資源簡介

凸透鏡簡介
凸透鏡是根據光的折射原理制成的。凸透鏡是中央較厚,邊緣較薄的透鏡。凸透鏡分為雙凸、平凸和凹凸（或正彎月形）等形式，凸透鏡有會聚作用故又稱聚光透鏡，較厚的凸透鏡則有望遠、會聚等作用，這與透鏡的厚度有關。
特點：凸透鏡二倍焦距反大小，一倍焦距反倒正、實虛、兩側。
物體放在焦點之外，在凸透鏡另一側成倒立的實像，實像有縮小、等大、放大三種。物距越小，像距越大，實像越大。物體放在焦點之內，在凸透鏡同一側成正立放大的虛像。物距越大，像距越大，虛像越大。在焦點上時不會成像。 在2倍焦距上時會成等大倒立的實像。 21世紀教育網版權所有
在光學中，由實際光線匯聚成的像，稱為實像，能用光屏承接；反之，則稱為虛像，只能由眼睛感覺。有經驗的物理老師，在講述實像和虛像的區別時，往往會提到這樣一種區分方法：“實像都是倒立的，而虛像都是正立的?！彼^“正立”和“倒立”，當然是相對于原物體而言。 21教育網
平面鏡、凸面鏡和凹透鏡所成的三種虛像，都是正立的；而凹面鏡和凸透鏡所成的實像，以及小孔成像中所成的實像，無一例外都是倒立的。當然，凹面鏡和凸透鏡也可以成虛像，而它們所成的兩種虛像，同樣是正立的狀態。
那么人類的眼睛所成的像，是實像還是虛像呢？我們知道，人眼的結構相當于一個凸透鏡，那么外界物體在視網膜上所成的像，一定是實像。根據上面的經驗規律，視網膜上的物像似乎應該是倒立的?？墒俏覀兤匠？匆姷娜魏挝矬w，明明是正立的?。窟@個與“經驗規律”發生沖突的問題，實際上涉及到大腦皮層的調整作用以及生活經驗的影響。 21cnjy.com
當物體與凸透鏡的距離大于透鏡的焦距時，物體成倒立的像，當物體從較遠處向透鏡靠近時，像逐漸變大，像到透鏡的距離也逐漸變大；當物體與透鏡的距離小于焦距時，物體成放大的像，這個像不是實際折射光線的會聚點，而是它們的反向延長線的交點，用光屏接收不到，是虛像?？膳c平面鏡所成的虛像對比（不能用光屏接收到，只能用眼睛看到）。 在現實生活中，凸透鏡被廣泛用于老花鏡的制作原理。老花眼，即光線經過眼球前部的晶狀體，未完全集合，像落在了視網膜的后面。則老花鏡作為凸透鏡，先集合一次光線，使像恰好落在視網膜上，矯正了老花眼。
當物體與透鏡的距離大于焦距時，物體成倒立的像，這個像是蠟燭射向凸透鏡的光經過凸透鏡會聚而成的，是實際光線的會聚點，能用光屏承接，是實像。當物體與透鏡的距離小于焦距時，物體成正立的虛像。21·cn·jy·com
物距 (u)
像距 （v）
成像性質
應用
u>2f
f倒立 縮小 實像
照相機
u=2f
v=2f
倒立 等大 實像
等大像法測焦距
fv>2f
倒立 放大 實像
幻燈機、投影儀、放映機
uv>u
正立 放大 虛像
放大鏡
u=f
不成像
不成像
平行光測焦距

科學品讀：放大鏡的使用方法
第一種方法：
將需要進行觀察的物體放在一個固定的位置上，再將放大鏡靠近物體一側，然后沿著肉眼與物體之間的直線方向，緩緩地移動放大鏡，直至看清楚物體的細微結構為止。21世紀教育網版權所有
第二種方法：
將放大鏡放置在一個固定的位置上，再將需要觀察的物體放置在放大鏡下（靠近放大鏡），然后沿著肉眼與放大鏡之間的直線方向，緩緩地移動物體，直至看清楚物體的細微結構為止。

動物的復眼簡介
復眼是相對于單眼而言的，它由多數小眼組成。每個小眼都有角膜、晶椎、色素細胞、視網膜細胞、視桿等結構，是一個獨立的感光單位。軸突從視網膜細胞向后伸出，穿過基膜匯合成視神經。一些節肢動物的復眼中含有色素細胞，光線強時色素細胞延伸，只有直射的光線可以射到視桿，為視神經所感受，斜射的光線被色素細胞吸收，不能被視神經感受。這樣每個小眼只能形成一個像點，眾多小眼形成的像點拼合成一幅圖像。光線弱時，色素細胞收縮，這樣通過每個小眼射入的光線，除直射的光線到達視桿，光線還可通過折射進入其他小眼，使附近每個小眼內的視桿都可以感受相鄰幾個小眼折射的光線。這樣在光線微弱時，物體也能成像。家蠅的復眼由4000個小眼組成，蝶、蛾類的復眼有28000個小眼。小眼面的大小，不但在不同種的昆蟲中不同，而且同一個復眼中不同部位的小眼面也可不同，如雄性牛虻，復眼背面的小眼面較大；有些毛蚊（Biblio），其前后部的小眼面的大小也不同，可劃分為兩個區域。這些變化與它們的生活習性等有關。21世紀教育網版權所有
昆蟲的復眼雖然由許多小眼組成,但它們的視力遠不如人類的好,蜻蜓可以看到1～2米,蒼蠅只能看到40～70毫米?？墒?昆蟲對于移動物體的反應卻十分敏感,當一個物體突然出現時,蜜蜂只要0.01秒就能做出反應。捕食性昆蟲對移動物體反應能力更加迅速敏捷。昆蟲與人類一樣,可以分辨不同的顏色,但與人類感受的波長不同。昆蟲能感受到的波長范圍為240（紫外光）～700（黃、橙色）毫微米。蜜蜂不能區分橙紅色與綠色；蕁麻蛺蝶看不見綠色和黃綠色。一般昆蟲不能感受紅色。21教育網

知識鏈接：光學顯微鏡的歷史
早在公元前一世紀，人們就已發現通過球形透明物體去觀察微小物體時，可以使其放大成像。后來逐漸對球形玻璃表面能使物體放大成像的規律有了認識。
1590年，荷蘭和意大利的眼鏡制造者已經造出類似顯微鏡的放大儀器。
1610年前后，意大利的伽利略和德國的開普勒在研究望遠鏡的同時，改變物鏡和目鏡之間的距離，得出合理的顯微鏡光路結構，當時的光學工匠遂紛紛從事顯微鏡的制造、推廣和改進。21世紀教育網版權所有
17世紀中葉，英國的胡克和荷蘭的列文虎克，都對顯微鏡的發展作出了卓越的貢獻。
1665年前后，胡克在顯微鏡中加入粗動和微動調焦機構、照明系統和承載標本片的工作臺。這些部件經過不斷改進，成為現代顯微鏡的基本組成部分。
1673～1677年期間，列文虎克制成單組元放大鏡式的高倍顯微鏡，其中九臺保存至今。胡克和列文虎克利用自制的顯微鏡，在動、植物機體微觀結構的研究方面取得了杰出的成就。21cnjy.com
19世紀，高質量消色差浸液物鏡的出現，使顯微鏡觀察微細結構的能力大為提高。
1827年阿米奇第一個采用了浸液物鏡。
19世紀70年代，德國人阿貝奠定了顯微鏡成像的古典理論基礎。這些都促進了顯微鏡制造和顯微觀察技術的迅速發展，并為19世紀后半葉包括科赫、巴斯德等在內的生物學家和醫學家發現細菌和微生物提供了有力的工具。在顯微鏡本身結構發展的同時，顯微觀察技術也在不斷創新：21教育網
1850年出現了偏光顯微術；
1893年出現了干涉顯微術；
1935年荷蘭物理學家澤爾尼克創造了相襯顯微術，他為此在1953年獲得了諾貝爾物理學獎。
古典的光學顯微鏡只是光學元件和精密機械元件的組合，它以人眼作為接收器來觀察放大的像。后來在顯微鏡中加入了攝影裝置，以感光膠片作為可以記錄和存儲的接收器?，F代又普遍采用光電元件、電視攝像管和電荷耦合器等作為顯微鏡的接收器，配以微型電子計算機后構成完整的圖象信息采集和處理系統。
表面為曲面的玻璃或其他透明材料制成的光學透鏡可以使物體放大成像，光學顯微鏡就是利用這一原理把微小物體放大到人眼足以觀察的尺寸。
近代的光學顯微鏡通常采用兩級放大，分別由物鏡和目鏡完成。被觀察物體位于物鏡的前方，被物鏡作第一級放大后成一倒立的實象，然后此實像再被目鏡作第二級放大，成一虛象，人眼看到的就是虛像。而顯微鏡的總放大倍率就是物鏡放大倍率和目鏡放大倍率的乘積。放大倍率是指直線尺寸的放大比，而不是面積比。www.21-cn-jy.com
光學顯微鏡有多種分類方法：
按使用目鏡的數目可分為雙目和單目顯微鏡；
按圖像是否有立體感可分為立體視覺和非立體視覺顯微鏡；
按觀察對象可分為生物和金相顯微鏡等；按光學原理可分為偏光，相襯和微差干涉對比顯微鏡等；
按光源類型可分為普通光、熒光、紅外光和激光顯微鏡等；按接收器類型可分為目視、攝影和電視顯微鏡等。
常用的顯微鏡有雙目體視顯微鏡、金相顯微鏡、偏光顯微鏡、紫外熒光顯微鏡等。雙目體視顯微鏡是利用雙通道光路，為左右兩眼提供一個具有立體感的圖像。它實質上是兩個單鏡筒顯微鏡并列放置，兩個鏡筒的光軸構成相當于人們用雙目觀察一個物體時所形成的視角，以此形成三維空間的立體視覺圖像。雙目體視顯微鏡在生物、醫學領域廣泛用于切片操作和顯微外科手術；在工業中用于微小零件和集成電路的觀測、裝配、檢查等工作。21·cn·jy·com
金相顯微鏡是專門用于觀察金屬和礦物等不透明物體金相組織的顯微鏡。這些不透明物體無法在普通的透射光顯微鏡中觀察，故金相和普通顯微鏡的主要差別在于前者以反射光，而后者以透射光照明。在金相顯微鏡中照明光束從物鏡方向射到被觀察物體表面，被物面反射后再返回物鏡成像。這種反射照明方式也廣泛用于集成電路硅片的檢測工作。2·1·c·n·j·y
紫外熒光顯微鏡是用紫外光激發熒光來進行觀察的顯微鏡。某些標本在可見光中覺察不到結構細節，但經過染色處理，以紫外光照射時可因熒光作用而發射可見光，形成可見的圖像。這類顯微鏡常用于生物學和醫學中。
電視顯微鏡和電荷耦合器顯微鏡是以電視攝像靶或電荷耦合器作為接收元件的顯微鏡。在顯微鏡的實像面處裝入電視攝像靶或電荷耦合器取代人眼作為接收器，通過這些光電器件把光學圖像轉換成電信號的圖像，然后對之進行尺寸檢測、顆粒計數等工作。這類顯微鏡可以與計算機聯用，這便于實現檢測和信息處理的自動化，多應用于需要進行大量繁瑣檢測工作的場合。
掃描顯微鏡是成像光束能相對于物面作掃描運動的顯微鏡 。在掃描顯微鏡中依靠縮小視場來保證物鏡達到最高的分辨率，同時用光學或機械掃描的方法，使成像光束相對于物面在較大視場范圍內進行掃描，并用信息處理技術來獲得合成的大面積圖像信息。這類顯微鏡適用于需要高分辨率的大視場圖像的觀測。

知識鏈接：細胞
細胞是生命活動的基本單位。已知除病毒之外的所有生物均由細胞所組成，但病毒生命活動也必須在細胞中才能體現。一般來說，細菌等絕大部分微生物以及原生動物由一個細胞組成，即單細胞生物；高等植物與高等動物則是多細胞生物。
細胞可分為兩類：原核細胞、真核細胞。但也有人提出應分為三類，即把原屬于原核細胞的古核細胞獨立出來作為與之并列的一類。研究細胞的學科稱為細胞生物學。21世紀教育網版權所有
世界上現存最大的細胞為鴕鳥的卵子。細胞體形極微，在顯微鏡下始能窺見。形狀多種多樣。主要由細胞核與細胞質構成，表面有薄膜。動植物細胞結構大致相同。植物細胞質膜外有細胞壁，細胞壁中常有質體，動物細胞質中常有中心體，而高等植物細胞中則無。細胞有運動、營養和繁殖等機能。細胞作為代謝與功能的基本單位，執行與完成生命有機體的各種特定的功能。細胞主要有物質運輸、能量轉換、信息轉導、細胞識別、細胞支持與運動和細胞消化與防御等功能。21教育網
血紅細胞有攜帶氧氣的功能；
神經細胞有傳導興奮的作用；
淋巴細胞有免疫的作用；
體液中的吞噬細胞有消滅抗原的作用；
肌細胞有運動的作用；
植物的葉肉細胞可以進行掛光合作用合成有機物；
干細胞有分化出新細胞的作用；
表皮細胞有保護組織的作用；
視網膜細胞有感光作用。

細胞學說簡介
細胞學說引是 1838—1839 年間由德國植物學家施萊登和動物學家施旺所提出，直到 1858 年才較完善。它是關于生物有機體組成的學說。細胞學說論證了整個生物界在結構上的統一性，以及在進化上的共同起源。這一學說的建立地推動了 生物學 的發展，并為辯證唯物論提供了重要的 自然科學 依據。革命導師 恩格斯 曾把細胞學說與能量守恒和轉換定律、達爾文的自然選擇學說等并譽為 19 世紀最重大的自然科學發現之一。21cnjy.com
細胞學說的內容簡介：
1.細胞是有機體，一切動植物都是由單細胞發育而來，即生物是由細胞和細胞的產物所構成；
2.所有細胞在結構和組成上基本相似；
3.新細胞是由已存在的細胞分裂而來；
4.生物的疾病是因為其細胞機能失常。
5.細胞是生物體結構和功能的基本單位。
6.生物體是通過細胞的活動來反映其功能的。
7.細胞是一個相對獨立的單位，既有他自己的生命，又對于其他細胞共同組成的整體的生命起作用。
8.新的細胞可以由老的細胞產生。
在 18 世紀的德國 ，自然哲學非常盛行。這個體系的內容之一是描述他們認為是組成有機世界多樣性的典型單位。歌德認為葉子是各種不同植物的典型單位結構，而奧肯則主張脊椎節是一般動物原型結構的基本單位。奧肯還進一步認為有機體由粘液囊泡或活的單位所組成，并在它們暫時所屬的有機體死亡后繼續生存著，形成另一個生物的一部分。在 19 世紀早期，這樣一種觀點相當流行，并且同對動植物結構的顯微鏡觀察結合在一起，導致了細胞學說的發展。
在 17 世紀初胡克 (Robert Hooke)、馬爾比基和列文虎克，都曾用顯微鏡看到了植物細胞，但是并沒有被認為是植物世界的獨立的、活的結構單位。
在 19 世紀初期，植物解剖的研究復活了，德國植物學家特雷維拉努斯和馮·莫爾認識到細胞是植物的結構單位。19 世紀 20 年代， 意大利的亞米齊和其他人制成了改進的消色差顯微鏡，使人們得以觀察到有機細胞的詳細情況。一個倫敦醫生羅伯特·布朗于1831年觀察到植物細胞一般具有一個核，不過他對自己的發現并不怎樣重視。 捷克人普金葉在 1835 年用顯微鏡觀察了一個母雞卵中的胚核，并指出動物的組織在胚胎中是由緊密裹在一起的細胞質塊所組成，這些細胞質塊與植物的組織很類似。 21世紀教育網版權所有
這些觀察導致耶拿大學的植物學教授馬提阿斯·施萊登于1838年宣布，細胞是一切植物結構的基本活動單位和一切植物借以發展的根本實體的學說。盧萬大學的解剖學教授泰奧多爾·施旺于1839年把細胞說擴大到動物界。
19 世紀 40 年代許多研究者糾正了他們其中的一些錯誤觀點，特別是植物學家馮·莫爾，耐格里和霍夫邁斯特以及動物學家克里克爾、萊迪希和雷馬克，他們證明新細胞是靠分裂形成的，細胞核先在母細胞內分裂為二，然后是母細胞分裂為兩個子細胞。21教育網

微生物的特征簡介
　　在生命世界中，各種生物的體形大小相差極大。植物中的紅杉高達350米，動物中的藍鯨長達34米，而我們今天知道的最小微生物是病毒，如細小病毒的直徑只有20納米（1納米為百萬分之一毫米）。21·cn·jy·com
　　微生物一般指體形在0.1毫米以下的小生物。個體微小的特性使微生物獲得了高等生物無法具備的五大特征，即體積小面積大、吸收多轉化快、生長旺繁殖快、適應強變異頻、分布廣種類多?！緛碓矗?1·世紀·教育·網】
　　體積小，面積大
　　微生物的個體極其微小，必須借助顯微鏡放大幾倍、幾百倍、上千倍，乃至數萬倍才能看清。表示微生物大小的單位是微米（1米＝106微米）或納米（1米＝109納米）。21·世紀*教育網
　　用細菌中的桿菌為例可以形象地說明微生物個體的細小。桿菌的寬度是0.5微米，因此80個桿菌“肩并肩”地排列成橫隊，也只有一根頭發絲的寬度。桿菌的長度約2微米，故1500個桿菌頭尾銜接起來僅有一顆芝麻長。
　　我們知道，把一定體積的物體分割得越小，它們的總表面積就越大，可以把物體的表面積和體積之比稱為比表面積。如果把人的比表面積值定為1，則大腸桿菌的比表面積值竟高達30萬！這樣一個小體積大面積系統是微生物與一切大型生物在許多關鍵生理特征上的區別所在。www-2-1-cnjy-com
　　吸收多，轉化快
　　由于微生物的比表面積大得驚人，所以與外界環境的接觸面特別大，這非常有利于微生物通過體表吸收營養和排泄廢物，就使它們的“胃口”十分龐大。而且，微生物的食譜又非常廣泛，凡是動植物能利用的營養，微生物都能利用，大量的動植物不能利用的物質，甚至劇毒的物質，微生物照樣可以視為美味佳肴。如大腸桿菌在合適條件下，每小時可以消耗相當于自身重量2000倍的糖，而人要完成這樣一個規模則需要40年之久。如果說一個50公斤的人一天吃掉與體重等重的食物，恐怕無人會相信。2-1-c-n-j-y
　　我們可以利用微生物這個特性，發揮“微生物工廠”的作用，使大量基質在短時間內轉化為大量有用的化工、醫藥產品或食品，為人類造福，使有害物質化為無害，將不能利用的物質變為植物的肥料。21*cnjy*com
　　生長旺，繁殖快
　　微生物以驚人的速度“生兒育女”。例如大腸桿菌在合適的生長條件下，12.5-20分鐘便可繁殖一代，每小時可分裂3次，由1個變成8個。每晝夜可繁殖72代，由1個細菌變成4722366500萬億個（重約4722噸）；經48小時后，則可產生2.2×1043個后代，如此多的細菌的重量約等于4000個地球之重。下面的表格列出了幾種微生物的代時（分裂1次所需的時間）和每日增殖率。
微生物的代時和每日增殖率
微生物名稱
代時
每日分裂次數
溫度（℃）
每日增殖率
細
菌
乳酸菌
38分
38
25
2.7×1011
大腸桿菌
18分
80
37
1.2×1024
根瘤菌
110分
13
25
8.2×103
枯草桿菌
31分
46
30
7.0×1013
光合細菌
144分
10
30
1.0×103
釀酒酵母
120分
12
30
4.1×103
藻
類
小球藻
7小時
3.4
25
10.6
念球藻
23小時
1.04
25
2.1
硅藻
17小時
1.4
20
2.64
草履蟲
10.4小時
2.3
26
4.92
　　當然，由于種種條件的限制，這種瘋狂的繁殖是不可能實現的。細菌數量的翻番只能維持幾個小時，不可能無限制地繁殖。因而在培養液中繁殖細菌，它們的數量一般僅能達到每毫升1－10億個，最多達到100億。盡管如此，它的繁殖速度仍比高等生物高出千萬倍。21世紀教育網版權所有
　　微生物的這一特性在發酵工業上具有重要意義，可以提高生產效率，縮短發酵周期。
　　適應強，變異頻
　　微生物對環境條件尤其是惡劣的“極端環境”具有驚人的適應力，這是高等生物所無法比擬的。例如，多數細菌能耐0℃到－196℃的低溫；在海洋深處的某些硫細菌可在250℃-300℃的高溫條件下正常生長；一些嗜鹽細菌甚至能在飽和鹽水中正常生活；產芽孢細菌和真菌孢子在干燥條件下能保藏幾十年、幾百年甚至上千年。耐酸堿、耐缺氧、耐毒物、抗輻射、抗靜水壓等特性在微生物中也極為常見。21教育網
　　微生物個體微小，與外界環境的接觸面積大，容易受到環境條件的影響而發生性狀變化（變異）。盡管變異發生的機會只有百萬分之一到百億分之一，但由于微生物繁殖快，也可在短時間內產生大量變異的后代。正是由于這個特性，人們才能夠按照自己的要求不斷改良在生產上應用的微生物，如青霉素生產菌的發酵水平由每毫升20單位上升到近10萬單位，利用變異和育種得到如此大幅度的產量提高，在動植物育種工作中簡直是不可思議的。21cnjy.com
　　分布廣，種類多
　　雖然我們不借助顯微鏡就無法看到微生物，可是它在地球上幾乎無處不有，無孔不入，就連我們人體的皮膚上，口腔里，甚至腸胃道里，都有許多微生物。85公里的高空、11公里深的海底、2000米深的地層、近100℃（甚至300℃）的溫泉、零下250℃的環境下，均有微生物存在，這些都屬極端環境。至于人們正常生產生活的地方，也正是微生物生長生活的適宜條件。因此，人類生活在微生物的汪洋大海之中，但常常是“深在菌中不知菌”。微生物聚集最多的地方是土壤，土壤是各種微生物生長繁殖的大本營，任意取一把土或一粒土，就是一個微生物世界，不論數量或種類均很多。在肥沃的土壤中，每克土含有20億個微生物，即使是貧瘠的土壤，每克土中也含有3－5億個微生物。
　　空氣里懸浮著無數細小的塵埃和水滴，它們是微生物在空氣中的藏身之地。哪里的塵埃多，哪里的微生物就多。一般來說，陸地上空比海洋上空的微生物多，城市上空比農村上空多，雜亂骯臟地方的空氣里比整潔衛生地方的空氣里的多，人煙稠密、家畜家禽聚居地方的空氣里的微生物最多。早在60年前我國有一位年輕人，就曾經乘飛機在160米到5300米的高空采集過微生物，發現都有微生物在活動，不過在160米高空的微生物比5300米處要多100倍。
　　各種水域中也有無數的微生物。居民區附近的河水和淺井水容易受到各種污染，水中的微生物就比較多。大湖和海水中，微生物較少。
　　從人和動植物的表皮到人和動物的內臟，也都經常生活著大量的微生物。如大腸桿菌在大腸中清理消化不完的食物殘渣，所以，在正常情況下，還是人腸道缺少不了的幫手呢！把手放到顯微鏡下觀察，一雙普通的手上帶有細菌四萬到四十萬個，即使是一雙剛剛用清水洗過的手，上面也有近三百個細菌。人們在握手時，會把許多細菌傳播給對方，所以握手也能傳播疾病！幸好大多數微生物不是致病菌，否則后果將不堪設想。www.21-cn-jy.com
　　微生物種類繁多。迄今為止，我們所知道的微生物約有10萬種，有人估計目前已知的種只占地球上實際存在的微生物總數的20%，微生物很可能是地球上物種最多的一類。微生物資源是極其豐富的，但在人類生產和生活中僅開發利用了已發現微生物種數的1%。2·1·c·n·j·y

微生物的生物多樣性簡介
　　微生物是地球上生物多樣性最為豐富的資源。微生物的種類僅次于昆蟲，是生命世界里的第二大類群。然而由于微生物的微觀性，以及研究手段的限制，許多微生物的種群還不能分離培養，其已知種占估計種的比例仍很小。從下面的兩張統計表中可以看出。2·1·c·n·j·y
中國微生物已知物種數與世界已知物種數的比較
類群
中國的物種數
世界的物種數
中國/世界（％）
病毒
400
5000
8.0
細菌
500
4760
10.5
真菌
8000
72000
11.6
微生物的已知種數和估計總種數
類群
已知種數
估計總種數
已知種百分數（％）
病毒
5000
130000
4
細菌
4760
40000
12
真菌
72000
1500000
5
　　微生物是生物中一群重要的分解代謝類群，沒有微生物的活動地球上的生命是不可能存在的。它們是地球上最早出現的生命形式，其生物多樣性在維持生物圈和為人類提供廣泛而大量的未開發資源方面起著主要的作用。
　　微生物的多樣性包括所有微生物的生命形式、生態系統和生態過程以及有關微生物在遺傳、分類和生態系統水平上的知識概念。21世紀教育網版權所有
　　物種是生物多樣性的表現形式，與其它生物類群相比，人類對微生物物種多樣性的了解最為貧乏。以原核生物界為例，除少數可以引起人類、家畜和農作物疾病的物種外，對其它物種知之甚少。人們甚至不能對世界上究竟存在多少種原核生物作出大概的估計。真菌是與人類關系比較密切的生物類群，目前已定名的真菌約有8萬種，但據估計地球上真菌的數量約為150萬種，也就是說人們已經知道的真菌僅為估計數的5％。21教育網
　　微生物的多樣性除物種多樣性外，還包括生理類群多樣性、生態類型多樣性和遺傳多樣性。
　　微生物的生理代謝類型之多，是動植物所不及的。微生物有著許多獨特的代謝方式，如自養細菌的化能合成作用、厭氧生活、不釋放氧的光合作用、生物固氮作用、對復雜有機物的生物轉化能力、分解氰、酚、多氯聯苯等有毒物質的能力，抵抗熱、冷、酸、堿、高滲、高壓、高輻射劑量等極端環境的能力，以及病毒的以非細胞形態生存的能力等。微生物產生的代謝產物種類多，僅大腸桿菌一種細菌就能產生2000－3000種不同的蛋白質。天然抗生素中，2/3（超過4000種）是由放線菌產生的。微生物所產酶的種類也是極其豐富的，從各種微生物中發現，僅II型限制性內切酶就有1443種。21cnjy.com
　　微生物與生物環境間的相互關系也表現出多樣性，主要有互生（和平共處，平等互利或一方受益，如自生固氮菌與纖維分解細菌）、共生（相依為命，結成整體，如真菌與藍細菌共生形成地衣）、寄生（敵對，如各種植物病原菌與宿主植物）、拮抗（相克、敵對，如抗生素產生菌與敏感微生物）和捕食（如原生動物吞食細菌和藻類）等關系。21·cn·jy·com
　　與高等生物相比，微生物的遺傳多樣性表現的更為突出，不同種群間的遺傳物質和基因表達具有很大的差異。全球性的微生物基因組計劃已經展開，截止2000年4月的統計，已有27個原核生物的全基因組序列全部完成發表，另有95個正在進行中；4個真核生物的全基因組序列已完成發表，21個正在進行中。基因組時代的到來，必然將一個嶄新的、全面的和內在的微生物世界展現在人們面前。www.21-cn-jy.com
　　微生物資源的開發，是21世紀生命科學生命力之所在。由于動植物物種消失是可以估計的，這就意味著微生物多樣性的消失現象也在發生，如何利用和保護微生物多樣性已成為亟待解決的問題。近年來，世界各國和國際組織已對此做了許多努力，并提出了一項微生物多樣性行動計劃，隨著這項計劃的逐步實施，人類將從微生物生物多樣性的利用和保護中受益。這項計劃包括：
建立推動微生物多樣性研究的國際組織；
召開關于微生物“種”的概念和分類指征研討會；
提出已知種的目錄；
發展微生物分離、培養和保藏的技術；
發展微生物群落取樣的標準；
提出選擇自然保護區和其它需要長期保護的生態系等。

微生物簡介
微生物是一切肉眼看不見或看不清楚的微小生物的總稱。它們是一些個體微小、構造簡單的低等生物。它的特征可以歸納為三十個字：即體積小、面積大、吸收多、轉化快、生長旺、繁殖快、適應強、變異頻、分布廣、種類多。微生物大多為單細胞，少數為多細胞，還包括一些沒有細胞結構的生物。主要有古菌；屬于原核生物類的細菌、放線菌、藍細菌、支原體、立克次氏體；屬于真核生物類的真菌、原生動物和顯微藻類。21cnjy.com
以上這些微生物在光學顯微鏡下可見。蘑菇和銀耳等食、藥用菌是個例外，盡管可用厘米表示它們的大小，但其本質是真菌，我們稱它們為大型真菌。而屬于非細胞生物類的病毒、類病毒和朊病毒（又稱朊粒）等則需借助電子顯微鏡才能看到。2·1·c·n·j·y
微生物是生物中一群重要的分解代謝類群，缺少了它們，生物圈的物質能量循環將中斷，地球上的生命將難以繁衍生息。微生物是地球上最為豐富多樣的生物資源，它的種類僅次于昆蟲，是生命世界里的第二大類群。微生物與人類生活密切不可分。病原微生物是導致人類諸多疾病的罪魁禍首。致病微生物引起的疾病，即傳染病種類繁多，如2003年爆發的SARS和近幾年的禽流感，以及每年成倍增長的艾滋病病例。盡可能地減小病原微生物所帶來的危害已經成為微生物研究工作者的首要任務。 21教育網
細菌：
細菌最主要的繁殖方式是二分裂，就是在細菌細胞生長到一定階段時，一分為二，由一個細胞變成兩個子細胞。細菌二分裂時，細胞中的遺傳物質，即DNA先進行復制，然后在細胞的中央形成橫隔壁，最后子細胞分裂，每個子細胞都具有一個DNA分子。www.21-cn-jy.com
在少數細菌中，還存在著其它的繁殖方式，如不等二分裂、出芽繁殖、三分裂和多分裂等。不等二分裂是二分裂的變體形式，柄細菌的繁殖就是一個典型的例子。柄細菌的形態很有趣，它僅在一端生出一根鞭毛（細菌的運動“器官”）。繁殖前，在生鞭毛的一端長出一個柄，此時，鞭毛就消失了，之后，細胞伸長， 在細胞的另一端長出一根鞭毛。細胞分裂后，形成形態不同的兩個子細胞，一個有柄但無鞭毛，另一個只有鞭毛卻無柄。有鞭毛的細胞生長到一定階段，又開始上述的不等二分裂繁殖過程?！緛碓矗?1·世紀·教育·網】
細菌在人工配制的固體培養基上生長、繁殖時，大量細胞以其母細胞為中心，聚集在一起形成一個肉眼可見的、具有一定形態結構的子細胞群，稱之為菌落，許多菌落連成一片時，則稱之為菌苔。菌落可作為菌種鑒定和判斷純度的重要依據。21·世紀*教育網
放線菌：
放線菌是一大類群具有分枝狀菌絲體的原核微生物。最早（1875年）分離自人感染的淚腺中。因絕大多數放線菌具有發育良好的菌絲體，19世紀以前人們曾將放線菌歸于真菌中。1916年前后，Waksman等人在研究土壤微生物時，才首次把這些微小的“真菌”或絲狀細菌稱為“放線菌”，并詳細描述了這些微生物。在1990年著名的生命三域分類系統建立后，放線菌被正式劃分于細菌域、厚壁菌門、放線桿菌綱。www-2-1-cnjy-com
酵母菌：
真核微生物是一大類具有真正細胞核，具有核膜與核仁分化的較高等的微生物，細胞內有線粒體等較復雜的細胞結構。這類微生物包括酵母菌、霉菌、微細藻類、原生動物和大型真菌等。 21世紀教育網版權所有
酵母菌是一類單細胞的真核微生物的通俗名稱。其繁殖方式包括無性繁殖和有性繁殖。無性繁殖方式包括芽殖和裂殖。芽殖是酵母菌最普遍的繁殖方式。其過程是：成熟的母細胞在其形成芽體的部位長出芽細胞，芽細胞脫離母體，成為新的個體細胞。如果不脫離母細胞，又長出新芽，子細胞就和母細胞連接在一起，形成藕節狀或竹節狀的細胞串，稱為假菌絲或真菌絲。少數酵母以裂殖方式進行繁殖，當母細胞長到一定大小時，細胞核開始分裂，之后，在細胞中間產生一隔膜，將細胞一分為二。還有些酵母菌可形成一些無性孢子如節孢子、擲孢子、厚垣孢子等。有性繁殖則是通過形成子囊和子囊孢子。21·cn·jy·com
真菌：
平常叫做蘑菇的是真菌中的一類，即擔子菌的子實體。子實體是擔子菌長出地面的地上部分，樣子很象插在地里的一把傘。地下還有白色絲狀，到處蔓延的菌絲體，這是擔子菌的營養體部分，即非繁殖器官。在一定溫度與濕度的環境下，菌絲體取得足夠的養料就開始形成子實體。子實體初期象個雞蛋露出地面，迅速發育成子實體，有菌蓋、菌柄、菌托、菌環等。成熟子實體的形狀、大小、高低、顏色、質地等差別很大。大的直徑可達40厘米左右，高可達50厘米左右；小的直徑不過半厘米，高不過1厘米?，F將它各部分的性狀說明如下：


知識鏈接：什么是微生物
到目前為止，綠色的地球是唯一為人類所認知的一塊生命的棲息地。在地球的陸地和海洋，與人類相依相存的是另一個繽紛多彩的生命世界。在這個目前對人類仍有太多未知的生命世界里，除了我們熟知的動物、植物，還有一個神秘的群體。它們太微小了，以至用肉眼看不見或看不清楚，它們的名字叫微生物。
　　下一個科學的定義，微生物是一切肉眼看不見或看不清楚的微小生物的總稱。它們是一些個體微小、構造簡單的低等生物。大多為單細胞，少數為多細胞，還包括一些沒有細胞結構的生物。主要有古菌；屬于原核生物類的細菌、放線菌、藍細菌、枝原體、立克次氏體；屬于真核生物類的真菌、原生動物和顯微藻類。以上這些微生物在光學顯微鏡下可見。蘑菇和銀耳等食、藥用菌是個例外，盡管可用厘米表示它們的大小，但其本質是真菌，我們稱它們為大型真菌。而屬于非細胞生物類的病毒、類病毒和朊病毒（又稱朊粒）等則需借助電子顯微鏡才能看到。
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　　其實，微生物“出生”最早，地球誕生至今已有46億多年，最早的微生物35億年前就已出現在地球上，人類出現在地球上則只有幾百萬年的歷史。但微生物與人類"相識"甚晚，人類認識微生物只有短短的幾百年。1676年荷蘭人列文虎克用自制的顯微鏡觀察到了細菌，從而揭示出一個過去從未有人知曉的微生物世界。21世紀教育網版權所有
　　雖然我們用肉眼看不到單個的微生物細胞，但是當微生物大量繁殖在某種材料上形成一個大集團時，或是把微生物培養在某些基質上，我們就能看到它們了。我們把這一團由幾百萬個微生物細胞組成的集合體稱為菌落。例如腐敗的饅頭和面包上長的毛，爛水果上的斑點，皮鞋上的霉點，皮膚上的蘚塊等就是許多微生物形成的菌落。21教育網
　　微生物雖小，但它們和人類的關系非常密切。有些對人類有益，是人類生活中不可缺少的伙伴；有些對人類有害，對人類生存構成了威脅；有的雖然和人類沒有直接的利害關系，但在生物圈的物質循環和能流中具有關鍵作用。21cnjy.com
知識鏈接：顯微鏡的發展及作用
顯微鏡制作技術的改進
人類對自然的認識發展
1590年,荷蘭詹森父子利用兩片研磨的凸透鏡,發明了顯微鏡。這臺顯微鏡只能將物體放大好幾倍，清晰度很低。
未用它進行重大的科學觀察。
后來，伽利略改良了這種顯微鏡，效果好一些。
通過顯微鏡觀察昆蟲的眼睛，首次發現昆蟲長有復眼，（圖１）發展了昆蟲學。
1665年，研磨透鏡技術繼續提高，英國科學家胡克自制了更好的顯微鏡，放大倍數達到140倍。
第一次描述肉眼看不到的微小動、植物，還發現軟木上的微小蜂房結構（圖２），起名“細胞”，為細胞學創立奠定了基礎。
1677年,荷蘭科學家列文.虎克經過精心磨制、裝配的顯微鏡，放大倍數達到270倍。
不但觀察到了細胞，還觀察到了細菌，（圖４）發展了細胞學。
1878年,物理學和制作技術大大飛躍,現代光學顯微鏡問世,放大倍數達到2000倍。
對動、植物做顯微解剖觀察，人們認識到一切生物均由細胞構成，細胞的變異是生物進化的基礎。細胞學成為十九世紀三大科學發現之一。隨后，遺傳學也開始發展。
1932年,利用物理學制作的電子顯微鏡問世,現代電子顯微鏡可將物體放大200萬倍～上億倍。
能觀察到比細胞、細菌還要渺小的病毒（10萬個病毒肩并肩合在一起才有一根頭發絲那么粗），（圖３）使人類對各種疾病的認識與治療前進了一大步。
　
１．昆蟲的復眼　　　　　　　 ２．植物細胞　　　　
3.流行性感冒病毒 ４．抹布上的細菌

　　
５． 帶有頭屑的頭發


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