微生物学 第一章绪论

微生物学

(Microbiology)11.您的终生伴侣？2.您吃微生物吗？用微生物吗？3.每天洗澡好吗？4.1号、2号、3号、4号、5号病？5.皮肤病容易治愈吗？6.病毒性传染病有特效药吗？------问题2第一章绪论

(Introduction)一、微生物学的研究对象及内容二、微生物学的发展史三、微生物学的展望3一、微生物学的研究对象及内容微生物（Microbe,Microorganism

）各种各样以单细胞或多细胞群体、以及无细胞结构群体存在的低等生物。

种类：非细胞型生物，病毒、亚病毒；单细胞生物，细菌、放线菌、立克次氏体、蓝藻，真菌，酵母、霉菌等；多细胞生物，藻类、原生动物等。4微生物的“生物界之最”个体最小；数量最多；分布最广；形态最简；变异最易；起源最早；胃口最大；抗性最强；发现最晚；食谱最广；休眠最长；界级最宽；繁殖最快；种类最多2.微生物的特点

除高等动植物所具有的生物特征①个体微小；②结构简单；③种类多，真菌10万，细菌1000种以上，放线菌500种以上；④分布广，无处不在，无处不有。⑤繁殖速度快；⑥代谢能力强，1mg大肠杆菌与等重人体比表面积之比为30万:1；⑦容易培养；⑧易于变异。53.微生物的作用①自然界物质循环的一员；②与人类的关系：有益的一面，食品、材料、生物催化剂、污物处理、保护环境等；有害的一面，生活必需品的巨大损失，毁灭性的疾病等。4.微生物学的研究内容

微生物学是研究微生物在一定条件下的形态结构，生理生化特征，遗传变异以及进化、分类、生态等生命活动规律及其应用的一门学科。微生物学的分支学科：研究任务不同。微生物基本问题：微生物分类学、生理学、生态学、遗传学、分子微生物学、细胞微生物学等；6

微生物应用：农业、工业、医学、药学、食品、发酵、土壤、水微生物学等；微生物种类：细菌学、真菌学、病毒学、原生动物学等。5.微生物学的研究对象动物界：细胞无壁，运动，不行光合作用；植物界：细胞有壁，不运动，行光合作用；微生物：有的无细胞结构，有的无细胞壁，有的不运动，有的不行光合作用。

原核生物：不具有典型的细胞核（核质体），无核膜、核仁，遗传物质DNA不与组蛋白结合形成典型的染色体，无减数分裂和有丝分裂繁殖特征的细胞型生物。真核生物：具有典型的细胞核，有核膜、核仁，遗传物质DNA与组蛋白结合形成典型的染色体，有减数分裂和有丝分裂繁殖特征的细胞型生物。7

具有细胞结构的五界生物分类系统（Whittaker，1969）：原核生物界，细菌、放线菌、蓝藻等；真核原生生物界，藻类、原生动物等；真菌界，酵母菌、霉菌等；植物界；动物界。具有细胞结构的三域（界）分类系统（woese，1977）：细菌(Bacteria)、古生菌(Archaea)、真核生物（Eukarya）。6.微生物学的任务①防病防害；②利用微生物，发掘微生物资源；③探讨生命的本质、生物活动的规律、生物的起源与进化。8二、微生物学的发展史1.感性认识阶段—史前期细菌冶金；沤粪肥田；提倡轮作；麦曲治泻；防重与治；刮骨疗毒；种痘防花；制曲酿酒。

8000年前，我国曲糵酿酒；4000年前，埃及烘制面包；2500年前，我国酿酱、醋；9，10世纪，我国鼻苗种痘，细菌采铜；16世纪，古罗马医生G.Fracastoro提出疾病由看不见的生物引起；明末医生提出传染病的病因是“戾气”。吃剩的米粥数日后变成了醇香可口的饮料—人类最早发明的酒92.微生物的发现—微生物学启蒙时代

17、18世纪，荷兰人Antonyvanleeuwanhock利用自制的显微镜（50-300倍），观察到了细菌和原生动物，称“微动物”，划时代的贡献—揭示了崭新的生物世界—微生物界。1664年，英人虎克用于观察霉菌的单筒复式显微镜103.微生物学的奠基时代—生理学时期

19世纪六十年代，以Pasteur和Koch为代表的科学家将微生物的研究从形态描述推进到生理学时期，揭示了疾病、发酵、腐败的微生物作用；建立了一系列微生物技术，奠定了微生物学基础，使微生物作为一门独立学科开始形成。法国科学家Pasteur—微生物学之父，其卓越贡献是：①证实了微生物的活动，否认了自然发生学说；②明确提出酒精酿造是由微生物引起的发酵；③证明传染病是由病原微生物引起，提出了接种疫苗的预防方法及免疫学理论思想。④发明了沿用至今的杀死有害微生物的Pasteur消毒法。11巴斯德发现免疫现象几星期后42-43oC下培养的老龄炭疽菌获免疫力37oC下培养的新鲜炭疽菌12

德国科学家Koch—细菌学之父，伟大功绩是：①首先分离、纯化、培养出炭疽杆菌、霍乱弧菌等病原微生物，并建立了一套微生物学实验研究技术；②证实了病害的病原菌学说。③提出了柯赫法则—微生物是否是某种疾病病原体。13

划线法获得单菌落

科赫定理图示单菌落14英国科学家Lister—外科医学之父：现代外科手术法；法国Buncher兄弟提出了酶学说；英国人Fleming发现了Penicillin。霉菌菌落周围出现抑制葡球菌生长的抑制现象产黄青霉菌落细菌生长抑制区域正常细菌生长区域154.微生物学的分子生物学阶段

19世纪中期至20世纪初，生物学发展难以解决的理论和技术问题十分突出，特别是遗传学上的争论，使得微生物学成为十分热门的前沿基础学科，微生物成为生物学研究中的最主要对象：①多学科交叉促进了微生物学的全面发展；②微生物学推动生命科学的发展，突出表现在许多重大理论的突破，生命科学研究技术—基因工程等分子生物学技术的建立。J.D.Waston,H.F.C.Crick

发现DNA双螺旋模型16生物工程商品生产改造物种常规菌(或常规细胞株)①遗传工程②细胞工程“工程菌”或“工程细胞株”

③微生物工程④酶工程⑤生物反应器工程经济效益大量产品社会效益生态效益利用生物体或其组成部分，在最适条件下，生产有价值的产品或进行有益过程。17微生物工程

微生物菌体生产和应用微生物代谢产物的应用微生物机能的利

用微生物基因的利

用利用微生物的特点、性状、使微生物产生有用物质或直接用于生产的技术。18微生物与饮食、调味品微生物与环保微生物与医药卫生

用“工程菌”生产药物：干扰素，脑菲肽，胰岛素，乙肝疫苗，抗生素，各种单克隆抗体免疫血清等。微生物与农业和畜牧业

微生物饲料：菌体蛋白饲料；饲料酵母；维生素饲料；发酵饲料；青贮饲料。农用抗菌素：某些微生物能够产生具有抑制或杀死植物病原菌的物质，该物质称农用抗菌素。生物农药：细菌农药；真菌农药；病毒农药。生物菌肥：主要是根瘤菌肥即含固氮菌活菌的肥料。微生物能源微生物与工业酶制剂工业；氨基酸工业；有机酸工业；新材料开发；生物化工；食品工程等。发酵工程是生物工程中最成熟的应用技术19三、微生物学的展望1.微生物基因组学研究2.微生物生态学与宏基因组学3.微生物的特异性和共性研究4.新学科将广泛建立合成生物学（syntheticbiology）（E.Kool，2000）基于系统生物学的遗传工程，从基因片段、人工碱基DNA分子、基因调控网络与信号传导路径到细胞的人工设计与合成，类似于现代集成型建筑工程，将工程学原理与方法应用于遗传工程与细胞工程等生物技术领域。合成生物学、计算生物学与化学生物学一同构成系统生物技术的方法基础。

5.微生物产业将呈现全新的局面2000年6月我国利用卫星回收搭载微生物培养20课程内容及课时1.微生物培养及显微技术：3学时2.微生物细胞结构及功能：3学时3.病毒：4学时4.微生物营养：1学时5.微生物代谢：1学时6.微生物生长繁殖及控制：5学时7.微生物遗传：7学时8.微生物生态：3学时9.微生物分类及多样性：4学时10.微生物基因表达调控：1学时11.感染与免疫：1学时12.微生物产业：1学时21教材及参考书微生物学，沈萍主编，第二版，