農(nóng)學(xué)微生物生物學(xué)0課件

湖南文理學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院主講郭春秋微生物生物學(xué)

(Biologyofmicroorganisms)TelQ:317979649E-mail：chunqiuguo999@126.com

chunqiug999@126.com使用教材沈萍，微生物學(xué)，高等教育出版社,2000。主要參考書李阜棣，胡正嘉主編。微生物學(xué)，中國農(nóng)業(yè)出版社,2000。周德慶，微生物學(xué)教程，高等教育出版社，（第二版）(2002年)。蔡信之，微生物學(xué)，上?？萍汲霭嫔纭Ｎ⑸飳W(xué)報(bào)中國科學(xué)院微生物研究所主辦中國微生物學(xué)會(huì)微生物學(xué)通報(bào)中國科學(xué)院微生物研究所主辦中國微生物學(xué)會(huì)楊蘇聲，周俊初主編。微生物生物學(xué)，科學(xué)出版社,2004?？倢W(xué)時(shí)：66理論學(xué)時(shí)：36實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：30（7次）

考核：理論平時(shí)成績：20%

期末考試：80%

實(shí)驗(yàn)平時(shí)成績：20%操作考試：20%實(shí)驗(yàn)理論：60%學(xué)時(shí)安排及考核評(píng)分規(guī)則各章節(jié)學(xué)時(shí)安排章節(jié)|內(nèi)容學(xué)時(shí)數(shù)緒論微生物與微生物學(xué)：微生物的類群、微生物學(xué)的分科、微生物的特征；微生物與人類的關(guān)系及微生物學(xué)的發(fā)展史。2第一章微生物的細(xì)胞結(jié)構(gòu)：原核微生物與真核微生物的細(xì)胞結(jié)構(gòu)。5第二章原核微生物：真細(xì)菌，放線菌，藍(lán)細(xì)菌，古細(xì)菌以及原核微生物的分類。4第三章真核微生物：酵母菌，絲狀真菌，藻類，原生動(dòng)物以及真菌的分類。3.5第四章病毒：病毒的特征、復(fù)制、分類、分離培養(yǎng)方法及病毒對(duì)宿主細(xì)胞的影響3.5第五章微生物的營養(yǎng)：微生物的營養(yǎng)物質(zhì)、吸收營養(yǎng)的方式、培養(yǎng)基。3第六章微生物的代謝：微生物的產(chǎn)能代謝，耗能代謝及次生代謝產(chǎn)物。3第七章微生物的生長與環(huán)境：細(xì)菌、真菌的生長繁殖；微生物生長的測定；環(huán)境因素對(duì)微生物的影響；微生物生長繁殖的調(diào)控及純培養(yǎng)技術(shù)。3第八章微生物生態(tài)：微生物在生態(tài)系統(tǒng)中的作用；環(huán)境中的微生物；微生物與植物、微生物之間的關(guān)系。3第九章微生物的遺傳與變異：微生物的遺傳、變異及育種；微生物菌種的保藏。4第十章微生物的應(yīng)用：微生物在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用；微生物在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用；微生物在醫(yī)藥衛(wèi)生中的應(yīng)用；微生物在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用2緒論本章重點(diǎn)1、微生物的定義、類群及特征。2、微生物學(xué)的定義、及分科。3、微生物在日常生活中與生產(chǎn)實(shí)踐中與我們?nèi)祟惖年P(guān)系。4、了解微生物學(xué)的發(fā)展階段及微生物學(xué)的奠基人。第一節(jié)微生物學(xué)的研究對(duì)象與任務(wù)一、微生物學(xué)的研究對(duì)象1、什么叫微生物？

微生物是一類個(gè)體微小，結(jié)構(gòu)簡單，大多數(shù)為單細(xì)胞，少數(shù)為多細(xì)胞，甚至沒有細(xì)胞構(gòu)造生物的總稱。大多數(shù)微生物的個(gè)體小于1mm。所以，微生物必須借助顯微鏡甚至電子顯微鏡才能看到其形態(tài)。微生物包括：真細(xì)菌，藍(lán)細(xì)菌，放線菌，古細(xì)菌；真菌，原生動(dòng)物，藻類；病毒。2、微生物的研究對(duì)象微生物一詞不是分類學(xué)上的專門名詞，它是指形態(tài)微小生物的總稱。當(dāng)代生物分類學(xué)中，人們將生物分為如下六界：動(dòng)物界（animalia)植物界（plantae）真菌界（fungi)原生生物界（protista)（原生動(dòng)物，單細(xì)胞藻類，粘菌）原核生物界（procaryotae)病毒界（virus)Whittaker(1969)的五界系統(tǒng)上述六界系統(tǒng)中，前五界是Whittaker1969年提出的五界系統(tǒng)，微生物的研究對(duì)象包括：真菌界，原生生物界，原核生物界，病毒界。（1）種類多，分布廣動(dòng)物：150萬種植物：50萬種微生物：10多萬種，其中：病毒：4000多種原核生物：5000種藻類：23100種真菌：47300種原生動(dòng)物：24000種分布：土壤、水域、動(dòng)植物體內(nèi)、極端環(huán)境、食品等。（2）體積小，面積大任何一定體積的物體，如對(duì)其進(jìn)行三維切割，則切割的次數(shù)越多，所產(chǎn)生的顆粒也越多，顆粒的體積就越小，這時(shí)如把所有顆粒的總面積相加，則表面積越大。3、微生物的特點(diǎn)例如：一個(gè)球菌，若體積為1μm3的話，用這樣的球菌堆成1cm3，其總面積可達(dá)6m2，而一粒1cm3大小的豌豆，其總面積僅6cm2。

微生物的面積與體積的比值稱為比面值。球菌：面積=4πR2體積=4/3πR3面積/體積=3/RR越小，比面值越大比面值大的微生物必然有一個(gè)大的營養(yǎng)物質(zhì)的吸收面，一個(gè)大的代謝物的排泄面。所以，小的微生物代謝旺盛。（3）吸收多，轉(zhuǎn)化快產(chǎn)阮假絲酵母合成蛋白質(zhì)的能力比大豆強(qiáng)100倍，比食用公牛強(qiáng)10萬倍。一頭500kg的牛每天可以增加蛋白質(zhì)0.5kg，而500kg的酵母24小時(shí)可形成50000kg的蛋白質(zhì)。（4）生長旺盛，繁殖快

E.coli每分裂1次的時(shí)間是12.5~20min，若以20min分裂1次計(jì)，1天24小時(shí)可以分裂72次，其后代數(shù)為4，722，366，500萬億個(gè)，約重4722噸，事實(shí)上由于客觀條件的限制，細(xì)菌的對(duì)數(shù)增長只能維持?jǐn)?shù)小時(shí)，不可能達(dá)到這么多。（5）適應(yīng)強(qiáng)，易變異微生物適應(yīng)性強(qiáng)是動(dòng)植物無法比擬的。某些硫細(xì)菌能在250°C甚至300°C下正常生長，而大多數(shù)細(xì)菌可在-196°C的液氮中存活。

微生物由于個(gè)體小，易受環(huán)境條件影響而發(fā)生變異。

變異有好的一面，如提高青霉素產(chǎn)生菌的效價(jià)；變異也有壞的一面，如細(xì)菌產(chǎn)生抗藥性。二、微生物學(xué)的任務(wù)與分科

什么叫微生物學(xué)？微生物學(xué)是研究微生物生命活動(dòng)規(guī)律及其應(yīng)用的科學(xué)。微生物學(xué)的任務(wù)包括研究微生物的形態(tài)及其生命活動(dòng)規(guī)律。利用有益微生物。防治有害微生物。微生物學(xué)的分科按研究對(duì)象分：細(xì)菌學(xué)、真菌學(xué)、放線菌學(xué)、病毒學(xué)、藻類學(xué)、原生動(dòng)物學(xué)等。按研究微生物本身的基本理論分：普通微生物學(xué)、微生物生理學(xué)、微生物遺傳學(xué)、微生物生態(tài)學(xué)、微生物分子生態(tài)學(xué)等。按微生物的生活環(huán)境可分為：土壤微生物學(xué)、海洋微生物學(xué)、水體微生物學(xué)、大氣微生物學(xué)等。按微生物的應(yīng)用來劃分則有：醫(yī)學(xué)微生物學(xué)、食品微生物學(xué)、工業(yè)微生物學(xué)、農(nóng)業(yè)微生物學(xué)、乳品微生物學(xué)、環(huán)境微生物學(xué)、釀造微生物學(xué)、獸醫(yī)微生物學(xué)、石油微生物學(xué)等。第二節(jié)微生物學(xué)的發(fā)展一、我國古代對(duì)微生物的利用1、利用微生物釀酒早在距今4000多年前的龍山文化時(shí)期（黃河流域原始父系社會(huì)時(shí)期），我國就有了利用微生物釀酒的技術(shù)。從龍山出土的陶器中有不少的飲酒用具，尊、高腳杯、小壺等器皿。殷代甲骨文中就有了酒的象形字。（殷即商朝，從公元前16~11世紀(jì)）解放后在河南鄭州發(fā)現(xiàn)了商代釀造工廠遺址。公元前14世紀(jì)《書經(jīng)》一書里有“若作酒醴，爾惟曲蘗”的記載，意思是說，做甜酒，必須要麥芽和酒曲，麥芽起糖化作用，酒曲中的微生物則起轉(zhuǎn)化糖變成酒。曹操的樂府詩《短歌行》中道：“慨當(dāng)以慷，幽思難忘；何以解憂，唯有杜康?！痹谶@里，杜康是酒的代名詞，人們都因此把姓杜名康這個(gè)人當(dāng)作了釀酒的祖師。據(jù)古藉記載，我國釀酒的創(chuàng)始人是儀狄和杜康兩人，儀狄是夏禹的臣，他會(huì)做酒，《世本》里說“帝女令儀狄始作酒醪，變五味”，說明儀狄是很會(huì)造酒的人。

史籍中有多處提到儀作酒而美、始作酒醪的記載，似乎儀狄乃制酒之始祖。這是否事實(shí)，有待于進(jìn)一步考證。一種說法叫儀狄作酒醪，杜康作秫酒。這里并無時(shí)代先后之分，似乎是講他們作的是不同的酒。醪是一種糯米經(jīng)過發(fā)酵工而成的醪糟兒。性溫軟，其味甜，多產(chǎn)于江浙一帶?，F(xiàn)在的不少家庭中，仍自制醪糟兒。醪糟兒潔白細(xì)膩，稠狀的糟糊可當(dāng)主食，上面的清亮汁液頗近于酒。秫即高梁的別稱。杜康作秫酒，指的是杜康造酒所使用的原料是高梁。如果硬要將儀狄或杜康確定為酒的創(chuàng)始人的話，只能說儀狄是黃酒的創(chuàng)始人，而杜康則是高梁酒創(chuàng)始人。紹興酒是我國八大名酒之一，它是黃酒的一種，在戰(zhàn)國時(shí)代就已經(jīng)開始釀造了。白酒又名燒酒，是一種蒸餾酒，它在唐代以前就有了。葡萄酒是在漢代由西域傳來的。2、利用微生物提高肥力公元前1世紀(jì)《氾勝之書》中就提出肥田要熟糞及瓜與小豆間作的耕作制度。熟糞是經(jīng)微生物分解過的肥料，氨態(tài)氮含量高，利于作物吸收；小豆是豆科作物，可固定空氣中的N2為氮化物，被作物吸收。3、防治農(nóng)業(yè)病害公元2世紀(jì)《神農(nóng)本草經(jīng)》中就有蠶“白僵”的記載，《陳農(nóng)書》里也明確提到“黑白紅僵”三種蠶病，并提出了相對(duì)的防治措施，如保持蠶室干燥，空氣流通，勤曬養(yǎng)蠶用具等。4、栽培食用菌據(jù)《本草綱目》記載，栽培食用菌在我國始于公元7世紀(jì)的唐朝，而西方在18世紀(jì)才開始。5、種痘防治天花種痘防治天花的方法在宋真宗（公元998~1022年）就已廣泛應(yīng)用，后來傳至亞洲其它國家，并于1717年經(jīng)土爾其傳到英國，繼而傳到美洲各國，在“人痘”的基礎(chǔ)上發(fā)展成為“牛痘”。二、微生物的發(fā)現(xiàn)和微生物學(xué)的奠基1、Leeuwenhoek最先看到了微生物16世紀(jì)，荷蘭人Leeuwenhoek制造了能放大270~300倍的簡單顯微鏡，他利用此鏡觀察了污水，牙垢，腐敗有機(jī)物，直接看到了微生物，并作了相當(dāng)正確的描述，為微生物的存在提供了有力的證據(jù)。

后來，英國皇家學(xué)會(huì)會(huì)員RbertHooke用Leeuwenhoek制作的顯微鏡第一次看到了軟木細(xì)胞。2、巴斯德的貢獻(xiàn)巴斯德的貢獻(xiàn)在于把微生物的研究從形態(tài)學(xué)推進(jìn)到了生理學(xué)研究階段。

?巴斯德在研究酒變質(zhì)時(shí)發(fā)現(xiàn)，糖變成酒是由于酵母菌的作用，而酒變質(zhì)則是由于雜菌引起（乳酸菌和醋酸菌）。于是他得出結(jié)論，發(fā)酵是微生物引起的，不同的微生物引起不同的發(fā)酵（1857年）。

?巴斯德否定了自然發(fā)生說（1861年）。

?創(chuàng)立了巴斯德消毒法，推動(dòng)了罐頭和食品工業(yè)的發(fā)展（1864年）

。

?巴斯德發(fā)現(xiàn)傳染病是由病原菌引起的，奠定了微生物病原學(xué)的基礎(chǔ)（1864）

?巴斯德還發(fā)現(xiàn)了制造疫苗的方法和預(yù)防接種，為免疫學(xué)奠定了基礎(chǔ)（1877）3、柯赫的貢獻(xiàn)

?柯赫是一位德國醫(yī)生，他的一系列工作為疾病的病原說建立了牢固的基礎(chǔ)，柯赫提出了病原菌的嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)，即柯赫定理（通過對(duì)牛炭疽病的研究提出的定理）。

感病動(dòng)物有菌→此病菌可分離到純培養(yǎng)→分離接種可使動(dòng)物感病→能再次分離出相同的純培養(yǎng)體。

?柯赫的貢獻(xiàn)還在于創(chuàng)造了許多純培養(yǎng)的方法。4、其它學(xué)者的貢獻(xiàn)⑴1860年，蘇格蘭人李斯特首創(chuàng)無菌的外科手術(shù)。（2）1883年，俄國人梅奇尼可夫發(fā)現(xiàn)細(xì)胞吞噬作用即白細(xì)胞吞噬入侵的細(xì)菌。（3）1884年，丹麥人Gram首創(chuàng)革蘭氏染色法。（4）1888年，荷蘭人貝依林克（病毒學(xué)創(chuàng)始人）分離出純培養(yǎng)的根瘤菌。1901年，貝依林克分離出自身球褐固氮菌。（5）1890年，俄國人維諾格拉德斯基（土壤微生物學(xué)創(chuàng)始人）發(fā)現(xiàn)自養(yǎng)細(xì)菌。1895年，維諾格拉德斯基分離出厭氧的固氮梭菌。（6）1892年，俄國人伊萬諾夫斯基發(fā)現(xiàn)煙草花葉病的病原為一種濾過性病毒。三、現(xiàn)代微生物學(xué)的發(fā)展現(xiàn)代微生物學(xué)的發(fā)展，包括兩個(gè)方面：一是微生物與生物化學(xué)的結(jié)合，一是微生物學(xué)與遺傳學(xué)的結(jié)合。電子顯微鏡的問世，把現(xiàn)代微生物學(xué)的發(fā)展推向了一個(gè)新的階段。

1、1928年，英國人格里菲斯發(fā)現(xiàn)了轉(zhuǎn)化現(xiàn)象。2、1929年，英國人弗來明（Fleming)首先發(fā)現(xiàn)了青霉素。3、1935年，Stanley首先提純了TMV，并獲得了它的“蛋白質(zhì)結(jié)晶”。4、1941年，比德耳（Beadle)和塔圖姆（Tatum)用X射線和紫外線照射，使鏈霉菌發(fā)生變異獲得了營養(yǎng)缺陷型。5、1943年，瓦克斯曼（Waksman）分離出鏈霉素產(chǎn)生菌。6、1944年，艾弗里(Avery)第一次證明遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)是DNA。7、1946年，Ledberg和Tatum發(fā)現(xiàn)細(xì)菌確有接合過程。1952年，Zinder與Ledberg發(fā)現(xiàn)了細(xì)菌的普遍轉(zhuǎn)導(dǎo)。8、1953年，華特生（Watson)與克里克（Crick)提出了DNA的雙螺旋分子結(jié)構(gòu)模型和半保留復(fù)制假說。9、1961年，莫諾（Monod）和雅各布（Jacob)提出了操縱子學(xué)說。10、1963年，尼倫伯格(Nirenberg)提出了遺傳密碼的理論。11、1970年，Temin發(fā)現(xiàn)了反轉(zhuǎn)錄酶。12、1973年，柯漢（Cohen）提出了基因工程的理論。13、1982~1983年，Prusiner發(fā)現(xiàn)了阮病毒。14、1983~1984年，Gallo分離鑒定了愛滋病毒，Mullis建立PCR技術(shù)。15、1995年，人類完成了流感嗜血桿菌全基因組的測序工作。16、1997年，人類完成了酵母菌全基因組的測序工作。17、2001年，人類基因組圖框架數(shù)據(jù)結(jié)果正式發(fā)表。18、2002年，水稻基因組圖框架數(shù)據(jù)結(jié)果正式發(fā)表。★微生物基因組測序?yàn)樯茖W(xué)開辟了新的研究領(lǐng)域，如生物信息學(xué)、比較基因組學(xué)、功能基因組學(xué)等。★微生物基因組測序?yàn)槲⑸飳W(xué)、醫(yī)學(xué)和免疫學(xué)等提供了新的思路和方法?！镂⑸锘蚪M測序?qū)τ诤蠡蚪M時(shí)代，研究基因與功能之間的相互關(guān)系將起著重大作用?！镂⑸镒鳛槔硐氲哪Ｊ缴?，其基因組測序技術(shù)和方法對(duì)于高等生物的基因組測序具有重要的指導(dǎo)和借鑒意義。第三節(jié)微生物與人類的關(guān)系微生物對(duì)于人類有它有利的一面，也有害的一面。我們研究微生物，就是利用微生物有利的一面為人類造福，同時(shí)防止有害微生物對(duì)人類的危害。一、利用有益微生物為人類造福1、釀酒：啤酒、白酒、黃酒、葡萄酒。

2、利用微生物生產(chǎn)調(diào)味品：醬油、醋、味精等。醬油是曲霉產(chǎn)生的蛋白酶降解蛋白質(zhì)得到的。醋是醋酸菌氧化乙醇得到的。味精是利用谷氨酸棒桿菌發(fā)酵糖蜜或淀粉得到的。

3、利用微生物生產(chǎn)酶制劑：酶制劑無論是在工業(yè)上還是在醫(yī)學(xué)上都大有用途，各種酶制劑都可以用微生物生產(chǎn)出來，如工業(yè)上退漿和制飴的α淀粉酶就是用枯草桿菌生產(chǎn)出來的。

4、用微生物生產(chǎn)有機(jī)酸：檸檬酸是制造汽水和糖果的原料，它是用黑曲霉發(fā)酵蔗糖制得的。（一）在工業(yè)上

5、用微生物生產(chǎn)核酸：肌苷是次黃嘌呤核苷酸（IMP）它是腺嘌呤核苷酸的前體物，肌苷是用枯草桿菌發(fā)酵葡萄糖得到的。

6、用微生物冶金：一些貧礦、尾礦可以用微生物來浸溶，然后從中得到貴重金屬，例如，氧化硫硫桿菌能氧化元素硫?yàn)榱蛩?，所生成的硫酸可直接浸溶礦石。（二）在醫(yī)藥衛(wèi)生上1、有微生物產(chǎn)生的抗菌素拯救了無數(shù)人的生命。最著名的是青霉素，它是由產(chǎn)黃青霉產(chǎn)生的。鏈霉素是放線菌中的灰色鏈霉菌產(chǎn)生的抗菌素，它的問世，治好了外無數(shù)的結(jié)核病人。還有抗真菌的灰黃霉素是灰黃青霉軍產(chǎn)生的抗菌素?？鼓[瘤的自力霉素是頭狀鏈霉菌產(chǎn)生的抗菌素（抑制DNA合成，抗癌）。2、醫(yī)用上的許多生化藥品也是由微生物制得的。ATP是利用酵母菌的酶系產(chǎn)生的。輔酶A可治療白細(xì)胞減少癥，它是從酵母細(xì)胞中提取的。也可從白地霉菌體中提取，還可由發(fā)酵法生產(chǎn)。核黃素是用棉阿舒囊酶酵母發(fā)酵生產(chǎn)出來的。3、用微生物制成疫苗，使許多疾病的蔓延得到控制和消滅。牛痘苗使天花在地球上已經(jīng)滅跡，卡介苗有效預(yù)防結(jié)核。流腦疫苗、小兒麻痹疫苗使無數(shù)的少年兒童免遭腦膜炎和畸形之苦。（三）在農(nóng)業(yè)上1、根瘤菌劑的應(yīng)用，大大提高了豆科作物的產(chǎn)量。2、用微生物防治害蟲，既殺蟲，又安全有效，無殘毒。（四）在日常生活中1、醬腌菜、腐乳、米酒等好吃，它們都是糧食用微生物加工后提供的風(fēng)味。2、靈芝、蟲草可治病，銀耳、木耳、蘑菇、平菇是美味佳肴，它們也都屬于微生物。（五）在能源開發(fā)中1、微生物被用來勘探石油，地底層如果烴氧化菌的數(shù)量很多，那么此處就可能有石油存在。2、利用甲烷菌發(fā)酵有機(jī)廢物產(chǎn)生沼氣，可以解決我國農(nóng)村缺柴燒的問題。上面我們僅例舉了人們利用微生物為人類服務(wù)的很少一部分，現(xiàn)在人們利用微生物，開發(fā)微生物正向縱深發(fā)展。二、微生物對(duì)人類的危害（一）造成人畜疾病

肝炎、某些腫瘤、結(jié)核、小兒麻痹癥、雞瘟等都是對(duì)人、畜危害相當(dāng)大的疾病，它們是由有害微生物引起的。（二）危害農(nóng)作物

棉花枯黃萎病，水稻白葉枯病等都是由微生物引起的毀滅性作物病害。（三）危害農(nóng)副產(chǎn)品，危害商品糧食霉?fàn)€，食品變質(zhì)，商品腐爛，都是微生物危害的結(jié)果。第四節(jié)20世紀(jì)的微生物學(xué)十九世紀(jì)末到二十世紀(jì)中期：微生物學(xué)：鑒定病原菌、研究免疫學(xué)及其在預(yù)防疾病中的作用、尋找化學(xué)治療藥物、分析微生物的化學(xué)活性。普通生物學(xué)：細(xì)胞的構(gòu)造及其在繁殖和發(fā)展中的作用、植物和動(dòng)物的遺傳和進(jìn)化的機(jī)制。20世紀(jì)40年代后，微生物自身的特點(diǎn)使其成為生物學(xué)研究的“明星”，微生物學(xué)很快與生物學(xué)主流匯合，并被推到了整個(gè)生命科學(xué)發(fā)展的前沿，獲得了迅速的發(fā)展，在生命科學(xué)的發(fā)展中作出了巨大的貢獻(xiàn)。1.多學(xué)科交叉促進(jìn)微生物學(xué)全面發(fā)展（見

圖1-1微生物學(xué)的主要分支學(xué)科）（見

圖1-1微生物學(xué)的主要分支學(xué)科）2.微生物學(xué)在生命科學(xué)發(fā)展中的重要地位（1）微生物是生物學(xué)基本理論研究中的理想實(shí)驗(yàn)對(duì)象，對(duì)微生物的研究促進(jìn)許多重大生物學(xué)理論問題的突破基因和酶關(guān)系的闡明及“一個(gè)基因一個(gè)酶”的假說；遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)的闡明；基因概念的發(fā)展；遺傳密碼的破譯；基因表達(dá)調(diào)控機(jī)制的研究；生物大分子合成的中心法則；（2）對(duì)生命科學(xué)研究技術(shù)的貢獻(xiàn)細(xì)胞的人工培養(yǎng)；突變體篩選；DNA重組技術(shù)和遺傳工程；（3）微生物與“人類基因組計(jì)劃”作為模式生物；基因與基因組的功能研究的重要工具;（4）我國微生物學(xué)的發(fā)展湯飛凡：沙眼病原體的分離和確證陳華癸：根瘤菌固氮作用的研究高尚蔭：創(chuàng)建了我國病毒學(xué)的基礎(chǔ)理論研究和第一個(gè)微生物學(xué)專業(yè)抗生素的總產(chǎn)量已躍居世界首位兩步法生產(chǎn)維生素C的技術(shù)居世界先進(jìn)水平泉生熱孢菌全基因組序列測定生命起源的研究；第五節(jié)21世紀(jì)微生物學(xué)展望一、微生物自身的特點(diǎn)（共性和特性）將會(huì)更加受到關(guān)注和利用以微生物為研究材料繼續(xù)對(duì)一些基本生命現(xiàn)象進(jìn)行研究；生物進(jìn)化方面的研究；性別分化的意義；生物智慧的發(fā)展；微生物產(chǎn)業(yè)的開發(fā)；重要致病菌的特點(diǎn)及其防治；極端環(huán)境的微生物的研究；微生物學(xué)的發(fā)展促進(jìn)了人類的進(jìn)步微生物與醫(yī)藥衛(wèi)生微生物與農(nóng)牧業(yè)微生物與工業(yè)微生物與食品微生物與環(huán)保微生物與生物工程（21世紀(jì)的微生物學(xué)）用“工程菌”生產(chǎn)藥物干擾素腦菲肽胰島素乙肝疫苗眾抗生素各種單克隆抗體免疫血清微生物與醫(yī)藥衛(wèi)生微生物與農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)微生物飼料農(nóng)用抗菌素生物農(nóng)藥生物菌肥微生物能源微生物飼料菌體蛋白飼料飼料酵母維生素飼料發(fā)酵飼料青貯飼料農(nóng)用抗菌素

某些微生物能夠產(chǎn)生具有抑制或殺死植物病原菌的物質(zhì),該物質(zhì)稱農(nóng)用抗菌素。

微生物飼料菌體蛋白飼料飼料酵母維生素飼料發(fā)酵飼料青貯飼料農(nóng)用抗菌素

某些微生物能夠產(chǎn)生具有抑制或殺死植物病原菌的物質(zhì),該物質(zhì)稱農(nóng)用抗菌素。

生物農(nóng)藥細(xì)菌農(nóng)藥真菌農(nóng)藥病毒農(nóng)藥

生物菌肥

主要是根瘤菌肥即含固氮菌活菌的肥料。微生物與工業(yè)酶工業(yè)氨基酸工業(yè)有機(jī)酸工業(yè)新材料開發(fā)生物化工食品工程微生物與飲食、調(diào)味品

青紅方醬，醬油，豆豉食用醋發(fā)酵飲料味精發(fā)酵面食食藥用菌食用色素食品添加劑淹漬蔬菜微生物與環(huán)保微生物處理腈綸廢水的塔式濾池（微生物與）生物工程商品生產(chǎn)改造物種常規(guī)菌(或常規(guī)細(xì)胞株)①遺傳工程

②細(xì)胞工程“工程菌”（或“工程細(xì)胞株”）

③微生物工程

④酶工程

⑤生物反應(yīng)器工程經(jīng)濟(jì)效益大量產(chǎn)品社會(huì)效益生態(tài)效益重組菌株（工程菌）基因重組微生物誘變突變株發(fā)酵罐產(chǎn)物固定化酶固定化細(xì)胞反應(yīng)器產(chǎn)物細(xì)胞融合融合菌株基因工程酶工程發(fā)酵工程細(xì)胞工程微生物是生物工程的主角！微生物工程的內(nèi)容微生物菌體生產(chǎn)和應(yīng)用微生物代謝產(chǎn)物的應(yīng)用微生物機(jī)能的利用微生物學(xué)今后的發(fā)展方向，是利用基因工程的手段，構(gòu)建有益的基因工程菌，從而使之具有新的遺傳性狀，產(chǎn)生人類所需要的新物質(zhì)。

目前已經(jīng)開發(fā)的基因工程菌有：

1、利用基因工程菌提高抗生素的產(chǎn)量：如利用基因工程手段將一個(gè)帶有ce-fEF基因的整合型重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)入頭孢霉素高產(chǎn)菌株C.acremonium394-4中，所得的轉(zhuǎn)化子在生產(chǎn)中能提高頭孢霉素C的產(chǎn)量15%。2、利用基因工程菌提高氨基酸的產(chǎn)量：1980年前，前蘇聯(lián)V.G.Debabov等已成功組建了蘇氨酸工程菌，將質(zhì)粒pTH1轉(zhuǎn)入大腸桿菌C600后，通過發(fā)酵條件及菌種篩選研究，產(chǎn)生蘇氨酸的水平已達(dá)65g/L。3、利用基因工程菌進(jìn)行維生素C的生產(chǎn)：傳統(tǒng)的維生素C的生產(chǎn)采用兩步發(fā)酵法。Anderson和Hardy等克隆了2，5-二酮基-D-葡萄糖酸（2，5-DKG）還原酶基因，構(gòu)建了表達(dá)載體，分別轉(zhuǎn)入草生歐文氏菌（Er