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1、如果你喜欢它，那么享受它。不喜欢，那么避开它。避不开，那么改变它。改不了，那么接受它。改变观念，你就能接受它 喜欢就收藏,1,微生物学,华南热带农业大学 微生物学课程组,如果你喜欢它，那么享受它。不喜欢，那么避开它。避不开，那么改变它。改不了，那么接受它。改变观念，你就能接受它 喜欢就收藏,2,微生物学是生命科学中重要的基础学科之一，其知识面覆盖微观世界和宏观世界两方面，内容涉及微生物的形态结构、生理生化、遗传变异、生态分布、传染与免疫、分类与鉴定等方面。该课程有利于学生全面、系统地理解微生物学的基本知识和基本理论，熟练掌握微生物的基本操作技能，初步具有分析和解决有关实际问题的能力，同时也为后

2、继专业课：食品微生物学、发酵工程、酶工程、食品发酵与酿造工艺学、食品生物技术、食品品质管理与安全等等的学习打下良好的基础。,课 程 说 明,如果你喜欢它，那么享受它。不喜欢，那么避开它。避不开，那么改变它。改不了，那么接受它。改变观念，你就能接受它 喜欢就收藏,3,理论课学时分配（60学时）,如果你喜欢它，那么享受它。不喜欢，那么避开它。避不开，那么改变它。改不了，那么接受它。改变观念，你就能接受它 喜欢就收藏,4,主讲教材：周德庆. 微生物学教程（2nd），北京：高等教育出版社，2002 主要参考书目 ： 沈萍主编. 微生物学，北京：高等教育出版社，2000 无锡轻工业学院编. 微生物学（2

3、nd），北京：轻工业出版社，1990 岑沛霖，蔡谨编著. 工业微生物学，北京：化工出版社，2000 美MT马迪根等主编,杨文博等译. 微生物生物学，北京：科学出版社，2001 MadiganMTetal. Brock Biologyof Micro-organisms，8th/9th Ed，PrenticeHall Inc.，1997/ 1999 PrescottLMetal. Microbiology 4thEd. WCB Mc Graw-Hill，1999,如果你喜欢它，那么享受它。不喜欢，那么避开它。避不开，那么改变它。改不了，那么接受它。改变观念，你就能接受它 喜欢就收藏,5,主要期刊

4、杂志： 微生物学通报双月刊综合性； 微生物学报双月刊基础性； 工业微生物双月刊应用性； 生物工程学报双月刊； 食品与发酵工业双月刊应用性； AppliedBiochemistryandBiotechnology AppliedandEnvironmentalMicrobiology BiotechnologyandBioengineering BiotechnologyLetters,如果你喜欢它，那么享受它。不喜欢，那么避开它。避不开，那么改变它。改不了，那么接受它。改变观念，你就能接受它 喜欢就收藏,6,成绩考核： 总成绩=平时成绩（30%）+笔试成绩（70%） 平时成绩：作业、课堂提问和

5、表现、出勤、期中考试成绩等 笔试试题类型：填空；判断；名词解释；微生物学名；问答题和论述题等,如果你喜欢它，那么享受它。不喜欢，那么避开它。避不开，那么改变它。改不了，那么接受它。改变观念，你就能接受它 喜欢就收藏,7,绪 论,如果你喜欢它，那么享受它。不喜欢，那么避开它。避不开，那么改变它。改不了，那么接受它。改变观念，你就能接受它 喜欢就收藏,8,教学提示：,认识微生物，并重点掌握微生物的概念和基本特点 了解微生物学研究的发展历史、目前的发展概况，并认识微生物与人类社会发展和进步的关系 明确微生物学的研究内容和研究方法、与其他学科发展的关系，以及明确微生物学的学习方法。,教学要求： 认真阅

6、读和体会教材微生物学教程的绪论和结束语 “21世纪的微生物学”的内容，并参阅课外相关书籍和期刊，想想你打算怎样学好微生物学课程。,如果你喜欢它，那么享受它。不喜欢，那么避开它。避不开，那么改变它。改不了，那么接受它。改变观念，你就能接受它 喜欢就收藏,9,微生物(microorganism，microbe)是一群个体微小、结构简单（单细胞或简单多细胞、甚或是没有细胞结构）的低等生物的统称。通常人的肉眼看不见，必须借助于光学显微镜或电子显微镜才能看到。,微生物的种类很多,主要包括：细菌、放线菌、支原体、立克次氏体、衣原体、蓝细菌、真菌（酵母菌、霉菌及蕈菌）、原生动物、病毒、类病毒、朊病毒等。,一

7、、什么是微生物,如果你喜欢它，那么享受它。不喜欢，那么避开它。避不开，那么改变它。改不了，那么接受它。改变观念，你就能接受它 喜欢就收藏,10,如果你喜欢它，那么享受它。不喜欢，那么避开它。避不开，那么改变它。改不了，那么接受它。改变观念，你就能接受它 喜欢就收藏,11,如果你喜欢它，那么享受它。不喜欢，那么避开它。避不开，那么改变它。改不了，那么接受它。改变观念，你就能接受它 喜欢就收藏,12,根据不同的进化水平和性状上的显著差异，微生物可分为以下三大类群：,非细胞型生物（即分子生物）：病毒、类病毒、朊病毒、拟病毒 原核生物：细菌、放线菌、蓝细菌（蓝藻、蓝绿藻）、支原体、立克次氏体、衣原体

8、真核生物：真菌（丝状真菌-霉菌、酵母菌、大型真菌-蕈菌）、单细胞藻类、原生动物,如果你喜欢它，那么享受它。不喜欢，那么避开它。避不开，那么改变它。改不了，那么接受它。改变观念，你就能接受它 喜欢就收藏,13,微生物的个体极其微小，一般以m或nm作单位描述之。如一个典型球菌仅m。 最近芬兰科学家EO Kajander等发现了一种能引起尿结石的纳米细菌，其直径最小仅为50nm，甚至比最大的病毒更小一些。这种细菌分裂缓慢，三天才分裂一次，是目前所知的最小的具有细胞壁的细菌。 微生物结构也是非常简单的，大多数为单细胞，只有少数为简单的多细胞。又如PSTV是359个核苷酸（RNA）组成的类病毒，长度为5

9、0nm；而朊病毒仅由蛋白质分子组成。,二、微生物的主要特点,1.个体微小、结构简单,如果你喜欢它，那么享受它。不喜欢，那么避开它。避不开，那么改变它。改不了，那么接受它。改变观念，你就能接受它 喜欢就收藏,14,virus(0.05 to 0.1 microns),bacteria (0.5 to 1.5 microns),red blood cell (5 microns),lymphocyte (5 to 8 microns),The white bar above represents 10 microns (0.01mm). Below are some organisms and c

10、ells drawn to approximate scale,human sperm (60 microns),如果你喜欢它，那么享受它。不喜欢，那么避开它。避不开，那么改变它。改不了，那么接受它。改变观念，你就能接受它 喜欢就收藏,15,微生物吸收和转化物质的能力比动物、植物要高很多倍： 在合适的环境下，Escherichia coli（大肠杆菌）每小时内可消耗其自重1000-10000倍的乳糖。 Candida utilis(产朊假丝酵母)合成蛋白质的能力比大豆强100倍，比食用公牛强10万倍。 微生物的这个特性为它们的快速生长繁殖和产生大量代谢产物提供了充分的物质基础，从而使微生物有可

11、能更好地发挥“活的化工厂”的作用。人类对微生物的利用主要体现在它们的生物化学转化能力上。,2.吸收多，转化快,如果你喜欢它，那么享受它。不喜欢，那么避开它。避不开，那么改变它。改不了，那么接受它。改变观念，你就能接受它 喜欢就收藏,16,微生物具有惊人的生长繁殖速度，其中二等分裂（指数分裂）的细菌尤为突出。 研究得最透砌的微生物是Escherichia coli，其细胞在合适的生长条件下，每分裂一次的时间是12.5-20.0分钟。如按20分钟分裂一次计，则每小时分裂3次，24小时可达到4.7221024个（4722吨），48小时可达4000个地球重。,3.生长旺，繁殖快,如果你喜欢它，那么享受

12、它。不喜欢，那么避开它。避不开，那么改变它。改不了，那么接受它。改变观念，你就能接受它 喜欢就收藏,17,由于条件的限制，细菌的指数分裂速度只能维持数小时，而在液体培养基中，细菌细胞的浓度一般仅能达到108-109个/ml。 微生物的这一特性在发酵工业上体现在：生产效率高、发酵周期短。在生物学基本理论的研究上的优越性：科研周期大大缩短、经费减少、效率提高。 当然，对于危害人、畜和植物等的病原微生物或使物品发霉的微生物来说，它们的这个特性就会给人类带来极大的麻烦甚至严重的祸害，因而需要认真对待。,如果你喜欢它，那么享受它。不喜欢，那么避开它。避不开，那么改变它。改不了，那么接受它。改变观念，你就

13、能接受它 喜欢就收藏,18,微生物有极其灵活的适应性，这是高等动植物无法比拟的，诸如抗热性、抗寒性、抗盐性、抗酸性、抗压力等能力。 在海洋深处的某些硫细菌可在250-300之间生长； 嗜盐细菌可在饱和盐水中正常生长繁殖； Thiobacillus thiooxidans(氧化硫杆菌)在pH1-2酸性环境中生长; Bacillus.sp.(未定名)的芽孢在琥珀内蜜蜂肠道中已保存了2500万年-4000万年。,4.适应强、易变异,如果你喜欢它，那么享受它。不喜欢，那么避开它。避不开，那么改变它。改不了，那么接受它。改变观念，你就能接受它 喜欢就收藏,19,微生物的个体一般都是单倍体，加之它具有繁殖

14、快、数量多以及与外界环境直接接触等原因，虽然微生物的变异频率仅为(10-6-10-9)，但也能在短时间内产生大量变异的后代。 在微生物育种中利用其“容易变异”这一特性可获得高产菌株。 在1943年，利用Penicillium chrysogenum发酵生产青霉素，青霉素发酵液中只分泌约20单位/ml的青霉素。通过诱变现在发酵液中达到5万-10万单位/ml，成本大大降低。,如果你喜欢它，那么享受它。不喜欢，那么避开它。避不开，那么改变它。改不了，那么接受它。改变观念，你就能接受它 喜欢就收藏,20,然而，实践中常遇到一些有害变异，如在医疗中最常见的致病菌对抗生素所产生的抗药性变异。青霉素1943

15、年刚问世时，对Staphy-lococcus aureus 最低制菌浓度为0.02ug/ml,由于致病菌的突变机制使其制菌浓度不断提高，有的菌株的耐药性竟比原始菌株提高了1万倍。 如在40年代用青霉素治疗时，即使是严重感染的病人，每天只需10万单位，而现在成人需10万单位，新生儿也不少于万单位。病情严重时，甚至用数千万。同时也说明了“滥用抗生素无异于玩火”的口号是有充分科学依据的。,如果你喜欢它，那么享受它。不喜欢，那么避开它。避不开，那么改变它。改不了，那么接受它。改变观念，你就能接受它 喜欢就收藏,21,在生物圈的每一个角落都有微生物的踪迹“无处不在，无孔不入”。 人体体腔（100-400

16、种，总数约为100万亿，其中数量最多的是（脆弱拟杆菌）。 海底（硫细菌，100，140个大气压）、高空（85km）、土壤深层. 由于微生物的发现比较迟，加上鉴定微生物种的工作以及划分种的标准等问题较复杂，所以目前确定微生物种数只有10万多种。随着分离、培养方法的改进和研究工作的进一步的深入，将会有更多的微生物被发现。,5.分布广，种类多,如果你喜欢它，那么享受它。不喜欢，那么避开它。避不开，那么改变它。改不了，那么接受它。改变观念，你就能接受它 喜欢就收藏,22,微生物世界之最,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 食谱最广 休眠最长 繁殖最快 种类最

17、多,如果你喜欢它，那么享受它。不喜欢，那么避开它。避不开，那么改变它。改不了，那么接受它。改变观念，你就能接受它 喜欢就收藏,23,三、微生物的作用,1.微生物与粮食 粮食生产是全人类生存中至关重要的大事。微生物在提高土壤肥力、改进作物特性（如构建固氮植物）、促进粮食增产、防治粮食作物的病虫害、防止粮食霉腐变质以及把多余粮食转化为糖、酒、单细胞蛋白、各种饮料和调味品等方面，都可大显身手。,如果你喜欢它，那么享受它。不喜欢，那么避开它。避不开，那么改变它。改不了，那么接受它。改变观念，你就能接受它 喜欢就收藏,24,2微生物与能源 把自然界蕴藏量极其丰富的纤维素转化成乙醇； 利用产甲烷菌把自然界

18、蕴藏量最丰富的可再生资源转化成甲烷； 利用光合细菌、蓝细菌或厌氧梭菌等微生物生产”清洁能源”-氢气； 通过微生物发酵产气或其代谢产物来提高石油采收率； 研制微生物电池使之实用化。,如果你喜欢它，那么享受它。不喜欢，那么避开它。避不开，那么改变它。改不了，那么接受它。改变观念，你就能接受它 喜欢就收藏,25,3.微生物与资源 微生物能将地球上永无枯竭的纤维素等可再生资源转化成各种化工、轻工和制药等工业原料。 传统的：乙醇、丙醇、丁醇、乙酸、甘油、乳酸、苹果酸等； 现代的：水杨酸、乌头酸、丙烯酸、已二酸、丙烯酸、长链脂肪酸、亚麻酸油和聚羟基丁酸酯（PHB）等； 另外：微生物在金属矿藏资源的开发和利

19、用上也有独特的作用。,如果你喜欢它，那么享受它。不喜欢，那么避开它。避不开，那么改变它。改不了，那么接受它。改变观念，你就能接受它 喜欢就收藏,26,4.微生物与环境保护 利用微生物肥料、微生物杀虫剂或农用抗生素来取代会造成环境恶化的各种化学肥料或化学农药； 利用微生物生产的PHB（聚羟基丁酸酯）制造易降解的医用塑料制品以减少环境污染； 利用微生物来净化生活污水和有毒工业污水； 利用微生物技术来监察环境的污染度，如用艾姆氏法检测环境中的“三致”物质； 利用EMB培养来检查饮水的肠道病原菌等。,如果你喜欢它，那么享受它。不喜欢，那么避开它。避不开，那么改变它。改不了，那么接受它。改变观念，你就能

20、接受它 喜欢就收藏,27,5.微生物与人类健康 防治这类疾病的主要手段又是各种微生物产生的药物：抗生素、干扰素和白细胞介素等高效药物纷纷转向由“工程菌”来生产。 与人类生殖、避孕等密切相关的甾体激素类药物 此外，一大批与人类健康、长寿有关的生物制品，如疫苗、类毒素等均是微生物产品。,如果你喜欢它，那么享受它。不喜欢，那么避开它。避不开，那么改变它。改不了，那么接受它。改变观念，你就能接受它 喜欢就收藏,28,四、微生物学基本研究方法,光学显微镜的诞生，它将肉眼的分辨率提高到微米级水平，而电子显微镜的出现使人眼分辨达到纳米水平。列文虎克（1632-1723，荷兰. 先驱者）是第一个用显微镜来观察

21、和描述微生物的。,1.显微镜技术,如果你喜欢它，那么享受它。不喜欢，那么避开它。避不开，那么改变它。改不了，那么接受它。改变观念，你就能接受它 喜欢就收藏,29,如果你喜欢它，那么享受它。不喜欢，那么避开它。避不开，那么改变它。改不了，那么接受它。改变观念，你就能接受它 喜欢就收藏,30,2.无菌技术 无菌技术是在分离、转接及培养微生物纯培养物时防止被其他微生物污染的技术。 对灭菌技术的原理等作出科学解释的是巴斯德（L. Pasteur，1822-1895,法国。微生物学奠基人)。他所进行的举世闻名的曲颈瓶实验，不仅彻底否定了当时十分流行的 “生命自然发生学说”，而且为微生物学中的无菌技术的创

22、立和发展奠定了理论和实践基础。,如果你喜欢它，那么享受它。不喜欢，那么避开它。避不开，那么改变它。改不了，那么接受它。改变观念，你就能接受它 喜欢就收藏,31,无菌操作,如果你喜欢它，那么享受它。不喜欢，那么避开它。避不开，那么改变它。改不了，那么接受它。改变观念，你就能接受它 喜欢就收藏,32,纯种分离技术是人类揭开微生物世界奥秘的重要手段。要揭开在自然条件下处于杂居混生状态的某一微生物的特点，以及它们对人类是有益还是有害，就必须采用建立在无菌技术基础上的纯种分离技术。早期对微生物群体进行单个纯化分离者是李斯特。但真正取得突破的是柯赫（1843-1910，德国. 细菌学奠基人 ）发明的培养皿

23、琼脂平板技术。,3.纯种分离技术,如果你喜欢它，那么享受它。不喜欢，那么避开它。避不开，那么改变它。改不了，那么接受它。改变观念，你就能接受它 喜欢就收藏,33,如果你喜欢它，那么享受它。不喜欢，那么避开它。避不开，那么改变它。改不了，那么接受它。改变观念，你就能接受它 喜欢就收藏,34,4.纯种培养技术 微生物纯种培养技术在科学实验和生产实践中有着极其重大的理论与实践意义。 为微生物提供一个初级培养的实验方法并不复杂，但要使微生物在大规模生产中良好地生长或累积代谢产物，就得考虑一些最为合理的培养装置和有效的工艺条件，并且还要在整个微生物的发酵过程中严防其他微生物的干扰 即防止杂菌污染。 发酵

24、罐的发明及大规模地普及应用，为微生物工程学以至生物工程学的应用开辟了崭新前景。因此微生物发酵工业已成为国民经济的重要支柱之一。 据估计,全世界微生物产业的产值可达到2000亿美元。所以微生物产业已与动、植物生产并列为生物产业的三大支柱。,如果你喜欢它，那么享受它。不喜欢，那么避开它。避不开，那么改变它。改不了，那么接受它。改变观念，你就能接受它 喜欢就收藏,35,*显微镜及制片染色技术 消毒灭菌技术 *无菌操作技术 *纯种分离技术 *纯种培养技术 合成培养基技术 选择性和鉴别性培养技术,突变型标记和筛选技术 深层液体培养技术 菌种保藏技术 原生质体制备和融合技术 DNA重组技术,其中*所示为微

25、生物学最基本的实验技术微生物学的一整套独特实验技术,已扩散到生命科学研究的各个领域,已成为生命科学和生物工程研究的必要手段.,微生物学领域的研究技术,如果你喜欢它，那么享受它。不喜欢，那么避开它。避不开，那么改变它。改不了，那么接受它。改变观念，你就能接受它 喜欢就收藏,36,五、微生物学的分支,1.按研究基本生命活动规律来分：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。,2.按微生物的具体研究对象分：细菌学、真菌学、病毒学、菌物学、藻类学等。,如果你喜欢它，那么享受它。不喜欢，那么避开它。避不开，那么改变它。改不了，那么接受它。改变观念，你就能接受它 喜欢就收藏,37,4.按微

26、生物所处生态环境分：土壤微生物学、海洋微生物学、环境微生物学、宇宙微生物学等。,3.按微生物的应用领域分：农业微生物、工业微生物、医学微生物、药用微生物学、食品微生物、乳品微生物学、兽医微生物学、预防微生物学等。,如果你喜欢它，那么享受它。不喜欢，那么避开它。避不开，那么改变它。改不了，那么接受它。改变观念，你就能接受它 喜欢就收藏,38,六、微生物学的发展简史,1.史前期 史前期是指人类还未见到微生物个体尤其是细菌 细胞前的一段漫长的历史时期，大约在距今8000年1676年间。 开创者：各国劳动人民，其中尤以我国的制曲、 酿酒、制醋技术著称。 特点：未见也未知细菌等微生物个体；仅凭实践经验利

27、用微生物的有益活动（酿酒、制酱、酿醋、沤肥、轮作、治病）。,如果你喜欢它，那么享受它。不喜欢，那么避开它。避不开，那么改变它。改不了，那么接受它。改变观念，你就能接受它 喜欢就收藏,39,2.初创期,时 间：16761861 开创者：列文虎克（Leeuwenhoek ) 特 点：自制的单式显微镜观察到细菌的个体； 对某些微生物形态进行了描述。,如果你喜欢它，那么享受它。不喜欢，那么避开它。避不开，那么改变它。改不了，那么接受它。改变观念，你就能接受它 喜欢就收藏,40,1676年，微生物学的先驱者荷兰人列文虎克首次观察到了细菌。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

28、国皇家学会的会员。,如果你喜欢它，那么享受它。不喜欢，那么避开它。避不开，那么改变它。改不了，那么接受它。改变观念，你就能接受它 喜欢就收藏,41,时 间：18611897 开创者：Pasteur和Koch 特 点：建立了一系列研究微生物所必要的独特方法； 借助于良好的研究方法，开创了寻找病原微 生物的“黄金时期”； 把微生物的研究从形态描述推进到生理学研 究的新水平； 微生物学以独立的学科形式开始形成。,3.奠基期,如果你喜欢它，那么享受它。不喜欢，那么避开它。避不开，那么改变它。改不了，那么接受它。改变观念，你就能接受它 喜欢就收藏,42,法国人巴斯德（Louis Pasteur） （18

29、221895）,德国人柯赫（Robert Koch） （ 18431910）,如果你喜欢它，那么享受它。不喜欢，那么避开它。避不开，那么改变它。改不了，那么接受它。改变观念，你就能接受它 喜欢就收藏,43,3.1 巴斯德,(1) 发现并证实发酵是由活的小生物微生物引起的,(2) 彻底否定了“自然发生”学说,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”,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：6065作短时间加热处理，杀死有害微生物,如果你喜欢它，那么享受它。不喜欢，那

30、么避开它。避不开，那么改变它。改不了，那么接受它。改变观念，你就能接受它 喜欢就收藏,44,如果你喜欢它，那么享受它。不喜欢，那么避开它。避不开，那么改变它。改不了，那么接受它。改变观念，你就能接受它 喜欢就收藏,45,如果你喜欢它，那么享受它。不喜欢，那么避开它。避不开，那么改变它。改不了，那么接受它。改变观念，你就能接受它 喜欢就收藏,46,3.2 柯赫,a）细菌纯培养方法的建立,土豆切面 营养明胶 营养琼脂（平皿）,（1）微生物学基本操作技术方面的贡献,b）设计了各种培养基，实现了在实验室内对各种微 微生物的培养,c）流动蒸汽灭菌,d）染色观察和显微摄影,如果你喜欢它，那么享受它。不喜欢，那么避开它。避不开，那么改变它。改不了，那么接受它。改变观念，你就能接受它 喜欢就收藏,47,（2）为病原细菌的研究作出了突出贡献：,a）具体证实了炭疽杆菌是炭疽病的病原菌（1877）；,b）发现了肺结核病的病原菌；（1905年获诺贝尔奖）,c）建立“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、