绪论-微生物学

微生物学内容学时分配

绪论2第一章至第三章：微生物的形态与构造14第四章微生物的营养与培养基6第五章微生物的代谢与发酵4第六章微生物的生长及其控制6第七章微生物的遗传变异与育种8第八章微生物生态4第九章传染与免疫4第十章微生物分类与鉴定2微生物产品的论证4机动2教学参考杂志勤阅读，学会检索，开拓视野（网络、期刊）；多思考，丰富思维方式；培养专业兴趣；多动手，培养实验能力。学习方法第一章绪论第一节微生物与微生物学一、什么是微生物？微生物（microorganism，microbe）

微生物是所有形体微小的单细胞或个体结构较简单的多细胞，以及没有细胞结构的低等生物的通称。1.定义微生物小－个体微小简－构造简单低－进化地位低肉眼看不见或看不清楚的微小生物的总称。微生物家族成员微生物病毒、亚病毒（类病毒、拟病毒、朊病毒）古生菌（Archaea）真细菌（Eubacteria）真菌（酵母、霉菌等）、单细胞藻类、原生动物等非细胞型细胞型原核微生物真核微生物（Eukarya）细菌、放线菌、蓝细菌、衣原体、支原体、螺旋体、立克次氏体等2.种类二、微生物的五大共性（一）体积小，面积大（二）吸收多，转化快（三）生长旺，繁殖快（四）分布广，种类多（五）适应强，易变异测量单位：微米或纳米细胞核动物细胞病毒细菌（一）体积小，面积大杆菌的平均长度和宽度：2μm和0.5μm3000个杆菌首尾相连=一粒大米的长度

10-100亿个细菌加起来重量=1毫克针尖上的细菌Thiomargaritanamibiensis，---------“纳米比亚嗜硫珠菌”

Science,Vol284,Issue5413,493-495,16April1999比面值

=表面积／体积=3／r任何物体被分割得越细，其单位体积所占的表面积就越大；Eg.人比面值=1；

大肠杆菌比面值=30万。结论这样大的比表面积特别有利于它们和周围环境进行物质、能量、信息的交换，并由此而产生其余4个共性!（二）吸收多，转化快生物界的普遍规律某一生物的个体越小，其单位体重所消耗的食物就越多。消耗相等的糖量所需要的时间大肠杆菌1小时人500年（按400斤/年计算）1.胃口大2.食谱广

微生物获取营养的方式多种多样，其食谱之广是动植物完全无法相比的！纤维素、木质素、几丁质、角蛋白、石油、甲醇、甲烷、天然气、塑料、酚类、氰化物、各种有机物均可被微生物作为粮食。产朊的假丝酵母合成蛋白质的能力比食用公牛强10万倍比大豆强100倍微生物加工厂（三）生长旺，繁殖快微生物以惊人的速度“生儿育女”24小时后：4722366500万亿个后代，重量达到：4722吨48小时后：2.2×1043个后代，重量达到2.2×1025

吨相当于4000个地球的重量!!!大肠杆菌一个细胞重约10–12

克，平均20分钟繁殖一代大肠杆菌惊人的增殖速度微生物的代时和每日增殖率

微生物名称代时每日分裂次数温度（℃）每日增殖率细菌乳酸菌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藻类小球藻7小时3.42510.6念球藻23小时1.04252.1硅藻17小时1.4202.64草履虫10.4小时2.3264.92为微生物学基本理论研究带来了极大的便利：使科研周期大大缩短，效率提高在生产实践中有重要的意义：生产效率高，发酵周期短（四）适应强，易变异微生物具有极其灵活的适应性或代谢调节机制。Eg.高温、高酸、高盐、高辐射、高压、高碱、高毒、低温等微生物对恶劣的环境有惊人的适应力。个体小、结构简单、且多是单细胞，繁殖快、数量多，与外界环境直接接触等特点，使微生物易发生变异。突变率：10-5

–10-10易变异短时间内产生大量的变异后代青霉素的生产：20单位/ml（1943）50000单位/ml青霉素的用量：最高：10万单位/天（40年代）数百万-千万单位/次青霉素：（五）分布广，种类多微生物的分布可谓是无孔不入!无处不在！课后小实验：我们生活在“微生物的海洋”里吗？从你的周围环境中采集各种样品接种到培养基中作好标记培养、观察微生物生长？？？灭菌培养基物种的多样性生理代谢类型的多样性代谢产物的多样性遗传基因的多样性生态类型的多样性参见书P6

是一门在细胞、分子或群体水平上研究微生物的形态构造、生理代谢、遗传变异、生态分布和分类进化等生命活动基本规律，并将其应用于工、农、以及环境保护等实践领域的科学。微生物学（Microbiology）三、微生物学微生物无处不在，我们无时不生活在中。四、微生物与人类“微生物的海洋”疾病1843—1847年，欧洲人主要粮食马铃薯得病，饿死了100万人，164万人逃往北美。（一）微生物对人类的危害1347年，鼠疫杆菌(Yersiniapestis)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。许多已被人类征服的传染病又有"卷土重来

"之势。如肺结核、虐疾、霍乱等目前全世界有18.6亿人患结核病，相当于全球人口的32%。环境污染的日益严重，一些新的疾病又给人类带来新的威胁。军团病埃博拉病毒病霍乱新菌型0139埃希氏大肠杆菌0157疯牛病例如：艾滋病(AIDS)正在全球蔓延。2003年，非典性肺炎------SARS病毒席卷了中国。2003-2004年，禽流感在亚洲肆虐。2.霉腐粮食、木材、纸张、衣物、光学器材和电子元件等3.

堵塞管道，破坏地下建筑工农业生产例如：面包、酱油、醋、味精、奶酪、酒和泡菜蘑菇、木耳和灵芝氨基酸、有机酸、酶制剂、农药和有机溶剂2.生产医药产品各种抗生素、维生素、生长激素和疫苗等（二）

微生物对人类的贡献3.环境保护肥沃土壤，净化污水，再生资源生产生物能源4.理论研究的对象理想材料遗传工程的研究高等动植物的研究生物工程的主角重组菌株（工程菌）基因重组微生物诱变突变株发酵罐产物固定化酶固定化细胞反应器产物细胞融合融合菌株基因工程酶工程发酵工程细胞工程从永冻冰层分离微生物南极Vostok湖冰芯样品中的微生物教皇祈求上帝解除黑死病灾难。引自中世纪历书TresRichesHeuresoftheDucdeBerry。鼠疫杆菌呈卵圆形SequenceofYersiniapestisCO92：4,653,728bpParkhilletal.,Nature,413,523-527(2001)人类并不处在鼠疫杆菌的主要生活路途上，只是它偶尔绕到界外时的牺牲品罢了。传播媒介—跳蚤研究发现鼠疫杆菌的基因组表现出很强的“流动性”冤啊！SARS病毒艾滋病病毒(HIV)羊肚菌灵芝姬松茸木耳猴头

1997年香港禽流感Ｈ５Ｎ１病毒模式图2003年12月22日，在韩国忠清南道天安市，工作人员在掩埋感染禽流感的鸭子。第二节微生物学的发展史一、初创时期（形态学时期）1674～1695年，荷兰人列文虎克制造分辨率大的单式显微镜；

1664年，英国人虎克用显微镜观察微生物；1664年，英国人虎克（RobertHooke）曾用原始的显微镜对生长在皮革表面及蔷薇枯叶上的霉菌进行观察。1676年，微生物学的先驱荷兰人列文虎克（Antonyvanleeuwenhoek）首次观察到了细菌。他没有上过大学，是一个只会荷兰语的小商人，但却在1680年被选为英国皇家学会的会员。法国人巴斯德（LouisPasteur）（1822～1895）巴斯德逝世百年纪念邮票二、奠基时期（生理学时期）巴斯德

微生物学之父(1)发现并证实发酵是由微生物引起的；化学家出生的巴斯德涉足微生物学是为了治疗“酒病”和“蚕病”(2)彻底否定了“自然发生”学说；著名的曲颈瓶试验无可辩驳地证实，空气内确实含有微生物，是它们引起有机质的腐败。(3)免疫学——预防接种首次制成狂犬疫苗(4)其他贡献巴斯德消毒法：60～65℃作短时间加热处理，杀死有害微生物2.柯赫

细菌学的奠基人（1）微生物学基本操作技术方面的贡献a）细菌纯培养方法的建立（纯种分育技术）土豆切面→营养明胶→营养琼脂（平皿）b）设计了各种培养基，实现了在实验室内对各种微生物的培养（悬浮培养法）c）流动蒸汽灭菌d）染色观察（细菌细胞染色技术）和显微摄影1905年，德国人科赫获得了诺贝尔医学和生理学奖，主要是为了表彰他在肺结核研究方面的贡献。（2）对病原细菌的研究作出了突出的贡献：a）具体证实了炭疽杆菌是炭疽病的病原菌；b）发现了肺结核病的病原菌；（1905年获诺贝尔奖）c）证明某种微生物是否为某种疾病病原体的基本原则

——著名的柯赫原则1、在每一相同病例中都出现这种微生物；2、要从寄主分离出这样的微生物并在培养基中培养出来；3、用这种微生物的纯培养接种健康而敏感的寄主，同样的疾病会重复发生；4、从试验发病的寄主