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1、远古人类发现，吃剩的米粥数日后变成了醇香可口的饮料人类最早发明的酒丰富多彩的远古酒文化微生物发酵微生物发酵第一页，共四十八页。我国古代的酿酒作坊（四川新都县出土的汉代画像）第二页，共四十八页。公元前公元前2300年左右，埃及人酿制啤酒的场面（某金字塔壁画）年左右，埃及人酿制啤酒的场面（某金字塔壁画）丰富多彩的酒文化第三页，共四十八页。( Edward Jenner,17491823 )首创用牛痘预防天花，是免疫学的发展，开创了生物技术的先河。第四页，共四十八页。 16761676年荷兰人年荷兰人A.LeeuwenhoekA.Leeuwenhoek用自磨镜片，创用自磨镜片，创造了一架原始显微镜，
2、生物工程造了一架原始显微镜，生物工程进入微观形态学发展阶段。进入微观形态学发展阶段。第五页，共四十八页。一、传统生物技术一、传统生物技术 生物技术的发展与食品发展的历史是密不可分的，对促进人类生物技术的发展与食品发展的历史是密不可分的，对促进人类社会的文明发展有着非常重要的意义，其发展简史如下：社会的文明发展有着非常重要的意义，其发展简史如下： BC 6000BC 6000年，古埃及人和古巴比仑人利用年，古埃及人和古巴比仑人利用微生物微生物发酵生产酒精；发酵生产酒精； 我国也在石器时代后期，开始利用谷物酿酒；我国也在石器时代后期，开始利用谷物酿酒； BC 4000BC 4000年，古埃及人开始
3、用年，古埃及人开始用酵母菌酵母菌发酵生产面包；发酵生产面包； BC 221BC 221年，周代后期我国人民开始制作豆腐、酱油和醋年，周代后期我国人民开始制作豆腐、酱油和醋生物技术的形成和发展生物技术的形成和发展第六页，共四十八页。u 18651865年当时属奥地利的布隆（年当时属奥地利的布隆（BrunnBrunn）基督教修道院的修士）基督教修道院的修士格里高格里高孟德尔孟德尔（Gregor Johann MendelGregor Johann Mendel），根据他），根据他8 8年植物杂交实验年植物杂交实验的结果，的结果，2 2月月8 8日在当地的科学协会上宣读了一篇题为日在当地的科学协会上
4、宣读了一篇题为“植物杂交实验植物杂交实验”的论文，的论文，18661866年正式发表在该协会的会刊上。年正式发表在该协会的会刊上。 但这一伟大的发现被搁置但这一伟大的发现被搁置了了3535年，孟德尔临终前说：年，孟德尔临终前说：“等着瞧吧，我的时代总有一天等着瞧吧，我的时代总有一天要来临要来临”第七页，共四十八页。第八页，共四十八页。u 18851885年，年，巴斯德巴斯德（Louis Pasteur)Louis Pasteur)首先证实发酵是由首先证实发酵是由微微生物生物引起的，引起的，并建立了并建立了微生物纯种培养技术微生物纯种培养技术；u 20 20世纪世纪2020年代，工业生产中大规模
5、采用年代，工业生产中大规模采用纯种培养技纯种培养技术术发酵生产发酵生产丙酮和丁醇丙酮和丁醇；u 同时代，同时代，Alexander FlemingAlexander Fleming爵士发现了爵士发现了青霉菌青霉菌可以产生可以产生青青霉素霉素，5050年代青霉素大量生产，为人类疾病治疗做出了巨大贡献，年代青霉素大量生产，为人类疾病治疗做出了巨大贡献，同时带动了同时带动了发酵工业发酵工业和和酶制剂酶制剂工业的发展；工业的发展；以上属于传统传统意义上的生物技术，以上属于传统传统意义上的生物技术，也是近代生物技术的建立和全盛时期。也是近代生物技术的建立和全盛时期。第九页，共四十八页。细菌的发现我们已经
6、知道我们已经知道, ,单个的细单个的细菌是十分微小的菌是十分微小的, ,它们的它们的奥秘是怎样被发现的奥秘是怎样被发现的? ?细菌的发现者是谁细菌的发现者是谁? ?他为什么能发现细菌他为什么能发现细菌? ?第十页，共四十八页。细菌的发现者是谁?1717世纪的荷兰人列文虎克并非职业科学家，但是他十分热世纪的荷兰人列文虎克并非职业科学家，但是他十分热衷自己制造显微镜衷自己制造显微镜经过几年的努力，他制造了能放大经过几年的努力，他制造了能放大300300倍的显微镜，是倍的显微镜，是世界先进水平世界先进水平第十一页，共四十八页。列文列文虎克用自虎克用自制的显微镜观制的显微镜观察酵母菌、人察酵母菌、人的
7、精液、雨水的精液、雨水中的微生物等，中的微生物等，发现了一个新发现了一个新的世界的世界他为什么能发现细菌?第十二页，共四十八页。他是怎样让世人知道他的发现的?列文列文虎克把自己的发现仔细记录下来虎克把自己的发现仔细记录下来他把观察结果寄给了当时的权威科学机构他把观察结果寄给了当时的权威科学机构英国皇英国皇家学会，从此名扬天下，被誉为细菌学的开创者家学会，从此名扬天下，被誉为细菌学的开创者第十三页，共四十八页。他的成功是偶然的吗？1.1.他善于发现和提出问题他善于发现和提出问题: :微小的微小的世界是怎样的世界是怎样的? ?2.2.制定实施实验计划制定实施实验计划: :自制显微镜自制显微镜, ,
8、坚持观察各种微小物体坚持观察各种微小物体6060年年, ,做做详细记录详细记录3.3.善于表达和交流善于表达和交流: :把观察结果寄把观察结果寄给英国皇家学会给英国皇家学会 他的做法就是一个标准的科学他的做法就是一个标准的科学探究过程探究过程他还发现了毛细血管、人类的他还发现了毛细血管、人类的精子、多种原生动物，成功绝精子、多种原生动物，成功绝非偶然遗憾：微生物从哪来？非偶然遗憾：微生物从哪来？第十四页，共四十八页。微生物学之父：法国人路易斯巴斯德巴斯德以严谨的科学精神向世人揭示了细菌的许多秘密。巴斯德以严谨的科学精神向世人揭示了细菌的许多秘密。例如，细菌不会在自然界凭空出现例如，细菌不会在自
9、然界凭空出现第十五页，共四十八页。著著名名的的巴巴斯斯德德鹅鹅颈颈瓶瓶实实验验让让认认为为细细菌菌是是自自然然产产生生的的人人彻彻底底闭闭嘴嘴鹅鹅颈颈瓶瓶实实验验的的启启示示：1 1细细菌菌可可以以用用高高温温杀杀灭灭；2 2经经杀杀菌菌的的食食物物不不接接触触细细菌菌就就不不会会腐腐败败第十六页，共四十八页。鹅颈瓶实验原理的应用1 1、外科手术用具的消毒，挽救了许多病人的、外科手术用具的消毒，挽救了许多病人的生命生命第十七页，共四十八页。鹅颈瓶实验原理的应用2 2、巴氏消毒法，这种灭菌法由巴斯德发明、巴氏消毒法，这种灭菌法由巴斯德发明, ,因此得名。因此得名。 牛奶、啤酒和葡萄酒、罐头等，加
10、热到牛奶、啤酒和葡萄酒、罐头等，加热到 70708080维持维持5 5 3030分钟，就能消灭绝大部分细菌，但不会影响味道和营分钟，就能消灭绝大部分细菌，但不会影响味道和营养。养。第十八页，共四十八页。第第1 1节节 微生物的探究历程微生物的探究历程人类是如何逐渐认识微生物的？人类是如何逐渐认识微生物的？古代人早就学会酿酒、制酱和醋；我国在北宋就有了鼻苗法种痘古代人早就学会酿酒、制酱和醋；我国在北宋就有了鼻苗法种痘的记载。的记载。第一阶段：猜想和感觉到微生物的存在，并有所应用，第一阶段：猜想和感觉到微生物的存在，并有所应用，但未观察到。但未观察到。 1674年荷兰人列文虎克用自制的显微镜，并发
11、现了细菌。年荷兰人列文虎克用自制的显微镜，并发现了细菌。第二阶段：观察、形态描述、分类阶段。第二阶段：观察、形态描述、分类阶段。第十九页，共四十八页。第二十页，共四十八页。 巴斯德曲颈瓶实验，否定了自然发生学说。巴斯德曲颈瓶实验，否定了自然发生学说。 自然发生学说：生物是从无生命的物质自然发生的。自然发生学说：生物是从无生命的物质自然发生的。19世纪中叶，法国微生物学家巴斯德开始对微生物进行实验世纪中叶，法国微生物学家巴斯德开始对微生物进行实验研究。研究。曲颈瓶实验：曲颈瓶实验： 只有在活细菌存在只有在活细菌存在时，牛肉汤里才能繁殖时，牛肉汤里才能繁殖出新的细菌。出新的细菌。第二十一页，共四十
12、八页。6262，3030分钟分钟 巴提出巴提出“微生物致病论微生物致病论”； 德国科学家科赫分离到炭疽芽孢杆菌、结核分枝杆菌、德国科学家科赫分离到炭疽芽孢杆菌、结核分枝杆菌、 霍乱弧菌等；霍乱弧菌等； 巴斯德建立免疫疗法，发明了炭疽杆菌疫苗和狂犬病疫苗。巴斯德建立免疫疗法，发明了炭疽杆菌疫苗和狂犬病疫苗。巴斯德弄清了发酵是一个微生物参与的过程，巴斯德弄清了发酵是一个微生物参与的过程， 解决了葡萄酒变质的难题（巴氏消毒法）。解决了葡萄酒变质的难题（巴氏消毒法）。第三阶段：巴斯德与科赫为代表，把微生物的研究推进到第三阶段：巴斯德与科赫为代表，把微生物的研究推进到生理研究阶段，并建立了一系列相关的技
13、术（如微生物纯生理研究阶段，并建立了一系列相关的技术（如微生物纯种分离、培养、无菌操作等），微生物学作为独立学科得种分离、培养、无菌操作等），微生物学作为独立学科得以建立。以建立。第二十二页，共四十八页。1941年年“一个基因一个酶学说一个基因一个酶学说”提出，将微生物学与遗传学、生物化提出，将微生物学与遗传学、生物化学紧密结合起来，促进了微生物学的纵深发展学紧密结合起来，促进了微生物学的纵深发展形成了微生物遗传形成了微生物遗传学和微生物生理学，且推动了分子遗传学的形成。学和微生物生理学，且推动了分子遗传学的形成。第四阶段：微生物逐渐与生物学发展的主流汇合，成为主流第四阶段：微生物逐渐与生物学
14、发展的主流汇合，成为主流前沿学科。前沿学科。 微生物结构简单、繁殖快，是实验的好材料。常利用微微生物结构简单、繁殖快，是实验的好材料。常利用微生物先找到规律再转向高等动物和人。生物先找到规律再转向高等动物和人。 通过研究微生物，发现了是遗传物质、遗传密码、限制酶等，通过研究微生物，发现了是遗传物质、遗传密码、限制酶等，在此基础上诞生了基因工程。在此基础上诞生了基因工程。 *表表1-1：微生物学研究对生命科学发展起重大影响的事件（：微生物学研究对生命科学发展起重大影响的事件（P7）第二十三页，共四十八页。第二十四页，共四十八页。第第2 2节节 显微镜下的微生物显微镜下的微生物 微生物的类型微生物
15、的类型自然界的微生物有哪些？自然界的微生物有哪些？自然界的微生物有哪些？自然界的微生物有哪些？不具细胞不具细胞具有细胞具有细胞原核生物：真细菌、古细菌原核生物：真细菌、古细菌原核生物：真细菌、古细菌原核生物：真细菌、古细菌真核生物真核生物真核生物真核生物病毒：一种核酸病毒：一种核酸 + 蛋白质外壳蛋白质外壳朊病毒：只有蛋白质朊病毒：只有蛋白质类病毒：只有单链的类病毒：只有单链的RNA分子分子真菌：真菌：真菌：真菌：酵母菌、霉菌、蕈（菌菇）酵母菌、霉菌、蕈（菌菇）单细胞藻类：绿藻、硅藻、褐藻、红藻等单细胞藻类：绿藻、硅藻、褐藻、红藻等单细胞藻类：绿藻、硅藻、褐藻、红藻等单细胞藻类：绿藻、硅藻、褐
16、藻、红藻等原生生物原生生物原生生物原生生物原生动物：草履虫、变形虫原生动物：草履虫、变形虫原生动物：草履虫、变形虫原生动物：草履虫、变形虫黏菌：介于原生动物与真菌之间黏菌：介于原生动物与真菌之间黏菌：介于原生动物与真菌之间黏菌：介于原生动物与真菌之间第二十五页，共四十八页。 目前，我们对微生物的认识中，耳闻最多的莫过于病原目前，我们对微生物的认识中，耳闻最多的莫过于病原微生物，很多疾病都是由于病原微生物引起的，包括病毒、微生物，很多疾病都是由于病原微生物引起的，包括病毒、细菌等。细菌等。第二十六页，共四十八页。一、病毒一、病毒1、大小：、大小：150nm以下，电子显微镜才能观察到。以下，电子显微镜才能观察到。2、主要成分：核酸（、主要成分：核酸（DNA或或RNA）和蛋白质。）和蛋白质。3、结构：核酸位于中心形成核心，蛋白质包裹在核心周围、结构：核酸位于中心形成核心，蛋白质包裹在核心周围4、代谢特征：寄生性。只有寄生在特定的活细胞内才能生、代谢特征：寄生性。只有寄生在特定的活细胞内才能生存和繁殖；非寄生时呈结晶状态不能进行独立的代谢活动。存和繁殖；非寄生时呈结晶状态不能进行独立的代谢活动
