江南大学微生物学习教案.pptx

会计学1江南江南(Jingnn)大学微生物大学微生物第一页，共28页。第一章第一章 绪论绪论(xln)n n 微生物学的研究对象与任务微生物学的研究对象与任务n n 微生物学的发展简史微生物学的发展简史n n 微生物的分类微生物的分类(fn li)(fn li)与命名与命名n n 21 21世纪的工业微生物学世纪的工业微生物学第1页/共28页第二页，共28页。第一节 微生物学(wi shn w xu)研究的对象和任务一、一、一、一、微生物及其特点微生物及其特点微生物及其特点微生物及其特点(tdin)(tdin)(tdin)(tdin)1 1 1 1、什么是微生物？、什么是微生物？、什么是微生物？、什么是微生物？微生物（微生物（微生物（微生物（MicroorganismMicroorganismMicroorganismMicroorganism）是对所有形体微小）是对所有形体微小）是对所有形体微小）是对所有形体微小的单细胞，或细胞结构较为简单的多细胞，的单细胞，或细胞结构较为简单的多细胞，的单细胞，或细胞结构较为简单的多细胞，的单细胞，或细胞结构较为简单的多细胞，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。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。第2页/共28页第三页，共28页。2 2、微生物的类群、微生物的类群不具不具(b j)(b j)细胞结构：病毒、类病毒、朊病细胞结构：病毒、类病毒、朊病毒毒单细胞原核生物：细菌、放线菌、立克次氏体、单细胞原核生物：细菌、放线菌、立克次氏体、支原体、衣原体、蓝细菌等；支原体、衣原体、蓝细菌等；真菌：酵母菌、霉菌、担子菌等；真菌：酵母菌、霉菌、担子菌等；单细胞原生生物：藻类、原生动物等单细胞原生生物：藻类、原生动物等3 3、与发酵工业有关的微生物类群、与发酵工业有关的微生物类群 噬菌体、细菌、放线菌、酵母菌、霉菌、担噬菌体、细菌、放线菌、酵母菌、霉菌、担子菌（蕈菌）、藻类子菌（蕈菌）、藻类第3页/共28页第四页，共28页。4 4 4 4、微生物的特点、微生物的特点、微生物的特点、微生物的特点 个体小，比表面积大个体小，比表面积大个体小，比表面积大个体小，比表面积大 吸收多，转化吸收多，转化吸收多，转化吸收多，转化(zhunhu)(zhunhu)(zhunhu)(zhunhu)快快快快 生长旺，繁殖快生长旺，繁殖快生长旺，繁殖快生长旺，繁殖快 适应强，变异快适应强，变异快适应强，变异快适应强，变异快 分布广，种类多分布广，种类多分布广，种类多分布广，种类多第4页/共28页第五页，共28页。二、微生物学及其研究(ynji)内容n n微生物学n n 研究微生物及其生命活动规律的科学(kxu)。n n研究内容n n 形态构造，生理代谢，遗传变异，n n 生态分布，分类进化n n微生物学与生物工程第5页/共28页第六页，共28页。Biotechnology The use of microorganisms,such as bacteria or yeasts,or biological substances,such as enzymes,to perform specific industrial or manufacturing processes.Applications include the production of certain drugs,synthetic hormones,and bulk foodstuffs as well as the bioconversion of organic waste and the use of genetically altered bacteria in the cleanup of oil spills.第6页/共28页第七页，共28页。三、微生物与发酵(f jio)工业n n发酵过程n n 利用(lyng)微生物作为动力，生产某种特定产物的生物化学过程。n n发酵产品n n 酿造食品，酒精饮料，有机酸，核苷酸，氨基酸类物质，酶制剂，抗生素，有机溶剂其它化工产品，营养和生长必需物质，生物制药 第7页/共28页第八页，共28页。天然发酵天然发酵 白酒白酒(biji)(biji)、啤酒、葡萄酒、酱油、啤酒、葡萄酒、酱油 纯种发酵纯种发酵 酒精、丙酮丁醇酒精、丙酮丁醇 通风发酵通风发酵 抗生素、有机酸、酶制剂抗生素、有机酸、酶制剂 代谢调控发酵代谢调控发酵 氨基酸、核苷酸氨基酸、核苷酸 基因重组菌种发酵基因重组菌种发酵 胰岛素、干扰素胰岛素、干扰素 第8页/共28页第九页，共28页。第二节 微生物学(wi shn w xu)的发展一一一一.古代劳动人民对微生物的利用和控制古代劳动人民对微生物的利用和控制古代劳动人民对微生物的利用和控制古代劳动人民对微生物的利用和控制 酿造业酿造业酿造业酿造业 商书记载商书记载商书记载商书记载(jzi)(jzi)：“若作酒醴，尔维曲蘖若作酒醴，尔维曲蘖若作酒醴，尔维曲蘖若作酒醴，尔维曲蘖”医学医学医学医学 种痘防天花种痘防天花种痘防天花种痘防天花 农业农业农业农业 瓜与豆类轮作瓜与豆类轮作瓜与豆类轮作瓜与豆类轮作第9页/共28页第十页，共28页。二.微生物学(wi shn w xu)发展简史1、形态学期 Robert Hooke 设计了显微镜 Anton van Leeuwenhoek 用自制的显微镜，清楚的看见了细菌(xjn)和原生动物 第10页/共28页第十一页，共28页。2 2、生理学期、生理学期n nLouis Pasteur（18221895）法国生物学家及化学家：n n理论上彻底否定“自然发生说”n n医学上发现了引起疾病的病原体，创立了免疫学原理和预防接种方法n n工业上揭示(jish)了酒醋的发酵本质、找到啤酒酸败的原因，发明了解决的方法；n n农业上揭示(jish)了蚕的微粒子病的本质，挽救了法国的养蚕业；第11页/共28页第十二页，共28页。Louis PasteurLouis PasteurLouis Pasteur批驳“自然发生(fshng)说”的实验 第12页/共28页第十三页，共28页。nRobert Koch (18431910）德国细菌学家n证实病原菌和疾病的关系，n 提出了柯赫原则(yunz)n建立了分离纯化微生物的n 实验技术n建立了微生物的染色技术Robert Koch第13页/共28页第十四页，共28页。Kochs PostulateKochs Postulate(1)Find the suspected organism in all cases of the disease and demonstrate its absence in healthy individuals;(2)Isolate the organism in pure culture;(3)Reproduce the same disease in suitable experimental animals;(4)Re-isolate the same organism from the artificially infected animals.第14页/共28页第十五页，共28页。3、分子生物学期、分子生物学期19281928年年 Griffith Griffith 的细菌转化实验，的细菌转化实验，19521952年年Hershey-ChaseHershey-Chase的噬菌体感染实验，的噬菌体感染实验，19561956年年Frankel-ConratFrankel-Conrat烟草花叶病毒的烟草花叶病毒的重建实验，证明了核酸是遗传的物质基础；重建实验，证明了核酸是遗传的物质基础；1953 1953年年 Watson Watson、Crick Crick 提出提出DNADNA双螺旋结构双螺旋结构 1961-66 1961-66年年 Holley Holley 等阐明遗传密码等阐明遗传密码 1973 1973年年 Boyer Boyer 和和CohenCohen首次报到细菌基因经体外人工首次报到细菌基因经体外人工(rngng)(rngng)重组后转入细菌内能复制表达重组后转入细菌内能复制表达-遗传工程问世遗传工程问世 1975 1975年年 Milstein Milstein 等建立生产单克隆抗体技术等建立生产单克隆抗体技术 1988 1988年年 Mullis Mullis，建立，建立PCRPCR技术技术 1999 1999年年 基因研究所基因研究所 百余种微生物基因组序列百余种微生物基因组序列第15页/共28页第十六页，共28页。第三节第三节 微生物的分类微生物的分类(fn li)(fn li)和和命名命名 一一.微生物在自然界中的地位微生物在自然界中的地位1 1、微生物的进化过程、微生物的进化过程(guchng)(guchng)厌氧厌氧好氧好氧 有丝分裂有丝分裂 减数分裂减数分裂 细胞分化形成组织，器官等细胞分化形成组织，器官等第16页/共28页第十七页，共28页。第17页/共28页第十八页，共28页。2、微生物在生物界中的地位(dwi)n n 原核生物界：原核生物界：n n 细菌细菌 、放线菌、蓝细菌、古细菌、放线菌、蓝细菌、古细菌n n 原生生物界：藻类、原生动物原生生物界：藻类、原生动物n n 真菌真菌(zhnjn)(zhnjn)界：酵母菌、霉菌、界：酵母菌、霉菌、mushroommushroomn n 植物界植物界 n n 动物界动物界n n 病毒界病毒界第18页/共28页第十九页，共28页。二、微生物的分类单位和命名(mng mng)n微生物分类学(microbial taxonomy)：是一门按微生物的亲缘关系把它们安排成条理清楚的各种分类单位（单元）或分类群(taxon)的科学。n其具体任务n分类（classification）n鉴定(jindng)（identification）n命名（nomenclature）第19页/共28页第二十页，共28页。1 1、微生物的分类单位、微生物的分类单位 主要(zhyo)分类单位 次要分类单位 界 Kingdom 门 Phylum 亚门 纲 Class 亚纲 目 Order 亚目 科 Family 亚科 属 Genus 亚属 种 Species 第20页/共28页第二十一页，共28页。基本单位基本单位(dnwi)“(dnwi)“种种”的定义的定义n 种：种：(伯捷氏手册伯捷氏手册)n 凡是凡是(fnsh)(fnsh)与典型培养菌与典型培养菌（type culturetype culture）密切相同的其它培养）密切相同的其它培养菌统一起来区分为细菌的一个种。菌统一起来区分为细菌的一个种。n type strain,type species type strain,type speciesn 第21页/共28页第二十二页，共28页。亚种（subspecies）/变种(variety)：某一明显而稳定的特征与模式种不同的种称为模式种的亚种/变种。菌株：(Strain)菌株表示任何由一个独立分离的单细胞繁殖而成的纯遗传型群体及其一切后代(hudi)。因此，一种微生物的每一不同来源的纯培养物均可称为该菌种的一个菌株。第22页/共28页第二十三页，共28页。2.2.微生物的命名微生物的命名(mng mng)(mng mng)n n种的命名原则种的命名原则双名法双名法n n学名学名=属名属名+种名种名+(+(首次首次(shu c)(shu c)定名人定名人)+)+现名定名人现名定名人(+(+定名年份定名年份)n n 用斜体排字用斜体排字 均用正体排字，均用正体排字，可省略可省略 n n每一种微生物的学名由两个拉丁字、希拉字或每一种微生物的学名由两个拉丁字、希拉字或拉丁化了的其它文字组成；拉丁化了的其它文字组成；n n第一个字是属名，用名词，字首字母大写；第第一个字是属名，用名词，字首字母大写；第二个字是种名，用形容词，字首字母不大写；二个字是种名，用形容词，字首字母不大写；n n属名规定了微生物的主要特征，如形态特征、属名规定了微生物的主要特征，如形态特征、生理特征等；种名补充说明微生物的次要特征，生理特征等；种名补充说明微生物的次要特征，如颜色、形状、用途等；如颜色、形状、用途等；n n 第23页/共28页第二十四页，共28页。举例Escherichia coli(Migula)Castellani et Chalmers 1919 大肠埃希氏菌/大肠杆菌(d chn n jn)Saccharomyces serevisiae var.ellipsoideus 酿酒酵母椭圆变种n变种(binzhng)的命名原则“三名法”n学名=属名+种名+（subsp./var.）+亚种/变种(binzhng)名n 排成斜体 排成正体，但可省略 排成斜体 第24页/共28页第二十五页，共28页。三、三、微生物的分类依据微生物的分类依据 形态形态(xngti)(xngti)特征特征个体特征，群体特征个体特征，群体特征 生理生化特征生理生化特征 生态特征生态特征 血清学反应血清学反应 细胞壁成分细胞壁成分 红外吸收光谱红外吸收光谱 GC GC比：比：(G+C(G+C）mol%mol%值值 核酸分子杂交核酸分子杂交 16S/18S rDNA 16S/18S rDNA 其它其它第25页/共28页第二十六页，共28页。四.微生物的分类方法(fngf)1、经典分类法 2、遗传分类法 3、数值分类法numerical taxonomy 第26页/共28页第二十七页，共28页。第四节 21世纪(shj)的工业微生物学一、微生物多样性的研究(ynji)二、微生物基因组学第27页/共28页第二十八页，共28页。