夏季湖泊表层沉积物的理化性质与微生物多样性

DOI :10.3876/j.issn.1000 1980.2011.04.002

收稿日期:2010 08 10

基金项目:国家自然科学基金(50879018);国家水体污染控制与治理科技重大专项(2008ZX07101 006 07);水文水资源与水利工程科学国家重点实验室专项(1069 50987112);江苏省青蓝工程(2008年度)

作者简介:高慧琴(1987 ),女,江西兴国人,硕士研究生,主要从事水环境演变规律与保护研究.E -mail:ghuiqin87@163.co m

夏季湖泊表层沉积物的理化性质与微生物多样性

高慧琴,刘 凌,方泽建

(河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室,江苏南京 210098)

摘要:为揭示夏季湖泊表层沉积物理化性质和微生物多样性及二者之间的关系,运用化学方法和PC R -DGGE 技术测定里下河地区湖群夏季表层沉积物理化性质(pH 值,Eh 以及TOC,TP,TN,NH 3-N,NO 3-N 的质量分数(w ))和微生物多样性,并用Statistica 和Canoco 软件分析它们之间的关系.结果表明:表层沉积物pH 值呈中性偏弱酸性或弱碱性;除少数采样点外,Eh 均处于轻度还原状态;w (TOC),w (TP),w (TN),w (NH 3-N)和w (NO 3-N)的分布呈现一定的空间差异性;各湖泊微生物多样性也有差异,形成了自己特定生态位的群落结构.Spearman 相关分析表明,w (TOC)和w (TN)显

著正相关,但微生物群落多样性指标与各理化指标之间均不存在显著相关性;CCA 分析结果显示,TOC 和TP 是影响微生物群落结构的主要环境因子.

关键词:湖泊;表层沉积物;微生物多样性;PCR -DGGE 技术;理化性质

中图分类号:X172 文献标志码:A 文章编号:1000 1980(2011)04 0361 06

湖泊沉积物是氮磷等营养元素的附着场所,也是各种微生物的栖息地.沉积物中的碳循环、氮循环、磷循环和硫循环等地球化学过程影响或者决定着微生物群落的种类及其多样性,而微生物对水生生态系统中物质的降解、转化以及能量流动起着关键的控制作用[1 3],积极参与营养元素循环及湖泊进化演替过程.但是,湖底沉积物和表层沉积物中的微生物在数量和种类上均有差别.据报道,沉积物中微生物总数和活性细菌数目通常在表层最高,并在垂向分布上随深度的增加而逐渐降低[4 5].表层沉积物是湖泊生态系统中微生物聚居和生源物质赋存的主要介质,因此研究湖泊表层沉积物微生物多样性并揭示其与各理化性质之间的关系,对了解水生态系统中生源物质循环及能量流动有重要意义.

大量研究[6 7]表明,自然界85%~99%的微生物不可被培养,采用传统的纯培养分离方法难以获得微生物群落多样性的全部信息.而PCR -DGGE(poly -merase chain reaction -denaturing gradient gel electrophoresis)技术从基因水平揭示微生物群落的遗传多样性,克服了传统培养技术的局限性.自Muzyer 等

[8]

将PCR -DGGE 技术

应用于微生物生态学研究以来,该技术已被广泛应用于活性污泥、土壤和海洋等环境中微生物多样性的研究[9 11],且其在湖泊水体及沉积物微生物研究方面的报道也日渐增多[12 13].本文分析了夏季湖泊表层沉积物的理化性质和微生物多样性的空间分布特征以及二者的相互作用和影响.

1 样品的采集与预处理

本研究以江苏省淮河中下游的里下河地区湖群为对象,为全面揭示研究区的理化性质和微生物多样性,选择里下河地区较典型的九龙口、大纵湖、乌巾荡、蜈蚣湖和得胜湖5个大小各异的湖泊作为重点研究区域进行采样.样品采集于2009年7月29 30日进行,各采样点位于北纬119 35 44 ~119 56 30 ,东经32 57 01 ~33 23 54 范围内,分别布设于各湖泊的入湖口、湖心区、沿岸带和湖荡区等不同位置.现场用中国科学院南京地理与湖泊研究所的沉积物 上覆水柱状样品采样器(采样管长1m,内径62m m,材料为有机玻璃)在每个采样点各采集一根柱状样,取0~5cm 的沉积物作为表层沉积物样品,采集到的样品立即置于冰箱中(温度

第39卷第4期2011年7月河海大学学报(自然科学版)Journal of Hohai University(Natural Sciences)Vol.39No.4Jul.2011

设置为-20 )保存,之后运回河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室进行理化指标的测定和微生物实验分析.

2 实验仪器和方法

实验过程中用到的仪器主要有:D HZ -DA 型恒温调速振荡器(太仓实验仪器公司),涡旋仪,TGL 16B 台式高速离心机(上海安亭科学仪器厂),KT 30S 高压灭菌涡(日本),水浴涡,DW -HL388超低温冰箱(中科美菱低温科技有限责任公司),Rotor Gene 6000PC R 扩增仪(美国),琼脂糖凝胶电泳设备(电泳槽及核酸电泳仪),变性凝胶梯度电泳仪(美国Bio -rad),Chemi Doc XRS TOTAL 凝胶成像分析系统(美国Bio -Rad).2.1 理化指标的测定

表1 采样点沉积物理化性质

Table 1 Physicochemical properties o f deposit at sam pling points

采样点pH 值Eh/mV w (TOC)/(mg kg -1)w (TP)/(mg kg -1)w (TN)/(mg kg -1

)w (NH 3-N)/

(mg kg -1)w (NO 3-N)/

(mg kg -1)JLK17 17-65628900 472066 4747 33141 66JLK26 99-18875700 653735 8188 85427 22JLK36 92-106971400 312364 5146 07389 67JLK46 95-94298300 661481 7676 9816 27D Z17 34-68313400 441304 0850 5893 34D Z27 17-81557300 541711 6047 4710 61WG16 96-97571401 081728 7292 61114 75WG27 5856242300 80872 1273 0262 04D S17 16-63172500 82653 8070 27160 10D S27 989860700 47357 5635 3541 73WJ17 35-6384200 53454 5150 0831 98WJ2

7 43

-80

18640

0 70

895 69

61 60

193 42

Eh 和pH 值采用美国哈希公司生产的HACH -sension156便携式多参数测定仪进行测量,w (TP),w (TN),w (NH 3-N),w (NO 3-N)和w (TOC)采用文献[14]中的方法进行测量分析.

2.2 DNA 的提取

DNA 的提取方法参考文献[15],提取的沉积物样品的基因组DNA 粗提液立即采用上海生工的玻璃珠DNA 胶回收试剂盒(产品号:SK1131)进行纯化.

2.3 DNA 的PCR 扩增

a.以纯化后的基因组DNA 作为聚合酶链式反应的模板,使用PC R 扩增仪对16S rDNA 基因V3区进行扩增.引物设计参考文献[8],上游引物为F341(5 CC T AC G GGA GGC AGC AG 3 ),下游引物为R534(5 ATT ACC GCG GCT GC T GG 3 ),GC 发卡结构(5 CGC CCG CC G CGC GC G GCG GGC GGG GCG GGG GAC C GG GGG 3 ),目的条带长度约为230bp.

b.PCR 反应采用50 L 体系,反应条件采用touchdo wn 降落PCR 策略,具体设置参考文献[16],PCR 反应的产物用1 5%琼脂糖凝胶电泳检测.

2.4 PCR 产物的变性梯度凝胶电泳

制备变性剂梯度从35%到65%的聚丙烯酰胺凝胶[17],将纯化的PC R 产物与上样缓冲液按照4 1混合,加入到凝胶的加样孔中,在60V 的恒定电压、60 恒温条件下电泳16h.电泳完毕后,使用SYB R Green I 将凝胶染色30min,使用Bio -Rad 公司Chemi Doc XRS TOTAL 的凝胶成像系统进行观察、拍照.

3 结果与讨论

3.1 理化性质

实验测得的各采样点表层沉积物的理化指标如表1所示.pH 值是研究湖泊环境的一个重要指标,它影响沉积物中化合物的形成或分解的化学平衡,影响氮磷等营养元素的迁移和富集.表1显示,各采样点pH 呈中性偏弱酸性或弱碱性,反映出夏季湖区表层沉积物中有机质含量高,微生物活动分解有机质,释放出的CO 2和有机酸使pH 显弱酸性.其中大纵湖、得胜湖和乌巾荡3个湖泊的pH 显弱碱性,这主要是因为大纵湖采样点区域与大纵湖主体水域有较强的水力联系,有机质降解所产生的酸受到稀释,而得胜湖水生植物稀少,湖水偏碱性,乌巾荡的pH 值则更多受周围生活污水排入的影响.

Eh 反映了湖泊沉积物的氧化还原状态,对化合物的形成或分解能发挥重要作用.其影响因素主要有湖水中溶解氧对沉积物的复氧作用、pH 值、有机质含量及其分解过程中微生物的耗氧量[18].除WG2和DS2采样

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河海大学学报(自然科学版)第39卷

点外,所有采样点均处于轻度还原状态.其原因主要是这几个湖区除得胜湖外均有鱼或者螃蟹养殖区,湖泊表层沉积物有机质丰富,它们分解需要消耗大量的氧.虽然上覆水体对沉积物有复氧作用,但是在浅层池塘和湖泊中,厌氧光合自养细菌和进行厌氧呼吸的细菌是表层沉积物中的主要微生物,夏季微生物活性高,因此该层有着活性极高的缺氧降解和反硝化等微生物作用,使Eh 显示还原状态.

TOC(total organic carbon)以碳的数量表示沉积物中有机物的总量,能较全面地反映湖泊受有机物污染的程度[19],其来源主要有水体自养生物的合成和陆源的输入.总体看来,不同湖泊的w (TOC)有差异,同一湖区不同采样点的w (TOC)也不相同.九龙口的w (TOC)比其他几个湖泊高,这是因为九龙口是原始湖荡型湿地,淡水水生动植物资源丰富,表层沉积物含有大量水生植物残体、动物粪便以及其他外源输入的有机质.有机物被厌氧分解将导致氧化还原电位的降低,因此w (TOC)最高(97140mg/kg)的JLK3采样点所对应的Eh 也最小(-106mV).

磷是湖泊污染的主要限制性营养元素,沉积物是水体中磷的主要贮存场所.影响沉积物磷含量及其释放的因素很多,其中pH 值对磷的释放呈U 形影响[20]

;Eh 在氧化状态抑制磷的释放,还原状态促进磷的释放;微生物对磷的影响主要表现在通过微生物活动改变沉积物环境的pH 值和Eh,结合各种物化因素综合作用使沉积物中的磷经过分解、吸附、解吸、扩散和沉淀等过程发生迁移转化并在表层富集[21].由表1可以看出,不同采样点w (TP)各异,蜈蚣湖的w (TP)最高,达到1 08mg/kg,而大纵湖的w (TP)相对而言低于其他湖泊,这种空间差异源于各湖泊对TP 起主要影响的因素不同.蜈蚣湖护坡植被较少,周围农业用地所施的磷肥易随护坡土壤被雨水冲刷入湖,加之生活污水和周围工业企业的生产废水通过管道直排入湖,使得蜈蚣湖的外源磷输入量比较高.而大纵湖虽然外源输入情况与蜈蚣湖类似,但由于其与外界有较强的水力联系,加快了污染物质的迁移和稀释,且湖内水生植物丰富,维管束植物多,夏季水生植物生长需要大量吸收沉积物中的磷.

沉积物中氮含量反映了湖泊的营养状况和污染程度,实验测得的各采样点沉积物中w (TN),w (NH 3-N)和w (NO 3-N)的空间分布态势相似,且沉积物中氮含量从大到小的湖泊顺序依次为九龙口、

蜈蚣湖、大纵湖、得胜湖和乌巾荡.厌氧条件下,微生物作用会使氮发生反硝化和厌氧氨氧化过程而转化为气态形式释放出水体[22].乌巾荡属于养殖区,水体完全封闭,Eh 处于还原状态,微生物以反硝化细菌和氨氧化细菌为主,使氮的反硝化和厌氧氨氧化作用较强,从而沉积物中氮含量最低.而九龙口采样点区域与主体水域有较强的水力联系,氮不易发生反硝化和厌氧氨氧化作用,从而沉积物中氮含量较高.图1 沉积物样品DGGE 图谱Fig.1 DGGE fingerprints o f

deposit samples

3.2 沉积物中微生物群落的16S rD NA 的DGGE 结果

对沉积物样品进行DNA 提取、纯化,经PCR 进行扩增后得到长约230bp 的DNA 片段,对扩增产物进行变性梯度凝胶电泳,分离出数目不等、位置各异的电泳条带,从而鉴别不同湖区样品中微生物群落结构的差异和生物多样性.DGGE 结果如图1所示(从左到右依次为JLK4,JLK3,JLK2,JLK1,WJ2,WJ1,W G2,WG1,DS2,DS1,DZ2和DZ1采样点).

DGGE 能分离长度相同而序列不同的DNA,每一个条带大致与群落中的一个优势菌群或操作分类单位(operational taxonomic unit,OTU)相对应,条带数目表示生物多样性,条带的荧光强度则反映某一细菌群落的丰富度.条带越多,表示微生物多样性越丰富;条带信号灰度越强,表示该种属的数量越多[23 25]

.从图1可以看出,九龙口湖区各采样点的条带数目最多,有20多种优势菌群,特征条带的灰度较强,而乌巾荡和蜈蚣湖的条带比较少,只有10

多种优势菌群.不同湖泊之间既有共同条带,也有各自的特征条带,条带位置和数量差异均比较大,而同一湖泊不同采样点之间条带的相似度较高,说明各湖泊形成了自己特定生态位的微生物群落结构.应用Quantity One 软件对DGGE 图谱进行相似性分析,得到如表2所示的相似矩阵.用Dice coefficient(C s )量化表征DGGE 图谱中不同样品之间相似程度,C s 值越大表明相似性越高[26].总体看来,同一湖泊不同采样点间C s 较大,如WJ1和WJ2的C s 值达到76 7%,WG1和W G2的C s 值达到72 1%.但不同湖泊有的采样点间相似性也较高,如JLK1和DZ1的C s 值甚至达到79 2%,在所有采样点中相似程度最高,这可能是因为这2个采样点处对微生物群落影响较大的理化性质相似,导致它们的微生物群落结构很相似.

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第4期高慧琴,等 夏季湖泊表层沉积物的理化性质与微生物多样性

表2 DGGE 图谱的相似性分析结果

Table 2 D ice coefficient(C s )analysis comparing the sim ilarities of DGGE fingerprints

%

采样点J LK4JLK3JLK2J LK1WJ 2WJ1WG2WG1D S2DS1

DZ2

DZ1

J LK4100J LK342 4100J LK267 258 4100J LK142 152 564 3100WJ 244 925 945 443 7100WJ 149 528 147 440 376 7100WG237 556 150 261 138 543 7100WG132 748 74854 935 334 672 1100DS270 431 263 65255 155 840 338 5100DS139 949 255 263 4

38

42 97172 147

100

DZ248 651 46264 143 139 369 967 750 763 3100DZ1

45

55 5

62 5

79 2

40 6

40 2

65 3

68

56 8

75 7

65 6

100

DGGE 图谱中条带的丰富度虽然能简要表达沉积物微生物群落的多样性,但它不能反映群落相对多度的信息.Shannon -Weiner 指数是表征群落物种数及其个体数和分布均匀程度的综合指标[27 28]

,其大小取决于条带的数目、灰度强弱以及分布状况.本研究各采样点沉积物微生物群落的Shannon -Weiner (S -W)指数分别为(依次对应JLK4,JLK3,JLK2,JLK1,WJ2,WJ1,WG2,WG1,DS2,DS1,DZ2,DZ1采样点):2 153,2 06,1 749,1 43,1 669,1 235,1 307,1 243,1 694,1 812,1 422和1 793.可见,S -W 指数显示出一定的空间差异性,与DGGE 图谱上条带数目分布基本一致.九龙口4个采样点的S -W 指数比较接近且较高,反映出这个湖泊微生物群落多样性比较丰富.蜈蚣湖和得胜湖2个采样点的S -W 指数差别也不大,说明这2个湖不同位置的微生物群落多样性接近.而乌巾荡和大纵湖2个采样点的S -W 指数差别较大,但在前面的相似性分析中乌巾荡2个采样点的相似系数C s 达到76 7%,这说明虽然这2个采样点微生物群落多样性差别较大,但是占据优势生态位的微生物种群较接近,所以相似性仍然较高.图2 微生物群落与环境变量CCA 双标图Fig.2 CCA biplot o f microbial community and

environmental variables

3.3 相关性

为揭示湖泊沉积物理化性质与微生物群落结构之间的相互关系,应用Statistica 7软件对各理化指标和S -W 指数进行Spear man 相关分析,发现w (TOC)和w (TN)相关系数达到0 92.此外,pH 值与Eh,pH 值与w (TOC),w (TP)与w (NH 3-N),w (TP)与w (NO 3-N),w (TN)与w (NO 3-N),w (TOC)与w (NO 3-N)也呈显著相关性.这说明在各湖泊各自形成的生态系统内,各理化性质之间相互影响.但是,由于不同湖泊生境的空间差异性,S -W 指数与各理化指标之间均不存在显著相关性,这与赵兴青等[29]

的研究结果一致.

进一步,用Canoco 软件探求影响湖泊底泥中微生物群落结构组成的主要环境因子.先对微生物数据进行趋势对应分析(DCA),发现微生物对理化性质的响应是单峰型的,故适合用典范对应分析(CC A)来分析微生群落与环境变量间的关系.采用蒙特卡罗置换检验(置换次数为499)对理化因子

进行预选.CCA 分析得到如图2所示的双标图.由图2可知:w (TOC)和w (TP)对微生物群落的影响达到显著性水平(P <0 05);pH 值,Eh,w (TN),w (NO 3-N)和w (NH 3-N)对微生物群落的影响并不显著(P >0 05).即在所考虑的环境因子中,TOC 和TP 对微生物群落结构影响最大,反映了夏季湖泊表层沉积物中磷的生物有效性高,这与彭杜等[30]的玄武湖沉积物生物有效性研究结果类似.

4 结 论

a.由于各湖泊的利用类型、周边环境情况、水体交换情况等的差异,各湖泊理化性质呈现出一定的空间

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河海大学学报(自然科学版)第39卷

差异性,同一湖泊各采样点也不尽相同,但是所选湖泊均属于里下河地区湖群,所以理化指标的差异不会太大.总体看来,w (TOC)和w (TN)的空间分布差异性比其他指标大.

b.表层沉积物微生物群落多样性也显示了明显的空间差异性,同一湖泊不同采样点间的微生物多样性差别也很大,反映了不同湖泊生境的空间差异性,微生物的分布和群落结构组成受环境理化性质的影响.

c.Spearman 相关分析表明,w (TOC)和w (TN)显著正相关,但微生物多样性指数与各理化指标之间相关性不显著.C CA 结果显示,在所考虑的环境因子中,TOC 和TP 对微生物群落结构影响最大.参考文献:

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Physicochemical properties and microbial diversity of

superficial deposits of lakes in summer

GAO Hu-i qin,LIU Ling,FANG Ze-jian

(State Key Laboratory o f Hydrology-Water Resources and Hydraulic Engineering,

Hohai University,Nanjing210098,China)

Abstract:The physicochemical properties(i.e.,pH,Eh,TOC,TP,TN,NH3-N,and NO3-N)and microbial diversity of superficial deposits of lakes in the Lixia River area in summer were studied using chemical methods and PCR-DGGE technology,and their correlativity was analyzed by statistica and Canoco softwares.The results indicate that the superficial deposit has a weak acid or weak alkaline to neutral character;the Eh value is slightly under an anaerobic condition except for a fe w sampling points;the distribution of TOC,TP,TN,NH3-N,and NO3-N contents presents spatial differences;the lakes differ in microbial diversity;and there exists community structure of their o wn particular ecological niche.Spearman correlation analysis sho ws that there is a significant positive correlation between TOC and TN, but there is not a significant correlation between the diversity index of the microbial community and the physicochemical index.The results of CC A show that TOC and TP are the main environmental fac tors influencing the microbial community structure.

Key words:lake;superficial deposit;microbial diversity;PCR-DGGE technology;physicochemical properties

初二生物会考复习知识要点(全)

生物会考复习资料 第15章动物的运动 1.运动的形成：①运动系统包括：骨、骨连结和骨骼肌；其作用是支持、保护和运动； a.骨的结构：骨膜、骨质、骨髓三部分 Ⅰ.骨膜中的成骨细胞对骨的修复与长粗有关，血管为骨组织提供营养物质。 Ⅱ.骨髓，位于骨髓腔内及骨松质内，骨髓幼年时为红骨髓，有造血功能；成年为黄骨髓，无造血功能，但在特定条件下可以恢复造血功能；在骨松质内终身都有红骨髓； Ⅲ.骨骺端软骨层的细胞与骨长长有关； c.骨连结：骨与骨之间能够活动的骨连结叫关节；关节的基本结构包括关节面（关节头和关节窝）、关节囊、关节腔三部分。Ⅰ.关节软骨可减少骨与骨之间的摩擦，关节腔内的滑液可减少摩擦，增加了关节的灵活性，Ⅱ.关节囊的连接作用和关节周围的韧带增加了关节的牢固性。 d.骨骼：人体骨骼有206块骨构成，分为中轴骨和附肢骨两部分。 e.骨骼肌：由肌腱和肌腹构成，分为头颈肌、躯干肌、四肢肌三大类群，有参与运动，维持体态，保护内脏器官，参与呼吸，排便，表达情感，维持体温等功能； ②运动的形成：以骨为杠杆，以关节为支点，以骨骼肌收缩为动力形成，骨骼肌收缩受神经系统协调和控制，能量来源于肌细胞内有机物的氧化分解。 第16章动物的行为 7、动物的行为：指动物体在内外刺激下产生的活动表现叫动物的行为，如运动、鸣叫、身体姿态或颜色的变化、散发出气味等；动物行为受神经系统和激素的调节，受遗传物质的控制，这是在漫长的进化过程中逐渐形成的。①分类：动物行为分为：a先天性行为——生来就有、本能的行为，如蜘蛛结网、蜜蜂筑巢、鸟类营巢孵卵、哺乳动物幼崽吸吮乳汁等；b后天学习行为——由后天的生活经验、经历的积累、自身适应性变化的过程（即通过学习而来的），如语言，鹦鹉学舌、猴子投篮、小狗做算术等； ②动物行为的主要类型：a取食行为；b领域行为动物用气味、姿态、鸣叫等方式保卫自己的领域的行为；如狗撒尿；c攻击行为——同种动物之间；d防御行为动物为保护自己、防御敌害，更好的生存而进行的行为，如保护色可隐蔽自己（变色龙）或警告敌人（招潮蟹）；e繁殖行为动物为繁衍后代而进行的两性的识别、占有繁殖空间、求偶、交配、孵卵以及抚育后代的行为f节律行为有周期性的行为，如公鸡打鸣，鸟迁徙；g社群行为聚居的动物；蜜蜂、蚂蚁、猴子、狒狒等。

微生物多样性研究—β多样性分析概述

微生物多样研究中的—β多样性分析概述

一、β-多样性分析介绍 1. β（Beta）Diversity： 是对不同样品/不同组间样品的微生物群落构成进行比较分析。 ?β多样性分析前的数据“来源”： 1）OTUs的丰度信息表； 2）OTUs之间的系统发生关系， 计算Unweighted Unifrac及Weighted Unifrac距离。 ?通过多变量统计学方法主成分分析(PCA，Principal Component Analysis)，主坐标分析(PCoA，Principal Co-ordinates Analysis)，非加权组平均聚类分析(UPGMA，Unweighted Pair-group Method with Arithmetic Means)等分析方法，从中发现不同样品（组）间的差异。

2. PCA & PCoA分析 ?主成分分析（PCA）是多变量统计学中最为人熟知的分析方法，它通过线性变换，将原始的高维数据投影至少量新合成的变量（即主成分），从而简化数据结构，展现样品的自然分布。 ?主成分分析不考虑原始变量之间可能存在的相互关系，并且是基于欧式距离评价样品之间的相似度。 ?多维尺度分析与主成分分析类似，但是它可以采用任何距离评价样品之间的相似度。主坐标分析（Principal coordinates analysis，PCoA）是经典的多维尺度分析方法。

3.UniFrac距离 ?由于微生物极其多样，不同微生物彼此之间的系统发育关系往往千差万别，仅仅将群落中不同微生物成员视为相互独立的变量显然并不合理。 ?因此，在比较不同群落样品之间的差异时，需要考虑两个群落成员之间的系统发育关系是否相似。 ?基于这个思想，计算微生物群落样品间距离的UniFrac距离应运而生，通过比较两个群落各自独有的微生物成员之间系统发育关系的远近，更为客观地反映两个群落样品之间的相似程度。

中国科学院水生生物研究所09研究生入学考试真题

中国科学院水生生物研究所 2009年硕士研究生入学考试试题 （1）考试科目：生物化学 一、名词翻译与解释（共30分，每小题5分） 1. 还原糖 2. G蛋白 3. 光合色素 4. Housekeeping gene 5. Hormone response elements 6. Leucine zipper 二、选择（共20分,每题1分，请选最佳答案） 1.蛋白质变性后可出现（） A、一级结构变化 B、构型变化 C、分子量变小 D、构象变化 E、溶解度变大 2. 在嘌呤核苷酸从头合成的过程中，首先合成的是（） A、IMP B、AMP C、GMP D、XMP E、ATP 3. 蛋白质生物合成的起始信号是 ( ) A、UAG B、UAA C、UGA D、AUG E、AGU 4. 胆固醇生物合成的限速酶是 () A、HMG CoA合成酶 B、HMG CoA裂解酶 C、HMG CoA还原酶 D、乙酰乙酰CoA脱氢酶 E、硫激酶 5. 在核酸分子中核苷酸之间连接的方式是() A、2′－3′磷酸二酯键 B、2′－5′磷酸二酯键 C、3′－5′磷酸二酯键 D、肽键 E、糖苷键 6. 脱氧核糖核苷酸生成的方式是() A、在一磷酸核苷水平上还原 B、在二磷酸核苷水平上还原 C、在三磷酸核苷水平 上还原D、在核苷水平上还原E、直接由核糖还原 7. RNA和DNA彻底水解后的产物是 ( ) A、核糖相同,部分碱基不同 B、碱基相同,核糖不同 C、碱基不同,核糖不同 D、碱基不同,核糖相同 E、以上都不是 8. 绝大多数真核生物mRNA 5' 端有( ) A、poly A B、帽子结构 C、起始密码 D、终止密码 E、Pribnow盒 9. 尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)、黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)和辅酶A(CoA), 三种物质 合成的共同点是( ) A、均需要尼克酸 B、均需要泛酸 C、含来自磷酸核糖焦磷酸(PRPP)的核糖基团 D、

高通量测序：环境微生物群落多样性分析

(5)高通量测序：环境微生物群落多样性分析 微生物群落多样性的基本概念 环境中微生物的群落结构及多样性和微生物的功能及代谢机理是微生物生态学的研究 热点。长期以来，由于受到技术限制，对微生物群落结构和多样性的认识还不全面， 对微生物功能及代谢机理方面了解的也很少。但随着高通量测序、基因芯片等新技术 的不断更新，微生物分子生态学的研究方法和研究途径也在不断变化。第二代高通量 测序技术（尤其 是Roche 454高通量测序技术）的成熟和普及，使我们能够对环境微生物进行深度测序，灵 敏地探测出环境微生物群落结构随外界环境的改变而发生的极其微弱的变化，对于我 们研究微生物与环境的关系、环境治理和微生物资源的利用以及人类医疗健康有着重 要的理论和现实意义。 在国内，微生物多样性的研究涉及农业、土壤、林业、海洋、矿井、人体医学等诸多领域。以在医疗领域的应用为例，通 过比较正常和疾病状态下或疾病不同进程中人体微生物群落的结构和功能变化，可以 对正常人群与某些疾病患者体内的微生物群体多样性进行比较分析，研究获得人体微 生物群

落变化同疾病之间的关系；通过深度测序还可以快速地发现和检测常见病原及新发传 染病病原微生物。研究方法进展 环境微生物多样性的研究方法很多，从国内外目前采用的方法来看大致上包括以下四 类：传统的微生物平板纯培养方法、微平板分析方法、磷脂脂肪酸法以及分子生物学 方法等等。 近几年，随着分子生物学的发展，尤其是高通量测序技术的研发及应用，为微生物分 子生态学的研究策略注入了新的力量。 目前用于研究微生物多样性的分子生物学技术主要包 括:DGGE/TGGE/TTGE 、 T-RFLP 、SSCP、FISH 、印记杂交、定量 PCR、基因芯片等。 DGGE 等分子指纹图谱技术，在其实验结果中往往只含有数十条条带，只能反映出样品中少数 优势菌的信息；另一方面，由于分辨率的误差，部分电泳条带中可能包含不只一种 16S rDNA 序列，因此要获悉电泳图谱中具体的菌种信息，还需 对每一条带构建克隆文库，并筛选克隆进行测序，此实验操 作相对繁琐；此外，采用这种方法无法对样品中的微生物做 到绝对定量。生物芯片是通过固定在芯片上的探针来获得微

中国微生物物种多样性研究进展_郭良栋.

生物多样性 2012, 20 (5): 572–580 Doi: 10.3724/SP.J.1003.2012.10129 Biodiversity Science http: //https://www.wendangku.net/doc/8d5384866.html, —————————————————— 收稿日期: 2012-06-13; 接受日期: 2012-08-10 基金项目: 国家自然科学基金重点项目(30930005) ? 通讯作者 Author for correspondence. E-mail: guold@https://www.wendangku.net/doc/8d5384866.html, 中国微生物物种多样性研究进展 郭良栋* (中国科学院微生物研究所真菌学国家重点实验室, 北京 100101) 摘要: 微生物是分布最为广泛的生命形式, 几乎分布到地球上的所有生境, 具有丰富的物种多样性。我国地域辽阔, 跨越热带至寒温带, 气候条件多样, 地理环境与生态系统类型复杂, 是世界上生物多样性最丰富的国家之一。我国已开展了大量微生物多样性研究, 并证实我国多样的生境蕴藏着丰富的微生物物种多样性。目前我国已报道真核微生物(菌物)约14,700种, 其中包括真菌约14,060种、卵菌约300种、黏菌约340种, 而真菌中有药用菌473种、食用菌966个分类单元。特别是近年来通过免培养的分子生物学技术发现我国存在丰富的原核微生物多样性。本文概述了传统方法和现代分子生物学技术在我国原核微生物(古菌、细菌)和真核微生物(真菌、卵菌、黏菌)物种多样性研究的最新进展。 关键词: 真核微生物, 原核微生物, 物种多样性, 培养方法, 分子技术 Progress of microbial species diversity research in China Liangdong Guo * State Key Laboratory of Mycology, Institute of Microbiology, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101 Abstract: Microbes with rich species and genetic diversity are widely distributed throughout various habitats in the world. China possesses a variety of climate zones, geographic environments, and complex ecosystems, which play a large role shaping the complex biodiversity of this country. Microbial diversity has been widely studied and well documented by Chinese scientists. For example, a total of ca. 14,700 eukaryotic microbe species have been recorded, including ca. 14,060 fungi, ca. 300 oomycetes, and ca. 340 slime molds. Within the Fungi, there have been 473 medicinal fungal species and 966 edible fungal taxa recorded. However, re-cent studies have documented much high species diversity of prokaryotic microbes using molecular tech-niques, which have greatly promoted the study level of microbial diversity in China. This review paper sum-marizes recent research progress of microbial (i.e., archaea, bacteria, fungi, oomycetes, and slime molds) di-versity in China based on traditional and molecular techniques. Key words: eukaryotic microbe, prokaryotic microbe, species diversity, cultivation method, molecular technique 微生物是分布最为广泛的生命形式, 几乎分布到地球上的所有生境, 可利用各种有机化合物、无机盐等作为能源, 在有氧或无氧条件下, 在寒冷的极地、高达100℃的热泉或高盐碱度等极端环境中生活。微生物具有丰富的物种和遗传多样性, 并以高度的变异性适应不同的生境。作为生态系统中的重要组分, 微生物在自然界的物质与能量循环、生态系统的演替以及生物多样性的维持中发挥重要的生态功能。微生物与人类的生活休戚相关, 在直 接或间接地为人类提供了极其丰富的物质资源的同时, 也为人类带来了巨大危害。 Woese 和Fox(1977)以核糖体RNA(rRNA)的小亚基(原核生物的16S 、真核生物的18S 基因)序列为依据, 提出了独立于真细菌(Eubacteria)和真核生物(Urkaryotes)之外的第三种生命形式——古菌(Archaea), 认为它和真核生物以及真细菌是从一个具有原始遗传机制的共同祖先分别进化而来。随后Woese 等(1990)提出了三域(Domain)分类系统, 将

湖泊沉积物中磷释放的研究进展

土壤 (Soils), 2004, 36 (1): 12~15 　 湖泊沉积物中磷释放的研究进展　 高 丽 杨　浩 周健民 （土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所) 南京 210008） 摘 要沉积物是湖泊营养物质的重要蓄积库，也是湖泊内源性P的主要来源。沉积物中部分固定的P 可通过分解或溶解作用而释放磷酸盐到沉积物间隙水中，然后通过扩散作用或表层沉积物的再悬浮作用而释放到上覆水体中。本文就目前对沉积物P释放的影响因素及释放机制的研究进展作一简要概述。 关键词湖泊沉积物；释放；间隙水扩散；释放机制 中图分类号 X524 沉积物是湖泊营养物质的重要蓄积库，也是湖泊内源性P的主要来源。不少湖泊调查资料表明，当入湖营养盐减少或完全截污后，沉积物营养盐的释放作用仍会使水质继续处于富营养化状态，甚至出现“水华”[1、2]。P是造成湖泊水质富营养化的关键性的限制性因素之一[3]，沉积物中营养盐的释放对水体的营养水平有着不可忽视的影响，研究富营养化湖泊沉积物P的释放行为对于湖泊水质的治理和预测具有非常重要的指导意义。 湖泊沉积物-水界面是水体和沉积物之间物质交换和输送的重要途径，对于浅水湖泊而言，来自各种途径的营养物，经过一系列物理、化学及生物释放作用，其中一部分沉积于湖泊底部，成为湖体营养物的内负荷。在一定条件下，由于风力和湖流引起湖泊底部沉积物的扰动使沉积物处于再悬浮状态，这种再悬浮状态会强烈的影响P在沉积物-水界面间的再分配，部分营养元素可从沉积物中向上层水体释放，使水体营养负荷增加[4]。P在沉积物-水界面循环受溶解释放以及间隙水扩散两个过程的控制。 　 １ Ｐ的释放　 沉积物P的释放涉及到的过程有解吸附、分解、配位体交换以及酶水解作用。当沉积物中P以可溶无机P形式存在时，可通过扩散、风引起的沉积物再悬浮、生物扰动以及平流（如气体沸腾）等方式进入上覆水体[5]。影响沉积物P释放的因子很多，现概括如下： １．１ 沉积物中Ｐ含量和形态 沉积物中P的结合态及形态之间的相互转化是控制沉积物P迁移和释放的一个主要因子，这也是目前国内外研究P释放的一个热点。P释放量是由不同的迁移和转化过程决定的。控制沉积物P迁移（释放和形态转化）的环境参数的相对重要性首先取决于沉积物中P的化学形态[6]。沉积物释P量的多少并不与沉积物中的总P量成比例关系，释放进入间隙水中的P大部分是无机可溶性P[7、8]。在厌氧释放过程中，存在着有机P向无机P转化，Fe-P、Al-P向Ca-P、O-P转化的趋势，沉积物中总P浓度不断减少，就是P形态迁移转化动态平衡的结果[9]。１．２ 沉积物组成　 非石灰性湖泊沉积物中Fe、P、TOC含量高于石灰性沉积物，前者在好氧状态下P释放受铁氧化物吸附作用的抑制。在石灰性湖泊沉积物中，Ca2+浓度是影响沉积物释P的不容忽视的因素，在不同pH下磷灰石的溶解平衡影响着湖泊水体中P的含量。沉积物中释放的P与Fe-P关系密切相关，曾有人提出用沉积物中P：Fe比例作为表层沉积物P释放能力的一个参数，两者呈负相关关系[10]。此外沉积物中硫酸盐含量、P矿物的类型也是控制P释放的极其重要的变量[11]。在氧化条件下红磷铁矿是稳定存在的；而在还原条件下尤其在酸性环境中，大量P和Fe从矿物中溶解出来。在Fe为主的系统中，氧化条件下Fe2+和Fe3+的羟磷灰石是最稳定的矿物形式，而在还原条件下蓝铁矿是主要的存在形式[12]。１．３ 环境因子　 １．３．１ 氧化还原电位 对非石灰性湖泊沉积物而言，P释放对表层沉积物的氧化还原电位（Eh）的变化非常敏感。当表层沉积物Eh较高时（>350mv），Fe3+与磷酸盐结合成不溶的磷酸铁，可

2008年水生生物研究所硕士入学考试题1 .doc

2008年水生生物研究所硕士入学考试题1 （一）考试科目：生物化学 一、填空（共25分，每空1分）。 1. 当氨基酸溶液的pH=pI时，氨基酸以_____离子形式存在；当pH>pI时，氨基酸以____ 离子形式存在。 2. 含有羟基的天然氨基酸有_____、_____、和_____。 3. 丝心蛋白（fibroin）的构象形式是_____结构，其分子中含有大量R-基团小的氨基酸如 _____，因大量_____或_____的存在而很难形成_____结构。 4. 请参照下表中已给出的例子，填上另外几种酶及相关信息。 5. 四氢叶酸的N5核N10氮原子是______的结合部位，因此它是体内该系统中的辅基，参与 _____ 、____ 的合成。 二、选择题（共20分,每题1分） 1．肌肉或神经组织细胞内NAD＋进入线粒体的穿梭机制主要涉及： a. α-磷酸甘油 b. 柠檬酸 c. 肉毒碱 d. 丙酮酸 e. 苹果酸。 2. 正常状态下，下列哪种物质是肌肉最理想的染料？ a. 酮体 b. 葡萄糖 c. 氨基酸 d. 游离脂肪酸 e. 低密度脂蛋白。 3. 正常情况下，肝获得能量的主要途径： a. 葡萄糖的糖酵解氧化 b. 脂酸氧化 c. 葡萄糖的有氧氧化 d. 磷酸戊糖途径氧化葡 萄糖 e. 以上都是。 4. 一摩尔葡萄糖经糖有氧氧化可产生ATP摩尔数： a. 12 b. 24 c. 36 d. 38 e. 36-38。 5. 不能经糖异生合成葡萄糖的物质是：

a. α-磷酸甘油 b. 丙酮酸 c. 乳酸 d. 乙酰CoA e. 生糖氨基酸。 6. 不能升高血糖的激素有： a. 胰岛素 b. 胰高血糖素 c. 肾上腺素 d. 糖皮质激素 e. 甲状腺素。 7. 合成甘油三酯最强的器官是： a.肝 b. 肾 c. 脂肪组织 d. 脑 e. 小肠。 8．并非类酯的是； a.胆固醇 b. 鞘酯 c. 甘油磷脂 d. 神经节苷酯 e.甘油二酯。 9. 以甘氨酸为原料参与合成反应所生成的物质有： a. 谷胱甘肽 b.血红素 c. 嘌呤核苷酸 d. 胶原 e. 以上都是。 10. 在鸟氨酸循环中，尿素由下列哪种物质水解而得： a.鸟氨酸 b.半胱氨酸 c. 精氨酸 d.瓜氨酸 e. 谷氨酸。 11. 除叶酸外，与一碳单位转运有密切关系的维生素是： a. 维生素PP b. 生物素 c.泛酸 d. 维生素B12 e.维生素B2。 12. 具有调节细胞生长作用的胺类： a. 组胺 b. 5-羟色胺 c. 精胺 d.多巴胺 e. 以上都是。 13. 将氨基酸代谢和核苷酸代谢联系起来的枢纽化合物是： a. CoASH b. SAM 和 FH4 c.磷酸吡哆醛和生物素 c. FAD 和 NAD＋ e. 乙酰CoA和丙酮酸。 14. DNA复制的底物是： a. ATP b. dUTP c. dTTP d.dGDP e.dAMP。 15. 直接抑制DNA复制的抗癌药物是： a. 阿糖胞苷 b. 叶酸拮抗剂 c. 6-巯基嘌呤 d. 5-氟尿嘧啶 e. 氨甲蝶呤。 16. 下列参与核苷酸重建最重要的酶是： a.腺苷激酶 b. 尿苷-胞苷激酶 c. 脱氧胞苷激酶 d. 脱氧胸苷激酶 e.次黄嘌呤- 鸟嘌呤。 17. 下列哪种激素是在胰岛细胞中合成的？ a. 生长调节素 b. 生长激素释放抑制因子 c. 促生长素 d.肠促胰酶肽 e. 胰泌 素。 18. 饮一杯咖啡将引起下列哪种反应？ a.干扰前列腺素的合成 b. 减弱胰高血糖素的作用 c. 增强肾上腺素的作用 d. 提

2020版高考地理课时跟踪检测十七自然地理环境的整体性含解析60

课时跟踪检测（十八）自然地理环境的整体性 一、选择题 库赛湖位于藏北高原，冬季湖面结冰，冰上多分布有风沙活动带来的砂砾。湖底沉积物一年中由粗和细两层组成，下图为库赛湖地形及取样点沉积层垂直剖面示意图。读图回答1～3题。 1．该湖湖滨杂草湿地广布，其中杂草湿地面积宽广的是( ) A．甲B．乙 C．丙 D．丁 2．同一年份的粗颗粒层位于细颗粒层下部，粗颗粒层形成季节是( ) A．春季 B．夏季 C．秋季 D．冬季 3．湖泊沉积层可还原古代气候环境，若湖底细颗粒层较厚，可推测该年比往年( ) A．冬季风力偏大 B．夏季气温偏高 C．夏季降水偏多 D．冬季光照较强 解析：1.A 2.A 3.B 第1题，库赛湖位于藏北高原，根据图中等深线，湖泊西南部等深线稀疏，湖水较浅，且有河流注入，库赛河是其接纳的最主要的地表径流，库赛湖西南部流水搬运沉积特征明显，湖滨湿地广布，故规模最大的湖滨湿地位于湖泊的西南部，因此甲地是规模最大的湖滨湿地分布区，A正确。其他位置等深线较密集，不易形成湖滨湿地，B、C、D错误。故选A。第2题，库赛湖位于藏北高原，冬季湖面结冰，冰上多分布有风沙活动带来的粗颗粒砂砾，粗颗粒沉积物在冰面堆积，春季，当湖面冰层融化后，颗粒物才能沉入湖底形成粗颗粒层；细颗粒层具有流水搬运沉积特征，该湖主要补给水源为冰雪融水，夏季气温高，河流径流量大，搬运能力强，形成细颗粒层；故同一年份的粗颗粒层位于细颗粒层下部，粗颗粒层形成季节是春季。故选A。第3题，结合前面分析，湖泊沉积层细颗粒为夏季流水沉积作用形成。该湖主要补给水源为冰雪融水，C错。夏季气温高，河流径流量大，搬运能力强，若湖底细颗粒层较厚，可推测该年的河流径流量大，该年比往年夏季气温偏高，B对。冬季风力偏大影响粗颗粒层，A错。冬季光照与沉积层无关，D错。故选B。

湖泊沉积物记录的湖水古盐度定量研究进展_曾承

湖泊沉积物记录的湖水古盐度定量研究进展 曾　承 1,2,3,4 ,安芷生1,刘卫国1 ,余俊清 (1.中国科学院地球环境研究所　黄土与第四纪地质国家重点实验室　陕西西安　710075;2.襄樊学院地理系　湖北襄樊　441053;3.中国科学院盐湖研究所　青海西宁　810008; 4.中国科学院研究生院　北京　100039) 摘　要:湖水古盐度的定量反演,可以促进过去全球变化研究由定性走向定量。内陆干旱半干旱地区湖泊尤其是封闭湖泊的盐度取决于流域降水,径流和蒸发的平衡关系,并直接表现为湖泊水位的变化。关于湖水的古盐度反演,长期以来已经根据多湖泊沉积环境指标加以揭示,包括湖泊沉积物中介形虫壳体的元素地球化学特性、硅藻-古盐度转换函数、介形虫壳体的形态学特征及其与生长环境的关系以及实验模拟等。各种方法有不同的适用条件和适用范围及一定的局限性,对此做了归纳和评述。关键词:湖泊沉积物,古盐度,定量研究 中图分类号:P597.2 文献标识码:A 文章编号:1008-858X (2007)04-0013-07 研究过去全球变化的目的是获得和解释各类古气候环境记录信息,认识地球系统环境的变化过程与机理,从而为预测未来气候环境变迁物理模型的建立提供基础资料,并有效地减少预测中的不确定性。这里,一个关键点和难点是古气候要素的定量化复原,准确的预测需要古气候要素研究从定性走向定量,这是过去全球变化研究中的一个发展方向。湖水古盐度的定量反演,可以促进过去全球变化研究由定性走向定量。 内陆干旱半干旱地区,湖泊尤其是封闭湖泊的盐度取决于流域降水,径流和蒸发平衡关系,并直接表现为湖泊水位的变化[1-4],关于过去湖水的古盐度反演,长期以来已经根据多湖泊沉积环境指标加以揭示。湖泊沉积物中介形虫壳体的元素地球化学特性已成功地用于古盐度的定量恢复[5-13]。近年来国际上通过利用硅藻组合-湖水化学数据库,建立硅藻-古盐 度转换函数,在定量恢复湖水古盐度方面取得很大进展[1,14-18],硅藻已被成功应用于古盐度的定量恢复,并被证实为推算过去湖水盐度最有效的生物指标[2-3]。最近,介形虫壳体的形态学特征及其与生长环境的关系也已引起了有关学者的关注,并利用这一关系进行了古盐度定量重建的初步研究[19-20]。 鉴于湖水古盐度定量重建的重要性,本文对前人的主要研究成果做了归纳及相应评述。 1　利用介壳元素地球化学特征定 量模拟湖水古盐度 1.1　原　理 湖泊沉积物碳酸盐中的微量元素如镁、锶等的研究对于确定古湖泊的物理化学条件有效而且简单易行,是确定湖泊水体古盐度的上好 收稿日期:2007-04-09 基金项目:国家重点基础研究发展规划项目(2004CB720200);国家自然科学基金项目(40599420,40673012,40571173);中国科学 院地球环境研究所黄土与第四纪地质国家重点实验室基金项目(SKLLQG0713);湖北省教育厅科学技术研究项目(B200625003);湖北省高等学校省级教学研究项目(20050291) 作者简介:曾承(1975-),男,博士研究生,讲师,主要从事地球化学和环境变化研究。 第15卷　第4期2007年12月 盐湖研究JOURNAL OF SALT LAKE RE SE ARCH Vol .15　No .4 Dec .　2007

微生物之微生物多样性分析-DGGE

变性梯度凝胶电泳（PCR-DGGE） 普通的聚丙烯酰胺凝胶电泳只能通过片段大小不同在同一浓度的胶上电泳迁移率不同而分离不同的DNA片段，对于片段大小接近或相同的DNA片段无法做到有效地分离；DGGE(denaturing gradient gel electrophoresis) 即变性梯度凝胶电泳，是利用DNA在不同浓度的变性剂中解链行为的不同而导致电泳迁移率发生变化，从而将片段大小相同而碱基组成不同的DNA片段分开。 DGGE作为一种成熟的分子生物学技术被广泛应用于环境科学（土壤、海洋、河流、冰川、淤泥等）、医学（各种疾病治疗前后，病变部位微生物的差异）、人体（鼻咽、口腔、黏膜、肠道）等领域进行微生物多样性分析。 实验流程图： 实验结果 实验结果包括以下内容 1 引物设计 以下是DGGE中常用的引物，我们将根据客户的不同需求，进行针对性的引物设计。 引物序列（5’-3’）

细菌 16S V3 区扩 增引物 357-F-GC CGCCCGCCGCGCGCGGCGGGCGGGGCGGGG GCACGGGGGGCCTACGGGAGGCAGCAG 518r ATTACCGCGGCTGCTGG 引物 序列（5’-3’） 真核 18S V1-3区扩增引物 Euk1A CTGGTTGATCCTGCCAG EukA516r-GC CGCCCGGGGCGCGCCCCGGGCGGGGCGGGGGCA CGGGGGGACCAGACTTGCCCTCC 2 基因组DNA 抽提电泳检测图 针对客户的样本来源不同，我们针对性优化不同的基因组抽提方法，已达到提取效果最佳。 说明：1-8为样本所抽提基因组DNA，上样量3uL；M 为1kb Marker 上数第一条带为8 kb，中间的亮带为3kb，浓度为30ng/uL，其余为10 ng/uL。 3 目的片段PCR 检测 说明：1-8为样本，负为负对照（说明我们的实验没有污染，这对分子实验是至关重要的），上样量为5uL；M 为DL2000 Marker，上样量3uL。其中亮带为20ng/uL，其余为10 ng/uL。 Reconditioning PCR： 第一轮PCR 产物将会作为新的模板再进行少数循环的第二轮PCR 扩增，这叫做“Reconditioning PCR”。由于在“ Reconditioning PCR”的过程中引物和模板之

2020-2021学年山东省菏泽市第一中学等六校高一上学期第一次联考试题 生物

2020-2021学年山东省菏泽市第一中学等六校高一上学期第 一次联考试题生物 (时间：90分钟总分：100分) 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，只上交答题卡。 一、选择题：本题共20小题，每小题1.5分，共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1.据《齐鲁晚报》报道，山东省十几个市县的某种玉米患上了“粗缩病”，该病是由灰飞虱传播“粗缩病”病毒引起的。下列相关叙述中错误的是 A.“粗缩病”病毒无细胞结构 B.“粗缩病”病毒可独立完成生命活动 C.培养“粗缩病”病毒不能用普通的培养基 D.“粗缩病”病毒能借助玉米细胞内的物质和结构进行繁殖 2.如果把细胞搅碎，细胞将死亡；病毒不具有细胞结构，如果把病毒搅碎，病毒将失去活性。这说明 A.细胞和病毒被搅碎后都失活，可见两者都是基本的生命系统 B.细胞和病毒失活是因为破坏了它们的化学成分 C.生物体的生命活动必须建立在一定的结构基础之上 D.像病毒这样不具有细胞结构的生物的存在，说明生命现象不依赖于细胞结构 3.下列关于生命系统结构层次的叙述错误的是 A.细胞是地球上最基本的生命系统 B.衣藻没有组织、器官和系统层次 C.“太湖中所有的鱼”属于生命系统研究的结构层次 D.蛋白质和核酸不属于生命系统的结构层次 4.英国研究人员发现，存在于地球3万米高空同温层的芽孢杆菌可用在微生物燃料电池中作

湖泊沉积物中风成和水成组分定量判据的初步研究_以青海湖为例_董吉宝

第16卷第4期 2010年12月地质力学学报JOURNAL OF GEOMECHANICS Vol.16No.4 Dec.2010 文章编号：1006- 6616（2010）04-0402-10收稿日期：2010- 05-07作者简介：董吉宝（1985-），男，博士研究生，主要从事第四纪地质与便于变化研究，E-mail ：dib@https://www.wendangku.net/doc/8d5384866.html, 。 湖泊沉积物中风成和水成组分定量 判据的初步研究 ———以青海湖为例 董吉宝1，2，安芷生1，卢凤艳1， 2（1.中国科学院地球环境研究所黄土与第四纪地质国家重点实验室，陕西西安 710075； 2.中国科学院研究生院，北京100049）摘要：对青海湖沉积物进行物质来源进行聚类分析，并对周边风成黄土与现代湖 泊表层沉积物进行粒度分析，在此基础上，以青海湖周边典型风成黄土作为风成组 分端元，以青海湖表层沉积物作为水成组分端元，首次利用已知端元的粒度分布特 征对青海湖沉积物中典型粒度分布进行拟合，进而估算了其中风成和水成组分的比 例。结果表明，青海湖沉积物粒度分布特征可分为三大类： 1.水成组分占主导； 2.风成组分占主导（风成黄土主导）； 3.两者以不同比例混合。希望此方法能成 为未来湖泊沉积物中不同组分的定量判据和古环境的解读提供新途径。 关键词：青海湖；粒度；风成组分；定量判据；聚类分析 中图分类号：P588.2文献标识码：A 沉积物的粒度特征记录了沉积环境、搬运动力等信息，因而常被用于沉积物成因类型的判别［1 4］。利用沉积物的粒度特征判别沉积环境的方法可分为定性法和定量法两大类。自上世纪50、60年代至今，已有很多学者尝试以粒度特征定性-半定量地判别沉积环境，并取得了丰硕的成果，提出了许多不同的方法，如Q 1-Md-Q 3法、概率累计曲线法、结构散点图法、判别函数法、C-M 图法、因子分析法、BP 神经网络的方法、分维值法［1 2，5 17］等等，其中结 构散点图法、判别函数法和C-M 图法在国内的应用较多 ［3 4，18 20］。但随着研究的不断深入，定性-半定量的方法已不能满足需求，人们越来越希望定量地区分沉积环境中的不同来源的贡献比例，其中，以沉积物粒度数据为基础而进行的定量判别方面已取得了丰硕的成果，并得到了广泛的运用 ［21 33］例如，孙东怀等［21 26］，殷志强等［27］、Prins M. A.等［29 33］，基于各自的理解，建立了不同的定量分离方法。此外，也有其他学者从地球化学角度做了积极有益的研究和探索［34 35］。 以粒度数据为基础的定量判据研究虽已取得了不少成果，但判别的方法和结果仍然存在不足之处，有待进一步改进，如基于不同的函数分布进行拟合的方法，由于函数分布并不能完全代表真实环境中沉积物的粒度分布，因此，拟合的结果必然存在一定的偏差。基于此考虑，本文试图以青海湖为例，利用已知沉积类型的粒度数据作为端元，定量判别湖泊沉积物

水生生物学知识点

高级水生生物学 第一章绪论 一、水生生物学的定义、内容和任务 二、水生生物学发展简史 三、水体及其生物分区 四、水生生物的生态类群 五、参考书目 一、水生生物学的定义、内容及任务 1、定义：水生生物学是研究水生生物（浮游植物、浮游动物、底栖动物、游泳动物、水生大型植物等）生命现象及其生命活动规律，并探讨其控制利用的科学。 2、水具有许多适合维持生命的特性 水是生物体的主要组成部分 生物体代谢活动必须以水作为介质 水的热稳定性 水的浮力和黏性 3、水生生物学研究内容：本课程以水生生物的形态、分类、生理、生态、经济意义等为主要内容，系统介绍常见和典型的水生生物类群。 4、水生生物学目的：在学习水生动植物生物学特征和种类鉴定的基础上，着重了解水生生物的生理生态，并初步掌握其采集、鉴定、培养、利用的理论与方法，探讨生物的系统演化、地理分布、生物学和经济意义。 二、水生生物学发展简史 1、国外研究状况 Aristotle（384－322 B. C.）最早建立生物学分类系统； Leeuwenhoek（1632－1723）研制显微镜； C. Linnaeus在《自然系统》中确定双命名法； Forbes1815年用底拖网采集观察了海岸底栖生物的分带现象； Muller1845年在德国沿海用浮游生物网采集浮游生物； 19世纪中期，西欧探险船对世界海洋考察 德国学者Hensen在1887年率远征队去大西洋采集和调查浮游生物的种类和分布，首先创用了Plankton一词。 20世纪50年代，进行水域生产力研究。 2、国内研究状况 1920年进行全国海洋综合调查 1952年中科院海洋所对黄、渤海进行调查 1980年对全国海岸及海涂资源进行调查 20世纪50年代初，中苏合作对黑龙江进行调查 中科院水生所调查长江中、下游湖泊、青海湖 1980年始，国务院部署全国渔业资源调查 1985年和1988年，建立南极长城站、中山站 《华东水生维管束植物》裴鉴等，1952； 《中国淡水轮虫志》王家楫，1961； 《中国海洋浮游硅藻类》金德详等，1965； 《中国海洋浮游桡足类》郑重等，1965； 《中国动物志—淡水枝角类》蒋燮治、堵南山，1979；

谈湖泊沉积物粒度的环境含义

谈湖泊沉积物粒度的环境含义 论文关键词:湖泊沉积物 ;粒度 ;气候 ;环境 论文摘要:气候特征是冰期和相对温暖的间冰期交替发生。湖泊沉积物以其连续性好、敏感性强和高分辨率的特点,在恢复和重塑各种短时间尺度(千年、百年、十年)的气候和环境演化序列上,具有其它自然历史记录无法替代性。本文主要研究沉积物粒度的环境含义,古气候特征,尘暴,构造运动等环境信息很好的保存在湖泊沉积物粒度上。因此,本文通过对湖泊沉积物粒度的研究进而推断当时的环境特征。 由于湖泊沉积物是记录湖泊及其流域气候环境信息的有效载体,并具有连续性好、分辨率高、包含信息量丰富等特点,它记录了构造运动、气候变化、生态演化,尘暴等丰富的信息 ,这对地球环境的研究有非常重要的意义。本文试从湖泊沉积物粒度对当时的气候,尘暴和构造隆升进行分析.重建区域气候和历史环境,帮助认识地球上正在发生的各种变化.为未来的全球变化提供类比模式。 1湖泊沉积物粒度所反映的气候含义 近年研究表明,不同的湖泊沉积所反映的气候含义是不同的,区分封闭性湖泊和非封闭性的外流湖和洼地湖沉积。以下就是对这两种情况的研究。 1.1封闭性湖泊沉积物粒度所反映的气候意义

由于湖泊的相对封闭的地理表现形式,所以湖泊沉积在所有沉积中独具特色。它可提供时问范围达百万年、时间分辨率迭年至十年的高精度环境信息,因而在过去全球变化研究中具有重要地位。 对于封闭性的湖泊,陆源碎屑物是沉积物的主要物质来源,沉积物来源比较单一,因而湖水物理能量成为控制沉积物粒度分布的主要因素.按照理想的湖泊沉积作用模式,从湖岸至湖心,随着水深的逐步增大,湖水物理能量(水动力条件) 由强变弱,沉积物颗粒逐渐变细且平行于湖岸线呈环带状分布,即从湖岸至湖心大致出现砾-砂-粉砂粘土的沉积规律.因为在气候干旱期,湖泊的水位下降,湖面收缩,采样点离岸边的距离较近,水动力条件较强,可以带动粗颗粒物质到此处,而且此时的浅水强动力条件使细粒物质难以稳定沉降,因而在该位置沉积的颗粒较粗;反之,在气候湿润期,湖泊水位上升,湖面扩张,采样点离岸边的距离较远,粗颗粒物质难以到达,而且此时的深水弱动力条件有利于细颗粒物质沉降,因而在该位置沉积的颗粒较细,沉积物粒径减小。所以,沉积物粒径的大小反映气候的变化,沉积物粒径增大反映了采样点离湖岸的距离减小,湖泊水位下降,指示气候干旱,反之,沉积物粒径减小则反映采样点离湖岸的距离增大,湖泊水位上升,指示气候湿润。一般来讲,沉积物粒度的变化受水动力条件制约,而水动力条件往往受气候环境变化的影响。气候变化最直接的反映就是气温和降水。因而,气温和降水变化都会影响到入湖补给水动力大小以及湖面高低,进而影响沉积物粒度分布。 我国大部分湖泊是外流湖或洼地湖,与封闭型湖泊相比湖面波动较

青海湖水生生物研究

青海湖水生生物研究 ——内陆咸水湖生物多样性分析 摘要：本文通过借用2006—2007年两年来对青海湖浮游生物，底栖动物的调查和定性分析，推算出青海湖水生生物的密度和生物量、浮游植物初级生产力。与上世纪60年代的调查相比，浮游植物中硅藻门仍然是最重要的类群，浮游动物中咸水北镖水蚤是优势种，底栖动物属两个类群，即摇蚊类幼虫和钩虾,青海湖属于贫营养类型。 关键词：水生生物，内陆咸水湖，裸鲤 青海湖又名“库库淖尔”，即蒙语“青色的海”之意。它位于青海省东北部的青海湖盆地内，既是中国最大的内陆湖泊，也是中国最大的咸水湖。由祁连山的大通山、日月山与青海南山之间的断层陷落形成。它长105公里，宽63公里，周长360公里，面积达4583平方公里，比中国最大的淡水湖鄱阳湖，要大近459.76平方公里。最深处达38米，湖泊的集水面积约29661平方公里，湖面海拔3196米。西北有布哈河注入。 在青海湖及个子湖水体和环湖地区生物种类虽然有限，但比较繁盛。浮游生物、底栖动物、各种鱼类以及陆生的高等植物都具有较高生物量。其中仅浮游植物就有硅藻类、绿藻类、寄啊藻类、蓝藻类、黄藻类和螺旋藻等6类53属，其中硅藻24属、绿藻17属、蓝藻10属、甲藻1属、裸藻1属；浮游动物26种，其中原生动物1个属，轮虫类11个种，枝角类5种，桡足类6种；底栖动物包括介型类、摇蚊幼虫、寡毛类和端足类等4类22种；有裂腹鱼类1种(包括1个亚种)高原鳅4种。 与其他类似水体相比，青海湖在各种水生生物的含量上都是相对较丰富的。这些水生生物成为青海湖近代沉积物中有机质的主要来源。此外青海湖流域内广泛分布的湿地植物以及主要河流中生长的何种水生和陆生的高等植物也是青海湖沉积物中有机质的重要来源。而沉积物中丰富的有机质又为微生物的活动提供了充足的养料。 鱼类资源 湖中盛产全国五大名鱼之一——青海裸鲤（俗称湟鱼）和硬刺条鳅、隆头条鳅。属高原冷水系鱼类，生长期缓慢，10年只长500克，其肉质鲜嫩，深受中外宾客喜爱。青海湖裸鲤为冷水性鱼类。喜欢生活在浅水中，也常见于滩边洄水区或大石堆间流水较缓的地方，入冬则潜居于深潭、岩石缝中。适应性强，对生活条件并没有严格的要求，较小的水塘和较浅的湖边都能生活，在咸淡水里也可生活。幼鱼孵出后，即成群游泳，多集群于河口浅水地

微生物多样性研究进展

姓名：崔靖璞学号：2010212802 专业：生物科学 微生物多样性研究进展 摘要：微生物资源丰富,开发潜力巨大,是生命科学发展的主要动力之一.本文介绍了几种常用的研究微生物多样性的分子生物学技术,主要包括:16SrDNA测序、DGGE/TGGE/TTGE、T-RFLP、SSCP、FISH、印记杂交、定量PCR、基因芯片等,并对微生物多样性研究技术的未来发展进行了展望，同时本文也介绍几种微生物多样性的研究实验方法。 关键词:微生物多样性聚合酶链式反应基因芯片平板纯培养 微生物是地球上生物多样性最为丰富的资源,微生物资源的开发,是21世纪生命科学发展的主要动力之一.由于微生物的微观性,微生物多样性与其他高等生物相比有许多独特之处,包括:生存环境多样;生长、繁殖速度多样;营养、代谢类型多样;生活方式多样.微生物多样性的揭示与研究技术的发展和创新是密不可分的,研究技术的进步是微生物多样性研究向前发展的重要推动力量.近年来,随着微电子、计算机、分子生物学、物理、化学等技术的发展,微生物多样性研究技术也在吸收其他学科先进技术的基础上不断向前发展.各种研究方法的发展使得这种状况有了很大改观.现代分子生物学技术在微生物多样性研究上的应用克服了微生物培养技术的限制,能对样品进行较客观的分析,较精确地揭示了微生物种类和遗传的多样性.目前用于研究微生物多样性的分子生物学技术主要包括:16SrDNA 测序、DGGE/TGGE/TTGE、T-RFLP、SSCP、FISH、印记杂交、定量PCR、基因芯片等。 1核酸探针杂交技术 核酸分子杂交技术是20世纪70年代发展起来的一种分子生物学技术.该技术快速、灵敏、具有高度特异性,近年来被广泛应用于微生物多样性的研究中.用于微生物多样性研究的探针主要有三类:双链DNA、单链DNA和RNA以及寡核苷酸探针,杂交方式主要有荧光原位杂交(Fluorescence in situ hybridization,FISH)、全细胞杂交(whole-cell hybridization)、数量印迹杂交(quantitative dot blot)及生物芯片(biochip).对于环境微生物样品解析而言,最有意义的核酸杂交技术是原位杂交技术,在原位杂交技术中,应用最广泛的是荧光原位杂交技术。