微生物资源国家重点实验室研究
方向、领域及在研课题
（2003年）
研究方向
（1）微生物资源的收集、评估和生物学基础研究
（2）微生物资源开发利用的前期研究
研究领域以及在研课题
（1）极端及厌氧微生物资源
●中国特殊环境微生物资源的研究：通过对菌种和基因资源的收集、鉴定和遗
传多样性评估，系统地认识我国的特殊微生物资源，建立有助于我国微生物研究和利用的特殊环境微生物资源储备。
●极端微生物遗传机制及其对环境适应性的研究：以极端嗜热古菌为材料，开
展极端环境古菌遗传机制的研究，为开发极端环境古菌资源奠定基础。
●微生物极端酶的开发：利用本室的极端微生物资源，筛选具有生物技术开发
前景的极端酶。
（2）微生物来源生物活性物质
●微生物次生代谢分子调控的研究：通过对微生物次生代谢途径及调控的分子
机制的研究，为提高微生物次生代谢产物的合成和发掘新的生物活性物质提供方法。
●药物筛选模型的建立：通过对某些疾病过程的糖生物学、细胞学和免疫学的
研究，建立可用于微生物药物开发的、具有我国自主知识产权的筛选模型。
●微生物药物筛选：利用现有和引进的药物筛选模型，从微生物中筛选抗真菌、
病毒和肿瘤等的生物活性物质。
●乳链菌肽的研究与开发：通过对乳链菌肽产生菌的筛选和菌种改良、发酵提
取工艺的优化，实现乳链菌肽的工业化生产。
（3）生物化工
●微生物发酵生产长链二元酸：通过菌种筛选和改良、发酵条件优化，实现不
同碳链长度长链二元酸的微生物发酵生产。
●手性化合物的生物合成与转化：通过筛选用于催化不对称合成手性药物中间
体的新酶，建立新的手性生物合成及转化的技术基础。
微生物资源国家重点实验室开放课题
申请和管理条例
（2003年）
1.开放课题申请
具有博士学位或副高职称以上的科研人员均可申请本室开放课题。课题申请经学术委员会批准后，正式列为本室客座课题。具备申请资格的申请人也可以自带经费和符合本室研究方向的课题来本室工作,享受本室有关待遇。
2.课题期限
研究课题的期限一般为一至三年,申请人应制定年度研究计划。
3.来室工作要求
根据国家重点实验室的有关管理规定，本实验室客座课题承担人，每年必须安排不少于三个人月的时间在我室进行课题研究。客座课题基金不拨给申请人所在单位，限在本室内使用，支付该课题的有关科研业务费、实验材料费、小型专用仪器费以及京外客座人员来京的往返一次火车交通费、住宿费、生活补助费等。
4.年度进展报告和结题报告
本实验室客座课题承担人必须于每年五月三十一日前向本室提交上一年度工作的总结报告，课题结束后应及时写好书面结题报告上报本室。对于无故不提交年度进展报告的课题，本室将停止提供经费。遇有特殊情况而不能按期完成时，应及时申报，本室将酌情减少或冻结经费资助。
5. 仪器设备
本实验室客座课题承担人在充分履行本室仪器设备管理规定的前提下，可以无偿使用本室公用仪器。利用客座课题经费购置的小型仪器设备，归属本室。
6．实验档案
由本室提供经费的客座课题，其研究记录及有关资料、菌种等均归本室所有。若有必要，所外来室人员可以将记录资料的复印副本以及本课题组采集、分离的菌株复份培养带回原单位保存。自带课题、经费、菌种来本实验室工作的课题，其研究资料、菌种等归研究者原单位所有，但应将副本资料、复份菌株等保存在本室。
7．成果归属
研究成果以论文形式发表时，由本室提供经费的课题组，本室署名在前，作者原工作单位署名在后；自带课题和经费来室工作的课题，作者原工作单位署在前，本室署名在后。对于获奖、申请专利或进行技术转让的研究成果，处理原则同上。
微生物资源国家重点实验室
课题申请书
、
课题名称：
申请人：
工作单位：
通讯地址：
电话传真：
申请日期：
一. 课题摘要：
二
. 课题研究的内容、目标和意义，
以及与国内外同类工作相比较的水平和特色。
三. 拟采取的研究实验方法和技术路线。
四. 研究安排几预期成果。
五. 实现本课题预期目标已具备的条件。
六. 申请人及主要成员的主要学历、工作简历、年龄、分工，预期一年中参加此
工作的月数，已建立承担其他科研任务的情况。
七
. 课题经费预算。
(详细列出内容并分别注明金额)
八. 申请人所在单位意见。
九. 学术委员会意见。
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、
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/f29958730.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/f29958730.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
中国科学院软件所一九九五年软件基础 一．（6分）请给出下图的邻接矩阵、邻接表、逆邻接表和十字链表。 二．（12分）编一个程序，按递增次序生成集合M的最小的100个数。M的定义如下： （a）数1属于M； （b）如果x属于M，则y=2*x+1和z=3*x+1也属于M； （c）再没有别的数属于M。（M={1，3，4，7，9，10……}） 三．（8分）使用对半查找程序的限制条件是什么？下列的三种对半查找程序（Pascal语言），哪些是正确的，哪个效率高一些？假定N>0，以及下列变量已经定义。 var i，j，k ：integer； a ：array [1..N] of T; x ：T; 程序A: i:=1; j:=N; repeat k:=(i+j) div 2 if a[k] 六．（7分）文法G 的产生式如下： S I|R I d|Id R WpF W |Wd F d|Fd 令d 表示任意数字，p 表示十进制小数点，那么非终结符S ，I ，R ，W 和F 在程序设计语言中分别表示什么？ 该文法是LR （1）文法吗？为什么？ 七．（10分）有文法： S L.L|L L LB|B B 0|1 给此文法配上语义动作子程序（或者说为此文法写一个语法制导定义）， 它输出S 产生的二进制数的值。例如，输入101.101时，输出5.625。 八．（7分）下面C 语言程序中，函数printf 的调用仅含一个参数。该程序输出三个整数。试从存储分配和printf 的实现来分析，为什么此程序仍有三个整数输出。 main （）{ printf(“%d,%d,%d \n”) } 虑下面的C 程序 main （） { char *cp1，*cp2； cp1:= “12345”; cp2=“abcdefghij”; strcpy(cp1,cp2); printf(“cp1=%s \ncp2=%s\n”,cp1,cp2); } 该程序运行的结果是： cp1=abcdefghij cp2=ghij 试分析，为什么cp2所指向的串被修改了？ 九．简答题：（2分×5） 1.采用多道程序设计的主要优点是什么？ 2.什么是SPOOLing 技术？ 3.叙述“打开（OPEN ）”和“关闭（CLOSE ）”文件操作的意义。 4.有哪些对空闲盘块的管理方案？UNIX 系统采用的是什么？ 5.什么是死锁？对死锁问题有哪些对策？ 十．（5分）在UNIX 系统中，将进程控制块（PCB ）和文件控制块（FCB ）各分解为哪二个部分？为什么？ 十一．（6分）分页存储管理有效的解决了什么问题？试叙述其实现原理。 十二．（9分）多个进程共享一个文件，其中只读文件的称之为读者，其余只写的称之为写者，读者可以同时读，但是写者只能独立地写。请说明进程间得相互制约关系；应设置哪些信号量；用P 、V 操作写出其同步算法；修改上述的同步算法，使得它对写者优先，即一旦有写者到达，后续的读者都必须等待，而无论是否有读者在读文件。 中国科学院软件所一九九五年软件基础答案 一． 1．邻接矩阵： 20 1 1 0 1 0 0 0 0 2 0 0 0 1 3 1 0 0 0 4 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。 2010年中科院微生物考博真题答案 1.通过核酸分析鉴定微生物的主要方法，试简述16S rRNA序列分析技术的原理、优点和 基本操作步骤 （1）G+C含量的测定 （2）核酸分子的杂交：DNA-DNA杂交；DNA-rRNA杂交；核酸探针 （3）16s rRNA的核苷酸序列分析 16S rRNA序列分析技术的原理：核糖体rRNA对所有生物的生存都是必不可少的。其中16 S rRNA在细菌及其他微生物的进化过程中高度保守，被称为细菌的“分子化石”。在16S rRNA 分子中含有高度保守的序列区域和高度变化的序列区域，因此很适于对进化距离不同的各种生物亲缘关系的比较研究。其具体方法如下：首先借鉴恒定区的序列设计引物，将16S rRNA 基因片段扩增出来，测序获得16S rRNA基因序列，再与生物信息数据库（如GenBank）中的16S rRNA基因序列进行比对和同源性分析比较，利用可变区序列的差异构建系统发育树，分析该微生物与其他微生物之间在分子进化过程中的系统发育关系（亲缘关系），从而达到对该微生物分类鉴定的目的。通常认为，16S rRNA基因序列同源性小于97 %，可以认为属于不同的种，同源性小于93~95 %，可以认为属于不同的属。 优点：（1）rRNA参与生物蛋白质的合成过程，其功能是任何生物都必不可少的，而且在生物进化的漫长过程中，其功能保持不变。 （2）16S rRNA既含有高度保守的序列区域，又有中度保守和高度变化的序列区域，它适用于进化距离不同的各类生物亲缘关系的研究。 （3）16S rRNA相对分子质量大小适中，便于序列分析。 （4）16S rRNA普遍存在于真核和原核生物中，可作为测量各类生物进化的工具。 基本操作步骤： （1）设计合成引物 （2）PCR扩增16S rRNA片段 （3）琼脂糖凝胶电泳检测PCR产物 （4）胶回收16S rRNA片段 （5）16S rRNA基因片段通过pMD18-T载体进行克隆 （6）16S rRNA基因序列测定 （7）序列分析和系统发育树的构建 2.微生物的营养要素有哪几类？各有何功能？按所需碳源和能源的性质来划分，微生物的 营养类型可以分为哪几类？各营养类型举一例说明。 微生物的营养要素：（1）碳源：碳源是在微生物生长过程中为微生物提供碳素来源的物质。碳源经过一系列化学变化后，成为微生物自身的细胞物质和代谢产物。同时，绝大多数碳源物质在细胞内生化反应过程中还能为机体提供维持生命活动的能量，碳源也是能源物质。氮源：氮源物质为微生物提供氮素来源，这类物质主要用来合成细胞中的含氮物质，一般情况下不作为能源，只有少数自养微生物可以利用铵盐硝酸盐等作为氮源与能源。氮是组成核酸和蛋白质的重要元素，氮对微生物的生长发育有着重要作用。 无机盐：无机盐是微生物生长必不可少的营养物质，其生理功能是作为酶活性中心的组成部分，维持生物大分子和细胞结构的稳定性，调节并维持细胞的渗透压平衡、控制细胞的氧化还原电位和作为某些微生物生长的能源物质等。 生长因子：微生物生长所必需且需求量很少，但微生物自身不能合成或合成量不足以满足机体生长需要的有机化合物。 一、软件研究所简介 中国科学院软件研究所成立于1985年，是一所致力于计算机科学理论和软件高新技术的研究与发展的综合性基地型研究所。 作为中国科学院大学研究生培养单位之一，2019年预计在计算机科学与技术(A+)[ 在全国第四轮学科评估中，计算机科学与技术一级学科被评为A+，软件工程（0835）一级学科被评为A-.]、软件工程(A-)和网络空间安全[ 网络空间安全为2016年新增一级学科。]等一级学科招收79名学术型硕士研究生；在软件工程专业领域招收16名全日制专业学位硕士生。2019年预计招收硕士研究生95人，其中推荐免试研究生70人左右。最终招生人数以正式下达的招生计划文件为准，招收推免生人数以最后推免系统确认的录取人数为准。 二、中国科学院大学软件工程专业招生情况、考试科目 三、中国科学院大学软件工程专业分数线 四、中国科学院大学软件工程专业考研参考书目 863.计算机学科综合（专业） 1、计算机网络（第七版）. 谢希仁编著，北京：电子工业出版社，2017年。 考试要求： 1. 掌握计算机网络的基本概念、基本原理和基本方法； 2. 掌握计算机网络的体系结构和典型网络协议，了解典型网络设备的组成和特点，理解典型网络设备的工作原理； 3. 能够运用计算机网络的基本概念、基本原理和基本方法进行网络系统的分析、设计和应用。 五、中国科学院大学软件工程专业复试原则 复试成绩＝笔试（含上机考核成绩）成绩×50％＋面试成绩×50％ 思想品德考核（调阅考生档案或政审）及体检不作量化计入总成绩。有严重违纪记录的即视为思想品德考核不合格。 复试采取分组差额复试，复试与录取比例约为1.2:1。复试主要包括： 1）笔试（机试） 主要考核考生对本学科专业理论知识和应用技能掌握程度，利用所学理论发现、分析和解决问题的能力，对本学科发展动态的了解以及在本专业领域发展的潜力等。各复试组可根据情况增加上机实践考核，分数计入笔试成绩（权重为50%）。笔试考试时间2小时（不含上机考核时间）。笔试（含机试）采取百分制，低于60分为不合格。 2）面试 3）面试主要对考生的英语听说能力、专业素养、创新能力和综合素质等进行考查。每个考生的面试时间一般不少于20分钟，其中英语听说能力测试时间5分钟左右。面试计分采取百分制，其中英语听说测试成绩占10%。面试成绩低于60分为不合格。 六、中国科学院大学软件工程专业录取原则以及录取名单（2018） 考生总成绩＝初试总成绩/5×60％＋复试成绩×40％ 各组根据考生总成绩，按学位类别分别由高到低依次进行拟录取。优先拟录取第一志愿考生。有特殊学术专长或具有突出培养潜质者，以及在科研和相关实践中表现特别突出者，经复试小组提议（附说明材料），所教育领导小组审核同意，可予以优先考虑录取。 凡具有下列情况之一的考生，均不予录取： l 思想品德考核不合格； l 体检不合格； l 复试阶段，笔试（含上机考核）成绩或面试成绩不合格； l 高校中微生物学的主要研究方向有：资源与应用微生物学 病原微生物学 微生物发酵与代谢工程 生物防治微生物学 环境微生物学 真菌学 微生物分子遗传与功能基因组学 海洋微生物学 1.资源与应用微生物学 微生物资源是地球上三大生物资源之一，微生物资源开发与利用具有重要的意义。许多高校已经把它作为一个独立的研究方向，并且也形成了各自的研究特色。 中科院微生物所，有微生物资源前期开发国家重点实验室，主要研究方向为微生物资源收集、微生物分类和功能评估、极端环境微生物。该所有中国科学院院士5名，拥有一支具有国际竞争力的研究队伍，仪器装备达到了国际先进水平。该所的微生物菌种保藏中心所保藏的菌种数量在国内首屈一指，真菌标本馆的标本数量则为亚洲之最。 云南大学，有教育部微生物资源研究开发重点实验室，主要研究领域有：放线菌生物学,微生物资源学,菌根生物学, 极端环境微生物学,其中放线菌方面研究处于全国先列，重点开展极端（重点是高温、高盐碱）环境或各种特殊环境(植物内生或海洋)下的放线菌资源收集、保存及分类学、系统学、生态学、生物地理学及其应用价值评估（活性筛选、代谢产物化学及酶学等）研究。 广西大学，有广西亚热带生物资源保护利用重点实验室，主要研究方向是，利用广西省丰富的微生物资源发掘、鉴定和克隆具有特殊用途微生物的功能基因，并对重要功能基因进行改造和利用；发现、分离和克隆农作物抗病虫功能基因、构建抗病虫作物新种质。 中国农业大学，有农业部农业微生物资源及其应用重点实验室，主要研究领域有微生物分类及系统发育、微生物生理及遗传学、发酵工程、药用及食用真菌、环境微生物学、分子病毒学和分子免疫学等，微生物学专业师资力量雄厚，有中国科学院院士李季伦教授等多名著名教授。 四川大学，微生物学为省级重点学科，拥有资源微生物及微生物生物技术四川省重点实验室，主要研究方向：资源微生物，天然产物，生态环境保护。 西北农林科技大学，拥有西北农林科技大学微生物研究中心，主要研究方向之一微生物资源多样性及利用研究，包括极端环境条件微生物的菌种资源、基因资源及多样性研究；根瘤菌为主的固氮微生物多样性及利用。 华南理工大学，主要研究华南地区丰富的微生物资源，包括微生物资源的采集和开发利用，进行微生物菌种筛选和改造，重点应用在工业、农业等领域的研究。 河北大学，有河北省微生物多样性研究与应用实验室。 黑龙江大学，有微生物资源挖掘与利用和微生物产品开发与制备方向的研究。 山西大学微生物资源与生态方面的研究等。 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。 微生物研究所发展战略报告 一、研究所重点领域的国内外发展趋势 1．微生物资源 进入新世纪以后，微生物学家已经开始结合采用传统微生物学、分子生物学、基因组学和与生物学相关的交叉学科的思路和手段，在广阔的时空范围内，系统调查和研究自然界中微生物（特别是未培养微生物）的种类、生活方式、相互作用以及与环境的关系，揭示物种起源和进化的规律；同时，在基因组学和生物信息学等的支持下，继续在分子水平上探讨不同种类微生物的基本生物学过程、代谢方式和调控规律，阐明微生物的代谢多样性；此外，在微生物资源的利用方面，积极发展高效筛选方法和工具，开发具有重要应用前景的微生物产品和功能，促进国民经济和社会的发展以及生态环境的改善。 2. 分子微生物学 分子微生物学在分子水平上揭示了微生物生命现象的本质，对微生物学和其他生命科学的发展起着重要的作用。分子微生物学新的研究方法和研究工具发展迅速；微生物基因组的测序已成为程序化的常规工作，功能基因组学和蛋白质组学的研究不断取得新的进展；基因表达的研究从转录水平深入到翻译和翻译后水平；微生物次生代谢产物合成途径及其基因相互作用，基因的特异性调控和全局调控成为国际热点之一；微生物代谢的研究从单一途径发展为整个网络；代谢组学、代谢工程新学科研究应运而生；微生物与宿主的相互作用成为当今该领域的热点; 以免疫系统为模式的细胞相互作用、信号转导、细胞凋亡、基因表达与调控，人类、动植物抵御病原菌侵染的分子机制及网络调控机制已成为本世纪生命科学的最重要的分支；癌症和重大疾病发生分子机理及防御治疗等重大领域的研究进展日新月异。 3.微生物生物技术 21世纪以来，微生物生物技术将在工业、农业、环保、医药等的应用范围不断扩大，分子育种已成为微生物育种的重要方法。绝大多数的酶制剂用工程菌生产，并用DNA模块组合(DNA shuffling)等分子酶工程方法结合高通量筛选技术获得新型生物催化剂和重要的手性化合物。利用细胞或酶作为催化剂实现物资转化的生物催化和生物转化加工技术，促使化工、能源、材料、环境等领域的技术改造发生深刻变革。代谢工程的进展使分子育种的目标扩展到涉及多基因的微生物初级代谢物和次级代谢物，并使生命科学与工程科学进一步结合。环境微 微生物生态学 1、重要人物及贡献： A. 切尔.卡逊(Rachel Carson): 【寂静的春天】，在国外，有人认为“生态学时代”的出现开始于该书的出版。 B. 恩斯特·海克尔: 德国人，第一次提出生态学概念。 C. 列文虎克：改进了显微镜以及，首次观测到了微生物个体，建立了微生物学。 D. 路易·巴斯德(Louis Pasteur):否定自然发生说（自生说）及倡导疾病细菌学说（胚种学说）和发明预防接种方法而闻名，为第一个创造狂犬病和炭疽的疫苗的科学家，他和费迪南德·科恩以及罗伯特·科赫一起开创了细菌学，被认为是微生物学的奠基者之一。 E. 罗伯特·科赫Robert Koch：发现炭疽杆菌、结核杆菌和霍乱弧菌，提出“科赫原则”。 F. Robert Hungate：发明了厌氧培养基，并从牛胃中成功培养出厌氧微生物。 G. 马丁努斯·拜耶林克: 病毒学的开创者，发现了氮气转化为植物所能够吸收的铵离子的过程──固氮作用，认识到细菌能够以硫酸盐代替氧气作为最终电子受体。 H. 维诺格拉斯基（Sergei Winogradsky）：确定了它利用无机物H 2 S作为能源、以CO2作为碳源。他首次提出了自养生物的概念及其与自然循环的关系。成功分离出固氮菌。描述了微生物的H2、So 和Fe2+的氧化发展了富集培养技术。 I. Carl Woese：16S指出16S的特殊性，建立生命三域假说。 J. 佐贝尔（Zobell C E):明确海洋微生物这一特殊群体的普遍意义；基本确立海洋微生物的研究方法(Zobell 2216E）；认识并加深钻研海洋微生物与环境-生态因子的关系；开创和发展海洋微生物在物质转化、能量流动中的作用和地位的研究；关注海洋微生物的经济重要性。 2、未培养微生物:是指迄今所采用的微生物纯培养分离及培养方法还未获得纯培养的微生物。包括生理/生态功能未知，没有相应培养技术，可能代表一大类微生物。以及生理/生态功能已知，具有培养技术，但尚未获得培养，目前分离报道的多数菌种属于此类。 3、MPN:最大或然数（most probable number，MPN）计数又称稀释培养计数，适用于测定在一个混杂的微生物群落中虽不占优势，但却具有特殊生理功能的类群。其特点是利用待测微生物的特殊生理功能的选择性来摆脱其他微生物类群的干扰，并通过该生理功能的表现来判断该类群微生物的存在和丰度。 菌落原位杂交（colony in situ hybridization）：是将细菌菌落从一主平板转移到硝酸纤维素滤膜上，然后将滤膜上的菌落细胞裂解以释放出DNA，将DNA烘干固定于膜上与32P或荧光标记的探针杂交，通过放射自显影或激发荧光以检测菌落杂交信号、并与主平板上的菌落对位。 荧光原位杂交（Fluorescence in situ hybridization，FISH）：用已知的标记单链核酸为探针，按照碱基互补的原则，与待检材料中未知的单链核酸进行异性结合，形成可被检测的杂交双链核酸。 变性梯度凝胶电泳（DGGE）：使用一对特异性引物PCR扩增微生物自然群体的16S rRNA 基因，产生长度相同但序列有异的DNA片段的混合物，然后用DGGE分离产物混合物。DGGE 胶是在6％聚丙烯酰胺胶中添加线性梯度的变性剂，变性剂的浓度由上到下，从低到高成线性梯度。 Quantitative Competitive PCR，QC-PCR：指在PCR反应体系中加入一定已知量的竞争性模板作为内标，与未知浓度的目标模板一起进行PCR扩增。通过二者产物的比值反映初始目 中科院大学硕士研究生入学考试 《微生物学》考试大纲 一.考试科目基本要求及适用范围概述 本《微生物学》考试大纲适用于中国科学院大学微生物学及相关专业的硕士研究生入学考试。微生物学是现代生物学的重要分支学科，是许多学科专业的基础课程。本考试大纲的主要内容包括微生物学的基本概念和原理，包括微生物生物多样性和分类、微生物生理和代谢、微生物生态学、微生物遗传学、微生物免疫学及微生物生物技术等。要求考生对微生物学的基本概念、专业词语、技术原理有较深的了解；系统掌握微生物的系统分类、细胞结构与功能、生理代谢、遗传变异、生态学和免疫学的基本理论知识以及相关实验技术；并具有应用这些知识和技术分析和解决问题的能力。 二.考试形式 闭卷，笔试，考试时间180分钟，总分150分。 试卷结构（题型）包括：名词解释、匹配题、填空题、简答题、实验设计题，共五个部分。 三.考试内容 (一)微生物学基本概念和意义 1.微生物学定义 2.微生物的多样性和重要类群 3.微生物学的发展过程、重要事件和人物 4.微生物的重要作用 (二)原核生物 1.原核生物的定义、关键内涵及其与真核生物的本质差异 2.原核生物的细胞结构与功能 3.原核生物的分类与鉴定 4.原核生物的物种多样性:细菌(Bacteria)和古菌(Archaea) (三)真核微生物 1.真核生物的定义、关键内涵及其与原核生物的本质差异 2.真核微生物的细胞结构与功能 3.真菌的主要类群：酵母菌、霉菌、蕈菌 (四)病毒和亚病毒 1.病毒和亚病毒的特点和定义 2.病毒的分类和命名 3.病毒的宿主范围 4.病毒的培养和纯化 5.病毒的复制 6.类病毒、拟病毒和朊病毒 7.重要病毒生物学特性及研究方法 （五）微生物生理和代谢 1.微生物的营养和繁殖 2.微生物的生长特点及测定 3.有害微生物的控制 4.微生物的能量代谢 5.分解代谢和合成代谢 6.次生代谢 7.合成代谢途径举例 8.代谢调控与工业发酵 （六）微生物生态学 1.微生物生态学的概念 2.自然界中微生物分布及生境多样性 3.微生物与其他生物的关系 4.微生物与自然界物质循环 5.微生物在环境保护中的作用 6．分子微生物生态学的基本方法和原理 (七)微生物遗传、变异和育种 1.微生物遗传变异的物质基础 2.质粒及转座因子 3.微生物基因的表达及调控 4.微生物基因突变和诱变育种 5.基因重组和杂交育种 6.基因工程原理及技术 7.菌种的退化、复壮和保藏 8.微生物基因组结构特点及功能基因组（八）传染与免疫 1.传染的概念 2.非特异性免疫 3.特异性免疫 4.免疫学的实际意义 （九）实验设计 1.微生物的分离、鉴定 2.获得特定的微生物基因或代谢产物 3.利用所知功能的微生物解决某个实际问题 中国科学院软件研究所杰出青年人才发展专项计划年度进展报告书 (2012年度) 图 1 草图认知模型 &3）。 图2 用户添加草图注释图3基于注释和关键帧的视频浏览（2）基于场景结构图的可视媒体交互 从不同的层次上来给出对视频语义的描述，场景结构图主要包 层：草图层和抽象图层。草图层以语义草图形式支持视频的编辑，使得用户从整体上把握视频的组织结构；抽象图以顶点和边构成的图结构来给出草图所代表的不同视频段之间的关联关系，并支持用户对超链接视频的构建。基于多视角的编辑环境提供给设计人员不同的辅助功能，支持对两类信息结构的创建、选择、删除等操作。基于当前操作状态，实现基于视频时空上下文和草图语义上下文的约束关系的主动捕捉和推荐机制（图 基于场景结构图的视频编辑（左：草图层；右：基于草图层与抽象层的编辑） ）多尺度视频表示与浏览 给出了一种多尺度的视频表示与浏览方法，包括增强时间轴、草图注释、 图5多尺度表示与浏览 ．支持视频媒体高效展示和浏览的视频摘要生成与交互 ）螺旋摘要生成 提出了一种新的螺旋摘要形式，充分发挥了螺旋视图的连续性和空间优势，支持视频的高效浏览和定位，实现对视频的交互性编辑与操作。在抽取的关键帧以及相应的显著区域（ROI）基础上，根据不同的粒度将 划分为不同的呈现层次，进而通过螺旋的平滑旋转实现根据用户的操作，意图呈现出不同层次不同粒度的视频信息展示。螺旋摘要这一新的视频内容呈现形式，也需引入与之相对应的高效交互方式。本课题与草图技术相结合，研究基于手势操作以及多指触摸交互模式的螺旋摘要高效交互方法 图6螺旋摘要 ）移动设备上自适应视频摘要的呈现与交互 移动设备体积小、易携带且交互性高，小屏幕带来的显示界面和交互 关于开设博士生专业课的通知 根据我所博士生的培养目标和师资力量，从2007年9月开始，将对所有进入我所攻读博士学位的一年级新生开设“专业课”。主要以领域前沿知识和技术发展趋势为主要讲授内容，课程设置为每周一次，每次3个学时，设置学分4分，为必修课，其成绩计入博士生专业课总成绩。 一、中国科学院微生物研究所博士生专业课程设置方案 2007年度微生物所博士生专业课为“微生物领域前沿系列讲座”，从2007年9月中下旬开课（具体见开课通知），预计2008年1月中旬结束，共计16周（48个学时）。其中，授课15周，研讨交流1周，之后为考试阶段。 二、授课要求 授课老师应提前备课，一般应以ppt演示的形式进行授课，并根据授课内容为学生提供可供下载的该ppt课件（涉密的除外）。 每次课要预留至少40分钟的课堂讨论时间，引导学生进行讨论。 采取由学生查阅文献并做报告方式进行授课的，其授课总时间不得低于学生做报告的总时间。 三、听课要求 从2007年9月开始，该课为一年级博士新生（包括硕转博生和博士考生）的必修课。其他年级的学生可以根据各自情况选修。 每次开课前，由班长或学习委员点名确认上课人数。学生无正当理由不得缺课。凡缺课达到三次的，取消该生的该门课程成绩。学生必修在下一个学年重修。 学生请假需征得导师及授课老师的同意，并将填写好的请假条交研究生部备案。累计请假达到三次，取消该同学的该门课程成绩。 外所学生听课须持相关证件到我所研究生部登记备案。 四、考试和评价 考试方式根据授课老师的要求设定。 学生成绩计算为日常考勤30％，考试成绩60％，研讨交流论文10％。 学生评价结果分优秀（91～100），良好（81～90），及格（60～80），不及格（60分以下）四等。 学生必须取得及格及以上的成绩，方能获得该课程学分。 五、其他 研究生部将在本学期期末组织一次调研，对授课内容、授课形式、授课教师等内容进行问卷调查，根据调研结果对本课程进行改进。 微生物所研究生部 2007-8-24 中国科学院大学 2017年招收博士学位研究生入学统一考试试题 科目名称：微生物学 考生须知： 1.本试卷满分为100分，全部考试时间总计180分钟。 2.所有答案必须写在答题纸上，写在试题纸上或草稿纸上一律无效。 _____________________________________________________________________ 一、名词解释（合计24分，每题2分） 1.DNA shuffling 2.准性生殖 3.转座因子 4.质粒 5.菌株 6.人体的正常微生物菌群 7.操纵子8.CRISPR-Cas系统 9.无氧呼吸10.次级代谢 11.消毒12.同工酶 二、简答题（合计24分，每题3分） 1.何为细菌的群体感应调节？简述其调节机制。 2.古生菌中有几种RNA聚合酶，古生菌的基本转录因子和启动子有何特征？ 3.何为分解代谢物阻遏调控，哪些类型的操纵子受cAMP-CAP的调控？ 4.原核生物的转座因子有哪些主要类型，它们的转座可引发哪些遗传学效应？ 5.常用的微生物菌种保藏方法有哪些？ 6.简述细菌双组份系统。 7.列举诱发基因突变的五种方式。 8.根据微生物和氧的关系，可将微生物分成哪几个类型？ 科目名称：微生物学第1页共2页 三、问答题（合计32分，每题4分） 1.磺胺类药物、青霉素、四环素的作用机制分别是什么？ 2.抗药性菌株有什么特点，如何避免抗药性的产生？ 3.简述微生物基因组测序的基本方法和意义。 4.什么是抗原，常见类型有哪些？ 5.列出细菌负转录调控的两种类型并举例说明。 6.分别解释微生物基因组（Genome），泛基因组（Pan-genome）与宏基因组（Meta-genome）的概念。 的固定途径。 7.简述两条CO 2 8.在微生物的培养过程中，如果要缩短其生长的延迟期，可以在菌种、培养基和其它方面采取哪些措施？ 四、综合题（合计20分，每题5分） 1.Griffith是如何发现转化现象的，他当时为何未能进一步揭示转化因子的实质？Avery等人是如何证实转化因子的实质是DNA的，他面对了哪些质疑，他是如何消除这些质疑的？ 2.你可能在博士课程学习与研究中感兴趣的研究方向是什么，阐述此研究方向在国内外的研究进展，并分享一下你对此的体会与设想。 3.请设计一套简单的CRISPR-Cas9系统用于实现大肠杆菌基因组单基因的单点突变。 4.阐述你对于合成生物学这门新兴学科的认识，它与系统生物学、生物技术之间有什么关系？ 科目名称：微生物学第2页共2页微生物多样性研究进展
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