編寫體例和緒論(部分文稿)1

編寫體例第X章 XXXXXXXXXXX學(xué)海導(dǎo)航了解XXXXXXXXXXXX；理解XXXXXXXXXXXXXXX；掌握XXXXXXXXXXXXXXXXX，（達到）XXXXXXXXXXX（目的）。重點：XXXXXXXXX。難點：XXXXXXXXXX。（章前概述）XXXXXXXXXXX第一節(jié) XXXXXXXXXXX（節(jié)前概述）XXXXXXXXX一、XXXXXXXXXXX（一）XXXXXXXXX1.XXXXXX（1）XXXXXX（2）XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX， XXXXXXXXXXXXXXXXXXX，XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX。2.XXXXXXX（二）XXXXXXXXX二、XXXXXXXX第二節(jié) XXXXXXXXXXX（節(jié)前概述）XXXXXXXXX一、XXXXXXXXXXX（一）XXXXXXXXX1.XXXXXX（1）XXXXXX（2）XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX， XXXXXXXXXXXXXXXXXXX，XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX。2.XXXXXXX（二）XXXXXXXXX二、XXXXXXXX圖表的處理：一、表解不作圖表處理微生物的主要類群概括如下： 細菌、放線菌立克次氏體原核微生物 衣原體、支原體 藍細菌、蛭弧菌細胞型微生物 黏細菌、古生菌 酵母菌真核微生物 霉菌微生物 大型真菌（蕈菌） 黏菌 病毒非細胞型微生物 類病毒 衛(wèi)星病毒 亞病毒 衛(wèi)星RNA 朊病毒二、圖的處理圖題在圖下居中，小5楷（圖1-1 列文虎克與他繪制的口腔細菌）；注小5宋（a.列文虎克像 b.各種口腔細菌）；有些圖表要注明出處 圖1（章序號）-1（在該章中的圖序號） a b圖1-1 列文虎克與他繪制的口腔細菌a.列文虎克像 b.各種口腔細菌 圖1-2 巴斯德與他的曲頸瓶試驗 圖1-3 細菌學(xué)的奠基人-科赫 圖1-4伊凡諾夫斯基三、表的處理：1.表題在表上居中放置，如：表1-2 原核生物比較（黑體小5號）內(nèi)容（楷體小5）2.一般采用三線表表5-3微量元素的生理功能元素生理功能鋅存在于乙醇脫氫酶、乳酸脫氫酶、堿性磷酸酶、醛縮酶、RNA與DNA聚合酶中錳存在于過氧化物歧化酶、磷酸烯醇式脫羧酶、檸檬酸合成酶中鉬存在于硝酸鹽還原酶、固氮酶、甲酸脫氫酶中硒存在于甘氨酸還原酶、甲酸脫氫酶中鈷存在于谷氨酸變位酶中銅存在于細胞色素氧化酶中鎢存在于甲酸脫氫酶中鎳存在于脲酶中，為氫細菌生長所必需四、知識鏈接 不可培養(yǎng)微生物的開發(fā)與利用可在有必要的地方嵌入知識鏈接，但要注意新穎、趣味、最好與應(yīng)用知識內(nèi)容連接，體現(xiàn)教材特色。五、閱讀材料（標(biāo)題后加注*，字型有變化字號變小）相對簡單，容易自學(xué)，內(nèi)容不是特別重要六、視野拓展 以開拓學(xué)生視野為出發(fā)點，可以是新技術(shù)、新方法；也可以是趣味性較強的科學(xué)家趣談等其他內(nèi)容，注意寫法的新穎和可閱讀性。七、小結(jié)“小結(jié)”突出主干內(nèi)容，是學(xué)生應(yīng)該記住、掌握、并能應(yīng)用的重要分析方法和結(jié)論。 八、復(fù)習(xí)思考題能反映該章的主要內(nèi)容，便于學(xué)生復(fù)習(xí)和知識掌握，有部分前沿題目，啟發(fā)學(xué)生想考，利于學(xué)生考研。九、主要參考文獻每章均須列出，最后統(tǒng)一調(diào)整，最好用新的（近5年，但經(jīng)典的圖書也可不必拘泥于5年）；按期刊格式列出，幾人合著請將作者全部列出，時間到XX年XX月。第一章 緒論學(xué)海導(dǎo)航了解微生物學(xué)的發(fā)展簡史；理解微生物和微生物學(xué)的概念；掌握微生物的常見類群和特點，激發(fā)培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)微生物學(xué)的興趣。重點：微生物的概念和特點。難點：微生物的特點。一、微生物學(xué)的研究對象微生物與人類的關(guān)系十分密切，它們的生命活動與人類日常生活和生產(chǎn)息息相關(guān)，密不可分；微生物對人類的貢獻，無論怎樣評價都不過分。正是微生物的功勞才使我們得以享用可口的酸奶、醇香的美酒、美味的面包、松軟的饅頭；微生物既是傳染病的病原體，在人的體內(nèi)“興風(fēng)作浪”，使人患病，讓人飽受病痛折磨，同時又可以通過微生物的無私“奉獻”來生產(chǎn)多種藥物解除病痛折磨。關(guān)于微生物，我們必須知道，一方面部分微生物很殘忍，可給人類帶來毀滅性的疾病和危害；另一方面大多數(shù)微生物對人類是無害的，而且是有益的，我們離不開微生物。正確使用微生物這把“雙刃劍”，開發(fā)利用有益微生物，控制改造有害微生物，造福于人類是我們學(xué)習(xí)和應(yīng)用微生物學(xué)的目的，努力吧，未來的微生物學(xué)家。（一）微生物的概念與類群微生物（microorganism, microbe）是一大群形體（體積）微小，結(jié)構(gòu)簡單，肉眼視之不見(或看不清楚)的單細胞、多細胞，甚至無細胞結(jié)構(gòu)的低等生物的總稱。 微生物的主要類群概括如下： 細菌、放線菌立克次氏體原核微生物 衣原體、支原體 藍細菌、蛭弧菌細胞型微生物 黏細菌、古生菌 酵母菌真核微生物 霉菌微生物 大型真菌（蕈菌） 黏菌 病毒非細胞型微生物 類病毒 衛(wèi)星病毒 亞病毒 衛(wèi)星RNA 朊病毒（二）微生物的特點微生物和動植物一樣具有新陳代謝等生物的基本特征，但微生物也有其自身的特點。總結(jié)起來微生物具有如下共性：1.體積微小，結(jié)構(gòu)簡單 微生物的個體極其微小，必須借助光學(xué)顯微鏡或電子顯微鏡才能觀察到它們。測量其大小通常以微米（m 如細菌）或納米（nm如病毒）為單位，微生物本身具有極為巨大的比表面積，小體積大面積必然有一個巨大的營養(yǎng)物質(zhì)的吸收面，代謝廢物的排泄面和環(huán)境信息的接觸面；這對于微生物與環(huán)境之間進行物質(zhì)、能量和信息的交換極為有利。當(dāng)然也有體積較大的微生物存在，如擔(dān)子菌等大型真菌。 乳酸菌120,000 ，大腸桿菌30,0000 表面積/體積： 人 0.3 雞蛋 1.5 微生物和動植物相比，結(jié)構(gòu)簡單，大多為單細胞個體，少數(shù)是簡單的多細胞個體；病毒和亞病毒則是沒有細胞結(jié)構(gòu)的大分子生物體。2.代謝旺盛，類型多樣 微生物代謝旺盛，主要表現(xiàn)在吸收營養(yǎng)物質(zhì)多，物質(zhì)轉(zhuǎn)化快這兩個方面。大腸桿菌每小時可消耗達自身重量2000倍的糖類，乳酸細菌每小時吸收的營養(yǎng)物質(zhì)達自身重量的100多倍，人類每小時吸收營養(yǎng)物質(zhì)的量不及自身重量的0.3% 。乳酸細菌每小時可產(chǎn)生達自身重量1000倍的乳酸，產(chǎn)原假絲酵母（Candida utilis）合成蛋白質(zhì)的能力是大豆的100倍，是肉用公牛的10萬倍。這些特性為微生物的高速生長繁殖和合成大量代謝產(chǎn)物提供了充分的物質(zhì)基礎(chǔ)，也使微生物獲得了“活的化工廠”的美名。 微生物的代謝類型多樣, 這是其他生物不可比擬的。微生物能利用的營養(yǎng)基質(zhì)十分廣泛，幾乎能分解地球上的一切有機物質(zhì)，許多動植物不能利用甚至對其他生物有毒的物質(zhì)，微生物也可以利用。微生物有多種產(chǎn)能方式，有的可以分解有機物獲能，有的可以氧化無機物獲能，有的能利用光能進行光合作用，有的能固定分子態(tài)氮，有的能利用復(fù)雜有機氮化物。微生物的代謝產(chǎn)物更是多種多樣，氨基酸、蛋白質(zhì)、糖類、核苷酸、核酸、脂肪、脂肪酸、抗生素、維生素、色素、生物堿、二氧化碳、H2O、H2S等等都可以是微生物的代謝產(chǎn)物，僅抗生素就已發(fā)現(xiàn)9000多種，可見微生物的代謝產(chǎn)物是極其多樣的。3. 繁殖快速，易于培養(yǎng)微生物繁殖速度極快，大腸桿菌如各方面的條件都合適，每12.520分鐘分裂一次，按20分鐘來算，則1晝夜分裂72次，那么1個菌體就會產(chǎn)生2 72個（即4722366500萬億個），重達4722噸；酵母菌每2小時分裂一次，12小時可收獲一次，一年可收獲數(shù)百次，這也是其它動植物沒法比擬的。微生物的培養(yǎng)較容易，微生物對營養(yǎng)條件、溫度、pH值等沒有苛刻要求，能在常溫、常壓及中性pH值的條件下，利用簡單的無機和有機營養(yǎng)物質(zhì)，甚至工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的下腳料或廢棄物生長繁殖，積累代謝產(chǎn)物。這在微生物的研究和應(yīng)用上極為有利，可以使用廉價的原料，利用簡單的設(shè)備，在不需要催化劑的條件下，生產(chǎn)出無毒且成本低廉的食品、醫(yī)藥和化工產(chǎn)品。4.適應(yīng)性強，容易變異；1）適應(yīng)性強 微生物有極其靈活的適應(yīng)性。為了適應(yīng)多變的環(huán)境條件，微生物在長期的進化過程中產(chǎn)生了許多靈活的代謝調(diào)控機制，可以使其適應(yīng)惡劣的極端環(huán)境。如：耐熱：某些硫細菌能在90溫泉中甚至250300的海底火山口附近生活；耐寒：極端嗜冷微生物能在常年冰封的兩極生活；一般微生物都能耐-196（液氮）及-253（液氫）的低溫，保藏菌種正是利用了微生物耐冷的特性。耐鹽：鹽生鹽桿菌等嗜鹽細菌能在32%的飽和食鹽水中生長繁殖。耐干：芽孢桿菌在干燥條件下存活幾十年、幾百年甚至幾千年。 耐酸：氧化硫硫桿菌能在5%10%的硫酸中生長。耐堿：脫氮硫桿菌能在pH 10.7的堿液中生長。耐壓：地球大洋最深處在關(guān)島附近的馬里亞納海溝，水深11034米，靜水壓1103.4個大氣壓，可仍有細菌生活。 2）容易變異 微生物細胞體系簡單，多為單細胞，與外界直接接觸，受到外界理化因素影響后，細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)容易發(fā)生變化，很快就會使細胞的遺傳性狀發(fā)生變化，且可穩(wěn)定地繁殖后代；由于微生物數(shù)量多，繁殖快，故能使其產(chǎn)生大量的變異后代。微生物容易變異的特性已經(jīng)成為許多科學(xué)家的研究目標(biāo)和工具，微生物誘變育種就是典型的例子。青霉素是由產(chǎn)黃青霉產(chǎn)生的，1943年時每毫升發(fā)酵液只能產(chǎn)生20單位青霉素，經(jīng)過多年的選育目前發(fā)達國家已達10萬單位；另外，菌類的抗藥性也說明了變異的存在，原來嚴(yán)重感染的病人每天只要10萬單位的青霉素即可控制感染，而現(xiàn)在則要800萬單位。這種變異在動植物中，是不可想象的，因為某個細胞的變化不會引起整個機體遺傳性狀的改變。5.分布廣泛，種類繁多微生物在自然界分布極為廣泛。土壤中，海洋內(nèi)，河流里，空氣中，高山上，巖石內(nèi)到處都有微生物，人們用地球物理火箭從距地球表面85Km的空中找到了微生物，在萬米深的海底也找到了微生物，在427米的沉積巖心中找到了活的細菌。食物(手指甲蓋大的生肉上有上萬個)中，糧食(1克上有幾千到幾萬個)內(nèi)，飲料(1湯匙生牛奶中有2000萬個)里，動植物體內(nèi)外，人的腸道 (100萬億個，近400種) 中都有微生物。微生物的種類繁多。目前已發(fā)現(xiàn)的微生物約有15萬種，但據(jù)前蘇聯(lián)的科學(xué)家估計這只占微生物總量的5%10%，現(xiàn)在正以每年發(fā)現(xiàn)幾百至上千個新種的趨勢在增加。我們有理由相信，隨著分離和培養(yǎng)微生物方法的改進，隨著研究的不斷深入，更多的微生物新種將會不斷被發(fā)現(xiàn)，總有一天微生物的總數(shù)會超過動植物數(shù)量的總和。（三）微生物的分類地位1.二界系統(tǒng) 在發(fā)現(xiàn)和研究微生物之前，瑞典博物學(xué)家林奈（Carolus Linnaeus 1735）進行了生物分類工作，他以生物能否進行光合作用、是否運動、有無細胞壁為標(biāo)準(zhǔn)提出了二界系統(tǒng)，將所有的生物分為植物界和動物界。但人們發(fā)現(xiàn)了微生物之后，由于藻類有細胞壁，能進行光合作用，歸于植物界；原生動物無細胞壁，能運動，不進行光合作用，歸于動物界。2.三界系統(tǒng) 隨著人們對生物認識的逐步深入，發(fā)現(xiàn)許多細菌即具有細胞壁，能進行光合作用，又能運動，將它們歸于植物界或動物界均不合適。德國動物學(xué)家?？藸枺‥. H. Haeckel，1866）將原生生物另立為界，提出三界系統(tǒng)，將生物分為原生生物界、植物界和動物界。3.四界系統(tǒng) 考柏蘭（H. F. Copeland，1938）將原核生物另立為一界，提出了四界系統(tǒng)，即動物界（初原生動物外）、植物界、原始有核界、原核生物界4.五界系統(tǒng) 魏塔克（R. H. Whittaker，1969）根據(jù)細胞結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度及營養(yǎng)方式，將真菌從植物界中分出另立為界，提出了五界系統(tǒng)：原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界和動物界。5.六界系統(tǒng) 我國學(xué)者王大耜（1977）等在魏塔克五界系統(tǒng)的基礎(chǔ)上提出六界分類系統(tǒng)：即增加病毒界6. 三域?qū)W說 1978年美國伊利諾斯大學(xué)的伍斯（C. R. Woese)等人對大量微生物和其他生物進行了16S和18S rRNA的寡核苷酸測序，并比較其同源性水平后提出三域?qū)W說：細菌域、古生菌域、真核生物域。從上面的分類系統(tǒng)可以看出，微生物在生物界中占有十分重要的地位。生物的分類概況如下： 病毒 非細胞生物 亞病毒 病毒界 細菌 放線菌生物 原核生物 藍細菌 原核生物界 古生菌 酵母菌 細胞生物 真菌 霉菌 真菌界 大型真菌 單細胞藻類 真核生物 原生動物 原生生物界 植物 植物界動物 動物界二、微生物學(xué)及其分科 （一）微生物學(xué)及其研究內(nèi)容微生物學(xué)是研究微生物及其生命活動規(guī)律和應(yīng)用的學(xué)科；研究內(nèi)容涉及微生物在群體、細胞或分子水平上的形態(tài)結(jié)構(gòu)、分類、生理、遺傳變異、代謝、生態(tài)、免疫以及微生物在工、農(nóng)、醫(yī)藥、衛(wèi)生、環(huán)保、生物工程等方面的應(yīng)用。（二）微生物學(xué)的任務(wù)由于微生物學(xué)是研究微生物及其生命活動規(guī)律的，研究它們與人類關(guān)系的一門學(xué)科，那么它的根本任務(wù)就是發(fā)掘微生物資源，充分利用和改善有益微生物；控制、消滅或改造有害微生物，消除其有害影響，更好地造福人類。（三）微生物學(xué)的分支學(xué)科據(jù)研究對象與任務(wù)的不同，微生物學(xué)形成了許多分支學(xué)科。1.著重研究基本理論的有：普通微生物學(xué)、微生物形態(tài)學(xué)、微生物分類學(xué)、微生物生理學(xué)、微生物生物化學(xué)、微生物遺傳學(xué)、微生物生態(tài)學(xué)、分子微生物學(xué)等。2.著重應(yīng)用性研究的有：應(yīng)用微生物學(xué)、工業(yè)微生物學(xué)、農(nóng)業(yè)微生物學(xué)、植物病理學(xué)、醫(yī)學(xué)微生物學(xué)、藥用微生物學(xué)、獸醫(yī)微生物學(xué)、抗生素學(xué)、食品微生物學(xué)、釀造學(xué)、乳品微生物學(xué)、石油微生物學(xué)、海洋微生物學(xué)、地質(zhì)微生物學(xué)、土壤微生物學(xué)。3.據(jù)研究對象分為：細菌學(xué)、真菌學(xué)、病毒學(xué)、噬菌體學(xué)、原生動物學(xué)、藻類學(xué)、支原體學(xué)、自養(yǎng)菌生物學(xué)、厭氧菌生物學(xué)。4.據(jù)生態(tài)環(huán)境分為：土壤微生物學(xué)、海洋微生物學(xué)、環(huán)境微生物學(xué)、宇宙微生物學(xué)、水微生物學(xué)。5.著重實驗性研究的為：實驗微生物學(xué)6.與其它學(xué)科的交叉：分析微生物學(xué)、化學(xué)微生物學(xué)、微生物化學(xué)分類學(xué)、微生物數(shù)值分類學(xué)、微生物地球化學(xué)。三、微生物學(xué)的發(fā)展（一）我國古代人民對微生物的認識和利用我國人民在距今80004500年間發(fā)明了制曲釀酒工藝，在2500年前的春秋戰(zhàn)國時期已會制醬和制醋，宋代已采用曲母進行接種，并會制造紅曲; 900年前利用自養(yǎng)細菌的膽水浸銅法生產(chǎn)銅，在2000年前發(fā)現(xiàn)豆科植物的根瘤有增產(chǎn)作用，在宋代還創(chuàng)造了以毒攻毒的免疫學(xué)方法，最早發(fā)明用人痘來預(yù)防天花，比英國的琴納 (Jenner，1796年)早半個多世紀(jì)。華佗去腐肉以防傳染也是免疫學(xué)知識的早期應(yīng)用。我國制曲釀酒具有聞名世界的4大特點：歷史悠久，工藝獨特，經(jīng)驗豐富，品種多樣。另外，食用菌栽培為我國首創(chuàng)；用鹽腌、糖漬、煙熏、風(fēng)干等方法保存食品也在很早即廣泛應(yīng)用。（二）微生物的發(fā)現(xiàn)和微生物學(xué)的發(fā)展1.微生物的發(fā)現(xiàn)由于微生物個體微小，形態(tài)結(jié)構(gòu)不易觀察；且在自然界中雜居混生，在未分出純種前，很難知道各種微生物對自然界和人類的真正作用；微生物世界是一個難以認識的世界；當(dāng)人們對微生物世界處于無知狀態(tài)時，往往表現(xiàn)出“視而不見，嗅而不聞，觸而不覺，食而不察，得其益而不感其好，受其害而不知其惡”，處于愚昧狀態(tài)之中。荷蘭人安東.列文胡克（Antony Leeuwenhoek，16321723）1676年最早發(fā)現(xiàn)微生物，他一生制作了419架顯微鏡，放大率在50300倍，用其觀察了雨水、污水、污泥、牙垢、精子、紅血球，發(fā)現(xiàn)了球形、桿形、螺旋形的細菌，并繪成圖，寄給英國皇家學(xué)會。2.微生物學(xué)的創(chuàng)立自列文胡克發(fā)現(xiàn)微生物世界以后的200年間，微生物學(xué)的研究基本上停留在形態(tài)描述和分類工作方面，未能將其形態(tài)與生理活動及人類生產(chǎn)實踐聯(lián)系起來。直到微生物學(xué)杰出奠基人法國的巴斯德（Pasteur）和德國的柯赫(羅伯特Koch)的出現(xiàn)，才改變了這種結(jié)局。（1）巴斯德(18221895)的主要貢獻：否定了自然發(fā)生說（巴斯德在前人工作的基礎(chǔ)上，進行了許多試驗，其中著名的曲頸瓶試驗無可辯駁地證實，生命只能來自于生命的胚種；徹底否定了“自生學(xué)說”), 發(fā)酵由微生物引起(酒精發(fā)酵)，傳染病是由病原菌引起的（建立了病原學(xué)說），提出了預(yù)防接種措施，并研究出了多種菌苗(炭疽,雞霍亂,狂犬病)巴氏消毒法（6065做短時間的加熱處理，殺死有害微生物）。（2）柯赫(18431910)的主要貢獻：科赫發(fā)明了明膠固體培養(yǎng)基;發(fā)明了細菌染色方法;分離到了多種病原菌（炭疽桿菌、結(jié)核桿菌、霍亂弧菌）；提出了柯赫定理：一種病原微生物必定存在于患病動物中；這一病原微生物必能從寄主分離到，并能得到純培養(yǎng)；分離到的純培養(yǎng)物接種到敏感動物，必然出現(xiàn)特有的疾病癥狀。 圖1-1 列文虎克與他繪制的口腔細菌a.列文虎克像 b.各種口腔細菌 圖1-2 巴斯德與他的曲頸瓶試驗 圖1-3 細菌學(xué)的奠基人-科赫 圖1-4伊凡諾夫斯基（3）貝依林克（M. Beijerinck）:提出了自養(yǎng)微生物和土壤微生物的研究方法,奠定了土壤微生物學(xué)的基礎(chǔ)。（4）伊凡諾夫斯基（Ivanowsky前蘇聯(lián)）：1892年最早發(fā)現(xiàn)了病毒(煙草花葉病毒），奠定了病毒學(xué)的基礎(chǔ)。（5）梅契尼可夫(Metchnioff):1884年發(fā)現(xiàn)了白細胞的吞噬作用.3.現(xiàn)代微生物學(xué)的發(fā)展（1）傳染病和免疫學(xué)的獨立研究：以防病治病為目的所進行的應(yīng)用性研究。（2）微生物學(xué)與生物化學(xué)的結(jié)合：生產(chǎn)出了乙醇、丙酮、乳酸、甘油和其它有機酸、蛋白質(zhì)、油脂等微生物產(chǎn)品。（3）微生物學(xué)與遺傳學(xué)的結(jié)合： 1941年比德耳（Beadle）和塔圖姆（Tatum)提出了“一個基因一個酶”學(xué)說，并使鏈孢霉成為遺傳研究的材料之一； 1928年格里菲斯（Griffith)發(fā)現(xiàn)了細菌的轉(zhuǎn)化現(xiàn)象（肺炎鏈球菌），并且埃弗雷(Avery) 在1944年證明了脫氧核糖核酸為轉(zhuǎn)化因子，由此發(fā)現(xiàn)了遺傳物質(zhì)的化學(xué)本質(zhì)； 1953年沃森（Watson）和克里克（Crick）提出了脫氧核糖核酸分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型和半保留復(fù)制假說； 1946年萊德伯格(Lederberg)和塔圖姆(Tatum)發(fā)現(xiàn)了細菌的接合現(xiàn)象，并且發(fā)現(xiàn)了F因子和Hfr菌株； 1952年辛德和萊德伯格發(fā)現(xiàn)了轉(zhuǎn)導(dǎo)作用，并找到了轉(zhuǎn)導(dǎo)的載體是噬菌體； 1952年和1961年莫諾和雅各布提出了操縱子學(xué)說，同年尼倫伯格提出了遺傳密碼的理論，從而使遺傳信息轉(zhuǎn)錄、翻譯和表達得到了闡明； 1963年，莫諾又提出了調(diào)節(jié)酶的變構(gòu)理論，使分子生物學(xué)更快地成長起來。4. 我國微生物學(xué)的簡況解放前我國微生物學(xué)研究力量薄弱，沒有專門的教學(xué)與科研機構(gòu)。新中國成立后，微生物學(xué)和其他學(xué)科一樣迅速發(fā)展起來，建立起專門的微生物學(xué)研究機構(gòu)，部分院校開設(shè)了微生物學(xué)專業(yè)，培養(yǎng)了大批微生物學(xué)人才。在微生物學(xué)的基礎(chǔ)理論研究和應(yīng)用方面，我國科學(xué)工作者做了大量工作，取得了一些重要成果。如在微生物分類、代謝、遺傳育種、菌種篩選與保藏、微生物資源開發(fā)等領(lǐng)域均取得較大成績。菌種選育與保藏工作成績顯著，利用代謝調(diào)控理論、原生質(zhì)體融合、基因工程等新理論、新技術(shù)選育出許多優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)菌株；目前我國保藏的菌種有2萬多株?；蚬こ叹臉?gòu)建達到世界先進水平。1981年細菌和酵母菌表達乙肝病毒表面抗原基因成功，并成功生產(chǎn)基因工程疫苗；1983年，大腸桿菌表達胰島素成功；1987年大腸桿菌表達干擾素成功。部分微生物的全基因測序已經(jīng)完成。我國幅員遼闊，大環(huán)境多變，小環(huán)境多樣，微生物資源極其豐富，為我國微生物分類學(xué)研究創(chuàng)造了得天獨厚的條件，我國在放線菌、細菌、真菌的系統(tǒng)分類和區(qū)系調(diào)查方面做了大量工作，取得了一系列成果。微生物學(xué)在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥學(xué)等應(yīng)用方面成績更為突出。我國在抗生素、氨基酸、有機酸、釀酒、酶制劑、食用菌、農(nóng)藥、菌肥的研究和生產(chǎn)方面已有相當(dāng)?shù)幕A(chǔ)，抗生素的產(chǎn)量居世界首位，遠銷世界各國。近年來我國在發(fā)酵工藝優(yōu)化和創(chuàng)新方面取得了一系列成果，一步發(fā)酵法生產(chǎn)維生素C和十五碳二元酸生產(chǎn)新工藝達世界先進水平。利用發(fā)酵法生產(chǎn)酶制劑、進行石油脫蠟，利用微生物法進行石油和天燃氣勘探，利用細菌進行濕法冶金，利用微生物處理三廢均取得較好效果；利用蘇云金桿菌制劑、白僵菌制劑等微生物農(nóng)藥防治農(nóng)林害蟲，利用球形芽孢桿菌制劑防治蚊子幼蟲也已得到較廣泛應(yīng)用。農(nóng)用抗生物推廣和微生物肥料的開發(fā)利用促進了農(nóng)業(yè)的發(fā)展。我國抗生素和生物制品的研究和應(yīng)用發(fā)展迅速。許多烈性傳染病均得到有效的控制。（三）微生物學(xué)的未來微生物學(xué)已經(jīng)深刻地影響人類社會。21世紀(jì)是生物學(xué)的世紀(jì), 更確切地說21世紀(jì)是微生物的世紀(jì)，因為任何高精尖的生物學(xué)技術(shù)研究都離不開微生物。1.微生物基因組和后基因組研究將更全面地展開基因組學(xué)包括全基因組的序列分析、功能分析和比較分析，是結(jié)構(gòu)、功能和進化基因組學(xué)交織的學(xué)科領(lǐng)域。目前已完成200多種模式微生物、病原微生物和特殊微生物的序列測定，為從本質(zhì)上認識微生物奠定了堅實的基礎(chǔ)；而今后，人們將把研究視野擴展到與工農(nóng)業(yè)和環(huán)境有關(guān)的應(yīng)用型微生物，研究其基因組和細胞之間的關(guān)系，采用生物信息學(xué)方法來分析基因組及其功能，并深入到蛋白質(zhì)組學(xué)的研究，這些必將成為更好地利用和改造微生物最不可或缺的條件。2.微生物生態(tài)學(xué)研究將獲得長足發(fā)展微生物生態(tài)學(xué)是研究微生物之間、微生物與其他生物之間及微生物與環(huán)境之間相互關(guān)系的學(xué)科。在基因組學(xué)的基礎(chǔ)上，人們應(yīng)深入了解微生物與高等生物之間的相互關(guān)系（改善植物、家禽和人類的健康狀況）、與環(huán)境的相互關(guān)系（利用微生物解決環(huán)境污染問題），微生物細胞之間及微生物與其他生物細胞和環(huán)境之間如何進行信號傳遞等也是人們研究的熱點問題。3.微生物多樣性的研究將更廣泛深入的開展微生物形態(tài)和細胞顯微結(jié)構(gòu)有明顯的多樣性，不同菌細胞壁的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)明顯不同；微生物代謝類型、代謝產(chǎn)物多種多樣，能利用的基質(zhì)差異很大；微生物攜帶遺傳信息的物質(zhì)及其方式多種多樣，繁殖方式各不相同，RNA病毒和朊病毒都不遵守“脫氧核糖核酸-RNA-蛋白質(zhì)”的中心法則。微生物具有極強的抗極端環(huán)境的能力，這也充分顯示了微生物的抗性多樣性。微生物為何會有這些多樣性？其深層次的機理如何？4.微生物與新產(chǎn)品開發(fā)基因工程藥物的生產(chǎn)，未來可能會生產(chǎn)出疾病控制的藥物, 關(guān)閉相關(guān)基因, 達到治病的目的；超級菌的研發(fā)能帶來環(huán)保工業(yè)的革命，將來會出現(xiàn)能降解石油、塑料、農(nóng)藥的超級菌；光合作用膜的開發(fā)也必將成功，到那時，糧食、蛋白質(zhì)、脂肪等等均可在工廠中生產(chǎn)。在不久的將來會有不含有相應(yīng)抗原信息,不出現(xiàn)排斥反應(yīng)的人造器官出現(xiàn)。知識鏈接 不可培養(yǎng)微生物的開發(fā)與利用隨著微生物學(xué)研究方法改進和技術(shù)水平的提高，環(huán)境中大量的不可培養(yǎng)微生物-四、微生物學(xué)與生物科學(xué)首先微生物學(xué)是生命科學(xué)的基礎(chǔ)。微生物學(xué)是生命科學(xué)中必不可少的基礎(chǔ)學(xué)科，不學(xué)好微生物學(xué)就不能全面揭開生命科學(xué)的面紗。沒有微生物學(xué)就沒有分子生物學(xué),也就沒有基因工程、酶工程、細胞工程，也就沒有生命起源的研究。其次，微生物學(xué)是發(fā)展最快的生物應(yīng)用科學(xué)。醬油、味精和食醋，啤酒、紅酒和白酒，甘油生產(chǎn)，皮革脫毛，蠶絲脫膠都離不開微生物，微生物與人類日常生活關(guān)系密切。許多傳染病都由微生物引起，抗生素生產(chǎn)離不開微生物。微生物學(xué)與醫(yī)學(xué)藥學(xué)關(guān)系密切。五、微生物與經(jīng)濟發(fā)展-視野拓展 微生物學(xué)家與諾貝爾獎自1901年12月10日第一屆諾貝爾獎頒獎以來，以后每年12月10日均頒獎一次，在眾多的諾貝爾獎獲得者中，你知道有哪些微生物學(xué)家獲得過該獎項嗎？最早獲得諾貝爾獎的微生物學(xué)家是Von Behring（德國，貝林）1901年因在1890年制備抗毒素治療白喉和破傷風(fēng)而獲第一屆諾貝爾獎；其次是細菌學(xué)的奠基人Koch（德國，柯赫）1905年因他在1867年證明炭疽病由炭疽桿菌引起而獲第五屆諾貝爾獎。另外，1908年Metchnikoff（前蘇聯(lián)，梅切尼科夫），發(fā)現(xiàn)吞噬作用（1884年）； 1899年Ross（伍斯）發(fā)現(xiàn)蚊子是瘧疾病原菌的中間宿主；1929年Fleming（弗萊明）發(fā)現(xiàn)青霉素；1935年Stanley（斯坦利）首次提純煙草花葉病毒，并獲得其“蛋白質(zhì)結(jié)晶”；1943年Luria（魯里亞）和Delbruck（德爾伯留科）用波動試驗證明細菌噬菌體的抗性是基因自發(fā)突變所至；19461947年Lederberg（萊德伯格）和Tatum（塔圖姆）發(fā)現(xiàn)細菌的接合現(xiàn)象、基因連鎖現(xiàn)象，1952年Lederberg（萊德伯格）發(fā)明影印培養(yǎng)法，同年發(fā)現(xiàn)普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)；1949年Enders（安德斯）等在非神經(jīng)的組織培養(yǎng)中培養(yǎng)脊髓灰質(zhì)炎病毒成功；1953年Watson（沃森）和Cricket（克里克）提出脫氧核糖核酸雙螺旋結(jié)構(gòu)；1961年Jacob（雅各布）和Monod（莫諾）提出基因調(diào)節(jié)的操縱子模型；19611965年Holley（霍利）、Nirenberg（尼倫伯格）、Khorana（科拉納）闡明遺傳密碼；1969年Edelman（愛德曼）測定了抗體蛋白分子的一級結(jié)構(gòu)；19701972年Arber（阿伯爾）、Smith（史密斯）和Nathans（內(nèi)森斯）發(fā)現(xiàn)并提純限制性內(nèi)切酶；1975年Kohler和Milstein建立生產(chǎn)單克隆抗體技術(shù)；1977年Sanger首次對174噬菌體脫氧核糖核酸進行全序列分析；19821983年Cech和Altman發(fā)現(xiàn)具催化活性的RNA，同年Mc Clintock發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)座因子，同年P(guān)rusiner發(fā)現(xiàn)朊病毒；19831984年Mullis建立PCR技術(shù)；1989年Bishop和Varmus發(fā)現(xiàn)癌基因；2005年Marshall和Warren因發(fā)現(xiàn)幽門螺桿菌感染是胃炎、胃潰瘍的發(fā)病原因（1983年）而獲得諾貝爾獎。列數(shù)了從事微生物學(xué)研究的30余位諾貝爾將獲得者。有關(guān)統(tǒng)計表明，20世紀(jì)諾貝爾獎獲得者中，從事微生物學(xué)研究的就占了13，由此看來，微生物學(xué)在整個科學(xué)研究領(lǐng)域的重要地位，也能看出微生物學(xué)的發(fā)展對整個科學(xué)技術(shù)和社會經(jīng)濟的重大作用和貢獻，努力學(xué)習(xí)吧，也許你就是哪個未來的諾貝爾獎獲得者。小結(jié)微生物是一大群形體微小，結(jié)構(gòu)簡單，肉眼視之不見的單細胞、多細胞，甚至無細胞結(jié)構(gòu)的低等生物的總稱，微生物與人類的關(guān)系十分密切。微生物的主要類群既包括原核的 細菌、放線菌、立克次氏體、衣原體、支原體、藍細菌、蛭弧菌、粘細菌、古生菌，也包括真核的酵母菌、霉菌、大型真菌（蕈菌）和黏菌；以及無細胞結(jié)構(gòu)的病毒、類病毒、 衛(wèi)星病毒 、衛(wèi)星RNA和朊病毒。微生物的特點主要有：體積微小，結(jié)構(gòu)簡單；代謝旺盛，類型多樣；繁殖快速，易于培養(yǎng)；適應(yīng)性強，容易變異；分布廣泛，種類繁多。微生物學(xué)的根本任務(wù)是發(fā)掘微生物資源，充分利用和改善有益微生物；控制、消滅或改造有害微生物，消除其有害影響，更好地造福人類。微生物是由荷蘭商人列文胡克最早發(fā)現(xiàn)的，微生物學(xué)杰出奠基人是法國的巴斯德和德國的柯赫，現(xiàn)代微生物學(xué)的發(fā)展主要表現(xiàn)在微生物學(xué)與生物化學(xué)和遺傳學(xué)的結(jié)合，及在分子生物學(xué)方面的應(yīng)用。 我國是最早研究和利用微生物的國家之一，我國科學(xué)工作者在微生物學(xué)的基礎(chǔ)理論研究和應(yīng)用方面均做了大量工作，取得了重要成果。相信21世紀(jì)的微生物學(xué)必將更加絢麗多彩。復(fù)習(xí)思考題1.微生物和微生物學(xué)2.微生物的主要類群有哪些？3.微生物有哪些主要特點（共性）？為什么說“體積微小，表面積大”是基礎(chǔ)，是關(guān)鍵？4.列文虎克的主要貢獻有哪些？5.為什么說巴斯德和科赫是微生物學(xué)奠基人？6.舉例說明微生物與人類的關(guān)系。主要參考文獻1周德慶編著,微生物學(xué)教程(第3版).北京:高等教育出版社,20112沈萍等主編,微生物學(xué)(第2版).北京:高等教育出版社,20063黃秀梨主編,微生物學(xué)(第2版).北京:高等教育出版社,20034蔡信之等主編,微生物學(xué)(第2版).北京:高等教育出版社,20025閔航主編,微生物學(xué).杭州:浙江大學(xué)出版社,19996 J.尼克林等著(林稚蘭譯),微生物學(xué)(第2版).北京:科學(xué)出版社,20047 M.馬迪根等著(楊文博等譯).微生物生物學(xué).北京:科學(xué)出版社,20018Lansing M.Prescott等著(沈萍等譯),微生物學(xué)(第五版).北京:高等教育出版社,20039金伯泉主編,醫(yī)學(xué)免疫學(xué)(第5版).北京:人民衛(wèi)生出版社,200810李凡等主編,醫(yī)學(xué)微生物學(xué)(第7版).北京:人民衛(wèi)生出版社,200811李榆梅主編,微生物學(xué).北京:中國醫(yī)藥科技出版社,1999 12姜成林等著,微生物資源學(xué).北京:科學(xué)出版社,1997 13郁慶福主編,現(xiàn)代衛(wèi)生微生物學(xué).北京:人民衛(wèi)生出版社, 1995 14魏德洲編著,資源微生物技術(shù).北京:冶金工業(yè)出版社, 19