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1、微生物學 Microbiology 主講 樊 游,江南大學生物工程學院,第一章 緒論,微生物學的研究對象與任務 微生物學的發(fā)展簡史 微生物的分類與命名 21世紀的工業(yè)微生物學,第一節(jié) 微生物學研究的對象和任務,一、 微生物及其特點 1、什么是微生物？ 微生物（Microorganism）是對所有形體微小的單細胞，或細胞結構較為簡單的多細胞，或沒有細胞結構的低等生物的通稱。,2、微生物的類群 不具細胞結構：病毒、類病毒、朊病毒 單細胞原核生物：細菌、放線菌、立克次氏體、支原體、衣原體、藍細菌等； 真菌：酵母菌、霉菌、擔子菌等； 單細胞原生生物：藻類、原生動物等 3、與發(fā)酵工業(yè)有關的微生物類群 噬

2、菌體、細菌、放線菌、酵母菌、霉菌、擔子菌（蕈菌）、藻類,4、微生物的特點 個體小，比表面積大 吸收多，轉化快 生長旺，繁殖快 適應強，變異快 分布廣，種類多,二、微生物學及其研究內(nèi)容,微生物學 研究微生物及其生命活動規(guī)律的科學。 研究內(nèi)容 形態(tài)構造， 生理代謝，遺傳變異， 生態(tài)分布， 分類進化 微生物學與生物工程,Biotechnology The use of microorganisms, such as bacteria or yeasts, or biological substances, such as enzymes, to perform specific industrial

3、 or manufacturing processes. Applications include the production of certain drugs, synthetic hormones, and bulk foodstuffs as well as the bioconversion of organic waste and the use of genetically altered bacteria in the cleanup of oil spills.,三、微生物與發(fā)酵工業(yè),發(fā)酵過程 利用微生物作為動力，生產(chǎn)某種特定產(chǎn)物的生物化學過程。 發(fā)酵產(chǎn)品 釀造食品，酒精飲料

4、，有機酸，核苷酸，氨基酸類物質，酶制劑，抗生素，有機溶劑其它化工產(chǎn)品，營養(yǎng)和生長必需物質，生物制藥,天然發(fā)酵 白酒、啤酒、葡萄酒、醬油 純種發(fā)酵 酒精、丙酮丁醇 通風發(fā)酵 抗生素、有機酸、酶制劑 代謝調(diào)控發(fā)酵氨基酸、核苷酸 基因重組菌種發(fā)酵胰島素、干擾素 ,第二節(jié) 微生物學的發(fā)展,一. 古代勞動人民對微生物的利用和控制 釀造業(yè) 商書記載：“若作酒醴，爾維曲蘗” 醫(yī)學 種痘防天花 農(nóng)業(yè) 瓜與豆類輪作,二.微生物學發(fā)展簡史,1、形態(tài)學期 Robert Hooke 設計了顯微鏡 Anton van Leeuwenhoek 用自制的顯微鏡，清楚的看見了細菌和原生動物,2、生理學期,Louis Past

5、eur（18221895）法國生物學家及化學家： 理論上徹底否定“自然發(fā)生說” 醫(yī)學上發(fā)現(xiàn)了引起疾病的病原體，創(chuàng)立了免疫學原理和預防接種方法 工業(yè)上揭示了酒醋的發(fā)酵本質、找到啤酒酸敗的原因，發(fā)明了解決的方法； 農(nóng)業(yè)上揭示了蠶的微粒子病的本質，挽救了法國的養(yǎng)蠶業(yè)；,Louis Pasteur,Louis Pasteur批駁“自然發(fā)生說”的實驗,Robert Koch (18431910）德國細菌學家 證實病原菌和疾病的關系， 提出了柯赫原則 建立了分離純化微生物的 實驗技術 建立了微生物的染色技術,Robert Koch,Kochs Postulate Find the suspected or

6、ganism in all cases of the disease and demonstrate its absence in healthy individuals; Isolate the organism in pure culture; Reproduce the same disease in suitable experimental animals; Re-isolate the same organism from the artificially infected animals.,3、分子生物學期,1928年 Griffith 的細菌轉化實驗，1952年Hershey-

7、Chase的噬菌體感染實驗，1956年Frankel-Conrat煙草花葉病毒的重建實驗，證明了核酸是遺傳的物質基礎； 1953年 Watson、Crick 提出DNA雙螺旋結構 1961-66年 Holley 等闡明遺傳密碼 1973年 Boyer 和Cohen首次報到細菌基因經(jīng)體外人工重組后轉入細菌內(nèi)能復制表達-遺傳工程問世 1975年 Milstein 等建立生產(chǎn)單克隆抗體技術 1988年 Mullis，建立PCR技術 1999年 基因研究所 百余種微生物基因組序列,第三節(jié) 微生物的分類和命名,一. 微生物在自然界中的地位 1、微生物的進化過程 厭氧好氧 有絲分裂 減數(shù)分裂 細胞分化形成

8、組織，器官等,2、 微生物在生物界中的地位,原核生物界： 細菌 、放線菌、藍細菌、古細菌 原生生物界：藻類、原生動物 真菌界：酵母菌、霉菌、mushroom 植物界 動物界 病毒界,二、 微生物的分類單位和命名,微生物分類學(microbial taxonomy)：是一門按微生物的親緣關系把它們安排成條理清楚的各種分類單位（單元）或分類群(taxon)的科學。 其具體任務 分類（classification） 鑒定（identification） 命名（nomenclature）,1、微生物的分類單位,主要分類單位 次要分類單位 界 Kingdom 門 Phylum 亞門 綱 Class 亞綱

9、 目 Order 亞目 科 Family 亞科 屬 Genus 亞屬 種 Species,基本單位“種”的定義,種：(伯捷氏手冊) 凡是與典型培養(yǎng)菌（type culture）密切相同的其它培養(yǎng)菌統(tǒng)一起來區(qū)分為細菌的一個種。 type strain, type species,亞種（subspecies）/變種( variety)： 某一明顯而穩(wěn)定的特征與模式種不同的種稱為模式種的亞種/變種。 菌株：(Strain) 菌株表示任何由一個獨立分離的單細胞繁殖而成的純遺傳型群體及其一切后代。 因此，一種微生物的每一不同來源的純培養(yǎng)物均可稱為該菌種的一個菌株。,2.微生物的命名,種的命名原則雙名法

10、學名= 屬名+種名+ (首次定名人) + 現(xiàn)名定名人 ( + 定名年份) 用斜體排字 均用正體排字，可省略 每一種微生物的學名由兩個拉丁字、希拉字或拉丁化了的其它文字組成； 第一個字是屬名，用名詞，字首字母大寫；第二個字是種名，用形容詞，字首字母不大寫； 屬名規(guī)定了微生物的主要特征，如形態(tài)特征、生理特征等；種名補充說明微生物的次要特征，如顏色、形狀、用途等；,舉例 Escherichia coli (Migula) Castellani et Chalmers 1919 大腸埃希氏菌/大腸桿菌 Saccharomyces serevisiae var. ellipsoideus 釀酒酵母橢圓變種,變種的命名原則 “三名法” 學名= 屬名+種名+ （subsp./var.） + 亞種/變種名 排成斜體 排成正體，但可省略 排成斜體,三、 微生物的分類依據(jù) 形態(tài)特征個體特征，群體特征