微生物生态学复习资料
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。主要有三层含义：
生物有机体与环境之间相互作用所产生的时间、空间变化的过程；
物种种群在生态系统内或系统之间格局和数量的动态，反映了物种关系的状态，如寄生、捕食、共生等；
生物群落中物种组成、配置、营养结构变化，外来种和本地种的相互作用，生态系统对物种增加和空缺的反应等。
8.简述物种流对生态系统的影响。
物种的增加和去除改变原有生态系统内的成员和数量；入侵物种通过资源利用改变生态过程；
物种丧失、空缺所造成分解作用及其速率的影响；间接影响——外来种侵入后改变原有生态系统的干扰机制，从而改变了生态过程。
9.简述食物链的含义及其特点？
生态系统中生物按食性关系而形成的锁链式的相互制约的形式。食物链是生态系统中贮存于有机物中的化学能在生态系统中层层传导的过程。
特点：
生物富集——食物链有累积和放大的效应。
能量单向流动，逐级递减。
捕食食物链的起点都是生产者，终点是不被其他动物所食的动物，中间不间断，不出现非生
物物质及分解者即只有生产者和消费者。
单方向：食物链中的捕食关系是长期自然选择形成的、不会倒转。
10.简述信息流的特点。
信息量与日俱增——基因组学的发展。
多样性。物理信息（光、声、接触等）、化学信息（激素等）、行为信息（求偶炫耀、打斗等）
复杂性。信息多样性决定了通信方式的多样性。
信息储存量大：如基因和蛋白数据库。
未知性：
11.简述能量流的含义及其特点。
能量通过生态系统从一种生物传递给另一种生物的现象。
能量在生态系统中流动的特点：
生态系统中的能量流动是变化的。
能量流动是单向的。光能——生物能、热能
能量在生态系统中流动的过程中是不断递减的。
能量流动的过程中，质量不断提高。
第一章自然环境中微生物组成及其变化规律
1.名词解释：
外来微生物、随雨水、动植物残体、堆肥或受污染的水体进入土壤，在土壤中持续一定时间并作短期的生长繁殖，但由于适应性差，一般不能持续发展。
贫（寡）营养细菌、有机碳含量1-15mg/L---自养型
富营养细菌、营养物质浓度10g/L---异养型
贫营养指数（O.I. \某水样中贫营养细菌占总菌数的百分比
特定腐败菌e50）只有部分微生物参与腐败过程
2.为什么说土壤是适合微生物生长的环境？
土壤的固相成分：95％矿物质+5％有机质
无机盐：磷、硫、钾、钠、铁、镁、钙、锌、锰
有机质：动植物残体、腐殖质等提供碳、氮、氧
土壤的水分：
土壤的酸碱度：一般呈中性或弱碱性；
土壤的空气：
土壤的温度：一定保温性。
3.简述土壤中微生物的分布特点。
分布广：各种类型土壤，不同土壤类型、肥力水平，土壤微生物的数量和分布有很大差异。阶梯分布：表土层微生物数量最多，随深度，数量减少。
数量大：1g 土壤（干重）108个细菌
种类多：
4.什么是土壤微生物的“土著”类群？包括哪几种类型？
“土著”类群：长期生活土壤中，对土壤环境有较强的适应性，土壤环境变劣时一般以休眠状态存活下来；土生性微生物：G-无芽孢杆菌、放线菌为主，土壤腐殖质为养料，数量稳定，作用持久、生长慢。发酵性微生物：假单胞菌、芽孢杆菌、青霉、曲霉、毛霉等，动植物分泌物、排泄物、残体为养料，代谢活动和数量表现为大起大落的间歇性。
5.简述土壤微生物的生态作用。
（1）参与生物地球化学物质循环；
（2）在土壤修复和净化中发挥重要作用；
（3）分解者；
（4）土壤微生物几乎参与土壤中的一切生物化学反应，能够灵敏地反映土壤污染状况及土壤质量健康变化，因此可以用微生物学指标作为对土壤肥力、生态功能、土壤污染及环境质量评价的生物标志物；
（5）土壤在接纳和自然净化环境污染物的过程中，经常受到外来病原微生物的污染，在疾病传播中起一定作用
6.影响土壤微生物分布的因素有哪些？
（1）土壤颗粒的性质：营养成分不同、贫瘠等。
（2）土壤的水分：含水量大多于干燥
（3）氧气：真菌、大部分原生动物好氧，细菌好氧或厌氧。
（4）pH ：真菌较低，喜酸性土壤。也有一部分抗酸细菌
（5）温度：低温微生物一般存在于南极、北极和一些终年积雪的高山地区；高温微生物一般存在于热带土壤。
其它：年度变化、人类活动等都可以改变微生物的数量和种类。
7.简述淡水微生物的分布特点。
1）数量和种类与接触的土壤有密切关系；
2）垂直分带分布；
3）多是吸附在悬浮在水中的有机物上及水底；
4）多能运动，有些具有很异常的形态（例如柄细菌）；
5）靠近城市或城市下游水中的微生物多且有很多对健康不利的细菌，不宜作为饮用水源。
8.简述海水微生物分布特点。
1）嗜盐，真正的海洋细菌在缺少氯化钠的情况下是不能生长的；
2）低温生长，热带海水表面外，其它海水中发现的细菌多为嗜冷菌；
3 ）大多数海洋细菌为G-细菌，并具有运动能力；
4）耐高压（特别是生活在深海的细菌）；
5）更明显的垂直分层分布（透光区、无光区、深海区、超深渊海区）。
9.简述空气中的微生物分布特点。
无原生微生物区系，主要以气溶胶形式存在；
来源于土壤、水体及人类的生产、生活活动；
种类主要为真菌和细菌，一般与其所在环境的微生物种类有关；
数量取决于尘埃数量、停留时间和尘埃大小、空气流速、湿度、光照等因素；
传播动、植物疾病，造成食品及发酵生产中的污染。
10. 简述工农业产品上的微生物分布特点。
微生物引起的工业产品的霉腐：
由于微生物的生长繁殖而腐烂、变质，食品、农副产品不能再食用或使用；
病原微生物进入人体的重要途径，引起传染性疾病；很多微生物在食品、农产品上生长后会产生对人有害的毒素；利用特定的微生物制备风味食品，如酱制品、米酒、腌酸菜等11. 简述鲜肉中微生物的类群及其作用。
鲜肉中的微生物类群来源广泛，种类多，有真菌、细菌、病毒等，可分为致病性微生物、致
腐性微生物及食物中毒性微生物三大类群。
致腐性微生物：自然界里广泛存在的一类营死物寄生的，能产生蛋白分解酶，使动植物组织
发生腐败分解的微生物。细菌数量最多，是造成鲜肉腐败的主要微生物；真菌数量少，分解
蛋白质能力弱，生长慢，在鲜肉变质中起一定作用。
致病性微生物：病原菌，包括人畜共患病病原微生物和只感染畜禽的病原微生物，主要是细
菌和病毒。只感染畜禽的病原微生物种类最多，造成畜禽传染病传播及流行。
中毒性微生物：有些致病性微生物或条件致病性微生物，可通过污染食品或细菌污染后产生
大量毒素，从而引起以急性过程为主要特征的食物中毒。
12.简述微生物引起工业材料及其制品的劣化的种类。
霉变：由霉菌引起的劣化
腐朽：好氧条件下微生物酶解有机质使其劣化的现象，如由担子菌引起的木材或木制品的腐朽现象
腐烂（腐败）：由细菌或酵母菌引起的使物体变软、发臭性的劣化
腐蚀：由硫酸盐还原细菌、铁细菌或硫细菌引起的金属材料的侵蚀、破坏性劣化变质：指由各种生物或非生物因素引起的工农业产品质量下降的现象
13. 海洋微生物与陆地微生物相比有哪些特征？
嗜盐性、嗜压性、嗜冷性、耐贫瘠广食性、增殖很慢代时很长。
14.简述地球上最大的两大生命域及其特征。
地球上最大的两大生命域指陆地生命域和海洋生命域。陆地生命域分布于地表及地下一定深度范围内；海洋生命域存在于海洋水体的一定深度内。
共同特征：借助于绿色植物和微生物光合作用，以太阳光或与太阳光直接有关的地表营养物质为生命能的源泉。
15. 简述地球上第三大生命域及其特征和研究意义。
第三大生命域即大洋深处的热泉喷口生命域，全部为微生物。
特征：不需要阳光和所有地表能源，依靠海洋洋底裂隙中不断上升的热液携带的化学能维持
生命，构成了海洋深处又一巨大的微生物生态系统，一直可延伸到大洋的最深部位。
意义：不仅推动了对海洋生命和洋底生物一地质作用过程（包括洋底成矿作用等）的研究，而且说明人们有必要重新审视和更新关于生命及其能量来源的一般知识。
16.简述地球上第四大生命域及生态学意义。
第四大生命域指广泛存在于陆地深处数百米至数千米深度的一些喜温厌氧的微生物。这些微生物的生态习性和生理特征与表生生命有显著的差异，构成了地下深部一个自成系统的高温生物圈。不依赖于太阳光和地表能源，主要靠深部流体携带的化学能生活。
地下深部高温生物圈的发现和证实对生物学和地质学都提出了重大的挑战。不仅要求重新理解生命的起源和演化以及地球生物圈的底界和分布范围，而且必须认真考虑有可能由这一地下深部高温生物圈造成的化学活动的累积总量，以及它们可能对地壳、海洋和大气圈的化学演化和对地表生物演变所具有的重要意义。
第二章极端环境中的微生物
1.什么是嗜热微生物？简述嗜热微生物的嗜热机理。
嗜热微生物是一类能高温环境下生存，最适生长温度在45℃以上的微生物。大部分嗜热微生物生长温度在45℃~60℃，少数最适生长温度在80℃以上。
嗜热菌对高温的适应机制：
1)细胞膜上脂肪酸的成分变化：细胞膜上长链饱和脂肪酸比例随温度的提高而增多，不饱
和脂肪酸则减少，有利于提高膜对高温的稳定性。
2)具耐高温酶：3-磷酸甘油醛脱氢酶在90℃还是稳定的，糖酵解酶类和其他酶类也是这样，其耐热机制是受蛋白质一级结构所决定。
3)生物大分子具热稳定性：嗜热菌的tRNA因其G、C含量高，提供了较多的氢键，故具有独特的热稳定性。
4) 嗜热菌的蛋白质氨基酸具较高的荷电氨基酸组成和平均疏水性。
2.简述热微生物潜在的应用。
可用于细菌浸矿、石油及煤炭的脱硫。
利用嗜热菌对废水废料进行厌氧处理，可提高反应速度，消灭污水污物中的病原微生物。发酵工业中，可以利用其耐高温的特性，提高反应温度，增大反应速度，减少中温型杂菌污染的机会。
嗜热菌可用于生产多种酶制剂，例如纤维素酶、蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、菊糖酶等，由这些微生物中产生的酶制剂热稳定性好、催化反应速率高，易于在室温下保存。
嗜热菌研究中最引人注目的成果之一就是将水生栖热菌中耐热的Taq DNA聚合酶用于基因的研究和遗传工程的研究以及基因技术的广泛应用中。
3.简述嗜冷微生物的抗性机理及潜在应用。
嗜冷机制：
调整细胞膜脂类的组成维持膜的流动性、通透性，保证膜的正常生理功能。细胞膜内含有大量的不饱和脂肪酸，随温度的降低而增加，从而保证了膜在低温下的流动性，细胞能在低温下不断从外界环境中吸收营养物质。
蛋白质和蛋白质合成：嗜冷微生物的酶在低温下能有效起催化作用，其酶的二级结构含有较多的。螺旋，能使酶蛋白在寒冷环境中有较强的弹性。
酶：嗜冷微生物的酶有较强的极性，含有较少的亲水性氨基酸，有助于在低温下保持蛋白质的弹性及酶的活性。
潜在应用：
作为洗涤剂添加剂；作为食品添加剂；筛选新的抗生素或抗癌药物；低温发酵可节约能源及减少中温菌的污染；低温环境下的生物修复。
4.简述嗜酸微生物的抗性机理及潜在应用。
①细胞表面上存在有大量的重金属离子，如Cu2+，可以与周围H+进行交换，从而阻止
H+对细胞的损伤；
②细胞壁和细胞膜中含有一些特殊的化学成分，如较少的磷、含C40的烷基甘油二醚、硫脂、环丙烷脂肪酸；
③含有抗酸水解的蛋白质如氧化硫硫杆菌的鞭毛能抗强酸和高温是因为该菌能合成抗酸水解的蛋白质；
④在嗜酸细菌中的呼吸过程与嗜中性微生物的基本相似不同的是嗜酸细菌细胞膜两侧的质子梯度ApH非常大，细胞质接近中性；
⑤ 长期进化适应了 SO42-环境，细胞中存在去除SO42-的体系。
潜在应用：细菌冶金、煤和石油脱硫、生产肥料。
5.简述嗜盐微生物的抗性机理及潜在应用。
①嗜盐菌细胞结构稳定和细胞内K+等离子浓度的维持需高盐浓度；
②嗜盐菌的酶产生、稳定和活性发挥需要高盐浓度；
③嗜盐菌细胞膜对高盐浓度的适应；④嗜盐菌细胞内积累或产生相溶性溶质以适应高盐浓度。
潜在应用：生产化工原料、工业酶制剂、紫膜的应用、应用于工业发酵。
6.了解研究极端环境中微生物的意义和应用前景。
意义：
研究其特殊结构、机能和遗传基因以及应答相应的强烈限制因子，对阐明物种起源、生物进化具有重要意义；
研究其生理生化特性，可用于量度地球上生命生存的理化极限，对探索宇宙星球上的生物有参考价值；
可探索出新的生理途径，生产新酶和新的生物制剂，使用于特殊环境条件，如煤脱硫、冶炼金属、处理有毒废水、高压深油井探矿、纤维素高温发酵酒精等。
应用：
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。
第三章微生物种群的生态学关系
1.名词解释：
共代谢、又称协同代谢。是指利用一种容易降解的物质作为支持微生物生长繁殖的营养物质，微生物同时又降解另一种物质，而被降解和转化的物质并不能使共代谢的微生物获得能量、碳源或其他的任何营养
共代谢偏利、指生长在一定基质上的一个有机体无偿的氧化它不能作为碳源和能源利用的第二个基质，其氧化产物为其他微生物所利用。。
协同作用、相互作用两种群相互有利，二者之间非专性的松散联合。
拮抗、两种微生物生活在一起时，一种微生物产生某种特殊的代谢产物或改变环境条件从而抑制或杀死另一种微生物的现象。
种群、具有相似特性和生活在一定空间内的同种个体群。
种群密度、某一空间单位内的种群大小
群落、一定区域内或一定生境中各种微生物种群相互松散结合的一种结构单位。
群落演替、群落中某个种群被其他种群完全替代时，便形成了一个新的生物群落。这种一个生物群落被另一个生物群落所取代的过程
原生演替、微生物种群定居的生境，没有前者定居。新生婴儿肠道——双歧杆菌（人奶微生物群落简单）
自发演替、在演替中微生物修饰生境，新种群得以发展。这种由群落机能的反作用引起生境改变而产生演替。兼性厌氧菌种群产生厌氧环境，厌氧菌种群发展。
次生演替、演替发生在被占用过的生境，或具有演替历史的生境。双歧杆菌——大肠杆菌、粪链球菌等（成年人）
他（异）发演替、由环境因子改变而发生演替，与群落成员生命活动无联系的环境改变所引起的。
2.试述微生物种群间的相互关系，并举例说明。
（1）中立生活两种种群微生物之间相互无影响的生活在一起，或不表现出明显的有利或有害关系。低密度、低水平代谢、休眠的孢子等
（2）偏利生活一种种群因另一种群的存在或生命活动而获利，而后者没有从前者得到相应的利益或害处，改变环境条件产生偏利作用，共代谢的偏利作用。
牝牛分枝杆菌在丙烷上生长的同时，有能力共代谢环己烷，将环己烷氧化成能被假单胞菌种
群利用的环己酮，而这些假单胞菌没有能力直接利用环己烷
（3）协同作用相互作用两种群相互有利，二者之间非专性的松散联合。将自生固氮的芽孢杆菌接种于食用菌的培养基中，可提高培养基中的氮源，大大提高食用菌的产量和质量。（4）互惠共生地衣
（5）寄生噬菌体与细菌、蛭弧菌与细菌（自学）
（6）捕食原生动物吞食细菌、藻类
（7）偏害作用指一种群阻碍另一种群生长，而对第一种群无影响的相互作用青霉菌
（8）竞争两种群因需要相同的生长基质或其他环境因子，致使增长率和种群密度受限时发生的相互作用。
3.简述微生物群落演替的类型和特征。
按引起演替变化的原因：
自发演替：在演替中微生物修饰生境，新种群得以发展。这种由群落机能的反作用引起生境改变而产生演替。兼性厌氧菌种群产生厌氧环境，厌氧菌种群发展。
他（异）发演替：由环境因子改变而发生演替，与群落成员生命活动无联系的环境改变所引起的。
按营养和能量变化特征：
自养演替：随着供给非限制性的太阳能而发生。先驱群落
异养演替：随着供给营养物而发生。
按演替发生的环境条件：
原生演替：微生物种群定居的生境，没有前者定居。新生婴儿肠道——双歧杆菌（人奶微生物群落简单）
次生演替：演替发生在被占用过的生境，或具有演替历史的生境。双歧杆菌——大肠杆菌、粪链球菌等（成年人）
4.简述微生物种群的适应作用。
适应作用：是生物在生存竞争中，为适应环境条件而形成一定性状的现象。通过微生物基因库内的基因突变和基因重组等发生。
结构适应：休眠结构
生理适应：特殊酶、特殊代谢途径，营养多样性
繁殖适应：简单分裂
传播适应：气传、水传
行为适应：趋化性反应、生理节奏
自然选择：适者生存，不适者淘汰。
第四章微生物与动植物的相互关系
1.名词解释：
根际、植物根系直接影响下的特殊生态环境，即从根表面到距根1 ~2mm范围受根系分泌物控制的薄层土壤
根际效应：在根际中，植物根对土壤微生物群落的组成和密度有直接的影响的现象
R/S、根际微生物和非根际微生物的数量之比.
VA菌根、菌丝直接入侵根表皮细胞内和细胞外，不形成哈氏网；在皮层细胞内的菌丝，其顶端膨大且分枝，形成泡囊－丛枝菌根，
正常菌群、
附生生物附着在植物的树干、叶子和果实表面的微生物群体
2.简述微生物与动、植物的共生关系。
微生物与昆虫的共生
瘤胃共生
发光细菌与海洋鱼类的共生
光合微生物与无脊椎动物的共生
1.菌根菌根是某些真菌和植物根系的互惠共生联合体外生菌根内生菌根
2.根瘤根瘤菌与豆科植物共生固氮放线菌与非豆科植物的共生固氮
3.试述根际微生物与植物之间的关系。
1）植物根系对根际微生物的作用
根系分泌物和脱落物是根际微生物的重要营养来源和能源；
根系的呼吸作用影响根际土壤的气体组分、pH、Eh等；
根系的吸收作用对根际土壤微生物的影响；
根际温度一般比非根际土壤温度高1 ~2℃。
2）根际微生物对植物的作用
有益影响：有效化营养元素；促进植物生长；根际微生物分泌的抗生素类物质，有助于作物避免土著性病原菌的侵染；产生铁载体，改善植物的生长条件，促进植物生长。
不利影响：微生物与植物竞争矿质营养，在一定时间内减少了对植物养分的供应，造成对植物生长的不利；由于不同植物根际条件的选择性，某些病原菌在相应植物的根际得到加富，更助长了病害的发生；某些微生物产生的有毒物质能抑制种子的发芽、幼苗的生长和根系的伸长。
4.运用微生物生态学理论，论述微生物在植物保护中的作用。
根际微生物与根的关系——菌肥及其应用；菌根菌与根的关系——菌根菌的应用；
微生物与植物的寄生关系——植物病害；微生物与昆虫的关系——杀虫微生物的应用；
拮抗关系——抗生素或生物农药的应用。
第五章微生物与生物地球化学循环
1.名词解释：
硝化作用、微生物将氨氧化为硝酸的生物学过程
反硝化作用、凡是将NO3-从氧化态变为还原态(NO2- , N2O , NO , N2 , NH4+ )，不管产物是什么都统称为反硝化作用。
反硫化作用在好气条件下微生物将还原态的无机硫化物氧化成SO4 2 -的生物学过程。
2.简述微生物在生态系统中的作用。
分解者
物质循环的重要成员——独特作用
初级生产者
物质和能量的储存着
地球生物演化中的先锋种类——最早出现
3.简述微生物在自然界碳素循环的作用。
陆地上参与有机质的制造；
极端环境有机质的主要制造者；
有机物质的分解者，为大气补充95%以上的CO2 ;
分解天然多聚物(淀粉、果胶、蛋白质、纤维素和木质素等)；
微生物还参与CO的循环；
4.试述微生物在氮素循环中的作用
微生物生态学复习资料
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。 研究极端环境中微生物的意义 ●研究其强而稳定的特殊结构、机能和遗传基因以及应答因子，对阐明物种起源、生 物进化具有重要意义。 ●研究其生理生化特性，可用于量度地球上生命生存的理化极限，对探索宇宙星球上 的生物有参考价值； ●可探索出新的生理途径，生产新酶和新的生物制剂，使用于特殊环境条件，如煤脱 硫、冶炼金属、处理有毒废水、高压深油井探矿、纤维素高温发酵酒精等。 ●研究成果可以大大促进微生物在环境保护、人类健康和生物技术等领域的应用。 嗜冷微生物（psychrophiles） ?0℃以下或3～20℃能生长的微生物， ?最适生长温度不超过15℃， ?最高生长温度不超过20℃。
微生物生态学
微生物生态学 微生物生态学是研究微生物在自然界中的分布、种群组成、数量变动、生物地理分布规律以及微生物与环境的相互作用关系的科学。微 生物是地球上最古老、数量最多、多样性最丰富的生物群体之一，在 地球生态系统中具有极其重要的地位和功能。微生物生态学的研究对 于揭示生物圈中微生物的生态分布规律、了解微生物参与地球生物化 学循环以及应用于环境保护和生物技术等领域具有重要意义。 微生物生态学主要研究微生物在各种自然环境中的分布情况和种群 组成。地球上的各种环境如土壤、水体、空气、极地和深海等都是微 生物的栖息地。微生物能够适应各种极端环境，比如高温、低温、高盐、酸碱等，这使得它们具有广泛的生态适应性。研究人员通过采集 样品，进行微生物的分离培养和分子生物学技术分析，可以了解微生 物的多样性和数量变动趋势。 微生物生态学还研究微生物在不同环境中的生物地理学分布规律。 地理位置、气候条件、土壤类型等环境因素对微生物的分布有着重要 影响。例如，富营养土壤中的微生物种类和数量会显著高于贫瘠土壤。微生物生态学的研究可以揭示不同地理位置的微生物群落结构差异， 从而了解各地微生物群落的特点和功能。 微生物与环境之间的相互作用也是微生物生态学的重要内容之一。 微生物参与了地球上各种生物圈的物质循环过程，如碳循环、氮循环 和硫循环等。微生物通过降解有机物和矿物质的转化，将其中的元素 释放到环境中，影响着生态系统的结构和功能。同时，微生物还参与
了生物地球化学过程中的反应催化和能量转化，对维持地球生态系统 的平衡具有重要的作用。 微生物生态学的研究不仅对于理解自然界中微生物的多样性、地理 分布和生态功能具有重要意义，而且对于环境保护和生物技术等领域 也有着广泛应用前景。通过深入研究微生物的生态特征和功能，可以 应用于环境污染修复、土壤改良、农业生产和食品工业等方面。此外，微生物生态学还有助于发展微生物资源的有效利用和开发，为人类社 会的可持续发展提供支持。 总之，微生物生态学作为一门重要的科学领域，通过研究微生物在 自然界中的分布、种群组成、数量变动和与环境的相互作用关系，有 助于揭示地球生态系统中微生物的生态规律，推动环境保护和生物技 术的发展。随着技术的不断进步，微生物生态学的研究将会更加深入，为人类更好地理解微生物世界和利用微生物资源提供更多的支持和帮助。
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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。主要有三层含义： 生物有机体与环境之间相互作用所产生的时间、空间变化的过程； 物种种群在生态系统内或系统之间格局和数量的动态，反映了物种关系的状态，如寄生、捕食、共生等； 生物群落中物种组成、配置、营养结构变化，外来种和本地种的相互作用，生态系统对物种增加和空缺的反应等。 8.简述物种流对生态系统的影响。 物种的增加和去除改变原有生态系统内的成员和数量；入侵物种通过资源利用改变生态过程；
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崔战利老师： 绪论 ●微生物有哪些共性？包括哪些类群？ ●微生物在哪些方面有所应用？（10分） ●论述微生物及微生物学在生命科学中的地位。 ●简述微生物在工业中的应用。 ●试述微生物与农业生产的关系。 ●微生物对人类生存环境有何影响？ ●微生物学生命科学基础理论的研究有何重大贡献？ ●你知道哪些有关微生物学发展史中较有影响的人物或者科学家，他们有什么重要贡献？ ●简要阐述微生物学发展过程（发展史）。 原核 名词： 菌落、芽孢、鞭毛伴孢晶体菌毛、LPS、基内菌丝、气生菌丝、孢子丝、糖被、异形胞、磁小体、原生质体、L型细菌、性菌毛贮藏物内含物古生菌抗酸染色原核生物异染粒PHB 周质空间菌丝羧酶体生物膜荚膜菌胶团菌株肽聚糖古菌F因子质粒菌苔 简答题 ●G+、G－细菌的细胞壁化学成分、结构及相关的特点有何区别？ ●依据鞭毛的数目和着生位置不同，可将鞭毛菌分为哪几种类型? ●试用渗透调节皮层膨胀学说解释芽孢耐热机制。 ●细菌主要贮藏物的特点及生理功能是什么？ ●细菌的基本形态有几类? 其中球菌按分裂后排列不同分哪几种? ●典型细菌大小和重量是多少？ ●蓝细菌及其特点？ ●简述革兰氏染色机理是什么? ●比较链霉菌和大肠杆菌的异同。 ●细菌的糖被化学组成是什么？对细菌本身有什么作用？与人类有哪些关系？细菌糖被 依据其存在特点可分为几种类型?分别简述其特点。 ●细菌芽孢的作用是什么？是什么样的结构和化学组成使之具有这种作用？简述芽孢的 耐热机制及研究芽孢的意义。根据芽孢的特点，你认为在生产实践和科学研究中应该如何利用和控制具有芽孢的细菌？芽孢为什么具有较强的抗逆性? ●什么叫古生菌？请说明其细胞结构有哪些特点。 ●简述细菌的细胞形态和细胞结构。 ●是分析细菌的细胞形态与菌落形态间的相关性。 ●细菌的荚膜和黏液层有什么区别？荚膜的成分和作用（糖被对细菌本身有什么作用？与 人类有哪些关系？）是什么？ ●如果不利用显微镜，你将怎样鉴定一个细胞是原核的还是真核的？假设该生物体能方便 地在实验室培养？ ●简述肽聚糖的组成和结构？举一例说明其在实践中的应用。 ●结合蓝细菌的细胞结构与生理特征，简要说明如何发挥它在农业生产中的作用？
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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。不具繁殖功能。 14.伴孢晶体：少数芽孢杆菌，在形成芽孢的同时，会在芽孢旁形成一颗菱形、方形或不规则形的碱溶性蛋白质晶体。 15.二分裂：一个细胞在其对称中心形成一隔膜，进而分裂成两个形态、大小和构造完全相同的子细胞。 16.菌落：在适宜的培养条件下，微生物在固体培养基上（内|）以母细胞为中心的一堆肉眼可见的，具有一定形态、构造等特征的子细胞集团。 17.放线菌：是一类主要呈菌丝状生长和以孢子繁殖的陆生性较强的原核生物。属革兰氏阳性菌，广泛分布在含水量较低、有机物较丰富和呈微碱性的土壤中。 18.蓝细菌：旧名蓝藻或蓝绿藻，是一类进化历史悠久、革兰氏染色阴性、无鞭毛、含叶绿素a、能进行产氧性光合作用的大型原核生物。 19.支原体：是一类无细胞壁、介于独立生活和细胞内寄生生活间的最小型原核生物。 20.立克次氏体：是一类专性寄生于真核细胞内的Gˉ原核生物。与支原体的区别是有细胞壁和不能独立生活；与衣原体的区别在于其细胞较大、无滤过性和存在产能代谢系统。21.衣原体：是一类在真核细胞内营专性能量寄生的小型Gˉ原核生物。 22.真核生物：是一大类细胞核具有核膜，能进行有丝分裂，细胞质中存在线粒体或同时存在叶绿体等多种细胞器的生物。真核微生物：真菌、显微藻类和原生动物等是属于真核生物类的微生物。 23.酵母菌：泛指能发酵糖类的各种单细胞真菌。 24.霉菌：是丝状真菌的一个俗称，指会引起物品霉变的真菌，通
微生物生态学及其生态学功能
微生物生态学及其生态学功能 微生物生态学是一门研究微生物在自然界中的分布与生存状况、相互作用以及 与环境的关系的学科。微生物是地球上最原始、数量最多、活跃度最强的生物之一，也是生态系统中不可或缺的一部分，具有多种生态学功能。 一、微生物的分布与生存状况 微生物在自然界中分布广泛，不仅存在于地球表面的土壤、水体、植物、动物 等生物体内外，还存在于生命无法存在的深海和极地等极端环境中。微生物的生存状况与环境因素密不可分，包括温度、水分、氧气、光照等因素。例如，一些产生产气的细菌只能在完全缺氧的环境中繁殖；而一些灵敏的微生物则只能在暗处生存，受到光线的破坏。 二、微生物的相互作用 微生物之间存在着各种相互作用，包括共生、竞争、捕食等。共生是指两种不 同种类的微生物之间相互依存的关系。像蜜蜂与花之间的关系就是一种典型的共生例子。竞争是指微生物之间争夺有限的资源，比如营养物、水分和空间等。捕食则是指一种微生物主动寻找、利用、杀害另一种微生物的行为。这些相互作用不仅影响着微生物自身的生存和繁殖，还对整个生态系统的稳定性和功能产生着广泛的影响。 三、微生物与环境的关系 微生物对环境的影响不仅限于它们在生态系统中的角色，还包括它们的降解、 循环和转化作用等。微生物可以利用有机物和无机物来生长繁殖，同时也会由这些物质分解产生出二氧化碳、甲烷等气体。此外，微生物还可以将一些有害的化学物质转化成不具有毒性的物质，如有机氯农药经微生物分解后会转化成无毒的二氧化碳和水等。
四、微生物的生态学功能 微生物在生态系统中扮演了多种重要的角色，具有广泛的生态学功能。其中最 重要的功能之一是参与生物地球化学循环，如碳、氮、硫、铁等元素的循环与转换。微生物也是养分循环的关键。在土壤中，微生物参与有机物质的分解和养分的释放，这些养分又被植物吸收利用，直接或间接地影响着生物的生长生息。此外，微生物还可以保持土壤的肥力和水分保持能力，使得生态系统能够更好地适应不断变化的环境。 总之，微生物生态学是一个复杂的学科，其对生态学和环境科学的贡献不可估量。随着研究的深入，微生物的生态学功能也将在更广泛的领域得到更深入的研究和应用。
微生物复习题
－作业习题－－ 第二章原核微生物 复习题和扩展思考题 1.试解释下列名词： 肽聚糖，磷壁酸，溶酶菌，抗酸染色，间体，羧酶体，核区，质粒，附器，异形胞。 2.试比较以下各对名词： 原核微生物与真核微生物、胞壁质与拟胞壁质、脂多糖与脂多糖层、原生质体与球形体、鞭毛丝与轴丝、聚?β?羟丁酸颗粒与多聚磷酸颗粒、荚膜与粘液层、芽孢与孢子。 3.试从化学组成和构造论述细菌细胞的结构与功能。 4.根据革兰氏阳性细菌与革兰氏阴性细菌细胞壁通透性来说明革兰氏染色的机制。 5.试述几种细菌细胞壁缺损型的名称及其应用价值。 6.放线菌与霉菌均呈菌丝壮生长，单为何认为放线菌更接近于细菌而不接近于霉菌？ 7.什么是芽孢？芽孢的形成及其调节方式？试述芽孢的抗逆性机制。 8.蓝细菌有哪些不同于细菌的结构与成分？它们的功能是什么？ 9.立克次氏体有哪些与专性活细胞内寄生有关的特性？它们有什么特殊的生活方式？ 10.衣原体与立克次氏体都为专性活细胞内寄生，两者有何差别？ 11.支原体有何特点？哪些特点是由于缺乏细胞壁而引起的？ 12.螺旋体和螺菌有何不同？ 13.细菌细胞中的哪些物质有抗原作用？这些物质存在于哪些结构中？ 14.试从细胞的形态结构分析细菌与放线菌的菌落特征。 15.试就作用靶物质、作用机制、作用结果和作用对象等方面比较溶霉菌与青霉素对细菌细胞壁的作用。 复习题与扩展题 1.试解释下列名词： 真菌，酵母菌，霉菌，真核生物，原核生物，真酵母，假酵母，酵母菌的芽殖，裂殖和芽裂殖。 2.试述酵母细胞的主要结构特征。 3.试述酵母菌的菌落特征。 4.举例说明3种酵母菌生活史的不同。 5.举2～3个例子，说明酵母菌与人的关系。 6.试述霉菌的细胞结构特征。 7.根据霉菌的细胞壁成分可将其分成哪8种主要类型？ 8.你如何能从众多的菌落中分辨出霉菌的菌落？ 9.霉菌可形成哪几种无性孢子，它们的主要特征是什么？ 10.霉菌有哪几种有性孢子，它们有何分类意义？ 11.说出3～4种常见霉菌的主要特征。 12.试列表说明真核微生物与原核微生物的主要区别。 13.列表说明酵母菌及霉菌在工农业上的应用。 14.概述酵母菌和霉菌的分子生物学研究进展。 15.真菌细胞壁的研究意义及其研究进展 第四章病毒
复习 生态学复习重点
生态学复习重点 Chap 1 绪论 1.生态学定义：研究生物及环境间相互关系的科学。 生物：动物、植物、微生物及人类本身，即不同的生物系统； 环境：生物生活其中的无机因素，生物因素和人类社会，即环境系统 ①环境对生物的决定作用②生物对环境的适应③适应环境的生物对环境的改造作用 2.生态学研究对象层次： 生物大分子——基因——细胞——个体——种群——群落——生态系统—（景观）—生物圈3.现代生态学与传统生态学的不同（研究层次、研究手段、研究范围）（要扩展） ㈠研究层次上向宏观与微观两级发展： 经典生态学以个体、种群、群落为主要研究对象，现代生态学的研究在宏观方向上扩展到生态系统、景观与全球研究，在微观上也取得了不少进展，出现了分子生态学等新分支。 ㈡研究手段的更新： 传统生态学着重研究对象的描述，所有方法、仪器都很简单。随着科技的发展，出现同位素示踪、遥感与地理信息系统等，产生了系统生态学。 ㈢研究范围的扩展： 经典生态学以研究自然现象为主，很少涉及人类社会，现在扩展到自然——经济——社会符合系统。 因此生态学在解决资源、环境、可持续发展等重大问题有重要作用，而受到社会的普遍重视。 Chap 2 生物与环境 1.环境：指某一特定生物体或生物群体以外的空间，以及直接或间接影响该生物体或生物 群体生存的一切事物的总和。 2.环境因子和生态因子的区别 生态因子：环境中对生物生长、发育、生殖、行为和分布有直接或间接影响的环境要素。有的学者认为没有区别，有的认为有：环境因子是生物体外部的全部环境因素，而生态因子是环境因子中对生物起作用的因子。 3.主导因子：在诸多环境因子中，有一个生态因子对生物起决定性作用的。 主导因子发生变化会引起其他因子也发生变化。 4.限制因子：任何一种生态因子只要接近或超过生物的忍耐范围，它就会成为这种生物的 限制因子。 5.生态因子的限制作用 ㈠“最小因子定律”：植物的生长取决于那些处于最低量的营养元素（最小因子） 补充：当限制因子增加时开始增产效果很大，继续下去效果递减。（不可替代性和互补性）限制：①适用于稳定状态②考虑生态因子间的相互作用 ㈡“耐受性定律”：一种生物能够存在于繁殖，要依赖一种综合环境的全部因子的存在，只要其中一项因子的量（或质）不足或过多，超过了某种生物的耐性限度，则使该物种不能生存，甚至灭绝。 ㈢生态幅：每一个种对环境因子适应范围的大小。（主要取决于各各种的遗传特性）*生态位：生态系统中的地位、角色。（与生态幅不做区分） 生理最适点：理论上最适合的环境条件；生态最适点：生境中的生态最适合的 ㈣内稳态：生物系统通过内在的调节机制使内环境保持相对稳定，提高对外界环境的适应能力。 特点：是通过生理过程或行为的调整而实现的。
微生物生态学
微生物的生态学 一、生态系统和生物圈 生态系统(ecosystem)是生物圈的组成部分与基本单元。它是由生物群落及其生存环境组成的一个整体系统，可用下式表述：生态系统= 生物群落+ 环境条件 生态系统的功能包括：生物生产、能量流动、物资循环、信息传递。生态系统的这些功能是在生物圈内进行的。生物圈是指：生存在地球陆地以上和海面以下个10km之间的范围，包括岩石圈、土壤圈、水圈和大气圈内所有生物群落和人以及他们生存环境的总体。 二、生态平衡 生态系统是开放系统，当能量和物质的输入（被植物等固定）大于输出（消费和分解、人类收获）时，生物量增加；反之，生物量减少。如果输入和输出在较长时间趋于相等，生态系统的组成、结构和功能将长期处于稳定状态。虽然各生物群落有各自的生长、发育、繁殖及死亡过程，但动物、植物和微生物等群落的种群、数量，它们的数量比均保持相对稳定。即使有外来干扰，生态系统能通过自行调节的能力恢复到原来稳定的状态（例如土壤和水体的自净）这就是生态系统的平衡，即生态平衡。 三、土壤微生物生态 1、土壤对微生物的生存的影响包括以下几个方面：①营养；②pH；③渗透压； ④氧气和水；⑤温度；⑥保护层。 2、土壤中的微生物分布特点 ①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。 ④土壤中的微生物以细菌最多，其次位放线菌和霉菌。 3、土壤自净和污染土壤微生物生态 ①土壤对施入其中一定负荷的有机物或有机污染物具有吸附和生物降解能力，通过各种物理、生化过程自动分解污染物使土壤恢复到原来水平的净化过程，称土壤自净。 ②由于土壤中含有大量的微生物，可用土地法处理废水，污染物在土壤中的存在还会诱导土壤中微生物的变异。 ③如果用污水对农田进行灌溉，只要不超过土壤自净能力是不会引起土壤污染的。 4、土壤污染和土壤生物修复 （1）当污染物排放到土壤中，超过了土壤的自净能力，则会产生不良后果：①破坏土地的生态平衡；②有毒有害物质渗入到地下水中，危害人类；③各种病原微生物会通过各种途径进入人体引起人体疾病。 （2）针对污染土壤的问题，人们开始了污染土壤的生物修复工作。即针对污染物的性质，选用高效的微生物菌种，投入到受污染的土壤中，并配以适当的营养和氧气，对受污染的土壤进行生物修复。 （3）针对受污染土壤的情况有原位生物修复、生物通风、挖掘堆置和反应器处理等方法。
微生物生态学
微生物生态学 微生物生态学：从微小世界到大自然 微生物，是指体积很小，生活在非常广泛的环境中，大多数肉眼看不见，只有在显微镜下才能观察到的生物。微生物是生物圈中最庞大、 最丰富的一类生物，是自然界中不可或缺的一部分。微生物生态学就 是研究微生物和环境之间的关系，以及微生物在环境中的分布规律和 生态功能。本文从微生物的类别入手，介绍微生物生态学。 首先，我们了解一下微生物的种类。微生物包括原核生物和真核生物 两个大类。其中，原核生物包括细菌、放线菌和古菌等；真核生物包 括真菌、原生动物和微型动物等。这些微生物在自然界中扮演着重要 的角色，如细菌可以分解有机物质，释放出养分，从而进行物质循环；真菌可以分解木材、植物等有机废弃物，减少自然生态系统中的污染 物质等。 其次，对于微生物生态学而言，最重要的是环境因素对微生物分布的 影响。微生物在不同环境中有不同的数量和种类。例如，在大气中可 以存在大量的空气中微生物；在水中，水体温度、酸碱度、溶解氧含 量等都会影响微生物的数量和种类；在土壤中，土壤深度、质地、水 分等因素也会影响微生物在土壤中的分布。因此，微生物生态学的研 究需要全面考虑环境因素，才能更好地了解微生物的生态学特征和功能，以及微生物在不同环境中的适应能力。
微生物在不同环境中也具有不同的生态功能。例如，在土壤中，细菌 可以分解有机质，释放出养分，从而维持土壤的生产力和肥力；真菌 和放线菌则可以生长在根际区，与植物形成互惠共生的关系，提高植 物的抗逆性和生长速度；在水体中，浮游微生物可以进行光合作用， 为水中生态系统提供养分；底栖微生物则可以分解水中有机质，减少 底泥的积累和水质的恶化。 同时，微生物也具有在不同环境中适应能力强的特点。例如，在极端 环境下（如高温、高压、高盐度等），一些细菌和古菌可以生长繁殖，形成独特的微生物群落，发挥着重要的生态功能。在人类的工业和农 业中，微生物也具有重要的应用价值，如生物肥料、制药、食品添加 剂等。因此，微生物生态学是一个重要的交叉学科，有着广泛的研究 方向和应用前景。 总之，微生物生态学研究的是微生物在自然界中的分布、功能和适应 能力，这些内容都与环境因素密切相关。微生物在生态系统中起到了 至关重要的作用，对于人类的生存和发展也具有重要的意义。我们应 该重视微生物生态学的研究，为保护生态环境、保障人类健康和推动 科学技术的进步做出努力。
微生物生态学基础
微生物生态学基础 微生物生态学是生态学的一个重要分支，研究微生物在自然环境中 的分布、相互作用以及对生态系统功能的影响。微生物是地球上最古老、最丰富的生物群体之一，它们在碳循环、氮循环等关键生态过程 中扮演着重要角色。本文将介绍微生物生态学的基础知识，包括微生 物的分类、功能和生态位，微生物群落的组成和结构，以及微生物在 自然生态系统中的作用。 一、微生物的分类、功能和生态位 微生物是一类可以只能用显微镜观察到的生物，包括细菌、真菌、 古菌和原生生物等。它们广泛存在于地球的各个环境中，包括土壤、 水体、大气和生物体内等。微生物具有多样的功能，包括分解有机物、固氮、光合作用和产生生物活性物质等。在生态系统中，微生物根据 其对环境要求的不同，分别占据不同的生态位，与其他生物相互作用。 二、微生物群落的组成和结构 微生物群落是由多种微生物组成的复杂生态系统。微生物群落的组 成受到环境因素和相互作用的影响。环境因素包括温度、湿度、光照、pH值等，这些因素直接影响着微生物的生长和繁殖。相互作用包括竞争、共生和协同等，这些相互作用关系会改变微生物群落的结构。微 生物群落的结构可以通过分子生物学技术，如16S rRNA和ITS扩增子 测序等方法进行分析。 三、微生物在自然生态系统中的作用
微生物在自然生态系统中扮演着重要角色。首先，微生物在有机物的分解过程中发挥着关键作用。它们通过分解有机物，将有机质转化为无机形态的氮、磷等元素，使之再次进入循环。其次，微生物在固氮过程中具有重要功能。一些细菌和古菌具有固氮酶，能够将大气中的氮气转化为植物可以直接利用的氨。此外，微生物还参与了氮循环的其他关键过程，如硝化、反硝化和氮捕获等。最后，微生物还能够产生多种生物活性物质，如抗生素、植物生长促进物质和有机酸等，对生态系统的功能具有重要影响。 综上所述，微生物生态学是生态学领域中一个重要的研究方向。通过对微生物的分类、功能和生态位的研究，可以更好地理解微生物在生态系统中的角色和功能。同时，微生物群落的组成和结构研究揭示了微生物群落的动态变化规律。微生物在有机物分解、固氮和生物活性物质产生等关键生态过程中发挥着重要作用，对维持生态系统的功能和稳定性具有不可替代的作用。未来，随着技术的发展和研究的深入，微生物生态学将在生态学中的地位愈发重要。
微生物与环境生态学
微生物与环境生态学 微生物是指那些肉眼无法看见的细小生物体，包括细菌、真菌、病 毒等。它们广泛存在于自然界的各个环境中，并且对环境生态系统起 着重要的作用。微生物与环境生态学是研究微生物在环境中的分布、 相互作用以及对生态系统功能的影响的学科。本文将从微生物对环境 的重要性、微生物在环境中的分布以及微生物对生态系统功能的影响 三个方面进行论述。 一、微生物对环境的重要性 微生物在环境中扮演着不可替代的角色。首先，微生物参与了全球 碳循环和氮循环等关键生物地球化学过程。例如，通过微生物的作用，有机质可以分解为简单的无机化合物，并进一步释放出二氧化碳和水。其次，微生物在土壤中的活动促进了养分的循环和有效利用。微生物 通过分解有机物质，将养分释放到土壤中，为植物的生长提供了重要 的供应来源。此外，微生物还参与了氮的固定和细菌的歧化等关键过程，对环境中的氮循环起到了重要的调节作用。 二、微生物在环境中的分布 微生物广泛分布于地表水、土壤、大气等自然环境中。首先，地表 水是微生物最主要的栖息地之一。海洋、湖泊和河流等水体中存在着 大量的微生物群落，其中包括细菌、藻类和浮游动物等。这些微生物 通过光合作用和化学合成等生物过程，对水体的生态功能起着重要的 维持作用。其次，土壤是微生物最丰富的栖息地。微生物在土壤中起
到了分解有机物质、转化养分、降解污染物等重要的生态功能。此外，微生物还存在于大气中，例如在云中和降水中存在着丰富的微生物。 三、微生物对生态系统功能的影响 微生物对生态系统的功能发挥着重要的调节作用。首先，微生物参 与了营养物质的转化和生态系统养分循环。通过微生物的降解作用， 有机质和营养物质可以被有效地释放到环境中，并参与到养分循环的 各个阶段中。其次，微生物对生态系统的稳定性和可持续性具有重要 影响。微生物群落的结构和功能，可以对环境条件的变化做出响应， 并对生态系统的稳定性产生调节作用。此外，微生物还参与了废物处 理和生态修复等环境管理活动，具有重要的应用价值。 总结起来，微生物与环境生态学是一个重要的研究领域，深入探究 微生物在环境中的分布、相互作用以及对生态系统功能的影响对于维 护环境健康和生态平衡具有重要意义。通过深化对微生物与环境生态 学的研究，可以更好地理解环境系统的运行机制，并为环境保护和生 态修复提供科学依据。微生物与环境生态学的发展将为解决环境问题 和推动可持续发展提供新的思路和途径。
微生物生态学复习题
微生物生态学复习题 名词解释： 1.种群（population)：由一定时间内占有一定地区的一群同种个体组成的生物 系统。 2.群落(community)：在一定时间内居住于一定环境中的各种群组成的生物系 统。 3.生态系统(ecosystem)：在一定空间内由生物和非生物成分组成的一个功能 整体及生物圈能流和物质循环的一个功能单位。 4.微生物生态学:研究微生物群体（微生物区系或正常菌群）与其周围的生物 和非生物环境条件间相互作用的规律的学科。 5.生态位：是指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。 6.菌群失调：是指如果生态平衡失调，以至机体某一部位的正常菌群中各细菌 的比例关系发生数量和质量上的变化。 7.根际微生物：生活在植物根系周围土壤中的微生物，为正常菌群，多为G- 细 菌。 8.互生：两种生物可以独立生活。也可以形成相互的联合，对一方有利，或双 方都有利。 9.灭菌（sterilization）：采用强烈的理化因素是任何物体内外部的一切微生物 永远丧失其生长繁殖能力的措施
10.消毒（disinfection）：采用较温和的理化因素，仅杀死物体表面或内部的一 部分对人体有害的病原菌，而对被处理物体基本无害的措施。 11.化疗（chemotheraphy）：即化学治疗。利用具有高度选择毒力的化学物质抑 制宿主体内病院微生物的生长繁殖，以达到治疗该传染病的一种措施。12.巴斯德消毒法（Pasteurization）：用较低的温度来杀死其中的病源微生物， 这样既保持食品的营养风味，又进行了消毒该法一般是将待消毒的液体食品置于62℃处理30min，然后迅速冷却。即可达到消毒目的。 13.抗生素：微生物在其生命过程中所产生的一类低分子量代谢产物，在很低浓 度下就能抑制或杀死其它微生物的生长。 14.生化耗氧量（biochemical oxygen demand,BOD）：是指在特定时间和温度 下，微生物好氧过程中氧化一升污水中的有机物所需氧的毫克数(单位为mg/L) 。 15.化学需氧量（chemical oxygen demand,,COD）：是表示水体中有机物含量的 一个简便的间接指标,指1L污水中所含有的有机物在强氧化剂将它氧化后,所消耗氧的毫克数(单位为mg/L) 16.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。 17.微生态制剂：是指根据微生态理论，在微生态学理论指导下，用正常微生物 群成员，经特殊工艺制成的只含有活菌或包含细菌菌体及其代谢产物的主要用于动物的活菌制剂。 18.根际效应：是指根际同根际外土壤中的微生物群落相比，生活在植物根际中
动物微生物学复习资料
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绪论 微生物:指个体微小通常需要借助显微镜才能看见的结构简单、繁殖迅速的微小生物类群的总称。 分类：三菌四体一病毒,细菌，真菌,放线菌，螺旋体，霉形体，立克次体，衣原体,病毒。 主要特点：1个体微小结构简单2吸收多转化快3生长旺繁殖快4适应强易变异 发展史:１法国巴斯德，弯颈瓶实验,研究发酵过程证实是微生物的作用结果并发明了加热消毒法命名“巴氏消毒法”2德国科赫发明固体培养基及细菌染色法 第一章 一,细菌的形态：1.细菌的大小:细菌个体微小,直接用肉眼观察不到，要借助光学显微镜才能看到。测量细菌的大小通常以微米为单位。多数球菌直径在0.5——2微米;杆菌一般长1——５微米,宽0.5——1微米；螺旋菌一般长2——20微米、宽０.4——２微米。细菌的大小是以生长在适宜温度和培养基的壮领培养物为标准衡量的。2基本形态和排列：根据细菌的外形可将细菌分为3类;球状，杆状和螺旋 球菌:单球菌,双球菌，链球菌,四连球菌，八叠球菌，葡萄球菌。 杆菌：单杆菌，双杆菌,链杆菌，球杆菌,分支杆菌，棒状杆菌。 螺形菌：弧菌,螺菌。 二、（１）细菌的基本结构:是指各种细菌都具有的细胞结构。包括细胞壁、细胞膜、细胞质、核体、核糖体和内涵物等。 L型细菌:某些细菌在遇到黏肽溶解酶或抑制黏肽合成的物质,大多数就会失去其细胞壁而死亡，也有一部分不会死亡而成为细胞壁缺陷型，仍保持一定的生命力。 质粒：质粒是核体意外的遗传物质,为环状闭合的双股DNA，带有遗传信息,控制细菌某些特定的遗传性状，能在胞浆中自我复制，可维持许多代，细菌分裂时质粒可转移到子代细胞中。 （2）细菌的特殊结构：荚膜、鞭毛、菌毛、芽孢等。 三、病毒的形态和结构 概念：病毒是目前所知体积最微小、结构中最简单的生命形式,它是在活细胞内增值、遗传和变异的非细胞结构的微生物。 特点:(1）病毒只含一种核酸——DＮA或ＲＮA,而其他微生物则同时具有两种核酸。（2)病毒依靠核酸复制,而其他微生物则是核酸和其他成分一起参与繁殖过程，并以横二分裂方式增殖。(３)病毒缺乏完整的酶系统,不能单独进行物质代谢,不能在无生命的培养基上生长,必须寄居于一定种类的活细胞内才能生长繁殖。（4）其主要成分是核酸和蛋白质。（５)对一般抗生素不敏感，但对干扰素敏感。（6)个体微小，只能借助电子显微镜才能观察。 包涵体:一般认为包涵体是病毒与细胞作用后的斑块，其中有病毒粒子。 结构:包括核心、衣壳、囊膜、刺突。 四、其他微生物的形态与结构 1、放线菌:是一类单细胞有分支的原核微生物它介于细菌与真菌之间。 2、螺旋体:在生物学位置上介于细菌和原生虫之间,是一群细长、柔韧、呈波状或螺旋状弯曲能活泼运动的单细胞微生物。 3、霉形体:又称支原体是介于细菌与病毒之间的微生物,他和病毒相似能通过细菌滤器，又与细菌像似,能在无生命的人工培养基上繁殖 4、衣原体：它是一类形态相似能通过细菌滤器,只能在易感动物体内或培养细胞上的微生物介于立克次体和病毒之间 5、立克次体:介于细菌和病毒之间的微生物。其形态和繁殖方式近似细菌但不能在人工培养基上生长。 第二章 一微生物化学组成:水分，干物质 干物质：无机物(钾、钠、钙、镁、硫、磷、铁及錳),有机物（蛋白质、核酸、糖类、脂类、其他有机物)
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微生物生态学复习材料 一、名词解释 1.生境：发现有某一生物的物理区域。 2.生态位：生物生长的空间范围、生物在这一生境内的活动、功能作用及与其他生物的相互作用。 3.土著微生物：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。 4.外来微生物：来自于其他生态系统的微生物，这些微生物不能在这一生境中长期生活下去。 5.微生物区系：一个给定区域中微生物的种类、数量及其参与的物质循环。 6.生理群：按生理特性将微生物划分为不同的类群。 7.优势种：在一定条件下或在一个生理群中常只有少数种类占优势，即在最高稀释度平皿中出现较多菌落数的菌种，该菌种称优势种。 8.水体富营养化：当水体中N、P营养元素的含量大量增加至远超正常指标，导致原有生态系统破坏，藻类或某些细菌数量猛增，其他生物种类减少，水质变坏的现象。 9.极端微生物：最适合生活在极端环境中的微生物。 10.嗜冷微生物：最低生长温度0℃以下，最适生长温度≦15℃，最高生长温度20℃左右的微生物。 11.群体密度：单位体积内的微生物个体数目。 12.共代谢：在某种特殊底物A上生长的一个微生物群体A能顺便氧化底物B，而底物B不能作为群体A的碳源和能源，但是底物B被群体A氧化过的产物却能被另一种微生物群体B利用。
13.拮抗：在一个环境中，一个群体产生的代谢产物使共处的另一群体生长受抑制，而本身不受影响的种间关系。 14.竞争作用：两个或多个群体共同依赖同一个生长基质或环境条件，结果使一方或双方群体大小或生长率受限制的现象。 15.根际效应：在根系分泌物选择下促进一类群微生物生长发育的现象。 16.连作障碍：长期种植同一作物造成根际有毒物质积累，虽然每年施肥充足和采用相同的栽培措施，但作物产量仍每年下降的现象。 17.菌根：某些真菌和植物根系的互惠共生联合体。 18.丛枝菌根真菌：形成菌根时菌丝直接入侵根表皮细胞内和细胞外，不形成哈氏网的真菌。 19.正常菌群：生活在健康的人或动物某些部位、数量大、种类较稳定、一般能发挥有益作用的微生物种群。 20.互生：两种可以单独生活的生物共存于同一环境中，相互提供营养及其他生活条件，双方互为有利、相互收益；当两者分开时，各自可单独生存的种间关系。 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.硝化作用：无机化能硝化细菌在好氧条件下把氨氧化成硝酸盐的过程。 23.反硝化作用：凡是将NO3-从氧化态变为还原态（NO2-、N2O、NO、N2、NH4+），不论产物，统称为反硝化作用。 24.反硫化作用：在厌气条件下，微生物利用SO42-作为最终电子受体进行无氧呼吸，将SO42-还原为H2S的生物学过程。也称为异化型硫酸盐还原作用。
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微生物学复习资料 一、名词解释 1.芽孢：某些细菌在其生长发育后期，在细胞内形成的一种圆形或者椭圆形、壁厚、含水量低、抗逆性强的休眠构造，称为芽孢。 2.蓝细菌：旧名蓝藻或蓝绿藻，是一类进化历史悠久、革兰氏染色阴性、无鞭毛、含叶绿素a（但不形成叶绿体）、能进行产氧性光合作用的大型原核生物。 3.营养：是指生物体从外部环境中摄取对其生命活动必须的能量和物质，以满足正常生长和繁殖需要的一种最基本的生理功能。 4.营养物：指具有营养功能的物质，在微生物学中，它还包括非常规物质形式的光辐射能在内。
5.生长因子：是一类对调整微生物正常代谢所必须，但不能用简朴的碳、氮源自行合成的微量有机物。 6.培养基：指由人工配制的、具有六大营养要素、适合微生物生长繁殖或产生代谢产物用的混合营养料。 7.天然培养基：一类运用动、植物或微生物体包括用其提取物制成的培养基，这是一类营养成分既复杂又丰富、难以说出其确切化学构成的培养基。 8.新陈代谢：简称代谢，是推进生物一切生命活动的动力源和多种生命物“加工厂”，是活细胞中一切有序化学反应的总和，一般提成分解代谢和合成代谢两部分。 9.呼吸：又称好氧呼吸，是一种最普遍又最重要的生物氧化或产能方式。 10.氧化磷酸化：又称电子传递链磷酸化，是指呼吸链的递氢（或电子）和受氢过程与磷酸化反应相偶联并产生ATP的作用。
11.发酵：指在无氧等外源氢受体的条件下，底物脱氢后所产生的还原力【H】未经呼吸链传递而直接交某一内源性中间代谢物接受，以实现底物水平磷酸化产能的一类生物氧化反应。 12.循环光合磷酸化：一种存在于厌氧性光合细菌中的原始光合作用机制，因可在光能驱动下通过电子的循环式传递而完毕磷酸化产能反应，故名。 13.非循环光合磷酸化：多种绿色植物、藻类和蓝细菌所共有的运用光能产生ATP 的磷酸化反应。 14.次生代谢物：指某些微生物生长到稳定期前后，以构造简朴、代谢途径明确、产量较大的初生代谢物作为前体，通过复杂的次生代谢途径所合成的多种构造复杂的化合物。 15.恒浊器：这是一种根据培养器内微生物的生长密度，并借光电控制系统来控制培养液流速，以获得菌体密度高、生长速率恒定的微生物细胞的持续培养器。
《高等微生物学》第2章 微生物生态学
第2章微生物生态学 1.什么是生态学 2.现代生态学研究的领域 3.21世纪生物学将要回答和解决的主要问题 4.微生物生态系统和微生物生态学 4.1.概念 4.2.自然界中微生物及其多样性 4.3.微生物生态学研究方法 5.人胃肠道微生态学 5.1.人胃肠道微生物菌群的组成 5.2.益生菌的分离筛选 6.极端微生物 6.1.分类 6.2.嗜热微生物的高温分子适应性 6.3.低温的分子适应性 6.4.嗜酸环境的分子适应性 6.5.嗜碱菌 6.6.嗜盐菌的环境适应性
1．什么是生态学 经典定义（1896年）：生态学是研究生物与环境相互关系的科学； 1923年：生态学是科学的博物馆； 1961年：生态学是对有机体的分布和数量的研究； 1975年：是进化的环境研究； 1990年（马世骏）：生态学是研究生物的生存条件、生物群落与环境系统 之间的相互作用的过程及其规律的科学。包括人文科学 和自然科学。 1.1几个基本概念 （1）现代生态学的特点是：以生态系统为中心、以时空耦合为主线、以人地关系为基础、以高效和谐为方向、以持续发展为目的、以生态工程为手段、以整体调控为目标。因此，现代生态学研究的问题包括从小到大各个领域与方面。 （2）随着生态学的发展进程以及对生命本质的认识，根据生态学研究的对象不同，可以将生态学不同的分支学科分为三个层次，即宏观生态学、微生态学和分子生态学： ●宏观生态学研究生物个体以上层次，包括个体、群体、群落甚至生 物区系同其环境关系的科学，包括研究生物与环境、生物与生物之 间的相互作用、相互制约有及其功能表达规律。 ●微生态学是在生物体细胞层次上阐述生物与环境关系的科学。 ●分子生态学是以生物特征分子（特别是核酸分子）为研究对象，借 助现代分子生物学技术从分子水平上来探索和阐述生物与环境、生 物与生物之间的相互综合利用、相互制约有及其功能表达规律。 1.2分子生态学研究涉及的范围 （1）生物活性因子或功能分子与环境因子之间的作用是分子生态学的核心生物活性分子及其环境分子相互综合利用物分子生态调节机制，在各种层次的生命现象中都有普遍性，活性分子只有在其网络以及特定的环境分子中才能发挥作用，才能构成机体的平衡稳定机制。 因此分子生态学的核心就是研究活细胞与环境交流时的住处分子的表达、分配、复制和交流的方式。 （2）细胞信息网是分子生态学的纽带 生态系统的基本特点:是进行物质、能量和信息的流动。即能流、物流和信息流。 （i）生物体内外广泛存在着作用于细胞与生物体的信息物质； （ii）细胞信息物质的生物学功能 2．现代生态研究的领域 （1）生态系统中种群规律的调控