微生物学 绪论
微生物学
微生物学绪论第一章重点：一、微生物1.概念：一群个体微小、构造简单，一切肉眼看不见或看不清，必须借助于光学显微镜或电子显微镜才能看到的微小生物的总称。
2.特点：个体微小，构造简单，进化地位低。
3.成员：原核类“三菌”（细菌、放线菌、蓝细菌）、与“三体”（支原体、衣原体、立克次氏体），真核类真菌、微藻和原生动物，以及无细胞构造的病毒、亚病毒等。
4.五大共性：体积小，面积大（个体微小，结构简单）。
重点，小体积大面积系统，必然有一个巨大的营养物质吸收面，代谢废物的排泄和环境信息的交换面，并由此产生其余的四个共性，是其余四个共性的基础；吸收多，转化快；生长快，繁殖旺；适应强，易变异；分布广，种类多，研：灵活度高。
主要表现在：物种的多样性20万种；生理代谢类型的多样性；代谢产物种类的多样性；遗传方式的多样性；生态类型的多样性。
（四共性是相互叠加关系）。
二、人类对微生物的认识过程1、发展史（1）.史前期，始于距今8000年前，代表人物是各国劳动人民，尤其是我国古代劳动人民在微生物应用方面的主要贡献是发明制曲独特工艺加工淀粉质原料以生产酒类。
（2）.初创期，对微生物的形态描述阶段，17世纪、荷兰的列文虎克，最早利用自制单式显微镜见到了微生物。
（3）.奠基期，重点，生理水平研究阶段，微生物学的奠基人是19世纪、法国的巴斯德；而细菌学的奠基人是德国的科赫。
借助于良好的研究方法，开创了寻找病原微生物的“黄金期”；贡献：微生物学历史上，固体培养基的发明人：科赫。
法国的巴斯德用著名的曲颈瓶实验推翻了生命的自然发生说，并提出了生命来自生命的胚种学说。
由科赫提出的确证某病原体为某传染病病因的学说称为科赫法则，主要内容为：病原微生物总是在患传染病的动物中发现而不存在于健康个体中；这一微生物可以离开动物体，并被培养为纯种培养物；这种纯培养物接种到敏感动物体后，应当出现特有的病症；该微生物可从患病的实验动物中重新分离出来，并可在实验室中再次培养，并与原始病原微生物相同。
2024版《微生物学绪论》ppt课件
01微生物学概述Chapter微生物学的定义与研究对象微生物学的定义微生物学的研究对象包括细菌、真菌、病毒、原生动物和藻类等微生物。
微生物学的历史与发展微生物学的建立微生物学的起源17世纪，列文虎克等人通过显微镜观察到了微生物的存在，为微生物学的建立奠定了基础。
微生物学的发展微生物学的研究意义与价值对人类健康的影响01对生态环境的影响02对工农业生产的影响0302微生物的类群与形态结构Chapter细菌的形态与结构细菌的基本形态细菌的特殊结构细菌细胞壁的结构与组成细菌细胞质中的内含物真核微生物的种类酵母菌的形态与结构霉菌的形态与结构蕈菌的形态与结构真核微生物的形态与结构01020304病毒的大小与形态病毒的增殖方式病毒的结构与化学组成病毒的分类与命名病毒的基本特征其他微生物简介放线菌立克次体支原体衣原体螺旋体03微生物的生理与代谢Chapter微生物的营养类型与培养基营养类型培养基微生物的酶与代谢途径酶的特性高效性、专一性、可调节性代谢途径糖酵解途径、三羧酸循环、磷酸戊糖途径、电子传递链微生物的生长与繁殖生长曲线繁殖方式微生物的遗传与变异遗传物质01变异类型02遗传规律0304微生物的生态与环境Chapter微生物在自然界中的分布与作用分布广泛作用多样共生关系寄生关系竞争关系030201微生物与生物环境的关系微生物在物质循环中的作用碳循环氮循环磷循环硫循环01020304微生物可以分解污水中的有机物和营养物质，净化水质。
污水处理微生物可以加速垃圾中有机物的分解，减少垃圾堆积和污染。
垃圾处理一些微生物可以改善土壤结构，提高土壤肥力和作物产量。
土壤改良利用微生物降解或转化环境中的污染物，如重金属、农药残留等。
生物修复微生物与环境保护05微生物的分类与鉴定Chapter微生物的分类方法与命名规则传统分类法数值分类法分子分类法命名规则微生物的鉴定方法与步骤01020304表型鉴定免疫学鉴定分子生物学鉴定鉴定步骤常见微生物的识别与鉴定实例细菌真菌病毒现代技术在微生物分类鉴定中的应用生物信息学技术利用生物信息学方法对微生物基因序列进行分析和比较，揭示微生物之间的亲缘关系和进化历程。
微生物-第一章 绪论
微生物共占120分713微生物学部分大纲要求：微生物主要类群的细胞形态与结构；微生物的营养；微生物的生长与控制；微生物遗传与变异。
（具体知识点可参考804微生物大纲要求）笔记根据《微生物学》路福平编为主，《微生物学教程》周德庆编为辅进行查漏补缺（标注页码基本为路福平版书籍所对应页码，少数为周德庆版书籍所对页码）第一章绪论P1-11一、微生物的定义及其类群（一）现代定义：一般是指绝大多数凭肉眼看不见或看不清，必须借助显微镜才能看见或看清，以及少数能直接通过肉眼看见的单细胞、多细胞和无细胞结构的微小生物的总称。
（二）类群：1.原核类：细菌（真细菌，古生菌），放线菌，蓝细菌，支原体，立克次氏体，衣原体等（三菌三体）。
2.真核类：真菌（酵母菌，霉菌，蕈菌），原生动物，显微藻类3.非细胞类：病毒，亚病毒（类病毒，拟病毒，朊病毒）（三）微生物的共性(五大共性)P111.体积小,比表面积大（最基本）;2.吸收多,转化快;3.生长旺,繁殖快;4.分布广,种类多（多样性）;5.适应性强,易变异。
三.生物学的研究内容和任务1.内容：微生物的形态构造、生理代谢、遗传变异、生态分布、分类进化等生命活动。
2.任务：（1）发掘、利用、改善和保护有益微生物（发酵微生物）a.利用菌体：scp、生物杀虫剂，保健品，生物制品，指示菌，污水处理b.利用代谢产物：酒，甘油，调味品，抗生素，有机酸，氨基酸，维生素，激素，酶制剂(2)控制、消灭、或改造有害微生物四、五界分类系统、六界分类系统、三域系统1、五界分类系统（Whitaker，1969年）包括：动物界、植物界、原生生物界（包括原生动物单细胞藻类和粘菌等）、真菌界、原核生物界（包括细菌蓝细菌等）.2、六界分类系统（我国学者，1977年）：在Whitaker五界系统的基础上，在加上一个病毒界，包括：病毒界、原核生物界、真菌界、真核原生生物界、植物界、动物界.3、三域学说（美国C.R.Roese，70年代末）：三个域指细菌域、古生菌域、真核生物域五、微生物发展史上5个时期的特点和代表人物周德庆版P5（1）史前期（8000年前-1676年）特点：a.无显微镜，没有见到微生物个体b.在应用微生物和防止疾病方面积累了丰富的经验（凭经验自发地与微生物打交道）c.实践-实践-实践（思想方法上处于低水平的应用）（2）初创期（1676年-1861年：近200年）-起始于1676列文虎克观察到细菌个体特点：a.人类第一次用显微镜观察到了微生物个体b.停留在形态描述阶段c.微生物学科尚未形成代表人物：列文虎克——微生物学说先驱、发明显微镜（3）奠基期（1861年-1897年）-1861年，巴斯德根据曲径瓶实验，彻底推翻了“生命自生说”特点：a否定“自生说”成功，解决了生命的起源问题b建立了研究微生物的独特方法和技术（显微镜放大到700-1000倍）c.分离出了许多重要病原道d.微生物学的研究进入班理学研究水平e.微生物学科开始形成，进入一系列分支学科研究f思想方法：实践-理论-实践代表人物巴斯德（微生物学奠基人）：1）证实发酵由微生物引起—酒精发酵、醋酸发酵和乳酸发酵等；2）解决了许多实际问题，如腐败病、蚕病、酒酸等——巴氏消毒法；3）免疫学——首次制成狂犬疫苗；4）彻底否定了自生说—鹅颈瓶实验。
微生物 绪 论
绪论一、名词解释微生物：是一切肉眼看不见或看不清的微小生物的总称。
自然发生学说 Koch’S 法则：1.某一种微生物，当被怀疑是病原体时，它一定伴随着病害而存在。
2.必须能自原寄主分离出这种微生物，并培养成为纯培养。
3.用已纯化的纯培养微生物，人工接种寄主，必须能诱发与原来病害相同病害。
4.必须自人工接种发病的寄主内，能重新分离出同一病原微生物并培养成纯培养。
二、填空题1.微生物学的先驱者是列文虎克，微生物学的奠基人是巴斯德，细菌学的奠基人是科赫。
第一个看见并描述微生物的人是_列文虎克_。
2.微生物都是些个体微小、构造简单的低等生物，包括属于原核类的细菌（真细菌和古生菌）、放线菌、蓝细菌、枝原体、立克次氏体、衣原体；属于真核类的真菌（酵母菌、霉菌和蕈菌）、原生藻类和显微藻类；以及属于非细胞类的病毒和亚病毒（类病毒、拟病毒和朊病毒）。
3.微生物学是一门在细胞、分子或群体水平上研究微生物的形态构造、生理代谢、遗传变异、生态分布和分类进化等生命活动基本规律，并将其应用于工业发酵、医药卫生、生物工程和环境保护等实践领域的科学。
4.微生物学发展史可分为5期，其分别为__史前期__、__初创期_、__奠基期__、__发展期和成熟期。
三、选择题1、“世纪瘟疫”艾滋病的病原菌是（ A ）。
A、HIVB、NPVC、CPVD、TMV2、巴斯德采用曲颈瓶试验来（ A ）。
A、驳斥自然发生说B、证明微生物致病C、认识到微生物的化学结构D、提出细菌和原生动物分类系统3、第一位观察到微生物的科学家是（ A ）。
A、Robert HookeB、Louis PasteurC、Joseph ListerD、James T.Watson4、分离和纯化是由下列哪位科学家建立起来的。
（ A ）A、KochB、A JennerC、DelbrückD、Metchnikoff5、分子生物学的奠基人是（ B ）。
A、PasteurB、J. Watson and F. CrickC、DyckD、van Leeuwenhoek6、路易.巴斯德对微生物学的贡献在于他（ C ）。
微生物绪论
生命形式演化所处的环境。
分布广：
人迹可到之处，微生物的分布必然很多， 而人迹不到的地方，也有大量的微生物存在！
数十公里的高空（最高为离地85公里，需用火箭采样）；
几千米的地下；
强酸、强碱、高热的极端环境；
微生物 的类群
非细胞型微生物：病毒、类病毒、朊病毒 、拟病毒
细胞型微生物
原核微生物：细菌、放线菌、古细菌 蓝细胞、支原体等
真核微生物：真菌（霉菌、酵母菌） 藻类、原生动物等
2023/5/16
二、微生物的五大特点 ★ 体积小、比面大（最基础特征） ★ 吸收多、转化快 ★ 生长旺、繁殖快 ★ 适应强、易变异 ★ 分布广、种类多
了抗生素等学科； ③ 开始寻找各种有益微生物代谢产物； ④ 普通微生物学开始形成一门学科； ⑤ 各相关学科和技术方法相互渗透，相互
促进，加速了微生物学的发展。
Alexander Fleming (1881-1955)
弗莱明没有像其他同事那 样，一发现培养物被污染 就马上把它们当垃圾扔掉 ，从而发现了青霉素。
真菌界
细胞中具核膜与核仁的分化，有细胞 器，单细胞或多细胞。
植物界
细胞中具核膜与核仁的分化，有细胞 器，为大型非运动真核生物。
动物界
细胞中具核膜与核仁的分化，有细胞 器，为大型能运动真核生物。
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细 菌 放线菌 蓝细
菌 支原体 衣原体
螺旋体
立克次
氏体
单细胞藻类
原生动物等
酵母菌 霉菌 蕈菌
“黄金时期”； ③ 把微生物的研究从形态描述推进到生理学研究的新
水平； ④ 微生物学以独立的学科形式开始形成。
医学微生物绪论
1.5 Introduction 绪论第一节基本概念一、微生物种类及其与机体的关系（一）种类微生物（microorganism）是一类形体微小、结构简单、人类凭肉眼无法直接看见，必须借助光学显微镜或电子显微镜放大数百倍、数千倍甚至数万倍后，才能看到的微小生物。
不同种类的微生物，在形态结构、新陈代谢、生长繁殖以及遗传变异等方面，存在较大差异。
根据微生物的结构和化学组成不同，将其分为三大类。
1．原核细胞型微生物它们仅有原始核，无核膜和核仁，不能进行有丝分裂。
原核细胞型微生物包括细菌、衣原体、支原体、立克次体、螺旋体和放线菌等。
2．真核细胞型微生物它们的细胞核分化程度高，有核膜和核仁，能进行有丝分裂。
如真菌。
3．非细胞型微生物是一类不具备细胞结构，只能在易感的活细胞内寄生，以复制方式增殖的微生物。
如病毒。
（二）与机体的关系自然界中微生物的种类繁多，分布广泛。
人类与自然环境接触密切，因此在正常人的体表和与外界相通的腔道（如口腔、鼻咽腔、消化道以及泌尿生殖道），都存在着不同种类和数量的微生物。
当人体免疫功能正常时，这些微生物对人体无害，为人体正常的微生物群，统称为正常菌群（normal flora）。
正常菌群与人体之间，以及菌群内部的不同细菌之间相互依存、相互制约，形成一种相对的微观生态平衡。
在这种平衡状态下，正常菌群对机体发挥着营养、免疫、生物拮抗、抑制肿瘤、促进生长和衰老等生理作用。
但是当条件发生改变时，如细菌寄居部位的改变、机体免疫力下降以及菌群失调等，正常菌群与机体间的生理平衡被打破，原来在正常时无致病性的微生物也可以致病，这类微生物称为条件致病菌（conditioned pathogen）或机会致病菌（opportunistic pathogen）。
例如，大肠埃希菌进入泌尿道或通过伤口进入腹腔、血液，就会引起泌尿道感染、腹腔感染及败血症。
当机体大量应用皮质激素、抗肿瘤药物或接受放射治疗后，机体的免疫力下降，常出现一些正常菌群引起的自身感染（如真菌感染），出现各种感染病症，有的甚至导致败血症而死亡；当长期应用广谱抗生素后，体内正常菌群因受到不同的抑制而发生菌群失调，未受抑制的或外来耐药菌乘机大量繁殖，引起机体的二重感染，以金黄色葡萄球菌和白色念珠菌最为多见。
第一章：微生物学绪论知识点整理
第一章：微生物学绪论知识点整理
●微生物学研究的对象和任务
●微生物学研究的对象
●微生物：个体微小，结构简单，进化地位低的微小生物的总称
●微生物的主要特点：体积小面积大、吸收多转化快、生长旺繁殖快、适应强易
变异、分布广种类多
●微生物学研究的对象： 、真菌、细菌、放线菌等。
●微生物学研究的任务：研究微生物生命活动规律及应用的学科。
●学习微生物学的目的：防治微生物有害活动、发觉微生物资源。
●微生物学的分科：基础微生物、应用微生物。
●微生物学的发展简史
●史前期
●初创期：列文虎克发现微生物
●奠基期：
●巴斯德——奠基人（创立巴斯德灭菌法、创立免疫学原理和预防接种的方法、
证明发酵是微生物作用而非发酵产生微生物）
●科赫——奠基人：微生物基本操作技术上建立了细菌纯培养、设计了多种培养
基、流动蒸汽灭菌、染色观察，对病原细菌上有科赫法则（PPT1章32p）。
●发展期：生化水平研究阶段
●成熟期：分子生物学水平研究阶段。
●微生物在工业中的应用及其发展趋势
●工业中的应用：直接用菌体、用菌体产生的代谢产物、用菌体产生的酶
●我国工业微生物学发展概论
●应用微生物的发展趋势：增加食物来源、兴利除害综合利用、新微生物资源、培育
新品种。
第一章 微生物绪论
按研究的微生物对象分： 按研究的微生物对象分：
细菌学、真菌学、病毒学、原核生物学、自养菌生物学 和厌养菌生物学等
按微生物所处生态环境分： 按微生物所处生态环境分：
土壤微生物学、微生态学、海洋微生物学、环境微生 物学、水微生物学和宇宙微生物学等
微生物基因组测序为生命科学开辟了新的研 究领域，如生物信息学、比较基因组学、功 能基因组学等。 微生物基因组测序为微生物学、医学和免疫 学等提供了新的思路和方法。 微生物基因组测序对于后基因组时代，研究 基因与功能之间的相互关系将起着重大作用。 微生物作为理想的模式生物，其基因组测序 技术和方法对于高等生物的基因组测序具有 重） 分子生物学发展阶段（成熟期）
J.D.Waston, H.F.C.Crick 提出DNA双螺旋模型 提出 双螺旋模型
成熟期特点
• 微生物学成为十分热门的前沿基础学科 • 微生物成为生物学研究中的最主要对象 • 生物工程中，发酵工程是最成熟的应用 技术
20世纪的微生物学 20世纪的微生物学
20世纪80年代后期，微生物学在分子水平上的 研究得到全面快速发展，在短期内取得了多方面的 突破性进展，形成了分子微生物学。即利用分子生 物学的技术方法研究微生物形态、生理、遗传、生 态、分类等基本生物学规律。 1995年，美国首先测定了流感嗜血杆菌 （Haemophilus influenzae) 的全基因组序列。从此， 微生物基因组(genome)的研究范围不断扩大，目前， 已经完成了100多种微生物的基因组全序列的测定， 他们分属于Woese系统发育树中的细菌、古菌和真 核微生物，如大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、酵母菌和 詹氏甲烷球菌等。
《微生物学》主要知识点-01第一章微生物学绪论.
第一章绪论1.1 我们周围的微生物在我们生存的地球上,我们时常看到的是各种各样的动植物。
由于肉眼分辨能力的原因,我们几乎忽略了那些无所不在的微小生物。
1.2 什么是微生物微生物(microorganism, microbe:是一切肉眼看不见或看不清楚的微小生物的总称。
非细胞类:病毒、亚病毒原核类:真细菌、古菌真核类:真菌、原生动物、藻类。
微生物的五大共性:体积小、面积大;吸收多、转化快;生长旺、繁殖快;适应强、易变易;分布广、种类多。
1.3 微生物学微生物学是研究微生物在一定条件下的形态结构、生理生化、遗传变异以及微生物的进化、分类、生态等生命活动规律及其应用的一门学科。
随着微生物学的不断发展,已形成了基础微生物学和应用微生物学,又可分为许多不同的分支学科,并还在不断地形成新的学科和研究领域。
1.4 微生物的发现和微生物学的发展1.4.1微生物的发现真正看见并描述微生物的第一个人是荷兰商人安东·列文虎克(Antony Van Leeuwenhoe k, 1632~1723,但他的最大贡献不是在商界而是他利用自制的显微镜发现了微生物世界(当时被称之为微小动物,他的显微镜放大倍数为50~300倍,构造很简单,仅有一个透镜安装在两片金属薄片的中间,在透镜前面有一根金属短棒,在棒的尖端搁上需要观察的样品,通过调焦螺旋调节焦距。
利用这种显微镜,列文虎克清楚地看见了细菌和原生动物。
首次揭示了一个崭新的生物世界--微生物界。
由于他的划时代贡献,1680年被选为英国皇家学会会员。
1.4.2 微生物学发展的奠基者继列文虎克发现微生物世界以后的200年间,微生物学的研究基本上停留在形态描述和分门别类的阶段。
直到19世纪中期,以法国的巴斯德(Louis Pasteur,1822~1895和德国的柯赫(Robert Koch, 1843~1910为代表的科学家才将微生物的研究从形态描述推进到生理学研究阶段,揭露了微生物是造成腐败发酵和人畜疾病的原因,并建立了分离、培养、接种和灭菌等一系列独特的微生物技术,从而奠定了微生物学的基础,同时开辟了医学和工业微生物等分支学科。
微生物学重点总结(3篇)
微生物学重点总结微生物学第一章绪论1、微生物学。
一般定义为研究肉眼难以看见的称之为微生物的生命活动的科学。
2、微生物的发现。
第一个看见并描述微生物的人是荷兰商人安东列文虎克。
3、微生物学发展的奠基者及其贡献法国的巴斯德。
1>彻底否定了“自生说”；2>免疫学—预防接种；3>证实发酵是由微生物引起；4>创立巴斯德消毒法。
德国的科赫。
1>证实了____病菌是____病的病原菌；2>发现肺炎结核病的病原菌；3>提出证明某种微生物是否为某种疾病病原体的基本原则—科赫原则。
4、微生物的特点：个体小、结构简、胃口大、食谱广、繁殖快、易培养、数量大、分布广、种类多、变异易、抗性强。
第二章微生物的纯培养和显微技术1、无菌技术。
在分离、转接、及培养纯培养物时防止被其他微生物污染，其自身也不污染操作环境的技术。
2、菌落。
分散的微生物在适宜的固体培养基表面或内部生长、繁殖到一定程度形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞群体。
3、选择培养。
选择平板培养、富集培养。
4、古生菌。
是一个在进化途径上很早就与真细胞和真核生物相互独立的生物类群。
主要包括一些独特的生态类型的原核生物。
5、真菌。
霉菌（菌体由分枝或不分枝的菌丝构成）、酵母菌（一群单细胞真核微生物）。
6、用固体培养基获得微生物纯培养方法：1>涂布平板法：（菌落通常只在平板表面生长）将一定量的某一稀释度的样品悬液滴加在已倒好的平板表面，再用无菌涂布棒涂布均匀，经培养后挑取单个菌落。
特点：使用较多的常规方法，但有时涂布不均匀。
2>稀释倒平板法：（细菌菌落出现在平板表面及内部）取一定稀释度的样品与熔化的琼脂培养基混合，摇匀后倒入无菌培养皿中保温培养。
缺点：操作较麻烦，对好氧菌、热敏感菌效果不好。
3>平板划线法4>稀释摇管法第三章微生物细胞的结构和功能1、原核生物与真核生物的异同点：原核微生物真核微生物细胞壁除少数外都有肽聚糖无肽聚糖细胞膜一般无固醇常有固醇内膜简单，有间体复杂，有内质网等细胞器只有核糖体有很多种核糖体70s（50s＋30s）80s（60s＋40s）线粒体叶绿体中的70s细胞核拟核，无核膜、无核仁，无成有核膜、核仁，有多条染色体，dna与形染色体，dna不与rna和组rna和组蛋白结合，有有丝分裂蛋白结合，无有丝分裂大小直径通常小于2微米直径在2-100微米之间2、革兰氏阴阳性菌的特点。
绪论_微生物学
1676年，微生物学的先驱 年 荷兰人列文虎克（ 荷兰人列文虎克（Antony van leeuwenhoek）首次 ） 观察到了细菌。他没有上 观察到了细菌。 过大学， 过大学，是一个只会荷兰 语的小商人，但却在 语的小商人，但却在1680 年被选为英国皇家学会的 会员。 会员。
法国人巴斯德（Louis Pasteur） 法国人巴斯德（ ） （1822～1895） ～ ）
4,653,728 bp
Parkhill et al., Nature, 413 523-527 (2001) 413,
研究发现鼠疫杆菌的基因 组表现出很强的“流动性” 人类并不处在鼠疫杆菌的主要生活 路途上，只是它偶尔绕到界外时的 牺牲品罢了。
传播媒介—跳蚤
冤啊！
SARS病毒 病毒
艾滋病病毒(HIV) 艾滋病病毒
12 3.4 1.04 1.4 2.3
30 25 25 20 26
4.1× 4.1×103 10.6 2.1 2.64 4.92
藻 类
硅藻 草履虫
为微生物学基本理论研究带来了极大的便利： 为微生物学基本理论研究带来了极大的便利：
使科研周期大大缩短，效率提高 使科研周期大大缩短，
在生产实践中有重要的意义： 在生产实践中有重要的意义：
微生物学
内
绪论
容
学时分配
2 14 6 4 6 8 4 4 2 4 2
第一章至第三章： 微生物的形态与构造 第一章至第三章： 第四章 微生物的营养与培养基 第五章 微生物的代谢与发酵 第六章 微生物的生长及其控制 第七章 微生物的遗传变异与育种 第八章 微生物生态 第九章 传染与免疫 第十章 微生物分类与鉴定 微生物产品的论证 机动
2.7× 2.7×1011 1.2× 1.2×1024 8.2× 8.2×103 7.0× 7.0×1013
1微生物绪论
原生生物界 原核生物界 （a）生物五界分类系统图示
共同祖先 (b）生物三域分类系统图示
第二节 微生物学的范围、任务和重 要地位
一 微生物学的概念和研究范围
微生物学就是研究微生物及其生命活动规律 的科学，其研究范围包括微生物的多样性、 微生物的生命活动规律及其对人类社会经济 活动的影响。
是近代社会为人类贡献最大的科学—尾行学 既是应用科学，又是基础科学
Five –kingdom classification system (五界 分类系统)put forward by Whittaker (魏塔科)
in 1969 according to different nucleic
structure aka.:
Animal kingdom (animalia) 动物界
virus(0.05 to 0.1 microns)
bacteria (0.5 to 1.5 microns)
red blood cell (5 microns)
简
结简单
单细胞 简单多细胞 非细胞结构
二 微生物的类型
➢ Eukaryotic microbes （真核细胞型微生物）——细 胞核分化程度高，有核膜和核仁，细胞器完整。如真 菌。
生物域。
从以上介绍的各种生物界级分类系统的发展历史来 看，除早已确立的动物界和植物界之外，其余各界都 是随着人类对微生物的深入研究和认识后才出现和发 展起来的。这就充分说明，人类对微生物的认识水平 是生物界级分类的核心，微生物在所有界级中，具有 最宽的领域，在生物界级分类中占据着特殊重要的地 位。
➢ Prokaryotic microbes （原核细胞型微生物）——
细胞核的分化较低，仅有原始核，无核膜、核仁。细
微生物学 绪论
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3.2 微生物对人类的贡献 3.2.1工农业生产 例如：面包、酱油、醋、味精、奶酪、酒和泡菜、 蘑菇、木耳和灵 芝，氨基酸、有机酸、酶制剂、农药、化工产品 。
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3.2.2 生产医药产品 各种抗生素、维生素、生长激素和疫苗等
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3.2.3环境保护 肥沃土壤，净化污水，再生资源 3.2.4 生物能源 生物乙醇、生物柴油等
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空气中微生物
主要有附着于尘埃上的从地面飞起的球菌属 （包括八叠球菌属在内的好氧菌）；形成孢子 的好氧性杆菌（如枯草芽孢杆菌）；色串孢属 等野生酵母；青霉等霉菌的孢子等。在低等藻 类中也似乎存在。用下列的方法可进行空气灭 菌：紫外线照射、消毒液喷洒，用不使细菌通 过的小孔滤筛滤过等。
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3. 生长旺，繁殖快
微生物以惊人的速度“生儿育女” 大肠杆菌一个细胞重约10 –12 克，平均20分钟繁殖一 代 24小时后： 4722366500万亿个后代，重量达到：4722吨 48小时后：2.2 × 10 43个后代，相当于4个地球的重 量 结论：为微生物学基本理论研究带来了极大的便利；使 科研周期大大缩短，效率提高。 在生产实践中有重要的意义：生产效率高，发酵周期短。 对于危害人、畜和作物等的病原微生物来说，这些特 性也给人类带来了极大的麻烦甚至严重的祸害。
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流感嗜血杆菌
脚气真菌
埃博拉病毒
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二.微生物主要类群
微生物学绪论
个体小:
测量单位：微米或钠米
杆菌的平均长度：2 微米； 1500个杆菌首尾相连= 一粒芝麻的长度； 10-100亿个细菌加起来重量 = 1毫克 面积/体积比：人 = 1，大肠杆菌 = 30万；
这样大的比表面积特别有利于它们和周围环 境进行物质、能量、信息的交换。微生物的其它很 多属性都和这一特点密切相关。
均可被微生物作为粮食
繁殖快：
大肠杆菌一个细胞重约10 –12 克，平均20分钟繁殖一代
24小时后： 4722366500万亿个后代，重量达到：4722吨 48小时后：2.2 × 10 43个后代，重量达到2.2 × 10 25 吨
相当于4000个地球的重量！
一头500 kg的食用公牛，24小时生产 0.5 kg蛋白质, 而同样重量的酵母菌，以质量较次的糖液（如糖蜜） 和氨水为原料，24小时可以生产 50000 kg优质蛋白质。
1892 Ivanovsky 烟草花叶病病原体的可滤过特性；
1867 Lister创立了消毒外科；
（三）微生物学发展过程中的重大事件
P4 表1-1
1928 Griffith发现细菌转化现象；
对其机理的研究导致DNA是遗传物质的确证； 外源遗传物质导入各种细胞的基因重组技术的建立；
1929 Fleming 发现青霉素；
（三）微生物学发展过程中的重大事件
P4 表1-1
1944 Avery等证实转化过程中DNA是遗传信息的载体；
1953 Watson和Crick提出DNA双螺旋结构；
1970～1972 Arber、Smith和Nathans 发现并 提纯了DNA限制性内切酶
（三）微生物学发展过程中的重大事件
b）用培养基在实验室内培养各种微生物
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科 赫 法 则
a. 在患传染病的动物体中可分离出相应的病原微生物， 而该微生物在健康动物体内不存在。
b. 可将病原微生物从动物体内分离出来，在体外进行 纯培养。 c. 该病原微生物的纯培养物接种到敏感动物后，可引 起相应的典型病症。 d. 该微生物可从患病动物体内重新分离出来，并可再 次进行纯培养，且与原始的病原微生物相同。
此阶段的微生物学研究有以下特点：
（1）微生物学研究进入生化水平的研究阶段。
（2）应用微生物的分支学科更为扩大，出现了抗生素 等新学科。
（3）开始寻找微生物的有益代谢产物，出现了微生物 学史上的第二个“淘金热” 。 （4）研究微生物基础生物学的综合性学科—— 《普通 微生物学》开始形成，其代表人物是美国加州大 学伯克利分校的M. Doudoroff。 （5）各相关学科和技术相互渗透、相互促进，加速了 微生物学的发展。
2.微生物学的任务 根本任务：开发、利用和改良有益微生物； 控制、消灭和改造有害微生物； 使微生物能更好地为人类服务。 青霉素生产：1943年,20iu./ml发酵液;现在50000iu/ml； 疾病：鼠疫、麻风病、SARS、爱滋病、天花；
四.微生物学的分科
按微生物种类分 ---微生物分类学
细菌学 病毒学 真菌学 藻类学 原生动物学 微生物生理学 微生物遗传学 微生物生态学 分子微生物学 细胞微生物学 微生物基因组学 免疫学 医学微生物学 流行病学
1977 Woese 提出古生菌是不同于细菌和真核生物 的特殊类群，Sanger 首次对 f×174噬菌体DNA进 行了全序列分析
1982～1983 Prusiner 发现朊病毒(prion) 1983～1984 Mullis 建立PCR技术
1995 第一个独立生活的细菌(流感嗜血杆菌)全基 因组序列测定完成 1996 第一个自养型古生菌基因组测定完成
皮肤表面：平均10万个细菌/平方厘米； 大多数微生物生活于土壤中，土壤是微生物生活的栖 口腔：细菌种类超过500种； 息地，每克土壤中微生物的数量可达108个。
肠道：微生物总量达100万亿； 空气中的微生物少则几百个，多则上万个； 粪便干重的1/3是细菌，每克粪便的细菌总数为：1000亿个。
水中的微生物少的几个，多的可达上万个； 人体所含的微生物数量至少在1010个以上。 有的微生物生活于一些极端环境中。如有的微生物生 活于深达万米的海沟中；有的在万米高空仍然存活；有的 在零下几十度死海里。 可以这样说微生物“无处不在”。 每个喷嚏的飞沫含4500-150000个细菌，重感冒患者为8500万； 每张纸币带细菌：900万个；
微生物（Microorganism）是对所有个体 微小的单细胞和结构极为简单的多细胞、甚至 无细胞结构的低等生物的统称。 包括原核微生物、真核微生物和非细胞结 构的生物。 单细胞：大肠杆菌、乳酸杆菌
结构简单多细胞：霉菌
无细胞结构：病毒
二.微生物的类群
真细菌
细菌—球菌
微 生 物 真核微生物—草履虫 的 真核微生物 类 群
（3）建立了巴斯德消毒法（63ﾟＣ30min）。
（4）预防接种—制成狂犬减毒疫苗，鸡霍乱、牛羊炭疽 病疫苗等。
科赫(Robert Koch，1843~1910)是细菌学的奠基人。
科赫的贡献主要有三方面： （1）建立微生物学研究基本技术。包括分离和纯化细菌 的划线法；平面培养法；培养基的使用（洋菜代替明胶， 玻璃培养皿）。 （2）利用平板分离技术分离到了多种病原菌，如 炭疽杆 菌、结核杆菌和链球菌、霍乱弧菌。 （3）创立了科赫法则（Koch’s postulates，证实病害的 病原体学说）。
1.基础微生物学
按过程或功能分
按与疾病的关系分
按生态环境分
土壤微生物学 海洋微生物学 环境微生物学 水微生物学 宇宙微生物学
2.应用微生物学
分析微生物学 微生物技术学 按技术与工艺分 发酵微生物学 遗传工程 工业微生物学 农业微生物学 医学微生物学 药学微生物学 兽医微生物学 食品微生物学 预防微生物学
1997 第一个真核生物(啤酒酵母)基因组测序完成
这一时期微生物学的特点是：
（1）微生物学从一门应用学科，迅速成长为热门的 前沿基础学科。 （2）在基础理论研究方面，微生物成为了分子生物 学研究的最主要对象。 （3）在应用研究方面，向着更自觉、更高效和可人 为控制的方向发展。现在微生物已成为新兴的 生物技术的主角，微生物学也步入了其发展史 上的第三个“淘金热”。
1.个体小、 结构简
杆菌的平均长度：2 微米
细菌和真菌的大小用um表示，一般只能用
光学显微镜才能观察到。病毒的大小以nm表示
1500个杆菌首尾相连= 一粒芝麻的长度 10-100亿个细菌加起来重量 = 1毫克
，必须借助电镜才能观察到。
面积/体积比：人 = 1，大肠杆菌 = 30万 这样大的比表面积特别有利于它们和周围环
（4）微生物学作为独立学科的雏形开始形成，但 还是以应用性分支学科的形式存在。
巴斯德（L. Pasteur,1822~1895）是微生物 学的奠基人，是现代微生物学之父。
巴斯德的贡献主要是： （1）彻底否定了“自然发生说” ，提出了生命“胚种学 说”。 （2）发现并证实了发酵是由微生物引起，并分离了引起 发酵的微生物。
三.奠基期（生理水平研究阶段）
从1861年巴斯德提出“胚种学说” 起到1897年止 。
该时期的微生物学研究的特点是：
（1）建立了研究微生物所必需的方法和技术，从而 克服了认识微生物的第二、三、四个障碍。 （2）借”。
（3）开始将微生物学从形态描述推进到生理学研究 的新水平。
按应用范围分
第二节 微生物学的发展史
认识微生物的 “四大障碍”： “个体微小、群体外貌不显、种间杂居混生和因果难联”
微生物学的发展大致可划分五个时期：
微 生 物 学 的 发 展 史
史前期 开创期 奠基期 发展期 成熟期
一.史前期（朦胧阶段）
8000年前我国开始出现曲蘖酿酒；
4000年前埃及人已学会烘制面包和酿制果酒； 2500年前发明酿酱、醋，用曲治消化道疾病； 公元前112年-212年间，华佗：“割腐肉以防传染”； 公元2世纪张仲景：禁食病死兽类的肉和不清洁食物； 公元九世纪痘浆法、痘衣法预防天花； 16世纪古罗巴 Fracastoro：疾病是由肉眼看不见的生物引起的；
肺炎双球菌转化实验
病毒重组实验 噬菌体感染实验 核酸是遗传的物质基础
对动植物起作用的遗传机制同样适用于微生物
二.微生物的特点
微生物除与其他生物有许多共同之处外， 还具有与其他生物不同的特征：
个体小、结构简；种类多、级界宽；
数量大、分布广；胃口大、食谱广；
易培养、繁殖快；易变异、适应快；
休眠长、抗性强；起源早、发现晚。
非细胞生物 真菌—酵母菌
原核微生物 古细菌
细菌、放线菌、 蓝细菌、衣原体、 支原体、立克次 氏体 古细菌 嗜盐菌、嗜热菌、 产甲烷细菌
病毒—噬菌体
真菌、单细胞藻类和原生动 物 病毒、类病毒、拟病毒和朊 真菌—蘑菇 病毒
三. 微生物学及其任务
1.微生物学
微生物学（Microbiology）是从群体、细胞和分 子水平等不同层面上研究微生物的形态结构、生理代 谢、遗传变异、生态分布和分类进化等生命活动的基 本规律及应用的科学。
南极Vostok湖冰芯样品中的微生物
4.胃口大、食谱广
消耗自身重量1000倍食物的时间： 大肠杆菌：0.5小时 人：100年（按每人50kg体重，每年 消耗500kg食物计算） 微生物的食谱之广也是动植物无法比拟的！
纤维素、木质素、几丁质、角蛋白、 石油、甲醇、甲烷、天然气、塑料、酚类、 氰化物等各种有机物均可被作为食物。
微生物学
绪 论
教学内容
1.掌握微生物与微生物学的概念 2.了解微生物学的发展史 3.掌握微生物的特点 4.了解微生物在生物界的地位 5.掌握真原核微生物的主要区别 6.了解微生物对于人类的重要性
第一节 微生物与微生物学
一.微生物 二.微生物的类群
三.微生物学及其任务
四.微生物学的分科
一.微生物
5.易培养、繁殖快
多数微生物可以在简单的人工培养基或天然培 养基上生长，这是因为微生物的营养要求简单，必 须的营养物较少。 微生物细胞体积小，表面积大，表面积与体积 之比大，易于吸收营养物质和排除代谢废物，因此， 代谢旺盛，繁殖速度惊人。
例如大肠杆菌在37°C下牛奶中的分裂代时为 12.5分钟，若以平均20分钟计，则单个细菌经24小时 可产生4722×1021个后代，总重达4722吨。若将细菌 平铺在地表面，能将地球表面覆盖。
吕文虎克的贡献有三个方面： （1）发明了第一台显微镜，一生共制作了419架显微镜 和放大镜，放大率为50—300倍，最高达266倍。 （2）利用自制显微镜在世界上首先观察到微生物，从而 使人类由宏观世界跨入了一个崭新的微观领域，跨越 了人类认识微生物世界的“第一道障碍”。 （3）发表论文约400篇，其中375篇由英国皇家学会发表。
多数单细胞，少数简单多细胞，病毒无细胞结构
2.种类多、级界宽
目前，已发现的微生物仅有10万多种。
为什么？
限于人类的研究水平，目前绝大多数微生 物是不可培养的，我们所认识的微生物还不到 自然界微生物总量的1%。 有人对土壤中DNA的多样性分析后估计自 然界的微生物可能有上千万种。
3.数量大、分布广 人体体表及体内存在大量的微生物：
境进行物质、能量、信息的交换。微生物的其它 迄今最大的细菌是德国科学家H N Schulz发现硫细菌，大 很多属性都和这一特点密切相关。 小一般0.1-0.3mm，可达0.75mm,称“纳米比亚硫磺珍 火星陨石中发现的细菌化石（直径10nm） 珠”。最小的芬兰科学家E O Kajander发现纳米细菌，直