植物竞争条件下根际碳循环 及微生物功能研究概述
Hans Journal of Soil Science 土壤科学, 2019, 7(2), 154-160
Published Online April 2019 in Hans. https://www.wendangku.net/doc/665466293.html,/journal/hjss
https://https://www.wendangku.net/doc/665466293.html,/10.12677/hjss.2019.72019
Overview of Rhizosphere Carbon Cycle and
Microbial Function under Plant Competition
Lirong He1,2,3,4
1Institute of Land Engineering and Technology, Shaanxi Provincial Land Engineering Construction Group Co., Ltd.,
Xi’an Shaanxi
2Shaanxi Provincial Land Engineering Construction Group, Xi’an Shaanxi
3Key Laboratory of Degarded and Unused Land Consolidation Engineering, The Ministry of Natural Resources of China, Xi’an Shaanxi
4Shaanxi Provincial Land Consolidation Engineering Technology Research Center, Xi’an Shaanxi
Received: Apr. 2nd, 2019; accepted: Apr. 17th, 2019; published: Apr. 24th, 2019
Abstract
In recent years, in order to truly reveal the mechanism of plant competition affecting the rhizos-phere carbon cycle process from the perspective of material metabolism and promote the under-standing of the geochemical process, more studies have been conducted on the effect of vegetation competition on soil carbon cycle and microbial diversity. The changes of carbon cycle and microbial functional groups in rhizosphere soil during vegetation succession were reviewed in this paper. The wide application of stable isotope detection technology makes it possible to connect rhizosphere microflora with its functions and establish some microflora actively participating in special meta-bolic processes in a deep understanding of the carbon cycling process in plant-soil-microorganism.
The paper also puts forward the issues worthy of further study: the application of stability isotope detection technology to rhizosphere microorganism ecology and corresponding carbon cycle re-search, analyzes the carbon cycle response of different succession stages of plant competition laws, clearly confirms one of the key microbial functional groups, from the metabolism point of view to reveal the mechanism of the rhizosphere carbon cycle process, and promote the understanding of the biochemistry process on the planet.
Keywords
Plant Competition, Carbon Cycle, Microbial Function
植物竞争条件下根际碳循环
及微生物功能研究概述
何俐蓉1,2,3,4
何俐蓉
1
陕西地建土地工程技术研究院有限责任公司，陕西 西安 2陕西省土地工程建设集团有限责任公司，陕西 西安
3自然资源部退化及未利用土地整治工程重点实验室，陕西 西安
4陕西省土地整治工程技术研究中心，陕西 西安
收稿日期：2019年4月2日；录用日期：2019年4月17日；发布日期：2019年4月24日
摘 要
近年来，为从物质代谢角度真实提示植物竞争影响根际碳循环过程的机理，促进对地球生物化学过程的认识，针对植被竞争对土壤碳循环和微生物多样性开展了较多的研究。本文综述了植被演替过程中根际土壤碳素循环及微生物功能群的变化情况，得出：植物竞争通过影响植物生理生态、土壤养分状况及微生物多样性等推动植被演替，并影响碳素的循环过程；稳定性同位素探测技术的广泛应用，使得对植物–土壤–微生物中碳的循环过程有深刻认识，能很好地将根际微生物类群与其功能联系起来，并确立一些积极参与特殊代谢过程的微生物类群。同时还提出了值得进一步研究的问题：将稳定性同位素探测技术应用于根际微生物生态及相应碳循环的研究中，分析碳素循环对不同演替阶段植物竞争的响应规律，明确其中关键的微生物功能群，旨在从物质代谢角度揭示根际碳循环过程的机理，促进对地球生物化学过程的认识。
关键词
植物竞争，碳循环，微生物功能
Copyright ? 2019 by author and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). https://www.wendangku.net/doc/665466293.html,/licenses/by/4.0/
1. 引言
植物竞争是植物与土壤相互影响和作用的过程，它不仅推动植被的发展与演替，更会导致以物质、能量和信息流动为代表的结构和功能的演变。碳素循环是物质流动的主要元素之一，分析它在植被竞争过程中的响应规律，对认识植被竞争的生物地球化学循环机理有重要的科学价值。微生物是碳素代谢的主要驱动力，其物种、代谢等的多样性导致其在碳素循环过程中的功能作用存在较大差距。目前针对植被竞争，对土壤碳循环和微生物多样性开展了部分研究，从代谢功能上建立植被竞争与碳素过程和微生物功能群的真实关系，揭示植物竞争条件下碳素循环与固定的生物地球化学循环机理，但由于根际系统的复杂性和实验分析手段的限制，从而制约了对植被竞争和物质代谢等关键生态学“瓶颈”问题的认识。
2. 根际土壤碳素循环研究
2.1. 研究陆地生态系统碳素循环的重要科学价值和现实意义
陆地生态系统是人类赖以生存与持续发展的生命支持系统，碳储量巨大，是大气中CO 2重要的源和汇，其碳循环成为全球碳循环和全球气候变化中极其重要的一个环节，对气候变化具有明显的反馈作用
[1] [2]。Metz 认为当前全球碳循环研究中最大的不确定性主要来自陆地的生态系统碳循环[3]，有关研究Open Access
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表明全球植被和土壤共储存2200 Gt (1 Gt = 109吨)有机碳[4][5]，是大气中碳储量的3倍，而陆地生态系统与大气之间净CO2交换速率决定于光合作用、呼吸作用和土壤微生物分解之间的平衡。生态系统碳储量及其与大气CO2交换速率的微小变化就能导致大气CO2浓度明显波动，并会影响陆地生态系统的诸多过程[6][7]。在国际地圈—生物圈研究计划(IGBP)中，碳循环已经成为全球变化与陆地生态系统(GCTE)等多个核心计划中的重要研究内容。
2.2. 根际系统碳素循环与分配是陆地碳循环的最活跃的区域
土壤是陆地生态系统最大的碳库，其贮存的有机碳占整个陆地生态系统碳库的2/3，约为植物碳库的3倍、大气碳库的2倍[8]，而根际微生态系统是联结植物、土壤和微生物的纽带，是有机地联系大气圈、生物圈、土壤圈物质循环的核心区域，是全球碳素生物化学循环中最活跃的部分[9][10]，也是全球碳素循环系统性机理研究的重点。植物通过物质流的压力差将光合产物从叶片运到根系等各个组织库中贮存起来[11]，剩余的光合产物则通过植物根系以各种形式将输入到根部的有机、无机化合物释放到周围土壤，形成根际沉积(rhizodeposition)；另一方面，进入到土壤中的碳素经过一系列的生物化学过程，在根系、土壤和微生物中周转与再分配，从维持根际碳吸收和释放平衡[12][13]。
目前，国内外有关植物—土壤碳循环中的研究主要集中在植物体内碳素的分配与循环，由于研究方法和技术的局限性，虽然根际微生态系统碳素循环研究取得了一定进展，但是仍处于起步阶段，且主要集中于某一单元及其相互关系的探讨[14][15][16]。对碳素结构、数量及其在植物-土壤界面的分配与周转动态关系方面的研究依然十分有限，特别是根际系统中碳素周转的微生物作用机理还很不清楚，因此有必要针对各类生态系统和环境胁迫下根际系统碳素分配及调节机制、根际与外环境的碳素交换与机理、微生物在根际微生态系统物质、能量与信息传递中的作用机理等方面进行深入研究。
2.3. 微生物在根际碳素循环的效应研究是一个重要的前沿领域
根际土壤微生物是陆地生态系统中各种生命元素生物地球化学循环的重要驱动力和主要参与者，其将有机养分转化成无机养分促进植物吸收和利用，而根际土壤则为微生物代谢提供场所和介质，根际土壤、植物、微生物的相互作用维持着土壤生态系统的生态功能。根际微生物种类、数量可以直接影响土壤的生物化学活性及土壤养分的组成与转化，反过来根际效应又影响根际微生物的营养选择和富集[17]。
研究证实根际微生物在碳素固定中具有极其重要的作用，约40%的光合产物通过根系分泌到根际土壤，并被微生物呼吸代谢分解或者贮存在微生物体内[18]，根系分泌物作为微生物利用的碳源[19]，可以增加根际微生物的呼吸[20][21]。在根际微生物中，菌根真菌与植物—土壤碳素相互关系中的作用最为明显[13]，其可以利用30%的近期光合产物[2]，菌丝是碳素代谢周转最快的部分，周转周期为5~9天[22]，远超一般微生物的周转周期(7~95天) [23]，微生物对碳素周转周期的差异主要取决于对碳源利用的微生物功能群的差异[13]。
3. 植物竞争与根际碳循环
3.1. 植物竞争的生态学意义
植物个体间的竞争是自然界普遍存在的一种作用过程，植物通过竞争获取各自所需资源，求得生存和发展竞争可以发生在同种植物的不同个体之间(种内竞争)或异种植物之间(种间竞争)，植物的生态位需求越接近，竞争也就越强烈。同一个种在形态和生理上的可塑性小，因此，种内竞争往往比种间竞争激烈[24]。植物竞争引起的资源水平的变化，因而受到资源的限制，植物个体获得资源的能力依赖于其形态
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和生理特性。植物竞争过程中的可塑性，大小不同个体的非对称竞争、地下竞争和地上竞争的差异，植物的空间分布和资源的异质性等影响竞争结果[25]。植物间的竞争作用对植物的生长、形态和存活产生重要影响，是塑造群落结构和动态的关键因子之一，因此有关竞争的研究成为生态学的一个重要内容[26]。
在自然界中，植物群落主要由混生种群所组成，真正的单物种群落几乎是不存在的，即使有也只是瞬时的[27]。在长期没有干扰的条件下，植物群落组成、结构主要是由植物的适应性和种间作用(包括资源竞争，化感作用和根标微营养环境作用)两者共同决定的[28]。适应性决定了植物种的分布范围和在特定群落中出现的可能性及其数量多度，而种间竞争的不对称性和环境相关性决定了特定群落环境中植物种的演替地位。由于竞争的不对称性，在群落水平上就存在共存物种的竞争等级(competitive hierarchy)，其中的两个极端表现为有些种对共存的多数植物具有竞争优势，或有些种总是处于竞争劣势[29]。在较大群落尺度上，前者总是优势种而后者总是次要种。如果在特定条件下一些种与共存的多数植物竞争力相近，在较小尺度上可使得种对共存[30]，但这时环境的小幅波动也会影响到群落结构并导致群落演替。植被动态的长期研究结果表明竞争对群落演替的作用主要有两个机制:演替早期物种繁殖力高，繁殖体传播距离远，先定居生境，但竞争力弱，后期物种相反，这种演替机制生态学家称之为定居–竞争法则(Colonization-competition tradeoff)。即使演替前期与后期物种同时出现，因演替前期物种在资源相对丰富的条件下生长迅速，短期内要比演替后期物种表现好，以后随着资源的消耗，生长变慢且存活率降低，演替后期物种竞争力强，在资源较低时能生长、存活和竞争，在无干扰的条件仍能代替演替前期物种成为群落中的优势种，这种机制叫做演替生态位(Succession niche) [31]。
3.2. 根际碳素过程、关键微生物功能群与植物竞争的协同效应
植物的地上部分对光资源的竞争及地下部分对土壤养分和水分的竞争会极大地影响碳素的循环[32] [33][34]。植物可通过根系-微生物相互作用(即根际效应)影响土壤有机质的分解[35]。例如，植物根系通过向土壤微生物提供易分解的活性有机质，如植物残茬、根类物质、真菌菌丝、微生物量及其渗出物如多糖等，会促进原有土壤有机质的分解，也就是激发效应，植物种类不同激发效应会有差异[21]。植物竞争主要通过混播实验进行研究，因此，植物竞争与物种多样性紧密联系。植物多样性对根际效应有显著影响。有研究表明，物种多样性越高，会提高产生的活性有机化合物多样性，进而增加微生物群落的多样性[36]。此外，这些有机化合物也会刺激胞外酶的产生，进而增加产生正激发效应的可能性[37]。然而，也有研究表明，这些有机化合物多样性的提高会产生负效应，不利于土壤有机碳的分解和转化，因为会增加一种可能性，即某些种类的有机化合物不能被土壤微生物分解。此外，物种多样性的提高可能会通过交换和选择吸收效应，降低土壤养分的有效性，进而降低根际效应[38]。目前为止，植物竞争的相关研究主要集中于生理生态及群落发展方面，由于技术手段的限制，植物竞争与碳素循环无法真正联系起来，相关研究几乎没有。值得庆幸的是，近几年发展起来的稳定性同位素探测技术(Stable Isotope Probing, SIP)在地球生物化学循环研究方面取得了重大进展，在根际生物生态学等领域得到广泛应用，成为研究植物–土壤–微生物之间关系的桥梁。
3.3. 植物竞争条件下的碳素循环过程及微生物的功能机理仍需深入研究
竞争就是两个或两个以上的个体为争夺资源而发生的相互关系，是生态学中最重要的概念之一，也是植被动态的中心问题[29]。植物间的竞争作用对植物的生长、形态和存活产生重要影响，是塑造植物形态、生活史以及植物群落结构和动态的主要动力之一[27]。演替后期种对前期种较强的竞争是植被演替的动力之一[39]。在共享资源有限的情况下，植物竞争影响植物生理生态、土壤养分状况及微生物多样性等，不同演替阶段因竞争物种不同其影响机制存在差异。
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针对植物竞争的大多数的研究集中于植物生理生态、物种多样性和土壤环境效应等方面，结果表明植物的竞争过程是植被和土壤相互影响和作用的过程，植被通过光合作用向土壤输送有机物质并从土壤吸收养分，从而对有机碳的积累和周转产生深刻地影响；而土壤有机质积累和转化与植被竞争及群落生物多样性之间也存在反馈关系，是不同物种竞争替代和植物群落演替的重要推动力[40][41]。碳素是目前地球生物化学循环中研究较多的元素之一，植被演替通过对碳循环的库(源、汇)的影响，决定着演替过程中的碳素积累与流动方向，而碳循环的流(通量)则决定着系统的稳定性。针对碳素代谢的主要驱动力--微生物一直是广大学者研究的主要内容之一，其可以通过微生物的生物量和群落结构等影响着碳素过程。
目前，虽然针对植物竞争过程中碳素循环过程及微生物多样性已经开展了相关研究，但是研究很少涉及植物竞争过程中碳素过程与微生物类群的功能关系，以及它们与植被演替的协同机理方面，而这些研究是认识植物竞争碳循环机理的基础，特别是对生态脆弱区植被演替过程中根际系统碳素过程及其“源–汇–流”效应与微生物功能作用的研究，对研究生态脆弱区植被演替恢复机理有着极其重要的科学价值。
4. 先进的分析技术为研究地球生物化学循环与微生物功能开通了新的途径
在根际微生态系统的研究中，如何将微生物类群及其功能与物质循环代谢联系起来，一直是一个倍受关注的科学问题。然而由于微生物的复杂性，一些传统的分析方法使我们不能全面认识如此众多的微生物功能的信息，严重的制约了人类对根际系统的认识。随着分子生物学技术在微生物生态学中的应用，如基于微生物群体DNA的聚合酶链反应(PCR)、梯度凝胶电泳(DGGE、TGGE)、荧光原位杂交(FISH)及高通量测序技术等方法，使人们对微生物遗传多样性的认识大大提高，但这样取得的结果仍难以提供有关微生物间相互作用及其代谢功能的直接信息。近几年发展起来的稳定性同位素探测技术(SIP)，在确定特殊代谢过程的微生物类群具有很大优势。该技术已经在认识土壤微生物过程在调节陆地生态系统C、N 循环方面取得重大进展[42]，在根际微生物生态学等领域得到应用，提供了许多关于微生物多样性和功能的有用信息，架起了认识微生物功能种群和地球化学循环关系的桥梁。
5. 展望
本文综述了植物竞争通过影响植物生理生态、土壤养分状况及微生物多样性等推动植被演替，并影响碳素的循环过程；稳定性同位素探测技术的广泛应用，使得对植物–土壤–微生物中碳的循环过程有了深刻认识，能很好地将根际微生物类群与其功能联系起来，并确立一些积极参与特殊代谢过程的微生物类群，同时还提出了值得进一步研究的问题：利用稳定性同位素探测技术研究植物竞争对根际微生物生态及相应碳循环的影响，分析碳素循环对不同演替阶段植物竞争的响应规律，明确其中关键的微生物功能群。旨在从物质代谢角度真实揭示植物竞争影响根际碳循环过程的机理，促进对地球生物化学过程的认识。
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微生物物质循环中作用
生态系统的物质循环带有全球性，又叫生物地球化学循环，是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，是推动地球向更有利于生物生存繁衍方向演化的巨大动力，是地球化学循环的重要组成部分。地球上的大部分元素都以不同的循环速度参与生物地球化学循环。高中生物讲述的物质循环有c、N、s的循环，受两个主要生物过程控制，一是光合生物对无机营养物的同化，二是后来进行的异养生物的矿化。微生物在有机物的矿化中起决定性作用，地球上有机物的矿化9O％都是由细菌和真菌完成的。 一、C循环中微生物的作用 在组成生物体的大量元素中，c是最基本的元素，接近生命有机体干物质重量的50％，碳循环是最重要的物质循环，也是生物圈总循环的基础。大气中C元素以CO2形式存在。在C的循环过程中，初级生产者把CO2转化为有机碳，初级生产者主要是绿色植物，还包括很多自养微生物，例如硝化细菌、光合菌等。有机碳被异养消费者利用，并进一步进行循环，部分有机化合物经呼吸作用被转化为CO2，初级生产者和其他营养级的生物残体最终被分解者分解而转化成CO2。分解者包括一些体型较大的蚯蚓、蜣螂等异养宏体动物和微生物参与，但微生物的作用最重要，在有0的情况下，宏体生物和微生物都能分解简单的有机物和生物多聚物(淀粉、果胶、蛋白质等)，但微生物是唯一在厌氧条件下进行有机物分解的生物，微生物能使非常丰富的生物多聚物得到分解，腐殖质、蜡和许多人造化合物只有微生物才能分解。 二、N循环中微生物的作用及比较 氮是植物肥料三要素之一，它在植物营养中占有极其重要的地位，作物产量的高低首要的因素是氮素的供应，空气中氮素的含量高达79％左右，但植物不能利用空气中游离的氮。植物的氮素来源于土壤，土壤可通过两种途径获得氮，一种是含氮肥料的施用，另一种是生物固氮，且以生物固氮为主。能固氮的生物是一些原核生物，例如共生的根瘤菌、自生的圆褐固氮菌，将空气中的氮还原成氨(NH，)，植物能直接吸收少量的NH，但NH不能在植物体内积累，因为氨的浓度过高对植物有毒害作用，所以NH要转化为铵态氮(NH4+)或在硝化细菌作用下转化为硝态氮(NO，
人教版七上生物《绿色植物与生物圈的水循环》知识点归纳及习题
第三章绿色植物与生物圈的水循环 一、知识管理 1．植物对水分的吸收和运输 水分的吸收：植物体吸水的主要器官是__根__，其吸收水分的主要部位是__根尖__的__成熟__区，这个部位生有大量的__根毛__。 水分的运输：植物的根、茎和__叶__中都有相互连接的__导管__，根吸收的水分沿着__导管__运输到植物体的各个部分(水中溶解的__无机盐__也同时运往植物体的各个部分)。 2．植物的蒸腾作用 (1)叶片的结构 叶片的结构： 写出各结构的名称： ①__上表皮__；②__下表皮__；③__叶肉__； ④__气孔__；⑤__叶脉__。 组成：叶片由__表皮__、__叶肉__和__叶脉__三部分组成。 功能：叶脉——作用是支持和输导；表皮——由[①]__上表皮__和[②]__下表皮__组成，起保护作用。叶肉细胞内含有大量的__叶绿体__。[④]__气孔__由一对半月形的__保卫__细胞构成，是__蒸腾作用__的“门户”，也是__气体交换__的“窗口”。 【注意】①陆生植物下表皮的气孔数多于上表皮，这样既能保证气体交换，又有利于减少水分的散失；水生植物上表皮的气孔数多于下表皮。 ②在叶片的结构中，表皮细胞内无叶绿体，不能进行光合作用，而保卫细胞、叶肉细胞中有叶绿体，能进行光合作用。 (2)蒸腾作用 概念：水分从活的植物体表面以__气体__状态散失到大气中的过程。 部位：主要器官是__叶__，主要结构是__气孔__，它的张开和闭合受__保卫细胞__控制。 意义：①拉动植物体对__水分和无机盐__的吸收和向上运输； ②提高大气湿度，增加降水(参与生物圈的水循环)； ③降低植物体叶片表面的温度。 影响因素：光照强度越__强__、环境温度越__高__、空气湿度越__小__、空气流动越__快__，蒸腾作用越强。 【注意】根从土壤中吸收的水分90%用于蒸腾作用。 二、例题解析 【例】(临沂中考)如图是绿色开花植物的某些生理过程示意图。下列说法错误的是(D)
微生物在自然界物质循环中的指示作用
微生物在自然界物质循环中的作用 摘要 微生物种类繁多，繁殖迅速，环境适应力强，分布广泛，因此在自然界物质循环的过程中发挥着重要的作用。自然界的物质循环是合成和分解两个对立过程的统一，主要包括C、N、S和P四种元素的循环。微生物是生物圈重要的生产者和有机物的主要分解者，它们的活动是自然界物质正常循环的基础。微生物在碳素循环中的作用主要体现在同化和产生CO2上，自养微生物可以利用CO2合成有机物，异养微生物则可以分解有机物产生CO2。自然界中的氮素绝大部分以大多数生物不能直接利用的N2的形式存在，微生物在氮素的转化和合成过程中发挥着重要的作用。自然界中的NH3大多数是微生物合成的；不同氮素之间的相互转化也需要微生物的参与；只有微生物才能分解有机物中的氮。微生物在自然界氮素循环中的作用形式主要有固氮作用、氨化作用、硝化作用、反硝化作用以及同化作用。自然界中存在的硫素绝大部分不能被大多数生物直接利用，只有通过微生物的转化后才能被其它生物吸收和利用；有机物中硫素的分解同样离不开微生物。微生物利用和转化硫素的方式主要有脱硫作用、同化作用、硫化作用和反硫化作用。自然界中存在许多难溶的一般不能被植物所利用的无机磷化物，微生物的活动能促进磷在生物圈中的有效利用；许多微生物具有很强的分解核酸、卵磷脂和植酸等有机磷化物的能力，它们转化、释放的磷酸可供其它生物吸收利用。 关键词微生物自然界物质循环作用 引言 自然界的物质循环主要包括两个方面：一是无机物的有机质化，即生物合成作用；另一个是有机物的无机质化，即矿化作用或分解作用。这两个过程相辅相成，构成了自然界的物质循环。微生物是生物圈的三大成员之一，它们种类繁多，代谢途径多样，酶活性高，繁殖迅速，适应环境能力强，广泛分布于自然界中，无论是陆地、水域、空气、动植物以及人体的外表和内部的某些器官，甚至在一些极端环境中都有微生物存在。总而言之，微生物是生物圈的重要成员，在自然界的物质循环过程中具有重要的作用。概括起来有以下两个方面的作用：第一，微生物是生物食物链中的生产者之一；第二，是有机物质的主要分解者(黄秀梨,1998)。以光能自养的藻类、蓝细菌和光合细菌为代表的微生物可以直接利用空气中的CO2通过光合作用合成有机物，在无机物的有机质化过程中起着重要的作用；以异养型微生物为主的分解者，在有机质的矿化过程中起着主要作用。具体而言微生物在自然界物质循环中的作用体现在以下四个方面(徐孝华,1991)。 1 微生物在碳素循环中的作用 碳是构成各种生物体最基本的元素，是有机物和生物细胞的结构骨架，没有碳就没有生命。碳素循环包括CO2的固定和CO2的再生。 1.1 微生物在CO2的固定中的作用 一些光能自养微生物，如藻类、光合细菌和蓝细菌等可通过光合作用直接利用自然界中的CO2合成有机碳化物，进而转化为各种有机物；化能自养菌能利用化学能同化CO2。微生物合成的有机物在数量和规模虽远不及绿色植物，但在一些特殊环境(如植物难以生存的水域)中具有相当重要的作用(王家玲等,1988)。 1.2 微生物在CO2的再生中的作用 异养微生物可以利用动植物和微生物尸体中的有机物，微生物可分泌活性很高的酶分解其它生物难分解的木质纤维素和甲壳素(梁小兵等,2001；黄福贞,1996)，细菌可将颗粒态的
病原微生物考试复习资料
绪论 一．病原生物学的研究内容：研究病原生物的形态结构生命活动规律以及与机体和周围环境相互作用关系。 二．医学微生物学发展中的几个标志人物和事件： （一）显微镜的发明 荷兰吕文胡克于1676年发明了一架能放大200～300倍的显微镜。他用这种原始显微镜发现了许多肉眼看不见的微小生物，并正确地描述了微生物的形态，第一次为微生物的存在提供了证据医学教.育网搜集整理。 （二）传染因子的确立 1.19世纪60年代，法国科学家巴斯德（首次制成炭疽菌、狂犬病疫苗，微生物学和免疫学的奠基人）首先证明有机物的发酵与腐败是微生物作用的结果，并创立了用加温处理的巴斯德消毒法。 2.在巴斯德工作的启发下，英国外科医生李斯特用石炭酸喷洒手术室和煮沸手术器械，创建了无菌外科手术，成为微生物学应用于医学实践的一个巨大成就。 3.德国医生郭霍证明了微生物是传染病的致病因子，并创用固体培养基分离纯培养和细菌染色法等研究方法，使他同巴斯德一道成为实验微生物学的奠基人。郭霍提出了著名的四原则：①在同样特殊疾病中能发现同一种病原菌；②这种病原菌能在体外获得纯培养；③将纯培养接种至易感动物能引起相同的疾病；④能从感染动物体内重新分离出这种病原菌的纯培养医学教。 （三）病毒的发现 1892年俄国科学家伊凡诺夫斯基证明烟草花叶病病原体是一种光学显微镜看不见的，能通过细菌滤器的最小生物-病毒，标志着病毒病原研究的开始。 （四）抗生素的发现和应用 1929年Fleming发现青霉菌产生的青霉素能抑制葡萄球菌的生长。一直到1940年Florey 等将青霉素分离提纯后，才开始应用于临床医学教。 （五）免疫学的兴起与发展 18世纪英国医生创制了牛痘以预防天花，为科学地制备和应用疫苗开辟了途径。以后，巴斯德研制鸡霍乱、炭疽、狂犬等疫苗成功，从而为免疫学兴起奠定了基 第一篇微生物学基本原理 一、革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌的差异 革兰氏阳性菌的细胞壁，是一层厚而致密的肽聚糖和磷壁酸组成。肽聚糖的肽链之间通过5个甘氨酸交联着。 革兰氏阴性菌的细胞壁则是多层结构，从内到外依次是：薄薄的肽聚糖层，脂蛋白层/周质层，磷脂层和脂多糖层。革兰氏阴性菌的肽聚糖结构也和革兰氏阳性菌的有所不同，肽链是直接交联在一起的。 二、细菌有哪及类特殊结构，各有什么主要功能 1、荚膜：某些细菌细胞壁外面覆盖着一层疏松透明粘性物质。厚度不同，名称不同。 功能：1）抵抗干燥；2）加强致病力，免受吞噬；3）堆积某些代谢废物；4）贮存物。 2、鞭毛和菌毛 鞭毛：某些细菌表面一种纤细呈波状的丝状物，是细菌运动器官。 鞭毛着生状态决定运动特点。
《绿色植物与生物圈中的水循环》教学设计
第17章生态系统的稳定 第1节绿色植物与生物圈中的水循环 （第一课时）教学设计 如东县直夫初中吴浩然 一、教材简析 生物的生活离不开水，自然界中水循环的正常进行是万物赖以生存的前提。为此，苏科版八年级上册第5单元第17章在第1节安排了“绿色植物与生物圈中的水循环”这一内容，它是学生在初一时学习了绿色植物的生活需要水和水分进入植物体内的途径之后编排的，是对前面内容的延伸和深化，也是本章的重点内容。此外，通过本节的学习可以知道植物的蒸腾作用使水分大量散失，从而理解绿色植物参与了生物圈的水循环。这些内容与我们的日常生活、生产实际、甚至在环境保护方面都有着密切的联系。因此，学习这部分内容有着广泛的现实意义。 二、学情分析 八年级学生思维活跃，求知欲旺盛，对自然界中的很多现象充满好奇，动手能力较强。通过七年级时的学习，学生已经知道了水分进入植物体内的途径。而且，很多同学都有这样一个经验，家里种的花草树木，农作物都需要经常浇水，基于以上的旧知基础和生活经验，有利于进一步探讨本节知识，并激发学生学习的兴趣。 三、教学目标 1.知识目标 了解绿色植物的蒸腾作用；能理解并描述气孔的组成及开闭
原理；知道绿色植物在生物圈中水循环的重要作用。 2.能力目标 通过测定植物的蒸腾作用和观察叶表皮气孔的实验，培养学生动手、观察、分析、探究以及运用知识解决实际问题的能力。 3.情感、态度与价值观目标 进一步培养学生的科学素养，认同绿色植物对于维持生物圈中水循环的重要意义；促进学生自觉形成爱护绿色植物的美好情感，初步形成保护森林的意识。 四、教学重点和难点 1.教学重点 能理解并描述气孔的组成及开闭原理；理解蒸腾作用的概念和意义，了解植物体参与生物圈中的水循环的途径。 2.教学难点 会制作并观察叶表皮的临时装片；能理解并描述气孔的组成及开闭原理。 五、教法、学法及教学策略 根据生物新课程标准，即面向全体学生，提高生物科学素养，倡导探究式学习等要求，本课教学主要采用直观演示、实验探究、小组合作等方法，力求从学生的好奇、好问、好动的心理特点出发，充分利用信息技术，并整合传统实验和学教具功能，培养学生发现问题、提出问题并解决问题的能力，以促进学生形成爱护绿色植物的美好情感。
植物病原微生物
拮抗微生物在植物病原防治中的利用 利用抗拮微生物防治植物根部病害,就是将培养好的拮抗微生物以一定方式施人土壤中, 或是通过在土壤中加人有机物等措施提高原有的拮抗微生物的活性, 从而降低土壤中病原菌的密度, 抑制病原菌的活动,减轻病害的发生。 在利用拮抗微生物进行生物防治时, 最为重要的是找到优良的菌株。优良菌株应具备什么条件, 应从什么地方, 用什么方法寻找这样的菌株只能根据病害的种类、病害发生的生态条件、病原菌的生活史及利用的途径来决定。从土壤及植物的根部很容易分离到拮抗微生物。从病害已经开始衰退的土壤或抑制病害发生的土壤尤其是植物根际土壤中分离拮抗微生物的可能性更大。此外, 从病原菌的菌丝或菌核中分离拮抗微生物也是途径之作为生物防治剂的拮抗微生物应具备以下条件①抑制发病的效果好②在制剂化和施用等操作过程中能够保持其活性③施用后, 容易定殖于作物的根圈, 迅速发挥其效果。 一、拮抗微生物的生物防治机制 1、寄生 寄生发生在病原菌与Trichoderma，Verticillium,Laetisalia,Glioclalium等真菌之间。寄生于病原菌的菌丝上可以抑制其活性, 寄生于菌核上可以有效地减少感染源的数量。寄生菌靠趋化性与特异性植物凝血素的凝集作用来识别寄生, 然后缠绕于病原菌的菌丝上或侵人菌丝内使菌丝死亡。在部分被寄生的细胞壁上可观察到侵人孔, 这是由于寄生菌产生的能溶解病原菌细胞壁的葡聚糖酶、甲壳酶等的作用结果。现正在对编码这些细胞壁分解酶的基因进行分析。 2、抗生 由于抗生物质的作用而产生的拮抗作用叫抗生。根肿病的生物防治就是利用一种大肠杆菌素来实现的, 这种大肠杆菌素能抑制DNA的合成及细胞壁的合成, 从而抑制了病原菌的侵人。用P.fluorescens防治棉花立枯病就是靠这种细菌产生的硝砒咯霉素和pyoruteorin两种抗真菌抗菌素来起作用的。此外Pseudomonas 产生的抗菌物质还有peudane, phenazine化合物等,Bacillus产生的bulbiformi，bacitaracin等都已经有不少报导。 3、竞争 竞争是微生物间在生活空间和营养物质的绝对量不足时发生的。Pseudomonas通过与病原菌等有害微生物对铁的竞争促进了作物的生长。铁的竞争是通过细菌产生的铁的鳌合物psudobactin来实现的。此外, 有的植物根圈周围生活着阻碍植物生长的有害细菌(DRB), PGPR能够阻碍DRB着生于根上, 从而排除了影响作物根部的有害因子, 使作物得以很好地生长。 4、捕食 捕食是大生物攻击小生物的一种拮抗形态。土壤中的小动物捕食病原菌的现象叫食菌性。食菌性变形虫捕捉到病原菌后, 就把病原菌包围起来, 然后在病菌的细胞壁上刺圆孔, 侵人其中吸食原生质。在根圈土壤中生活的小动物中, 食菌性线虫、蜡类、弹尾虫类都有抑制土壤病害的作用。这些小动物有对菌丝的趋化性, 靠捕食菌丝增殖。 5、溶菌 溶菌是指微生物的细胞壁由于内在或外界的因素分解消失的现象, 与细胞
《绿色植物与生物圈的水循环》教学设计
第三章绿色植物与生物圈的水循环 备课时间：11、23 授课时间：11、25 【教学目标】 知识目标：描述绿色植物叶片的基本的结构；解释气孔控制水蒸气和二氧化碳进出植物叶片的机制；说出绿色植物在生物圈水循环中的作用。 能力目标：尝试用徒手切片方法制作临时装片,培养学生的动手操作能力。 情感态度价值观目标：认同绿色植物进行蒸腾作用的意义,初步形成保护森林的意 识,认同气孔的张开闭合是相对的,形成辩证看待事物的观 点。 【教学方法】 讲授法、谈话法、讨论法。 【重点】 说出绿色植物在生物圈水循环中的作用。 【难点】 徒手切片，观察叶片结构。 【课前准备】 教师准备教学用课件。 新鲜树叶[至少12片]，视频资料[包含课本插图]，电脑，彩电，显微镜，双面刀片[两片并排在一起，一侧用胶布粘牢]，镊子，载玻片，盖玻片，滴管，吸水纸，碘液，纱布，毛笔，小木板。 【教学过程】 【导入】
回顾上节课内容，提问导入：植物通过根将外界的水吸收进体内后，通过茎中的导管运输到叶，然后会怎样呢学生自由回答 【新授过程】 回顾上节课内容，提问导入：植物通过根将外界的水吸收进体内后，通过茎中的导管运输到叶，然后会怎样呢学生自由回答。 教师引导学生学习“观察叶片结构”实验的目的要求、方法步骤，强调安全。 学生分组实验，教师巡视辅导。强调将叶片横切面临时切片与永久切片对照观察，放视频资料展示教材中插图23、24。 集体讨论：保卫细胞和它周围的细胞在结构上有什么不同保卫细胞的这种结构特点对蒸腾作用有什么意义学生自由回答或者指名回答。 教师小结：保卫细胞呈半月形，靠近气孔的一侧壁厚，远离气孔一侧的壁薄，当保卫细胞吸水膨胀时，气孔张开；当保卫细胞失水收缩时，气孔关闭。当太阳升起温度升高时，气孔张开，植物的蒸腾作用加强，降低了叶表面的温度，避免叶片被阳光灼伤。同时，随着水分的散失，使水向上运输的动力增大，促进植物根部吸水，使植物能够进行旺盛的生命活动。当夜幕降临时，气温下降，光合作用、蒸腾作用等逐渐减弱，甚至停止，这时大多数气孔也关闭了。 教师提问：蒸腾作用除了能够促进植物体对水分和无机盐的吸收以及向上运输以外，还有没有其它意义 小组一起讨论。（教师要求各抒已见的同时要注意倾听别人的发言） 分组汇报讨论结果，教师及时予以评价。 视频展示插图25，学生观察，同桌相互描述地球上水循环过程，然后阅读教材116面图下的文字。 小组讨论：（1）绿色植物在水循环中起什么作用（2）如果地球上没有绿色植
微生物与植物病原学思考题答案
第一章绪论部分（对照思考题，不同要点以句号分开，AB表示同一问题中的两部分）： 1.A：微生物是一切肉眼看不见或看不清楚的微小生物的总称。B：个体小，体积大。 吸收多，转化快。生长繁殖快。适应性强，变异频繁。分布广，种类多。 2.真菌（卵虫、根肿菌、黏菌）、原核生物（细菌、支原体、螺原体）、病毒类病毒、 线虫、寄生性种子植物、原生动物等。 3.在每个被检查的患病生物上必须存在疑似病原物。这种疑似病原物必须能从寄主上 分离得到，并能被纯培养。当把纯培养的疑似病原物接种到健康的感病寄主上以后，寄主必须再次出现病害。在接种和发病的寄主上必须能重新得到相同病原物。 4.列文虎克（1676年荷兰人列文虎克用自制的显微镜观察到了细菌，从而揭示出一 个过去从未有人知晓的微生物世界）米奇里（1729年，出版发表了《植物新种 属》，人们将这一年作为真菌学的诞生）路易·巴斯德（近代微生物学奠基人，巴斯德始创并首先应用疫苗接种以预防狂犬病、炭疽病等，发明了巴氏消毒法）亚历山大·弗莱明（1928 年发现了青霉素）德巴利（植物病理学之父）罗伯 特·柯赫（病原细菌学的奠基人）迈耶（1886年证实烟草花叶病病株的汁液具有传染性）伊凡诺夫斯基（1892年，证实烟草花叶病病株的汁液经细菌滤器过滤后仍具有传染性，从而开始了人们对病毒的深入研究）Needham（1743发现了小麦粒线虫这是植物寄生线虫的首次记录） 5.无胞生物域、原核生物域、真核生物域。 第二章真菌部分课后题 1.现代真菌涉及生物的那几界？ 原生动物界、假菌界（藻物界）、真菌界 2.什么是真菌鞭毛的“9+2结构”？ 在电镜下观察，每根鞭毛的外面有一层膜，膜有11根纤丝，其中9根较大的周围纤丝包围着2根较细的中心纤丝，每根周围纤丝有2-3根附纤丝，每根中心纤丝有2根附纤丝。 3.真菌营养体有哪些变态？各有什么作用？ A、吸器，菌丝产生的一种短小分枝，由活体寄生菌从寄主细胞中吸取养分。 B、附着胞，植物病原真菌孢子萌发形成的芽管或菌丝顶端的膨大部分，分泌粘性 物质，其下方产生侵染钉穿透寄主角质层和细胞壁。 C、匍匐菌丝和假根，假根是根霉属的匍匐茎与基质接触处分化出来的根状结构。 伸入基质吸取养分并固着菌体。 D、菌网和菌环（收缩环），捕食性真菌的一些菌丝分枝成具有小环形的网状菌丝， 用于捕捉线虫获取养料。
绿色植物与生物圈的水循环知识点总结
绿色植物与生物圈的水循环知识点总结绿色植物与生物圈的水循环知识点总结 水在植物体内作用很大，水分充足时，植株才能硬挺保持直立的姿态，叶片才能舒展，水分可以保持植物的固有姿态，有利于光合 作用，无机盐只有溶解在水中，才能被植物吸收和运输，水分是细 胞的组成成分，水分是植物体内物质吸收和运输的溶剂，水会影响 植物的分布，水分参与植物的`代谢活动，不同植物需水量(和无机 盐的需要量)不同，同一植物不同生长期需水量(和无机盐的需要量) 不同，因此种植时必须进行合理灌溉(合理施肥)。 2．水进入植物体内的途径 植物主要靠根吸水分和无机盐，根吸水的主要部位是根尖的成熟区，其次是伸长区。 适于吸水的特点：根毛数量多，根毛的细胞壁薄、细胞质很少，液泡很大。 根毛吸水的原理：根毛细胞液的浓度大于周围土壤溶液的浓度时，细胞就吸水。 吸水的途径：外界溶液里的水分→细胞壁→细胞膜→细胞质→液泡。 根的失水：根毛细胞液的浓度小于周围土壤溶液的浓度时，细胞就失水。失水途径：液泡→细胞质→细胞膜→细胞壁→外界溶液。 应用举例：“烧苗”、“腌菜”等等。 3．茎的结构 从外到里是：树皮内韧皮部(有筛管)、形成层、木质部(有导管)、髓。木本植物有形成层，形成层细胞具有分裂能力，不断的分裂， 能使茎逐年长粗。草本植物茎中没有形成层，因而不能长得很粗。
导管位于植物茎内的木质部，向上运输水分和无机盐。筛管位于茎 内的韧皮部，向下运输有机物。 4．叶片的结构和功能 叶片包括表皮(分上下表皮)、叶肉、叶脉。表皮由一层细胞构成，除保卫细胞外不含叶绿体，起保护作用(表皮属保护组织)。栅栏组 织叶肉细胞：接近上表皮，含叶绿体多，排列整齐，绿色深;海绵组 织叶肉细胞：接近下表皮，含叶绿体少，排列疏松，绿色浅，叶绿 体是光合作用制造有机物的场所。叶脉中有导管和筛管，有输导和 支持作用。 气孔的结构：气孔是植物蒸腾失水的门户，也是气体交换的窗口。气孔由一对保卫细胞组成。保卫细胞吸水膨胀，气孔张开;保卫细胞 失水收缩，气孔关闭。 5．蒸腾作用 概念：蒸腾作用指植物体的水分以水蒸气形式通过气孔蒸腾散 失到体外的过程。部位主要在叶片，其次是幼嫩茎和叶柄。在20C 到300C之间，温度越高，蒸腾作用越强，温度越低，蒸腾作用越弱。 过程：土壤中的水分→根毛→根部导管→茎中导管→叶脉→气 孔→大气。 意义：可降低植物的温度，使植物不至于被灼伤;是促进根从土 壤中吸水以及水分从根向上运输的主要动力;可促使溶解在水中的无机盐在体内运输;可增加大气湿度，提高降水量，降低环境温度;促 进生物圈水循环。 应用举例：选择阴天或傍晚带土坨移栽，移栽时去掉部分枝叶。
微生物考研方向及学校
高校中微生物学的主要研究方向有：资源与应用微生物学 病原微生物学 微生物发酵与代谢工程 生物防治微生物学 环境微生物学 真菌学
微生物分子遗传与功能基因组学 海洋微生物学 1.资源与应用微生物学 微生物资源是地球上三大生物资源之一，微生物资源开发与利用具有重要的意义。许多高校已经把它作为一个独立的研究方向，并且也形成了各自的研究特色。 中科院微生物所，有微生物资源前期开发国家重点实验室，主要研究方向为微生物资源收集、微生物分类和功能评估、极端环境微生物。该所有中国科学院院士5名，拥有一支具有国际竞争力的研究队伍，仪器装备达到了国际先进水平。该所的微生物菌种保藏中心所保藏的菌种数量在国内首屈一指，真菌标本馆的标本数量则为亚洲之最。 云南大学，有教育部微生物资源研究开发重点实验室，主要研究领域有：放线菌生物学,微生物资源学,菌根生物学, 极端环境微生物学,其中放线菌方面研究处于全国先列，重点开展极端（重点是高温、高盐碱）环境或各种特殊环境(植物内生或海洋)下的放线菌资源收集、保存及分类学、系统学、生态学、生物地理学及其应用价值评估（活性筛选、代谢产物化学及酶学等）研究。 广西大学，有广西亚热带生物资源保护利用重点实验室，主要研究方向是，利用广西省丰富的微生物资源发掘、鉴定和克隆具有特殊用途微生物的功能基因，并对重要功能基因进行改造和利用；发现、分离和克隆农作物抗病虫功能基因、构建抗病虫作物新种质。 中国农业大学，有农业部农业微生物资源及其应用重点实验室，主要研究领域有微生物分类及系统发育、微生物生理及遗传学、发酵工程、药用及食用真菌、环境微生物学、分子病毒学和分子免疫学等，微生物学专业师资力量雄厚，有中国科学院院士李季伦教授等多名著名教授。 四川大学，微生物学为省级重点学科，拥有资源微生物及微生物生物技术四川省重点实验室，主要研究方向：资源微生物，天然产物，生态环境保护。 西北农林科技大学，拥有西北农林科技大学微生物研究中心，主要研究方向之一微生物资源多样性及利用研究，包括极端环境条件微生物的菌种资源、基因资源及多样性研究；根瘤菌为主的固氮微生物多样性及利用。 华南理工大学，主要研究华南地区丰富的微生物资源，包括微生物资源的采集和开发利用，进行微生物菌种筛选和改造，重点应用在工业、农业等领域的研究。 河北大学，有河北省微生物多样性研究与应用实验室。 黑龙江大学，有微生物资源挖掘与利用和微生物产品开发与制备方向的研究。 山西大学微生物资源与生态方面的研究等。
微生物与物质循环
微生物与物质循环 (总分：20.00，做题时间：90分钟) 一、单项选择题 (总题数：20，分数：20.00) 1.在自然界碳素循环中，微生物主要参与( )。 A．有机物的分解 B．有机物的合成 C．有机物的储存 D．有机物的迁移 （分数：1.00） A. √ B. C. D. 解析：[解析] 生物地球化学循环中微生物的主要作用是实现有机物质的无机质化过程，称为分解作用或矿化作用。在自然界碳素循环中，微生物所起的作用是光合作用和分解作用，其中分解作用中主要是微生物所起的作用；而起光合作用的主要是藻类、蓝细菌和光合细菌。 2.在生物地球化学循环中，( )在生物合成过程中所起的作用最强。 A．蓝藻 B．原生动物 C．光合细菌 D．绿色植物 （分数：1.00） A. B. C. D. √ 解析：[解析] 化学元素的有机质化过程主要是绿色植物和自养微生物(藻类、少数细菌)来完成，其中绿色植物作用最强；它们是有机物质的主要生产者。所以D选项是正确的。 3.水稻、甘蔗等根际，由于与固氮微生物的联合，都有很强的固氮活性，这种固氮作用属于( )。 A．自生固氮 B．共生固氮 C．联合固氮 D．非生物固氮 （分数：1.00） A. B. C. √ D. 解析：[解析] 联合固氮作用是固氮微生物与植物之间存在的一种简单共生现象。固氮细菌生长于植物根际，与植物联合固氮。注意理解自生固氮和共生固氮的方式。 4.下列微生物中，在碳素循环中的作用不参与光合作用的微生物是( )。 A．蓝细菌 B．藻类 C．光合细菌 D．病毒 （分数：1.00） A. B.
C. D. √ 解析：[解析] 光合作用中，在有氧区蓝细菌和藻类占优势，而在无氧区域则以光合细菌为主。所以D是不参与光合作用的微生物。 5.微生物在碳素循环中的作用是( )。 A．储存作用和迁移作用 B．硝化作用和反硝化作用 C．光合作用和分解作用 D．脱硫作用 （分数：1.00） A. B. C. √ D. 解析：[解析] 微生物在碳素循环中的作用是光合作用和分解作用。 6.在氮素循环中，将有机氮转化为无机氮的过程是( )。 A．硝化作用 B．反硝化作用 C．同化作用 D．氨化作用 （分数：1.00） A. B. C. D. √ 解析：[解析] 有机氮化物在微生物作用下分解，使无机质化为氨的过程称为氨化作用。故D是正确的。 7.参与蛋白质水解成小分子肽的酶属于( )。 A．氧化酶 B．转移酶 C．裂解酶 D．水解酶 （分数：1.00） A. B. C. D. √ 解析：[解析] 蛋白质属于大分子有机物，所以在分解时首先要经过蛋白酶水解为小分子肽，蛋白酶属于水解酶。 8.下列关于硝化作用描述有误的是( )。 A．氨在微生物作用下氧化成硝酸盐的过程称为硝化作用 B．氨被氧化为亚硝酸盐，靠亚硝化细菌完成 C．氨被氧化为亚硝酸盐，靠氨化细菌完成 D．亚硝酸盐被氧化为硝酸盐，靠硝化细菌完成 （分数：1.00） A. B. C. √ D.
病原微生物的检验项目及结果解释
病原微生物的检验项目及结果解释 微生物检查包括：细菌、真菌、衣原体、支原体及病毒等。这对于查明致病原因和选择用药十分重要。但除细菌和真菌外，直接查找方法比较复杂。细菌培养，采集血、痰、咽试子、大便、小便、创面分泌物等标本进行培养，看有无致病菌生长，正常应为阴性或少量非致病菌；真菌检查，标本涂片或培养，检出真菌为不正常。 病原微生物的检验主要是检测与l临床患者致病性有关的病原性微生物，对感染性疾病进行快速、准确地诊断，密切结合临床提出及时有效的治疗方案，防止微生物产生耐药性和医院内感染的发生。 基础知识 1.什么是微生物?什么是病原微生物? 微生物是需借助光学显微镜或电-y：显微镜放大观察到的结构简单，个体微小的生物的总称。微生物的种类很多，医学微生物尤其是临床微生物主要有细菌、病毒、真菌、支原体、衣原体等。 微生物在自然界中广泛存在，与人类和自然界其他生物共生共存，绝大多数对人类和自然界是有益的，只有少部分可以引起人类和动植物发生疾病，这部分微生物才称为病原微生物，比如结核分枝杆菌可引起结核病，痢疾杆菌可以引起痢疾等。 2.什么是细菌?细菌分哪几种? 细菌是在自然界分布最广、个体数量最多的有机体，是大自然物质循环的主要参与者。其体积微小，以微米作为测量单位，无色半透明，只有经过染色才能观察到细菌的轮廓及其结构。经革兰染色，可将细菌分为两大类，即革兰阳性菌和革兰阴性菌。细菌主要由细胞壁、细胞膜、细胞质、核质体等部分构成，有的细菌还有夹膜、鞭毛、菌毛等特殊结构。根据形状则可分为三类，即：球菌、杆菌和螺旋菌(包括弧形菌)。 3.什么是病毒?病毒分哪几种?
病毒是结构最简单、体积最微小(纳米)的一类非细胞型微生物，介于生命和非生命之间的一种物质形式，其必须严格寄生在活细胞内，含有单一种核酸即脱氧核糖核酸(DNA)或核糖核酸(RNA)的基因组和蛋白质外壳，没有细胞结构，对抗生素不敏感，但对于干扰素敏感。按传播途径病毒可分为呼吸道病毒、胃肠道病毒、经性传播感染的病毒和狂犬病毒等。按感染部位与症状特征则分为肝炎病毒、出血热病毒、疱疹病毒、侵犯神经系统的病毒和肿瘤病毒等。 4.什么是真菌? 真菌是一大类具有细胞壁和典型细胞核，不含叶绿素，不分根、茎、叶的真核细胞型微生物。细胞核高度分化，有核膜和核仁，细胞内有完整的细胞器。 5.什么是支原体和衣原体? 支原体为没有细胞壁，呈高度多形态性，能通过滤器，可用人工培养基培养增殖的一类最小的原核细胞型微生物。由于这一类微生物没有细胞壁，能形成丝状与分支形状而称其为支原体。衣原体是一类专性细胞内寄生、有独特发育周期、能通过细菌滤器的原核细胞型微生物，多呈球状、堆状，有细胞壁。 6.人体内的正常茵群是指什么? 在人的皮肤表面体表、口腔、鼻咽、肠道等腔道黏膜中都存在着细菌，对人体无害甚至有益的细菌称为正常菌群，比如肠道菌群可以将不能吸收的食物残渣进行分解成为粪便排出体外，还可以制造维生索等对人体都有益处。 7.细菌检测和病毒检测，真菌检测各有哪些方法? 细菌可通过细菌形态结构、培养特性、生化反应、血清学试验等方法进行检测。 病毒的检测包括电子显微镜观察、抗原检测、核酸检测、病毒分离培养及抗体检测等途径。 真菌检测采用直接涂片法、培养法、免疫学试验及动物实验等方法。 8.支原体和衣原体检测有哪些方法? 衣原体检测可采用酶免法、直接免疫荧光法，核酸检测技术包括DNA探针法、聚合酶链式反应(PCR)、连接酶链式反应(LCR)等和细胞培养法等。支原体实验室检测方法有：形态学检查、支原体培养、抗原检测、血清学方法和分子生物学方法。 9.用于检测病原微生物的标本有哪些? 根据病人的症状，医生的初步考虑属于某个部位感染就留取此部位的样本进行细
植物体内病原微生物与寄主的作用关系
植物体内病原微生物与寄主的作用关系 摘要：病原微生物与宿主细胞接触并能够识别后，侵入寄主体内，与寄主发生了一系列的作用机制，并从分子生物学的角度解释这些作用机理。 关键词：分子生物学、病原微生物、寄主 病原微生物是指可以侵犯生物体，引起感染甚至传染病的微生物，或称病原体。病原体中，以细菌和病毒的危害性最大。病原微生物指朊毒体、寄生虫（原虫、蠕虫、医学昆虫）、真菌、细菌、螺旋体、支原体、立克次体、衣原体、病毒。 Abstract : Pathogenic microbes and host cell contact and able to identify, uncovered body, and host had a series of mechanism of action, and from the Angle of molecular biology explain these mechanism. 一、病原物与寄主互作机制 （一）、病原微生物和寄主的识别 识别是病原微生物与寄主接触后短时间便发生物质和信息相互作用，激发一系列生理生化及组织反应，从而决定最终感病或抗病后果。 两者接触部位包括胞壁和胞壁、质膜与质膜、吸胞与胞质、胞壁与质膜、胞内菌丝与胞质以及核酸与胞质（病毒）。 识别机制主要有外源凝集素、共同抗原、激发子、抑制子、蛋白质共聚学说等 1、外源凝集素（lectin） 植物中能够凝集红血球的蛋白质或糖蛋白称外源凝集素，也称植物凝集素。它存在于植物细胞膜或细胞壁上，按化学组成分为简单蛋白和糖蛋白两类。外源凝集素主要与碳水化合物进行结合，能够识别复杂碳水化合物上特定的糖残基，与糖发生可逆性结合而不改变糖苷键的共价结构。 2、共同抗原（common antigens） 研究发现，在亲缘关系远但可以发生亲和互作的寄主植物和病原微生物（细菌、病毒或真菌等）之间存在共同抗原。共同抗原在确立寄主与病原物之间基本亲和性上的作用可能是传递互作双方的信号，或抑制抗性反应。 3、激发子（elicitor） 指能诱导任何植物产生防御反应的分子。激发子类型多样，从激发的防御反应类型来看，可分为种族特异（race－spacific）和非特异（普通）激发子 4．、抑制子（suppressor） 抑制子是由病原微生物产生的能够抑制寄主防御反应的化学物质。可能通过阻塞激发子与外源凝集素的结合而起作用，即与寄主细胞表面互补结合位点的结合而起作用。
病原微生物试题)
1 1.微生物学(microbiology)：是研究微生物的类型、分布、形态、结构、代谢、生长繁殖、遗传、进化，以及与人类、动物、植物等相互关系的一门科学. 2.微生物(microorganism)：是一类个体小、繁殖快、分布广、结构简单、肉眼看不见，必须借助光学显微镜或电子显微镜放大数百倍、数千倍，甚至数万倍才能观察到的微小生物 3.病原微生物（病原体）：绝大多数微生物对人类和动植物是有益的，仅有一小部分微生物对人类和动植物是有害的，能引起人类和动植物的疾病.这种具有致病性的微生物，称为病原微生物. 4.条件性病原微生物：有些微生物仅在一定条件下引起疾病，称为条件性病原微生物。 5.自养菌:凡能利用无机碳合成菌体内有机碳化物的叫自养菌。（非致病菌） 6.异养菌:不能利用无机碳而需要有机碳才能合成菌体内有机碳化物的为异养菌。（致病菌）包括腐生菌、专性寄生菌和兼性寄生菌。 7.细菌细胞壁缺陷型或L型(bacterial L form)：细胞壁受损后仍能生长和分裂的细菌。 8.细菌的人工培养：用人工培养条件使细菌生长繁殖的方法。 9.培养基：把细菌生长所需要的营养物质合理地配合在一起，制成细菌的人工营养料叫培养基。 10.液体培养基：是含有细菌生长所需要的各种营养成分的水溶液。最常用的是肉汤培养基。 11.固体培养基：是在液体培养基中加入2～3%的琼脂并加热融化后冷却凝固而成。 12.半固体培养基：是在加热的液体培养基中加入0.3-0.5%左右的琼脂而制成。 13.基础培养基：含有细菌所需要的最基本的营养成分，可供大多数细菌生长。 14.营养培养基：在基础培养基中添加一些其他营养物质，如葡萄糖、血液、血清、酵母浸膏等，可供营养要求较高的细菌在其中生长。 15.鉴别培养基：利用各种细菌分解糖类、蛋白质的能力及其代谢产物不同，在培养基中加入某种特殊成分和指示剂，便于观察细菌生长后的变化，从而鉴别细菌。 16.选择培养基：在培养基中加入某种化学物质，抑制某一类细菌生长，而有利于另一类细菌生长，从而把后者筛选出来，这种培养基叫选择培养基。 17.厌氧培养基：凡适用于厌氧菌生长的培养基叫厌氧培养基。 18.纯培养：挑取一个菌落接种到另一培养基上培养，称为纯培养。 19.菌落：单个细菌在固体培养基上培养一定时间后，所表成的细菌的群体叫菌落。 20.菌苔：菌落彼此相连所形成的片状物叫菌苔。 21.灭活：凡能破坏病毒成分和结构的理化因素，使病毒失去感染性，称为灭活。 22.病毒的复制：由宿主细胞供应原料、能量和生物合成场所，在病毒核酸遗传密码的控制下，于宿主细胞内复制出病毒的核酸，合成病毒的蛋白质，进一步装配成大量的子代病毒，并将它们释放到细胞外，这种增殖方式称为复制。 23.噬菌体：是侵袭细菌、放线菌、酵母或螺旋体的病毒。 24.干扰现象：当两种病毒感染同一细胞时，一种病毒能抑制另一种病毒的复制，
绿色植物的水循环
课题：绿色植物与生物圈的水循环 （第一课时） 教学目标： 1.描述绿色植物的蒸腾作用部位及意义（重点） 2.描述气孔的组成及其开闭与蒸腾作用的关系（难点） 3.观察叶表皮临时装片的制作，培养学生分析、综合能力及实验探究能力 4.通过学习绿色植物的蒸腾作用的重要意义，激发学生参与美化环境，植树造林的情感。 教学过程： 一、结合学情，激趣导课 绿色植物的一生都在吸收水分，一株向日葵一夏天要吸收200～300kg的水；小麦结出1kg果实需要吸水300～400Kg,植物吸收的这么多水分除了形成自身的组成物质外，大部分的水分都去了哪里？由此导入新课绿色植物与生物圈的水循环。 二、紧贴考点，出示问题 1.植物吸收的水分通过何种方式去了哪里？什么是蒸腾作用？ 2.如何探究叶片上的特殊结构？ 3.说出蒸腾作用有什么重要意义？ 三、自主学习，合作交流 问题1：学生先阅读课本75-76页第一段的内容，并找出第一个问题的答案，同桌之间互相交流，订正答案。第一个问题相对比较简单，大部分同学都能很快找到答案，为进一步观察蒸腾作用实验打好基础。 问题2：学生围绕如何探究叶片上的特殊结构展开交流讨论。 问题3：学生先自主学习课本77页第二段，找出蒸腾作用的意义，并用简短的语言概括，再在小组间讨论交流，订正答案。本问题设置意在巩固已学的蒸腾作用原理即气孔调节水分的进出，同时也为进一步学习绿色植物在生物圈水循环中的作用做好铺垫。 四、学生展示，教师点拨 1.植物吸收的水分通过何种方式去了哪里？什么是蒸腾作用？ 生：植物吸收的水分除了供给自身生命活动外，大部分的水分都通过蒸腾作用散失到空气中。水分以气体的状态从植物体内散发到植物体外的过程，叫做蒸腾作用。
绿色植物与生物圈的水循环(复习课)
第三章绿色植物与生物圈的水循环 【教学目标】 知识与技能： 1．说出植物的生活为什么需要水；举例说明水对植物分布的影响。 2．描述根吸水的主要部位及其特点。 3．知道水分进入植物体的运输途径。 4．理解茎中与运输功能相关的结构及特点。 5．掌握观察叶片结构的基本方法，理解叶片的结构特点。 6.知道植物体的水分散失是通过蒸腾作用实现的。 7.理解蒸腾作用对生物本身以及对自然界的意义。 8.认同绿色植物参与了自然界的水循环。 过程与方法： 1．通过对章节知识的复习总结，训练学生梳理、总结知识及对知识的综合运用。 2．初步具有搜集和利用课外的图文资料及其他信息的能力。 3．学会将所学知识与生活、环境、社会等实际问题相联系，并运用到生活中去。 情感、态度价值观目标： 1．鼓励学生通过分析活动自己找出答案，激发学生学习的兴趣。 2．培养学生的合作精神。 【教学重难点】
教学重点： 1．了解水在植物体的意义。 2．理解茎中与运输功能相关的结构及特点。 3．掌握观察叶片结构的基本方法，理解叶片的结构特点。 4．理解蒸腾作用对生物本身以及对自然界的意义。 教学难点： 1．茎中与运输功能相关的结构及特点。 2．掌握观察叶片结构的基本方法，理解叶片的结构特点。 3.理解蒸腾作用对生物本身以及对自然界的意义。 教学过程 环节一：概括导入，明确目标 师：上两节课我们复习了第四章和第五章的容，重点复习了光合作用和呼吸作用，今天这节课我们一起复习第三章绿色植物与生物圈的水循环。首先明确一下这节课的复习目标。课件出示复习目标 1、说明植物的生活离不开水的原因。 2、列举根毛对植物吸水的意义，概述水分在植物体的运输途径。 3、描述蒸腾作用过程及意义。 4、认同绿色植物在生物圈水循环中的作用。 环节二：夯实基础，构建体系 教师PPT展示自主复习、小组合作、展示要求和活动规则。 自主复习： 1、自主复习完成复习提纲上的容（复习过程中可以参考课本第
病原微生物简答题
举例说明常用的物理化学消毒灭菌方法 物理1煮沸是最简单有效的消毒方法，不需要特殊设备即可进行。杀灭繁殖型细菌与病毒效果好，对芽胞作用较小。煮沸时间一般为10～30分钟。金属器械、棉织品、餐具、玻璃制品等可用煮沸消毒。2高压蒸气灭菌为医院常用的方法，121℃灭菌时间为30分钟，126℃为20分钟，需消毒的物品包装不可过大、过厚或过紧，3紫外线消毒用紫外线灯管有15W、20W、30W等规则。紫外线对一般细菌、病毒均有杀灭作用。革兰阴性菌最敏感，其次为革兰阳生菌。但结核杆菌却有较强抵抗力。一般紫外线消毒对细菌芽胞无效。用于室内空气消毒，如手术室、烧伤病房、传染病房、实验室等。 化学（1）浸泡法选用杀菌谱广、腐蚀性弱、水溶性消毒剂，将物品浸没于消毒剂内，在标准的浓度和时间内，达到消毒灭菌目的。（2）擦拭法选用易溶于水、穿透性强的消毒剂，擦拭物品表面，在标准的浓度和时间里达到消毒灭菌目的。（3）薰蒸法加热或加入氧化剂，使消毒剂呈气体，在标准的浓度和时间里达到消毒灭菌目的。适用于室内物品及空气消毒或精密贵重仪器和不能蒸、煮、浸泡的物品（血压计、听诊器以及传染病人用过的票证等），均可用此法消毒。 微生物引起的疾病及预防：脑膜炎奈瑟菌流脑。脊髓灰质炎病毒脊髓灰质炎，破伤风梭菌破伤风麻疹病毒麻疹乙肝病毒乙肝，流感病毒流感。 破伤风杆菌（clostridium tetani）是引导起破伤风的病原菌，大量存在于人和动物肠道中，由粪便污染土壤，经伤口感染引起疾病。厌氧菌，在一般伤口中不能生长，伤口的厌氧环境是破伤风梭菌感染的重要条件。窄而深的伤口，有泥土或异物污染，或大面积创伤、烧伤、坏死组织多，局部组织缺血或同时有需氧菌或兼性厌氧菌混合感染，均易造成厌氧环境，局部氧化还原电势降低。有利于破伤风杆菌生长。 1.人工主动免疫对易受外伤的人群和儿童，注射精制破伤风类毒素，刺激机体产生相应抗毒素。对3-6个月儿童可采用白-百-破（D PT）三联疫苗，可同时获得白喉、百日咳、破伤风3种常见病的免疫力。2.人工被动免疫 注射破伤风抗毒素，可获得被动免疫。使用时应预防过敏反应。3.抗生素的使用大剂量青霉素或甲硝唑能有效地抑制破伤风梭菌在局部病灶繁殖，并对混合感染的细菌也有作用 干扰素的作用机理病毒感染细胞导致干扰素的产生，并随被感染细胞死亡、崩解而释出。干扰素分子向附近扩散，随血液循环至全身。干扰素作用于干扰素受体，合成抗病毒蛋白。阻断病毒的繁殖，起到抗病毒的作用。 简述干扰素抗病毒作用的特点①高度生物活性;②广谱性;③相对种属特异性;④选择性⑤间接性干扰素分几类?各类干扰素分别由哪种细胞产生?干扰素的抗原性不同可分为α、β和γ三种.它们分别主要由人白细胞、人成纤维细胞和T淋巴细胞 简述链球菌的致病物质与所致疾病 致病物质有:①胞壁成分②外毒素③侵袭性酶 所致疾病分:①化脓性感染:皮肤和皮下组织感染②中毒性疾病:猩红热③超敏反应性疾病:主要包括风湿热和急性肾小球肾炎. 肠道正常菌群对机体的有宜作用 ①防御外来致病菌②营养作用③免疫作用④抗肿瘤作用⑤抗衰老作 正常菌群的生理意义：正常菌群不仅与人体保持平衡状态，而且菌群之间也相互制约，以维持相对的平衡。在这种状态下，正常菌群发挥其营养、拮抗和免疫等生理作用。 简述病毒的基本特点 ①个体微小,以nm计量.②结构简单,是只含单一类型核酸的非细胞形态微生物.③严格易感活细胞内寄生,以复制方式增殖.④抵抗力特殊,大多耐冷不耐热,对抗生素不敏感.⑤能产生病