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(完整版)微生物学第九章微生物的生态

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微生物学课件全1-10章 (12)

微生物学课件全1-10章 (12)

（一）水的活度和渗透压
• 1、水的活度 • 2、渗透压
1、 水的活度 (αω)
概念：在一定温度和压力条件下，溶液的蒸汽压 力与同等条件下纯水蒸汽压力之比。
纯水的αω为1.00，溶液中溶质越多，αω越小
大多数微生物在αω 为0.80—0.91时生长 最好，在αω为 0.60—0.70时大多数 微生物停止活动。
（二）温度
•根据细菌适宜温度的不同，可将细菌分为四大 类，嗜冷菌、嗜中温菌、嗜热菌及嗜超热菌。
细菌 嗜冷菌 嗜中温菌 嗜热菌 嗜超热菌
低温、中温和高温细菌的生长温度范围
最低温度℃
最适温度℃
最高温度℃
—5～0 生长温5～度10 三基点 20～30
5～10
25～40
45～50
30
50～60
70～80
55 以上
？ 物有氧无氧都能生活
产能代谢途径不一样。
SOD (Super Oxide Dimutese )
标准大气压下，不同温度/℃时纯水中的溶解氧量/mg.L-1
温度 溶解 温 溶解 温 溶解 氧 度氧 度氧
0 14.6 9 11.6 18 9.5 1 14.2 10 11.3 19 9.3 2 13.9 11 11.1 20 9.2 3 13.5 12 10.8 21 9.0 4 13.2 13 10.6 22 8.8 5 12.8 14 10.4 23 8.7 6 12.5 15 10.2 24 8.5 7 12.2 16 9.9 25 8.4 8 11.9 17 9.7 26 8.2
• 3、强可见光
含有400～700nm波长范围的强可见光也 具有直接的杀菌效应，它们能够氧化细 菌细胞内的光敏感分子，如核黄素和卟 啉环（构成氧化酶的成分）。

微生物生态学-9微生物与化学污染物之间的1(精)

微生物生态学-9微生物与化学污染物之间的1(精)

C. 与细胞运输有关的抗性机制
降低细胞的运输能力， 降低细胞对金属的渗透能力，
在金黄色葡萄球菌中，存在有Cd2+/2H+抗子， 从而导致细胞抗Cd2+。
细胞存在有效的排出重金属系统，
都可以提供微生物抗重金属的能力。
D.细胞内的隔离作用和解毒作用
在许多真核微生物中，如藻类、酵母和真菌，细胞能把重金属离子Co2+、 Mn2+、Mg2+、Zn2+和K＋累积于细胞内的小气泡中，它们以离子的形式存在或结 合在低分子量的聚磷酸上。 许多微生物可以合成具有结合重金属能力的胞内蛋白质，这些蛋白质可以催化 胞内的金属离子解毒作用，并可以起贮存和调节胞内金属浓度的作用。
一、重金属对微生物的毒性
低浓度下，环境中某些重金属不会对微生物产生不利影响，反 而对它们有利。 原因：
① 一些重金属对于微生物细胞中的酶是必需的成分。 ② 微生物对某些重金属化合物进行氧化过程中可以获得能量
当环境中的重金属超过一定浓度时会对微生物产生毒性效应。
高浓度重金属对微生物的毒性效应
1. 对微生物群体的影响
二、几种主要污染物的危害
1. 重金属
汞：水俣病 砷：中毒，“三致“ 铅：作用于神经系统，紊乱，心肌损伤
2.多环芳香烃 皮肤病、肺癌、胃癌
3.合成洗涤剂 急性中毒和慢性中毒
4. 农药 5. 偶氮染料
有机氯农药引起神经系统损伤； ”三致”； 有机磷农药引起生理功能紊乱，因呼吸衰毒性
2. 水中的污染物
工业排放的废水 生活污水 大气中带来的水 农田水
3. 土壤中的污染物
来源： 生活污水和垃圾、 工业三废和汽车废气、 农业上施用化肥和农药、 某些微生物在土壤中代谢所产生的有毒物质。

微生物的生态

微生物的生态

作用，藻类对无机元素的吸收利用，以及浮游动物和一发低系生，列变但后化不生，减使少动水污物体染通中物过的总存量食在。物浓而链度生对降物
有机体的摄取和浓缩作用等。
化学净化可使污染物的总量降低，
使水体得到真正净化。
一、水体中的微生物 4.污染水体的微生物生态学特征
当有机污染物排入河流后， 在排污点的下游进行着正 常的自净过程。沿着河流 方向形成一系列连续的污 化带，包括四个污染带： 多污带、α-中污带、β中污带、寡污带，这四个 带是根据指示生物的种群、 数量以及水质划分的。
二、微生物与生物环境间的关系 2.生物因子
③共生(mutualism) 微生物与动物间的共生 ★瘤胃微生物与反刍动物的共生
牛羊等反刍动物，草食，但它们本身没有分解纤维素的能力，而是靠瘤胃微生物帮 助分解，使纤维素变成能被牛羊吸收的糖类。瘤胃中生活着多种细菌和原生动物。 共生原理如下：
二、微生物与生物环境间的关系 2.生物因子
两种微生物紧密生活在一起，彼此依赖，相互为对方创造有利条件，有的达到了难以分 离的程度。生理上相互分工，组织上形成了新的结构，彼此分离各自就不能很好地生活。
微生物间的共生地衣:由菌藻（子 囊类真菌与藻类） 共生或菌菌（真 菌与蓝细菌）共 生的地衣。
二、微生物与生物环境间的关系 2.生物因子
地衣中的真菌和藻类已形成特殊形态的整体，在生理上相互依存。其中的藻类或蓝 细菌进行光合作用，为真菌提供养料，真菌以产生的有机酸分解岩石为藻类或蓝细 菌提供矿质元素。
一、水体中的微生物 1.淡水中的微生物
★腐败型水生微生物
随着人畜排泄物或病体污物而进入水体的动植物致病菌，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。

《微生物学》主要知识点-09第九章微生物的生态

《微生物学》主要知识点-09第九章微生物的生态

第九章微生物的生态概论：微生物生态学是研究微生物群体——微生物区系（microflora）或正常菌群（normal flora）对其周围的生物和非生物环境条件相互作用关系的科学。

生命科学研究对象的十层次：生物圈（biosphere）；生态系统（ecosystem）；群落（community）；种群（population）；个体（individual）；器官（organ）；组织（tissue）；细胞（cell）；细胞器（organelle）；分子（molecule）。

9.1 微生物在自然界中的分布与菌种资源开发9.1.1 微生物在自然界中的分布1. 土壤中的微生物：每克耕作层土壤中，各种微生物含量之比大体有一个10倍系列的递减规律：细菌（~108）>放线菌（~107，孢子）>霉菌（~106，孢子）>酵母菌（~105）>藻类（~104）>原生动物（~103）2. 水中的微生物：淡水型水体的微生物：寡营养微生物（1-15 mg C/L）；海水型水体的微生物：3.0-3.5 %盐度；水体的自净作用（self cleaning）；饮用水的微生物学标准（China）：1 mL自来水中的细菌总数不可超过100个（37℃；24hr）；1000 mL自来水中的大肠菌群（coliforms）数不能超过3个（37℃；48hr）。

3. 空气中的微生物：漂浮的尘埃、漂浮的气溶胶均附着大量的微生物。

4. 工农业产品上的微生物：工业产品的霉腐；食品上的微生物；农产品上的微生物。

5. 极端环境下的微生物：嗜热微生物（thermophile）；嗜冷微生物（psychrophile）；嗜酸微生物（acidophile）；嗜碱微生物（alkalinophile）；嗜盐微生物（halophile）；嗜压微生物（barophile）；抗辐射微生物（thermophile）。

6. 生物体内外的正常菌群：人体的正常菌群（normal flora）与条件致病菌（opportunist pathogen）；无菌动物（germ-free animal）与悉生动物（gnotobiota）；根际微生物（rhizosphere microorganism）与附生微生物（epibiotic microorganism ）。

微生物学课件ppt完整版

微生物学课件ppt完整版
医院感染
分为内源性感染（由体内正常菌 群引起的感染）和外源性感染（ 由外界环境中的微生物引起的感
染）。
感染类型
局部感染局限于某一部位，而全 身感染则涉及多个器官和系统。
局部感染与全身感染
在医院等医疗机构内获得的感染 ，多由耐药菌引起，治疗难度较 大。
微生物感染的预防与治疗
预防措施
包括个人卫生、环境卫生、疫苗接种等，以 降低感染风险。
无菌操作
进行微生物实验时，要保 持无菌操作环境，避免杂 菌污染。
实验记录
详细记录实验过程和结果 ，包括培养基的配制、接 种方法、培养条件、观察 结果等。
实验后处理
实验结束后，要对实验器 材进行清洗和消毒处理， 保持实验室的整洁和卫生 。
2023
REPORTING
THANKS
感谢观看
食品工业
利用微生物发酵技术生产酒类、面 包、酸奶等食品。
03
02
农业应用
利用微生物制剂防治植物病害、促 进作物生长等。
生物能源
利用微生物发酵产生沼气、生物柴 油等可再生能源。
04
2023
PART 05
微生物的免疫与感染
REPORTING
微生物的免疫机制与特点
先天性免疫
通过遗传获得的非特异性免疫，包括皮肤、黏膜 屏障、吞噬细胞等。
病原学检查
通过直接涂片镜检、分离培养等方法确定病 原微生物种类。
免疫学检查
利用抗原抗体反应等免疫学原理检测病原微 生物及其产物。
2023
PART 06
微生物学实验技术与方法
REPORTING
微生物学实验室常用设备与器材
培养箱
提供适宜的温度和湿度条件， 用于培养微生物。

微生物学课件 第九章 微生物生态

微生物学课件 第九章 微生物生态
第九章 微生物生态
生物系统（biosystem）或生物圈（biosphere）：地 球上一定区域有活动的生命范围。
生态系统：一定空间内生物成分和非生物成分通过物 质循环和能量流动互相作用、互相依存而构成的一个生态 学功能单位。
微生物生态：环境中的微生物及与各种环境因子的相 互作用。
研究微生物生态的意义：掌握微生物活动规律，更好 发挥微生物作用；了解分布，为人类开发利用微生物资源 提供理论依据；根据生态学原理，利用微生物对环境的保 护作用来净化环境。
嗜冷微生物 主要生境：极地，深海，冷冻食品等。嗜冷微生 物主要是细菌。 嗜冷机理：主要是膜磷脂中含有大量、低熔点不 饱和脂肪酸。 高盐中的微生物 主要生境：盐湖，盐田，用盐保存的食品等，称 嗜盐微生物；主要微生物是盐杆菌。 嗜盐机制：高盐的适应性，酶的嗜盐性，排盐作 用。 高压环境中的微生物 主要生境：深海，深油井，硫泉等；这类微生物 了解较少，世代时间很长。
嗜酸微生物 主要生境：酸矿水、酸热泉等；主要是无机化能营养 细菌，在冶金方面有良好前景。 嗜酸机制：维持细胞内外的pH梯度。 嗜碱微生物 主要生境：碳酸盐湖或荒漠；产生大量碱性酶，在洗 涤剂方面有广阔前景。 嗜碱机制：维持细胞内外的pH梯度。
6、动物体中的微生物
有益微生物 有害微生物：病原微生物，主要是细菌、病毒、真菌 和原生动物。 研究意义：①利用有益微生物作用；②抑制病原微生 物的繁殖和传播；③利用病原微生物防病虫害。
空气中的微生物的数量是大气污染程度的标 志之一。
5、极端环境中的微生物
极端环境：高、低温环境，高盐环境，高酸、碱 环境，高压环境等。
研究极端环境微生物的意义 ①利用特殊基因及机能，创造更有用的新物种； ②了解遗传特性及适应机理； ③为生物进化、分类提供新材料。

微生物学

微生物学
（六）微生态失调的原因有：菌群比例失调、菌群易位、外籍菌入侵。
（七）微生态失调的防治：改善微生态环境、增强宿主适应性、合理使用抗生素。
第五章 微生物的控制
消毒：是指杀灭或去除物品上病原微生物的过程。
灭菌：是指杀灭或去除物品上所有微生物的过程。
无菌：是指环境与物体中无任何活的微生物存在的状态。
（二）细菌性感染
1、胞外菌：寄生于宿主细胞外的血液、淋巴液和组织液中，有较强的致病力。
2、胞内菌：兼性胞内菌：寄生于宿主细胞内，在适应的条件下可在胞外生存。专性胞内菌：只能寄生于宿主细胞内。
(三）细菌致病的机制
1、外毒素：为蛋白质，对热及其他理化因素敏感，多数由两个蛋白亚基组成。
外毒素有较强的免疫原性，故处理后制成类毒素，用于人工主动免疫。
（3）微生物的分类
1.非细胞型：主要指病毒，同时也将亚病毒(如类病毒和朊病毒）
2.原核细胞型：一般指细菌，包括古细菌、蓝细菌和真细菌。真细菌包括球菌与杆菌、放线菌、支原体、衣原体、立克次体等。
3.真和细菌型：主要指真菌。
第三章微生物的形态与繁殖
原核微生物-真细菌
真细菌的分类
3.
革兰阴性菌 ：细胞壁较薄，疏松，（10 nm～15 nm）,但结构比较复杂。除含有1层～2层肽聚糖（约占细胞壁干重的5%～20%）外，尚有特殊组分外膜（约占细胞壁干重的80%）。外膜位于肽聚糖层的外侧，由脂蛋白、脂质双层、脂多糖三部分组成。
4. 细胞膜的功能：渗透和运输、呼吸、生物合成和参与细胞的分裂(中介体）
主动免疫：竟直接多次的抗原刺激建立起免疫保护，如感染某种传染病后，可获得相应的特异性免疫保护。人工主动免疫制剂，如灭活（死）疫苗、减毒活疫苗，类毒素等。

(完整版)微生物学教学大纲

(完整版)微生物学教学大纲

课程编号：《微生物学》授课大纲学时数： 72讲课：72学制：四年制本科适合专业：生物科学有关专业一、本课程的性质和任务（一）课程的性质微生物学是生命科学中一门理论与实践性较强的重要基础课程，是一门对现代生命科学的发展发挥着不可以取代的重要作用的学科，故本课程分为理论解说和实践授课两大部分（实验部分还有授课大纲）。

理论课授课主要解说微生物发展的历史、微生物的形态构造、营养和代谢特点、遗传规律、生态、传染与免疫和系统分类等内容。

（二）课程的任务：本课程主要面对生物科学专业的本科学生讲课，是专业必修课。

经过学习微生物的形态构造、生理生化、生长生殖、遗传变异、生态分布、传染免疫、分类判断以及微生物与其他生物的互有关系及其多样性，在工、农、医等方面的应用，认识该学科的发展前沿、热点和问题，使学生牢固掌握微生物学的基本理论和基础知识，认识微生物的基本特点及其生命活动规律，为学生今后的学习及工作实践打下宽厚的基础。

二、本课程与其他课程的联系：微生物学是一门专业基础课，与好多课程关系亲近，应在生物化学、遗传学、生理学等课程的基础进步行学习，并为今后专业课，如遗传学、生物化学等课程的学习确定基础。

三、授课内容（一）第一章绪论一、本学期的授课安排二、微生物和你三、微生物学四、微生物的发现和微生物学的发展五、 20 世纪的微生物学六、 21 世纪微生物学发展的特点和趋势授课基本要求：学习微生物学这门课程，必定第一认识什么是微生物、主要种类、特点、发展情况、研究意义等等。

本章要修业生在联系本质的情况下掌握微生物的见解、特点，并提起学生学习微生物的兴趣。

主要知识点与重点：微生物的见解、类群及特点。

（二）第二章微生物的纯培养和显微技术第一节微生物的分别和纯培养一、无菌技术二、用固体培养基获得纯培养三、用液体培养基获得纯培养四、单细胞（孢子）分别五、选择培养分别六、微生物的珍藏技术第二节显微镜和显微技术一、显微镜的种类及原理二、显微观察样品的制备第三节显微镜下的微生物一、细菌和古菌二、真菌三、藻类四、原生动物授课基本要求：掌握微生物学研究的基本技术，即无菌技术、纯种分别技术、培养技术及显微镜技术。

绪论_微生物学

绪论_微生物学

1676年，微生物学的先驱 年 荷兰人列文虎克（ 荷兰人列文虎克（Antony van leeuwenhoek）首次 ） 观察到了细菌。他没有上 观察到了细菌。 过大学， 过大学，是一个只会荷兰 语的小商人，但却在 语的小商人，但却在1680 年被选为英国皇家学会的 会员。 会员。
法国人巴斯德（Louis Pasteur） 法国人巴斯德（ ） （1822～1895） ～ ）
4,653,728 bp
Parkhill et al., Nature, 413 523-527 (2001) 413,
研究发现鼠疫杆菌的基因 组表现出很强的“流动性” 人类并不处在鼠疫杆菌的主要生活 路途上，只是它偶尔绕到界外时的 牺牲品罢了。
传播媒介—跳蚤
冤啊！
SARS病毒 病毒
艾滋病病毒(HIV) 艾滋病病毒
12 3.4 1.04 1.4 2.3
30 25 25 20 26
4.1× 4.1×103 10.6 2.1 2.64 4.92
藻 类
硅藻 草履虫
为微生物学基本理论研究带来了极大的便利： 为微生物学基本理论研究带来了极大的便利：
使科研周期大大缩短，效率提高 使科研周期大大缩短，
在生产实践中有重要的意义： 在生产实践中有重要的意义：
微生物学
内
绪论
容
学时分配
2 14 6 4 6 8 4 4 2 4 2
第一章至第三章： 微生物的形态与构造 第一章至第三章： 第四章 微生物的营养与培养基 第五章 微生物的代谢与发酵 第六章 微生物的生长及其控制 第七章 微生物的遗传变异与育种 第八章 微生物生态 第九章 传染与免疫 第十章 微生物分类与鉴定 微生物产品的论证 机动
2.7× 2.7×1011 1.2× 1.2×1024 8.2× 8.2×103 7.0× 7.0×1013

微生物的生态

微生物的生态
微生态制剂：根据微生态学理论而制成的含有有益菌 的活性制剂，其功效在于维持宿主的微生态平衡、调 节宿主的微生态失调并兼有其它保健功效。
无菌动物与悉生动物
凡在体内外不存在任何正常菌群的动物，称为 无菌动物。
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，称为悉生生物。
根际微生物和附生微生物
从环境中直接分离并克隆rRNA并分析其序列和在分子进化树 上的位置等办法而发现的的现在尚不能在人工条件下获得培养的微 生物。
不可培养的微生物
研究意义： 生物多样性和系统发生的多样性 （Biodiversity and Phylogenetic diversity） 微生物生态学的研究提出新的规定 寻找新的致病微生物
从不可培养微生物中寻找新的基因、新的蛋白
据报道，美国recombianant biocatalysis Inc公司现在已从不可培养 微生物中获得了约300个与工业生产有关的新蛋白
二、菌种资源的开发
（一）采集土样 采土时应考虑的问题： 1、土壤中有机物的含量 2、采土的深度 3、植被状况 4、采土的季节 5、采土的办法
2.水体的自净作用 3.饮用水的微生物学原则
细菌总数<100个/ml；大肠菌群<3个/L
(三）大气生境的微生物
空气中的微生物的分布、数量随季节、高度、 地区、人口居住密度、风速等有明显差别。
地区
1m3空气中所含菌数（个）
畜舍 宿舍 城市街道 市区公园 海洋上 北极（北纬73º） 北极（北纬80º）
温度（38~41）、pH（5.5~7.3)、渗入压对应稳定的还 原性环境，同时有对应频繁和高水平营养物供应。大量基质 的输入和对应恒定适宜的环境条件使瘤胃微生物种类繁多， 数量庞大。大多数细菌是专性厌氧菌，但也有兼性厌氧菌和 好氧菌。

微生物生态(共36张PPT)

微生物生态(共36张PPT)
量很少（10～103／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。霉菌中水霉属和绵霉属的一些种可生长于腐烂的 有机残体上。藻类以及一些原生动物在水面生长。
11
（2）腐败型水生微生物
清水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.
Nacl中。
7. 抗辐射微生物 对辐射这一不良环境因素有抗性的微生物。
25
第三节 微生物与生物环境间的关系
自然环境中的微生物一般都不是单独存在的。生物 间的关系既多样又复杂。微生物与生物环境间的关 系分为：
26
一、互生
两种可单独生活的微生物，当它们在一起时，通过各自 代谢活动而有利于对方，或偏利于一方的生活方式。
1、为微生物提供了良好的营养。 2、土壤覆盖阻挡了紫外线对微生物的杀伤。 3、满足了微生物对水分的要求。 4、土壤pＨ值范围－之间。 5、温度、季节与昼夜温差不大。 6、土壤颗粒空隙间充满着空气和水分。 7、适宜的渗透压。
6
土壤具备了各种微生物生长发育所需要的营养、 水分、空气、酸碱度、渗透压和温度等条件，所 以土壤是微生物生活的良好环境。
4. 嗜碱微生物（嗜碱菌） 能专性生活在pH 10-11的碱性条件下而不能生活在中性条件
下的微生物。
5. 嗜压微生物（嗜压菌） 必须生长在高静水压环境中的微生物。均为原核微生物。
24
6. 嗜盐微生物（嗜盐菌）
必须在高盐浓度下才能生长的微生物。一般Nacl浓度 3% 左右，盐杆菌等极端嗜盐菌必须生活在12-30%
害的微生物，称为正常菌群 .

第九章 微生物的生态

第九章 微生物的生态
产生的抗生素在农业生产中有使用价值的
约数十种。重视对它们的研究。
2020/6/17
（3）真菌
特 点：一般农田土：半知菌亚门霉菌多； 森林、草地：担子菌亚门菌多； 果园土：酵母菌多。
筛选有益真菌：是某些植物病菌的藏身地。
因此，对土壤真菌生态调查和应用研究在农业 生产上有重要的意义。
2020/6/17
2020/6/17
纤维素
有机酸
氮素物
纤维素分解菌
固氮菌
2020/6/17
共生关系
§ 概念：两种生物生活在一起不能分离，彼此依赖，
生理上相互分工，组织上形成新的结构。
§ 举例
◎ 真菌与蓝绿藻形成的地衣
光合作用产生有机物
藻类
真菌
吸取水、无机养料
2020/6/17
◎ 根瘤 ◎ 菌根
叶状地衣 壳状地衣
寄生关系
2 通气、保水
肥沃土具有良好的团粒结构——团聚体 microaggregates
微环境
2020/6/17
内部为毛细孔隙—— 具有良好的蓄水保水 能力
2020/6/17
团聚体间为大孔隙— —透水通气。
3 渗透压
土壤溶液的渗透压为0.5～5.0个大气压。 一般细菌的渗透压多为3～6个大气压
4 pH值
§概念：一种生物依赖另一种活生◎ 噬菌体与细菌之间 ◎ 细菌寄生在真菌体 ◎ 真菌在真菌体内、外寄生
寄生型放线菌
2020/6/17
真菌寄生真菌
竞争关系
§ 概念： 多种微生物共同生活在一个环境中，因
一种微生物优先利用有限养料，致使另 一种微生物养料缺乏生长受阻。
§ 非特异性拮抗
2020/6/17
◎ 一种微生物的代谢产物对多种微生物有抑制或 杀死。无选择性。

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富营养湖泊 项目 数 量 品 种 分 布 昼夜间的迁移 水华现象 主要藻类 丰富 较少 主要生长在水体表层 有限 经常发生 蓝藻纲(Cyanophyceae) 色球藻科(Chroococcaceae) 微囊藻属(Microcystis) 铜绿微囊藻(Microcystis aerugrinosa) 水华微囊藻(Microcystis flosaquae) 具缘微囊藻(Microcystis marginata) 念珠藻科(Nostocaceae) 鱼腥藻属(Anabaena) 螺旋鱼腥藻(Anabaena spiroides) 束丝藻属(Aphanizomenon) 颤藻科(Oscillatoriaceae) 颤藻属(Oscillatoria) 等片硅藻科(Deatomaceae) 直链藻属(Melosira) 脆杆藻属(Fragilaria) 冠盘藻属(Stephanodescus) 星杆藻属(Astericoolla) 稀少 很多 可生长至深层 频繁 很少出现 绿藻科 (Chlorophyceae) 角星鼓藻属 (Staurastrum) 片硅藻科 (Diatomaceae) 平板藻属(Tabellaria) 小环藻属(Cyclotella) 金藻科 (Chrysophyceae) 锥囊藻属(Dinobryon) 贫营养湖泊
四、生物体内外生存的微生物
1、人体及动物体的正常微生物菌群 2、植物体微生物菌群 （1）根际微生物 （2）附生微生物 （3）内生微生物
第二节 微生物间及与其它生物 间的相互关系
一、中性关系 二、互生关系 1、微生物与微生物之间的互生关系 2、动植物与微生物之间的互生关系 三、共生关系 （一）微生物间的共生关系 （二）微生物与植物间的共生关系 （三）微生物与动物间的共生关系
表9-7 污水净化中三级处理的主要步骤
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第九章微生物生态学
第一节自然界中的微生物
一、土壤中的微生物
土壤微生物种类多、数量多，是微生物的大本营。

二、水体中的微生物
饮用水的微生物指标：
总菌数：< 100个/ml
大肠杆菌：< 3 个/L
水体的污染——富营养化和“水花”、“赤潮”
2. 海水微生物
1）嗜盐，
2）低温生长，除了在热带海水表面外，在其它海水中发现的
细菌多为嗜冷菌
3）大多数海洋细菌为革兰氏阴性细菌，并具有运动能力；
4）耐高压（特别是生活在深海的细菌）
三、空气中的微生物
微生物学的基本技术：无菌操作技术
四、生物体内外的正常菌群
1. 人体的正常微生物区系
正常菌群通过排阻、抑制外来致病菌；能合成许多人体必需的维生素、氨基酸；
条件致病菌：人体的正常微生物菌群一旦进入非正常聚居部位，或生态结构发生改变而引起人类疾病的微生物。

可通过口服某些活的微生物制剂来治疗由于正常菌群失调而导致的腹泻。

•含蜡状芽孢杆菌（B.cereus）的“促菌生”，
•含地衣芽孢杆菌的“整肠生”、
•枯草芽孢杆菌和肠球菌的“妈咪爱”、
它们都是通过芽孢杆菌的生长，为肠道重新创造良好的厌氧环境，促使肠道内正常的厌氧菌的生长繁殖。

2. 无菌动物与悉生动物
五、工农业产品上的微生物
1. 开发并推广使用可被微生物降解的产品，或利用微生物的降解特性。

生物可降解塑料
2. 开发、利用纤维素（苎麻脱胶
3. 食品、农副产品
六、极端环境下的微生物
嗜热微生物(thermophilles)
嗜酸微生物(acidophiles
嗜碱微生物(alkslinophiles
嗜盐微生物(halophile)
嗜压微生物(barophiles)
研究意义：
•开发利用新的微生物资源，包括特异性的基因资源；
•为微生物生理、遗传和分类乃至生命科学及相关学科许多领域，如：功能基因组学、生物电子器材等的研究提供新的课题和材料；
•为生物进化、生命起源的研究提供新的材料。

第二节微生物菌种资源的开发
从自然界分离筛选新菌种的步骤（4步）：
采集菌样
富集培养
纯种分离
性能测定
活的非可培养状态：（viable but nonculturable state , VBNC state）
细菌处于不良环境条件下时产生的一种特殊的生存方式或休眠状态。

第二节微生物生态学的研究方法
第三节微生物活性的测定方法
第四节微生物在自然界物质循环中的作用
一、碳素循环
微生物的作用：CO2的固定（光合作用）
CO2的再生（分解作用）
微生物是自然界有机物最重要的分解者地球上90%以上有机物的矿化都是由细菌和真菌完成的
二、氮素循环
微生物的作用:自然界氮素循环的核心生物只有微生物能参与N循环的所有过程，并在每个过程中都起主要作用。

思考题
从含菌样品中或从自然界筛选菌种，一般要经过哪些环节，掌握纯种分离的方法和纯种验证的方法。

为什么生物整治在清理石油溢出或其它有害废物时比传统的方法更有效?
菌种衰退的表现、原因与防止措施。

菌种保藏的原理与常用的保藏方法。

ATCC 和CCCCM采用的菌种保藏法。

第二十五授课单元
一、教学目的
使学生了解微生物在自然界中的分布规律、微生物在自然界物质循环中的作用、微生物间的相互关系以及开发利用微生物资源和环境保护方面的微生物学原理和应用。

并以茅台酒为例阐述微生物生态与产品质量的关系。

二、教学内容
第五节微生物之间的关系
第六节微生物与环境治理
第七节瘤胃微生物生态系统
第八节产甲烷作用和互养共栖
三、教学重点、难点及处理方法
重点:
1. 微生物之间的相互关系互生、共生、寄生和拮抗的概念。

2. 微生物对污染物的处理尤其是污水处理的微生物学原理，介绍活性污泥和BOD的概念，并以茅台酒为例阐述微生物生态与产品质量的关系。

难点:
互生、共生、寄生和拮抗的概念, 通过举例加以说明. 如互生, 固氮菌与分解纤维的微生物共同生长在一起是土壤微生物互生关系的典型例子, 固氮菌需要不含氮的有机物作为碳源和能源, 但不能直接利用土壤中大量存在的纤维素物质. 而分解纤维素的微生物虽然能分解纤维素, 但分解后有大量有机酸类物质积累. 对自己生长繁殖不利, 当两者生活在一起时, 固氮菌可以利用分解纤维素的微生物所生成的有机酸类物质作为良好的碳源和能源而大量生长繁殖, 并进行了固氮作用; 而分解纤维素的微生物也不至于因自己累积代谢产物而中毒.相反, 由于固氮菌固定大气中的氮气, 而改变土壤中的氮素循环而得以发展, 从而增加了对纤维素的分解能力. 由于两者的互生关系, 增加了土壤的肥力.
地衣是某些担子菌的真菌和单细胞绿藻或蓝藻共生形成的一种植物体. 真菌是行异养生活的, 它从共生的绿藻或蓝藻得到有机养料, 同时能在十分贫瘠的环境条件下吸收无机养料供共生绿藻或蓝藻利用. 共生的绿藻或蓝藻从共生的真菌得到水分和无机养料, 进行光合作用所合成的有机物质即满足自己的需要, 也满足了共生真菌的要求, 且蓝藻能固氮, 供给真菌的氮和营养. 因此地衣能够在极其恶劣的环境下生长.
非特异性拮抗关系可以乳酸细菌产生乳酸或醋细菌产生乙醇对其它微生物的抑制为例, 这种抑制无唯一性, 在一种条件下, 不耐酸的细胞可被产酸的细菌所抑制.
寄生的一个典型例子是细菌与噬菌体.
四、板书设计
第五节微生物与生物环境间的相互关系
微生物间及微生物与其它生物间的关系（5种）：
1. 互生：可分可合，合比分好；
2. 共生：难分难解，合二为一；
3. 寄生：以小吃大，内部攻击；
4. 拮抗：产生毒物，伤害对方；
5. 捕食：以大吃小，仗势欺人；
实例：茅台酒与微生物：79种，微生物的种类和数量直接决定茅台酒的质量。

第六节微生物与环境保护
一、污水的微生物处理方法
物理法
化学法
生物法（效率高，费用低，简单方便）
BOD5(biological oxygen demand) ，“五日生化需氧量”：水中有机物含量的间接指标。

一般指在特定时间（5天）和温度（20℃）下，微生物氧化1L污水中所含的有机物所消耗
的水中溶解氧毫克数（单位：mg/L）
COD(chemical oxygen demand) ，“化学需氧量”：
水中有机物含量简便的间接指标。

指使用强氧化剂使1L污水中所含的有机物迅速进行化学氧化时所消耗的氧量（常用氧化剂：KMnO4或使用K2Cr2O7测得数值称为CODcr ）。

2. 污水处理的主要装置
从能量角度分类：p272
节能型氧化塘法
洒水滤床法
好氧处理推流式曝气法
活性污泥法完全混合曝气法
耗能型生物转盘法
生物膜法塔式滤池法
厌氧处理产能型：厌氧消化法（即沼气发酵）
活性污泥法（又称“曝气法”）
利用含有好氧微生物的活性污泥，在通气条件下，使污水得到净化的生物学方法。

活性污泥（activated sludge）：
指由菌胶团形成细菌、原生动物和其它微生物群聚集在一起形成的凝絮团，在污水处理中具有很强的吸附、分解有机物和毒物的能力。

（活性污泥中细菌占90~95%，常见的有生枝动胶菌、假单胞菌属、无色杆菌属、黄杆菌属、节杆菌属等）
净化过程包括两种作用：
•生化作用，污水中的有机物被微生物分解；
•物理吸附、化学分解等作用；
这种方法对生活污水的BOD5去除率可达95%
（2）生物膜法
活性污泥与生物膜中的微生物基本相同。

菌胶团是活性污泥和生物膜的主体
第七节瘤胃微生物与生态系统
第八节产甲烷作用与互养共栖
沼气发酵的三大功能：饲料
能源
肥料
三阶段
复杂有机物：纤维素，木质素、蛋白质、脂肪
①液化厌氧、兼性厌氧
可溶性有机物：有机酸，醇等
②酸化厌氧
乙酸，CO2，H2等
③甲烷化严格厌氧（产甲烷菌）
CH4等
微生物生态系统与产品质量的关系
实例：茅台酒与微生物：79种，微生物的种类和数量直接决定茅台酒的质量。

思考题
为什么生物整治在清理石油溢出或其它有害废物时比传统的方法更有效?。