吉林大学《微生物》9-生态-zzm.pptVIP

本章内容： 9.1 自然界中的微生物 9.2 微生物生态学的研究方法 9.3 微生物在自然界物质循环中的作用 9.4 微生物之间的关系 9.2 微生物生态学的研究方法 一、微生物生态研究中的传统方法 1．样品的采集、富集培养和微生物纯培养分离 土壤和污泥样品采集 水体样品的采集 空气样品的采集 生物体上微生物样品的采集 采集样品的处理(数量测定,或富集培养,纯种分离) 2．最大或然值法 将样品用无菌生理盐水进行系列稀释，取一定稀释度的稀释液接种于液体培养基中，培养一定时间后，观察各稀释度的生长情况，以统计学的方法求出样品中微生物的数量 3．活菌计数法 即平板活菌计数. 该法测定的是样品中所含的限时可培养的活的微生物数量，对于那些不可培养的微生物，将不可能统计在内。 对于非培养态微生物的多样性和分布的研究，可采用直接显微染色观察、16SrDNA分子探针分析或PCR对特定基因的扩增等方法 二、微生物生态学研究中的原位观察 1. 激光聚焦显微镜观察法 2. 染色法 荧光染料吖啶橙可以掺入DNA和RNA分子中，使土壤中的活细胞原位着色 微生物细胞表面有特异的抗原成分，利用荧光标记的特异抗体，可以定量地估计自然生境中单一菌群甚至是单一菌株的数量和分布 3. 微生境模拟技术 实验室中的微生境模拟 原位培养技术 三、微生物生态学中的分子生物学方法 1. 核酸探针技术 –fluorescent in situ hydridization, FISH 2. PCR特异性扩增技术 PCR and DGGE analyses 四、铁循环 Bacterial Iron Reduction 1. 互生：可分可合，合比分好； 2. 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. 本章重点 1. 了解微生物在自然界中的分布。 2. 从含菌样品中或从自然界筛选菌种，一般要经过哪些 环节，掌握纯种分离的方法和纯种验证的方法。 3. 理解嗜酸菌、嗜碱菌等极端环境微生物的概念。 4. 了解微生物间的关系（互生，共生， 拮抗，寄生，捕食及例子。 5. 掌握微生物在自然界C，N循环中的作用。 微生物间的寄生 噬菌体—细菌 蛭弧菌—细菌 真菌—真菌 真菌、细菌—原生动物 研究意义： 开发利用新的微生物资源，包括特异性的基因资源； 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； 为生物进化、生命起源的研究提供新的材料。 Denaturing gradient gel electrophoresis, DGGE /video/5345/Denaturing-Gradient-Gel-Electrophoresis-DGGE 9.3 微生物在自然界物质循环中的作用 生态系统： 生物群落 所生活的非生物环境 物质循环 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； 生物按其在生态系统中的作用，可划分为3大类群： 生态系统的进化 微生物在生态系统中的地位： 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 的产氧作用及其它细菌的固氮作用，改变大气圈中的化学组成，提供可利用的氮为后来动、植物出现打下基础。 一、 碳素循环 微生物的作用： CO2的固定（光合作用） C