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1、微生物学,微生物学,微生物学,Microbiology,-micro,微生物学的研究对象 人类对微生物世界的认识史 微生物学的发展促进了人类的进步 微生物的五大共性,绪论introduction,1微生物学的研究对象,微 生 物,原核类：细菌、放线菌、蓝细菌； 支原体、立克次氏体、衣原体等。,真核类：酵母菌、霉菌、原生生物 类等,非细胞类：病毒、类病毒、拟病毒、朊病毒等,微生物在生物界的地位,无细胞结构生物病毒 具细胞结构生物,生物,原核生物,真核生物,真细菌 古细菌,真菌 藻类 原生动物 动物 植物,真细菌,真菌 藻类 原生动物 动物 植物,真核生物,古细菌,生物,沃氏提出的三域（三原界）分
2、类系统,2人类对微生物世界的认识过程,micro,感性认识阶段（史前时期） 形态学水平阶段（初创时期） 生理学水平阶段（奠基时期） 生化水平阶段（发展期） 分子生物学发展阶段（成熟时期）,我国古代的酿酒作坊 （四川新都县出土的汉代画像）,形态学发展阶段 初创期,Anthnoy van Leeuwenhoek 1684年寄给皇家协会信的部分内容,彻底否定了自然发生说,证实发酵由微生物引起,生理学发展阶段（奠基期 ）,免疫学预防接种,发明巴氏消毒法,（1）巴斯德法的功绩,Louis Pasteur(1822-1895),巴斯德 的曲颈瓶实验,巴斯德发现免疫现象,（2）柯赫Robert Koch德的
3、主要贡献 病原菌的分离纯化 炭疽杆菌 Bacillus anthracis 结核分枝杆菌 Mycobacterium tuberculosis 霍乱弧菌 Vibrio cholera 柯赫法则Kochs postulates 证明某种微生物是否为某种疾病病原体的基本原则 确立，发展了细菌学的各种研究技术 平板培养法；培养基的配制及鞭毛染色法等。,(证明某微生物是某疾病病原菌的四项要求) 1、在患病动物中存在可疑病原有机体，而健康动物中没有； 2、可疑有机体在纯培养中生长； 3、纯培养中的可疑有机体细胞，能引起健康动物发病； 4、可疑有机体被再次分离，并且和最初分离的有机体一样；,科赫法则,划线
4、分离培养结果,a,b,c,d,e,a-e平板划线示意图,开始划线时生长在一起形成菌苔； 划线的最后出现单菌落,划线法获得单菌落,科赫定理图示,单菌落,酒化酶的生化研究 普通微生物的形成 有益微生物代谢的寻找 微生物工业化培养大力发展,发展期的主要事件,成熟期特点,微生物学成为十分热门的前沿基础学科 微生物成为生物学研究中的最主要对象 生物工程中，发酵工程是最成熟的应用技术,3微生物学的发展促进了人类的进步,微生物与医药卫生 微生物与农牧业 微生物与工业 微生物与食品 微生物与环保 微生物与生物工程（21世纪的微生物学）,生物工程,商品生产,改造物种,常规菌(或常规细胞株) 遗传工程 细胞工程
5、“工程菌”（或“工程细胞株”）, 微生物工程 酶工程 生物反应器工程 经济效益 大量产品 社会效益 生态效益,微生物工程的内容,微生物菌体生产和应用,微生物代谢产物的应用,微 生 物 机 能 的利 用,4微生物的五大共性,体积小，面积大,吸收多，转化快,适应强，易变异,生长旺，繁殖快,分布广，种类多,设定： 人的比表面积=1 大肠杆菌比表面积=30万,设球菌半径r=0.5m 球菌表面积(S)423.14162 球菌体积(V)4330.2363 比表面=S/V3.1416/0.5236=6,小体积大面积系统是微生物与一切大型生物相区别的关键。 意义：赋予微生物一个巨大的营养物吸收面，代谢废物的排
6、泄面及环境信息接受面。,体积小，比表面积大,人（50kg） 5001000g/d 地鼠（体重3g） 3g/d 大肠杆菌 细胞重量2000倍糖/h,奶牛（500kg） 合成0.5kg蛋白质/24h 微生物细胞 合成自身重量30-40倍细胞物质/24h,吸收多,转化快,吸收多，转化快,大肠杆菌在合适的生长条件下： 12.520分钟 繁殖1代 每小时 分裂3代，由1个变成8个。 经24小时 分裂72代，重约4722吨 经48小时 可产生2.21043个后代。,生长旺，繁殖快,对营养物质的利用上的适应性。 对环境条件尤其是恶劣的“极端环境”的适应性。,适应强,适应强，易变异,青霉素的使用剂量： 194
7、0年 10万元单位/次 1980年： 输液80万单位/次 2000年： 输液800万-1000万单位/次,青霉素生产菌的发酵水平 1940年 每毫升20单位 2000年 每毫升10万单位,易变异,微生物的微观性 研究手段的限制 分离培养的局限,种类多,地球上的微生物： 估计有100万种以上 已发现的微生物： 约有10万种 已开发利用的微生物： 约1000种,分布广，种类多,无处不在，无孔不入,分布广,平时成绩30%（以平时作业、出勤为主要依据） ，期末考试70%。,学生成绩评定方法,附:教材与教学参考书 1、微生物学，沈萍，高教出版社，2006 2 、微生物教程（第2版），周德庆，高教出版社，2002 3、微生物学（第2版），武汉大学、复旦大学微生物学教研室，高教出版社，1987 4、微生物学（第2版），英丁尼克林等著，林雅兰译，科学出版社，2004 5、微生物学导论（第二版，影印版），John L. Ingraham, Catrerine A. Ingraham,科学出版社，2003 6、微生物生物学（第八版），M.T.马迪根，J.M.马丁克等著，杨文博等译，2001,12页:4、5 微生物有哪五大共性，其中最基本的是哪一个，为什么？,作业,下一章,
