微生物生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性課件

學(xué)習(xí)情境七微生物的生態(tài)特點(diǎn)及其應(yīng)用技術(shù)蝴蝶效應(yīng):一只蝴蝶在巴西扇動(dòng)翅膀會(huì)在得克薩斯引起龍卷風(fēng)嗎?學(xué)習(xí)情境七微生物的生態(tài)特點(diǎn)及其應(yīng)用技術(shù)蝴蝶效應(yīng):一只蝴蝶在巴Contents微生物與保護(hù)的關(guān)系及其相關(guān)應(yīng)用技術(shù)微生物在自然界物質(zhì)循環(huán)中的作用生態(tài)系統(tǒng)中的微生物微生物在生態(tài)系統(tǒng)中的作用與特點(diǎn)Contents微生物與保護(hù)的關(guān)系及其相關(guān)應(yīng)用技術(shù)微生物在自微生物生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性課件微生物生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性課件微生物生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性課件微生物生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性課件微生物生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性課件微生物生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性課件微生物生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性課件微生物生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性課件微生物生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性課件微生物生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性課件馬爾代夫馬爾代夫2012年5月山東日照附近海域出現(xiàn)大面積赤潮

2012年5月山東日照附近海域出現(xiàn)大面積赤潮項(xiàng)目一微生物在生態(tài)系統(tǒng)中的作用與特點(diǎn)一、生態(tài)系統(tǒng)概述生態(tài)系統(tǒng)：是指在一定的空間內(nèi)生物的成分和非生物的成分通過物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)互相作用、互相儲(chǔ)存而構(gòu)成的一個(gè)生態(tài)學(xué)功能單位；是生物群落與其生存環(huán)境組成的整體系統(tǒng)。項(xiàng)目一微生物在生態(tài)系統(tǒng)中的作用與特點(diǎn)一、生態(tài)系統(tǒng)概述生態(tài)系統(tǒng)：生產(chǎn)者：植物、微生物消費(fèi)者：動(dòng)物、植物、微生物分解者：微生物生態(tài)系統(tǒng)：微生物生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性課件生物圈（biosphere）:地球表面進(jìn)行生命活動(dòng)的有機(jī)圈。生物圈（biosphere）:地球表面進(jìn)行生命活動(dòng)的有機(jī)圈。微生物生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性課件微生物生態(tài)學(xué)：是研究微生物及其生存環(huán)境間相互作用規(guī)律的科學(xué)。意義：開發(fā)新的微生物資源為研究生物的進(jìn)化提供理論基礎(chǔ)發(fā)揮微生物在工、農(nóng)、醫(yī)藥、環(huán)保方面的有益作用微生物生態(tài)學(xué)：是研究微生物及其生存環(huán)境間相互作用規(guī)律的科學(xué)。二、微生物生態(tài)系統(tǒng)及其特點(diǎn)微生物生態(tài)系統(tǒng)是微生物與其生存環(huán)境組成的整體系統(tǒng)。1、微生物生態(tài)系統(tǒng)的多樣性：環(huán)境條件的不同同一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中，任一因素的變化都會(huì)導(dǎo)致微生物生態(tài)系統(tǒng)的改變。

二、微生物生態(tài)系統(tǒng)及其特點(diǎn)微生物生態(tài)系統(tǒng)是微生物與其生存環(huán)境2、微生物生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性：

（1）在外界環(huán)境的壓力下保持自身的生存

(2)對(duì)外界環(huán)境壓力具有抵抗性和修補(bǔ)能力

(3)外界環(huán)境因子出現(xiàn)周期性循環(huán)時(shí)，微生物生態(tài)系統(tǒng)也會(huì)出現(xiàn)周期性.

環(huán)境多次連續(xù)與強(qiáng)力的沖擊——？?jī)?yōu)勢(shì)種的影響單向性因素的影響一個(gè)微生物群落的遺傳多樣性指數(shù)可用整個(gè)微生物群落的DNA的異源性表示，從樣品中獲得整個(gè)微生物群落的總DNA，代表了這個(gè)群落的總基因庫(kù)。

——生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性與種的多樣性關(guān)系密切2、微生物生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性：3、微生物生態(tài)系統(tǒng)的適應(yīng)與演替性：

適應(yīng)性：一是原有的微生物類群可誘導(dǎo)產(chǎn)生新的酶或酶系；二是使原來數(shù)量很少和競(jìng)爭(zhēng)力弱的類群發(fā)育成新的優(yōu)勢(shì)種群。

演替性：復(fù)雜有機(jī)物的分解環(huán)境因素的改變——優(yōu)勢(shì)種群的出現(xiàn)有明顯的時(shí)序性3、微生物生態(tài)系統(tǒng)的適應(yīng)與演替性：三、微生物在生態(tài)系統(tǒng)中的重要作用微生物是有機(jī)物的主要分解者微生物是地球物質(zhì)循環(huán)的重要成員微生物是生態(tài)系統(tǒng)中的初級(jí)生產(chǎn)者微生物是物質(zhì)與能量的儲(chǔ)存者微生物是生物進(jìn)化中的先鋒種類三、微生物在生態(tài)系統(tǒng)中的重要作用微生物是有機(jī)物的主要分解者項(xiàng)目二生態(tài)環(huán)境中的微生物土壤中的微生物水體中的微生物空氣中的微生物工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品中的微生物人及動(dòng)物體上的微生物極端環(huán)境中的微生物項(xiàng)目二生態(tài)環(huán)境中的微生物土壤中的微生物一、土壤中的微生物土壤中的微生物種類最多、數(shù)量最大來源：天然存在于土壤中的；動(dòng)植物排泄物或腐爛后進(jìn)入的（腐生菌、寄生菌）大部分對(duì)人類有益，極少數(shù)可致病。（一）、土壤具有微生物生命活動(dòng)所必需的一切營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和適宜的生活條件，是微生物的天然培養(yǎng)基。1.水分充足2.營(yíng)養(yǎng)豐富，酸堿度、滲透壓適宜3.氧氣4.溫度一、土壤中的微生物土壤中的微生物種類最多、數(shù)量最大(二)土壤中微生物的分布

1.種類分布細(xì)菌、放線菌、真菌、藻類、原生動(dòng)物異養(yǎng)種類較多

2.垂直分布

5-22cm數(shù)量最多，逐漸減少，2m深處幾個(gè)/克

3.數(shù)量和種類隨季節(jié)而變化

4.微生物對(duì)土壤的作用(二)土壤中微生物的分布土著性微生物區(qū)系：是那些對(duì)新鮮有機(jī)物質(zhì)不很敏感、常年維持在某一數(shù)量水平上，即使由于有機(jī)物質(zhì)的加入或溫度、濕度變化而引起數(shù)量變化，其變化幅度也較小的那些微生物。如革蘭氏陽性球菌類、色桿菌、芽孢桿菌、節(jié)桿菌、分枝桿菌、放線菌、青霉、曲霉、叢霉等。土著性微生物區(qū)系：是那些對(duì)新鮮有機(jī)物質(zhì)不很敏感、常年維持在發(fā)酵性微生物區(qū)系：是那些對(duì)新鮮有機(jī)物質(zhì)很為敏感，在有新鮮動(dòng)植物殘?bào)w存在時(shí)可爆發(fā)性地旺盛發(fā)育，而在新鮮殘?bào)w消失后又很快消退的微生物區(qū)系。包括各類革蘭氏陰性無芽孢桿菌、酵母菌、以及芽孢桿菌、鏈霉菌、根霉、曲霉、木霉、鐮刀霉等。發(fā)酵性微生物區(qū)系的數(shù)量變幅很大。因此在土壤中有新鮮有機(jī)殘?bào)w時(shí)，發(fā)酵性微生物大量發(fā)育占優(yōu)勢(shì)；而新鮮有機(jī)殘?bào)w被分解后，發(fā)酵性微生物衰退，土著性微生物重占優(yōu)勢(shì)。發(fā)酵性微生物區(qū)系：是那些對(duì)新鮮有機(jī)物質(zhì)很為敏感，在有新鮮動(dòng)植二、水體中的微生物(一)淡水中的微生物1.來源:土壤、雨水2.數(shù)量和種類：貧營(yíng)養(yǎng)細(xì)菌（oligotrophicbacteria）兼性貧營(yíng)養(yǎng)細(xì)菌富營(yíng)養(yǎng)細(xì)菌：硫細(xì)菌、鐵細(xì)菌、色桿菌屬、微球菌屬3.水體中微生物的影響因素營(yíng)養(yǎng)、溫度、溶解氧二、水體中的微生物(一)淡水中的微生物（二）海水中的微生物1.特點(diǎn)：嗜冷、嗜鹽或耐鹽、耐壓2.海洋微生物的重要性光合作用海洋微生物與自然界物質(zhì)循環(huán)海洋微生物資源（二）海水中的微生物三、空氣中的微生物少養(yǎng)、干燥、紫外線——不適宜微生物生長(zhǎng)1.微生物的暫時(shí)存在場(chǎng)所2.人類活動(dòng)對(duì)空氣質(zhì)量的影響3.微生物在空氣中的傳播空氣傳播的疾?。航Y(jié)核、流感、“非典”4.空氣質(zhì)量與人類健康三、空氣中的微生物少養(yǎng)、干燥、紫外線——不適宜微生物生長(zhǎng)空氣微生物的種類和數(shù)量主要取決于下層地面或水面的微生物狀況并與氣候的季節(jié)性變化密切相關(guān)。一般是陸地上空＞海洋，城市上空＞農(nóng)村，近地面空氣＞高空空氣。農(nóng)村的畜廄、城市的街道、醫(yī)院和宿舍區(qū)的空氣所含的微生物數(shù)量和種類較多。——注意空氣消毒空氣微生物的種類和數(shù)量主要取決于下層地面或水面的微生物狀況并四、正常人體及動(dòng)物體上的微生物1.人體微生態(tài)中微生物的數(shù)量眼睛:1g

鼻腔:10g

口腔:20g

皮膚:200g

肺:20g

腸道:1000g

生殖道:20g總量:1271g四、正常人體及動(dòng)物體上的微生物1.人體微生態(tài)中微生物的數(shù)量正常菌群：指存在于健康人體和動(dòng)物體各部位、數(shù)量大、種類較穩(wěn)定且一般是有益無害的微生物種群。胃內(nèi)較少(個(gè)/g)回腸結(jié)腸直腸或糞便雙歧桿菌1041071010擬桿菌1031081010腸桿菌103106106腸球菌107乳桿菌104

正常菌群：指存在于健康人體和動(dòng)物體各部位、數(shù)量大、種類較穩(wěn)定2.微生態(tài)的作用1)建立菌群屏障2）產(chǎn)生抑菌物質(zhì)3）降低腸道pH4)促進(jìn)消化吸收：合成多種維生素5)提高免疫、抗突變、排毒、激活免疫細(xì)胞的活性2.微生態(tài)的作用3.微生態(tài)平衡的變化出生一周:各種微生物在腸道迅速繁殖一周至一月:雙歧桿菌優(yōu)勢(shì)老年期:雙歧桿菌隨年齡迅速下降3.微生態(tài)平衡的變化4.微生態(tài)制劑調(diào)整宿主微生態(tài)平衡達(dá)到治療和保健作用，微生態(tài)調(diào)節(jié)劑活菌制劑益生元：有益菌生長(zhǎng)刺激因子合生劑：兼有兩種成分4.微生態(tài)制劑五、工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品中的微生物1、農(nóng)產(chǎn)品上的微生物——霉變黃曲霉毒素（aflatoxin）B1:30ppm

鐮孢霉（Fusarium）毒素T22、食品上的微生物——引起中毒或其他嚴(yán)重疾病。加工過程注意衛(wèi)生貯藏條件控制加防腐劑

3、藥物上的微生物：原材料（如原料和水）、環(huán)境（如空氣）、儀器設(shè)備、生產(chǎn)操作人員（操作不規(guī)范或衛(wèi)生不佳）、包裝、運(yùn)輸、貯藏等各方面。

五、工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品中的微生物1、農(nóng)產(chǎn)品上的微生物——霉變六、極端環(huán)境微生物（extremophiles）1.嗜熱菌（Thermophiles）2.嗜冷菌（Psychrophiles）3.嗜酸菌（Acidophiles）4.嗜堿菌（Basophlies，alkalophiles）5.嗜鹽菌（Halophiles）6.嗜壓菌（Barophiles）7.抗輻射的微生物六、極端環(huán)境微生物（extremophiles）1.嗜熱菌各類微生物群的生長(zhǎng)上限溫度各類微生物群的生長(zhǎng)上限溫度項(xiàng)目三微生物在自然界物質(zhì)循環(huán)中的作用是生態(tài)系統(tǒng)中的分解者項(xiàng)目三微生物在自然界物質(zhì)循環(huán)中的作用是生態(tài)系統(tǒng)中的分解者一、微生物與碳素循環(huán)碳素循環(huán)包括CO2的固定和CO2的再生。一、微生物與碳素循環(huán)碳素循環(huán)包括CO2的固定和CO2的再二、微生物在氮素循環(huán)中的作用二、微生物在氮素循環(huán)中的作用1）固氮作用：化學(xué)固氮與生物固氮，固氮微生物（細(xì)菌、放線菌、藍(lán)藻）2）氨化作用：異養(yǎng)菌分解作用3）硝化作用：化能自養(yǎng)菌4）同化作用：異養(yǎng)菌吸收5）反硝化作用：化能異養(yǎng)菌無氧呼吸1）固氮作用：化學(xué)固氮與生物固氮，固氮微生物（細(xì)菌、放線菌、三、微生物與硫素循環(huán)三、微生物與硫素循環(huán)微生物生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性課件1、脫硫作用：生物體中的含硫有機(jī)物被微生物降解成硫化氫的過程?？煞纸夂视袡C(jī)物的氨化微生物均可分解之。1、脫硫作用：生物體中的含硫有機(jī)物被微生物降解成硫化氫的過程2、硫化作用：在微生物的作用下，硫化氫、土壤中的元素硫或硫的其他不完全氧化物被氧化生成硫酸的過程。硫細(xì)菌（硫桿菌屬、絲狀硫細(xì)菌、綠硫細(xì)菌及古細(xì)菌中的極端嗜熱菌等）2、硫化作用：在微生物的作用下，硫化氫、土壤中的元素硫或硫的3、反硫化作用：硫酸鹽在厭氧條件下被微生物還原成硫化氫的過程。由硫酸還原細(xì)菌啟動(dòng)。3、反硫化作用：硫酸鹽在厭氧條件下被微生物還原成硫化氫的過程微生物在磷素循環(huán)中的作用無機(jī)磷的同化：微生物生命活動(dòng)中對(duì)磷的吸收有機(jī)磷的礦化：許多細(xì)菌、放線菌和霉菌含有植酸酶、磷酸酶等。不溶性磷的溶解：分解產(chǎn)生硝酸、硫酸和有機(jī)酸微生物在磷素循環(huán)中的作用無機(jī)磷的同化：微生物生命活動(dòng)中對(duì)磷的1.互生：可分可合合比分好2.共生：難舍難分3.寄生：損人利己4.拮抗：勢(shì)不兩立微生物與生物之間的相互關(guān)系1.互生：可分可合合比分好微生物與生物之間的相互關(guān)系互生

二者可以單獨(dú)生活的生物，當(dāng)它們生活在一起時(shí)，通過各自的代謝活動(dòng)而有利于對(duì)方，或偏利于一方的一種生活方式，但二者不形成共生組織(生命整體)的關(guān)系。“可分可合，合比分好”1）微生物間的互生關(guān)系：

纖維素分解細(xì)菌←→固氮菌2）根際微生物與高等植物之間3）人體腸道正常菌群

互生二者可以單獨(dú)生活的生物，當(dāng)它們生活在一共生共生是指兩種生物共居在一起相互分工協(xié)作，彼此分離就不能很好地生活。地衣就是微生物間共生的典型例子，它是真菌和藍(lán)細(xì)菌或藻類的共生體。在地衣中，藻類和藍(lán)細(xì)菌進(jìn)行光合作用合成有機(jī)物，作為真菌生長(zhǎng)繁殖所需的碳源，而真菌則起保護(hù)光合微生物的作用，在某些情況下，真菌還能向光合微生物提供生長(zhǎng)因子和運(yùn)輸無機(jī)營(yíng)養(yǎng)。

共生共生是指兩種生物共居在一起相互分工協(xié)作，彼此分離就不能很根瘤菌與豆科植物共生形成根瘤共生體，是微生物與植物共生的又一典型。由于彼此雙贏，所以稱為互惠共生。根瘤菌固定大氣中的氮?dú)?，為植物提供氮素養(yǎng)料，而豆科植物根的分泌物能刺激根瘤菌的生長(zhǎng)，同時(shí)，還為根瘤菌提供保護(hù)和穩(wěn)定的生長(zhǎng)條件?！镌S多真菌能在一些植物根上發(fā)育，菌絲體包圍在根面或侵入根內(nèi)，形成了兩者的共生體，稱為菌根。一些植物，例如蘭科植物的種子若無菌根菌的共生就無法發(fā)育，杜鵑科植物的幼苗若無菌根菌的共生就不能存活?！⑸锱c動(dòng)物互惠共生的例子也很多，例如，牛、羊、鹿、駱駝等反芻動(dòng)物，吃的草料為它們胃中的微生物提供了豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，但這些動(dòng)物本身卻不能分解纖維素，食草動(dòng)物瘤胃中的纖維素分解菌能夠?qū)⑵浞纸獬商?，并被其它菌轉(zhuǎn)化成有機(jī)酸，最后經(jīng)氧化，成為動(dòng)物的主要能量來源?！鼍c豆科植物共生形成根瘤共生體，是微生物與植物共生的又一☆☆★★拮抗是指一種微生物在其生命活動(dòng)中，產(chǎn)生某種代謝產(chǎn)物或改變環(huán)境條件，從而抑制其它微生物的生長(zhǎng)繁殖，甚至殺死其它微生物的現(xiàn)象。在制造泡菜、青儲(chǔ)飼料時(shí)，乳酸桿菌產(chǎn)生大量乳酸，導(dǎo)致環(huán)境變酸，即pH值的下降，抑制了其它微生物的生長(zhǎng)，這屬于非特異性的拮抗作用。而可產(chǎn)生抗生素的微生物，則能夠抑制甚至殺死其它微生物，例如青霉菌產(chǎn)生的青霉素能抑制一些革蘭氏陽性細(xì)菌，鏈霉菌產(chǎn)生的制霉菌素能夠抑制酵母菌和霉菌等，這些屬于特異性的拮抗關(guān)系。拮抗

拮抗是指一種微生物在其生命活動(dòng)中，產(chǎn)生某種代謝產(chǎn)物或改變環(huán)境微生物生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性課件指的是小型生物生活在較大型的生物體內(nèi)或體表，從后者獲得營(yíng)養(yǎng)，進(jìn)行生長(zhǎng)、繁殖，并使后者蒙受損害甚至被殺死的現(xiàn)象。例如動(dòng)、植物體表或體內(nèi)的病毒，以及一些寄生性細(xì)菌、真菌等即是如此。寄生于人和有益動(dòng)物或者經(jīng)濟(jì)作物體表或體內(nèi)，危害寄主的生長(zhǎng)及繁殖，固然是有害的，但如果寄生于有害生物體內(nèi)，對(duì)人類有利，則可加以利用，例如利用昆蟲病原微生物防治農(nóng)業(yè)害蟲等。

寄生指的是小型生物生活在較大型的生物體內(nèi)或體表，從后者獲得營(yíng)養(yǎng)，環(huán)境污染：指生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能受外來有害物質(zhì)的影響或破壞，超過了生態(tài)系統(tǒng)的自凈能力，打破了正常的生態(tài)平衡，對(duì)人畜健康、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、水產(chǎn)業(yè)等造成嚴(yán)重危害。項(xiàng)目四微生物與環(huán)境保護(hù)的關(guān)系及其相關(guān)應(yīng)用技術(shù)環(huán)境污染：指生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能受外來有害物質(zhì)的影響或破壞，環(huán)境污染物：排入大氣、水域和土壤，引起環(huán)境污染、對(duì)人和環(huán)境有不利影響的物質(zhì).無毒有機(jī)物：纖維素、淀粉、蛋白質(zhì)、脂類有毒有機(jī)物：苯酚、多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯、有機(jī)農(nóng)藥等無毒無機(jī)物：酸、堿、無機(jī)鹽、氮、磷等有毒無機(jī)物：各類重金屬、氰化物、氟化物環(huán)境污染物：排入大氣、水域和土壤，引起環(huán)境污染、對(duì)人和環(huán)境有污染物降解：物理、化學(xué)、生物作用，微生物在生物降解過程中占首要地位。1、微生物對(duì)農(nóng)藥等有毒污染物的降解：有機(jī)氯、有機(jī)磷、有機(jī)氮、有機(jī)硫農(nóng)藥等，主要由微生物降解。細(xì)菌、放線菌、真菌等。（1）自然界中存在的天然有機(jī)物都可以被微生物降解（2）人工合成有機(jī)物很難被降解或不被降解農(nóng)藥的降解一、微生物對(duì)污染物的降解與轉(zhuǎn)化污染物降解：物理、化學(xué)、生物作用，微生物在生物降解過程中占首2、微生物對(duì)重金屬的轉(zhuǎn)化微生物一方面可以改變重金屬在環(huán)境中的存在的狀態(tài)從而改變其毒性；另一方面微生物直接和間接的作用除去重金屬。3、微生物對(duì)石油的降解據(jù)統(tǒng)計(jì)每年約有109噸石油進(jìn)入水體和土壤。目前已構(gòu)建出石油降解的“超級(jí)微生物”。4、微生物對(duì)放射性物質(zhì)的處理2、微生物對(duì)重金屬的轉(zhuǎn)化原理：利用不同生理生化性能的微生物類群間的相互配合而進(jìn)行的一種物質(zhì)循環(huán)過程。（1）活性污泥法活性污泥：細(xì)菌、微型動(dòng)物與其他的微生物加上廢水中的懸浮物等類雜質(zhì)混雜在一起，形成具有很強(qiáng)的吸附、分解有機(jī)物能力的絮狀體。二、微生物與污水處理原理：利用不同生理生化性能的微生物類群間的相互配合而進(jìn)行的一活性污泥法的基本工藝流程活性污泥法的基本工藝流程環(huán)境監(jiān)測(cè)是測(cè)定代表環(huán)境質(zhì)量的各種數(shù)據(jù)的過程，包括：環(huán)境分析、物理測(cè)定、生物監(jiān)測(cè)。（1）糞便污染指示菌——大腸菌群（與大腸桿菌相似，好氧及兼性厭氧G-，可48hr發(fā)酵乳糖產(chǎn)酸產(chǎn)氣）。

Escherichia、Citrobacter（檸檬酸桿菌屬）Enterbacter（腸桿菌屬）、

Klebsiella（克雷伯氏菌屬）三、微生物與環(huán)境監(jiān)測(cè)環(huán)境監(jiān)測(cè)是測(cè)定代表環(huán)境質(zhì)量的各種數(shù)據(jù)的過程，包括：環(huán)境分析、測(cè)定方法：濾膜法，發(fā)酵法大腸菌群數(shù)：個(gè)/L水大腸菌群值：檢出1個(gè)大腸桿菌最小體積大腸菌群值=1000/大腸菌群數(shù)飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)：低于3個(gè)/L測(cè)定方法：濾膜法，發(fā)酵法2、水體污染指示生物2、水體污染指示生物3、致突變物與致癌物的微生物學(xué)檢測(cè)

Ames實(shí)驗(yàn)：利用鼠傷寒沙門氏菌(Salmonellatyphimurium)組氨酸缺陷型發(fā)生回復(fù)突變.

基本培養(yǎng)基，涂布接種無菌濾紙片+待測(cè)物質(zhì)根據(jù)濾紙片周圍菌生長(zhǎng)情況進(jìn)行判斷3、致突變物與致癌物的微生物學(xué)檢測(cè)4、發(fā)光細(xì)菌檢測(cè)法非致病G-兼性厭氧細(xì)菌:培養(yǎng)時(shí)發(fā)出藍(lán)綠色可見光。接觸污染物時(shí)發(fā)光強(qiáng)度減弱。明亮發(fā)光桿菌（Photobacteriumhosphoreum）、培養(yǎng)至對(duì)數(shù)期菌懸液+待測(cè)溶液保溫光度計(jì)檢測(cè)4、發(fā)光細(xì)菌檢測(cè)法思考題P247：1、4、6思考題P247：1、4、6學(xué)習(xí)情境七微生物的生態(tài)特點(diǎn)及其應(yīng)用技術(shù)蝴蝶效應(yīng):一只蝴蝶在巴西扇動(dòng)翅膀會(huì)在得克薩斯引起龍卷風(fēng)嗎?學(xué)習(xí)情境七微生物的生態(tài)特點(diǎn)及其應(yīng)用技術(shù)蝴蝶效應(yīng):一只蝴蝶在巴Contents微生物與保護(hù)的關(guān)系及其相關(guān)應(yīng)用技術(shù)微生物在自然界物質(zhì)循環(huán)中的作用生態(tài)系統(tǒng)中的微生物微生物在生態(tài)系統(tǒng)中的作用與特點(diǎn)Contents微生物與保護(hù)的關(guān)系及其相關(guān)應(yīng)用技術(shù)微生物在自微生物生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性課件微生物生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性課件微生物生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性課件微生物生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性課件微生物生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性課件微生物生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性課件微生物生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性課件微生物生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性課件微生物生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性課件微生物生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性課件馬爾代夫馬爾代夫2012年5月山東日照附近海域出現(xiàn)大面積赤潮

2012年5月山東日照附近海域出現(xiàn)大面積赤潮項(xiàng)目一微生物在生態(tài)系統(tǒng)中的作用與特點(diǎn)一、生態(tài)系統(tǒng)概述生態(tài)系統(tǒng)：是指在一定的空間內(nèi)生物的成分和非生物的成分通過物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)互相作用、互相儲(chǔ)存而構(gòu)成的一個(gè)生態(tài)學(xué)功能單位；是生物群落與其生存環(huán)境組成的整體系統(tǒng)。項(xiàng)目一微生物在生態(tài)系統(tǒng)中的作用與特點(diǎn)一、生態(tài)系統(tǒng)概述生態(tài)系統(tǒng)：生產(chǎn)者：植物、微生物消費(fèi)者：動(dòng)物、植物、微生物分解者：微生物生態(tài)系統(tǒng)：微生物生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性課件生物圈（biosphere）:地球表面進(jìn)行生命活動(dòng)的有機(jī)圈。生物圈（biosphere）:地球表面進(jìn)行生命活動(dòng)的有機(jī)圈。微生物生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性課件微生物生態(tài)學(xué)：是研究微生物及其生存環(huán)境間相互作用規(guī)律的科學(xué)。意義：開發(fā)新的微生物資源為研究生物的進(jìn)化提供理論基礎(chǔ)發(fā)揮微生物在工、農(nóng)、醫(yī)藥、環(huán)保方面的有益作用微生物生態(tài)學(xué)：是研究微生物及其生存環(huán)境間相互作用規(guī)律的科學(xué)。二、微生物生態(tài)系統(tǒng)及其特點(diǎn)微生物生態(tài)系統(tǒng)是微生物與其生存環(huán)境組成的整體系統(tǒng)。1、微生物生態(tài)系統(tǒng)的多樣性：環(huán)境條件的不同同一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中，任一因素的變化都會(huì)導(dǎo)致微生物生態(tài)系統(tǒng)的改變。

二、微生物生態(tài)系統(tǒng)及其特點(diǎn)微生物生態(tài)系統(tǒng)是微生物與其生存環(huán)境2、微生物生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性：

（1）在外界環(huán)境的壓力下保持自身的生存

(2)對(duì)外界環(huán)境壓力具有抵抗性和修補(bǔ)能力

(3)外界環(huán)境因子出現(xiàn)周期性循環(huán)時(shí)，微生物生態(tài)系統(tǒng)也會(huì)出現(xiàn)周期性.

環(huán)境多次連續(xù)與強(qiáng)力的沖擊——？?jī)?yōu)勢(shì)種的影響單向性因素的影響一個(gè)微生物群落的遺傳多樣性指數(shù)可用整個(gè)微生物群落的DNA的異源性表示，從樣品中獲得整個(gè)微生物群落的總DNA，代表了這個(gè)群落的總基因庫(kù)。

——生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性與種的多樣性關(guān)系密切2、微生物生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性：3、微生物生態(tài)系統(tǒng)的適應(yīng)與演替性：

適應(yīng)性：一是原有的微生物類群可誘導(dǎo)產(chǎn)生新的酶或酶系；二是使原來數(shù)量很少和競(jìng)爭(zhēng)力弱的類群發(fā)育成新的優(yōu)勢(shì)種群。

演替性：復(fù)雜有機(jī)物的分解環(huán)境因素的改變——優(yōu)勢(shì)種群的出現(xiàn)有明顯的時(shí)序性3、微生物生態(tài)系統(tǒng)的適應(yīng)與演替性：三、微生物在生態(tài)系統(tǒng)中的重要作用微生物是有機(jī)物的主要分解者微生物是地球物質(zhì)循環(huán)的重要成員微生物是生態(tài)系統(tǒng)中的初級(jí)生產(chǎn)者微生物是物質(zhì)與能量的儲(chǔ)存者微生物是生物進(jìn)化中的先鋒種類三、微生物在生態(tài)系統(tǒng)中的重要作用微生物是有機(jī)物的主要分解者項(xiàng)目二生態(tài)環(huán)境中的微生物土壤中的微生物水體中的微生物空氣中的微生物工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品中的微生物人及動(dòng)物體上的微生物極端環(huán)境中的微生物項(xiàng)目二生態(tài)環(huán)境中的微生物土壤中的微生物一、土壤中的微生物土壤中的微生物種類最多、數(shù)量最大來源：天然存在于土壤中的；動(dòng)植物排泄物或腐爛后進(jìn)入的（腐生菌、寄生菌）大部分對(duì)人類有益，極少數(shù)可致病。（一）、土壤具有微生物生命活動(dòng)所必需的一切營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和適宜的生活條件，是微生物的天然培養(yǎng)基。1.水分充足2.營(yíng)養(yǎng)豐富，酸堿度、滲透壓適宜3.氧氣4.溫度一、土壤中的微生物土壤中的微生物種類最多、數(shù)量最大(二)土壤中微生物的分布

1.種類分布細(xì)菌、放線菌、真菌、藻類、原生動(dòng)物異養(yǎng)種類較多

2.垂直分布

5-22cm數(shù)量最多，逐漸減少，2m深處幾個(gè)/克

3.數(shù)量和種類隨季節(jié)而變化

4.微生物對(duì)土壤的作用(二)土壤中微生物的分布土著性微生物區(qū)系：是那些對(duì)新鮮有機(jī)物質(zhì)不很敏感、常年維持在某一數(shù)量水平上，即使由于有機(jī)物質(zhì)的加入或溫度、濕度變化而引起數(shù)量變化，其變化幅度也較小的那些微生物。如革蘭氏陽性球菌類、色桿菌、芽孢桿菌、節(jié)桿菌、分枝桿菌、放線菌、青霉、曲霉、叢霉等。土著性微生物區(qū)系：是那些對(duì)新鮮有機(jī)物質(zhì)不很敏感、常年維持在發(fā)酵性微生物區(qū)系：是那些對(duì)新鮮有機(jī)物質(zhì)很為敏感，在有新鮮動(dòng)植物殘?bào)w存在時(shí)可爆發(fā)性地旺盛發(fā)育，而在新鮮殘?bào)w消失后又很快消退的微生物區(qū)系。包括各類革蘭氏陰性無芽孢桿菌、酵母菌、以及芽孢桿菌、鏈霉菌、根霉、曲霉、木霉、鐮刀霉等。發(fā)酵性微生物區(qū)系的數(shù)量變幅很大。因此在土壤中有新鮮有機(jī)殘?bào)w時(shí)，發(fā)酵性微生物大量發(fā)育占優(yōu)勢(shì)；而新鮮有機(jī)殘?bào)w被分解后，發(fā)酵性微生物衰退，土著性微生物重占優(yōu)勢(shì)。發(fā)酵性微生物區(qū)系：是那些對(duì)新鮮有機(jī)物質(zhì)很為敏感，在有新鮮動(dòng)植二、水體中的微生物(一)淡水中的微生物1.來源:土壤、雨水2.數(shù)量和種類：貧營(yíng)養(yǎng)細(xì)菌（oligotrophicbacteria）兼性貧營(yíng)養(yǎng)細(xì)菌富營(yíng)養(yǎng)細(xì)菌：硫細(xì)菌、鐵細(xì)菌、色桿菌屬、微球菌屬3.水體中微生物的影響因素營(yíng)養(yǎng)、溫度、溶解氧二、水體中的微生物(一)淡水中的微生物（二）海水中的微生物1.特點(diǎn)：嗜冷、嗜鹽或耐鹽、耐壓2.海洋微生物的重要性光合作用海洋微生物與自然界物質(zhì)循環(huán)海洋微生物資源（二）海水中的微生物三、空氣中的微生物少養(yǎng)、干燥、紫外線——不適宜微生物生長(zhǎng)1.微生物的暫時(shí)存在場(chǎng)所2.人類活動(dòng)對(duì)空氣質(zhì)量的影響3.微生物在空氣中的傳播空氣傳播的疾?。航Y(jié)核、流感、“非典”4.空氣質(zhì)量與人類健康三、空氣中的微生物少養(yǎng)、干燥、紫外線——不適宜微生物生長(zhǎng)空氣微生物的種類和數(shù)量主要取決于下層地面或水面的微生物狀況并與氣候的季節(jié)性變化密切相關(guān)。一般是陸地上空＞海洋，城市上空＞農(nóng)村，近地面空氣＞高空空氣。農(nóng)村的畜廄、城市的街道、醫(yī)院和宿舍區(qū)的空氣所含的微生物數(shù)量和種類較多?！⒁饪諝庀究諝馕⑸锏姆N類和數(shù)量主要取決于下層地面或水面的微生物狀況并四、正常人體及動(dòng)物體上的微生物1.人體微生態(tài)中微生物的數(shù)量眼睛:1g

鼻腔:10g

口腔:20g

皮膚:200g

肺:20g

腸道:1000g

生殖道:20g總量:1271g四、正常人體及動(dòng)物體上的微生物1.人體微生態(tài)中微生物的數(shù)量正常菌群：指存在于健康人體和動(dòng)物體各部位、數(shù)量大、種類較穩(wěn)定且一般是有益無害的微生物種群。胃內(nèi)較少(個(gè)/g)回腸結(jié)腸直腸或糞便雙歧桿菌1041071010擬桿菌1031081010腸桿菌103106106腸球菌107乳桿菌104

正常菌群：指存在于健康人體和動(dòng)物體各部位、數(shù)量大、種類較穩(wěn)定2.微生態(tài)的作用1)建立菌群屏障2）產(chǎn)生抑菌物質(zhì)3）降低腸道pH4)促進(jìn)消化吸收：合成多種維生素5)提高免疫、抗突變、排毒、激活免疫細(xì)胞的活性2.微生態(tài)的作用3.微生態(tài)平衡的變化出生一周:各種微生物在腸道迅速繁殖一周至一月:雙歧桿菌優(yōu)勢(shì)老年期:雙歧桿菌隨年齡迅速下降3.微生態(tài)平衡的變化4.微生態(tài)制劑調(diào)整宿主微生態(tài)平衡達(dá)到治療和保健作用，微生態(tài)調(diào)節(jié)劑活菌制劑益生元：有益菌生長(zhǎng)刺激因子合生劑：兼有兩種成分4.微生態(tài)制劑五、工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品中的微生物1、農(nóng)產(chǎn)品上的微生物——霉變黃曲霉毒素（aflatoxin）B1:30ppm

鐮孢霉（Fusarium）毒素T22、食品上的微生物——引起中毒或其他嚴(yán)重疾病。加工過程注意衛(wèi)生貯藏條件控制加防腐劑

3、藥物上的微生物：原材料（如原料和水）、環(huán)境（如空氣）、儀器設(shè)備、生產(chǎn)操作人員（操作不規(guī)范或衛(wèi)生不佳）、包裝、運(yùn)輸、貯藏等各方面。

五、工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品中的微生物1、農(nóng)產(chǎn)品上的微生物——霉變六、極端環(huán)境微生物（extremophiles）1.嗜熱菌（Thermophiles）2.嗜冷菌（Psychrophiles）3.嗜酸菌（Acidophiles）4.嗜堿菌（Basophlies，alkalophiles）5.嗜鹽菌（Halophiles）6.嗜壓菌（Barophiles）7.抗輻射的微生物六、極端環(huán)境微生物（extremophiles）1.嗜熱菌各類微生物群的生長(zhǎng)上限溫度各類微生物群的生長(zhǎng)上限溫度項(xiàng)目三微生物在自然界物質(zhì)循環(huán)中的作用是生態(tài)系統(tǒng)中的分解者項(xiàng)目三微生物在自然界物質(zhì)循環(huán)中的作用是生態(tài)系統(tǒng)中的分解者一、微生物與碳素循環(huán)碳素循環(huán)包括CO2的固定和CO2的再生。一、微生物與碳素循環(huán)碳素循環(huán)包括CO2的固定和CO2的再二、微生物在氮素循環(huán)中的作用二、微生物在氮素循環(huán)中的作用1）固氮作用：化學(xué)固氮與生物固氮，固氮微生物（細(xì)菌、放線菌、藍(lán)藻）2）氨化作用：異養(yǎng)菌分解作用3）硝化作用：化能自養(yǎng)菌4）同化作用：異養(yǎng)菌吸收5）反硝化作用：化能異養(yǎng)菌無氧呼吸1）固氮作用：化學(xué)固氮與生物固氮，固氮微生物（細(xì)菌、放線菌、三、微生物與硫素循環(huán)三、微生物與硫素循環(huán)微生物生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性課件1、脫硫作用：生物體中的含硫有機(jī)物被微生物降解成硫化氫的過程?？煞纸夂视袡C(jī)物的氨化微生物均可分解之。1、脫硫作用：生物體中的含硫有機(jī)物被微生物降解成硫化氫的過程2、硫化作用：在微生物的作用下，硫化氫、土壤中的元素硫或硫的其他不完全氧化物被氧化生成硫酸的過程。硫細(xì)菌（硫桿菌屬、絲狀硫細(xì)菌、綠硫細(xì)菌及古細(xì)菌中的極端嗜熱菌等）2、硫化作用：在微生物的作用下，硫化氫、土壤中的元素硫或硫的3、反硫化作用：硫酸鹽在厭氧條件下被微生物還原成硫化氫的過程。由硫酸還原細(xì)菌啟動(dòng)。3、反硫化作用：硫酸鹽在厭氧條件下被微生物還原成硫化氫的過程微生物在磷素循環(huán)中的作用無機(jī)磷的同化：微生物生命活動(dòng)中對(duì)磷的吸收有機(jī)磷的礦化：許多細(xì)菌、放線菌和霉菌含有植酸酶、磷酸酶等。不溶性磷的溶解：分解產(chǎn)生硝酸、硫酸和有機(jī)酸微生物在磷素循環(huán)中的作用無機(jī)磷的同化：微生物生命活動(dòng)中對(duì)磷的1.互生：可分可合合比分好2.共生：難舍難分3.寄生：損人利己4.拮抗：勢(shì)不兩立微生物與生物之間的相互關(guān)系1.互生：可分可合合比分好微生物與生物之間的相互關(guān)系互生

二者可以單獨(dú)生活的生物，當(dāng)它們生活在一起時(shí)，通過各自的代謝活動(dòng)而有利于對(duì)方，或偏利于一方的一種生活方式，但二者不形成共生組織(生命整體)的關(guān)系?！翱煞挚珊希媳确趾谩?）微生物間的互生關(guān)系：

纖維素分解細(xì)菌←→固氮菌2）根際微生物與高等植物之間3）人體腸道正常菌群

互生二者可以單獨(dú)生活的生物，當(dāng)它們生活在一共生共生是指兩種生物共居在一起相互分工協(xié)作，彼此分離就不能很好地生活。地衣就是微生物間共生的典型例子，它是真菌和藍(lán)細(xì)菌或藻類的共生體。在地衣中，藻類和藍(lán)細(xì)菌進(jìn)行光合作用合成有機(jī)物，作為真菌生長(zhǎng)繁殖所需的碳源，而真菌則起保護(hù)光合微生物的作用，在某些情況下，真菌還能向光合微生物提供生長(zhǎng)因子和運(yùn)輸無機(jī)營(yíng)養(yǎng)。

共生共生是指兩種生物共居在一起相互分工協(xié)作，彼此分離就不能很根瘤菌與豆科植物共生形成根瘤共生體，是微生物與植物共生的又一典型。由于彼此雙贏，所以稱為互惠共生。根瘤菌固定大氣中的氮?dú)猓瑸橹参锾峁┑仞B(yǎng)料，而豆科植物根的分泌物能刺激根瘤菌的生長(zhǎng)，同時(shí)，還為根瘤菌提供保護(hù)和穩(wěn)定的生長(zhǎng)條件。★許多真菌能在一些植物根上發(fā)育，菌絲體包圍在根面或侵入根內(nèi)，形成了兩者的共生體，稱為菌根。一些植物，例如蘭科植物的種子若無菌根菌的共生就無法發(fā)育，杜鵑科植物的幼苗若無菌根菌的共生就不能存活?！⑸锱c動(dòng)物互惠共生的例子也很多，例如，牛、羊、鹿、駱駝等反芻動(dòng)物，吃的草料為它們胃中的微生物提供了豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，但這些動(dòng)物本身卻不能分解纖維素，食草動(dòng)物瘤胃中的纖維素分解菌能夠?qū)⑵浞纸獬商?，并被其它菌轉(zhuǎn)化成有機(jī)酸，最后經(jīng)氧化，成為動(dòng)物的主要能量來源?！鼍c豆科植物共生形成根瘤共生體，是微生物與植物共生的又一☆☆★★拮抗是指一種微生物在其生命活動(dòng)中，產(chǎn)生某種代謝產(chǎn)物或改變環(huán)境條件，從而抑制其它微生物的生長(zhǎng)繁殖，甚至殺死其它微生物的現(xiàn)象。在制造泡菜、青儲(chǔ)飼料時(shí)，乳酸桿菌產(chǎn)生大量乳酸，導(dǎo)致環(huán)境變酸，即pH值的下降，抑制了其它微生物的生長(zhǎng)，這屬于非特異性的拮抗作用。而可產(chǎn)生抗生素的微生物，則能夠抑制甚至殺死其它微生物，例如青霉菌產(chǎn)生的青霉素能抑制一些革蘭氏陽性細(xì)菌，鏈霉菌產(chǎn)生的制霉菌素能夠抑制酵母菌和霉菌等，這些屬于特異性的拮抗關(guān)系。拮抗

拮抗是指一種微生物在其生命活動(dòng)中，產(chǎn)生某種代謝產(chǎn)物或改變環(huán)境微生物生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性課件指的是小型生物生活在較大型的生物體內(nèi)或體表，從后者獲得營(yíng)養(yǎng)，進(jìn)行生長(zhǎng)、繁殖，并使后者蒙受損害甚至被殺死的現(xiàn)象。例如動(dòng)、植物體表或體內(nèi)的病毒，以及一些寄生性細(xì)菌、真菌等即是如此。寄生于人和有益動(dòng)物或者經(jīng)濟(jì)作物體表或體內(nèi)，危害寄主的生長(zhǎng)及繁殖，固然是有害的，但如果寄生于有害生物體內(nèi)，對(duì)人類有利，則可加以利用，例如利用昆蟲病原微生物防治農(nóng)業(yè)害蟲等。

寄生指的是小型生物生活在較大型的生物體內(nèi)或體表，從后者獲得營(yíng)養(yǎng)，環(huán)境污染：指生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功