⑴ 微生物在工農業生產中的應用包含了哪些方面
微生物在工農業生產中的應用,涵蓋了醫葯製造、食品加工、化工生產、冶金採油、污水處理、創新能源等多個領域。特別值得重視的是,微生物在物質循環中的巨大作用,可以說自然界所有的物質循環都是靠微生物的作用實現的,如果不是微生物的存在,自然界生物體的遺骸早已堆積如山。由微生物降解有機物向自然界提供的碳元素每年高達950億噸。正是因為有微生物的存在,地球上的各種生物材料和元素才得以周而復始。
微生物不僅有適應各種環境和條件的特殊功能,而且有利用各種原料、製作各種產品的獨特作用。一些極端微生物可以生活於高寒、高溫、高壓、高酸、高鹼等多種其他生物難以承受的環境中。因此,微生物有著廣闊的應用前景。
⑵ 工業微生物有哪些優越性
這里說的工業微生物,是指在工業生產中作為生產者的微生物。這類工業微生物種類相當多,形成一支不可多得的生力軍。例如,放線菌、細菌、真菌等能生產5500多種抗生素,其中有4000多種是由放線菌產生的。可見,工業微生物是一支龐大的隊伍了。
為什麼科學家對微生物在工業上的應用這么感興趣呢?不論是微生物學家,還是化工專家,他們看中的是應用工業微生物進行生產有許多優越性。這些優越性主要表現在:
首先,微生物能在常溫常壓下進行各種生物化學反應。即使在發酵罐中,也不會出現爆炸。這就大大避免了在生產過程中的事故。
其次,以微生物為對象進行的物質轉化,不完全利用地球上的有限資源(如石油),而著眼於再生資源(如纖維素、木質素、澱粉等)的利用。因此,原料來源豐富,不會因原料少而停止生產。
第三,用微生物生產復雜的有機化合物(有機酸、核酸、糖等),可以讓幾十步化學反應像一步反應那樣在反應器中進行,實現連續性大規模生產,這既縮短周期,又降低成本。
第四,微生物生產安全、干凈,不會產生有害物質,不會污染環境。
生物有雌雄的區別。決定性別的是生物的性染色體。
以家兔為例,它共有22條染色體,其中1對為性染色體。如果兔細胞內的一對性染色體相同,即都為XX染色體,則為雌兔;一對性染色體不同,即為XY染色體,則為雄兔。因此,雌兔只形成一種卵子——X卵子;雄兔形成兩種精子——X精子和Y精子。
為了多繁殖小兔,人們自然喜歡多養雌兔,盡量少養雄兔。只要進行以下實驗,就可達到多養雌兔的目的;取出雄兔的精液倒入一U形管中;往U形管兩端各插入一個電極,一為正極,一為負極;通電。於是,帶X染色體的精子(帶負電)大多數移向正極,帶Y染色體的精子(帶正電)大多移向負極。用人工授精方法,把正極附近的精液注射到雌兔陰道里,結果雌兔懷孕後生下的小兔,大多數是雌兔。類似的實驗,在其他家畜的繁殖上也取得了成功。
人的男女性別也是由一對性染色體決定的。性染色體全是XX時,便是女性;為XY時,便是男性。這就是說明,人與其他生物在很多方面是相同的,人是由生物進化來的;性別並不由母親決定,而是由父親決定的。
家禽(如雞)的性別也是由一對性染色體決定的。不過,它正好與家兔和人的情況相反;性染色體為ZZ的是雄禽;為ZW的是雌禽。
道爾頓是18世紀英國的大科學家,近代原子理論的奠基人。他是第一個發現紅綠色盲的人,也是第一個被發現患紅綠色盲的人,所以紅綠色盲又稱「道爾頓病」。
在一個聖誕節,青年道爾頓給母親買了一雙長襪,作為節日禮物。母親收到這份禮品,非常高興,但美中不足的是顏色實在太鮮艷,與自己的年齡不相稱。道爾頓吃驚地問:「深藍色怎麼不相稱?」母親感到意外:「什麼?這襪子像櫻桃一般紅呀!」
從此,道爾頓才知道自己的色覺和別人的不同,他沒有區分紅色和綠色的能力,即紅綠色盲。後來,他研究了這種病因,還寫了一本書——《論色覺》。
紅綠色盲屬於性染色體隱性遺傳。基因一般隨所在的染色體連在一起或鎖在一起同時傳遞到下代,這叫連鎖。X染色體上的基因隨X染色體一起傳遞,叫X連鎖或性連鎖。紅綠色盲基因不但存在於X染色體(性染色體)中,而且為隱性,所以性連鎖隱性基因的遺傳,隨不同性別的情況而不同。在女性中,X成雙存在,必須兩條都具隱性致病基因才能患病;男性的X染色體是成單的,所以只要X染色體帶有致病基因就會發病。但是,兩條帶病基因的X染色體組合在一起(XX)的機會很小,所以患X連鎖隱性遺傳病的男性要比女性多得多。紅綠色盲,男性遠多於女性,我國男性色盲發病率為7%,女性0?5%
道爾頓的紅綠色盲基因是由母親傳給他的,他的母親是紅綠色盲基因的攜帶者。
1866年,達溫醫生首先提出一種臨床疾病:患者智力極低,頂多會說「爸」「媽」等單音節語言,根本沒有抽象思維能力,坐立行都很晚。外形也很特別:眼裂小,眼間距很寬,鼻根低平,頜小,口常半開,舌吐出口外。手指特短,小指內彎,拇趾與第二趾之間相距很大。
經過染色體檢查,發現患者體細胞中有47條染色體,多了一條21號染色體。其他染色體都是成雙結對,只有21號染色體是三個湊在一起。這屬於常染色體數目的變異。
還有一種遺傳病叫貓叫綜合症,顯著特點是患兒的哭聲音調特高,聲音較低,很像貓叫的聲音,因此而得名。患者女性多,頭小,臉很圓,眼間距寬,容貌古怪,身體發育遲滯,智力嚴重減退。常在嬰兒期或幼兒期夭折。
染色體檢查發現,患者體細胞第5號染色體的短臂丟失了大約二分之一。這屬於常染色體結構的變異。
染色體數目和結構的變異都是不治之症。最好進行產前檢查,做染色體分析。如發現是先天愚型或貓叫綜合症,即做人工流產,不讓患兒出生。
⑶ 微生物在重工業領域有哪些作用
微生物將被廣泛地用來提煉貴重金屬,使煤炭脫去因燃燒而污染大氣的硫化物、提高石油的開采效率;在環境保護領域,許多有害工業廢物將由微生物來去毒,以至於化害為利,將廢物轉變成有用產品,甚至,還可以用微生物代替化學葯劑用於人工降雨或製造人造雪。公安部門已經利用細菌來防盜和破案。
⑷ 請舉例說明微生物在工業生產中的用途。
1.可用在發酵工業上。如(1)所有的抗生素類葯品、微生素類葯品、絕大部分激素類產品和其他轉基因類葯品和疫苗;(2)醬、醋、酒、醬油、味精等日常生活用品。
2.可應用在環保工業中,幫助凈化污水。
3.用於食用菌生產方面。等