1、微微 生生 物物 学学微生物教研室微生物教研室第1页绪绪 论论第2页五、绪 论 1 1、什么是微生物、什么是微生物 2 2、微生物在生物界位置、微生物在生物界位置 3 3、微生物五大共性、微生物五大共性 4 4、微生物与人类关系、微生物与人类关系微生物学发微生物学发展促进了人类进步展促进了人类进步 5 5、微生物学发展、微生物学发展 6 6、微生物学及其分科、微生物学及其分科 7 7、微生物学对生命科学贡献、微生物学对生命科学贡献 8 8、2121世纪微生物学展望世纪微生物学展望 第3页 微生物（微生物（microorganism，microbe）：）：一切肉眼看不见或看不清微小生物总称。一切
2、肉眼看不见或看不清微小生物总称。它们都是一些个体微小（普通它们都是一些个体微小（普通 0.1mm）、结）、结构简单低等生物构简单低等生物(单细胞或结构较为简单多细胞生物、单细胞或结构较为简单多细胞生物、甚至没有细胞结构生物甚至没有细胞结构生物)。一、什么是微生物一、什么是微生物第4页（一）微生物特点（一）微生物特点1、小、小 个体微小个体微小 m级级:光学显微镜可见（细胞）；光学显微镜可见（细胞）；nm级级:电子显微镜下可见（细胞器、病毒）。电子显微镜下可见（细胞器、病毒）。2、简、简 结构简单结构简单 单细胞、简单多细胞、非细胞（分子生物）。单细胞、简单多细胞、非细胞（分子生物）。3、低、低
3、 进化地位低进化地位低第5页肉肉 眼眼 可可 观观 察察 到到 微微 生生 物物 聚聚 集集 群群 体体 菌菌 落落第6页（二）微生物种类（二）微生物种类微生物类群十分庞杂，包含真核类、原核类及非细胞微生物类群十分庞杂，包含真核类、原核类及非细胞类。类。真核类：属于真核生物真菌（酵母菌、霉菌和蕈真核类：属于真核生物真菌（酵母菌、霉菌和蕈 菌）菌），单细胞藻类、原生动物等；，单细胞藻类、原生动物等；原核类：属于原核生物细菌（真细菌和古细菌）、放原核类：属于原核生物细菌（真细菌和古细菌）、放线菌、蓝细菌、支原体、立克次氏体、衣原体等；线菌、蓝细菌、支原体、立克次氏体、衣原体等；非细胞类：无细胞结构
4、病毒、类病毒、拟病毒等。非细胞类：无细胞结构病毒、类病毒、拟病毒等。第7页二、微生物在生物界位置二、微生物在生物界位置（一）生物界级分类学说（一）生物界级分类学说（二）分类单位与命名分类单位与命名 第8页（一）生物界级分类学说（一）生物界级分类学说 伴随人们对微生物认识逐步深化，近一百多年伴随人们对微生物认识逐步深化，近一百多年来，从两界系统经历过三界系统、四界系统、五界系来，从两界系统经历过三界系统、四界系统、五界系统甚至六界系统，最终又出现了三原界（或三总界）统甚至六界系统，最终又出现了三原界（或三总界）系统。系统。图图 生物界级学说发展（阴影部分为微生物）生物界级学说发展（阴影部分为微生
5、物）第9页1、二界系统、二界系统 动物界、植物界。动物界、植物界。人们对于动植物形态和类别认识有了一些系统人们对于动植物形态和类别认识有了一些系统知识。知识。我国春秋时期已形成了对生物分成动物和植物我国春秋时期已形成了对生物分成动物和植物两大类认识（周礼两大类认识（周礼地官、考工记等著作地官、考工记等著作中），这就是最早中），这就是最早“二界系统二界系统”。于公元前于公元前4世纪时亚里斯多德也提出了生物可世纪时亚里斯多德也提出了生物可分为动物和植物分为动物和植物“两界系统两界系统”。对两界系统较为科学叙述是对两界系统较为科学叙述是1753年瑞典博物学年瑞典博物学家林奈在植物种志中提出来。家林奈
6、在植物种志中提出来。第10页2、三界系统、三界系统德国动物学家德国动物学家ENHaeckel（1866）提出：）提出：动物界、植物界、原生生物界动物界、植物界、原生生物界（Protista）。）。原生生物界主要由一些单细胞生物及原生生物界主要由一些单细胞生物及“无核类无核类”（Monera）生物组成，包含细菌、藻类、）生物组成，包含细菌、藻类、真菌和原生动物。真菌和原生动物。第11页3、四界系统、四界系统1938年年Copeland提出四界，提出四界，1956年成熟：年成熟：植物界；植物界；动物界动物界 原生动物外除；原生动物外除；原始生物界原始生物界 包含原生动物、真菌、部分藻类；包含原生动
7、物、真菌、部分藻类；菌界菌界-原核生物界（原核生物界（Monera）包含细菌、蓝细菌。包含细菌、蓝细菌。第12页4、五界系统、五界系统1969年年Whittaker提出了五界学说，五界系统包含：提出了五界学说，五界系统包含：动物界动物界（Animalia）；）；植物界植物界（Plantae）；）；原生生物界原生生物界（Protista）包含原生动物、单细胞藻包含原生动物、单细胞藻类、粘菌等；类、粘菌等；真菌界（真菌界（Fungi）包含真菌和酵母菌；包含真菌和酵母菌；原核生物界（原核生物界（Monera）包含细菌、蓝细菌等。包含细菌、蓝细菌等。第13页图图 Whittaker五界系统示意图五界系
8、统示意图以纵向显示从原核生物到真核单细胞生物再到真核多细胞生物三大进化阶段，以纵向显示从原核生物到真核单细胞生物再到真核多细胞生物三大进化阶段，而以横向显示光合营养（而以横向显示光合营养（photosynthesis）、吸收式营养（）、吸收式营养（absorption）和摄食）和摄食式营养（式营养（ingestion）这三大进化方向。）这三大进化方向。第14页5、六界系统、六界系统 后生动物界后生动物界（Metazoa）；）；后生植物界后生植物界（Metaphyta）;真真菌界；原生生物界；原核生物界；病毒界菌界；原生生物界；原核生物界；病毒界（Archetista）。）。我国学者王大耜等（我
9、国学者王大耜等（1977）在）在Whittaker五界系统基础上，五界系统基础上，也提出过应增加一个病毒界（也提出过应增加一个病毒界（Vira）六界系统：）六界系统：动物界；植物界；原生生物界；真菌界；动物界；植物界；原生生物界；真菌界；原核生物界；原核生物界；病毒界。病毒界。1996年美国年美国P.H.Raven等六界系统：等六界系统：动物界；植物界；原生生物界；真菌界；动物界；植物界；原生生物界；真菌界；真细菌界；真细菌界；古细菌界。古细菌界。第15页6、三总界五界系统、三总界五界系统 我国学者陈世骧（我国学者陈世骧（1979年）等按生物历史发展三个年）等按生物历史发展三个阶段不一样将生物
10、分为来分三个总界，再按生理、生阶段不一样将生物分为来分三个总界，再按生理、生态特征差异分五个界。态特征差异分五个界。非细胞总界非细胞总界（SuperkingdomAcytonia）原核总界原核总界（SuperkingdomProcaryota）1细菌界细菌界（KingdomMycomonera）2蓝细菌界蓝细菌界（KingdomPhycomonera）真核总界真核总界（SuperkingdomEucaryota）3植物界植物界（KingdomPlantae）4真菌界真菌界（KingdomFungi）5动物界动物界（KingdomAnimalia）第16页7、三原界系统、三原界系统 依据依据16
11、SrRNA核苷酸次序同源性测定，核苷酸次序同源性测定，1978年年RHWhittaker和和LMargulis提出了三原界（提出了三原界（Urkingdom）学说。）学说。在生物进化过程早期，存在着一类各生物共同祖先，由它分三条在生物进化过程早期，存在着一类各生物共同祖先，由它分三条进化路线，亦即形成了三个原界：进化路线，亦即形成了三个原界：古细菌（古细菌（Archaebacteria）原界）原界 包含产甲烷菌，极端嗜盐菌和嗜热嗜酸菌；包含产甲烷菌，极端嗜盐菌和嗜热嗜酸菌；真细菌（真细菌（Eubacteria）原界）原界 包含蓝细菌和各种除古细菌以外其它原核生物；包含蓝细菌和各种除古细菌以外其
12、它原核生物；真核生物（真核生物（Eucaryotes）原界）原界 包含原生生物、真菌、动物和植物。包含原生生物、真菌、动物和植物。第17页图图 三原界系统图示三原界系统图示第18页（二）分类单位与命名（二）分类单位与命名 1、分类单位、分类单位 界，门，纲，目，科，属，种。界，门，纲，目，科，属，种。种是最基本分类单位种是最基本分类单位,它是一大群表型特征高度相它是一大群表型特征高度相同，亲缘关系极其相近，与同属内其它种有着显著差同，亲缘关系极其相近，与同属内其它种有着显著差异菌株总称。异菌株总称。种以下又分亚种种以下又分亚种(变种变种)，型，类群，菌株，型，类群，菌株(品系品系)。第19页
13、按照国际细菌命名法规，采取林奈氏双名法。按照国际细菌命名法规，采取林奈氏双名法。属名属名+种名种名+命名人命名人 属名：名词，斜体，首字母大写，普通描绘主要形属名：名词，斜体，首字母大写，普通描绘主要形 态或生理特征。态或生理特征。种名：形容词，斜体，小写，代表一个种次要特征。种名：形容词，斜体，小写，代表一个种次要特征。如大肠杆菌如大肠杆菌:Escherichia coli (Migula)Castellani&Chalmers 1919E.coli（Escherichia coli 大肠埃希氏菌，简称大肠杆菌）大肠埃希氏菌，简称大肠杆菌）未确定种名或不指特定种时，可在属名后加未确定种名或不
14、指特定种时，可在属名后加sp.表示，如：表示，如：Penicillium sp.（青霉属）。（青霉属）。2、命名、命名第20页三、微生物五大共性三、微生物五大共性1、体积小、面积大、体积小、面积大2、吸收多、转化快、吸收多、转化快3、生长旺、繁殖快、生长旺、繁殖快4、适应强、易变异、适应强、易变异5、分布广、种类多、分布广、种类多第21页病毒病毒0.2 m杆状细菌杆状细菌0.52.0 m支原体支原体立克次氏体立克次氏体衣原体衣原体0.20.5 m放线菌放线菌菌丝直径菌丝直径1 m霉菌霉菌菌丝直径菌丝直径 210 m酵母酵母15530 m（一）（一）体积小、面积大体积小、面积大第22页 个体微小
15、，其体积必定很小。一个经典球菌个体微小，其体积必定很小。一个经典球菌（直径（直径0.5mm左右）体积仅左右）体积仅1m3，每个球菌都有，每个球菌都有其对应表面，它所拥有表面积要比同体积其它生物其对应表面，它所拥有表面积要比同体积其它生物所拥有表面积大得多。所以说，微生物体积小、面所拥有表面积大得多。所以说，微生物体积小、面积大。积大。这是微生物五大共性基础，由它可发展出一系这是微生物五大共性基础，由它可发展出一系列其它共性。列其它共性。比面值比面值=表面积表面积/体积体积4 r2/4/3 r2=3/r第23页（二）（二）吸收多，转化快吸收多，转化快 微生物对于营养物质吸收和代谢产物排出都是经过
16、细微生物对于营养物质吸收和代谢产物排出都是经过细胞表面进行，所以体积小、面积大就为其提供一个巨胞表面进行，所以体积小、面积大就为其提供一个巨大营养物质吸收面和对于外界环境信息（冷、热、干、大营养物质吸收面和对于外界环境信息（冷、热、干、湿、酸、碱、盐、渗透压等等）接收面。吸收多就转湿、酸、碱、盐、渗透压等等）接收面。吸收多就转化快。化快。3克地鼠天天消耗与体重等重粮食；克地鼠天天消耗与体重等重粮食；1克闪绿蜂鸟天天消耗两倍于体重粮食；克闪绿蜂鸟天天消耗两倍于体重粮食；大肠杆菌每小时消耗倍于体重糖。大肠杆菌每小时消耗倍于体重糖。第24页 微生物这个特征为它们高速生长繁殖提供了物质微生物这个特征为
17、它们高速生长繁殖提供了物质基础。人类利用微生物生产许多产品，就是因为它们基础。人类利用微生物生产许多产品，就是因为它们生物化学转化能力尤其强生物化学转化能力尤其强“活化工厂活化工厂”。发酵乳糖细菌在发酵乳糖细菌在1小时内就能够分解相当于其小时内就能够分解相当于其本身重量本身重量1,00010,000倍乳糖，产生乳酸；倍乳糖，产生乳酸；1千克酵母菌体，在一天内可发酵几千千克糖，千克酵母菌体，在一天内可发酵几千千克糖，生成酒精；生成酒精；第25页因为其吸收多、转化快，所以具极高生长和繁殖速度。因为其吸收多、转化快，所以具极高生长和繁殖速度。比如：比如：Escherichia coli(大肠杆菌大肠
18、杆菌)在最适生长条件在最适生长条件下，每下，每12.520分钟细胞就能分裂一次。分钟细胞就能分裂一次。24h其后代其后代4722 366 500万亿个，重约万亿个，重约4722吨。吨。500kg酵母菌以废糖蜜和氨水为养料，酵母菌以废糖蜜和氨水为养料，24hr可合成可合成5000kg优良蛋白质。优良蛋白质。微生物这一主要特征在发酵工业中含有主要实践意微生物这一主要特征在发酵工业中含有主要实践意义，可使发酵周期缩短，生产速率提升义，可使发酵周期缩短，生产速率提升;使科研周期大使科研周期大为缩短、空间降低、经费降低、效率提升。为缩短、空间降低、经费降低、效率提升。但若是有害微生物但若是有害微生物,将
19、会给人类带来极大损失和危害将会给人类带来极大损失和危害.（三）（三）生长旺，繁殖快生长旺，繁殖快第26页表13若干微生物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38252.71011大肠杆菌18分80371.21024根瘤菌110分13258.2103枯草杆菌31分46307.01013光合细菌144分10301.0103酿酒酵母120分12304.1103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)旧称，与细菌同属原核生物。第27页（四）适应强、易变
20、异（四）适应强、易变异1、适应强、适应强 微生物含有极其灵活适应性或代谢调控机制，微生物含有极其灵活适应性或代谢调控机制，这是任何高等动、植物无法比拟。微生物这是任何高等动、植物无法比拟。微生物 对环境条件尤其是地球上极端环境有极其惊人适应对环境条件尤其是地球上极端环境有极其惊人适应能力能力,堪称堪称“生物界之最生物界之最”。任何有其它生物生存环境中，都能找到微生物。而任何有其它生物生存环境中，都能找到微生物。而在其它生物不可能生存极端环境中也有微生物存在。在其它生物不可能生存极端环境中也有微生物存在。第28页突变频率虽低，但因繁殖快，数量多，与外界突变频率虽低，但因繁殖快，数量多，与外界环境
21、直接接触，因而在短时间内可出现大量变异后环境直接接触，因而在短时间内可出现大量变异后代。代。2、易变异、易变异 微生物普通都是单细胞、简单多细胞或非细胞，通微生物普通都是单细胞、简单多细胞或非细胞，通常都是单倍体（常都是单倍体（n），轻易发生变异（变异频率十分低），轻易发生变异（变异频率十分低10-5 10-10）。最常见变异形式是基因突变。）。最常见变异形式是基因突变。微生物变异有：有益变异和有害变异。微生物变异有：有益变异和有害变异。第29页（五）分布广、种类多（五）分布广、种类多万米深海、万米深海、8585公里高空、公里高空、地层下地层下128128米和米和427427米米 沉沉积岩中都
22、发觉有微生物存在。积岩中都发觉有微生物存在。1、分布广、分布广 微生物因其体积小、重量轻，能够随空气流动微生物因其体积小、重量轻，能够随空气流动处处传输。但其怕明火，地球上除了火山中心区域处处传输。但其怕明火，地球上除了火山中心区域外，处处都有微生物踪迹。外，处处都有微生物踪迹。第30页（1）物种多样性物种多样性（2）生理代谢类型多样性生理代谢类型多样性（3）代谢产物多样性代谢产物多样性（4）遗传基因多样性遗传基因多样性（5）生态类型多样性生态类型多样性2、种类多、种类多第31页（1）物种多样性物种多样性 微生物总数约为微生物总数约为50万万 600万种，已记载过约万种，已记载过约20万万种（
23、种（1995年）。其中原核生物年）。其中原核生物3500种，病毒种，病毒4000种，种，真菌真菌9万种，原生动物和藻类万种，原生动物和藻类10万种。万种。（2）生理代谢类型多样性生理代谢类型多样性 微生物生理代谢类型之多，是动、植物所大不能及。微生物生理代谢类型之多，是动、植物所大不能及。表现在：对各种物质甚至有毒物质分解、各种产能表现在：对各种物质甚至有毒物质分解、各种产能方式、生物固氮作用、合成各种次生代谢产物和复方式、生物固氮作用、合成各种次生代谢产物和复杂有机物、对复杂有机分子基团生物转化、抵抗极杂有机物、对复杂有机分子基团生物转化、抵抗极端环境能力等等。端环境能力等等。第32页（3）
24、代谢产物多样性代谢产物多样性 微生物终究能产多少种代谢产物，是一个不轻易准确回微生物终究能产多少种代谢产物，是一个不轻易准确回答问题。答问题。（4）遗传基因多样性遗传基因多样性 微生物基因组种类多样（年微生物基因组种类多样（年5月止，已发表微生物基因组月止，已发表微生物基因组31个、即将发表个、即将发表15个、正在进行个、正在进行106个），基因库资源丰个），基因库资源丰富。富。（5）生态类型多样性生态类型多样性 微生物广泛分布于地球表面各处及各种极端环境；微生微生物广泛分布于地球表面各处及各种极端环境；微生物与微生物或与其它生物间还存在众多相互依存关系物与微生物或与其它生物间还存在众多相互依
25、存关系（互生、共生、寄生、拮抗、捕食等），如此众多生态（互生、共生、寄生、拮抗、捕食等），如此众多生态系统类型就会产生出各种对应生态型微生物。系统类型就会产生出各种对应生态型微生物。第33页微生物微生物“生物界之最生物界之最”个体最小个体最小形态最简形态最简胃口胃口最最大大食谱最广食谱最广繁殖最快繁殖最快数量最多数量最多变异最易变异最易抗性最强抗性最强休眠最长休眠最长种类最多种类最多分布最广分布最广起源最早起源最早发觉最晚发觉最晚界级最宽界级最宽第34页四、四、微生物与人类关系微生物与人类关系微生物学发展微生物学发展促进了人类进步促进了人类进步（一）（一）害害在人类历史上微生物给人类带来很多大
26、灾难。在人类历史上微生物给人类带来很多大灾难。（二）（二）益益微生物对于人类微生物对于人类“益大于害益大于害”，生产、生活都离不开，生产、生活都离不开微微生物。生物。（三）（三）微生物应用微生物应用微生物生理及代谢类型各种多样、代谢活力强、代微生物生理及代谢类型各种多样、代谢活力强、代谢产物各种多样，已广泛应用于工农业生产、医药卫谢产物各种多样，已广泛应用于工农业生产、医药卫生、环境保护等方面。生、环境保护等方面。第35页1、工业、工业 经过微生物工业化培养，为人类生产出各种产经过微生物工业化培养，为人类生产出各种产品。品。（1）食品（发酵食品、食品添加剂、调料等）食品（发酵食品、食品添加剂、
27、调料等）（2）化工（化工（酶制剂、氨基酸、有机酸、新材料酶制剂、氨基酸、有机酸、新材料开发等生物化工）开发等生物化工）（3）石油、选矿、冶金石油、选矿、冶金第36页酸酸食物v食物變酸後，有能吃，有不能吃。v有些酸酸食物是人類利用微生物製造出來v利用顯微鏡能够觀察到發酵食物中微生物人們利用微生物製造出來食物很多，如酒麵包饅頭泡菜發酵乳起司養樂多醃漬醬菜豆腐乳第37页2、农业、农业微生物在当代农业生产中含有十分显著作用。微生物在当代农业生产中含有十分显著作用。（1）农药（农用抗菌素、微生物生物农药防治害虫、农药（农用抗菌素、微生物生物农药防治害虫、防治有害微生物、农作物有害植物等）防治有害微生物、
28、农作物有害植物等）（2）肥料（堆肥、厩肥、固氮作用菌肥）肥料（堆肥、厩肥、固氮作用菌肥）（3）植物生长刺激素（赤霉素植物生长刺激素（赤霉素920）（4）饲料（微生物分解有机物质、菌体蛋白饲料（微生物分解有机物质、菌体蛋白SCP，single cell protein）（5）畜用生物制品（免疫制剂、药剂）畜用生物制品（免疫制剂、药剂）（6）微生物能源微生物能源沼气发酵沼气发酵（7）食用、药用真菌食用、药用真菌第38页3、医药卫生、医药卫生（1）医药）医药 抗生素、免疫制品、生物药品、药用真菌等，用抗生素、免疫制品、生物药品、药用真菌等，用“工程菌工程菌”生产药品（脑菲肽、胰岛素、干扰素等）。生产
29、药品（脑菲肽、胰岛素、干扰素等）。（2）消毒灭菌）消毒灭菌 利用物理或化学方法杀灭物品上病原微生物或全部利用物理或化学方法杀灭物品上病原微生物或全部微生物。微生物。4、环境保护、环境保护 当前，在污水处理中，微生物起着主要作用，有固当前，在污水处理中，微生物起着主要作用，有固体废弃物也可用微生物处理。体废弃物也可用微生物处理。微生物处理腈纶废水塔式滤池微生物处理腈纶废水塔式滤池第39页5、生物工程学、生物工程学（生物技术生物技术）以生物学理论和技术为基础（尤其是其中微生物以生物学理论和技术为基础（尤其是其中微生物学、遗传学、生物化学和细胞学），结合化工、机械、学、遗传学、生物化学和细胞学），结
30、合化工、机械、电子计算机等当代工程技术，充分利用分子生物学最电子计算机等当代工程技术，充分利用分子生物学最新成就，自觉地操纵遗传物质，定向地改造生物或其新成就，自觉地操纵遗传物质，定向地改造生物或其功效，短期内创造出含有超远缘性状新物种。再经过功效，短期内创造出含有超远缘性状新物种。再经过适当生物反应器，对这类适当生物反应器，对这类“工程菌工程菌”或或“工程细胞株工程细胞株”进行大规模培养。以产生大量有用代谢产物或发挥进行大规模培养。以产生大量有用代谢产物或发挥它们独特生理功效一门新兴技术。它们独特生理功效一门新兴技术。第40页生物工程生物工程商品生产商品生产改造物种改造物种常规菌常规菌(或常
31、规细胞株或常规细胞株)遗传工程遗传工程 细胞工程细胞工程“工程菌工程菌”（或（或“工程细胞工程细胞株株”）微生物工程微生物工程 酶工程酶工程 生物反应器工程生物反应器工程 经济效益经济效益 大量产品大量产品 社会效益社会效益 生态效益生态效益第41页微生物工程内容微生物工程内容微生物菌体生产和应用微生物代谢产物应用微生物机能利用第42页五、微生物学发展简史五、微生物学发展简史人类认识微生物四个障碍：人类认识微生物四个障碍：个体过于微小个体过于微小 群体外貌不详群体外貌不详种间杂居混生种间杂居混生 形态与其作用后果之间极难被人认识形态与其作用后果之间极难被人认识第43页微生物学发展五个时期 1、
32、史前期、史前期 2、初创期、初创期 3、奠基期、奠基期 4、发展期、发展期 5、成熟期、成熟期第44页（一）史前期（约（一）史前期（约8000年前年前 1676）各国劳感人民，其中尤以我国制曲、酿酒技各国劳感人民，其中尤以我国制曲、酿酒技术著称术著称远古人类发觉，吃剩米粥数日后变成远古人类发觉，吃剩米粥数日后变成了醇香可口饮料了醇香可口饮料人类最早创造酒人类最早创造酒第45页我国古代酿酒作坊我国古代酿酒作坊（四川新都县出土汉代画像）（四川新都县出土汉代画像）第46页殷商酒具第47页公元前公元前2300年左右，埃及人酿制啤酒场面年左右，埃及人酿制啤酒场面第48页Leeuwenhoek168416
33、84年寄给皇家协会信部分内容年寄给皇家协会信部分内容Anthnoy van Leeuwenhoek与他显微镜与他显微镜第50页（三）奠基期（三）奠基期（1861 1861 1897 1897）生理水平研究阶段（巴斯德、科赫）生理水平研究阶段（巴斯德、科赫）1、微生物学开始建立、微生物学开始建立 2、创建了一整套独特微生物学基本研究方法、创建了一整套独特微生物学基本研究方法 3、开始利用、开始利用“实践理论实践思想方法开展实践理论实践思想方法开展 研究研究 4、建立了许多应用性分支学科建立了许多应用性分支学科 5、进入寻找人类和动物病原菌黄金时代、进入寻找人类和动物病原菌黄金时代第51页Loui
34、s Pasteur(1822 1895)1、处理了当初工、农、医方面提、处理了当初工、农、医方面提 出许多难题，推进了生产发展：出许多难题，推进了生产发展：2、彻底否定了生命、彻底否定了生命“自然发生自然发生”学说；学说；3、奠定了微生物学理论基础；、奠定了微生物学理论基础；4、创造了一些微生物学试验方法；、创造了一些微生物学试验方法；5、证实发酵是由微生物引发；、证实发酵是由微生物引发；6、免疫学、免疫学预防接种；预防接种；7、创造巴氏消毒法（、创造巴氏消毒法（Pasteurization）第52页巴斯德雁颈瓶巴斯德雁颈瓶曲颈瓶试验第53页Robert Kock(1843 1910)1、创造
35、了固体培养基，提出了、创造了固体培养基，提出了 微生物纯培养概念和方法；微生物纯培养概念和方法；2、创造了细菌染色方法；、创造了细菌染色方法；3、发觉了许多病原菌，如炭疽、发觉了许多病原菌，如炭疽杆菌、结核杆菌、霍乱弧菌等；杆菌、结核杆菌、霍乱弧菌等；4、证实某种微生物是否为某种、证实某种微生物是否为某种疾病病原体基本标准疾病病原体基本标准柯赫标准柯赫标准 第54页柯赫标准柯赫标准 1)在每一病例中都出现这种在每一病例中都出现这种微生物；微生物；2)要从寄主分离出这么微要从寄主分离出这么微生物并在培养基中培养出来；生物并在培养基中培养出来；3)用这种微生物纯培养接用这种微生物纯培养接种健康而敏
36、感寄主，一样种健康而敏感寄主，一样疾病会重复发生；疾病会重复发生；4)从试验发病寄主中能再从试验发病寄主中能再度分离培养出这种微生物来。度分离培养出这种微生物来。第55页（四）发展期（四）发展期（1897 1897 1953 1953）生化水平研究阶段（生物化学奠基人生化水平研究阶段（生物化学奠基人布切诺）布切诺）1、对无细胞酵母菌、对无细胞酵母菌”酒化酶酒化酶“进行研究；进行研究；2、发觉微生物代谢统一性；、发觉微生物代谢统一性；3、普通微生物学开始形成；、普通微生物学开始形成；4、开展广泛寻找微生物有益代谢产物；、开展广泛寻找微生物有益代谢产物；5、青霉素发觉推进了微生物工业化培养技术猛进
37、。、青霉素发觉推进了微生物工业化培养技术猛进。第56页Alexander Fleming 1929年发觉了青霉素（年发觉了青霉素（penicillin）世界第一个抗生素世界第一个抗生素AlexanderFleming(1881-1955)第57页（五）成熟期（五）成熟期（1953 1953 至今）至今）分子生物学水平研究阶段分子生物学水平研究阶段 1、广泛利用分子生物学理论和当代研究方法，深刻揭示、广泛利用分子生物学理论和当代研究方法，深刻揭示 微生物各种生命活动规律；微生物各种生命活动规律；2、以基因工程为主导，把传统工业发酵提升到发酵工、以基因工程为主导，把传统工业发酵提升到发酵工 程新水
38、平；程新水平；3、大量理论性、交叉性、应用性和试验性分支学、大量理论性、交叉性、应用性和试验性分支学 科飞速科飞速 发展；发展；4、微生物学基础理论和独特试验技术推进了生命科学、微生物学基础理论和独特试验技术推进了生命科学 各领域飞速发展；各领域飞速发展；5、微生物基因组研究促进了生物信息课时代到来。、微生物基因组研究促进了生物信息课时代到来。第58页成熟期特点成熟期特点微生物学成为十分热门前沿基础学科微生物学成为十分热门前沿基础学科微生物成为生物学研究中最主要对象微生物成为生物学研究中最主要对象生物工程中，发酵工程是最成熟应用技术生物工程中，发酵工程是最成熟应用技术第59页六、微生物学及其分
39、科六、微生物学及其分科 （一）微生物学研究内容（一）微生物学研究内容 （二）学习微生物学目标与任务（二）学习微生物学目标与任务 （三）微生物学分科（三）微生物学分科第60页（一）微生物学研究内容（一）微生物学研究内容 微生物学是研究微生物及其生命活动规律学科，微生物学是研究微生物及其生命活动规律学科，是在细胞、分子或群体水平上研究微生物生命活动是在细胞、分子或群体水平上研究微生物生命活动基本规律基本规律，并将其应用于工业发酵、医学卫生和生，并将其应用于工业发酵、医学卫生和生物工程等领域科学。物工程等领域科学。研究内容包括微生物：研究内容包括微生物：形态结构形态结构 分类判定分类判定 生长代谢生
40、长代谢生长繁殖生长繁殖 遗传变异遗传变异 生态分布生态分布微生物对自然界、微生物各类群之间、微生物与其微生物对自然界、微生物各类群之间、微生物与其它生物之间相互影响、相互作用它生物之间相互影响、相互作用微生物在工业、农业、医药卫生、环境保护等方面微生物在工业、农业、医药卫生、环境保护等方面作用作用第61页（二）学习微生物学目标与任务（二）学习微生物学目标与任务 学习目标：学习目标：研究微生物及其生命活动规律是为了更研究微生物及其生命活动规律是为了更加好地利用、控制、改造微生物，为人类服务。除加好地利用、控制、改造微生物，为人类服务。除了利用其对人类有利作用外，还包含预防、消除微了利用其对人类有
41、利作用外，还包含预防、消除微生物有害活动或使之转害为利。生物有害活动或使之转害为利。根本任务：根本任务：开发、利用、改进和保护有益微生物，开发、利用、改进和保护有益微生物，控制、毁灭或改造有害微生物，为人类社会进步服控制、毁灭或改造有害微生物，为人类社会进步服务。务。第62页（三）微生物学分科（三）微生物学分科微生物学因为其研究任务不一样，形成了一些分支学科。微生物学因为其研究任务不一样，形成了一些分支学科。1、按研究微生物基本生命活动规律为目标分：、按研究微生物基本生命活动规律为目标分：总学科为普通微生总学科为普通微生物学。物学。分学科为微生物分类学、微生物生理学、微生物遗传学、分学科为微生
42、物分类学、微生物生理学、微生物遗传学、微生物生态学、分子微生物学等。微生物生态学、分子微生物学等。2、按微生物应用领域来分：、按微生物应用领域来分：总学科应用微生物学。总学科应用微生物学。分学科为工业微生物学、农业微生物学、医学微生物学、药分学科为工业微生物学、农业微生物学、医学微生物学、药用微生物学、诊疗微生物学、抗生素学、食品微生物学等。用微生物学、诊疗微生物学、抗生素学、食品微生物学等。3、按研究微生物对象分：细菌学、真菌学（菌物学）、病毒学、按研究微生物对象分：细菌学、真菌学（菌物学）、病毒学、原核生物学、自养菌生物学、厌氧菌生物学等。原核生物学、自养菌生物学、厌氧菌生物学等。4、按微
43、生物所处生态环境分：土壤微生物学、微生态学、海洋微、按微生物所处生态环境分：土壤微生物学、微生态学、海洋微生物学、环境微生物学、水微生物学、宇宙微生物学等。生物学、环境微生物学、水微生物学、宇宙微生物学等。5、按学科间交叉、融合分：化学微生物学、分析微生物学、微生、按学科间交叉、融合分：化学微生物学、分析微生物学、微生物生物工程学、微生物化学分类学、微生物数值分类学、微生物生物工程学、微生物化学分类学、微生物数值分类学、微生物地球化学、微生物信息学等。物地球化学、微生物信息学等。6、按试验方法、技术分：试验微生物学、微生物研究方法等。、按试验方法、技术分：试验微生物学、微生物研究方法等。第63
44、页七、微生物学对生命科学贡献七、微生物学对生命科学贡献（一）微生物是生物学基本理论研究中理想试验对象（一）微生物是生物学基本理论研究中理想试验对象（二）利用微生物作材料，证实了核酸是一切生物遗传物质基（二）利用微生物作材料，证实了核酸是一切生物遗传物质基础础（三）微生物学是分子生物学三大基础之一（三）微生物学是分子生物学三大基础之一（四）遗传学研究对象微生物化，促进了经典遗传学发展成份（四）遗传学研究对象微生物化，促进了经典遗传学发展成份子遗传学子遗传学（五）微生物是遗传工程中（五）微生物是遗传工程中“宠儿宠儿”，是新生生物工程主角，是新生生物工程主角（六）微生物学中一套独特试验技术已逐步扩散
45、到一切生命科（六）微生物学中一套独特试验技术已逐步扩散到一切生命科学研究中学研究中总而言之，微生物学发展促进了人类进步。总而言之，微生物学发展促进了人类进步。第64页八、八、21世纪微生物学展望世纪微生物学展望（一）微生物基因组学研究将全方面展开（一）微生物基因组学研究将全方面展开（二）微生物生态学、环境微生物学、细胞微生物学（二）微生物生态学、环境微生物学、细胞微生物学等将在基因组信息基础上取得长足发展，为人类生等将在基因组信息基础上取得长足发展，为人类生存和健康发挥主动作用存和健康发挥主动作用（三）微生物生命现象特征和共性将更受到重视（三）微生物生命现象特征和共性将更受到重视（四）与其它学
46、科实现更广泛交叉，取得新发展（四）与其它学科实现更广泛交叉，取得新发展（五）微生物产业将展现全新局面（五）微生物产业将展现全新局面第65页应记住微生物学名：应记住微生物学名：vE.coli（Escherichia coli 大肠埃希氏菌，简称大肠大肠埃希氏菌，简称大肠杆菌）杆菌）v Penicillium sp.（青霉属）（青霉属）第66页复习思索题：复习思索题：v1、2、3、4、5、6、8、9v试依据微生物特点，谈谈为何说微生物既是人类敌试依据微生物特点，谈谈为何说微生物既是人类敌人，更是人类朋友。人，更是人类朋友。第67页教学参考书教学参考书周德庆周德庆 著：微生物学教程著：微生物学教程武
47、汉大学、复旦大学编：微生物学武汉大学、复旦大学编：微生物学无锡轻工业学院编：无锡轻工业学院编：微生物学微生物学沈平沈平 著：微生物学著：微生物学第68页微生物学微生物学国家自然科学基金委员会编北京科学出版社1996114页微生物学微生物学蔡信之主编上海上海科学技术出版社1996286页微生物学微生物学唐珊熙主编北京中国医药科技出版社1996218页微生物学微生物学黄秀梨主编北京高等教育出版社1998275页微生物学微生物学李榆梅主编北京中国医药科技出版社1999248页微生物学微生物学美J.尼克林J.Nicklin著北京科学出版社1999342页微生物学微生物学闵航主编杭州浙江大学出版社199
48、9353页口腔微生物学口腔微生物学刘正主编南京南京出版社1995156页兽医微生物学兽医微生物学江苏省徐州农业学校主编北京中国农业出版社1995366页当代卫生微生物学当代卫生微生物学郁庆福主编北京人民卫生出版社1995740页临床微生物学及检验临床微生物学及检验李影林主编北京人民卫生出版社1995705页资源微生物学资源微生物学程东升主编哈尔滨东北林业大学出版社1995289页食品微生物学食品微生物学高鼎主编北京中国商业出版社1996363页食品与微生物食品与微生物郭爱莲编著西安陕西科学技术出版社1996189页食品微生物试验食品微生物试验王绍树主编天津天津大学出版社1996246页食品微生
49、物学食品微生物学陈子丹，赵再平主编长春吉林大学出版社1997309页食品微生物检验手册食品微生物检验手册苏世彦主编北京中国轻工业出版社1998403页应用微生物学应用微生物学王文仲编著北京中国医药科技出版社1996563页兽医微生物学兽医微生物学中国农业科学院，哈尔滨兽医研究所编著北京中国农业出版社1998720页医学微生物学医学微生物学陆德源主编北京人民卫生出版社1996303页医学微生物学医学微生物学刘清蒙主编贵阳贵州科技出版社1997256页土壤微生物学土壤微生物学李阜棣主编北京中国农业出版社1996234页资源微生物技术资源微生物技术魏德洲编著北京冶金工业出版社1996171页农业微生
50、物学农业微生物学梁如玉主编北京中国农业科技出版社1997192页经济微生物学经济微生物学陈申明等主编成都成都科技大学出版社1997292页环境微生物工程环境微生物工程马文漪，杨柳燕主编南京南京大学出版社1998270页卫生微生物学卫生微生物学 王秀茹主编北京北京医科大学、中国协和医科大学联合出版社1998215页畜牧微生物学畜牧微生物学欧守杼主编北京中国农业出版社1997211页动物微生物学动物微生物学郭万柱等主编成都四川科学技术出版社1997454页微生物资源学微生物资源学姜成林，徐丽华著北京科学出版社1997224页农业微生物学试验技术农业微生物学试验技术李阜棣等主编北京中国农业出版社19
