微生物学概论pdf

微生物学专业（理学硕士、博士） 微生物功能蛋白 植物病理学专业（农学硕士、博士） 植物病原物相互作用 分子植物病理学微生物学是生命科学中一门极其活跃、生命力强 大的学科，既是基础学科又是应用学科。

微生物学的 发展，促进了生命的自我复制、生命进化，生命分子 构成等重大理论研究。

生命科学的许多重大研究成果 都是以微生物为研究材料的。

由于微生物学的许多重 大发现，包括质粒载体、限制性内切酶、连接酶、反 转录酶等，才导致了DNA 重组技术和遗传工程的出 现，使整个生命科学翻开了新的一页。

微生物学在生 命科学中占有重要地位，对整个生命科学的发展做出 了巨大贡献，在生命科学的发展中起着先锋和奠基的 双重作用。

本课程为植物保护专业微生物方向的专业必 修课。

通过学习微生物的形态结构、生理生化、 生长繁殖、遗传变异、生态分布、传染免疫、分 类鉴定以及微生物与其他生物的相互关系及其多 样性，以及在工、农、医等方面的应用，使学生 牢固掌握微生物学的基本理论、基础知识和基本 技能，了解微生物的基本特征及其生命活动规 律，培养学生的实践能力和创新精神，为学生今 后的学习及工作实践打下宽厚的基础。

微生物学的教学环节主要采用课堂讲 授方式授课，辅以辅导答疑和考试。

同时 开设实验课，使学生掌握微生物学的基本 实 验 技 术 。

做 到 课 堂 讲 授 与 实 验 操作 并 重，以保证教学质量。

总学时：88； 授课：58； 实验：30 教 材： 李阜棣，胡正嘉《微生物学》（第六版） 中国农业出版社 参 考 书： 周德庆《微生物学》（第二版）1绪论 原核微生物 真核微生物 病毒 微生物营养 微生物营养、代谢 微生物生长 微生物遗传与变异 微生物遗传与变异 微生物生态、应用 微生物传染与免疫 微生物进化、分类鉴定4 8 6 8 2 4 4 4 2 8 4 2王振中 卓侃 王新荣 阮小蕾 王新荣 王新荣 王新荣 王新荣 王新荣 王新荣 王新荣 王新荣微生物学是研究微生物生命活动规律的 科学。

它的基本内容是：（1）微生物细胞的 结构和功能，研究细胞的结构及其能量、物质、 信息的运转；（2）微生物的进化和多样性， 研究微生物的种类，它们之间的相似性和区 别，以及微生物的起源；（3）生态学规律， 研究不同微生物之间以及它们同环境之间的相 互作用；（4）微生物同人类的关系。

微生物学是一门年轻的科学； 微生物学是一门复杂的科学； 微生物学是一门潜力巨大的科学。

到目前为止，绿色的地球是唯一为人类 所认知的一块生命的栖息地。

在地球的陆地和海洋，与人类相依相存 的是一个缤纷多彩的生命世界。

在这个目前对人类仍有太多未知的生命 世界里，除了我们熟知的动物、植物，还有一 个神秘的群体。

它们太微小了，以至用肉眼看 不见或看不清楚，它们的名字叫微生物。

微生物（microorganism） 微生物是一群个体微小、结构 简单、肉眼看不见，必须借助 于显微镜才能观察到的微小生 物。

2非细胞型：个体最小，能通过滤菌器，需 电镜才能观察到，无典型细胞结构，只能在活 细胞内繁殖。

原核细胞型：原始核，无核膜核仁，细胞 器不完整。

真核细胞型：高度分化的核、有核膜、核 仁细胞器完整。

原核生物类：细菌、放线菌、蓝细 菌、枝原体、立克次氏体。

真核生物类：真菌、原生动物和显 微藻类。

非细胞生物类：病毒、类病毒和朊 病毒（又称朊粒）。

当微生 物大量繁殖 在某种材料 上形成一个 大集团时， 我们就能看 到其菌落。

微生物虽小，但它们和人类的关系非常密切。

有些对人类有益，是人类生活中不可缺少的伙伴；有 些对人类有害，对人类生存构成了威胁；有的虽然和 人类没有直接的利害关系，但在生物圈的物质循环和 能流中具有关键作用。

在地球上，微生物“出生”最早。

地球诞 生至今已有46亿年，最早的微生物35亿年前就 已出现在地球上，人类出现在地球上则只有几 百万年的历史。

人类认识微生物只有短短的300多年。

1676年荷兰人列文虎克用自制的显微镜观察到 了细菌，从而揭示出一个过去从未有人知晓的 微生物世界。

3列文虎克用自己磨出的镜片 制作了自己的显微镜。

列 文虎克（Anthony Von Leeuwenhoek） 1632年生于荷兰的代尔夫特，他的父亲是制造篮 子的手工艺人，母亲来自酿酒艺人家庭。

6岁时 列文虎克的父亲就去世了。

小时候列文虎克接受 了一点基础教育，16岁时他就挑起了养家糊口的 重担，到首都阿姆斯特丹的一家布店当学徒。

六 年的学徒生活结束后，列文虎克回到家乡，凭自 己的手艺开了一家布店。

不过他的生意并不成 功，很快转行，担任代尔夫特市政厅的看门人。

看门人用自己的显微镜进行 观察，发现了细菌。

列文虎克后来从事了许多工 作，他当过酒类化验员、政府小 职员、财产保管员等职位，唯一 不变的是他对显微镜制造和观察 微观世界的浓厚兴趣。

1673年 列 文 虎 克 在 好 朋 友 格 拉 夫 的 劝 告 下，给英国皇家学会写了文章《列文虎克用自 制的显微镜，观察皮肤、肉类以及蜜蜂和其他 虫类的若干记录》，报道了自己发现的狄尔肯 （微生物）的事情。

经过严格的检验，皇家学会会员们终于相 信列文 虎克那 些看似荒诞不经的“狄尔肯”故 事，在微观世界里是真实的。

研究报告得到了 承认，并译成英文发表在皇家学会的刊物上。

列文虎克不久被接纳为英国皇家学会的正式会 员。

这个默默无闻的荷兰平民，一下子成为欧 洲的知名科学家。

4在生命世界中，各种生物的体形大小相差极大。

植物中的红杉高达350米，动物中的蓝鲸长达34米， 而我们今天知道的最小微生物是病毒，如细小病毒的 直径只有20纳米。

微生物一般指体形在0.1毫米以下的小生物。

个 体微小的特性使微生物获得了高等生物无法具备的五 大特征，即体积小面积大、吸收多转化快、生长旺繁 殖快、适应强变异频、分布广种类多。

微生物名称 大肠杆菌 枯草杆菌 乳酸菌 根瘤菌 光合细菌 酿酒酵母代时 18分 31分 38分 110分 144分 120分每日世代 80 46 38 13 10 12每日增殖率 1.2×1024 7.0×1013 2.7×1011 8.2×103 1.0×103 4.1×103微生物对环境条件尤其是恶劣的“极端环 境”具有惊人的适应力，这是高等生物所无法 比拟的。

例如，多数细菌能耐0℃到－196℃的 低温；在海洋深处的某些硫细菌可在250℃300℃的高温条件下正常生长；一些嗜盐细菌 甚至能在饱和盐水中正常生活；产芽孢细菌和 真菌孢子在干燥条件下能保藏几十年、几百年 甚至上千年。

耐酸碱、耐缺氧、耐毒物、抗辐 射、抗静水压等特性在微生物中也极为常见。

微生物在地球上几乎无处不有，无孔不入，就 连我们人体的皮肤上，口腔里，肠胃道里，都有许多 微生物。

85000米的高空、11000米深的海底、2000米 深 的 地 层 、 近 100℃ （ 甚 至 300℃ ） 的 温 泉 、 零 下 250℃的环境下，均有微生物存在。

土壤是微生物的 大本营，任意取一把土或一粒土，就是一个微生物世 界，不论数量或种类均很多。

在肥沃的土壤中，每克 土含有5-20亿个微生物。

微生物种类繁多。

迄今为止，我们所知道 的微生物约有10万种，有人估计目前已知的种 只占地球上实际存在的微生物总数的20%，微 生物很可能是地球上物种最多的一类。

微生物 资源是极其丰富的，但在人类生产和生活中仅 开发利用了已发现微生物种数的1%。

类群 病毒 细菌 真菌已知种数 5000 4760 72000估计总种数 130000 40000 1500000已知种百分 数（％） 4 12 55微生物是一切生物的老前辈。

地球诞生至 今已有46亿多年，最早的微生物35亿年前就已 出现在地球上，人类出现在地球上则只有几百 万年的历史。

如果把地球的年龄比喻为一年的话，则微 生物约在3月20日诞生，而人类约在12月31日 下午7时许出现在地球上。

人类在发现和研究微生物之前，把一切生 物分成截然不同的两大界－动物界和植物界。

随着人们对微生物认识的逐步深化，从两界系 统经历过三界系统、四界系统、五界系统甚至 六界系统，70年代后期，美国人Woese等发现 了地球上的第三生命形式——古菌，导致了生 命三域学说的诞生。

该学说认为生命是由古菌 域（Archaea）、细菌域（Bacteria）和真核生 物域（Eucarya）所构成。

古菌域包括嗜泉古菌界、广域古菌界和初 生古菌界；细菌域包括细菌、放线菌、蓝细菌 和各种除古菌以外的其它原核生物；真核生物 域包括真菌、原生生物、动物和植物。

除动物 和植物以外，其它绝大多数生物都属微生物范 畴。

由此可见，微生物在生物界级分类中占有 特殊重要的地位。

史前期 8000年前-1676年 初创期 1676年-1861年 奠基期 1861年-1897年 发展期 1897年-1953年 成熟期 1953年主要标志：微生物的自发应用6在漫长的史前期，人类虽然还未见 到微生物个体，却自发地与微生物频繁 地打交道，并在微生物的应用和防治方 面积累了许多丰富的经验，而且还有不 少创造发明。

例如发面，天然果酒和啤 酒的酿造，牛乳和乳制品的发酵以及利 用霉菌来治疗一些疾病等。

主要标志：用显微镜看到细生物， 尤其是细菌个体，只停留在形态描述。

这个时期的开创者是荷兰的业余科学家列 文虎克。

他让我们进入到微生物这一“巨大”的 世界中。

1590年，荷兰的杨森父子首先制成原始的 分辨率很低的复式显微镜。

1664年，英国的虎 克用这种显微镜观察和描绘了长在皮革表面的 一种蓝色霉菌的子实体结构，但观察较粗糙。

1676年，列文虎克用自制的单式显微镜首 次观察到了细菌的个体，为揭开微生物世界的 奥秘打开了大门，具有划时代的意义。

1796年5月4日，英国医生E. Jenner 第一次为一个男孩接种牛痘成功，从此 人类终于有了对付死神——天花的武器。

主要标志： （1）建立一系列研究微生物的方法和技术 （2）开创寻找病原菌的黄金时代 （3）进入生理水平的研究 （4）建立以应用为主的许多分支学科奠基期是由1861年巴斯德利用曲颈瓶试 验推翻生命自然发生学说并建立了胚种学说 开始的。

本时期的代表人物主要是法国的巴 斯 德 （ 1822-1895 ） 和 德 国 的 科 赫 （ 18431910），它们分别被称为微生物学的奠基人 和细菌学的奠基人。

7巴斯德 （1822-1895）：法国微生物学家、化 学家，近代微生物学的奠基人。

巴斯德一生进行了许多探索性的研究，取得了 重大成果，是19世纪最有成就的科学家之一。