第六章食品安全的微生物生态学原理
第一节生态学基本概念
?生态学（Ecology）这个词是在19世纪下半叶由美国的自然主义者、诗人、作家和哲学家亨利·梭罗（H.D.Thoreau,1817—1862）最先使用的。
?梭罗出身于美国马萨诸塞州的康科德城，1837年毕业于哈佛大学，担任数年中学校长之后，毅然决定以作诗和论述自然
为终生事业。为了体念生活，1845年的春天，他单身只影地在康科德南面无人居住的瓦尔登湖边的山林中建造了一间小木屋，开始过起与大自然溶为一体的、自种自食的简朴生活。他在这个小木屋中独居了两年，对周围的事物进行着观察、倾听、感受和沉思，直到1847年才回到康科德城。在他45年短暂的一生中，持续不断地写下了39卷《日记》及多篇著作，特别是1954年出版的《瓦尔登湖——林中生活》一书。
?书中对大自然作了优美细致、极其动人的描写，基本思想是主张生活简朴，崇尚自然。尽管梭罗的这种思想，本
不算什么独创，但由于说理透澈，文笔生动，发人深省，令读者心悦诚服。只是在当时，这本书并没有受到应有的重视，但随着时间的推移，影响越来越大，现在被誉为超凡入圣的绿色经典而闻名于世。我国在50年代和80 年代都有中译本，但亦如该书问世之初一般，关注者不多。现在随着我国公众环保意识的高涨，1997年，吉林人民出版社出版了第一批《绿色经典文库》，此书即为其中之一。相信此书的翻译与再版有助于为我国读者拓展绿色视野、弘扬生态意识、倡导生态观念、确立生态伦理，按照现代文明发展的生态文化趋势提到新的高度。
?根据文献记载，在100多年前，即1858年，梭罗在与友人的书信来往中第一个使用了“Ecology”这个词，但并未对
其下具体定义。
何谓生态学?
?the total relations of the animal（microbes） to both its organic and its
inorganic environment (Haeckel, 1869)
? the scientific study of the distribution and abundance of organisms
(Andrewartha, 1961)
?the study of the structure and function of nature (Odum, 1963)
?the scientific study of the interactions that determine the distribution
and abundance of organisms (Krebs, 1994)
生态学（Ecology）定义
生态学（Ecology）是研究生物与其环境之间相互关系的科学。
“Ecology”来自希腊文“Oikos”(住所,栖息地)和“Logos”(学问，研究)，亦即生态学在创建之初就表达为研究生物有机体与其栖息场所之
间相互关系的科学。
上述生态学的定义是德国生物学家赫克尔（Haeckel,1866）首次提出的。这是生态学至今最为全面的定义。
生态学研究对象
?传统的生态学要在有机体（Organism）、种群（Population）、群落（Community）和生态系统（Ecosystem）水平上探索生命系统的奥秘。因此，生态学是以生物个体、种群、群落和生态系统甚至是生物圈（Biosphere）作为它的研究对象。
生态学的层次
分细组器个种群生生
子胞织官体群落态物
系圈
统
生态学的分支
?按生命层次：分子（基因）、细胞、器官、个体、种群、群落、生态系统、景观、生物圈和全球生态学。
?生物分类：动物、植物、微生物、昆虫、鱼类等；
?按栖所：淡水、海洋、河口、陆地、森林、草地、荒漠、食品等；
?边缘科学：数学生态学、化学生态学、进化生态学、生理生态学、经济生态学、生态经济学、环境生态学；
?应用生态学：农业、渔业、污染生态学等。
生态学的研究内容
?①一定地区内生物的种类、数量、生活史及空间分布；
?②该地区营养物质和水等非生命物质的质量和分布；
?③各种环境因素对生物的影响；
?④生态系统中的能量流动和物质循环；
?⑤环境对生物的调节和生物对环境的调节等。
生态系统(ecosystem)
?生态系统(ecosystem)是指在一定区域内生活的生物与其非生物环境之间相互紧密结合而形成的系统。在这个系统中，
物质、能量在生物与生物、生物与环境之间不断循环流动，形成一个能够自己维持下去的、相对稳定的，并具有一定独立性的统一整体。
?生物圈内包含有许多大小不等的生态系统。大的如绵绵数亿平方米的森林生态系统，而小的可以是一个湖泊、一口池塘，甚至是一块肉或者是一碗饭。
?微生物生态系统是完整生态系统的一个组成部分，对完整生态系统的功能有着不可忽视的重要影响。
二、微生物生态学
?微生物生态学(Microbial ecology) 是研究微生物与环境之间相互作用的科
学，是生态学的一个分支。
?微生物生态学的目的主要是通过研究，充分了解和掌握微生物生态系统的结构和
功能，更好地发挥微生物的作用，更充分地利用微生物资源，为解决人口膨胀、资源匮乏、能源短缺和环境污染问题，特别是为解决环境污染问题提供生态学理论基础、方法和技术手段等。研究微生物生态学有助于进一步认识微生物在土壤、水、空气、食品等环境中消长的情况，分布的种类，对各类环境的影响，以及对人体可能造成的危害。
现代微生物生态学的发展－微生物分子生态学
?微生物分子生态学以自然环境中的所有微生物为研究对象，包括可培养的、难培养的和至今尚不
可培养的微生物，是直接以环境样品中的DNA研究为手段的．
微生物生态系统（microbial ecosystem）
?微生物生态系统（microbial ecosystem）是微生物系统及其环境（包括动植物）组成的具有一定
结构和功能的开放系统。
?自然界中任何环境条件下的微生物，都不是单一的种群，微生物之间及其与环境之间有着特定的关系，它们彼此影响，相互依存呈现着系统关系，这就是微生物系统。由于环境限制因子的多样性，使各微生物系统表现出很大的差异，从而导致了微生物生态系统的多样性和复杂性。
微生物生态系统分类：
?根据自然界中主要环境因子的差异和研究范围的不同，微生物生态系统大致可分为如下类型：
?陆生微生物生态系统
?水生微生物生态系统
?大气微生物生态系统
?根系微生物生态系统
?肠道（消化道）微生物生态系统
?极端环境微生物生态系统
?活性污泥微生物生态系统
?“生物膜”微生物生态系统等
Biomembrane and biofilm
?"More properly known as biofilm, slime cities thrive wherever there is water - in the kitchen, on contact lenses, in the gut linings of animals. When the urban sprawl is extensive, biofilms can be seen with the naked eye, coating the inside of water pipes or dangling slippery and green from plumbing." (Coghlan 1996)
?Simply put, biofilms are a collection of microorganisms surrounded by the slime they secrete, attached to either an inert or living surface. You are already familiar with some biofilms: the plaque on your teeth, the slippery slime on river stones, and the gel-like film on the inside of a vase which held flowers for a week. Biofilm exists wherever surfaces contact water.
三、种群和群落
?在一定时间里生活在同一生境的同一个体细胞生长形成的生物群体，在生态学上称之为种群（population），而把代谢上相关的群体组成的种群称之为共位群（guilds）
?多种不同种群的生物生活在一起称为群落（community）
?生态学上，把一个种群生活的环境称之为该种群的栖息地（hahitat），或称之为生境。
?群落中的各成员所起的作用不同，所以各种群在群落中的重要性也不一样，其中有部分种群在群落中起主要作用，称为优势种（dominants）
四、环境梯度和耐受限度
?植物生态学上，环境梯度（environmental gradients）一词是用来阐明生物种或生物群落沿着经度或纬度或是从海平
面到山顶的分布。
?環境因子又稱為生態因子，舉凡能影響生物的生長、分化、生殖等因子都稱之生態因子。因为环境因子的差异，造成的系列不同，称为环境梯度。
?生物对这些生态因子所能耐受的最大量和最少量之间的范围称之为耐受限度（limits of tolerance）。
?在耐受限度内存在一个最适范围，在此范围内，微生物能够繁殖。随着条件逐渐偏离最适范围，虽然微生物可以生长，但对于繁殖已是过于受胁迫了。当条件达到个体能够存活的上下极限环境时，微生物就再也无法生长。
第二节食品作为微生物作用基质及其形成的生态
系
?食品可以看成是一个特殊的微生物生态系。因为自然加工的食品总是存在着多种微生物区系（microbial flora）。这些微生物与食品环境相互作用构成了一个具有特定功能的生态系。
一、食品生境中微生物的来源与途径
食品中微生物污染的途径概括起来可分为两大类：
?凡是动植物体在生活过程中，由于本身带有的微生物而造成的食品污染，称之为
内源性污染；
?食品原料在收获、加工、运输、贮藏、销售过程中使食品发生污染称为外源性污
染。
一般微生物污染就是指食品所受外来多种微生物的污染，这些微生物主要有细菌、霉菌以及它们产生的毒素等，它们可直接或间接地通过各种途径使食品受污染，有些还有致病性。
微生物进入食品的途径
（一）从土壤生境进入食品
土壤中的微生物一方面可污染水源和空气，另一方面通过受到污染的动、植物性食品原料进入食品中。
土壤中微生物数量：一克土壤里就有数亿个微生物，即使在荒无
人烟的沙漠，一克砂土中也有十万多个微生物存在。它们一般都藏在土层10厘米、20厘米深处。土层越深，微生物数量越少。
每克土壤的微生物含量（cfu/g）大体上有10倍系列的递减规律：细菌（107）＞放线菌（106）＞真菌（105）＞藻类和原生动物（104）
（二）从水生境进入食品
水是绝大多数微生物适合生存的环境，无论从营养的角度还是从温度、pＨ、渗透压、气体成分、水活度等。
绝大部分水体中微生物的数量为：107～108cfu／ml
水是食品生产中不可缺少的原料之一，从而成为微生物污染的重要途径之一。
?生产食品的过程，如果使用了未经净化消毒的天然水，尤其是地面水，则会使食品污染较多的微生物，同时还会将其它污染物和毒物带入食品。在原料清洗过程中，特别是在畜禽屠宰加工中，即使是应用洁净自来水，如方法不当，自来水仍可能成为污染的媒介。
?尤其是目前部分小的企业与作坊，为了减低成本，直接取地下水使用，极容易造成微生物数量超标，如大肠菌群（与大肠杆菌的区别？）超标。
（三）从大气生境进入食品
空气是多种气体的混合物，不是微生物生长繁殖的场所，因此空气中没有固定的微生物种类。
空气中的微生物主要为霉菌、放线菌的孢子和细菌的芽孢及酵母。
室内污染严重的空气中微生物数量可达106cfu/m3，海洋、高山等空气清新的地方微生物的数量较少。一般食品厂不宜建立在闹市区或交通主干线旁。
空气的灭菌一般才用紫外线处理。
（四）从人体微生态系进入食品
健康人体的皮肤、头发、口腔、消化道、呼吸道均带有许多微生物，由病原微生物引起疾病的患者体内会有大量的
病原微生物，它们可通过呼吸道和消化道向体外排出。
人体接触食品，特别是人的手造成食品污染最为常见，此外头发也是很容易引起的。
（五）其他
加工机械和工具本身
包装材料
原料和辅料本身
二、食品中微生物的消长情况
（一）加工前
食品加工前，无论动物性的或植物性的食品原料都有不同程度的污染。
（二）加工过程中
如果加工过程中卫生条件差，还会出现二次污染，当残存在食品中的微生物有繁殖机会时，就会出现微生物数量骤然上升现象。
（三）加工后
一种是食品中残留的微生物或再度污染的微生物，在遇到适宜的条件时，生长繁殖而出现食品变质（自诱导分子）。
另一种是食品没有出现再次污染，在加工后仅残留少量微生物，也得不到生长繁殖的适宜条件。因此，随着贮藏日期的延长，微生物数量不断下降。
三、食品中微生物的种群关系与群落演替（一）微生物种群关系
?食品腐败和酿造通常是多种微生物相互作用的结果，其中的关系也同样复杂。上述8种类型都可能出现，但最为常见的类型是偏利关系、互利关系和拮抗关系等三种。
偏利关系
?在生态学上，偏利关系用来描述生活在同一生态系统中的两种生物，
一方的生命活动明显对另一方有益。
食品中常见的偏利关系有两种，一种是在营养提供上的偏利关系，如曲酒生产中，根霉或曲霉分解淀粉生成可发酵性糖，供酵母菌生长和发酵利用。
另一种情况是一方的生活使另一方生活环境得以改善，如酱醪发酵初期，耐盐片球菌进行乳酸发酵使酱醪pH下降，从而为鲁氏酵母的生长创造了有利的环境条件。
互生关系
?互生关系是指两种生物生活在同一场所（生境），对双方的生命活动都有利，它们分开时虽然也可单独生活，但还是生活在一起时更有利。它可以理解为一种松散或原始的共生关系，称之为原始协作（protocooperation）。
?如酸奶中发酵剂中保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌的协作关系拮抗或偏害关系
?拮抗或偏害关系（antagonism）是指一种微生物通过向环境中释放某种抗生物质来抑制
?另一微生物生长，甚至杀死另一微生物的现象。如在乳酸发酵中，乳酸细菌的生命活动产生大量乳酸，阻碍
了腐败细菌的生长。最著名的实例是点青霉产生青霉素抑制许多革兰氏阳性细菌的生长。在食品发酵中，某些乳酸细菌能产生一种特殊抗菌性短肽——细菌素（Bacteriocin）。如乳球菌产生乳酸链球菌素（Nisin）对多种腐败菌有抑制或杀菌作用，现已被用作天然防腐剂。
第九章微生物生态学习题 一、名词解释 1．硝化作用 2．菌根 3．活性污泥（activated sludge）： 4．反硝化作用 5．硫化作用 6．氨化作用 7．共生 8．微生物生态学 9．根际微生物： 10．根圈效应： 11．根土比： 12．氨化作用： 13．微生态制剂（microecologics）： 14．正常菌群（normal microflora）： 15．条件致病菌（oppotunist pathogen）： 16．拮抗（antagonism）： 17．寄生（parasitism）： 18．富营养化9eutrophication）： 19．BOD（biochemical oxygen demand）： 20．COD（chemical oxygen demand）： 21．TOD： 22．DO： 23．产甲烷细菌（methanogens） 二、填空题 1、从，，，生境中可以分离到嗜热微生物；从，和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：、、。 3、微生物种群相互作用的基本类型包括：，，，、、和。 4、嗜热细菌耐高温的使DNA体外扩增技术得到突破，为技术的广泛应用提供基础。 5、嗜生物推动的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，
，和。 6、按耐热能力的不同，嗜热微生物可被分成5个不同类型：，， ，和。 7、有机污染物生物降解过程中经历的主要反应包括，， 和。 8、评价有机化合物生物降解性的基本试验方法是和。 9、污水处理按程度可分为，和。 10、汞的微生物转化主要包括3个方面，和。 三、选择题（4个答案选1） 1、总大肠菌群中不包括（）。 A、克雷伯氏菌 B、肠杆菌 C、埃希氏菌 D、芽孢杆菌 2、下列有机物中最难被微生物降解的是（）。 A、纤维素 B、木质素 C、半纤维素 D、淀粉 3、同化硝酸盐还原的酶可被下列哪种化合物抑制？（） A、氨 B、氧 C、N2 D、N2O 4、异化硝酸盐还原的酶可被下列哪种化合物抑制？（） A、氨 B、氧 C、N2 C、N2O 5、活性污泥法处理污水的过程最类似于下面哪种微生物培养方式？（） A、恒浊连续培养 B、恒化连续培养 C、恒浊分批培养 D、恒化分批培养 6、和豆科植物共生固氮的微生物是（）。 A、假单胞菌 B、根瘤菌 C、蓝细菌 D、自生固氮菌 7、许多霉菌在农副产品上生长时易于产生霉菌毒素，下列中哪些条件最适于产生霉菌毒素？（） A、高温高湿 B、高温 C、蓝细菌 D、自生固氮菌 8、适用于生物冶金的微生物类群主要是（）。 A、嗜热微生物 B、嗜冷微生物 C、嗜酸微生物 D、嗜压微生物 9、超嗜热细菌主要是（）。 A、古生菌 B、真细菌 C、真菌 D、霉菌 10、酸矿水的形成是微生物对某些金属和非金属元素转化的结合，下列哪种循环与酸矿水形成有关？（） A、S循环 B、N循环 C、磷循环 D、硅循环
实验七微生物分子生态学常用软件使用方法 微生物生态学研究中测序已经成为一项常规的必不可少的分析手段，实验后常常会得到大量的核酸序列，有的是细菌基因组上随机的序列片断，有的是16S rRNA基因的克隆文库，有的是功能基因序列等等，如此海量的序列数据，需要进行正确、快速和有效的分析，熟练掌握各种生物学软件的使用方法就显得尤为重要。这里我们主要介绍如何进行序列同源性分析，如何构建系统进化树，如何对克隆文库进行分析，如何对DNA指纹图谱进行比较分析，介绍相关软件的使用方法。 一、实验原理 这里简要介绍序列数据分析过程中用到的软件： BLAST是NCBI(the National Center for Biotechnology Information)的一项服务。BLAST在网络上可以直接使用，我们可以提交序列，并与NCBI数据库（GenBank+EMBL+DDBJ+PDB sequences）进行比对，之后会将一系列的结果返回给用户。 GeneTool可以进行核酸分析，本文中主要用于去除载体序列。 ClustalX 1.8：广泛使用的多序列比对程序，在ClustalW多序列比对程序的基础上增加了图形用户界面。输入为多序列的Fasta格式文件，进行多序列全局比对生成结果的同时，在指定文件夹生成“.dnd”和“.aln”格式文件。 PhyloDraw 0.8：构建进化树的绘图工具，它支持多种多序列比对软件的Multiple Alignment 结果。本实验采用ClustalX进行多序列比对，生成“.dnd”格式的比对文件，最后用PhyloDraw 画出序列进化树。它支持Unrooted tree(无根树)、Rooted tree(有根树)、Radial tree(放射状树)、Rectangle cladogram(矩形进化分支树)、Slated cladogram和Phylogram(序列进化树)。这些都是不同的树型，结果是一致的。 下面简要说明Blast、Fasta、Cluastx、PhyloDraw等进行序列比对以及构建进化树的算法等，作为深入研究的理论基础。 DNA序列的比对是生物信息学的基础之一，寻找序列相似性的过程称为序列比对。 系统进化推断是通过生物间可观测的性质来建立物种之间进化关系假说的方法。我们的目的是构建系统进化树，它已成为相似性比对为基础表示进化关系的很直观的方法。系统进化树是严格的二叉树，二叉分支假设极大的简化了建树算法。在系统进化树中，序列之间的进化距离可以作为树枝长度的度量。构建系统进化树的方法很多，主要有以下四种方法：
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？ ①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； ②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； ③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，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？
Microbial Ecology 绪论 1. 名词解释： 微生物生态学: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。 微生态学：是生态学的一个层次，是研究正常微生物在细胞或分子水平上相关关系的科学环境、自然环境+生物环境 生境、指生物的个体、种群或群落生活地域的具体环境。生物＋非生物 栖息地、生物生活或居住的范围的物理环境。如林地生境中的不同树冠层、树干 生态位、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。 基础生态位、一个物种能够占据的生态位空间，由物种的变异和适应能力决定，而非其地理因素。基本生态位是实验室条件下的生态位，里面不存在捕食者和竞争。 实际生态位、自然界中真实存在的生态位。 物种流是指物种的种群在生态系统内或系统之间时空变化的状态。 2.微生物生态学的研究意义有哪些？ ①发现新的在工农业（如固氮）、食品（如发酵）、医药（如抗生素）和环境保护（如生物修复）方面有重要用途的微生物菌株（包括极端环境中微生物资源的发掘）； ②微生物在地球物质化学循环中具有重要作用； ③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； ④控制有害微生物，利用微生物净化环境，保护环境，维持环境生态平衡； ⑤保护人类健康和保护生态平衡发挥微生物的最佳作用。
3.微生物生态学主要研究内容有哪些？ ①正常自然环境中的微生物种类、分布及变化规律； ②极端自然环境中的微生物； ③微生物之间、微生物与动植物相互关系； ④微生物在净化污染环境中的作用； ⑤现代分子微生物生态学的研究方法。 4.生态系统的功能有哪些？ 物种流能量流食物链营养级信息流 5.什么是微生物生态系统？其特点是什么？ 是指各种环境因子如物理、化学及生物因子对微生物区系（即自然群体）的作用和微生物区系对外界环境的反作用。 特点：微环境稳定性适应性 7.简述物种流的含义及其特点。 是指物种的种群在生态系统内或系统之间时空变化的状态。不同生态系统间的交流和联系。主要有三层含义： 生物有机体与环境之间相互作用所产生的时间、空间变化的过程； 物种种群在生态系统内或系统之间格局和数量的动态，反映了物种关系的状态，如寄生、捕食、共生等； 生物群落中物种组成、配置、营养结构变化，外来种和本地种的相互作用，生态系统对物种增加和空缺的反应等。 8.简述物种流对生态系统的影响。 物种的增加和去除改变原有生态系统内的成员和数量；入侵物种通过资源利用改变生态过程；
第八章习题答案 一.名词解释 1.硝化作用：氨态氮经硝化细菌的氧化,转化为硝酸态氮的过程. 2土壤微生物区系：指在某一特定环境和生态条件下的土壤微生物所存在的微生物种类,数量以及参与物质循环的代谢物质强度. 3 土著性微生物：指土壤中那些对新鲜有机物质不很敏感的微生物,如革兰氏阳性球菌,色杆菌,芽孢杆菌,节杆菌,分支杆菌,放线菌,青霉,曲霉和从霉,他们常年维持在某一数量水平上,即使由于有机物质的加入或温度,湿度等变化而引起数量变化,其数量变化也很少. 4发酵性微生物：指土壤中那些对新鲜有机物质很敏感的微生物,在有新鲜动植物残体存在是可爆发性的旺盛发育,而在新鲜残体消失后又很快消退的微生物,包括各类革兰氏阳性阴性无芽孢杆菌,酵母菌,芽孢杆菌,链霉菌和根霉等. 5 生物降解：是指环境微生物被生物主要是微生物分解为小分子物质甚至是彻底分解为CO2和水的过程. 6 BOD5 ：表示在20℃下，1L污水中的有机物进行微生物氧化时5天所消耗溶解氧的毫克数。 7 COD：化学需氧量，是指采用强氧化剂将1升污水中的有机物完全氧化后所消耗氧的毫克数。 8根土比：即根际微生物数量与非根际土壤微生物数量的比值来表示。 9根圈：也称根际，指生长中的植物根系直接影响的土壤范围。 二．填空 1．微生物之间的相互关系有:偏利共栖,互利共栖,共生关系,竞争关系,拮抗关系,寄生关系和捕食等. 2．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. 3.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。 4.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 5．细胞型微生物包括的主要类群为细菌，放线菌，霉菌，酵母菌。 6一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___。 三. 判断 1. 在制作泡菜和青贮饲料过程中存在有拮抗关系。（正确） 2. 反硝化作用只有在无氧条件下进行。（正确） 3有机物质是产生沼气的物质基础，产甲烷细菌可以利用大分子有机物质做为碳源。（错误）4协同共栖的两个物种生活在一起时彼此受益，互相获得利，是一种互生关系。（正确） 四. 单选题 1. 亚硝化细菌和硝化细菌的关系可称为：（A） A 协同共栖 B偏利共栖 C 共生D中立 2.下述那个过程需要亚硝化细菌和硝化细菌：（D） A 脱氮作用 B 氨化作用 C固氮作用 D 硝化作用 3. 下述那种方法处理污水可产生甲烷：（C） A 曝气池 B 活性污泥 C 厌氧消化 D 生物转盘法 4.缺钼可能影响那个过程：（D）
第八章微生物生态试题 一．选择题： 81234.81234.在制作酸菜或青贮饲料时，一般并不人工接种乳酸菌，这是人们利用了植物的： A. 根际微生物 B. 叶面附生微生物 C. 与植物共生的根瘤菌 D. 寄生于植物的微生物 答：( ) 81235.81235.指出下列中不是微生物与植物形成的共生体的是： A. 根瘤 B. 菌根 C. 叶瘤 D. 叶面乳酸菌 答：( ) 81236.81236.根土比是指： A. 植物根际土壤重与根外土壤重之比。 B. 根外土壤重与根际土壤重之比。 C. 每克植物根际土壤中微生物数量与每克根外土壤中微生物数 量之比。 D. 每克根外土壤中微生物数量与每克根际土壤中微生物数量之 比。 答：( ) 81237.81237.植物根际每克土壤的微生物数量与每克根外土壤中微生物数量之比，称之为： A 土根比 B 根土比 C 比土根 D 比根土 答：( ) 81238.81238.土壤中有一部分微生物在有新鲜有机残体进入时便大量发育占优势，而新鲜有机体被分解后迅速衰退，这类微生物称之为： A. 发酵性微生物区系 B. 土著性微生物区系 C. 清水型水生微生物 D. 腐生性水生微生物 答：( ) 81239.81239.土壤中有一部分微生物对于新鲜有机物质的进入并不敏感，常年保持在某一数量水平上，这部分微生物称之为： A. 发酵性微生物区系 B. 土著性微生物区系 C. 清水型水生微生物 D. 腐生性水生微生物 答：( ) 81240.81240.好氧性微生物与厌氧性微生物共栖时，两者可形成： A. 互利共栖关系 B. 偏利共栖关系 C. 拮抗关系 D. 寄生关系 答：( ) 81241.81241.酸菜腌制后可以保存相当长的时间，这是人们利用了微生物之间的
第九章微生物生态学 习题 一、填空题 1、从，，，生境中可以分离到嗜热微生物；从，和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：、、。 3、微生物种群相互作用的基本类型包括：，，，、、和。 4、嗜热细菌耐高温的使DNA体外扩增技术得到突破，为技术的广泛应用提供基础。 5、嗜生物推动的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， ，和。 6、按耐热能力的不同，嗜热微生物可被分成5个不同类型：，， ，和。 7、有机污染物生物降解过程中经历的主要反应包括，， 和。 8、评价有机化合物生物降解性的基本试验方法是和。 9、污水处理按程度可分为，和。 10、汞的微生物转化主要包括3个方面，和。 二、选择题（4个答案选1） 1、总大肠菌群中不包括（）。 （1）克雷伯氏菌（2）肠杆菌（3）埃希氏菌（4）芽孢杆菌 2、下列有机物中最难被微生物降解的是（）。 （1）纤维素（2）木质素（3）半纤维素（4）淀粉 3、同化硝酸盐还原的酶可被下列哪种化合物抑制？（）
（1）氨（2）氧（3）N 2（4）N 2 O 4、异化硝酸盐还原的酶可被下列哪种化合物抑制？（） （1）氨（2）氧（3）N 2 （3）N 2 O 5、活性污泥法处理污水的过程最类似于下面哪种微生物培养方式？（）（1）恒浊连续培养（2）恒化连续培养 （3）恒浊分批培养（4）恒化分批培养 6、和豆科植物共生固氮的微生物是（）。 （1）假单胞菌（2）根瘤菌（3）蓝细菌（4）自生固氮菌7、许多霉菌在农副产品上生长时易于产生霉菌毒素，下列中哪些条件最适于产生霉菌毒素？（） （1）高温高湿（2）高温（3）蓝细菌（4）自生固氮菌 8、适用于生物冶金的微生物类群主要是（）。 （1）嗜热微生物（2）嗜冷微生物（3）嗜酸微生物（4）嗜压微生物9、超嗜热细菌主要是（）。 （1）古生菌（2）真细菌（3）真菌（4）霉菌 10、酸矿水的形成是微生物对某些金属和非金属元素转化的结合，下列哪种循环与酸矿水形成有关？（） （1）S循环（2）N循环（3）磷循环（4）硅循环 三、是非题 1、氨化作用只能在好氧环境下才能进行。 2、反硝化作用完全等同于硝化作遥的逆过程。 3、一般情况下土壤表层的微生物数量高于土壤下层。 4、嗜冷微生物适应环境生化机制之一是其细胞膜组成中有大量的不饱和、低熔 点脂肪酸。 5、嗜酸微生物之所以具有在碱性条件下生长的能力是因为其胞内物质及酶是嗜 酸的。 6、嗜碱微生物具有在碱性条件下生长能力的根本原因是其胞内物质及酶也是偏 碱（嗜碱）的。 7、草食动物大部分都能分泌纤维素酶来消化所食用的纤维素。 8、共生固氮和游离固氮都在固氮过程中发挥重要作用。 9、大量服用抗生素的患者同时要服用维生素，这是为了补充因肠道微生物受抑 制减少维生素的合成。 10、解性质粒携带有编码环境污染物降解酶的全部遗传信息。
分子生态学研究方法与技术在环境微生物领域的应用（专业：09微生物姓名：柴化建学号：s9071005478）摘要：对环境微生物的研究有助于利用环境微生物解决环境污染的问题。微生物是废水处理、城市生活垃圾填埋或堆肥处理等系统中的主要功能生物，充分认识其中的微生物学原理能为改进处理工艺、提高处理效率提供依据。通过利用分子生态学的研究方法和技术，从分子的活动变化规律来闸释环境微生物生态变化及生物分子活动过程与机理，从而应用于环境治理领域。 关键字：环境微生物荧光杂交蛋白质组学宏基因组学微阵列环境在不同的生命层次（分子水平，个体水平，种群水平，及群落水平，甚至生态系统水平）对生命活动产生不同的影响，生物体也是通过在不同水平层次上的调节来适应和改变环境。在环境微生物领域，对环境中微生物的主要类群及它们的生理、生态特性、微生物与环境污染的关系、污染物的微生物降解及转化规律等进行研究是重要的。目前研究环境微生物的主要方法仍是基于培养和分离纯化的传统技术，已经无法满足研究者对环境微生物进行快速、准确的分析与鉴定的要求。故从分子生态学方向入手将会给环境微生物的研究起到很大的推动总用。分子生态学应用分子生物学的原理和方法来研究生命系统与环境系统相互作用的生态机理及其分子机制。从微观研究层次它主要涉及生态现象与生态规律的发生、演化与发展的分子生物学过程与机理，即怎样利用DNA(基因)，蛋白质(酶)等生物活性分子的活动变化规律来闸释生态变化的生物分子活动过程与机理。利用分子生态学研究方法与技术，从分子种群生物学、分子环境遗传学和分子适应等几个方面的内容对环境微生物进行研究。以求改进微生物处理污染物的工艺、提高处理效率。 一．环境mRNAandrRNA同时荧光原位杂交 Giovannoni等在1988年首次将荧光原位杂交
------------------------------------------------------------精品文档-------------------------------------------------------- 第十章微生物生态学 单项选择题 1.知识点：1(生态系统) 难易度：容易认知度：识记 地球被科学家划分为4个圈，不包括下列哪一项( )。 选项A）土壤圈 选项B）大气圈 选项C）水圈 选项D）岩石圈 答案：A 2.知识点：1(生态系统) 难易度：容易认知度：识记 生态圈中，起着主导作用的是( )。 选项A）大气圈 选项B）生物圈 选项C）水圈 选项D）岩石圈 答案：B 3.知识点：1(生态系统) 难易度：容易认知度：识记 生物循环的特点是( )。 选项A）运转较缓慢 选项B）可循环性 选项C）运转迅速 ）以上均是D选项． 答案：C 11. 知识点：1(生态系统) 难易度：适中认知度：理解 ( ) 。生态系统结构不包括下面哪一个方面选项A）外源能 选项B）生物关系 选项C）营养循环 选项D）能量代谢 答案：D 12. 知识点：1(生态系统) 难易度：适中认知度：认知 ( ) 。生物在生态系统物质循环中扮演着重要作用，但不包括选项A）生产者 选项B）消费者 选项C）分解者 选项D）固定者 答案：D 13. 知识点：1(生态系统) 难易度：较难认知度：认知 ( ) 。微生物生态系统自身的特点不包括选项A）微环境 选项B）稳定性
选项C）协调性 选项D）适应性 答案：C 认知度：理解难易度：较难) 生态系统1(知识点：14. ( ) 。成熟的生态系统的平衡特点是选项A）生产者、消费者、分解者比例相同 选项B）物质循环与能量循环协调畅通 选项C）系统的输入和输出在比例上合理 选项D）物质循环与能量循环大致相等 答案：B 15.知识点：2(微生物在自然界中的分布) 难易度：容易认知度：理解 。)土壤中三大类群体微生物以数量排序为( 选项A）细菌＞放线菌＞真菌）细菌＞真菌＞放线菌B选项C选项）放线菌＞细菌＞真菌选项D）真菌＞细菌＞放线菌A 答案：难易度：容易认知度：理解2(16.知识点：微生物在自然界中的分布) )。( 微生物的种质资源库存在于 A）水体选项）土壤选项B C）植物选项）动物选项DB 答案：知识点：17.2( 难易度：容易认知度：理解) 微生物在自然界中的分布 。) ( 土壤微生物的季节分布特征一般是 选项A）春季＞夏季＞秋季＞冬季 选项B）夏季＞春季＞秋季＞冬季 选项C）春季＞秋季＞夏季＞冬季 选项D）夏季＞秋季＞春季＞冬季 答案：C 18.知识点：2(微生物在自然界中的分布) 难易度：容易认知度：理解 。)大多数土壤的酸碱度( 5.5~8.5 A）选项4.0~10.0 B）选项3.5~12.0 ）选项C 8.0选项D）左右答案：A 难易度：容易认知度：识记2(19.知识点：微生物在自然界中的分布) 。( ) 土壤放线菌的主要优势种群为选项A）链霉菌属B选项）小单孢菌属）放线菌属选项C 选项D）节杆菌属A 答案：) 2(20.知识点：微生物在自然界中的分布认知度：识记难易度：容易土壤中的土腥味主要来源于( ) 。）细菌A选项． 选项B）放线菌 选项C）霉菌 选项D）酵母菌 答案：B 21.知识点：2(微生物在自然界中的分布) 难易度：容易认知度：识记 下列微生物中比较适合于干燥环境存在的是( )。 选项A）细菌 选项B）食用菌 选项C）放线菌 选项D）酵母菌 答案：C
微生物生态学复习总结 一、名词解释 未培养微生物、可培养微生物、微生物生态学、 平板菌落计数法（CFU）、最大或然值法（MPN）、COD、BOD、TN、TP、活性污泥、生物转盘法、膜 生物反应器、生物强化技术、水体富营养化、水 华/赤潮、蓝藻水华、湖泛、生物被摸、群感效应 （QS）、多聚体菌细胞附属物、共生、内共生、表 共生、基因水平转移、转导、转化、接合、整合 子、泛基因组、生物放大（生物富集作用）、生物 处理、生物修复（生物整治） 1.未培养微生物：生理、生态功能未知，没有相 应培养技术，或者生理、生态功能已知，具有 培养技术，但尚未获得培养的一类微生物。 2.平板菌落计数法（CFU）：将样品用无菌生理盐 水进行系列稀释，取合适的稀释度，以涂布法 接种于平板上，经过一定时间培养后，直接统 计平平板上的菌落数，再根据相应公式计算。 3.可培养微生物：可重复的在受控的条件下以一 个确定的方式生长。 4.微生物生态学：研究微生物之间及其与其周围
生物环境与非生物环境之间的相互作用和功能 的学科。 5.最大或然值法（MPN）：将样品用无菌生理盐水 进行系列稀释，取3种或5种不同的稀释度接 种于培养基中，培养一定时间后，根据各稀释 度的生长管数以统计学的方法计算出样品中所 含微生物的量。 6.COD：1L污水中所含有机物再用强氧化剂将它 氧化后，所消耗氧的毫克数。 7.BOD：在1L污水中所含的一部分容易氧化的有 机物，当微生物对其氧化分解时，所消耗的水 中溶氧毫克数。 8.TN：样品中所含全部氮素量。 9.TP：样品中所含全部磷素量。 10.活性污泥：一种由活细菌、原生动物及其他 微生物群聚集在一起组成的凝絮团，具有很强 的吸附、分解有机物和毒素的能力。 11.生物转盘法： 12.膜生物反应器：将膜分离技术和生物反应器 的生物降解作用集于一体的生物化学反应系统。 它以超滤或微滤膜业件替代传统活性污泥法中的沉淀池实现泥水分离。
第十章微生物生态学 单项选择题 1.知识点：1(生态系统) 难易度：容易认知度：识记地球被科学家划分为4个圈，不包括下列哪一项( )。 选项A）土壤圈 选项B）大气圈 选项C）水圈 选项D）岩石圈 答案：A 2.知识点：1(生态系统) 难易度：容易认知度：识记生态圈中，起着主导作用的是( )。 选项A）大气圈 选项B）生物圈 选项C）水圈 选项D）岩石圈 答案：B 3.知识点：1(生态系统) 难易度：容易认知度：识记生物循环的特点是( )。 选项A）运转较缓慢 选项B）可循环性
选项C）运转迅速 选项D）以上均是 答案：C 11. 知识点：1(生态系统) 难易度：适中认知度：理解 生态系统结构不包括下面哪一个方面( )。 选项A）外源能 选项B）生物关系 选项C）营养循环 选项D）能量代谢 答案：D 12. 知识点：1(生态系统) 难易度：适中认知度：认知 生物在生态系统物质循环中扮演着重要作用，但不包括( )。选项A）生产者 选项B）消费者 选项C）分解者 选项D）固定者 答案：D 13. 知识点：1(生态系统) 难易度：较难认知度：认知 微生物生态系统自身的特点不包括( )。
选项A）微环境 选项B）稳定性 选项C）协调性 选项D）适应性 答案：C 14. 知识点：1(生态系统) 难易度：较难认知度：理解 成熟的生态系统的平衡特点是( )。 选项A）生产者、消费者、分解者比例相同 选项B）物质循环与能量循环协调畅通 选项C）系统的输入和输出在比例上合理 选项D）物质循环与能量循环大致相等 答案：B 15.知识点：2(微生物在自然界中的分布) 难易度：容易认知度：理解土壤中三大类群体微生物以数量排序为( )。 选项A）细菌＞放线菌＞真菌 选项B）细菌＞真菌＞放线菌 选项C）放线菌＞细菌＞真菌 选项D）真菌＞细菌＞放线菌
环境微生物分子生态学研究方法综述 摘要：对当前国内外环境微生物多样性的分子生态学研究方法进行了总结和探讨，包括微生物化学成分的分析的方法和分子生物学的方法，以目前比较成熟前沿的分子生物学的方法16S rRNA基因序列分析、变性梯度凝胶电泳(DGGE)/温度梯度凝胶电泳(TGGE)、限制性片段长度多态性(RFLP)和扩增核糖体DNA限制性分析(ARDRA)、末端限制性片段多态性(T-RFLP)、单链构象多态性(SSCP)为例。在环境微生物多样性研究中，如果可能的话，需要将各种方法结合起来使用，方可掌握有关环境生物多样性的较为全面的信息。更好的揭示环境变化现状和预示环境的变化趋势，为环境改善修复提供有利依据。 关键词：环境微生物；分子生物学；DGGE；ARDRA；T-RFLP 1 引言 环境微生物是指环境中形体微小、结构简单的生物，包括原核微生物(细菌、蓝细菌、放线菌)、真核生物（真菌、藻类、地衣和原生动物等）。数量庞大、种类繁多的环境微生物是丰富的生物资源库[1]，也是环境中最活跃的部分，全部参与环境中生物化学反应，在物质转换、能量流动、生物地球化学循环及环境污染物的降解和解毒[2]过程中具有极其重要的作用，亦是评价各种环境的重要指标之一。比如土壤微生物的数量分布，不仅可以敏感地反映土壤环境质量的变化，而且也是土壤中生物活性的具体体现[3]。河道、湖泊中微生物量也可以反映该水体的健康状况。微生物群落结构和多样性是环境微生物生态学研究的热点内容。微生物群落结构的研究主要通过描述微生物群落的稳定性、微生物群落生态学机理以及自然或人为干扰对群落产生的影响，揭示环境质量与微生物数量和活性之间的关系[4]。微生物群落多样性，是指土壤微生物群落的种类和种间差异，微生物群落多样性包括物种多样性、遗传多样性及生理功能多样性等[5]。物种多样性是群落中的微生物种群类型和数量，其中丰度和均度是多样性指数中的两个组成部分，也是多样性分析中最直观、最容易理解的要素。研究微生物多样性的传统方法是将微生物从环境中分离、实验室培养和鉴定[6]。然而，微生物种类繁多，自然界中仅有极少数微生物得到鉴定。现代分子生物学方法为全面掌握微生物多样性提供了可能。
本科生物技术、生物科学专业《微生物学》分章节试题库 （命题人：柯野） 第八章微生物生态（8分） 第十章微生物的分类和鉴定（8分） 第8章微生物生态 一、名词解释 1 硝化作用：氨态氮经硝化细菌氧化转化为硝酸态氮的过程 2 反硝化作用：又称脱氮作用，指硝酸盐转化为气态氮化物（N2和N2O）的作用 3 氨化作用：含氮有机物经微生物分解而产生氨的作用 4 硫化作用：即硫的氧化作用。指H2S或S0被微生物氧化成硫或硫酸的作用 5 菌根：具有改善织物营养、调节植物代谢和增强植物抗病能力等功能 6 活性污泥：指一种由活细菌、原生动物和其他微生物群聚集在一起组成的凝絮团，在污水处理中有很强吸附、分解有机物或毒物的能力。 7 共生：两种生物共同居在一起，相互分工合作、相依为命，甚至达到难分难解、合二为一的极其紧密的一种相互关系 8 微生物生态学：研究微生物群体与其周围生物和非生物环境间相互作用的规律的科学 9 土壤微生物区系: 指在某一特定环境和生态条件下的土壤微生物所存在的微生物种类,数量以及参与物质循环的代谢物质强度 10 生物降解: 是指环境微生物被生物主要是微生物分解为小分子物质甚至是彻底分解为CO2和水的过程 11 BOD5 20摄氏下5昼夜下，1L污水或待测水样中所含的一部分易氧化的有机物，当微生物对其氧化、分解时，所消耗的水中溶解氧毫克数 12 土著性微生物：指土壤中那些对新鲜有机物质不很敏感的微生物,如革兰氏阳性球菌,色杆菌,芽孢杆菌,节杆菌,分支杆菌,放线菌,青霉,曲霉和从霉,他们常年维持在某一数量水平上,即使由于有机物质的加入或温度,湿度等变化而引起数量变化,其数量变化也很少. 13 微生物之间的捕食关系： 14微生物之间的共生关系： 15微生物之间的寄生关系：微生物生活在另一种较大型微生物体内或体表，从中夺取营养并进行生长繁殖，同时使后者蒙受损害损伤甚至杀死的一种相互关系 16 微生物之间的拮抗关系：又称抗生，指由某种生物所产生的特定代谢物质可抑制她种生物的生长发育甚至杀死它的一种相互关系 17 微生物之间的竞争关系： 18 极端环境微生物:在极端环境才能正常生长的微生物 19 微生物生态学：研究微生物群体与其周围生物和非生物环境条件相互作用的规律 20水体的富营养化：指水体中因氮、磷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 21大肠菌群指数 22 大肠菌群值 二、是非题 氨化作用只能在好氧环境下才能进行。（F ） 反硝化作用完全等同于硝化作用的逆过程。（F ）
第十章微生物生态 重点与难点剖析 一．生态学基本概念 生物圈：地球上所有生物及其所居住的环境的总和. 生物初级生产者非生物无机物 消费者有机物 分解者气候(大气、太阳能、生活空间、水) 生态系统：生物群落与其周围环境相互作用的功能系统，是生物圈的组成单元。生物圈中任何一个相对完整的自然整体都是一个生态系统。一个池塘，一片森林等。 种群或群体（population）：指属于同一个种的一大群生物（同一个种的生物，不同个体的集合）。 群落（community）：指一定区域中的所有种群。 能量流：能量通过生态系统从一种生物传递给另一种生物的现象。 每一营养级能量自身代谢活动以热的方式损耗 生物死亡后为分解者分解 未被分解，以有机物形式贮存 剩余（10-20%）为高一营养级的生物所消费 热量自身呼吸热量自身呼吸热量自身呼吸 光能光合生物食草动物食肉动物自身呼吸热量分解者 营养库（化学物质贮存库） 微生物可以在多个方面但主要作为分解者而在生态系统中起重要作用 生态学：研究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。 微生物生态学：研究微生物与其周围生物和非生物环境之间相互关系。 微生物在生态系统中的作用； 各种环境中的微生物，微生物和其它生物的关系； 微生物与环境保护 二．微生物在生态系统中的作用 1．M在生态系统中的地位 生态系统： 物质循环 所生活的非生物环境 能量流动 生产者：从无机物合成有机物; 消费者：利用有机物进行生活，一般不能将有机物直接分解成无机物; 分解者：分解有机物成无机物
（1）微生物是有机物的主要分解者: 微生物最大的价值也在于其分解功能。它们分解生物圈内存在的动物和植物残体等复杂有机物质，并最后将其转化成最简单的无机物，再供初级生产者使用。 （2）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。在一些物质的循环中，微生物是主要的成员，起主要作用；而一些过程只有微生物才能进行，起独特作用；而有的是循环中的关键过程，起关键作用。 （3）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是生态系统的初级生产者，它们具有初级生产者所具有的二个明显特征，即可直接利用太阳能、无机物的化学能作为能量来源，另一方面其积累下来的能量又可以在食物链、食物网中流动。 （4）微生物是物质和能量的贮存者: 微生物和动物、植物一样也是由物质组成和由能量维持的生命有机体。在土壤、水体中有大量的微生物生物量，贮存着大量的物质和能量。（5）微生物在地球生物演化中的作用: 微生物是最早出现的生物体，并进化成后来的动、植物。藻类的产氧作用，改变大气圈中的化学组成，为后来动、植物出现打下基础。 2．M与生物地球化学循环 生物地球化学循环（Biogeochemical cycling）: 指生物圈中的各种化学元素，经生物化学作用在生物圈中的转化和运动。这种循环是地球化学循环的重要组成部分。 循环快: 生命物质的主要组成元素（C、H、O、N、P、S）， 循环较慢: 少量元素（Mg、K、Na、卤素元素）；迹量元素（Al、B、Co、Cr、Cu、Mo、Ni、Se、V、Zn） 课堂讲解碳循环、氮循环 （1）碳循环 碳素是一切生命有机体的最大组分，接近有机物质干重的50%。碳循环是最重要的物质循环。P75 在好氧条件下，大生物和微生物都能分解简单的有机物和生物多聚物；微生物是唯一在厌氧条件下进行有机物分解的 （2）氮循环 6种氮化合物的氧化还原反应所组成: N2, NH3(NH4 ), NO2ˉ, NO3ˉ, N2O, R-NH2 ?固氮 ?氨化（脱氨）、硝化作用（化能自养微生物：硝化细菌、亚硝化细菌） ?硝酸盐还原 ?同化硝酸盐还原（硝酸盐还原成亚硝酸盐和氨，氨被同化成氨基酸） ?异化硝酸盐还原 发酵性硝酸盐还原（硝酸盐作为发酵过程的附带受体，还原成亚硝酸盐和氨） 呼吸性硝酸盐还原（硝酸盐呼吸，最终电子受体，还原成亚硝酸盐和氨）?反硝化作用（硝酸盐呼吸，还原成N2O、N2） 三．生态环境中的微生物 1．M种群之间的相互作用 相互作用的基本类型包括8种：P293 ①中立生活：没有关系 ②偏利作用：一个受益（必需），一个无影响。 偏利：岩石表面的微生物生长，使不溶性的无机盐溶出；降解多聚物产生有机酸，代谢有机酸生成甲烷； ③协同作用：互相获利，但可以单独生活，种群可以替换。
第八章微生物生态习题参考答案 一、名词解释 1、微生物之间的捕食关系:是一种微生物吞食或消化另一种微生物的现象，如原生动物捕食细菌，放线菌和真菌孢子等。 2、微生物之间的共生关系:是两种微生物紧密地结合在一起，形成特定结构的共生体，两者绝对互为有利，生理上发生一定的分工，且具有高度专一性，其他微生物种一般不能代替共生体中的任何成员。且分开后难以独立生活，但不排除在另一生境中独立生活。 3、微生物之间的偏利互生关系:这种关系是指在一个生态系统中的两个微生物类群共栖，一个群体得益，而另一个群体既不得益也不受害的情况。 4、微生物之间的寄生关系:是指一种微生物生活在另一种微生物的表面或体内，并从后一种微生物的细胞中获取营养而生存，常导致后一种微生物发生病害或死亡的现象。 5、微生物之间的拮抗关系:是两种微生物生活在一起时，一种微生物产生某种特殊的代谢产物或改变环境条件，从而抑制甚至杀死另一种微生物的现象。 6、微生物之间的竞争关系:是指两个或多个微生物种群生活于同一环境中时，竞争同一基质，或同一环境因子或空间而发生的其中一方或两方的群体大小或生长速率受到限制的现象。 7、土著性微生物区系:是指土壤中那些对新鲜有机物质不很敏感，常年维持在某一水平上，即使由于有机物质的加入或温度、湿度变化而引起的数量变化，其变化幅度也较小的微生物类群。 8、极端环境微生物：能生存于极端环境如高温、低温、高酸、高碱、高压、高盐等环境中的微生物。 9、微生物生态学：就是研究处于环境中的微生物和与微生物生命活动相关的物理、化学和生物等环境条件，以及它们之间的相互关系的科学。 10、水体的富营养化：是指水体中氮、磷元素等营养物的大量增加，远远超过通常的含量，结果导致原有生态系统的破坏，使藻类和某些细菌的数量激增，其他生物种类减少。 二、填空题 1、互惠关系，共生关系，拮抗关系，寄生关系，捕食关系 2、处于环境中的微生物和与微生物生命活动相关的物理、化学和生物等环境条件及它们之间的相互关系 3、高，高，高，高 4、碳，能，氮 5、特异性拮抗，非特异性拮抗 6、营养，空间 7、高温，高酸，高碱，高压，高盐，低温 8、低，工业有机废水，生活污水，废弃物 9、极端嗜热菌，兼性嗜热菌，耐热细菌 10、微生物的营养类型多、基质来源广、适应性强，
第六章食品安全的微生物生态学原理 第一节生态学基本概念 ?生态学（Ecology）这个词是在19世纪下半叶由美国的自然主义者、诗人、作家和哲学家亨利·梭罗（H.D.Thoreau,1817—1862）最先使用的。 ?梭罗出身于美国马萨诸塞州的康科德城，1837年毕业于哈佛大学，担任数年中学校长之后，毅然决定以作诗和论述自然 为终生事业。为了体念生活，1845年的春天，他单身只影地在康科德南面无人居住的瓦尔登湖边的山林中建造了一间小木屋，开始过起与大自然溶为一体的、自种自食的简朴生活。他在这个小木屋中独居了两年，对周围的事物进行着观察、倾听、感受和沉思，直到1847年才回到康科德城。在他45年短暂的一生中，持续不断地写下了39卷《日记》及多篇著作，特别是1954年出版的《瓦尔登湖——林中生活》一书。 ?书中对大自然作了优美细致、极其动人的描写，基本思想是主张生活简朴，崇尚自然。尽管梭罗的这种思想，本 不算什么独创，但由于说理透澈，文笔生动，发人深省，令读者心悦诚服。只是在当时，这本书并没有受到应有的重视，但随着时间的推移，影响越来越大，现在被誉为超凡入圣的绿色经典而闻名于世。我国在50年代和80 年代都有中译本，但亦如该书问世之初一般，关注者不多。现在随着我国公众环保意识的高涨，1997年，吉林人民出版社出版了第一批《绿色经典文库》，此书即为其中之一。相信此书的翻译与再版有助于为我国读者拓展绿色视野、弘扬生态意识、倡导生态观念、确立生态伦理，按照现代文明发展的生态文化趋势提到新的高度。 ?根据文献记载，在100多年前，即1858年，梭罗在与友人的书信来往中第一个使用了“Ecology”这个词，但并未对 其下具体定义。 何谓生态学? ?the total relations of the animal（microbes） to both its organic and its inorganic environment (Haeckel, 1869) ? the scientific study of the distribution and abundance of organisms (Andrewartha, 1961) ?the study of the structure and function of nature (Odum, 1963) ?the scientific study of the interactions that determine the distribution and abundance of organisms (Krebs, 1994) 生态学（Ecology）定义 生态学（Ecology）是研究生物与其环境之间相互关系的科学。 “Ecology”来自希腊文“Oikos”(住所,栖息地)和“Logos”(学问，研究)，亦即生态学在创建之初就表达为研究生物有机体与其栖息场所之 间相互关系的科学。 上述生态学的定义是德国生物学家赫克尔（Haeckel,1866）首次提出的。这是生态学至今最为全面的定义。 生态学研究对象
大学第十章微生物生 态学题库
第十章微生物生态学 单项选择题 1.知识点：1(生态系统) 难易度：容易认知度：识记地球被科学家划分为4个圈，不包括下列哪一项( )。选项A）土壤圈 选项B）大气圈 选项C）水圈 选项D）岩石圈 答案：A 2.知识点：1(生态系统) 难易度：容易认知度：识记生态圈中，起着主导作用的是 ( )。 选项A）大气圈 选项B）生物圈 选项C）水圈 选项D）岩石圈 答案：B 3.知识点：1(生态系统) 难易度：容易认知度：识记生物循环的特点是 ( )。 选项A）运转较缓慢 选项B）可循环性
选项C）运转迅速 选项D）以上均是 答案：C 11. 知识点：1(生态系统) 难易度：适中认知度：理解 生态系统结构不包括下面哪一个方面( )。 选项A）外源能 选项B）生物关系 选项C）营养循环 选项D）能量代谢 答案：D 12. 知识点：1(生态系统) 难易度：适中认知度：认知 生物在生态系统物质循环中扮演着重要作用，但不包括 ( )。选项A）生产者 选项B）消费者 选项C）分解者 选项D）固定者 答案：D 13. 知识点：1(生态系统) 难易度：较难认知度：认知 微生物生态系统自身的特点不包括 ( )。 选项A）微环境
选项B）稳定性 选项C）协调性 选项D）适应性 答案：C 14. 知识点：1(生态系统) 难易度：较难认知度：理解 成熟的生态系统的平衡特点是 ( )。 选项A）生产者、消费者、分解者比例相同 选项B）物质循环与能量循环协调畅通 选项C）系统的输入和输出在比例上合理 选项D）物质循环与能量循环大致相等 答案：B 15.知识点：2(微生物在自然界中的分布) 难易度：容易认知度：理解土壤中三大类群体微生物以数量排序为( )。 选项A）细菌＞放线菌＞真菌 选项B）细菌＞真菌＞放线菌 选项C）放线菌＞细菌＞真菌 选项D）真菌＞细菌＞放线菌 答案：A