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微生物论文>>巧塔桥助达标19世纪德国教育学家第斯多惠认为:“一个坏教师奉送真理,一个好教师则教人发现真理。”这是很有道理的,因为学习是复杂的思维活动,是在教师引导下不断提出问题、分析问题和解决问题的过程。因此,在教学过程中,教师应根据学生实际,积极创造条件,巧妙搭桥,帮助学生达标。巧设疑,搭好兴趣—思维之桥课堂提问是教学活动中的重要形式,是师生感情交流的纽带,是课堂教学中信息反馈的主要途径。同时,也能诱发学生学习兴趣,启迪其思维,有助于达到教学目标。好的提问是启发学生思维的“激活酶”,强化记忆的“催化剂”。在讲授某一内容伊始,可先用适当有趣的事物来设置疑问,以诱发学生急于解疑的思维活动,引起他们强烈的学习欲望。例如,在讲授线形动物门——蛔虫时,学生对蛔虫比较熟悉,可是教师提出:蛔虫体积这样大,怎么能在人体内寄生呢?人体小肠分泌的消化液为什么不能将其消化吸收呢?这些问题对学生来说是陌生的。抓住学生熟悉但又不完全了解的事物,提出问题,设置悬念,可收到良好的教学效果。课堂问题设计成功与否,关键在于了解学生,掌握教学内容、目标,从而设计出不同的提问形式。所设计的问题要严谨,有针对性、灵活性,能引起学生的注意和思考,激发其兴趣,启发其思维,才能真正帮他们高效达标
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细菌与真菌与人类和自然界的一切生物是相互依存的,从人类健康的角度看,可以将细菌和真菌简单的分为病原微生物和有益菌,病源微生物是可以引起疾病的微生物,但也非绝对的,人体大量存在的正常菌群,当菌群失调时就会致病,有益菌就是对人体有益的细菌,比如肠道存在的细菌,可以产生维生素K,比如乳酸杆菌等都是人体必须的,真菌就比较好理解,一般致病的如黄曲霉菌,白色念珠菌等,有益菌如冬虫夏草,酵母菌,灵芝菌等。自然界有益菌远多于病原菌,但它在不同的环境条件下可以相互转化。 细菌是危害人体的一个小的不能再小的东西了,但它的危害极大呢,呵呵细菌与真菌与人类和自然界的一切生物是相互依存的,从人类健康的角度看,可以将细菌和真菌简单的分为病原微生物和有益菌,病源微生物是可以引起疾病的微生物,但也非绝对的,人体大量存在的正常菌群,当菌群失调时就会致病,有益菌就是对人体有益的细菌,比如肠道存在的细菌,可以产生维生素K,比如乳酸杆菌等都是人体必须的,真菌就比较好理解,一般致病的如黄曲霉菌,白色念珠菌等,有益菌如冬虫夏草,酵母菌,灵芝菌等。自然界有益菌远多于病原菌,但它在不同的环境条件下可以相互转化。 希望对你有帮助。
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微生物是包括细菌、病毒、真菌以及一些小型的原生动物等在内的一大类生物群体,它个体微小,却与人类生活密切相关。微生物在自然界中可谓“无处不在,无处不有”,涵盖了有益有害的众多种类,广泛涉及健康、医药、工农业、环保等诸多领域。 一般地,在中国大陆地区的教科书中,均将微生物划分为以下8大类:细菌、病毒、真菌、放线菌、立克次体、支原体、衣原体、螺旋体。 有些人误将真菌当作细菌,是一种比较普遍的误解。尤其以80年代以前未受过系统生物学教育者。 微生物对人类最重要的影响之一是导致传染病的流行。在人类疾病中有50%是由病毒引起。世界卫生组织公布资料显示:传染病的发病率和病死率在所有疾病中占据第一位。微生物导致人类疾病的历史,也就是人类与之不断斗争的历史。在疾病的预防和治疗方面,人类取得了长足的进展,但是新现和再现的微生物感染还是不断发生,像大量的病毒性疾病一直缺乏有效的治疗药物。一些疾病的致病机制并不清楚。大量的广谱抗生素的滥用造成了强大的选择压力,使许多菌株发生变异,导致耐药性的产生,人类健康受到新的威胁。一些分节段的病毒之间可以通过重组或重配发生变异,最典型的例子就是流行性感冒病毒。每次流感大流行流感病毒都与前次导致感染的株型发生了变异,这种快速的变异给疫苗的设计和治疗造成了很大的障碍。而耐药性结核杆菌的出现使原本已近控制住的结核感染又在世界范围内猖獗起来。 微生物能够致病,能够造成食品、布匹、皮革等发霉腐烂,但微生物也有有益的一面。最早是弗莱明从青霉菌抑制其它细菌的生长中发现了青霉素,这对医药界来讲是一个划时代的发现。后来大量的抗生素从放线菌等的代谢产物中筛选出来。抗生素的使用在第二次世界大战中挽救了无数人的生命。一些微生物被广泛应用于工业发酵,生产乙醇、食品及各种酶制剂等;一部分微生物能够降解塑料、处理废水废气等等,并且可再生资源的潜力极大,称为环保微生物;还有一些能在极端环境中生存的微生物,例如:高温、低温、高盐、高碱以及高辐射等普通生命体不能生存的环境,依然存在着一部分微生物等等。看上去,我们发现的微生物已经很多,但实际上由于培养方式等技术手段的限制,人类现今发现的微生物还只占自然界中存在的微生物的很少一部分。 微生物间的相互作用机制也相当奥秘。例如健康人肠道中即有大量细菌存在,称正常菌群,其中包含的细菌种类高达上百种。在肠道环境中这些细菌相互依存,互惠共生。食物、有毒物质甚至药物的分解与吸收,菌群在这些过程中发挥的作用,以及细菌之间的相互作用机制还不明了。一旦菌群失调,就会引起腹泻。 随着医学研究进入分子水平,人们对基因、遗传物质等专业术语也日渐熟悉。人们认识到,是遗传信息决定了生物体具有的生命特征,包括外部形态以及从事的生命活动等等,而生物体的基因组正是这些遗传信息的携带者。因此阐明生物体基因组携带的遗传信息,将大大有助于揭示生命的起源和奥秘。在分子水平上研究微生物病原体的变异规律、毒力和致病性,对于传统微生物学来说是一场革命。 以人类基因组计划为代表的生物体基因组研究成为整个生命科学研究的前沿,而微生物基因组研究又是其中的重要分支。世界权威性杂志《科学》曾将微生物基因组研究评为世界重大科学进展之一。通过基因组研究揭示微生物的遗传机制,发现重要的功能基因并在此基础上发展疫苗,开发新型抗病毒、抗细菌、真菌药物,将对有效地控制新老传染病的流行,促进医疗健康事业的迅速发展和壮大! 从分子水平上对微生物进行基因组研究为探索微生物个体以及群体间作用的奥秘提供了新的线索和思路。为了充分开发微生物(特别是细菌)资源,1994年美国发起了微生物基因组研究计划(MGP)。通过研究完整的基因组信息开发和利用微生物重要的功能基因,不仅能够加深对微生物的致病机制、重要代谢和调控机制的认识,更能在此基础上发展一系列与我们的生活密切相关的基因工程产品,包括:接种用的疫苗、治疗用的新药、诊断试剂和应用于工农业生产的各种酶制剂等等。通过基因工程方法的改造,促进新型菌株的构建和传统菌株的改造,全面促进微生物工业时代的来临。 工业微生物涉及食品、制药、冶金、采矿、石油、皮革、轻化工等多种行业。通过微生物发酵途径生产抗生素、丁醇、维生素C以及一些风味食品的制备等;某些特殊微生物酶参与皮革脱毛、冶金、采油采矿等生产过程,甚至直接作为洗衣粉等的添加剂;另外还有一些微生物的代谢产物可以作为天然的微生物杀虫剂广泛应用于农业生产。通过对枯草芽孢杆菌的基因组研究,发现了一系列与抗生素及重要工业用酶的产生相关的基因。乳酸杆菌作为一种重要的微生态调节剂参与食品发酵过程,对其进行的基因组学研究将有利于找到关键的功能基因,然后对菌株加以改造,使其更适于工业化的生产过程。国内维生素C两步发酵法生产过程中的关键菌株氧化葡萄糖酸杆菌的基因组研究,将在基因组测序完成的前提下找到与维生素C生产相关的重要代谢功能基因,经基因工程改造,实现新的工程菌株的构建,简化生产步骤,降低生产成本,继而实现经济效益的大幅度提升。对工业微生物开展的基因组研究,不断发现新的特殊酶基因及重要代谢过程和代谢产物生成相关的功能基因,并将其应用于生产以及传统工业、工艺的改造,同时推动现代生物技术的迅速发展。 农业微生物基因组研究认清致病机制发展控制病害的新对策 据资料统计,全球每年因病害导致的农作物减产可高达20%,其中植物的细菌性病害最为严重。除了培植在遗传上对病害有抗性的品种以及加强园艺管理外,似乎没有更好的病害防治策略。因此积极开展某些植物致病微生物的基因组研究,认清其致病机制并由此发展控制病害的新对策显得十分紧迫。 经济作物柑橘的致病菌是国际上第一个发表了全序列的植物致病微生物。还有一些在分类学、生理学和经济价值上非常重要的农业微生物,例如:胡萝卜欧文氏菌、植物致病性假单胞菌以及我国正在开展的黄单胞菌的研究等正在进行之中。日前植物固氮根瘤菌的全序列也刚刚测定完成。借鉴已经较为成熟的从人类病原微生物的基因组学信息筛选治疗性药物的方案,可以尝试性地应用到植物病原体上。特别像柑橘的致病菌这种需要昆虫媒介才能完成生活周期的种类,除了杀虫剂能阻断其生活周期以外,只能通过遗传学研究找到毒力相关因子,寻找抗性靶位以发展更有效的控制对策。固氮菌全部遗传信息的解析对于开发利用其固氮关键基因提高农作物的产量和质量也具有重要的意义。 环境保护微生物基因组研究找到关键基因降解不同污染物 在全面推进经济发展的同时,滥用资源、破坏环境的现象也日益严重。面对全球环境的一再恶化,提倡环保成为全世界人民的共同呼声。而生物除污在环境污染治理中潜力巨大,微生物参与治理则是生物除污的主流。微生物可降解塑料、甲苯等有机物;还能处理工业废水中的磷酸盐、含硫废气以及土壤的改良等。微生物能够分解纤维素等物质,并促进资源的再生利用。对这些微生物开展的基因组研究,在深入了解特殊代谢过程的遗传背景的前提下,有选择性的加以利用,例如找到不同污染物降解的关键基因,将其在某一菌株中组合,构建高效能的基因工程菌株,一菌多用,可同时降解不同的环境污染物质,极大发挥其改善环境、排除污染的潜力。美国基因组研究所结合生物芯片方法对微生物进行了特殊条件下的表达谱的研究,以期找到其降解有机物的关键基因,为开发及利用确定目标。 极端环境微生物基因组研究深入认识生命本质应用潜力极大 在极端环境下能够生长的微生物称为极端微生物,又称嗜极菌。嗜极菌对极端环境具有很强的适应性,极端微生物基因组的研究有助于从分子水平研究极限条件下微生物的适应性,加深对生命本质的认识。 有一种嗜极菌,它能够暴露于数千倍强度的辐射下仍能存活,而人类一个剂量强度就会死亡。该细菌的染色体在接受几百万拉德a射线后粉碎为数百个片段,但能在一天内将其恢复。研究其DNA修复机制对于发展在辐射污染区进行环境的生物治理非常有意义。开发利用嗜极菌的极限特性可以突破当前生物技术领域中的一些局限,建立新的技术手段,使环境、能源、农业、健康、轻化工等领域的生物技术能力发生革命。来自极端微生物的极端酶,可在极端环境下行使功能,将极大地拓展酶的应用空间,是建立高效率、低成本生物技术加工过程的基础,例如PCR技术中的TagDNA聚合酶、洗涤剂中的碱性酶等都具有代表意义。极端微生物的研究与应用将是取得现代生物技术优势的重要途径,其在新酶、新药开发及环境整治方面应用潜力极大
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SBR工艺中硝化作用细菌的氨氮耐受性实验研究 摘要:针对SBR脱氮工艺中起硝化作用的亚硝化菌和硝化菌对氨氮的不同耐受浓度,在实验室中利用微生物培养的方法对此进行了实验研究,找出了这两种菌对氨氮的最适宜以及最高耐受浓度,为脱氮微生物的驯化培养以及以脱氮为目的SBR工艺的运行提供了参考。 关键词:生物脱氮 亚硝化菌 硝化菌 氨氮耐受性 The Experiment Research of Endurance of Nitrifying Organisms to Ammonia Nitrogen Pan Abstract:The endurance concentration of nitrifying organisms in SBR to ammonia nitrogen is different so experiment were done to find out the optimum and maximal endurance concentration of nitrosomonas and nitrobacteria to ammonia The result provide reference to the engineering practice of the removal of ammonia nitrogen in SBR Keywords: Unconventional pathways of nitrogen removal, nitrification , denitrification intermediate 氨氮在水体中浓度过高会使水体具有高耗氧性以及富营养化。目前,生物脱氮工艺中经常会涉及到高浓度氨氮废水的处理,比如说垃圾渗滤液中的氨氮浓度可以达到几万个mg/L甚至更高,在生物处理之前必须对其进行其他的预处理,比如说物理化学处理、浓度稀释等[1]。如果能通过预处理使得进入生化反应器的氨氮浓度控制在合适的水平,一方面能避免因负荷过高使脱氮微生物失去活性和死亡,另一方面也可以提高反应器的处理效率。 另外,近年来出现了废水生物脱氮的新机理,比如说短程硝化反硝化,就是将硝化过程控制在亚硝酸盐的阶段,再以亚硝酸盐为电子受体进行反硝化。这个反应的过程可以表示为 NH4+NO2-N2,相比NH4+ NO2-NO2- NO2-N2需氧量减少25%,碳源减少40%,并有反应速率高,产生污泥量少等优点[2] [3],控制氨氮浓度在一定的水平,可以实现优化亚硝化菌,淘汰硝化菌的目的。 1.生物脱氮的原理 废水的生物脱氮由硝化过程和反硝化过程实现,氨氮氧化成亚硝酸盐的硝化反应是由两组自养型好氧微生物通过两个过程完成的。第一步是先由亚硝酸菌将氨氮(NH4+-N)转化为亚硝基氮(NO2--N);第二步再由硝化菌将亚硝基氮转化为硝基氮(NO3--N),这两个反应可以由以下两个反应式表示: NH4+ + 5O2 NO2-+ 2H+ + H20 (1) NO2- + 5O2 NO3- (2) 反硝化是由异养型微生物,在缺氧或厌氧的条件下将NO2-–N和NO3-–N还原为N2,反硝化的生化过程可以由以下两个反应式表示: NO2-+3H+5 N2 + H20 + OH- (3) NO3-+5H+ 5 N2 + 2H20 + OH- (4) 实验过程及结果 1 SBR脱氮微生物的培养及脱氮效果 实验室中SBR反应器是一个有效容积为4L的有机玻璃柱,每个周期5小时,实验工序为:进水→厌氧搅拌3hr→曝气8hr →厌氧搅拌5hr→沉淀1hr→排水,每个周期排水2L进水2L,曝气阶段溶解氧控制在5~0mg/L。采用试验进水CODcr为720mg/L, NH4+-N为110mg/L。经过3个月的驯化,脱氮效果达到稳定的水平,总氮的去除率达到90%以上,CODcr去除率达到95%以上,实验期间污泥浓度MLSS=3368mg/L。 2 亚硝化菌和硝化菌的NH4+–N耐受性实验 于250 mL锥形瓶中分别加入100 mL(亚)硝化富集培养基,再取5滴活性污泥样液接种到富集培养基中,在各锥形瓶中分别加入NH4Cl溶液0mL、1mL 、2mL、 3mL、4mL、5mL、6mL、7mL ,于28゜C气浴恒温振荡器中振荡培养7天,观察各瓶(亚)硝化细菌的生长情况。每隔一天在白瓷板上按1:1的比例加入格里斯试剂的Ⅰ液和Ⅱ液,然后用无菌滴管分别取一滴富集培养液的培养物于白瓷板上,可观察到有些溶液的颜色逐渐变化。并且取各溶液用分光光度计测其吸光度。 颜色变化主要是由于培养时间不同,对NH4+-N耐受性不同,(亚)硝化细菌消耗的营养物量不同,产生的NO2-的量不同,与格里斯试剂反应,所得溶液颜色深浅不同,因此可采取用分光光度计测定亚硝化细菌的生长情况,以衡量其对NH4+-N的耐受性能力。 3亚硝化细菌的氨氮耐受性试验 按2所述的方法振荡培养7天,每隔一天观察。加入0mL、1mL 、2mL、 3mL、4mL、5mL、6 mL NH4Cl溶液的培养液颜色逐渐由浅粉色变到深红色;但加入NH4Cl溶液为7mL的,颜色并没有渐增,一直都是浅粉色。 以蒸馏水为参比,取各溶液用分光光度计测其500nm处的吸光度:用干净的移液管吸取不同浓度的2mL培养液分别于洁净试管中,再在每根试管中分别滴加一滴格里斯试剂Ⅰ液和一滴Ⅱ液,然后用移液管吸取1 mL 的Ⅰ液和1mL的Ⅱ液,果然试管中的培养液中加入0mL、1mL 、2mL、 3mL、4mL、5mL、6 mL NH4Cl溶液的颜色是深红色,而加入7mLNH4Cl溶液的培养液是浅红色。在500nm处测其吸光度,发现所有的培养液的吸光度都是无穷大,于是又分别从格样液中吸出1 mL的样液于另一干净试管中,再吸取4mL的蒸馏水于此试管中,即将样液稀释5倍。再装样液于比色皿中,测其吸光度数据见表1,根据表1中数据作图1和图2。 表1 不同的NH4Cl加入量下不同培养时间亚硝化菌样品的吸光度 培养时间加入NH4Cl的浓度 第1天 第3天 第5天 第7天 Omg/L 563 708 856 437 2mg/L 575 736 872 469 4g mg/L 586 743 902 492 6 mg/L 607 751 934 546 8 mg/L 648 774 179 500 0 mg/L 631 763 974 323 2 mg/L 482 517 718 976 4 mg/L 457 459 462 465 由图1可知,在加入0mL、1mL 、2mL、 3mL、4mL、5mL、6 mL下亚硝化菌均可生长,当加入4mL2mg/L的NH4Cl溶液时,此时培养液NH4+-N浓度是2×4/1000=8mg/L,样品的吸光值达到最大,说明亚硝化细菌生长数量最多,相比较而言该浓度是亚硝化菌的最适宜耐受浓度。由图2可以看出,当加入NH4Cl溶液为7mL时,培养7天,吸光度几乎没有变化,说明细菌的数量并没有明显的增加,说明在NH4+-N浓度为4 mg/L时亚硝酸细菌的生长几乎被抑制了。由于培养液NH4+-N浓度间隔较大,以致曲线上的点连续性并不理想,不能完全以8mg/L和2mg/L作为亚硝化菌对NH4+-N的最适宜和最大耐受浓度。但可以从曲线上估计出亚硝化菌对NH4+-N的最适宜耐受浓度为100mg/L~150mg/L;最高耐受浓度为180mg/L左右。 4 硝化细菌的氨氮耐受性试验 方法基本与亚硝化菌的实验方法相同,只是显色剂是二苯胺-硫酸试剂,观察到的变化是加入NH4Cl溶液0mL、1mL 、2mL、 3mL、4mL、5mL、6mL的培养液,颜色由浅蓝色变到深蓝色;加入7mLNH4Cl溶液,颜色基本一直是浅蓝色。测其吸光度数据见表2,根据表2中数据作图3和图4。 表2 不同的NH4Cl加入量下不同培养时间硝化菌样品的吸光度 培养时间加入 NH4Cl的量 第1天 第3天 第5天 第7天 Omg/L 473 545 617 724 2mg/L 575 626 742 781 4g mg/L 586 743 792 848 6 mg/L 607 751 934 973 8 mg/L 589 716 825 816 0 mg/L 569 631 661 737 2 mg/L 462 499 531 552 4 mg/L 400 404 402 397 由图3可知,在加入0mL、1mL 、2mL、 3mL、4mL、5mL、6 mL下硝化菌均可生长,当加入3mL2mg/L的NH4Cl溶液时,此时培养液NH4+-N的浓度是2×3/1000=6mg/L,样品的吸光值达到最大,说明亚硝化细菌生长数量最多,相比较而言该浓度是硝化菌的最适宜耐受浓度。由图4可以看出,当加入NH4Cl溶液为7mL时,培养7天,吸光度几乎没有变化,说明细菌的数量并没有明显的增加,说明在NH4+-N浓度为4 mg/L时亚硝酸细菌的生长几乎被抑制了。同样的道理,可以从曲线上上估计亚硝化菌对NH4+-N的最适宜耐受浓度为75mg/L~100mg/L;最高耐受浓度为180mg/L左右。 实验结果与讨论 通过对亚硝化菌和硝化菌的专项培养,找出亚硝化菌对NH4+-N的最适宜耐受浓度为100mg/L~150mg/L;最高耐受浓度为180mg/L左右;硝化菌对NH4+-N的最适宜耐受浓度为75mg/L~100mg/L;最高耐受浓度为180mg/L左右。 参考文献 高延耀,夏四清,周增炎城市污水生物脱氮除磷工艺评述环境科学1999,20(1):110~112 陈际达,曲中堂,邓钥,刘峥,汪俊亚硝酸盐反硝化脱氮重庆大学学报2002,25(3):81~83 任勇祥,彭党聪,王志盈,袁林江亚硝酸型硝化反硝化工艺处理焦化废水中试研究。西安建筑科技大学学报。2002,34(256~259)
细菌
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微生物是包括细菌、病毒、真菌以及一些小型的原生动物等在内的一大类生物群体,它个体微小,却与人类生活密切相关。微生物在自然界中可谓“无处不在,无处不有”,涵盖了有益有害的众多种类,广泛涉及健康、医药、工农业、环保等诸多领域。 一般地,在中国大陆地区的教科书中,均将微生物划分为以下8大类:细菌、病毒、真菌、放线菌、立克次体、支原体、衣原体、螺旋体。 有些人误将真菌当作细菌,是一种比较普遍的误解。尤其以80年代以前未受过系统生物学教育者。 微生物对人类最重要的影响之一是导致传染病的流行。在人类疾病中有50%是由病毒引起。世界卫生组织公布资料显示:传染病的发病率和病死率在所有疾病中占据第一位。微生物导致人类疾病的历史,也就是人类与之不断斗争的历史。在疾病的预防和治疗方面,人类取得了长足的进展,但是新现和再现的微生物感染还是不断发生,像大量的病毒性疾病一直缺乏有效的治疗药物。一些疾病的致病机制并不清楚。大量的广谱抗生素的滥用造成了强大的选择压力,使许多菌株发生变异,导致耐药性的产生,人类健康受到新的威胁。一些分节段的病毒之间可以通过重组或重配发生变异,最典型的例子就是流行性感冒病毒。每次流感大流行流感病毒都与前次导致感染的株型发生了变异,这种快速的变异给疫苗的设计和治疗造成了很大的障碍。而耐药性结核杆菌的出现使原本已近控制住的结核感染又在世界范围内猖獗起来。 微生物能够致病,能够造成食品、布匹、皮革等发霉腐烂,但微生物也有有益的一面。最早是弗莱明从青霉菌抑制其它细菌的生长中发现了青霉素,这对医药界来讲是一个划时代的发现。后来大量的抗生素从放线菌等的代谢产物中筛选出来。抗生素的使用在第二次世界大战中挽救了无数人的生命。一些微生物被广泛应用于工业发酵,生产乙醇、食品及各种酶制剂等;一部分微生物能够降解塑料、处理废水废气等等,并且可再生资源的潜力极大,称为环保微生物;还有一些能在极端环境中生存的微生物,例如:高温、低温、高盐、高碱以及高辐射等普通生命体不能生存的环境,依然存在着一部分微生物等等。看上去,我们发现的微生物已经很多,但实际上由于培养方式等技术手段的限制,人类现今发现的微生物还只占自然界中存在的微生物的很少一部分。 微生物间的相互作用机制也相当奥秘。例如健康人肠道中即有大量细菌存在,称正常菌群,其中包含的细菌种类高达上百种。在肠道环境中这些细菌相互依存,互惠共生。食物、有毒物质甚至药物的分解与吸收,菌群在这些过程中发挥的作用,以及细菌之间的相互作用机制还不明了。一旦菌群失调,就会引起腹泻。 随着医学研究进入分子水平,人们对基因、遗传物质等专业术语也日渐熟悉。人们认识到,是遗传信息决定了生物体具有的生命特征,包括外部形态以及从事的生命活动等等,而生物体的基因组正是这些遗传信息的携带者。因此阐明生物体基因组携带的遗传信息,将大大有助于揭示生命的起源和奥秘。在分子水平上研究微生物病原体的变异规律、毒力和致病性,对于传统微生物学来说是一场革命。 以人类基因组计划为代表的生物体基因组研究成为整个生命科学研究的前沿,而微生物基因组研究又是其中的重要分支。世界权威性杂志《科学》曾将微生物基因组研究评为世界重大科学进展之一。通过基因组研究揭示微生物的遗传机制,发现重要的功能基因并在此基础上发展疫苗,开发新型抗病毒、抗细菌、真菌药物,将对有效地控制新老传染病的流行,促进医疗健康事业的迅速发展和壮大! 从分子水平上对微生物进行基因组研究为探索微生物个体以及群体间作用的奥秘提供了新的线索和思路。为了充分开发微生物(特别是细菌)资源,1994年美国发起了微生物基因组研究计划(MGP)。通过研究完整的基因组信息开发和利用微生物重要的功能基因,不仅能够加深对微生物的致病机制、重要代谢和调控机制的认识,更能在此基础上发展一系列与我们的生活密切相关的基因工程产品,包括:接种用的疫苗、治疗用的新药、诊断试剂和应用于工农业生产的各种酶制剂等等。通过基因工程方法的改造,促进新型菌株的构建和传统菌株的改造,全面促进微生物工业时代的来临。 工业微生物涉及食品、制药、冶金、采矿、石油、皮革、轻化工等多种行业。通过微生物发酵途径生产抗生素、丁醇、维生素C以及一些风味食品的制备等;某些特殊微生物酶参与皮革脱毛、冶金、采油采矿等生产过程,甚至直接作为洗衣粉等的添加剂;另外还有一些微生物的代谢产物可以作为天然的微生物杀虫剂广泛应用于农业生产。通过对枯草芽孢杆菌的基因组研究,发现了一系列与抗生素及重要工业用酶的产生相关的基因。乳酸杆菌作为一种重要的微生态调节剂参与食品发酵过程,对其进行的基因组学研究将有利于找到关键的功能基因,然后对菌株加以改造,使其更适于工业化的生产过程。国内维生素C两步发酵法生产过程中的关键菌株氧化葡萄糖酸杆菌的基因组研究,将在基因组测序完成的前提下找到与维生素C生产相关的重要代谢功能基因,经基因工程改造,实现新的工程菌株的构建,简化生产步骤,降低生产成本,继而实现经济效益的大幅度提升。对工业微生物开展的基因组研究,不断发现新的特殊酶基因及重要代谢过程和代谢产物生成相关的功能基因,并将其应用于生产以及传统工业、工艺的改造,同时推动现代生物技术的迅速发展。 农业微生物基因组研究认清致病机制发展控制病害的新对策 据资料统计,全球每年因病害导致的农作物减产可高达20%,其中植物的细菌性病害最为严重。除了培植在遗传上对病害有抗性的品种以及加强园艺管理外,似乎没有更好的病害防治策略。因此积极开展某些植物致病微生物的基因组研究,认清其致病机制并由此发展控制病害的新对策显得十分紧迫。 经济作物柑橘的致病菌是国际上第一个发表了全序列的植物致病微生物。还有一些在分类学、生理学和经济价值上非常重要的农业微生物,例如:胡萝卜欧文氏菌、植物致病性假单胞菌以及我国正在开展的黄单胞菌的研究等正在进行之中。日前植物固氮根瘤菌的全序列也刚刚测定完成。借鉴已经较为成熟的从人类病原微生物的基因组学信息筛选治疗性药物的方案,可以尝试性地应用到植物病原体上。特别像柑橘的致病菌这种需要昆虫媒介才能完成生活周期的种类,除了杀虫剂能阻断其生活周期以外,只能通过遗传学研究找到毒力相关因子,寻找抗性靶位以发展更有效的控制对策。固氮菌全部遗传信息的解析对于开发利用其固氮关键基因提高农作物的产量和质量也具有重要的意义。 环境保护微生物基因组研究找到关键基因降解不同污染物 在全面推进经济发展的同时,滥用资源、破坏环境的现象也日益严重。面对全球环境的一再恶化,提倡环保成为全世界人民的共同呼声。而生物除污在环境污染治理中潜力巨大,微生物参与治理则是生物除污的主流。微生物可降解塑料、甲苯等有机物;还能处理工业废水中的磷酸盐、含硫废气以及土壤的改良等。微生物能够分解纤维素等物质,并促进资源的再生利用。对这些微生物开展的基因组研究,在深入了解特殊代谢过程的遗传背景的前提下,有选择性的加以利用,例如找到不同污染物降解的关键基因,将其在某一菌株中组合,构建高效能的基因工程菌株,一菌多用,可同时降解不同的环境污染物质,极大发挥其改善环境、排除污染的潜力。美国基因组研究所结合生物芯片方法对微生物进行了特殊条件下的表达谱的研究,以期找到其降解有机物的关键基因,为开发及利用确定目标。 极端环境微生物基因组研究深入认识生命本质应用潜力极大 在极端环境下能够生长的微生物称为极端微生物,又称嗜极菌。嗜极菌对极端环境具有很强的适应性,极端微生物基因组的研究有助于从分子水平研究极限条件下微生物的适应性,加深对生命本质的认识。 有一种嗜极菌,它能够暴露于数千倍强度的辐射下仍能存活,而人类一个剂量强度就会死亡。该细菌的染色体在接受几百万拉德a射线后粉碎为数百个片段,但能在一天内将其恢复。研究其DNA修复机制对于发展在辐射污染区进行环境的生物治理非常有意义。开发利用嗜极菌的极限特性可以突破当前生物技术领域中的一些局限,建立新的技术手段,使环境、能源、农业、健康、轻化工等领域的生物技术能力发生革命。来自极端微生物的极端酶,可在极端环境下行使功能,将极大地拓展酶的应用空间,是建立高效率、低成本生物技术加工过程的基础,例如PCR技术中的TagDNA聚合酶、洗涤剂中的碱性酶等都具有代表意义。极端微生物的研究与应用将是取得现代生物技术优势的重要途径,其在新酶、新药开发及环境整治方面应用潜力极大
第一段总写细菌与人类关系:既有好处,也有危害后面用3-4段写这两种关系,要举实例最后总结,类似第一段
细菌与真菌与人类和自然界的一切生物是相互依存的,从人类健康的角度看,可以将细菌和真菌简单的分为病原微生物和有益菌,病源微生物是可以引起疾病的微生物,但也非绝对的,人体大量存在的正常菌群,当菌群失调时就会致病,有益菌就是对人体有益的细菌,比如肠道存在的细菌,可以产生维生素K,比如乳酸杆菌等都是人体必须的,真菌就比较好理解,一般致病的如黄曲霉菌,白色念珠菌等,有益菌如冬虫夏草,酵母菌,灵芝菌等。自然界有益菌远多于病原菌,但它在不同的环境条件下可以相互转化。 细菌是危害人体的一个小的不能再小的东西了,但它的危害极大呢,呵呵细菌与真菌与人类和自然界的一切生物是相互依存的,从人类健康的角度看,可以将细菌和真菌简单的分为病原微生物和有益菌,病源微生物是可以引起疾病的微生物,但也非绝对的,人体大量存在的正常菌群,当菌群失调时就会致病,有益菌就是对人体有益的细菌,比如肠道存在的细菌,可以产生维生素K,比如乳酸杆菌等都是人体必须的,真菌就比较好理解,一般致病的如黄曲霉菌,白色念珠菌等,有益菌如冬虫夏草,酵母菌,灵芝菌等。自然界有益菌远多于病原菌,但它在不同的环境条件下可以相互转化。 希望对你有帮助。
瞎遍