微生物緒論-章末總結(jié)

微生物第一章緒論章末小結(jié)內(nèi)容小結(jié)1.微生物學(xué)微生物（microorganism）：因太小，一般用肉眼看不清楚的生物。這些微小生物包括：無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu)不能獨(dú)立生活的病毒、亞病毒（類(lèi)病毒、擬病毒、朊病毒）；具原核細(xì)胞結(jié)構(gòu)的真細(xì)菌、古生菌以及具真核細(xì)胞結(jié)構(gòu)的真菌（酵母、霉菌、蕈菌等）、單細(xì)胞藻類(lèi)、原生動(dòng)物等。但其中也有少數(shù)成員是肉眼可見(jiàn)的。微生物的特點(diǎn)：體積小，面積大；吸收多，轉(zhuǎn)化快；生長(zhǎng)旺，繁殖快；適應(yīng)強(qiáng)，易變異；分布廣，種類(lèi)多。微生物學(xué)（microbiology）：研究肉眼難以看清的稱(chēng)之為微生物的生命活動(dòng)的科學(xué)，分離和培養(yǎng)這些微小生物需要特殊技術(shù)。分子微生物學(xué)（molecularmicrobiology）：在分子水平上研究微生物生命活動(dòng)規(guī)律的科學(xué)。細(xì)胞微生物學(xué)（cellularmicrobiology）：重點(diǎn)研究微生物與寄主細(xì)胞相互關(guān)系的科學(xué)。微生物基因組學(xué)（microbicgenomics）：研究微生物基因組的分子結(jié)構(gòu)、信息含量及其編碼的基因產(chǎn)物的科學(xué)。2.微生物的發(fā)現(xiàn)和微生物學(xué)的發(fā)展安東·列文虎克利用自制的放大倍數(shù)為50~300倍的顯微鏡發(fā)現(xiàn)了微生物世界，首次揭示了一個(gè)咱新的生物世界——微生物界。巴斯德和柯赫是微生物學(xué)的奠基人。巴斯德：用曲頸瓶實(shí)驗(yàn)徹底否定了“自生說(shuō)”，首次制成狂犬疫苗，證明其免疫學(xué)說(shuō)，證實(shí)發(fā)酵是由微生物引起的，巴斯德消毒法等。自生說(shuō)：認(rèn)為一切生命有機(jī)體能夠從無(wú)生命的物質(zhì)自然發(fā)生的?？潞眨喊l(fā)現(xiàn)炭疽病及肺結(jié)核病的病原菌，柯赫氏定律等?？潞辗▌t：證明某種微生物是否為某種疾病病原體的基本原則。3.20世紀(jì)的微生物學(xué)DNA重組技術(shù)、遺傳工程、人類(lèi)基因組計(jì)劃4.21世紀(jì)微生物學(xué)發(fā)展的趨勢(shì)基因組學(xué)、生命起源與進(jìn)化、生物質(zhì)能源、降解性塑料、DNA芯片問(wèn)答題1.用具體事例說(shuō)明人類(lèi)與微生物的關(guān)系。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)了嚴(yán)重的破壞。以我們熟悉的微生物為例：生活上，可以用酵母菌釀酒和醋、制面包和饅頭，用乳酸菌制酸奶，用毛霉制腐乳；雙歧桿菌和乳酸桿菌都對(duì)人的健康有益，當(dāng)雙歧桿菌、乳酸桿菌等有益菌在腸道內(nèi)生長(zhǎng)、繁殖，將阻止外面的病原體入侵腸道；腸道中的有益菌也可以分泌一些抗原物質(zhì)，激活并強(qiáng)化腸道的免疫系統(tǒng)。而有些微生物也會(huì)對(duì)人的健康有害，比如結(jié)核桿菌會(huì)引發(fā)結(jié)核病，流行感冒病毒會(huì)引發(fā)感冒，等等。農(nóng)業(yè)上，有些微生物在土壤物質(zhì)轉(zhuǎn)化和促進(jìn)植物生長(zhǎng)有著極為重要的作用，例如根瘤菌，圓褐固氮菌都是將氮元素活化，促進(jìn)自然界的，而有一些微生物屬于動(dòng)植物細(xì)菌和病毒，會(huì)給農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)危害，例如如煙草花葉病毒，禽流感病毒。所以，微生物既是人類(lèi)的敵人，也是我們的朋友。2.為什么微生物學(xué)比動(dòng)物學(xué)、植物學(xué)起步晚，但卻發(fā)展迅速并成為生命科學(xué)研究的“明星”？動(dòng)、植物由于結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性及技術(shù)方法的限制而相對(duì)發(fā)展緩慢，特別是人類(lèi)遺傳學(xué)受到的限制更大。而微生物除了具有其他生物共有的特性之外，還有其他生物不具有的特性。微生物具有個(gè)體小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單生長(zhǎng)周期短，易大量培養(yǎng)，易變異，重復(fù)性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，十分易于操作。這樣的情況使得微生物這樣一種簡(jiǎn)單而又具有完整生命活動(dòng)的小生物成了生物學(xué)研究的“明星”，同時(shí)微生物學(xué)也為分子生物學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。微生物的廣泛應(yīng)用性，能迅速的符合現(xiàn)代學(xué)科社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求。微生物學(xué)很快與生物學(xué)主流匯合，并被推倒了整個(gè)生命科學(xué)發(fā)展的前言，獲得了迅速的發(fā)展，為整個(gè)生命科學(xué)的發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)，在生命科學(xué)的發(fā)展中占有重要的地位。3.簡(jiǎn)述微生物學(xué)在生命科學(xué)發(fā)展中的地位，并描繪其前景。微生物學(xué)在生命科學(xué)發(fā)展中處于前沿地位，這可以通過(guò)以下幾點(diǎn)來(lái)說(shuō)明：首先，生命活動(dòng)的基本規(guī)律，大多數(shù)是在研究微生物的過(guò)程中首先被闡明的。其次，微生物學(xué)為分子遺傳學(xué)和分子生物學(xué)的創(chuàng)立、發(fā)展提供了基礎(chǔ)和依據(jù)，而且是它們進(jìn)一步發(fā)展的必要工具。第三，微生物學(xué)是基因工程乃至生物工程的主角。第四，微生物的多樣性為人類(lèi)了解生命起源和生物進(jìn)化提供了依據(jù)。第五，微生物學(xué)是整個(gè)生物學(xué)科中第一門(mén)具有自己獨(dú)特實(shí)驗(yàn)技術(shù)的學(xué)科，這些技術(shù)已逐步擴(kuò)散到生命科學(xué)各個(gè)領(lǐng)域的研究中，成為研究生命科學(xué)的必要手段，從而為整個(gè)生命科學(xué)的發(fā)展，做出了方法學(xué)上的貢獻(xiàn)。微生物學(xué)對(duì)生命科學(xué)的貢獻(xiàn)將會(huì)不斷延續(xù)?？梢灶A(yù)料，關(guān)于許多生命之謎的探索很可能在微生物的研究中獲得突破。微生物學(xué)發(fā)展的前景：1.微生物基因組學(xué)研究將全面展開(kāi)；2.與解決人類(lèi)面臨的各種危機(jī)相關(guān)的微生物學(xué)研究將獲得長(zhǎng)足的發(fā)展；3.微生物學(xué)與其他學(xué)科將實(shí)現(xiàn)跟廣泛的交叉，會(huì)獲得新的發(fā)展；總之，微生物學(xué)將在21世紀(jì)呈現(xiàn)出全新的局面。4.為什么說(shuō)巴斯德和科赫是微生物學(xué)的奠基人？1)巴斯德1徹底否定了"自然發(fā)生"學(xué)說(shuō)2在免疫學(xué)--預(yù)防接種,上，研究了雞霍亂，發(fā)現(xiàn)將病原菌減毒可誘發(fā)免疫性，以預(yù)防雞霍亂病。其后他又研究了牛、羊炭疽病和狂犬病，并首次制成狂犬疫苗，證實(shí)其免疫學(xué)說(shuō)，為人類(lèi)防病、治病作出了重大貢獻(xiàn)3證實(shí)發(fā)酵是由微生物引起的4他不僅在實(shí)踐上解決了當(dāng)時(shí)法國(guó)酒變質(zhì)和家蠶軟化病的實(shí)際問(wèn)題，而且也推動(dòng)了微生物病原學(xué)說(shuō)發(fā)展，并深刻影響醫(yī)學(xué)的發(fā)展。2).柯赫1具體證實(shí)了炭疽病菌是炭疽病的病原菌。

2發(fā)現(xiàn)了肺結(jié)核病的病原菌，這是當(dāng)時(shí)死亡率極高的傳染性疾病，因此柯赫獲得了諾貝爾獎(jiǎng)。

3提出了證明某種微生物是否為某種疾病病原體的基本原則--柯赫原則。4用固體培養(yǎng)基分離純化微生物的技術(shù)，這是進(jìn)行微生物學(xué)研究的基本前體，這項(xiàng)技術(shù)一直沿用至今。

5配制培養(yǎng)基。巴斯德和柯赫的杰出工作，使微生物學(xué)作為一門(mén)獨(dú)立的學(xué)科開(kāi)始形成，并出現(xiàn)以他們?yōu)榇矶⒌母鞣种W(xué)科，例如細(xì)菌學(xué)、消毒外科技術(shù)，免疫學(xué)、土壤微生物學(xué)、病毒學(xué)、植物病理學(xué)和真菌學(xué)、釀造學(xué)以及化學(xué)治療法等。微生物學(xué)的研究?jī)?nèi)容日趨豐富5.簡(jiǎn)述下列科學(xué)家對(duì)微生物學(xué)發(fā)展的主要貢獻(xiàn)。1利斯特(Lister，Joseph)發(fā)現(xiàn)傷口化膿的罪魁禍?zhǔn)滓彩羌?xì)菌，找到了碳酸這種有效的殺菌劑，并首次進(jìn)行石炭酸實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)立了消毒外科。2格里菲斯（F．Griffith）做用肺炎雙球菌感染小家鼠的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)R型從殺死的SⅢ獲得某種物質(zhì)，導(dǎo)致類(lèi)型轉(zhuǎn)化，從而恢復(fù)了原先因基因突變而喪失的合成莢膜的能力。人們叫這種物質(zhì)為“轉(zhuǎn)化因子”（transformingprinciple）。格里菲斯發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化作用，為爾后認(rèn)識(shí)到DNA是遺傳物質(zhì)奠定了基礎(chǔ)。3弗萊明(Fleming)在培養(yǎng)金黃色葡萄球菌時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種青霉菌能抑制金黃色葡萄球菌生長(zhǎng)，這是首次青霉素的發(fā)現(xiàn)。4埃弗里，O.T.OswaldTheodoreAvery和C.麥克勞德、M.麥卡錫于1944年共同發(fā)現(xiàn)不同型的肺炎雙球菌（Diplococcuspneumoniae）的轉(zhuǎn)化因子是DNA。證明了遺傳物質(zhì)是DNA而不是蛋白質(zhì)，建立起對(duì)不同型肺炎雙球菌的靈敏檢驗(yàn)法。5喬舒亞·萊德伯格(JoshuaLederberg)和泰特姆研究一種叫做大腸桿菌（Escherichiacoli）的細(xì)菌，發(fā)現(xiàn)，有性基因重組的確能夠在某些大腸桿菌中發(fā)生。兩種不同的菌株結(jié)合在一起，生成一個(gè)經(jīng)過(guò)基因重組的細(xì)胞。6瓦克斯曼（Waksman,SelmanAbraham）他發(fā)現(xiàn)了鏈霉素、第一有效抗生素用于治療肺結(jié)核。并發(fā)明了一系列分離抗生素的方法和技術(shù)，使他的實(shí)驗(yàn)室分離了多種抗生素。7jacob&Monod確立了Jacob-Monod操縱子模型，解釋了原核基因調(diào)控的原理；研究了作為DNA和核糖體之間媒介作用的，攜帶密碼字的mRNA參與蛋白質(zhì)合成的作用機(jī)制。8BruceAmes利用細(xì)菌模型了解潛在化學(xué)致癌物的誘變作用，開(kāi)創(chuàng)致癌物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法。9Woese發(fā)現(xiàn)了地球上的第三生命形式－古菌，導(dǎo)致了生命三域?qū)W說(shuō)的誕生。10湯飛凡中國(guó)第一代醫(yī)學(xué)病毒學(xué)家。在病毒學(xué)發(fā)展的早期，他用物理方法研究闡明病毒的本質(zhì)。1955年他首次分離出沙眼衣原體，是世界上發(fā)現(xiàn)重要病原體的第一個(gè)中國(guó)人。在抗日戰(zhàn)爭(zhēng)期間和抗日戰(zhàn)爭(zhēng)勝利后兩次重建中國(guó)最早的生物制品機(jī)構(gòu)——中央防疫處，并創(chuàng)建了中國(guó)最早的抗生素生產(chǎn)研究機(jī)構(gòu)和第一個(gè)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物飼養(yǎng)場(chǎng)。中華人民共和國(guó)成立后，他主持組建了中國(guó)最早的生物制品質(zhì)量管理機(jī)構(gòu)——中央生物制品檢定所。11何大一是世界上最早認(rèn)識(shí)到艾滋病是由病毒引起的科學(xué)家之一，也是首先闡明艾滋病病毒復(fù)制多樣性的科學(xué)家之一。是艾滋病雞尾酒療法的發(fā)明人，這種療法將蛋白酶抑制劑藥物和核苷類(lèi)逆轉(zhuǎn)錄酶抑制劑及非核苷類(lèi)逆轉(zhuǎn)錄酶抑制劑藥物組合使用，能更有效地治療艾滋病。思考題1.許多生物科學(xué)研究者喜歡用微生物作為模式系統(tǒng)來(lái)揭示生命過(guò)程，你認(rèn)為其原因何在？請(qǐng)列舉幾個(gè)現(xiàn)代生物學(xué)發(fā)展的例子。答：這和微生物的主要特點(diǎn)是分不開(kāi)的，微生物除了具有其他生物共有的生命特征外，還具有其他生物不具備的生物學(xué)特征，比如個(gè)體小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單（特別是基因結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單）、繁殖快（可以在短時(shí)間內(nèi)獲得大量研究材料）、易培養(yǎng)、易變異、分布廣。有很多的微生物成為許多生物學(xué)家常用的模式生物，如噬菌體、大腸桿菌、釀酒酵母等。微生物的生長(zhǎng)旺盛、繁殖快的特性對(duì)生物學(xué)家基本理論的研究帶來(lái)了極大的優(yōu)越性，它使科學(xué)研究周期大為縮短、空間減少、經(jīng)費(fèi)降低、效率提高。典型例子：1914年，Beadle和Tatum用粗糙脈胞菌進(jìn)行的突變實(shí)驗(yàn)才證明了基因和酶的關(guān)系，提出了“一個(gè)基因一個(gè)酶”的假說(shuō)。著名的斷裂基因的發(fā)現(xiàn)來(lái)源于對(duì)病毒的研究。跳躍基因的發(fā)現(xiàn)雖然首先來(lái)源于McClintock對(duì)玉米的研究，但最終證實(shí)還是通過(guò)對(duì)大腸桿菌的研究。20世紀(jì)60年代Nirenberg等人通過(guò)研究大腸桿菌無(wú)細(xì)胞蛋白質(zhì)合成體系及多聚尿苷酶，發(fā)現(xiàn)了苯丙氨酸的遺傳密碼，繼而完成了全部密碼的破譯。20世紀(jì)70年代，由于微生物學(xué)的許多重大發(fā)現(xiàn)，包括質(zhì)粒載體、限制性?xún)?nèi)切酶、連接酶、反轉(zhuǎn)錄酶等，才導(dǎo)致了DNA的重組技術(shù)和遺傳工程的出現(xiàn)。2.何為純培養(yǎng)？為什么說(shuō)它對(duì)微生物學(xué)的發(fā)展特別重要？它存在于自然環(huán)境中嗎？純培養(yǎng)和當(dāng)今工業(yè)發(fā)酵中采用的混合培養(yǎng)有什么關(guān)系?純培養(yǎng)：微生物學(xué)中把從一個(gè)細(xì)胞或一群相同的細(xì)胞經(jīng)過(guò)培養(yǎng)繁殖而得到的后代,稱(chēng)純培養(yǎng)。重要性：因?yàn)橹挥蝎@得了純培養(yǎng)的微生物才能不受其他生物的干