微生物与健康.ppt

School of Life science and biotechnology of DUT微生物与健康微生物与健康School of Life science and biotechnology of DUT微生物与健康董悦生,生化楼209室School of Life science and biotechnology of DUT绪论什么是健康l世界卫生组织对健康重新定义：l“健康是身体上、精神上和社会适应上的完好状态，而不仅仅是没有疾病或者不虚弱。”l亚健康是指处于健康和疾病之间的一种临界状态，是介于健康和疾病之间的连续过程中的一个特殊阶段。l据世界卫生组织2004年的一项调查显示，全世界真正健康的人仅占5%，患病的人占约20。School of Life science and biotechnology of DUT微生物是一把锋利的双刃剑日常生活：酸奶，啤酒、面包，馒头微生物的许多重要产品：抗生素、疫苗、维生素、酶。生存环境中不可少的成员：地球上的物质得以循环。微生物是人类的好朋友School of Life science and biotechnology of DUT酶制剂工业；氨基酸工业；有机酸工业；新材料开发；生物化工；食品工程等。微生物与饮食、调味品、环保、医药卫生微生物的应用用“工程菌”生产药物：干扰素，脑菲肽，胰岛素，乙肝疫苗，抗生素，各种单克隆抗体免疫血清等。用微生物进行污染物降解等。微生物与工业School of Life science and biotechnology of DUT微生物与生物能源、农业和畜牧业微生物能源：生物乙醇、生物柴油，生物丙酮丁醇微生物饲料：菌体蛋白饲料；饲料酵母；维生素饲料；发酵饲料；青贮饲料。农用抗菌素：某些微生物能够产生具有抑制或杀死植物病原菌的物质，该物质称农用抗菌素。生物农药：细菌农药；真菌农药；病毒农药。生物菌肥：主要是根瘤菌肥即含固氮菌活菌的肥料。School of Life science and biotechnology of DUT微生物的“残忍性”公元前1400年古埃及壁画中显示的骨髓灰质炎病人公元前1156年去世的埃及法老拉美西斯五世的木乃伊上就有被疑为是天花皮疹的迹象历史悠久School of Life science and biotechnology of DUT瘟疫熄灭雅典文明之光 公元前430年雅典于斯巴达战争期间雅典人口严重密集，此时瘟疫突然爆发使雅典人口剧烈下降，雅典国王也在瘟疫中丧生，雅典社会结构崩溃，盗窃、谋杀和抢劫横行，在瘟疫打击下，昔日灿烂的雅典文明归于暗淡并最终熄灭。微生物的“残忍性”鼠疫肆虐欧洲鼠疫肆虐欧洲School of Life science and biotechnology of DUT。天花病毒与古老的印地安文明的灭绝南美洲印地安人建立印加帝国，公元十一世纪，印第安人在安第斯山高原地区建立了疆域辽阔、文化独具特色的“印加帝国”。欧洲殖民者军队中携带天花病毒的士兵导致了天花病毒的大规模流行，再加上欧洲伤寒、鼠疫的感染，90%以上的印地安人死亡。1526年天花夺去了印加帝国皇帝的生命，导致争夺权力的内战，使曾有2500万人口的印加帝国走向灭亡School of Life science and biotechnology of DUT微生物的“残忍性”1347年由鼠疫耶森氏菌（Yersinia pestis)引起的瘟疫几乎摧毁了欧洲，1/3的人（2500万人）死于灾难，此后80年消灭了大约75的欧洲人口。School of Life science and biotechnology of DUT微生物的“残忍性”十九、二十世纪霍乱流行十九世纪的肺结核-白色瘟疫第一次世界大战期间的伤寒流行二十世纪五十年代流感爆发二十世纪疟疾流行.拿破仑因伤寒和痢疾败于俄国？School of Life science and biotechnology of DUT人类和传染性疾病的斗争历史人类和传染性疾病的斗争历史希波克拉底（公元前希波克拉底（公元前460前前337年）年）西方医学之父西方医学之父张仲景张仲景（东汉末）（东汉末）伤寒论伤寒论吴有性吴有性 明末清初明末清初瘟疫论瘟疫论瘟疫之因，为无形之瘟疫之因，为无形之“戾气戾气”中医方剂学中医方剂学School of Life science and biotechnology of DUT早期人类采取的一些措施早期人类采取的一些措施主要采用隔离的方法主要采用隔离的方法海港隔离（海港隔离（1374年，威尼斯）年，威尼斯）早期的隔离服早期的隔离服满清末年武连德防治鼠疫满清末年武连德防治鼠疫School of Life science and biotechnology of DUT 17、18世纪，荷兰人世纪，荷兰人Antony van leeuwanhock利用自制的显微镜（利用自制的显微镜（50-300倍），观察到了细菌和原生动物，称倍），观察到了细菌和原生动物，称“微动物微动物”，划时代的贡献，划时代的贡献揭示揭示了崭新的生物世界了崭新的生物世界微生物界。微生物界。16641664年，英国人虎克用年，英国人虎克用于观察霉菌的于观察霉菌的单筒复式显微镜单筒复式显微镜病原微生物的发现病原微生物的发现School of Life science and biotechnology of DUT 19世纪六十年代，以巴斯德和柯赫为代表的科学家将微生世纪六十年代，以巴斯德和柯赫为代表的科学家将微生物的研究从形态描述推进到生理学时期，揭示了疾病、发酵、物的研究从形态描述推进到生理学时期，揭示了疾病、发酵、腐败的微生物作用；建立了一系列微生物技术，奠定了微生腐败的微生物作用；建立了一系列微生物技术，奠定了微生物学基础，使微生物作为一门独立学科开始形成。物学基础，使微生物作为一门独立学科开始形成。病原微生物的发现病原微生物的发现School of Life science and biotechnology of DUT证实了微生物的活动，否认了自然证实了微生物的活动，否认了自然发生学说；发生学说；明确提出酒精酿造是由微生物引起明确提出酒精酿造是由微生物引起的发酵；的发酵；证明传染病是由病原微生物引起，证明传染病是由病原微生物引起，提出了接种疫苗的预防方法及免疫学提出了接种疫苗的预防方法及免疫学理论思想。理论思想。发明了沿用至今的杀死有害微生物发明了沿用至今的杀死有害微生物的巴斯德消毒法。的巴斯德消毒法。法国科学家巴斯德法国科学家巴斯德微生物学之父微生物学之父巴斯德LouisPasteur（1822-1895）School of Life science and biotechnology of DUT几星期后几星期后42-4342-43o oC C下培养下培养的老龄炭疽菌的老龄炭疽菌获免疫力获免疫力3737o oC C下培养下培养的新鲜炭疽菌的新鲜炭疽菌巴斯德发现免疫现象巴斯德发现免疫现象School of Life science and biotechnology of DUT德国科学家柯赫德国科学家柯赫细菌学之父细菌学之父 l首首先先分分离离、纯纯化化、培培养养出出炭炭疽疽杆杆菌菌、霍霍乱乱弧弧菌菌等等病病原原微微生生物物，并并建建立立了了一套微生物学实验研究技术；一套微生物学实验研究技术；l证实了病害的病原菌学说。证实了病害的病原菌学说。l提提出出了了柯柯赫赫法法则则微微生生物物是是否否是是某某种疾病病原体。种疾病病原体。l固体培养基分离微生物方法。固体培养基分离微生物方法。l培养基配制方法培养基配制方法柯赫RobertKoch（1843-1910）School of Life science and biotechnology of DUT柯赫定理图示柯赫定理图示l在所有患者身上发现这种病毒，但健康人身上没有；l从患者身上分离出这种病毒，并使其在实验室的培养皿内繁殖；l用培养皿中的病毒使实验动物患上与人同样的疾病；l最后一步要求从患病的实验动物身上分离出病毒，并证明这种病毒能在培养皿中发育。School of Life science and biotechnology of DUT德国医学家保罗艾利希(PaulEhrlich)和日本合作者秦佐八郎 (Sachahiro Hata，1873-1938)开发出第一种有效的梅毒医学治疗方法用一种叫“撒尔佛散(Salvarsan”)的方法，发现抗螺旋体化学药“606”，称为魔蛋病原微生物的治疗病原微生物的治疗德国科学家多马克(GerhardDomagk)发现磺胺的抗菌作用-百浪多息对细菌性疾病有很好的治疗效果，获诺贝尔奖。School of Life science and biotechnology of DUT青霉素的发现细心观察的必然结果青霉素的发现细心观察的必然结果弗莱明弗莱明1928年弗莱明偶尔的发现青霉菌对葡萄球菌的抑制作用。1929年发表论文，放弃申请专利1940年澳大利亚病理学家佛罗理和德国生物化学家钱恩进行进一步研究。1941年6月，佛罗理将青霉素样品带到美国进行生产研究。1946年，弗莱明、弗罗理、钱恩同获诺贝尔生理学及医学奖。School of Life science and biotechnology of DUT传染性疾病的预防传染性疾病的预防-疫苗疫苗11世纪发现用天花病人的痂预防天花1796年爱德华琴纳发现挤牛奶的女工不得天花发现牛痘接种的方法。1977年一个索马里人是最后一名天花病人。1979年世卫组织宣布消灭天花。19世纪后叶，巴斯德发明了狂犬疫苗，接种与一个8岁儿童。School of Life science and biotechnology of DUT微微 生生 物物发发 展展 中中的的 重重 大大事件事件-1School of Life science and biotechnology of DUT微生物发展中的重大事件微生物发展中的重大事件-2School of Life science and biotechnology of DUTSchool of Life science and biotechnology of DUT多学科交叉促进了微生物学的全面发展；新的分支学科的涌现：微生物遗传学、微生物生理学、医学微生物学等等。微生物学推动生命科学的发展，突出表现在许多重大理论的突破。DNA双螺旋结构，操纵子学说，断裂基因等等。J.D.Waston和和H.F.C.Crick发现发现DNA双螺旋模型双螺旋模型4.20世纪后与微生物疾病的斗争世纪后与微生物疾病的斗争School of Life science and biotechnology of DUT 全局蛋白表达基因芯片芯片分析结果与传染病斗争的新技术微生物基因组（genomics)技术，蛋白组(proteomics)技术，基 因 芯 片(microarray)技 术，高 通 量 药 物 筛 选(high-throughput，HTSscreening)技术。School of Life science and biotechnology of DUT2005年诺贝尔生理学或医学奖年诺贝尔生理学或医学奖Barry J.Marshall,Robin J.Warren现在已经得到普遍证明，超过90%的十二指肠溃疡和超过80%的胃溃疡都是由幽门螺杆菌引起的。由于巴里马歇尔和罗宾沃伦1982年的发现，使得原本慢性的、经常无药可救的胃溃疡变成了只需抗生素和一些其他药物短期就可 治 愈 的 疾 病。School of Life science and biotechnology of DUT炭疽病菌摧毁整个世界邮政系统。印度邮局分理员在孟买的国际邮件分类中心小心翼翼处理邮件。美国军方邮件设施因炭疽邮件恐慌而关闭2001 美国炭疽邮件恐慌美国炭疽邮件恐慌近年来微生物及传染性疾病相关事件School of Life science and biotechnology of DUT韩国出动军车在首都汉城附近发现口蹄疫的一座城镇大面积喷洒消毒剂。口蹄疫与女王的鞋子School of Life science and biotechnology of DUT2003年全球爆发严重急性呼吸道综合症（SARS）School of Life science and biotechnology of DUT2004年禽流感开始在全球流行出现禽流感症状的婴儿在越南河内的一家医院接受治疗School of Life science and biotechnology of DUT艾滋病疫情对全球的挑战艾滋病疫情对全球的挑战21世纪人类的瘟疫世纪人类的瘟疫 21世纪人类的世纪人类的“超级癌症超级癌症”艾滋病艾滋病School of Life science and biotechnology of DUT艾滋病疫情对全球的挑战艾滋病疫情对全球的挑战 自自81年美国首次发现艾滋病以来，全世界艾滋年美国首次发现艾滋病以来，全世界艾滋病毒（病毒（HIV）总感染总人数）总感染总人数6000万万，即全球每，即全球每100人中人中就有就有1人感染了艾滋病毒（人感染了艾滋病毒（HIV），已），已经死亡人数达经死亡人数达2200万。万。全球每天有全球每天有16000例新的艾滋病病毒感染者，例新的艾滋病病毒感染者，其中其中90%以上出现在发展中国家。约以上出现在发展中国家。约2000名是名是15岁以下的儿童。在成人感染中岁以下的儿童。在成人感染中，40%是女性，是女性，15%是年龄在是年龄在1525岁，每天有岁，每天有8000人因艾滋人因艾滋病而死亡。病而死亡。到到2001年底，我国艾滋病病毒感年底，我国艾滋病病毒感染者染者85万，死亡万，死亡11.5万。万。艾滋病疫情对全球的挑战艾滋病疫情对全球的挑战School of Life science and biotechnology of DUT太年轻就面对死亡太年轻就面对死亡,艾滋病死亡者中有四艾滋病死亡者中有四分之一是儿童。分之一是儿童。生生命命的的渴渴望望 艾滋病疫情对全球的挑战艾滋病疫情对全球的挑战School of Life science and biotechnology of DUT2009年H1NI新型流感在全球流行School of Life science and biotechnology of DUT2011年肠出血性大肠杆菌感染年肠出血性大肠杆菌感染(O104:H4)School of Life science and biotechnology of DUT2014年埃博拉出血热年埃博拉出血热截至到截至到2014年年9月月13日共日共有有5072例病例，死亡例病例，死亡2495人。人。School of Life science and biotechnology of DUTMers-CoV2015年中东呼吸综合征年中东呼吸综合征School of Life science and biotechnology of DUT其他近年来发现的一些新的传染性疾病其他近年来发现的一些新的传染性疾病1977年年 埃博拉病毒、嗜肺军团菌埃博拉病毒、嗜肺军团菌1995年年 庚型肝炎病毒庚型肝炎病毒1996年年 朊病毒朊病毒 疯牛病疯牛病2003年年 SARS2009年年H1N1型新型流感型新型流感2011年肠出血性大肠杆菌感染年肠出血性大肠杆菌感染2014 非洲埃博拉疫情非洲埃博拉疫情2015年年 中东呼吸综合症中东呼吸综合症2016年年 寨卡病毒寨卡病毒近近三三十十年年有有近近30种种新新的的传传染染性性疾疾病病产产生生School of Life science and biotechnology of DUT生物性因素主要指病原微生物及寄生虫。理化因素，如高温（或寒冷）、高压（或突然减压）、电流、辐射、机械力、噪声、强酸、强碱及毒物等。营养因素。遗传性因素，指染色体畸变或基因突变等遗传物质缺陷。免疫因素，免疫反应过强、免疫缺陷或自身免疫反应等免疫因素均可对机体造成影响。社会心理因素，指紧张的工作，不良人际关系，恐惧、焦虑及愤怒等不良情绪反应。主要的致病原因School of Life science and biotechnology of DUT1.微生物（微生物（Microbe,Microorganism）各种各样以非细胞、单细胞或多细胞群体存在的，以及无细各种各样以非细胞、单细胞或多细胞群体存在的，以及无细胞结构群体的低等生物。胞结构群体的低等生物。种类：种类：非细胞型生物，病毒、亚病毒；非细胞型生物，病毒、亚病毒；单细胞生物，细菌、放线菌、立克次氏体、蓝藻，真菌，单细胞生物，细菌、放线菌、立克次氏体、蓝藻，真菌，酵母等；酵母等；多细胞生物，藻类、原生动物等。多细胞生物，藻类、原生动物等。微生物科学微生物科学School of Life science and biotechnology of DUT个体最小；个体最小；数量最多；分布最广；形态最简数量最多；分布最广；形态最简变异最易；起源最早；变异最易；起源最早；胃口胃口最大；抗性最强最大；抗性最强发现最晚；食谱最广；休眠最长；界级最宽发现最晚；食谱最广；休眠最长；界级最宽繁殖最快；繁殖最快；种类最多；种类最多；微微生生物物的的“生生物物界界之之最最”School of Life science and biotechnology of DUT2.微生物的主要特点2.1体积小，比表面积大l杆菌宽度0.5微米，80个宽度=一根头发丝宽度；杆菌长度2微米，1500个头尾衔接=1颗芝麻长l大肠杆菌表面和体积比为人的30万倍School of Life science and biotechnology of DUT2.2吸收多，转化快l由于微生物与外界环境接触面特别大，非常有利于微生物通过体表吸收营养和排泄废物。而且微生物所能利用的物质种类非常广泛，很多动植物不能利用的物质，甚至剧毒的物质，微生物都可以利用。l大肠杆菌在合适条件下每小时可以消耗相当于自身重量2000倍的糖，而人完成同样的量需要40年，乳酸菌每小时产一千到一万倍于自身细胞重量的乳酸，1个500千克的乳牛每天生产的蛋白质约1千克，同样重量的酵母菌每天能生产500000千克的蛋白质。l微生物的这种特性已被人类利用生产大量有用的化工，医药产品或食品，为人类造福。同时微生物也被用于有害物质的转化，以及将不能利用的物质转变为植物的肥料。School of Life science and biotechnology of DUT2.3生长旺，繁殖快l微生物的繁殖速度比高等生物快千万倍。在培养液中繁殖的细菌，数量可达到每毫升1亿到10亿个，最多达到100亿。l微生物的这一发酵特性在发酵工业上有重要意义，利用这一特性可以提高生产效率，缩短发酵周期。School of Life science and biotechnology of DUT微生物的代时与每日增殖率微生物的代时与每日增殖率School of Life science and biotechnology of DUTl微生物对极端环境的适应能力是高等生物无法比拟的。如多数细菌能耐0到-196度的低温，海洋深处的某些硫盐细菌可在250到300度的高温下正常生长；一些嗜盐菌可在饱和盐水中正常生活，产芽孢细菌和真菌孢子可在干燥条件下保藏几十年、几百年甚至上千年。耐酸碱、耐缺氧、耐毒物、抗辐射、抗净水压等特性也很常见。l微生物容易受到外界条件的影响而发生性状变化，尽管变异发生的机会只有百万分之一到百亿分之一，但由于繁殖快，微生物可在短时间内产生大量变异的后代。利用之一特性，人类不断改良生产上应用的微生物l如青霉素的发酵水平由每毫升20单位上升到10万单位，这种产量的大幅度提高在动植物育种工作中是不可思议的。2.4适应性强，易于变异School of Life science and biotechnology of DUT2.5分布广，种类多l在地球上无处不有，无孔不入。85km的高空，11km的海底，2000米深的地层，近300度的热泉，零下250度的环境下，都有微生物的存在。l人们正常生产生活的地方更是有大量微生物的存在。肥沃的土壤中每克有20亿个微生物。空气中的尘埃和水滴里也有很多微生物。l人烟稠密，家畜家禽聚集的地方空气中的微生物最多。l各种水域中也有无数的微生物。School of Life science and biotechnology of DUT湖水广泛分布的微生物活性污泥海底沉积物School of Life science and biotechnology of DUT2.6代谢快、用途大l代谢能力强，代谢产物种类繁多，包括各种抗生素，有机酸，氨基酸，维生素，激素和毒素。已知抗生素超过了10000种，用于临床的有100多种。l微生物资源极其丰富，目前仅开发利用了已发现的微生物种数的1%。抗霉菌的芽孢杆菌School of Life science and biotechnology of DUT 微微生生物物学学是是研研究究微微生生物物在在一一定定条条件件下下的的形形态态结结构构，生生理理生生化化特特征征，遗遗传传变变异异以以及及进进化化、分分类、生态等生命活动规律及其应用的一门学科。类、生态等生命活动规律及其应用的一门学科。研研究究微微生生物物基基本本问问题题：微微生生物物分分类类学学、生生理理学学、生生态态学学、遗遗传传学学、分分子子微微生生物物学学、细细胞胞微微生物学等。生物学等。3.微生物学的研究内容微生物学的研究内容School of Life science and biotechnology of DUT4.微生物学的研究对象微生物学的研究对象l动物界：细胞无壁，运动，不进行光合作用；动物界：细胞无壁，运动，不进行光合作用；l植物界：细胞有壁，不运动，进行光合作用；植物界：细胞有壁，不运动，进行光合作用；l微微生生物物：有有的的无无细细胞胞结结构构，有有的的无无细细胞胞壁壁，有有的的不不运运动动，有的不进行光合作用。有的不进行光合作用。原原核核生生物物：不不具具有有典典型型的的细细胞胞核核（核核质质体体），无无核核膜膜、核核仁仁，遗遗传传物物质质DNA不不与与组组蛋蛋白白结结合合形形成成典典型型的的染染色色体体，无无减减数数分分裂裂和和有有丝丝分分裂裂繁繁殖特征的细胞型生物。殖特征的细胞型生物。真真核核生生物物：具具有有典典型型的的细细胞胞核核，有有核核膜膜、核核仁仁，遗遗传传物物质质DNADNA与与组组蛋蛋白白结结合合形形成成典典型型的的染染色色体体，有有减减数数分分裂裂和和有有丝丝分分裂裂繁繁殖殖特特征征的的细细胞胞型型生生物。物。School of Life science and biotechnology of DUT 防病防害；防病防害；消灭病原微生物是微生物学的首要任务。消灭病原微生物是微生物学的首要任务。传染病的发生、传播、预防和治疗，是医学微生物学的重要任务。传染病的发生、传播、预防和治疗，是医学微生物学的重要任务。利用微生物，发掘微生物资源；利用微生物，发掘微生物资源；探探讨讨生生命命的的本本质质、生生物物活活动动的的规规律律、生生物物的的起起源与进化。源与进化。5.微生物学的任务微生物学的任务School of Life science and biotechnology of DUT6.微生物学的分支学科微生物学的分支学科School of Life science and biotechnology of DUT1.微生物基因组学研究将全面展开微生物基因组学研究将全面展开2.微生物生态学将在基因组学的基础上获得长足的发展微生物生态学将在基因组学的基础上获得长足的发展3.微生物生命现象的特异性和共性研究将更加受到重视微生物生命现象的特异性和共性研究将更加受到重视4.新学科将广泛建立新学科将广泛建立5.微生物产业将呈现全新的局面微生物产业将呈现全新的局面我国利用我国利用卫星回收卫星回收搭载微生搭载微生物培养物培养三、微生物学的展望三、微生物学的展望School of Life science and biotechnology of DUT微生物工程微生物工程 微生物菌体生产和应用微生物菌体生产和应用微生物代谢产物的应用微生物代谢产物的应用微微 生生 物物 机机 能能 的的 利利 用用微微 生生 物物 基基 因因 的的 利利 用用利用微生物的特点、性状、使微生物产生有用物利用微生物的特点、性状、使微生物产生有用物质或直接用于生产的技术。质或直接用于生产的技术。School of Life science and biotechnology of DUT课程安排课程安排1.微生物基础微生物基础 4学时学时2.微生物与人类生活（微生物与工业、农业、食品）微生物与人类生活（微生物与工业、农业、食品）4学时学时3.微生物生态和人体微生物，合理使用抗生素微生物生态和人体微生物，合理使用抗生素 2学时学时4.病原微生物病原微生物 12学时学时School of Life science and biotechnology of DUT课程的考核方法课程的考核方法1.期末考试（期末考试（80分）分）开卷开卷2.平时成绩（平时成绩（20分）分）出勤等出勤等School of Life science and biotechnology of DUT微生物与健康参考书微生物与健康参考书1.微生物与健康微生物与健康 化学工业出版社。化学工业出版社。2.微生物学微生物学 高等教育出版社高等教育出版社3.医学免疫学与微生物学，医学免疫学与微生物学，人民卫生出版社人民卫生出版社School of Life science and biotechnology of DUT培养物（培养物（culture）：在人为规定的条件下培养、繁殖得到的：在人为规定的条件下培养、繁殖得到的 微生物群体。微生物群体。纯培养物（纯培养物（pure culture）：只有一种微生物的培养物。：只有一种微生物的培养物。纯培养纯培养：把特定的微生物从自然界混杂存在的状态中分离、纯：把特定的微生物从自然界混杂存在的状态中分离、纯 化出来的技术，是进行微生物学研究的基础。化出来的技术，是进行微生物学研究的基础。显微技术显微技术：是进行显微观察时，显微镜的使用技术、标本制作：是进行显微观察时，显微镜的使用技术、标本制作 技术、观察技术及物体组成成分定性和定量分析技术。技术、观察技术及物体组成成分定性和定量分析技术。一、微生物的分离和纯培养一、微生物的分离和纯培养二、微生物形态二、微生物形态第二章第二章 微生物的培养微生物的培养School of Life science and biotechnology of DUT1.无菌技术无菌技术 微生物研究及应用中，在分离、转接及培养纯培养物时，防止被其它微生物研究及应用中，在分离、转接及培养纯培养物时，防止被其它微生物污染的技术。微生物污染的技术。（1）微生物培养基及器皿的灭菌）微生物培养基及器皿的灭菌培养基：人工配制的供生物组织及细胞生长、繁殖、积累代谢产物所需培养基：人工配制的供生物组织及细胞生长、繁殖、积累代谢产物所需营养物质及环境条件。营养物质及环境条件。（2）无菌操作）无菌操作也称接种操作，在无菌条件下，把微生物由一个培养器皿转接到另一个也称接种操作，在无菌条件下，把微生物由一个培养器皿转接到另一个培养容器中进行培养。培养容器中进行培养。2.用固体培养基分离纯培养物用固体培养基分离纯培养物 菌落（菌落（colony）：单个微生物在适宜的固体培养基表面或内部生长，）：单个微生物在适宜的固体培养基表面或内部生长，繁殖到一定程度可以形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞群体。繁殖到一定程度可以形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞群体。一、微生物的分离和纯培养一、微生物的分离和纯培养School of Life science and biotechnology of DUT 培养平板（培养平板（culture plate，也称平板或平皿）：融化的培养基，也称平板或平皿）：融化的培养基倒入无菌空平皿中，冷却凝固后盛有培养基的平皿。倒入无菌空平皿中，冷却凝固后盛有培养基的平皿。（1）涂布平板法）涂布平板法（spread plate method）适于大多数好氧微生物。适于大多数好氧微生物。School of Life science and biotechnology of DUT（2 2）稀释倒平皿法（）稀释倒平皿法（pore plate methodpore plate method）1.dilute sample1 ml9 ml10 100 1000 104 105 106 1072.plate out 0.1 ml School of Life science and biotechnology of DUT （3 3）平板划线法（）平板划线法（streak plate methodstreak plate method）适于大多数非蔓延性的微生物。适于大多数非蔓延性的微生物。School of Life science and biotechnology of DUT选择培养基分离法选择培养基分离法1.dilute sample1 ml9 ml10 100 1000 104 105 106 107牛肉膏培养基牛肉膏培养基土豆培养基土豆培养基高氏培养基高氏培养基School of Life science and biotechnology of DUT 微生物纯培养物必须通过各种保藏技术使其在一定时间微生物纯培养物必须通过各种保藏技术使其在一定时间内不死亡、不被污染、不变异、生物学性状不丢失，以保证内不死亡、不被污染、不变异、生物学性状不丢失，以保证微生物学研究及应用工作顺利进行，因而微生物保藏技术也微生物学研究及应用工作顺利进行，因而微生物保藏技术也是保护微生物资源的一项重要基础工作。是保护微生物资源的一项重要基础工作。3.微生物保藏技术微生物保藏技术 根根据据微微生生物物生生理理、生生化化特特点点，人人工工创创造造条条件件，是是微微生生物物的的代代谢谢处处于于不不活活泼泼，生生长长繁繁殖殖受受抑抑制制的的休休眠眠状状态态；主要三个条件是：低温、干燥和缺氧。主要三个条件是：低温、干燥和缺氧。（1）菌种保藏技术的原理：）菌种保藏技术的原理：School of Life science and biotechnology of DUT 传传代代培培养养保保藏藏：斜斜面面，半半固固体体穿穿刺刺，液液体体等等，可可密封后冷藏。密封后冷藏。沙土保藏：霉菌孢子及产芽孢细菌。沙土保藏：霉菌孢子及产芽孢细菌。真空冷冻干燥法保藏真空冷冻干燥法保藏 冷冷冻冻法法：低低温温冷冷冻冻（-20），超超低低温温，液液氮氮；液体培养物中常加液体培养物中常加15%左右甘油，速冻后保藏。左右甘油，速冻后保藏。其他保藏方法：曲法，麦粒法，无水硅胶法等。其他保藏方法：曲法，麦粒法，无水硅胶法等。（2）保藏方法）保藏方法School of Life science and biotechnology of DUTl1969年年，Whittaker提提出出了了具具有有细细胞胞结结构构的的五五界界生生物物分分类类系系统统：原原核核生生物物界界，细细菌菌、放放线线菌菌、蓝蓝藻藻等等；真真核核原原生生生生物物界界，藻藻类类、原原生生动动物物等等；真真菌菌界界，酵酵母母菌菌、霉霉菌菌等；等；植物界植物界；动物界动物界。l 1977年年，woese提提出出了了具具有有细细胞胞结结构构的的三三域域（界界）分分类类系系统统：细细菌菌(Bacteria)、古古生生菌菌(Archaea)、真真核核生生物物（Eukarya）。）。l 微微生生物物学学研研究究对对象象为为真真核核原原生生生生物物界界、原原核核生生物物界界、真真菌菌界界；或或细细菌菌、古古生生菌菌、除除动动植植物物外外的的真真核核生生物物；外外加无细胞结构的病毒。加无细胞结构的病毒。生物分类系统生物分类系统二二.微生物的形态与分类微生物的形态与分类School of Life science and biotechnology of DUT微生物的分类微生物的分类微生物微生物具细胞结构具细胞结构无细胞结构：病毒无细胞结构：病毒原核微生物：原核微生物：细菌、放线菌、蓝细菌细菌、放线菌、蓝细菌真核微生物真核微生物真菌（酵母菌、霉菌）真菌（酵母菌、霉菌）单细胞藻类，原生动物单细胞藻类，原生动物原核生物界原核生物界真核界真核界原生生物界原生生物界School of Life science and biotechnology of DUTl细菌的基本形态有球状，杆状和螺旋状三种，分别称为球细菌的基本形态有球状，杆状和螺旋状三种，分别称为球菌、杆菌和螺形菌。多数球菌直径为菌、杆菌和螺形菌。多数球菌直径为1 微米左右，中等杆微米左右，中等杆菌长菌长2-3微米，宽微米，宽0.3-0.5微米。螺形菌可分为弧菌和螺菌微米。螺形菌可分为弧菌和螺菌两类。两类。l不同种类的细菌大小不一，同一种细菌也因菌龄和环境因不同种类的细菌大小不一，同一种细菌也因菌龄和环境因素的影响而有差异。素的影响而有差异。细菌细菌School of Life science and biotechnology of DUT模式图模式图显微图片显微图片单球菌单球菌双球菌双球菌链球菌链球菌四联球菌四联球菌八叠球菌八叠球菌葡萄球菌葡萄球菌School of Life science and biotechnology of DUT细菌的菌落照片细菌的菌落照片School of Life science and biotechnology of DUT肺炎链球菌肺炎链球菌脑膜炎奈瑟菌脑膜炎奈瑟菌球菌的显微照片球菌的显微照片School of Life science and biotechnology of DUT大肠杆菌大肠杆菌电镜照片电镜照片霍乱弧菌霍乱弧菌梅毒螺旋体梅毒螺旋体School of Life science and biotechnology of DUT革兰阳性菌革兰阳性菌革兰阴性菌革兰阴性菌革兰氏染色革兰氏染色两类细菌细胞壁的共同组分为肽聚糖，但各有其特殊组分。两类细菌细胞壁的共同组分为肽聚糖，但各有其特殊组分。涂片涂片 风干风干 固定固定 结晶紫结晶紫 碘液碘液 95%乙醇乙醇 番红番红1min1min脱色脱色革兰氏染色法（革兰氏染色法（Gram Stain）细菌学中广泛使用的一种鉴别染色法，细菌学中广泛使用的一种鉴别染色法，1884年由丹麦医师年由丹麦医师Gram创立。创立。School of Life science and biotechnology of DUT大肠杆菌大肠杆菌金黄色葡金黄色葡萄球菌萄球菌革兰氏染色革兰氏染色School of Life science and biotechnology of DUTl常常见见的的革革兰兰氏氏阳阳性性菌菌有有：葡葡萄萄球球菌菌、链链球球菌菌、肺肺炎炎双双球球菌菌、炭疽杆菌、白喉杆菌、破伤风杆菌等；炭疽杆菌、白喉杆菌、破伤风杆菌等；l常常见见的的革革兰兰氏氏阴阴性性菌菌有有痢痢疾疾杆杆菌菌、伤伤寒寒杆杆菌菌、大大肠肠杆杆菌菌、变变形形杆杆菌菌、绿绿脓脓杆杆菌菌、百百日日咳咳杆杆菌菌、霍霍乱乱弧弧菌菌及及脑脑膜膜炎炎双双球菌等。球菌等。l在在治治疗疗上上，大大多多数数革革兰兰氏氏阳阳性性菌菌都都对对青青霉霉素素敏敏感感；而而革革兰兰氏氏阴阴性性菌菌则则对对青青霉霉素素不不敏敏感感，而而对对链链霉霉素素、氯氯霉霉素素等等敏敏感感。所所以以首首先先区区分分病病原原菌菌是是革革兰兰氏氏阳阳性性菌菌还还是是阴阴性性菌菌，在在选选择择抗生素方面意义重大。抗生