9微生物的生态课件

第八章微生物的生态一、微生物生态学的研究内容1.

概念: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。2.生物圈：地球表面进行生命活动的有机圈层生物圈的上限大约高达空中10Km生物圈的下限可达表面岩层下面2～3Km生物集中分布在地面上100m，水下200m范围内生物圈是生态系统中最活跃的组成部分生命科学领域的10个层次☺生物圈☺生态系统☺群落☺种群

☺个体☺器官☺组织☺细胞☺细胞器☺分子（二）水中的微生物水环境：地球的70%左右由水覆盖，其中溶解

和悬浮有机、无机物，流动水有氧渗

入可供微生物生长。微生物种类：

水中有机物含量多少决定微生物种类。

2.水体的自净作用(selfcleaning)流水不腐原因：好氧菌对有机物的降解原生动物对细菌的吞噬作用噬菌体对宿主的裂解作用藻类对无机元素的吸收浮游动物对有机物的摄取和浓缩作用3.饮用水标准1mL自来水中细菌总数不可超过100个(37℃，培养24h)1000mL自来水中大肠菌群（E.coli）数不能超过3个(37℃，培养48h)（三）空气中的微生物环境：不利于微生物生长，所以无固定种类种类分布：主要是真菌和细菌，在医院，公共场所致病菌的数量多。防治“菌灾”方法尽量减少产品上的微生物数量包装，避免微生物生长环境加工全过程，保证无菌条件防腐剂——少用黑曲霉、土曲霉、出芽短梗霉、宛氏拟青霉、绳状青霉、赭绿青霉、短柄帚霉和绿色木霉（五）极端环境条件下的微生物依赖于极端环境才能生长繁殖的微生物称极端微生物或嗜极菌极端环境包括：高温、低温、高酸、高盐、高碱、高毒、高渗高压、高辐射强度和干旱等环境研究进化及细胞构造、生命活动有意义3.嗜酸微生物只能生活在低pH(<4)条件下，中性条件下即死亡的微生物耐酸微生物：可在pH<5时生长，但因为在中性条件下也能生活的微生物嗜酸机制：细胞壁和细胞膜具有排阻外来H+和从细胞中排出H+的能力，且细胞壁和细胞膜还需高H+浓度才能维持其正常结构4.嗜碱微生物能专性生活在pH10-11的碱性条件下而不能生活在中性条件下的微生物存在于碱性盐湖和碳酸盐含量高的土壤嗜碱菌的酶类已被开发并添加在洗涤剂中5.嗜盐微生物必须在高盐浓度下才能生长的微生物分布：盐湖，晒盐场和腌制品6.嗜压微生物必须生长在高静水压环境中的微生物分布深海中，油井中7.抗辐射微生物4.微生态制剂（益生菌剂）：依据微生态学理论而制成的含有有益菌的活菌制剂，功能是维持宿主的微生态平衡、调整宿主的微生态失调并兼有其他保健功能如，双歧杆菌（酸奶）悉生生物：凡已人为地接种上某种或某些已知纯种微生物的无菌动物或植物即已知其上所含的微生物群的大生物2.无菌动物与悉生生物3.根际微生物和附生微生物1）根际微生物：利用根系分泌的物质大量繁

殖的微生物。

作用：一般对植物生长有益。

2）附生微生物：利用植物表面外渗和分泌物

质为营养的微生物。作用：促进植物发肓、提高种子质量有害影响：引起植物腐烂

2.共生（互生关系的发展）

两种微生物共同生活时互相依赖彼此获取一定利益，一种类型脱离另一种类型就不能独立生活。（一）微生物间的共生

地衣：蓝细菌和真菌共生体（二）微生物与植物间的共生根瘤菌(细菌)与豆科植物也是共生关系（三）微生物与动物间的共生1.微生物与昆虫的共生：外共生和内共生2.反刍动物和瘤胃微生物3.寄生：一种微生物从另一种微生物中获得养料，藉以生长和繁殖，同时使后者蒙胧受损失或被杀死的一种相互关系。前者为寄生物，后者为寄主。微生物间的寄生：噬菌体微生物与植物间的寄生：专性和兼性寄生微生物与动物间的寄生：病原微生物5.捕食：指一种大型的生物直接捕捉、吞食另一种小型生物以满足其营养需要的关系主要是原生动物捕食细菌和藻类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或杀死另一种微生物的现象。泡菜，青贮饲料，抗生素4.拮抗：青霉（Penicillum）和葡萄球菌（Stapylocuccus）碳素循环2.氮素的循环:3.硫素循环与细菌沥滤微生物的分类和鉴定第十章微生物分类学：按微生物亲缘关系将其排成多种分类单位或分类群的科学。分类：将有关个体的大量资料经科学的归纳整理或反映生物进化规律的自然分类系统。鉴定：检测未知纯种微生物的多种性状特征，查找分类系统进行归类命名。

命名：为新发现的微生物按国际命名法给出一个学名。一、种以上的系统分类单元

(一)7级分类单元第一节通用分类单元

界Kingdom门PhylumorDivision纲Class目Order科Family属Genus种Species（二）种的概念：种是最基本的分类单位.

种是一个基本分类单位，是一大群表型特征高度相似、亲缘关系极其接近，与同属内其他种有明显差别的菌株的总称。比如BifidobacteriumbifidumATCC29521这里的种仅仅是指种的模式种或典型种2．新种：权威性的分类、鉴定手册中从未记载过的一种新分离并鉴定过的微生物学发表文章时，确定为新种，在学名后加sp.nov(speciesnova)或novsp.。比如Corynebacteriumpekinensesp.nov

1.双名法(binominalnomenclature)：

林奈创立。此为国际命名法规，即：每一微生物的学名都依属与种而命名

属名+种名加词属名：拉丁文的名词或用作名词的形容词，字首大写，表示

微生物的主要特点，由微生物构造，形状或由科学家命名种名：为拉丁文形容词，为微生物次要特征，字首小写，

为微生物色素、形状、来源或科学家姓名等。

如：Escherichiacoli大肠杆菌

当文章中前面已出现学名时，后面可将属名缩写成一至三个字母。如:E.coli二、学名

2．

三名法(trinominalnomenclature)：

当某种微生物是亚种或变种时

属名+种名+subsp（var）+亚种

如：Staphylococcusaureussubsp

Saccharomycescerevisiae(var)ellisoideus（1）属名是表示该微生物主要特征的名词或用作名词的形容词，单数，首字母大写当前后有两个或多个学名连在一起时，若它们的属名相同，则后面的一个或几个属名可缩写成一个、两个或三个字母，后加一个点3．有关学名的其他知识Bacillus芽孢杆菌属

Bacillus

subtilis(B.subtilis)腊状芽孢杆菌Staphylococcus葡萄球菌属Escherichia大肠杆菌属Penicillium青霉属（2）种名加词是表示一个物种的次要特征，字母一律小写，实际工作时，以常遇到确定了属名，但不能确定种名时，进行学术交流或发论文，学名后的种加词可以暂时用“sp.”或“spp.”Bacillus

subtilis

腊状芽孢杆菌Bacillus

thuringiensis

苏云金芽孢杆菌Staphylococcusaureus金黄色葡萄球菌属Bacillussp.

某种芽孢杆菌Bacillusspp.芽孢杆菌属中的某些种三、亚种以下的分类名词指某一明显而稳定的特征与模式种不同的种，有时称小种。如：E.coli

k12（一）亚种：（subspecies,subsp,ssp）：（二）菌株（strain）:又称品系：一种微生物的不同来源的纯培养物。模式菌株：在微生物中，一个种只能用该种内的一个典型菌株当作它的具体代表，故此典型菌株就是该种的模式种或模式活标本。

一、生物的界级分类学说

在生物学发展史上，生物的分类经历了：第二节微生物在生物界的地位

1.二界系统：瑞典：林奈植物界：藻类（光合作用、有细胞壁）

动物界：原生动物（细胞柔软、无细胞壁、

无叶绿体、可运动）植物界动物界原生生物界:（主要由一些单细胞生物和无核类组成）。２.三界系统：德国Haeckel3.四界系统：1938,Copeland植物界、动物界、原始生物界（原生动物，真菌，藻类）、菌物界（细菌，蓝细菌）４.五界系统：Whittaker（69年）提出纵横统一五界学说第三节各大类微生物的分类系统纲要一、Bergey氏原核生物分类系统纲要《伯杰氏手册》简介德国Lehmann《细菌分类图说》美国Bergey《伯杰氏鉴定细菌学手册》前苏联克拉西尔尼可夫《细菌与放线菌鉴定》法国Prevot《细菌分类学》Starr《原核生物》第四节微生物分类鉴定的方法4个水平：（1）细胞的形态和习性水平（2）细胞组分水平（3）蛋白质水平（4）核酸水平一、微生物分类鉴定中的经典方法（1）获得纯培养物；（2）测定一系列指标（3）查权威菌种鉴定手册

（1）形态特征：大小，排列，分化，结构，染色等（2）培养特征：营养要求，生长的物理环境（酸碱

度，温湿度），菌落，菌苔，液体

培养特征。（3）代谢特征：微生物生命活动的方式。（4）化学组成特征：细胞主要特征性化学成分的鉴定如：细胞壁成分、细胞内含物（5）抗原特征：抗原成为化学组成的一个特殊方面，微

生物具有许多不同类型的抗原。（6）生态特征：与其他生物的关系、自然界的分布、致

病性等（一）经典的鉴定指标二、微生物分类鉴定中的现代方法：（一）通过核酸分析鉴定微生物遗传型1.DNA碱基比例的测定2.核酸杂交法3.微生物全基因组测序

1995年，，首次报道流感嗜血杆菌(haemophilusinfluenzaeRdKW20)的全基因图谱（二）细胞化学成分作用鉴定指标