0微生物绪论

微生物第一章绪论1、微生物于人类2、什么是微生物3、微生物的五大共性4、人类对微生物世界的认识过程5、微生物的发展与人类进步6、微生物学分支学科及课程安排一、微生物和人类吃：面包、奶酪【淹渍蔬菜】喝：啤酒、酸奶【酱油、醋】拉、撒：屎、尿臭物质循环：分解者，生产者生物技术：基因工程传染病：感冒、痢疾、鼠疫、爱滋病腐败：食物中毒、材料霉变二、微生物的基本概念微生物(microorganism，microbe)是身体微小、结构简单的单细胞或没有分化的多细胞甚或是没有细胞结构的一群微小的低等生物的总称。【体长小于0.1μm的都是微生物但微生物不一定都肉眼看不见，如大型真菌。】三、微生物的五大共性体积小，面积大吸收多，转化快生长旺，繁殖快适应强，易变异分布广，种类多※体积小，面积大比表面积：个体的表面积与体积之比。※吸收多，转化快吸收多人（50kg）500~1000g/d地鼠（体重3g）3g/d大肠杆菌细胞重量2000倍糖/转化快奶牛（500kg）合成0.5kg蛋白质/24h微生物细胞合成自身重量30-40倍的细胞物质/24h※生长旺，繁殖快大肠杆菌在合适的生长条件下：12.5~20分钟繁殖1代食谱杂从无机物到有机物;从无毒物到有毒物;从结构简单到结构复杂的物质,微生物都能利用和降解.※适应强，易变异适应性强1、对营养物质的利用上的适应性（食谱杂）。2、对环境条件尤其是恶劣的“极端环境”的适应性。※适应强，易变异有利面:生产实践中，获得优良特性的变种不利面:菌株耐药性※分布广，种类多分布广微生物在自然界的分布：无微不至，无孔不入，无远不届，无物不食，无险不攀种类多地球上的微生物：估计有100万种以上已发现的微生物：约有10万种已开发利用的微生物：约1000种人体的肠道中始终寄居着100-400种微生物,为肠道正常菌丛,总数可达100万亿微生物的“生物界之最”个体最小数量最多分布最广形态最简变异最易变异最易‘胃口’最大抗性最强发现最晚食谱最广休眠最长界级最宽繁殖最快种类最多代谢能力最强生物界的普遍规律:某生物个体越小,其单位体重消耗的食物越多;3克地鼠每天消耗与体重等重的粮食;1克闪绿蜂鸟每天消耗两倍于体重的粮食;大肠杆菌每小时消耗2000倍于体重的糖;五界：原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界、动物界六界：原核生物界、原生生物界、真菌界、病毒、植物界、动物界四、人类对微生物世界的认识过程史前时期（感性认识阶段）初创时期（形态学发展阶段）奠基时期（生理学发展阶段）成熟时期（分子生物学发展阶段)史前期（感性认识阶段（1676年前）未见到微生物个体（尤其细菌细胞漫长）凭经验在实践中开展利用有益微生物和防治有害微生物的活动。史前期（感性认识阶段）细菌冶金种痘防花制曲酿酒细菌冶金传统意义上的细菌冶金胆水浸铜法现代意义上的细菌冶金利用细菌代谢物作氧化剂，溶浸矿石，从中吸收各种有用的金属。未来意义上的细菌冶金利用细菌积累海水中的稀有金属。种痘防天花的历史宋真宗时（公元998-1022年）已用种人痘术预防天花。18世纪末英国医生Jenner发明接种牛痘预防天花。1977年以后世界上没有发生过天花1979年10月26日，全世界消灭天花初创时期（形态学发展阶段）（1676-1861）荷兰业余科学家列文虎克（AnthnoyvanLeeuwenhoek）单式显微镜许多微小物体和生物1676年首次观察细菌列文虎克是微生物学的先驱他是世界上第一个用放大镜看到细菌和原生动物的人。列文虎克贡献观察了许多微小物体和生物1676年首次观察到细菌制作了419架显微镜或放大镜（放大倍数50-200倍，最高266倍）发表过约400篇论文（绝大部分(376篇)英国皇家学会）初创期特点形态描述形态学发展阶段奠基时期（生理学发展阶段）奠基：1861-195317世纪发现(1676）——19世纪发展（1861)原因：显微镜技术微生物的基本技术灭菌和微生物的纯培养技术19世纪两个焦点问题的争论促使微生物研究技术的诞生微生物能不能自发产生？不能传染病的性质是什么？微生物两种学说自生说：微生物是有机营养液自己产生的，其产生需要新鲜的空气做外部因子胚种说：空气中有微生物的种子，落到有机营养液里生长繁殖起来。曲（鹅、雁）颈瓶实验彻底否定了自然发生说(1861)加热灭菌技术巴斯德消毒法63℃，30’巴斯德微生物学鼻祖——巴斯德巴斯德1848年，通过研究酒石酸晶体，巴斯德发现分子的光学异构体，从而第一个在化学界提出分子不对称性理论。1857年，他研究了发酵过程，证明发酵是微生物活动的结果；同时发明了预防酒变酸的加热消毒法，这种方法被命名为“巴氏消毒法”。1881年，巴斯德弄清了蚕病的致病菌，找到了预防方法；还用减毒的炭疽病菌和鸡霍乱病菌使绵羊和鸡获得免疫成功，每年可以使数以十万计的家畜、家禽免于死亡。这些成就使巴斯德享有微生物学鼻祖的盛誉。巴斯德因为找到了医治狂犬病的方法而更加名扬欧洲和世界。1885年的一天，一位满面愁容的妇女带着儿子求救于巴斯德。小男孩在路上被一条疯狗咬伤14处，已经不能行走，生命奄奄一息。巴斯德冒着失败的危险，首先在孩子身上注射了狂犬疫苗。经过8天紧张的治疗，共进行了13次接种，终于使孩子得救了。他的狂犬病疫苗的研究成果当时被誉为“科学记录中最杰出的一项”。巴斯德的功绩彻底否定了自然发生说证实发酵由微生物引起发明巴氏消毒法免疫学—预防接种第一个在化学界提出分子不对称性理论在医学研究方面，奠定了传染病的病原微生物说基础。科赫真正为疾病的微生物理论和实验研究奠定了基础科赫业绩（细菌学的奠基人）建立了研究微生物的一系列重要方法，尤其在分离微生物纯种方面，马钤薯块上的固体培养技术——明胶平板培养技术(1881)——琼脂平板培养技术(1882)。显微镜技术（染色方法、悬滴培养法、显微摄影技术）．液体培养的无奈最早培养基是液体状态非常困难将混杂的微生物样品进行系列稀释．直到平均每个培养管中只有一个微生物个体，进而获得微生物纯培养物不仅繁琐，而且重复性差，并常导致纯培养物被杂菌污染分离病原微生物的进展相当缓慢。马钤薯块固体培养分离微生物Koch及其助手1881年作法：用灼烧灭菌的刀片将煮熟的土豆切成片，然后用针尖挑取微生物样品在土豆片表面划线接种，经培养后可获得微生物的纯培养。缺点：一些细菌在土豆培养基上生长状态较差。琼脂——从餐桌到实验台Koch一名助手的妻子，提议以厨房中用来做果胨的琼脂代替明胶882年．琼脂就开始作为凝固剂用于固体培养基的配制琼脂从餐桌走向实验台，一百多年来，一直延用至今，是培养基最好的凝固剂。科赫业绩（细菌学的奠基人）分离到多种传染病的病原菌，例如炭疽病菌(1877)、结核杆菌(1882)、链球菌(1882)和霍乱弧菌(1883)等1884年提出科赫法则（Koch’spostulates)科赫法则病原微生物总是在患传染病的动物发现而不存在于健康个体中这一微生物可以离开动物体，并被培养为纯种培养物这种纯培养物接种到敏感动物体后，应当出现特有的病症；该微生物可以从患病的实验动物中重新分离出来，并可在实验室中再次培养，此后它仍然应该与原始病原微生物相同。奠基期代表人物巴斯德、科赫微生物学奠基人贝耶林克加富培养维诺格拉斯基土壤微生物研究的生态学奠基期特点1建立技术2寻病原菌3描述—生理4客观对待5独立学科成熟期（分子生物学发展阶段）（1953-）1953年4月25日J．D．Watson和H.F.C.Crick在英国的《自然》杂志--DNA结构的双螺旋模型，生命科学进入分子生物学成熟期（分子生物学发展阶段）特点孤立的以应用为主的学科，迅速成长为一门十分热门的前沿基础学科基础理论的研究方面，逐步进入到分子水平的研究，微生物迅速成为分子生物学研究中的最主要的对象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，微生物已成为新兴的生物工程中的主角五、微生物学的发展与人类的进步六、微生物学及其分科