微生物在环保和农业中的应用,急!请以简单题或者论述题的方式给出答案!谢谢

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农业微生物学练习题及答案~

农业微生物学
一、选择题
1. 真核生物与原核生物差别在于( )。
A真核生物没有细胞器  B 真核生物有一个单个染色体  C真核生物有细胞核和细胞器  D真核生物不能通过有丝分裂进行分裂。
2. 肽聚糖物质存在于( )中。
A真核生物的核糖体 B细菌的细胞壁 C真核生物的染色体 D细菌的细胞膜
3. (  )不是原核生物和真核生物的细胞物质跨膜运动的方法。
A主动转运 B促进扩散 C渗透 D翻译
4. 营养菌丝是那些用于( )的菌丝。
A产生繁殖结构 B吸收营养 C形成线粒体 D形成隔壁
5. 病毒的基因组可以由( )组成。
A DNA但无RNA B RNA但无DNA
C 同一个病毒中有DNA和RNA一起 D 或DNA或RNA
6. 微生物的稳定生长期( )。
A 细胞分裂速率增加 B 细胞分裂速率降低
C 群体是在其最旺盛壮健的阶段 D群体是在其最少的阶段
7. 纯培养是其中( )的培养物
A 只有一种微生物 B 只有细菌生长所需的一种营养物
C 除主要微生物外只有一种微生物 D没有代谢废物
8. 直接显微镜计数法用来测定下面所有微生物群体的数目,除了( )之外。
A原生动物 B真菌孢子 C 细菌 D 病毒
9. 当进行糖酵解化学反应时,( )。
A 糖类转变为蛋白质 B 酶不起作用 C 从二氧化碳分子产生糖类分子 D 从一个单个葡萄糖分子产生两个丙酮酸分子
10. 干热法常用于( )灭菌。
A 盐溶液 B 细菌培养基 C 油料物质 D 医院的毛毯
11. 紫外辐射主要作用于微生物的( )。
A糖类 B 酶类 C核酸 D 细胞壁
12. 驱动光合作用反应的能量来自( )。
A 氧化还原反应 B 日光 C ATP分子 D 乙酰CoA分子
13. 被称为腐殖质的土壤物质主要包含(   )。
A 磷酸盐和硝酸盐 B 无机物质如氧化铁 C 发酵的酸和碱 D 耐腐败的有机物质
14. 光合绿色植物和光合微生物如蓝细菌负责向大气中返回大量的(   )。
A 氮 B 氧 C 钾 D 锌
15. 以下都是地球上的氮循环的必要成分,除了( )之外。
A 磷酸钙 B 氨 C 硝酸盐离子 D 氨基酸
16. G-细菌细胞壁的最内层成分是( )。
A. 磷脂 B. 肽聚糖 C. 脂蛋白 D. LPS
17. 异染粒是属于细菌的( )类贮藏物。
A. 磷源类 B. 碳源类  C. 能源类 D. 氮源类
18. 下列微生物中,( )属于革兰氏阴性菌。
A. 大肠杆菌 B. 金黄葡萄球菌 C. 巨大芽孢杆菌  D. 肺炎双球菌
19. 下列(  )是真核生物。
A. 放线菌 B. 酵母菌 C. 蓝细菌 D. 细菌
20. 一般真菌适合的培养基是(   )。
A. 牛肉膏蛋白胨培养基 B. 高氏一号培养基 C. 硅酸盐培养基 D. 马铃薯培养基
21. 噬菌体是一种感染( )的病毒。
A. 酵母菌  B. 霉菌 C. 放线菌和细菌  D. 原生动物
22. 被运输物质进入细胞前后物质结构发生变化的是( )。
A. 主动运输 B. 扩散 C. 促进扩散 D. 基团转位
23. 酵母菌的无性繁殖方式有 。
A. 芽殖 B. 裂殖 C. A、B均有
24. 细菌常用 法制片观察其菌体形态。
A. 水浸片 B. 印片 C. 涂片
25. 细菌鞭毛的功能是 。
A. 交配 B. 运动 C. 吸附
26. 制作酸奶的微生物学过程是 。
A. 乳酸发酵 B. 丁酸发酵 C. 酒精发酵
27. 反硝化细菌在有氧条件下的产能方式是。
A. 有氧呼吸 B. 发酵作用 C. 厌氧呼吸(亦称无氧呼吸)
28. 纤维分解菌的营养类型是。
A. 化能异养型 B. 化能自养型 C. 光能异养型 D. 光能自养型
29. 放线菌菌落的外观形态是。
A. 大而突起 B. 小而紧密 C. 大而疏松 D. 大而平坦
30. 土壤中微生物的数量,以 为最多
A. 真菌 B. 藻类 C. 细菌 D. 放线菌
31. 真菌包括 、 和 。选项为(     )
A. 酵母菌、霉菌和蕈菌 B.根霉、木霉、曲霉 C. 啤酒酵母、假丝酵母、白地霉
32. 锁状联合是担子菌 的生长方式。
A. 双核的初生菌丝 B. 单核的初生菌丝 C. 单核的次生菌丝 D.双核的次生菌丝
33. 两种微生物形成共生关系后,不能够 。
A. 在生理功能上相互分工 B. 像一种生物一样繁衍 C. 由其他微生物任意代替其中的任何一种微生物 D.组成一个结构统一的生物体
34. 在分解复杂大分子有机物时,往往是由多种微生物协同完成的,乙种微生物以甲种微生物的代谢产物为食物,丙种微生物又以乙种微生物的代谢产物为食物,这种微生物之间的关系称为 。
A. 互生关系 B. 接力关系  C. 共生关系 D.寄生关系
35. 土壤中磷酸钙的溶解主要依赖于 。
A. 微生物代谢产生的有机酸 B. CO2溶解产生的碳酸 C. 硫化作用产生的硫酸和硝化作用产生的硝酸 D.A~C
二、填空题
1、细菌细胞壁的基本骨架是(     )。
2、培养基按用途来划分,可分为(         )、(       )、(        )和(       )。
3、原核生物的基因重组方式主要有(      )、(     )和(     )。
4、细菌的繁殖以(      )为主;酵母菌的繁殖以(      )。
5、大肠杆菌长为2.0μm,宽为0.5μm,其大小表示为(      )。
6、细菌纯培养的生长曲线可分为(  )、(  )、()和()四个阶段。
7、原核微生物包括有( )、( )、( )和( )等。
8、细菌的基本形态有( )、( )及( )。分别称之( )、( )和( )。
9、微生物之间的相互关系有(  )、(  )、(  )、(  )、(  )、(  )和(  )等。
三、名词解释
1、芽孢 2、菌丝体 3、生长因子 4、细菌接合  5、生长曲线 6、菌落 7、发酵 8、转导9、水活度 10、根际效应 11、温和噬菌体 12、培养基 13、基因突变 14、基团转位 15、土壤微生物区系 16、根土比 17、根瘤 18、感受态 19、变异与饰变
四、简答题
1、什么是真菌、酵母菌和霉菌?
2、简述荚膜的主要功能?
3、病毒区别于其他生物的特点是什么?
4、什么叫微生物的营养类型,试以能源为主、碳源为辅对微生物的营养类型进行分类?
5、民间麻类物质脱胶的原理是什么?
五、论述分析题
1、如何理解土壤是微生物生活的“大本营”?
2、试举便说明日常生活中的防腐、消毒和灭菌及其原理?
3、硝化细菌培养基Ⅰ:(NH4)2SO40.5g、NaCl0.3g、FeSO4·7H2O0.03g、K2HPO41g、MgSO4·7H2O0.3g、CaCl27.5g、蒸馏水1000ml。
反硝化细菌培养基:KNO32.0g、MgSO4·7H2O0.2g、K2HPO40.5g、酒石酸钾钠20g、蒸馏水1000ml、pH7.2。
(1)、用硝化细菌培养基Ⅰ培养硝化细菌,指出其C源、N源、能源物质分别是什么?硝化细菌是何营养类型?
(2)、用反硝化细菌培养基培养反硝化细菌,指出其C源、N源、能源物质各是什么?反硝化细菌是何营养类型?
4、比较细菌与酵母菌的个体形态与菌落特征的异同。
5、配制化能异养型微生物所需培养基时,除加入有机物作为碳源物质外,是否还需专门加入作为能源的物质?为什么?
6、指出以下微生物实验所用物品和场所采用何种合适的灭菌或消毒方法。
(1) 吸管;(2) 培养皿;(3) 培养基;(4) 接种环;(5) 接种室;(6) 制备无菌水;(7)皮肤。
7、微生物的发酵作用和呼吸作用有何区别?
8、简述细胞壁的主要功能?
六、综合应用题
例1资料阅读
资料1):四川省是我国重要的粮食生产基地,每年夏、秋两季都有大量的秸秆产生,秸秆总量就高达4000万吨。
人们对秸秆的实际利用率还不足50%,大量的秸秆都被简单的一烧了之,不仅造成了资源的极大浪费(每燃烧100万吨秸秆约损失自然肥力5万吨),更重要的是会造成大气污染,破坏生态环境,危害人类健康。
资料2):秸秆还田是把不宜直接作饲料的秸秆(玉米秸秆、高粱秸秆等)直接或堆积腐熟后施入土壤中的一种方法。可改良土壤性质、加速生土熟化、提高土壤肥力。直接耕翻秸秆时,应施加一些氮素肥料,以促进秸秆在土中腐熟,避免分解细菌与作物对氮的竞争。
问题:
1、请从微生物学的角度,提出合理利用四川省秸秆资源的建议。阐明利用方式和微生物学原理。
2、设计研究秸秆还田土壤微生物分布状况的实验方案
3、设计从秸秆还田土壤中分离纤维素降解菌的实验方法。
例2 作物的秸秆、稻草及幼嫩的豆科绿肥施入土壤,哪一个腐熟得更快?

答案要点
一、选择题
1、 C 2、 B3、D4、 B5、D6、 B 7、 A8、D9、D 10、C11、C12、B13、D14、B15、A16、B17、A18、A19、C20、D21、C22、D23、C24、C25、B26、A27、A28、A29、B30、C31、A32、D33、C34、B35、D
二、填空题
1、肽聚糖
2、基础培养基、加富培养基、选择培养基、鉴别培养基
3、转化作用、转导作用、接合作用
4、裂殖、 芽殖
5、0.5×2.0μm
6、迟缓期、对数生长期、稳定期、衰亡期。
7、细菌、放线菌、蓝细菌、支原体(衣原体、立克次体等)
8、球状、杆状、螺旋状、球菌、杆菌、螺旋菌
9偏利共栖关系 互利共栖关系 共生关系 竞争关系 拮抗现象 寄生关系 捕食关系
三、名词解释
1、芽孢 芽孢是某引起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、含水量极氏、抗逆性极强的休眠体。
2、菌丝体 指菌丝在条件适合时总以顶端伸长方式向前生长,并产生很多分枝,相互交错成一团菌丝称为菌丝体。
3、生长因子 一类对微生物正常代谢必不可少且不能用简单的碳源或氮源自行合成的有机物,其需要量一般很少。
4、细菌接合 通过供体菌和受体菌完整细胞间性菌毛的直接接触而传递大段DNA的过程称为接合。
5、生长曲线:以培养时间为横坐标,以细菌细胞数目的对数或生长速率为纵坐标绘图所得到的曲线称为生长曲线。
6、菌落:单个微生物在适宜的固体培养基表面或内部生长、繁殖到一定程度可以形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞生长群体,称为菌落。
7、发酵:是指微生物细胞将有机物氧化释放的电子直接交给底物本身未完全氧化的某种中间产物,同时释放能量并产生各种不同的代谢产物。
8、转导:通过噬菌体的媒介把一个细菌细胞(供体)的宿主DNA转移到另一个细胞(受体)的过程称为转导。
9、水活度:微生物生长的环境中水的有效性常以水活度值aw表示,水活度值是指在一定的温度和压力条件下,溶液的蒸气压力与同样条件下纯水蒸气压力之比。
10、根际效应:同根际外土壤中的微生物的群落相比,生活在植物根圈中的微生物,在数量、种类和活性上都有明显不同,表现出一定特异性,这种现象称为根际效应,有的也称根圈效应。
11、温和噬菌体:某些噬菌体,侵入寄主细胞以后,并不像毒性噬菌体那样发展,而是它们的核酸和寄主细胞同步复制,寄主细胞不裂解(而且通过一个世代传至下一个世代),这类噬菌体称为温和噬菌体(溶源性噬菌体)。
12、培养基:是人工配制的,适合微生物生长繁殖或产生代谢产物的营养基质。
13、基因突变:一个基因内部结构或DNA序列的任何改变,改变一对或少数几对碱基的缺失、插入或置换,而导致的遗传变化称为基因突变。
14、基团转位:转运的物质分子在通过质膜的过程中,先在化学上被修饰后转动入细胞内,需能量和运载蛋白、逆浓度梯度进行物质运输的一种方式。
15、土壤微生物区系 指在某一特定环境和生态条件下的土壤中所存在的微生物种类、数量以及参与微生物循环的代谢活动强度。
16、根土比 指单位根际土壤中的微生物数量(R)与邻近的非根际土壤中微生物数量(S)之比。即R/S=每克根际土壤中微生物数量/每克邻近的非根际土壤中的微生物数量。
17、根瘤 指根瘤细菌感染豆科植物后,在豆科植物根部形成特殊的共生结构,是根瘤菌和豆科植物共生固氮的场所。
18、感受态 是指受体细胞最易接受外源DNA片段并能实现转化的一种生理状态。
19、变异与饰变 变异是指生物体在某种外因或内因的作用下所引起的遗传物质结构或数量的可遗传性改变。而饰变(modification)是指外表的修饰性改变,它不涉及遗传物质结构改变而只发生在转录、转译水平上的表型变化。其性状变化的幅度较小,其遗传物质未变,故饰变是不遗传的。
四、简答题
1、什么是真菌、酵母菌和霉菌?
真菌是指具有细胞壁、不能进行光合作用、也不能运动的真核微生物,包括酵母菌、霉菌和蕈子。
酵母菌是一种俗语,这个术语无分类学意义,指一群单细胞的真核微生物,通常以芽殖或裂殖来进行无性繁殖的单细胞真菌,极少数种可产生子囊孢子进行有性繁殖。
霉菌也是一种俗语,不是分类学上的名词,是一类丝状真菌的统称。在分类上分属于鞭毛菌亚门、接合菌亚门、子囊菌亚门、担子菌亚门和半知菌亚门。
2、简述荚膜的主要功能?
荚膜是有些细菌生活在一定营养条件下,可向细胞壁外分泌出一层黏滞性较大、相对稳定地附着在细胞壁外、具一定外形、厚约200nm的黏液层。
其主要功能:
(1)作为细胞外碳源和能源性贮藏物质,并能保护细胞免受干燥的影响。
(2)能增强某些病原菌的致病能力,使之抵抗宿主吞噬细胞的吞噬。
(3)堆积某些代谢废物。
3、病毒区别于其他生物的特点是什么?
病毒是指超显微的、没有细胞结构的、专性活细胞内寄生的实体,它们在活细胞外具有一般化学大分子特征,一旦进入宿主细胞又具有生命特征,与其他生物的主要区别:
(1)无细胞结构,仅含一种类型的核酸——DNA或RNA,至今尚未发现二者兼有的病毒。
(2)大部分病毒没有酶或酶系统极不完全,不能进行独立的代谢作用。
(3)严格的活细胞内寄生,没有自身的核糖体,不能生长也不进行二均分裂,必须依赖宿主细胞进行自身的核酸复制,形成子代。
(4)个体极小,能通过细菌滤器,在电子显微镜下才可看见。
(5)对抗生素不敏感,对干扰素敏感。
4、什么叫微生物的营养类型,试以能源为主、碳源为辅对微生物的营养类型进行分类?
以能源为主、碳源为辅,微生物的营养类型可分为四大类:①光能自养型,能源是光,氢供体是无机物,基本碳源是CO2,主要有蓝细菌、紫硫细菌、绿硫细菌和藻类等;②光能异养型,能源是光,氢供体是无机物,基本碳源是CO2及简单有机物,主要有红螺菌科的细菌;③化能自养型,能源是无机物,氢供体是无机物,基本碳源是CO2,主要有硝化细菌、硫化细菌、铁细菌、氢细菌和硫磺细菌等;④化能异养型,能源是有机物,氢供体是有机物,基本碳源是有机物,绝大多数细菌和真核生物都属该类型。
5、民间麻类物质脱胶的原理是什么?
微生物分解果胶类物质是麻类植物脱胶处理的原理。麻类植物纤维的化学成分是纤维素,存在于茎秆的韧皮部,纤维素与果胶类物质结合在一起充实于茎秆的木质部及韧皮部与皮层之间。纤维植物脱胶就是利用果胶分解微生物有分解果胶类物质的能力而没有分解纤维素的能力,从而将果胶类物质分解掉,将纤维完好地脱离出来。民间麻类脱胶采用水浸和露浸两种方法,前者是利用厌氧性微生物分解果胶,后者是利用好氧性微生物分解果胶。
五、论述分析题
1、如何理解土壤是微生物生活的“大本营”?
答:微生物的生长发育主要受到营养物、含水量、氧、温度、pH等因子的影响,而土壤能满足微生物生长发育的需要。土壤是自然界微生物活动的主要场所,因为土壤具备微生物生存的基本条件。
微生物的生长发育主要受到营养物、含水量、氧、温度、pH等因子的影响,而土壤能满足微生物生长发育的需要。因为①土壤中含有大量变动植物和微生物残体,可供微生物作为碳源、氮源和能源;②土壤中含有大量而全面的矿质元素;③土壤中的水分可满足微生物对水分的需求;④土壤颗粒之间的空隙可满足好氧微生物的生长,而通气条件差,处于厌氧状态时,又可满足厌氧微生物的生长;⑤土壤的pH范围在3.5~10.0之间,多数在5.5~8.5之间,是大多数微生物的适宜生长的pH范围;⑥土壤温度变化幅度小而缓慢,有利于微生物的生长,所以说土壤是微生物栖息的良好环境。
这些使土壤成为微生物活动最适宜的场所,所以土壤有微生物的“天然培养基”之称。土壤中微生物数量最大,种类最多,人们常称之为“微生物的大本营”。
2、试举便说明日常生活中的防腐、消毒和灭菌及其原理?
(1)防腐:利用某种理化因素完全抑制霉腐微生物的生长繁殖,从而达到防止食品等发生霉腐的措施。如用4℃以下的低温来保藏食品;在密封容器中加入除氧剂来防止食物变质;采用晒干或红外线干燥等方法对粮食、食品等进行干燥保藏;通过盐腌和糖渍等高渗措施来保存各种食物;用高酸度也能防腐;在食品中加入适量的防腐剂以达到防霉腐的目的。
(2)消毒:消毒是一种采用较温和的理化因素,仅杀死物体表面或内部一部分对人体有害的病原菌,而对被消毒的物体基本无害的措施。如对啤酒、牛奶、果汁和酱油等进行消毒处理的巴氏消毒法,一些常用的对皮肤、水果、饮用水进行药剂消毒的方法。
(3)灭菌:采用强烈的理化因素使任何物体内外部的一切微生物永远丧失其生长繁殖的措施。如高温灭菌、湿热灭菌、间歇灭菌。
3、答:(1)
C源物质:CO2;N源物质:(NH4)2SO4;能源物质:(NH4)2SO4。硝化细菌营养类型:化能无机自养型。
(2)
C源物质:酒石酸钾钠;N源物质:KNO3;能源物质:酒石酸钾钠; 硝化细菌营养类型:化能有机异养型。
4、(1)个体形态特征:
相同点:单细胞微生物;
不同点:细菌是原核生物,细胞小,细胞有三种基本形状:杆状、球状、螺旋状,繁殖方式是无性繁殖,以裂殖为主;酵母菌是真核生物,细胞比细菌大,一般呈卵圆形、圆形或圆柱形,繁殖方式以芽殖为主、有有性繁殖。
(2)菌落形态特征:
相同点:湿润、黏稠、易挑取(与培养基结合不紧密)、质地均匀、较透明、菌落正反及菌落边缘与中心颜色一致等。
不同点:酵母菌菌落形态大多数与细菌菌落相似,表面湿润,粘稠,易挑取,但比细菌菌落大而厚,外观较稠和较不透明;颜色较单调,多为白色,少数为红色;若培养时间过长,其表面可产生皱褶;一般有酒香味。有些酵母菌在一定条件下,芽殖后不脱落,形成各种假菌丝。细菌一般有臭味,生长速度一般比酵母菌快,颜色丰富,透明或较透明。
5、配制化能异养型微生物所需培养基时,除加入有机物作为碳源物质外,是否还需专门加入作为能源的物质?为什么?

化能异养型微生物可利用有机物氧化产生的能量满足机体生长所需。
在这里有有机物既充当碳源物质又充当能源物质,是为双功能营养物。
6、指出以下微生物实验所用物品和场所采用何种合适的灭菌或消毒方法。
(1) 吸管;(2) 培养皿;(3) 培养基;(4) 接种环;(5) 接种室;(6) 制备无菌水;(7)皮肤。
答:(1) 干热灭菌;(2) 干热灭菌;(3) 高压蒸汽灭菌;(4) 干热灭菌;(5) 紫外线灭菌或薰蒸;(6) 高压蒸汽灭菌;(7)酒精消毒。
7、微生物的发酵作用和呼吸作用有何区别?
发酵是指微生物细胞将有机物氧化释放的电子直接交给底物本身未完全氧化的某种中间产物,同时释放能量并产生各种不同的代谢产物。
微生物在降解底物的过程中,将释放出的电子交给NAD(P)+、FAD或FMN等电子载体,再经电子传递系统传给外源电子受体,从而生成水或其他还原型产物并释放出能量的过程,称为呼吸作用。
呼吸作用与发酵作用的根本区别在于:电子载体不是将电子直接传递给底物降解的中间产物,而是交给电子传递系统,逐步释放出能量后再交给最终电子受体。
8、简述细胞壁的主要功能?
细胞壁是位于细胞最外的一层厚实、坚韧的外衩,主要由肽聚糖构成,有固定细胞外形和保护细胞等多种生理功能。
其主要功能有:
(1)固定细胞外形和提高机械强度,从而使其免受渗透压等外办的损伤。
(2)为细胞的生长、分裂和鞭毛运动所必需,失去了细胞壁的原生质体,也就丧失了这结重要功能。
(3)阻拦酶蛋白和某些抗生素等大分子物质(相对分子质量大于800)进入细胞,保护细胞免受溶菌酶、消化酶和青霉素等有害物质的损伤。
(4)赋予细菌具有特定的抗原性、致病性以及对抗生素和噬菌的敏感性。
原核生物的细胞壁除了具有以上的共性外,在革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌和古生菌中,还有其各自的特性,这就是细胞壁的多样性。
六、综合应用题
例1:1、要点:
1)分析秸秆的主要成分
2)秸秆还田,土壤微生物作用
3)秸秆沼气,沼气发酵
4)纤维素酒精,纤维素酶、酵母菌
5)食用菌转化,食用菌生产
6)秸秆发酵饲料,乳酸菌青贮发酵
7)秸秆堆肥(生物肥)
……
2、采样,制备三种培养基和无菌水,稀释平板菌落分离与计数,数据分析与规律
3、采样,制备纤维素培养基(鉴别),稀释分离,反应特征。

例2:作物的秸秆、稻草及幼嫩的豆科绿肥施入土壤,哪一个腐熟得更快?
有机质中的碳氮比(C:N)影响着有机质的分解速度,也影响土壤中有效氮的含量。
微生物分解有机质过程中,在适宜条件下,每分解100份的己糖大约利用20份合成细胞物质,大约80份为生命活动提供能量,一般细菌细胞的C:N平均约为5:1,因此细菌在生长繁殖过程中,需要从外界吸收利用有机质的C:N大致为25:1。
当有机质的C:N为25:1时,微生物可以快速分解有机质,合成自身细胞物质,但没有多余的氮进入到土壤中;而当有机质的C:N小于25:1时,微生物不但可以快速分解有机质,还有多余的氮加入到土壤中;当有机质的C:N大于25:1时,因为此时氮素不足而限制了微生物的生长,为了分解有机质,微生物还会利用土壤中的氮素,但这种现象是暂时的,因为随着有机质缓慢地被分解,CO2不断地被释放,C:N不断地减少,以致小于25:1,此时有机质可以被快速分解,最终有多余的氮素释放到土壤中去。
作物的秸秆、稻草的C:N接近80:1,而幼嫩的豆科绿肥的C:N约为20:1,所以后者比前者更快腐熟。

微生物是包括细菌、病毒、真菌以及一些小型的原生动物等在内的一大类生物群体,它个体微小,却与人类生活密切相关。微生物在自然界中可谓“无处不在,无处不有”,涵盖了有益有害的众多种类,广泛涉及健康、医药、工农业、环保等诸多领域。

微生物对人类最重要的影响之一是导致传染病的流行。在人类疾病中有50%是由病毒引起。世界卫生组织公布资料显示:传染病的发病率和病死率在所有疾病中占据第一位。微生物导致人类疾病的历史,也就是人类与之不断斗争的历史。在疾病的预防和治疗方面,人类取得了长足的进展,但是新现和再现的微生物感染还是不断发生,像大量的病毒性疾病一直缺乏有效的治疗药物。一些疾病的致病机制并不清楚。大量的广谱抗生素的滥用造成了强大的选择压力,使许多菌株发生变异,导致耐药性的产生,人类健康受到新的威胁。一些分节段的病毒之间可以通过重组或重配发生变异,最典型的例子就是流行性感冒病毒。每次流感大流行流感病毒都与前次导致感染的株型发生了变异,这种快速的变异给疫苗的设计和治疗造成了很大的障碍。而耐药性结核杆菌的出现使原本已近控制住的结核感染又在世界范围内猖獗起来。

微生物能够致病,能够造成食品、布匹、皮革等发霉腐烂,但微生物也有有益的一面。最早是弗莱明从青霉菌抑制其它细菌的生长中发现了青霉素,这对医药界来讲是一个划时代的发现。后来大量的抗生素从放线菌等的代谢产物中筛选出来。抗生素的使用在第二次世界大战中挽救了无数人的生命。一些微生物被广泛应用于工业发酵,生产乙醇、食品及各种酶制剂等;一部分微生物能够降解塑料、处理废水废气等等,并且可再生资源的潜力极大,称为环保微生物;还有一些能在极端环境中生存的微生物,例如:高温、低温、高盐、高碱以及高辐射等普通生命体不能生存的环境,依然存在着一部分微生物等等。看上去,我们发现的微生物已经很多,但实际上由于培养方式等技术手段的限制,人类现今发现的微生物还只占自然界中存在的微生物的很少一部分。

微生物间的相互作用机制也相当奥秘。例如健康人肠道中即有大量细菌存在,称正常菌群,其中包含的细菌种类高达上百种。在肠道环境中这些细菌相互依存,互惠共生。食物、有毒物质甚至药物的分解与吸收,菌群在这些过程中发挥的作用,以及细菌之间的相互作用机制还不明了。一旦菌群失调,就会引起腹泻。

随着医学研究进入分子水平,人们对基因、遗传物质等专业术语也日渐熟悉。人们认识到,是遗传信息决定了生物体具有的生命特征,包括外部形态以及从事的生命活动等等,而生物体的基因组正是这些遗传信息的携带者。因此阐明生物体基因组携带的遗传信息,将大大有助于揭示生命的起源和奥秘。在分子水平上研究微生物病原体的变异规律、毒力和致病性,对于传统微生物学来说是一场革命。

以人类基因组计划为代表的生物体基因组研究成为整个生命科学研究的前沿,而微生物基因组研究又是其中的重要分支。世界权威性杂志《科学》曾将微生物基因组研究评为世界重大科学进展之一。通过基因组研究揭示微生物的遗传机制,发现重要的功能基因并在此基础上发展疫苗,开发新型抗病毒、抗细菌、真菌药物,将对有效地控制新老传染病的流行,促进医疗健康事业的发展产生巨大影响。牛痘疫苗的应用使人类历史上首次成功消灭了一种疾病——天花,而目前的基因工程疫苗也为疾病的有效预防发挥了巨大作用,如乙肝病毒的预防等。

从分子水平上对微生物进行基因组研究为探索微生物个体以及群体间作用的奥秘提供了新的线索和思路。为了充分开发微生物(特别是细菌)资源,1994年美国发起了微生物基因组研究计划(MGP)。通过研究完整的基因组信息开发和利用微生物重要的功能基因,不仅能够加深对微生物的致病机制、重要代谢和调控机制的认识,更能在此基础上发展一系列与我们的生活密切相关的基因工程产品,包括:接种用的疫苗、治疗用的新药、诊断试剂和应用于工农业生产的各种酶制剂等等。通过基因工程方法的改造,促进新型菌株的构建和传统菌株的改造,全面促进微生物工业时代的来临。
工业微生物涉及食品、制药、冶金、采矿、石油、皮革、轻化工等多种行业。通过微生物发酵途径生产抗生素、丁醇、维生素C以及一些风味食品的制备等;某些特殊微生物酶参与皮革脱毛、冶金、采油采矿等生产过程,甚至直接作为洗衣粉等的添加剂;另外还有一些微生物的代谢产物可以作为天然的微生物杀虫剂广泛应用于农业生产。通过对枯草芽孢杆菌的基因组研究,发现了一系列与抗生素及重要工业用酶的产生相关的基因。乳酸杆菌作为一种重要的微生态调节剂参与食品发酵过程,对其进行的基因组学研究将有利于找到关键的功能基因,然后对菌株加以改造,使其更适于工业化的生产过程。国内维生素C两步发酵法生产过程中的关键菌株氧化葡萄糖酸杆菌的基因组研究,将在基因组测序完成的前提下找到与维生素C生产相关的重要代谢功能基因,经基因工程改造,实现新的工程菌株的构建,简化生产步骤,降低生产成本,继而实现经济效益的大幅度提升。对工业微生物开展的基因组研究,不断发现新的特殊酶基因及重要代谢过程和代谢产物生成相关的功能基因,并将其应用于生产以及传统工业、工艺的改造,同时推动现代生物技术的迅速发展。

农业微生物基因组研究认清致病机制发展控制病害的新对策

据资料统计,全球每年因病害导致的农作物减产可高达20%,其中植物的细菌性病害最为严重。除了培植在遗传上对病害有抗性的品种以及加强园艺管理外,似乎没有更好的病害防治策略。因此积极开展某些植物致病微生物的基因组研究,认清其致病机制并由此发展控制病害的新对策显得十分紧迫。

经济作物柑橘的致病菌是国际上第一个发表了全序列的植物致病微生物。还有一些在分类学、生理学和经济价值上非常重要的农业微生物,例如:胡萝卜欧文氏菌、植物致病性假单胞菌以及我国正在开展的黄单胞菌的研究等正在进行之中。日前植物固氮根瘤菌的全序列也刚刚测定完成。借鉴已经较为成熟的从人类病原微生物的基因组学信息筛选治疗性药物的方案,可以尝试性地应用到植物病原体上。特别像柑橘的致病菌这种需要昆虫媒介才能完成生活周期的种类,除了杀虫剂能阻断其生活周期以外,只能通过遗传学研究找到毒力相关因子,寻找抗性靶位以发展更有效的控制对策。固氮菌全部遗传信息的解析对于开发利用其固氮关键基因提高农作物的产量和质量也具有重要的意义。

环境保护微生物基因组研究找到关键基因降解不同污染物

在全面推进经济发展的同时,滥用资源、破坏环境的现象也日益严重。面对全球环境的一再恶化,提倡环保成为全世界人民的共同呼声。而生物除污在环境污染治理中潜力巨大,微生物参与治理则是生物除污的主流。微生物可降解塑料、甲苯等有机物;还能处理工业废水中的磷酸盐、含硫废气以及土壤的改良等。微生物能够分解纤维素等物质,并促进资源的再生利用。对这些微生物开展的基因组研究,在深入了解特殊代谢过程的遗传背景的前提下,有选择性的加以利用,例如找到不同污染物降解的关键基因,将其在某一菌株中组合,构建高效能的基因工程菌株,一菌多用,可同时降解不同的环境污染物质,极大发挥其改善环境、排除污染的潜力。美国基因组研究所结合生物芯片方法对微生物进行了特殊条件下的表达谱的研究,以期找到其降解有机物的关键基因,为开发及利用确定目标。

极端环境微生物基因组研究深入认识生命本质应用潜力极大

在极端环境下能够生长的微生物称为极端微生物,又称嗜极菌。嗜极菌对极端环境具有很强的适应性,极端微生物基因组的研究有助于从分子水平研究极限条件下微生物的适应性,加深对生命本质的认识。

有一种嗜极菌,它能够暴露于数千倍强度的辐射下仍能存活,而人类一个剂量强度就会死亡。该细菌的染色体在接受几百万拉德a射线后粉碎为数百个片段,但能在一天内将其恢复。研究其DNA修复机制对于发展在辐射污染区进行环境的生物治理非常有意义。开发利用嗜极菌的极限特性可以突破当前生物技术领域中的一些局限,建立新的技术手段,使环境、能源、农业、健康、轻化工等领域的生物技术能力发生革命。来自极端微生物的极端酶,可在极端环境下行使功能,将极大地拓展酶的应用空间,是建立高效率、低成本生物技术加工过程的基础,例如PCR技术中的TagDNA聚合酶、洗涤剂中的碱性酶等都具有代表意义。极端微生物的研究与应用将是取得现代生物技术优势的重要途径,其在新酶、新药开发及环境整治方面应用潜力极大。

微生物在农业生产中的应用

1.1微生物农药是利用微生物菌体或其代谢产物来防治植物病虫害的一种生物制剂,它是通过从自然界采集患病体,进行分类筛选病原体或病菌拮抗微生物,经人工培养、收集、提取而制成的。这些病原体和拮抗物及其产物为昆虫吞食、动植物接触感染后,由于微生物自身活动产生毒素,导致昆虫新陈代谢受阻,组织器官受到破坏,有害植物病毒细胞死亡,从而

达到消灭病虫害的目的。

1.1.1苏云金杆菌杀虫剂苏云金杆菌杀虫剂是目前应用较普遍的一种杀虫细菌,它于1911年由贝尔林耐从患病地中海粉螟上分离获得,这种细菌在自然条件下可感染多种有害昆虫。苏云金杆菌杀虫原理是随着杆菌营养体生长,细胞原生质凝聚,产生芽孢和伴孢晶体,伴孢晶体是苏云金杆菌的主要毒素,在昆虫碱性肠液或酶类作用下被水解为毒肽,导致敏感昆虫死亡。据统计,苏云金杆菌及其变种对敏感鳞翅目、膜翅目、双翅目等多种昆虫有防治作用,如玉米螟、菜青虫、稻纵鳞螟、松毛虫等:如与少量化学农药结合使用,对不敏感昆虫如棉铃虫、豆荚螟、斜纹夜蛾等也能起到很好防治作用实用中应避开家蚕、柞蚕养殖区,因为该菌剂对蚕类有致毒作用。苏云金杆菌的工业生产,以玉米粉、豆饼粉、葡萄糖为培养料,采用液体深层发酵法获得菌粉,农村用工业菌粉为接种剂,配以麦麸和鲜石灰粉发酵形成菌剂,应用与生产。

1.1.2白僵菌杀虫剂白僵菌杀虫剂是目前普遍应用的

真菌杀虫剂,性能稳定,在20世纪8O年代,全国应用臼僵菌防治农林害虫面积达到18O万公顷,杀虫效果达到85%以上。白僵菌杀虫主要通过体壁接触感染,也能通过消化道、气孔及伤口等途径进入虫体。在虫体内繁殖,产生一种草酸钙结晶,降低虫体内血淋巴酸度,使昆虫代谢紊乱,变黑死亡。白僵菌主要防治大豆食心虫、松毛虫、玉米螟、水稻叶蝉、苹果食心虫等,防治措施采用大面积喷施粉剂或感染活虫体造成二次感染的方法,高温、高湿条件效果更好。自僵菌的生产采用固体发酵法,以玉米粉、锯木屑等为培养料,大床发酵,最后干燥,制成成品。

1.1.3昆虫病毒杀虫剂昆虫病毒是一类具有专一性的杀虫剂,一种病毒只感染同种昆虫而对其它昆虫及其天敌无毒害。国家从农、林、桑、果、蔬等作物害虫中分离出近8O种昆虫病毒。其中26种进行了大规模试验,现在防治面积达到1.3万hm:。昆虫病毒粒子通过口腔被害虫取食,在害虫体内特定部位如血管、中肠、气管等处增殖,导致昆虫组织器官坏死,达到杀虫目的。昆

虫病毒可感染螨类、鳞翅目、双翅目、膜翅目等7O多种宿主 目前生产昆虫病毒方法,主要用人工饲养昆虫和从叫问收集昆虫进行接种感染,以收集患病虫体加工成病毒制剂,兑水应用,成品病毒样品加入活性炭或菜油效果显著。

1.1.4农用抗生素抗生素是抗生菌分泌的次生代谢产物,它能以极低浓度抑制其他微生物生长。抗生素最早用于医疗,1958年, 日本发现世界上第一个农用抗生素——灭瘟素S,并成功用于防治稻瘟病。其抗菌机理是抑制细菌细胞壁合成,破坏菌体细胞膜通透性,抑制核酸形成,达到消灭病菌作刚。农片j抗生素性能稳定,选择性较强,例如井冈霉素只能防治水稻纹枯病、花生

叶斑病、玉米大斑病等,769抗菌素只能防治小麦黑穗病、高粱散黑穗病等。农用抗生素有lT业生产和土法生产两种,都是利用菌种发酵培养原理生产。

1.1.5微生物激素微生物激素是一种植物生长调节

剂,一般以极低的浓度促进植物细胞的发育,使植物茎杆伸长,叶面增大,刺激果实生,或者促进作物提前抽穗开花,提早成熟,也能打破种子休眠 激素作用机理是在植物体内促进或抑制酶类、糖类合成,诱导植物细胞发育,达到促进增长的效果。现在使用普遍的有五大类植物激素:赤霉索、生长索、细胞分裂素、脱落酸、乙烯。其中,前三种为促进型激索,后两种为抑制型激

素。激素生产一般用阎体发酵或r[业发酵进行。

许多化学杀虫剂对环境具有不利影响,对人类的健康形成了巨大的威胁,因此不得不减少对化学杀虫剂的依赖,施用时进行更加规范的控制。而且许多害虫对广泛使用的化学杀虫剂产生了抗性。基因工程技术的应用为农业微生物遗传改良与各类微生物杀虫剂的开发开辟了新的途径,目前的研究已经显示了这项技术发展的巨大潜力。应用基因工程技术生产和修饰改造这些生物杀虫剂,对微生物制剂用于虫害治理开创了新局面。


环抱中 生态厕所
农业 高温堆肥


生物技术在工业、农业、环保和医药等领域发挥着重要作用.下列说法错误...
A、B、D近些年来,以基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程为代表的现代生物技术发展迅猛,并日益影响和改变着人们的生产和生活方式;它在农业、工业、环境保护和医疗卫生等领域有着重要作用.A、B、D正确.D、关于转基因食品安全性的看法,如今的科学技术检测技术还不能肯定其对人类和环境的无害性,但...

微生物在产业化生产中的应用有哪些?
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关于生物技术的发展与应用的趋势?
能源方面 生物技术一方面能提高不可再生能源的开采率,另一方面能开发更多可再生能源。首先,生物技术提高了石油开采的效率。其次,生物技术为新能源的利用开辟了道路。1、 生物技术在农业方面的应用 现代生物技术越来越多地运用于农业中,使农业经济达到高产、高质、高效的目的。农作物和花卉生产 生物技术...

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第10章 酶制剂与微生物净水剂10.1 酶制剂降解原理与应用10.2 微生物净水剂的制备和应用 第11章 基因工程菌11.1 构建原理与优化降解11.2 磷去除与应用 第12章 PCR技术在环保中的应用12.1 PCR简介与环境检测 第13章 生物传感器与基因芯片技术13.1 生物传感器分类与应用13.2 基因芯片技术与...

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一、环境教育的必要性 回顾国内外的环境灾难可以看出人类利用对自然和科学的掌握,创造了更好的生活同时也带来了不少灾难。环境的污染和资源的流失,威胁到了人类和生物的生存。因此,在中学生物教学中加强环境教育对当前解决环境问题具有重要的意义。在中小学开展环境教育,可以使学生建立保护环境的概念和可...

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龙马潭区18922083104: 微生物在农业生产中的应用? -
羊胜清胃: 微生物在农业生产中的应用有: 生物固氮 利用固氮微生物进行生物固氮,既能减少生产投入,又能避免环境污染,且能提高作物产量. 生物农药 利用能够导致农业害虫至病或者分泌物能直接毒死害虫的微生物,减少害虫对农作物的危害,成本低且能维持生态平衡. 食用菌生产 食用菌是一类能够为人类直接食用的微生物,农民通过一定的程序大规模培育这种微生物,为人类提供营养丰富的食品. 生物肥料 生物肥料是通过微生物生产的一种农用肥料,俗称农家肥,是绿色食品生产所采用的主要肥料.

龙马潭区18922083104: 微生物在工农业中的应用 -
羊胜清胃: 化学药物等对微生物的作用:一、促进变异,比如工业遗传育种中就要使用一些化学药剂,增加它的变异率. 二、抑制生长,比如一些抗生素类. 三、促进生长,比如一些生长因子.简单说一下,忘的差不多了.

龙马潭区18922083104: 微生物在农业中的主要应用领域有哪些?
羊胜清胃: 微生物在农业中的主要应用领域有:微生物肥料.含有特定微生物活体的制品,可增加植物养分的 供应量或促进植物生长,提高产量,改善农产品品质及农业生态环境, ...

龙马潭区18922083104: 微生物在工农业生产中的应用 300字左右的 谢谢 -
羊胜清胃: 微生物是指用肉眼看不见的生物,通常包括细菌、真菌和部分原生动物.它们在工农业生产、日常生活和科学研究中都有十分广泛的应用.1.微生物在工业生产中的应用 工业包括重工业和轻工业两大门类,轻工业生产中的很大一部分...

龙马潭区18922083104: 微生物在农业中的应用有那些?
羊胜清胃: 1,防治虫害,比如使用苏云金芽孢杆菌的毒蛋白杀虫 2,腐化肥料,比如秸秆还田后,微生物会循序分解秸秆,转换成植物可吸收的养分 3,保持土壤微生物平衡,预防病害发生

龙马潭区18922083104: 关于微生物在环境保护中的作用 -
羊胜清胃: 1、在整个食物链中微生物在最底层对死亡的生物和被生物排出的有机物进行分解,死亡的生物和被生物排出的有机物相当分散(随地大小便)能量和可用性较小,无法被大型生物使用,所以微生物对食物链有至关重要的作用. 2、 微生物也和绝大多数其他生物起到共生的作用,帮助其他生物生存,弥补其他生物的缺陷,减缓环境变化对生物影响. 3、 在控制生物数量上也有着至关重要的作用,一种生物过量繁殖它就会形成疾病控制其数量. 4、 在生物进化中起到淘汰有缺陷的个体以保证此种生物族群得以发展生存. 5、还有就是缓和人类对自然破坏污染所造成的损害,

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