江南大学微生物课件1

微生物学

Microbiology主讲樊游江南大学生物工程学院微生物学江南大学生物工程学院第一章绪论

微生物学的研究对象与任务微生物学的发展简史微生物的分类与命名21世纪的工业微生物学2第一章绪论微生物学的研究对象与任务2第一节微生物学研究的对象和任务一、微生物及其特点1、什么是微生物？微生物（Microorganism）是对所有形体微小的单细胞，或细胞结构较为简单的多细胞，或没有细胞结构的低等生物的通称。3第一节微生物学研究的对象和任务一、微生物及其特点32、微生物的类群不具细胞结构：病毒、类病毒、朊病毒单细胞原核生物：细菌、放线菌、立克次氏体、支原体、衣原体、蓝细菌等；真菌：酵母菌、霉菌、担子菌等；单细胞原生生物：藻类、原生动物等3、与发酵工业有关的微生物类群噬菌体、细菌、放线菌、酵母菌、霉菌、担子菌（蕈菌）、藻类42、微生物的类群44、微生物的特点

个体小，比表面积大

吸收多，转化快

生长旺，繁殖快

适应强，变异快

分布广，种类多

54、微生物的特点

个体小，比表面积大

吸收多，转二、微生物学及其研究内容微生物学研究微生物及其生命活动规律的科学。研究内容形态构造，生理代谢，遗传变异，生态分布，分类进化微生物学与生物工程6二、微生物学及其研究内容微生物学6Biotechnology

Theuseofmicroorganisms,suchasbacteriaoryeasts,orbiologicalsubstances,suchasenzymes,toperformspecificindustrialormanufacturingprocesses.Applicationsincludetheproductionofcertaindrugs,synthetichormones,andbulkfoodstuffsaswellasthebioconversionoforganicwasteandtheuseofgeneticallyalteredbacteriainthecleanupofoilspills.7Biotechnology7三、微生物与发酵工业

发酵过程利用微生物作为动力，生产某种特定产物的生物化学过程。发酵产品酿造食品，酒精饮料，有机酸，核苷酸，氨基酸类物质，酶制剂，抗生素，有机溶剂其它化工产品，营养和生长必需物质，生物制药…

8三、微生物与发酵工业

发酵过程8天然发酵[白酒、啤酒、葡萄酒、酱油…]

↓

纯种发酵[酒精、丙酮丁醇…]

↓

通风发酵[抗生素、有机酸、酶制剂…]

↓

代谢调控发酵[氨基酸、核苷酸…]

↓

基因重组菌种发酵[胰岛素、干扰素…]

9天然发酵[白酒、啤酒、葡萄酒、酱油…]第二节微生物学的发展一.古代劳动人民对微生物的利用和控制酿造业商书记载：“若作酒醴，尔维曲蘖”医学种痘防天花农业瓜与豆类轮作10第二节微生物学的发展一.古代劳动人民对微生物的利用和二.微生物学发展简史1、形态学期RobertHooke设计了显微镜AntonvanLeeuwenhoek用自制的显微镜，清楚的看见了细菌和原生动物

11二.微生物学发展简史1、形态学期112、生理学期LouisPasteur（1822~1895）法国生物学家及化学家：理论上彻底否定“自然发生说”医学上发现了引起疾病的病原体，创立了免疫学原理和预防接种方法工业上揭示了酒醋的发酵本质、找到啤酒酸败的原因，发明了解决的方法；农业上揭示了蚕的微粒子病的本质，挽救了法国的养蚕业；122、生理学期LouisPasteur（1822~1895LouisPasteurLouisPasteur批驳“自然发生说”的实验13LouisPasteurLouisPasteur批驳RobertKoch(1843~1910）德国细菌学家证实病原菌和疾病的关系，提出了柯赫原则建立了分离纯化微生物的实验技术建立了微生物的染色技术RobertKoch14RobertKoch(1843~1910）德国细菌学家Koch’sPostulateFindthesuspectedorganisminallcasesofthediseaseanddemonstrateitsabsenceinhealthyindividuals;Isolatetheorganisminpureculture;Reproducethesamediseaseinsuitableexperimentalanimals;Re-isolatethesameorganismfromtheartificiallyinfectedanimals.15Koch’sPostulate153、分子生物学期1928年Griffith的细菌转化实验，1952年Hershey-Chase的噬菌体感染实验，1956年Frankel-Conrat烟草花叶病毒的重建实验，证明了核酸是遗传的物质基础；1953年Watson、Crick提出DNA双螺旋结构1961-66年Holley等阐明遗传密码1973年Boyer和Cohen首次报到细菌基因经体外人工重组后转入细菌内能复制表达----遗传工程问世1975年Milstein等建立生产单克隆抗体技术1988年Mullis，建立PCR技术1999年基因研究所百余种微生物基因组序列……163、分子生物学期1928年Griffith的细菌转第三节微生物的分类和命名

一.微生物在自然界中的地位1、微生物的进化过程厌氧→好氧→有丝分裂→减数分裂→细胞分化形成组织，器官等17第三节微生物的分类和命名一.微生物在自然界中的18182、微生物在生物界中的地位原核生物界：细菌、放线菌、蓝细菌、古细菌

原生生物界：藻类、原生动物

真菌界：酵母菌、霉菌、mushroom植物界动物界

病毒界192、微生物在生物界中的地位原核生物界：19二、微生物的分类单位和命名

微生物分类学(microbialtaxonomy)：是一门按微生物的亲缘关系把它们安排成条理清楚的各种分类单位（单元）或分类群(taxon)的科学。其具体任务分类（classification）鉴定（identification）命名（nomenclature）20二、微生物的分类单位和命名

微生物分类学(microbia1、微生物的分类单位

主要分类单位次要分类单位界Kingdom门Phylum亚门纲Class亚纲目Order亚目科Family亚科属Genus亚属

种

Species

211、微生物的分类单位主要分类单位基本单位“种”的定义

种：(伯捷氏手册)

凡是与典型培养菌（typeculture）密切相同的其它培养菌统一起来区分为细菌的一个种。typestrain,typespecies

22基本单位“种”的定义种：(伯捷氏手册)22亚种（subspecies）/变种(variety)：某一明显而稳定的特征与模式种不同的种称为模式种的亚种/变种。

菌株：(Strain)

菌株表示任何由一个独立分离的单细胞繁殖而成的纯遗传型群体及其一切后代。因此，一种微生物的每一不同来源的纯培养物均可称为该菌种的一个菌株。23亚种（subspecies）/变种(variety)：232.微生物的命名种的命名原则——双名法学名=属名+种名+(首次定名人)+现名定名人(+定名年份)用斜体排字均用正体排字，可省略

每一种微生物的学名由两个拉丁字、希拉字或拉丁化了的其它文字组成；第一个字是属名，用名词，字首字母大写；第二个字是种名，用形容词，字首字母不大写；属名规定了微生物的主要特征，如形态特征、生理特征等；种名补充说明微生物的次要特征，如颜色、形状、用途等；

242.微生物的命名种的命名原则——双名法24举例Escherichiacoli(Migula)CastellanietChalmers1919大肠埃希氏菌/大肠杆菌Saccharomycesserevisiaevar.ellipsoideus

酿酒酵母椭圆变种变种的命名原则

——“三名法”学名=属名+种名+（subsp./var.）+亚种/变种名

排成斜体排成正体，但可省略排成斜体

25举例变种的命名原则——“三名法”25三、微生物的分类依据

形态特征——个体特征，群体特征生理生化特征生态特征血清学反应细胞壁成分红外吸收光谱GC比：(G+C）mol%值核酸分子杂交16S/18SrDNA其它26三、微生物的分类依据26四.微生物的分类方法1、经典分类法2、遗传分类法3、数值分类法numericaltaxonomy

27四.微生物的分类方法27第四节21世纪的工业微生物学一、微生物多样性的研究二、微生物基因组学28第四节21世纪的工业微生物学一、微生物多样性的研究28微生物学

Microbiology主讲樊游江南大学生物工程学院微生物学江南大学生物工程学院第一章绪论

微生物学的研究对象与任务微生物学的发展简史微生物的分类与命名21世纪的工业微生物学30第一章绪论微生物学的研究对象与任务2第一节微生物学研究的对象和任务一、微生物及其特点1、什么是微生物？微生物（Microorganism）是对所有形体微小的单细胞，或细胞结构较为简单的多细胞，或没有细胞结构的低等生物的通称。31第一节微生物学研究的对象和任务一、微生物及其特点32、微生物的类群不具细胞结构：病毒、类病毒、朊病毒单细胞原核生物：细菌、放线菌、立克次氏体、支原体、衣原体、蓝细菌等；真菌：酵母菌、霉菌、担子菌等；单细胞原生生物：藻类、原生动物等3、与发酵工业有关的微生物类群噬菌体、细菌、放线菌、酵母菌、霉菌、担子菌（蕈菌）、藻类322、微生物的类群44、微生物的特点

个体小，比表面积大

吸收多，转化快

生长旺，繁殖快

适应强，变异快

分布广，种类多

334、微生物的特点

个体小，比表面积大

吸收多，转二、微生物学及其研究内容微生物学研究微生物及其生命活动规律的科学。研究内容形态构造，生理代谢，遗传变异，生态分布，分类进化微生物学与生物工程34二、微生物学及其研究内容微生物学6Biotechnology

Theuseofmicroorganisms,suchasbacteriaoryeasts,orbiologicalsubstances,suchasenzymes,toperformspecificindustrialormanufacturingprocesses.Applicationsincludetheproductionofcertaindrugs,synthetichormones,andbulkfoodstuffsaswellasthebioconversionoforganicwasteandtheuseofgeneticallyalteredbacteriainthecleanupofoilspills.35Biotechnology7三、微生物与发酵工业

发酵过程利用微生物作为动力，生产某种特定产物的生物化学过程。发酵产品酿造食品，酒精饮料，有机酸，核苷酸，氨基酸类物质，酶制剂，抗生素，有机溶剂其它化工产品，营养和生长必需物质，生物制药…

36三、微生物与发酵工业

发酵过程8天然发酵[白酒、啤酒、葡萄酒、酱油…]

↓

纯种发酵[酒精、丙酮丁醇…]

↓

通风发酵[抗生素、有机酸、酶制剂…]

↓

代谢调控发酵[氨基酸、核苷酸…]

↓

基因重组菌种发酵[胰岛素、干扰素…]

37天然发酵[白酒、啤酒、葡萄酒、酱油…]第二节微生物学的发展一.古代劳动人民对微生物的利用和控制酿造业商书记载：“若作酒醴，尔维曲蘖”医学种痘防天花农业瓜与豆类轮作38第二节微生物学的发展一.古代劳动人民对微生物的利用和二.微生物学发展简史1、形态学期RobertHooke设计了显微镜AntonvanLeeuwenhoek用自制的显微镜，清楚的看见了细菌和原生动物

39二.微生物学发展简史1、形态学期112、生理学期LouisPasteur（1822~1895）法国生物学家及化学家：理论上彻底否定“自然发生说”医学上发现了引起疾病的病原体，创立了免疫学原理和预防接种方法工业上揭示了酒醋的发酵本质、找到啤酒酸败的原因，发明了解决的方法；农业上揭示了蚕的微粒子病的本质，挽救了法国的养蚕业；402、生理学期LouisPasteur（1822~1895LouisPasteurLouisPasteur批驳“自然发生说”的实验41LouisPasteurLouisPasteur批驳RobertKoch(1843~1910）德国细菌学家证实病原菌和疾病的关系，提出了柯赫原则建立了分离纯化微生物的实验技术建立了微生物的染色技术RobertKoch42RobertKoch(1843~1910）德国细菌学家Koch’sPostulateFindthesuspectedorganisminallcasesofthediseaseanddemonstrateitsabsenceinhealthyindividuals;Isolatetheorganisminpureculture;Reproducethesamediseaseinsuitableexperimentalanimals;Re-isolatethesameorganismfromtheartificiallyinfectedanimals.43Koch’sPostulate153、分子生物学期1928年Griffith的细菌转化实验，1952年Hershey-Chase的噬菌体感染实验，1956年Frankel-Conrat烟草花叶病毒的重建实验，证明了核酸是遗传的物质基础；1953年Watson、Crick提出DNA双螺旋结构1961-66年Holley等阐明遗传密码1973年Boyer和Cohen首次报到细菌基因经体外人工重组后转入细菌内能复制表达----遗传工程问世1975年Milstein等建立生产单克隆抗体技术1988年Mullis，建立PCR技术1999年基因研究所百余种微生物基因组序列……443、分子生物学期1928年Griffith的细菌转第三节微生物的分类和命名

一.微生物在自然界中的地位1、微生物的进化过程厌氧→好氧→有丝分裂→减数分裂→细胞分化形成组织，器官等45第三节微生物的分类和命名一.微生物在自然界中的46182、微生物在生物界中的地位原核生物界：细菌、放线菌、蓝细菌、古细菌

原生生物界：藻类、原生动物

真菌界：酵母菌、霉菌、mushroom植物界动物界

病毒界472、微生物在生物界中的地位原核生物界：19二、微生物的分类单位和命名

微生物分类学(microbialtaxonomy)：是一门按微生物的亲缘关系把它们安排成条理清楚的各种分类单位（单元）或分类群(taxon)的科学。其具体任务分类（classification）鉴定（identification）命名（nomenclature）48二、微生物的分类单位和命名

微生物分类学(microbia1、微生物的分类单位

主要分类单位次要分类单位界Kingdom门Phylum亚门纲Class亚纲目Order亚目科Family亚科属Genus亚属

种

Species

491、微生物的分类单位主要分类单位基本单位“种”的定义

种：(伯捷氏手册)

凡是与典型培养菌（typeculture）密切相同的其它培养菌统一起来区分为细菌的一个种。typestrain,typespecies

50基本单位“种”的定义种：(伯捷氏手册)22亚种（subspecies）/变种(variety)：某一明显而稳定的特征与模式种不同的种称为模式种的亚种/变种。

菌株：(Strain)

菌株表示任何由一个独立分离的单细胞繁殖而成的纯遗传型群体及其一切后代。因此，一种微生物的每一不同来源的纯培养物均可称为