环境微生物学课堂PPT

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1、赵彩艳 手机：15172220611 QQ： 11036821572021/3/291教学安排教学安排54 54 学时，学时，3 3学分学分成绩评定成绩评定平时成绩平时成绩 30%30%期末考试期末考试 50%50%期中考试成绩期中考试成绩 20%20%2021/3/292主要参考教材主要参考教材: : 殷士学主编殷士学主编. . 环境微生物学环境微生物学. . 北京北京: : 机械工业出版社机械工业出版社, 2006, 2006参考书目参考书目参考书目参考书目: :1.1.乐乐毅毅全全, ,王王世世芬芬主主编编. .环环境境微微生生物物学学. .北北京京: :化化学学工工业出版社业出版社,2

2、005,20052.2.2.2.和和和和文文文文祥祥祥祥, , , ,洪洪洪洪坚坚坚坚平平平平主主主主编编编编. . . .环环环环境境境境微微微微生生生生物物物物学学学学. . . . 北北北北京京京京: : : :中中中中国国国国农农农农业大学出版社，业大学出版社，业大学出版社，业大学出版社，20072007200720073.3.3.3.李李李李顺顺顺顺鹏鹏鹏鹏主主主主编编编编. . . .环环环环境境境境生生生生物物物物学学学学. . . . 北北北北京京京京: : : :中中中中国国国国农农农农业业业业出出出出版版版版社社社社, , , , 20022002200220024.4.4

3、.4.王王王王家家家家玲玲玲玲主主主主编编编编. . . .环环环环境境境境微微微微生生生生物物物物学学学学. . . .北北北北京京京京: : : :高高高高等等等等教教教教育育育育出出出出版版版版社社社社, , , ,第二版第二版第二版第二版,2004,2004,2004,20042021/3/293第一章第一章 绪绪 论论2021/3/294一、微生物学及其分科一、微生物学及其分科1.微生物学定义微生物学定义是一门在细胞、分子或群体水平上研究生物的形是一门在细胞、分子或群体水平上研究生物的形态构造、生理代谢、遗传变异、生态分布和分类态构造、生理代谢、遗传变异、生态分布和分类进化等生命活动

4、基本规律，并将其应用于工业发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、生物工程和环境保护等实践领域酵、医药卫生、生物工程和环境保护等实践领域的科学，的科学，其根本任务其根本任务是发掘、利用、改善和保护是发掘、利用、改善和保护有益微生物，控制、消灭或改造有害微生物，为有益微生物，控制、消灭或改造有害微生物，为人类社会的进步服务。人类社会的进步服务。2021/3/2952.微生物学的分科微生物学的分科普通微生物普通微生物按研究对象按研究对象微生物分类学微生物分类学细菌学细菌学微生物形态学微生物形态学病毒学病毒学微生物生理学微生物生理学真菌学真菌学微生物生态学微生物生态学藻类学藻类学分

5、子微生物学分子微生物学原生动物学原生动物学细胞微生物学细胞微生物学所处生态环境所处生态环境按领域按领域土壤微生物学土壤微生物学工业工业海洋微生物学海洋微生物学农业农业环境微生物学环境微生物学医学医学水微生物学水微生物学药学药学宇宙微生物学宇宙微生物学食品食品预防预防按学科间交叉、融合分按学科间交叉、融合分化学微生物学化学微生物学分析微生物学分析微生物学2021/3/296二、什么是微生物二、什么是微生物1、定义：、定义：微生物（微生物（microorganism）是对所有形体微小、）是对所有形体微小、构造简单的低等生物的统称。构造简单的低等生物的统称。种类：种类：微生物类群十分庞杂，微生物类群

6、十分庞杂，包括：包括：非细胞结构非细胞结构的病毒、类病毒、拟病毒等；的病毒、类病毒、拟病毒等；细胞结构细胞结构的：的：属于原核生物的细菌、放线菌、立克次氏体、衣原体等；属于原核生物的细菌、放线菌、立克次氏体、衣原体等；属于真核生物的酵母菌、霉菌、蕈菌、单细胞藻类、原属于真核生物的酵母菌、霉菌、蕈菌、单细胞藻类、原生动物等。生动物等。2021/3/297脊髓灰质炎病毒脊髓灰质炎病毒 H1N1病毒病毒 2021/3/2982021/3/299我们生活中的微生物我们生活中的微生物土壤：细菌数亿土壤：细菌数亿/g人口腔中的微生物人口腔中的微生物土壤土壤水体水体空气空气极端环境极端环境皮肤皮肤肠道肠道2

7、021/3/2910人体体表及体内存在大量的微生物：人体体表及体内存在大量的微生物：皮肤表面：皮肤表面：平均平均10万个细菌万个细菌/平方厘米；平方厘米；口腔：口腔：细菌种类超过细菌种类超过500种；种；肠道：肠道：微生物总量达微生物总量达100万亿，万亿，粪便干重的粪便干重的1/3是细菌，每克粪便的细菌总数是细菌，每克粪便的细菌总数为为：1000亿个；亿个；土壤：土壤：细菌数亿细菌数亿/g土壤；土壤；每张纸币带细菌：每张纸币带细菌：900万个；万个；2021/3/29112021/3/29122021/3/2913少数微生物是人类的敌人少数微生物是人类的敌人！鼠疫；鼠疫；天花；天花；梅毒；梅

8、毒；小儿麻痹症；小儿麻痹症；肺结核；肺结核；麻疯病；麻疯病；流感；流感；脑膜炎；脑膜炎；艾滋病；艾滋病；非典；非典；疯牛病；疯牛病；猪伪狂犬病毒；猪伪狂犬病毒；猪伪狂犬病毒猪伪狂犬病毒2021/3/2914三、人类对微生物世界的认识史三、人类对微生物世界的认识史（一）一个难以认识的微生物世界（一）一个难以认识的微生物世界原因：原因：微小、群体间外貌不明显、种间杂居混微小、群体间外貌不明显、种间杂居混生、形态与其作用的后果之间很难被人认识。生、形态与其作用的后果之间很难被人认识。2021/3/2915（二）微生物学发展史（二）微生物学发展史1 1、史前期（朦胧阶段）、史前期（朦胧阶段）约约800

9、0年前年前-1676年年开创者：开创者：开创者：开创者：各国劳动人民各国劳动人民各国劳动人民各国劳动人民，其中尤以我国的制曲、，其中尤以我国的制曲、，其中尤以我国的制曲、，其中尤以我国的制曲、酿酒技术著称。酿酒技术著称。酿酒技术著称。酿酒技术著称。 特点：特点：特点：特点：未见细菌等微生物个体；凭实践经验利未见细菌等微生物个体；凭实践经验利未见细菌等微生物个体；凭实践经验利未见细菌等微生物个体；凭实践经验利用。用。用。用。微生物的有益活动微生物的有益活动微生物的有益活动微生物的有益活动（酿酒、制酱、酿醋、沤肥、（酿酒、制酱、酿醋、沤肥、（酿酒、制酱、酿醋、沤肥、（酿酒、制酱、酿醋、沤肥、轮作、

10、治病）。轮作、治病）。轮作、治病）。轮作、治病）。2021/3/29162 2、初创期（形态描述阶段）、初创期（形态描述阶段）时时间：间：1676-1861开创者：开创者：列文虎克（列文虎克（列文虎克（列文虎克（Leeuwenhoek)Leeuwenhoek)当时他当时他当时他当时他为布店的学徒工，对制造高倍扩大镜特别感兴为布店的学徒工，对制造高倍扩大镜特别感兴为布店的学徒工，对制造高倍扩大镜特别感兴为布店的学徒工，对制造高倍扩大镜特别感兴趣趣趣趣。特特点：点：用自制的单式显微镜观察到细菌的用自制的单式显微镜观察到细菌的用自制的单式显微镜观察到细菌的用自制的单式显微镜观察到细菌的 个体；个体；

11、个体；个体； 对一些微生物形态进行描述。对一些微生物形态进行描述。对一些微生物形态进行描述。对一些微生物形态进行描述。为微生物为微生物为微生物为微生物的存在提供了有力的证据，对以后微生物的研的存在提供了有力的证据，对以后微生物的研的存在提供了有力的证据，对以后微生物的研的存在提供了有力的证据，对以后微生物的研究创造了条件。这便是微生物的启蒙时代。究创造了条件。这便是微生物的启蒙时代。究创造了条件。这便是微生物的启蒙时代。究创造了条件。这便是微生物的启蒙时代。2021/3/29171676年，微生物学的先驱年，微生物学的先驱荷兰人列文虎克（荷兰人列文虎克（Antonyvanleeuwenhoek

12、）首次）首次观察到了细菌。他没有上观察到了细菌。他没有上过大学，是一个只会荷兰过大学，是一个只会荷兰语的小商人，但却在语的小商人，但却在1680年被选为英国皇家学会的年被选为英国皇家学会的会员。会员。2021/3/2918今天用虎克发明的显微镜观察红血球的照片虎克用自己发明的显微镜观察到的形态手绘图虎克发明及使用过的显微镜 生命科学院 生物工程教研室2021/3/2919 1664年，英国人列文虎克（年，英国人列文虎克（LeeuwenhoekLeeuwenhoek ）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。202

13、1/3/29203 3、奠基期、奠基期时时间：间：18611897开创者：开创者：巴斯德巴斯德Pasteur和和柯赫柯赫Koch特特点：点：建立了一系列研究微生物所必建立了一系列研究微生物所必要的独特方法；要的独特方法；借助于良好的研究方法，开创借助于良好的研究方法，开创了寻找病原微生物的了寻找病原微生物的“黄金时期黄金时期”；把微生物的研究从形态描述推把微生物的研究从形态描述推进到生理学研究的新水平；进到生理学研究的新水平；微生物学以独立的学科形式开微生物学以独立的学科形式开始形成。始形成。2021/3/2921微生物学的奠基者微生物学的奠基者法国人巴斯德（法国人巴斯德（LouisPaste

14、ur）（18221895）德国人柯赫（德国人柯赫（RobertKoch）（18431910）2021/3/2922巴斯德对人类的贡献：巴斯德对人类的贡献：1.否定了生命否定了生命“自然发生自然发生”的学说（曲颈瓶实验）。的学说（曲颈瓶实验）。2.解决了当时生产中提出的许多难题解决了当时生产中提出的许多难题。（啤酒变酸：乳。（啤酒变酸：乳酸杆菌酸杆菌 ）3.奠定了微生物学的理论，开创了许多新的微生物奠定了微生物学的理论，开创了许多新的微生物学科。学科。4.创造了一些微生物学实验方法，创造了一些微生物学实验方法，“巴氏消毒法巴氏消毒法”。 生命科学院 生物工程教研室2021/3/2923目前国际上

15、通用的巴氏高温消毒法主要有两种：目前国际上通用的巴氏高温消毒法主要有两种：一种是将牛奶加热到一种是将牛奶加热到62-6562-65，保持，保持3030分钟。采用分钟。采用这一方法，可杀死牛奶中各种生长型致病菌，灭菌效这一方法，可杀死牛奶中各种生长型致病菌，灭菌效率可达率可达97.3%-99.9%97.3%-99.9%，经消毒后残留的只是部分，经消毒后残留的只是部分嗜热菌嗜热菌及耐热性菌以及芽孢等，但这些细菌多数是及耐热性菌以及芽孢等，但这些细菌多数是乳酸菌乳酸菌，乳酸菌不但对人无害反而有益健康。乳酸菌不但对人无害反而有益健康。 第二种方法将牛奶加热到第二种方法将牛奶加热到75-9075-90，

16、保温，保温15-1615-16秒，秒，其杀菌时间更短，工作效率更高。但杀菌的基本原则其杀菌时间更短，工作效率更高。但杀菌的基本原则是，能将病原菌杀死即可，温度太高反而会有较多的是，能将病原菌杀死即可，温度太高反而会有较多的营养损失。营养损失。 2021/3/2924巴斯德发现并巴斯德发现并证实发酵是由证实发酵是由微生物引起的微生物引起的2021/3/2925柯赫的主要贡献：柯赫的主要贡献：1.发明了固体培养基。发明了固体培养基。2.创造了细菌染色方法。创造了细菌染色方法。3.发现了许多病原菌，为以后研究药物和寻找治疗发现了许多病原菌，为以后研究药物和寻找治疗方法提供了依据。方法提供了依据。4.

17、提出了为证明某种特定细菌是某种特定疾病的病提出了为证明某种特定细菌是某种特定疾病的病原菌的原菌的“柯赫原则柯赫原则” 生命科学院 生物工程教研室2021/3/2926柯赫原则柯赫原则:1 1、在每一病例中都出现这种微生物；、在每一病例中都出现这种微生物；2 2、要从寄主分离出这样的微生物并在培养基、要从寄主分离出这样的微生物并在培养基中培养出来；中培养出来；3 3、用这种微生物的纯培养接种健康而敏感的、用这种微生物的纯培养接种健康而敏感的寄主，同样的疾病会重复发生；寄主，同样的疾病会重复发生；4 4、从试验发病的寄主中能再度分离培养出这、从试验发病的寄主中能再度分离培养出这种微生物来。种微生物

18、来。2021/3/29274.4.发展期发展期 时时间：间：18971953开创者：开创者：Buchner布赫纳布赫纳特特点：点：对酵母菌进行生化水平的研究；对酵母菌进行生化水平的研究；发现微生物的代谢统一性；发现微生物的代谢统一性；开始寻找各种有益微生物代谢产物；开始寻找各种有益微生物代谢产物； 普通微生物学开始形成；普通微生物学开始形成；青霉素的发现推动了微生物工业化培养技术青霉素的发现推动了微生物工业化培养技术的猛进。的猛进。2021/3/29285.5.成熟期成熟期( (现代微生物时期现代微生物时期) )时间：时间：1953年年现在现在特点：特点：理论理论-深入到分子生物学深入到分子生

19、物学实践实践-深入到生物工程水深入到生物工程水平平 生命科学院 生物工程教研室华生和克里克及华生和克里克及DNA双螺旋结构双螺旋结构2021/3/2929华生和克里克及DNA双螺旋结构 生命科学院 生物工程教研室2021/3/2930用用“工程菌工程菌”生产药物生产药物干干扰扰素素脑脑菲菲肽肽胰胰岛岛素素乙肝疫苗乙肝疫苗抗生素抗生素各种单克隆抗体免疫血清各种单克隆抗体免疫血清微生物与医药卫生微生物与医药卫生四、微生物学的广泛应用四、微生物学的广泛应用2021/3/2931微生物与农业和畜牧业微生物与农业和畜牧业微生物饲料微生物饲料农用抗菌素农用抗菌素生物菌肥生物菌肥微生物能源微生物能源2021

20、/3/2932微生物饲料微生物饲料菌体蛋白饲料菌体蛋白饲料饲饲料料酵酵母母维维生生素素饲饲料料发发酵酵饲饲料料青青贮贮饲饲料料2021/3/2933农用抗菌素农用抗菌素某些微生物能够产生具有抑制某些微生物能够产生具有抑制或杀死植物病原菌的物质或杀死植物病原菌的物质,该物质称该物质称农用抗菌素。农用抗菌素。如如P272021/3/2934生物菌肥生物菌肥 主主要要是是根根瘤瘤菌菌肥肥即即含含固固氮氮菌活菌的肥料。菌活菌的肥料。2021/3/2935微生物与工业微生物与工业酶酶工工业业氨基酸工业氨基酸工业有机酸工业有机酸工业新材料开发新材料开发生生物物化化工工2021/3/2936微生物与饮食、调

21、味品微生物与饮食、调味品酱，酱油，豆豉酱，酱油，豆豉食食用用醋醋发酵饮料发酵饮料味味精精发酵面食发酵面食食用菌食用菌食用色素食用色素食品添加剂食品添加剂淹渍蔬菜淹渍蔬菜2021/3/2937我们日常生活烹调所用的味精生产用菌种：我们日常生活烹调所用的味精生产用菌种：我国我国微生物微生物发酵工程发酵工程生产谷氨酸生产谷氨酸常用的菌种常用的菌种有北京棒状杆菌、谷氨酸棒状杆菌和黄色短有北京棒状杆菌、谷氨酸棒状杆菌和黄色短杆菌等杆菌等 。2021/3/2938微生物与环保微生物与环保微生物处理污水：微生物处理污水：生物除臭法是近年来新发展起来的除臭技术生物除臭法是近年来新发展起来的除臭技术,它是利用微

22、生物的代谢作用降解臭气物质它是利用微生物的代谢作用降解臭气物质,适适合去除污水处理厂产生的臭气物质。目前合去除污水处理厂产生的臭气物质。目前,在在污水处理厂中应用的生物除臭法主要有污水处理厂中应用的生物除臭法主要有3种种:生物滤池法、洗涤式活性污泥法以及曝气式生物滤池法、洗涤式活性污泥法以及曝气式活性污泥法。活性污泥法。2021/3/2939 微生物处理腈纶废水的塔式滤池2021/3/2940微生物处理石油污染石油造成的污染主要由烃类引起。有一些细石油造成的污染主要由烃类引起。有一些细菌可以分解烃类，如长链烷烃菌可以分解烃类，如长链烷烃(石蜡石蜡)、芳香烃、芳香烃、萜类物质等。可以用这些细菌分

23、解石油中的萜类物质等。可以用这些细菌分解石油中的烃类。烃类。1975年，科学家用基因工程的方法，把能分年，科学家用基因工程的方法，把能分解三种烃类的基因都转移到能分解另一种烃解三种烃类的基因都转移到能分解另一种烃类的假单孢杆菌内，创造出了能分解四种烃类的假单孢杆菌内，创造出了能分解四种烃类的类的“超级细菌超级细菌”。2021/3/2941 环境微生物学是由普通微生物学发展起来的环境科学和环境工程相结合的一门理论基础学科。 以普通微生物学为基础，在研究微生物一般规律的同时，着重微微生生物物和和环环境境之间相互作用的规律、微生物活动对环境和人类产生的影响以及在环境污染控制工程中有关微生物学原理的研

24、究。（一）环境微生物学概念（一）环境微生物学概念五五 环境微生物学及其研究内容环境微生物学及其研究内容2021/3/2942我国环境微生物学的兴起与发展我国环境微生物学的兴起与发展 我国环境微生物学科研起始于我国环境微生物学科研起始于2020世纪世纪7070年代。年代。 目前研究的成果：目前研究的成果： 1 1、中科院微生物研究所在、中科院微生物研究所在7070年代初分离筛选有效年代初分离筛选有效微生物，成功处理氯丁橡胶、腈纶、微生物，成功处理氯丁橡胶、腈纶、TNTTNT炸药等工业炸药等工业废水。华东师范大学研究球衣菌处理生活污水及光废水。华东师范大学研究球衣菌处理生活污水及光合细菌处理豆制品

25、废水。合细菌处理豆制品废水。 2 2、针对农药污染，中科院南京土壤研究所在、针对农药污染，中科院南京土壤研究所在7070年年代末开展代末开展666666等多种农药降解菌的研究。等多种农药降解菌的研究。 3 3、针对石油污染，中科院林业土壤研究所在、针对石油污染，中科院林业土壤研究所在8080年年代初研究污灌区微生物区系及其中石油降解微生物。代初研究污灌区微生物区系及其中石油降解微生物。2021/3/29434、针对污染物对人体的潜在危害，致突变及致癌，、针对污染物对人体的潜在危害，致突变及致癌，武汉医学院在武汉医学院在70年代末及时引进了国外新兴的年代末及时引进了国外新兴的Ames致突变试验（

26、即鼠伤寒沙门氏菌组氨酸营养致突变试验（即鼠伤寒沙门氏菌组氨酸营养缺陷型菌株检测污染物致突变性）。缺陷型菌株检测污染物致突变性）。2021/3/2944微生物在人类环境中的活动与作用规律微生物在人类环境中的活动与作用规律微生物对人类环境的有利或有害影响微生物对人类环境的有利或有害影响环境污染防治的微生物学原理环境污染防治的微生物学原理人类人类环境环境有益生物作用有害生物作用（二）环境微生物学的内容和任务（二）环境微生物学的内容和任务2021/3/2945（1）研究自然环境中的微生物及其与环境间的相互关系以）研究自然环境中的微生物及其与环境间的相互关系以及对人类环境有益和有害的影响，此即及对人类环

27、境有益和有害的影响，此即广义的环境微生广义的环境微生物学物学研究内容。研究内容。（2）研究污染环境的微生物行为及微生物对污染物的去除）研究污染环境的微生物行为及微生物对污染物的去除或转化、微生物活动对环境的影响等，此即或转化、微生物活动对环境的影响等，此即污染微生态学污染微生态学研究内容。研究内容。（3）在治理污染的人工构筑系统中微生物的作用与应用，）在治理污染的人工构筑系统中微生物的作用与应用，此即此即环境工程微生物学环境工程微生物学的主要内容。的主要内容。（4）在环境监测中的应用，此即）在环境监测中的应用，此即环境微生物监测技术环境微生物监测技术。相近的几门学科相近的几门学科2021/3/

28、29461、以微生物学为基础，与微生物生态学联系紧密。2、是实用性极强的独立学科。与发酵微生物、工业微生物、卫生微生物、环境生物技术等相互渗透、相互影响。3、 不断发展、完善、成熟的年轻学科。（三）环境微生物学学科特点（三）环境微生物学学科特点2021/3/2947（一）微生物在自然环境中存在的基本状况与（一）微生物在自然环境中存在的基本状况与活动规律活动规律1、研究不同自然环境中微生物生物种群、组成、研究不同自然环境中微生物生物种群、组成、种类和数量。可为环境质量综合评价提供微种类和数量。可为环境质量综合评价提供微生物学参数。生物学参数。2、研究可以长期埋藏在特定环境中的微生物新、研究可以长

29、期埋藏在特定环境中的微生物新种。种。六、环境微生物学的研究内容六、环境微生物学的研究内容2021/3/2948例如：例如：在高温环境中分离得到的嗜热菌，开发利用在高温环境中分离得到的嗜热菌，开发利用其独特的耐高温聚合酶，使其独特的耐高温聚合酶，使DNA体外扩增技体外扩增技术得到突破。即术得到突破。即PCR技术技术PCR技术的基本原理：该技术是在模板DNA、引物和四种脱氧核糖核苷酸存在下，依赖于DNA聚合酶的酶促合成反应。DNA聚合酶以单链DNA为模板，借助一小段双链DNA来启动合成，通过一个或两个人工合成的寡核苷酸引物与单链DNA模板中的一段互补序列结合，形成部分双链。在适宜的温度和环境下，合

30、成一条新的DNA互补链。 2021/3/2949（二）微生物对化学污染物的防治及其他有利影响2021/3/2950废气废气2021/3/2951废水废水工业废水按工业废水中所含主要污染物的化学性质分类：工业废水按工业废水中所含主要污染物的化学性质分类：含无机污染物为主的无机废水、含有机污染物为主的有含无机污染物为主的无机废水、含有机污染物为主的有机废水、兼含有机物和无机物的混合废水、重金属废水机废水、兼含有机物和无机物的混合废水、重金属废水、含放射性物质的废水和仅受热污染的冷却水。、含放射性物质的废水和仅受热污染的冷却水。2021/3/2952废渣废渣安徽淮北工业废渣“毒气”熏人 化工厂的工业

31、废渣占去了大片化工厂的工业废渣占去了大片土地，也留下了环境隐患土地，也留下了环境隐患 2021/3/29531、微生物在、微生物在“三废三废”处理中大显身手处理中大显身手微生物能很快适应并能够对付各种化学污染物，微生物能很快适应并能够对付各种化学污染物，使之发生降解或在转化为无毒害化学物质。使之发生降解或在转化为无毒害化学物质。微生物处理污染的突出优点：微生物处理污染的突出优点：所需费用低，经济有效所需费用低，经济有效无二次污染无二次污染2021/3/29542、微生物对污染物降解转化的基础性研究、微生物对污染物降解转化的基础性研究研究内容：研究内容：查明微生物对特定污染物生物降解的可能性；查

32、明微生物对特定污染物生物降解的可能性；确定降解污染物的微生物类群及种类；确定降解污染物的微生物类群及种类；筛选优良降解菌或人工培育高效降解菌；筛选优良降解菌或人工培育高效降解菌；掌握该菌的降解作用原理与机理，所需适宜条件、掌握该菌的降解作用原理与机理，所需适宜条件、代谢途径和代谢产物等。代谢途径和代谢产物等。2021/3/29553、“三废三废”的生物处理的生物处理废水：废水：处理对象：处理对象：生活污水、工业废水和各种化工废水生活污水、工业废水和各种化工废水现在对水的处理已扩展到饮用水，例如利用生物膜现在对水的处理已扩展到饮用水，例如利用生物膜法处理自来水厂源水，使其中的有机物及藻类得以法处

33、理自来水厂源水，使其中的有机物及藻类得以除去，提高饮用水质量。除去，提高饮用水质量。处理方法：处理方法：生物膜法、厌氧生物膜法、厌氧-好氧联合法（好氧联合法（A/O法）、法）、厌氧厌氧-缺氧缺氧-好氧联合法（好氧联合法（A/A/O）法、硝化）法、硝化-反硝化反硝化联合脱氮工艺等。联合脱氮工艺等。2021/3/2956生物膜法工艺的实质：生物膜法工艺的实质：利用固着于载体上的天然微生物群处理废水，利用固着于载体上的天然微生物群处理废水，也就是固定化微生物处理法。也就是固定化微生物处理法。膜的表面溶有较多的溶解氧，形成好氧层，膜膜的表面溶有较多的溶解氧，形成好氧层，膜的内层溶解氧较少，易形成厌氧层

34、，整个膜处于增的内层溶解氧较少，易形成厌氧层，整个膜处于增长、脱落和更新的生态系统。微生物的生长代谢将长、脱落和更新的生态系统。微生物的生长代谢将污水中的有机物作营养，从而使污染物得到降解。污水中的有机物作营养，从而使污染物得到降解。正常生物膜厚正常生物膜厚23mm。 2021/3/2957生物膜生物膜2021/3/2958生物膜的形成：生物膜的形成：含有营养物质和接种微生物的污水在填料的表面流动，含有营养物质和接种微生物的污水在填料的表面流动，一定时间后，微生物会附着在填料表面而增殖和生长，一定时间后，微生物会附着在填料表面而增殖和生长，形成一层薄的生物膜。形成一层薄的生物膜。生物膜的成熟：

35、生物膜的成熟：在生物膜上由细菌及其它各种微生物组成的生态系统在生物膜上由细菌及其它各种微生物组成的生态系统以及生物膜对有机物的降解功能都达到了平衡和稳定。以及生物膜对有机物的降解功能都达到了平衡和稳定。生物膜从开始形成到成熟，一般需要生物膜从开始形成到成熟，一般需要30天左右天左右(城市污城市污水，水，20C)2021/3/2959生物膜的性质：生物膜的性质：高度亲水高度亲水，存在着附着水层；，存在着附着水层；微微生生物物高高度度密密集集：各各种种细细菌菌以以及及微微型型动动物物，这这些些微微生生物物起起着着主主要要去去除除废废水水中中的的有有机机污污染染物物的的作作用用，形形成成了了有有机机

36、污污染染物物细细菌菌原生动物的食物链。原生动物的食物链。生生物物膜膜中中的的微微生生物物主主要要有有细细菌菌（包包括括时时气气、厌厌气气及及兼兼气气细细菌菌）、真真菌菌、放放线线菌菌、原原生生动动物（主要是纤毛虫）和较高等的动物。物（主要是纤毛虫）和较高等的动物。 2021/3/2960生物膜法分为三类：生物膜法分为三类：生物膜法分为三类：生物膜法分为三类： 1 1）润壁型生物膜法废水和空气沿固定的或转动的接触）润壁型生物膜法废水和空气沿固定的或转动的接触）润壁型生物膜法废水和空气沿固定的或转动的接触）润壁型生物膜法废水和空气沿固定的或转动的接触介质表面的生物膜流过，如生物滤池和生物转盘等；介

37、质表面的生物膜流过，如生物滤池和生物转盘等；介质表面的生物膜流过，如生物滤池和生物转盘等；介质表面的生物膜流过，如生物滤池和生物转盘等； 2 2）浸没型生物膜法接触滤料固定在曝气池内，完全浸）浸没型生物膜法接触滤料固定在曝气池内，完全浸）浸没型生物膜法接触滤料固定在曝气池内，完全浸）浸没型生物膜法接触滤料固定在曝气池内，完全浸没在水中，采用鼓风曝气，如生物接触氧化；没在水中，采用鼓风曝气，如生物接触氧化；没在水中，采用鼓风曝气，如生物接触氧化；没在水中，采用鼓风曝气，如生物接触氧化； 3 3）流动床型生物膜法使附着有生物膜的活性炭、砂等）流动床型生物膜法使附着有生物膜的活性炭、砂等）流动床型生

38、物膜法使附着有生物膜的活性炭、砂等）流动床型生物膜法使附着有生物膜的活性炭、砂等小粒径接触介质悬浮流动于曝气池中，如生物流化床。小粒径接触介质悬浮流动于曝气池中，如生物流化床。小粒径接触介质悬浮流动于曝气池中，如生物流化床。小粒径接触介质悬浮流动于曝气池中，如生物流化床。2021/3/29614、环境微生物制剂的开发研究、环境微生物制剂的开发研究环保型微生物制剂环保型微生物制剂滥用化学品导致全球环境的污染与危害，国内外微滥用化学品导致全球环境的污染与危害，国内外微生物学工作者先后开发了多种环保型的微生物制剂，生物学工作者先后开发了多种环保型的微生物制剂，用于取代或补充化学品的使用。用于取代或补

39、充化学品的使用。例如：生物农药、生物肥料、生物降解剂及减少化例如：生物农药、生物肥料、生物降解剂及减少化学塑料学塑料“白色污染白色污染”的生物塑料等。的生物塑料等。2021/3/2962废物资源中的微生物学产品废物资源中的微生物学产品某些微生物在降解或转化污染物后，可生某些微生物在降解或转化污染物后，可生成含丰富营养的菌体蛋白及各种有益的代谢成含丰富营养的菌体蛋白及各种有益的代谢产物，这些可开发为产品。产物，这些可开发为产品。例如：酵母菌处理含糖废水可生成大量单细胞蛋白；例如：酵母菌处理含糖废水可生成大量单细胞蛋白；厌氧微生物厌氧微生物（产甲烷菌）（产甲烷菌）分解有机质生成大量的沼分解有机质生

40、成大量的沼气；厌氧微生物处理废水后还可大量生成一些代谢气；厌氧微生物处理废水后还可大量生成一些代谢产物如有机酸、醇类等。产物如有机酸、醇类等。2021/3/2963（三）微生物对环境的有害影响及其防治（三）微生物对环境的有害影响及其防治1、病原微生物、病原微生物防治：防治：医院污水处理后排放、空气喷雾消毒、食医院污水处理后排放、空气喷雾消毒、食物严格检验检疫、进口产品严格检验检疫等。物严格检验检疫、进口产品严格检验检疫等。2、微生物代谢产物、微生物代谢产物具有毒性的甲基汞化合物、致癌性的亚硝胺类具有毒性的甲基汞化合物、致癌性的亚硝胺类化合物、致肝癌的黄曲霉毒素均与微生物代谢有关。化合物、致肝癌

41、的黄曲霉毒素均与微生物代谢有关。2021/3/29643、富营养化水体中的微生物、富营养化水体中的微生物严重的污染使沿海港湾或湖泊等水体称为严重的污染使沿海港湾或湖泊等水体称为富营养化水体，在一定条件下会发生赤潮或富营养化水体，在一定条件下会发生赤潮或水华危害。水华危害。2021/3/2965蓝细菌所造成的环境污染蓝细菌所造成的环境污染水华水华 赤潮赤潮 毒素毒素 2021/3/2966赤潮2021/3/2967（四）环境监测中的微生物学技术与方法（四）环境监测中的微生物学技术与方法目前，在环境监测中常将物理学、化学与生物目前，在环境监测中常将物理学、化学与生物学等多种技术与方法综合运用，以查

42、明并评价环境学等多种技术与方法综合运用，以查明并评价环境污染与危害状况。污染与危害状况。微生物用于环境监测的优势：微生物用于环境监测的优势：微生物个体小、易培养、繁殖快，对环境变化反微生物个体小、易培养、繁殖快，对环境变化反应灵敏等。应灵敏等。2021/3/2968微生物在环境监测中的应用：微生物在环境监测中的应用：应用微生物作为应用微生物作为环境污染环境污染的指示菌。的指示菌。例如应用发光细菌速测例如应用发光细菌速测环境污染环境污染物的生物毒性及生物的生物毒性及生物致突变性的方法。物致突变性的方法。研究建立直接测定测定环境中致病微生物及研究建立直接测定测定环境中致病微生物及产毒素微生物的方法

43、。产毒素微生物的方法。2021/3/2969微生物微生物环境环境人类人类微生物、环境、人类微生物、环境、人类三者关系三者关系2021/3/2970第二章第二章 微生物基本概念微生物基本概念2021/3/2971微微生生物物（microorganism）是是对对所所有有形形体体微微小小、构构造造简简单的低等生物的统称。单的低等生物的统称。 非细胞生物（病毒）非细胞生物（病毒）原核生物（原核生物（细菌、古生菌、细菌、古生菌、放线菌、立克次氏体、衣原体放线菌、立克次氏体、衣原体）真核生物（真菌、藻类、原生动物）真核生物（真菌、藻类、原生动物）微生物微生物一、一、微生物的定义微生物的定义2-1 2-1

44、 微生物的基本概念微生物的基本概念2021/3/29721.个体小：个体小：以微米以微米(m)来衡量。来衡量。2.形态简单：形态简单：由单细胞、简单多细由单细胞、简单多细胞或非细胞生命物质所构成。胞或非细胞生命物质所构成。3.种类多：种类多：生物分原核生物界、原生物分原核生物界、原生生物界生生物界(藻类藻类,原生动物原生动物)、真菌、真菌界界(酵母、霉菌酵母、霉菌)、植物界、动物、植物界、动物界和病毒界。微生物在六界中占界和病毒界。微生物在六界中占绝对数量优势。绝对数量优势。肠道杆菌二、微生物的共同特点二、微生物的共同特点2021/3/29734,4,繁繁殖殖快快：微微生生物物繁繁殖殖速速度度

45、极极高高, ,其其中中以以二二分分裂裂方方式式繁繁殖殖的的细细菌菌尤尤为为突突出出. .一一般般细细菌菌数数十十分分钟钟繁繁殖殖一一代代，以以2020分分钟钟一一代代计计算算，1 1个个细细菌菌在在2424小小时时内内可可以以繁繁殖殖7272代代，生生成成2 27272个个即即 4.722104.722102121个个后后代代，每每个个细细菌菌的重量以的重量以1010-12-12g g计算计算, ,总重量达总重量达47224722吨。吨。 2021/3/29745.5.数数量量多多：由由于于微微生生物物的的营营养养食食谱谱广广, ,生生长长繁繁殖殖速速度度快快, ,故故凡凡有有微微生生物物生生

46、存存之之处处, ,它它们们都都拥拥有有巨巨大大的的数数量量。如如在在一一个个1mm1mm3 3大大小小的的菌菌落落中中, ,就就可可含含有有数数十十亿亿乃至数百亿个的个体。乃至数百亿个的个体。6.6.分布广分布广 2021/3/29757. .胃口大：胃口大：“胃口大胃口大”即新陈代谢旺盛。具有强大的合即新陈代谢旺盛。具有强大的合成和分解能力成和分解能力. .8.8.食食谱谱广广：即即代代谢谢类类型型多多。如如纤纤维维素素, ,几几丁丁质质, ,胶胶蛋蛋白白, ,石石油油, ,甲甲醇醇, ,甲甲烷烷, ,天天然然气气, ,塑塑料料, ,橡橡胶胶, ,酚酚类类, ,氰氰化化物物等等微微生物都可以

47、利用。生物都可以利用。石石油油酚酚醇醇甲甲烷烷氰化物氰化物硫硫2021/3/297610.10.易变异：易变异：易受环境作用与变化的影响易受环境作用与变化的影响, ,发生突变。发生突变。9.9.起源早：起源早：地球诞生地球诞生4646亿年亿年, , 微生物微生物4040亿年前即已形成亿年前即已形成2021/3/2977分类等级分类等级(rank(rank或或category)category) ：细细菌菌的的分分类类单单元元分分为为七七个个基基本本的的分分类类等等级级或或分分类类阶阶元元，由上而下依次是：界、门、纲、目、科、属、种。由上而下依次是：界、门、纲、目、科、属、种。 一、微生物分类一

48、、微生物分类分类单元分类单元(taxon)：指指具具体体分分类类群群，如如原原核核生生物物界界(Procaryotae)、 肠肠 杆杆 菌菌 科科(Enterobacteriaceae)、枯枯草草芽芽孢孢杆杆菌菌(Bacillus subtilis)等等都都分别代表一个分类单元。分别代表一个分类单元。 门门 纲纲 亚纲亚纲 目目 科科属属种种界界2-2 2-2 微生物类群与生物三域微生物类群与生物三域2021/3/2978原核生物界原核生物界P Procaryotaerocaryotae光能营养光能营养原核生物门原核生物门化能营养化能营养原核生物门原核生物门蓝绿光和细菌纲蓝绿光和细菌纲红色光和

49、细菌纲红色光和细菌纲绿色光和细菌纲绿色光和细菌纲细菌纲细菌纲古细菌纲古细菌纲立克次氏体纲立克次氏体纲柔膜体纲柔膜体纲Barkrei（一种产甲烷八叠球菌）的分类为：（一种产甲烷八叠球菌）的分类为：原核生物界、化能原核生物界、化能营养原核生物门、古细菌纲、营养原核生物门、古细菌纲、Methanoosarcina Methanoosarcina ( (甲烷八叠球菌甲烷八叠球菌属）、属）、barkreibarkrei （种）（种）甲烷八叠球菌属甲烷八叠球菌属 MethanothrixMethanothrix( (属）属） 分解醋酸主力菌分解醋酸主力菌barkreibarkrei （种）（种）举例举例：

50、2021/3/2979 种种（species),species),是是生生物物分分类类中中基基本本的的分分类类单单元元和和分分类类等等级级。它它指指的的是是“物物种种”，目目前前微微生生物物中中的的种种仍仍主主要要是是根根据据各各种种特特征征( (主主要要是是表表型型特特征征) )分分析析划划分分的的。因因此此微微生生物物的的种种可可以以看看作作是是：具具有有高高度度特特征征相相似似性性的的菌菌株株群群，这这个个菌菌株株群群与与其其它它类类群群有明显区别。有明显区别。分分类类单单元元等等级级不不足足以以反反映映分分类类单单元元之之间间的的差差异异时时也也可可增增加加亚亚等等级级，即即亚亚界界、

51、亚亚门门亚亚种种，细细菌菌分分类类中中还还可可在在科科和和属之间增加属之间增加族族和和亚族亚族等级。等级。2021/3/2980 采采用用国国际际上上通通用用的的双双名名法法，学学名名通通常常由由一一个个属属名名加加一一个个种种的的加加词词构构成成。出出现现在在分分类类学学文文献献上上的的学学名名，往往往往还还加加上上首首次次定定名名人人、现现名名定定名名人人和和现现名名定定名名年年份份，但但在在一一般使用时这几个部分总是省略的。般使用时这几个部分总是省略的。学名学名= =属名属名+ +种的加词种的加词 +(+(初定名人初定名人)+)+现名定名人现名定名人+ +定名年定名年斜体字斜体字可省略可

52、省略例如例如 ，枯草杆菌的学名为，枯草杆菌的学名为: :Bacillus subtilis Bacillus subtilis (Ehrenberg) Cohn 1872.(Ehrenberg) Cohn 1872.属名属名 + + 种的加词种的加词 + + （首次定名人（首次定名人) ) 现定名人现定名人 定名年定名年二、微生物的命名二、微生物的命名2021/3/2981三、生物三域三、生物三域 近近年年沃沃思思(C.R. (C.R. Woese)Woese)在在界界上上使使用用域域(domain)(domain)，把把生生物物分分为为古古生生菌菌域域、细细菌菌域域和和真真核核生生物物域域。

53、此此观观念念已得到广泛接受。已得到广泛接受。 始祖生物始祖生物细菌域细菌域真核生物域真核生物域古生菌域古生菌域2021/3/2982 WoeseWoese等等人人通通过过16S 16S rRNArRNA序序列列比比较较分分析析首首先先提提出出：生生物物的的发发展展不不是是一一个个简简单单的的由由原原核核生生物物发发展展到到更更为为复复杂杂的的真真核核生生物物的的过过程，生物界发展进化明显存在着程，生物界发展进化明显存在着3 3个不同的基因系统。个不同的基因系统。始祖生物始祖生物细菌域细菌域真核生物域真核生物域古生菌域古生菌域这这三三个个系系统统都都是是由由一一个个尚尚不不明明确确的的始始祖祖生

54、生物物大大约约在在3535亿亿年年前前各各自自发发展展起起来来的的。该该理理论论后后经经大大量量研研究究证证实实，构构成成三三域域学说的主要依据。学说的主要依据。2021/3/2983四、微生物的分类依据四、微生物的分类依据微生物种类繁多类群庞杂，但可按有无细胞构造的微生物种类繁多类群庞杂，但可按有无细胞构造的结构特征结构特征分成分成细胞型细胞型和和非细胞型非细胞型两类两类细细 胞胞 型型非细胞型非细胞型( (病毒等病毒等) )微微生生物物按细胞核分化程度又常将细胞型微生物分为按细胞核分化程度又常将细胞型微生物分为原核微生物原核微生物和和真核微真核微生物生物两大类两大类真核微生物真核微生物原核

55、微生物原核微生物真细菌真细菌古生菌古生菌按不同发育按不同发育进化系统特征进化系统特征分类可将原核分类可将原核生物分为生物分为真细菌真细菌与与古生菌。古生菌。结构特征结构特征进化系统特征进化系统特征2021/3/2984原核微生物原核微生物是指细胞核无核膜包裹，只有核区的裸露是指细胞核无核膜包裹，只有核区的裸露DNADNA的的原始单细胞生物，包括原始单细胞生物，包括真细菌真细菌和和古生菌古生菌两大群。两大群。古生菌古生菌的研究相对较晚，被认为是很古老的生物，但不要因此的研究相对较晚，被认为是很古老的生物，但不要因此而产生误解，古生菌与真细菌的分别不是古老之分，他们的系而产生误解，古生菌与真细菌的

56、分别不是古老之分，他们的系统进化途经的根本不同是其主要分类依据。统进化途经的根本不同是其主要分类依据。近近2020年来从细胞壁年来从细胞壁的化学构造研究它们的区别有很大的进展，越来越受到学术界的化学构造研究它们的区别有很大的进展，越来越受到学术界的重视的重视。真核微生物真核微生物是指细胞核具有核膜、能进行有丝分裂、在细胞是指细胞核具有核膜、能进行有丝分裂、在细胞质中存在线粒体或同时存在叶绿体等细胞器的生物质中存在线粒体或同时存在叶绿体等细胞器的生物( (真菌、显微真菌、显微藻类、原生动物以及地衣等藻类、原生动物以及地衣等) )。2021/3/2985个体形态个体形态：镜检细胞的形状特征，革兰氏

57、镜检细胞的形状特征，革兰氏染色反应，运动特征等染色反应，运动特征等形态特征形态特征2021/3/2986培养菌落形态特征培养菌落形态特征：固体、半固体或液体培固体、半固体或液体培养基的培养养基的培养菌落菌落特征特征（形状、光泽、透明度、颜色、（形状、光泽、透明度、颜色、质地等质地等) 。形态特征形态特征呈现圆形，边缘整齐呈现圆形，边缘整齐圆形，边缘不规则圆形，边缘不规则固体培养基平板上菌落性状：固体培养基平板上菌落性状：圆形边缘完整圆形边缘完整规则，有同心环规则，有同心环不规则，卷发状不规则，卷发状2021/3/2987在半固体培养基上（内）的群体形态：在半固体培养基上（内）的群体形态：形态特

58、征形态特征培养菌落形态特征培养菌落形态特征：2021/3/2988液体培养基（内）的群体形态液体培养基（内）的群体形态形态特征形态特征培养菌落形态特征培养菌落形态特征：2021/3/2989生理生化特征生理生化特征光能型光能型化能型化能型能源形式能源形式自养菌自养菌异养菌异养菌碳源形式碳源形式藻类细胞利用光能，甲烷菌藻类细胞利用光能，甲烷菌利用化学能利用化学能藻类、产甲烷菌、硝化菌碳源来自简单无机物CO2光能自养菌 光能+无机碳源光能异养菌光能+有机碳源化能自养菌化学能+无机碳化能异养菌化学能+有机碳2021/3/2990呼吸方式对氧的不同要求：对氧的不同要求：好氧微生物：只能在有氧环境中生存

59、好氧微生物：只能在有氧环境中生存厌氧微生物厌氧微生物：要求严格厌氧环境：要求严格厌氧环境兼性微生物兼性微生物：有氧与缺氧环境都可生存：有氧与缺氧环境都可生存生态习性；细胞壁特性； rRNA碱基顺序等等2021/3/29912021/3/2992个体形态：镜检细胞的形状特征，革兰氏染色反应，运动特征等个体形态：镜检细胞的形状特征，革兰氏染色反应，运动特征等培养特征：固体培养基平板上的菌落的性状（形状、光泽、透明度、颜色、培养特征：固体培养基平板上的菌落的性状（形状、光泽、透明度、颜色、质地等质地等) )， 半固体或液体培养基中的培养特征。半固体或液体培养基中的培养特征。形态特征形态特征能量代谢：

60、光能还是化学能，比如藻类可利用光能，甲烷菌利用化学能能量代谢：光能还是化学能，比如藻类可利用光能，甲烷菌利用化学能氧气要求：专性好氧、微需氧、兼性厌氧、严格厌氧氧气要求：专性好氧、微需氧、兼性厌氧、严格厌氧营养特性：特殊营养需要（碳源、氮源、酶的存在等要求）比如甲烷菌只营养特性：特殊营养需要（碳源、氮源、酶的存在等要求）比如甲烷菌只能利用能利用COCO2 2 或或 甲酸、乙酸等低级碳源甲酸、乙酸等低级碳源生理生化特征生理生化特征生态习性生态习性血清反应血清反应细胞壁成分等细胞壁成分等rRNArRNA的碱基顺序的碱基顺序微生物的分类依据很多微生物的分类依据很多, ,十分复杂十分复杂, ,并不十分

61、科学。该领域的研究十分活跃。并不十分科学。该领域的研究十分活跃。权威的细菌分类参考书，权威的细菌分类参考书，伯杰氏鉴定细菌学手册伯杰氏鉴定细菌学手册RNARNA的碱基顺序是由的碱基顺序是由DNADNA转录来的，故具有相对应的规律。提取并转录来的，故具有相对应的规律。提取并分离细菌内分离细菌内32P32P标记的标记的16SrRNA16SrRNA，以核糖核酸酶消化，可获得各种，以核糖核酸酶消化，可获得各种寡核苷酸，测定这些寡核苷酸上的碱基顺序，可作为细菌分类学寡核苷酸，测定这些寡核苷酸上的碱基顺序，可作为细菌分类学的一种标记。的一种标记。微生物的分类归纳微生物的分类归纳结构特征结构特征2021/3

62、/2993除除国国际际公公认认的的分分类类单单元元的的等等级级外外，在在细细菌菌分分类类中中，还还常常常常使使用用非非正正式式的的类类群群术术语语。如如亚亚种种以以下下常常用用培培养养物物、菌菌株株和和型型；种种以以上常用群、组、系等类群名称。上常用群、组、系等类群名称。 培培养养物物(culture)(culture)：指指一一定定时时间间一一定定空空间间内内微微生生物物的的细细胞胞群群或或生生长长物物。如如微微生生物物的的斜斜面面培培养养物物、摇摇瓶瓶培培养养物物等等。如如果果某某一一培培养养物物是是由由单单一一微微生生物物细细胞胞繁繁殖殖产产生生的的，就就称称之之为为该该微微生生物物的纯

63、培养物的纯培养物(pure culture)(pure culture)。 重要术语重要术语变变种种(variety):(variety):某某些些特特性性表表现现与与模模式式种种不不同同, ,如如有有毒毒细细菌菌变异为无毒的变种。变异为无毒的变种。2021/3/2994菌菌株株( (strain) )：在在不不同同地地区区或或不不同同实实验验室室分分离离到到的的具具体体菌菌种种称称为为菌菌株株。用用实实验验方方法法( (如如通通过过诱诱变变) )获获得得某某一一菌菌株株的的变变异异型型，可可以以称称为为一一个个新新菌菌株株。菌菌株株是是微微生生物物分分类类和和研研究究工工作作中中最最基基础础

64、的的操操作作实实体体。由由于于同同种种的的不不同同菌菌株株之之间间，就就某某些些非非鉴鉴别别性性特特征征( (不不是是界界定定种种的的特特征征) )而而言言，可可能能存存在在重重要要差差别别。在在实实际际工工作中，除了注意种名外，还要注意菌株的名称。作中，除了注意种名外，还要注意菌株的名称。菌菌株株名名称称常常用用数数字字编编号号、字字母母、人人名名、地地名名等等表表示示。如如枯枯草草杆杆 菌菌 ASI.398(Bacillus ASI.398(Bacillus subtilis subtilis ASI.398)ASI.398)和和 枯枯 草草 杆杆 菌菌BF7658(Bacillus BF

65、7658(Bacillus subtilis subtilis BF7658)BF7658)代代表表枯枯草草杆杆菌菌的的两两个个菌菌株株(ASI.398(ASI.398和和BF7658BF7658分分别别为为菌菌株株的的编编号号) )，前前者者可可用用于于生生产产蛋蛋白白酶酶，后者则可用于生产后者则可用于生产-淀粉酶淀粉酶2021/3/2995型（型（formform或或type)type)：同种之间在某些特殊性质上有区同种之间在某些特殊性质上有区别的细菌。别的细菌。“型型”常指亚种以下的细分，当同种或同常指亚种以下的细分，当同种或同亚种不同菌株之间的性状差异，不足以分为新的亚种亚种不同菌株之

66、间的性状差异，不足以分为新的亚种时，可以细分为不同的型。时，可以细分为不同的型。 生物型生物型 biovarbiovar biotype biotype 特殊的生理生化性状特殊的生理生化性状 血清型血清型 serovarserovar serotype serotype 不同的抗原特征不同的抗原特征 致病型致病型 pathovarpathovar pathotypepathotype 对宿主致病性的差异对宿主致病性的差异 噬菌型噬菌型 phagovarphagovar phagotypephagotype lysotypelysotype 对噬菌体对噬菌体溶解反应的差异溶解反应的差异 形态型形

67、态型 morphovarmorphovar morphotypemorphotype 特殊的形态学特征特殊的形态学特征 2021/3/2996分类学问题举例分类学问题举例 种种（species),species),是是生生物物分分类类中中基基本本的的分分类类单单元元和和分分类类等等级级。它它指指的的是是“物物种种”，而而物物种种概概念念目目前前还还是是生生物物学中尚未完全解决的问题。学中尚未完全解决的问题。 物物种种通通常常被被看看作作是是彼彼此此杂杂交交繁繁殖殖的的自自然然群群体体，与与其其它它群群体体生生殖殖隔隔离离。在在这这里里，“生生殖殖隔隔离离” 是是区区分分物物种种的的标标准准。原

68、原核核生生物物缺缺乏乏严严格格意意义义的的有有性性杂杂交交，无无法法据据此此标标准准定定种种；目目前前可可依依基基因因序序列列来来分分种种，如如把把DNADNA同同源源性性在在60%60%70%70%以以上上，或或者者16SrRNA16SrRNA序序列列同同源源性性达达97%97%以以上上的的菌菌株株定定为为一一个个种种。但但在在微微生生物物分分类类中中，目目前前尚尚难难以普遍采用。以普遍采用。2021/3/2997 一一个个完完整整的的分分类类系系统统中中，每每一一个个种种都都应应归归属属到到属属、科科、目目、纲纲、门门、界界中中。但但实实际际上上，许许多多细细菌菌类类群群其其科科、目目等等

69、级级的的分分类类学学关关系系不不明明确确，相相当当一一部部分分细细菌菌属属未能归入相应的科目中。未能归入相应的科目中。 微微生生物物种种划划分分缺缺乏乏统统一一的的客客观观标标准准，潜潜在在着着不不稳稳定定性性，有有的的种种可可能能会会随随着着认认识识的的深深入入或或分分类类依依据据的的变变化化而进行必要的调整。而进行必要的调整。2021/3/2998 空肠弯曲菌(c.jejuni)和C. coli菌都是具有特殊螺旋形状的微需氧菌，属于弯曲菌属，是导致弯曲杆菌感染的食源性致病菌。可引起牙周炎、痢疾和腹泻。 最近发现，空肠弯曲菌和C. coli菌通过杂交结合成一种新病菌。它们共享大约85%的遗传密码，但存在很大不同，它们生活在鸡牛等家畜内脏。由于家畜密集饲养，使空肠弯曲菌和C. coli菌接触更为密切，容易通过杂交交换基因。实例：弯曲菌属细胞二合一形成新病菌实例：弯曲菌属细胞二合一形成新病菌电子显微镜图片：簇拥的弯曲菌属细胞2021/3/2999新流感病毒2021/3/29100