微生物生态复习

1、第一章1、生态系统：在一定时间和空间内，由生物群落与其环境组成的一个整体。2、种群：具有相似特性和生活在一定空间的同种个体群，是物种具体的存在单位、繁殖单位和进化单位。3、群落：生活在一起的多种不同种群的生物称为群落。是占有一定空间的生物种群集合体,可包括动物、植物、微生物等分类物种。4、微生物生态学：是生态学的一个分支，是研究微生物与其周围生物和非生物环境之间的第二章第一章1、微生物生态学研究中的传统方法及其作用：A、直接测定：利用光学和电子显微镜对样品中的微生物进行直接观察，并计算微生物数目或测定丝状微生物的长度，其结果可以用每单位面积或每单位体积或重量的微生物数目来表示，以此来估计生物量

2、。B、培养方法：一般来说对所采集的样品应进行适当的稀释，以便每一个平板上只能生长有一定数目的微生物菌落。C、代谢活力的测定：放射性标记微生物生长的底物，可推测它们的代谢途径；分析某些特殊酶类的酶活力，但实验室测定的酶活力与在自然界中所表现的酶活动往往差别很大；测定自然样品中的ATP含量也可以反映微生物代谢活力的大小和生物量的大小；测定叶绿素的含量和其他光合色素的含量可以用来估计藻类和其他光合生物的生物量和代谢活力；通过测定土壤呼吸速率可以间接地估计土壤中的生物量，这种测定方法不适合用于测定只能进行厌氧呼吸或发酵的微生物；D、数学方法：以感官观察为基础，过一些实验将搜集的资料加以分析和解释，并进

3、一步归纳、假设和推理。结果大多数是描述性的，数据基本是孤立的；人们将数学应用于微生物生态学研究中，以统计数据建立生态模型来定量描述微生物生态学问题；2、微生物生态学中的分子生物学方法:A、核酸探针杂交技术B、PCR特异性扩增技术第RNA章同源性分析方法D、变性梯度凝胶电泳技术1、微生物的生物学特性：形体微小，易于通过各种介质传播，微生物的营养种类多、适应环境能力强2、影响土壤中微生物分布的因素：A土壤颗粒的性质B土壤的水分C氧气：真菌和大部分原生动物是需氧生物。细菌中有些是好氧菌，有些则是厌氧菌DpH:pH对于营养物的利用、微生物吸附、胞外酶的产生和分泌都会产生不同的影响E温度：对于微生物生长

4、和代谢起着非常重要的作用F营养状况：藻类和其他自养菌：无机营养物的变化对其生长有影响异养菌和真菌：有机物数量和质量对其生长起关键作用3、土壤中各种微生物的作用：A细菌：几乎参与了土壤中的所有生物化学过程；在土壤的物质转化过程中具有重要的作用B放线菌：分解有机物质，参与土壤中的物质转化过程；以菌丝缠绕土壤或有机质颗粒，有利于土壤团粒的形成C真菌：对枯枝落叶的分解能力极强；在土壤的生物化学转化过程中具有重要的作用D藻类：增加环境中的有机碳素总量；光合过程中释放分子态氧，有利于水稻的生长；利用分子态氮作氮源，使环境中具有丰富的化合态氮土壤微生物的最重要的作用：生物地球化学活性，即对有机碳、氮、硫、磷

5、和其它有机化合物的矿化作用。土壤微生物的活动，对土壤形成、土壤肥力和作物生产，都具有非常重要的作用。4、“流水不腐”的原因：物理性的稀释作用化学的氧化作用生物学和生物化学作用（微生物的作用）5、海水微生物的特点：具有耐压、嗜冷和低营养要求等特点。6、空气中微生物分布的特点：分布是不均匀的；种类和数量取决于空气流经环境的温度、土壤、气候等条件；灰尘是“微生物的飞行器”；陆地上空海洋，城市上空农村，近地面空气高空空气。7、各种极端微生物的分类及应用情况：A低温微生物：嗜冷菌、耐冷菌、嗜中温微生物a、必须生活在低温条件下；最高生长温度不超过20C；最适生长温度在15C以下；0C可生长繁殖的微生物b、

6、最高生长温度高于20C；最适温度高于15C；05C可生长繁殖c、1345C下能生长的微生物低温微生物在环境污染物治理方面的应用：a对生活污水的生物处理：曝气池内投加耐冷菌后，可以使污水COD去除率由35%提高到89%b对污水中氮和磷的去除：耐冷丝状蓝细菌，在低温下对氮和磷有高的去除率c对石油烃类的降解：菌株在5C条件下，高效的降解多种短链烷烃、十六烷、二十八烷以及环己烷等衍生物d对氯酚类物质的降解：假单胞菌属，能够降解低温土壤、沉积物和水中的氯酚e对芳香烃类的降解：耐冷分枝杆菌，够降解三环和四环芳香脂肪烃类化合物f对脂肪类物质的降解：处理低温的屠宰厂废水和食品生产厂废水B嗜热微生物：a、专性嗜

7、热菌：最适生长温度在65C70C之间，温度低于35C时，生长停止b、兼性嗜热菌（耐热菌）：生长温度介于嗜热菌和嗜中温菌生长温度（13C45C）之间，其最适生长温度在50C65C之间c、抗热菌：最适生长温度在20C50C之间，在室温下也能生长d、超嗜热微生物：在极热的环境（60C以上）中生存，最适生长温度为80110C嗜热菌的应用：a基因工程：为基因工程菌的建立提供特异性基因b发酵工业：提高反应温度，增大反映速度，减少中温型杂菌污染c废弃物处理：提高生物降解速率，提高处理效率，消灭病原微生物d矿产资源开发：对某些矿物有特殊的浸溶能力，浸出和回收矿石中的有用金属，生物冶金技术C嗜酸微生物：最适pH

8、在34以下，在中性条件不能生长耐酸微生物：最适pH接近中性，在高酸的条件下也能生长嗜酸菌的应用：a生物冶金：铜的浸出b原煤脱硫：减少S02对大气的污染c耐高温酶：酶工业d环境污染：天然硫酸巨流D嗜碱微生物：最适pH在9以上，在中性条件不能生长耐碱微生物：最适pH接近中性，在高碱的条件下也能生长盐嗜碱微生物：碱性、高盐度（33%NaCl）非盐嗜碱微生物：要求pH在9以上，最适pH为10左右嗜碱菌的应用：a工业酶制剂：洗涤添加剂、食品、化工、印染、化妆品、碱性废水处理b抗生素：嗜碱链霉菌产生抗生素c环境保护方面的应用：处理碱性废液、植物纤维加工；造纸工艺、麻纺行业，利用嗜碱细菌或者嗜碱菌产生的胞外

9、酶，代替传统的工艺d破坏作用：建筑水泥中添加酪蛋白，改善水泥流动性，梭状芽胞杆菌：产生有机酸和胺，破坏酪蛋白E嗜盐微生物：轻度嗜盐菌（最适盐浓度：0.20.5mol/L的NaCl）中度嗜盐菌（0.52.0mol/L的NaCl）极端嗜盐菌（35mol/L的NaCl）应用：a耐碱酶：高盐废水的生物处理b紫色膜：细菌视紫素，吸收太阳能，在细胞膜中ATP酶的作用下，合成ATP、排盐功能、生物能电池、海水淡化装置F嗜压微生物：必须生活在高压下耐压微生物：最适生长压力为正常压力，但能耐受高压应用：微生物采油：耐高温和厌氧生长的嗜压微生物，产生气体及其它代谢产物G抗辐射微生物应用：a克隆相关的修复基因，转导

10、于哺乳类细胞b制备抗辐射蛋白质，作为辐第四章1、不同微生物群体之间的相互作用：A中性关系：两个微生物种群之间缺乏相互作用空间上相互分离、低的群体密度，低的营养水平、不利于生长繁殖的环境B偏利共生关系、：一个种群获利而另一个种群不受影响的共生关系提供合适的生态条件提供需要的养料提供生长因子中和或除去毒害性物质C协同关系：相互受益，但在自然环境中均可以独立存活相互提供能量、营养物质或电子受体相互提供生长因素共同进行有机物的生物降解D互惠共生关系：相互有利，两者之间是一种专性的和紧密的结合E竞争关系：同一环境中，因需要相同的生长因子或其他环境条件而发生的争夺现象竞争排斥原理：竞争将导致优势种群的建立

11、和较差竞争种群的被排除F拮抗关系：一个微生物种群产生一种物质，对其他种群产生抑制或毒害作用，而自身不受影响产生有毒物质；改变周围环境G寄生关系：一种微生物，生存于宿主体内，从中夺取所需的营养物质，并对宿主造成损害寄生物对于控制宿主群体的大小、节省被自然界微生物所分解的营养物，起着很大的作用H捕食关系：一种生物吞食并消化另一种生物的关系对于微生物：寄生关系与捕食关系的区别不是很明显；捕食也是控制种群的一个机制2、根际微生物对植物的影响：A提供有机养料和生长素类物质；B提咼土壤矿质养料的有效性C消除H2S对植物的毒害作用；D产生拮抗性物质，抑制其它植物或植物病原菌E引起缺素及产生有害作用：根际微生

12、物与植物竞争养料；根际微生物能产生有毒物质；根际微生物成为植物病原体3、微生物与植物的共生体（一）菌根真菌与植物共生形成的菌根A外生菌根：被子植物和裸子植物特点：真菌菌丝体紧密地包围植物的根，形成致密的鞘套，部分菌丝只侵入根的外皮层细胞间隙，菌丝不进入皮层细胞之中作用：加强植物对水分、矿质营养元素的吸收，并提供生长素、维生素、细胞分裂素、抗生素和脂肪酸等代谢产物，促进植物生长，提高植物对病原菌侵染、温度、干旱极端环境的抗性。B内生菌根：VA菌根、非VA菌根非VA菌根：存在于少数的几种植物中VA菌根特点：真菌的菌丝体存在于根的皮层细胞间和细胞内，共生的植物仍保留有根毛VA菌根作用：改善了植物的营

13、养条件，促进植物的生长；可提供植物吸收磷、锌、硫和氨等营养元素的能力（二）根瘤菌和豆科植物的共生固氮是微生物和植物之间，最重要的互惠共生关系；共生关系表现出明显的专一性根瘤菌种：符合专性关系、感染性强的有效菌株（三）非豆科植物与放线菌的共生固氮侵入期：进入皮层细胞的放线菌，在细胞内和细胞间穿插生长形成网状的菌丝体结构泡囊期：在菌丝末端膨大形成棒状或球形的泡囊抱囊期：由部分菌丝加粗和分隔形成抱子囊，内含多数厚壁卵形的抱子非豆科植物：很强的适应性和抗逆能力（第五蓝细章和植物的共生固氮1、生物地球化学循环：由元素组成的各种化合物，经过生物化学作用，在生物圈、水圈、大气圈和岩石圈之间的迁移和转化。2、

14、基本的碳素循环：通过光合作用，将大气中的C02固定下来；少量的碳化物来源于化能合成作用。当动、植物死亡后，被微生物分解，以CO2的形式，将碳归还到环境中去。3、氮循环的几种作用：（一）固氮作用：土壤中的氮素含量不能满足高产的需要，将大气中N2变为生物可利用的氮素化合物化学固氮：高温、高压条件下把N2转变为氨生物固氮：利用固氮微生物，常温、常压下把N2变为NH4+（二）氨化作用：有机态的氮在氨化微生物的作用下，转变为氨的生物反应蛋白质的氨化过程：蛋白酶肽酶蛋白质一多肽一氨基酸一NH3含硫氨基酸氨化过程会产生H2S，对植物毒害尿素的氨化过程：尿酶尿素一碳酸铵一CO2+NH3（三）硝化作用：微生物把

15、氨转化为硝酸盐的过程亚硝酸化作用：2NH3+3O2一2HNO2+2H2O硝酸化作用：2HNO2+O2一2HNO3（四）硝酸盐还原作用和反硝化作用：同化性硝酸还原作用：N03-NH4+有机态氮反硝化作用：NO3-NO2-N2f+N2Of反硝化条件：中性和微碱性的土壤，足够的有机物，厌氧条件，含水量比较高、温度在25C左右4、磷元素的循环过程：磷元素的转移A有机磷一溶解性无机磷（有机磷的矿化）B不溶性无机磷一溶解性无机磷转化（磷的有效化）心C溶解性无机磷一有机磷（磷的同化）第六章1、土壤污染：是指进入土壤中的有害、有毒物质超出土壤的自净能力，导致土壤的物理、化学和生物学性质发生改变，降低农作物的产

16、量和质量，并危害人体健康的现象2、微生物降解有机物的潜力：A微生物降解有机物的多样性；B微生物降解有机物的普遍性和适应性C微生物降解有机物的高效性；D微生物对难生物降解有机物的转化和分解3、好氧堆肥降解过程：中温阶段、高温阶段、降温阶段A中温阶段：嗜温菌的细菌、放线菌、真菌较为活跃；分解有机物中容易分解的糖类、淀粉、蛋白质等物质而产生热量B高温阶段：嗜温细菌逐渐死亡，嗜热性的真菌和细菌开始活跃；纤维素、半纤维素、蛋白质等复杂有机物开始强烈的分解C降温阶段：微生物活性下降，发热量减少，温度下降；嗜温菌再度占优势，使残留难降解有机物进一步分解；含水量降低，堆肥物孔隙增大，O2扩散能力增强第七章1、微生物制氢的途径：A光解水制氢：绿藻产氢；蓝细菌产氢B光合细菌产氢C厌氧发酵产氢2、厌氧产氢发酵类型：丙酸型发酵、丁酸型发酵、乙醇型发酵丙酸型发酵：微生物在发酵反应过程中，其末端产物是丙酸和乙酸，气体产物非常少丁酸型发酵：发酵过程中的末端产物，主要是丁酸、乙酸、H2、CO2和少量丙酸乙醇型发酵：这种方法不同于经典的微生物代谢过程中的乙醇发酵（没有H2的产生）3、生物制浆：利用选育的微生物或微生物的降解酶系，处理含有木质素纤维的原料，脱除第八八至章浆。1、微生物修复的方法：A原位生物修复：将污染物质在其所在位置进行处理，不用将被污染的介质进行转移B异位生物