环境工程微生物学绪论+第一章.ppt

,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,.,*,Click to edit Master title style,环境微生物学,杨玉义 博士,Tel,：,13429881816,Email,：,jinxiuchuan,1,.,环境工程微生物学,教学内容,绪论,微生物多样性,微生物生理与生化,分子微生物学,微生物与环境,2,.,环境工程微生物学,考核形式,小组讨论,课堂表现,考试成绩,3,.,小组讨论题目,（,1,）微生物与石油污染修复,（,2,）微生物与重金属污染修复,（,3,）微生物与植物联合修复污染,（,4,）嗜极微生物在环境中的应用,（,5,）微生物菌肥与农业生产,（,6,）微生物在难降解污水中的应用,4,.,第一篇,绪论,“,微生物也有爱”,如果你是病毒，我就是抗体,我们一对一标准匹配,如果你是细菌，我就是噬菌体,我先把你祸害了，不让你在理别人,你爱的凶猛，我爱的疯狂,如果你是水华，我就是赤潮,这些诙谐的语句告诉我们微生物的一些特征，也告诉我们微生物与环境灾害的关系。,5,.,绪论,环境工程微生物学科产生的背景,1,、微生物具备处理环境污染能力的特质,2,、严重的污染问题,产生学科发展需求,2003,三门峡：“一库污水”,2004,龙川江楚雄段水污染事件,2005,松花江重大水污染事件。,2010,福建紫金矿业的铜酸水渗漏事故,2011,蓬莱康菲中国石油的海底漏油事件。,2012,广西龙江镉污染,还会继续吗？。,6,.,绪论,环境工程微生物学的研究对象和任务,7,.,绪论,环境工程微生物学的研究对象和任务,一、环境工程微生物学的研究对象,（,1,）微生物的形态、细胞结构及其功能，微生物的营养、呼吸、物质代谢、生长、繁殖、遗传与变异等的基础知识。,（,2,）栖息在水体、土壤、空气、城市生活污水、工业废水和城市有机固体废物生物处理和废气生物处理中的微生物及其生态；饮用水卫生细菌学。,（,3,）自然环境物质循环与转化。,（,4,）水体和土壤的自净作用，污染水体治理、污染土壤的治理与修复等环境工程净化的原理。,二、环境工程微生物学的研究任务,（,1,）应用有益微生物。,（,2,）抑制、杀灭有害微生物。,8,.,绪论,微生物概述,9,.,绪论,微生物概述,微生物的定义,:,是肉眼看不见的、必须在电子显微镜下才能看到的所有微小生物的统称。,微生物的分类,-,七级分类单元,界,Kingdom,（拉：,Regnum,）,门,Phylum,（拉：,Phylum,）或,Division,（拉：,Divisio,）,纲,Class,（拉：,Classis,）,目,Order,（拉：,Ordo,）,科,Family,（拉：,Familia,）,属,Genus,（拉：,Genus,）,种,Species,（拉：,Species,）,10,.,绪论,微生物概述,微生物的命名,11,.,12,.,绪论,微生物概述,常见微生物的名称,大肠埃希氏杆菌的名称是,Escherichia coli,酿酒酵母,Saccharomyces cerevisiae,枯草芽孢杆菌,Bacillus subtilis,灵芝,Ganoderma lucidum,铜绿假单胞菌,Pseudomonas aeruginosa,13,.,绪论,微生物概述,生物界名称,主,要,结,构,特,征,微生物类群名称,病毒界,无细胞结构，大小为纳米（,nm,）级,病毒、类病毒等,原核生物界,为原核生物，细胞中无核膜与核仁的分化，大小为微米（,m,）级,细菌、蓝细菌、放线菌、支原体、衣原体、立克次氏体、螺旋体等,原生生物界,细胞中具有核膜与核仁的分化，为大小真核生物,单细胞藻类、原生动物等,真菌界,单细胞或多细胞，细胞中具核膜与核仁的分化，为小型真核生物,酵母菌、霉菌、覃菌等,动物界,细胞中具核膜与核仁的分化，为大型能运动真核生物,14,.,绪论,微生物概述,微生物的特点,个体极小,分布广、种类多,繁殖快,易变异,15,.,绪论,回顾,什么是微生物？,什么是环境工程微生物学？,微生物的分类及命名,典型微生物的名称,我,都,记,住,了,吗,16,.,微生物多样性,病毒,病毒与人类,生化危机,传 染 病,末 日 侵 袭,对传染病的恐惧开始变得和病毒一样可怕,并且传播得更快,-,在这种情况下,人类要何去何从呢,?,17,.,微生物多样性,病毒,SARS,与 中国,黄杏初,SARS,事件是指严重急性呼吸系统综合症于,2002,年在中国广东顺德首发,SARS,病原的确认过程是我国科学界的憾事。,18,.,微生物多样性,病毒,第,一节 病毒的特征及其分类,第二节 病毒的形态和结构,第三节 病毒的繁殖,第四节 病毒的测定与培养,第五节 病毒对物理化学因素、抗生素的抵抗力及在污水处理过程的去处效果,第六节 病毒的危害、对策与应用,19,.,第一节 病毒的结构特征与分类,20,.,第一节 病毒的特征与分类,病,毒,按 宿 主 分 类,动物病毒,植物病毒,细菌病毒,(,噬菌体,),放线菌病毒,(,噬放线菌体,),藻类病毒,(,噬藻体,),真菌病毒,(,噬真菌体,),按 核 酸 分 类,DNA,病毒,多数是双链,DNA,，细小病毒组的成员是单链,DNA,。,RNA,病毒,多数是单链,RNA,，呼肠孤病毒组的成员是双链,RNA,。,21,.,第一节 病毒的结构特征与分类,类病毒,类病毒,比病毒更加小，为环状单链,RNA,，约有,250,370,个核苷酸长度，可通过机械途径或花粉或胚珠在植物间传播，在宿主内复制。,类病毒,可引起马铃薯纺锤形块茎病、柑橘裂皮病和,菊矮化病,。,朊病毒,朊病毒,是一种引起牛、羊疾病的感染因子（蛋白样感染颗粒）。没有检测到核酸存在。朊病毒可导致退化性神经系统紊乱的疾病，如羊瘙痒症。可引起人和动物的神经性疾病，如牛海棉状脑病（,BSE,或疯牛病）致使家族性痴呆。,22,.,第二节 病毒的形态和结构,图,1-1,几种病毒的形态与相对大小（大圆表示葡萄球菌细胞的相对大小）,1.,葡萄球菌噬菌体,2.,烟草花叶病毒,3.,疱疹病毒,4.,腮腺炎病毒,5.,流感病毒,6.,脊髓灰质炎病毒,7.,狂犬病毒,8.,腺病毒,9.,痘病毒,23,.,第二节 病毒的形态和结构,（一）病毒的化学组成,蛋白质,核酸,类脂质和多糖,（二）病毒的结构,病毒粒子有两种：,裸露病毒粒子不具被膜,(,亦称囊膜,),在核衣壳外面有被膜包围所构成的病毒粒子。植物体内的类病毒和拟病毒结构更简单，只具,RNA,，不具蛋白质,。,24,.,SARS,病毒,(,冠状病毒,),A.SARS,病毒的结构图,B.,电子显微镜下的,SARS,病毒,H5N1,型禽流感病毒,25,.,第二节 病毒的形态和结构,26,.,第三节 病毒的繁殖,一、病毒的繁殖过程,(,一,),吸附,(,二,),侵入,(,三,),复制与聚集,(,四,),宿主细胞裂解和成熟噬菌体粒子的释放,27,.,噬菌体吸附、侵入宿主菌内复制（合成）、,聚集与释放全过程,28,.,T4,噬菌体感染大肠杆菌的电镜照片,29,.,乙 肝 病 毒 的 复 制 过 程,30,.,二、噬菌体的溶原性,(,lysogeny,),1.,噬菌体有毒,(,烈,),性噬菌体：侵入宿主细胞后，随即引起宿主细胞裂解的噬菌体。,2.,温和噬菌体：侵入宿主细胞后，其核酸附着并整合在宿主染色体上，和宿主的核酸同步复制，宿主细胞不裂解而继续生长，不引起宿主细胞裂解的噬菌体。,溶原细胞：含有温和噬菌体核酸的宿主细胞。溶原性,(,lysogeny,),，是遗传特性，原噬菌体随宿主细胞分裂传给子代细胞，子代细胞也成为溶原细胞。,原噬菌体：在溶原细胞内的温和噬菌体核酸。在溶原性细菌内的原噬菌体没有感染力，它脱离溶原性细菌的染色体后可恢复复制能力，并引起宿主细菌裂解而释放出成熟的毒性噬菌体，这是溶原性发生变异所致。,31,.,细菌受噬菌体感染后的两种反应,A.,裂解反应,B.,溶原性反应,32,.,二、噬菌体的溶原性,(,lysogeny,),3.,溶原性噬菌体的命名,在敏感菌株的名称后面加一个括号，在括号内写上溶原性噬菌体,。,大肠杆菌溶原性噬菌体的全称为,Escherichia coli,K,(,),Escherichia,是大肠杆菌的属名，,coli,是大肠杆菌的种名，,K,是大肠杆菌的株名，括号内的,代表溶原性噬菌体。,33,.,第四节 病毒的测定与培养,一、病毒的测定,（一）病毒颗粒计数法,用电子显微镜直接计数。用于已知形态病毒的浓缩样品的计数。,测定方法,：将病毒样品与已知浓度的乳胶小颗粒均匀混合，然后将混合液均匀喷洒在已包被的样品方格网上，分别计乳胶颗粒和病毒颗粒数目。病毒的浓度可由样品中两种颗粒的比例和乳胶颗粒浓度计算得出。,（二）间接计数法,血细胞凝集试验（,hemagglutination assay,）计数,测定方法,：分别将红细胞与一系列,10,倍稀释的病毒样品混合，再观察结果。以能引起血细胞凝集的最高稀释倍数（或稀释倍数的倒数）为病毒的效价。,（三）病毒感染效价测定法,病毒感染效价测定法与病毒培养方法基本相同。,34,.,二、病毒的培养特征,病 毒,透明的裂解液,噬 菌 斑,液体培养基,固体培养基,35,.,三、病毒的培养基,病毒的培养基应具备的条件：,必须是活的敏感宿主或是活的敏感组织细胞；,能提供病毒附着的受体；,敏感细胞内没有破坏特异性病毒的限制性核酸内切酶，病毒进入细胞就可生长繁殖。,脊椎动物病毒,培养基,植物病毒的,培养基,噬菌体的,培养基,培养基分类,36,.,四、病毒的培养,动物细胞,胰蛋白处理,细胞悬液,单细胞层,将收集的病毒接种于培养基,加入软琼脂或者羧甲基纤维,计算病毒空斑单位,37,.,微生物多样性,病毒回顾,病毒的特点与分类？,病毒的化学组成与功能？,什么是毒性噬菌体和温和噬菌体？,什么是溶原现象？,病毒在液体和固体培养基上的特征？,如何进行病毒的培养？,38,.,