第八章微生物的生态
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8.2 微生物与生物环境间的关系(互生、寄生和拮抗)
噬菌体与其宿主菌间的寄生关系
寄生—（一）微生物间的寄生
小型细菌寄生在大型细菌中的独特寄生现象 例：蛭弧菌可以寄生在G-细菌中
Bdellovibrio
寄生—（二）微生物与植物间的寄生
微生物寄生于植物的例子极其普遍，各种植物病原体都是寄生物。
白粉菌属（Erysiphe）
霜霉属（Peronospora）
寄 专性寄生物（obligate parasite）
生
程
度 兼性寄生物（facultative parasite）
寄生—（三）微生物与动物间的寄生
寄生于动物的微生物即为动物病原微生物，种类 极多，包括各种病毒、细菌、真菌和原生动物等。
研
人体和高等动物的病原微生物
究
方
向
昆虫的病原微生物
微生物 杀虫剂 或生物 农药
不利甲，不利乙
（6） 不利甲，损乙
（7） （8） （9）
损甲，不利乙 损甲，利乙 损甲，损乙
甲乙 ＋＋ ＋－ ＋O O＋
OO
O－ －＋ －O －－
类型 共生、互利共栖 寄生、捕食、拮抗 互生、偏利共栖
例同（3）
中性共栖
偏害共栖 例同（6） 例同（2） 竞争共栖
微生物与生物环境间的关系—互生
两种可单独生活的生物，当它们在一起 时，通过各自的代谢活动而有利于对方，或
细菌杀虫剂 真菌杀虫剂 病毒杀虫剂
微生物与生物环境间的关系—拮抗
拮抗又称抗生（antagonism），指由某种生
物所产生的特定代谢产物可抑制他种生物的生长发育 甚至杀死它们的一种相互关系。
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微生物与生物环境间的关系—拮抗
寄生—（一）微生物间的寄生
小型细菌寄生在大型细菌中的独特寄生现象 例：蛭弧菌可以寄生在G-细菌中
Bdellovibrio
寄生—（二）微生物与植物间的寄生
微生物寄生于植物的例子极其普遍，各种植物病原体都是寄生物。
白粉菌属（Erysiphe）
霜霉属（Peronospora）
寄 专性寄生物（obligate parasite）
生
程
度 兼性寄生物（facultative parasite）
寄生—（三）微生物与动物间的寄生
寄生于动物的微生物即为动物病原微生物，种类 极多，包括各种病毒、细菌、真菌和原生动物等。
研
人体和高等动物的病原微生物
究
方
向
昆虫的病原微生物
微生物 杀虫剂 或生物 农药
不利甲，不利乙
（6） 不利甲，损乙
（7） （8） （9）
损甲，不利乙 损甲，利乙 损甲，损乙
甲乙 ＋＋ ＋－ ＋O O＋
OO
O－ －＋ －O －－
类型 共生、互利共栖 寄生、捕食、拮抗 互生、偏利共栖
例同（3）
中性共栖
偏害共栖 例同（6） 例同（2） 竞争共栖
微生物与生物环境间的关系—互生
两种可单独生活的生物，当它们在一起 时，通过各自的代谢活动而有利于对方，或
细菌杀虫剂 真菌杀虫剂 病毒杀虫剂
微生物与生物环境间的关系—拮抗
拮抗又称抗生（antagonism），指由某种生
物所产生的特定代谢产物可抑制他种生物的生长发育 甚至杀死它们的一种相互关系。
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微生物与生物环境间的关系—拮抗
周德庆第三版《微生物学》第八章部分名词解释及思考题答案
第八章微生物的生态名词解释1、微生物生态学：微生物生态学是生态学的一个分支，它研究对象是微生物生态系统的结构及其与周围生物及非生物环境系统间相互作用的规律。
29、正常菌群：生活在健康动物各部位，数量大、种类较稳定且一般是有益无害的微生物，称为正常菌群。
30、宏基因组：出生后才驻入人体，尤其是肠道内1000 种左右的正常菌群——共生微生物群的总基因组，即宏基因组。
31、微生态学：以微生物学和实验动物学为基础，研究正常微生物菌群与其宿主的相互关系及其作用机制的新兴边缘学科。
32、微生态系统：在特定的空间和时间范围内，由个体20〜200卩m不同种类组成的生物群与其环境组成的整体。
34、微生态失调：正常的微生物群之间和正常微生物群与宿主之间的微生态平衡，在外环境影响下，由生理性组合转变为病理性组合状态。
35、条件致病菌：条件致病菌又称为机会致病菌，在某种特定条件下可致病的细菌，称为条件致病菌。
条件致病菌是人体的正常菌群，当其集聚部位改变、机体抵抗力降低或菌群失调时则可致病，如变形杆菌。
37、微生态制剂：用于提高人类、畜禽宿主或植物寄主的健康水平的人工培养菌群及其代谢产物，或促进宿主或寄主体内正常菌群生长的物质制剂之总称。
可调整宿主体内的微生态失调，保持微生态平衡。
38、益生菌剂：通常是指一类分离自正常菌群，以高含量活菌为主体，一般以口服或粘膜途径投入，有助于改善宿主特定部位微生态平衡并兼有若干其他有益生理活性的生物制剂。
39、益生元（双歧分子）：专指一类人类不能消化吸收的低聚糖类食物成分，通过选择性的刺激一种或几种细菌的生长与活性而对寄主产生有益的影响，从而改善寄主健康的物质。
41、悉生生物：凡已人为地接种上某种或某些已知纯种微生物的无菌动物或植物，即已知其上所含微生物群的大生物称为悉生生物。
52、混菌培养（混合培养）：混菌培养又叫混合培养，也称混合发酵，是在深入研究微生物纯培养基础上的人工“微生物生态工程” ，指将两种或多种微生物混合在一起培养，以获得更好效果的培养方法。
8.1 微生物与生物环境间的关系(共生)
根瘤菌与豆科植物间的共生——形成根瘤共生体
豆科植物
刺激根瘤菌生长，提供 保护和稳定的生长条件
氮素养料
根瘤菌
豆科植物
根瘤
根瘤菌
共生—（二）微生物与植物间的共生 根瘤的形成过程
共生—（二）微生物与植物间的共生 菌根菌与植物
丛 枝 状 菌 根
外 生 菌 根
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微生物学
第八章 微生物生态
微生物与生物环境间的关系
生物间的相互关系既多样又复杂。
微生物间、微生物与他种生物间的5种典型关系 一、互生 二、共生 三、寄生 四、拮抗 五、捕食
微生物与生物环境间的关系—共生
共生（symbiosis）指两种生物共居在
一起，相互分工合作、相依为命，甚至达到
难分难解、合二为一、极其紧密的一种相互
细胞内共生性细菌为宿主提供B族维生素 等成分或促进它们大量繁殖。
共生—（三）微生物与动物间的共生 2. 瘤胃微生物与反刍动物的共生
反刍动物 （反刍胃）
纤维素、无机盐、水分、温度 pH、良好的搅拌、无氧环境
纤维素
提供生长繁殖的环境 提供所必需的养料
微
瘤胃微 生
物
生物
发
酵
有机酸 菌体蛋白
感谢聆听！
关系。
“双赢”
（一）微生物间的共生 （二）微生物与植物间的共生 （三）微生物与动物间的共生
共生—(一）微生物间的共生
1g 土壤
100万种 微生物
Dr. Gaines
<1%
可培养！
>99%
不可培养！
大多数微生物不能离开其它微生物单独生存！
微生物学生用习题8-10章
第八章微生物的生态一．选择题：1．在制作酸菜或青贮饲料时，一般并不人工接种乳酸菌，这是人们利用了植物的：A.根际微生物B.叶面附生微生物C.与植物共生的根瘤菌D.寄生于植物的微生物答：( B )2.酸菜腌制后可以保存相当长的时间，这是人们利用了微生物之间的答：( C )A.捕食关系。
B.寄生关系。
C.非专一性拮抗关系。
D.专一性拮抗关系。
3.弗来明发现青霉素是由于观察到在产黄青霉菌菌落周围不见有革兰阳性细菌生长，而再深入研究创造奇迹的。
这是人类首次观察到的微生物之间的。
答：( D )A.寄生关系B.捕食关系C.专一性拮抗关系D.非专一性拮抗关系。
4.空气并不是微生物良好的栖息繁殖场所，因为：答：( A )A.缺乏营养。
B.高pH。
C.夏季高温。
D.无固定场所。
5.两种微生物形成共生关系后，不能够： ( B )A.在生理功能上相互分工。
B.象一种生物一样繁衍。
C.由其它微生物任意代替其中的任何一种微生物。
D.组成一个结构统一的生物体。
6.两种微生物之间形成共生关系具有下列特性的是：答：( A )A.形成一个特殊的共生体。
B.在生理代谢上各不相干。
C.其中一种微生物可以逐步杀害另一种微生物。
D.其他微生物可以任意代替其中的一种微生物。
7.海水中的微生物具有的特点是：答：( D )A.嗜酸。
B.嗜碱。
C.嗜热。
D.嗜盐。
8.微生物之间的寄生关系具有：答：( C )A.随意性。
B.可代替性。
C.高度专一性。
D.适应性。
9.纤维分解菌与自生固氮菌之间由于前者为后者提供碳源，后者为前者提供氮源而构成了：A.拮抗关系。
B.互生关系。
C.共生关系。
D.寄生关系。
答：( B )10.下列水体中微生物数量最多的是：答：( A )A.池塘水。
B.海洋中部。
C.大湖中心。
D.地下水。
11. 土壤淹水后有利于下列微生物的生长：答：( A )A.兼性厌氧细菌。
B.专性厌氧细菌。
C.好氧性细菌。
D.放线菌和霉菌。
12.微生物之间的捕食关系是指：答：( D )A.一种微生物的代谢产物对另一种微生物的抑制或毒害。
环境微生物学(08微生物生态)教学教材
从个体到种群，除了出现统计学上的特征如:出生率、死亡 率、年龄结构、性比等外，还出现了如空间布局、种群行 为、遗传变异和生态对策等新的特征。
一般说来，自然种群具有三方面的特征：（1）空间特征 ，即种群具有一定的分布区域和分布形式；（2）数量特 征，每单位面积（或空间）上的个体数量（即密度）将 随时间而发生变动；（3）遗传特征，种群具有一定的基 因组成，即系一个基因库，以区别于其他物种，但基因 组成同样是处于变动之中的。
了空气不是微生物生长繁殖的场所。
二、空气微生物的种类、数量和分布
空气中的微生物来源于： 土壤（飞扬的尘土把微生物带至空中）； 水体（水面吹起的小水滴）； 人和动物（皮肤脱落物、呼吸道等）
空气中的微生物只是短暂停留，是可变的，没有固定类群。
在空气中存活的微生物，主要是有芽孢的细菌、有孢子的 霉菌、放线菌及各种胞囊。
第二节 土壤微生物生态
一、土壤的生态条件
1. 营养 土壤内有大量的有机和无机物质（动植物的残体、分泌 物、排泄物等） 2. pH 3. 5～8.5，多为5.5～8.5；适合于大多数微生物的生长 繁殖。 3． 透压 土壤内通常为0.3～0.6MPa，而在微生物（细菌）体内， G+为2.0～2.5 MPa，G-为0.5～0.6 Mpa。所以，土壤是 等 或低 溶液，有利于微生物吸收水份和营养。
这是一个美丽的
3. 生态系统的分类
由于生态系统可以小到一滴水，大到生物圈，所以分类有 多种。 根据生存环境分：如水体生态系统和陆地生态系统。各自 还可进一步细分，例如淡水生态系统和海水生态系统。根 据动态和静态可将淡水生态系统分为河流生态系统和湖泊 生态系统。
根据生物群落分：有动物生态系统、植物生态系统及微生 物生态系统，在这些生态系统内又可根据生存环境或生物 群落进一步细分。
一般说来，自然种群具有三方面的特征：（1）空间特征 ，即种群具有一定的分布区域和分布形式；（2）数量特 征，每单位面积（或空间）上的个体数量（即密度）将 随时间而发生变动；（3）遗传特征，种群具有一定的基 因组成，即系一个基因库，以区别于其他物种，但基因 组成同样是处于变动之中的。
了空气不是微生物生长繁殖的场所。
二、空气微生物的种类、数量和分布
空气中的微生物来源于： 土壤（飞扬的尘土把微生物带至空中）； 水体（水面吹起的小水滴）； 人和动物（皮肤脱落物、呼吸道等）
空气中的微生物只是短暂停留，是可变的，没有固定类群。
在空气中存活的微生物，主要是有芽孢的细菌、有孢子的 霉菌、放线菌及各种胞囊。
第二节 土壤微生物生态
一、土壤的生态条件
1. 营养 土壤内有大量的有机和无机物质（动植物的残体、分泌 物、排泄物等） 2. pH 3. 5～8.5，多为5.5～8.5；适合于大多数微生物的生长 繁殖。 3． 透压 土壤内通常为0.3～0.6MPa，而在微生物（细菌）体内， G+为2.0～2.5 MPa，G-为0.5～0.6 Mpa。所以，土壤是 等 或低 溶液，有利于微生物吸收水份和营养。
这是一个美丽的
3. 生态系统的分类
由于生态系统可以小到一滴水，大到生物圈，所以分类有 多种。 根据生存环境分：如水体生态系统和陆地生态系统。各自 还可进一步细分，例如淡水生态系统和海水生态系统。根 据动态和静态可将淡水生态系统分为河流生态系统和湖泊 生态系统。
根据生物群落分：有动物生态系统、植物生态系统及微生 物生态系统，在这些生态系统内又可根据生存环境或生物 群落进一步细分。
微生物第八章试题及答案
微生物第八章试题及答案1. 试述微生物在生态系统中的作用。
答案：微生物在生态系统中扮演着分解者的角色，它们通过分解死亡的有机物质，将有机物质转化为无机物质，从而促进了物质循环。
此外，某些微生物还能进行固氮作用，为植物提供氮源，而一些光合细菌则能通过光合作用产生氧气。
2. 描述微生物在食品工业中的应用。
答案：微生物在食品工业中有着广泛的应用，如在发酵过程中，酵母菌用于面包和啤酒的生产，乳酸菌用于酸奶和奶酪的制作，而醋酸杆菌则用于醋的发酵。
此外，微生物还可用于生产酶制剂、食品添加剂和维生素等。
3. 阐述抗生素的发现对医学领域的影响。
答案：抗生素的发现极大地改变了医学领域，它为治疗由细菌引起的感染性疾病提供了有效的手段。
抗生素的广泛应用减少了感染性疾病的死亡率，提高了手术的成功率，并促进了现代医学的发展。
4. 列举几种常见的微生物分类方法。
答案：微生物的分类方法包括基于形态学的分类、基于生理生化特性的分类、基于遗传信息的分类等。
形态学分类主要依据微生物的形态特征，如细菌的菌落形态、真菌的孢子形态等。
生理生化分类则依据微生物的代谢类型、酶活性等生理生化特性。
遗传信息分类则是通过分析微生物的DNA序列来确定其分类。
5. 简述微生物在环境治理中的应用。
答案：微生物在环境治理中扮演着重要角色，它们可以用于污水处理、土壤修复和大气污染控制。
例如，某些细菌能够分解污水中的有机污染物，而某些真菌则能够吸收土壤中的重金属。
此外，一些微生物还能通过代谢作用减少大气中的温室气体排放。
6. 描述微生物在农业生产中的作用。
答案：微生物在农业生产中具有多种作用，包括提高土壤肥力、促进植物生长、防治植物病害等。
例如，固氮菌能够将大气中的氮转化为植物可利用的形式，而某些微生物则能够产生植物生长激素，促进植物生长。
此外，一些微生物还能产生抗生素，用于防治植物病害。
7. 列举几种常见的微生物疾病及其预防措施。
答案：常见的微生物疾病包括结核病、霍乱、肺炎等。
微生物生态试题及答案格式校正版
微生物生态试题及答案格式校正版公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]第八章微生物生态试题一．选择题：81234.在制作酸菜或青贮饲料时，一般并不人工接种乳酸菌，这是人们利用了植物的：A.根际微生物B.叶面附生微生物C.与植物共生的根瘤菌D.寄生于植物的微生物答：(B)81235.指出下列中不是微生物与植物形成的共生体的是：A.根瘤B.菌根C.叶瘤D.叶面乳酸菌答：(D)81236.根土比是指：A.植物根际土壤重与根外土壤重之比。
B.根外土壤重与根际土壤重之比。
C.每克植物根际土壤中微生物数量与每克根外土壤中微生物数量之比。
D.每克根外土壤中微生物数量与每克根际土壤中微生物数量之比。
答：(C)81237.植物根际每克土壤的微生物数量与每克根外土壤中微生物数量之比，称之为：A土根比B根土比C比土根D比根土答：(B)81238.土壤中有一部分微生物在有新鲜有机残体进入时便大量发育占优势，而新鲜有机体被分解后迅速衰退，这类微生物称之为：A.发酵性微生物区系B.土着性微生物区系C.清水型水生微生物D.腐生性水生微生物答：(A)81239.土壤中有一部分微生物对于新鲜有机物质的进入并不敏感，常年保持在某一数量水平上，这部分微生物称之为：A.发酵性微生物区系B.土着性微生物区系C.清水型水生微生物D.腐生性水生微生物答：(B)81240.好氧性微生物与厌氧性微生物共栖时，两者可形成：A.互利共栖关系B.偏利共栖关系C.拮抗关系D.寄生关系答：(B)81241.酸菜腌制后可以保存相当长的时间，这是人们利用了微生物之间的A.捕食关系。
B.寄生关系。
C.非专一性拮抗关系。
D.专一性拮抗关系。
答：(C)81242.弗来明发现青霉素是由于观察到在产黄青霉菌菌落周围不见有革兰阳性细菌生长，而再深入研究创造奇迹的。
这是人类首次观察到的微生物之间的。
A.寄生关系。
B.捕食关系。
C.专一性拮抗关系。
水产微生物—水域微生物生态学
水产微生物—水域微生物生态学第八章水域微生物生态学第一节水体中微生物的分布一、内陆水体中微生物的分布内陆水体的自然环境多靠近陆地。
内陆水体大多是淡水，淡水中的微生物主要来源于土壤、空气、污水、人和动植物排泄物以及动植物尸体等。
特别是土壤中的微生物，常随土壤被雨水冲刷进入江河湖泊。
因此，土壤中所有细菌、放线菌和真菌的大部分，在水体中几乎都能找到。
然而，水体中的微生物种类和数量，一般要比土壤中的少得多。
水域微生物的区系可分以下几类:(1)清水型水域微生物3在洁净的湖泊和水库蓄水中，因有机物含量低，故微生物数量很少(10,10/ml)。
典型的清水型微生物以化能自养微生物和光能自养微生物为主，如硫细菌、铁细菌和衣细菌等，以及含有光合色素的蓝细菌、绿硫细菌和紫细菌等。
(2)腐败型水域微生物上述清水型的微生物可认为是水体环境中“土生土长”的土居微生物。
流经城市的河水、港口附近的海水、滞留的池水以及下水道的沟水中，由于流入了大量的人畜排泄物、生活污物和工业废水等，因此有机物的含量大增，同时也夹入了大量外来的腐生细菌，使腐败78型水域微生物尤其是细菌和原生动物大量繁殖，每毫升污水的微生物含量达到10,10个。
还有一类是随着人畜排泄物或病体污物而进入水体的动植物致病菌，通常因水体环境中的营养等条件不能满足其生长繁殖的要求，加上周围其它微生物的竞争和拮抗关系，一般难以长期生存，但由于水体的流动，也会造成病原菌的传播甚至疾病的流行。
二、海洋中微生物的分布海洋是地球上最大的水体。
海水与淡水最大的差别在于其中的含盐量。
含盐量越高，则渗透压越大，反之则越小。
因此海洋微生物与淡水中的微生物在耐渗透压能力方面有很大的差别。
海水中常见的细菌主要有假单胞菌属、枝动菌属(Mycoplana)、弧菌属、螺菌属、梭菌属、变形菌属、硫细菌、硝化细菌和蓝细菌的一些种类。
常见的酵母菌有色串孢属(Torula)和酵母菌属。
此外，还有噬菌体、霉菌、藻类和原生动物等。
农业微生物第八章微生物生态
由于土壤具备了各种微生物生长发育所需要的营养、空 气、酸碱度、渗透压和温度等条件，所以土壤中微生物的种 类和数量是其他任何生态系统无法比拟的。 1）土壤的矿物质成分，提供微生物需要的矿质养料； 2）土壤中的动植物残体，以及耕作土壤中有机肥料，源源不 断地供给微生物碳素养料和氮素养料； 3）土壤的持水性为微生物提供水分条件； 4）土壤的孔隙性和土壤水分多少，直接影响土壤的通气条件。 5）土壤的pH范围在3.5~10.5之间，多数在5.5~8.5之间，这是 大多数微生物活动最适宜的pH； 6）土壤的保温性，比地面空气温度变化小，也为微生物的生 长提供了良好的条件。
（二）土壤中微生物的分布
同一土体由于微环境的通气、水分、营养等状况都存在着差
异，致使不同微生物呈立体分布。
每克肥土中通常含有几亿至几十亿个微生物，贫瘠土壤 每克也有几百万至几千万个微生物。 （1）细菌 数量：70~90%；种类：主要为腐生，少数自养 分布：表层最多，随土层加深减少，厌氧菌反之。 （2）放线菌 数量：5~30%
第八章 微生物生态学 （Microbiol Ecology）
第一节生态系统
一、生态学的概念
生态学是一门研究生命系统与环境系统间相互作用规律的科学 二、什么是微生物生态学 微生物生态学是生态学的一个分支，它的研究对象是微生物 群体与其周围生物和非生物环境条件间相互作用的规律。
一、微生物在生态系统中的作用
Байду номын сангаас
水具有微生物生命活动适宜的温度、pH、氧气等，水体中也具备 微生物生长繁殖的其他条件，因此成为微生物栖息的又一天然场所。 (一)水体中微生物的来源 土壤、空气、动植物尸体、人和动物的排泻物、工业及生活污水。 (二)种类 水中存在的微生物90%为革兰氏阴性菌，主要有弧菌、假单胞菌、 黄杆菌等。鞘细菌及有柄附生细菌也常见于水体中。 (三) 微生物在水体中的分布 表现为水平分布和垂直分布的规律。此外，相同水域的不同浓度 微生物的含量及分布也不同。 (四)水体中的病原微生物 通过水体传播的病原微生物主要有沙门氏菌属、志贺氏菌属、霍乱 弧菌等。因此，做好水的卫生学检查至关重要。
（二）土壤中微生物的分布
同一土体由于微环境的通气、水分、营养等状况都存在着差
异，致使不同微生物呈立体分布。
每克肥土中通常含有几亿至几十亿个微生物，贫瘠土壤 每克也有几百万至几千万个微生物。 （1）细菌 数量：70~90%；种类：主要为腐生，少数自养 分布：表层最多，随土层加深减少，厌氧菌反之。 （2）放线菌 数量：5~30%
第八章 微生物生态学 （Microbiol Ecology）
第一节生态系统
一、生态学的概念
生态学是一门研究生命系统与环境系统间相互作用规律的科学 二、什么是微生物生态学 微生物生态学是生态学的一个分支，它的研究对象是微生物 群体与其周围生物和非生物环境条件间相互作用的规律。
一、微生物在生态系统中的作用
Байду номын сангаас
水具有微生物生命活动适宜的温度、pH、氧气等，水体中也具备 微生物生长繁殖的其他条件，因此成为微生物栖息的又一天然场所。 (一)水体中微生物的来源 土壤、空气、动植物尸体、人和动物的排泻物、工业及生活污水。 (二)种类 水中存在的微生物90%为革兰氏阴性菌，主要有弧菌、假单胞菌、 黄杆菌等。鞘细菌及有柄附生细菌也常见于水体中。 (三) 微生物在水体中的分布 表现为水平分布和垂直分布的规律。此外，相同水域的不同浓度 微生物的含量及分布也不同。 (四)水体中的病原微生物 通过水体传播的病原微生物主要有沙门氏菌属、志贺氏菌属、霍乱 弧菌等。因此，做好水的卫生学检查至关重要。
201911第八章微生物的生态生工 共106页
10-2 10-3 10-4 10-5 10-6 10-7 10-8 10-9
10-1
菌种的初筛 分离得到的菌种，需要进一步筛选选择产物合成能力
较高的菌株。生产性能的测定即通过初筛和复筛来确定。
初筛：从分离得到的大量微生物中将具有目的产物合成 能力的微生物筛选出来的过程。
方法：1、平板筛选
例：水解酶菌株在培养基中加入该酶的底物作为唯 一的碳源或氮源，适温培养后根据水解圈和菌落 的大小来判断产酶活力的大小。
通过土壤微生物的代谢活动， 可改变土壤的理化性质，进行物质 转化，因此，土壤微生物是构成土 壤肥力的重要因素
3.土壤中的微生物分布特点
1）土壤微生物的数量和分布主要受到 营养物、含水量、氧、温度、pH等因子 的影响，并随土壤类型的不同而有很大 变化。 2）土壤微生物的数量和分布受季节影 响； 3）微生物的数量也与于土层的深度有 关，一般土壤表层微生物最多，随着土 层的加深，微生物的数量逐步减少。
现以从土壤中筛选抗生素产生菌为例来介绍采样中必须考虑到 的几个问题。
（1）土壤中有机物的含量 有机物含量高，土质就肥，一般在其 中微生物数量也越多，反之亦然。过于肥沃的土壤，往往细菌 的含量过多，而放线菌却比较少。因此，在寻找拮抗性放线菌 时，一般可采集一些园土或耕作过的农田土。而要分离拮抗性 真菌时，由于它们对碳水化合物需要量较大，故可到植物残体 丰富的枯枝落叶层下的土壤或沼泽土中去寻找。
但是，这类富集方法，一般不适用于分离能产生某些物质的微生物。 例如，不可能把谷氨酸加入到土壤样品中去，以使产谷氨酸的微生物 大量繁殖。不过，如果我们已知道所要分离微生物的某些特殊生理特 性，也可以采用有利于这种微生物而不利于其他无关微生物的营养和 培养条件，以达到富集培养的目的
10-1
菌种的初筛 分离得到的菌种，需要进一步筛选选择产物合成能力
较高的菌株。生产性能的测定即通过初筛和复筛来确定。
初筛：从分离得到的大量微生物中将具有目的产物合成 能力的微生物筛选出来的过程。
方法：1、平板筛选
例：水解酶菌株在培养基中加入该酶的底物作为唯 一的碳源或氮源，适温培养后根据水解圈和菌落 的大小来判断产酶活力的大小。
通过土壤微生物的代谢活动， 可改变土壤的理化性质，进行物质 转化，因此，土壤微生物是构成土 壤肥力的重要因素
3.土壤中的微生物分布特点
1）土壤微生物的数量和分布主要受到 营养物、含水量、氧、温度、pH等因子 的影响，并随土壤类型的不同而有很大 变化。 2）土壤微生物的数量和分布受季节影 响； 3）微生物的数量也与于土层的深度有 关，一般土壤表层微生物最多，随着土 层的加深，微生物的数量逐步减少。
现以从土壤中筛选抗生素产生菌为例来介绍采样中必须考虑到 的几个问题。
（1）土壤中有机物的含量 有机物含量高，土质就肥，一般在其 中微生物数量也越多，反之亦然。过于肥沃的土壤，往往细菌 的含量过多，而放线菌却比较少。因此，在寻找拮抗性放线菌 时，一般可采集一些园土或耕作过的农田土。而要分离拮抗性 真菌时，由于它们对碳水化合物需要量较大，故可到植物残体 丰富的枯枝落叶层下的土壤或沼泽土中去寻找。
但是，这类富集方法，一般不适用于分离能产生某些物质的微生物。 例如，不可能把谷氨酸加入到土壤样品中去，以使产谷氨酸的微生物 大量繁殖。不过，如果我们已知道所要分离微生物的某些特殊生理特 性，也可以采用有利于这种微生物而不利于其他无关微生物的营养和 培养条件，以达到富集培养的目的
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微生物不能降解重金属，微生物作用于重 金属主要是改变金属在环境中的存在状态 从而改变它们的毒性。 无机汞（Hg2+）的甲基化 Hg的微生物转化 无机汞（Hg2+）还原成HgO 甲基汞还原成HgO
三、污染物的微生物处理－污水处理
水体污染 污水处理中的特殊微生物 污水生物处理原理 污水生物处理类型
水体污染
当进入水体的外来污染物质数量，超过 了水体的自净能力，并达到破坏水体原 有用途的程度，即为水污染。 污水的种类：生活污水、工业有机污水 （如屠宰、造纸、 淀粉和发酵工业）、 工业有毒污水（如农 药、炸药、石油 化工、电镀、印染、制革 等行业）和 其它污水（如医院）。
农药 石油 洗涤剂 多氯联苯 氰和腈
被氧化 Cl Cl 大肠杆菌等 微生物作用 被还原 农药 被脱烃 Cl Cl 脱卤作用 被脱卤 Cl
Cl
Cl
2002.11.19巴哈马籍油轮“威望号”在西班牙发生断 裂沉没导致燃料油泄漏。这艘船共装有7.7万吨燃料油。
动物保护者在为鸟清洗身上的油污
微生物对重金属的转化
植 物 与 微 生 物 的 吸 收 同 化
生物体 有机磷
微 生 物 的 分 解 作 用
磷酸或可溶 性磷酸盐
与土壤中的 盐基结合
产酸微生物 的作用或磷 肥生产
不溶性磷酸盐
第四节 微生物与环境保护
一、环境中的主要污染物 二、微生物对污染物的降解与转化 三、污染物的微生物的处理－污水处理 四、沼气发酵与环保
1. 嗜热菌（Thermophiles）
2. 嗜冷菌（Psychrophiles） 3. 嗜酸菌（Acidophiles） 4. 嗜碱菌（Basophlies, alkalophiles） 5. 嗜盐菌（Halophiles ） 6. 嗜压菌（ Barophiles ） 7. 抗辐射的微生物
2）海洋微生物的重要性
（三）、空气中的微生物
1. 微生物的暂时存在场 所 2. 人类活动对空气质量 的影响 3. 微生物在空气中的传 播 空气传播的疾病：
结核、流感、“非典”
4. 空气质量与人类健康
5. 空气中微生物的检测
琼脂平板暴露空气5 min，37oC48hr 洁净空气：30个以下 普通空气：30-150个 污染空气：300个以上
第一节 微生物在自然界中的分 布与菌种资源的开发
微生物是自然界中分布最广的 一群生物
①微生物形体微小，易于借水、风传播；
②微生物营养类型多，适应能力强，能 在各种不同基质，不同环境中生长；
③抵抗能力强，能形成各种形式的休眠 体。
一、微生物在自然界中的分布
（一）、土壤中的微生物 （二）、水体中的微生物 （三）、空气中的微生物 （四）、工农业产品上的微生物 （五）、极端环境下的微生物 （六）、生物体内外的正常菌群
噬菌体—细菌
蛭弧菌—细菌
真菌—真菌
（二） 微生物与动植物间的寄 生关系
Parasitic castration of plants by endophytic fungi
smallpox
冬虫夏草（cordyceps sinensis）
四、 拮抗
拮抗关系是指一种微 生物在其生命活动中， 产生某种代谢产物或 改变环境条件，从而 抑制其他微生物的生 长繁殖，甚至杀死其 它微生物的现象。 抗生素 乳酸细菌
2. 垂直分布
3. 数量和种类随季节而变化 4. 微生物对土壤的作用
我国各主要土壤的含菌量（万/克干土）
土壤类型 黑龙江暗棕壤 黑龙江黑土 黑龙江黑钙土 黑龙江草甸土 辽宁棕壤 宁夏棕钙土 吉林白浆土 江苏黄棕壤 浙江红壤 广东砖红壤 西沙磷质石灰土 江苏滨海盐土 细菌 2，237 2，111 1，074 7，864 1，284 140 1，598 1，406 1，103 507 2，229 466 放线菌 612 1，204 319 29 39 11 55 271 123 39 1，105 41 真菌 13 19 2 23 36 4 3 6 4 11 15 0.4
微生态的作用
建立菌群屏障 产生抑菌物质 降低肠道pH 促进消化吸收 提高免疫、抗突变、排毒
人体微生态中微生物的数量
眼睛: 1g 鼻腔: 10g 口腔: 20g 皮肤: 200g 肺: 20g 肠道: 1000g 生殖道: 20 g
总量:1271g
消化系统中微生物群体 (个/g)
双歧杆菌 拟杆菌 肠杆菌 肠球菌 乳杆菌
Microbial interactions
微生物间及微生物与其它生物 间最常见的五种相互关系
一、互生 二、共生 三、寄生 四、拮抗 五、捕食
一、 互生
互生：两种可以单独生活的生物，当它 们生活在一起时，通过各自的代谢活动 而有利于对方，或偏利于一方的一种生 活方式。 这是一种“可分可合，合比分好”的相 互关系。
根际微生物：
正常菌群 有益 有害
附生微生物：
二、菌种资源的开发
采集菌样 富集ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ养 纯种分离 性能测定
第二节 微生物与生物环境间的 相互关系
自然环境中的微生物一般都不是单独存在的， 存在个体、种群、群落和生态系统从低到高的 组织层次。 一般来说，在生态系统中生物之间的相互关系 归纳起来有如下三种： 1． 有利关系：一种生物的生长和代谢对另一 种生物的生长产生有利的影响，或相互有利； 2．有害关系：一种生物的生长对另一种生物 的生长产生有害的影响，或相互有害； 3． 中性关系：二种生物生活在一起时，彼此 对对方的生长代谢无明显的有利或有害影响。
微生物生态研究的是微生物与环境间相 互作用的规律及其适应的机理。
•(1) 微生物的生命活动依赖于 环境条件 •(2) 微生物的生命活动能影响 并改变外界环境
微生物
（1）适宜的环境，（2）不适 宜的环境，（3）恶劣的环境
环境
自然环境
地理因子
环 境 恶劣环境 理化因子 动物 生物因子 植物 微生物
土壤 水体 空气
五、捕食
一种种群被另一种种群 完全吞食，捕食者种群 从被食者种群得到营养， 而对被食者种群产生不 利影响。 对微生物来说，一般有 如下几种情况：
原生动物吞食细菌和藻类； 粘细菌吞食细菌和其它微 生物； 真菌捕食线虫和其它原生 动物；
真菌捕食线虫
第三节 微生物与自然界物质循环
生物成分按其在生态系统中的作用，可划分为 三大类群：
进入土壤及水 体中的多种生 物残体等有机 物
C、N、S、P等 无机化合物 异养型微生物 （分解者）
食物链
一、碳素循环（carbon cycle）
有氧条件下 无氧条件下 光合作用 发酵作用
CH4 甲烷产生作用
CO2+H2O
O2+ “ CH2O”
醇+有机酸 H2+CO2 地球化学作用
呼吸作用
化石燃料
2．瘤胃微生物与反刍动物的共生
三、 寄生
寄生指的是小型生物生活在较大型的生 物体内或体表，从后者获得营养，进行 生长、繁殖，并使后者蒙受损害甚至被 杀死的一种相互关系。 前者称为寄生物（parasite），后者称 为寄主或宿主（host）
（一） 微生物间的寄生
噬菌体—细菌； 蛭弧菌—细菌； 真菌—真菌；
蔬菜 →消化道 → 骨髓 铅 → 空气 →呼吸道
血红素合成酶 →造血系统 →贫血
二、微生物对污染物的降解与转化
生物降解（biodegradation）：是微生物 对物质（特别是环境污染物）的分解作用。
微生物对无毒有机物的降解 微生物对有毒有机物的降解 微生物对重金属的转化
微生物对有毒有机物的降解
异化性硫酸盐还原 SO42H2S
原素S
微生物在硫素循环中的作用
硫酸盐（硫）还原作用： 硫的氧化： 脱硫作用：
细菌滤沥
细菌滤沥也称细菌冶金，主要有三步：
1.溶矿：硫酸铜溶出 2.置换：用铁屑置换铜 3.再生浸矿剂：Fe2+→Fe3+
四、磷的循环
1）不溶性无机磷 的可溶化 2）可溶性无机磷 的有机化 3）有机磷的矿化
回肠 104 103 103
结肠 107 108 106 107
直肠或粪便 1010 1010 106
104
微生态平衡的变化
出生一周: 各种微生物在肠道迅速繁殖 一周——一月: 双歧杆菌优势 老 年 期: 双歧杆菌随年龄迅速下降
2、无菌动物与悉生生物
无菌动物： 悉生生物：
3、根际微生物和附生微生物
一、环境中主要的污染物
无毒的有机物：如纤维素、淀粉等 有毒的有机物：主要是苯酚、多氯联苯、 有机农药 无毒无机物：一般的酸、碱、无机盐等 植物营养素 有毒无机物：重金属、氰化物、氟化物
具体危害有四种表现
急性危害 造血障碍 畸形 外：皮肤 内：内脏 致癌 大：器官 小：血细胞
铅是对人体有害的金属
（一）、土壤中的微生物
土壤是微生物的天然 培养基（大本营） 1. 营养丰富 2. 水分充足 3. 酸碱度, 渗透压 4. 氧气 5. 温度
土壤是陆地生态系统的功能基础.
土壤中微生物的分布
1. 种类分布
异养种类较多 细菌、放线菌、真菌、藻类、原生动物依次递减 5-22cm 数量最多 逐渐减少, 2m深处几个/克
6. 空气消毒方法
紫外线、福尔马林等药 物熏蒸或喷雾
（四）、工农业产品上的微生物
霉变（mouldness, mildew） 腐朽（decay） 腐烂（rot） 腐蚀（corrosion） 黄曲霉毒素 （aflatoxin） 镰孢霉（Fusarium） 毒素T2
（五）、极端环境下的微生物