群间的基因变化,不同物种(兔和小麦)之间基因组成差别很大,生物的性状是由基因决定的,生物的性状千差万别,表明组成生物的基因也成千上万,同种生物如兔之间(有白的、黑的、灰的等)基因也有差别,每个物种都是一个独特的基因库。基因的多样性决定了生物种类的多样性,故D正确。 故选C。 【点睛】 解题的关键是理解生物多样性的含义。

《生物的多样性及保护》知识点汇总

《生物的多样性及保护》知识点汇总 一、选择题 1.根据生物的分类,生物之间亲缘关系最远的等级是() A.界B.门C.科D.种 【答案】A 【解析】 【分析】 为了弄清生物之间的亲缘关系,我们把生物分成不同的等级,生物的分类单位从大到小依次以界、门、纲、目、科、属、种。 【详解】 生物学家根据生物之间的相似程度,把它们分成不同的等级,生物的分类单位从大到小依次以界、门、纲、目、科、属、种,分类单位越大,生物的相似程度越少,共同特征就越少,包含的生物种类就越多,生物的亲缘关系就越远;分类单位越小,生物的相似程度越多,共同特征就越多,包含的生物种类就越少,生物的亲缘关系就越近。界是最大的单位,种是最基本的分类单位,同界的生物亲缘关系是最远的。故A正确。 故选:A。 【点睛】 生物的分类及单位的知识是中考的热点,要熟练掌握。 2.下列能体现生物多样性间接价值的是() A.小麦、水稻、玉米可作为食物B.梧桐、女贞、槐树能净化空气 C.很多生物中蕴藏着未知的药用价值D.木材、橡胶、油料可应用于工业制造 【答案】B 【解析】 【分析】 生物多样性的价值: (1)直接价值:如动植物为人类提供的粮食、油料、蔬菜、水果、肉、奶、蛋及许多药物等。 (2)间接价值:生物多样性在自然界的物质循环、净化环境、改良土壤、涵养水源及调节气候等方面发挥着重要作用。 (3)潜在价值:人类所认识和利用的是生物的一小部分,大量的野生生物的使用价值目前还不清楚,它们具有巨大的潜在使用价值。 【详解】 AD.动植物为人类提供的粮食、油料、蔬菜、水果、肉、奶、蛋及许多药物、工业原料等都体现了生物多样性的直接价值,C选项则体现的生物的潜在价值,不合题意。 B.由分析知,梧桐、女贞、槐树能净化空气,这体现了生物多样性的间接价值,符合题意。 【点睛】 生物多样性是人类赖以生存的物质基础,对人类生存和发展的价值巨大。

微生物多样性研究进展

微生物物种多样性研究进展 微生物是分布最为广泛的生命形式,几乎分布到地球上的所有生境,可利用各种有机化合物、无机盐等作为能源,在有氧或无氧条件下,在寒冷的极地、高达100℃的热泉或高盐碱度等极端环境中生活。微生物具有丰富的物种和遗传多样性,并以高度的变异性适应不同的生境。作为生态系统中的重要组分,微生物在自然界的物质与能量循环、生态系统的演替以及生物多样性的维持中发挥重要的生态功能。微生物与人类的生活休戚相关,在直接或间接地为人类提供了极其丰富的物质资源的同时,也为人类带来了巨大危害。Woese和Fox(1977)以核糖体RNA(rRNA)的小亚基(原核生物的16S、真核生物的18S基因)序列为依据,提出了独立于真细菌(Eubacteria)和真核生物(Urkaryotes) 之外的第三种生命形式——古菌(Archaea),认为它和真核生物以及真细菌是从一个具有原始遗传机制的共同祖先分别进化而来。随后Woese等(1990)提出了三域(Domain)分类系统,将地球上的生物分别归为细菌域(Domain Bacteria)、古菌域(Domain Archaea)和真核生物域(Domain Eukarya),其中古菌在进化谱系上更接近真核生物,但在细胞构造上与细菌较为接近,同属原核生物而真菌与动物、植物等生物属于真核生物域。 我国地域辽阔,跨越热带至寒温带,气候条件多样,地理环境与生态系统类型复杂,是世界上生物多样性最丰富的国家之一。而多样的生境蕴藏着丰富的微生物多样性。特别是近年来微生物多样性的研究由传统的培养方法,逐渐转向以免培养的分子生物学技术为主,如DNA的指纹图谱、分子杂交、克隆文库测序、高通量测序(pyroseqencing)、稳定性同位素探测(stable isotope probing,SIP)、基因芯片(gene chip)以及转录组学等技术。我国学者利用先进的分子生物学技术,极大地提高了我国微生物多样性的研究水平。 1 古菌多样性 目前古菌域包括5个门:广古菌门、泉古菌门、奇古菌门、纳米古菌门和初古菌门。古菌主要生活在极端环境中,如海底、陆地热泉、火山口以及盐碱湖等,最近发现古菌也在土壤、湖泊以及动物肠道等中温环境中广泛存在。据Mora等(2011)的不完全统计,目前全世界已报道可培养的古菌有503种。 我国在古菌多样性研究方面取得了重要进展,如在ISI Web of Knowledge 数据库中检索结果表明,自1999年以来我国学者在国际微生物分类学界公认的权威期刊International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology (IJSEM,2000 年前为International Journal of Systematic Bacteriology)和Extremophiles上发表了50篇古菌分类文章,总共报道了61种可培养的古菌新种。如Xu等(1999)从我国西藏盐碱湖底泥中分离到两种嗜盐碱古菌新种Natronorubrum bangense和N. tibetense,随后我国学者相继从新疆的盐湖、内蒙古碱湖、云南腾冲热泉、江苏和福建等地的盐场、山东胜利油田、青藏高原高寒湿地和柴达木盆地内陆咸、淡水湖,以及黑龙江大庆的盐碱地土壤等样本中分离得到了嗜/耐盐碱古菌、嗜热酸的硫化叶菌、产甲烷古菌、极端嗜热古菌新种。 由于古菌常生活在极端环境中,仅凭常规的分离培养方法难以全面反映自然环境中古菌的多样性。因此,近年来我国学者利用免培养的分子生物学技术开展了大量的古菌多样性与功能研究。如利用克隆文库测序和SIP技术发现水稻根际土壤中具有丰富的古菌多样性,而且RC-I (Rice Cluster I)古菌类群在稻田

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