微生物学第七章微生物生态与农业微生物应用.ppt
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1、关于微生物学第七章微生物生态和农业微生物应用微生物学微生物学第一张,PPT共四十页,创作于2022年6月微生物学微生物学本章主要内容本章主要内容 1 1、环境与生态、环境与生态 2 2、环境中的微生物、环境中的微生物 3 3、微生物与生物地球化学循环、微生物与生物地球化学循环 4 4、生物间的相互关系、生物间的相互关系 5 5、应用微生物技术、应用微生物技术 6 6、资源微生物开发的理论和实践、资源微生物开发的理论和实践第二张,PPT共四十页,创作于2022年6月微生物学微生物学环境与生态环境与生态l环境:环境:生物体外的空间;生物体外的空间;l环境因素:环境因素:化学因素、生物因素、物理因素
2、化学因素、生物因素、物理因素l生态与生态系统:生态与生态系统:n生态:生态:区域内生物因素、化学因素和物理因素的协调统区域内生物因素、化学因素和物理因素的协调统一。一。n生态系统:生态系统:一定空间内生物因子和非生物因子通过物质循环一定空间内生物因子和非生物因子通过物质循环和能量流动形成的相互作用、相互依存而构成的一个系统。和能量流动形成的相互作用、相互依存而构成的一个系统。包括包括 宏观生态系统和微生态系统宏观生态系统和微生态系统n生态平衡:生态平衡:一定生态系统内三因素协调的动态稳定一定生态系统内三因素协调的动态稳定n生物因素:生物因素:生产者、消费者、分解者生产者、消费者、分解者第三张,
3、PPT共四十页,创作于2022年6月微生物学微生物学环境与生态环境与生态n生态学:生态学:研究生态系统内物理、化学、生物因素研究生态系统内物理、化学、生物因素相互作用的学科。相互作用的学科。n生态学研究的主要对象:生态学研究的主要对象:u生物圈:生物圈:地球省存在生物的地方;地球省存在生物的地方;u生态系统:生态系统:具有不同三因素但三因素稳定协调的具有不同三因素但三因素稳定协调的不同区域环境;不同区域环境;u群落:群落:指一定生态系统内的某类生物的总和;指一定生态系统内的某类生物的总和;u种群:种群:指一定生态系统内不同类群的某些不同种指一定生态系统内不同类群的某些不同种类的总和;类的总和;
4、第四张,PPT共四十页,创作于2022年6月微生物学微生物学环境中的微生物环境中的微生物l生物圈(生物圈(biosphere):地球上有生物分布的区地球上有生物分布的区域叫生物圈,包括大气圈、岩石圈、水圈、土域叫生物圈,包括大气圈、岩石圈、水圈、土壤圈等。壤圈等。l生态系统的生物:生态系统的生物:生产者、消费者和分解者生产者、消费者和分解者第五张,PPT共四十页,创作于2022年6月微生物学微生物学 生产者 消费者 (主要光合生物)(各种动物)分解者(化能有机营养型微生物,分解死亡的生物体)食物链 环境中的微生物环境中的微生物第六张,PPT共四十页,创作于2022年6月微生物学微生物学生态系统
5、内生物之间的相互关系 植物 动物 微生物食物链协助种群扩大促进植物生长协助种群扩大协助种群扩大促进微生物生长(动物体内、促进微生物生长(动物体内、体外)体外)促进生长、传染病促进生长、传染病促进生长、植物病害促进生长、植物病害促进生长和繁殖促进生长和繁殖环境中的微生物环境中的微生物第七张,PPT共四十页,创作于2022年6月微生物学微生物学研究微生物生态的意义:研究微生物生态的意义:有利于了解微生物的生态分布,任何微生物都有一定的生态有利于了解微生物的生态分布,任何微生物都有一定的生态分布;分布;通过了解微生物生态分布和变化,有助于了解环境变化及通过了解微生物生态分布和变化,有助于了解环境变化
6、及原因,为人类控制环境变化提供依据;原因,为人类控制环境变化提供依据;研究种群组成,有助于认识微生物的生物多样性(物种多样研究种群组成,有助于认识微生物的生物多样性(物种多样性、遗传多样性和生态多样性)。性、遗传多样性和生态多样性)。研究种群组成,有助于发掘丰富的资源微生物,同时推研究种群组成,有助于发掘丰富的资源微生物,同时推动微生物进化、分类的研究,为应用微生物技术提供丰富动微生物进化、分类的研究,为应用微生物技术提供丰富的材料。的材料。环境中的微生物环境中的微生物第八张,PPT共四十页,创作于2022年6月微生物学微生物学 微生物种群研究,也就是微生物区系分析,微生物区系分微生物种群研究
7、,也就是微生物区系分析,微生物区系分析方法包括:析方法包括:传统的基于可培养技术的方法。工作步骤:传统的基于可培养技术的方法。工作步骤:采样采样数量测定、纯种分离数量测定、纯种分离分类鉴定分类鉴定生物学特性研究生物学特性研究(包括表形性状研究和遗传也行研究);(包括表形性状研究和遗传也行研究);基于非培养技术的方法。包括基于非培养技术的方法。包括(1 1)TGGETGGE技术,技术,DGGEDGGE技术,工作步骤:技术,工作步骤:样品总样品总DNADNA提取提取设计引物设计引物PCRPCR扩增保守区段(原核生物为扩增保守区段(原核生物为16S rDNA,16S rDNA,真核生物是真核生物是1
8、8S rDNA18S rDNA)TGGETGGE或或DGGEDGGE电泳技术分电泳技术分离保守区段的扩增混合物离保守区段的扩增混合物回收保守区段回收保守区段质粒或噬菌体质粒或噬菌体载体连接载体连接克隆到受体细胞克隆到受体细胞测序公司对保守区段测序测序公司对保守区段测序序列提交序列提交GenBank GenBank 构建系统发育树。构建系统发育树。第九张,PPT共四十页,创作于2022年6月微生物学微生物学(2 2)RNARNA探针技术。工作步骤:探针技术。工作步骤:样品总样品总DNADNA提取提取根据保守区段设计合成根据保守区段设计合成RNARNA探针探针探针标探针标记(荧光标记、放射性同位素
9、标记、生物素标记)记(荧光标记、放射性同位素标记、生物素标记)探针探针和总和总DNADNA杂交杂交杂交识别杂交识别第十张,PPT共四十页,创作于2022年6月微生物学微生物学环境中的微生物环境中的微生物l土壤中的微生物:土壤中的微生物:n不同类型的土壤和理化性质不同的土壤,微生物的种群和数量是不同类型的土壤和理化性质不同的土壤,微生物的种群和数量是不相同的,微生物种群和数量上的变化,直接反映出不同土壤理不相同的,微生物种群和数量上的变化,直接反映出不同土壤理化性质的不同和变化。化性质的不同和变化。土壤中的微生物,从数量看,细菌土壤中的微生物,从数量看,细菌 放线菌放线菌 真菌真菌(霉菌)霉菌)
10、真菌(酵真菌(酵母菌)母菌)藻类藻类 原生动物。以重量计,真菌原生动物。以重量计,真菌 细菌细菌 原生动物原生动物 藻类藻类 酵酵母菌。母菌。n特殊的微生物类群可指示土壤类型和土壤优劣的作用。特殊的微生物类群可指示土壤类型和土壤优劣的作用。n根据土壤中微生物种群组成和数量上的变化(土壤微生物区系分根据土壤中微生物种群组成和数量上的变化(土壤微生物区系分析),作为土壤改良的生物指标。析),作为土壤改良的生物指标。第十一张,PPT共四十页,创作于2022年6月微生物学微生物学环境中的微生物环境中的微生物l水体中的微生物水体中的微生物 水体的自净化作用:污染的水体在快速流动和氧气充足时,水水体的自净
11、化作用:污染的水体在快速流动和氧气充足时,水体会自我净化。体会自我净化。l空气中的微生物:空气中的微生物:空气消毒和过滤是防止病源(或医源)微生物的重要措施,通常的空空气消毒和过滤是防止病源(或医源)微生物的重要措施,通常的空气消毒方法是紫外灯消毒和化学药剂熏蒸。气消毒方法是紫外灯消毒和化学药剂熏蒸。l工业产品上的微生物:工业产品上的微生物:l农业产品上的微生物:农业产品上的微生物:在实际应用中主要是防止腐败和农产品在实际应用中主要是防止腐败和农产品的微生物加工。的微生物加工。第十二张,PPT共四十页,创作于2022年6月微生物学微生物学环境中的微生物环境中的微生物l极端环境下的微生物:极端环
12、境下的微生物:极端微生物:极端微生物:生长在极端环境如高温、高压、低温、高酸、高碱、高毒、生长在极端环境如高温、高压、低温、高酸、高碱、高毒、高渗、干旱、强辐射的微生物。高渗、干旱、强辐射的微生物。极端微生物极端微生物的细胞结构、生理、代谢、遗传的细胞结构、生理、代谢、遗传都和普通微生物不同。主要包括以下几种类型:都和普通微生物不同。主要包括以下几种类型:嗜热微生物嗜热微生物 耐热菌:耐热菌:3030生长温度生长温度45-5545-55 兼性嗜热菌兼性嗜热菌:3030生长温度生长温度50-6550-65 专性嗜热菌专性嗜热菌:4242生长温度生长温度65-7065-70 极端嗜热菌极端嗜热菌:
13、最低:最低42427070 超嗜热菌超嗜热菌:最高:最高113113,最适,最适80-11080-110,最低,最低5555。分布分布:草堆、厩肥、堆肥、煤堆、温泉、火山地、地热区域土壤、海底:草堆、厩肥、堆肥、煤堆、温泉、火山地、地热区域土壤、海底火山口附近。火山口附近。极端微生物中极端微生物中古细菌占很大部分。古细菌占很大部分。应用应用:高温堆肥;耐热酶。:高温堆肥;耐热酶。第十三张,PPT共四十页,创作于2022年6月微生物学微生物学环境中的微生物环境中的微生物嗜冷微生物嗜冷微生物:指一类最适生长温度低于指一类最适生长温度低于15,最高生长温度低于最高生长温度低于20以及一些最低生长温度
14、在以及一些最低生长温度在0以下的微生物。以下的微生物。分布:分布:冰箱;冷库;寒冷地带。冰箱;冷库;寒冷地带。嗜酸微生物嗜酸微生物:只能生活在只能生活在PH4的环境中的微生物。的环境中的微生物。嗜碱微生物嗜碱微生物:指专性生活在指专性生活在pH1011强碱性下的微生物。强碱性下的微生物。分布分布:碱性盐湖、碳酸盐含量高的土壤中。碱性盐湖、碳酸盐含量高的土壤中。类群:类群:多数是芽孢杆菌属(多数是芽孢杆菌属(Bacillus)的细菌,少数是古细菌。的细菌,少数是古细菌。应用:应用:开发一些特殊的蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶,用于洗涤剂中。开发一些特殊的蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶,用于洗涤剂中。第十四张
15、,PPT共四十页,创作于2022年6月微生物学微生物学环境中的微生物环境中的微生物嗜盐微生物:嗜盐微生物:必须在一定的盐度下才能生存的微生物,有些种类必必须在一定的盐度下才能生存的微生物,有些种类必须生活在含盐高达须生活在含盐高达12-30%的环境中,称为极端嗜盐菌,嗜盐微生的环境中,称为极端嗜盐菌,嗜盐微生物在盐碱地的改良中具有独特的指示作用。物在盐碱地的改良中具有独特的指示作用。嗜压微生物:嗜压微生物:必须生活在很深的水中和一些油井中,这些地方必须生活在很深的水中和一些油井中,这些地方压力很大。压力很大。抗辐射微生物:抗辐射微生物:这类微生物只是抗辐射能力强。在辐射生物学,这类微生物只是抗
16、辐射能力强。在辐射生物学,如核生物学研究中具有重要的研究价值。如核生物学研究中具有重要的研究价值。第十五张,PPT共四十页,创作于2022年6月微生物学微生物学环境中的微生物环境中的微生物l生物体内外的微生物:生物体内外的微生物:植物体内外的微生物植物体内外的微生物,包括叶围(表)微生物,植物内生微生物,根围(际)包括叶围(表)微生物,植物内生微生物,根围(际)微生物,他们对植物病源微生物的防护,植物营养都有重要的作用。微生物,他们对植物病源微生物的防护,植物营养都有重要的作用。特点特点:共生微生物和内生微生物。这些微生物主要包括:共生微生物和内生微生物。这些微生物主要包括:u根际微生物根际微
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- 微生物学 第七 微生物 生态 农业 应用
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