微生物多样性.ppt

1、研究和保护微生物多样性的意义,汇报人：杨继辉 2010年4月,主要内容,问题：什么是微生物？,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（一般 0.1mm）、构造简单的低等生物(单细胞或结构较为简单的多细胞生物、甚至没有细胞结构的生物)。,一、微生物的共性,体积小、面积大 吸收多、转化快 生长旺、繁殖快 适应强、易变异 分布广、种类多,微生物多样性由国际保护自然和自然资源联合会定义为“生物的所有生命形式，生态系、生态过程，以及可以认识到的有关的基因、类群和分子水平上的遗传特性。,二、微生物多样性,物种多样性 生理代谢类型多样性 遗传基因多样性 生态多样性,物种多样性,微生物

2、的总数约为50万 600万种，已记载过的约20万种（1995年）。其中原核生物3500种，病毒4000种，真菌9万种。,生理代谢类型多样性,微生物的生理代谢类型之多，无论从能量代谢还是从物质代谢角度讲, 是动、植物所不能及的。 表现在：对各种物质甚至有毒物质的分解、多种产能方式、生物固氮作用、合成各种次生代谢产物和复杂有机物、对复杂有机分子基团的生物转化、抵抗极端环境的能力等等。,遗传基因多样性,指微生物群体或群落在基因水平上数目和频率的分布差异。 主要体现在组成核酸分子的碱基数量的巨大性和排列顺序的多样性上。 此外,DNA复制中出现的碱基对变化、双链/单链DNA等多种遗传形式的存在,转导、转

3、化和接合等基因重组现象,使微生物遗传多样性大大扩展。例如16SrDNA是微生物遗传多样性分析最常用的指标。,微生物基因组种类多样（2000年5月止，已发表的微生物基因组31个、即将发表的15个），基因库资源丰富。,生态多样性,生态结构多样性 包括生境分布广泛性和种群、群落结构多样性 生态功能多样性 主要指微生物与其它生物、非生物环境的关系。,微生物广泛分布于地球表面各处及各种极端环境；微生物与微生物或与其它生物间还存在众多的相互依存关系（互生、共生、寄生等），如此众多的生态系统类型就会产生出各种相应生态类型的微生物。,微生物的“生物界之最”：,三、微生物与人类的关系,微生物与食品 微生物与医药

4、 微生物与疾病 ,微生物与食品,1、酵母菌,馒头、面包,葡萄酒,啤酒,白酒,2、醋酸菌,制 醋,3、乳酸菌,制作泡菜,制作酸奶,微生物与医药,头孢霉素和青霉素是真菌产生的抗生素,卡那霉素、金霉素、链霉素、庆大霉素是放线菌产生的,链霉素,庆大霉素,金霉素,卡那霉素,生产胰岛素,生产乙肝疫苗,生产干扰素,微生物与疾病,如艾滋病,黄曲霉,毒蝇蕈,毒红菇,毒粉褶菌,四、研究和保护微生物多样性的原因及意义,以往人们感兴趣的微生物主要是那些模式菌株及具有直接经济价值的种群, 而那些被忽视的大多数未知种群也蕴藏着目前还无法估量的资源。因而研究和保护微生物多样性是十分必要的。,Tiedje (1994)总结为

5、如下理由：,对极端生境微生物的研究不仅使人类了解和探索生命的策略和极限, 而且为超常物质的开发利用提供了资源。 微生物在生物圈的维持中起“中枢”作用, 它们是地球上生物化学循环的主要工作者。 微生物资源对生物技术尤其具有价值, 它们及它们的基因代表了最大的、未开发的无价资源。,微生物可用于监控环境变化, 它们的群体通常对环境状况反应迅速, 因而是一个地区或历史环境变迁的良好记录。 微生物在高等生物的保护和恢复生物学中起重要作用。 微生物可作为阐明生态和生物进化原理的模式, 因为它们容易操作、具有独特的交叉反应并在地球上存在的历史悠久。 ,微生物资源的开发, 是21世纪生命科学生命力之所在。如何利用和保护微生物多样性已成为亟待解决的问题。 近年来,世界各国和国际组织已对此做了许多努力，并提出了一项微生物多样性行动计划。,微生物多样性行动计划：,建立推动微生物多样性研究的国际组织； 召开关于微生物“种”的概念和分类指征研讨会； 提出已知种的目录； 发展微生物分离、培养和保藏的技术； 发展微生