微生物微生物与微生物学讲稿.ppt

微生物课件微生物与微生物学第一页，讲稿共六十七页哦一一.微生物学：微生物学：生命科学相关专业本科生的必修基础课生命科学相关专业本科生的必修基础课 课程学习课程学习为生命科学的进一步学习及以后的相关工作为生命科学的进一步学习及以后的相关工作打下宽厚的基础打下宽厚的基础u 知晓微生物的基本特性及其生命活动规律；知晓微生物的基本特性及其生命活动规律；u 牢固掌握微生物学的基本理论和基础知识；牢固掌握微生物学的基本理论和基础知识；u 了解微生物学科的发展前沿、热点和问题。了解微生物学科的发展前沿、热点和问题。学习学习微生物微生物的形态结构、生理生化、生长繁殖、遗传变异、的形态结构、生理生化、生长繁殖、遗传变异、生态分布、传染免疫、分类鉴定；微生物与其他生物的相互关生态分布、传染免疫、分类鉴定；微生物与其他生物的相互关系及其多样性；在工、农、医等方面的应用等。系及其多样性；在工、农、医等方面的应用等。第二页，讲稿共六十七页哦教学内容：教学内容：第第1章章微生物微生物与微生物学与微生物学第第2章章微生物细胞结构与功能微生物细胞结构与功能第第3章章原核微生物原核微生物第第4章章真核微生物真核微生物第第5章章病毒病毒第第6章章微生物的营养微生物的营养第第7章章微生物的代谢微生物的代谢第第8章章微生物的生长微生物的生长繁殖及其控制繁殖及其控制第第9章章微生物的遗传和变异微生物的遗传和变异第第10章章微生物生态微生物生态总学时总学时56学时，每次课学时，每次课2学时，共学时，共28次课次课第三页，讲稿共六十七页哦参考书及多媒体辅助课件参考书及多媒体辅助课件参考书及多媒体辅助课件参考书及多媒体辅助课件:1 1Brocks Biology of Microorganism 10THBrocks Biology of Microorganism 10TH，Michael T.Michael T.Madigan John M.Martinko Jack ParkerMadigan John M.Martinko Jack Parker，Prentice HallPrentice Hall，200220022 2“Microbiology”“Microbiology”，Lansing M.Prescott,Donald Klein,John Lansing M.Prescott,Donald Klein,John HarleyHarley，McGraw-Hill Higher EducationMcGraw-Hill Higher Education，20022002及其及其及其及其中译本中译本中译本中译本（沈萍等，高等教育出版社，（沈萍等，高等教育出版社，（沈萍等，高等教育出版社，（沈萍等，高等教育出版社，20032003）3 3Microbe Zoo CD-ROM,the Michigan State University Microbe Zoo CD-ROM,the Michigan State University Board of Trustees,1998Board of Trustees,19984 4微生物学教程微生物学教程微生物学教程微生物学教程,周德庆，高等教育出版社，周德庆，高等教育出版社，周德庆，高等教育出版社，周德庆，高等教育出版社，200220025.5.微生物学微生物学微生物学微生物学，黄秀梨，黄秀梨，黄秀梨，黄秀梨，高等教育出版社高等教育出版社高等教育出版社高等教育出版社,2000,2000第四页，讲稿共六十七页哦微生物学国内主要刊物微生物学国内主要刊物微生物学杂志微生物学杂志微生物学杂志微生物学杂志中国微生物学会中国微生物学会中国微生物学会中国微生物学会辽宁省微生物学会辽宁省微生物学会辽宁省微生物学会辽宁省微生物学会辽宁省微生物研究所辽宁省微生物研究所辽宁省微生物研究所辽宁省微生物研究所http:/ and Molecular Biology Reviews Journal of Bacteriology http:/mmbr.asm.orghttp:/jb.asm.orgApplied and EnvironmentalMicrobiology第六页，讲稿共六十七页哦Trends in MicrobiologyResearch in MicrobiologyFEMS Microbiology Reviews FEMS Microbiology Letters Journal of Microbiological Methods http:/http:/ of MicrobiologyArchives of Microbiology http:/link.springer.de/link/service/journals/00284http:/link.springer.de/link/service/journals/00203http:/link.springer.de/link/service/journals/00253第八页，讲稿共六十七页哦Letters in Applied Microbiology Molecular Microbiology Journal of Applied MicrobiologyJournal of Applied Microbiology http:/www.blackwell-Cellular Microbiology第九页，讲稿共六十七页哦Journal of Basic Microbiology Journal of Basic Microbiology Canadian Journal of Microiologyhttp:/www.nrc.ca/cisti/journals/canadahttp:/mic.sgmjournals.orghttp:/第十页，讲稿共六十七页哦配套教学网站：配套教学网站：华中农业大学华中农业大学 南湖教苑南湖教苑 精品课程精品课程 微生物学微生物学 第十一页，讲稿共六十七页哦绪论绪论了解微生物是什么？做什么？以及它们与人类的特殊关系了解微生物是什么？做什么？以及它们与人类的特殊关系了解微生物是什么？做什么？以及它们与人类的特殊关系了解微生物是什么？做什么？以及它们与人类的特殊关系（历史、现在与未来）（历史、现在与未来）（历史、现在与未来）（历史、现在与未来）。明确微生物学作为一门独立学科在生命科学发展中的重要作用明确微生物学作为一门独立学科在生命科学发展中的重要作用明确微生物学作为一门独立学科在生命科学发展中的重要作用明确微生物学作为一门独立学科在生命科学发展中的重要作用和地位（和地位（和地位（和地位（学习微生物学课程的重要性）学习微生物学课程的重要性）学习微生物学课程的重要性）学习微生物学课程的重要性）。展望微生物学的未来展望微生物学的未来展望微生物学的未来展望微生物学的未来第十二页，讲稿共六十七页哦一、一、微生物学的研究对象微生物学的研究对象二、二、微生物的发现和微生物学的建立与发展微生物的发现和微生物学的建立与发展三、三、微生物的类群与特点微生物的类群与特点四、四、微生物与我们微生物与我们-微生物的作用微生物的作用微生物的作用微生物的作用五、五、未来微生物学的发展未来微生物学的发展未来微生物学的发展未来微生物学的发展绪论绪论 讲授内容讲授内容第十三页，讲稿共六十七页哦 虽然目前已定种的微生物只有大约虽然目前已定种的微生物只有大约10万种，远较动植物为少，万种，远较动植物为少，但一般认为目前为人类所发现的微生物还不到自然界中微生物但一般认为目前为人类所发现的微生物还不到自然界中微生物总数的总数的1%第十四页，讲稿共六十七页哦一、微生物学的研究对象微生物微生物-所有形体微小，单细胞的或个体所有形体微小，单细胞的或个体结构较为简单的多细胞的、甚至没有细胞结结构较为简单的多细胞的、甚至没有细胞结构的低等生物的通称。构的低等生物的通称。微生物类群十分庞杂，包括：微生物类群十分庞杂，包括：不具细胞结构的病毒、类病毒、朊病毒不具细胞结构的病毒、类病毒、朊病毒不具细胞结构的病毒、类病毒、朊病毒不具细胞结构的病毒、类病毒、朊病毒 单细胞的立克次氏体、支原体、衣原体、细菌、放单细胞的立克次氏体、支原体、衣原体、细菌、放单细胞的立克次氏体、支原体、衣原体、细菌、放单细胞的立克次氏体、支原体、衣原体、细菌、放线菌线菌线菌线菌 属于真菌的酵母菌与霉菌属于真菌的酵母菌与霉菌属于真菌的酵母菌与霉菌属于真菌的酵母菌与霉菌 单细胞藻类、原生动物等单细胞藻类、原生动物等单细胞藻类、原生动物等单细胞藻类、原生动物等第十五页，讲稿共六十七页哦二、微生物的发现和微生物学的建立与发展二、微生物的发现和微生物学的建立与发展绪论绪论 讲授内容讲授内容（一）微生物的发现（一）微生物的发现（二）微生物学的奠基（二）微生物学的奠基 1.巴斯德巴斯德 2.柯赫柯赫（重点：巴斯德、柯赫对微生物学建立与发展的贡献）（重点：巴斯德、柯赫对微生物学建立与发展的贡献）（三）微生物学发展过程中的重大事件（三）微生物学发展过程中的重大事件（四）（四）20世纪的微生物学世纪的微生物学（微生物学的发展历程及与生物学的关系）（微生物学的发展历程及与生物学的关系）（五）微生物学在生命科学发展中的重要地位（五）微生物学在生命科学发展中的重要地位（重点）重点）1.微生物是生物学基本理论研究中的理想实验对象微生物是生物学基本理论研究中的理想实验对象 2对生命科学研究技术的贡献对生命科学研究技术的贡献 3微生物与微生物与“人类基因组计划人类基因组计划”（六（六)我国微生物学的发展我国微生物学的发展（七）微生物学展望（七）微生物学展望第十六页，讲稿共六十七页哦t我国我国8000年前就开始出现了曲蘖酿酒；年前就开始出现了曲蘖酿酒；t4000年前埃及人已学会烘制面包和酿制果酒；年前埃及人已学会烘制面包和酿制果酒；t2500年前发明酿酱、醋，用曲治消化道疾病；年前发明酿酱、醋，用曲治消化道疾病；t公元六世纪公元六世纪(北魏时期北魏时期)贾思勰的巨著贾思勰的巨著“齐民要术齐民要术”；t公元公元2 2世纪，张仲景：禁食病死兽类的肉和不清洁食物；世纪，张仲景：禁食病死兽类的肉和不清洁食物；t公元前公元前112112年年-212-212年间，年间，华佗：华佗：“割腐肉以防传染割腐肉以防传染”；t公元九世纪痘浆法、痘衣法预防天花；公元九世纪痘浆法、痘衣法预防天花；t16世纪，古罗巴医生世纪，古罗巴医生G.Fracastoro：疾病是由肉眼看疾病是由肉眼看 不见的生物不见的生物(living creatures)引起的；引起的；二、微生物的发现和微生物学的建立与发展二、微生物的发现和微生物学的建立与发展（一）微生物的发现（一）微生物的发现第十七页，讲稿共六十七页哦1664年，英国人虎克（年，英国人虎克（Robert Hooke）曾用原）曾用原始的显微镜对生长在皮革表面及蔷薇枯叶上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。的霉菌进行观察。1676年，微生物学的先驱荷兰人列文虎克（年，微生物学的先驱荷兰人列文虎克（Antony van leeuwenhoek）首次观察到）首次观察到了细菌。了细菌。第十八页，讲稿共六十七页哦1676年，微生物学的先驱荷兰人年，微生物学的先驱荷兰人列文虎克（列文虎克（Antony van leeuwenhoek）首次观察到了细菌。他没有上首次观察到了细菌。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。年被选为英国皇家学会的会员。列文虎克利用业余时间制造过列文虎克利用业余时间制造过400多架多架单式显微镜和放大镜，放大率一般为单式显微镜和放大镜，放大率一般为50200倍，倍，第十九页，讲稿共六十七页哦（二）微生物学的奠基（二）微生物学的奠基二、微生物的发现和微生物学的建立与发展二、微生物的发现和微生物学的建立与发展法国人巴斯德（法国人巴斯德（Louis Pasteur）（18221895）德国人柯赫（德国人柯赫（Robert Koch）（18431910）第二十页，讲稿共六十七页哦 巴斯德的贡献：巴斯德的贡献：1 1、彻底否定了彻底否定了彻底否定了彻底否定了“自然发生自然发生自然发生自然发生”学说学说学说学说 巴斯德巴斯德巴斯德巴斯德 自制了一个具有长而弯曲的曲颈瓶，其中装有自制了一个具有长而弯曲的曲颈瓶，其中装有自制了一个具有长而弯曲的曲颈瓶，其中装有自制了一个具有长而弯曲的曲颈瓶，其中装有有机物浸提液，经灭菌后瓶内一直保持无菌状态，有机物有机物浸提液，经灭菌后瓶内一直保持无菌状态，有机物有机物浸提液，经灭菌后瓶内一直保持无菌状态，有机物有机物浸提液，经灭菌后瓶内一直保持无菌状态，有机物不腐败。不腐败。不腐败。不腐败。2 2、证实发酵是由微生物引起的证实发酵是由微生物引起的证实发酵是由微生物引起的证实发酵是由微生物引起的巴斯德证明了酒精发酵是由酵母菌引起的。乳酸发酵，巴斯德证明了酒精发酵是由酵母菌引起的。乳酸发酵，巴斯德证明了酒精发酵是由酵母菌引起的。乳酸发酵，巴斯德证明了酒精发酵是由酵母菌引起的。乳酸发酵，醋酸发酵，丁酸发酵是由不同微生物引起的。醋酸发酵，丁酸发酵是由不同微生物引起的。醋酸发酵，丁酸发酵是由不同微生物引起的。醋酸发酵，丁酸发酵是由不同微生物引起的。3 3、免疫学方面的贡献免疫学方面的贡献免疫学方面的贡献免疫学方面的贡献巴斯德发明用接种减毒细菌来预防鸡霍乱，牛、羊炭疽病，巴斯德发明用接种减毒细菌来预防鸡霍乱，牛、羊炭疽病，巴斯德发明用接种减毒细菌来预防鸡霍乱，牛、羊炭疽病，巴斯德发明用接种减毒细菌来预防鸡霍乱，牛、羊炭疽病，并首次制成了狂犬疫苗。并首次制成了狂犬疫苗。并首次制成了狂犬疫苗。并首次制成了狂犬疫苗。4 4、发明了巴氏消毒法发明了巴氏消毒法发明了巴氏消毒法发明了巴氏消毒法（6262o oC-63C-63o oC/30C/30分钟），该方法解决分钟），该方法解决分钟），该方法解决分钟），该方法解决了当时法国的了当时法国的了当时法国的了当时法国的“酒病酒病酒病酒病”问题。问题。问题。问题。法国微生物学家巴斯德奠定了微生物法国微生物学家巴斯德奠定了微生物生理学基础生理学基础第二十一页，讲稿共六十七页哦1、彻底否定了彻底否定了“自然发生自然发生”学说学说 巴斯德巴斯德 自制了一个自制了一个具有长而弯曲的曲颈瓶，具有长而弯曲的曲颈瓶，其中装有有机物浸提液，其中装有有机物浸提液，经灭菌后瓶内一直保持经灭菌后瓶内一直保持无菌状态，有机物不腐无菌状态，有机物不腐败。败。巴斯德的贡献巴斯德的贡献：第二十二页，讲稿共六十七页哦2、证实发酵是由微生物引起的证实发酵是由微生物引起的巴斯德证明了酒精发酵是由酵母菌引起的。巴斯德证明了酒精发酵是由酵母菌引起的。乳酸发酵，醋酸发酵，丁酸发酵是由不同微生乳酸发酵，醋酸发酵，丁酸发酵是由不同微生物引起的。物引起的。3、发明了巴氏消毒法（、发明了巴氏消毒法（62oC-63oC/30分钟），分钟），该方法解决了当时法国的该方法解决了当时法国的“酒病酒病”问题。问题。4、免疫学方面的贡献免疫学方面的贡献巴斯德发明用接种减毒细菌来预防鸡霍乱，巴斯德发明用接种减毒细菌来预防鸡霍乱，牛、羊炭疽病，并首次制成了狂犬疫苗。牛、羊炭疽病，并首次制成了狂犬疫苗。第二十三页，讲稿共六十七页哦科赫的贡献：科赫的贡献：科赫的贡献：科赫的贡献：1 1、建立了微生物的一系列重要方法建立了微生物的一系列重要方法建立了微生物的一系列重要方法建立了微生物的一系列重要方法：固体培养基技术：马铃薯块培养固体培养基技术：马铃薯块培养固体培养基技术：马铃薯块培养固体培养基技术：马铃薯块培养 明胶平板明胶平板明胶平板明胶平板 琼脂平板琼脂平板琼脂平板琼脂平板 分离和纯种培养技术分离和纯种培养技术分离和纯种培养技术分离和纯种培养技术 微生物染色法微生物染色法微生物染色法微生物染色法2 2、分离到多种传染病的病原菌分离到多种传染病的病原菌分离到多种传染病的病原菌分离到多种传染病的病原菌：炭疽病菌（炭疽病菌（炭疽病菌（炭疽病菌（18771877年）年）年）年）结核病菌（结核病菌（结核病菌（结核病菌（18821882年）年）年）年）链球菌链球菌链球菌链球菌 （18821882年）年）年）年）霍乱弧菌（霍乱弧菌（霍乱弧菌（霍乱弧菌（18831883年）年）年）年）3 3、创立了病原微生物的创立了病原微生物的创立了病原微生物的创立了病原微生物的柯赫法则柯赫法则柯赫法则柯赫法则 患病动物体内存在病原菌患病动物体内存在病原菌患病动物体内存在病原菌患病动物体内存在病原菌 从感病个体内可分离出病原菌的纯培养体从感病个体内可分离出病原菌的纯培养体从感病个体内可分离出病原菌的纯培养体从感病个体内可分离出病原菌的纯培养体 病原菌的纯培养接种健康动物会引起相同的病症病原菌的纯培养接种健康动物会引起相同的病症病原菌的纯培养接种健康动物会引起相同的病症病原菌的纯培养接种健康动物会引起相同的病症 相同的病原菌可以从接种动物体内分离出相同的病原菌可以从接种动物体内分离出相同的病原菌可以从接种动物体内分离出相同的病原菌可以从接种动物体内分离出是有史以來最偉大的細菌學家之一。他在結核菌方是有史以來最偉大的細菌學家之一。他在結核菌方是有史以來最偉大的細菌學家之一。他在結核菌方是有史以來最偉大的細菌學家之一。他在結核菌方面的成就，使他獲得面的成就，使他獲得面的成就，使他獲得面的成就，使他獲得1905190519051905年的醫學諾貝爾獎金。年的醫學諾貝爾獎金。年的醫學諾貝爾獎金。年的醫學諾貝爾獎金。第二十四页，讲稿共六十七页哦柯赫法则：柯赫法则：患病动物体内存在病原患病动物体内存在病原菌菌 从感病个体内可分离出病从感病个体内可分离出病原菌的纯培养体原菌的纯培养体 病原菌的纯培养接种健康病原菌的纯培养接种健康动物会引起相同的病症动物会引起相同的病症 相同的病原菌可以从接种相同的病原菌可以从接种动物体内分离出动物体内分离出第二十五页，讲稿共六十七页哦t1867 Lister创立了消毒外科；创立了消毒外科；（三）微生物学发展过程中的重大事件（三）微生物学发展过程中的重大事件t1890 Von Behring制备抗毒素治疗白喉和破伤风；制备抗毒素治疗白喉和破伤风；t1892 Ivanovsky 提供烟草花叶病毒是由病毒引起的证据；提供烟草花叶病毒是由病毒引起的证据；t1928 Griffith发现细菌转化；发现细菌转化；t1929 Fleming 发现青霉素；发现青霉素；t1944 Avery等证实转化过程中等证实转化过程中DNA是遗传信息的载体；是遗传信息的载体；t1953 Watson和和Crick提出提出DNA双螺旋结构；双螺旋结构；t19701972 Arber、Smith和和Nathans发现并提纯了发现并提纯了 DNA限制性内切酶限制性内切酶第二十六页，讲稿共六十七页哦t 1977 Woese提出古生菌是不同于细菌和真核生物的特殊类群提出古生菌是不同于细菌和真核生物的特殊类群 Sanger首次对首次对f f174噬菌体噬菌体DNA进行了全序列分析；进行了全序列分析；t 19821983 Prusiner发现朊病毒发现朊病毒(prion)；t 19831984 Mullis 建立建立PCR技术；技术；t 1995第一个独立生活的细菌第一个独立生活的细菌(流感嗜血杆菌流感嗜血杆菌)全基团组序列全基团组序列 测定完成；测定完成；t 1996 第一个自养生活的古生菌基因组测定完成；第一个自养生活的古生菌基因组测定完成；t 1997 第一个真核生物第一个真核生物(啤酒酵母啤酒酵母)基因组测序完成；基因组测序完成；第二十七页，讲稿共六十七页哦微生物学的建立与发展微生物学的发展阶段微生物学的发展阶段微生物学的发展阶段微生物学的发展阶段史前期史前期史前期史前期初创期初创期初创期初创期 16761860 16761860 1676 1676年年年年Anton van LeeuwenhoekAnton van Leeuwenhoek发现了发现了发现了发现了“微动体微动体微动体微动体”的存的存的存的存在。在。在。在。奠定期奠定期奠定期奠定期 18611896 18611896 Pasteur Pasteur、kochkoch开创了微生物学研究领域；微生物学的研开创了微生物学研究领域；微生物学的研开创了微生物学研究领域；微生物学的研开创了微生物学研究领域；微生物学的研究也从形态描述上升到生理学水平。究也从形态描述上升到生理学水平。究也从形态描述上升到生理学水平。究也从形态描述上升到生理学水平。发展期发展期发展期发展期 18971952 18971952 开创了微生物生物化学研究的新时期；普通微生物学开创了微生物生物化学研究的新时期；普通微生物学开创了微生物生物化学研究的新时期；普通微生物学开创了微生物生物化学研究的新时期；普通微生物学已形成一门学科。已形成一门学科。已形成一门学科。已形成一门学科。成熟期成熟期成熟期成熟期 1953 1953 DNA DNA结构模型的建立使微生物成为分子生物学的重要研结构模型的建立使微生物成为分子生物学的重要研结构模型的建立使微生物成为分子生物学的重要研结构模型的建立使微生物成为分子生物学的重要研究对象和生物工程的主角。究对象和生物工程的主角。究对象和生物工程的主角。究对象和生物工程的主角。第二十八页，讲稿共六十七页哦一、微生物的定义微生物微生物是所有形体微小，肉眼难以看清的单是所有形体微小，肉眼难以看清的单细胞的或个体结构较为简单的多细胞的、甚细胞的或个体结构较为简单的多细胞的、甚或没有细胞结构的低等生物的通称。或没有细胞结构的低等生物的通称。要点回顾要点回顾第二十九页，讲稿共六十七页哦非细胞型微生物：病毒、类病毒、朊病毒非细胞型微生物：病毒、类病毒、朊病毒、拟病毒、拟病毒细胞型微生物细胞型微生物原核微生物：细菌、放线菌、古细菌原核微生物：细菌、放线菌、古细菌 蓝细胞、支原体等蓝细胞、支原体等真核微生物：真菌（霉菌、酵母菌）真核微生物：真菌（霉菌、酵母菌）藻类、原生动物等藻类、原生动物等二、微生物的类群二、微生物的类群第三十页，讲稿共六十七页哦史前期史前期 1676 初创期初创期 16761860 奠定期奠定期 18611896发展期发展期 18971952成熟期成熟期 1953三、微生物学的发展：第三十一页，讲稿共六十七页哦 巴斯德的贡献：巴斯德的贡献：1 1、彻底否定了彻底否定了彻底否定了彻底否定了“自然发生自然发生自然发生自然发生”学说学说学说学说2 2、证实发酵是由微生物引起的证实发酵是由微生物引起的证实发酵是由微生物引起的证实发酵是由微生物引起的 3 3、免疫学方面的贡献免疫学方面的贡献免疫学方面的贡献免疫学方面的贡献4 4、发明了巴氏消毒法、发明了巴氏消毒法、发明了巴氏消毒法、发明了巴氏消毒法（6262o oC-63C-63o oC/30C/30分钟）分钟）分钟）分钟）科赫的贡献：科赫的贡献：1 1、建立了微生物的固体培养基技术、分离和纯培建立了微生物的固体培养基技术、分离和纯培建立了微生物的固体培养基技术、分离和纯培建立了微生物的固体培养基技术、分离和纯培养技术、微生物染色法养技术、微生物染色法养技术、微生物染色法养技术、微生物染色法2 2 2 2、分离到多种传染病的病原菌、分离到多种传染病的病原菌、分离到多种传染病的病原菌、分离到多种传染病的病原菌3 3 3 3、创立了病原微生物的柯赫法则、创立了病原微生物的柯赫法则、创立了病原微生物的柯赫法则、创立了病原微生物的柯赫法则第三十二页，讲稿共六十七页哦微生物学的任务与分科微生物学的任务与分科任务 研究微生物的形态及生命活动规律研究微生物的形态及生命活动规律。利用有益微生物利用有益微生物。防治有害微生物防治有害微生物。微生物学微生物学是研究微生物在一定条件下的形态结是研究微生物在一定条件下的形态结构、生理生化、遗传变异以及微生物的进化、构、生理生化、遗传变异以及微生物的进化、分类、生态等生命活动规律及其应用的一门学分类、生态等生命活动规律及其应用的一门学科。科。第三十三页，讲稿共六十七页哦微生物学的分科微生物学的分科按研究对象按研究对象按研究对象按研究对象：细菌学、真菌学、病毒学、藻类学、原生：细菌学、真菌学、病毒学、藻类学、原生：细菌学、真菌学、病毒学、藻类学、原生：细菌学、真菌学、病毒学、藻类学、原生动物学。动物学。动物学。动物学。按研究微生物本身的基本理论按研究微生物本身的基本理论按研究微生物本身的基本理论按研究微生物本身的基本理论：普通微生物学、微生物生理：普通微生物学、微生物生理：普通微生物学、微生物生理：普通微生物学、微生物生理学、微生物遗传学、微生物生态学。学、微生物遗传学、微生物生态学。学、微生物遗传学、微生物生态学。学、微生物遗传学、微生物生态学。按微生物生活环境按微生物生活环境按微生物生活环境按微生物生活环境：土壤微生物学，海洋微生物学。：土壤微生物学，海洋微生物学。：土壤微生物学，海洋微生物学。：土壤微生物学，海洋微生物学。按微生物的应用按微生物的应用按微生物的应用按微生物的应用：医学微生物学、食品微生物学、工业微：医学微生物学、食品微生物学、工业微：医学微生物学、食品微生物学、工业微：医学微生物学、食品微生物学、工业微生物学、农业微生物学、乳品微生物学、环境微生物学、生物学、农业微生物学、乳品微生物学、环境微生物学、生物学、农业微生物学、乳品微生物学、环境微生物学、生物学、农业微生物学、乳品微生物学、环境微生物学、酿造微生物学、兽医微生物学、石油微生物学。酿造微生物学、兽医微生物学、石油微生物学。酿造微生物学、兽医微生物学、石油微生物学。酿造微生物学、兽医微生物学、石油微生物学。第三十四页，讲稿共六十七页哦微生物的研究对象微生物的研究对象微生物一词不是分类学上的专门名词，它是指形态微小生物的总微生物一词不是分类学上的专门名词，它是指形态微小生物的总微生物一词不是分类学上的专门名词，它是指形态微小生物的总微生物一词不是分类学上的专门名词，它是指形态微小生物的总称。称。称。称。当代生物分类学中，人们将生物分为如下六界：当代生物分类学中，人们将生物分为如下六界：当代生物分类学中，人们将生物分为如下六界：当代生物分类学中，人们将生物分为如下六界：动物界（动物界（动物界（动物界（animaliaanimalia）植物界（植物界（植物界（植物界（plantaeplantae）真菌界（真菌界（真菌界（真菌界（fungifungi）原生生物界（原生生物界（原生生物界（原生生物界（protistaprotista）（原生动物，单细胞藻类）（原生动物，单细胞藻类）（原生动物，单细胞藻类）（原生动物，单细胞藻类）原核生物界（原核生物界（原核生物界（原核生物界（procaryotaeprocaryotae）病毒界（病毒界（病毒界（病毒界（virusvirus）上述六界系统中上述六界系统中上述六界系统中上述六界系统中,前五界是前五界是前五界是前五界是whittaker 1969whittaker 1969年提出的五界系统，微生物研究的对年提出的五界系统，微生物研究的对年提出的五界系统，微生物研究的对年提出的五界系统，微生物研究的对象包括：象包括：象包括：象包括：真菌界，原生生物界，原核生物界和病毒界真菌界，原生生物界，原核生物界和病毒界真菌界，原生生物界，原核生物界和病毒界真菌界，原生生物界，原核生物界和病毒界第三十五页，讲稿共六十七页哦Fungi Plants Animals ProtistaProkaryotaeVirus六界系统六界系统真菌界，原生生物界，原核生物界和病毒界真菌界，原生生物界，原核生物界和病毒界第三十六页，讲稿共六十七页哦ArchaebacteriaEubacteriaEukaryotes三界系统三界系统古菌界，真细菌界，真核生物界古菌界，真细菌界，真核生物界第三十七页，讲稿共六十七页哦（四）（四）20世纪的微生物学世纪的微生物学微生物学：微生物学：鉴定病原菌、鉴定病原菌、研究免疫学及其在预防疾病中的作用、研究免疫学及其在预防疾病中的作用、寻找化学治疗药物、寻找化学治疗药物、分析微生物的代谢活性。分析微生物的代谢活性。普通生物学：普通生物学：细胞的构造及其在繁殖和发展中的作用、细胞的构造及其在繁殖和发展中的作用、植物和动物的遗传和进化的机制。植物和动物的遗传和进化的机制。（微生物学的发展历程及生物学的关系）（微生物学的发展历程及生物学的关系）第三十八页，讲稿共六十七页哦肌肉的糖酵解酵母菌乙醇发酵维生素生长因子“生物化学的同一性”第三十九页，讲稿共六十七页哦对动植物起作用的遗传机制同样适用于微生物对动植物起作用的遗传机制同样适用于微生物生化突变细菌基因水平转移微生物遗传学微生物遗传学肺炎双球菌转化实验肺炎双球菌转化实验病毒重组实验噬菌体感染实验噬菌体感染实验核酸是遗传的物质基础核酸是遗传的物质基础第四十页，讲稿共六十七页哦二、微生物的发现和微生物学的建立与发展二、微生物的发现和微生物学的建立与发展 20世纪世纪40年代后，微生物自身的特点使其成为生物学年代后，微生物自身的特点使其成为生物学研究的研究的“明星明星”，微生物学很快与生物学主流汇合，并被推，微生物学很快与生物学主流汇合，并被推到了整个生命科学发展的前沿，获得了迅速的发展，在生命到了整个生命科学发展的前沿，获得了迅速的发展，在生命科学的发展中作出了巨大的贡献。科学的发展中作出了巨大的贡献。第四十一页，讲稿共六十七页哦（五）微生物学在生命科学发展中的重要地位（五）微生物学在生命科学发展中的重要地位1微生物是生物学基本理论研究中的理想实验对象，微生物是生物学基本理论研究中的理想实验对象，对微生物的研究促进许多重大生物学理论问题的突破对微生物的研究促进许多重大生物学理论问题的突破t 基因和酶关系的阐明及基因和酶关系的阐明及“一个基因一个酶一个基因一个酶”的假说；的假说；t 遗传的物质基础的阐明；遗传的物质基础的阐明；t 基因概念的发展；基因概念的发展；t 遗传密码的破译；遗传密码的破译；t 基因表达调控机制的研究；基因表达调控机制的研究；t 生物大分子合成的中心法则；生物大分子合成的中心法则；第四十二页，讲稿共六十七页哦2对生命科学研究技术的贡献对生命科学研究技术的贡献细胞的人工培养细胞的人工培养突变体筛选突变体筛选DNA重组技术和遗传工程重组技术和遗传工程3微生物与微生物与“人类基因组计划人类基因组计划”作为模式生物；作为模式生物；基因与基因组的功能研究的重要工具基因与基因组的功能研究的重要工具;第四十三页，讲稿共六十七页哦 微生物具备生命现象的特性和共性，是微生物具备生命现象的特性和共性，是21世纪进一步解世纪进一步解决生物学重大理论问题，决生物学重大理论问题，如生命起源与进化如生命起源与进化，物质运动的基物质运动的基本规律本规律等，和实际应用问题，如等，和实际应用问题，如新的微生物资源的开发利用新的微生物资源的开发利用，能源能源、粮食粮食等的最理想的材料。等的最理想的材料。（六）（六）21世纪微生物学世纪微生物学第四十四页，讲稿共六十七页哦三、微生物的特点三、微生物的特点个体小、比表面大个体小、比表面大分布广、种类多分布广、种类多代谢强、繁殖快代谢强、繁殖快易变异、抗性强易变异、抗性强第四十五页，讲稿共六十七页哦微生物种类微生物种类MicrobeMicrobe细胞大小范围细胞大小范围Approximate range of sizesApproximate range of sizes病毒病毒病毒病毒VirusesViruses0.01-0.25 0.01-0.25 mm细菌细菌细菌细菌BacteriaBacteria0.1-10 0.1-10 mm真菌真菌真菌真菌FungiFungi2 2 mm-1 m1 m原生动物原生动物原生动物原生动物ProtozoaProtozoa2-1000 2-1000 mm藻类藻类藻类藻类AlgaeAlgae1 1 mm-several meters-several meters个体小个体小:第四十六页，讲稿共六十七页哦德国科学家德国科学家H.N.Schulz等等1999年在纳米比亚海岸的海底沉积物中年在纳米比亚海岸的海底沉积物中发现的一种硫磺细菌（发现的一种硫磺细菌（sulfur bacterium）其大小可达其大小可达0.75 mmThiomargarita namibiensis-“纳米比亚硫磺珍珠纳米比亚硫磺珍珠”最大的细菌最大的细菌最小的细菌：最小的细菌：芬兰科学家芬兰科学家E.O.Kajander等发现了一种能引起尿等发现了一种能引起尿结石的纳米细菌，其直径最小仅为结石的纳米细菌，其直径最小仅为50nm。第四十七页，讲稿共六十七页哦体积小，面积大体积小，面积大任何一定体积的物体，如对其进行三维切割，则切割的任何一定体积的物体，如对其进行三维切割，则切割的任何一定体积的物体，如对其进行三维切割，则切割的任何一定体积的物体，如对其进行三维切割，则切割的次数越多，所产生的颗粒也越多，颗粒的体积就越小。次数越多，所产生的颗粒也越多，颗粒的体积就越小。次数越多，所产生的颗粒也越多，颗粒的体积就越小。次数越多，所产生的颗粒也越多，颗粒的体积就越小。这时如把所有颗粒的总面积相加，则其表面积越大。这时如把所有颗粒的总面积相加，则其表面积越大。这时如把所有颗粒的总面积相加，则其表面积越大。这时如把所有颗粒的总面积相加，则其表面积越大。例如：一个球菌，若体积为例如：一个球菌，若体积为例如：一个球菌，若体积为例如：一个球菌，若体积为1m1m3 3 的话，用这样的球菌堆成的话，用这样的球菌堆成的话，用这样的球菌堆成的话，用这样的球菌堆成1cm1cm3 3其总面积可达其总面积可达其总面积可达其总面积可达6m6m2 2，而一粒，而一粒，而一粒，而一粒1cm1cm3 3大小的豌豆，其总表大小的豌豆，其总表大小的豌豆，其总表大小的豌豆，其总表面积仅面积仅面积仅面积仅6cm6cm2 2。微生物的面积与体积的比值称为比面值。微生物的面积与体积的比值称为比面值。微生物的面积与体积的比值称为比面值。微生物的面积与体积的比值称为比面值。球菌：面积球菌：面积=4R=4R2 2 体积体积=4/3R=4/3R3 3 面积面积面积面积/体积体积体积体积 =3/R=3/R（R R越小，比面值越大）越小，比面值越大）越小，比面值越大）越小，比面值越大）第四十八页，讲稿共六十七页哦代谢快：代谢快：比面值大的微生物必然有一个大的营养物质的吸收面，比面值大的微生物必然有一个大的营养物质的吸收面，比面值大的微生物必然有一个大的营养物质的吸收面，比面值大的微生物必然有一个大的营养物质的吸收面，一个大的代谢物的排泄面，所以小的微生物代谢旺盛一个大的代谢物的排泄面，所以小的微生物代谢旺盛一个大的代谢物的排泄面，所以小的微生物代谢旺盛一个大的代谢物的排泄面，所以小的微生物代谢旺盛。消耗自身重量消耗自身重量2000倍食物的时间：倍食物的时间：大肠杆菌：大肠杆菌：1小时小时人人 ：500年（按年（按400斤斤/年计算）年计算）电视剧电视剧“康熙王朝康熙王朝”主题歌：好想再活主题歌：好想再活500年年第四十九页，讲稿共六十七页哦繁殖快：繁殖快：24小时后：小时后：4722366500万亿个后代，重量达万亿个后代，重量达4722吨吨48小时后：小时后：2.2 10 43个后代，重量达个后代，重量达2.2 10 25 吨吨相当于相当于4000个地球的重量！个地球的重量！大肠杆菌大肠杆菌一个细胞重约一个细胞重约10 12 克，克，平均平均20分钟繁殖一代分钟繁殖一代一头一头500 500 kgkg的公牛，的公牛，2424小时生产小时生产 0.5 0.5 kgkg蛋白质蛋白质,而同样重量的酵母菌，以糖液（如糖蜜）和氨水为原料，而同样重量的酵母菌，以糖