微 生 物 学
- 授课:袁生
第一章 绪论
一、什么是微生物?
微生物通常是指那些微小、简单、
肉眼难以观察的生物。
? 英文, 微生物, 一词, microorganism”,
就是在, 生物( organism), 词之前加上
前缀, 非常小( micro), 所构成。
? 微生物并不是一个分类学上的术语,它们
主要是根据生物体的大小而被人为地划归
在一起的。
微生物主要类群
真核生物-真菌、微型藻类、原生动物、
和某些寄生蠕虫
原核生物-细菌、放线菌、蓝细菌
和古生菌
非细胞生物-病毒、类病毒和朊病毒
二、微生物的特点
1.大多数微生物肉眼难以直接观察
( microscopic)
2.微生物通常以独立的增殖单位存在
( independent units)
3.微生物结构较不复杂。
( less complex)
4.微生物生长快速。
( rapid growth rates)
5.微生物几乎无所不在。
( opmipresent)
6,另外,微生物研究使用相同的方法
?使用微生物的群体进行研究。
?使用特殊的无菌技术。
?微生物类群进行鉴定、培养和研究时所使
用的技术相似的。
实际上将互不相关的微生物类群放在一起
作为一门独立学科 -微生物学加以研究,主要
是根据研究微生物的方法和技术,而不是根
据微生物之间的相关性。
三、微生物在生命世界的位置
( a)生物五界分类系统图示
原核生物界
原生生物界
植物界
真菌界
动物界
共同祖先
细菌域
古生菌域
真核生物域
( b)生物三域分类系统图示( )生物五界分类系统图示
原核生物界
原生生物界
植物界
真菌界
动物界
共同祖先
细菌域
古生菌域
真核生物域
( )生物三域分类系统图示
原核生物界
原生生物界
植物界
真菌界
动物界
原核生物界
原生生物界
植物界
真菌界
动物界
共同祖先
细菌域
古生菌域
真核生物域
( )生物三域分类系统图示
共同祖先
细菌域
古生菌域
真核生物域
( )生物三域分类系统图示
四、微生物的分类
微生物的系统分类单元遵循林耐建立的系统分类
单元,自上而下依次可分七级,即:
界 Kingdom,
门 Phylum,
纲 Class,
目 Order,
科 Family,
属 Genus,
种 Species。
必要时每一级都还可有若干辅助单元,故共可有十余
级。
所有细胞微生物的种名均遵守林耐制
定的拉丁双名法,即一个种的学名用拉丁
词或拉丁化的词组成,应排成斜体字。根
据双名法的规则,学名通常由一个属名加
一个种的加词构成。出现在分类学文献中
的学名,在此两者之后往往还加上定名人,
但在一般使用时,定名人部分经常是省略
的。
例 1:大肠埃希氏菌(即大肠杆菌)
Escherichia coli( Migula) Castellani et Chalmers
例 2:黄曲霉菌
Aspergillus flavus
例 3:粟酒裂殖酵母
Schizosaccharomyces pombe
当微生物名称是一个亚种( subspecies,简称
,subsp.,,排正体字)或变种( variety,简称
,var.,,排正体字)时,学名就应按, 三名法, 构
成,即:
例 1:苏云金芽孢杆菌蜡螟亚种
Bacillus thuringiensis subsp,galleria
例 2:酿酒酵母椭圆变种
Saccharomyces cerevisiae var,ellipsoideus
当一个微生物种名在一篇文章或著作中反复出现
时,常常可以对学名进行省略。属及以上分类单位的
名称不能省略,只有种名可省略。当它在有关文章或
资料中首次出现时,不能省略,必须写全,以后均可
省略。省略时,只能简略种名中的属名,种加词不能
省略。
如 Escherichia coli,E,coli(大肠杆菌),但
是这种省略也要遵循一定的原则。
五、微生物学研究范围
微生物学就是研究微生物的科学,
其研究范围包括微生物的多样性、微生
物的生命活动规律及其对人类社会经济
活动的影响。
微生物学
基础微生物学 应用微生物学
根据所研究的生物学问题 根据所研究的对象 根据所应用的领域 根据所应用的技术
微生物分类学 病毒学 食品微生物学 酿造工艺
微生物细胞学 细菌学 工业微生物学 发酵工程
微生物生物化学 菌物学 环境微生物学 生物制品
微生物遗传学 藻类学 微生物药物学 微生物检验
微生物生理学 原生动物学等 病原微生物学 环境生物工程
微生物生态学 农业微生物学 基因工程
免疫学等 医学微生物学等 酶工程
抗生素等
图 1 - 2 微生物学研究范围与分支
六、微生物学的重要性与社会需求
微生物与人类和动物健康及疾病密切相关
微生物在工业生产中有很多应用
微生物对农业生产有着很大的影响
微生物学促进了生物学的发展
微生物作为模式生物具有如下优点:
( 1)微生物具有相对不复杂的结构;
( 2)微生物培养成本低、群体数量大,
易于获得统计学上可信度高的结果;
( 3)微生物生长速度快,倍增时间短,
极大缩短了世代培养研究所需周期。
表 1 - 2 微生物学工作者的可能就业去向 *
行业 工作内容 工作单位或部门
医疗卫生行业 病原微生物检验 医院、诊所、疾病控制中心、海关等
微生物检验实验室
疾病爆发调查,浴池水、游泳池水质量检测 政府公共卫生管理部门等
旅馆、餐饮业、食品销售业卫生检测 政府食品卫生检验部门等
工业 抗微生物药物、疫苗、基因工程药物生产 制药企业等
发酵食品生产,食品生产卫生检验 食品企业等
微生物生化产品、微生物工业催化 生物化工企业等
食品和产品防腐保存方法 相关企业等
农业 植病检验 植保部门、海关微生物检验实验室等
畜禽、水产病原微生物检验 兽医院、海关微生物检验实验室等
食用菌工业化生产 公司等
环保部门 废弃物生物降解 相关企业,垃圾处理厂等
污水处理 污水处理 厂等
水源、空气微生物检验 环保部门、研究所
教学科研单位 与微生物有关的教学、科学研究工作 中专、高校,科研院所
七、微生物的发现与微生物学发展
细菌冶金
沤粪肥田
提倡轮作
麦曲治泻
防重与治
刮骨疗毒
种痘防花
制曲酿酒
1、感性认识阶段(史前期)
(约 800年前 ~1676)
列 文虎克
1684 年寄给
皇家协会信
的部分内容
列文虎克与 他 的显微镜,最先发现了, 微生物世界,
2、形态学描述阶段 初创期
( 1676~1861)
法国科学家巴斯德
( Louis Pasteur,1822-1895)
?彻底否定了自然发生说
?证实发酵由微生物引起
?发明了狂犬病毒减毒疫
苗制备方法
?发明巴氏消毒法
3、生理水平研究阶段 奠基期
( 1861~1897)
?发明培养基并用其纯化
微生物等一系列研究方
法的创立
?证实炭疽病因 — 炭疽
杆菌
发现结核病原菌 — 结核
杆菌
?科赫法则
德国微生物学家柯赫
( Robert Koch,1843-1910)
划线法获得单菌落 科赫定理图示
单菌落
4、生化水平研究阶段 发展期
( 1897~1953)
?德国科学家布赫纳( 1897年):
酵母菌无细胞压榨汁将葡萄糖发酵成酒精
?英国科学家弗莱明( 1929年):
发现了世界上第一个抗生素 -青霉素
J.D.Waston,H.F.C.Crick
发现 DNA双螺旋模型 ( 1953年)
5、分子生物学水平研究阶段 成熟期
( 1953~至今)