尔雅通识课微生物与健康的的简单介绍

本文目录一览：

• 1、微生物与人类健康这门通识课怎么样啊
• 2、微生物与人类健康
• 3、微生物对我们人类的生活和健康会产生怎样的影响？
• 4、微生物与我们的健康
• 5、浅谈微生物与人类健康的关系
• 6、求尔雅通识课 微生物与人类健康 作业答案

微生物与人类健康这门通识课怎么样啊

不错的。 “微生物与人类健康”作为公选课，其教学目的就是让同学们了解微生物与人类健康之间的关系，通过学习，掌握常见疾病产生的机理以及预防和治疗方法，对自身的健康起到一定的指导作用。采用能全面反映学生综合能力的学生成绩评价体系，理论考试和课堂实践；课堂实践通过可行性报告以及登台的综合评述进行考核。这样从根本上改变了传统教学死记硬背、为考试而学习的弊病，学生能够学以致用，利用学到的知识解决生活中的问题，学到了知识，锻炼了能力，提高了素养。通过对该课程的学习，能够引导学生对人与微生物的关系、人与环境的关系有新的思考。

微生物与人类健康

什么是微生物呢？微生物又会出现在哪些地方呢？这些问题虽然小，但是却一直存在。在某些人眼中微生物的概念，仅仅在于病毒与细菌，因为细菌无处不在，所以得出微生物也无处不在。但是生物学上所说的微生物是一切肉眼看不见或看不清，需要借助显微镜才能观察到的微小生物的总称。它们确实无处不在，但是它们的作用迥异，并不是只会有危害作用，它们的作用有时候对人类的利可能还大于弊。

一、危害

此次疫情是由微生物中的新型冠状病毒引起的，它首先危害的是我们的肺，使我们咳嗽，高烧，然后再危及我们的生命。病毒是我们肉眼无法可见的，它通常生活在它特定的区域，在那个区域内它可能与宿主“相依为命”，可能与某些细菌或病毒相互制约而存在，当可是当人类打破这一限制的时候，病毒与某些细菌就有可能危及人类病毒。它们为什么会如此迅速的危害人类健康呢？就像这一次新型冠状病毒的蔓延一样。几天之内危害的人达几百至上千。首先它是一种非细胞生物，大多由DNA或RNA作为遗传物质和蛋白质外壳组成，此次的新型冠状病毒便是RNA病毒，当它一旦进入宿主细胞，便利用细胞中的物质和能量进行复制转录和翻译，按照它自己的遗传信息产生和它一样的新一代病毒，其次由于RNA的结构不如DNA那么严密，它容易发生变异，使我们对抵抗它的危害难以控制，这一些均是我们对病毒本身的一些了解。更有其它许多疾病也是由病毒引起的，使人和其它生物患病。例如:人类的天花、病毒性肝炎、脊髓灰质炎、流感等,动物的口蹄疫、狂犬病等，以及植物的烟草花叶病、马铃薯退化病等，给人类带来了巨大的损失和灾难。人们比较熟悉的病毒有人类免疫缺陷病毒（即艾滋病病毒)、单纯性疱疹病毒、人乳头状瘤病毒和流感病毒等。艾滋病病毒能够引发艾滋病；单纯性疱疹病毒能够引起唇疱疹、水痘和多发性硬化；而人乳头状瘤病毒则是成年女性宫颈癌的根本诱因；流感病毒则是生活中人们最可能感染的病毒。细菌对人类的危害有很多，一些细菌成为病原体，导致了破伤风、伤寒、肺炎、梅毒、霍乱和肺结核、淋病、炭疽病、鼠疫、砂眼等。在人类历史上，由细菌引起的传染病曾夺去无数人的生命。它们的感染方式包括接触、空气传播、食物、水和带菌微生物。

二、有益之处

我们在生产生活中经常会与微生物打交道。例如我们的肠道、我们的口腔、我们的皮肤都与微生物息息相关。肠道中会有一群微生物，它们依靠我们的肠道进行生活，同时也帮助我们完成很多生理生化功能，例如帮助我们消化食物，同时也维持着我们体内的营养平衡，它的本身和它的代谢产物不仅能调节我们人类健康，更在膳食和消化之间起到了重要的桥梁作用，例如有纤维素是我们人体无法吸收的，但是在有些动物的肠道中有一种特殊细菌就可以消化和吸收纤维素。除此之外，细菌还对分解一些有机化合物有重要作用。就像在我们的大自然中，微生物总是会分解着树叶，让树叶分解产生的有机物使树木在来年生长的时候进行生长繁殖，甚至比前年生长繁殖得更加茂盛。这就完美的诠释了那句“落红不是无情物，化作春泥更护花”的诗句。然后微生物还对我们的科研有着重大的作用。就像DNA是遗传物质的发现就是由噬菌体的复制和繁殖的实验进行的一个验证；还有就是对病毒的研究，我们会对它进行抗体的研究，进而防止此类病毒，使我们的身体健康受到危害，例如天花，我们首先会将天花病毒制成疫苗注入人体内，使人具有天花疫苗的抗体，从而防治天花。还有微生物中的酵母，也是我们生产生活中常用的一种微生物。我们通常会利用它来发酵面粉做成包子或者是面包之类的面食；还有醋的传统制造过程中，就是利用空气中的醋酸菌使酒转变成醋。其它利用细菌制造的食品还有泡菜、酱油、醋、酒等等。

每一种生物的存在都会有有益之处和有弊之处，我们要权衡利弊与微生物和谐共处，共同创造一个幸福的世界。

微生物对我们人类的生活和健康会产生怎样的影响？

大量事实证明尔雅通识课微生物与健康的，微生物既能造福于人类，也能给人类带来毁灭性的灾难。

人体的消化道里就“住着”大肠杆菌，它是来帮助尔雅通识课微生物与健康的我们消化的。而我们平时吃的美味爽口的菇类，就属于真菌类。其实有很多微生物的代谢产物也可以提供给人类作为治疗药物，如青霉素、红霉素等都是它们的产物。

可见，在生物进化的过程中，微生物与人体保持着一种生态平衡。有些微生物已经与人体形成一种相互依赖、互惠互利的生态平衡状态。这称作正常菌群，它对宿主有益无害。人一生下来就与周围富含微生物的自然环境密切接触，因而人体的体表皮肤与口腔、上呼吸道、肠道、泌尿生殖道等黏膜以及腔道寄居着不同种类和数量的微生物。它们有营养作用、免疫作用、生物拮抗作用、抗衰老作用以及其他的作用。

微生物对人体，给我们生活带来这么多好处，因此，随着科学技术的日益发展，微生物的应用也越来越广泛。在生物制药、能源、环保、食品、工业等方面，微生物都扮演着重要的角色。

微生物与我们的健康

现在高血压、糖尿病、痛风、慢性支气管炎等疾病，不再是老年人的专利，越来越多的年轻人得糖尿病、高血压等疾病，年龄越来越小。

为什么会发生这样的事情？很多人认为是因为孩子是家里的宝贝，大人无节制的给孩子各种好吃的，再加上孩子缺乏运动导致的。这只是事情表面的原因，背后的原因是什么呢？

由于滥用抗生素，不经意间伤害了我们身体里的微生物，特别是对孩子的影响更大，这种伤害打破了人体与微生物之间的平衡，从而危害了我们孩子的新陈代谢和免疫能力。

在地球上，微生物无处不在，数量惊人。地球的生命开始于45亿年前，在近30亿年的时间里，它是地球上的唯一生命形式。它们占据着陆地、天空、海洋的每一个角落。

微生物通过分解动植物，产生二氧化碳、水、无机盐，为植物进行光合作用提供原料，制造我们呼吸的氧气。微生物通过自身代谢，促进土壤有机质的分解和养分的转化，让土壤适宜农作物的生长，从而可以保障我们填饱肚子。

可以说，微生物的出现，让我们有了可以呼吸的氧气，让我们有了可以种植农作物的土壤。

对我们人体来说，微生物与我们人类共同演化了数千年，广泛分布在我们口腔、肠道、鼻腔、耳膜、皮肤各处，无处不在。每个人的微生物种类都不一样，这也是我们每个人为什么会有不同的气味，不同的饮食口味，不同的身体素质的原因。

人体的微生物可以为我们提供免疫力，帮助我们代谢和消化。

人体的微生物绝大多数能与我们和平相处，共同生存、共同成长，互相帮助、互相促进，当少数有害的微生物，也就是我们常说的病原体来侵入时，与我们和平相处的微生物就会抵御它们的入侵，它们会分泌一些物质杀死入侵者，防止我们得各种疾病，保护我们的健康，这就是我们的免疫力。比如，育龄女性的阴道中存在着乳酸杆菌，它们能够分泌出大量的乳酸，从而降低了阴道内的pH值，使其不适合真菌等病原体的生存。

有的人免疫力好，体内好的微生物对入侵的病原体反应很快、消除得也很快，就不容易生病。而有的人免疫力较差，体内好的微生物对入侵的病原体的反应慢、消除存在困难，甚至被病原打败，就很容易生病。我们的免疫力可以通过饮食调节、适量运动等方式来增强。

微生物在我们身体里最大的聚集地是消化道，它们贯穿了口腔和肠道。我们口腔中的有很多厌氧细菌，它们和我们的牙齿、唾液，一起开启了我们消化食物的第一步。咀嚼后的食物经过食管进入胃里，虽然胃中是强酸环境，但仍然有细菌存活，它们会对胃酸的分泌产生一定影响；然后食物进入了小肠，小肠可以消化大部分食物。残留的食物最后会通过结肠到达直肠，结肠和直肠合起来也就是我们常说的大肠。

我们一般认为，到达小肠末端的食物相当于已经排出了体外，因为我们自身再也无法消化吸收它们。但是，结肠里的细菌却能将它们进一步消化。比如说，苹果中的纤维素不会被小肠消化，却能被结肠里的微生物利用。消化的最终产物以粪便的形式离开人体，这也是微生物帮助我们代谢和消化的过程。

20世纪70年代之前，在我们国家，绝大部分孕妇都是阴道分娩，其中，有很多人因难产而死亡。随着医疗条件的不断进步，越来越多的孕妇选择剖宫产，因为她们认为剖宫产比阴道分娩更安全，能减少分娩的疼痛。

阴道分娩的婴儿，可以获得大量来自母亲阴道和肠道的微生物。他们在经过产道时，友好的微生物包裹住他们的身体，他们的皮肤像海绵，可以迅速吸收周围的乳酸杆菌。出生时，婴儿的面部朝下，恰好贴合着产道。这样，婴儿吸入的第一口汁液里就包含了母亲阴道里的微生物。这些微生物进入婴儿的肠道，这时，他们的肠道营养非常丰富，是一片还没有种植的、肥沃的土壤，他们进去之后就会住下来。通过这种形式，母亲和婴儿之间的微生物的传递就完成了。先进入婴儿体内的这些微生物，成为他们无菌肠道的第一批住户，它们为随后到来的微生物种群奠定了基础。这些微生物就会让婴儿形成先天的免疫系统，保护着他们的健康，防御着有害细菌的侵入。

剖宫产时，医生切开下腹部，露出子宫的下部，然后在子宫壁上做一个切口。从这个切口中取出婴儿。这个过程中，大量的外界微生物就涌向婴儿。他们没有经过母亲的产道，不能接触到来自母亲产道的微生物，特别是乳酸杆菌。他们接触到的微生物，主要来自医护人员的皮肤及医院空气，很少来自母亲。我们前面讲到刚出生的婴儿肠道营养非常丰富，哪种细菌先到就先住在那里。这个过程就切断了母亲与婴儿之间微生物的传递，这也造成了婴儿缺少母亲阴道里的微生物，同时影响了婴儿先天免疫系统的形成。

同时，母亲在怀孕时是否服用抗生素，在分娩时因为怕剖宫产手术的感染，也会摄入一些抗生素，这些抗生素也会对婴儿的微生物造成影响。

目前有研究表明，阴道分娩的婴儿拥有的大多是乳酸杆菌和双歧杆菌，它们是厌氧或兼性厌氧的细菌，可以在没有空气的情况下生存。而剖宫产婴儿的菌群中含有更多的是链球菌和葡萄球菌，这些大多是需氧细菌，通常来自人类皮肤，与阴道细菌非常不同。这些菌群的不同，也导致了阴道分娩的婴儿和剖宫产婴儿形成的免疫系统的不同，这些不同将会在孩子的成长过程中显现出来。

微生物，它虽然微小，但作用很大。是它的存在，才让我们的地球适宜人类居住。不只如此，它还和我们的健康息息相关，给我们提供免疫力，帮助我们代谢和消化。另外，两种分娩方式，看似结果一样，都是让孩子来到人间，但对孩子先天微生物的传递却有很大的不同，这种不同将会在孩子的成长过程中显现出来。

人类一直不断地研制着能杀灭病原菌的药物，通过科学家的努力，发现了青霉素和链霉素，它们成了我们人类进入抗生素时代的排头兵。它们在治疗各种常见细菌性疾病中，发挥了重要的作用，如伤寒、肺炎、脑膜炎、产褥热、败血症、结核等,还包括一些性传播疾病，如梅毒和淋病。

同时，随着抗生素的发现和使用，外科手术也变得更加安全。在抗生素没有被发现之前，很多人因为手术后发烧、伤口感染等原因死亡。有了抗生素后，在手术前使用抗生素，可以降低许多手术感染的风险。即使一旦出现感染，也可以马上用抗生素来治疗，不会产生生命危险。

因此，外科医生也开始尝试用更加复杂的手术来治疗许多疾病，比如切除脑瘤、矫正畸形的四肢、唇裂整形，等等。在许多情况下，抗生素的功效是神奇的，起到了“药到病除”“起死回生”的作用，拯救了无数人的生命。因此，抗生素也被广泛使用，不仅成为临床各科医师最常用的一类药物，而且也成了家庭中的必备药物。

抗生素的广泛应用，也促进了抗生素的研发，随着技术的发展，更多的抗生素被研制出来。新的抗生素的不断发现和使用，为感染性疾病的治疗提供了强有力的武器。因为它们的出现，许多感染性疾病已经有了应对之策，不再是不治的绝症。20世纪70年代的医学科学家甚至预言：人类将完全消灭对其有害的病原菌，它们将从人类居住的地球上消失。

为什么抗生素这么神奇呢？我们可以从它们的作用原理中找到答案。它们的作用原理分为三种。

第一种，像青霉素及它的衍生物那样，它们进攻细菌细胞壁，而一旦细胞壁被攻击受损，细菌细胞就会死亡。人们利用细菌的这一弱点，制造了青霉素这些抗生素。第二种，抑制细菌合成蛋白质。蛋白质对细胞至关重要。它们需要蛋白质来消化食物、构筑细胞壁、运动、繁殖、抵御入侵者与竞争等。有一类抗生素可以直接对细菌蛋白质合成的部件产生作用，让细菌严重受损，对人体细胞的蛋白质合成却基本上没有影响。第三，扰乱细菌分裂繁殖的能力，破坏它们的繁殖过程。一旦细菌不能快速繁殖，它们的威胁就会大大降低，细菌寄居的人就有足够的时间积累免疫反应从而清除它们。

最后，我们再来看下抗生素为医学带来的威胁。

通过前面的内容，我们知道抗生素为我们医学带了长足的发展，但我们同时也要看到抗生素给我们带来的威胁。

一方面，抗生素如果使用不当，如剂量过大或用药时间过长等，会给我们带来各种不良反应，有的还会引起相当严重的后果。如链霉素、庆大霉素和卡那霉素会引起眩晕、耳鸣、耳聋。据统计，在我国近2000万的听力残疾者中，有近80%的人是因为抗生素使用不当而导致耳聋；庆大霉素、卡那霉素等可损害肾脏；红霉素等可引起厌食、恶心、呕吐、腹痛、腹泻等胃肠道反应；诺氟沙星对胃肠道和中枢神经系统有副作用，特别是对老年人；氯霉素可引起白细胞减少或再生障碍性贫血。不少抗生素还可引起皮疹。

应该特别注意的是，对青霉素过敏的病人，在接受青霉素治疗时，可能会因发生过敏性休克而死亡。

另一方面，因为一些抗生素的效果比较明显，也导致了抗生素的滥用，很多医生都把抗生素当成了灵丹妙药，药到病除，殊不知，因为滥用导致人类面临着更大的威胁。

产生耐药细菌是滥用抗生素后引起人们注意的问题。这里有人是认为是人体本身对抗生素耐受，其实是我们人体的携带的细菌变得耐受抗生素。

因为抗生素的滥用产生耐药性有几种方式。一是比如我们最常见的阿莫西林，抗生素经过肠道之后进入血液，然后随着血液进入人体的各个器官，把人体接触到的细菌都消灭了。它在消灭病原体的同时也消灭了人体内无害的细菌，这时候因为无害细菌的减少，耐药细菌因为缺少了竞争对手不断的扩大。而且要命的是它们会不断的生长繁殖，像人类繁衍一样，不断的传播下去。这也是用了抗生素之后短期内没有引起明显的作用，但长期的副作用比较严重的原因。也正是因为短期内没有明显的作用，所以并没有得到人们的重视。这也引起了更大的危机，因为细菌的越来越强的耐药性，导致没有药可以医治。

这和抗生素的使用范围也有关系，抗生素分为广谱和窄谱。广谱就是可以消灭许多不同种类的细菌，我们现在使用的抗生素大多是广谱抗生素。窄谱就是只对少数细菌有效。医药公司也因为使用范围越广，销量就越大而喜欢生产广谱药物。医生也同样因为有时难以分辨是哪种细菌感染，而喜欢使用广谱抗生素。但这就形成了一个恶性循环，抗生素使用的越多，细菌的耐药性就出现越快，然后每一种抗生素的使用周期就越短。但新药开发程度适应不了这个发展要求，再加上医药公司也不想生产窄谱抗生素，这就影响了他们的销量和收益，导致因使用抗生素印发的细菌耐药性现象愈演愈烈。

因为我们已经使用了太多的抗生素，如果出现耐药细菌感染，我们便束手无策。

产生耐药性细菌的另一种原因是畜禽养殖使用抗生素。

我们之前的散养方式，逐渐被大型养殖场体的替代。开始给动物使用抗生素是为了让它们因为集中养殖而不生病。自从人们发现了抗生素可以增加体重的秘密之后，现代农业为了提高养殖动物的产肉率，会饲喂动物抗生素。据统计，生产的抗生素大约70%至80%都用于动物增肥，包括我们数以亿计的牛、鸡、火鸡、猪、绵羊、鹅、鸭、山羊。2011年，动物养殖业共购买了接近1260万公斤抗生素。动物身上残留的抗生素或耐药细菌，通过肉类传入我们的身体中。

这也引起了我们的思考，既然抗生素能让动物增肥，那是不是在不经意间让我们的孩子长胖呢？

抗生素改变了身体的代谢，并影响了身体组成，让它产生了更多的脂肪，为什么会发生这样的变化？原来，抗生素改变了肠道微生物菌群里各种细菌的比例，让大肠难以消化的残留食物，被某些细菌消化，从而产生出某些脂肪酸，这些脂肪酸又被结肠吸收，我们也会因此获得更多的能量和营养，也因此变胖，这应该也是我们现在的孩子越来越胖的原因。

同时因为抗生素的过早对孩子使用，以及滥用，影响了孩子的生长，让孩子们产生了越来越多的疾病，这些疾病过早的出现在孩子的身上，如过敏、哮喘、支气管炎等。

我们知道，在我们看不到的地方，微生物以它的方式存在着，本来共同存在，相互促进。但因为人类抗生素的滥用，破坏了它的生存环境，打破了这种平衡，让一些无害的微生物消失了。正因为这些微生物的消失，影响了我们身体的健康。我们是时候做出一些措施，找回原来的平衡了。这也告诉我们一个道理：做什么事情，要找到一个平衡点，比如我们要规范使用抗生素的范围和数量，才能协调共同发展。

浅谈微生物与人类健康的关系

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。

微生物千姿百态，有些是腐败性的，即引起食品气味和组织结构发生不良变化。当然有些微生物是有益的，它们可用来生产如奶酪，面包，泡菜，啤酒和葡萄酒。微生物非常小，必须通过显微镜放大约1000 倍才能看到。比如中等大小的细菌，1000个叠加在一起只有句号那么大。想像一下一滴牛奶，每毫升腐败的牛奶中约有5千万个细菌，或者讲每夸脱牛奶中细菌总数约为50亿。也就是一滴牛奶中可有含有50 亿个细菌。

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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