微生物学南京师范大学(2)
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2022年南京师范大学生物技术专业《微生物学》期末试卷B(有答案)一、填空题1、细菌菌落的形状一般为______;边缘______;大小______;表面______;颜色______,常见的颜色为______;质地常为______。
2、最先发现噬菌体的是______,他在培养______时在菌苔上发现了透明斑点。
3、分解代谢又称异化作用,是指复杂的有机分子通过分解代谢酶系的催化产生______、______和______。
4、微生物培养基中各营养要素的量有一定的比例,从含量最多的______开始,其他成分的次序是______、______、______、______和______。
5、真核生物的细胞核由______、______、______和______4部分组成。
6、第一个用自制显微镜观察到微生物的学者是______,被称为微生物学研究的先驱者,而法国学者______和德国学者______则是微生物生理学和病原菌学研究的开创者。
7、在面包、蛋糕中常加入______作为防腐剂。
8、微生物在自然环境中广泛存在的原因在于______、______、______、______和______等。
9、无论在原核生物还是真核生物中,DNA结合蛋白有几种共同的结构形式:______、______和______,这些形式对于蛋白质准确地与DNA相结合是非常关键的。
10、在人体当中,执行免疫功能的物质基础是______,它包括______、______、______。
二、判断题11、许多蓝细菌长有鞭毛,借此进行特殊的滑行运动。
()12、大多数放线菌和真菌都是氨基酸自养型生物。
()13、微生物的次生代谢物是微生物主代谢不畅通时,由支代谢途径产生的。
()14、E.coli T偶数噬菌体的核心是由线状双链DNA构成的。
()15、分生孢子是由分生孢子梗顶端细胞分化形成的,它是一种单细胞,单生或串生或簇生的孢子。
()16、菌株实为一个物种内遗传多态性的客观反映,其数目极多,甚至是无数的。
2018南京师范大学生命科学学院考研备考手册
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二、复习资料
《2018南师大考研生物化学复习全析【含真题与答案】》《2018南师大考研细胞生物学复习全析【含真题与答案】》《2018南师大考研生物化学考试解读与真题答案详解》《2018南师大考研细胞生物学考试解读与真题答案详解》《2018南师大考研生物化学应试模拟四套卷与答案详解》《2018南师大考研细胞生物学应试模拟四套卷与答案详解》三、考研辅导班
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四、。
关于2017年考研微生物学专业就业前景解析考研专业的选择很重要,这关系到日后的就业和发展。
学前教育专业是最受欢迎的考研专业之一,那么具体来说本专业的就业前景如何以及未来的职业规划怎么样呢,下面考研就为大家综合分析一下这个微生物学专业。
【微生物学】一、专业介绍微生物学专业是生物学下设的一个二级学科,微生物学是研究微生物及其生命活动基本规律和应用的科学。
是一门在细胞、分子或群体水平上研究微生物的形态构造、生理代谢、遗传变异、生态分布和分类进化等生命活动基本规律,并将其应用于工业发酵、医药卫生、生物工程和环境保护等实践领域的科学。
1、研究方向01海洋微生物学02微生物生理生化03微生物遗传与分子生物学04微生物资源与生态05应用微生物与发酵技术06资源和环境微生物学07海洋微生物学08微生物生理生化(注:各大院校的研究方向略有不同,以山东大学为例)2、培养目标硕士毕业生业务素质上,掌握本学科坚实的基础理论,系统的专门知识和熟练的实验操作技术。
具有较强的社会实践能力,以及分析和解决问题的能力,了解所从事研究方向的国内外发展动态,有较强的独立从事教学、科研、技术推广和管理工作的能力,能用外语较熟练地参阅专业外文资料,具有初步的听、说、写能力,能通过论文的发表阐明研究工作的进展及成果。
3、研究生入学考试科目:(1)101思想政治理论(2)201英语一(3)629细胞生物学(4)839生物化学(生)(注:以上以山东大学为例,各院校在考试科目中也有所不同)4、相关专业与微生物学相关的二级学科有:植物学、动物学、生理学、水生生物学、神经生物学、遗传学、发育生物学、细胞生物学、生物化学与分子生物学、生物物理学、生态学。
二、推荐院校微生物学专业硕士全国较强的招生单位有:山东大学、华中农业大学、南开大学、武汉大学、中国农业大学、浙江大学、南京农业大学、云南大学、广西大学、北京大学、中山大学、复旦大学、四川大学、厦门大学、江南大学、南京师范大学三、微生物学专业就业前景分析:微生物学专业就业前景面临着机遇和挑战。
生物科学类专业及院校介绍1. 生物科学主干学科:生物学主要课程:动物生物学、植物生物学、微生物学、生物化学、细胞生物学、遗传学、发育生物学、神经生物学、分子生物学、生态学等。
专业概况教学实践包括野外实习、毕业论文等,一般安排10~20周。
培养目标本专业培养具备生物科学的基本理论、基本知识和较强的实验技能,能在科研机构、高等学校及企事业单位等从事科学研究、教学工作及管理工作的生物科学高级专门人才。
培养要求本专业学生主要学习生物科学方面的基本理论、基本知识,受到基础研究和应用基础研究方面的科学思维和科学实验训练,具有较好的科学素养及一定的教学、科研能力。
就业方向1.掌握数学、物理、化学等方面的基本理论和基本知识:2.掌握动物生物学、植物生物学、微生物学、生物化学、细胞生物学、遗传学、发育生物学、神经生物学、分子生物学、生态学等方面的基本理论、基本知识和基本实验技能;3.了解相近专业的一般原理和知识:4.了解国家科技政策、知识产权等有关政策和法规:5.了解生物科学的理论前沿、应用前景和最新发展动态;6.掌握资料查询、文献检索及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法;具有一定的实验设计,创造实验条件,归纳、整理、分析实验结果,撰写论文,参与学术交流的能力。
开设院校[北京]北京大学[北京]清华大学[广东]中山大学[上海]复旦大学[吉林]吉林大学[江苏]苏州大学[天津]南开大学[重庆]西南大学[上海]华东理工大学[北京]北京师范大学[山东]烟台大学[广东]暨南大学[广东]广州大学[上海]华东师范大学[甘肃]兰州大学[陕西]西北大学[河南]河南科技大学[辽宁]辽宁大学[广东]华南农业大学[河南]河南大学[山东]山东农业大学[江苏]扬州大学[天津]天津师范大学[四川]四川师范大学[广东]华南师范大学[湖北]华中师范大学[山东]山东师范大学[湖南]湖南师范大学[河北]河北科技大学[上海]上海师范大学[江苏]南京师范大学[山东]青岛农业大学[江苏]南京农业大学[浙江]浙江师范大学[陕西]陕西师范大学[新疆]石河子大学[黑龙江]东北林业大学[四川]四川农业大学[浙江]杭州师范大学[山西]山西大学[河南]河南农业大学[江苏]南京林业大学[福建]福建师范大学[湖北]武汉工业学院[山东]聊城大学[广西]广西师范大学[江西]江西农业大学[山东]曲阜师范大学[四川]成都中医药大学[辽宁]沈阳大学2.生物技术主干学科:生物学主要课程:微生物学、细胞生物学、遗传学、生物化学、分子生物学、基因工程、细胞工程、微生物工程、生化工程、生物工程下游技术、发酵工程设备等。
序号课程名称负责人学校课程类型开课期数总选课人数1植物学强胜南京农业大学专业课5221522植物学刘文哲西北大学专业课6370403植物学姜在民西北农林科技大学专业课4169674植物学张乃群南阳师范学院专业课323955植物学刘朝辉中国农业大学专业课360546植物生物学朱诚中国计量大学专业课312297植物分类学侯学良厦门大学专业课171398植物组织培养技术与应用蔡冲中国计量大学专业课39759植物生理学(全英文课程)莫蓓莘深圳大学专业课186210植物生理学李玲华南师范大学专业课41103511植物生理学宋纯鹏河南大学专业课149212植物生理学陆长梅南京师范大学专业课2102013植物生理学熊飞扬州大学专业课6895414风景园林植物应用洪婷婷福州大学专业课194115动物学张雁云北京师范大学专业课41581916动物学周青春华中师范大学专业课1134819普通动物学谷艳芳河南大学专业课3408220普通昆虫学(一)周兴苗华中农业大学专业课81796721普通昆虫学(二)周兴苗华中农业大学专业课81533722水生生物学周琼华中农业大学专业课4843123储藏物昆虫学白旭光河南工业大学专业课4102424甲壳动物增养殖学阎斌伦江苏海洋大学专业课5196125生理学(上)王世强北京大学专业课21347826生理学(下)罗冬根北京大学专业课2446427生理学汪铭中国科学技术大学专业课41685928生理学刘传飞杭州师范大学专业课2447529生理学实验周辰北京大学专业课2663630动物生理学李大鹏华中农业大学专业课94253631动物生理学宋予震河南牧业经济学院专业课3253632动物生理学实验马明兰州大学专业课1148733生物学核心概念选讲(生理篇)张铭华中师范大学专业课2160034人体解剖生理学武祥龙西北工业大学专业课53235035遗传学(英文)刘夏燕西北农林科技大学专业课197836遗传学乔守怡复旦大学专业课32036537遗传学何予卿华中农业大学专业课2310738遗传学余潮南昌大学专业课179139遗传学李京宝西北工业大学专业课194940遗传学张边江南京晓庄学院专业课1104241遗传学李锁平河南大学专业课1111942现代遗传学王亚梅厦门大学专业课63205843遗传学与社会陈火英上海交通大学专业课4940344人类遗传探秘杨易NXU 宁夏大学专业课175045遗传与分子生物学实验章军厦门大学专业课83014246遗传学实验张文霞北京大学专业课3501747细胞生物学:细胞社会的奥秘黄峙暨南大学专业课41377148细胞生物学任海云北京师范大学专业课1516949细胞生物学叶军厦门大学专业课85333050细胞生物学邹方东四川大学专业课1014154651细胞生物学李静首都师范大学专业课2430852细胞的奥秘曾宪录东北师范大学专业课3661353细胞生物学实验薛秀花北京师范大学专业课1262354细胞生物学实验薛雅蓉南京大学专业课1251755细胞与显微技术实验叶军厦门大学专业课150956动物细胞工程邓宁暨南大学专业课1121157微生物学辛明秀北京师范大学专业课3910060微生物学陈雯莉华中农业大学专业课51781461微生物学吴丽萍南昌大学专业课285262微生物学郭峰厦门大学专业课54375063微生物学夏飞陕西科技大学专业课192664微生物学林雁冰西北农林科技大学专业课2245666微生物学焦新安扬州大学专业课7584167微生物学王刚河南大学专业课2107268微生物学徐淑霞河南农业大学专业课4368971微生物学实验郝晓冉北京师范大学专业课1107972微生物学实验张霞上海交通大学专业课4838673基础生物学实验(微生物学部分)王新风淮阴师范学院专业课6330174微生物学模块化实验戴亦军南京师范大学专业课6559675微生物学与免疫学实验张连茹厦门大学专业课73056076微生物生理学潘皎南开大学专业课3345377食品微生物学彭霞薇北京林业大学专业课1205578食品微生物学郭晓琴郑州工程技术学院专业课2143679生物化学汪艳璐南昌大学专业课2535580生物化学何海伦中南大学专业课1178782生物化学单志四川农业大学专业课156683生物化学实验杨冬北京师范大学专业课167684生物化学实验张冬梅南京大学专业课41162985生物化学实验石艳厦门大学专业课3589886基础生物化学何焱华中农业大学专业课2421787基础生物化学韩召奋西北农林科技大学专业课42432888结构生物化学杨荣武南京大学专业课13303代谢生物化学杨荣武南京大学专业课89基础生物化学实验谢彦杰南京农业大学专业课2149590分子生物学实验尹燕霞北京师范大学专业课41555191分子生物学郑伟娟南京大学专业课1373892分子生物学刘青珍武汉大学专业课119506793分子生物学卢晓云西安交通大学专业课21447294分子生物学刘静中南大学专业课53113995分子生物学杨献光河南师范大学专业课41087296分子生物学曲良焕华中农业大学专业课2981197分子生态学赵小虎华中农业大学专业课150998基因组学杨金水复旦大学专业课31413199基因工程朱旭芬浙江大学专业课22251100基因工程陈建军河南师范大学专业课28346101基因操作原理汪艳璐南昌大学专业课1735102分子生物学简明教程王文雅北京化工大学专业课33645103生态学:管理大自然的经济学赵斌复旦大学专业课12283104生态学娄安如北京师范大学专业课412012105生态学李韶山华南师范大学专业课11984106生态学王艳荣内蒙古大学专业课11479107种群生态学李德志华东师范大学专业课41825109污染生态学原理与方法段昌群云南大学专业课1560110基础生态学严燕儿淮阴师范学院专业课2786111城市生态学达良俊华东师范大学专业课11133112生物信息学魏天迪山东大学专业课662443113生物信息学袁猛华中农业大学专业课38499114生物信息学范丙友河南科技大学专业课12935115生物信息技术金垚四川大学专业课11508116大学生物学朱玉贤教育部大学生物学课程教学指导委员会专业课14456117生物学概念与途径饶毅北京大学专业课424008118普通生物学高晓蓉大连理工大学专业课25379119普通生物学闫云君华中科技大学专业课14536120普通生物学魏道智福建农林大学专业课45572121普通生物学胡春红周口师范学院专业课11169122普通生物学实验(细胞与分子)薛秀花北京师范大学专业课35308123普通生物学实验(个体与生态)宋宏涛北京师范大学专业课32599124普通生物学实验余娴文厦门大学专业课15495125生命科学基础谭信北京理工大学专业课414270126生命科学导论郑用琏华中农业大学专业课613607127现代生物科学导论卢大儒复旦大学专业课11332128现代生物学实验技术鲁吉珂郑州大学专业课11168129生物学实验基本技术与方法叶覃江苏师范大学专业课1444130生物统计与试验设计郑惠玲西北农林科技大学专业课12322131生物统计学管荣展南京农业大学专业课625795132生物大数据何华勤福建农林大学专业课723526133生物教学法张颖之首都师范大学专业课48830134中学生物学教学设计刘福林商丘师范学院专业课67181135中学生物教学设计曹志江南京师范大学专业课21242136生物技术概论周选围上海交通大学专业课11138137食品发酵技术张浩玉洛阳理工学院专业课1537138发酵工程与生活林标声龙岩学院专业课52698140生物工程下游技术张连茹厦门大学专业课43206142生物医学信号处理吴水才北京工业大学专业课31337144医学图像处理刘惠大连理工大学专业课55351145神经生物学概论俞洪波复旦大学专业课27417146神经工程学明东天津大学专业课11330147奇异的仿生学刘燕吉林大学专业课1156663148免疫学张吉斌华中农业大学专业课414125149进化生物学陶士珩西北农林科技大学专业课21262通识课1微生物的世界陈峰上海交通大学通识课346542生物演化顾红雅北京大学通识课4321603生命的教育吴根福浙江大学通识课117624生命的奥秘-不朽的基因李曦山东大学通识课17365改变生活的生物技术吕红复旦大学通识课4178506植物与人类田兴军南京大学通识课6150617生物材料伴我行谭志凯湖南大学通识课681828生态之美李庆顺厦门大学通识课25829生命科学与数码革命魏天迪山东大学通识课2171610生命科学发展史孟和上海交通大学通识课252911生命科学与伦理吴能表西南大学通识课51132012趣味生物学实验郭卫华山东大学专业课41230013走进性科学江剑平福建师范大学通识课86790314人文视野中的生态学包国章吉林大学通识课123328315自然保护与生态安全:拯救地球家园黄柏炎暨南大学通识课710592316生活与生态杨永川重庆大学通识课1195917营养与健康郑伟娟南京大学通识课18营养与食疗张浩玉洛阳理工学院通识课51024119心理活动之生理奥妙——生理心理学漫谈张铭华中师范大学通识课2229720现代生物技术概论杨玉珍郑州师范学院通识课152021文献检索与论文写作武祥龙西北工业大学通识课21495723生理与生活张成首都师范大学通识课199524生活中的DNA 科学谢建平西南大学通识课31530925生活微生物圈赵玉萍淮阴工学院通识课160226人体科学袁崇刚华东师范大学通识课129513327奇妙的昆虫世界刘长明福建农林大学通识课5308028诺贝尔生理学或医学奖史话张铭华中师范大学通识课72232229诺贝尔奖与生命科学张玮玮首都师范大学通识课1579中国大学MOOC 24小时服务热线电话:010-********推荐精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品1精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品。
微生物学(78)
遗传学(80)
细胞生物学(67)
生物化学与分子生物学(155)
茶学(12)
土壤学(32)
植物营养学(34)
植物病理学(37)
动物营养与饲料科学(42)
动物遗传育种与繁殖(39)
农业昆虫与害虫防治(36)
农药学(29)
水产养殖(26)
水生生物学(26)
制糖工程(4)
发酵工程(40)
食品科学(83)
粮食、油脂及植物蛋白工程(19)
水产品加工及贮藏工程(12)
农产品加工及贮藏工程(56)
作物遗传育种(51)
微生物与生化药学
1中国药科大学A+ 2沈阳药科大学A 3江南大学A 4上海交通大学A
5山东大学A 6暨南大学A
B+等(10个):福建医科大学、北京中医药大学、南京大学、四川大学、重庆工学院、浙江大学、吉林大学、华东理工大学、武汉大学、广西中医学院B等(9个):天津科技大学、河南大学、武汉工业学院、湖北大学、浙江工业大学、兰州理工大学、南京师范大学、西南交通大学、华南师范大学。
2021年南京师范大学微生物学专业《微生物学》期末试卷A(有答案)一、填空题1、鞭毛很细,直径为______,用特殊染色法将鞭毛______,可以在光学显微镜下观察到,但细菌鞭毛的真实形态需在______下才观察得到。
2、烟草花叶病毒简称______,外形______状,外层衣壳粒以______时,针方向螺旋状排列成______,具有______功能;核心为______链______。
3、新陈代谢是生物体内发生的一切有序化学变化的总称,它包括______和______两部分。
4、蓝细菌的培养可用______培养基。
5、菌物界中的菌物是指一大群______、______、______的真核微生物,一般包括______、______和______三类。
6、微生物从发现到现在的短短的300年间,特别是20世纪中期以后,已在人类的生活和生产实践中得到广泛的应用,并形成了继动、植物两大生物产业后的______。
7、酵母菌经______作活体染色后,活细胞在光学显微镜下呈______ 色,死细胞呈______色;细菌经______染色后,活细胞在紫外光显微镜下会发出______色荧光,死细胞则发出______色荧光。
8、生物固氮所必需的四个条件是______、______、______和______。
9、近年来对微生物基因组序列的测定表明,能进行独立生活的最小基因组是一种______,只含473个基因。
10、决定传染结局的三大因素是______、______和______。
二、判断题11、在G-细菌细胞壁的肽聚糖层上,含有一种跨膜蛋白,称为孔蛋白。
()12、氮素营养物质不仅用来合成细胞中的蛋白质,还可以为部分微生物提供能源。
()13、与乳酸发酵分成同型、异型相似,微生物的酒精发酵也有同型与异型之分。
()14、病毒具有感染性,且核酸是病毒的遗传物质,故所有病毒的基因组核酸都是感染性核酸。
()15、存在于真核微生物细胞中的微体,通常都是过氧化氢酶体。
2022年南京师范大学食品科学与工程专业《微生物学》期末试卷B(有答案)一、填空题1、测定细菌、放线菌的大小,一般以______为单位,而测定病毒的大小则以______为单位。
2、血凝抑制试验是根据特异性的病毒抗体与病毒表面蛋白作用可能抑制______性质设计的。
3、保持地球上整个生物圈繁荣昌盛的最重要两个生物化学反应是______和______,前一反应主要由______完成,而后一个反应则主要由______进行。
4、选用和设计培养基的原则是:______、______、______、______。
5、酵母菌的无性孢子有______、______和______等数种。
6、被誉为微生物学奠基人的是______世纪、______国的______;而细菌学的奠基人则为______国的______。
7、四氢叶酸分子由______、______和______三部分组成,它的合成过程可被两种抗代谢药物即______和______所抑制。
8、参与硫循环的微生物有______、______、______。
9、质粒通常以共价闭合环状的超螺旋双链DNA分子存在于细胞中,但从细胞中分离的质粒大多是3种构型,即______型、______型和______ 型。
10、周围免疫器官包括______、______和______。
二、判断题11、鞭毛和细菌的须(菌毛)都是由蛋白质构成,因此两者具有相同的生理功能。
()12、用分装器将培养基分装试管时,应谨防培养基沾染试管口。
()13、凡能利用乙酸作为唯一碳源的微生物,必然存在着乙醛酸循环。
()14、所有昆虫病毒的核酸都是ssRNA。
()15、丝状真菌的无性繁殖可以用细胞裂殖的方式一分为二,使菌丝不断向前延伸。
()16、迄今为止利用细胞壁的成分作为鉴定主要指标的微生物是酵母菌类。
()17、在各种微生物生长和代谢过程中,都会引起培养基pH发生不利于此过程的变化。
()18、反硝化作用完全等同于硝化作用的逆过程。
微生物在基因工程中的应用作者:张子旭来源:《知识文库》2018年第16期微生物与我们的生活息息相关,在我们的生活中占有的非常重要的地位。
微生物在当下生物技术及生物工程中均起到了至关重要的作用。
本文将重点阐述微生物在基因工程中的应用及在当下基因工程对人类发展的影响。
1前言微生物(microorganism)通常是各种的微小生物的统称,其特征为结构简单、肉眼难以观察、繁殖速度极快、分布广泛、数量极多等。
其包括细菌、真菌、放线菌、蓝细菌、古生菌、原生生物在内的一大类细胞生物群体以及病毒和亚病毒等非细胞生物群体。
在基因工程、细胞工程、发酵工程等生物工程中,微生物都充当着重要的角色。
本文将从微生物在基因工程中的作用、微生物在基因工程中的实际应用以及基因工程在生活中应用及影响几个方面进行阐述。
2微生物与基因工程2.1基因工程简介基因工程(genetic engineering)又称遗传工程,是通指重组DNA技术的产业化设计与应用的流程,强调了按照工程学的方法进行设计和操作外源DNA,构建新的分子组合,并导入到另一受体生物中。
基因工程的出现标志着人类已经能够按照自己意愿进行各种基因操作,并且能迅速的获得人类所需的新生物类型,最终实现目标蛋白质的工程化生产以及物种的遗传改良。
2.2 微生物与基因工程的关系微生物在基因工程中的作用有如下几个方面:基因工程的大部分步骤都需要各种不同的工具酶,如在大肠杆菌中,我们通过分离纯化的方式获得了EcoRI,EcoRII[1]等常用的内切酶,为基因工程提供了便利。
②基因工程常用克隆载体为质粒载体、酵母表达载体、噬菌体表达载体等。
这些均是从病毒、噬菌体、酵母、细菌获得。
③微生物细胞是基因工程的载体及表达系统,即使对于动、植物基因工程来说,也先要利用微生物细胞将目的基因导入其中进行拼接,构建表达载体,再转移到动植物细胞中,完成之后的基因工程步骤。
④由于微生物大量存在于土壤、水体和人体表面。
!综述!秸秆降解的微生物学机理研究及应用进展"史央#蒋爱芹#戴传超#陆玲$南京师范大学生命科学学院#江苏南京%&’’()*摘要综述了秸秆降解的微生物学机理的一些进展+降解秸秆的酶类主要是纤维素水解酶,-.组分和/0葡萄糖苷酶1降解秸秆的菌种在不同的土壤条件,温度条件下有所不同#其中以真菌中的木霉属分解能力较强1秸秆降解后对土壤性状有明显改善作用+目前#对落叶分解的消长规律研究较为深入#但对秸秆降解过程中菌落的演替规律仍需进一步研究+关键词秸秆降解1微生物学机理1纤维素1半纤维素1木质素中图分类号2(3(4(5文献标识码6文章编号&’’78)’%&$%’’%*’&8’’9)8’9秸秆是丰富的自然资源#我国是一个农业大国#据粗略统计#每年约产农作物秸秆约74:亿;#占世界秸秆总产量的%’<=3’<>&?+其中97<=9) <作为燃料补充农村能源的不足#&7<以烧荒形式烧掉#只有很少一部分过腹还田或直接还田>%?+如何将这些资源利用起来#既使资源得到充分利用#又使环境不遭受污染#是现代农业面临的难题+目前#对于如何将秸秆合理利用的研究主要集中在以下3个方面@A直接将秸秆还田#以增加土壤肥力+B利用微生物发酵农作物秸秆#生产蛋白饲料+C用秸秆纤维素生产酒精和甲烷+随着农业现代化的迅猛发展#秸秆还田特别是直接还田越来越受到重视+一方面是大规模的农业生产#秸秆需要就近处理#以节省劳力1另一方面#长期单纯施用化肥不利土壤肥力的发育+在传统的农业耕作实践中#作为作物所需要养分的给源和土壤的改良剂#秸秆一直都被腐解后施入农田+但近年来的研究表明#非腐解的玉米秸秆较腐解的玉米秸秆对土壤有更好的培肥作用>9?+非腐解的玉米秸秆施入土壤后#能显著提高土壤中各种酶的活性#增加土壤中松结合态腐殖质的含量以及改善一系列土壤的物理和化学性质>7=)?+但在自然条件下#秸秆腐解速度慢#大量还田后会影响作物的生根和成活#还造成生产管理上的不便+因此秸秆直接还田目前只能用于少量秸秆的还田+如果秸秆能全部还田#而且在短时间内大部分腐解#不影响作物的生根和成活#同时又能提高产量#则推广价值大得多+这就必须对秸秆在土壤中分解以及堆腐过程有明确了解#而关于这方面研究的报道至今仍然极少+对于秸秆的腐解#许多学者已进行了一系列的研究及探索#主要集中在以下几个方面+D降解秸秆的微生物种类D4D分解秸秆的主要菌种微生物作为产生纤维素酶类的主要来源#在秸秆物质的降解过程中发挥了巨大的作用+纤维素和半纤维素被细菌,放线菌和真菌所分解1木质素被真菌和细菌所分解+不同的土壤肥沃程度对纤维素分解菌的分布影响很大+贫瘠土壤中主要是真菌#较肥的土壤则以细菌为主#无机氮水平高时#纤维弧菌$E F G G H I J K I L*占优势#施厩肥的土壤中食纤维菌$E M0 N L O P Q R Q*占优势+在有氧中温条件下#强烈分解纤维素的真菌是木霉属$S K I T P L U F K V Q*,青霉属$W F X I T I G0 G I Y V*,曲霉属$Z[O F K R I G G Y[*和镰刀菌属$\Y[Q K I Y V*的一些种#其中尤以木霉属受到充分重视+只有木霉菌才含有完全水解天然纤维素所必须的纤维素酶的3种组分#即微晶纤维素酶,-]-酶$羧甲基纤维素酶*以及纤维二糖酶$/0葡糖苷酶*+近年发现很多好热真菌#如特异腐殖霉$^Y V I T L G QI X[L G F X[*其纤维素酶耐57=)’_#)’_以下7‘a b仍可存留::<的酶活+因此在堆肥的高温阶段#这些高温纤维分解菌在植物秸秆的加速分解中起一定作用+分解纤维素的细菌种类远不如真菌多#但数量并不算少+在我国一般土壤中为&’9c d干土+分解能力较强的有食纤维菌$E M N L O P Q R Q*,生孢食纤维菌$e O L K L T M N L O P Q R Q*,多囊纤维菌$W L G M Q X R I Y V T F G G Y0 G L[Y V*等+分解木质素只在有氧条件下进行+用&9-测定或在木质素上生长等方法研究表明#从麦秸中化学分离的木质素可被黄单胞菌$f Q X N P L V L X Q[*,假单胞菌$W[F Y U L V L X Q[*及不动杆菌$Z T I X F N L J Q T N F K*等代谢达7’<+一般而言细菌降解木质素的能力比真菌低得多>3?+D4g不同菌株的相互作用由于分解纤维素的酶是多酶体系#酶组分之间存在着明显的协同作用#所以#混合菌株可以相互补收稿日期@%’’&8’%8&(作者简介@史央女#硕士研究生+现从事微生物学研究工作+) 9微生物学杂志%’’%年&月第%%卷第&期h i j k l6mi n]o-k i p o i m i q r h s b4%’’%t u v4%%l u4&充!从而促进纤维素类物质的分解!尤其是细菌与真菌之间具有比较强的相互作用"纤维素分解菌与木质素分解菌对稻草的联合分解能力明显高于任何一个单一菌株#$$%"但是!双菌作用并不是简单的加和效应#$&%"’降解秸秆的酶类研究进展’()秸秆的主要成分秸秆的主要成分是纤维素"纤维素是葡萄糖以*+$!,糖苷键结合形成的高分子化合物!包括葡萄糖单位-&&&.$&&&&个!很难分解!必须依靠纤维素酶类进行降解"组成秸秆干物质的除纤维素外!还包括半纤维素和木质素以及一些蜡质物质!这些物质形成坚固的组织!大大降低了纤维素酶的利用率"几类主要秸秆的主要成分见表$"表$纤维素/半纤维素/木质素在农作物残留物中的比例012材料半纤维素纤维素木质素稻草$3(&45(&$&(&小麦秆$5(&45(&$,(&玉米秆$6(&46(&$6(&玉米芯-7($48(&$6(&燕麦壳-5(644(3$4(&禾秆46.,74$.,&$6.-6’(’降解秸秆的酶学机理$56&年9::;:<:<=>#7%指出纤维素的降解必须多种酶协同作用!即#?$@?A %学说"这个学说认为B 当纤维素酶作用时!首先对纤维素的?$组分起作用!既而使?A 组分变成纤维低糖!再分解成葡萄糖"真纤维分解菌由于能分泌?$酶!所以它能分解天然纤维素!而非真纤维菌不分泌?$酶!所以只能分解纤维衍生物#$7%"CD D E:<=>#5%提取出4种酶B 一种为纤维素水解酶!能够从纤维素末端开始以纤维二糖为单位切断纤维素F 一种是?A 组分!能够把非晶体的纤维素任意水解F 另一种是*+葡萄糖苷酶"这些酶单独存在时降解纤维素的能力比较差!但同时存在时表现出很强的活性"目前!一般认为由腐生微生物产生木质素酶/纤维素酶/脂酶等!将纤维素/木质素分解成单糖/二糖!再进一步被氧化成?G -和水!也有一部分被同化到菌体中"这一过程中?H I 0纤维二糖脱氢酶2发挥了巨大作用"?H I 作用于纤维素生成短小纤维!易于同纤维素酶接触!因此?H I 可以促进纤维素酶对纤维素的降解"纤维素酶水解动力学至今尚无一致的认识"大多数人认为!该反应是按照包括产品抑制效应的J:K L =:>M ;+J:N <:N 动力学进行的"与此形成对照的是O L D ;:和H =;于$53$年发现!纤维素酶水解是按照一级反应动力学进行!其公式是B <P 0$Q R 2>N 0S ;Q S ;@S T2式中B <U 时间0L 2F R U 反应常数F S ;U 起始纤维素浓度012F S TU 产物0葡萄糖2浓度012#$7%"V 秸秆降解过程的研究一般在酸性低温/潮湿土中!分解纤维素以真菌为主力!在森林和枯枝落叶层以担子菌最重要!而在半干旱地区则细菌较重要!在中性偏碱的干旱土中!放线菌有较强的作用"以土壤真菌为例!有一定的演替现象"在基质上最先生长的真菌是糖真菌!主要是毛霉目的真菌"这类真菌能够吸收糖和简单的多糖以及W !X !R 等营养物质"演替的下一阶段将是纤维素分解真菌代替糖真菌!主要是担子菌!以及一些壶菌/半知菌和子囊菌"当糖真菌休眠后!它们开始分解纤维素成纤维二糖!再分解成葡萄糖!然后吸收作为营养"在纤维素分解菌消亡之后!遗留下来的营养基质以木质素为主!能够降解木质素的真菌全部为高等担子菌#$4%"对落叶分解的消长规律研究较为深入"研究表明!最初叶面栖息的真菌是弱寄生菌"如庆葡萄孢/多主枝孢0Y Z [\]^_]‘a b c d e ‘f [‘b c 2等!它们仅能利用糖和淀粉"叶片落地后!初生腐生糖真菌即替代弱寄生菌"它们大多是接合菌!如毛霉0gb h ]‘2/犁头霉0i f ^a \a [2和根霉0j d a k ]_b ^2!有时也有乳突腐霉0l m n d a b c c [c a Z Z [n b c 20卵菌2存在!其仅能吸收剩余的简单营养物质!分解多聚体的能力较差"次生腐生真菌是纤维素分解菌!它们能利用纤维素或半纤维素!木质素分解真菌是一类生长缓慢的担子菌!如变色多孔菌0l ]Z m _]‘b ^o e ‘^a h ]Z ]‘2和小菇属0g m h e +p [2#$4%"木材中大致有,&1.8&1的纤维素!其他全是木质素"木材腐朽菌大多是担子菌和子囊菌!尤其是担子菌中的多孔菌占优势"木材腐朽菌分4种类型B 0$2白腐真菌!这类真菌可分解木质素和纤维素!木材在分解过程中不着色!保留白色F 0-2褐腐真菌!分解纤维素!使留下的木质素形成褐色的网!有时部分木质素也被分解F 042软腐真菌0和细菌2!在潮湿条件下分解木材!一般只能分解纤维素!木质素被完整地留下"白腐和褐腐真菌为担子菌!而软腐真菌则为子囊菌和半知菌"木材腐朽菌最终将树木分解成二氧化碳和腐殖质!使植物能再次利用"q 秸秆降解的条件和影响q ()秸秆分解的速度研究发现玉米秸/高粱秸和草木犀在棕黄土上7,微生物学杂志--卷一年后被腐解分别为!"#$%&"’#(%和)*#$%+在冲击性草甸土中&一年被腐解分别为!,#,%& ""#-%和$)#$%+由此表明不同的材料来源&在不同的土壤中降解速度是不同的.-(/+0#1秸秆降解后对土壤性状的影响秸秆可使土壤质量得到全面改善+研究表明&玉米秸秆全部还田和一半还田后&土壤容重分别下降,#,(23456*和,#,-*3456*&透气性显著增加&土壤有机质增加!#-%&全氮7速效氮7速效磷及速效钾增加-"#,%以上+秸秆还田还可以明显增加土壤中有关酶的活力&增加土壤微生物总量.*/+秸秆使玉米秸粉脲酶的活性提高*!#)%&磷酶活性提高’*# )%&磷酸提高-’#!%+而单施无机肥&对玉米脲酶无促活作用&对磷酶促活2#$%8秸秆的土壤微形态特征明显&矿物结构被有机胶体粘成大小各异的疏松多孔的有机复合体+而化肥培肥区土体结实&看不到团粒结构的形成+秸秆培肥(,9&土壤微生物增长数-,倍&并能促进固氮菌和解磷菌的繁殖.-’/+水资源缺乏是农业生产的限制因素之一+:干旱地区农业研究;-2)(年(月报道&旱地秸秆还田&除培肥增产外&还可以明显减少水分蒸发&可节水((# $%<($#)%.-’/+土地退化是全球共同关注的环境问题&据报道秸秆还田有利于防止风蚀和水蚀.-"/+ 0#=环境因素对秸秆降解的影响’#*#-温度实践证明&温度对真菌的消长规律的影响超过基物成分的影响+先将含氮营养液喷到潮湿的稻草上&然后堆成一堆&在’<!9内温度升高到$,>左右&以后(,<*,9内温度下降&在这个时期还有第(和第*个温度高峰+由此证明高温是微生物直接活动的结果&其中真菌的活动可分以下*个阶段?@-A最初几天主要是适温真菌&包括弱寄生菌&如枝孢7链格孢和短梗霉等典型的叶面真菌&以及许多曲霉和少数喜温糖真菌&如微小毛霉@BC D E F G C H I J J C H A+由于温度的增高&这类真菌几天后便消失+@(A一般在!,<),>高温以后产生喜温和耐温真菌&能持续较长的时间+这类真菌包括嗜热毛壳菌@K L M N O E P I C P O L N F P E G L I J N A7腐质霉@QC P I D E J M A和烟曲霉等子囊菌和半知菌+@*A当堆肥降温后&适温真菌和耐温真菌的混合菌群出现+包括镰刀菌等半知菌和鬼伞等担子菌+必须指出&堆肥中存在大量的细菌和放线菌&它们在高温下十分活跃+然而’, <",>堆肥才进行分解&所以在整个堆肥过程中真菌起着最重要的作用+’#*#(加施氮肥对秸秆降解的作用研究中发现&秸秆还田可增加土壤生产力的后劲&但当季效果差&会产生氮饥饿现象&需要适量补充化肥氮+当秸秆浅施&同时施用氮肥&不仅加快麦秸腐解&并且大大促进各类微生物数量增加&特别是提高纤维素分解菌数量及纤维分解强度+在我国北方&每公顷土地施秸秆’#"<!R&同时补给风干秸秆量的-#$%<-#) %的化肥氮&就能达到优化效果&可以活化土壤中的磷7钾&迅速提高土壤有机质&还能提高农产品质量&所产粮食或蔬菜的蛋白质7糖分和纤维素含量增加&蔬菜的烂菜率和硝酸盐含量下降.-’/+S降解秸秆的实际应用S#T碳氮比的调整在分过程中碳氮的比例十分重要+一般微生物细胞的碳氮比是)U-<-(U-&在微生物生长过程中",%的碳供给呼吸的能量&",%的碳组成微生物细胞&从而理想的生长培养基的碳氮比是-!U-<(’U-&这样就有足够的碳供给微生物全部利用氮.*/+如果有机残体的碳氮比较大&如燕麦秆7稻草是),U-&锯木屑达到(",U-&这样在碳被微生物全部利用前氮就被全部消耗&微生物合成细胞受到限制&则合成的生物量不可能大&有机残体分解的速度也不可能很快&这时原来的微生物细胞大致有一半死亡&这些菌体蛋白又供给分解作用所需的氮8土壤微生物可能与植物争夺营养&影响植物的生长发育&这就出现一个如何施用有机残体于土壤以及如何处理秸秆还田的问题.-*/+过去很长时间&中国农民凭借积累的经验认为&未腐熟的有机肥料不应于播种时施入土壤&或者于播种前将绿肥压翻在土中&使其腐解一段时间&将V4W比降低至合适的水平再播种&或者将植物秸秆在地面或水中进行堆沤&创造适宜的条件&促进微生物繁殖&使有机质迅速腐解降低V4W比至适当的水平&然后再施入水中+目前可采用加施氮肥的方法调整V4W比+研究表明&加施氮肥或氮7磷肥于麦秸还田的土壤&*个月后V4W比可降至-2#"U-或-"#)U-&且固结氮量最大的时期在第-个月+这样&秸秆与氮磷肥料同施&不致造成生长第一季微生物与作物争夺氮素的不良影响.*/+S#1微生物分解秸秆制剂的应用目前&运用微生物处理秸秆&大致有*条途径&下面分别进行说明.-!/+"#(#-发酵法利用微生物产生的纤维素酶7半纤维素酶以及内切葡聚糖酶7外切葡聚糖酶等&降解秸秆的纤维素成分&使其变成含有较多酶解糖类&香甜可口&易于消化吸收的饲料+应用发酵法处理秸秆&现在面临几大困难+首先是秸秆的纤维素与木质素7蜡质紧密结合在一起&降低了各种酶的活性8其次是2’-期史央等?秸秆降解的微生物学机理研究及应用进展难于选育纤维素酶产生量高的菌种!第三是必须解决发酵过程中降解终产物对酶的合成及其活性产生的反馈抑制的问题"在选择发酵体菌种的问题上#人们越来越倾向于混合菌发酵体系"据报道#混合发酵比单一发酵蛋白质含量高#按细胞产量计算#纤维素转化率为$%&#接近理论值#表明绝大部分被利用"此外#混合菌发酵中剩余的糖全部被酵母利用#最大菌体蛋白质含量达’$&(’)&"$*+*+,-.法,-.即单细胞蛋白#其原理是将秸秆粉碎#加入适量的水和无机营养物质#接入菌种#使菌丝体大量生长#制成,-.饲料"$*+*/酶解法国内外均有运用酶制剂处理秸秆的研究报道#总的来说#试验效果都较好"使用酶时#一个重要问题是选定适宜的条件#以维持酶的最佳活性#所选用的酶制剂含有纤维素分解酶和半纤维素分解酶等#可把部分纤维素0半纤维素等分解成糖#作为进一步的发酵底物1’)2"目前#虽然对秸秆还田在分解速度0增加土壤养分和改良土壤理化性质方面已进行了一部分研究#但对分解的机理#尤其是微生物作用机理#尚需进一步研究"例如#秸秆是由哪几类微生物进行降解的!在不同阶段中优势种分别有哪些!分解秸秆的主要酶分别是由哪种微生物产生的!秸秆全部还田后#如何加速其降解以及菌落的演替规律等等仍有许多方面需要研究"参考文献1’2曹玉凤#李建国*生物技术在处理农作物秸秆饲料中的应用132*饲料研究#’444#++5’67+$(+8*1+2段佐亮*我国作物秸秆燃烧甲烷0氧化亚氮排放量变化趋势预测5’4%%(+%+%6132*农业环境保护#’44$#’95/67’’’(’’8*1/2陈文新*土壤和环境微生物学1:2*北京7北京农业大学出版社#’44%#4’(49*1923;<=>?#@;<=,A #A B <CD.#E F F G H I C F I B G ’9I BJ =I G K =<I ;C =<L-C =>K G M MC F ,C ;L ,H ;G =H G 1:2*N O C I C #3<P <=*Q C L **J J#’44%#9+%(9+’*1$2赵兰坡#姜岩*施用有机物料对土壤酶活性的影响J 有机物料对酶活性的效应132*吉林农业大学学报#’4R )#459679/($%*182窦森#陈恩凤#须湘成*有机物料对土壤胡敏酸的光学性质132*土壤学报#’44$#/+5’679’(94*1)2吴景贵#席时权#姜岩*玉米秸秆腐解过程的红外光谱研究132*土壤学报#’444#/85’674’(44*1R 2S T U P B G >V E *@B G B O W L C L O M ;M C F H G L L T L C M ;H U <I G L ;<L C I CT L G I K L P K C X W T H I M #V W Y 1:2*-B G U M G L#’4)4#5’R ’67+$($/*142ZC C W@:*[:<H H P <G,J *J =\;C H C =Y G K M ;C =C F H G L L T L C M GM T \XM I <=H G ;=I C G =G K >O #H B G U ;H <L M <=WU ;H K C \;<L P K C I G ;=1:2*E W ;I G W\O@*N *]B C M G ]<L L #J =W ;<#’4)R #’’’(’9’*1’%2赵小蓉#林启美#孙炎鑫#等*纤维素分解菌对不同纤维素类物质的分解作用132*微生物学杂志#+%%%#+%5/67’+(’9*1’’2史玉英#沈其荣*纤维素分解菌群的分离和筛选132*南京农业大学学报#’448#’45/67$4(8+*1’+2须湘成#张继宏*有机物料在不同土壤中腐解残留率的研究132*土壤通报#’4R $#’85’67+’(+8*1’/2刑来君#李明春*普通真菌学1:2*北京7高等教育出版社#’444#+%R (+’9*1’92杨林书#阎成*秸秆资源化考略132*农业环境保护#’44/#’+5867+)’(+)/#+R /*1’$2方靖#高培基*纤维二糖脱氢酶在纤维素降解中的作用研究132*微生物学通报#+%%%#+)5’67’$(’R *1’82李泓泉*微生物处理秸秆的进展132*饲料博览#’44+#985+6798*1’)2赵守贤*用生物技术开发秸秆资源132*饲料工业#’44)#’R 5+67/9(/8*1’R 2陈坚*环境生物技术1:2*北京7中国轻工业出版社#’444#+$8(+$)*^_‘^a b c _d a ed b f g h d g i g j d b ^iec b k ^a d l e ^a _^m m i d b ^n d g a g ol n f ^p _c j f ^_^n d g a,B ;?<=>G I <L*5-C L L *C F D ;F G ,H ;G =H G M #q <=r ;=>q C K U <L s =;Y *q <=r ;=>+’%%4)6^t u v w x y v :;H K C \;C L C >;H <L U G H B <=;M U C F M I K <z W G >K <W <I ;C =z <M M T U U <K ;{G W *E ={O U G M ;=M I K <z W G >K <W <I ;C =;=H L T W G H G L L T XL C L O I ;H G ={O U G M #-|G ={O U G #<=W}X >L T H C M ;W <M G *,I K <z X W G >K <W <\L G M I K <;=M M B C z W ;F F G K G =I <\;L ;I OT =W G K W ;F F G K G =I M C ;L <=WI G U XP G K <I T K G H C =W ;I ;C =M *@K ;H B C W G K U <M P *M B C z M M I K C =><\;L ;I O<U C =>F T =>;*~G >K <W G WM I K <z B <M C \Y ;C T M ;U P K C Y G U G =I I CI B G M C ;LP K C P G K I ;G M *,C F <K #W G G P G K M I T W O B <M \G G =W C =G C =I B G L <z C F 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