微生物学-第一章-绪论

微生物学Microbiology生物科学、生物技术专业课程内容与课时安排第一章绪论（2学时）第二章微生物的纯培养和显微技术（5学时）第三章微生物细胞的结构与功能（10学时）第四章微生物的营养

（6学时）第五章微生物的代谢（5学时）第六章微生物的生长繁殖及其控制（6学时）第七章非细胞结构微生物——病毒

（4学时）第八章微生物的遗传（6学时）第九章微生物的生态（6学时）第十章微生物的进化、系统发育和分类鉴定（2学时）第十一章微生物与基因工程（2学时）参考文献1《微生物学》（“十五”国家级规划教材）沈萍陈向东主编高等教育出版社（2006第2版）2《微生物学》（面向21世纪课程教材第六版）李阜棣胡正嘉主编中国农业出版社。2007。3《微生物学》（面向21世纪课程教材）（第二版）黄秀梨主编高等教育出版社20035《微生物学教程》周德庆编高等教育出版社2001。6《微生物学实验指导书》（面向21世纪课程教材）沈萍高等教育出版社20007《微生物学实验指导书》（面向21世纪课程教材）

石河子大学生物工程学院8《Microbiology》LansingM.Prescott,JohnP.Harley,DonaldA.Klein.HigherEducationPress2002（国外优秀生命科学教学用书）第一章绪论第一节微生物学的发展第二节微生物学的研究对象和任务第一节微生物学的发展一我国古代人民对微生物的认识和利用二微生物的发现三微生物学的奠基四微生物学的发展三微生物学的奠基（一）微生物学发展过程中的重大事件（二）奠基者（一）微生物学发展过程中的重大事件30位获得诺贝尔奖（生理学、医学）从事微生物研究的占1/3（二）奠基者19世纪中期进入生理学研究阶段微生物是造成腐败发酵、人类疾病的原因建立了分离、培养、接种、灭菌等一系列操作技术。法国巴斯德（LouisPasteur）1822~1895德国柯赫（RobertKoch）1843~19101奠基人——巴斯德（LouisPasteur）卓越贡献：

▲彻底否定了“自生说”学说

▲免疫学——预防接种

▲证实了发酵是由微生物引起的。

▲发明巴斯德消毒法

◆彻底否定了“自生说”学说无菌营养液出现微生物无菌营养液无生命出现加热无菌营养液无生命出现巴斯德的曲颈瓶实验证实空气中含有微生物◆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◆证实了发酵是由微生物引起的酒精发酵微生物引起的生物过程？纯粹的化学过程？▲证实酒精发酵是由酵母菌引起的。▲发现乳酸发酵、醋酸发酵、丁酸发酵是不同细菌引起2奠基人——柯赫（RobertKoch）柯赫的功绩：▲微生物基本操作技术

▲病原细菌的研究▲微生物基本操作技术配制培养基用固体培养基分离纯化微生物技术单菌落划线法获得▲病原细菌的研究证实炭疽病的病原菌是炭疽病菌。发现了肺结核病的病原菌（获得诺贝尔奖）提出了柯赫法则炭疽杆菌▲柯赫法则证明某种微生物是否是某种疾病的病原体。微生物学的各个分支学科◎细菌学（LouisPasteur，RobertKoch）◎消毒外科技术（J.Lister)◎免疫学(LouisPasteur，Metchnikoff，Behring）◎土壤微生物学（BeijernckWinogradsky）◎病毒学（Ivanowsky，Beijerinck）◎酿造学（Hensen，Jorgensen）◎化学治疗法（Ehrlish）四微生物学的发展（一）20世纪的微生物学（二）21世纪微生物学展望（一）20世纪的微生物学1多学科交叉促进微生物学全面发展

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微生物学推动生命科学的发展

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我国微生物学的发展1多学科交叉促进微生物学全面发展微生物遗传学微生物生理学植物病理学医学微生物学免疫学环境微生物学20世纪50年代，与分子生物学汇合。发展最快、影响最大、体现生命科学发展主流的前沿科学。Hershey和Chase发现噬菌体将DNA注入宿主细胞。Zinder和Lederberg发现普遍性转导普遍性转导是当噬菌体装配时偶然出现的错误，是替代噬菌体DNA包装了一段寄主(供体)染色体DNA进入噬菌体头部的结果。这种“误包”的转导噬菌体，能侵染新的宿主(受体)，并注入此段DNA，非噬菌体的DNA，除非通过重组将这段DNA整合到宿主(受体)染色体上，否则将丢失。微生物学的发展促进了人类的进步微生物与医药卫生微生物与农牧业微生物与工业微生物与食品微生物与环保微生物与生物工程干扰素脑菲肽胰岛素乙肝疫苗各种抗生素各种单克隆抗体免疫血清微生物与医药卫生微生物与农业和畜牧业微生物饲料农用抗菌素生物农药生物菌肥微生物能源微生物饲料

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。

生物菌肥

主要是根瘤菌肥即含固氮菌活菌的肥料。微生物与工业酶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环境保护微生物与饮食、调味品酱，酱油食用醋发酵饮料味精发酵面食食用色素食品添加剂淹渍蔬菜豆豉微生物与环保微生物处理腈纶废水的塔式滤池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微生物工程的内容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用高效液相色谱进行微生物来源的物质分析细胞高密度培养生产生物降解塑料PHA国家“八.五”重点项目产品色氨酸卫星回收搭载微生物培养2微生物学推动生命科学的发展促进许多重大理论问题的突破对生命科学研究技术的贡献微生物与“人类基因组计划”（Humangenomeprojecting）◆◆◆▲促进许多重大理论问题的突破Beadle和Tatum（1941）——粗糙脉胞菌的突变实验提出“一个基因一个酶”的假说。分离出一株生化突变株Griffith的转化实验——肺炎球菌做材料。1944年证实DNA是遗传信息的载体。为DNA双螺旋结构的提出（1953）起战略性作用。,

发现DNA双螺旋模型▲对生命科学研究技术的贡献消毒灭菌技术——动、植物细胞组织培养微生物转化的理论技术——转基因动、植物。微生物质粒载体、限制性内切酶、连接酶、反转录酶——定向改变生物、根治疾病▲微生物与“人类基因组计划”

（Humangenomeprojecting）选用的模式生物——细菌、酵母菌、果蝇、线虫、拟南介。人类基因组计划的后续工作——基因组研究3我国微生物学的发展◆◆◆◆◆伍连德：鼠疫、霍乱——最早建立卫生防疫机构汤飞凡：细菌学、病毒学——沙眼衣原体分离。国际领先魏岩寿——工业微生物戴芳澜——真菌学、植物病理学陈华癸、张宪武——根瘤菌固氮研究高尚荫——病毒学第一个微生物学专业。◆（二）21世纪微生物学展望微生物基因组学研究将全面展开与环境密切相关的微生物学研究将获得长足发展微生物生命现象的特性和共性将更加受到重视微生物产业将呈现全新的局面微生物与其他学科实现更广泛的交叉，获得新的发展第二节微生物学的研究对象和任务一概念：二微生物的共性三研究内容及分科四微生物学的任务五微生物与人类的关系

一概念1微生物（MicrobeorMicroorganism)：

一群形态结构简单、肉眼看不见的低等生物的统称。借助光学显微镜和电子显微镜

结构简单——单细胞；多细胞；非细胞结构。2微生物学（Microbiology）：

研究微生物及其生命活动规律的科学。微生物非细胞形态的微生物细胞形态的微生物原核生物真核生物细菌放线菌蓝细菌（蓝藻）真菌单细胞藻类（除蓝藻外）原生动物后生动物病毒亚病毒（类病毒、拟病毒、朊病毒二微生物的共性1个体小，形态简

2分布广，种类多

3繁殖快，数量大4比值大，代谢强5适应强，易变异◆个体小，形态简

细菌（um)病毒（nm)。

光学显微镜，电子显微镜多单细胞无细胞结构◆分布广，种类多多数细菌能耐0～－196℃的低温；海洋深处的某些硫细菌可在250℃～300℃正常生长；一些嗜盐细菌能在饱和盐水中正常生活；产芽孢细菌和真菌孢子在干燥条件下能保藏几百年甚至上千年。耐酸碱、耐缺氧、耐毒物、抗辐射、抗静水压等特性在微生物中也极为常见

温泉、雪山、深海、盐碱地、土壤、空气、水◆繁殖快，数量大

大肠杆菌每17～20分钟繁殖一代。裂殖（一分为二）

◆比值大，代谢强

表面积与体积比值大

乳酸菌发酵比自身重1000倍的糖/小时。

原因：呼吸速率快◆适应强，易变异青霉素生产菌的发酵水平由每毫升20单位上升到近10万单位三研究内容及分科1研究内容形态结构生理生化遗传变异生态进化分类2分科基础微生物学按种类分细菌学真菌学病毒学藻类学原生动物学按过程功能分微生物生理学微生物遗传学微生物生态学分子微生物学微生物基因组学与疾病的关系分免疫学医学微生物学流行病学应用微生物学按生态环境分土壤微生物学海洋微生物学环境微生物学水微生物学按技术工艺分分析微生物学微生物技术学发酵微生物学遗传工程按应用范围分工业微生物学农业微生物学兽医微生物学食品微生物学四微生物学的任务研究微生物的形态、大小、结构、营养、代谢、遗传、生态、物质转化。利用有益微生物、控制有害微生物。更好地服务于人类。五微生物与人类的关系一把“双刃剑”

巨大的利益残忍的破坏

巨大的利益面包、奶酪、啤酒、抗生素、疫苗、维生素、酶。参与地球物质循环基因工