復(fù)旦普通微生物學(xué)

復(fù)旦普通微生物學(xué)復(fù)旦普通微生物學(xué)第1頁(yè)五、緒論緒論一、什么是微生物二、微生物學(xué)及其分科三、微生物學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史四、微生物特點(diǎn)及其應(yīng)用五、微生物分類及其命名復(fù)旦普通微生物學(xué)第2頁(yè)定義：微生物是全部形體微小、單細(xì)胞或結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單多細(xì)胞生物、甚至沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)生物通稱。種類：微生物類群十分龐雜，包含：無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu)病毒、類病毒、擬病毒等，屬于原核生物細(xì)菌、放線菌、立克次氏體、衣原體等，屬于真核生物酵母菌和霉菌，單細(xì)胞藻類、原生動(dòng)物等。一、什么是微生物復(fù)旦普通微生物學(xué)第3頁(yè)二、微生物學(xué)及其分科微生物學(xué)——是在分子、細(xì)胞或群體水平上研究微生物形態(tài)結(jié)構(gòu)、生長(zhǎng)繁殖、生理代謝、遺傳異、生態(tài)分布和分類進(jìn)化等生命活動(dòng)基礎(chǔ)規(guī)律，并將其應(yīng)用于工業(yè)發(fā)酵、醫(yī)學(xué)衛(wèi)生和生物工程等領(lǐng)域科學(xué)。微生物學(xué)分科：◆按基礎(chǔ)問題分：普通微生物學(xué)、微生物分類學(xué)、微生物生理學(xué)、微生物生態(tài)學(xué)、微生物遺傳學(xué)等?！舭囱芯繉?duì)象分：細(xì)菌學(xué)、真菌學(xué)、病毒學(xué)、噬菌體學(xué)等。◆按應(yīng)用領(lǐng)域分：工業(yè)～、農(nóng)業(yè)～、醫(yī)學(xué)～、食品～、石油～、土壤～、海洋～、環(huán)境～、發(fā)酵微生物學(xué)等等。復(fù)旦普通微生物學(xué)第4頁(yè)三、微生物學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史（一）微生物學(xué)開端（二）微生物學(xué)蓬勃發(fā)展階段（三）當(dāng)代微生物學(xué)階段復(fù)旦普通微生物學(xué)第5頁(yè)列文虎克(AntonyvanLeeuwenhoek）（一）微生物學(xué)開端—列文虎克（17—19世紀(jì)）復(fù)旦普通微生物學(xué)第6頁(yè)巴斯德(LouisPasteur)曲頸瓶試驗(yàn)巴斯德1、否定了生命“自然發(fā)生”學(xué)說；2、處理了當(dāng)初工、農(nóng)、醫(yī)方面提許多難題，推進(jìn)了生產(chǎn)發(fā)展：3、奠定了微生物學(xué)理論基礎(chǔ)，4、創(chuàng)造了一些微生物學(xué)試驗(yàn)方法，復(fù)旦普通微生物學(xué)第7頁(yè)柯赫(Koch)1、發(fā)覺了許多病原菌，如炭疽桿菌、結(jié)核桿菌、霍亂弧菌等；2、創(chuàng)造了固體培養(yǎng)基，提出了純培養(yǎng)概念和方法；3、創(chuàng)造了細(xì)菌染色方法.柯赫復(fù)旦普通微生物學(xué)第8頁(yè)（二）微生物學(xué)蓬勃發(fā)展階段（20世紀(jì)初到20世紀(jì)40年代）特點(diǎn)；微生物學(xué)對(duì)實(shí)踐聯(lián)絡(luò)各個(gè)方面，都發(fā)展非?？?。復(fù)旦普通微生物學(xué)第9頁(yè)（三）當(dāng)代微生物學(xué)階段特點(diǎn)：1、微生物學(xué)同相鄰弟兄學(xué)科（生物化學(xué)、遺傳學(xué)）聯(lián)絡(luò)非常緊密，由此誕生了新學(xué)科—分子生物學(xué)；2、微生物學(xué)與工程緊密聯(lián)絡(luò)，為微生物學(xué)實(shí)際利用打下前景.（20世紀(jì)50年代以后）復(fù)旦普通微生物學(xué)第10頁(yè)四、微生物特點(diǎn)及其應(yīng)用1、體積小、面積大2、吸收多、轉(zhuǎn)化快3、生長(zhǎng)旺、繁殖快4、適應(yīng)強(qiáng)、易變異5、分布廣、種類多復(fù)旦普通微生物學(xué)第11頁(yè)病毒——﹤0.2m桿狀細(xì)菌——0.5×2.0m支原體立克次氏體衣原體｝0.2～0.5m放線菌——菌絲直徑霉菌——菌絲直徑2～10m酵母——1—5×5—30m1.體積小、面積大復(fù)旦普通微生物學(xué)第12頁(yè)1.體積小、面積大比面=面積/體積乳酸桿菌120,000豌豆6.0雞蛋1.5體重200磅人0.3復(fù)旦普通微生物學(xué)第13頁(yè)2吸收多，轉(zhuǎn)化快＃3克地鼠天天消耗與體重等重糧食；＃1克閃綠蜂鳥天天消耗兩倍于體重糧食；＃大腸桿菌每小時(shí)消耗倍于體重糖。；※發(fā)酵乳糖細(xì)菌在1小時(shí)內(nèi)就能夠分解相當(dāng)于其本身重量1,000~10,000倍乳糖，產(chǎn)生乳酸；※1千克酵母菌體，在一天內(nèi)可發(fā)酵幾千千克糖，生成酒精；復(fù)旦普通微生物學(xué)第14頁(yè)3生長(zhǎng)旺，繁殖快★比如：Escherichiacoli(大腸桿菌)在最適生長(zhǎng)條件下，每12.5~20分鐘細(xì)胞就能分裂一次。★在液體培養(yǎng)基中，細(xì)菌細(xì)胞濃度普通為108~109個(gè)/ml。★利用微生物這一特征就能夠:實(shí)現(xiàn)發(fā)酵工業(yè)短周期、高效率生產(chǎn)。比如生產(chǎn)鮮酵母時(shí)，幾乎12小時(shí)就能夠收獲一次，每年能夠收獲數(shù)百次?！锕劝彼岫虠U菌：搖瓶種子→50噸發(fā)酵罐：52小時(shí)內(nèi)細(xì)胞數(shù)目可增加３２億倍。復(fù)旦普通微生物學(xué)第15頁(yè)表1－3若干微生物代時(shí)及每日增殖率微生物名稱代時(shí)每日分裂次數(shù)溫度每日增殖率

乳酸菌38分38252.7×1011

大腸桿菌18分80371.2×1024

根瘤菌110分13258.2×103

枯草桿菌31分46307.0×1013

光合細(xì)菌144分10301.0×103

釀酒酵母120分12304.1×103

小球藻7小時(shí)3.42510.6

念珠藻*23小時(shí)1.04252.1

硅藻17小時(shí)1.4202.64

草履蟲10.4小時(shí)2.3264.92

*為念珠藍(lán)菌屬(Nostoc)舊稱，與細(xì)菌同屬原核生物。表1－3若干微生物代時(shí)及每日增殖率復(fù)旦普通微生物學(xué)第16頁(yè)4.種類多、分布廣分布廣：如:萬(wàn)米深海、85公里高空、地層下128米和427米沉積巖中都發(fā)覺有微生物存在。類型低限傾向種數(shù)高限病毒與立克次氏體1,2171,2171,217支原體424242細(xì)菌與放線菌>1,0001,5001,500藍(lán)細(xì)菌1,2271,5001,500藻類15,05123,10023,100真菌37,17547,30068,939原生動(dòng)物24,06824,06830,000總數(shù)79,78098,727127,298微生物種數(shù)，據(jù)1972年：更主要是在于微生物生理代謝類型多、代謝產(chǎn)物種類多。復(fù)旦普通微生物學(xué)第17頁(yè)5.易變異、適應(yīng)強(qiáng)★任何有其它生物生存環(huán)境中，都能找到微生物。而在其它生物不可能生存極端環(huán)境中也有微生物存在?！锿蛔冾l率普通為10-5～10-10，但因繁殖快，數(shù)量多，與外界環(huán)境直接接觸，因而在短時(shí)間內(nèi)可出現(xiàn)大量變異后代?！锴嗝顾禺a(chǎn)量變異、耐藥性變異舉例比如，青霉素生產(chǎn)菌Penicilliumchrysogenum(產(chǎn)黃青霉)產(chǎn)量1943年為每毫升發(fā)酵液中含20單位青霉素，40多年來(lái)，經(jīng)過世界各國(guó)微生物遺傳育種工作者不懈努力使該菌產(chǎn)量變異逐步積累，加上發(fā)酵條件改進(jìn)，當(dāng)前世界上先進(jìn)國(guó)家發(fā)酵水平每毫升已超出5萬(wàn)單位，甚至靠近10萬(wàn)單位。微生物數(shù)量性狀變異和育種使產(chǎn)量提升幅度之大，是動(dòng)植物育種工作中絕對(duì)不可能到達(dá)。正因?yàn)槿绱耍瑤缀跞课⑸锇l(fā)酵工廠都十分重視菌種選育工作。復(fù)旦普通微生物學(xué)第18頁(yè)五、微生物分類與命名復(fù)旦普通微生物學(xué)第19頁(yè)以啤酒酵母為例，它在分類學(xué)上地位是：界(Kindom)：真菌界門(Phyllum)：真菌門綱(Class)：子囊菌綱目(Order)：內(nèi)孢霉目科(Family)：內(nèi)孢霉科屬(Genus)：酵母屬種(Species)：啤酒酵母（一）、微生物分類單位界、門、綱、目、科、屬、種種是最基礎(chǔ)分類單位每一分類單位之后可有亞門、亞綱、亞目、亞科...復(fù)旦普通微生物學(xué)第20頁(yè)1.種（species）：是一個(gè)基礎(chǔ)分類單位；是一大群表型特征高度相同、親緣關(guān)系極其靠近，與同屬內(nèi)其它種有顯著差異菌株總稱。①菌株（strain）:

表示任何由一個(gè)獨(dú)立分離單細(xì)胞繁殖而成純種群體及其一切后代（起源于共同祖先并保持祖先特征一組純種后代菌群）。所以，一種微生物不一樣起源純培養(yǎng)物均可稱為該菌種一個(gè)菌株。菌株強(qiáng)調(diào)是遺傳型純譜系。比如：大腸埃希氏桿菌兩個(gè)菌株：EscherichiacoliB和EscherichiacoliK12★菌株表示法：★假如說種是分類學(xué)上基礎(chǔ)單位，那末菌株實(shí)際上是應(yīng)用基礎(chǔ)單位，因?yàn)橥痪N不一樣菌株在產(chǎn)酶上種類或代謝物產(chǎn)量上會(huì)有很大不一樣和差異！微生物分類單位-2復(fù)旦普通微生物學(xué)第21頁(yè)②亞種(subspecies）或變種(variety)：為種內(nèi)再分類。當(dāng)某一個(gè)種內(nèi)不一樣菌株存在少數(shù)顯著而穩(wěn)定變異特征或遺傳形狀，而又不足以區(qū)分成新種時(shí)，能夠?qū)⑦@些菌株細(xì)分成兩個(gè)或更多小分類單元——亞種。變種是亞種同義詞，因“變種”一詞易引發(fā)詞義上混同，從1976年后，不在使用變種一詞。通常把試驗(yàn)室中所取得變異型菌株，稱之為亞種。

如：E.colik12（野生型）是不需要特殊aa，而試驗(yàn)室變異后，可從k12取得某aa缺點(diǎn)型，此即稱為E.colik12亞種。③型(form):

常指亞種以下細(xì)分。當(dāng)同種或同亞種內(nèi)不一樣菌株之間性狀差異不足以分為新亞種時(shí)，能夠細(xì)分為不一樣型。

比如：按抗原特征差異分為不一樣血清型；微生物分類單位-3復(fù)旦普通微生物學(xué)第22頁(yè)學(xué)名—是微生物科學(xué)名稱，它是按照相關(guān)微生物分類國(guó)際委員會(huì)確定法則命名。學(xué)名由拉丁詞、或拉丁化外來(lái)詞組成。學(xué)名命名有雙名法和三名法兩種。①雙名法：學(xué)名=屬名+種名+（首次定名人）+現(xiàn)定名人+定名年份

屬名：拉丁文名詞或用作名詞形容詞，單數(shù)，首字母大寫，表示微生物主要特征，由微生物結(jié)構(gòu)，形狀或由科學(xué)家命名。

種名：拉丁文形容詞，字首小寫，為微生物次要特征，

如微生物色素、形狀、起源或科學(xué)家姓名等。（二）微生物命名必要，用斜體表示可省略，用正體字微生物名字有俗名和學(xué)名兩種。如：

紅色面包霉———粗糙脈孢霉綠膿桿菌———銅綠