普通微生物教材

教学参考书周德庆著：微生物学教程武汉大学、复旦大学编：微生物学.（第二版）无锡轻工业学院编：微生物学.（第二版）五、绪论绪论一、什么是微生物二、微生物学及其分科三、微生物学发展简史四、微生物的特点及其应用五、微生物的分类及其命名定义：微生物是所有形体微小、单细胞或结构较为简单的多细胞生物、甚至没有细胞结构的生物的通称。种类：微生物类群十分庞杂，包括：无细胞结构的病毒、类病毒、拟病毒等，属于原核生物的细菌、放线菌、立克次氏体、衣原体等，属于真核生物的酵母菌和霉菌，单细胞藻类、原生动物等。一、什么是微生物二、微生物学及其分科微生物学——是在分子、细胞或群体水平上研究微生物的形态结构、生长繁殖、生理代谢、遗传异、生态分布和分类进化等生命活动的基本规律，并将其应用于工业发酵、医学卫生和生物工程等领域的科学。微生物学分科：◆按基本问题分：普通微生物学、微生物分类学、微生物生理学、微生物生态学、微生物遗传学等。◆按研究对象分：细菌学、真菌学、病毒学、噬菌体学等。◆按应用领域分：工业～、农业～、医学～、食品～、石油～、土壤～、海洋～、环境～、发酵微生物学等等。三、微生物学发展简史（一）微生物学的开端（二）微生物学的蓬勃发展阶段（三）现代微生物学阶段列文虎克(AntonyvanLeeuwenhoek）（一）微生物学的开端—列文虎克（17—19世纪）巴斯德(LouisPasteur)曲颈瓶实验巴斯德1、否定了生命“自然发生”学说；2、解决了当时工、农、医方面提的许多难题，推动了生产的发展：3、奠定了微生物学的理论基础，4、创造了一些微生物学实验方法，柯赫(Koch)1、发现了许多病原菌，如炭疽杆菌、结核杆菌、霍乱弧菌等；2、发明了固体培养基，提出了纯培养的概念和方法；3、创造了细菌染色的方法.柯赫（二）微生物学的蓬勃发展阶段（20世纪初到20世纪40年代）特点；微生物学对实践的联系的各个方面，都发展非常快。（三）现代微生物学阶段特点：1、微生物学同相邻的兄弟学科（生物化学、遗传学）的联系非常紧密，由此诞生了新学科—分子生物学；2、微生物学与工程紧密联系，为微生物学的实际运用打下前景.（20世纪50年代以后）四、微生物的特点及其应用1、体积小、面积大2、吸收多、转化快3、生长旺、繁殖快4、适应强、易变异5、分布广、种类多病毒——﹤0.2m杆状细菌——0.5×2.0m支原体立克次氏体衣原体｝0.2～0.5m放线菌——菌丝直径霉菌——菌丝直径2～10m酵母——1—5×5—30m1.体积小、面积大1.体积小、面积大比面=面积/体积乳酸杆菌120,000豌豆6.0鸡蛋1.5体重200磅的人0.32吸收多，转化快＃3克地鼠每天消耗与体重等重的粮食；＃1克闪绿蜂鸟每天消耗两倍于体重的粮食；＃大肠杆菌每小时消耗2000倍于体重的糖。；※发酵乳糖的细菌在1小时内就可以分解相当于其自身重量1,000~10,000倍的乳糖，产生乳酸；※1公斤酵母菌体，在一天内可发酵几千公斤的糖，生成酒精；3生长旺，繁殖快★例如：Escherichiacoli(大肠杆菌)在最适的生长条件下，每12.5~20分钟细胞就能分裂一次。★在液体培养基中，细菌细胞的浓度一般为108~109个/ml。★利用微生物的这一特性就可以:实现发酵工业的短周期、高效率生产。例如生产鲜酵母时，几乎12小时就可以收获一次，每年可以收获数百次。★谷氨酸短杆菌：摇瓶种子→50吨发酵罐：52小时内细胞数目可增加３２亿倍。表1－3若干微生物的代时及每日增殖率微生物名称代时每日分裂次数温度每日增殖率

乳酸菌38分38252.7×1011

大肠杆菌18分80371.2×1024

根瘤菌110分13258.2×103

枯草杆菌31分46307.0×1013

光合细菌144分10301.0×103

酿酒酵母120分12304.1×103

小球藻7小时3.42510.6

念珠藻*23小时1.04252.1

硅藻17小时1.4202.64

草履虫10.4小时2.3264.92

*为念珠蓝菌属(Nostoc)的旧称，与细菌同属原核生物。表1－3若干微生物的代时及每日增殖率4.种类多、分布广分布广：如:万米深海、85公里高空、地层下128米和427米沉积岩中都发现有微生物存在。类型低限倾向种数高限病毒与立克次氏体1,2171,2171,217支原体424242细菌与放线菌>1,0001,5001,500蓝细菌1,2271,5001,500藻类15,05123,10023,100真菌37,17547,30068,939原生动物24,06824,06830,000总数79,78098,727127,298微生物的种数，据1972年：更重要的是在于微生物的生理代谢类型多、代谢产物种类多。5.易变异、适应强★任何有其它生物生存的环境中，都能找到微生物。而在其它生物不可能生存的极端环境中也有微生物存在。★突变频率一般为10-5～10-10，但因繁殖快，数量多，与外界环境直接接触，因而在短时间内可出现大量变异的后代。★青霉素产量变异、耐药性变异举例例如，青霉素生产菌Penicilliumchrysogenum(产黄青霉)的产量1943年为每毫升发酵液中含20单位青霉素，40多年来，经过世界各国微生物遗传育种工作者的不懈努力使该菌产量变异逐渐积累，加上发酵条件的改进，目前世界上先进国家的发酵水平每毫升已超过5万单位，甚至接近10万单位。微生物的数量性状变异和育种使产量提高的幅度之大，是动植物育种工作中绝对不可能达到的。正因为如此，几乎所有微生物发酵工厂都十分重视菌种选育工作。五、微生物的分类与命名以啤酒酵奸母为例，它公在分类学技上的地位刘是：界(Kin蓬dom拒)：真菌界门(Phy诊llu睛m)：真菌门纲(Cla从ss)悼：子囊菌伤纲目(Ord恰er)状：内孢霉目科(Fam订ily拉)：内孢霉杏科属(Gen凶us)娇：酵母属种(Spe健cie仁s)：啤酒酵母（一）、赶微生物的胖分类单位界、门累、纲、销目、科屯、属、亏种种是最基薄本的分类患单位每一分幻玉类单位卷之后可剥有亚门绸、亚纲便、亚目恼、亚科乡丰...1.炕种（spec鞠ies）：是一个基检本分类单老位；是一疤大群表型特征高度挖相似、亲介缘关系极岂其接近，六与同属内且其他种有径明显差别舰的菌株的播总称。①菌株（stra劲in）:表示任摘何由一个独立分伍离的单细急胞繁殖而秩成的纯种削群体及其日一切后代暖（起源于龄共同祖先要并保持祖抽先特性的傍一组纯种市后代菌群怒）。因此雹，一种微生平物的不毒同来源释的纯培邪养物均可称话为该菌愉种的一师个菌株。菌株强调族的是遗传第型纯的谱身系。例如：大菠肠埃希氏蚀杆菌的两涛个菌株：Esc芹her隙ich辈ia贫col宽i雀B和Esch巷eric字hia井coli露K1币2★菌株的表骂示法：★如果说种观是分类学截上的基本粮单位，那蚊末菌株实源际上是应蚊用的基本蜂单位，因扇为同一菌领种的不同笑菌株在产番酶上种类音或代谢物灵产量上会舒有很大的屿不同和差滴别！微生物的获分类单位菠-2②亚种(sub振spe朴cie扑s）或变种功(var罩iet保y)：为种内糕的再分营类。当某一个苦种内的不姜同菌株存行在少数明辽显而稳定读的变异特征或遗传菊形状，描而又不闷足以区辉分成新魄种时，痰可以将炮这些菌系株细分适成两个枝或更多名的小的貌分类单卵元——容亚种。变种是于亚种的忠同义词悼，因“罪变种”累一词易宁引起词琴义上的塞混淆，男从19辆76年较后，不上在使用爱变种一辜词。通糖常把实图验室中慌所获得烧的变异搞型菌株松，称之怎为亚种桨。如：E.co丛lik辱12（野生型虏）是不敌需要特灰殊aa的，而实鼻验室变异伸后，可从k12获得某aa的缺陷型波，此即称枯为E.c扔oli亦k1舟2的亚种留。③型(form狠):常指亚比种以下厘的细分何。当同排种或同宽亚种内范不同菌院株之间伶的性状绕差异不饶足以分蚁为新的沉亚种时汽，可以烦细分为腿不同的环型。例如：按抗原半特征的女差异分愧为不同女的血清型；微生物的兰分类单位在-3学名—是微谜生物的驾科学名忧称，它桑是按照走有关微繁生物分侦类国际名委员会屑拟定的厉法则命外名的。枕学名由梨拉丁词闭、或拉煮丁化的陷外来词楚组成。注学名的狗命名有忠双名法乒和三名茎法两种凝。①双名法：学名=属名+粱种名+（首次么定名人笔）+现旦定名人份+定名骆年份属名：拉丁冈文的名烤词或用槐作名词旗的形容集词，单数，首字母获大写，细表示微译生物的般主要特征，由微留生物构两造，形薄状或由伍科学家纹命名。种名：拉丁文烧形容词，贡字首小写耐，为微生碧物次要特凡征，纠如微除生物色素拥、形状、惑来源或科赌学家姓名怖等。（二）拍微生物纽奉的命名必要，胸用斜体窜表示可省略，旱用正体字微生物况的名字甩有俗名和学名两种。如稠：红色面疼包霉—绿——粗名糙脉孢祥霉绿脓杆赏菌——所—铜绿蚀假单胞拦菌例：大肠膊埃希氏杆冈菌Esc豪her激ich苹ia脂co芝li（Mi样gul六a）C与ast存ell腐ani吨et稍Ch勿alm矮ers阶19杂19金黄色钉葡萄球司菌Sta太phy托loc逃occ望us斯aur很eusRose香nbac辞h1文884◆当泛指某耻一属微生权物，而不型特指该属幕中某一种米（或未定钻种名）时傻，可在属裕名后加sp.或ssp.（分别代表spec钱ies缩写的状单数和传复数形烘式）例如：Sac旺cha题rom涌yce讲ss书p.表示酵啊母菌属齿中的一荷个种。命名—2◆菌株名称铸——在种甘名后面自善行加上数塘字、地名昏或符号等宏，如：Bac狼ill堵us跟sub如til僻isAS1唯.38兔9包AS=销Aca星dem肾ia往Sin镰icaBaci叠llus冠sub庸tili们sBF7粱658匹BF饭=北纺Clo滨str挣idi旧um成ace睛tob挡uty村lic赤umATC侍C82粪4