第一章微生物绪论

1、微微生生物物学学一、什么是微生物 及微生物学二、微生物和你三、微生物学的发现与发展四、20世纪的微生物学五、微生物的展望与挑战六、学习本课程的主要参考书绪绪 论论1学时（一）什么是微生物 微生物（Microorganism）通常是描述一切不借助显微镜用肉眼看不见的微小生物，包括病毒、细菌、真菌、原生动物、和某些藻类。 Our world is populated by invisible creatures too small to be seen with the unaided eye. These life forms, the microbes or microorganisms, m

2、ay be seen only by magnifying their image with a microscope.草履虫水绵原核生物：（由原核细胞构成的）微生物的种类具有细胞结构的微生物没有细胞结构的微生物：病毒真核微生物（由真核细胞构成的）真菌显微藻类原生动物细菌放线菌微生物的共同特点（小、多、快、强、广） （1）体积小，面积大 （细胞以微米、纳 米来计算） （2）吸收多，转化快 （3）生长旺，繁殖快 如大肠杆菌 （4）适应强，易变异 如感冒病毒 （5）分布广，种类多微生物大小及细胞类型 microbeApproximate range of sizesCell typeViruses

3、0.01-0.25mAcellularBacteria0.1-10mProkaryoteFungi2m-1mEukaryoteProtozoa2-1000mEukaryoteAlgae1m-several metersEukaryote（二）、什么是微生物学（1）什么是微生物学 微生物学（Microbiology）是研究微生物生命活动规律的学科，是对那些因太小而肉眼看不见的生物的研究。（2）微生物学的主要内容 微生物形态学 微生物生理学 微生物遗传学 微生物生态学二 微生物和你 微生物是一把十分锋利的双刃剑，它们在给人类带来巨大利益的同时也带来残忍的破坏。（一）、有利面（一）、有利面1、如面包

4、、奶酪、啤酒、抗生素、疫苗、维生素、酶等重要产品的生产 。2、是人类生存环境中必不可少的成员，有了它们才使得地球上的物质进行循环，否则地球上的所有生命将无法繁衍下去 。3、以基因工程为代表的现代生物技术的发展及其美妙的前景也是微生物对人类作出的又一重大贡献。 （二）、不利面（二）、不利面1、1347年的一场由鼠疫杆菌(Yersinia pestis)引起的瘟疫几乎摧毁了整个欧洲，有1/3 的人(约2500万人)死于这场灾难，在此后的80年间，这种疾病一再肆虐，实际上消灭了大约75%的欧洲人口，一些历史学家认为这场灾难甚至改变了欧洲文化。2、一种新的瘟疫-艾滋病(AIDS)也正在全球蔓延；癌症也

5、正威胁着着人类的健康和生命；许多已被征服的传染病(如肺结核、虐疾、霍乱等)也有“卷土重来 ”之势。 3、环境的污染日趋严重，一些以前从未见过的新的疾病(如军团病、埃博拉病毒病、霍乱0139新菌型、0157以及疯牛病等)又给人类带来了新的威胁。 微生物学的朦胧阶段微生物学的启蒙时期-形态学时期微生物学的奠基时期-生理生化时期分子微生物学时期与微生物学相关的诺贝尔奖获得1953年至今 Watson 和 Crick 发现DNA的双螺旋结构三、微生物的发现与发展三、微生物的发现与发展微生物学的启蒙时期-形态学时期1590年荷兰人詹森兄弟制作了第一台显微镜。1664年英国人罗伯特.虎克用自制的显微镜并描

6、 述了霉菌的子实体结构。1676年 荷兰商人列文.虎克观察到“微动体”。1680年 显微镜放大270倍微生物学的奠基时期-生理生化时期19世纪出现改良的显微镜：现代光学显微镜1748年 英国传教士尼达姆（John Needham）“微生物自生说” 法国巴斯德路易斯（Louis Pasteur） 德国科学家罗伯特柯赫（Robert Koch）1865年 李斯特 外科消毒术1909年 Ehrilich 用化学制剂控制梅毒1929年 弗来明 发现青霉素1944年 Wakesman 土壤放线菌中找到了链霉素罗伯特胡克的显微镜 列文虎克的显微镜 所画人口腔细菌图现代光学显微镜巴斯德巴斯德路易斯路易斯 (

7、1822-1895)(1822-1895) 法国微生物学家、化学家，近代法国微生物学家、化学家，近代微生物学的奠基人微生物学的奠基人。v 用用“雁颈瓶实验雁颈瓶实验”推翻了尼达姆的推翻了尼达姆的 “ “微生物自生说微生物自生说”v 巴斯德消毒法：巴斯德消毒法：6060 6565 v 微生物研究发展到生理学阶段：微生物研究发展到生理学阶段：证证实发酵是由微生物引起的。实发酵是由微生物引起的。 v 发现了防治霍乱的疫苗发现了防治霍乱的疫苗Louis Pasteur (1822-1895)雁雁颈颈瓶瓶实实验验德国科学家罗伯特柯赫（Robert Koch）v 细菌纯培养v具体证实了炭疽病菌是炭疽病的病

8、原菌v发现了肺结核病的病原菌。柯赫获得了诺贝尔奖。 v 柯赫氏法则(Koch postulates) Robert Koch (1843-1910)v柯赫氏法则(Koch postulates） 从动植物的患者体内分离出病原物 进行纯培养 回接到同样类型的动植物体，引起同样的病症 再分离得到与第二步一致的菌系弗莱明弗莱明( Alexander Fleming 1881-1955)在青霉菌中发现抗生素-青霉素 近百年来生命科中所取得的重大成果，使生命科学跃居自然科学发展的前列。在159位获奖者中，97%以上的研究工作与生命科学有关，其中微生物学及与微生物学关系密切的学科的诺贝尔奖获得者占到三分之

9、一以上。 与微生物相关的诺贝尔奖获得四、20世纪的微生物1.1.多学科交叉促进微生物学全面发多学科交叉促进微生物学全面发展展 （1）遗传学、生物化学的发展促进了微生物的发展。（2）微生物的多个分支学科得到迅速发展 ，如细菌学、真菌学、病毒学及免疫学等。（3） 20世纪50年代分子生物学的发展，更快的促进了微生物的发展。2 2.微生物学推动生命科学的发展微生物学推动生命科学的发展 (1)(1)促进许多重大理论问题的突破A.1941年Beadle和Tatum用粗糙脉胞霉进行的突变实验，提出了“一个基因一个酶”的假说。B. 以微生物为材料进行研究所获得的结果证实：核酸是遗传信息的携带者，是遗传物质的

10、基础。C.60年代Nirenberg等人通过研究大肠杆菌无细胞蛋白质合成体系及多聚尿苷酶，发现了苯丙氨酸的遗传密码，继而完成了全部密码的破译。 (2)对生命科学研究技术的贡献对生命科学研究技术的贡献A. 微生物学单细胞分离培养技术促进了动、植物细胞的体外培养，使之在显微镜下进行分离，在发酵罐中进行生产。同样转基因动物、转基因植物的转化技术也源于微生物转化的理论和技术。B. 70年代，由于微生物学的许多重大发现，包括质粒载体，限制性内切酶，连接酶，反转录酶等，才导致了DNA重组技术和遗传工程的出现(见第十章) 。 五、微生物学的展望与挑战五、微生物学的展望与挑战（一）、微生物的展望（一）、微生物

11、的展望1.1.微生物基因组学研究将全面展开微生物基因组学研究将全面展开 2.2.微生物生命现象的特性和共性将更加受微生物生命现象的特性和共性将更加受到重视。到重视。 3.3.与其他学科实现更广泛的交叉，获得新与其他学科实现更广泛的交叉，获得新的发展。的发展。 4.4.微生物产业将呈现全新的局面微生物产业将呈现全新的局面 （二）微生物学所面临的挑战（二）微生物学所面临的挑战1、新老传染病不断地出现。2、传染病停止传播途径的寻找。3、病原体与宿主细胞相互作用关系和致病机制。4、利用微生物与防治微生物的平衡点。学习本课程的主要参考书 周德庆.微生物学教程，北京：高等教育出版社，1993 沈萍主编.微生物学，北京：高等教育出版社，2000 Macigan MT, Martinko JM, Parder J .杨文博等译. Brocd Brock Biology of Microorgamisms(微生物生物学).8th ed. 北京: 科学出版社, 2001 Brock T D, Madigan MT, martinkoJM, Parker J. Biology lt Mic