第部分顯微鏡下的微世界課程引入

遠古人類發(fā)現(xiàn)，吃剩的米粥數(shù)日后變成了醇香可口的飲料—人類最早發(fā)明的酒豐富多彩的遠古酒文化微生物發(fā)酵目前一頁\總數(shù)四十八頁\編于十二點我國古代的釀酒作坊（四川新都縣出土的漢代畫像）目前二頁\總數(shù)四十八頁\編于十二點↑公元前2300年左右，埃及人釀制啤酒的場面（某金字塔壁畫）豐富多彩的酒文化目前三頁\總數(shù)四十八頁\編于十二點(EdwardJenner,1749~1823)首創(chuàng)用牛痘預防天花，是免疫學的發(fā)展，開創(chuàng)了生物技術的先河。目前四頁\總數(shù)四十八頁\編于十二點

1676年荷蘭人A.Leeuwenhoek用自磨鏡片，創(chuàng)造了一架原始顯微鏡，生物工程進入微觀形態(tài)學發(fā)展階段。目前五頁\總數(shù)四十八頁\編于十二點一、傳統(tǒng)生物技術

生物技術的發(fā)展與食品發(fā)展的歷史是密不可分的，對促進人類社會的文明發(fā)展有著非常重要的意義，其發(fā)展簡史如下：

BC6000年，古埃及人和古巴比侖人利用微生物發(fā)酵生產(chǎn)酒精；我國也在石器時代后期，開始利用谷物釀酒；

BC4000年，古埃及人開始用酵母菌發(fā)酵生產(chǎn)面包；

BC221年，周代后期我國人民開始制作豆腐、醬油和醋生物技術的形成和發(fā)展目前六頁\總數(shù)四十八頁\編于十二點

1865年當時屬奧地利的布?。˙runn）基督教修道院的修士格里高·孟德爾（GregorJohannMendel），根據(jù)他8年植物雜交實驗的結果，2月8日在當?shù)氐目茖W協(xié)會上宣讀了一篇題為“植物雜交實驗”的論文，1866年正式發(fā)表在該協(xié)會的會刊上。但這一偉大的發(fā)現(xiàn)被擱置了35年，孟德爾臨終前說：“等著瞧吧，我的時代總有一天要來臨”目前七頁\總數(shù)四十八頁\編于十二點目前八頁\總數(shù)四十八頁\編于十二點

1885年，巴斯德（LouisPasteur)首先證實發(fā)酵是由微生物引起的，并建立了微生物純種培養(yǎng)技術；20世紀20年代，工業(yè)生產(chǎn)中大規(guī)模采用純種培養(yǎng)技術發(fā)酵生產(chǎn)丙酮和丁醇；同時代，AlexanderFleming爵士發(fā)現(xiàn)了青霉菌可以產(chǎn)生青霉素，50年代青霉素大量生產(chǎn)，為人類疾病治療做出了巨大貢獻，同時帶動了發(fā)酵工業(yè)和酶制劑工業(yè)的發(fā)展；以上屬于傳統(tǒng)傳統(tǒng)意義上的生物技術，也是近代生物技術的建立和全盛時期。目前九頁\總數(shù)四十八頁\編于十二點細菌的發(fā)現(xiàn)我們已經(jīng)知道,單個的細菌是十分微小的,它們的奧秘是怎樣被發(fā)現(xiàn)的?細菌的發(fā)現(xiàn)者是誰?他為什么能發(fā)現(xiàn)細菌?目前十頁\總數(shù)四十八頁\編于十二點細菌的發(fā)現(xiàn)者是誰?17世紀的荷蘭人列文虎克并非職業(yè)科學家，但是他十分熱衷自己制造顯微鏡經(jīng)過幾年的努力，他制造了能放大300倍的顯微鏡，是世界先進水平目前十一頁\總數(shù)四十八頁\編于十二點列文·虎克用自制的顯微鏡觀察酵母菌、人的精液、雨水中的微生物等，發(fā)現(xiàn)了一個新的世界他為什么能發(fā)現(xiàn)細菌?目前十二頁\總數(shù)四十八頁\編于十二點他是怎樣讓世人知道他的發(fā)現(xiàn)的?列文·虎克把自己的發(fā)現(xiàn)仔細記錄下來他把觀察結果寄給了當時的權威科學機構——英國皇家學會，從此名揚天下，被譽為細菌學的開創(chuàng)者目前十三頁\總數(shù)四十八頁\編于十二點他的成功是偶然的嗎？他善于發(fā)現(xiàn)和提出問題:微小的世界是怎樣的?制定實施實驗計劃:自制顯微鏡,堅持觀察各種微小物體60年,做詳細記錄善于表達和交流:把觀察結果寄給英國皇家學會他的做法就是一個標準的科學探究過程他還發(fā)現(xiàn)了毛細血管、人類的精子、多種原生動物，成功絕非偶然遺憾：微生物從哪來？目前十四頁\總數(shù)四十八頁\編于十二點微生物學之父：法國人路易斯·巴斯德巴斯德以嚴謹?shù)目茖W精神向世人揭示了細菌的許多秘密。例如，細菌不會在自然界憑空出現(xiàn)目前十五頁\總數(shù)四十八頁\編于十二點著名的巴斯德鵝頸瓶實驗讓認為細菌是自然產(chǎn)生的人徹底閉嘴鵝頸瓶實驗的啟示：1細菌可以用高溫殺滅；2經(jīng)殺菌的食物不接觸細菌就不會腐敗目前十六頁\總數(shù)四十八頁\編于十二點鵝頸瓶實驗原理的應用1、外科手術用具的消毒，挽救了許多病人的生命目前十七頁\總數(shù)四十八頁\編于十二點鵝頸瓶實驗原理的應用2、巴氏消毒法，這種滅菌法由巴斯德發(fā)明,因此得名。牛奶、啤酒和葡萄酒、罐頭等，加熱到70～80℃維持5～30分鐘，就能消滅絕大部分細菌，但不會影響味道和營養(yǎng)。目前十八頁\總數(shù)四十八頁\編于十二點第1節(jié)微生物的探究歷程人類是如何逐漸認識微生物的？古代人早就學會釀酒、制醬和醋；我國在北宋就有了鼻苗法種痘的記載。第一階段：猜想和感覺到微生物的存在，并有所應用，但未觀察到。

1674年荷蘭人列文虎克用自制的顯微鏡，并發(fā)現(xiàn)了細菌。第二階段：觀察、形態(tài)描述、分類階段。目前十九頁\總數(shù)四十八頁\編于十二點目前二十頁\總數(shù)四十八頁\編于十二點

→巴斯德曲頸瓶實驗，否定了自然發(fā)生學說。自然發(fā)生學說：生物是從無生命的物質(zhì)自然發(fā)生的。19世紀中葉，法國微生物學家巴斯德開始對微生物進行實驗研究。曲頸瓶實驗：只有在活細菌存在時，牛肉湯里才能繁殖出新的細菌。目前二十一頁\總數(shù)四十八頁\編于十二點62℃，30分鐘→巴提出“微生物致病論”；

→德國科學家科赫分離到炭疽芽孢桿菌、結核分枝桿菌、霍亂弧菌等；

→巴斯德建立免疫療法，發(fā)明了炭疽桿菌疫苗和狂犬病疫苗?！退沟屡辶税l(fā)酵是一個微生物參與的過程，解決了葡萄酒變質(zhì)的難題（巴氏消毒法）。第三階段：巴斯德與科赫為代表，把微生物的研究推進到生理研究階段，并建立了一系列相關的技術（如微生物純種分離、培養(yǎng)、無菌操作等），微生物學作為獨立學科得以建立。目前二十二頁\總數(shù)四十八頁\編于十二點1941年“一個基因一個酶學說”提出，將微生物學與遺傳學、生物化學緊密結合起來，促進了微生物學的縱深發(fā)展——形成了微生物遺傳學和微生物生理學，且推動了分子遺傳學的形成。第四階段：微生物逐漸與生物學發(fā)展的主流匯合，成為主流前沿學科。

①微生物結構簡單、繁殖快，是實驗的好材料。常利用微生物先找到規(guī)律再轉(zhuǎn)向高等動物和人。

②通過研究微生物，發(fā)現(xiàn)了ＤＮＡ是遺傳物質(zhì)、遺傳密碼、限制酶等，在此基礎上誕生了基因工程。*表1-1：微生物學研究對生命科學發(fā)展起重大影響的事件（P7）目前二十三頁\總數(shù)四十八頁\編于十二點目前二十四頁\總數(shù)四十八頁\編于十二點第2節(jié)顯微鏡下的微生物微生物的類型自然界的微生物有哪些？不具細胞具有細胞原核生物：真細菌、古細菌真核生物病毒：一種核酸+蛋白質(zhì)外殼朊病毒：只有蛋白質(zhì)類病毒：只有單鏈的RNA分子真菌：酵母菌、霉菌、蕈（菌菇）單細胞藻類：綠藻、硅藻、褐藻、紅藻等原生生物原生動物：草履蟲、變形蟲黏菌：介于原生動物與真菌之間目前二十五頁\總數(shù)四十八頁\編于十二點目前，我們對微生物的認識中，耳聞最多的莫過于病原微生物，很多疾病都是由于病原微生物引起的，包括病毒、細菌等。

目前二十六頁\總數(shù)四十八頁\編于十二點一、病毒1、大?。?50nm以下，電子顯微鏡才能觀察到。2、主要成分：核酸（DNA或RNA）和蛋白質(zhì)。3、結構：核酸位于中心形成核心，蛋白質(zhì)包裹在核心周圍4、代謝特征：寄生性。只有寄生在特定的活細胞內(nèi)才能生存和繁殖；非寄生時呈結晶狀態(tài)不能進行獨立的代謝活動。裸露病毒包膜病毒目前二十七頁\總數(shù)四十八頁\編于十二點根據(jù)寄生對象不同動物病毒植物病毒細菌病毒（即噬菌體）6、與人類關系①危害：一些傳染病的病原體；如HBV、HIV（掌握致病原理）②有利：對付某些細菌感染如抑制傷口綠膿桿菌感染；利用昆蟲病毒防治害蟲；在基因工程中可以作為運載體。根據(jù)核酸不同DNA病毒RNA病毒逆轉(zhuǎn)錄病毒5、分類目前二十八頁\總數(shù)四十八頁\編于十二點二、細菌真細菌：生活在常溫常壓等通常環(huán)境條件下。古細菌：生活在極端環(huán)境條件下。1、真細菌球菌桿菌螺菌常見3種形態(tài)放線菌藍細菌（藍藻）光合細菌支原體衣原體常見的三種細菌典型形態(tài)A.球菌B.桿菌C.螺菌放線菌孢子生殖；腐生，降解土壤中的有機物，能產(chǎn)生抗生素（1）分類目前二十九頁\總數(shù)四十八頁\編于十二點（2）結構①細胞壁：使細菌具一定形態(tài)，保護細胞。②擬核：ＤＮＡ分布的區(qū)域，無核膜包圍。③鞭毛：１至１０條，運動功能。④菌毛：利于菌體附著于物體表面。⑤莢膜：惡劣條件下形成厚莢膜，變成圓形休眠體（芽孢）。條件適合時芽孢萌發(fā)為細菌。芽孢并非生殖細胞。⑥質(zhì)粒：環(huán)狀雙鏈DNA，有致病、抗藥基因等，常用作基因工程運載體。目前三十頁\總數(shù)四十八頁\編于十二點單個或少數(shù)細菌在固體培養(yǎng)基上大量繁殖時，就會形成一個肉眼可見的，具有一定形態(tài)結構的子細胞群體，叫做菌落。細菌的菌落特征因種而異菌落是鑒定菌種的重要依據(jù)。各種微生物在一定培養(yǎng)條件下形成的菌落具有一定的特征，包括菌落的大小、形狀、光澤、顏色、硬度、透明程度等。目前三十一頁\總數(shù)四十八頁\編于十二點（3）真細菌的知識小結目前三十二頁\總數(shù)四十八頁\編于十二點2、古細菌：生活在極端環(huán)境條件下，并有許多適應極端環(huán)境的結構和組成。在進化上有著重要地位；在生物工程上有潛在的應用前景。產(chǎn)甲烷細菌：嚴格厭氧，產(chǎn)沼氣極端嗜熱菌：具耐高溫核酸蛋白質(zhì)

82—110℃仍存活極端嗜鹽菌：最適鹽濃度3-4mol/LNaCl極端嗜酸菌：最適PH為0.7青霉素抑菌原理：抑制真細菌細胞壁的合成。利福平抑菌原理：抑制真細菌RNA的合成。古細菌細胞壁與真細菌不同，青霉素不能抑制其細胞壁合成；古細菌對利福平也不敏感。目前三十三頁\總數(shù)四十八頁\編于十二點4、細菌增長（生長）曲線（群體生長規(guī)律）

遲緩期（調(diào)整期）：個體數(shù)少，接種后有個適應過程，增長緩慢。

對數(shù)期：空間、營養(yǎng)充足，增長最快。微生物形態(tài)和生理特征都是最穩(wěn)定，接種時最好選擇對數(shù)期的菌種。

穩(wěn)定期：空間、營養(yǎng)受限制，出生率≈死亡率，增長停止。

衰亡期：若營養(yǎng)耗盡或代謝廢棄物累積，可能引起種群數(shù)量減少直至滅亡。目前三十四頁\總數(shù)四十八頁\編于十二點酵母、霉菌和蕈（蘑菇等）是一類比古細菌和真細菌大得多得微生物，即真菌。真菌屬于真核生物。目前三十五頁\總數(shù)四十八頁\編于十二點真菌酵母菌霉菌蕈目前三十六頁\總數(shù)四十八頁\編于十二點酵母是單細胞真菌。酵母以出芽或形成孢子的方式繁殖。目前三十七頁\總數(shù)四十八頁\編于十二點三、真菌1、酵母菌酵母菌的呼吸方式目前三十八頁\總數(shù)四十八頁\編于十二點霉菌主要包括青霉、根霉、曲霉等。霉菌通過形成無性孢子（如分生孢子）或有性孢子（如接合孢子）進行繁殖。目前三十九頁\總數(shù)四十八頁\編于十二點2、霉菌：包括青霉、根霉、曲霉等營養(yǎng)體的基本結構：長的、分枝的、絲狀的細長細胞構成菌絲；許多菌絲集合纏繞形成團塊狀菌絲體。目前四十頁\總數(shù)四十八頁\編于十二點腐爛的水果上往往會長出青霉菌，比如這個橘子。青霉菌的菌絲已經(jīng)深入橘子內(nèi)部。這些菌絲會把食物消化掉，并吸收較小的化合物。目前四十一頁\總數(shù)四十八頁\編于十二點目前四十二頁\總數(shù)四十八頁\編于十二點蕈，俗稱菌菇。以蘑菇為例，分地上和地下兩部分。地上部分稱為子實體，由菌蓋和菌柄組成。菌蓋的下部稱菌褶。地下部分絲狀，與菌柄相連。目前四十三頁\總數(shù)四十八頁\編于十二點3、蕈：俗稱菌菇（食用菌），大型多細胞真菌，具細胞壁。①菌蓋：開始半球形，后傘形；白或灰白。③菌柄：圓柱形，與菌蓋同色。④菌絲：與菌柄相連。②菌褶：菌蓋下部叫菌褶，由放射狀薄片組成；最初淡紅色，后來褐色。目前四十四頁\總數(shù)四十八頁\編于十二點4、真菌的