微生物生态学复习总结
- 格式:docx
- 大小:20.04 KB
- 文档页数:16
微生物生态学一.生态学概念(ecology):研究生物有机体与其周围环境(生物环境与非生物环境)之间相互关系的一门科学。
生物环境(biotic environment)包括微生物、动物和植物;非生物环境(abiotic environment)包括非生命物质,如土壤、岩石、水、空气、温度、光和PH等。
生态学又称环境生物学environment biology。
微生物生态学(microbial ecology):研究微生物有机体(细菌、真菌、病毒、放线菌、单细胞藻类及原生动物)与其周围生物环境(生物环境和非生物环境)之间相互作用及其作用规律的一门科学。
又称环境微生物学。
二.土著微生物(Autochthonous microorganism):指在一个给定的生境中那些能生存、生长和进行活跃代谢的微生物,并且这些微生物能与来自其他群落的微生物进行有效的竞争。
土著微生物一般包括:G+球菌类、色杆菌、芽孢杆菌、节杆菌、分支杆菌、放线菌、青霉、曲霉等。
外来微生物(Allochthonous microorganism):指来自于其他生态系统的微生物,所以这些微生物不能在这一生境中长期生活下去。
群落(Community):指一定区域里,各种群体(Population)相互松散结合的一种结构单位。
生态系统:生态系统就是在一定的时间和空间内,生物和非生物的成分之间,通过不断的物质循环和能量流动而相互作用、相互依存的统一体,构成一个生态学的功能复合体。
生态系统=生物群落+无机环境。
影响土壤中微生物分布的因素●土壤颗粒性质腐殖质》砂土●土壤水分游动微生物●氧气上层好氧微生物多(穴居动物活动可以给微生物好氧生长提供条件)●pH pH对营养物质的利用,微生物吸附,胞外酶的产生和分泌产生影响●温度蓝细菌能抗变化范围很大的温度;耐寒的藻类(雪藻)●营养状况有机物对自养细菌有抑制作用(刍溪藻喜欢在营养丰富的鸟粪中)(土壤颗粒中细菌的不均匀分布)●人类生产活动三.淡水微生物的共同特征:1 能在低营养物浓度下生长2 微生物是可以游动的3 表面积和体积比大(柄细菌),有效吸收营养。
微生物学重点知识点归纳总结微生物学是研究微小生物的科学,包括细菌、真菌、原生动物和病毒等微生物的结构、生理学、代谢、遗传学、发育、系统学和分类学等方面的知识。
下面是微生物学的一些重点知识点的归纳总结:1.微生物的分类:微生物按照是否有细胞核可以分为原核生物和真核生物;按照细胞形态可以分为球状、杆状和螺旋状等;按照营养方式可以分为化能和光能微生物等。
2.细胞结构:微生物的细胞结构包括细胞膜、细胞壁、细胞质、核酸和细胞器等。
微生物的细胞膜是控制物质进出的重要结构;细胞壁可以提供细胞保护和形状维持的功能;细胞质是细胞内的基质,包含核酸、蛋白质和有机物等;核酸是遗传信息的载体;细胞器是细胞内具有特定功能的分子机器。
3.微生物的代谢:微生物的代谢主要包括能量代谢和物质转化。
微生物可以通过发酵、呼吸或光合作用获得能量,并将无机物或有机物转化为有机物或无机物。
4.微生物遗传学:微生物的遗传物质主要是DNA,通过DNA的复制、转录和翻译等过程进行遗传信息的传递和表达。
微生物的遗传物质可以通过水平基因转移方式在不同的微生物之间传递。
5.微生物的繁殖:微生物的繁殖方式主要包括二分裂、芽生、分生孢子和性繁殖等。
不同的微生物具有不同的繁殖方式,适应不同的环境。
6.微生物与人类:微生物对人类的生活和健康有着重要的影响。
一些微生物可以引起人类疾病,如细菌感染、真菌感染和病毒感染等;同时,微生物也是食品工业、医药工业和环境保护等领域的重要资源。
7.微生物控制与利用:微生物的控制包括抗菌药物的研发和应用、消毒和灭菌等。
微生物的利用包括发酵工业、废物处理、环境修复和生物农药等。
8.微生物生态学:微生物在自然界中以群落的形式存在,与环境相互作用。
微生物群落的组成和功能对环境的稳定和生态系统的功能有着重要的影响。
以上是微生物学的一些重点知识点的归纳总结,微生物学是一门综合性的学科,与其他学科如生物学、化学、生物工程等密切相关。
了解微生物学的基本概念和原理,有助于我们更好地理解和应用微生物的知识。
Microbial Ecology绪论1. 名词解释:微生物生态学:是研究微生物与其周围生物和非生物环境之间相互关系的一门科学。
微生态学:是生态学的一个层次,是研究正常微生物在细胞或分子水平上相关关系的科学环境、自然环境+生物环境生境、指生物的个体、种群或群落生活地域的具体环境。
生物+非生物栖息地、生物生活或居住的范围的物理环境。
如林地生境中的不同树冠层、树干生态位、一个种群在生态系统中,在时间空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系与作用。
基础生态位、一个物种能够占据的生态位空间,由物种的变异和适应能力决定,而非其地理因素。
基本生态位是实验室条件下的生态位,里面不存在捕食者和竞争。
实际生态位、自然界中真实存在的生态位。
物种流是指物种的种群在生态系统内或系统之间时空变化的状态。
2.微生物生态学的研究意义有哪些?①发现新的在工农业(如固氮)、食品(如发酵)、医药(如抗生素)和环境保护(如生物修复)方面有重要用途的微生物菌株(包括极端环境中微生物资源的发掘);②微生物在地球物质化学循环中具有重要作用;③开发和利用自然界中的微生物资源,保护好微生物基因资源;④控制有害微生物,利用微生物净化环境,保护环境,维持环境生态平衡;⑤保护人类健康和保护生态平衡发挥微生物的最佳作用。
3.微生物生态学主要研究内容有哪些?①正常自然环境中的微生物种类、分布及变化规律;②极端自然环境中的微生物;③微生物之间、微生物与动植物相互关系;④微生物在净化污染环境中的作用;⑤现代分子微生物生态学的研究方法。
4.生态系统的功能有哪些?物种流能量流食物链营养级信息流5.什么是微生物生态系统?其特点是什么?是指各种环境因子如物理、化学及生物因子对微生物区系(即自然群体)的作用和微生物区系对外界环境的反作用。
特点:微环境稳定性适应性7.简述物种流的含义及其特点。
是指物种的种群在生态系统内或系统之间时空变化的状态。
不同生态系统间的交流和联系。
微生物复习资料总结一.名词解释1. 微生物.个体微小,结构简单,肉眼看不见或看不清的微小生物的总称。
2.菌落:单个微生物细胞或一小堆同种细胞在固体培养基表面在适宜的培养条件下以母细胞为中心形成的有一定形态结构的子细胞集团。
3.发酵:厌氧微生物的一种产能方式,有机物氧化放出的电子直接交给基质本身未完全氧化的某种中间产物,放出少量能量和产生各种不同的中间产物。
4.转化:受体菌在环境中直接吸收供体菌的部分DNA片段,并整和到自身的DNA组合中,获得供体菌部分遗传性状的现象。
5.选择培养基:根据某种微生物的特殊营养需要或对某种化合物的敏感性不同而设计的一种培养基。
6.生长因子:指微生物生长所必须且需求量很小,微生物自身不能合成以满足机体生长需要的有机物。
7.化能自养:利用无机物氧化放出的化学能为能源,以二氧化碳或碳酸盐为唯一碳源或主要碳源的营养类型。
8.BOD:五日生化需氧量。
9.烈性噬菌体:引起寄主细胞迅速裂解的噬菌体10. 将含有微生物的纯种或材料转移到培养基上的过程11.一些属的细菌当生长到一定阶段时,细胞内部即形成一种圆形或椭圆形的特化的休眠体。
12. L型细菌:严格地说,专指实验室或宿主体内通过自发突变而形成的遗传性稳定的细胞壁缺损的菌株。
13.鉴别性培养基:一类在成分中加有能与目的菌的无色代谢产物发生显色反应的指示剂,从而达到只须用肉眼辨别颜色就能方便地从近似菌落中找到目的菌菌落的培养基。
14.同步生长:这种通过同步培养而使细胞群体处于分裂步调一致的状态,就称同步生长。
15.无菌技术:在分离、转接及培养纯培养物时防止其被其他微生物污染,自身也不污染操作环境的技术称为无菌技术。
2.噬菌斑:由于噬菌体粒子对敏感菌宿主细胞的侵染和裂解,而在菌苔上形成具有一定大小、形状、边缘的透明圈,称为噬菌斑。
3.溶源性: 温和噬菌体侵入宿主细胞后,由于基因组整合到宿主细胞的基因组上,与宿主细胞 DNA 同步复制,因此,一般情况下不引起宿主细胞裂解,这称为溶源性。
2024年微生物学重点总结范文微生物学是研究微生物的生理、生化、遗传、分类以及与其它生物的相互作用等的学科。
随着科学技术的发展与人们对微生物的重视程度不断提高,微生物学在过去几年间取得了许多重要进展。
本文将对____年微生物学的重点进行总结,以期能够对该领域的研究者提供一些参考和启发。
首先,抗生素耐药性是当前微生物学研究的热点之一。
随着抗生素的广泛使用,细菌对抗生素的耐药性不断提高并且出现了多重耐药的情况。
因此,寻找新的抗菌药物以及研究抗生素耐药机制成为微生物学研究的重点之一。
可以采用分子生物学、基因工程和化学合成等方法,寻找新的抗菌药物。
同时,深入研究细菌抗生素耐药机制,可以为抗生素的合理使用提供建议。
其次,微生物与人类健康的关系也是微生物学研究的焦点之一。
微生物与人类身体的交互作用已经被发现与多种疾病的发生和发展密切相关。
例如,肠道微生物群落的失衡与肠炎、肥胖症等疾病的发生有关。
因此,深入了解微生物与人类的相互作用机制,可以为预防和治疗相关疾病提供依据。
此外,研究微生物与免疫系统的相互作用,可以为开发新的免疫治疗方法提供重要线索。
此外,微生物在环境保护和能源开发等领域的应用也是微生物学研究的重点之一。
例如,利用微生物降解污染物、生物修复受污染土壤等方法,可以改善环境质量;利用微生物发酵生产生物燃料等,可以解决能源危机问题。
因此,研究微生物在环境保护和能源开发方面的应用潜力,具有重要的科学和社会意义。
此外,微生物的多样性和分类也是微生物学研究的重要方向。
微生物的分类与鉴定是微生物学研究的基础,对于准确描述微生物的分类关系和多样性具有重要意义。
随着高通量测序技术的发展,可以对微生物群落进行深入研究,揭示微生物之间的相互作用及其对环境的影响。
此外,研究微生物的进化机制,可以为理解生命起源和进化提供重要线索。
综上所述,____年微生物学的重点研究包括抗生素耐药性、微生物与人类健康的关系、微生物在环境保护和能源开发中的应用以及微生物的多样性和分类等。
环境微生物学复习知识点总结n:anisms are a common term that refers to all small。
single-celled or structurally simple multi-cellular organisms。
and lower organisms without cell structure.n:XXX characteristics。
XXX。
ecological characteristics。
serological ns。
cell components。
infrared n spectra。
GC content。
DNA n。
DNA-RNA n。
and 16S RNA base sequence analysis。
The n system includes kingdom。
phylum。
class。
order。
family。
genus。
species。
subspecies。
type。
and strain.XXX:XXX of a anism is composed of the genus name。
species name。
the name of the person who first named it。
and the nameof the person who currently named it。
and the year it was named。
The scientific name can also include the strain name。
which is XXX.Microbial Characteristics:anisms have small size。
high surface area to volume。
simple structure。
diverse metabolism。
strong resistance。
long dormancy d。
微生物学各章知识点总结第一章:微生物的概念和分类体系1. 微生物的概念微生物是指肉眼不可见的微小生物体,包括细菌、真菌、病毒和原生动物等。
它们在自然界中广泛分布,对生态系统的循环和平衡起着重要作用。
2. 微生物的分类体系微生物按照生物学特征可以分为原核生物和真核生物两大类,其中原核生物包括细菌和蓝藻,真核生物包括真菌和原生动物。
此外,病毒是一种非细胞生物,通常被单独归类。
第二章:微生物的结构和形态1. 细菌的结构和形态细菌是单细胞微生物,其主要结构包括细胞壁、细胞膜、胞质和遗传物质。
细菌的形态多样,包括球菌、杆菌和螺旋菌等。
2. 真菌的结构和形态真菌是多细胞或单细胞微生物,其主要结构包括菌丝、分生子、孢子和细胞壁等。
真菌的形态多样,包括酵母菌、霉菌和子囊菌等。
3. 病毒的结构和形态病毒是非细胞微生物,其主要结构包括蛋白质外壳、遗传物质和蛋白质套等。
病毒的形态多样,包括线状、球状和多棱体等。
第三章:微生物的生长和繁殖1. 细菌的生长和繁殖细菌的生长是指细胞的增加和分裂过程,主要包括营养摄取、分裂和排泄等。
细菌的繁殖有二分裂、分裂和梭孢子等方式。
2. 真菌的生长和繁殖真菌的生长是指菌丝的延伸和分支过程,主要包括分生子的产生和分裂等。
真菌的繁殖有无性生殖和有性生殖两种方式。
3. 病毒的生长和繁殖病毒的生长是指在寄主细胞内复制遗传物质和合成蛋白质,主要包括吸附、穿透和复制等。
病毒的繁殖有裸核和包膜两种方式。
第四章:微生物的代谢和营养1. 细菌的代谢和营养细菌的代谢包括异养和自养两种方式,同时也可根据在氧气的存在下进行厌氧和需氧代谢。
细菌的营养包括糖类、氨基酸和脂肪等多种。
2. 真菌的代谢和营养真菌的代谢包括异养和自养两种方式,同时也可根据生长温度进行低温菌和高温菌。
真菌的营养包括糖类、氨基酸和无机盐等多种。
3. 病毒的代谢和营养病毒是非细胞生物,因此没有自身代谢和营养循环,其复制和生长需要依赖寄主细胞的物质和能量。
微生物学复习资料微生物学复习资料1微生物复习整理材料一、名词解释1.微生物:是一切肉眼看不见或看不清的微小生物的总称。
它们都是一些个体微小、结构简单的低等生物,包括属于原核类的细菌(真细菌和古生菌)、放线菌、蓝细菌、支原体、立克次氏体和衣原体;属于真核类的真菌(酵母菌、霉菌、蕈菌)、原生动物、显微藻类;以及属于非细胞类的病毒、亚病毒(类病毒、拟病毒、朊病毒)。
2.微生物学: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,其根本任务是发掘、利用、改善和保护有益微生物,控制、消灭或改造有害微生物,为人类社会的进步服务。
3.细菌:是一类细胞细短、结构简单、胞壁坚韧、多以二分裂方式繁殖和水生性较强的原核生物。
4.细胞壁:是位于细胞最外的一层厚实、坚韧的外被,主要成分为肽聚糖,具有固定细胞外形和保护细胞不受损伤等多种生理功能。
5.原生质体:指在人为条件下,用溶菌酶除尽原有细胞壁或用青霉素抑制新生细胞壁的合成后,所得到的仅有一层细胞膜包裹的圆球状渗透敏感细胞。
7.细胞质:是指被细胞膜包围的除核区以外的一切半透明、胶体状、颗粒状物质的总称。
8.核区:又称核质体、原核、拟核或核基因组,指原核生物所特有的无核膜包裹、无固定形态的原始细胞核。
9.糖被:包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的透明胶体物质。
10.荚膜:是糖被的一种,包裹在细菌细胞壁外,有固定层次的胶黏物,一般成分为多糖、少数为多肽或多糖与肽的复合物。
11.鞭毛:生长在某些细菌表面的长丝状、波曲的蛋白质附属物。
具有运动功能。
12.芽孢:某些细菌在其生长发育后期,在细胞内形成一个圆形或椭圆形、厚壁、含水量低、抗逆性强的休眠构造,无繁殖功能。
13.孢囊:是一些固氮菌在外界缺乏营养的条件下,由整个营养细胞外壁加厚、细胞失水而形成的一种抗干旱但不抗热的圆形休眠体。
微生物生态学的知识点
关于微生物生态学的知识点
一微生物在自然界中的分布及微生物资源地开发
土壤中的微生物:含量细菌>放线菌>霉菌>酵母菌>藻类>原生动物
水体中的微生物:淡水型、海水型
空气中的微生物:主要来自土壤,动和水体。
工农业产品中的微生物
极端环境下的微生物嗜酸、嗜碱、嗜热、嗜冷、嗜盐、嗜压、抗辐射微生物。
生物体内外的正常菌群
二微生物与生物环境的关系
互生:混菌培养
共生:如固氮菌与豆科植物间的共生,瘤胃微生物与反刍动物间的共生
寄生:如蛭弧菌与其宿主细菌间的`寄生
拮抗:如拮抗性放线菌能产生多种抗生素
三微生物与自然界物质循环
碳素循环:主要通过光合作用和呼吸作用来实现。
氮素循环:生物固氮硝化作用同化性硝酸盐还原作用氨化作用铵盐同化作用异化性硝酸盐还原作用反硝化作用亚硝酸氨化作用。
硫素循环与细菌沥滤:同化性硫酸盐还原作用脱硫作用硫化作用异化性硫酸盐还原作用异化性硫还原作用。
四微生物与环境保护
1 微生物治理污染;
2 沼气发酵与环境保护;
3 用微生物检测环境污染。
第二部分方法:对于本章的学习,首先应该结合资料认真学习课本知识,掌握全章的结构和内容,还要注意几个重要的概念,如混菌
培养,BOD,COD等等。
再次,应该注意科学实验,特别是借助纯培养来研究微生物的生长规律。
最后,应注意实际应用。
研究微生物的生态有很重要的实际意义,本章介绍了微生物生态的应用,如应用微生物治理污染,进行环境检测,沼气发酵等等。
微生物:微生物是众多肉眼不可见、个体微小的低等生物的总称。
通常指直径小于或等于0.1mm的生物。
微生物的分类:界-门-纲-目-科-属-种,界-最大,种-最小最基本,株-不是分类单位微生物的命名:林奈双名法学名= 属名+ (种名) + (命名人的姓)(拉丁文n.)(拉丁文adj.)斜体斜体第一字母大写第一字母小写第一字母大写微生物的特点:(一)个体极小,比表面积大(二)种类繁多、分布极广1.微生物物种丰富多样2.微生物代谢类型丰富多样3.微生物生态类型丰富多样(三)繁殖迅速、数量巨大(四)代谢能力强,也易变异微生物的类群(按照有无细胞结构,分为细胞型微生物和非细胞型微生物)(一)原核微生物:细菌、放线菌、支原体、衣原体、立克次氏体、蓝细菌(二)真核微生物:真菌(霉菌、酵母菌、蕈类)、原生动物、藻类。
(三)非细胞型微生物:病毒(噬菌体)、类病毒、朊病毒原核微生物——细菌:大小:微米形状:球状、杆状、螺旋状结构:(基本结构和特殊结构)基本结构:细胞壁,细胞膜,细胞质及内含物,原核(拟核)特殊结构:荚膜,鞭毛(运动器官),芽孢(休眠体,非繁殖体,具有抗逆性)细菌细胞壁化学成分:主要是肽聚糖,G+特有成分磷壁酸,G-特有成分脂多糖。
根据细菌细胞化学组成与结构的不同,可将所有细菌染色为革兰氏阳性细菌(表示为:G+),革兰氏阴性细菌(表示为:G-)两类。
革兰氏染色步骤:涂片→固定→初染→水洗→媒染→乙醇脱色→水洗→复染→水洗革兰氏阳性菌:G+,兰紫色(球菌、杆菌有芽孢)革兰氏阴性菌:G-,红色(占大部分,杆菌为主)细菌细胞壁的功能:1.使细胞具有固定外形和保护细胞;2.细胞壁化学组成的细微差异可使不同细菌具有不同的抗原性、致病性和对噬菌体等感染的敏感性;3.细菌细胞壁具有一定孔径的微孔,可以允许水、空气和其他小分子化学物质的进入,但可对大分子物质起阻拦作用;4.细胞壁是具鞭毛细菌鞭毛运动的力学支点,没有细胞壁的鞭毛无法运动。
微生物生态学复习总结名词解释未培养微生物、可培养微生物、微生物生态学、平板菌落计数法(CFU)、最大或然值法(MPN )、COD BOD、TN、TP、活性污泥、生物转盘法、膜生物反应器、生物强化技术、水体富营养化、水华/ 赤潮、蓝藻水华、湖泛、生物被摸、群感效应(QS)、多聚体菌细胞附属物、共生、内共生、表共生、基因水平转移、转导、转化、接合、整合子、泛基因组、生物放大(生物富集作用)、生物处理、生物修复(生物整治)1. 未培养微生物:生理、生态功能未知,没有相应培养技术,或者生理、生态功能已知,具有培养技术,但尚未获得培养的一类微生物。
2. 平板菌落计数法(CFU):将样品用无菌生理盐水进行系列稀释,取合适的稀释度,以涂布法接种于平板上,经过一定时间培养后,直接统计平平板上的菌落数,再根据相应公式计算。
3. 可培养微生物:可重复的在受控的条件下以一个确定的方式生长。
4. 微生物生态学:研究微生物之间及其与其周围生物环境与非生物环境之间的相互作用和功能的学科。
5. 最大或然值法(MPN ):将样品用无菌生理盐水进行系列稀释,取3 种或5 种不同的稀释度接种于培养基中,培养一定时间后,根据各稀释度的生长管数以统计学的方法计算出样品中所含微生物的量。
6. COD:1L 污水中所含有机物再用强氧化剂将它氧化后,所消耗氧的毫克数。
7. BOD:在1L污水中所含的一部分容易氧化的有机物,当微生物对其氧化分解时,所消耗的水中溶氧毫克数。
8. TN:样品中所含全部氮素量。
9. TP:样品中所含全部磷素量。
10. 活性污泥:一种由活细菌、原生动物及其他微生物群聚集在一起组成的凝絮团,具有很强的吸附、分解有机物和毒素的能力。
11. 生物转盘法:12. 膜生物反应器:将膜分离技术和生物反应器的生物降解作用集于一体的生物化学反应系统。
它以超滤或微滤膜业件替代传统活性污泥法中的沉淀池实现泥水分离。
13. 生物强化技术:在生物处理系统中,通过投加具有特定功能的微生物、营养物或基质类似物,达到提高废水处理效果的手段和方法。
14. 水体富营养化:指在人类活动的影响下,生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体,引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖,水体溶解氧量下降,水质恶化,鱼类及其他生物大量死亡的现象。
15. 水华/ 赤潮:由于水体富营养化,导致浮游生物大量繁殖,使水体呈现蓝色、红色、棕色、乳白色等,这种现象在江河湖泊中叫水华,在海中叫赤潮。
16. 蓝藻水华:由于蓝藻的过度生长和繁殖导致水体颜色变蓝或者变绿的现象。
17. 湖泛:湖泊水体中富含大量有机物,在微生物的分解作用下,大量消耗氧气,出现厌氧分解,微生物在还原条件下,促进许多“黑臭” 物质的形成,进而影响水质和湖泊微生态系统的结构和功能。
18. 生物被摸:由胞外多聚基质包被的高度组织化、系统化的微生物膜性集合体。
细菌间有信息交流来控制群体行为,胞内信号分子控制生物膜的形成和发育,有发育周期19. 群感效应(QS):细菌通过分泌胞外小分子信号从而控制其群体行为的现象。
20. 多聚体菌细胞附属物:由一种或几种结构蛋白及其附属蛋白组成的细菌表面结构。
它们在生物膜形成过程中,主要参与菌体与载体或寄主表面的吸附以及菌细胞间的粘附。
21. 共生:两种不同生物之间所形成的紧密互利关系,一方为另一方提供有利于生存的帮助,同时也获得对方的帮助。
22. 内共生:细菌或古菌等存在于鞭毛虫细胞内23. 表共生:细菌或古菌等附着于鞭毛虫细胞的表面。
24. 基因水平转移:是指在差异生物个体之间,或单个细胞内部细胞器之间所进行的遗传物质的交流。
基因水平转移是微生物进化的重要动力,质粒是基因水平转移的重要载体25. Pan-genome 泛基因组:在分子生物学中泛基因组是描述一个物种的所有基因序列的总和。
它包括:双链的所有基因组核、非必须的基因组、特殊的单链的独一无二的基因26. 生物放大:是指在食物链中不同层次的生物可以逐级浓缩有机污染物的作用,而使得在级别越高的生物中其浓度越高。
也就是通常所说的生物富集作用。
这样的有机污染物必须满足以下两个条件:(1)难以生物降解,(2)亲脂性。
27. 生物处理:利用处理系统中的生物,主要是微生物的代谢活动以及各种特性来处理各种废弃物的过程,主要针对各种污染源和小范围的环境污染。
28. 生物整治(生物修复):利用处理系统中的生物,主要是微生物的代谢活动减少污染现场污染物的浓度或使其无害化的过程,特点是可以对大面积的环境污染进行治理。
重点问题第一讲概论1. 微生物元基因组的原理2. 微生物分离培养的方法。
(微生物高通量培养技术)3. 微生物生态学十原则:(1)作用:催化;(2)数量:每种植物至少有15 种微生物;(3)微生物催化作用于数量有关;(4)微生物功能在微观上,但可以在宏观上看出来;(5)代谢多样性,它几乎能参与地球上所有的反应,微生物代谢远远超过动植物;(6)微生物有营养、捕食者及对环境变化的耐受决定种群的数量级地位;(7)微生物易变化;(8)一种必须元素可以决定生境中的微生物;(9)营养(有限营养)可以限制微生物生长;(10)微生物之间的竞争。
第二讲第三讲微生物生态学的研究方法1. 微生物的传统培养方法。
一般流程:样品采集T富集培养T分离纯化T 分类鉴定T特性与功能的研究2. 分子生物学的方法基本原理:根据生物所独具的特征分子,对生物的特征分子的定性与定量分析,从而分析该类群微生物在生态环境中的数量与功能的研究方法。
( 1) 核酸分子杂交原理:根据核酸的解链和复性原则及碱基配对原则,利用两条不同来源的多核苷酸之间的互补性而使它们形成杂体双链。
探针技术:利用标记分子对其它分子的识别而实现对后者进行检测的一种术。
菌落原位杂交、斑点杂交、Southern 印迹杂交、Northern 印迹杂交、荧光原位杂交( FISH)(2)PCR扩增技术注意事项:a、样品采集要有代表性,总DNA提取要完全。
b、引物设计要合适,要有代表性。
C、对PCR 扩增条件优化,要是目的基因得到完全均衡的扩增,从模板浓度、退火温度、循环次数着手。
d、PCR 产物分析:构建基因文库-进行多态性分析-选择有代表性的克隆进行序列测定—构建系统进化树。
( 3) 变性梯度凝胶电泳( DGGE)原理: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。
在一定温度下,在同一变性剂浓度下, 序列不同的产物其部分解链程度也不同, 而产物解链程度又直接影响其电泳迁移率,结果不同的产物在凝胶上就可以分离。
(4)QC-PCR原理: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标模板浓度。
(5)高通量测序技术第四讲污水处理微生态系统1. 污水处理的基本原理发挥各种微生物群落的代谢特征,以去除污水中的各种污染物。
通过各种反应器与工艺,来维持高的细胞浓度,调节系统的微生物种群结构,提高微生物的代谢活性。
第一阶段:水解酸化阶段。
有机物在水解酸化菌的作用下转化为H2,CQ,乙酸和其他有机酸以及新细胞。
部分大分子有机物转化为溶于水的小分子有机物。
第二阶段:有机酸的进一步降解阶段。
第一阶段产生的有机酸被产氢产乙酸菌利用,转化为甲酸,H2/CQ2和乙酸。
第三阶段:产甲烷阶段。
H2/CQ和甲酸、乙酸被产甲烷菌利用而转化为CH4、CO2 和H2O。
第四阶段:同型产乙酸菌阶段。
该同型产乙酸菌将H2/CO2转化为乙酸而被产甲烷菌所利用。
2. 脱氮处理3. 除磷处理聚磷菌独特的代谢活动完成了磷从液态(污水)到固态(污泥)的转化。
4. 污水处理的基本类型(1)悬浮细胞污水处理系统(2)生物膜污水处理系统(3)活性污泥处理系统5. 活性污泥法中最主要的因素在活性污泥法中的重要一点是污泥的沉降性能,严重影响处理效果。
如果活性污泥沉降性能差,将导致活性污泥膨胀,主要是由于丝状细菌和真菌的过分繁殖引起的,虽然活性污泥的膨胀机理尚不完全清楚,但通常是在高的C:N、C: P比及低溶氧条件下容易产生活性污泥膨胀。
第五讲湖泊富营养化与湖泊微生物生态学1. 水华蓝藻的种类(1)单细胞,不固氮:微囊藻、束球藻(2)丝状,无异形胞,多不固氮:鞘丝藻、颤藻、浮游蓝丝藻(3)丝状,有异形胞,固氮:项圈藻、水华束丝藻、节球藻2. 蓝藻水华的危害(1)微囊藻异常繁殖,产生大量微囊藻毒素和异味物质(甲硫醇、甲硫醚)。
藻毒素进入水体,影响地下水,危害人类健康。
直接食用藻类导致中毒,危害食品安全。
水体腥臭,功能尚失。
空气质量下降。
(2)蓝藻增殖后导致微食物网结构和功能发生变化,碳循环和上传的效率增加。
(3)蓝藻增殖滋生一些病原菌。
(4)蓝藻水华导致碳转化途径变化,如促进甲烷形成,产生温室效应。
(5)蓝藻水华导致水生植物、鱼类的结构发生变化。
甲壳动物生长发生变化,小型浮游动物占据优势。
(6)微囊藻增殖促进水体中有机聚集体形成,磷细菌活跃,促进活性磷形成。
(7)水体透明度下降。
3. 防治对策控制水体富营养化,建立有效的预测和预警机制,有效的灾害应急处理技术第六讲微生物群感效应与生物膜形成1. 微生物为什么形成生物被摸?( 1) 可以让整个群体附着并停留在营养较为充足的环境中,利于群体的壮大;( 2) 增强微生物在自然环境中的生存能力。
2. 生物被摸的发育周期及影响因子。
可逆吸附T不可逆吸附T生物形成初期T生物成熟期T种子散播期EPS:多糖、eDNA蛋白质多聚体菌细胞附属物:鞭毛、菌毛、纤毛信号分子:胞内( cyclic-di-GMP )、胞外( QS)3. Cyclic-di-GMP 调控生物被膜的机制。
(1) 通过调控生物膜形成相关的多糖或蛋白的转录与合成来影响生物膜的形成;(2) 直接参与基因的转录;(3) 通过GGDE和EAL蛋白在菌体内的定位聚集影响生物被膜形成和撒播。
4. QS信号分子的种类及机理1) G-菌的QS信号分子——常见:高丝氨酸内酯。
--- 其他:CAI-1;PQS;LuxS。
2) G+菌的QS信号分子:Nisin (是抗菌肽,同时也是QS信号分子。
通过NisK/NisR来起调控作用)3) 古细菌QS信号分子:类似于G-菌。
QS是细胞与细胞间的通信:1) Intraspecies (同种细菌间的信息交流)AHL 是G-细菌主要的种内信号分子2) Interspecies (不同种细菌间的信息交流)Vibrio AI-2 已在的55 种细菌中发现(包括G-和G+在内) ,是被共认的种间信号分子。
AI-2 的种间信号功能已在肠道细菌群及口腔微生物中得到证实。