大家好 !
普通微生物学
主讲人,王明道 (讲师 硕士）
河南农业大学
内容列表
绪论
第一章 原核微生物
第二章 真核微生物
第三章 病毒
第四章 微生物的营养与代谢
第五章 微生物的生长与环境条件
第六章 微生物的遗传与变异
第七章 微生物的生态
绪 论
微生物 与 微生物学
Microorganism and Mirobiology
一、微生物 （ Microorganism）
（一）微生物定义
（二）微生物包括哪些类群
（三）微生物的特点
（一）微生物
微生物是一类形体微小、单细胞或个体
较为简单的多细胞，甚至无细胞结构
的低等生物的总称。
简单地说是人们对肉眼看不见的细小生
物的总称。
（二）微生物包括哪些类群
生物分类系统一：（“六界系
统”）
Whittaker 1969
动物界
植物界
原核生物界
真核原生生物界
真菌界
病毒界
生物分类系统一：（“六界系
统”）
Whittaker 1969
动物界
植物界
原核生物界,细菌、放线菌
真核原生生物界, 单细胞藻类、原生动物
真菌界,霉菌、酵母菌
病毒界,病毒
生物分类系统二,
（,3个域”或“三原界”系
统）
Woese 1978
古细菌
真细菌
真核生物
分类方法
传统分类方法,形态特征、生理和生化
特征、血清学反应、生态特性等。
现代微生物分类方法,核酸分析
（ G+C%）,DNA杂交试验（核苷酸
顺序）、细胞壁成分。
数值分类法,比较几十个甚至上百个性
状的相似性。
分类单位及命名
分类单位：界、门、纲、目、科、属、种
命名,
学名 =属名 +种的加词 +（首次定名人） +现名定名人 +定名年份
必需 可省略，用正体排列
如,Saccharomyces cerevisiae,Saccharo”表示糖的拉丁字，和
表示真菌的希腊字,myces”组合成它的属名,cerevisiae来源
于拉丁文的酿酒人的意思，作为其种名。
（三） 微生物的共同特点
————————————————
? 1、种类多
? 2、分布广
? 3、繁殖速度快
? 4、代谢能力强
? 5、容易培养
? 6、易变异
1、种类多
微生物的共同特点 1
动物,150万种，植物,50万种
目前已确定的微生物种类有 105以上，每年仍以几
百上千的新种在被发现
10多万种
2、分布广
微生物的共同特点 2
“明火”，火山喷发中心区等少数区域无菌,
沙漠、冰川、热泉、深海、沉积岩等到处有微生物存在。
,无处不在,
（ 1） 不同地点微生物的分布情况
地点 微生物数量（个 /m3)空气
北极（北纬 80℃ ） 0～ 1
海洋上空 1～ 2
市区公园 200
城市街道 5,000
集体宿舍 20,000
畜舍 1,000,000～ 2,000,000
分布广
微生物的共同特点 2
? 答案,
? A,十几亿～几十亿个
? B：流感患者一声咳嗽，可散播约有 10万个病菌；一个喷嚏约含
有 100万个病菌。
? C,4万个左右
（ 2）日常生活中的微生物数字
A,1克肥沃的土壤中微生物的数目？
B、一个流感病人一声咳嗽, 一个喷嚏会有多少个病菌？
C、人体皮肤平均每平方厘米大致会多少个微生物？
3、繁殖速度快
微生物的共同特点 3
? 细菌,0.5－ 1小时繁殖一代
? 酵母,2－ 4小时繁殖一代
? 单细胞藻类,3－ 6小时繁殖一代。
? 生长最快的动物肉仔鸡：生长周期要二个月。
? 大豆：生长周期至少 100天。
繁殖速度快
微生物的共同特点 3
? 1→1 × 2（ 3× 48）
? =2144=848
? =2.2× 1043个 E.coli
? =2.2× 1031克（ 1克 =1012个 E.coli）
? =2.2× 1025吨
? =4000个地球的重量（地球 =5.5× 1021吨）
问题,E.coli在条件适宜的情况下可以达到 20分钟
一代。那么请大家估计一下，一个 E.coli经过 48小
时后产生的 E.coli的重量会有多重？
4、代谢能力强
微生物的共同特点 4
吸收、转化物质速度极快。
酵母菌,1公斤每天可发酵几千公斤糖生成
酒精。
乳酸菌,发酵乳糖的细菌每 1小时产乳酸是其体
重的 1000～ 10000倍。
5、容易培养
微生物的共同特点 5
营养来源广泛：, 无论多高明的化学家，
只要他合成一种化合物，无论这种合化
物多么复杂，自然界早就存在能分解这
种化合物的微生物。,
不受地理，季节、气候等自然条件的限制。
6、易变异
微生物的共同特点 5
容易发生变异：（实例）
产黄青霉：生产青霉素的菌种
1943年,生产能力 20U/ml
现在,生产能力 5万单位 /ml甚至更高。
二十世纪 40年代,10万单位 /每个病人每天
现在,100万单位 /每个病人每天 （即便是新生儿 40万单位
/每个病人每天，严重时可达到上千万单位，甚至上亿）
二,微 生 物 学
（一）微生物学的定义
（二）微生物学的研究范畴
（三）微生物学的功能作用
（四）微生物学的分支学科
（五）微生物学的发展简史
（六）微生物学的发展与人类进步
（一） 微 生 物 学
是研究微生物及其生
命活动规律的科学。
（二） 微生物学研究的范畴
1 微生物本身
形态结构，分类鉴定，生理生化,
生长繁殖，遗传变异，生态分布
2 微生物与微生物和其他生物的关系
3 微生物在自然界各种元素生物地球化学
循环中的作用
4 微生物在工、农、医、环境保护、食品生产
中的应用
（三） 微生物学的功能作用
——————————————————
? 基础学科：研究生命起源、本质、进化
及其活动规律
? 应用学科：促进国民经济的发展
? 保护人类、动植物的健康
? 保护自然环境和促进国民经济的可持续
发展
（四） 微生物学的分支学科
? 以研究微生物本身分
? 普通微生物学
? 微生物形态学
? 微生物分类学
? 微生物生理学
? 微生物生物化学
? 微生物生态学
? 微生物遗传学
? 细胞微生物学
? 以研究对象分
? 细菌学
? 放线菌学
? 真菌学
? 病毒学
? 噬菌体学
? 藻类学
? 支原体学
? 厌氧微生物学
? 原生动物学
? 以应用方面分
?工业微生物学 农业微生物学
?食品微生物学 乳品微生物学
?医学微生物学 兽医微生物学
?抗生素学 免疫学
?土壤微生物学 水域微生物学
?环境微生物学 沼气发酵微生物
学
?水产微生物学 海洋微生物学
?分析微生物学 实验微生物学
?发酵微生物学 预防微生物学
? 正在发展的新兴学科
?微生物分子生物学
?分子微生物学
?微生物化学分类学
?微生物数值分类学微生物地球化学
?宇宙微生物学
?微生物基因组学
（五） 微生物学的发展简史
? 史前时期 —— 人类对微生物的认识与利用
? 微生物学初创时期 —— 微生物形态认识时期
? 微生物学奠基时期 —— 微生物生理学发展时期
? 微生物学发展时期 —— 微生物生物化学发展时
期
? 微生物学成熟时期 —— 微生物分子生物学发展
时期
1,史前时期
?酿酒，制醋，制酱
?种植豆科植物
?积肥，沤粪
?消毒，灭菌
?麦曲治病
2、微生物学初创时期 1
? 代表性人物
Anthony van
Leewenhoek
微生物学初创时期 2
代表性事件
? 利用单式显微镜观察了许多微
小 物体和生物
? 制作了 419架显微镜或放大镜
（放大率 50~200倍，最高 266倍）
? 发表了约 400篇有关论文
3,微生物学奠基时期 1
? 代表性人物
Luise Pasteur
(1822~1895)
微生物学奠基时期 2
代表性事件
? 建立了一系列研究微生物所必须的独特方法
和技术
? 开创了寻找病原微生物的黄金时期
? 把研究从形态描述推进到生理学研究水平
? 开始以“实践 -理论 -实践”的思想方法知道科
学实验
? 微生物学以独立的学科形式开始形成
微生物学奠基时期 3
? 代表性人物
Robert Koch
(1843~1910)
Koch’s 代表性事件
1 建立了研究微生物的一系列重
要方法 —— 纯种分离，固体平
板，鞭毛染色，悬滴培养，显
微摄影
2 分离和纯化获得了许多传染病
原菌
3 提出了 Koch法则
(Koch’s postulates)
4、微生物学发展时期
? 进入微生物生物化学研究水平 ——提出
了酶的概念
? 应用微生物的分支学科进一步扩大 ——
出现抗生素等新学科
? 出现寻找有益微生物代谢产物的热潮
? 各相关学科和技术相互渗透交叉促进，
加速了微生物学的发展
5、微生物学成熟期分子生物学阶段 1
?代表性人物
J.D.Watson
&
H.F.C.Crick
微生物学成熟期分子生物学阶段 2
本时期特点
? 成为以应用为主的学科，前沿
基础学科
? 逐步进入分子生物学水平
? 微生物已成为新兴生物工程中
的主角
六、微生物学的发展与人类进步 1
? 微生物学的发展与人类的医疗保健
? 外科消毒术的建立,
? 探寻人畜病原菌,
? 化学药物治疗,
? 抗生素治疗,
? 微生物学的发展与农业技术进步
? 以菌治虫，以菌治病，以菌治草
? 以菌增肥，以菌促长,
? 以菌作饲料，以菌作药物
? 以菌产沼气
微生物学的发展与人类进步 2
? 微生物学的发展对生物学基础理论研究的巨大
贡献
? 解决了生物学上许多重大的争论问题
? 遗传学研究对象的微生物化促进了经典遗传学向
分子遗传学的发展
? 微生物是基因工程中供体、载体、工具酶和受体
的主要提供者
? 高等生物研究与应用中日益微生物化
? 微生物学研究中的实验技术与设备向生命科学各
领域研究迅速扩散，在方法学上作出贡献
微生物学的发展与人类进步 3
? 微生物学的发展促进了发酵工业
? 食品和饮料的自然发酵
? 罐头生产与保藏
? 厌氧纯种发酵技术
? 深层液体通气搅拌培养
? 代谢调控理论在发酵工业上的应用
? 微生物生物工程的兴起
? 微生物学的发展与生态环境的保护和污染环
境的修复
? 有机废弃物的生物处理
? 污染环境的生物修复
微 生 物 学
绪 论
（结 束）
普通微生物学
主讲人,王明道 (讲师 硕士）
河南农业大学
内容列表
绪论
第一章 原核微生物
第二章 真核微生物
第三章 病毒
第四章 微生物的营养与代谢
第五章 微生物的生长与环境条件
第六章 微生物的遗传与变异
第七章 微生物的生态
绪 论
微生物 与 微生物学
Microorganism and Mirobiology
一、微生物 （ Microorganism）
（一）微生物定义
（二）微生物包括哪些类群
（三）微生物的特点
（一）微生物
微生物是一类形体微小、单细胞或个体
较为简单的多细胞，甚至无细胞结构
的低等生物的总称。
简单地说是人们对肉眼看不见的细小生
物的总称。
（二）微生物包括哪些类群
生物分类系统一：（“六界系
统”）
Whittaker 1969
动物界
植物界
原核生物界
真核原生生物界
真菌界
病毒界
生物分类系统一：（“六界系
统”）
Whittaker 1969
动物界
植物界
原核生物界,细菌、放线菌
真核原生生物界, 单细胞藻类、原生动物
真菌界,霉菌、酵母菌
病毒界,病毒
生物分类系统二,
（,3个域”或“三原界”系
统）
Woese 1978
古细菌
真细菌
真核生物
分类方法
传统分类方法,形态特征、生理和生化
特征、血清学反应、生态特性等。
现代微生物分类方法,核酸分析
（ G+C%）,DNA杂交试验（核苷酸
顺序）、细胞壁成分。
数值分类法,比较几十个甚至上百个性
状的相似性。
分类单位及命名
分类单位：界、门、纲、目、科、属、种
命名,
学名 =属名 +种的加词 +（首次定名人） +现名定名人 +定名年份
必需 可省略，用正体排列
如,Saccharomyces cerevisiae,Saccharo”表示糖的拉丁字，和
表示真菌的希腊字,myces”组合成它的属名,cerevisiae来源
于拉丁文的酿酒人的意思，作为其种名。
（三） 微生物的共同特点
————————————————
? 1、种类多
? 2、分布广
? 3、繁殖速度快
? 4、代谢能力强
? 5、容易培养
? 6、易变异
1、种类多
微生物的共同特点 1
动物,150万种，植物,50万种
目前已确定的微生物种类有 105以上，每年仍以几
百上千的新种在被发现
10多万种
2、分布广
微生物的共同特点 2
“明火”，火山喷发中心区等少数区域无菌,
沙漠、冰川、热泉、深海、沉积岩等到处有微生物存在。
,无处不在,
（ 1） 不同地点微生物的分布情况
地点 微生物数量（个 /m3)空气
北极（北纬 80℃ ） 0～ 1
海洋上空 1～ 2
市区公园 200
城市街道 5,000
集体宿舍 20,000
畜舍 1,000,000～ 2,000,000
分布广
微生物的共同特点 2
? 答案,
? A,十几亿～几十亿个
? B：流感患者一声咳嗽，可散播约有 10万个病菌；一个喷嚏约含
有 100万个病菌。
? C,4万个左右
（ 2）日常生活中的微生物数字
A,1克肥沃的土壤中微生物的数目？
B、一个流感病人一声咳嗽, 一个喷嚏会有多少个病菌？
C、人体皮肤平均每平方厘米大致会多少个微生物？
3、繁殖速度快
微生物的共同特点 3
? 细菌,0.5－ 1小时繁殖一代
? 酵母,2－ 4小时繁殖一代
? 单细胞藻类,3－ 6小时繁殖一代。
? 生长最快的动物肉仔鸡：生长周期要二个月。
? 大豆：生长周期至少 100天。
繁殖速度快
微生物的共同特点 3
? 1→1 × 2（ 3× 48）
? =2144=848
? =2.2× 1043个 E.coli
? =2.2× 1031克（ 1克 =1012个 E.coli）
? =2.2× 1025吨
? =4000个地球的重量（地球 =5.5× 1021吨）
问题,E.coli在条件适宜的情况下可以达到 20分钟
一代。那么请大家估计一下，一个 E.coli经过 48小
时后产生的 E.coli的重量会有多重？
4、代谢能力强
微生物的共同特点 4
吸收、转化物质速度极快。
酵母菌,1公斤每天可发酵几千公斤糖生成
酒精。
乳酸菌,发酵乳糖的细菌每 1小时产乳酸是其体
重的 1000～ 10000倍。
5、容易培养
微生物的共同特点 5
营养来源广泛：, 无论多高明的化学家，
只要他合成一种化合物，无论这种合化
物多么复杂，自然界早就存在能分解这
种化合物的微生物。,
不受地理，季节、气候等自然条件的限制。
6、易变异
微生物的共同特点 5
容易发生变异：（实例）
产黄青霉：生产青霉素的菌种
1943年,生产能力 20U/ml
现在,生产能力 5万单位 /ml甚至更高。
二十世纪 40年代,10万单位 /每个病人每天
现在,100万单位 /每个病人每天 （即便是新生儿 40万单位
/每个病人每天，严重时可达到上千万单位，甚至上亿）
二,微 生 物 学
（一）微生物学的定义
（二）微生物学的研究范畴
（三）微生物学的功能作用
（四）微生物学的分支学科
（五）微生物学的发展简史
（六）微生物学的发展与人类进步
（一） 微 生 物 学
是研究微生物及其生
命活动规律的科学。
（二） 微生物学研究的范畴
1 微生物本身
形态结构，分类鉴定，生理生化,
生长繁殖，遗传变异，生态分布
2 微生物与微生物和其他生物的关系
3 微生物在自然界各种元素生物地球化学
循环中的作用
4 微生物在工、农、医、环境保护、食品生产
中的应用
（三） 微生物学的功能作用
——————————————————
? 基础学科：研究生命起源、本质、进化
及其活动规律
? 应用学科：促进国民经济的发展
? 保护人类、动植物的健康
? 保护自然环境和促进国民经济的可持续
发展
（四） 微生物学的分支学科
? 以研究微生物本身分
? 普通微生物学
? 微生物形态学
? 微生物分类学
? 微生物生理学
? 微生物生物化学
? 微生物生态学
? 微生物遗传学
? 细胞微生物学
? 以研究对象分
? 细菌学
? 放线菌学
? 真菌学
? 病毒学
? 噬菌体学
? 藻类学
? 支原体学
? 厌氧微生物学
? 原生动物学
? 以应用方面分
?工业微生物学 农业微生物学
?食品微生物学 乳品微生物学
?医学微生物学 兽医微生物学
?抗生素学 免疫学
?土壤微生物学 水域微生物学
?环境微生物学 沼气发酵微生物
学
?水产微生物学 海洋微生物学
?分析微生物学 实验微生物学
?发酵微生物学 预防微生物学
? 正在发展的新兴学科
?微生物分子生物学
?分子微生物学
?微生物化学分类学
?微生物数值分类学微生物地球化学
?宇宙微生物学
?微生物基因组学
（五） 微生物学的发展简史
? 史前时期 —— 人类对微生物的认识与利用
? 微生物学初创时期 —— 微生物形态认识时期
? 微生物学奠基时期 —— 微生物生理学发展时期
? 微生物学发展时期 —— 微生物生物化学发展时
期
? 微生物学成熟时期 —— 微生物分子生物学发展
时期
1,史前时期
?酿酒，制醋，制酱
?种植豆科植物
?积肥，沤粪
?消毒，灭菌
?麦曲治病
2、微生物学初创时期 1
? 代表性人物
Anthony van
Leewenhoek
微生物学初创时期 2
代表性事件
? 利用单式显微镜观察了许多微
小 物体和生物
? 制作了 419架显微镜或放大镜
（放大率 50~200倍，最高 266倍）
? 发表了约 400篇有关论文
3,微生物学奠基时期 1
? 代表性人物
Luise Pasteur
(1822~1895)
微生物学奠基时期 2
代表性事件
? 建立了一系列研究微生物所必须的独特方法
和技术
? 开创了寻找病原微生物的黄金时期
? 把研究从形态描述推进到生理学研究水平
? 开始以“实践 -理论 -实践”的思想方法知道科
学实验
? 微生物学以独立的学科形式开始形成
微生物学奠基时期 3
? 代表性人物
Robert Koch
(1843~1910)
Koch’s 代表性事件
1 建立了研究微生物的一系列重
要方法 —— 纯种分离，固体平
板，鞭毛染色，悬滴培养，显
微摄影
2 分离和纯化获得了许多传染病
原菌
3 提出了 Koch法则
(Koch’s postulates)
4、微生物学发展时期
? 进入微生物生物化学研究水平 ——提出
了酶的概念
? 应用微生物的分支学科进一步扩大 ——
出现抗生素等新学科
? 出现寻找有益微生物代谢产物的热潮
? 各相关学科和技术相互渗透交叉促进，
加速了微生物学的发展
5、微生物学成熟期分子生物学阶段 1
?代表性人物
J.D.Watson
&
H.F.C.Crick
微生物学成熟期分子生物学阶段 2
本时期特点
? 成为以应用为主的学科，前沿
基础学科
? 逐步进入分子生物学水平
? 微生物已成为新兴生物工程中
的主角
六、微生物学的发展与人类进步 1
? 微生物学的发展与人类的医疗保健
? 外科消毒术的建立,
? 探寻人畜病原菌,
? 化学药物治疗,
? 抗生素治疗,
? 微生物学的发展与农业技术进步
? 以菌治虫，以菌治病，以菌治草
? 以菌增肥，以菌促长,
? 以菌作饲料，以菌作药物
? 以菌产沼气
微生物学的发展与人类进步 2
? 微生物学的发展对生物学基础理论研究的巨大
贡献
? 解决了生物学上许多重大的争论问题
? 遗传学研究对象的微生物化促进了经典遗传学向
分子遗传学的发展
? 微生物是基因工程中供体、载体、工具酶和受体
的主要提供者
? 高等生物研究与应用中日益微生物化
? 微生物学研究中的实验技术与设备向生命科学各
领域研究迅速扩散，在方法学上作出贡献
微生物学的发展与人类进步 3
? 微生物学的发展促进了发酵工业
? 食品和饮料的自然发酵
? 罐头生产与保藏
? 厌氧纯种发酵技术
? 深层液体通气搅拌培养
? 代谢调控理论在发酵工业上的应用
? 微生物生物工程的兴起
? 微生物学的发展与生态环境的保护和污染环
境的修复
? 有机废弃物的生物处理
? 污染环境的生物修复
微 生 物 学
绪 论
（结 束）
