山东农业大学《微生物学课程》00绪论.ppt

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1、山东农业大学微生物学精品课程山东农业大学微生物学精品课程山东农业大学微生物学精品课程山东农业大学微生物学精品课程山东农业大学微生物学精品课程山东农业大学微生物学精品课程山东农业大学微生物学课程成绩计算微生物学（微生物学（4 4学分）学分）微生物学理论部分（2.5学分，100分，单独报成绩）期末考试成绩80 平时成绩（考勤、提问、作业、测验等）20微生物学实验部分（1.5学分，100分，单独报成绩）期末书面考试30 实验操作技能50 平时成绩（考勤、提问、试验报告等）20一、什么是微生物二、人类对微生物世界的认识史三、微生物学的发展促进了人类的进步四、微生物的五大共性五、微生物学及其分科绪绪 论

2、论 微生物微生物（microorganism,microbemicroorganism,microbe）是一切肉眼是一切肉眼看不见或看不清楚的微小生物的总称。它们是一些看不见或看不清楚的微小生物的总称。它们是一些个体微小，构造简单的低等生物。个体微小，构造简单的低等生物。小：个体微小，um级，光学显微镜下可见；nm级，电子显微镜下可见。简：结构简单，非细胞、单细胞、简单多细胞。低：进化地位低。一、什么是微生物（1）原核生物类（2）真核生物类（3）非细胞生物类微生物的三大类群 （1）原核生物类（三菌三体）：在光学显微镜下可见 细菌、放线菌、蓝细菌 支原体、立克次氏体、衣原体AA（2）真核生物类：

3、在光学显微镜下可见在光学显微镜下可见 真菌（酵母菌、霉菌和蕈菌）真菌（酵母菌、霉菌和蕈菌）原生动物原生动物 显微藻类显微藻类（3）非细胞生物类：非细胞生物类：电子显微镜才能看到，包括病毒和亚病毒（类病毒、朊病毒、拟病毒）（3）非细胞生物类：非细胞生物类：电子显微镜才能看到，包括病毒和亚病毒（类病毒、朊病毒、拟病毒）虽然我们用肉眼看不到单个的微生物细胞，虽然我们用肉眼看不到单个的微生物细胞，但是当微生物在某种材料上大量繁殖形成一个大但是当微生物在某种材料上大量繁殖形成一个大集团时，我们就能看到它们了。这一团有着数量集团时，我们就能看到它们了。这一团有着数量高达几百万细胞的集合体称为高达几百万细胞

4、的集合体称为菌落菌落。例如腐败的馒头和面包上长的毛、烂水果上例如腐败的馒头和面包上长的毛、烂水果上的斑点，皮鞋上的霉点，皮肤上藓块等就是许多的斑点，皮鞋上的霉点，皮肤上藓块等就是许多微生物形成的菌落。微生物形成的菌落。微生物虽小，但它们和人类的关系非常微生物虽小，但它们和人类的关系非常密切，有些对人类密切，有些对人类有益有益，是人类生活不可缺少，是人类生活不可缺少的伙伴；有些对人类的伙伴；有些对人类有害有害，对人类生存构成了，对人类生存构成了威胁；有的虽然和人类没有直接的利害关系，威胁；有的虽然和人类没有直接的利害关系，但在生物圈的物质循环和能流中具有关键作用。但在生物圈的物质循环和能流中具有

5、关键作用。人们在很长时期内对微生物的认识受人们在很长时期内对微生物的认识受到了阻碍，因为：到了阻碍，因为：（1 1）个体微小）个体微小 （2 2）外貌不显）外貌不显 （3 3）杂居混生）杂居混生 （4 4）因果难联）因果难联二、人类对微生物世界的认识史微生物学的发展经历了五个时期：微生物学的发展经历了五个时期：1.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1.史前期史前期 时间：约8000年前公元1671年 特点：感性阶段 主要成就：发面，天然果酒和啤酒酿造，牛乳和乳制品的发酵以及利用霉菌来治疗一些疾病。1.史前期史前期(1)(1)源远流长的酒文化源远流长的酒

6、文化远远古古人人类类发发现现，吃吃剩剩的的米米粥粥数数日日后后变变成成了了醇醇香香可可口口的的饮饮料料人人类类最最早早发发明明的的酒酒 （1）历史悠久：淮南子：“清鞅之美，始于耒耜”酒诰：“酒之所兴，肇自上皇，或云仪狄，一曰杜康。有饭不尽，委余空桑，郁积成味，久蓄气芳。本出于此，不由奇芳。”（2）工艺独特：按酿制原理大体可分为果酒类、啤酒类、曲酒类、蒸馏酒类等。公元前17世纪，甲骨文“酒”、“醴”；公元前4世纪，书经“若作酒醴，尔惟曲蘖”；公元前3世纪，吕氏春秋“仪狄作酒禹饮而甘之”；（3）经验丰富：在制曲和酿酒技术上有丰富的经验，齐民要术、开工天物等。（4）品种多样：曲种上：散曲、小曲、饼曲

7、、草药曲、红曲、干酵等；酒品种上：齐民要术中记载39种；菌种上：经过精心选择和独特培养后，已选育出以根霉、米曲霉、酵母菌、红曲霉、毛霉为主体的各种曲种。左：郑州殷代遗迹左：郑州殷代遗迹右：右：我国古代的酿酒作坊我国古代的酿酒作坊（四川新都县出土的汉代画像）（四川新都县出土的汉代画像）(2)(2)医疗医疗 在两千年前，我国人民已经初步认识到许多疾病具在两千年前，我国人民已经初步认识到许多疾病具有传染性。公元前有传染性。公元前5 5世纪，已知道驱逐狂犬以预防狂犬病，世纪，已知道驱逐狂犬以预防狂犬病，用麦曲治疗腹泻。用麦曲治疗腹泻。三国时代，名医华佗首创麻醉术及剖腹外科，主张三国时代，名医华佗首创麻

8、醉术及剖腹外科，主张割去腐肉以预防传染。割去腐肉以预防传染。宋真宗时代（公元宋真宗时代（公元968-1022968-1022），创造），创造“以毒攻毒以毒攻毒”的免疫方法，发明用种人痘预防天花。后来相继传到俄的免疫方法，发明用种人痘预防天花。后来相继传到俄国、日本、朝鲜，并于国、日本、朝鲜，并于17171717年经过土耳其传到英国，继年经过土耳其传到英国，继而传到欧洲及美洲各国。英国的琴纳（而传到欧洲及美洲各国。英国的琴纳（E.Jenner 1796)E.Jenner 1796)受到启示，在种人痘的基础上发展用种牛痘预防天花。受到启示，在种人痘的基础上发展用种牛痘预防天花。(3)3)其他其他

9、后魏时（公元后魏时（公元6 6世纪）贾思勰的齐民要世纪）贾思勰的齐民要术详细记载了制曲和酿酒技术，还记载了栽术详细记载了制曲和酿酒技术，还记载了栽种豆科植物可以肥沃土壤。种豆科植物可以肥沃土壤。在在900900年前，利用自养细菌生命活动的胆年前，利用自养细菌生命活动的胆水浸铜法，已经用于生产铜。水浸铜法，已经用于生产铜。特点：特点：形态学阶段形态学阶段 研究停留在形态描述的低级水平，对微生物的活动研究停留在形态描述的低级水平，对微生物的活动及其与人类实践活动的关系却未加研究。微生物作为一及其与人类实践活动的关系却未加研究。微生物作为一门学科还未形成。门学科还未形成。代表人物：列文虎克代表人物：

10、列文虎克（Leeuwenhoek 1632-1723)（1 1）利用单式显微镜观察了许多微生物，并于）利用单式显微镜观察了许多微生物，并于16761676年首次观察到形态微小的细菌；（年首次观察到形态微小的细菌；（2 2）制作）制作419419架显微镜架显微镜和放大镜，和放大镜，5050200200倍，最高者达倍，最高者达266266倍；（倍；（3 3）发表论文）发表论文约约400400篇，其中绝大部分（篇，其中绝大部分（375375篇）寄往英国皇家学会发篇）寄往英国皇家学会发表。表。2.初创期初创期1676年年1861年年16641664年，英国人罗伯特年，英国人罗伯特虎克（虎克（Rober

11、t HookeRobert Hooke）曾用原始的）曾用原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。显微镜对生长在皮革表面及蔷薇枯叶上的霉菌进行观察。第一个比较精细的看见微生物的人是荷兰的显微镜第一个比较精细的看见微生物的人是荷兰的显微镜制造爱好者列文制造爱好者列文虎克（虎克（Antoni van Leeuwenhoek）。）。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多架单式显多架单式显微镜和放大镜，放大率一般为微镜和放大镜，放大率一般为50200倍，倍，在微生物学各个历史的阶段，每一个较大在微生物学各个历史的阶段，每一个较大的进步都伴随着更好显微镜的问世，直到的

12、进步都伴随着更好显微镜的问世，直到19世世纪末微生物学才发展成为一门科学。纪末微生物学才发展成为一门科学。1690年年1720年年1725年年1760年年1790年年1881年年1840年年1890年年电子显微镜电子显微镜 特点：生理学研究阶段，特点：生理学研究阶段，微生物学开始形成独立学科微生物学开始形成独立学科 建立了一系列研究微生物的方法和技术；建立了一系列研究微生物的方法和技术；开创了寻找病原微生物的开创了寻找病原微生物的“黄金时代黄金时代”；开始在生理学水平上研究微生物；开始在生理学水平上研究微生物；以以“实践实践理论理论实践实践”的思想方法指导科学实验。的思想方法指导科学实验。3.

13、奠基期奠基期1861年年1897年年 主要贡献：巴巴斯斯德德：创创立立细细菌菌学学说说：生生命命来来自自生生命命，彻彻底底否否定定自自然然发发生生说说；证证实实微微生生物物是是传传染染病病、发发酵酵腐腐败败的的原原因因；疫疫苗苗接接种种（狂狂犬犬、霍霍乱乱、炭炭疽疽）；发发明明消毒灭菌技术（巴氏灭菌）。消毒灭菌技术（巴氏灭菌）。科科赫赫：微微生生物物系系列列研研究究方方法法：平平板板划划线线分分离离技技术术、染染色色技技术术、显显微微摄摄影影技技术术；分分离离纯纯化化多多种种病病原原微生物；微生物；科赫法则。科赫法则。（）巴斯德和自然发生学说的破灭（）巴斯德和自然发生学说的破灭法国化学家法国化

14、学家 Louis Pasteur18611861年巴斯德根据曲颈瓶实验彻底推翻了生命的自然年巴斯德根据曲颈瓶实验彻底推翻了生命的自然发生说，并建立了细菌学说（发生说，并建立了细菌学说（Germ theory)Germ theory)。微微生生物物学学的的奠奠基基人人巴巴斯斯德德曲颈瓶实验意义：推翻了自然发生说意义：推翻了自然发生说 发明了有效的灭菌方法发明了有效的灭菌方法巴斯德消毒法：巴斯德消毒法：60606565作短时间加热处理，杀死有害微生物。作短时间加热处理，杀死有害微生物。巴斯德在微生物学和医学方面取得了许多成就主要包括推翻传统上的生命自然发生说并创立了细菌学说；证实微生物是传染病、发

15、酵和腐败的原因；发现了炭疽、飞禽霍乱和狂犬病等多种疾病的疫苗；创立了消毒灭菌技术。巴斯德因此成为微生物学的奠基人。()、Koch与疾病的病菌说与疾病的病菌说KochKoch定理证明特异微生物引起特异疾病定理证明特异微生物引起特异疾病显微摄影技术纯培养分离技术组织染色技术动物接种实验AAAAAAAAA柯赫发明了利用培养皿琼脂平板分离和纯化微生物的技术平板划线分离操作演示科赫定理图示Koch对结核病的研究（结核分枝杆菌Mycobacterium tuberculosis），以及其在显微摄影技术、组织染色技术、纯培养分离技术和动物接种技术等微生物学基本研究手段上的突出贡献，使他获得了1905年Nob

16、el生理学医学奖。以以1897年德国人年德国人E.Buchner用无细胞酵母汁发用无细胞酵母汁发酵葡萄糖得到酒精为标志，以微生物生化研究为酵葡萄糖得到酒精为标志，以微生物生化研究为主要内容，出现分支学科。主要内容，出现分支学科。生化研究研究阶段生化研究研究阶段 生化水平上进行研究；应用微生物的分支学生化水平上进行研究；应用微生物的分支学科扩大，出现了抗生素等新学科；第二个淘金热科扩大，出现了抗生素等新学科；第二个淘金热寻找各种有益微生物代谢产物；普通微生物学寻找各种有益微生物代谢产物；普通微生物学开始形成；各相关学科和技术方法相互渗透、相开始形成；各相关学科和技术方法相互渗透、相互促进，加速了

17、微生物学的发展。互促进，加速了微生物学的发展。4.发展期发展期1897-1953年年 从从1953年年4月月Watson和和Crick在英在英国的国的Nature杂志上发表关于杂志上发表关于DNA双螺旋模型起，整个生命科学就进入双螺旋模型起，整个生命科学就进入了分子生物学研究阶段，同时也是微了分子生物学研究阶段，同时也是微生物学发展史上成熟期到来的标志。生物学发展史上成熟期到来的标志。现代生物学阶段现代生物学阶段 微生物学已经成为前沿基础学科；微生物学已经成为前沿基础学科；成为分子生物学研究中最主要的对象；成为分子生物学研究中最主要的对象；在应用方面，向更自觉、更有效和可在应用方面，向更自觉、

18、更有效和可人为控制的方向发展。人为控制的方向发展。5.成熟期成熟期1953今今Francis Crick(35y)1951 James Watson(23y)丹麦丹麦 哥本哈根哥本哈根剑桥大学剑桥大学 Cavendish Lab.三、微生物学的发展促进了人类进步（1）医疗保健：六大）医疗保健：六大“战役战役”外科消毒术的建立外科消毒术的建立 寻找人畜病原菌寻找人畜病原菌 免疫防治法的应用免疫防治法的应用 化学治疗剂的发明化学治疗剂的发明 抗生素治疗的兴起抗生素治疗的兴起 微生物生产生化药物微生物生产生化药物1867年年Joseph Lister(18271912)首首创用石炭酸喷洒手术室和煮沸

19、手术用创用石炭酸喷洒手术室和煮沸手术用具以防术后感染，为防腐、消毒，以具以防术后感染，为防腐、消毒，以及无菌操作奠定了基础。及无菌操作奠定了基础。1796年美国医生Edward Jenner(17491823)，首创用牛痘预防天花，为预防医学开辟了广阔途径。自然发酵与食品、饮料的酿造自然发酵与食品、饮料的酿造罐头保藏罐头保藏厌氧纯种发酵技术厌氧纯种发酵技术深层液体通气搅拌培养深层液体通气搅拌培养代谢调控理论的应用代谢调控理论的应用生物工程学的兴起生物工程学的兴起（2）工业）工业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(或常规细胞株或常规细胞株)遗传工程遗传工程 细胞工程细胞

20、工程“工程菌工程菌”（或（或“工程细胞株工程细胞株”）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（3）农业）农业微生物饲料微生物饲料农用抗菌素农用抗菌素生物农药生物农药生物菌肥生物菌肥微生物能源微生物能源（4）与生态和环境保护）与生态和环境保护微生物处理废水的塔式滤池微生物处理废水的塔式滤池（5）微生物学在生命科学发展中的重要地位）微生物学在生命科学发展中的重要地位 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了许多重大生物学理论问题的突破

21、对微生物的研究促进了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；对生命科学研究技术的贡献对生命科学研究技术的贡献微生物与微生物与“人类基因组计划人类基因组计划”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作为模式生物作为模式生物DNA重组技术和遗传工程重组技术和遗传工程细胞的人工培养细

22、胞的人工培养突变体筛选突变体筛选四、微生物的五大共性（1）体积小，面积大 （2）吸收多，转化快（3）生长旺，繁殖快（4）适应强，易变异（5）分布广，种类多（小、多、快、强、广）个体小个体小（体积小，面积大）（体积小，面积大）测量单位：微米或钠米测量单位：微米或钠米在科学上的一篇文章报道了对一快活性陨石上可能存在的生命遗迹的在科学上的一篇文章报道了对一快活性陨石上可能存在的生命遗迹的研究，这块陨石在研究，这块陨石在45亿年前在火星上形成，亿年前在火星上形成，13亿年以前由于宇宙碰撞而离开火亿年以前由于宇宙碰撞而离开火星，星，13000年前作为陨石降落到地球上。对它的分析表明其上可能有生命存在过年

23、前作为陨石降落到地球上。对它的分析表明其上可能有生命存在过，更重要的是在该陨石上发现了类似细菌化石的东西，其直径仅为，更重要的是在该陨石上发现了类似细菌化石的东西，其直径仅为2040 nm.火星陨石中发现的细菌火星陨石中发现的细菌化石（直径化石（直径 20 nm）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年在纳米比亚海岸的海底沉积物中发现的一种硫磺细菌（中发现的一种硫磺细菌（sulfur bacterium），其大小可达），其大小可达0.75 mm，Thiomargarita namibiensis，-“纳纳米比亚硫磺珍珠米比亚硫磺珍珠”胃口大胃口大（吸收

24、多，转化快）（吸收多，转化快）消耗自身重量2000倍食物的时间大肠杆菌：大肠杆菌：1 1小时小时人人 ：500500年（按年（按400400斤斤/年计算）年计算）地鼠每天消耗与体重等重的粮食；蜂鸟每天消耗两倍于体重的粮食；大肠杆菌每小时消耗2000倍于体重的糖；CandidautilisCandidautilis(产朊假丝酵母)合成蛋白质的能力比大豆强100100倍，比食用公牛强1010万倍生物界的普遍规律:生物个体越小，其单位体重消耗的食物越多繁殖快（生长旺，繁殖快）繁殖快（生长旺，繁殖快）24小时后：小时后：4722366500万亿个后代，重量达到万亿个后代，重量达到4722吨吨48小时后

25、：小时后：2.2 10 43个后代，重量达到个后代，重量达到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 kg500 kg的食用公牛，的食用公牛，2424小时生产小时生产 0.5 kg 0.5 kg蛋白质蛋白质,而同样重量的酵母菌，以质量较次的糖液（如糖蜜）而同样重量的酵母菌，以质量较次的糖液（如糖蜜）和氨水为原料，和氨水为原料，2424小时可以生产小时可以生产 50000 kg 50000 kg优质蛋白质。优质蛋白质。分布广，种类多分布广，种类多人迹可到之

26、处，微生物的分布必然很多，而人迹不到的地方，也有大量的微生物存在！t 数十公里的高空（最高为离地数十公里的高空（最高为离地8585公里，须用火箭采样）；公里，须用火箭采样）；t 几千米的地下；几千米的地下；t 常年封冻的冰川；常年封冻的冰川；t强酸、强碱、高热的极端环境；强酸、强碱、高热的极端环境；t强酸、强碱、高热的极端环境；强酸、强碱、高热的极端环境；目前已定种的微生物只有大约20万种，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2%，真正利用的不到1%。抗（逆）性强（适应强，易变异）抗（逆）性强（适应强，易变异）抗热：有的细菌能在抗热：有的细菌能在265个大气压，个大气压

27、，250 的条件下生长；的条件下生长；自然界中细菌生长的最高温度可以达到自然界中细菌生长的最高温度可以达到121 ；有些细菌的芽孢，需加热煮沸有些细菌的芽孢，需加热煮沸8小时才被杀死；小时才被杀死；抗寒：有些微生物可以在抗寒：有些微生物可以在12 30的低温生长；的低温生长；抗酸碱：细菌能耐受并生长的抗酸碱：细菌能耐受并生长的pH范围：范围：pH 0.5 13；耐渗透压：蜜饯、腌制品，饱和盐水（耐渗透压：蜜饯、腌制品，饱和盐水（NaCl,32%)中中 都有微生物生长；都有微生物生长；抗压力：有些细菌可在抗压力：有些细菌可在1400个大气压下生长；个大气压下生长；科学家发现一种食铁微生物可在科学

28、家发现一种食铁微生物可在121度高温下繁殖度高温下繁殖 在科学杂志（在科学杂志（Science,Vol.301,Issue 5635,976-978,August 15,2003）发表的一篇论文表明，研究人员发现了一种能够在）发表的一篇论文表明，研究人员发现了一种能够在121度度 高温下生存高温下生存繁殖的食铁微生物。如果微生物会嘲弄别人的话，这种微生物一定会嘲笑那些繁殖的食铁微生物。如果微生物会嘲弄别人的话，这种微生物一定会嘲笑那些在上周的欧洲热浪中有诸多抱怨的人们。在上周的欧洲热浪中有诸多抱怨的人们。来自阿姆赫斯特马萨诸塞大学的研究人员来自阿姆赫斯特马萨诸塞大学的研究人员Kazem Kas

29、hefi和和Derek Lovley发发现这种微生物并将之成为现这种微生物并将之成为“121株株”，目前该微生物还没于科学名称。科学家在，目前该微生物还没于科学名称。科学家在太太平洋深海海床火山口发现这种微生物，该地的温度可以高达平洋深海海床火山口发现这种微生物，该地的温度可以高达400摄氏度。两位研摄氏度。两位研究人员将究人员将121株放在株放在121摄氏度的烤箱中，结果发现这种微生物竟然很适合这一温摄氏度的烤箱中，结果发现这种微生物竟然很适合这一温度，菌落大小很快就增大到原来的两倍。这比以前报告的微生物最高生存温度高度，菌落大小很快就增大到原来的两倍。这比以前报告的微生物最高生存温度高出出

30、8摄氏度。摄氏度。Lovley表示，研究这种食铁的表示，研究这种食铁的121株微生物可以为我们揭示株微生物可以为我们揭示35亿年前第一种亿年前第一种生命形式演化所处的环境。生命形式演化所处的环境。科学家建议寻找地下50公里生命 北京晚报:2002-3-8把大肠杆菌放在地下50公里的超强压力下，它会不会活下来？科学家最近惊奇地发现，答案是肯定的。一些科学家说，这些细菌可以适应如此极端的压力环境，说明生物对环境具有超乎想象的“惊人”适应力。因此人类在其他星球上寻找地外生命时，眼光不能只局限在星球的表面，而应当延伸到压力巨大的地下。照理来说，大肠杆菌等一般难以在这么高的压力下生存。以前的实验发现，构

31、成生物的蛋白质等基本结构，在如此高的压力下往往会裂解。但美国卡内基学会地球物理研究所夏尔马博士领导的小组在最近出版的美国科学杂志美国科学杂志上介绍，在他们的实验中，大肠杆菌不仅在极端高压下活了下来，而且还能进行新陈代谢。在实验中，科学家借用了高压物理学实验工具金刚石钻压槽。放入金刚石钻压槽中的大肠杆菌和另外一种常见细菌，受到了强力的挤压，其承受的压力最高值相当于海平面气其承受的压力最高值相当于海平面气压的压的1.6万倍。万倍。化学分析显示，在接受压力实验的100万个细菌中，有1%存活了下来，这些幸存者仍然能够完成正常的代谢功能，将甲酸盐转化为二氧化碳和氢气，但是，与此同时，它们也付出了代价，许

32、多幸存的个体已经被挤压得面目全非，而且目前没有迹象表明细菌能够在高压环境中繁殖。近些年来，研究人员陆续在海底火山口旁、两极冰层和地下发现了许多奇异的有机体，这些有机体能够在高温、高放射性、强酸性和极为干燥的环境中生存并繁衍。这次新的研究又将生命的极限做了延伸。夏尔马说，当人类在外太空寻找生命时，应当重新考虑那些从前因为处于高压环境而被忽略的地方，例如木星的深水层或者火星冰盖的下面都可能有生命形式存在。美生物学家提出：美生物学家提出：“当你认识到有机体能够在压强达上百吨的地下生存并繁衍的时候，当你认识到有机体能够在压强达上百吨的地下生存并繁衍的时候，生命的极限已经被延伸了，这就预示了像木星或其他

33、重力巨大的行星上存在生命的可能性。生命的极限已经被延伸了，这就预示了像木星或其他重力巨大的行星上存在生命的可能性。休眠长：休眠长：世界上最古老的活细菌（芽孢）：2.5亿年Nature 407,897-900(2000)有利变异：在19431943年利用Penicillium chrysogenum 发酵生产青霉素，发酵液分泌从2020单位/ml5-10/ml5-10万单位/ml/ml，成本大大降低。有害变异：在4040年代用青霉素治疗时，每天只需1010万单位，而现在成人需1 10 0万单位，新生儿也不少于万单位。突变频率一般为10-510-10，但因繁殖快，数量多，与外界环境直接接触，因而在

34、短时间内可出现大量变异的后代。如：流感病毒此外微生物还具有数量多、食谱杂、抗性最强、休眠最长、起源最早、发现最晚等特点。从无机物到有机物；从无毒物到有毒物；从结构简单到结构复杂的物质，微生物都能利用和降解。五、微生物学及其分科微生物学微生物学（Micobiology)：是在细胞、分子或群体水是在细胞、分子或群体水平上研究微生物的形态结构、生理代谢、遗传变异、平上研究微生物的形态结构、生理代谢、遗传变异、生态分布和分类进化等生命活动的基本规律，并将其生态分布和分类进化等生命活动的基本规律，并将其应用于工业发酵、医学卫生和生物工程等领域的科学。应用于工业发酵、医学卫生和生物工程等领域的科学。(研究

35、微生物生命活动规律的科学研究微生物生命活动规律的科学)根本任务：根本任务：发掘、利用或改善有益微生物；控制、发掘、利用或改善有益微生物；控制、消灭或改造有害微生物。消灭或改造有害微生物。（1）按研究微生物的基本生命活动规律（2）按微生物的应用领域（3）按所研究的微生物对象（4）按微生物所在的生态环境（5）按实验技术操作（6）按微生物与其他学科间的交叉情况微生物学的分科t1867 Lister创立了消毒外科；创立了消毒外科；附：微生物学发展过程中的重大事件附：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 Ivan

36、ovsky 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 Sange

37、r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)全基因组序列全基因组序列 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；Carl Woese16 S r RNA系统发育树系统发育树Stanley

38、 B.Prusiner University of California,School of Medicine USA 1942-for his discovery of Prions-a new biological principle of infection The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1997The Nobel Prize in Chemistry 1993for his invention of the polymerase chain reaction(PCR)methodKary B.Mullis 1944-1.什么是微生物？包括哪些类群？2.微生物的特点有哪些？其中最基本的是哪一个？3.简述列文虎克、巴斯德和科赫在微生物学发展中的贡献。4.什么是微生物学？其研究内容有哪些？复习思考题复习思考题