东海陆架沉积物细菌多样研究【开题报告+文献综述+毕业论文】

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1、本科毕业论文开题报告生物科学东海陆架沉积物细菌多样研究一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义浩瀚的海洋是地球上生命的摇篮，它覆盖着地球表面积71%，海水总体积占地球总水量97%。海洋中生物资源极为丰富，生物活性物质种类繁多。21世纪人类社会面临“人口剧增、资源匮乏、环境恶化”三大问题的严峻挑战，随着陆地资源的日趋减少，开发海洋，向海洋索取资源，尤其是海洋微生物资源越来越受到人们关注。海洋生态系统是人类赖以生存和发展的基础之一，这在新的世纪里更加突出。但是，近年来全球近海海洋生态系统的基础生产力显著下降，有害藻华不断出

2、现，生物多样性日益减少，优质渔业资源严重衰退。这些现象在我国尤其突出，严重制约了我国沿海地区的国民经济持续发展。生态多样性和生物间的相互作用是生态平衡的基础，而在海洋生态系统的构成环节中，海洋细菌是最重要的一环。当海洋生态系统的动态平衡遭受某种破坏时，海洋细菌以其敏感的适应能力和极快的繁殖速度，迅速形成微生物区系，积极参与氧化、还原活动，调整和促进动态平衡的形成和发展。我国的海域面积辽阔,微生物资源丰富，资源开发利用的前景非常广阔，从资源利用的角度出发，提出新思路,设计新的分离程序，尽可能多地分离未知微生物，了解它们在海洋生态环

3、境中的作用，是微生物资源开发利用的重要前提和关键之一。20世纪40年代以来，人们一直采用分离培养的方法来研究海洋微生物的多样性，即将海洋微生物从环境中分离纯化，然后通过一般的生物化学性状或者特定的表现型来分析其多样性。然而，随着人们对海洋微生物研究的不断深入，发现这种方法并不能全面地反映海洋微生物多样性的现状,1因为海洋中微生物往往集结在一起，一些微生物经常处于“活的非可培养状态”(VBNC)，而且用于分离培养的培养基具有很强的选择作用，这些都导致了建立在微生物纯培养技术上的传统方法只能反映极少数微生物的信息，不能充分反映海洋微

4、生物的生态功能，也使大量的具有极大应用价值的海洋微生物资源被埋没了。Amann等根据微生物原位的、不依赖于培养的微生物系统发育学的研究结果认为：通过实验室人工培养方法已经分离和描述的海洋微生物物种数量仅占估计数量的1%～5%，而其余95%～99%的微生物类群仍然未被分离和认识。自1985年Pace等利用核酸序列的测序来研究微生物的进化问题以来，对微生物多样性的研究便进入了一个崭新的阶段。采用聚合酶链式反应(PCR)、16SrDNA序列分析以及ARDRA(AmplifiedrDNARestrictionAnalysis)等现代分子

5、生物学技术在基因水平上研究海洋微生物多样性，可以克服微生物培养技术的限制，能够对样品进行比较客观的分析,较精确地揭示海洋微生物的多样性。目前,分子生物学技术在海洋微生物多样性研究中的应用主要集中于以下几个方面。1、16SrRNA基因序列研究；2、核酸杂交分析技术；3、基于PCR技术的研究方法；4、DNA动力学的研究。通过分子生物学技术,某一种群的系统发生历史得以重现，从而也建立了遗传多样性的时空结构。我们学校以海洋为名，以海洋为特色，于是我选择了这一个与海洋有关的实验课题。本实验将利用分子生物学的方法，对东海海底沉积物的多样性进

6、行初步研究。我认为，通过这个实验，一方面提高我的实验操作能力，另一方面也可以锻炼我的探索与思考能力。除此之外，通过本实验，我还想说明海洋微生物多样性的保护刻不容缓，海洋微生物多样性的丧失不仅会影响到海洋动植物的生长，乃至死亡，还会导致海洋生态系统的物质循环和能量流动的失调，因而对海洋微生物多样性保护一刻也不容忽视。今后,应该加强对海洋微生物多样性的基础研究，因为只有正确有效地对海洋微生物多样性进行评价，才能更好地实现保护的目的，才能获得最大的物种丰富程度，也为人类开发和利用海洋微生物资源提供借鉴和参考。二、研究的基本内容，拟解决

7、的主要问题：1.研究内容主要有：沉积物中总基因组DNA的提取和质量检测；对16S1rDNA片段PCR扩增；DNA片段连接到质粒载体并导入感受态细胞；DNA序列分析和生物信息学研究；完成相关毕业论文的撰写工作。2.拟解决的主要问题：探索琼脂糖凝胶电泳合适的琼脂糖浓度、电压以及电泳时间；探索16SrDNA扩增中各药品、试剂合适的比例问题；构建细菌系统发育树。三、研究步骤、方法及措施：1：从海底沉积物样品中提取总DNA（有不同位置及深度的样品）。将提取的DNA进行电泳，以确定得到的DNA质量是否适用于后续PCR实验。2：将细菌总DNA

8、片段进行16SrDNAPCR扩增，采用细菌通用引物。扩增后进行电泳检测，将成功扩增得到1500bp左右的片段进行回收。3：将回收到的PCR产物进行感受态细胞转化，挑选阳性克隆。用电泳来检测克隆。4：将含有目的片段的菌液进行送测，获得序列，在Blast进行比对，并