第二章工业微生物学基础
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染色体（chromosome）由DNA、蛋白质以及
少量的RNA构成的线状或短棒状的物质，是遗传 物质的载体。
它是由细胞分裂间期的染色质高度螺旋化的产物。
染色体是遗传信息的主要携带者，存在 于细胞核内。
1883年美国学者提出了遗传基因在染色体上的学说.
1928年摩尔根证实了染色体是遗传基因的载体，从而 获得了生理医学诺贝尔奖。
所以从化学工程角度考虑，微生物细胞又 可认为是一种极其微小的“反应器”。
微生物个体所特有的小体积、大表面积的特点，给
它们带来了一系列有别于其他高等生物的特征：
（1）体积小，表面大
微生物的个体都极其微小，一般用微米（即10-6m)或纳米 （即10-9m)作单位。以微生物的典型代表---细菌为例， 其最普遍的杆菌的平均长度2微米，1500个杆菌头尾衔接 起来仅有一粒芝麻长，细菌的重量更微乎其微，每毫克细 菌数比全地球人口总数还多。
第一节 微生物的特点
微生物(microorganism microbe)
是一切微小生物的总称，它们是一些个体 微小，需借助显微镜才能看清其外形、结 构简单的低等生物；
它们有的是单细胞，有的是多细胞，还有 些没有细胞结构。
从生化观点看，微生物是一种生物催化剂， 它促使生物物质转化的进行。
另一方面，微生物细胞又与反应工程中的 反应器十分相象，原料中的养分（即反应 物）透过微生物活细胞周围的细胞壁和细 胞膜，进入微生物体内，由微生物体内酶 系的催化作用，把反应物转化为产物，最 后产物被释放出来。
（4）适应强，易变异
微生物对环境条件尤其是恶劣的极端环境所具有的惊人 适应力，堪称生物界之最。
例如，某些细菌可在100℃以上的温度条件下正常生长； 大多数细菌能耐0—-196℃的任何低温； 一些嗜盐菌甚至能在32%的饱和盐水中正常生活； 许多微生物尤其是产芽孢的细菌可在干燥条件下保藏几
自然界里，微生物的种类繁多，可粗分为：
原核微生物(prokaryotic microbe): 指核质和
细胞质之间不存在明显核膜，其染色体由单一核 酸组成的一类微生物。
细胞内有明显的核区，但没有核膜、核仁，核区 内含有一条DNA构成的细菌染色体。
真核微生物(Eucarvotic microbe):凡是细胞核
细菌是自然界中分布最广、数量最多， 与人类关系最密切的一类微生物。
细菌为单细胞生物，分裂繁殖，体积 很小，直径约0.5μm，长度约0.55μm，具有杆状、球状、螺旋状等基 本形态
（见图2-1）。
1982年，澳大利亚学者巴里·马歇尔和罗 宾·沃伦发现了幽门螺杆菌(Helicobacter pylori,Hp)，并证明该细菌感染胃部会导致 胃炎、胃溃疡和十二指肠溃疡。
（3）生长旺、繁殖快
在生物界中，微生来自百度文库具有极高的繁殖速度，其中 以二均分裂方式繁殖的细菌尤为突出。
例如，大肠杆菌在37℃下以20min分裂一次计， 则一个细胞经48h后可产生2.2×1043个后代，假 如一个细菌重量为10-12克，那么这时的总重量将 在2.2×1025吨，即相当于4000个地球之重 。
人类在100多年前从植物的花粉细胞中，发现了 一些丝状和粒状的东西.
直到1879年德国生物学家弗莱明（Fleming1843一1905） 把细胞核中的丝状和粒状的东西，用染料染红并观察它， 发现这些东西平时散漫地分布在细胞核中，当细胞分裂时， 散漫的染色物体便浓缩，形成一定数目和一定形状的条状 物，到分裂完成时，条状物又疏松为散漫状，后来科学家 就把这种染色的条状物称为染色体
凡动植物能利用的营养物质，微生物一概可以利用；
而大量为动植物所不能利用的，甚至是剧毒的物质，微生 物照样可以很好的利用。
由于微生物的食谱极广、生长要求不高以及生长繁殖速度 特别快等原因，使得它们在自然界中分布极其广泛，上至 天空下至深海，到处都有微生物存在，
而土壤则是各种微生物的大本营。一亩肥沃的土壤，在 150cm深的表土内就含有300kg以上的真菌 和裂殖菌。
任何物体被分割得越细，其比表面积（单位体积所占有的 表面积）就越大，大肠杆菌的这一比值可高达30万。微生 物的这种小体积大表面积的特点，特别有利于它们与周围 环境进行物质、能量和信息的交换。实际上，微生物的一 系列其他属性都和这一特点密切相关。
（2）种类多、分布广
目前已发现的微生物在10万种以上。不同种类的微生物具 有不同的代谢方式，能分解各式各样的有机物质和无机物 质：
十年、几百年甚至上千年。 此外，耐酸碱、抗辐射、耐缺氧、耐毒物等特性在微生
物中也是极为常见的。
由于微生物的个体一般都是单细胞或接近 于单细胞，利用物理或化学的人工诱变处 理后，容易使它们的遗传性质发生变异， 从而改变微生物的代谢途径，产生新菌种， 达到为人类服务的目的。
第二节 工业生产中常见的微生物
第二章 工业微生物学基础
第一节 微生物的特点 第二节 工业生产中常见的微生物 第三节 微生物菌种的分离选育与保藏 第四节 微生物的营养 第五节 影响微生物生长发育的因素 第六节 微生物的培养 第七节 灭菌技术
第二章教学目的与要求：
掌握微生物的细胞结构、特点及鉴别。 掌握诱变育种的理论和原生质体融合技术的步骤。 熟悉微生物的营养和微生物对营养物质的吸收过程。 会分析影响微生物生长发育的因素。 掌握微生物群体的生长规律，了解微生物的培养过程。 熟悉灭菌的方法。
1956年美籍华裔遗传学家Joe Hin Tjio(庄有兴)等人
明确了人类每个细胞有46条染色体，46条染色体按其 大小、形态配成23对，第一对到第二十二对叫做常染 色体，为男女共有，第二十三对是一对性染色体。女 性性染色体是两条X染色体，而男性是X染色体和Y染 色体各一条。
一、细菌（germs ）
具有核膜,能进行有丝分裂,细胞质中存在线粒体或 同时存在叶绿体等细胞器的微小生物,都称为真核 微生物. 细胞内含有具体的细胞核，细胞核有核仁，核膜
和一至数条DNA构成的染色体。
非细胞生物没有完整的细胞结构，仅含有一种
类型的核酸（DNA或RNA）不能进行独立的代谢 作用，如病毒（virus） 噬菌体（phage）是侵染细菌的微生物病毒
少量的RNA构成的线状或短棒状的物质，是遗传 物质的载体。
它是由细胞分裂间期的染色质高度螺旋化的产物。
染色体是遗传信息的主要携带者，存在 于细胞核内。
1883年美国学者提出了遗传基因在染色体上的学说.
1928年摩尔根证实了染色体是遗传基因的载体，从而 获得了生理医学诺贝尔奖。
所以从化学工程角度考虑，微生物细胞又 可认为是一种极其微小的“反应器”。
微生物个体所特有的小体积、大表面积的特点，给
它们带来了一系列有别于其他高等生物的特征：
（1）体积小，表面大
微生物的个体都极其微小，一般用微米（即10-6m)或纳米 （即10-9m)作单位。以微生物的典型代表---细菌为例， 其最普遍的杆菌的平均长度2微米，1500个杆菌头尾衔接 起来仅有一粒芝麻长，细菌的重量更微乎其微，每毫克细 菌数比全地球人口总数还多。
第一节 微生物的特点
微生物(microorganism microbe)
是一切微小生物的总称，它们是一些个体 微小，需借助显微镜才能看清其外形、结 构简单的低等生物；
它们有的是单细胞，有的是多细胞，还有 些没有细胞结构。
从生化观点看，微生物是一种生物催化剂， 它促使生物物质转化的进行。
另一方面，微生物细胞又与反应工程中的 反应器十分相象，原料中的养分（即反应 物）透过微生物活细胞周围的细胞壁和细 胞膜，进入微生物体内，由微生物体内酶 系的催化作用，把反应物转化为产物，最 后产物被释放出来。
（4）适应强，易变异
微生物对环境条件尤其是恶劣的极端环境所具有的惊人 适应力，堪称生物界之最。
例如，某些细菌可在100℃以上的温度条件下正常生长； 大多数细菌能耐0—-196℃的任何低温； 一些嗜盐菌甚至能在32%的饱和盐水中正常生活； 许多微生物尤其是产芽孢的细菌可在干燥条件下保藏几
自然界里，微生物的种类繁多，可粗分为：
原核微生物(prokaryotic microbe): 指核质和
细胞质之间不存在明显核膜，其染色体由单一核 酸组成的一类微生物。
细胞内有明显的核区，但没有核膜、核仁，核区 内含有一条DNA构成的细菌染色体。
真核微生物(Eucarvotic microbe):凡是细胞核
细菌是自然界中分布最广、数量最多， 与人类关系最密切的一类微生物。
细菌为单细胞生物，分裂繁殖，体积 很小，直径约0.5μm，长度约0.55μm，具有杆状、球状、螺旋状等基 本形态
（见图2-1）。
1982年，澳大利亚学者巴里·马歇尔和罗 宾·沃伦发现了幽门螺杆菌(Helicobacter pylori,Hp)，并证明该细菌感染胃部会导致 胃炎、胃溃疡和十二指肠溃疡。
（3）生长旺、繁殖快
在生物界中，微生来自百度文库具有极高的繁殖速度，其中 以二均分裂方式繁殖的细菌尤为突出。
例如，大肠杆菌在37℃下以20min分裂一次计， 则一个细胞经48h后可产生2.2×1043个后代，假 如一个细菌重量为10-12克，那么这时的总重量将 在2.2×1025吨，即相当于4000个地球之重 。
人类在100多年前从植物的花粉细胞中，发现了 一些丝状和粒状的东西.
直到1879年德国生物学家弗莱明（Fleming1843一1905） 把细胞核中的丝状和粒状的东西，用染料染红并观察它， 发现这些东西平时散漫地分布在细胞核中，当细胞分裂时， 散漫的染色物体便浓缩，形成一定数目和一定形状的条状 物，到分裂完成时，条状物又疏松为散漫状，后来科学家 就把这种染色的条状物称为染色体
凡动植物能利用的营养物质，微生物一概可以利用；
而大量为动植物所不能利用的，甚至是剧毒的物质，微生 物照样可以很好的利用。
由于微生物的食谱极广、生长要求不高以及生长繁殖速度 特别快等原因，使得它们在自然界中分布极其广泛，上至 天空下至深海，到处都有微生物存在，
而土壤则是各种微生物的大本营。一亩肥沃的土壤，在 150cm深的表土内就含有300kg以上的真菌 和裂殖菌。
任何物体被分割得越细，其比表面积（单位体积所占有的 表面积）就越大，大肠杆菌的这一比值可高达30万。微生 物的这种小体积大表面积的特点，特别有利于它们与周围 环境进行物质、能量和信息的交换。实际上，微生物的一 系列其他属性都和这一特点密切相关。
（2）种类多、分布广
目前已发现的微生物在10万种以上。不同种类的微生物具 有不同的代谢方式，能分解各式各样的有机物质和无机物 质：
十年、几百年甚至上千年。 此外，耐酸碱、抗辐射、耐缺氧、耐毒物等特性在微生
物中也是极为常见的。
由于微生物的个体一般都是单细胞或接近 于单细胞，利用物理或化学的人工诱变处 理后，容易使它们的遗传性质发生变异， 从而改变微生物的代谢途径，产生新菌种， 达到为人类服务的目的。
第二节 工业生产中常见的微生物
第二章 工业微生物学基础
第一节 微生物的特点 第二节 工业生产中常见的微生物 第三节 微生物菌种的分离选育与保藏 第四节 微生物的营养 第五节 影响微生物生长发育的因素 第六节 微生物的培养 第七节 灭菌技术
第二章教学目的与要求：
掌握微生物的细胞结构、特点及鉴别。 掌握诱变育种的理论和原生质体融合技术的步骤。 熟悉微生物的营养和微生物对营养物质的吸收过程。 会分析影响微生物生长发育的因素。 掌握微生物群体的生长规律，了解微生物的培养过程。 熟悉灭菌的方法。
1956年美籍华裔遗传学家Joe Hin Tjio(庄有兴)等人
明确了人类每个细胞有46条染色体，46条染色体按其 大小、形态配成23对，第一对到第二十二对叫做常染 色体，为男女共有，第二十三对是一对性染色体。女 性性染色体是两条X染色体，而男性是X染色体和Y染 色体各一条。
一、细菌（germs ）
具有核膜,能进行有丝分裂,细胞质中存在线粒体或 同时存在叶绿体等细胞器的微小生物,都称为真核 微生物. 细胞内含有具体的细胞核，细胞核有核仁，核膜
和一至数条DNA构成的染色体。
非细胞生物没有完整的细胞结构，仅含有一种
类型的核酸（DNA或RNA）不能进行独立的代谢 作用，如病毒（virus） 噬菌体（phage）是侵染细菌的微生物病毒