1、第 1 章 绪论 1.什么是微生物生态学？ 微生物生态学（Microbial Ecology ）是研究微生物与其周围生物和非生物环境之间相互关系的一门科学。 2.微生物生态学研究意义？ 发现新的、在工农业、食品、医药和环境保护方面有重要用途的微生物菌株；开发和利用自然界中的微生物资源，保护好微生物基因资源； 为提高生产效率、保护人类健康和保护生态平衡发挥微生物的最佳作用。 开发利用保护微生物资源，保护环境维持环境生态平衡 第 2 章 微生物生态学的基本原理 1.生境：是指发现有生物的物理区域。这一区域的物理化学特征可以影响在这一区域中生活的微生物生长、代谢活力、生物与生物之间的相互作用和微生物
2、的生存。 2.生态位：生态位不仅指生物生长的空间范围，而且包括生物在这一生境内的活动、它们的功能作用及其与其他生物的相互作用。 3.土著微生物：指在一个给定的生境中那些能生存、生长和进行活跃代谢的微生物，并且这些微生物能与来自其他群落的微生物进行有效的竞争。 4.外来微生物：指来自于其他生态系统的微生物，所以这些微生物不能在这一生境中长期生活下去。 5.微生物区系：在一块土壤碎片内或植物根的表面有可能有很多环境因素不同的微环境。而每一微环境只适宜于某种或某些微生物的生长、繁殖，而不适合其他种微生物的生长，从而形成复杂的微生物区系（microflora） 。 6.群落演替：是指在某一特定环境内，
3、生物群落随着时间的推移顺序出现或被相继取代，最终形成比较稳定的群落结构的发展过程。 第 3 章 自然环境中的微生物 1.生理群：指按生理特性将微生物划分为不同的类群。 2.优势种：在一定条件下或在一个生理群中常只有少数种类占优势，即在最高稀释度平皿中出现较多菌落数的菌种，该菌种称优势种。 3.水体富营养化：当水体中 N、P 营养元素的含量大量增加，远远超出正常指标，结果导致原有生态系统破坏，藻类或某些细菌数量猛增，其他生物种类减少，水质变坏的现象。4.为什么说土壤是适合微生物生长的环境？土壤是固体无机物(岩石和矿物质)、有机物、水、空气和生物组成的复合物，是微生物的合适生境。 土壤中含有水分，
4、水分中含有可溶性无机和有机营养。 土壤团粒的空隙中存在着空气。 由于施肥和生物遗体腐败，可以不断提供丰富营养。其中还含有大量而全面的矿质元素，供微生物生活所需。 土壤 pH 的范围在 3.5-10.0，多数在 5.5-8.5，大多数微生物的适宜生长 pH 也在这一范围。 土壤温度决定于地区、季节因素，一般在 030，其中大部分时间为 1025。 一般土壤溶液浓度在 0.11，渗透压 0.55 个 atm，浓度越高，渗透压越高。 土壤表层土一般只有几毫米，含量少但作用巨大，因为土壤表层土是微生物的天然保护伞，能吸收太阳辐射的紫外线。 5.海洋微生物与陆地微生物相比有哪些特征？ 嗜盐性：2.44.
5、0 嗜压性：耐100 大气压 嗜冷性：04能生长，最适生长温度为 18左右 耐贫瘠、广食性 增殖很慢，代时很长（几十100 多小时） 第 4 章 极端环境中的微生物 1.极端微生物：极端微生物是最适合生活在极端环境中的微生物的总称，包括嗜热、嗜冷、嗜酸、嗜碱、嗜压、嗜金、抗辐射、耐干燥和极端厌氧等多种类型。 2.嗜冷微生物：0以下或 320能生长的微生物，最适生长温度不超过 15，最高生长温度不超过 20。 3.了解研究极端环境中微生物的意义和应用前景。 研究其强而稳定的特殊结构、机能和遗传基因以及应答相应的强烈限制因子，对阐明物种起源、生物进化具有重要意义。 研究其生理生化特性，可用于量度地
6、球上生命生存的理化极限，对探索宇宙星球上的生物有参考价值； 可探索出新的生理途径，生产新酶和新的生物制剂，使用于特殊环境条件，如煤脱硫、冶炼金属、处理有毒废水、高压深油井探矿、纤维素高温发酵酒精等。 4.嗜冷、嗜酸、嗜盐微生物的抗性机理及潜在应用。嗜冷： 通过信号传导使低温微生物适应低温环境； 调整细胞膜脂类的组成维持膜的流动性、通透性，保证膜的正常生理功能；低温微生物的蛋白质和蛋白质合成； 低温微生物通过产生冷冲击蛋白适应低温环境。 潜在应用：应对全球气候变化可能对人类的危害；为研究生物的进化提供材料；为古气候的重建提供信息；为探索诸如火星等外星生命存在的可能性提供线索；低温微生物对受污染环
7、境的原位清洁作用（泄漏于土壤、海洋中的原油、废弃物等的生物降解） ；抗冻基因的获取与应用。 嗜酸： 嗜酸菌细胞表面上存在有大量的重金属离子，如 Cu2+，可以与周围 H+进行交换，从而阻止 H+对细胞的损伤； 嗜酸细菌的细胞壁和细胞膜中含有一些特殊的化学成分，如较少的磷、含C40 的烷基甘油二醚、硫脂、环丙烷脂肪酸； 含有抗酸水解的蛋白质，如氧化硫硫杆菌的鞭毛能抗强酸和高温是因为该菌能合成抗酸水解的蛋白质； 在嗜酸细菌中的呼吸过程与嗜中性微生物的基本相似，不同的是嗜酸细菌细胞膜两侧的质子梯度 pH 非常大，细胞质接近中性； 嗜酸细菌通过长期进化适应了 SO42-环境，并且细胞中存在有某种活力很
8、大的去除 SO42-的体系；另外 SO42-极性大，透过脂类双层膜的非特异性穿透能力较小。 潜在应用：细菌冶金（利用氧化亚铁硫杆菌通过微生物沥取法可从低含量的矿物中大量提取 Cu2+，能耗小） ；煤和石油脱硫（在煤和石油燃烧之前，利用有关的微生物分解其中的含硫化合物，把不含有硫化物的煤和石油用于工业生产和日常生活，可以减少 SO2 对大气的污染） ；生产肥料（可以利用氧化硫硫杆菌提高磷矿粉的速效性，以便提高农作物的产量） 。 嗜盐： 嗜盐菌的细胞结构稳定和细胞内 K等离子浓度的维持需要高盐浓度； 嗜盐菌的酶产生、稳定和活性发挥需要高盐浓度； 嗜盐菌细胞膜对高盐浓度的适应； 嗜盐菌细胞内积累或产
9、生相容性溶质以适应高盐浓度。 潜在应用：生产化工原料；工业酶制剂；紫色膜的应用；应用于工业发酵。第 5 章 生物群体的相互作用 1.群体密度：与种群密度概念相似，指单位体积空间内生物个体数量。 2.共代谢：共代谢是指在某种特殊底物上生长的一种群体能顺便氧化第二种底物，而第二种底物不能作为这一种微生物群体的碳源和能源，但是被这种微生物群体氧化过的产物却能被另一种微生物群体利用。 3.拮抗：在一个环境中，一个群体产生的代谢产物使共处的另一群体的生长受到抑制，而本身不受影响，这种关系称为拮抗。 4.竞争作用：两个或多个群体共同依赖同一个生长基质或环境条件，结果使一方或双方群体大小或生长率受限制的现象
10、。 5.根际效应：在根系分泌物选择下促进一类群微生物生长发育的现象。 6.R/S：根土比，根际土壤微生物与邻近的非根际土壤微生物数量之比。 7.VA 菌根：也叫内生菌根。菌丝直接入侵根表皮细胞内和细胞外，不形成哈氏网；在皮层细胞内的菌丝，其顶端膨大且分枝，形成泡囊（Vesicule）丛枝（Arbuscule）菌根，故又称 VA 菌根； 8.正常菌群：正常人体的体表及与外界相通的腔道中，都存在着不同种类和数量的微生物。在正常情况下，这些微生物对人类无害，称为正常菌群。 9.群体密度对微生物生长的影响 如果群体密度小，个体的代谢产物不能得到合理使用，生长缓慢，生长率增加也缓慢； 如果群体密度大，生
11、长速率加快。 10.微生物群体之间的相互关系，并举例说明 中立关系 群体密度很小的两个群体 偏利共生关系 如共代谢在污染环境中的污染物降解过程起着很大的作用。 协作关系 纤维分解细菌，将纤维素分解为葡萄糖，提供给自生固氮菌作为碳源；自生固氮菌，固定 N2 为 NH3，提供给纤维素分解菌作为氮源。 互惠共生关系 地衣 竞争作用 强者生存，弱者淘汰（主要） 拮抗作用 酸牛奶、酸泡菜，乳酸菌生长，产生乳酸而抑制其他微生物生长，以防腐败并保持风味。 寄生关系 蛭弧菌寄生于 G菌的细胞壁和质膜之间。 捕食作用 捕食性真菌11.根际微生物与植物之间的关系 1）植物根系对根际微生物的作用 根系分泌物和脱落物
12、是根际微生物的重要营养来源和能源； 根系的呼吸作用影响根际土壤的气体组分、pH、Eh 等； 根系的吸收作用对根际土壤微生物的影响； 根际温度一般比非根际土壤温度高 12。 2）根际微生物对植物的作用 有益影响：有效化营养元素；促进植物生长；根际微生物分泌的抗生素类物质，有助于作物避免土著性病原菌的侵染；产生铁载体，改善植物的生长条件，促进植物生长。 不利影响：微生物与植物竞争矿质营养，在一定时间内减少了对植物养分的供应，造成对植物生长的不利；由于不同植物根际条件的选择性，某些病原菌在相应植物的根际得到加富，更助长了病害的发生；某些微生物产生的有毒物质能抑制种子的发芽、幼苗的生长和根系的伸长。
13、第 6-9 章 微生物在生物地球化学循环中的作用 1.硝化作用：微生物将氨氧化为硝酸的生物学过程。 2.反硝化作用：凡是将 NO3从氧化态变为还原态（NO2-，N2O，NO，N2，NH4+ ） ，不管产物是什么都统称为反硝化作用。 3.反硫化作用：在厌气条件下，微生物利用 SO42作为最终电子受体进行无氧呼吸，将 SO42还原为 H2S 的生物学过程。 4.联合固氮体系：介于自生固氮体系和共生固氮体系之间的中间类型，即这类固 N 微生物能独自固 N，固 N 活性较低；当它与相应的植物共栖后，表现较高的固 N 活性。 5.氨化作用：微生物分解有机物释放 NH4+（NH3）的过程。 6.微生物在
14、C 素循环中有哪些特殊作用？请举例说明。 微生物在碳素循环中，既是有机质的制造者，又是有机物质的唯一分解者，通过它的分解作用，可为大气补充 95以上的 CO2。 陆地，有机质的制造者主要是高等植物，微生物也是参与者； 极端环境，有机质的制造者主要是微生物； 微生物具有分解简单有机营养物和某些天然多聚物（淀粉、果胶、蛋白质）的能力； 微生物还参与 CO 的循环： 7.简述微生物在氮素循环中的作用。氮素是构成生物体的一种必需元素，自然界中的氮素循环包括许多转化作用。空气中的氮气被固氮微生物及植物与微生物的共生体固定成氨态氮，经过硝化微生物的硝化作用转化成硝态氮，后者被植物或微生物同化成有机氮化物。
15、动物食用含氮的植物，又转变成动物体内的蛋白质。动物、植物、微生物的尸体及排泄物被微生物分解后，又以氨的形式释放出来，这种过程叫做氨化作用。由硝化菌产生的硝酸盐在无氧条件下被一些微生物还原成为氮气，重新回到大气中，开始新的氮素循环。微生物在氮素循环中的几种作用归纳为：固氮作用、硝化作用、同化作用、氨化作用和反硝化作用。 8.微生物对硫的循环对环境会产生哪些有利或不利的影响。 使土壤中不溶性的磷酸盐和其他无机物得到溶解，对微生物和植物生长有利；硫杆菌去除其中的硫化物，可以减轻酸雨污染。 微生物对硫的固结与吸收，使土壤损失硫元素，不利于植物的生长。 通过硫化作用产生的 SO42，随着雨雪进入水体，使
16、水体富营养化。 第 10 章 微生物与化学污染物之间的相互关系 1.难降解物质：人工合成、具有特殊的化学结构，微生物不易降解的化合物。如杀虫剂、塑料等。 2.生物放大作用：指某些在自然界不能降解或难降解的化学物质，在环境中通过食物链的延长和营养级的增加在生物体内逐级富集，浓度越来越大的现象。 3.降解质粒：是指某些质粒编码的基因能够控制某些污染物的微生物降解。 4.重金属使微生物致毒的机理 抗代谢物； 很容易与细胞膜结合，干扰细胞的正常功能； 与基本代谢物形成沉淀物，使这些代谢物不能被细胞利用； 取代了一些酶的重要元素，干扰酶和细胞的正常功能； 许多重金属对其他生物配位体，如磷酸、嘌呤、嘧啶和
17、核酸有强烈的亲和力； Hg 很容易损伤三羧酸循环和呼吸链，从而影响 ATP 的产生。 5.微生物对重金属的抗性机制以及抗重金属菌株的应用。 1）抗性机制：生物吸附作用；细胞外的沉淀作用和结晶作用；与细胞运输有关的抗性机制；细胞内的隔离作用和解毒作用；金属的转化作用。 2）抗重金属菌株的应用：生产抗微生物药物、环境保护、回收贵重金属。 第 11 章 污染物的微生物处理1.BOD：生物需氧量，指水中有机污染物在需氧微生物作用下氧化分解所消耗的 O2 量。 2.活性污泥：指污水中需氧微生物通过大量繁殖，加上污水中有机和无机胶体和悬浮物等组成的一种肉眼可见的绒絮状泥粒。 3.请谈谈活性污泥中微生物和它
18、们在污水处理过程中的作用 1）细菌（主要为 G-细菌）：气杆菌、亚硝化单胞菌、假单胞菌、芽孢杆菌、棒杆菌、诺卡氏菌、球衣菌、螺菌、动胶菌、产碱杆菌、大肠杆菌、丝状细菌等。 作用：对污水中污染物有很强的吸附能力和降解能力。 2）原生动物：纤毛虫、鞭毛虫、轮虫、线虫等。 作用：稳定活性污泥中的微生物群体，改善排出的水质，对活性污泥的絮凝起一定作用。 3）真菌：主要是丝状真菌，如毛霉属、根霉属、曲霉属、青霉属、头孢霉属、木霉属等，大约有 20 种真菌。数量不大，不是活性污泥微生物区系中的主要成员。 拓展 1.有机氮矿化：有机态 N 经微生物分解，形成无机态 N（NH4，NO3）的过程。 2.生物固结
19、作用：微生物将有机矿化后的产物吸入体内，形成细胞的各种含 N 有机物的过程。 3.生物固氮作用:分子态 N 在部分微生物体内经固氮酶催化还原为 NH3 的生物学过程。 4.自生固 N 体系:固氮微生物在其独自生活过程中，将分子态 N 还原为氨，由这类固 N 微生物建立的体系。 5.共生固 N 体系:固氮微生物必须与相应的植物建立共生体系，才能固定分子态N 为氨，由这类共生固氮微生物建立的体系。 6.硫化作用:在好气条件下微生物将还原态的无机硫化物氧化成 SO4 2的生物学过程。 7.有机态硫化物的矿化作用:在好气或厌气条件下，微生物将有机硫化物分解，释放出无机硫化物（氧化态或化合态）的生物学过
20、程。 8.矿化作用:一个有机分子被微生物完全分解成无机物，如 CO2 和 H2O 等的过程。 9.降解质粒的用途: 生物修复，尤其是降解质粒的酶可以用于生物难降解污染物、杀虫剂、爆炸物（TNT）的降解；产生的酶可以将环境污染物分解成工业生产过程中所必需的中间产物；用于环境监测。 10.微生物对有机污染物的抗性机制： 污染物的基因，能编码合成一些酶，分解污染物，使污染物去除毒性。这是微生物抗有机污染物的最根本原因。通过诱导而获得抗性 有些污染物在结构上类似于自然界中某类天然化合物或者具有类似的化学键，从而成为某些微生物分解的底物，而进行降解 共代谢作用 某些微生物可能通过基因突变、生理适应和改变
21、了细胞膜的通透性，使污染物无法进入细胞，从而出现抗性 某些微生物通过产生一些酶或某些化合物，修饰污染物的结构或改变溶解性，使其无法进入细胞或成为微生物分解的正常底物而受到降解 11.污染物微生物处理方法的优点： 微生物的特性（种类多、代谢类型多样、繁殖快、易培养和遗传改造）决定微生物是污染物处理的主力军；不造成二次污染；费用低，经济效益高；可处理各种污染物（构建多功能高效降解菌） 。 12.COD：化学需氧量，指水中有机物被氧化剂氧化时所消耗的 O2 量。13.TOD：有机碳、NH4+ 和有机氮被氧化过程中所消耗的总氧量。 14.废水微生物处理的方法： 活性污泥法；生物滤池法；生物转盘法；厌氧
22、发酵法；氧化塘法；光合细菌处理法；基因工程法。 15.活性污泥法的优缺点 优点：能产生高质量的排除水，净化效率高，臭气轻微；处理费用较合理；反应的体积小，占地面积小。 缺点：产生的污泥量大；对水质、水量的变动比较敏感，对负荷的冲击抗性弱；容易出现污泥膨胀现象。 16.重金属污染物处理的微生物方法 生物吸附； 利用固定化细胞吸附重金属 硫化物沉淀法 磷酸盐沉淀法 利用微生物的转化作用去除重金属 17.根际：植物根系直接影响下的特殊生态环境，即从根表面到距根 12mm范围受根系分泌物控制的薄层土壤。名词解释：1. 种群（population) ：由一定时间内占有一定地区的一群同种个体组成的生物系统
23、。2. 群落(community)： 在一定时间内居住于一定环境中的各种群组成的生物系统。3. 生态系统(ecosystem) ： 在一定空间内由生物和非生物成分组成的一个功能整体及生物圈能流和物质循环的一个功能单位。4. 微生物生态学: 研究微生物群体（微生物区系或正常菌群）与其周围的生物和非生物环境条件间相互作用的规律的学科。 5. 生态位：是指一个种群在生态系统中，在时间空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系与作用。6. 菌群失调是指如果生态平衡失调，以至机体某一部位的正常菌群中各细菌的比例关系发生数量和质量上的变化。7. 根际微生物：生活在植物根系周围土壤中的微生物，为正常菌群
24、，多为 G- 细菌。8. 互生：两种生物可以独立生活。也可以形成相互的联合，对一方有利，或双方都有利。9. 灭菌（sterilization ）：采用强烈的理化因素是任何物体内外部的一切微生物永远丧失其生长繁殖能力的措施10. 消毒（disinfection）：采用较温和的理化因素，仅杀死物体表面或内部的一部分对人体有害的病原菌，而对被处理物体基本无害的措施。11. 化疗（chemotheraphy）即化学治疗。利用具有高度选择毒力的化学物质抑制宿主体内病院微生物的生长繁殖，以达到治疗该传染病的一种措施。12. 巴斯德消毒法（Pasteurization ）：用较低的温度来杀死其中的病源微生物
25、，这样既保持食品的营养风味，又进行了消毒该法一般是将待消毒的液体食品置于 62处理 30min，然后迅速冷却。即可达到消毒目的。13. 抗生素：微生物在其生命过程中所产生的一类低分子量代谢产物，在很低浓度下就能抑制或杀死其它微生物的生长。14. 生化耗氧量（biochemical oxygen demand,BOD）： 是指在特定时间和温度下，微生物好氧过程中氧化一升污水中的有机物所需氧的毫克数(单位为 mg/L) 。15. 化学需氧量（chemical oxygen demand,COD）：是表示水体中有机物含量的一个简便的间接指标,指 1L 污水中所含有的有机物在强氧化剂将它氧化后 ,所消
26、耗氧的毫克数(单位为 mg/L)16. 活性污泥法（又称“ 曝气法 ”）：利用含有好氧微生物的活性污泥，在通气条件下，使污水得到净化的生物学方法。17. 微生态制剂：是指根据微生态理论，在微生态学理论指导下，用正常微生物群成员，经特殊工艺制成的只含有活菌或包含细菌菌体及其代谢产物的主要用于动物的活菌制剂。18. 根际效应：是指根际同根际外土壤中的微生物群落相比，生活在植物根际中的微生物，在数量、种类和活性上有明显不同，表现出特异性的现象。填充题：1. 生态系统的功能主要通过: 物种流、能量流、食物链、营养级、信息流来实现。2. 土壤中的微生物以细菌最多，其次位放线菌和霉菌。3. 极端环境下的微
27、生物可以分为：嗜热微生物，嗜冷微生物, 嗜酸微生物, 嗜碱微生物和其他嗜极微生物。4. 根据微生物与氧的关系,可把它们分为几种类群：专性好氧菌，微好氧菌，兼性厌氧菌，耐氧厌氧菌，专性厌氧菌。5. 微生物培养过程中调节 pH 值的措施，过酸时：加入碱或适量氮源，提高通气量。过碱时：加入酸或适量碳源，降低通气量。6. DGGE/TGGE 技术在一般的聚丙烯酰胺凝胶基础上，加入了变性剂（尿素和甲酰胺）梯度或是温度梯度，从而能够把同样长度但序列不同的 DNA 片段区分开来。7. 微生物不可培养的原因： 培养条件，营养限制，失去生态位。8. 微生态制剂所含有效微生物种类多少的不同可划分为单一有效菌剂和多
28、菌复合菌剂。9. 一般认为，乳酸菌类在各种动物的各阶段添加均较好；芽孢菌类在生长期添加较好，在幼龄期可以添加；曲霉菌类在幼龄期、水产动物全期不必添加；酵母菌类在生长期不必添加；在水产动物养殖中，以改善水质为目的时，可将微生态制剂或光合细菌直接洒于水中。问答题：1 研究极端环境下的微生物意义有哪些？(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。2 微生物间及微生物与其它生物间的关系有哪几种？1) 互生：可分可合，合比分好；2)
29、 共生：难分难解，合二为一；3) 寄生：以小吃大，内部攻击；4) 拮抗：产生毒物，伤害对方；5) 捕食：以大吃小，仗势欺人.3 高温型微生物在高温下能生长的原因是什么？酶蛋以及核糖体有较强的抗热性核酸具有较高的热稳定性（核酸中 G+C 含量高（tRNA） ，可提供形成 氢键，增加热稳定性 ） 。细胞膜中饱和脂肪酸含量高，较高温度下能维持正常的液晶状态。4 抗生素的作用机制有哪些？抗生素的作用机制包括：1）抑制细胞壁的合成；（如：青霉素） 2）破坏细胞膜功能；（如：多粘菌素可作用于膜磷脂使膜溶解） 3）抑制蛋白质合成；（如：氯霉素，四环素、链霉素等） 4）干扰核酸代谢；（如：利福霉素、新生霉素、
30、丝裂霉素、灰黄霉素）5 简述微生物群落结构和多样性研究方法的简史。1) 20 世纪 70 年代以前：传统的培养分离方法，依靠形态学、培养特征、生理生化特性的比较进行分类鉴定和计数，认识是不全面和有选择性的，方法的分辨水平低。2) 在 70 和 80 年代：对微生物化学成分的分析，建立了一些微生物分类和定量的方法（生物标记物方法） ，对环境微生物群落结构及多样性的认识进入到较客观的层次上。3) 在 80 和 90 年代：现代分子生物学技术以 DNA 为目标物，通过 rRNA基因测序技术和基因指纹图谱等方法，比较精确地揭示了微生物种类和遗传的多样性，并给出了关于群落结构的直观信息。6 微生态制剂的
31、作用机理有哪些？微生态制剂的作用机理有 6 种：1) 优势种群说：正常微生物群与动物和环境之间所构成的微生态系统中，优势种群对整个种群起决定作用。一旦失去了优势种群，则该微生态平衡失调，原有优势种群发生更替，使用饲用微生物添加剂的目的就在于恢复优势种群。2) 膜菌群屏障说：动物肠道内正常菌群直接参与机体生物防御的屏障结构，以影响过路菌或侵袭菌，防止其在肠道内定植生长。饲喂动物的有益微生物可竞争性地附着到肠细胞上，形成屏障作用，也就是竞争性颉抗作用。在非有益微生物区系建立前，给新生家畜接种有益的微生物，有助于幼畜建立正常的微生物区系，排除或控制潜在的病原体，即人为的改变肠道微生物区系，也就是优势
32、种群发生更替，建立新的优势种群。3) 微生物夺氧说：一些需氧的微生物特别是芽孢杆菌能消耗肠道内氧气，造成局部厌氧环境，有利于厌氧微生物生长，从而使失调菌群恢复正常。4) 产生各种酶：有些益生菌可产生水解酶、发酵酶和呼吸酶等，有利于降解饲料中蛋白质、脂肪和复杂的碳水化合物。如乳酸杆菌等在消化道内繁衍增殖，促进消化道内氨基酸、维生素等营养物质的消化吸收，促进畜禽生长，提高生产性能。5) 提高机体免疫机能：微生态制剂中的有益菌是良好的免疫激活剂，能有效地促进干扰素和巨噬细胞的活性，通过促进 B 细胞产生抗体和噬菌作用活性等，激发机体体液免疫和细胞免疫，提高机体免疫力和抗病力。6) 营养作用：益生菌（
33、如乳杆菌，双歧杆菌等）能够合成多种维生素如叶酸、烟酸、维生素 B1、维生素 B2 等，促进机体对蛋白质、钙、铁和维生素 D 的消化吸收，从而起到促进畜禽生长和提高生产性能的作用。1、从 温泉 ， 火山地 ， 地热区土壤 ， 煤堆 生境中可以分离到嗜热微生物；从 盐湖 ， 晒盐场 和 腌制海产品处 生境中可分离到嗜盐微生物。 2、磷的生物地球化学循环包括 3 种基本过程： 不溶性无机磷的可溶化 、可溶性无机磷的有机化 、 有机磷的矿化 。 3、微生物种群相互作用的基本类型包括： ， ， ， 、 、和 。中立生活 偏利作用 协同作用 互惠共生 寄生 捕食 偏害作用 竞争 4、嗜热细菌耐高温的 DN
34、A 多聚酶 使 DNA 体外扩增技术得到突破，为 PCR 技术的广泛应用提供基础。5、氮循环实际上是氮化合物的氧化还原反应，其循环过程包括 氨化作用 ， 硝化作用 ， 硝酸盐同化作用 和 反硝化作用 。 6、按耐热能力的不同，嗜热微生物可被分成 5 个不同类型： 耐热菌 ，兼性嗜热菌 ， 专性嗜热菌 ，极端嗜热菌 和 超嗜热菌 。7、有机污染物生物降解过程中经历的主要反应包括 ， ，和 。氧化反应 还原反应 水解反应 聚合反应 8、根际微生物对植物的有益影响有:_, _, _, _ 。:改善对植物的营养源,产生生长调节物调节植物生长,分泌抗生素类物质抑制植物潜在病原菌生长和增加矿物质的溶解性.
35、 9、沼气发酵的三个阶段分别由_,_,_厌氧或兼性厌氧的水解性细菌或发酵性细菌、产酸产乙酸的细菌群、严格厌氧的产甲烷菌群三种菌群的作用 10、我国生活饮用水水质标准规定_1L_水中大肠杆菌群数不超过_3_个 11、细胞型微生物包括的主要类群为_细菌_, _放线菌_, _霉菌_, _酵母菌_ 。 12、一种种群因另一种种群的存在或生命活动而得利，而后者没有从前者受益或受害，此两种群之间的关系为_偏利作用_。 13. 微生物在自然环境中广泛存在的原因在于_、_ 和_ 等。 五、简答题 1、简述微生物作为重要成员在生态系统中所起到的重要作用。 微生物在生态系统中可以在多个方面起重要作用，但主要作为分
36、解者。其重要作用可以概括如下：微生物是有机物的主要分解者，微生物分解存在于生物圈内的动物、植物和微生物残体等复杂有机物质，并转化成最简单的无机物，再供初级生产者利用。微生物是物质循环中的重要成员，微生物参与所有的物质循环，大部分元素及其化合物都受到微生物的作用。微生物是生态系统中的初级生产者，光能营养和化能营养微生物具有固定太阳能和化学能的能力，成为生态系统的初级生产者。微生物是物质和能量的贮存者，生态环境中的微生物贮存着大量的物质和能量。微生物是地球生物演化中的先锋种类，微生物是地球上最早出现的生物体，微生物的活动为后来的生物进化打下基础。 2.微生物是如何参与自然界的氮素循环的: 1)生物
37、固氮：常温常压下，固氮生物通过体内固氮酶的催化作用，将大气中游离的分子态 N2 还原为 NH3 的过程。 2)硝化作用：土壤中由氨化作用生成的 NH3，经硝化细菌氧化生成亚硝酸、硝酸的过程。 3)同化型硝酸盐还原作用：以硝酸盐作营养，合成氨基酸、蛋白质和核酸等含氮物的过程。 4)氨化作用：含氮有机物通过各类微生物分解、转化成氨的过程。 5) 反硝化作用：微生物还原 NO3产生气态 N2 的过程。即硝酸盐的异化还原。 3.举例说明微生物与植物的关系 自然界中微生物植物之间的关系非常密切,根据微生物与植物之间利害关系可以大致分为三种类型: 微生物与植物互生的关系 当微生物与植物共栖是,微生物的生命
38、活动对植物有利或无明显影响,例如植物根际与根际微生物的关系. 一方面根际微生物以各种不同的方式有益于植物,包括去除 H2S降低对根的毒性,增加矿脂营养的溶解性,合成维生素,氨基酸,生长素和能刺激植物生长的赤霉素. 另一方面植物根系生长过程中和土壤进行着频繁的物质交换,不断改变周围的养分,水分,PH,氧化还原电位和通气状况,从而使根际范围内土壤的化学环境不同程度上区别于根际以外的土壤,成为微生物生长的特殊微生态环境. 微生物与植物共生的关系: 是微生物与植物互生的关系进一步延伸,微生物与植物之间形成结构特殊的共生物体,来执行特殊的功能.包括真菌(担子菌和子囊菌)与植物形成的特殊共生体-菌根; 根瘤菌与豆科植物根系植物形成特殊共生体-根瘤,豆科植物为根瘤菌提供碳源和能源.而根瘤菌则固定氮素输送给植物; 弗兰克氏放线菌与非豆科植物共生形成的特殊共生体-放线菌根瘤蓝细菌与部分苔类植物,藓类植物,蕨类植物,裸子植物和被子植物建立的具有固氮功能的共生体. 微生物对植物致病关系: 当微生物与植物共栖时 ,微生物的生命活动导致植物病害.例如水稻的稻瘟病,百叶枯病,小麦的赤霉病,烟草花叶病等,致病
