微生物与生物技术学群
微生物学与微生物技术的最新发展
微生物学与微生物技术的最新发展随着科学技术的不断发展，人类对于微生物学的认知也越来越深入。
微生物学是关于微生物的一门学科，它研究微生物的形态、结构、生理代谢、遗传学、生态学等方面的内容。
微生物技术则是利用微生物的代谢和生理特性进行实践改造和应用，它与制药、食品、化工等行业有着紧密联系，近年来也是科技领域中的热门话题之一。
下面将就微生物学与微生物技术的最新发展进行探讨。
一、微生物学的最新发展1. 微生物分类的最新研究微生物是生命演化中的重要一环，目前已有大量的分类方法和体系。
2016年，Microbiology and Molecular Biology Reviews发表的一篇文章曾报道了使用大数据方法建立的最新微生物分类体系，该体系可大大提高微生物分类的准确性和水平。
更值得一提的是，新分类体系将有助于准确维护微生物资源、更好地整合、共享、应用微生物资源。
2. 微生物基因组学的重大突破微生物基因组学的研究是微生物学的重要分支，它已成为研究微生物的一项重要手段。
最新的研究表明，基因组学技术、分子生物学、生物信息学等新型技术的引进，大大加强了微生物基因组学的研究。
例如，微生物基因组学研究已经揭示了很多重要的基因突变和基因组结构特征，大大提高了我们对于微生物遗传学的认知。
3. 微生物新种的发现随着微生物分子生物学的技术普及，微生物新种的发现速度也在不断加快。
尤其是在新技术的支持下，对于类域夏菌门微生物的分类标准进行了修订和统一，通过关键生理特性和基因组分类技术发现了不少新颖的夏菌门微生物。
对于这些新生物种，不仅能够促进微生物分类学的理解，也促使更多人关注和认识微生物领域中的发展和进步。
二、微生物技术的最新发展1. 微生物代谢工程的突破微生物代谢工程指的是通过遗传改造、基因工程等手段，使微生物的代谢途径转化成为能够产生所需产物的途径的技术。
近年来，在代谢途径的研究中，微生物参与了越来越多的活动。
因此，不少研究团队开展了丰富的代谢工程研究，也取得了显著的成果。
微生物学和生物医学工程技术
微生物学和生物医学工程技术的应用微生物是指肉眼无法看到的微小生物体，包括细菌、真菌、病毒等。
它们在我们的生活中起到了重要的作用，可以帮助我们制作食物、防止对人类有害的细菌和病毒的传播以及提供药物治疗方法。
生物医学工程技术的应用则可以更好地研究和利用微生物，使其服务于人类。
微生物学的应用微生物学在许多方面都有重要的应用，其中最为常见的就是食品工业和医药领域。
在食品工业中，微生物可以帮助我们制作酸奶、干酪等食品。
在医药领域，微生物的应用也非常广泛。
例如，许多抗生素和疫苗都是由微生物制成的。
此外，微生物对于一些药物的生产和发现也具有重要的作用。
在疫苗制造中的应用疫苗可以提高人体对一些疾病的免疫力，从而减少疾病的发生率。
在制造疫苗时，可以利用微生物的复制能力，让其制造出一些能够引起免疫反应的物质，从而让疫苗更具有效果。
例如，现在流感疫苗就是利用微生物制造的。
流感在不同地区流行的毒株可能会不同，因此针对性制备流感疫苗似乎是不切实际的。
但是，科学家们发现，流感病毒的外表层发生的变化较小，它的抗原不能改变，因此对流感病毒外表层的抗原制作的流感疫苗是具有防效的。
此外，现在世界上越来越多的疫苗正在被制造出来。
例如疟疾疫苗、艾滋病疫苗、乙肝疫苗、登革热疫苗等。
这些疫苗的制造离不开的应用。
在药物研究中的应用微生物也在药物研究中发挥着重要作用。
在过去的几十年中，通过研究发现了许多微生物中含有可用于药物治疗的物质。
例如，青霉素和土霉素是由真菌产生的一种抗菌物质，可以帮助人类抵御细菌感染。
紫杉醇是由一种树皮的内生真菌产生的，已被用于治疗癌症。
在药物研究中，除了寻找其中含有治疗物质的微生物外，微生物工程技术也在药物的生产过程中得到了充分应用。
例如干扰素、细胞因子等生物制剂都是由重组 DNA 技术制备而成的。
微生物学与生物医学工程技术在临床医学上的应用在临床医学中，也有广泛的应用。
微生物学可以帮助诊断和治疗感染性疾病，比如说利用微生物诊断 HIV，通过细菌培养诊断肺炎等等。
微 生 物 类 群 介 绍
微生物类群介绍微生物（Microorganism/Microbe）是指一群个体微小、结构简单、低等生物的统称。
它不是一个分类学上的专门名词，而是指所有肉眼看不见或看不清楚的微小生物的总称。
虽然对于微生物的认识晚于植物和动物，但是人们和微生物打交道已有8000多年的历史了，当时人们是不自觉地利用微生物，如大家熟知的发面和酿酒。
在生活中，人们与微生物的关系非常密切，如用谷物、大豆可以做出面包、酒精和酱油；通过发酵可以大量生产抗生素、味精和酶制剂；农业上利用豆科植物轮作可以提高肥力；衣服发霉、食品腐败；人类和其他动植物传染病的流行等，所有这些都是微生物作用的结果。
说到微生物的类群，首先要知道生物的界级划分研究简史。
生物的分界是随着科学发展的水平在不断地改变及深化的。
在林奈的时代，对生物的观察仅限于肉眼所能看到的特征及区别，那时生物仅分为植物界（Plantae）与动物界（Animalia）两大界。
到19世纪中叶，霍洛（Hogg，1860）等提出了生物的三界系统，即原生生物界（Protista）、植物界与动物界，其中原生生物界包括单细胞动物、藻类及真菌，他们的三界系统反映了单细胞生物与多细胞生物的区别。
1959年魏塔克（Whittaker）提出了四界系统，即原生生物界、真菌界（Fungi）、植物界与动物界。
其中将原生生物界的真菌独立成为了一界。
1974年李代尔（Leedale）又提出了原核界（Monera），其中包含细菌及蓝细菌，仍为四界系统，即原核界、植物界、真菌界及动物界。
直到1969年，魏塔克将分类系统进行了完善，提出了五界系统：真菌界、原核生物界、原生生物界、植物界、动物界。
按照从高到低的顺序，依次有界、门、纲、目、科、属、种7个单元。
二十世纪70年代，伍斯（Woese）根据超微结构和生物化学，尤其是分子生物学证据，将自然界的整个生物被重新划归三大超界，即原核的古菌、原核的细菌和全部真核生物。
真核生物超界被划分为五界，即动物界、管毛生物界（Chromista）、真菌界、植物界及原生动物界。
微生物学与生物技术
微生物学与生物技术微生物学和生物技术是两个非常重要的领域，它们对我们的生活产生了深远的影响。
微生物学研究微生物的结构、功能和相互关系，而生物技术则利用微生物和其他生物体来生产有用的化学物质、药物和其他产品。
在本文中，我们将探讨微生物学和生物技术的一些方面，并介绍它们对我们生活的重要性。
1. 微生物学微生物是一些极小的生物体，包括细菌、真菌、病毒和原生动物等。
这些微生物广泛存在于我们周围的环境中，包括水、空气和土壤等。
微生物学研究这些微生物的生活方式、结构和功能，以及它们在自然界中的相互关系。
1.1 微生物在生态系统中的重要性微生物对生态系统的稳定性和功能有着至关重要的作用。
它们可以分解有机物质，释放出营养物质，使植物和其他生物得到所需的营养物质。
此外，微生物还参与了循环大气中的氮、硫和碳等元素，从而对全球气候和环境产生了影响。
1.2 微生物在人类健康中的作用微生物也对人类的健康产生了影响。
它们可以帮助我们消化食物、合成必需的营养物质、维持肠道的微生态平衡等。
此外，微生物还参与人类免疫系统的发育和功能，对预防疾病和治疗某些疾病有着重要的作用。
2. 生物技术生物技术是利用生物体制造有用的化学物质、药物和其他产品的过程。
利用生物技术可以生产出许多高附加值的产品，包括生物药物、工业酶、食品添加剂和生物燃料等。
2.1 生物制药生物制药是生物技术应用的一种重要形式。
通过利用重组DNA技术，可以在微生物或其他细胞中大量生产具有生物学活性的蛋白质，如抗体、激素和酶等。
这些生物制剂与传统药物相比具有更高的效能和更低的毒性，因此受到了广泛应用。
2.2 工业酶酶是一种生物催化剂，广泛应用于化学、制药和食品工业等领域。
利用生物技术可以大量生产各种工业酶，用于生产高附加值的产品。
2.3 食品制造生物技术在食品制造中也有广泛应用。
这包括利用微生物制造酸奶、乳酸菌等发酵食品，以及利用转基因技术培育农作物、产生抗虫和耐逆性等。
第一章 应用微生物学的基本技术
高温短时灭菌是一种最佳的灭菌方法，一般采用120℃下灭菌。
2.灭菌操作方式
工业上现行的操作方式主要有两种，即分批灭菌和连续灭菌。 分批灭菌：也叫间歇灭菌，操作简单，投资少，灭菌效果好；加热冷却
时间长，蒸汽用量不均，锅炉负荷大，适用于小型发酵厂。 连续灭菌：对营养物质破坏小，灭菌时间短，设备利用率高，蒸汽用量
（2）培养基pH值的影响：在pH值6.0～8.0时，微生物最耐热，不易死 亡，培养基的pH值愈低所需的灭菌时间愈短。
（3）培养基成分的影响：糖类、油脂和蛋白质会增加微生物的耐热 性；盐类增加渗透压，促进热的传导，降低耐热性，易于灭菌。
第一节 无菌操作技术
三、灭菌在微生物工业中的应用
（一）培养基的灭菌 3.影响培养基灭菌的几个因素
熏蒸：常用福尔马林(含37-40%甲醛水溶液)，6-10ml/m3的用 量，盛入容器中进行加热，或加半量的高锰酸钾，通过氧 化作用加热，使其蒸发。熏蒸后保持密闭12h以上。也可 用乳酸、硫磺等进行熏蒸。
紫外线灭菌：接种前后，打开紫外灯照射半小时。 石炭酸喷雾：操作前，用5%石炭酸溶液喷于接种台面和地
上烧至红热进行灭菌。
第一节 无菌操作技术
二、灭菌的方法
（一）火焰灭菌和干热灭菌 2.干热灭菌 干燥热空气（170℃）杀死微生物的方法
玻璃器皿、金属用具等凡不适用于用其他方法灭菌而又能 耐高温的物品都可用此法灭菌。液体培养基、橡胶制品、 塑料制品等不能用于干热灭菌。
第一节 无菌操作技术
二、灭菌的方法
第一节 无菌操作技术
四、微生物的接种技术 （二）接种工具
第一节 无菌操作技术
四、微生物的接种技术 （三）接种方法
微生物学研究的现状与发展
微生物学研究的现状与发展微生物学作为生物学的一门重要分支学科，从19世纪起就得到了快速的发展，为人们认识自然和改善人类生活环境做出了重要贡献。
微生物学主要研究单细胞微生物的形态、生长特性、代谢和生态等方面，以及它们与人类、农业、工业和环境等的关系。
目前，微生物学研究已经深入到分子、基因、蛋白质和代谢等深层次，成为整个生命科学和生物技术发展的关键领域。
本文将从微生物分类、微生物资源保护、微生物代谢、微生物组学、微生物工程和微生物生物技术等方面综述微生物学研究的现状与发展。
一、微生物分类和鉴定技术微生物分类和鉴定技术是微生物学的基础，对于微生物界的确认和分类至关重要。
目前，微生物分类系统已经得到了很大改进，如基于生物化学和分子生物学手段的微生物分类，极端生境内微生物的分类，从单纯分类到生态分类等。
同时，微生物鉴定方面的技术也得到了显著的提高。
传统的鉴定方法已经较为完善，如形态学、生理学和生物化学鉴定。
而现代鉴定方法以基因分型为基础，如16S rDNA PCR扩增，多样性分析和瞬时异质性电泳等方法使得微生物的鉴定更加精准和快速。
二、微生物资源保护和利用微生物资源是人类获取生物物质和开发新药的重要来源。
由于微生物生长条件的特殊性，其资源对环境的要求也十分严格，因此，保护和利用微生物资源的工作显得尤为重要。
当前，世界各国均高度重视微生物资源的保护和利用工作，并采取了一系列措施。
对于保护微生物资源，一方面，要加强微生物的保存和分类工作，发掘新的生境中的微生物资源，另一方面，针对已知的微生物资源进行复原和遗传修复。
而对于利用微生物资源，应充分发挥微生物资源的特殊性，开展微生物活性成分提取、生物转化、基因工程等研究，进一步挖掘微生物资源的潜力，构建微生物资源开发产业。
三、微生物代谢的研究进展微生物代谢研究一直是微生物学的重要研究领域，近年来也得到了快速的发展。
微生物代谢途径可以分为原核生物和真核生物代谢，其调控机制也非常复杂。
微生物学与生物技术的前沿研究
微生物学与生物技术的前沿研究随着生物技术的不断发展和微生物学研究的不断深入，微生物学与生物技术已成为当今科学研究领域中热门的话题之一。
微生物学探究了世界上最小的生命形式-微生物，而生物技术则是利用生物材料研究和创新各种实用技术，微生物学和生物技术的融合正推动着科技的发展。
微生物学研究中的一大突破是人类关注的抗生素耐药性问题。
随着各类病菌的人为耐药性的不断提高，人类利用抗生素对抗疾病的效果在不断减弱。
我们现在需要面对的是更好地理解病菌变异和抵抗的机制，以及如何更好地开发新型的抗生素。
在微生物学领域，许多研究人员正在寻找包括合成新型抗生素、探索微生物和微生物群落在药物中的潜力和创造新的治疗方案和策略。
通过进一步研究微生物的遗传学、代谢和分子机制等等，我们希望能够更好地理解微生物的演化和生命周期，并在此基础上开发新型的抗生素，从而更好地应对未来抗生素耐药性的挑战。
同时，微生物学和生物技术的结合也促进了许多各个领域的创新。
一个非常引人注目的方向是基因编辑。
基因编辑可以通过指定的方式改变生物体中的DNA序列、基因或基因组。
虽然这项技术已经发展了几十年，但最近发明了一种新的CRISPR-Cas9技术，这项技术具有独特的速度和准确性，因此特别受到关注。
CRISPR-Cas9技术利用细菌在进化过程中获得的防御机制，可以定点切割和更改DNA序列。
这项技术可以应用于许多方面，包括纠正人类基因疾病、改进农业和增强工业流程等。
未来，这项技术将继续促进世界各地的生物技术和微生物学的创新和发展。
此外，微生物学家和生物技术专家还在利用微生物的能力和特性在各个方面做出努力。
他们正在研究如何改变蛋白质和代谢物的合成，以设计新的医药和材料，包括纤维素酶、脂肪酶、牛磺酸等等。
他们也在探索微生物对环境的影响，并在寻求利用微生物来降低人类对地球环境的负面影响，如利用微生物协助处理环境中的污染物。
一些更具创新性的应用正在不断开发。
例如，仅通过微生物种群，我们就可以验证例如生态系统的基本原理，在食品和饮料制造中起着重要作用，并为制造新型的上市产品提供基础。
微生物四大基本技术
微生物四大基本技术微生物学是生物学的重要学科之一，其主要研究微生物的生物学特性及其对环境的影响，包括微生物的生理、生态、遗传、进化及其应用等方面。
微生物学中的四大基本技术是鉴定、分离、培养和纯化，下面将详细介绍四个技术及其在微生物学中的应用。
一、鉴定技术鉴别和分类微生物的目的是确定微生物种属的名称和系统学位置，并集成有关微生物的生物学、生态学、遗传学、生化学与人类学等知识。
鉴定技术在微生物分类鉴定和研究中发挥十分重要的作用，如确定食品污染中的病原菌、确定土壤中的益生菌、确定自然生态系统中的微生物群等。
二、分离技术分离技术是将混合物中的微生物单元分开，主要包括单菌分离和纯菌培养两个步骤。
单菌分离利用对微生物的生长特点，通过变形培养、酶切和物理分离等手段提取单个菌单元；纯菌培养是将分离出的单个微生物菌单元在合适的培养基上培育，从而获得单一的纯菌培养物。
分离技术是微生物学中最基础、最原始的技术，主要用于检测、分离和鉴定微生物的种类和数量。
采用分离技术对微生物进行分离和纯化，可以排除影响微生物研究的干扰因素，从而帮助研究人员更准确地刻画微生物的特性和生态功能。
三、培养技术培养技术是指将微生物体系移植至特定的培养基中进行培育的过程，可分为常规培养和特殊培养两种。
常规培养主要是将微生物体系在营养丰富的培养基上进行培育，包括液体培养和固体培养；特殊培养则是指使用特定的培养基和条件对某些微生物进行培养。
培养技术可以帮助研究人员获得微生物样品，便于研究微生物的特性和生态功能。
不同类型的微生物需要在不同的营养基上进行培养，通过调整培养条件，可以影响微生物的生理生化特性，进而研究微生物对外界环境的响应机制。
四、纯化技术纯化技术是指将杂质和其它污染物从分离出的微生物单元或培养物中去除，使其成为单一的微生物纯种。
纯化技术主要包括精细过滤、免疫沉淀、离心沉淀、磁珠分离和柱层析等，其中柱层析技术应用最为广泛。
纯化技术对于微生物研究至关重要，可大幅提高微生物的纯度和活性，从而更好地揭示微生物的功能和代谢途径。
微生物的类群及微生物在六界分类系统中的地位
竞争关系介绍
01
02
03
竞争关系是指微生物之 间为了争夺有限的资源 （如营养、空间等）而
发生的相互关系。
在竞争过程中，一些微 生物可能会占据优势地 位，抑制其他微生物的 生长和繁殖，导致微生 物群落结构的变化。
竞争关系是微生物群落 动态变化的重要因素之 一，也是微生物生态学
研究的重要内容。
寄生关系介绍
微生物应用领域
医药领域
微生物在医药领域具有重要地位，可用于制 药工业（如抗生素、维生素、酶制剂等）和 医疗诊断与治疗（如疫苗、基因工程药物等 ）。
工业领域
微生物在工业领域具有广泛应用，可 用于食品发酵、酶制剂生产、生物燃 料（如生物气、生物柴油等）等。
农业领域
微生物在农业生产中发挥着重要作用， 可用于生物肥料、生物农药、饲料添加 剂等，提高农作物产量和品质。
病毒在自然界中分布广泛，可以感染各种生物体，对生物进化
03
和生态平衡具有重要影响。
原生生物界微生物地位
01
原生生物是一类单细胞真核生物，具有多种形态和生
理特征。
02
在六界分类系统中，原生生物被归为原生生物界，与
真菌界、植物界等并列为生物界的几大界之一。
03
原生生物在自然界中分布广泛，参与各种生物地球化
环保领域
微生物在环保领域具有重要地位，可 用于废水处理、垃圾分解、土壤修复 等，保护生态环境。
02
微生物类群介绍
细菌类微生物
形态多样
包括球菌、杆菌、螺旋 菌等。
分布广泛
在土壤、水体、空气及 动植物体内外都有分布
。
代谢类型多样
包括光能自养型、化能 自养型、异养型等。
与人类关系密切
现代微生物学与实验技术 第一章 绪论
挑选恰当的大分子应注意以下几点：
(1)它必须普遍存在于所研究的各个生物类群中。 (2)选择在各种生物中功能同源的大分子。 (3)为了鉴定大分子序列的同源位置或同源区，要求所
选择的分子序列必须能严格线性排列，以便进行进一步 的分析比较。 (4)还应注意根据所比较的各类生物之间的进化距离来 选择适当的分子序列。当我们比较亲缘关系远的生物类 群时，必须选择变化速率低的分子序列,因为序列变化 速率高的分子，在其进化过程中共同的序列已经丧失。
根据形态学特征推断生物之间的亲缘关系存在两个突出 问题：一是由于微生物可利用的形态特征少，很难把所 有生物放在同一水平上进行比较；二是形态特征在不同 类群中进化速度差异很大，仅根据形态推断进化关系往 往不准确。
因此，70年代以后研究微生物的系统发育，主要是分 析和比较生物大分子的结构特征，特别是蛋白质、 RNA和DNA这些反映生物基因组特征的分子序列，作 为判断各类微生物乃至所有生物进化关系的主要指征。
③提出了柯赫法则(1884)。
1905年，德国人科赫获得了 诺贝尔医学和生理学奖，主 要是为了表彰他在肺结核研 究方面的贡献。
科赫法则（Koch’s postulates）
1、在每一相同病例中都出现这种微生物； 2、要从寄主分离出这样的微生物并在培养基
中培养出来； 3、用这种微生物的纯培养接种健康而敏感的
三界学说的建立和发展，其主要意义并不在于目前研究所取得的 某些结论，更重要的是它为进一步探讨生命起源和进化，进一步 认识、研究和开发微生物资源提出了新的思路，它所提出的研究 生物进化的技术方法使我们看到了揭开生命起源和进化之谜的曙 光。
当然，随着研究的进一步深入，其学说也必然面临新的挑战
建立16 S r RNA系统发育树的意义
微生物学
③适应性强、易变异
微生物对环境条件特别是“极端环境”具有惊人的和 极其灵活的适应性，这是高等动植物无法比拟的，诸 如抗热性、抗寒性、抗盐性、抗酸性、抗压力等能力。 例如：在海洋深处的某些硫细菌可在 250℃-300℃之间 生长；嗜盐细菌可在饱和盐水中正常生长繁殖；氧化 硫杆菌 在PH0.5-2.0（5-10%的硫酸）的酸性环境中生 长；脱氮硫杆菌生长的最高 PH 为 10.7 ；有种未定名 (Bacillus.sp.) 的芽孢在琥珀内蜜蜂肠道中已保存了 2500 万 年 --4000 万年 。 以青 霉 素的 产 量变 异 为例 ， 1943 年每毫升青霉素发酵液中该菌只分泌约 20 单位的 青霉素，通过遗传育种和菌种人员的努力，青霉素的 发酵水平已超过5-10万单位/ml。
细菌抗药性的产生：
④种类繁多，分布广泛
微生物是无处不有无处不在，在生物圈的每一个 角落都有微生物踪迹。如：人体体腔（100-400种， 总数约为100万亿），其中数量最多的是（脆弱拟杆 菌）。海底（硫细菌，100℃，140个大气压）、高空、 土壤深层等到处都有微生物的存在；由于微生物的发 现比较迟，加上鉴定微生物种的工作以及划分种的标 准等问题较复杂，所以目前确定微生物种数只有10万 多种。随着分离、培养方法的改进和研究工作的进一 步的深入，将会有更多的微生物被发现。微生物复杂 的生物多样性形成了代谢的多样性，从而为人类提供 了丰富的资源。
•
①原核生物界：包括细菌、放线菌、蓝绿藻等所有 的拟核生物； ②原生生物界：包括具有真核细胞的单细胞生物如大 多数藻类和原生动物; ③真菌界（菌物界）：包括酵母菌、霉菌、菌蕈等真菌； ④植物界：包括所有典型的多细胞植物； ⑤动物界：包括所有的多细胞后生动物。 我国学者王大耜先生在1977年编著的“细菌分类基础” 中提出：无细胞结构的病毒应看作为一界即病毒界。 这样微生物在整个生物分类系统中占有四界 ，充分显 示了微生物在自然界中的重要地位。由此可见，微生 物学的研究对象是十分广泛而丰富的。 但是在这些研究对象中，最主要的研究对象是细菌。
【教学】微生物学课程秀教学团队简介
【关键字】教学微生物学课程优秀教学团队简介1.带头人情况：陈宏伟，男，1963年11月出生，汉族，黑龙江克山人，中共党员，教授，博士，硕士生导师。
现任徐州工程学院食品（生物）工程学院副院长，江苏省食品与生物工程实验教学示范中心建设点主任，国家级重点学科建设点——食品科学与工程主要学科带头人，徐州市菌业协会副理事长，徐州市自然科学优秀学术论文评审委员会委员，徐州市食品安全专家库成员，国家核心期刊《农业环境科学学报》、《食品与生物技术学报》审稿专家，徐州市优秀教育工作者，江苏省教育系统优秀共产党员。
长期从事微生物学的教学与研究工作，主要研究方向为资源微生物及活性物质的开发利用。
先后发表研究论文50余篇，出版教材3部，主持与参与国家、省、市级科研项目10余项。
曾获黑龙江省教委科学技术进步一等奖、省政府科学技术进步三等奖、省教委高等教育科学研究优秀成果优秀奖，华中地区第二届科学技术推广二等奖，市自然科学技术优秀学术成果一、二等奖，校优秀教学成果二等奖等奖励10余项，2006年被评为江苏省“六大人才高峰”培养东西，2007年被评为江苏省“333高层次人才培养工程”中青年科学技术带头人。
微生物学课程群教学团队是我校2010年3月批准的优秀教学团队之一，微生物学相关课程是理、工科的主干课程，也是一门实践性很强的实验科学，主要研究微生物的生命活动现象、规律和应用，为发酵工程、生物技术、环境工程、食品科学与工程等专业的学习奠定理论和技术基础，同时也广泛应用于化工、医药、食品、农业、能源、资源和环境等领域。
本教学团队师资配备合理，共有教师11人，其中教授1人，副教授2人，博士7人，硕士1人，硕士研究生导师1人，1人获江苏省第三批“六大人才高峰”培养东西，1人被评为江苏省“333高层次人才培养工程”中青年科学技术带头人。
微生物学课程自1985年开设以来已经历了26个春秋，历经了专科和本科两个阶段。
2002年开始开设本科生的相关微生物学课程，微生物学始终是校内食品工程、生物工程、给排水、环境工程等相关专业的基础课。
微生物学微生物的研究和应用
基因突变和重组导致微生物种群的遗传多样性，使得微生物能够适应 不同的环境条件。
微生物的基因表达与调控
01
转录
在微生物中，DNA的遗传信息通过转录过程被复制到mRNA上。转录
由RNA聚合酶催化，并受到多种因素的调控。
02
翻译
mRNA上的遗传信息在核糖体中被翻译成蛋白质。翻译过程涉及多种
tRNA和rRNA的参与。
17世纪列文虎克用自制显微镜观察到微生物世界，为微生物学的建立奠定了基础。随后 ，巴斯德、科赫等人通过一系列实验证明了微生物是引起发酵和传染病的原因，从而建立 了近代微生物学。
现代微生物学的发展
20世纪以来，随着科学技术的不断进步，微生物学的研究领域不断扩大和深入。例如， 基因工程技术的出现使得人们能够改造和利用微生物为人类服务；同时，微生物在环境保 护、能源开发等领域的应用也越来越广泛。
生物制药
利用基因工程等技术改造微生物，生产重组蛋白药物、抗体药物等 。
微生物在农业领域的应用
生物肥料
利用微生物发酵生产有机肥料，提高土壤肥力。
生物农药
利用微生物或其代谢产物制备生物农药，防治农作物病虫 害。
微生物饲料
利用微生物发酵生产饲料添加剂，提高动物生产性能。
微生物在其他领域的应用
环境治理
利用微生物处理污水、废气等环境污染物。
细菌
单细胞原核生物，形态多样，包括球菌、杆菌、 螺旋菌等，广泛分布于自然界和人体内外。
真菌
真核生物，包括酵母菌、霉菌等，以菌丝或孢子 形式存在，可引起食品腐败和人体感染。
病毒
非细胞结构的微生物，必须寄生在活细胞内才能 繁殖，具有高度的宿主特异性和变异性。
06
微生物的应用领域
微生物学的概念及其主要分支学科
微生物是一类肉眼难以看见或看清的 微小生物的总称，包括细菌、病毒、 真菌、放线菌、立克次氏体、支原体 、衣原体和藻类等。
微生物分类
根据微生物的形态、结构、生理特征 等，可将其分为原核微生物（如细菌 和放线菌）和真核微生物（如真菌、 藻类和原生动物）两大类。
微生物学研究对象
微生物的形态和结构
物质循环
微生物参与碳循环、氮循环、硫 循环等物质循环过程，促进自然 界中元素的循环和利用。
微生物遗传信息传递和表达调控机制
遗传信息传递
微生物通过DNA复制、转录和翻译等过程传递遗传信息，实现性状的遗传和变 异。
表达调控机制
微生物通过基因表达调控机制如转录调控、翻译调控、表观遗传调控等，控制 基因的表达水平和时间，以适应环境变化。
真菌
空气中的真菌主要以孢子的形式存在，一些真菌孢子具有致敏性，对人类健康有一定影 响。但也有一些真菌具有降解有机物的能力，对空气净化有积极作用。
病毒
空气中的病毒主要通过飞沫、气溶胶等形式传播，对人类健康构成威胁。但一些病毒也 可被用于生物防治和基因工程等领域。
极端环境下微生物适应性研究
嗜热微生物
能够在高温环境下生存和繁殖，具有独特的耐热机制和生物酶活性， 对高温环境下的生物地球化学循环有重要作用。
微生物组学的研究方法
微生物组学是研究微生物群落结构和功能的学科，其研究方法包括宏基因组学、转录组学 、蛋白质组学等。
微生物培养技术的改进
随着生物技术的发展，微生物培养技术也得到了不断改进和优化，源的开发和利用
未来微生物学将更加注重微生物资源的开发和利用，包括有益微生物的筛选和应用、微生物代谢产物的开发 和利用等。
02
微生物学发展历史回顾
微生物和病原微生物学的新进展和新技术的应用和发展
微生物和病原微生物学的新进展和新技术的应用和发展微生物学是研究微生物的科学。
它探究的对象是非常小、单细胞或单细胞类生物体群体所构成的微生物世界。
微生物包括细菌、真菌、病毒和原生动物等等。
病原微生物学是微生物学的一个分支，研究的是有害微生物，如细菌、病毒、真菌、寄生虫等，它们会引起人体或动物的感染。
随着科技的发展，微生物学和病原微生物学也在不断进步。
我们可以看到，在这个领域里新的进展和技术的应用正在推动微生物学和病原微生物学的发展。
一、新进展1. 新的发现最近的研究表明，在传统意义上认为没有细胞核的原核生物中，确实存在着一种类似于细胞核的有机体结构，即"Nucleus-like Structures"（NLS）。
科学家发现，NLS具有类似细胞核的跨膜与线粒体的氧化出单电子还原物质，这些结构的共同点表明，细胞核和NLS在生命起源过程中具有相似的历史，并在进化过程中各自发展了不同的功能。
同时，在病原微生物学方面，科学家们发现细菌感染鱼类的机制与人类感染机制有很多相似之处，这为研究人类病原微生物提供了新的思路。
2. 新的理论"新菌基因"（novelty genes）是一个新的理论，近年来越来越受到微生物学家的重视。
它们是指基因组中不同于已知序列的长基因，是由未知蛋白质编码产生的。
随着技术的发展，这个领域正在不断扩大。
1995年，第一次发现一种含有大量新菌基因的病原菌---耶尔森氏菌（Yersinia pestis）。
科学家通过分析这些基因，发现新菌基因可以大幅度增强耶尔森氏菌对人体的侵袭能力。
这个发现为人们了解病原体的侵染机制和控制疾病提供了新的线索。
二、新技术1. 基因测序技术基因测序技术是微生物学研究的基础。
目前，第三代测序技术比第二代测序技术更快、更准确、更便宜。
熟知的是，病毒基因序列的测定是在第一代测序技术的基础上进行的，而手段则是第二代测序技术。
现在牢固在微生物学中的技术是第三代测序技术。
微生物学的概念及其主要分支学科
微生物学的发展简史
❖ 感性认识阶段（约8000年前～1676） ❖ 形态描述阶段（1676～1861） ❖ 生理水平研究阶段（1861～1897） ❖ 生化水平研究阶段（1897～1953） ❖ 分子生物学水平研究阶段（1953～至今）
种类繁多
据统计，目前已发现的微生物有约15万种。更 大量的微生物资源还有待我们发掘。有人估计已 发现的微生物种类
至多也不超过自然界
中微生物总数的10％。
微生物在生物界中的地位
❖ 两界系统 ❖ 三界系统 ❖ 四界系统和五界系统 ❖ 三总界五界系统 ❖ 六界系统 ❖ 三域学说
微生物学的研究任务
❖微生物学（microbiology）根本任务是发
❖ 1887年以后，俄国人维诺格拉斯基（Winogradsky） 发现了铁细菌、硫细菌、硝化细菌等化能自养菌； 第一次从土壤中分离出厌氧的自生固氮菌—巴氏德 梭菌等；开辟了研究微生物生态和微生物在自然界 物质循环中作用等重要课题，奠定了土壤微生物学 的基础。
1929年，英国细菌学家Fleming (1881-1955)发现 了青霉菌产生抑菌物质—青霉素，抗生素诞生。
疽病和狂犬病，首次制出狂犬疫苗，证实其免疫学说。
（3）证实发酵是由微生物引起的 分离了许多引
起发酵的微生物，并证实酒精发酵是由酵母菌引起的， 此外还发现乳酸发酵、醋酸发酵和丁酸发酵都是由不同 细菌引起的。
（4）其他贡献 巴斯德消毒法、家蚕软化病问题的解
决、推动了微生物病原学说的发展。
罗佰特·柯赫
（Robert Koch，1843—1910）
1935年斯坦来得到烟草花叶病毒结晶，1937年鲍登 等证实该结晶为核蛋白。
微生物在生物技术领域的应用
微生物是自然界中体积微小, 结构简单, 肉 眼不能直接看见, 必须用光学显微镜或电子 显微镜才能看到的微小生物。然而这些小 小的生物却影响着人类生命的方方面面, 在 现代生物技术高速发展的今天, 微生物的作 用更是巨大的,主要表现如下几个方面:
一、作为外源基因的载体
• 绝大多数微生物本身或其提供的结构在人 工修饰情况下, 可作为载体实现人们的愿望。 • 可作为载体或提供载体结构的微生物非常 多, 其中较为重要的有大肠杆菌及酵母菌。二、作为基因工程的宿主菌
• 在基因工程中, 利用一定方法将某种外源基 因导入新的细胞, 并进行复制、扩增与功能 表达。为此, 受体细胞的选择非常重要，最 常用的便是微生物，如大肠杆菌等。
三、作为基因操作工具酶的供体
• 基因操作过程中, 涉及到一系列有关酶类的 催化反应，而能够提供这些酶的生物则是 微生物。
四、作为微生物工程的有益菌和病 原生物
微生物工程是指利用微生物的特殊功能, 通 过现代化的装备生产有用物质, 或把微生物 直接应用于工农业生产的一种技术体系。 微生物工程在农业上的广泛应用，被誉为 “白色革命”。
五、为人类基因组计划提供“模式 生物”
在人类基因组计划实施过程中常常以一些 微生物作为“模式生物”, 对微生物基因组 进行分析, 验证工作战略。 可用作“模式生物”的微生物有大肠杆菌。
六、用于污水的净化处理
为了提高污水净化效率, 应用生物工程方法 培育出具有新的特殊功能的微生物。
谢谢
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國家考試：如生物技術檢驗、生物檢定、衛生技術等 就業途徑：
學術界：廣及各大學理、工、農、醫、生科等學院 政府機構：如經濟部、衛生署、環保署、農委會、 國科會、智財局、藥檢局、農試所、工研院、國衛 院、生技中心、食工所、中研院等 產業界：如台糖、台鹽、中油、台灣菸酒公司及各 環保科技、生物科技、生物醫學、創投、顧問公司 等 自行創業
胺基端醯化胺基酸消旋酶(N-acylamino acid racemase), N-醯基-D-胺基酸醯基水解酶(D-
aminoacylase), 醯基水解酶(Acylase) D型胺基酸氧化酶(D-amino acid oxidase)
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微生物與生物技術學群研究方向
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其他建議修讀課程
免疫學 細胞學 基因體學 蛋白質體學 生物巨分子 微生物進階課程
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本系基礎課程
普通化學、普通物理、普通生物學、微積分、 普通微生物學、有機化學、分析化學、 物理化學、土壤學、生物化學、環境化學、 食品化學、植物營養學、統計學。
微生物與生物技術學群課程
分子生物學 生物資訊學 微生物生理學 微生物遺傳學 專題研究、專題討論
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微生物與生物技術學群
課程內容與研究方向簡介
台大農化系 李佳音 教授 2005-10-8
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目標與願景
培養微生物及生物技術領域專業人才
重視理論與實驗之配合，訓練學生科學性的 思維與獨立研究的能力 啟發學生好奇心與創造力，培育具創意與研 究能力之優秀人才 鼓勵學生參與國際學術活動，拓展研究視野 與國際觀
Thank You!
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每一个成功者都有一个开始。勇于开始，才能找到成
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功的路 。20.10.2420.10.24Saturday, October 24, 2020
成功源于不懈的努力，人生最大的敌人是自己怯懦
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大腸桿菌ClpYQ分解酶之研究 沙門氏菌ClpYQ與其致病性之關係 淡水河口底泥含氮鹽類與硫酸鹽及具脫氮活 性微生物之垂直分布
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微生物與生物技術學群研究方向 林乃君助理教授
微生物學、分子生物學、微生物與植物之 交互作用
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未來生涯發展
專業進修：國內外微生物學、生物技術、藥品研發、 生物資訊、分子生物、生物醫學等領域