微生物学省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

微生物学吴毅歆吴毅歆 5228221第1页n n 每张纸币带细菌：每张纸币带细菌：每张纸币带细菌：每张纸币带细菌：900900万万万万个；个；个；个；n n扶手细菌含量高居首位，每平方厘米就聚集了扶手细菌含量高居首位，每平方厘米就聚集了扶手细菌含量高居首位，每平方厘米就聚集了扶手细菌含量高居首位，每平方厘米就聚集了3838个单位菌个单位菌个单位菌个单位菌群。群。群。群。n n细菌数亿细菌数亿细菌数亿细菌数亿/g g土壤，土壤中细菌总重量土壤，土壤中细菌总重量土壤，土壤中细菌总重量土壤，土壤中细菌总重量预计为：预计为：预计为：预计为：10034 10 10034 10 1212 吨；吨；吨；吨；微生物海洋微生物海洋第2页n n电话上每平方英寸细菌电话上每平方英寸细菌25000个个n n电脑键盘每平方英寸细菌电脑键盘每平方英寸细菌3300个个n n鼠标每平方英寸细菌鼠标每平方英寸细菌1700个个第3页人体体表及体内存在大量微生物：人体体表及体内存在大量微生物：n n 皮肤表面：平均皮肤表面：平均10万个细菌万个细菌/平方厘米；平方厘米；n n 口腔：细菌种类超出口腔：细菌种类超出500种；种；n n 肠道：微生物总量达肠道：微生物总量达100万亿，万亿，n n 粪便干重粪便干重1/3是细菌，每克粪便细菌总是细菌，每克粪便细菌总 数为：数为：1000亿个；亿个；第4页 每个喷嚏飞沫含每个喷嚏飞沫含4500-150000个细菌，个细菌，重感冒患者为重感冒患者为8500万；万；第5页微生物既是人类敌人，更是人类朋友！微生物既是人类敌人，更是人类朋友！时时刻刻与微生物时时刻刻与微生物“共舞共舞”是是 祸祸？是是 福福？第6页少数微生物是人类敌人！少数微生物是人类敌人！天花天花:出现时间出现时间 846年年15-20天死亡率高达30 天花病毒天花病毒鼠疫鼠疫:出现时间出现时间公元公元6世纪世纪由鼠寄生虫跳蚤传输给人,死亡率高达30-100鼠疫杆菌鼠疫杆菌霍乱霍乱:出现时间出现时间 18世纪世纪死亡率高达30-100霍乱弧菌霍乱弧菌艾滋病艾滋病（AIDSAIDS）：出现时间）：出现时间 1980年年死亡率死亡率61疯牛病疯牛病：出现时间：出现时间 1985年年传输动物牛，人消化道是主要传染传输动物牛，人消化道是主要传染路径，路径，死亡率死亡率100禽流感禽流感：出现时间：出现时间 1997年年传输动物鸡、鸭、鸽子等，传输动物鸡、鸭、鸽子等，死亡率死亡率33.3SARSSARS甲型甲型H1N1H1N1流感流感第7页t 物质循环；物质循环；微生物也是人类朋友！微生物也是人类朋友！t 体内正常菌群是人及动物健康基本确保；体内正常菌群是人及动物健康基本确保；t 有用物质生产有用物质生产；t 基因工程为代表当代生物技基因工程为代表当代生物技术术发展也是微生物对人类作出发展也是微生物对人类作出又一重大贡献。又一重大贡献。面包、奶酪、啤酒、抗生素、疫苗、维生素、酶等面包、奶酪、啤酒、抗生素、疫苗、维生素、酶等帮助消化、提供必需营养物质、组成生理屏障帮助消化、提供必需营养物质、组成生理屏障;第8页“在近代科学中，对人类福利最大一门科学，在近代科学中，对人类福利最大一门科学，要算是微生物学了。要算是微生物学了。”日本学者尾形学在日本学者尾形学在“家畜微生物学家畜微生物学”（1977）第9页 能够说，微生物与人类关系主要性，你怎么强调都不过分，微生物是一把十分尖锐双刃剑，它们在给人类带来巨大利益同时也带来“残忍”破坏。它给人类带来利益不但是享受，而且实际上包括到人类生存。第10页一、什么是微生物二、微生物学发展史三、微生物学研究主要意义绪论第11页一、什么是微生物？（一）什么是微生物 (1)(1)定义定义 微生物微生物(microoganism)通常是指那些微小、简通常是指那些微小、简单、肉眼难以观察生物。单、肉眼难以观察生物。特点特点小小 个体微小个体微小简简 结构简单结构简单低低 进化地位低进化地位低第12页微生物在生命世界位置微生物在生命世界位置原核生物界原生生物界真菌界共同祖先细菌域a 生物五界分类系统图示生物五界分类系统图示原核生物界原生生物界真菌界共同祖先细菌域b原核生物界原核生物界原生生物界原生生物界植物界植物界真菌界真菌界动物界动物界共同祖先共同祖先细菌域细菌域古菌域古菌域真核生物域真核生物域生物生物三域分类系统三域分类系统图示图示原生生物：最简单真核生物。活在水中，藻类，原生动物，原生菌第13页微生物微生物古菌（古菌（ArchaeaArchaea）细菌（细菌（BacteriaBacteria）真菌（酵母、霉菌、蕈菌等）真菌（酵母、霉菌、蕈菌等）单细胞藻类单细胞藻类 原生动物等原生动物等 非细胞型非细胞型 病毒、亚病毒（病毒、亚病毒（类病毒、朊病毒、拟病毒）细胞型细胞型原核生物原核生物真核生物真核生物（EucaryaEucarya）(2)(2)种类种类放线菌、蓝细菌、衣原体、放线菌、蓝细菌、衣原体、支原体、立克次氏体等支原体、立克次氏体等第14页（二）微生物五大共性（二）微生物五大共性 （小、多、快、强、广）（小、多、快、强、广）n n（1）体积小，面积大 n n（2）吸收多，转化快n n（3）生长旺，繁殖快 n n（4）适应强，易变异 n n（5）分布广，种类多第15页单位：单位：um(10-6 m)或或nm(10-9m)2m0.5m杆菌杆菌80个杆菌肩并肩个杆菌肩并肩总宽度总宽度=1根头发丝宽度根头发丝宽度1500个杆菌首尾相连个杆菌首尾相连总长度总长度=1粒芝麻长度粒芝麻长度微生物体积大小微生物体积大小 体积小体积小 面积大面积大个体小个体小第16页不一样生物类型细胞大小比较不一样生物类型细胞大小比较微生物与其它生物种类体积比较微生物与其它生物种类体积比较动物模式细胞动物模式细胞动物细胞核动物细胞核细菌细菌病毒病毒动物、植物和微生物个体大小尺度范围动物、植物和微生物个体大小尺度范围 体积小体积小 面积大面积大个体小个体小第17页火星陨石中发觉细菌化石（直径 10 nm）第18页德国科学家H.N.Schulz等1999年在纳米比亚海岸海底沉积物中发觉一个硫磺细菌（sulfur bacterium），其大小可达0.75 mm，Thiomargarita namibiensis，-“纳米比亚硫磺珍珠”第19页比表面值大比表面值大扩大了吸收面、排泄面扩大了吸收面、排泄面物质、能量、信息交换物质、能量、信息交换表面积表面积/体积体积=比表面积比表面积600/10006/1意义意义体积小体积小 面积大面积大任何物体被分割得越细，其单位体积所占表面积就越大；人比表面值=1；大肠杆菌比表面值=30万。第20页吸收多，转化快微生物吸收和转化物质能力比动物、植物要高很多倍。1.胃口大 在适当环境下，大肠杆菌每小时内可消在适当环境下，大肠杆菌每小时内可消在适当环境下，大肠杆菌每小时内可消在适当环境下，大肠杆菌每小时内可消耗其自重耗其自重耗其自重耗其自重 倍乳糖。倍乳糖。倍乳糖。倍乳糖。2.食谱广 微生物获取营养方式各种多样，其食谱之广是微生物获取营养方式各种多样，其食谱之广是动植物完全无法相比！动植物完全无法相比！第21页意意义义 1.为生长提供了充分物质基础为生长提供了充分物质基础 2.发挥发挥“活化工厂活化工厂”作用作用纤维素、木质素、几丁质、角蛋白、石油、甲醇、纤维素、木质素、几丁质、角蛋白、石油、甲醇、甲烷、天然气、甲烷、天然气、塑料塑料、酚类、氰化物、各种有机、酚类、氰化物、各种有机物均可被微生物作为物均可被微生物作为“粮食粮食”。吸收多，转化快第22页生长旺，繁殖速大肠杆菌在合适生长条件下：12.520分钟 繁殖1代每小时 分裂3代，由1个变成8个经二十四小时 分裂72代，重约4722吨经48小时 可产生2.21043个后代地球重地球重4000倍倍微生物代时及每日增殖率微生物代时及每日增殖率微生物名称微生物名称代时代时(分分)温度温度日增殖率日增殖率乳酸菌乳酸菌38252.71011大肠杆菌大肠杆菌18371.21024根瘤菌根瘤菌110258.2103枯草杆菌枯草杆菌31307.21013光合细菌光合细菌144301.0103酿酒酵母酿酒酵母120304.1103念珠藻念珠藻1380252.1硅藻硅藻1020202.64小球藻小球藻4202510.6草履虫草履虫642264.921.1.发酵工业，发酵工业，发酵工业，发酵工业，周期短，周期短，生产效率高；生产效率高；2.2.2.2.使科研周期大大缩短使科研周期大大缩短,效率提升效率提升,经费降低经费降低 意义意义第23页适应强，易变异适应强微生物有极其灵活适应性，这是高等动植物无微生物有极其灵活适应性，这是高等动植物无法比拟。法比拟。耐耐0196低温低温 耐耐250300高温高温 耐盐（饱和盐水）耐盐（饱和盐水）耐干燥（产芽孢细菌、真菌孢子）耐干燥（产芽孢细菌、真菌孢子）耐酸碱、耐缺氧、耐毒物、抗辐射耐酸碱、耐缺氧、耐毒物、抗辐射第24页易变异易变异个体小、结构简、且多与外界环境直接接触个体小、结构简、且多与外界环境直接接触 繁殖快、繁殖快、数量多数量多 短时间内产生大量变异后代短时间内产生大量变异后代突变率：突变率：1010-5-5 10 10-10-10第25页适应强，易变异易变异易变异青霉素使用剂量：1940年:输液10万元单位/次1980年：输液80万单位/次：输液800万-1000万单位/次有利面有利面 生产实践中，取得优良特征生产实践中，取得优良特征变种变种不利面不利面 菌株耐药性菌株耐药性第26页种类多种类多地球上微生物：地球上微生物：预计有预计有100万种以上万种以上已发觉微生物：已发觉微生物：约有约有10万种万种已开发利用微生物：已开发利用微生物：约约1000种种 种类多，分布广微生物微观性微生物微观性研究伎俩限制研究伎俩限制分离培养局限分离培养局限第27页微生物在自然界分布：微生物在自然界分布：无处不在无处不在 无孔不入无孔不入分布广分布广土壤土壤空气空气水域水域生物体内外生物体内外极端环境极端环境正常环境正常环境高空高空深海底深海底米深地层米深地层温泉温泉种类多，分布广第28页二、微生物学发展（1）什么是微生物学 微生物学（微生物学（MicrobiologyMicrobiology）是研究微生物生命活动规律）是研究微生物生命活动规律学科，是生命科学中主要基础学科之一。学科，是生命科学中主要基础学科之一。（2）微生物学主要内容 微生物形态学：认识主要微生物类群个体形态、群体特微生物形态学：认识主要微生物类群个体形态、群体特征，包含繁殖方式。征，包含繁殖方式。-第一章、第五章、第六章、第七章第一章、第五章、第六章、第七章 微生物生理学：微生物营养机制、能量代谢，在自然界微生物生理学：微生物营养机制、能量代谢，在自然界元素尤其是植物营养元素在生物循环中作用。元素尤其是植物营养元素在生物循环中作用。-第二章第二章 微生物遗传学微生物遗传学:了解微生物遗传信息传递过程特殊性以及了解微生物遗传信息传递过程特殊性以及细菌基因重组不一样方式。细菌基因重组不一样方式。-第三章第三章 微生物生态学：了解微生物在自然界分布，与植物、动微生物生态学：了解微生物在自然界分布，与植物、动物相互关系。物相互关系。-第八章第八章 第29页该课程有利于学生全方面、系统地了解微生物学基本知识和基本理论，掌握微生物基本操作技能，初步含有分析和处理相关实际问题能力；同时也为后继专业课：细胞生物学、分子生物学、酶工程、发酵工程学习打下良好基础。第30页（3）微生物学发展微生物学史前时期，即古代劳感人民对微生物利用时期（17世纪以前）微生物学初创时期-形态课时期（17世纪后期-19世纪早期）微生物学奠基时期-生理生化时期（19世纪早期-19世纪未期）微生物学发展时期（20世纪早期-20世纪中期）微生物学成熟期（20世纪40年代至今）与微生物学相关诺贝尔奖取得 史前期、初创期、奠基期、发展期、成熟期史前期、初创期、奠基期、发展期、成熟期第31页一、史前时期（直观应用时期）一、史前时期（直观应用时期）16761676年以前未发觉微生物个体尤其是细菌细胞年以前未发觉微生物个体尤其是细菌细胞漫长时期漫长时期代表人物和主要成就：代表人物和主要成就：我国劳感人民酿酒制曲技术我国劳感人民酿酒制曲技术对传染病及其规律认识对传染病及其规律认识 第32页二、初创时期（形态学发展时期）二、初创时期（形态学发展时期）1676年列文虎克用自制单式显微镜观察细菌个体1861年（近2）。代表人物和主要成就：列文虎克15901590年年 荷兰人荷兰人詹森弟兄詹森弟兄制作制作了第一台显微镜。了第一台显微镜。16641664年年 英国人英国人罗伯特罗伯特.胡克胡克用自制显微镜用自制显微镜对生长在皮革表对生长在皮革表面及蔷薇枯叶上霉菌进行观察。面及蔷薇枯叶上霉菌进行观察。第33页荷兰商人荷兰商人-列文列文.虎克虎克1676年用自制单式显微镜观察雨水、污年用自制单式显微镜观察雨水、污水、腐败肉汁等物质，看到了球状、杆水、腐败肉汁等物质，看到了球状、杆状、螺旋状细菌以及原生动物等微生物，状、螺旋状细菌以及原生动物等微生物，并绘制成图。并绘制成图。419架架 266倍倍 400篇篇微生物学先驱者微生物学先驱者列文虎克向英国皇列文虎克向英国皇家学会信中对细菌家学会信中对细菌形态描绘形态描绘A、C、F、Q：杆杆 菌菌E：球：球 菌菌H：球菌聚集体球菌聚集体第34页法国人巴斯德（法国人巴斯德（Louis Pasteur）（18221895）德国人柯赫（德国人柯赫（Robert Koch）（18431910）三、奠基时期（生理学发展时期）三、奠基时期（生理学发展时期）1861 1861 年巴斯德经过曲颈瓶试验推翻了生命自然发生年巴斯德经过曲颈瓶试验推翻了生命自然发生说并创建种胚学说说并创建种胚学说 18971897年年代表人物：代表人物：第35页1.1.巴斯德巴斯德 (1)证实发酵是由微生物引发证实发酵是由微生物引发(2)否定微生物自然发生说，建否定微生物自然发生说，建立种胚学说立种胚学说巴斯德涉足微生物学是为了治巴斯德涉足微生物学是为了治疗疗“酒病酒病”和和“蚕病蚕病”著名曲颈瓶试验无可反著名曲颈瓶试验无可反驳地证实，空气内确实驳地证实，空气内确实含有微生物，是它们引含有微生物，是它们引发有机质腐败。发有机质腐败。微生物学奠基人微生物学奠基人,微生物学之父，微生物学之父，法国著名化学家，微生物学家，毕业于巴黎高等师范学院，当初被称为法兰西英雄。第36页(3)创造制造疫苗和预防接种方法创造制造疫苗和预防接种方法鸡霍乱菌苗鸡霍乱菌苗狂犬疫苗狂犬疫苗(4)创造巴氏消毒法创造巴氏消毒法6065作短时间加热处理，杀死有害微生物作短时间加热处理，杀死有害微生物第37页2.2.德国医生柯赫德国医生柯赫a）细菌纯培养方法建立细菌纯培养方法建立土豆切面 营养明胶 营养琼脂（平皿）（1）微生物学基本操作技术方面贡献）微生物学基本操作技术方面贡献b）设计了各种培养基，实现了在试验室设计了各种培养基，实现了在试验室 内对各种微生物培养内对各种微生物培养c）流动蒸汽灭菌流动蒸汽灭菌d）染色观察和显微摄影染色观察和显微摄影细菌学奠基人细菌学奠基人第38页2.2.德国医生柯赫德国医生柯赫（2）对病原细菌研究作出了突出贡献：）对病原细菌研究作出了突出贡献：a)详细证实了炭疽杆菌是炭疽病病原菌；详细证实了炭疽杆菌是炭疽病病原菌；b)发觉了肺结核病病原菌；(19获诺贝尔奖)第39页1.1.从动植物患者体内分离出病从动植物患者体内分离出病原物原物2.2.进行纯培养进行纯培养3.3.回接到一样类型动植物体，回接到一样类型动植物体，引发一样病症引发一样病症4.4.再分离得到与第二步一致菌再分离得到与第二步一致菌系系c）证实某种微生物是否为某种疾病病原体证实某种微生物是否为某种疾病病原体 基本标准基本标准 著名柯赫标准著名柯赫标准第40页生理生化时期19世纪出现改良显微镜：当代光学显微镜1748年 英国传教士尼达姆（John Needham）“微生物自生说”1865年 李斯特 创建外科消毒术19欧利希 (Ehrilich)用化学制剂控制梅毒1929年 弗来明（Fleming）发觉青霉素1944年 瓦克斯曼（Wakesman）土壤放线菌中找到了链霉素第41页n n特点：特点：特点：特点：n na a建立了一系列研究方法和技术：巴氏消毒法，过滤除建立了一系列研究方法和技术：巴氏消毒法，过滤除建立了一系列研究方法和技术：巴氏消毒法，过滤除建立了一系列研究方法和技术：巴氏消毒法，过滤除菌，预防疾病接种，外科消毒术，柯赫氏法则菌，预防疾病接种，外科消毒术，柯赫氏法则菌，预防疾病接种，外科消毒术，柯赫氏法则菌，预防疾病接种，外科消毒术，柯赫氏法则n nb b 借助于良好方法开创了寻找病原微生物黄金时代借助于良好方法开创了寻找病原微生物黄金时代借助于良好方法开创了寻找病原微生物黄金时代借助于良好方法开创了寻找病原微生物黄金时代-第第第第一个一个一个一个“淘金热淘金热淘金热淘金热”n nc c 微生物学研究从形态描述到生理学研究水平微生物学研究从形态描述到生理学研究水平微生物学研究从形态描述到生理学研究水平微生物学研究从形态描述到生理学研究水平n n d d 开始客观地以辩证唯物主义开始客观地以辩证唯物主义开始客观地以辩证唯物主义开始客观地以辩证唯物主义“实践理论实践实践理论实践实践理论实践实践理论实践”思想思想思想思想指导科学试验（从实践中总结规律，用于指导实践）指导科学试验（从实践中总结规律，用于指导实践）指导科学试验（从实践中总结规律，用于指导实践）指导科学试验（从实践中总结规律，用于指导实践）n ne e 分支学科形成，如分支学科形成，如分支学科形成，如分支学科形成，如 细菌学，酿造学，植物病理学，土细菌学，酿造学，植物病理学，土细菌学，酿造学，植物病理学，土细菌学，酿造学，植物病理学，土壤微生物学壤微生物学壤微生物学壤微生物学 第42页四、发展时期（生物化学水平）四、发展时期（生物化学水平）18971897年德国人毕希纳年德国人毕希纳 E.BuchnerE.Buchner用无细胞酵用无细胞酵母菌压榨汁中酒化酶母菌压榨汁中酒化酶 对葡萄糖进行发酵成功，对葡萄糖进行发酵成功，开创微生物生化研究新时代。开创微生物生化研究新时代。酵母细胞酵母细胞石英砂研磨石英砂研磨过过 滤滤滤液滤液葡萄糖葡萄糖酵母细胞酵母细胞酒精、酒精、CO2第43页特点：特点：微生物学研究进入生化水平，发觉维生素、抗生素、酶、微生物学研究进入生化水平，发觉维生素、抗生素、酶、基因（一个基因一个酶学说提出，基因连锁，有性生殖、细菌基因（一个基因一个酶学说提出，基因连锁，有性生殖、细菌质粒质粒F因子发觉）因子发觉）应用分支学科形成：抗生素学应用分支学科形成：抗生素学 出现寻找各种有益微生物代谢产物热潮出现寻找各种有益微生物代谢产物热潮 分支学科开始综合形成普通微生物学分支学科开始综合形成普通微生物学 各学科相互渗透、相互促进，如各学科相互渗透、相互促进，如 遗传学、生物化学，遗传学、生物化学，16人人次获诺贝尔奖次获诺贝尔奖 第44页五、成熟时期（分子水平）五、成熟时期（分子水平）19531953年年4 4月月2525日日J.D.WatsonJ.D.Watson和和H.C.CrickH.C.Crick在英国在英国NatureNature杂志上发表了杂志上发表了DNADNA双螺旋模型，从而将微生双螺旋模型，从而将微生物学研究推进到分子生物学阶段物学研究推进到分子生物学阶段特点：特点：微生物学发展成为热门前沿学科微生物学发展成为热门前沿学科 在基础理论研究方面，微生物成为分子生物学主要研在基础理论研究方面，微生物成为分子生物学主要研究对象究对象 在应用方面，至在应用方面，至70年代初，相关发酵工程研究已与遗年代初，相关发酵工程研究已与遗传工程、细胞工程和酶工程紧密结合，微生物成为新兴传工程、细胞工程和酶工程紧密结合，微生物成为新兴生物工程中主角，生物工程中主角，24人人12次获诺贝尔奖次获诺贝尔奖 第45页分子生物学期分子生物学期分子生物学期分子生物学期n n1928年 Griffith 细菌转化试验，1952年Hershey-Chase噬菌体感染试验，1956年Frankel-Conrat烟草花叶病毒重建试验，证实了核酸是遗传物质基础；n n 1953年 Watson、Crick 提出DNA双螺旋结构 n n 1961-66年 Holley 等说明遗传密码n n 1973年 Boyer 和Cohen首次报到细菌基因经体外人工重组后转入细菌内能复制表示-遗传工程问世n n 1975年 Milstein 等建立生产单克隆抗体技术n n 1988年 Mullis，建立PCR技术n n 1996 第一个自养生活古生菌基因组测定完成n n1997 第一个真核生物(啤酒酵母)基因组测序完成n n5月21日出版Science杂志上，报道了178个细菌基因组序列分析第46页三、微生物学研究主要意义(一一)微生物作用微生物作用 1.1.微生物与粮食微生物与粮食 提升土壤肥力提升土壤肥力促进粮食增产促进粮食增产改进作物特征（如构建固氮植物）改进作物特征（如构建固氮植物）防治粮食作物病虫害防治粮食作物病虫害预防粮食霉腐变质预防粮食霉腐变质把多出粮食转化为糖把多出粮食转化为糖单细胞蛋白单细胞蛋白各种饮料各种饮料调味品调味品第47页2 微生物与能源微生物与能源 n把纤维素转化成乙醇；把纤维素转化成乙醇；n利用产甲烷菌把可再生资源转化成甲烷；利用产甲烷菌把可再生资源转化成甲烷；n利用光合细菌、蓝细菌或厌氧梭菌等微生物生产利用光合细菌、蓝细菌或厌氧梭菌等微生物生产“清洁能源清洁能源”-氢气；氢气；n经过微生物发酵产气或其代谢产物来提升石油采收率经过微生物发酵产气或其代谢产物来提升石油采收率（黄原胶：水溶性胶体多糖，具增粘、稳定、互溶等优良特征，（黄原胶：水溶性胶体多糖，具增粘、稳定、互溶等优良特征，用它作为注水增稠剂，注入油层驱油；也可作为钻井粘滑剂，同用它作为注水增稠剂，注入油层驱油；也可作为钻井粘滑剂，同时可脱去石油中石蜡，改进成品品质）；时可脱去石油中石蜡，改进成品品质）；n研制微生物电池使之实用化。研制微生物电池使之实用化。第48页3.微生物与资源微生物与资源 各种化工原料（乙醇、丙醇、丁醇、乙酸、甘油、乳酸、苹果各种化工原料（乙醇、丙醇、丁醇、乙酸、甘油、乳酸、苹果酸等）酸等）轻工原料（水杨酸、乌头酸、丙烯酸、已二酸、丙烯酸、长链轻工原料（水杨酸、乌头酸、丙烯酸、已二酸、丙烯酸、长链脂肪酸、亚麻酸油和聚羟基丁酸酯（脂肪酸、亚麻酸油和聚羟基丁酸酯（PHB），等等），等等）制药原料制药原料金属矿藏资源金属矿藏资源 因为发酵工程含有代谢产物种类多、原料起源广、能源消因为发酵工程含有代谢产物种类多、原料起源广、能源消耗低、经济效益高和环境污染少等优点，故必将逐步取代当前耗低、经济效益高和环境污染少等优点，故必将逐步取代当前需高温、高压、能耗大和需高温、高压、能耗大和“三废三废”严重化学工业。严重化学工业。第49页利用利用微生物肥料、微生物杀虫剂微生物肥料、微生物杀虫剂或或农用抗生素农用抗生素来取来取代会造成环境恶化各种化学肥料或化学农药代会造成环境恶化各种化学肥料或化学农药；利用微生物生产利用微生物生产PHB（聚羟基丁酸酯）制造易降解（聚羟基丁酸酯）制造易降解医用塑料制品以降低环境污染；医用塑料制品以降低环境污染；利用微生物来净化生活污水和有毒工业污水；利用利用微生物来净化生活污水和有毒工业污水；利用微生物技术来监察环境污染度；微生物技术来监察环境污染度；利用利用EMB伊红美蓝伊红美蓝培养来检验饮水肠道病原菌。培养来检验饮水肠道病原菌。4.微生物与环境保护微生物与环境保护第50页利用微生物改进环境 土壤改良剂土壤改良剂内含丰富有机酶内含丰富有机酶(酵素酵素),),这些有机这些有机酵素是从有益微生物菌提炼产生酵素是从有益微生物菌提炼产生,可让农作物直接可让农作物直接吸收。在农作物从土壤中吸收有机酶吸收。在农作物从土壤中吸收有机酶(酵素酵素)及矿物及矿物质后质后,农作物将充满活力及发育成长。农作物将充满活力及发育成长。微生物菌可分解土壤中沉积化学盐微生物菌可分解土壤中沉积化学盐,这些化学这些化学盐是因农地长久过量使用化肥所造成，去除沉积化盐是因农地长久过量使用化肥所造成，去除沉积化学盐可松软土壤学盐可松软土壤,使水份能更深入土壤使水份能更深入土壤,增加土壤增加土壤保水性保水性,解除土壤板结问题解除土壤板结问题,增加农作物根部发育。增加农作物根部发育。v土壤改良第51页v污水处理 高效微生物污水处理技术，高效微生物污水处理技术，其方法是经过其方法是经过化学或辐照方法筛选出无毒、无致病性、化学或辐照方法筛选出无毒、无致病性、“能能吃持水吃持水”高效微生物高效微生物(HEM)(HEM)、然后投放到污水处、然后投放到污水处理现场，使污水得到净化。理现场，使污水得到净化。该技术可用于处理该技术可用于处理城市污水、酿造废水、屠宰废水等各种可生物城市污水、酿造废水、屠宰废水等各种可生物降解污水。安全可靠、操作简单，处理效率比降解污水。安全可靠、操作简单，处理效率比传统方法提升传统方法提升50%50%以上，投资及运行费用降低以上，投资及运行费用降低20-30%20-30%，尤其适合经费短缺中小城市、乡村及，尤其适合经费短缺中小城市、乡村及厂矿使用，并可用于改造老污水处理设施，使厂矿使用，并可用于改造老污水处理设施，使之重新取得新生。之重新取得新生。第52页5.微生物与人类健康微生物与人类健康 疫苗、类毒素疫苗、类毒素抗生素抗生素胰岛素、干扰素和白细胞介素胰岛素、干扰素和白细胞介素第53页(二二)微生物学应用前景微生物学应用前景 1 作为生命科学研究材料。作为生命科学研究材料。2 生物生产与动植物生产并列为生物产业三大支柱。生物生产与动植物生产并列为生物产业三大支柱。在工业中许多产品利用微生物来生产，如各种生物活性物质在工业中许多产品利用微生物来生产，如各种生物活性物质(抗生素等抗生素等)、化工原料、化工原料(酒精等酒精等)。微生物在农业生产中也有着多方面作用。微生物在农业生产中也有着多方面作用。微生物在食品加工中有广泛用途，发酵食品和许多调味品都微生物在食品加工中有广泛用途，发酵食品和许多调味品都离不开微生物。离不开微生物。3 微生物是消除污染、净化环境主要伎俩。微生物是消除污染、净化环境主要伎俩。第54页分解者微生物消费者动物环境土壤、空气、水生产者植物（包含部分微生物）微生物在生态系统中地位：分解者，部分生产者第55页4 与高等动植物相比，已知微生物种类只是预计存在与高等动植物相比，已知微生物种类只是预计存在数量很小一部分数量很小一部分。能够想像，既然对少数已知微生物能够想像，既然对少数已知微生物研究就已为人类作出了主要贡献，经过对多样性微生研究就已为人类作出了主要贡献，经过对多样性微生物开发必定会为社会带来巨大利益。物开发必定会为社会带来巨大利益。5 生物学事业方兴未艾生物学事业方兴未艾微生物基因组学研究将全方面展开，以微生物之间、微生物基因组学研究将全方面展开，以微生物之间、微生物与其它生物、微生物与环境相互作用为主要内微生物与其它生物、微生物与环境相互作用为主要内容微生物生态学、环境微生物学、细胞微生物学将在容微生物生态学、环境微生物学、细胞微生物学将在基因组信息基础上取得长足发展。基因组信息基础上取得长足发展。第56页四四 微生物学与当代生物技术关系微生物学与当代生物技术关系n n什么是生物技术n n生物技术与微生物学关系第57页什么是生物技术什么是生物技术 生物技术也称生物工程，是指人们以当代生命生物技术也称生物工程，是指人们以当代生命科学为基础，结合先进工程技术伎俩和其它基础学科学为基础，结合先进工程技术伎俩和其它基础学科科学原理，按照预先设计生物体或加工生物原料，科科学原理，按照预先设计生物体或加工生物原料，为人类生产出需要产品或到达某种目标。为人类生产出需要产品或到达某种目标。先进工程技术伎俩是指基因工程、细胞工程、先进工程技术伎俩是指基因工程、细胞工程、发酵工程、蛋白质和酶工程等新技术。发酵工程、蛋白质和酶工程等新技术。第58页在在基因工程中基因基因工程中基因取得、基因拼接、取得、基因拼接、扩展以至转移、表扩展以至转移、表达等一系列过程，达等一系列过程，均离不开微生物学均离不开微生物学工作。工作。基因工程基因工程 实质上就实质上就DNA重组技术。重组技术。基因取得基因取得基因拼接基因拼接扩展扩展转移转移表示表示微生物在基因工程中主要作用微生物在基因工程中主要作用第59页微生物学学习方法微生物学学习方法n n微生物学是一门实践性很强学科微生物学是一门实践性很强学科n n广泛阅读广泛阅读n n兴趣兴趣n n主动主动 勉励自学勉励自学!n n微生物学试验微生物学试验n n创新创新第60页本课程学习参考资料1、报刊及网上与微生物学相关知识；、报刊及网上与微生物学相关知识；2、参考书：、参考书：第61页微生物学通报微生物学通报微生物学杂微生物学杂科学科学生命科学生命科学3、参考杂志参考杂志第62页课时安排课时安排n n理论课：理论课：3333课时课时n n试验课：试验课：1515课时课时第63页绪论绪论 2课时第一章 微生物形态和细胞结构性 4课时第二章第二章 微生物微生物营营养和代养和代谢谢 4课时第三章 微生物遗传与变异 4课时第四章 微生物生长与环境条件 4课时第五章第五章 原核生物原核生物 4课时第六章第六章 真核微生物真核微生物 4课时第七章第七章 病毒病毒 3课时第八章第八章 微生物生微生物生态态 4课时第64页学习微生物学课程评价方法学习微生物学课程评价方法n n期末考试成绩期末考试成绩 70%n n试验表现及动手能力试验表现及动手能力 25%课后作业课后作业 思索题思索题 自学自学n n课堂表现与课堂表现与 Presentation 5%复习已学知识复习已学知识 出勤率出勤率第65页小结小结 1.1.什么叫微生物什么叫微生物什么叫微生物什么叫微生物?有何特点有何特点有何特点有何特点?其主要其主要其主要其主要类类类类群由哪些群由哪些群由哪些群由哪些?2.2.微生物学微生物学微生物学微生物学发发发发展史分展史分展史分展史分为为为为几个几个几个几个时时时时期期期期?代表人是代表人是代表人是代表人是谁谁谁谁?主要成就主要成就主要成就主要成就有哪些有哪些有哪些有哪些?各各各各时时时时期特点怎期特点怎期特点怎期特点怎样样样样?3.3.试试试试述列文虎克、巴斯德和科赫在微生物学述列文虎克、巴斯德和科赫在微生物学述列文虎克、巴斯德和科赫在微生物学述列文虎克、巴斯德和科赫在微生物学发发发发展史上出色展史上出色展史上出色展史上出色贡贡贡贡献。献。献。献。4.4.微生物五大共性是什么微生物五大共性是什么微生物五大共性是什么微生物五大共性是什么?5.5.试试试试述微生物学在生命科学中主要地位。述微生物学在生命科学中主要地位。述微生物学在生命科学中主要地位。述微生物学在生命科学中主要地位。6.6.你你你你认为认为认为认为当代微生物学当代微生物学当代微生物学当代微生物学发发发发展有哪些展有哪些展有哪些展有哪些趋势趋势趋势趋势？7.7.你你你你认为认为认为认为微生物学哪些方面能微生物学哪些方面能微生物学哪些方面能微生物学哪些方面能够继续够继续够继续够继续研究以研究以研究以研究以对对对对生命科学生命科学生命科学生命科学作出作出作出作出贡贡贡贡献？献？献？献？8.8.试试试试就微生物在工就微生物在工就微生物在工就微生物在工业业业业、农业农业农业农业、医、医、医、医药药药药、食品等方面、食品等方面、食品等方面、食品等方面应应应应用作用作用作用作一一一一简简简简明介明介明介明介绍绍绍绍。第66页