第六章 微生物的分布
微生物的分布与多样性研究
微生物的分布与多样性研究
微生物是指那些无法肉眼看到的微小生物，包括了细菌、真菌、病毒和原生生
物等。微生物虽然体积很小，但是却在我们的身体和周围环境中广泛分布。研究微生物的分布与多样性，可以帮助我们更好地了解微生物世界，同时也可为医学、农业、环保等领域提供重要的科学支持和应用价值。
一、微生物分布
微生物广泛分布于自然界中的各种环境，包括土壤、水体、大气、植物、动物
体内以及人类内部等。以土壤为例，据统计，每立方厘米土壤中典型的杆菌数量可达上万个，灰霉菌和酵母菌数量也非常多。而在海洋中，微生物数量要更为庞大，仅真菌就占海洋微生物的40%以上。
二、微生物多样性
微生物在形态、生理特点、代谢方式和生态环境等方面具有极为丰富的多样性。比如，细菌的形态包括球形、棒形、螺旋形等多种类型，不同的菌株之间也具有很大的生理和代谢差异；真菌则分为单细胞和多细胞两种，外形也千姿百态，其中的霉菌是微生物界最复杂的生物之一。此外，不同种类的微生物在生态环境等方面也有着显著的差异，比如某些细菌可以在高盐环境中生存，而其他细菌则可以在制酸和高温等严酷环境中生存。
三、微生物的研究方法
要研究微生物的分布和多样性，需要使用现代生物技术手段。常见的微生物研
究方法包括菌落计数法、微生物培养法、分子生物学技术和生态学方法等。
1. 菌落计数法：通过对样品进行稀释，然后在富含营养物质的培养基上培养微
生物，最后计算出菌落数目来评价样品的微生物数量。
2. 微生物培养法：将样品接种到特定的培养基上，并在不同的环境下进行培养，从而分离出感兴趣的微生物，并了解它们的特点和生态习性。
医学微生物学复件第六章细菌的感染与免疫
毒力
释放毒素引起机体组织损伤 毒素
一、细菌的致病机制 （1）黏附与定植
→
粘附是细菌引起感染 的首要条件或关键步骤
一、细菌的致病机制
细菌黏附至宿主细胞主要由黏附素 （adhesin）介导。
革兰阴性菌：普通菌→毛
革兰阳性菌：毛发样突出物
一、细菌的致病机制
细菌黏附素与宿主上皮细胞表面的
相应受体的相互作用具→有高度特异性，
致病性：细菌引起疾病的能力。
细菌的感染与免疫
一、细菌的致病机制 1、细菌的毒力 2、细菌侵入的数量 3、细菌侵入的部位
二、宿主的免疫防御机制 三、感染的发生与发展
一、细菌的致病机制
人的机体是神圣不可侵犯的，病原菌
要感染人体引起疾病，通常需要：
黏附并定植于某一组织
适应内环境，增殖和扩散 侵袭力 抵抗或逃避机体防御功能
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一、正常微生物群的组成及生理作用
2. 正常微生物群的生理作用
正常菌群组成“统一战线”，对保持人 体生态平衡和内环境的稳定有重要作用， 主要生理作用有：
一、正常微生物群的组成及生理作用
（1）生物拮抗作用
正常菌群在皮肤黏膜上皮细胞粘附、
定植和繁殖，形成一层菌膜屏障，通过拮
抗作用（空间争夺、营养争夺、产生代谢
一、细菌的致病机制
A群链球菌M蛋白 伤寒沙门菌Vi抗原 大肠埃希菌K抗原 淋病奈瑟菌菌毛
高一必修二生物第六章知识点
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第六章从杂交育种到基因工程
第1节杂交育种与诱变育种
一、杂交育种
1.概念：是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。
2.原理：基因重组。产生新的基因型
3.优点：可以将两个或多个优良性状集中在一起。
4.缺点：不会产生新基因，且杂交后代会出现性状分离，育种过程缓慢，过程复杂。
二、诱变育种
1.概念：指利用物理或化学因素来处理生物，使生物产生基
因突变，利用这些变异育成新品种的方法。
2.诱变原理：基因突变
3.诱变因素：
（1）物理：X射线，紫外线，γ射线等。
（2）化学：亚硝酸，硫酸二乙酯等。
4.优点：可以在较短时间内获得更多的优良性状。
5.缺点：因为基因突变具有不定向性且有利的突变很少，所以诱变育种具有一定盲目性，所以利用理化因素出来生物提高突变率，且需要处理大量的生物材料，再进行选择培育。
三、四种育种方法的比较
杂交育种
诱变育种
多倍体育种
单倍体育种
处理
P F1 F2
在F2中选育
用射线、激光、
化学药物处理
用秋水仙素处理
萌发后的种子或幼苗
花药离体培养
原理
基因重组，
组合优良性状
人工诱发基因
突变
染色体数目变异
染色体数目变异
优
缺
点
方法简单，
可预见强，
但周期长
加速育种，改良性状，但有利个体不多，需大量处理器官大，营养物质
含量高，但发育延迟，结实率低
缩短育种年限，
但方法复杂，
成活率较低
例子
水稻的育种
高产量青霉素菌株
微生物分布种类及关系
原核微生物伯杰氏分类系统
细菌、放线菌等原核微生物的分类系统很多，目前较有代表性和
最有影响的分类系统是美国的《伯杰氏细菌学鉴定手册》 (Bergey ′s Manual of Determinative Bacteriology ，简称“手 册” ) 。“手册”自 1923 年第一版以来，相继于 1925 ， 1930 ， 1934 ， 1939 ， 1948 ， 1957， 1974和1994 年出版了第二版 至第九版。 1984-1989年，出版了《伯杰氏系统细菌学手册》 (Bergey′s Manual of Systematic Bacteriology ，简称“系统分类学手 册” ) 。该手册与《伯杰氏细菌学鉴定手册》有很大不同，各级 分类单元中广泛采用细胞化学分析、数值分类方法和核酸技术， 尤其是16S rRNA寡核苷酸序列分析技术，以阐明细菌的亲缘关 系。 2000年，Bergey′s Manual of Systematic Bacteriology 第二 版开始分5卷陆续出版。
1.“种”(species)的概念 关于微生物“种”的概念，目前看法不一。 微生物的种可以看做是：具有高度特征相似性的菌株群，
该菌株群与其他类群的菌株有很明显的区别。 在微生物中，一个种只能用该种内的一个典型菌株作为其 具体代表，此典型菌株就是该种的模式菌株(type strain)。 2ห้องสมุดไป่ตู้亚种 (subspecies) 的概念 当某一种内的不同菌株，存在少数明显而稳定的变异特征 或遗传性状而又不足又区分成新种时，可将这些菌株细分 成两个或更多的小的分类单元，即亚种。 亚种是细菌分类中具有正式分类地位的最低等级。
知识点1微生物在自然界的分布
微生物在自然界的分布
1. 内容
1.土壤中的微生物
由于土壤具备了各种微生物生长发育所需要的营养、水分、空气、酸碱度、渗透压和温度等条件，所以成了微生物生活的良好环境。可以说，土壤是微生物的“天然培养基”，也是它们的大本营，土壤微生物通过其代谢活动可改变土壤的理化性质，进行物质转化，因此，土壤微生物是构成土壤肥力的重要因素。土壤中微生物数量最大，类型最多，是人类最丰富的“菌种资源库”。
2.水体中的微生物
水是一种良好的溶剂，水中溶解或悬浮着多种无机和有机物质，能供给微生物营养而使其生长繁殖，水体是微生物栖息的第二天然场所。
⏹淡水微生物
淡水中的微生物多来自于土壤、空气、污水或动植物尸体等，尤其是土壤中的微生物，常随土壤被雨水冲刷进入江河、湖泊中。来自土壤中的微生物，一部分生活在营养稀薄的水中，一部分附着在悬浮于水体中的有机物上，一部分随着泥沙或较大的有机物残体沉淀到湖底淤泥中，成不水体中的栖息者，另外也有很多微生物因不能适应水体环境而死亡。因此，水体中的微生物数量和种类一般要比土壤中的少。
水中微生物的含量和种类对该水源的饮用价值影响很大。在饮用水的微生物学检验中，不仅要检查其总菌数，还要检查其中所含的病原菌数。由于水中病原菌数比较少，所以通常采用与其有相同来源的大肠菌群的数量作为指标，来判断水源被人、畜粪便污染的程度，从而间接推测其他病原菌存在的概率。
我国卫生部门规定的饮用水标准是：1ml自来水中的细菌总数不可超过100个（37℃，培养24h），而1000ml自来水中的大肠菌群数则不能超过3个（37℃，48h）。
6.微生物学第六章
微生物学 第六章
微生物发酵(培养)的前三个阶段称为上游工 程；发酵产物的提取、加工等称为下游工程。 微生物单批培养的指数期时，细胞单位时间的 变化量可表示为：
式中：χ：细胞(浓度)数，(个/ml)；t：培养时 间；μ：比生长速率，(h-1)，单位数量的细胞在 单位时间内的增加量； μ与生长限制因子的关系：Monod经验公式:
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微生物学 第六章
第一节测定生长繁殖的方法
6.1.1测生长量 6.1.1.1直接法：测体积，称干重， 6.1.1.2间接法：比浊法；生理指标法，如测 含氮量，细菌的含氮量一般为其干重的 12.5%，酵母菌为6.5%，霉菌为6.5%； 6.1.2计繁殖数 6.1.2.1直接法：使用(血球)计数板，结果为 总菌数； 6.1.2.2间接法：活菌计数；
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微生物学 第六章
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微生物学 第六章
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微生物学 第六章
连续培养中的微生物可以较高的生长速率长 时间的持续生长，细胞总数略低于单批培养 实现连续培养后，培养中的微生物细胞数基 本上保持恒定，达到了一种动态平衡，即稳 定状态；
微生物的Ks一般都很小，在同种底物中Ks 是常数；Ks与微生物对该底物的亲和力成反 比。 当底物浓度很高时，Ks可忽略不计，即 Ks+S=S，此时μ=μmas（单批培养的指数 期时）；当底物浓度很低时，Ks+S≈Ks此 时μ=(μmas/Ks)•S；即μ与底物浓度成正比， 底物浓度的变化会引起μ的迅速变化。 对公式（6.1）积分后，再取自然对数：
微生物的生物地理分布与生态功能
微生物的生物地理分布与生态功能微生物是地球上广泛存在的一类生物，它们主要包括细菌、真菌、古菌和病毒等。尽管微生物在生态系统中分布广泛，但它们的生物地理分布和生态功能却受到许多因素的影响。本文将就微生物的生物地理分布和生态功能展开讨论。
一、微生物的生物地理分布
微生物的生物地理分布主要受到以下几个因素的影响：
1. 气候条件：气候是影响微生物分布的重要因素。不同的微生物种类对温度、湿度和光照等气候条件的要求有所不同。例如，嗜热菌主要存在于高温环境中，而嗜冷菌则适应低温环境。
2. 地理隔离：地理隔离是微生物分布差异的主要原因之一。陆地与海洋、不同地区之间的隔离使得微生物在不同地理环境中有所分化和适应。例如，一些细菌和古菌可以在深海底部生存，而另一些微生物则适应于高山、沙漠或冰川等极端环境。
3. 土壤类型：微生物在土壤中的分布也与土壤类型密切相关。不同类型的土壤具有不同的物理和化学特性，因此支持着不同类型的微生物群落。例如，酸性土壤中常常富含铁细菌，而碱性土壤则适宜古菌等微生物的生存。
4. 水体环境：水体环境对微生物的分布同样产生重要影响。浅水区域常常富含细菌和真菌等微生物，而深水区域则适宜古菌和病毒的繁
殖。水体的盐度、溶解氧含量和水流速度等因素也会影响微生物的分布。
二、微生物的生态功能
微生物在生态系统中具有多种重要的功能，以下是几个主要方面的
介绍：
1. 分解与腐败：微生物能够分解有机物质，使其转化为无机物质，
促进养分循环。在自然界中，微生物通过分解腐败物质，如枯枝落叶
和动物尸体，释放出有机物和无机盐，为其他生物提供养分。
微生物第六章
第 六 章 微 生 物 的 生 态
生态学(ecology)研究生物与环
境条件间相互作用的规律性。
微生物生态学是生态学的一门
分支，它研究的对象是微生物 群体与其周围生物与非生物环 境条件间相互作用的规律。
第 六 章 微 生 物 的 生 态
第一节
微生物在自然界的分布
类群数量：细菌、 放线菌、真菌 土壤微生物 的区系分析 生理类群：固氮菌等 优势种群：指在数量上占 优势的
第 六 章 微 生 物 的 生 态
2、根际微生物及特点
根际：又称根圈，指生长中
的植物根系直接影响的土壤 范围，包括根系表面至几毫
米的土壤区域。
第 六 章 微 生 物 的 生 态
根际微生物的特点：
第 六 章 微 生 物 的 生 态
通过这些微生物旺盛的代谢活动， 可明显改善土壤的物理结构和 提高它的肥力。但一般微生物 处于饥饿状态，繁殖速率极低， 当可用的营养物被加到土壤中， 微生物数量和它们的代谢活性 迅速增加直到营养物被消耗， 而后微生物活性回复到较低的 基线水平。
第 六 章 微 生 物 的 生 态
第 六 章 微 生 物 的 生 态
二、水圈中的微生物
水体中微生物的数量和分布主要 受到营养物水平、温度、光照、 溶解氧、盐分等因素的影响。 （一）淡水中的微生物 清水型微生物：贫营养环境，以 化能自氧营养型、光能营养型等 蓝细菌、光合菌等等较多。
第六章 微生物生长及其控制
微 生 物 生 长 测 量 方 法
计繁殖数
测生长量
一、计繁殖数
1.直接法 利用血 球计数 板，在 显微镜 下计算 一定容 积里样 品中微 生物的 数量。
缺点： 不能区分死菌与活菌-测得为总菌数； 不适于对运动细菌的计数； 需要相对高的单细胞或孢子浓度； 个体小的细菌在显微镜下难以观察-适合酵母菌；
第一节 测定生长繁殖的方法
测 定 微 生 物 的 生 长 的 意 义 评价培养条件、营养物质 等对微生物生长的影响-微 生物在生产实际中的应用； 评价不同的抗菌物质对微生物 产生抑制(或杀死)作用的效果；
客观地反映微生物生长的规律；
例如，在酒精生产中，人们利用黑曲霉 把淀粉糖化，再利用酵母菌把糖变成酒 精。一支小小的试管斜面上的黑曲霉， 经过4天扩大培养后，可得到液体曲30吨 。利用这30吨液体曲能糖化500吨淀粉， 再利用酵母菌经过不到3天（67小时）的 发酵，就可得到200吨酒精。幻灯片 7
用于菌 体以及 与菌体 生长平 行的代 谢产物 生产的 发酵工 业
(三)连续发酵与单批发酵相比 优点：高效，缩短发酵周期，提高设备利用率；
自控；
降低动力消耗及体力劳动强度；
产品质量较稳定；
缺点：杂菌污染和菌种退化、营养物利用率低
第四节 环境因素对微生物生长的影响
影响主要因素：
温 度
微生物的分布
微生物种类繁多。它们在自然界的分布非常广泛，它们存在于土壤、水、空气、动植
物体和人体中，一些极端环境中也有微生物生存。
一、大气圈中的微生物
大气圈中含有微生物，但因为大气中缺乏必需的营养物质和水分，加上太阳光中的紫外线照射，致使大气圈不能成为微生物生长繁殖的良好场所。大气圈中的微生物主
要是随尘埃飘浮到空中去的，而且多数以孢子或其它休眠体形态存在。
凡含尘埃较多的空气，其中所含的微生物种类与数量亦较多。一般在禽畜舍、公共场所、医院、厕所、宿舍、城市繁华街道和居室内的空气中，微生物含量较高，而在
海洋、高山、森林地带、终年积雪的山脉或极地上空的空气中，微生物的含量就极少。
空气中的微生物与空气中的温度、湿度等因素密切相关。南方梅雨季节，空气中湿度大，霉菌含量很高，衣服等日用品极易发霉，而到了秋冬季，空气中的霉菌含量很少。
微生物在大气中的种类和数量随地区不同而有很大差异，同尘埃的总量和性质也有密切关系。有些微生物类群经常出现于大气中，如霉菌、酵母菌、芽胞杆菌。城市上
空还经常出现病原微生物。它们的数量和种类随季节的更替和气候的变化而有不同，
如降水可以将微生物从空气中移走。气流是空气中微生物传播的主要因素，有些种类
可以借气流跨过大洋，造成世界性的分布。大气微生物
是环境和卫生科学工作者的重要研究对象。
二、岩石圈中的微生物
岩石圈是生物学上不活跃部位。地壳的岩石分为火成岩、沉积岩和变质岩，火成岩内部没有微生物生活的条件。在岩石的裂隙中和岩石同水分与空气相接触的表面则是
少数微生物的生境，常有细菌、藻类、真菌、地衣生长，称为岩生(rock inhabiting)微生物。它们之中有些种类产生有机酸和螯合物，可以溶解硅酸盐和其它矿物，获得养料。有些叫内岩生的微生物(endoliths)可以生活在某些岩石碎片层之下，甚至在深达450m岩层中也有生活着的微生物(Amg等，1993)。20世纪90年代有些研究者配合地质勘探进行地下微生物研究，发现岩层中有多种微生物生存。有一个研究组在北美9000多万年前白垩纪沉积岩的深处含水层发现了厌氧微生物群，包括铁还原菌、硫酸盐还原菌和产甲烷菌等，其数量达每毫升地下水4 000个细胞(Sterens and Mckinley，1996)。微生物在地下环境中广泛地定居，它们具有不同的代谢机制来生存，如食岩石真菌(rock-eating fungi)可以从岩石中获得养料(Jongmans等，1997)。这是微生物生
微生物学与免疫学教学大纲
微生物学与免疫学教学大纲
一、课程概述
微生物学与免疫学是医学、生物科学和生物技术等领域的重要基础课程，主要研究微生物和免疫系统的基本原理、功能和疾病关系。本课程旨在为学生提供微生物学和免疫学的基本知识，以及这些知识在医学、生物科学和生物技术等领域的应用。
二、课程目标
1、掌握微生物学和免疫学的基本概念、原理和方法；
2、理解微生物学和免疫学在医学、生物科学和生物技术等领域的应用；
3、培养学生的独立思考能力、实验操作能力和解决问题的能力；
4、提高学生的科学素养和创新意识。
三、教学内容
1、微生物学概述、细菌的形态与结构、病毒的基本特征与分类、真菌的基本特征与分类等；
2、免疫系统概述、免疫细胞的功能与分类、抗原与抗体、细胞因子等；
3、微生物的感染与传播、抗感染免疫、疫苗与免疫预防等；
4、微生物的生态与环境、微生物在医学、生物科学和生物技术等领域的应用等。
四、教学方法
1、课堂讲解：教师通过讲解的方式，让学生了解微生物学和免疫学的基本概念、原理和方法。
2、实验教学：通过实验，让学生亲自操作，观察微生物和免疫系统的现象和反应，加深对理论知识的理解。
3、案例分析：通过分析真实的临床案例，让学生了解微生物学和免疫学在医学等领域的应用，提高学生对实际问题的解决能力。
4、自主学习：鼓励学生通过阅读相关文献、参加学术讲座等方式，自主拓展知识面，提高独立思考能力和创新意识。
五、考核方式
1、平时成绩：包括课堂表现、实验操作和报告等；
2、期末考试：主要考核学生对基本概念、原理和方法的掌握程度，以及对实际问题的解决能力。
自然界中微生物的分布
自然界中微生物的分布
微生物在自然界中分布很广，凡是有生命的地方几乎都有微生物存在，连微生物都不能生长的地方，往往也没有其他生命存在。
微生物作为生态系统中具有一定生态结构和功能的最低级生态元（ecological unit),由于其独有的特点，表现出与环境充分作用，并能更好地适应、保护、净化和修饰环境。
土壤中的微生物大多数为腐生性的，只有少数为致病性的。
土壤是微生物的天然培养基。
分布概况：土壤表层：少，离地面10~20厘米土层：多，越往深处微生物愈少。
类群和数量：细菌→放线菌、霉菌→藻类、原生动物；
其类群与数量与土层深度、有机物的含量、湿度、温度、酸碱度、土壤的种类等有关。
不同层次的微生物数量
不同高度微生物数量
不同土质的微生物的数量
土壤微生物与高等植物之间的关系：有利作用是主要的，也有有害的方面。
土壤中的病原微生物：大肠杆菌、肠球菌、各种芽胞杆菌、放线菌和真菌；
传染病的来源；
不是它们繁殖的适宜环境。
空气中的微生物：一些对干燥和阳光抵抗力强，能产芽胞或色素的细菌以及真菌的孢子能存在于空气中。
空气中的病原微生物：链球菌、炭疽杆菌、化脓性葡萄球菌、绿脓杆菌、破伤风梭菌、腐败梭菌、气肿疽梭菌→创伤感染；
结核菌、肺炎球菌、烟曲霉→呼吸道。
空气中各种粒子的大小和作用空气中各种粒子的大小和作用
空气中微生物的有害作用空气中微生物的有害作用
Casela采样器 Casela采样器
离心式采样器离心式采样器
水中的病原微生物及其传播：借水传播的传染病有：伤寒、痢疾、霍乱、端螺旋体病、又鼻疽、布氏杆菌病、土拉伦期菌病、炭疽病、猪丹毒、马腺疫、口蹄疫、猪瘟及其它传染病。
微生物在自然界的分布
微生物在自然界的分布
很多种微生物适合在土壤中生活，而土壤中的微生物大多对人类有利。土壤中的病原微生物主要来自人及动物的排泄物和死于传染病的人、畜尸体。破伤风芽抱梭菌、炭疽杆菌、产气荚膜芽抱梭菌等细菌形成芽抱后，在土壤中能存活很久，是引起创伤、战伤感染的重要病原菌。
水中的微生物来自土壤和空气，人及动物的排泄物也可污染水源。最常见的病原微生物有伤寒沙门菌、痢疾志贺菌、霍乱弧菌、钩端螺旋体、肝炎病毒等，当人们饮用或接触被上述微生物污染的水时，可能造成传染病的流行。
空气中的微生物种类很多，但由于空气中缺乏营养，加之日光照射，微生物不宜繁殖。空气中的微生物主要来自土壤及人或动物的呼吸道、口腔，常成为手术操作、药物制剂、培养基、生物制品污染的来源。空气中存在的结核分枝杆菌、白喉棒状杆菌、溶血性链球菌、流感病毒等病原微生物可引起呼吸道传染病的传播和流行。
实验报告微生物的分布
实验报告微生物的分布
实验报告微生物的分布
引言：
微生物是一类生活在我们周围的微小生物，包括细菌、真菌、病毒等。它们广
泛分布于地球上的各个环境中，对生态系统的平衡和人类的健康起着重要作用。本实验旨在探究微生物在不同环境中的分布情况，以进一步了解微生物的生态
学特征。
实验方法：
我们选取了不同类型的环境样本，包括水域、土壤和人体。首先，我们使用无
菌采样器具采集了不同水域的水样，包括自来水、河流水和湖水。然后，我们
在不同地点收集了土壤样本，如花坛、森林和农田。最后，我们通过采集口腔
拭子样本来研究人体内的微生物分布情况。
实验结果：
经过实验分析，我们发现微生物在不同环境中的分布情况存在明显差异。首先，水域中微生物的种类和数量较为丰富。自来水样本中的微生物种类相对较少，
主要为一些常见的水生细菌。而河流和湖水中的微生物种类更加多样化，涵盖
了细菌、真菌和病毒等。这可能是因为河流和湖水中的营养物质更为丰富，提
供了更适宜微生物生长的环境。
其次，土壤中微生物的分布也显示出明显的差异。花坛样本中的微生物种类较
为单一，主要为一些土壤中常见的细菌。而在森林和农田样本中，微生物种类
更加多样化，包括一些具有特殊功能的微生物，如氮固定细菌和腐生菌等。这
可能是因为森林和农田中的土壤具有更丰富的有机质和生物多样性，提供了更
适宜微生物生存和繁殖的条件。
最后，我们研究了人体内微生物的分布情况。通过对口腔拭子样本的分析，我们发现人体内存在大量的微生物，主要为口腔中的细菌和真菌。这些微生物在人体内起着重要的生理和免疫调节作用。然而，不同个体之间的微生物组成也存在差异，这可能与个体的饮食习惯、生活环境和遗传因素等有关。
试述微生物在自然界中的分布
水 圈由淡水和海水两类水体组成 。 海洋中的水量 占地球水量 的 极端环境是指高等动物不能生长 ， 大多数微生物不能生活 的高 ９％， ７ 覆盖着地表 的 ７％， １ 冰川和极地水量 占 ２ 其余 的水分别存 温 、 、 ％， 低温 强酸、 强碱 、 、 、 高盐 高压 高辐射 、 缺氧等特殊环境 。在这些 在于湖泊 和河流 中。在海水 和淡水的界面构成河 口生境 。 环境 中生 活着能适 应极端条件 的微生物 ， 如嗜热菌 、 嗜冷 菌 、 嗜酸 ３１ 水 生境 ．淡 菌、 嗜碱菌等 ， 它们被称为极端环境微生物 ， 多数属 于古细菌 。由于 淡水 生境分为静水 （ 湖泊和池塘等 ） 和流水 （ 大小河溪 ） 两种情 它们具有不同于一般微生物的遗传机制 、 特殊 的细胞结构和生理机 况， 它们的理化特性不 同， 微生物 的组成和数量也各异 。 能， 在一些恶劣环境 中 ， 它们不仅能生存 ， 甚至很旺盛。 因此在冶金 、 湖泊在地 球上分布广泛 ， 性质差别很大 ， 多数微生物 成员为土 采矿 、 开采石油 、 境保 护等多种生产和科研领域 中具有 重要 的理 环 著性 的， 自养细菌占重要地位 。一些外来 的微生物 随着径流而进入 论意义与实践价值 。 湖泊 中。 ６微 生 物 的地 理 分 布 水体较深的湖泊中微生物具有明显的垂直分布带 ， 反映 了这一 生物地理学研究生物在全球 的分布规律。微生物地理学除 了研 生境 中光线透人的状况 、 温度和氧气浓度等理化 因素的差异 。淡水 究 上述各环境外 ， 主要研究它们分布 的地带性 ， 包括不 同经 纬度的 湖底沉降物 中的微生物 常常不 同于水层中的种类 。在浅水 池中 ， 厌 地区 、 东半球和西半球 、 南半球 和北半球等。 南极有北极冰层微生物 氧性光能 自氧细菌存在 于沉积物表面 ， 使水体具有相应的颜色 。除 群落 中一些种类属于专性 嗜冷细菌 ， 它们在温度高于 １— ０摄氏度 ５２ 土著微生 物外 ， 常有 许多外源微生物随着土壤 的侵蚀 和径流 、 物 时不 能生长 。 植 两极均有一群气泡细菌 ， 曾在温带海洋 中发现过。 未 它 枯枝落叶和城 市污水而理进入湖泊 ， 有些种类会迅速死亡而消失。 们 的起源的分布是全球性 的。 大肠杆菌在各大洲人体 中广泛存 在很 河流 中 生物 的数量和种类主要受其 流经区域 的影 响， 微 大量的 好地说 明了其全球性 。 另一方面 ， 某些细菌表现 明显地区性 ， 它们起 微生物都是外 来的 ， 在流经城市 的区段 中 ， 尤其 许多腐生微生物 和 源于某一地 ， 然后传播到它处 。微生物分布的地理性研究 是很 有意 病原菌进 人流水 。 在人海的河 口处 ， 由于海水盐分的影响 ， 淡水微生 义 的， 助于更好认识生物的多样性 ， 有 了解微生物 中是否有频危类 ， 物逐渐被海洋微生物取代。 这有助于建立资源保护措施。 ３２ ．海水生境 参考文献 海水 生境 可以区分为一些垂直带 ， 影响海洋生物的分布。有 充 【］ １李阜棣． 土壤微 生物 学［ ． Ｍ１ 北京： 中国农 业出版社， ９ ． １ ６ ９ 足阳光线射入 的区域稳定为透光带 ， 水温较高 ； 其下为无光带 ， 一般 ［ 德庆． 生物 学教程【１ ２ 惆 微 Ｍ ． 高等教 育出版社 ， ９． 北京： １ ３ ９ ２ ｍ以下就不会有光线透人 。 ５ ［】 苏声． ３ 杨 细菌分类 学『 ． Ｍ］ 北京： 中国农 业大学出版社，９ ７ １９ ． 微生物在近海 和河 口 域 中数量很高 ， 水 深海 区数量很 少 ， 低 可
微生物的分布—微生物的分布(动物微生物课件)
噬菌体 细菌
病毒引起的烟草花叶 病
（三）拮抗 概念： 当两种生物生活在同一环境 中，彼此之间没有互相营养关 系，一种生物产生的特定的代 谢产物可抑制它种生物的生长 繁殖甚至杀死它们的一种相互 关系。
人和动物的粪便。
水体中的病原微生物：
通过水源传播的病原微生物主要有沙门氏菌、霍乱弧菌等。 被病原菌污染的水体是传染病发生和流行的重要传播媒介。
如果饮用了已被痢疾杆菌等肠道致病菌污染的水，可直接 引起肠道传染病。
因此，水源管理，尤其是饮用水中是否含有病原菌和大肠 杆菌的检测，在卫生学上非常重要的。
反刍动物与瘤胃微生物的共生原理
（二）寄生 概念： 一种小型生物生活在另一种较大型生物的体内（包括细胞内）或体表，从 中夺取营养并生长繁殖，同时使后者蒙受损害甚至被杀死的一种相互关 系。 前者称为寄生物，后者称为寄主或宿主。
类型： ①微生物间的寄生 如：噬菌体寄生于细菌 ②微生物对植物的寄生 如：烟草花叶病毒寄生于植物 ③微生物对人与动物的寄生 如：猪瘟病毒寄生于猪
我国饮用水卫生标准:1ml水中细菌总数不超过100个，1L水 中大肠菌群数少于3个。
沙门氏菌 霍乱弧菌
大肠杆菌
（三）空气中的微生物 空气本身缺乏微生物生活所必需的营养物，日光对微生物也具有很强的
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四、无菌动物和无特定病原体动物
无菌动物（缩写为GF）是指正常的
健康胎儿用无菌手术取出来，立刻饲养在无 任何微生物的环境中的动物。
无特定病原体动物（SPF），是指
不患某些特定病原微生物和寄生虫疾病的家
畜和家禽。
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第三节 正常微生物的生态关系
• 互生关系 • 共生关系 • 竞争关系 • 寄生关系 • 拮抗作用
生长十分迟缓，代时为33天。
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3类嗜压菌及其生长静水压（大气压数）
类型 耐压菌 最低生长压 未测 最适生长压 1-100 最高生长压 500
嗜压菌 极端嗜压菌
1 400
400-500 700-800
700 1035
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第二节
动物体及畜产品中的微生物
一、正常动物体细菌的分布
（三）禽蛋中的微生物
新鲜禽蛋通常是无菌的，因为新鲜蛋的蛋壳 表面有一层胶状物质，蛋壳内有一层薄膜，蛋 壳的这种天然屏障能够机械地阻挡微生物的入 侵；而蛋白质内含有有杀菌作用的溶菌酶及特 有的碱性环境（PH值9.4～⒐6）等,均有抑制 或杀灭微生物的作用。 污染鲜蛋的微生物常见有枯草杆菌、变形杆 菌、产碱类杆菌及某些霉菌等。
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三、畜产品中的微生物
（一）乳汁的微生物
乳汁含有多种营养成分，也是微生物最好的培 养基。 乳汁被微生物污染的主要来源取决于动物的皮 肤被毛，挤乳的容器、工具等，饲料、垫草、 粪便和空气中微生物的污染也是不可低估的。 患乳房炎及其他疾病的动物的乳中有大量的细 菌，常可发现葡萄球菌、链球菌、结核杆菌、 布氏杆菌。
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（三）消化道的微生物
胚胎期和新分娩的幼畜，其消化道是无菌的。在出 生后数小时的幼畜消化道中即能发现微生物。不同部 位的细菌种类和数量差异很大。 口腔 细菌较多，有葡萄球菌、链球菌、乳杆菌、
棒状杆菌、螺旋体等；
食道 细菌极少；
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胃 因受胃酸的限制细菌极少，主要是乳杆菌、幽
1 哺乳动物
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（一）体表的微生物
动物的体表由于与外界环境密切接触，常附着有
各种各样的微生物，如细菌、放线菌和霉菌等。
（二）呼吸道的微生物
呼吸道上部，特别是在鼻粘膜上，经常存在着由
于吸气随空气进入的细菌。呼吸道下段，细菌逐渐
减少。支气管末梢及肺泡内是无菌的。
寄生在动物上呼吸道中的细菌有葡萄球菌、链球 菌、双球菌、巴氏杆菌及其他革兰氏阴性菌等。
协作和竞争 一般来说，在低密度是协作关系占
优势，高密度时竞争关系占优势。
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3ห้องสมุดไป่ตู้菌群失调
正常情况下，正常菌群与宿主、环境间处 于协调，维持着一定的生态平衡，对动物是 有利的。如果宿主患病、外科手术、环境改 变和滥用抗菌药物等，宿主集体某个部位的 正常菌群中微生物种类、数量和栖息处将会 发生改变，即称为菌群失调。
3 经常保持一定的湿度；
4 酸碱适中(pH大多5.5-8.5之间)，缓冲性强；
5 空隙中充满着空气和水分，渗透压适中。
是微生物在自然界最大的贮藏所。
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（二）土壤中微生物的分布
土壤中微生物的分布受地理区域、环境条件和土 壤深浅等因素的影响。一般 1 肥沃泥土中微生物多；每克肥土中通常含有几亿至 几十亿个微生物，贫瘠土壤每克也有几百万至几千 万个微生物。 2 表层和深层含菌量较少，在距离地面10-20cm的土 层中含菌量最多，在 4-5m 的深土层中几乎呈无菌 状态； 3 随季节的变化微生物的数量也有所改变。
类 群 真核微生物 原生动物 藻类 真菌 盐细菌 光合细菌 无机化能细菌 异养细菌 上限温度(℃) 56 55-60 60-62 70-73 70-73 >90 >90
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原核微生物盐
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2．高盐环境中的微生物
高盐环境--盐湖、盐池和盐腌制的食品等 是常见的高盐环境。通常把能在含盐量高 于１５％的环境中生长的微生物称为极端 嗜盐菌，常见的种类有盐球菌属
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（三）土壤中微生物的种类
（1）细菌 数量：70~90%；种类：主要为 腐生，少数自养 分布：表层最多，随土层加深减少， 厌氧菌反之。 （2）放线菌 数量：5~30% （3）真菌 （4）藻类 （5）原生动物
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农田土壤上层15cm处微生物数量和生物量
微 生 物 土壤中的数量(个/g) 生物量（g/m2）
门螺杆菌和胃八叠球菌等少量耐酸菌。
小肠 由于受各种消化液的杀菌作用，细菌较少，
特别是在十二指肠受胆汁的作用细菌极少；
大肠和直肠 因消化液减弱，食物产残渣停留时间
较长，并含有丰富的营养物质，因此，微生物种
类，数量最多，通常以大肠杆菌、拟杆菌、消化 球菌、乳酸菌等为主。
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消化道中微生物的种类和数量虽多，
检样内大肠菌群最近似数（MPN）表示。
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海水微生物
海水中含有很高的盐分，渗透压大。
一般微生物难以生存，所以海洋微生物 多为嗜盐菌，并能耐受高渗透压。深海 中的微生物还能耐受低营养、低温和很 高的静水压。
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某些微生物在水中的生存时间
微生物名称 大肠杆菌 伤寒杆菌 坏死杆菌 细螺旋体 鼻疽杆菌 布氏杆菌 马腺疫链球菌 结核杆菌 口蹄疫病毒
但也可因饲料的种类、饲养管理条 件和机体健康状况而有所变动。
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（四）泌尿生殖道的微生物
健康动物的子宫、卵巢、睾丸等是无菌的。 但在母畜的阴道黏膜及公畜的尿道黏膜上发
现有葡萄球菌、链球菌、抗酸性细菌、大肠
杆菌和非病原性螺旋菌等。
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2 禽类
在胚胎期是无菌的，出壳后雏禽消化道很 快定殖大量细菌，形成微生物群体。 嗉囊：主要为乳杆菌； 小肠：兼性厌氧菌增多，如链球菌等； 大肠和盲肠：主要是厌氧菌，如双歧杆菌、
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1．高温环境中的微生物
高热环境--喷发的火山、沸腾或过热的温 泉以及高温堆肥和取暖用热水循环系统等
是常见的天然或人工的高温环境。不同微
生物对高温的适应能力不同，高温微生物
以细菌居多，只有少数真菌。如嗜热脂肪
芽孢杆菌、酸热芽孢杆菌等。
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各类群生长的上限温度
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一、互生关系
概念：两种生物都可以单独生活，当 生活在一起时，比单独生活的好，但二
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中等嗜盐微 生物 极端嗜盐微 生物
耐盐微生物
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高 压 环 境 中 的 微 生 物
自然界的高压环境主要存在于深海中，多数海洋底
部的压力在 100个大气压以上，最深处约为1100个大
气压。研究表明从常压环境中分离的多数微生物在
200-600 个大气压的高压环境 中将受到抑制或死亡， 高压条件主要抑制常压微生物细胞蛋白质合成、质膜 上物质和能量的传递及酶的代谢活性。高压环境中生 长的主要是细菌，如分离自深海淤泥的耐压假单胞菌，
般
1 有机物含量多，温度适中的地方微生物多；深层水
中厌氧微生物较多，而表层水中好氧微生物较多； 2 远离人群的水体中，微生物少，且以自养型为主； 在人口密集的区的湖泊和河流内，微生物多，且多 是腐生型细菌和原生动物
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在饮用水的微生物学检测中，由 于水体中病原菌较少，所以通常采
用大肠菌群的数量作为指标，判断
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微 生 物 的 不 同 嗜 盐 类 群
嗜 盐 类 群 非嗜盐微生 物 弱嗜盐微生 物 最适生长盐浓 (NaC1) 实 例
＜0.2mol/L
0.2-0.5mol/L 0.5-2.5mol/L 2.5-5.2mol/L 耐受范围 0.2-2.5mol/L
淡水微生物
大多数海洋微生物 某些细菌和藻类 盐杆菌和盐球菌 金黄色葡萄球菌和其他葡萄球菌， 耐盐酵母菌等
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不同地区空气中的细菌总数
地 区 畜舍 宿舍
城市街道 市区公园 海洋上空 北极
空气中含菌数（个/m3） 1000000～2000000 20000
5000 200 1 ～2 0 ～1
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不利于一般生物生长的特殊环境称为 极端环境。主要有极端高温、高盐、高 压等。例如火山与温泉、极地或高山冰 川、盐湖、深海底层等。
水源被污染程度。
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大肠菌群：
系指一群在37℃中经24h培养能分解乳糖、产 酸产气、需氧或兼性厌氧的革兰氏阴性无芽胞 杆菌。该菌群主要来源于人、畜粪便，大肠菌
群数愈多，表示粪便污染的情况愈严重，也间
接表明可能有肠道致病菌污染，故以此作为水
污染程度的指标。水中大肠菌群系以及100ml
细菌 放线菌 真菌 藻类 原生动物
9.8×107 2.0×106 1.2×102 2.5×204 3.0×104
160 160 200 32 8
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不同微生物在土壤中生存的时间
微生物名称 猪瘟病毒 巴氏杆菌 化脓性杆菌 伤寒杆菌 布氏杆菌 猪丹毒杆菌 结核杆菌
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在土壤中生存的时间（d） 5（土和血一起干燥时） 14（表层土壤中） 60 90 100 166（土壤尸体内） 150～730
(四) 水体中的病原微生物
通过水体传播的病原微生物主要有沙门氏菌属、
志贺氏菌属、霍乱弧菌等。
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影响水体微生物分布的因素
• 有机物含量 • 温度 • 水的深度 • 日光与水体的溶解氧量
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淡水微生物
淡水的pH值多数为6.5-8.5，因而适于多数水生微
生物的生长。大多来源于土壤、空气、污水等。一
乳杆菌和拟杆菌。盲肠的优势菌为真杆菌、
梭杆菌、消化链球菌等。
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二 正常动物体内细菌的微生态关系
1.正常菌群的概念
在正常动物的体表或体内腔道经常有一层 微生物或微生物层存在，它对宿主不但无害，
而且是有益的和必需的，这一微生物层称为
正常微生物群或正常菌群。
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2.微生物种群内个体间的相互关系
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2．空气中微生物的种类和数量
来源：带有微生物菌体及孢子的灰尘（腐生）
人和动物（呼吸道排出的，其中也包含有病原 微生物）
分布：随环境条件及微生物的抵抗力不同而不同。
空气中存在较多的、存活时间较长的是各种真菌、
放线菌的孢子及细菌芽胞。
空气中微生物的数目决定于尘埃的总量。
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第六章 微生物的分布
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微生物种类多，代谢类型多样，繁 殖迅速，适应环境能力强，广泛分布 在自然界中，无论是陆地、水域、空 气、动植物等，甚至在一些极端环境
中也有微生物的存在.
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第一节 微生物在自然界的分布
一、土壤中的微生物
（一）土壤环境适合微生物的生长
1 土壤中有各种有机物和无机物； 2 温度恒定，昼夜温差和季节温差不大；
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（二）肉类中的微生物
健康动物的组织内部一般是无菌的，但实 际上普通的鲜肉，往往含有或多或少的微生 物。 污染鲜肉的微生物，包括细菌、酵母和霉 菌。它们常引起鲜肉的腐败、酸败、发霉及 肌肉变色，结核杆菌、布氏杆菌、炭疽杆菌 等病原微生物，能引起人畜共患传染病的散 播。
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水的性质 生存时间（d） 蒸馏水 24～72 蒸馏水 3～81 蒸馏水 15 河 水 <150 无菌水 365 无菌水和饮水 72 蒸馏水和自来水 9 河 水 150 污 水 103
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三、空气中的微生物
1．空气是传播微生物的重要介质
空气本身缺乏微生物生活所必需的营养物， 日光对微生物也具有很强的杀菌作用，另外空 气一般是干燥的，因此空气不是微生物生活的 良好环境，所以无固定种类。
场所。
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(一) 水体中微生物的来源
土壤、空气、动植物尸体、人和动物的排泻物、 工业及生活污水。
(二) 种类
水中存在的微生物90%为革兰氏阴性菌，主要 有弧菌、假单胞菌、黄杆菌等。
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(三) 微生物在水体中的分布
表现为水平分布和垂直分布的规律。此外，相
同水域的不同浓度微生物的含量及分布也不同。
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土壤的细菌学检查
主要测定菌落总数、大肠菌值和产气荚膜
梭菌值3项指标。大肠菌值(产气荚膜梭菌值)
是指能检出大肠杆菌(产气荚膜梭菌)的最小
土壤量(g)。
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二、水中的微生物
水环境：地球的70%左右由水覆盖，其中溶 解和悬浮有机物和无机物，流动水有氧渗入 可供微生物生长，是微生物栖息的第二天然