(3)同种诱变剂重复使用
5设计或采用高效筛选方案或方法
(14)简述基因工程的基本操作。 获得目的基因 1 选择基因载体 2 体外重组 3
外源基因导入(细菌、植物、动物、基因枪) 4 筛选和鉴定 5 应用
(15)影响微生物菌种稳定性的因素。 a)变异; b)污染; c)死亡。
(16)简述菌种退化的表现及其防止措施。 2.菌种退化的表现
①原有形态性状变得不典型;
②生长速度变慢,产生的孢子变少; ③代谢产物生产能力下降; ④致病菌对宿主侵染力的下降;
⑤对外界不良条件(低温、高温、噬菌体) 抵抗力的下降; 3.菌种退化的原因
菌种退化的一个重要原因是基因突变。 4.菌种退化的防止 ①减少传代次数;
②创造良好的培养条件; ③利用单核体传代;
④经常进行纯种分离,并对相应的性状指标进行检查; ⑤采用有效的菌种保藏方法。
(17)简述菌种保藏的基本原则和方法。
目的:在一定时间内使菌种不死、不变、不乱,以供研究、生产、交换之用。 基本原则:
1、挑选典型菌种的优良纯种 2、尽量使用分生孢子、芽孢等休眠体
3、创造有利于休眠的保藏环境(如干燥、低温)
4、尽可能多的采用不同的手段保藏一些比较重要的微生物菌株 基本方法
1生活态(1)养基传代培养(斜面、平板))(2)寄主传代培养 2休眠态(1)低温(液氮、低温冰箱)(2)干燥(沙土管、真空干燥)
第九章
1. 名词解释
生态系统:在一定的空间内,生物成分和非生物成分通过物质循环和能量流动互相作用、互相依存而构成的一个生态学功能单位。
生态位:由微生物本身、微生物的自然生态环境、可供微生物生长和功能表达的有效资源及其利用时间等主要因素构成的特殊生态环境。 种群:一种微生物细胞形成的群体。 共位群:在代谢关系上相关的种群。
微生物群落:多组共位群相互作用而形成的群体。
微生物区系:在特定的生态环境条件下,由特定的微生物种类及一定数量组成,并且是他们生命活动的综合体现。
土著微生物:已经占有特定的生境(habit),能在该生境中进行代谢、生长和繁殖,并能与同一生境中的微生物竞争的微生物。
外来微生物:在生境中不占有特定的生态位,而是从另一生境中传来的微生物。
富营养化:指水体中因 N、P等元素含量过高而引起水体表层的蓝细菌和藻类过度生长繁殖的现象。这时,下层水体不但因缺光而少氧,而且大量死藻因细菌的分解而进一步而造成了厌氧和有毒的环境。 赤潮(红潮): 未培养微生物:指迄今为止采用微生物纯培养分离、培养方法还未获得纯培养的微生物。 中性关系:两个M.种群之间没影响或仅存在无关紧要的相互作用称为中性关系。例如空气中的M.,海洋和低营养湖中的M.;休眠的芽胞,厚垣孢子等。
偏利关系:一个微生物种群因另一种群的存在或生命活动而单方面获利的现象。例如土壤中兼性厌氧M.的生长消耗环境中的氧,为厌氧微生物的生长创造了条件。 协同关系:两个微生物种群之间相互受益并保持它们各自独立性的松散关系。
互惠关系:两种微生物形成了特殊的结构,紧密地生活在一起,彼此依赖,相互为对方创造有利的生存条件。
竞争关系:竞争是两个或多个M群体共同依赖于同一生长基质或者环境因素,结果一方或两方的群体大小或生长率受到限制的现象。竞争结果强者生存,弱者淘汰。
拮抗关系:当一种微生物的群体产生某种物质使另一个M.群体生长受到抑制而本身不受影响时,称为拮抗现象。
寄生关系:一种微生物侵入另一种微生物体内吸取自己所需要的营养物质进行生长繁殖,在一定的条件下对后者造成损害或死亡的现象。
捕食关系:一种大型的(微)生物直接捕捉、吞食其他小型微生物来满足生存需要的现象。
2. 简答题
(1)微生物生态系统的特点。
1、微环境: 微生物生活的特定物理位置 2、稳定性 3、适应性
(2)微生物生态学的研究内容。
研究微生物与其所处环境条件之间的相互作用规律性的科学。 各种环境中的微生物的种类、分布; 微生物和其它生物的关系; 微生物与物质循环;
(3)简述自然界不同生态环境的特点及其与微生物的关系,以及这些生态环境中常见的微生物种类。 一.土壤中的微生物
土壤是微生物的大本营!
土壤中有养分、空气、水,土壤覆盖阻挡了紫外线对微生物的杀伤,土壤 pH 及渗透压都适合微生物生长。 土壤中的微生物有
细菌、放线菌、真菌、藻类、原生动物、病毒。
1)土壤微生物的数量和分布主要受到营养物、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。 二、自然水域中的微生物
自然水域具有微生物的生活条件:
水中有营养物质、溶解氧、渗透压和温度适合不同微生物生长。 海水中的微生物 藻类、G- 需氧细菌 、兼性厌氧菌 。 特点:嗜盐、嗜冷、嗜压。
淡水水域中的微生物:湖水中的微生物:细菌 、真菌 、藻类 、原生动物。
自然水体尤其是快速流动,溶氧量高的水体,对投入其中的有机或无机污染物有明显的自净作用,其原因除了包含物理性的沉淀、扩散、稀释作用和化学性的氧化作用外,起关键作用的是微生物的作用。
例如,好氧性细菌对有机物的分解和降解作用,还有原生动物对细菌的吞噬作用,噬菌体对细菌的裂解作用,细菌糖被(荚膜物质)对污染物的吸附沉降作用以及藻类光合作用等,这就是“流水不腐”的主要原因。 自养菌:硫磺细菌,硝化细菌,铁细菌, 光合细菌 异养菌:假单胞杆菌,放线菌,
真菌,原生动物及藻类
(4)简述对极端环境中微生物研究的意义。 研究意义:
(1)开发利用新的微生物资源,包括特异性的基因资源;
(2)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; (3)为生物进化、生命起源的研究提供新的材料。 (5)简述对未培养微生物研究的意义。
研究意义:1、生物多样性和系统发生的多样性 2、微生物生态学的研究提出新的要求 3、寻找新的致病微生物
4、从不可培养微生物中寻找新的基因、新的蛋白 (6)简述微生物种群直接的相互关系。 微生物种群之间存在下面八种相互关系: 中性关系 neutralism 偏利关系 commensalism 协同关系 synergism 互惠关系 mutualism 竞争关系 competition 拮抗关系 antagonism 寄生关系 parasitism 捕食关系 predation
(7)举例说明微生物与植物间的关系。 (一)互生关系 (二)共生关系 (三)寄生关系 3. 论述题
(1)结合本专业,论述微生物在生态系统中的作用。 (一)互生关系
植物根际微生物与植物的关系是典型的互生关系: 植物为根际微生物提供分泌物和根冠脱落物作为营养。微生物产生的代谢产物如生长刺激素或抗生素,对植物生长有利。 根圈微生物对植物的影响包括: 1.提供有机营养和生长素。
2.提高土壤矿质营养的有效性。 3.消除H2S对植物的毒害。
4.产生抗生素抑制植物病原菌。
5.过度生长时竞争矿质营养使植物出现营养不良。
6.产生有毒物质抑制后茬作物种子萌发和幼苗生长。 (二)共生关系 1.真菌与植物共生
菌根对植物有如下有益功能: 1、增大植物根系的吸收面积
2、增加对P素和其它矿质元素的吸收 3、产生生长刺激素 4、产生抗生素
5、增加植物的抗逆性
6、VA菌根促进根瘤菌的生长发育,加强固氮作用 7、兰科植物种子的萌发靠菌根真菌提供营养物质 2、细菌与植物共生
根瘤菌固定大气中的气态氮为植物 提供氮素养料;
豆科植物的根的分泌物能刺激根瘤菌的生 长,同时,还为根瘤菌提供保护和稳定的生长条件。
(2)举例论述微生物与环境保护间的关系。
生活污水可引发传染病的病原微生物,这些污水进入地表水或地下水,都会使水质受到污染,从而使生活用水丧失了可饮性,水生生物遭受毒害,水产资源受到破坏。 生活污水处理就是创造条件,加快自然水体的自然净化过程,消除污染物,水质达到排放标准后,再排入天然水源,以保证水资源循环使用。处理方法分为好氧法和厌氧法两大类。
好氧法是目前处理生活污水和工业废水的重要方法,它又分为活性污泥法、生物膜过滤法、氧化塘法以及土地灌溉法等,其中每种方法都包括物理法、化学法和生物法三者的联合作用,而生物法主要是去除污水中的胶状物、可溶性有机物、无机物及各种毒物,并使病原微生物死亡。由于生物法效率高、费用低,在处理生活污水和工业废水时被广泛采用。
另外,微生物对化学农药也有降解作用。各种除莠剂、杀虫剂、杀菌剂、杀软体动物剂、杀鼠剂等农药,在制造、运输和使用过程 ,对环境有很大污染。我国每年要使用50多万吨农药,其利用率只有10%,大量 农药残留在土壤中,有的被土壤吸附,有的附着在农产品上,有的则经水、气传播和扩散,引起全球性环境污染。
化学合成的有机农药一般都很稳定,甚至能在土壤中残留十年之久。但环境中的农药仍可被微生物降解。试验表明,绝大多数有机农药都能被微生物降解,只是降解快慢不同。降职降解的微生物种类很多,主要有细菌、霉菌、酵母和少数放线菌。有机农药中含砷者对人畜毒害是很大的。土壤中的有机砷农药,经微生物作用转化成高砷无机化合物后,被吸附在土壤的无机胶体上,很少能被植物吸收,也就不易进入人畜食物链。由于含砷类农药毒性大,不易降解,故很少使用。