沈萍微生物原版PPT第1章
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优秀教材 优秀教材 一等奖 一等奖 微生物学（第一版） 微生物学实验 （第一版） 锐意改革《微生物学》 教学质量全面提高 锐意改革微生物学教学 质量全面提高 武汉大学一类课程 湖北省高等学校优质课 程 省优秀教师 首届青年教师优秀教学 成果奖 加强教材建设努力提高 教学质量与水平 提高《微生物学实验》 教学质量，加强学生动 教学成果 三等奖 唐兵等 1999 三等奖 卫扬保等 1995 三等奖 毛绍麟 唐晓峰 1993 1995 微生物学课程 微生物学课程 1990 1997 一等奖 毛绍麟、沈萍等 1993 二等奖 毛绍麟、沈萍等 1993 1989 1992
公元六世纪(北魏时期)贾思勰的巨著“齐民要术”；
公元2世纪，张仲景：禁食病死兽类的肉和不清洁食物；
公元前112年-212年间，华佗：“割腐肉以防传染”；
公元九世纪痘浆法、痘衣法预防天花；
1346年，克里米亚半岛上的法卡城之战(靼坦人-罗马人)；
的生物(living creatures)引起的；
微生物学
生物技术系 陈向东
第1章
绪
论
陈向东
生物技术系
一、武汉大学“微生物学” 课程的建设与发展
经过多年的建设与发展，我校的“微生物学”课程已成为 一门在全国有特色有影响的优质课程
一）教材建设和教学大纲
二）教学研究 三）课程及相关教师的获奖情况
一）教材建设和教学大纲
1977年以来，受教育部（原国家教委）委托，一直负责制定 我国综合大学微生物学教学大纲； 20年内先后出版微生物学方面的教材与参考书20多部，其中 6本为全国统编教材；
微生物学与生物学发展的主流汇合、交叉， 获得了全面、深入的发展
（见P3 图1-1微生物学的主要分支学科）
（见P3 图1-1微生物学的主要分支学科）
四、微生物的发现和微生物学的建立与发展
（四）20世纪的微生物学
本校开设的微生物学专业课： 微生物遗传学 微生物生理学
微生物学技术
工业微生物学 微生物生态学 医学微生物学 细菌分类学
16世纪，古罗巴医生G.Fracastoro：疾病是由肉眼看不见
1641年，明末医生吴又可也提出“戾气”学说；
1664年，英国人虎克（Robert Hooke）曾用原始的显微镜对 生长在皮革表面及蔷薇枯叶上的霉菌进行观察。
1676年，微生物学的先驱 荷兰人列文虎克（Antony van leeuwenhoek）首次
2、参考书：
（1）《微生物学教程》，周德庆，高等教育出版社，1993 （2）“Brock's Biology of Microorganism 9TH”， Michael T. Madigan
John M. Martinko Jack Parker，Prentice Hall，1999
McGraw-Hill Higher Education，2000 3、参考杂志
获奖名称
获奖等级
获奖者
获奖时间
二、本学期的教学安排
一）授课教师
主讲教师：陈向东（副教授） 主要本科教学经历：
微生物学专业指选课：“微生物学技术”、“微生物学技术实验” 联系方式：电话：87648533（实验室）、87868649（家） 电子邮件：whubmg@whu.edu.cn
“微生物学”课程教学小组：沈萍、陈向东、唐兵 责任教授（教学小组组长）：沈萍教授
1995第一个独立生活的细菌(流感嗜血杆菌)全基团组序列 测定完成；
1996 第一个自养生活的古生菌基因组测定完成； 1997 第一个真核生物(啤酒酵母)基因组测序完成；
四、微生物的发现和微生物学的建立与发展
动、植物 的生命活动规律
（四）20世纪的微生物学
十九世纪末到二十世纪中期： 适用于结构大大简单的 微生物学：鉴定病原菌、
微生物
？
研究免疫学及其在预防疾病中的作用、 寻找化学治疗药物、 分析微生物的化学活性。
普通生物学：细胞的构造及其在繁殖和发展中的作用、
植物和动物的遗传和进化的机制。
肌肉的糖酵解
酵母菌乙醇发酵
本质上的同一性
维生素
生长因子
相同的化学本质
多种辅酶的前体
辅酶为细胞代谢所必需
（一切生命系统在代谢水平上具有相同的本质）
德国人柯赫（Robert Koch） （ 1843～1910）
四、微生物的发现和微生物学的建立与发展
（二）微生物学的奠基 1.巴斯德 (1) 发现并证实发酵是由微生物引起的； (2) 彻底否定了“自然发生”学说； 著名的曲颈瓶试验无可辩驳地证实，空气内确实含有微生物， 是它们引起有机质的腐败。 (3) 免疫学——预防接种 首次制成狂犬疫苗
国家理科基地创建 名牌课程项目 “九五”国家重点科 技攻关项目 教育部面向 21 世纪 教学内容和课程体系 改革计划 0.3 1995~1996 （毛绍麟） 1995~1996 （毛绍麟） 4 1999
起止年限
主持人
（沈萍）
多媒体在微生物学教学中 应用的研究
武汉大学面向 21 世 纪教学内容和课程体 系改革计划
体内的正常菌群是人及动物健康的基本保证； 帮助消化、提供必需的营养物质、组成生理屏障
微生物可以为我们提供很多有用的物质； 有机酸、酶、各种药物、疫苗、面包、奶酪、啤酒、酱油等等 基因工程为代表的现代生物技术；
少数微生物也是人类的敌人！
鼠疫； 天花； 艾滋病； 疯牛病； 埃博拉病毒；
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。
二）授课方式
1．课堂教学
讲授内容以教材为主；
授课方式以PowerPoint讲板为主； 平时小测验、课后习题；
2．课外教学
微生物学教学网站；
多种渠道的师生交流；
（个别交谈、学习委员、问卷调查、电话、E-mail、网络）
三）本课程的学习参考资料
1、报刊及网上与微生物学相关的科技新闻；
（3）“Microbiology”， Lansing M. Prescott,Donald Klein, John Harley，
“微生物学通报”、“微生物学杂志”、“科学”、 “生命的科学”
三、微生物与我们
微生物无处不在，我们无时不生活在“微生物的海洋”中。
细菌数亿/g土壤，土壤中的细菌总重量估计为：10034 × 10 12 吨； 每张纸币带细菌：900万个； 人体体表及体内存在大量的微生物： 皮肤表面：平均10万个细菌/平方厘米；
免疫学
病毒学
四、微生物的发现和微生物学的建立与发展
（五）微生物学在生命科学发展中的重要地位 1．微生物是生物学基本理论研究中的理想实验对象， 对微生物的研究促进许多重大生物学理论问题的突破 基因和酶关系的阐明及“一个基因一个酶”的假说；
遗传的物质基础的阐明； 1941年Beadle 和Tatum用粗糙脉胞霉进行的突变实验 基因概念的发展； 使基因和酶的关系得以阐明，并提出了“一个基因一个酶”的假说
书名 微生物学 微生物学实验（第三版） 微生物学（第一版） 出版单位
高等教育出版社 高等教育出版社 人民教育出版社
出版时间
2000 1999 1979
备注
面向 21 世纪国家重点教材 教育部“九五”重点教材 国家教委 优秀教 材一等 奖 （1989）
微生物学（第二版） 微生物学实验（第一版） 微生物学实验（第二版）
“生物化学的同一性”
生化突变
细菌基因水平转移
微生物遗传学
对动植物起作用的遗传机制同样适用于微生物
肺炎双球菌转化实验
病毒重组实验 核酸是遗传的物质基础
噬菌体感染实验
四、微生物的发现和微生物学的建立与发展
（四）20世纪的微生物学
20世纪40年代后，微生物自身的特点使其成为生物学
研究的“明星”，微生物学很快与生物学主流汇合，并被推到 了整个生命科学发展的前沿，获得了迅速的发展，在生命科 学的发展中作出了巨大的贡献。
口腔：细菌种类超过500种； 肠道：微生物总量达100万亿， 粪便干重的1/3是细菌，每克粪便的细菌总数为：1000亿个；
每个喷嚏的飞沫含4500-150000个细菌，重感冒患者为8500万；
时时刻刻与微生物“共舞”
是
祸？是 福？
微生物既是人类的敌人，更是人类的朋友！
微生物是人类的朋友！
微生物是自然界物质循环的关键环节；
0.8
1997~1999
（毛绍麟）
充分利用现代化教学手 段，提高“微生物学”教 学水平
湖北省新世纪教学改 革研究计划
1.5
2000~2002
（陈向东）
三）课程及相关教师的获奖情况
授予单 位 国家教委 国家教委 国家教委 湖北省人民政府 武汉大学 湖北省教委 湖北省人民政府 武汉大学 武汉大学 武汉大学
高等教育出版社 高等教育出版社 高等教育出版社
1987 1986 1989
累计发行 15 万册以上 国家教委 优秀教 材一等 奖 （1992）
二）教学研究
项目名称 项目类别 经费( 万 元) “微生物学”课程如何现 代化的研究 “微生物学”试题库研制 与开发 利用电教手段通过多彩画 面展示显微世界
化学家出生的巴斯德涉足微生物学是为了治疗“酒病”和“蚕病
(4)
巴斯德消毒法：60～65℃作短时间加热处理，杀死有害微生物
四、微生物的发现和微生物学的建立与发展
（二）微生物学的奠基 2.柯赫 （1）微生物学基本操作技术方面的贡献 a）细菌纯培养方法的建立 土豆切面 → 营养明胶 → 营养琼脂（平皿） b）设计了各种培养基，实现了在实验室内对各种微生物的培养 c）流动蒸汽灭菌 d）染色观察和显微摄影
四、微生物的发现和微生物学的建立与发展
（三）微生物学发展过程中的重大事件
（见讲义P4 表1-1 微生物学发展中的重大事件）
1890 Von Behring
1892 1928
制备抗毒素治疗白喉和破伤风；
Ivanovsky 提供烟草花叶病毒是由病毒引起的证据； Griffith发现细菌转化；
对其机理的研究导致 DNA是遗传物质的确证； 1929 Fleming 发现青霉素； 外源遗传物质导入各种细胞的基因重组技术的建立； 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； 发现并提纯了 1970～1972 Arber、Smith和Nathans DNA限制性内切酶
观察到了细菌。他没有上
过大学，是一个只会荷兰 语的小商人，但却在1680 年被选为英国皇家学会的 会员。
列文虎克利用业余时间制造过400多架 单式显微镜和放大镜，放大率一般为50~200倍，
四、微生物的发现和微生物学的建立与发展
（二）微生物学的奠基
法国人巴斯德（Louis Pasteur） （1822～1895）
四、微生物的发现和微生物学的建立与发展
（二）微生物学的奠基 2.柯赫 （2）对病原细菌的研究作出了突出的贡献： a）具体证实了炭疽杆菌是炭疽病的病原菌； b）发现了肺结核病的病原菌；（1905年获诺贝尔奖） c）证明某种微生物是否为某种疾病病原体的基本原则 ——著名的柯赫原则
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寄主，同样的疾病会 重复发生； 4 、从试验发病的寄主中能再度分离培养出这种微生物来。
源自文库
四、微生物的发现和微生物学的建立与发展
（三）微生物学发展过程中的重大事件
（见讲义P4 表1-1 微生物学发展中的重大事件）
1977 Woese Sanger 1982～1983 1983～1984 Prusiner f×174噬菌体DNA进行了全序列分析； 发现朊病毒(prion)；
Mullis 建立PCR技术；
（讲义P1）
“在近代科学中，对人类福利最大的一门科学， 要算是微生物学了。”
—— 日本学者尾形学在“家畜微生物学”（1977）
四、微生物的发现和微生物学的建立与发展
（一）微生物的发现
我国8000年前就开始出现了曲蘖酿酒；
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；
“断裂基因”、 “跳跃基因”、“重叠基因”的发现， 遗传密码的破译； 以及基因结构的精细分析、基因组测序等。 60年代Nirenberg 等人通过研究大肠杆菌无细胞蛋白质合成体系 基因表达调控机制的研究；
公元六世纪(北魏时期)贾思勰的巨著“齐民要术”；
公元2世纪，张仲景：禁食病死兽类的肉和不清洁食物；
公元前112年-212年间，华佗：“割腐肉以防传染”；
公元九世纪痘浆法、痘衣法预防天花；
1346年，克里米亚半岛上的法卡城之战(靼坦人-罗马人)；
的生物(living creatures)引起的；
微生物学
生物技术系 陈向东
第1章
绪
论
陈向东
生物技术系
一、武汉大学“微生物学” 课程的建设与发展
经过多年的建设与发展，我校的“微生物学”课程已成为 一门在全国有特色有影响的优质课程
一）教材建设和教学大纲
二）教学研究 三）课程及相关教师的获奖情况
一）教材建设和教学大纲
1977年以来，受教育部（原国家教委）委托，一直负责制定 我国综合大学微生物学教学大纲； 20年内先后出版微生物学方面的教材与参考书20多部，其中 6本为全国统编教材；
微生物学与生物学发展的主流汇合、交叉， 获得了全面、深入的发展
（见P3 图1-1微生物学的主要分支学科）
（见P3 图1-1微生物学的主要分支学科）
四、微生物的发现和微生物学的建立与发展
（四）20世纪的微生物学
本校开设的微生物学专业课： 微生物遗传学 微生物生理学
微生物学技术
工业微生物学 微生物生态学 医学微生物学 细菌分类学
16世纪，古罗巴医生G.Fracastoro：疾病是由肉眼看不见
1641年，明末医生吴又可也提出“戾气”学说；
1664年，英国人虎克（Robert Hooke）曾用原始的显微镜对 生长在皮革表面及蔷薇枯叶上的霉菌进行观察。
1676年，微生物学的先驱 荷兰人列文虎克（Antony van leeuwenhoek）首次
2、参考书：
（1）《微生物学教程》，周德庆，高等教育出版社，1993 （2）“Brock's Biology of Microorganism 9TH”， Michael T. Madigan
John M. Martinko Jack Parker，Prentice Hall，1999
McGraw-Hill Higher Education，2000 3、参考杂志
获奖名称
获奖等级
获奖者
获奖时间
二、本学期的教学安排
一）授课教师
主讲教师：陈向东（副教授） 主要本科教学经历：
微生物学专业指选课：“微生物学技术”、“微生物学技术实验” 联系方式：电话：87648533（实验室）、87868649（家） 电子邮件：whubmg@whu.edu.cn
“微生物学”课程教学小组：沈萍、陈向东、唐兵 责任教授（教学小组组长）：沈萍教授
1995第一个独立生活的细菌(流感嗜血杆菌)全基团组序列 测定完成；
1996 第一个自养生活的古生菌基因组测定完成； 1997 第一个真核生物(啤酒酵母)基因组测序完成；
四、微生物的发现和微生物学的建立与发展
动、植物 的生命活动规律
（四）20世纪的微生物学
十九世纪末到二十世纪中期： 适用于结构大大简单的 微生物学：鉴定病原菌、
微生物
？
研究免疫学及其在预防疾病中的作用、 寻找化学治疗药物、 分析微生物的化学活性。
普通生物学：细胞的构造及其在繁殖和发展中的作用、
植物和动物的遗传和进化的机制。
肌肉的糖酵解
酵母菌乙醇发酵
本质上的同一性
维生素
生长因子
相同的化学本质
多种辅酶的前体
辅酶为细胞代谢所必需
（一切生命系统在代谢水平上具有相同的本质）
德国人柯赫（Robert Koch） （ 1843～1910）
四、微生物的发现和微生物学的建立与发展
（二）微生物学的奠基 1.巴斯德 (1) 发现并证实发酵是由微生物引起的； (2) 彻底否定了“自然发生”学说； 著名的曲颈瓶试验无可辩驳地证实，空气内确实含有微生物， 是它们引起有机质的腐败。 (3) 免疫学——预防接种 首次制成狂犬疫苗
国家理科基地创建 名牌课程项目 “九五”国家重点科 技攻关项目 教育部面向 21 世纪 教学内容和课程体系 改革计划 0.3 1995~1996 （毛绍麟） 1995~1996 （毛绍麟） 4 1999
起止年限
主持人
（沈萍）
多媒体在微生物学教学中 应用的研究
武汉大学面向 21 世 纪教学内容和课程体 系改革计划
体内的正常菌群是人及动物健康的基本保证； 帮助消化、提供必需的营养物质、组成生理屏障
微生物可以为我们提供很多有用的物质； 有机酸、酶、各种药物、疫苗、面包、奶酪、啤酒、酱油等等 基因工程为代表的现代生物技术；
少数微生物也是人类的敌人！
鼠疫； 天花； 艾滋病； 疯牛病； 埃博拉病毒；
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。
二）授课方式
1．课堂教学
讲授内容以教材为主；
授课方式以PowerPoint讲板为主； 平时小测验、课后习题；
2．课外教学
微生物学教学网站；
多种渠道的师生交流；
（个别交谈、学习委员、问卷调查、电话、E-mail、网络）
三）本课程的学习参考资料
1、报刊及网上与微生物学相关的科技新闻；
（3）“Microbiology”， Lansing M. Prescott,Donald Klein, John Harley，
“微生物学通报”、“微生物学杂志”、“科学”、 “生命的科学”
三、微生物与我们
微生物无处不在，我们无时不生活在“微生物的海洋”中。
细菌数亿/g土壤，土壤中的细菌总重量估计为：10034 × 10 12 吨； 每张纸币带细菌：900万个； 人体体表及体内存在大量的微生物： 皮肤表面：平均10万个细菌/平方厘米；
免疫学
病毒学
四、微生物的发现和微生物学的建立与发展
（五）微生物学在生命科学发展中的重要地位 1．微生物是生物学基本理论研究中的理想实验对象， 对微生物的研究促进许多重大生物学理论问题的突破 基因和酶关系的阐明及“一个基因一个酶”的假说；
遗传的物质基础的阐明； 1941年Beadle 和Tatum用粗糙脉胞霉进行的突变实验 基因概念的发展； 使基因和酶的关系得以阐明，并提出了“一个基因一个酶”的假说
书名 微生物学 微生物学实验（第三版） 微生物学（第一版） 出版单位
高等教育出版社 高等教育出版社 人民教育出版社
出版时间
2000 1999 1979
备注
面向 21 世纪国家重点教材 教育部“九五”重点教材 国家教委 优秀教 材一等 奖 （1989）
微生物学（第二版） 微生物学实验（第一版） 微生物学实验（第二版）
“生物化学的同一性”
生化突变
细菌基因水平转移
微生物遗传学
对动植物起作用的遗传机制同样适用于微生物
肺炎双球菌转化实验
病毒重组实验 核酸是遗传的物质基础
噬菌体感染实验
四、微生物的发现和微生物学的建立与发展
（四）20世纪的微生物学
20世纪40年代后，微生物自身的特点使其成为生物学
研究的“明星”，微生物学很快与生物学主流汇合，并被推到 了整个生命科学发展的前沿，获得了迅速的发展，在生命科 学的发展中作出了巨大的贡献。
口腔：细菌种类超过500种； 肠道：微生物总量达100万亿， 粪便干重的1/3是细菌，每克粪便的细菌总数为：1000亿个；
每个喷嚏的飞沫含4500-150000个细菌，重感冒患者为8500万；
时时刻刻与微生物“共舞”
是
祸？是 福？
微生物既是人类的敌人，更是人类的朋友！
微生物是人类的朋友！
微生物是自然界物质循环的关键环节；
0.8
1997~1999
（毛绍麟）
充分利用现代化教学手 段，提高“微生物学”教 学水平
湖北省新世纪教学改 革研究计划
1.5
2000~2002
（陈向东）
三）课程及相关教师的获奖情况
授予单 位 国家教委 国家教委 国家教委 湖北省人民政府 武汉大学 湖北省教委 湖北省人民政府 武汉大学 武汉大学 武汉大学
高等教育出版社 高等教育出版社 高等教育出版社
1987 1986 1989
累计发行 15 万册以上 国家教委 优秀教 材一等 奖 （1992）
二）教学研究
项目名称 项目类别 经费( 万 元) “微生物学”课程如何现 代化的研究 “微生物学”试题库研制 与开发 利用电教手段通过多彩画 面展示显微世界
化学家出生的巴斯德涉足微生物学是为了治疗“酒病”和“蚕病
(4)
巴斯德消毒法：60～65℃作短时间加热处理，杀死有害微生物
四、微生物的发现和微生物学的建立与发展
（二）微生物学的奠基 2.柯赫 （1）微生物学基本操作技术方面的贡献 a）细菌纯培养方法的建立 土豆切面 → 营养明胶 → 营养琼脂（平皿） b）设计了各种培养基，实现了在实验室内对各种微生物的培养 c）流动蒸汽灭菌 d）染色观察和显微摄影
四、微生物的发现和微生物学的建立与发展
（三）微生物学发展过程中的重大事件
（见讲义P4 表1-1 微生物学发展中的重大事件）
1890 Von Behring
1892 1928
制备抗毒素治疗白喉和破伤风；
Ivanovsky 提供烟草花叶病毒是由病毒引起的证据； Griffith发现细菌转化；
对其机理的研究导致 DNA是遗传物质的确证； 1929 Fleming 发现青霉素； 外源遗传物质导入各种细胞的基因重组技术的建立； 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； 发现并提纯了 1970～1972 Arber、Smith和Nathans DNA限制性内切酶
观察到了细菌。他没有上
过大学，是一个只会荷兰 语的小商人，但却在1680 年被选为英国皇家学会的 会员。
列文虎克利用业余时间制造过400多架 单式显微镜和放大镜，放大率一般为50~200倍，
四、微生物的发现和微生物学的建立与发展
（二）微生物学的奠基
法国人巴斯德（Louis Pasteur） （1822～1895）
四、微生物的发现和微生物学的建立与发展
（二）微生物学的奠基 2.柯赫 （2）对病原细菌的研究作出了突出的贡献： a）具体证实了炭疽杆菌是炭疽病的病原菌； b）发现了肺结核病的病原菌；（1905年获诺贝尔奖） c）证明某种微生物是否为某种疾病病原体的基本原则 ——著名的柯赫原则
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寄主，同样的疾病会 重复发生； 4 、从试验发病的寄主中能再度分离培养出这种微生物来。
源自文库
四、微生物的发现和微生物学的建立与发展
（三）微生物学发展过程中的重大事件
（见讲义P4 表1-1 微生物学发展中的重大事件）
1977 Woese Sanger 1982～1983 1983～1984 Prusiner f×174噬菌体DNA进行了全序列分析； 发现朊病毒(prion)；
Mullis 建立PCR技术；
（讲义P1）
“在近代科学中，对人类福利最大的一门科学， 要算是微生物学了。”
—— 日本学者尾形学在“家畜微生物学”（1977）
四、微生物的发现和微生物学的建立与发展
（一）微生物的发现
我国8000年前就开始出现了曲蘖酿酒；
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；
“断裂基因”、 “跳跃基因”、“重叠基因”的发现， 遗传密码的破译； 以及基因结构的精细分析、基因组测序等。 60年代Nirenberg 等人通过研究大肠杆菌无细胞蛋白质合成体系 基因表达调控机制的研究；