工业微生物学
工业微生物学3章习题
工业微生物学3章1、 什么是营养物质？营养物质有哪些生理功能？营养指物体从外部环境摄取其生命活动所必需的能量和物质，以满足其生长和繁殖需要的过程，这些能量和物质即为营养物质。
营养物质的生理功能有：为生物提供必需的能量，结构合成物质，调节生物体的新陈代谢，为生物提供良好的生理环境。
4、什么是能源？试以能源为主，对微生物营养类型进行分类能源是指能为微生物的生命活动提供最初能量来源的营养物或辐射能。
能源是指能为微生物的生命活动提供必需的能量来源的营养物质和辐射能。
以能源，碳源不同可将微生物分成四大类:7、什么是生长因子？它主要包括哪几类化合物？是否任何微生物都需要生长因子？如何才能满足微生物对生长因子的需求？生长因子：某些微生物不能从普通的碳源。
氮源合成，而需要另处少量加入来满足生长需要的有机物质。
主要包括：氨基酸，维生素，嘌呤和嘧啶及其衍生物、甾醇、胺类、C4～C6 的分枝或直链脂肪酸等。
各种微生物所需的生长因子互不相同，有的需要多种，有的不需要，培养条件也会影响微生物对生长因子的需求。
为了满足微生物对生长因子的需求，一般要在培养基本中添加少量的该种生长因子。
9、为什么实验室配制培养基时，一般采用蛋白胨而不是以蛋白质为氮源？为什么枯草杆菌能水原明胶，而大肠杆菌则不能？蛋白胨是水解产物，微生物可直接利用，另处蛋白胨比蛋白质更易保存，所以实验室一般用蛋白质胨作氮源。
大肠杆菌是G+ 菌，它的细胞壁中含有脂多糖和外壁层，使蛋白分解酶无法穿过细胞壁，来到胞外水解明胶，而枯草杆菌是G-菌，情况相反，因而可以水解明胶。
13、什么是选择性培养基？它在工业微生物学工作中有何重要性？试举一例并分析其中的选择性原理。
根据某种某类微生物的特殊营养要求，或对某些物理，化学条件的抗性而设计的培养基，称为选择性培养基，其重要性在于它可以使混合菌样中的劣势变成优势菌，从而提高该菌的筛选效率。
例如，已知结晶紫可以抑制革兰氏阳性菌，那么，在革兰氏阳，阴性菌的混合培养物中加入结晶紫，即可使革兰氏阳性菌的生长受到抑制，而分离对象革兰氏阴性菌则可趁机大大增殖，在数量占据优势。
工业微生物学
工业微生物学
《工业微生物学》
一、定义：
工业微生物学是研究有利于经济运营的微生物活动以及与其有
关的科学。
它综合应用生物、化学、物理等学科的知识来研究微生物如何利用原料转化为有用的产品，并分析其关键过程对生产的影响。
二、历史：
工业微生物学发展至今已经有百余年的历史，其发展过程可以大体分为三个阶段：
（1）19世纪初期，及期为现代工业微生物学的萌芽期，当时，随着近代化学、物理的发展，人们利用这些学科的知识，将微生物联系到制造发酵产品上。
（2）20世纪初期，蒸馏酒、酿酒、蔬菜和乳制品等发酵物品的生产，得到了迅速发展，给工业微生物学带来了非常重要的开发。
（3）20世纪中期以后，技术在改进，现代工业微生物学应运而生，可以通过识别和选择微生物，修饰生物体，改造存储和运输等把控发酵生产过程的方法，极大提高生产效率。
三、应用：
工业微生物学的应用广泛，主要涉及食品行业、药品行业、皮革行业、纸浆行业、农业行业、环境行业等。
它被广泛应用于生物质能源化学精炼、环境生物控制、药物代谢和合成、蛋白质工程和食品微生物杀菌等领域。
四、发展前景：
随着科技的发展，工业微生物学也朝着更为严谨、科学、安全发展的方向发展。
未来，工业微生物学将逐步深入到工业产品生产过程中，不断发挥其作用，实现产品安全、质量优良、效率高的生产，更好地服务于人类文明进步。
微生物学在工业中的应用
微生物学在工业中的应用微生物学是研究微生物的科学，广泛应用于各个领域。
在工业中，微生物学的应用发挥着重要的作用，涉及到食品加工、药物生产、环境保护等方面。
本文将从这些方面来探讨微生物学在工业中的应用。
一、食品加工1. 发酵食品微生物学在食品加工中最常见的应用就是发酵过程。
通过微生物的代谢活动，食物中的糖类、蛋白质等物质得到分解和转化，使得食物呈现出丰富的风味和口感。
以面包为例，添加酵母菌在高温下进行发酵作用，使面团中的淀粉发酵生成二氧化碳，从而使面团膨胀，形成蓬松的面包。
2. 发酵剂微生物学在食品行业中还广泛应用于发酵剂的制备。
通过提取和纯化微生物发酵液中的酶，可以制备出高效的发酵剂。
这些发酵剂可以用于面包、饼干等食品的生产过程中，提高产品的质量和产量。
3. 保鲜处理微生物学在食品保鲜方面也发挥着重要的作用。
利用抑制微生物生长的菌株，可以制备出具有抗菌作用的保鲜剂，延长食品的保鲜期限。
二、药物生产1. 抗生素抗生素是指由微生物代谢产生的具有抑制或杀死其他微生物生长的物质。
通过对微生物的分离、培养和发酵等技术，可以获得大量的抗生素。
这些抗生素可以用于医药领域，治疗各种细菌性感染疾病。
2. 酶制剂微生物在药物生产中还被广泛用于酶制剂的制备。
通过筛选和改造微生物菌株，可以获得高效的酶产生菌，并利用其代谢产物来制备出酶制剂。
这些酶制剂可以用于药物合成中的催化反应，提高合成效率和减少废料产生。
三、环境保护1. 污水处理微生物学在污水处理中被广泛应用。
微生物可以利用有机物质进行分解和代谢，从而实现有机物的降解和去除。
通过调控微生物群落的结构和功能，可以高效地去除废水中的有机物、氮、磷等污染物质，减少对环境的污染。
2. 油污处理微生物学在油污处理中也发挥着重要的作用。
某些微生物菌株可以利用油类物质为代谢底物，通过生物降解来去除油污。
这种方法比传统的物理化学方法更环保，同时也可以实现资源的回收利用。
3. 废弃物处理利用微生物学手段可以对一些废弃物进行有效处理和利用。
工业与环境微生物学
工业与环境微生物学在可持续发展中的作用与贡献
工业与环境微生物学在可持续发展中的作用与贡献
贡献
促进经济社会可持续发展 和生态文明建设
为解决全球环境问题提供 科学依据和技术支持
推动人类与自然和谐共生 和可持续发展
THANKS
感谢观看
遗传物质
微生物的遗传物质主要是DNA， 部分病毒以RNA为遗传物质。
基因表达与调控
微生物的基因表达受到多种因素的 调控，包括转录水平调控、翻译水 平调控和蛋白质水平调控等。
变异类型
微生物的变异可分为基因突变、基 因重组和染色体变异三种类型。这 些变异为微生物的进化和适应环境 提供了基础。
02
工业微生物学应用
05
工业与环境微生物学的未来展望
工业微生物学的发展趋势与挑战
发展趋势
1
2
利用基因编辑技术改良工业微生物
3
开发高效、环保的工业微生物发酵工艺
工业微生物学的发展趋势与挑战
• 拓展工业微生物在新能源、新材料等领域的应用
工业微生物学的发展趋势与挑战
01
挑战
02 工业微生物的遗传背景复杂，基因编辑难 度大
微生物的分类
根据形态和生理生化特性，微生 物可分为细菌、真菌、放线菌、 立克次氏体、支原体、衣原体、 螺旋体等。
微生物的生理生化特性
营养类型
微生物可分为自养型和异养型，自养 型能利用简单的无机物合成自身所需 的有机物，异养型则依赖有机物作为 碳源和能源。
呼吸类型
代谢产物
微生物在代谢过程中会产生多种代谢 产物，如有机酸、酒精、抗生素等。
利用微生物的代谢活动，将工业废弃物中的有机 物分解为无害物质，如利用细菌处理石油泄漏和 有机废水。
微生物学在工业生产中的应用与发展
微生物学在工业生产中的应用与发展微生物学指生物学的一个分支，主要研究微生物的形态、结构、生命周期、生理生化过程、分子遗传学等内容。
作为一项具有广泛应用价值的科学研究领域，微生物学已在工业、农业、医疗、环境等领域发挥着非常重要的作用。
本文将主要探讨微生物学在工业生产中的应用与发展。
一、微生物在食品工业中的应用微生物在食品工业中有着广泛应用，如制作酸奶、酒类、腌制食品等。
其中酸奶的制造是微生物应用最广泛的领域之一。
一般来说，酸奶是由保加利亚乳杆菌和酸性球菌共同发酵而成。
这些细菌在发酵过程中会分解乳糖产生乳酸，从而降低乳的pH值，进而使酸奶变得更加浓稠。
此外，微生物还可以通过加工制作出各种调味的酸奶产品，如草莓味、蓝莓味等。
二、微生物在制药工业中的应用微生物在制药工业中也有着重要的应用价值。
它们可以被用来生产一些天然抗生素如青霉素、链霉素、阿奇霉素等。
这些天然抗生素都是由微生物合成产生的。
此外，微生物还可以被用来生产多肽类药物、酶制剂、人胰岛素等。
这些生物制品均来自微生物的合成。
三、微生物在生物降解工业中的应用微生物在生物降解工业中也有着广泛应用，如水处理、污水处理等。
微生物可以利用废水中的有机物作为自己的营养来源，通过吞噬分解来去除废水中的污染物。
这对于环保事业来说是非常重要的。
四、微生物在生物质能源领域的应用生物质能源是指以可再生的生物质为原料，经过化学、物理、热力或发酵等手段获得的可再生能源。
在生物质能源领域，微生物也有着重要的应用价值。
例如，利用微生物的一些代谢活动，可以将木材、秸秆、废弃农作物等生物质转化成生物燃料。
同时，微生物的代谢活动还能够催化产生一些生物气体，如甲烷等。
五、微生物在生物肥料领域的应用微生物在生物肥料领域应用广泛。
通过将一些生物发酵产生的有机酸和其他有用营养物质混合而成的生物肥料，可以有效地提高作物品种的营养含量以及果实的品质。
此外，这些生物肥料还可以提高土壤的肥力，从而改善农业生产的质量和产量。
工业微生物育种学PPT课件
代谢流量调控
通过调节代谢流量，改变代谢产物的合成途 径和合成量，从而获得具有新性状的工程菌。
组合育种与高通量筛选
组合育种
将不同的育种方法进行组合，综合利用各种 方法的优势，提高育种效率和成功率。
高通量筛选
利用高通量筛选技术，快速、高效地对大量 菌株进行筛选，寻找具有优良性状的菌株。
04
工业微生物育种实践与应 用
05
工业微生物育种面临的挑 战与未来发展
基因编辑技术的伦理与法规问题
伦理问题
基因编辑技术对人类基因的干预引发了关于人类尊严 、生命伦理等方面的争议。在工业微生物育种中，应 充分考虑伦理原则，尊重生命、维护人类尊严。
法规问题
随着基因编辑技术的不断发展，各国政府正在制定相关 法律法规，以规范技术的合理应用。在工业微生物育种 中，应遵守相关法规，确保技术的合法性和安全性。
提高产率与生产效率
总结词
通过育种手段优化微生物的代谢途径，提高目标产物 的合成效率。
详细描述
工业微生物育种学通过基因工程技术对微生物进行改 造，优化其代谢途径，提高目标产物的合成效率，从 而提高整个生产过程的产率与生产效率。
降低生产成本与资源利用
要点一
总结词
降低生产成本，提高资源利用率，实现可持续发展。
特点
工业微生物育种学具有高度的应用性和实践性，强调对微生物的遗传特性和代 谢机制的深入理解，通过定向改造和优化微生物，实现工业生产的可持续发展 和高效性。
重要性及应用领域
重要性
随着生物技术的迅猛发展，工业微生物育种学在提高工业生产效率、降低成本、减少环境污染等方面发挥着越来 越重要的作用。通过对微生物的遗传改良，可以突破传统育种方法的限制，实现高效、精准的工业生产。
工业微生物学
课程名称：工业微生物学课程编码：英文名称：Industrial Microbiology学时：54 学分：3适用专业：生物工程，制药工程，食品科学与工程，生物技术，食品质量与安全课程类别：必修课程性质：学科基础课先修课程：生物化学教材：《微生物学》路福平等，中国轻工业出版社，2019一、课程性质与任务工业微生物学是为生物工程、制药工程、食品科学与工程、食品质量与安全和生物技术专业开设的一门重要技术基础课。
通过本课程的学习，要求学生掌握微生物的基本知识，包括微生物的形态、结构、营养、生长、环境因素对微生物的影响、菌种选育、菌种保藏以及新陈代谢和遗传变异等；了解微生物在生物界中的地位、在自然界中的分布与作用、特别是在食品、发酵与制药工业中的实际应用等，为其它专业课的学习奠定良好基础。
虽然工业微生物学是我校生物工程，制药工程，食品科学与工程，食品质量与安全，生物技术专业重要的一门基础生物学课程，但因为学习时间有限，因而本课程不能详尽无遗地讲解微生物学的各个方面，在内容的选择和安排上要注意做到主次分明、概念清楚、由浅入深、理论联系实际，为提高教学质量与教学效果创造有利条件。
二、课程教学的基本要求工业微生物学是生物工程、制药工程、食品科学与工程、食品质量与安全和生物技术专业的一门重要技术基础课，以阐述微生物的形态结构与功能、微生物的营养、环境因素对微生物生长的影响以及微生物的遗传育种为主，同时适当介绍微生物的生态学、微生物的分类以及传染与免疫等知识。
考虑到学生已经在生物化学课中学过各种物质代谢的知识，所以在工业微生物学中不再讲解，只介绍微生物的产能方式如呼吸和发酵。
通过本课程的学习，要求学生掌握微生物的基本知识，包括微生物的形态、结构、营养、生长、环境因素对微生物的影响、菌种选育、菌种保藏以及新陈代谢和遗传变异等；了解微生物在生物界中的地位，在自然界中的分布与作用，特别是在食品、发酵与制药工业中的实际应用等，为其它专业课的学习奠定良好基础。
工业微生物学
工业微生物学一、课程差不多信息课程中文名称:工业微生物学课程代码：09207学分与学时：4.0学分，72学时；〔理论课3学分，54学时；实验课0.5学分，18学时〕课程性质：专业必修授课对象：生物技术〔专科〕二、课程教学目标与任务通过教学，使学生把握工业微生物学的完整差不多知识，包括工业微生物的形状构造、生理代谢、遗传变异、生态分布等；了解和把握微生物菌种分离和培养、染色和观看、菌种选育、菌种保藏以及有害微生物操纵等差不多微生物实验技术原理和方法；向学生展现工业微生物在现在发酵工业、食品工业、制药工业和环境工程等方面的应用现状和研究进展，使所学差不多理论更好结合生产实践。
在教学中要把精力集中在培养学生分析问题，解决问题的能力上。
三、学时安排四、课程教学内容与差不多要求教学要求和教学方法：1. 突出四性：基础性、系统性、先进性、应用性2.多种教学方式：采纳多媒体课件将授课内容、图表、照片、结论式条文展现出来，把原本活生生的微生物还原其本来面貌，触发学习者的形象思维，加深对差不多理论的认识和把握；每章节重点、难点的提示、章后小结，少而精，使学习者能触类旁通，举一反三、思维活跃、知识丰收；3.理论与实验、理论与实践紧密结合教学内容目的和要求：本章要紧引导学生了解什么是微生物，工业微生物学的建立和进展历史，对人类生产实践活动以及其他学科的阻碍，明确微生物学作为一门独立学科在生命科学进展中的重要作用和地位，了解微生物的分类、鉴定和命名，激发学生对微生物学的浓厚爱好，启发学生，勤于摸索，勇于实践，为科学进展做出奉献。
重点与难点：要求把握微生物学科进展历史中几位重要的奠基人物对微生物学的要紧奉献；微生物的几大共性特点。
第一章微生物与工业微生物学一、微生物学研究的对象和任务二、微生物的分类单元、命名及分类依据和方法三、微生物学进展简史和重要代表人物四、工业微生物学研究的意义。
在工业、农业、医学、食品卫生、环境爱护和生命科学研究和技术进展中的重要应用第二章重要工业微生物种类目的要求：本章要紧使学生学习并把握工业微生物包括真细菌、放线菌、酵母菌、霉菌、蓸菌蓝细菌和病毒的细胞形状、差不多结构特点及其功能、生活特性、在工业上的应用等等，认识微生物的多样性。
(工业)微生物学试题(附解析)-生物工程-生物技术
一、名词解释（每小题2分，10个小题，共计20分）1.聚-β-羟丁酸（PHB）2.病毒包含体3.异养微生物4.假菌丝5.同步培养6.防腐7.补充培养基8.2μm质粒9.血清型反应10.拮抗二、填空（每空0.5分，60个空，共计30分）1.革兰氏阳性细菌细胞壁的成分是和；革兰氏阴性细菌的细胞壁分内外两层，内层成分是，外层称外膜，成分是、和。
2.耐高温微生物细胞膜中含有较多脂肪酸，耐低温微生物细胞膜中则含有较多的脂肪酸。
3．菌毛多见于革兰氏性致病菌中，它具有功能。
4.酿酒酵母的细胞壁呈三明治状，外层为，内层为，中间层为；细胞壁经水解后可制成酵母原生质体。
5.单个病毒粒子称为，它由和构成，有些较复杂病毒还有一层，其上长有等附属物。
6.大肠杆菌的λ噬菌体是一种常见的温和噬菌体，其头部呈状，尾部特点为，核心成分为状，其两端各有一。
7.在微生物的生产实践中，为获得优良接种物（“种子”），多取期的培养物；为获得大量菌体，多取期的培养物；为取得高产量的次生代谢物，多取期的培养物。
8．微生物生长需要合适的渗透压，如果环境渗透压过高，将引起；而低渗透压的环境会造成细胞。
渗透压的大小是由溶液中所含有的分子或离子的质点数所决定的，等重量的营养物质，其分子或离子越小，产生的渗透压越。
9.巴斯德消毒法是基于菌的致死条件为62℃、15min而定的。
10.嗜盐菌细胞膜中红色与紫色两部分中，前者重要用于，后者称为紫膜，其作用是。
11．耐氧菌之所以能在有氧的环境中生存，而不被超氧阴离子自由基所毒害，原因是其细胞内存在有和两种酶。
12．抗生素的作用机制有、、和等。
13.艾姆氏试验中常用的菌种是的营养缺陷型，通过回复突变可以测定待测样品中的存在。
14．吖啶类化合物和ICR化合物可导致基因发生突变。
15．与营养缺陷型有关的菌株有三种：①从自然界分离到的任何菌种的原始菌株称为；②它经过诱变剂处理后所发生的丧失某酶合成能力的菌株称为；③再经回复突变或重组后的菌株称为。
工业微生物学1,2章习题
第一章1、列文虎克·巴斯德和科赫等在微生物学的建立和发展中有哪些重要的贡献。
(1)列文虎克：①利用单式显微镜观察了许多微小物体和生物，并于1676年首次观察到形态微小、作用巨大的细菌，从而解决了认识微生物世界的第一个障碍；②一生制作了419架显微镜或放大镜，最大放大率达266倍；③发表过约400篇论文，其中375篇寄往英国皇家学会发表。
(2) 巴斯德：①提出了生命只能来自生命的胚种学说，并认为只有活的微生物才是传染病，发酵和腐败的真正原因；②发展了有效的加热灭菌技术，发明了巴斯德消毒法；③研究了蚕病、炭疽病、狂犬病等传染病，发明了用接种减毒菌苗的办法进行防治。
(3) 科赫：①建立了研究微生物的一系列重要方法，如平板培养技术，细菌染色法、悬滴培养法以及显微摄影技术；②利用平板分离方法寻找并分离到多种传染病的病原菌；③于1884年提出了科赫法则，指导特定微生物与特定疾病相关性研究。
4、什么是微生物？它主要包括哪些类群？解：微生物是包括所有形体微小的单细胞，或个体结构简单的多细胞，或没有细胞结构的低等生物的通称。
它主要包括三大类：①原核微生物：如细菌，放线菌、蓝细菌、立克次氏体、衣原体和支原体；②真核微生物：如酵母菌、霉菌、担子菌等真菌及单细胞藻类和一些原生动物。
③无细胞结构的病毒等。
6、将下列科学家所从事的工作与其属于微生物学的研究领域划线配对。
(a)研究有毒废物的生物降解免疫学（d）(b)研究爱滋病病因微生物生态学（a）(c)研究利用细菌生产人体蛋白微生物遗传学（f）(d)研究爱滋病症状微生物生理学（e）(e)研究细菌毒素产生分子生物学（c）(f)研究微生物生活史病毒学（b）10、试举例说明微生物在其他生物难以生存的条件下正常活动。
解：微生物对环境尤其是极端恶劣的环境具有很强的适应能力。
如：在海洋深处某些硫细菌可在250℃甚至300℃的高温条件下正常生长；大多数细菌能耐0~-196℃的任何低温，甚至在-253℃液体氢下仍能保持生命；某些产芽孢细菌可在干燥环境中保存几十年、几百年甚至上千年；此外还有一些耐酸菌、耐碱菌、耐辐射菌等均能在其他生物难以生存的条件下正常活动。
微生物学在工业中的应用
微生物学在工业中的应用微生物学作为生物学的一个重要分支，一直以来受到关注和研究。
微生物可以被定义为生命的基本单位之一，而且它们存在于地球上所有的生物体中。
微生物有着极为重要的生态角色，它们能够影响氧气的吸收、有机物质的生产和分解，还能使得肥料、药物等有机化合物转化为有利于生命体的产物。
在工业中，微生物也有广泛的应用和利用。
1. 食品工业中的微生物学微生物学在食品工业中有着广泛的应用。
食品工业在生产中会使用一些自然界中存在的微生物，例如在酿酒中，酵母菌就是很重要的生产原料之一，因为酵母菌能够将大麦、水果或葡萄中的糖分转化为酒精。
除此之外，细菌也被广泛应用在食品工业中。
例如，酸奶的生产需要使用乳酸杆菌，而发酵肠是由乳酸链球菌和酸敏链球菌发酵而成的。
2. 生物制剂和农业细菌和真菌被广泛应用于生物制剂和农业。
在生物制剂中，微生物被用来生产化学品、药物、维生素等。
而在农业中，细菌被用作肥料，生产有机肥料，通过细菌代谢物的作用使得土壤更加肥沃，促进作物的生长。
此外，微生物学在育种上的应用也是近年来的一个研究热点，通过基因编辑技术可以将有益的基因转移到作物中，使得作物能够更好地适应环境，增加产量。
3. 环境保护微生物学能够帮助我们更好地保护环境和处理废物。
微生物能够将有机废物和污水转换为无害的物质。
因此，微生物学在处理废水和处理城市垃圾的工作中也有着广泛的应用。
此外，在地球上一些极端环境，例如沙漠、深海等，生物存在的环境一般都比较苛刻。
而微生物能够在这些苛刻的环境下生存并且发挥作用，因此对这些地方的科学研究也有着很大的意义。
4. 产业中的微生物学在产业上微生物学也有着广泛的应用。
例如，在医药工业中，细菌和真菌被用于生产抗生素、激素等药物。
此外，微生物学还在纺织、皮革和制浆造纸等领域中都有着广泛的应用。
微生物能够帮助人们生产出更加环保、高效和更具性能的产品。
5. 生态学中的应用微生物学在生态学中也有重要的应用。
微生物学及其在环境和工业中的应用
微生物学及其在环境和工业中的应用微生物学是研究微生物的科学，微生物是一类非常小型的生物体，包括细菌、真菌、病毒等。
微生物学在环境和工业中的应用非常广泛，发挥着重要的作用。
一、环境中的微生物应用1. 污水处理：微生物在污水处理中起到了关键的作用。
通过微生物的作用，可以将有机物质转化为无机物质，从而降解污水中的有机物。
微生物处理污水的方法包括生物过程和生物膜过程。
生物过程是指利用微生物的降解能力来处理污水，生物膜过程是基于微生物形成的生物膜来处理污水。
这些方法不仅能够高效地处理污水，还能够减少污染物的产生。
2. 土壤修复：微生物在土壤修复中也起到了重要的作用。
由于人类活动和工业化的发展，土壤受到了严重的污染。
微生物通过降解有机物和吸附重金属等方式，可以修复受到污染的土壤。
通过微生物的作用，可以将有害物质转化为无害物质，从而恢复土壤的功能。
这对于保护环境、维护生态平衡具有重要意义。
3. 生物肥料：微生物在生物肥料中的应用也非常广泛。
微生物肥料是一种利用微生物固氮、溶磷、溶钾等特性，改善土壤结构和促进植物生长的肥料。
相比传统化肥，微生物肥料具有无污染、高效、环保等优点。
同时，微生物肥料还可以提高土壤的养分利用率，减少化肥的使用量，降低对环境的负面影响。
二、工业中的微生物应用1. 发酵工业：微生物在发酵工业中发挥着重要的作用。
发酵是一种通过微生物的代谢过程来生产化合物的方法。
利用微生物的发酵能力，可以生产出多种化合物，包括酒精、乳酸、醋酸等。
这些化合物在食品工业、制药工业、化工工业等各个领域中都有广泛的应用。
2. 生物能源：微生物在生物能源的生产中也起到了关键的作用。
利用微生物的代谢过程，可以转化生物质为生物能源。
例如，利用微生物的发酵作用，可以将农作物秸秆、木材等转化为生物乙醇。
生物能源具有可再生性和环保性的优势，对于替代传统能源具有重要意义。
3. 生物制药：微生物在生物制药中也扮演着重要角色。
通过利用微生物的生长和代谢能力，可以生产出多种药物，如抗生素、免疫调节剂等。
微生物学在工业生产中的应用研究
微生物学在工业生产中的应用研究随着工业科技的发展，微生物学在工业生产中的应用越来越广泛。
微生物作为工业生产中的重要基础，不仅可以生产食品饮料、化妆品、医药等商品，而且还能在固体废物处理、能源生产等方面发挥重要作用。
本文将从微生物学在工业生产中的应用、生物催化和发酵过程控制等方面进行讨论。
一、微生物学在工业生产中的应用微生物是自然界中一类生物体，其中最常见的是细菌和真菌。
白色酵母、酸奶菌、乳酸菌等微生物都有广泛的应用前景。
食品饮料行业：食品饮料行业是微生物学在工业生产中的重要应用领域之一。
如在奶制品中，乳酸菌、酸奶菌和酵母菌等微生物被广泛应用。
其在奶类制品中发挥的作用不仅仅是在加速酸化反应中，还有促进其产生果胶等环境保护作用。
化妆品行业：化妆品行业是另一个微生物学在工业生产中的重要领域。
如在面霜、护肤品等化妆品中，微生物可以促进制品保持自然状态，并增加产品长久存在的能力。
医药行业：世界上许多生命垂危的疾病已被微生物学治疗，如抗生素、激素、疫苗等，它们都是通过微生物学所探索出来的。
微生物学已成为全球医药生产的关键领域，其作用趋向广泛且重要。
二、生物催化生物催化是利用酶和微生物促进化学反应，使有机物或无机物转化为有用商品的过程。
生物催化在工业生产中的应用包括以下几个方面：1.酶催化：随着生物技术的发展，各种酶催化剂被广泛地用于生产和加工各种商品，如制药、食品、饮料、日化等业。
还有许多诸如污染物等不良物质，都是通过酶的催化作用来减少危害性。
2.微生物催化：微生物催化具有高效性、广适性、可逆性等特点，可以很好地解决一些石油加工业、精细化学品制造业等中的瓶颈问题。
3.纳米建筑物催化：纳米建筑物催化有很好的高效性和特殊晶体结构，可广泛应用于化学、电池、半导体和高聚物等领域。
三、发酵过程控制发酵过程控制是通过非线性动态分析、生化反应动力学分析和遗传算法、贝叶斯网络等领域学科的综合应用，建立出相应的数学模型，从而控制微生物生长和代谢的过程。
微生物学课程标准
微生物学课程标准(共11页) -本页仅作为预览文档封面，使用时请删除本页-《微生物学》课程标准适应专业：制药工程专业、生物工程专业、食品工程专业课程编号：课程名称：工业微生物学（Industrial Microbiology）课程类型：学时学分：一、课程性质。
本课程主要培养生物化工工艺专业学生《工业微生物学》是高等院校化工制药专业、生物技术专业和生物工程专业重要的课程之一。
（二）基本理念。
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，在工、农、医等方面的应用，了解该学科的发展前沿、热点和问题，使学生牢固掌握微生物学的基本理论和基础知识，了解微生物的基本特性及其生命活动规律，为学生今后的学习及工作实践打下宽厚的基础。
（三）设计思路。
从微生物形态到微生物分类，在从微生物生长繁殖与代谢的调控与具体在现实工业生产中的应用。
由浅入深，从直观到客观逐步深化课程内容。
二、培养目标1、能力目标○1能在微生物检验过程中严格遵守无菌操作规程；○2会正确使用光学显微镜、高压蒸汽灭菌锅、干燥箱、均质器、超净工作台等微生物检验有关仪器和设备；○3能熟练掌握无菌操作技术、培养基制备技术、消毒灭菌技术、分离纯培养和接种技术、染色技术、菌种保藏技术等微生物基本操作技能；○4通过对微生物进行个体形态和群体形态的观察，会辨别细菌、酵母菌、霉菌等各类微生物；○5能掌握各类食品检样的菌落总数、大肠菌群、乳酸菌、霉菌和酵母菌、致病菌等常规项目的检测技术；○6能掌握罐头食品商业无菌的检验技术；会分析总结实验结果，并做出正确、规范的实验报告。
2、知识目标○1理解和掌握无菌操作技术要点，掌握细菌、放线菌、酵母菌、霉菌和病毒五大类微生物类群的形态特征；○2细菌的革兰氏染色的原理和方法：光学显微镜的工作原理和技术要点；○3微生物所需营养物质的种类、功能及其运输方式；培养基的配制原则和种类；○4微生物生长的规律以及影响微生物生长的因素，明确控制有害微生物的各种措施与方法；○5五大类微生物培养与生长测定方法；○6食品微生物检验中常用检样的制备技术，熟悉微生物检验的基本程序和要求；○7菌落总数、大肠菌群、罐头食品商业无菌等的含义和卫生学意义及检验程序；○8各种常见致病菌的生物学特性，熟悉检验程序，能在食品检验中进行致病菌的鉴别。
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2.5 成熟时期（分子水平）
始于二十世纪五十年代（电子显微镜的使用和DNA的发现）
从1953年4月25日J．Watson和F．Crick在英国的《自然》杂 志上发表关于DNA结构的双螺旋模型起，整个生命科学就进 入了分子生物学研究的新阶段，同样也是微生物学发展史上 成熟期到来的标志。
(1)微生物学从以应用为主的学科，迅速成长为一门十分 热门的前沿基础学 (2)在基础理论的研究方面，微生物迅速成为分子生物学 研究中最主要的对象 (3)在应用研究方面，向着更自觉、更有效和可人为控制 的方向发展，至70年代初，有关发酵工程的研究已与遗传 工程、细胞工程和酶工程等紧密结合，微生物已成为新兴 的生物工程中的主角。
谷物制曲、酿酒、制酱、造醋、腌菜。
豆科植物与其它作物轮作
2.2 初创时期（形态学发展时期）
（17世纪下半叶——十九世纪中叶）
使用显微镜观察微生物世界的时期。 代表人物：列文· 虎克
贡献: （１）发现了微生物世界 （２）科学地描述了微生物的形态并阐 述了它们的繁茂性．
2.3 奠基时期（生理学发展时期）
单细胞 简（构 简单多细胞 造简单） 非细胞（即“分子生物”）
微生物
低（进 化地位 低）
原核类：细菌（真细菌，古生菌），放线菌，蓝细菌， 立克次氏体, 衣原体, 支原体等 真核类：真菌（酵母菌，霉菌，蕈菌），原生动物， 显微藻类 非细胞类：病毒，亚病毒（类病毒，拟病毒，朊病 毒）
1mm=103 µ m=106 nm=107 Ǻ 分辨率：肉眼:0.1mm；显微镜:0.2 µ m；电子显微镜:10 Ǻ
埃博拉病毒
疯牛病 SARS
禽流感
1347年的一场由 鼠 疫 杆 菌 (Yersinia pestis) 引起的瘟疫几乎 摧毁了整个欧洲， 有 1/3 的 人 ( 约 2500万人)死于这 场灾难，在此后 的80年间，这种 疾病一再肆虐， 实际上消灭了大 约75%的欧洲人 口，一些历史学 家认为这场灾难 甚至改变了欧洲 文化。我国在解 放前也曾多次流 行鼠疫，死亡率 极高。
1.4.1 形态与其作用的后果很难被认识
2. 微生物发展的五个时期 2.1 史前期：约8000年前-1676 2.2 初创期：1676-1861 2.3 奠基期：1861-1897 2.4 发展期：1897-1953 2.5 成熟期：1953-
2.1
史前时期（直观应用时期）
春秋战国时期
微生物分解有机物质,沤粪积肥。 公元二世纪的《神农本草经》 白僵蚕治病。 公元6世纪 后魏的贾思勰 《齐民要术》
纳米比亚嗜硫细菌、费氏刺尾鱼菌(肉眼可以直接看到)
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、微生物的特点及种类
小（个体 µ m（微米）级：光学显微镜下可见（细胞） 微小） n m（纳米）级：电子显微镜下可见（细胞器，病毒）
可以说，微生物与人类关系的重要性，你 怎么强调都不过分，微生物是一把十分锋 利的双刃剑，它们在给人类带来巨大利益 的同时也带来“残忍”的破坏。它给人类 带来的利益不仅是享受，而且实际上涉及 到人类的生存。
三、微生物学对人类活动的影响
在医疗保健战线上的六大“战役”:外科消 毒术的建立；寻找人畜病原菌；免疫防治法 的应用；化学治疗剂的发明；抗生素治疗的 兴起；用遗传工程和生物工程技术生产生化 药物。
微生物与医疗保健
微生物与农业
根瘤菌的固氮作用；反刍动物的消化过程；微生物在物 质循环中的作用；微生物对农业造成的危害等。 六个里程碑:自然发酵与食品、饮料的酿造；罐头保藏； 厌氧纯种发酵技术；深层液体通气搅拌培养；代谢调控 理论在发酵工业上的应用；生物工程的兴起 生物柴油、生物制氢、 沼气发酵、丙酮等生物 燃料。2.原油泄漏和生 物除污。3.生物环境技 术。
第一章 绪论
一、微生物和微生物学的研究范畴 二、学习微生物的目的 三、微生物对工业生产的影响 四、微生物学发展史、巴斯德和科赫对微生物学发展的 做出的重要贡献
五、微生物的共性
一、微生物和微生物学的研究范畴
一、微生物的定义： 传统定义：微生物（microorganism,microbe）是一 切肉眼看不见或看不清的微小生物的总称。它们是 一些个体微小（一般小于0.1mm）、构造简单的低 等生物。
微生物与工业
微生物与能源、生态和环境保护 1.生物炼制：生物乙醇、
微生物与生物技术
利用分子生物学技术改造微生物的代谢特 性，再借助发酵工程实现产业化。
四、微生物学发展简史
1. 微生物的发现
1.1 影响认识微生物的四大障碍：
1.1.1 个体过于微小
1.2.1 群体外貌不显
1.3.1 种间杂居混生
十九世纪下叶有关微生物的两个疑难问题： 1、生物是自然产生的吗？ 2、传染性疾病的本质是什么？
（１）巴斯德与自然发生学说
新鲜食品
细菌检定 无细菌
搁置 腐败食品 细菌检定 有细菌
自然发生说
由非生命的物质自然发生
法国，化学家，路易斯 · 巴斯德 （Louis Pasteur，1822—1895）
微生物学的奠基人
Agostino Bassi（1773~1856）在1835年证明蚕病是由 真菌感染引起的，首先提出微生物可引起疾病。 1845年，M. J. Berkeley证明爱尔兰马铃薯枯萎病 （Potato Blight of Ireland）是由真菌引起的。 之后，巴斯德提出“蚕的微粒子病”是由原生动物 寄生虫引起的。
Lister受巴斯德关于微生物在发酵和腐败问题中研究 的启发，提出了外科消毒术，消毒所使用的石炭酸可以 杀死细Байду номын сангаас，同样也可以阻止伤口感染，这一观点为微生 物在疾病中的作用提供了间接的证据。
（２）科赫与疾病的病菌说 直接关系的证明来自于德国医生柯赫对炭疽菌的研究 （1876年）
细菌学奠基人
德国，乡村医生，科赫 （Robert Koch，1843~1910）
葡萄糖 石英砂研磨 酵母细胞 过滤
滤液
酵母细胞
酒精、CO2
Martinus Beijerinck（1851-1931）对微生物领域的最大贡献 是提出了富集培养概念。用富集培养技术Beijerinck从土壤和 水中分离得到许多纯种微生物，包括好气的固氮菌、硫化细 菌、固氮根瘤菌、乳酸菌、绿藻和许多其他微生物。在研究 烟草花叶病时，Beijerinck指出感染物（一种病毒）不是细菌， 而是寄生到植物细胞中生存的一类微生物；实际上， Beijerinck描绘了病毒学的基本理论。 Sergei Winogradsky（1856-1935）成功的分离了硝化细菌、 硫化细菌等和氮、硫化合物循环有关的微生物，提出硝化过 程是细菌作用的结果，提出无机化能营养和自养生物的概念。 还分离到第一株厌氧固氮菌——巴氏固氮梭状芽孢杆菌，提 出了细菌固氮作用的概念。可称是土壤微生物学的奠基石。
工业微生物学
Industrial Microbiology
天津科技大学生物工程学院 工业微生物学课程组
课程教学主要内容（共54学时）：
第1章 绪论（2学时） 第2章 原核微生物的形态、构造与功能（10学时） 第3章 真核微生物的形态、构造与功能（4学时） 第4章 病毒（4学时） 第5章 微生物的营养与培养基（6学时） 第6章 微生物的代谢（4学时） 第7章 微生物的生长与控制（6学时） 第8章 微生物的遗传变异与育种（11学时） 第9章 微生物的生态（3学时） 第10章 微生物的分类与鉴定（2学时） 第11章 传染与免疫（2学时）
巴斯德反驳自然发生说的三个实验
第一个实验
空 气 棉纤维 乙醇、醚混合物
沉淀物
检测
第二个实验
加热 营养液
密封
放置
细菌检测
无细菌检出
自然发生说质疑：无机物自然变为生命有机体必须提供新鲜的空气
第三个实验
（２）科赫与疾病的病菌说 最早人们认为疾病是由诸如超自然力、被称为瘴毒 的毒气以及四种体液（血液、粘痰、黄胆汁、黑胆汁） 之间的失调而引起的。
二、为什么要学习微生物
细菌数亿/g土壤，土壤中的细菌总重 每个喷嚏的飞沫含4500-150000 量估计为： 10034 × 10 12 吨 个细菌
每张纸币带细菌：900万个
时时刻刻与微生物“共舞”
是
福 ？是祸？
微生物既是人类的敌人，更是人类的朋友！
少数微生物也是人类的敌人！
鼠疫 艾滋病(AIDS) 癌症 肺结核、虐疾、霍乱“卷土重来 ”。
b.对生命科学研究技术的贡献
细胞的人工培养；突变体筛选； DNA重组技术和遗传工程
c.微生物与"人类基因组计划"
作为模式生物促进基因与基因组的功能研究 Human Genome Project, HGP
基因组学(genomics)：研究整个基因组的所有基因
解码生命 对生命进行系统地和科学地解码,以达到了解和认识生命的 起源,种间和个体间差异的起因,疾病产生的机制,长寿及衰 老等生命现象.
科赫法则 1、病原微生物存在于患病动 物中,而健康动物中没有； 2、该微生物可在离开动物体 外纯培养生长； 3、当培养物接种易感动物时 产生特定的疾病症状； 4、该病原微生物可从患病的 实验动物中重新分离到,且 在实验室能够再次培养,最 终具有与原始菌株相同的 性状。
柯赫其他主要贡献：
建立了纯培养技术 （凝固剂和petri dish） 对结核杆菌的分离 和观察, 首创了抗酸菌 染色的Ziehl-Nielsen染 色法
一种急性出血性传染病， 病死率高达５０％到９０ ％，通过接触病人的血液 或其他体液，经皮肤、呼 吸道或结膜而感染，潜伏 期为５至１４天
The SARS Coronavirus: