第1章微生物 概論

微生物學(xué)(Microbiology)第一章緒論Outline一、課程說(shuō)明二、授課方式三、本課程的學(xué)習(xí)參考資料四、學(xué)習(xí)建議五、微生物與我們六、微生物與微生物學(xué)七、微生物的發(fā)現(xiàn)和微生物學(xué)的建立與發(fā)展

1.2005年,《微生物學(xué)》被確定為懷化學(xué)院精品課程。

課程負(fù)責(zé)人：劉勝貴（教授）

課程小組成員：吳鏑（教授）、鄒娟（講師）劉衛(wèi)今（副教授）、徐君飛（講師、博士）、李昌靈（講師、博士）一、課程說(shuō)明

教師課堂講授（PowerPoint）

課堂討論、學(xué)生專(zhuān)題匯報(bào)（PowerPoint）課后習(xí)題、專(zhuān)項(xiàng)調(diào)查1．課堂教學(xué)2．課外教學(xué)

微生物論文寫(xiě)作與交流

多種渠道的師生交流；（個(gè)別交談、學(xué)習(xí)委員、電話、E-mail、QQ、網(wǎng)站）二、授課方式

參觀與微生物相關(guān)的工廠與車(chē)間三、本課程的學(xué)習(xí)參考資料1、教材：沈萍主編.微生物學(xué)(第二版)，2005年.2、參考書(shū)：

(1)微生物學(xué)教程(第二版).周德慶主編.高等教育出版社,2002.5(2)“Microbiology5ed”,LansingM.Prescott,DonaldKlein,JohnHarley,McGraw-HillHigherEducation,2002.11

(3)微生物學(xué)學(xué)習(xí)指導(dǎo)與習(xí)題解析.肖敏、沈萍，高教出版社3、微生物學(xué)雜志及網(wǎng)站

如：《微生物學(xué)通報(bào)》、《微生物學(xué)雜志》、武漢大學(xué)微生物教學(xué)專(zhuān)題網(wǎng)站、南京師范大學(xué)微生物學(xué)精品課程網(wǎng)參考書(shū)介紹教育部?jī)?yōu)秀教材一等獎(jiǎng)普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材教育部推薦國(guó)外優(yōu)秀生命科學(xué)教學(xué)用書(shū)四、學(xué)習(xí)建議1TimeManagementandStudyEnvironmentForbestresultyoushouldplantospendatleastanaverageoffourtoeighthoursaweekoutsideclassworkingoneachcourse.

Trytofindaquietlocationwithadeskandadequatelighting.Ifpossible,alwaysstudyinthesameplaceanduseitonlyforstudying.2MakingtheMostofLectureAttendanceatlectureisessentialforsuccess.Studentswhochronicallymissclassesusuallydonotdowell.Togainthemostfromlecture,itisbesttoreadanyrelevanttextmaterialbeforehand.Bepreparedtoconcentrateduringlecture;donotsimplysitbackpassivelyandlistentotheinstructor.Duringthelecturerecordyournotesinalegiblewaysothatyoucanunderstandthemlater,concentrateonwhatisbeingsaidandbesuretocaptureallofthemainideas,concepts,anddefinitionsofimportantterms.Feelfreetoaskquestionsduringclasswhenyoudon’tunderstandsomethingorwishtheinstructortopursueapointfurther.Assoonaspossibleafteralecture,carefullyreviewyournotestobecertainthatcompleteandunderstandable.Refertothetextbookwhenuncertainaboutsomethinginyournotes.3StudytheTextbookYourtextbookisoneofmostimportanttoolsinanycourseandshouldbeverycarefullyandconscientiouslyused.五、微生物與我們1.微生物無(wú)處不在，我們生活在“微生物的海洋”中。數(shù)億細(xì)菌/g土壤，土壤中的細(xì)菌總重量估計(jì)為：10034×1012

噸；

每張紙幣帶細(xì)菌：900萬(wàn)個(gè)；人體體表及體內(nèi)存在大量的微生物：皮膚表面：平均10萬(wàn)個(gè)細(xì)菌/平方厘米口腔：細(xì)菌種類(lèi)超過(guò)500種腸道：微生物總量達(dá)100萬(wàn)億；糞便干重的1/3是細(xì)菌，每克糞便的細(xì)菌總數(shù)為：1000億個(gè)

每個(gè)噴嚏的飛沫含4500-150000個(gè)細(xì)菌,重感冒患者為8500萬(wàn)個(gè)。2.微生物既是人類(lèi)的敵人，更是人類(lèi)的朋友！時(shí)時(shí)刻刻與微生物“共舞”

是

禍？是福？

微生物是自然界物質(zhì)循環(huán)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)；1.1微生物是人類(lèi)的朋友！

體內(nèi)的正常菌群是人及動(dòng)物健康的基本保證；

幫助消化、提供必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、組成生理屏障

微生物可以為我們提供很多有用的物質(zhì)；

有機(jī)酸、酶、各種藥物、疫苗、面包、奶酪、啤酒、醬油等等

在基因工程為代表的現(xiàn)代生物技術(shù)中發(fā)揮關(guān)鍵作用；1.2少數(shù)微生物也是人類(lèi)的敵人！“非典”禽流感艾滋病黃曲霉引起霉變、產(chǎn)生黃曲霉素一些微生物引起工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品霉變請(qǐng)你思考一下，微生物在其它方面帶給人類(lèi)的利益和破壞作用。

微生物是一把十分鋒利的雙刃劍，它們?cè)诮o人類(lèi)帶來(lái)巨大利益的同時(shí)也帶來(lái)殘忍的破壞。微生物與人類(lèi)關(guān)系的重要性，你怎么強(qiáng)調(diào)都不過(guò)分。(Onecan’toveremphasizetheimportanceofmicrobiology.)六、微生物與微生物學(xué)Microbiologyoftenhasbeendefinedasthestudyoforganismsandagentstoosmalltobeseenclearlybytheunaidedeye

.(微生物學(xué)是研究肉眼看不清、非常微小的生物體和它們的活動(dòng))Itsobjectsareviruses,bacteria,manyalgaeandfungi,andprotozoa.(微生物學(xué)的研究對(duì)象是病毒、細(xì)菌、許多藻類(lèi)、真菌和原生動(dòng)物).微生物學(xué)的定義延伸對(duì)微生物學(xué)研究對(duì)象劃定范圍存在困難①一些類(lèi)群較大而明顯可見(jiàn)，如一些藻類(lèi)和真菌。②近年來(lái)發(fā)現(xiàn)了肉眼可見(jiàn)細(xì)菌如Thiomargarita（硫珍珠狀菌）andEpulopiscium（魯齦菌）RogerStanier建議：該領(lǐng)域不只是按其研究對(duì)象的大小定義，而且還要按照它的研究技術(shù)來(lái)定義。微生物學(xué)家常常首先從種群中分離一種特定的微生物，然后去培養(yǎng)它，所以微生物使用的技術(shù)，如滅菌和培養(yǎng)基的利用，對(duì)于分離和培養(yǎng)微生物是必要的。微生物的特點(diǎn)：（武漢大學(xué)三字經(jīng)）個(gè)體小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)、胃口大、食譜廣、繁殖快、易培養(yǎng)、數(shù)量大、分布廣、種類(lèi)多、級(jí)界寬、變異易、抗性強(qiáng)、休眠長(zhǎng)、起源早、發(fā)現(xiàn)晚微生物的特點(diǎn)：（復(fù)旦大學(xué)口訣）五在共性：①結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，比面積大；②吸收多、轉(zhuǎn)化快，代謝活力強(qiáng)；③生長(zhǎng)旺，繁殖快；④易變異，適應(yīng)性強(qiáng)；⑤分布廣，種類(lèi)多。

桿菌的平均長(zhǎng)度：2微米；

1500個(gè)桿菌首尾相連=一粒芝麻的長(zhǎng)度；

10-100億個(gè)細(xì)菌加起來(lái)重量=1毫克面積/體積比：人=1，大腸桿菌=30萬(wàn)；這樣大的比表面積特別有利于它們和周?chē)h(huán)境進(jìn)行物質(zhì)、能量、信息的交換。微生物的其它很多屬性都和這一特點(diǎn)密切相關(guān)。級(jí)界寬：Whittaker的五界分類(lèi)系統(tǒng)Woese三域分類(lèi)系統(tǒng)級(jí)界寬：Basicbiologicalscience

Allcellshavemuchincommon

researchtoolsforprobingthenatureoflifeprocesses

excellentmodelsforunderstandingcellfunctioninhigherorganismsAppliedbiologicalscienceManyimportantpracticalproblemsinmedicine,agriculture,andindustrySomeofthemostimportantdiseasesofhumans,otheranimalsandplants;Soilfertility,domesticsanimalproduction;Productionofantibioticsorhumanproteins;etc微生物學(xué)可以在生命科學(xué)基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究?jī)蓚€(gè)方面中發(fā)揮重要作用。1.中藥渣生態(tài)高值化利用的技術(shù)研究

生產(chǎn)生物有機(jī)肥生產(chǎn)飼料添加劑生產(chǎn)食用菌生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白2.反季節(jié)香菇栽培技術(shù)3.發(fā)酵床養(yǎng)殖技術(shù)研究5.微生物在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用分離有益微生物降解水中的氨氮、硝基氮和有機(jī)廢物，提高水產(chǎn)品抗病能力4.羊耳菊抑菌活性物質(zhì)的分離純化及應(yīng)用

研究的技術(shù)路線羊耳菊全株干燥、粉碎水和有機(jī)溶劑提取浸膏正相、反相Sephadex層析，IR，MS，NMR抗菌活性測(cè)定化合物a，b，…硅膠柱層析，IR，MS，NMR化合物a，b，…抗菌機(jī)制的研究抗菌制劑的制備正相、反相Sephadex層析，IR，MS，NMR5.柑橘沙皮病拮抗菌的篩選、鑒定及生防效果的研究微生物學(xué)的主要分支學(xué)科我國(guó)8000年前就開(kāi)始出現(xiàn)了曲蘗釀酒；4000年前埃及人已學(xué)會(huì)烘制面包和釀制果酒；2500年前發(fā)明釀醬、醋，用曲治消化道疾??；公元六世紀(jì)(北魏時(shí)期)賈思勰的巨著“齊民要術(shù)”,

詳細(xì)記載了制曲、釀酒、制醬和釀醋，；公元九世紀(jì)我國(guó)發(fā)明鼻苗法種痘預(yù)防天花；16世紀(jì)，古羅巴醫(yī)生G.Fracastoro：疾病是由肉眼看不見(jiàn)的生物(livingcreatures)引起的；1641年，明末醫(yī)生吳又可也提出“戾氣”學(xué)說(shuō)；七、微生物的發(fā)現(xiàn)和微生物學(xué)的建立與發(fā)展（一）微生物的發(fā)現(xiàn)1676年，微生物學(xué)的先驅(qū)荷蘭人列文虎克（Antonyvanleeuwenhoek）首次發(fā)表了觀察到的細(xì)菌。1680年被選為英國(guó)皇家學(xué)會(huì)的會(huì)員。列文虎克利用業(yè)余時(shí)間制造過(guò)400多架單式顯微鏡和放大鏡，放大率一般為50～300倍。19世紀(jì)，促使研究微生物技術(shù)建立和發(fā)展的2個(gè)問(wèn)題：

Spontaneousgeneration（