第八章微生物的生态_微生物学

《微生物学》教学大纲课程编号：课程名称：微生物学学分：4总学时：72学时理论学时：42学时实验学时：30学时先修课程要求：动物学、植物学、细胞生物学、生物化学等适应专业：生物技术专业本科教材：微生物学，袁生主编，第1版，高等教育出版社，2009年8月（国家规划教材）参考教材:1、《微生物学》，沈萍陈向东主编第2版高等教育出版社 2006年5月（国家规划教材）2、《微生物学教程》，周德庆主编，第二版，高等教育出版社。

2002年5月。

一、课程在培养方案中的地位、目的与任务本课程为生物技术专业本科生的必修专业基础课。

《微生物学》是在细胞、分子或群体水平上研究微生物的形态构造、生理代谢、遗传和育种、生态和分类进化等生命活动的基本规律，并将其应用于农业、工业、医药卫生、生物工程和环境保护等领域的科学。

通过该课程的学习，要求学生能够了解该学科的发展前沿、热点和问题，牢固掌握微生物学的基本理论和基础知识，了解微生物的基本特性及其生命活动规律，熟悉微生物学的基本技术，了解国外微生物学最新进展及应用，为今后的学习及工作实践打下宽厚的基础。

二、课程基本要求1、基本理论和基本知识（1）掌握微生物学的基础理论、基本知识掌握以细菌、真菌、病毒为主要内容的各类微生物的形态结构、繁殖方式和主要特征；掌握微生物遗传变异的一般规律及传染与免疫的知识；（2）熟悉微生物的营养、代谢和生长的特点；熟悉微生物育种的一般方法和微生物在工业、农业，医学、环境和日常生活中的某些应用，以及微生物在自然界物质循环中的重要意义。

（3）了解微生物生态及在自然界物质转化中的作用；了解微生物的多样性、系统发育与分类。

2、基本技能（1）掌握普通光学显微镜的使用方法，特别是利用油镜观察细菌的方法；掌握微生物的制片染色技术；（2）熟悉微生物细胞的大小测定及数量测定技术；熟悉培养基的制备、灭菌及微生物的分离纯化培养技术。

（3）通过综合实验（土壤微生物数量测定及未知菌革兰氏染色鉴定）让学生进一步掌握微生物的四大操作技术，并初步了解微生物科学研究的基本方法和思路。

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。

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。

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。

微生物学课程习题（下）第八章微生物遗传与变异一．填空1．证明核酸是遗传物质的三个经典实验是肺炎双球菌的转化实验、T2噬菌体感染实验和植物病毒的重建实验。

2．质粒根据分子结构可有CCC型、OC型和L型三种构型。

质粒在细胞中的拷贝数也不尽相同。

有的拷贝数很少，只有一、二个拷贝，称为严紧型质粒，另一些具有较高的拷贝数，约有10个以上，称为松弛型质粒。

3．检测质粒常用的方法有提取所有胞内DNA后电镜观察、超速离心和琼脂糖凝胶电泳。

4．不同碱基变化对遗传信息的改变可分为缺失、添加、易位和倒位四种类型；常见的表型变化的突变型有营养缺陷型、抗药性突变型、条件致死突变型、形态突变型、抗原突变型和产量突变型等。

5．营养缺陷型的筛选一般要经过诱变，淘汰野生型，检出和鉴定营养缺陷型四个环节。

6．基因突变的特点为自发性、不对应性、稀有性、独立性、可诱变性、稳定性、可逆性。

7．普遍性转导可能出现的三种后果是形成转导子、流产转导和转导失败。

8．紫外线照射能使DNA相邻碱基形成胸腺嘧啶二聚体，从而导致DNA复制产生错误，用紫外线诱变微生物后应在红光或暗处条件下进行，以防止光复活现象的产生。

9．原核生物基因重组的类型主要有转化、转导、溶原性转换、接合和原生质体融合等多种，真核微生物则有有性杂交，准性杂交和原生质体融合等多种。

10．原核生物中的转座因子主要有三种类型：插入序列、转座子、转座噬菌体或前噬菌体。

11．微生物菌种保藏的原理是在干燥、避光、缺氧、缺乏营养物质和低温等环境条件下，使其处于代谢不活泼状态。

12. 能在同一细菌中并存的质粒属于不同的不亲和群，而在同一细菌中不能并存的质粒属于同一不亲和群。

三．名词解释1．微生物遗传：在一定的环境条件下，微生物的形态、结构、代谢、繁殖、毒力和对药物的敏感等性状相对稳定，并能代代相传，子代与亲代之间表现出相似性，这种现象称为遗传。

遗传可以使微生物的性状保持相对稳定，而且能够代代相传，使它的种属得以保存。

微生物学课后习题（周德庆）第一章原核生物的形态、构造和功能复习思考题1．试设计一张表格，比较一下6个大类原核生物的主要特性。

2．典型细菌的大小和重量是多少？试设想几种形象化的比喻并加以说明。

3．试图示G+和G-细菌细胞壁的主要构造，并简要说明其异同。

4．试图示肽聚糖的模式构造，并指出G+和G-细菌肽聚糖结构的差别。

5．什么是缺壁细菌？试列表比较4类缺壁细菌的形成、特点和实际应用。

6．试述革兰氏染色法的机制并说明此法的重要性。

7．何谓“拴菌试验”？它何以能证明鞭毛的运气机制？8．渗透调节皮层膨胀学说是如何解释芽孢耐热机制的？9．什么是菌落？试讨论细菌的细胞形态与菌落形态间的相关性。

10．名词解释：磷壁酸，LPS，假肽聚糖，PHB，伴胞晶体，基内菌丝，孢囊链霉菌，横割分裂，异形胞，原体与始体，类支原体，羧酶体，孢囊，磁小体。

第二章真核微生物的形态、构造和功能复习思考题1．试解释菌物、真菌、酵母菌、霉菌和蕈菌。

2．试图示并说明真核微生物“9+2”型鞭毛的构造和生理功能。

3．试简介真菌所特有的几种细胞器――膜边体、几丁质酶体和氢化酶体。

4．什么是单细胞蛋白（SCP）？为什么酵母菌是一种优良的单细胞蛋白？5．试图示 Saccharomyces cerevisiae 的生活史，并说明其各阶段的特点。

6．试简介菌丝、菌丝体、菌丝球、真酵母、假酵母、芽痕、蒂痕、真菌丝、假菌丝等名词。

7．霉菌的营养菌丝和气生菌丝各有何特点？它们分别可分化出哪些特化结构8．试以 Neurospora crassa 为例，说明菌丝尖端细胞的分化过程及其成分变化。

9．试列表比较各种真菌孢子的特点。

10．细菌、放线菌、酵母菌和霉菌四大类微生物的菌落有何不同？为什么？11．为什么说蕈菌也是真核微生物？12．什么叫锁状联合？其生理意义如何？试图示其过程。

13．试比较细菌、放线菌、酵母菌和霉菌细胞壁成分的异同，并讨论它们的原生质体制备方法。

第三章病毒和亚病毒复习思考题1．什么是真病毒？什么是亚病毒？2．病毒的一般大小如何？试图示病毒的典型构造。