微生物学发展简史.ppt
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1、微生物应用技术微生物应用技术学习情景一学习情景一区别四大类微生物的生长形态特征区别四大类微生物的生长形态特征主要内容1说课内容说课内容微生物及其特征的认知;微生物及其特征的认知;微生物的研究内容微生物的研究内容微生物实训基础知识微生物实训基础知识病毒的认知病毒的认知1 12 23 34 4真核微生物真核微生物r的认知的认知4 4原核微生物的认知原核微生物的认知6 65 5学习情景一学习情景一 区别四大类微生物的生长形态特征区别四大类微生物的生长形态特征任务任务1微生物及实训技术的整微生物及实训技术的整体认知体认知学习情景一学习情景一 区别四大类微生物的生长形态特征区别四大类微生物的生长形态特征
2、 微生物学是一门在细胞、分子和群体水平上微生物学是一门在细胞、分子和群体水平上研究微生物的形态构造、生理代谢、遗传变异、研究微生物的形态构造、生理代谢、遗传变异、生态分布和分类进化等生命活动基本规律,并将生态分布和分类进化等生命活动基本规律,并将其应用于工业发酵、医药卫生、生物工程和环境其应用于工业发酵、医药卫生、生物工程和环境保护等实践领域的科学,其根本任务是发掘、利保护等实践领域的科学,其根本任务是发掘、利用、改善和保护有益微生物,控制、消灭或改造用、改善和保护有益微生物,控制、消灭或改造有害微生物,为人类社会的进步服务有害微生物,为人类社会的进步服务。任务提出任务提出任务任务1 1 微生
3、物及实训技术的整体认知微生物及实训技术的整体认知 通过学习,了解微生物的概念及特点,掌通过学习,了解微生物的概念及特点,掌握微生物的研究对象、任务及内容、分类和作握微生物的研究对象、任务及内容、分类和作用。掌握实验室相关的规章;能操作遵守生产用。掌握实验室相关的规章;能操作遵守生产实践工作流程。实践工作流程。任务分析任务分析任务任务1 1 微生物及实训技术的整体认知微生物及实训技术的整体认知一、微生物及其特征的认知一、微生物及其特征的认知(一)(一)微生物的概念微生物的概念微生物是指所有形体微小,必须借助电子显微镜微生物是指所有形体微小,必须借助电子显微镜或光学显微镜下才能看见的低等生物的总称
4、。或光学显微镜下才能看见的低等生物的总称。或简单地说是对细小的,人们肉眼看不见的或简单地说是对细小的,人们肉眼看不见的生物的总称。生物的总称。任务任务1 1 微生物及实训技术的整体认知微生物及实训技术的整体认知任务任务1 1 微生物及实训技术的整体认知微生物及实训技术的整体认知个体微小个体微小:肉眼不可见,光学及显微镜下可见。肉眼不可见,光学及显微镜下可见。单细胞单细胞结构简单结构简单简单多细胞简单多细胞非细胞非细胞原核微生物:原核微生物:细菌、放线菌、支原体细菌、放线菌、支原体、细胞型微生物细胞型微生物 立立真核微生物类真核微生物类:酵母菌、霉菌酵母菌、霉菌、种类种类非细胞型微生物非细胞型微
5、生物:病毒、类病毒等病毒、类病毒等毒毒虽然种类不同、形态和大小各异,但生物学特性较接虽然种类不同、形态和大小各异,但生物学特性较接近,故统称为微生物。近,故统称为微生物。(二)(二)微生物的特点微生物的特点1个个结结体体构构微微简简小小单单2分分种种布布类类广广繁繁泛泛多多3代代繁繁谢谢殖殖旺旺快快盛盛速速4适适容容应应易易性性变变强强异异微生物特点微生物特点1个体微小,结构简单个体微小,结构简单(二)(二)微生物的特点微生物的特点单位:单位:um(10-6 m)或或nm(10-9m)2m0.5m杆菌杆菌80个个杆杆菌菌肩肩并并肩肩总宽度总宽度=1根头发丝的宽度根头发丝的宽度1500个杆菌首尾
6、相连个杆菌首尾相连总长度总长度=1粒芝麻的长度粒芝麻的长度微生物的体积大小微生物的体积大小个体微小个体微小2.分布广泛,种类繁多分布广泛,种类繁多微生物在自然界的分布:微生物在自然界的分布:无处不在,无处不在,无孔不入无孔不入土壤土壤空气空气水域水域生物体内外生物体内外极端环境极端环境正常环境正常环境12000米米高空高空10000米米深海底深海底2000米深的地层米深的地层90以上以上温泉温泉寒冷的北极冰层寒冷的北极冰层(二二)微生物的特点微生物的特点60年前年前,机采集了机采集了160米到米到5300米的高空的气样中国人乘米的高空的气样中国人乘飞并分析了其中的微生物发布状况。飞并分析了其中
7、的微生物发布状况。分布广泛分布广泛2.分布广泛分布广泛,种类繁多种类繁多(二)(二)微生物的特点微生物的特点物种多样性物种多样性生理代谢类型的多样性生理代谢类型的多样性代谢产物的多样性代谢产物的多样性遗传基因的多样性遗传基因的多样性生态类型的多样性生态类型的多样性微生物的总数约有微生物的总数约有50600万万之多,其之多,其中已记载的有中已记载的有20多万多万,包括真菌,包括真菌9万种,万种,原生动物和藻类原生动物和藻类10万种,原核生物及病万种,原核生物及病毒等约毒等约1万种,并不断有新物种的发现,万种,并不断有新物种的发现,这些数字也在急剧增长过程中。这些数字也在急剧增长过程中。种类繁多种
8、类繁多3繁殖速度快,代谢强度高繁殖速度快,代谢强度高比面值越大,代谢强度就越大比面值越大,代谢强度就越大.如如:乳酸杆菌在乳酸杆菌在1h内可分解自身内可分解自身100010000倍的倍的乳糖乳糖.人要代谢自身体重人要代谢自身体重1000倍的糖则需要二百多万倍的糖则需要二百多万小时小时.一头一头500公斤重的牛每天增加的蛋白质为公斤重的牛每天增加的蛋白质为0.4公斤,公斤,而而500公斤的酵母菌再公斤的酵母菌再24小时内至少可以形成小时内至少可以形成5,000公斤的蛋白质。公斤的蛋白质。(二)(二)微生物的特点微生物的特点代谢强度高代谢强度高3.繁殖速度快,代谢强度高繁殖速度快,代谢强度高(二)
9、(二)微生物的特点微生物的特点繁殖快速繁殖快速大肠杆菌大肠杆菌在合适的条件下在合适的条件下:12.520分钟分钟 繁殖繁殖1代代,每小时每小时 分裂分裂3代由代由1个变成个变成8个。经个。经24小时小时,分裂分裂72代,重约代,重约4722吨吨。经经48小时小时,可产生可产生2.21043个后个后代。地球重的代。地球重的4000倍倍.若按若按17分分钟繁殖一代钟繁殖一代,经经24小时可分裂小时可分裂85次次,经过一昼夜可生成经过一昼夜可生成3.91025个个.微生物代时及每日增殖率微生物代时及每日增殖率微生物名称微生物名称代时代时(分分)温度温度日增殖率日增殖率乳酸菌乳酸菌38252.7101
10、1大肠杆菌大肠杆菌18371.21024根瘤菌根瘤菌110258.2103枯草杆菌枯草杆菌31307.21013光合细菌光合细菌144301.0103酿酒酵母酿酒酵母120304.1103念珠藻念珠藻1380252.1硅藻硅藻1020202.64小球藻小球藻4202510.6草履虫草履虫642264.92对营养物质的利用上的适应性。对营养物质的利用上的适应性。对环境条件尤其是恶劣的对环境条件尤其是恶劣的“极端环境极端环境”的适应性。的适应性。耐耐0196低温低温耐耐250300的高温的高温耐盐(饱和盐水)耐盐(饱和盐水)耐干燥(产芽孢细菌、真菌孢子)耐干燥(产芽孢细菌、真菌孢子)耐酸碱、耐缺氧
11、、耐毒物、抗辐射耐酸碱、耐缺氧、耐毒物、抗辐射(二)(二)微生物的特点微生物的特点4适应性强,适应性强,容易变异容易变异适应性强适应性强4、适应性强,容易变异、适应性强,容易变异青霉素的使用剂量:青霉素的使用剂量:1940年年 10万元单位万元单位/次次1980年:年:输液输液80万单位万单位/次次2000年:年:输液输液800万万-1000万单位万单位/次次青霉素对金黄色葡青霉素对金黄色葡萄球菌最低抑制浓度萄球菌最低抑制浓度0.02g/ml200g/ml(二)(二)微生物的特点微生物的特点青霉素生产菌的发酵水平青霉素生产菌的发酵水平1940年年每毫升每毫升20单位单位2000年年每毫升每毫升
12、10万万单位单位容易变异容易变异微生物的系统分类单元遵循林耐建立的系统分类单元,自微生物的系统分类单元遵循林耐建立的系统分类单元,自上而下依次可分七级,即:上而下依次可分七级,即:界、门、纲、目、科、属、种界、门、纲、目、科、属、种在两个主要分类单位之间,还可添加亚门、亚纲、亚目、在两个主要分类单位之间,还可添加亚门、亚纲、亚目、亚科、亚属、亚种等亚科、亚属、亚种等次要分类单位次要分类单位。种是分类的最基本单元种是分类的最基本单元,种内微生物之间的差别很小,有,种内微生物之间的差别很小,有时为了区分小差别可用株表示,但时为了区分小差别可用株表示,但株不是分类单元株不是分类单元。界之上使用域界之
13、上使用域)美国微生物学家美国微生物学家伍兹伍兹于于1976年年提出,他提出,他把把全部生物分为古生菌域、细菌域和真核生物域三域系统,域全部生物分为古生菌域、细菌域和真核生物域三域系统,域下面再分界下面再分界),把,把 域域 作为分类单元的最高等级。作为分类单元的最高等级。微生物学是研究微生物在一定条件下的形态微生物学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、结构、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。1.1.史前时期史前时期-(约(约800年前年前公元公元1676)处于处于一种一
14、种“得其益而不知其好,受其害而不知其恶得其益而不知其好,受其害而不知其恶”的的朦胧阶段朦胧阶段食品引起疾病传染、食品快速腐败。食品引起疾病传染、食品快速腐败。本时期特点:未见细菌个体,凭实践经验利用微生本时期特点:未见细菌个体,凭实践经验利用微生物的有益代谢活动,酿酒、咸鱼、雪藏、烟熏肉等。物的有益代谢活动,酿酒、咸鱼、雪藏、烟熏肉等。农业上采用豆科作物与其他作物轮作增加土壤肥农业上采用豆科作物与其他作物轮作增加土壤肥力,医学上割除腐肉以防感染。力,医学上割除腐肉以防感染。食物麦角中食物麦角中毒引起死亡毒引起死亡 (二)微生物学发展简史(二)微生物学发展简史代表人物:代表人物:荷兰商人,吕文虎
15、克荷兰商人,吕文虎克 特点:特点:16751675年用自制年用自制能放大能放大200300倍的倍的显微镜显微镜第一次第一次观察到了原生动物。观察到了原生动物。1683年又发现细菌,称年又发现细菌,称“微动体微动体”,把观察到物质作了,把观察到物质作了详细记载并描绘成图,首次向详细记载并描绘成图,首次向人们揭示微生物世界。人们揭示微生物世界。贡献贡献:解决了认识微生物的第一个障碍。解决了认识微生物的第一个障碍。2.2.微生物形态学发展阶段微生物形态学发展阶段-初创期初创期(1675(167518601860年年)2.2.微生物形态学发展阶段微生物形态学发展阶段-(1675(16751860186
16、0年年)代表人物:代表人物:巴斯德和柯赫(微生物学奠基人)巴斯德和柯赫(微生物学奠基人)巴斯德的贡献:巴斯德的贡献:(1)(1)证实发酵是由微生物引起的;证实发酵是由微生物引起的;酒精发酵、乳酸发酵、丁酸发酒精发酵、乳酸发酵、丁酸发酵是由不同微生物引起的。酵是由不同微生物引起的。(2)(2)微生物微生物“好氧好氧”和和“厌氧厌氧”。(3)(3)发明了发明了“巴斯德消毒巴斯德消毒法法”。巴斯德巴斯德(1822-1895)(1822-1895)3.3.微生物生理学发展阶段微生物生理学发展阶段-奠基期奠基期(1861(18611896)1896)巴斯德发酵实验巴斯德发酵实验清洁肉汤清洁肉汤无菌肉汤无
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