【正文】 毛基因簇和兩個(gè)完整的趨化性基因簇，這些基因簇的存在也暗示了產(chǎn)甲烷菌可能會(huì)通過運(yùn)動(dòng)和趨化性適應(yīng)環(huán)境。在產(chǎn)甲烷菌及其它古細(xì)菌基因組中的響應(yīng)調(diào)控蛋白一般含有響應(yīng)調(diào)控域，而不具備和細(xì)菌類同的效應(yīng)域。 產(chǎn)甲烷菌和其它物種一樣具有信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的二元調(diào)控系統(tǒng)，但它及其它古細(xì)菌的二元調(diào)控系統(tǒng)與已經(jīng)研究清楚的細(xì)菌的二元調(diào)控系統(tǒng)有很大不同。在不同的生長(zhǎng)階段和不同的環(huán)境條件下甲烷八疊球菌處于不同的細(xì)胞形態(tài)。比如甲烷八疊球菌，它們生活在淡水、海底沉積物、腐敗的葉子、土壤、油井、下水道污物、動(dòng)物排泄物等環(huán)境中。 產(chǎn)甲烷菌生活在各種厭氧環(huán)境中，甚至在一些極端環(huán)境中，這種適應(yīng)性是長(zhǎng)期進(jìn)化的結(jié)果。產(chǎn)甲烷菌是自養(yǎng)型的生物，它能利用環(huán)境中的化學(xué)能。在產(chǎn)甲烷菌中存在原核細(xì)胞和真核細(xì)胞所共有的糖酵解途徑，三羧酸循環(huán)、氨基酸和核苷酸代謝。利用核糖體蛋白同源性構(gòu)建進(jìn)化樹是目前認(rèn)為最可靠的進(jìn)化分析方法。在比較中發(fā)現(xiàn) 基因組中缺少物種間基因的水平轉(zhuǎn)移，這可能是由于 生存在 2020m深的海底且溫度高達(dá) 80一 100度的獨(dú)特環(huán)境中。隨著多個(gè)物種全基因組測(cè)序的完成，使人們可以用全基因組信息研究物種的進(jìn)化、基因的垂直進(jìn)化和水平遷移。隨著分子生物學(xué)的發(fā)展，人們利用不同物種間 smallsubunitribosom習(xí) RNA的同源性進(jìn)行分類取得了較為 滿意的結(jié)果。編碼蛋白的 ORF 與一個(gè)物種的復(fù)雜度相關(guān)聯(lián)，產(chǎn)甲烷菌的 ORF 約在1500 一 5000 之間。產(chǎn)甲烷菌的 G+C 含量在 30%一 65%之間，這種變化與其所生存的環(huán)境相關(guān)。一般來說，產(chǎn)甲烷菌基因組由一個(gè)環(huán)狀染色體組成，但也有一些產(chǎn)甲烷菌除了含一個(gè)環(huán)狀染色體外，還含有染色體外元件 (extrachromosomal element，ECE)。迄今為止已有 4 個(gè)目的 5 種產(chǎn)甲烷菌完成基因組測(cè)序。 二、產(chǎn)甲烷菌的基因組研究 基因組和比較基因組的研究為一個(gè)物種基因的組織形式和不同物種間基因的進(jìn)化關(guān)系的分析提供了一種全面的、高通量的分析手段。產(chǎn)甲烷細(xì)菌在生活中需要某些維生素，尤其是 b 族維生素。盡管這一類并不嚴(yán)格，但在厭氧反應(yīng)器中，以上種群常分別能 夠出現(xiàn)在不同的生境中，構(gòu)成優(yōu)勢(shì)種，對(duì)實(shí)際工程的運(yùn)行具有重要意義。 不同的產(chǎn)甲烷細(xì)菌生長(zhǎng)過程中所需要碳源是不一樣的，產(chǎn)甲烷細(xì)菌不能直接利用除乙酸之外的二氧化碳以上的有機(jī)物。實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)介質(zhì)中含有 %的氧氣時(shí)，對(duì)甲烷菌的生長(zhǎng)出現(xiàn)明顯的抑制作用，遇氧不能生長(zhǎng)繁殖，最終導(dǎo)致死亡。它是最早發(fā)現(xiàn)的古細(xì)菌，只能生活在無氧的極端惡劣環(huán)境中。產(chǎn)甲烷菌個(gè)體有球形、桿型和螺旋型。八疊球菌革蘭氏染色呈陽性 ，這種細(xì)菌在沼氣池中大量存在。球形菌呈正圓形 第 3 頁(yè) 共 18 頁(yè) 或橢圓形，直徑一般為 微米 ~ 微米 ，有的成對(duì)或者呈鏈狀隊(duì)列。產(chǎn)甲烷菌在自然界中分布極為廣泛，在與氧氣隔絕的環(huán)境幾乎都有甲烷細(xì)菌生長(zhǎng)，如海底沉積物、河湖淤泥、水稻田以及動(dòng)物的消化道等 . 在不同的生態(tài)環(huán)境下，產(chǎn)甲烷菌的群落組成有較大的差異性，并且其代謝方式也隨著不同的微環(huán)境而體現(xiàn)出多樣性 。 產(chǎn)甲烷球菌發(fā)現(xiàn)于 1982 年，生活在 260m 深、 200atm、 94℃ 的海底火山口附近 ，屬于原核生物中的古菌域 ， 具有其它細(xì)菌如好氧菌、厭氧菌和兼性厭氧菌所不同的代謝特征 。 《伯杰系統(tǒng)細(xì)菌學(xué)手冊(cè)》第 9 版將近年來的研究成果進(jìn)行了總結(jié)和肯定，并建立了以系統(tǒng)發(fā)育為主的產(chǎn)甲烷菌最新分類系統(tǒng) 。 一、產(chǎn)甲烷菌的簡(jiǎn)介 1776 年， Alessandro Volta 首次發(fā)現(xiàn)了湖底的沉積物能產(chǎn)生甲烷，之后歷經(jīng)一個(gè)多世紀(jì)的研究 ， 利用有機(jī)物產(chǎn)甲烷的厭氧微生物 才大致被分為兩類 ： 一類是產(chǎn)氫、產(chǎn) 第 2 頁(yè) 共 18 頁(yè) 乙酸菌 ， 另一類就是產(chǎn)甲烷菌 。 隨著厭氧培養(yǎng)技術(shù)和微生物分子生態(tài)技術(shù)的發(fā)展 ， 更多的實(shí)驗(yàn)室能對(duì)產(chǎn)甲烷菌進(jìn)行多角度的研究 。 一方面 ， 產(chǎn)甲烷菌是產(chǎn)生溫室氣體的主要因素 ， 全球甲烷的排放量每年大約是 500t， 其中 74%是由產(chǎn)甲烷菌代謝產(chǎn)生 ； 另一方面 ， 產(chǎn)甲烷菌在有機(jī) 質(zhì)的厭氧生物處理工業(yè)應(yīng)用中發(fā)揮著關(guān)鍵的作用 ， 如沼氣發(fā)酵 、 煤層氣開發(fā)等 。 本文綜述了國(guó)內(nèi)外近年來針對(duì) 產(chǎn)甲烷菌的分類及生態(tài)多樣性 的 研究進(jìn)展 ， 同時(shí)簡(jiǎn)述了產(chǎn)甲烷菌在厭氧生物處理和工業(yè)釀酒中 具有 廣闊應(yīng)用前景 。 目前 ， 根據(jù)產(chǎn)甲烷菌的系統(tǒng)發(fā)育和生理生化特性可將已培養(yǎng)的產(chǎn)甲烷菌分為5 大目 。 ...................................................................................................................錯(cuò)誤 !未定義書簽。 本科生課程論文 課 程 名 稱 論 文 題 目 產(chǎn)甲烷桿菌的研究 及 其利用前景 指 導(dǎo) 老 師 學(xué) 院 專 業(yè) 班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 學(xué) 生 姓 名 目 錄 摘 要 ................................................................................................................................................ 1 關(guān) 鍵 詞 ............................................................................................................................................... 1 引 言 ............................................................................................................................................... 1 一、甲烷細(xì)菌的簡(jiǎn)介 ............................................................................................................................ 1 ........................................................................................................................2 .......................................................... 2 ...................................................... 2 ............................................................................................................... 3 ....................................................................................................