第八章微生物的生讲义态4学时
微生物学课件
无性繁殖
通过二分裂、出芽等方式进行繁殖， 新个体与母体遗传物质完全相同。
02
有性繁殖
通过接合、转化等方式进行繁殖，涉 及遗传物质的交换和重组，产生遗传 变异。
01
遗传物质传递
通过DNA或RNA的复制、转录和翻译 等过程，将遗传信息从亲代传递给子 代。
05
03
基因突变
由于DNA复制错误或外界因素（如紫 外线、化学物质）导致的基因结构改 变，产生新的性状。
温度、湿度、pH值、营养物质等环境因素对微生物的生长和代谢 有重要影响。
微生物对环境的影响
通过代谢活动改变环境条件，如产生酸、碱或改变氧化还原电位等 。
微生物之间的相互作用
包括竞争、共生、寄生和捕食等关系，形成复杂的微生物群落结构 。
微生物在环境保护中的应用
污水处理
利用微生物降解有机污染物，提高污水水质 。
命名规则
采用双名法，即属名和种名，属 名在前，种名在后。种名可以描 述微生物的某种特性或来源。
微生物的鉴定方法与技术手段
表型鉴定
通过观察微生物的形态 、培养特征、生理生化 特性等进行鉴定。
免疫学鉴定
利用抗原抗体反应进行 微生物的鉴定，如血清 学试验、免疫荧光技术 等。
生物化学鉴定
通过分析微生物的代谢 产物或酶活性进行鉴定 ，如API试剂条、 Biolog系统等。
子）
病毒的形态与结构
01
02
03
病毒的基本形态
球形、杆形、砖形、蝌蚪 形等
病毒的结构
核酸（DNA或RNA）、蛋 白质外壳、脂质膜（部分 病毒）
繁殖方式
吸附、注入核酸、合成病 毒蛋白、组装与释放
03 微生物的生长与繁殖
遗传学绪论PPT课件.ppt
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Genetics
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DNA Replication: Propagating Genetic Information
➢What is gene? ➢Genes were shown to consist of substances
called nucleic acids.
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Genetics
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3、The Human Genome Project: Sequencing DNA and Cataloguing Genes
➢Replication (复制) ➢Expression (表达) ➢Mutation (突变)
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Key Points
➢Genetics is the study of the hereditary materials.
➢The hereditary material explains both the similarities and differences among organisms.
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1、Mendel: Genes and the Rules of Inheritance
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Mendel’s method involved hybridizing plants that showed different traits—for example, short plants were hybridized with tall plants—to see how the traits were inherited by the offspring.
微生物学讲义
绪论一、什么是微生物非分类学上名词，来自法语“Microbe”一词。
是形体微小、单细胞或个体结构简单的多细胞、甚或无细胞结构的低等生物的通称。
一般只有借助显微镜才能其进行观察。
三界（域）系统Woese提出将生物分成为三界(后来改称三个域)：古细菌、真细菌和真核生物。
1990年，他为了避免把古细菌也看作是细菌的一类，他又把三界(域)改称为：Bacteria(细菌)、Archaea(古生菌)和Eukarya(真核生物)。
并构建了三界(域)生物的系统树。
微生物无处不在，我们无时不生活在“微生物的海洋”中。
微生物是人类的朋友微生物是自然界物质循环的关键环节；体内的正常菌群是人及动物健康的基本保证；微生物可以为我们提供很多有用的物质；微生物是现代生物技术使用的重要宿主和工具。
少数微生物也是人类的敌人！认识微生物的四大障碍：个体过于微小；群体外貌不显；种间杂居混生；形态与作用后果很难被认识。
二、人类对微生物世界的认识过程（一）、微生物的发现——形态学时期荷兰人列文虎克（1632-1723）首次观察到了细菌。
（二）、微生物学的奠基——生理学时期法国人巴斯德（1822-1895）（1）证实了微生物活动和否定了微生物自然发生学说。
（2）免疫学——预防种痘（3）发酵的研究——相信一切发酵作用都和微生物的存在及繁殖有关。
不同的发酵是由不同的微生物引起的。
（4）发明巴斯德消毒法。
德国人柯赫（1843-1910）1、建立微生物学研究基本技术（1）分离和纯化细菌：划线法，混合倒平板法。
（2）设计了培养细菌用的肉汁胨培养液和营养琼脂培养基。
（3）设计了细菌染色技术2、证实疾病的病原菌学说，提出了柯赫准则。
柯赫准则（1）某一种微生物，当被怀疑是病原体时，它一定伴随着病害而存在。
（2）必须能自原寄主分离出这种微生物，并培养成为纯培养。
（3）用已纯化的纯培养微生物，人工接种寄主，必须能诱发与原来病害相同病害。
(4) 必须自人工接种发病的寄主内，能重新分离出同一病原微生物并培养成纯培养。
《微生物学》课程教学大纲
《微生物学》课程教学大纲课程名称：微生物学课程类型: 必修课总学时： 108 讲课学时： 54 实验学时：54学分：3适用对象: 生物工程专业先修课程：普通生物学，生物化学一、课程性质、目的和任务微生物学是生命科学的一个重要分支，是生物工程专业的一个重要的学科基础必修课。
通过本课程的学习，使学生掌握微生物学在生命科学领域发展中的作用；微生物的主要类群；微生物的生长规律及控制；病毒的结构、复制、防治；了解微生物学的研究方法和手段；培养学生“综合”生物学的科学思想，从而使学生能够运用“综合”思想解决生物学中的问题，为学生学习有关后续课程提供必要的理论基础。
二、教学基本要求通过本课程的学习，要求学生系统掌握微生物学在生命科学领域发展中的作用；微生物的主要类群；微生物的生长规律及控制；了解微生物学的研究方法和手段。
三、教学内容及要求（一）绪论1.教学基本内容：（1）微生物与人类；（2）微生物的发现和微生物学的建立与发展；（3）微生物的类群及特点；（4）微生物学研究对象与任务；（5）本课程的目的、要求及范围。
2.要求：通过教学，引导学生走进微生物世界，了解微生物的概念和作用以及它们与人类的特殊关系；明确微生物学作为一门独立学科在生命科学发展中的重要作用和地位；展望未来，激发学生的学习兴趣和明确肩负的重任。
（二）微生物细胞的结构和功能——原核微生物1.教学基本内容：（1）细菌的形态、结构和繁殖，细菌的群体形态；（2）放线菌的形态、结构和繁殖，放线菌的群体形态；（3）蓝细菌的形态、结构和繁殖；（3～5部分用图表形式概要描述）（4）支原体、立克次氏体和衣原体的形态、结构、功能和繁殖；（5）古生菌的概念、细胞形态和细胞结构。
2.要求：掌握细菌、放线菌的个体形态、细胞结构、化学组成、群体形态特征、繁殖方式。
了解蓝细菌、支原体、立克次氏体、衣原体及古生菌的基本结构特点和生活特性。
（三）微生物细胞的结构和功能——真核微生物1.教学基本内容：（1）真核微生物的概述；（2）酵母菌的形态、结构和繁殖，酵母菌的群体形态；（3）霉菌的形态、结构和繁殖方式，重点以青霉和曲霉为主，霉菌的群体形态；2.要求：掌握酵母菌、霉菌的个体形态、结构、群体形态特征、繁殖方式。
微生物学简明讲义
(二)放线菌
★由分枝状菌丝组成。菌丝无隔膜，仍属单细胞。 细胞壁不含几丁质、纤维素；革兰氏阳性。 ★菌丝可分为：
基内菌丝 气生菌丝 孢子丝
• • • •
分枝丝状体，原核微生物 革兰氏染色阳性反应 高含量（G+C）mol%(63 – 78% GC) 营养期通常不运动
2.6 放线菌
• 放线菌是一类主要呈菌丝状生长和以孢子 繁殖的陆生性较强的原核生物。与细菌十 分接近，几乎都呈革兰氏阳性。因菌落呈 放射状而得名。 • 广泛分布在含水量较低、有机物较丰富和 呈微碱性的土壤中。 • 放线菌最突出的特性之一是能产生大量的、 种类繁多的抗生素。全世界共发现4，000 多种抗生素，其中绝大多数由放线菌产生。 有的放线菌还用于生产维生素、酶制剂、 烃类发酵、污水处理等方面。
真核生物与原核生物的比较
比较项目 细胞大小 细胞壁主要成分 细胞器 鞭毛结构 鞭毛运动方式 繁殖方式 核膜 组蛋白 细 DNA 含量 胞 核仁 核 有丝分裂 线粒体 细 叶绿体 胞 高尔基体 质 核糖体 贮藏物 间体
原核生物 真核生物 较小（通常直径小于 2um） 较大（通常直径大于 2um） 多数为肽聚糖 纤维素、几丁质等 无 有 如有，则细而简单 如有，则粗而复杂 旋转马达式 挥鞭式 无性繁殖 有性、无性等多种 无 有 无 有 高（约 10％） 低（约 5％） 无 有 无 有 无 有 无 光合自养生 物中有 无 有 70S 80S(指细胞质核糖体 ) PHB 等 部分有 无
*细胞壁的功能
维持菌体固有的形态
保护细菌抵抗低渗环境
参与菌体内外的物质交换
菌体表面带有多种抗原分子，可诱 发机体的免疫应答。
G+和G-的细胞壁比较
(2)细胞壁的基本骨架——肽聚糖（共有成分）
《环境微生物学》课程教学大纲
《环境微生物学》课程教学大纲Environmental Microbiology一、课程基本信息二、教学目标（一）知识目标：通过本课程的学习，要求学生掌握环境微生物学的基本知识和理论，包括微生物对于污染物质的降解与转化，从而修复并改善环境的作用规律；微生物对于环境的污染与破坏，从而引起环境质量下降的作用规律，了解环境微生物学— 1 —原理在环境保护中的应用，包括废水、废渣的微生物治理与综合利用的方法，微生物在环境监测中的应用等基本知识。
（二）能力目标：通过本课程的学习，培养学生良好的环保意识和科学分析环境污染问题的能力，使学生能够初步运用环境微生物学知识去解决生产和生活中出现的环境污染问题。
（三）素质目标：本课程旨在提高学生分析问题和解决问题的能力，为其它专业课的学习、为以后从事相关科学研究工作打下良好的专业基础。
三、基本要求（一）了解环境中主要的微生物类群、其生理生态特性，环境微生物的检测和有害微生物的控制技术，微生物在环境工程中的应用等。
（二）理解微生物与环境的相互作用关系及污染物的微生物降解与转化规律。
（三）掌握环境工程中的污（废）水、废气及有机固体废弃物的生物处理和水体、土壤及大气污染与自净过程中涉及到的微生物学基本概念、基本原理、基本方法和水处理基本工程技能，为以后从事专业工作和科学研究打下良好的基础。
四、教学内容与学时分配第一章绪论2学时第一节微生物的发展及主要奠基人0.5学时知识点：微生物学发展史的几个关键阶段；各阶段的奠基人及其主要贡献。
第二节环境微生物学的研究对象和任务0.5学时知识点：环境微生物学的研究对象及任务分别是什么？第三节微生物的类群及基本特征 1 学时知识点：微生物的五大基本特征及各自的表现。
本章小结重点：微生物及其类群、特点、环境微生物学研究的对象与任务。
难点：微生物在生态系统中的地位和作用。
思考题：微生物是如何分类、如何命名的？— 2 —作业：（1）写出大肠埃希氏杆菌和枯草芽孢杆菌的拉丁文全称。
微生物学教学大纲
微生物学教学大纲一、课程概况微生物学是生物科学(师范)专业必修课程，该课程是在细胞、分子或群体水平上研究微生物的形态构造、生理代谢、遗传变异、生态分布和分类进化等生命活动基本规律，并将其应用于工业发醇、医药卫生、生物工程和环境保护等实践领域的科学。
通过本课程的教学，使学生了解微生物与人类的关系，微生物的生物多样性和自然资源，掌握微生物的基本生物学特点和微生物学的基本理论，掌握研究微生物的主要技术和方法;了解微生物学的发展及其在生物学发展中的作用，了解微生物在工业、农业、医药、环境保护、能源等领域的实际应用，使学生较全面地了解该学科的发展前沿、热点和问题，为学生今后的学习及工作实践打下宽厚的基础。
同时，通过微生物学课程的系统学习，理解科研伦理在科学研究中的重要性，养成关爱生命、崇尚科学、尊重事实、生态环保的意识；通过小组作业等形式，培养学生的团队协作意识。
三、课程目标四、课程目标与毕业要求指标点对应关系五、课程教学内容第一章绪论课程目标1、2课程目标支撑关系教学目标了解微生物的基本概念、发展简史和微生物学基本范畴；理解微生物的基本特征；掌握微生物学研究的基本方法及原理。
教学重点微生物的定义和特性，微生物的种类，微生物的应用。
教学难点如何理解列文虎克、巴斯德和柯赫对微生物学发展的贡献以及与人类认识微生物世界的关系。
学时课堂教学2学时，课外自主学习不少于2学时。
教学方法讲授法、案例法主要内容 1.什么是微生物2.人类对微生物世界的认识史3.微生物学的发展促进了人类的进步4.微生物的五大共性5.微生物学及其分科学习方法自主学习第二章原核生物的形态构造和功能课程目标课程目标1、2、4支撑关系教学目标要求学生了解原核微生物的定义和基本类群；掌握原核生物的一般构造和特殊构造及其功能。
教学重点各种原生物的个体形态、结构，群体特征，繁殖方式，立克次氏体、支原体和衣原体的特性，蓝细菌的特性。
教学难点细菌细胞壁的组成、结构及革兰氏染色的机制，芽孢的耐热机制。
《发酵工程》理论课教学大纲(供四年制本科生物工程专业使用)
《发酵工程》理论教学大纲(供四年制本科生物工程专业使用)I 前言发酵工程是生物学各专业本科生的专业课。
通过学习在工、农、医等方面的应用及发酵工艺的控制、发酵产物的提取、生产设备的结构，了解该学科的发展前沿、热点和问题，使学生牢固掌握发酵工程的基本理论和基础知识，为学生今后的学习及工作实践打下宽厚的基础。
本大纲适用于四年制本科生物工程专业使用。
现将大纲使用中有关问题说明如下：一为了使教师和学生更好地掌握教材，大纲每一章节均由教学目的、教学要求和教学内容三部分组成。
教学目的注明教学目标，教学要求分掌握、熟悉和了解三个级别，教学内容与教学要求级别对应，并统一标示（核心内容即知识点以下划实线，重点内容以下划虚线，一般内容不标示）便于学生重点学习。
二教师在保证大纲核心内容的前提下，可根据不同教学手段，讲授重点内容和介绍一般内容。
三总教学参考学时数：40学时，其中理论课36学时，实验课（参观）4学时。
理论与实验学时之比为9:1。
四教材：《微生物工程》，科学出版社出版，曹军卫主编，第二版，2007年3月。
Ⅱ正文第1章微生物工程概论一教学目的学习微生物工程的发展简史及其应用，发酵的一般过程。
二教学要求（一）了解微生物工程的发展简史。
（二）熟悉微生物工程的应用。
（三）掌握发酵的一般过程三教学内容（一）微生物工程的发展简史。
（二）微生物工程的应用（三）发酵的一般过程第2章生产菌种的来源一教学目的学习生产菌种的来源、分离方法。
二教学要求（一）掌握生产菌种的分离方法。
（二）掌握抗生素产生菌的分离。
（三）掌握氨基酸产生菌的分离。
三教学内容（一）生物物质产生菌的筛选过程。
（二）菌种的分离。
第3章微生物的代谢调节与代谢工程一教学目的通过本章的学习，学习初级代谢与次级代谢的概念、特点及二者的关系；微生物代谢的类型及关系；微生物代谢自我调节的方法及代谢调控方法；代谢工程的定义及方法。
二教学要求（一）了解微生物的代谢类型及关系。
（二）掌握初级代谢与次级代谢的概念、特点及二者的关系。
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2、土壤微生物的种类
种类：以细菌为最多（106-109/g土） ，放线菌 （105-108/g土）和真菌（103-105/g土）次之，藻类 和原生动物较少
土壤习居微生物：以G-的无芽胞杆菌和放线菌为主； 它们以土壤腐殖质为营养，生长慢、数量较稳定、 作用持久
土壤暂居微生物：以芽胞杆菌、青霉、曲霉、镰刀 菌和毛霉等为主；它们以动植物的分泌物、排泄物 和残体为营养，一旦离开生物残体后不能生活较长 时间
不同地点大气中的微生物数量
地点
北极(北纬800) 海洋上空 市区公园 城市街道 宿舍 畜舍
微生物数量/CFU·m -3
0 l~2 200 5,000 2×104 106~2×107
二、微生物在环境中的分布
（一）微生物在土壤中的分布 （二）微生物在水体中的分布 （三）微生物在空气中的分布 （四）微生物在食品上的分布 （五）极端环境中的微生物
典型花园土壤不同深度每克土壤的微 生物菌落数/CFU
深度/cm 细菌 放线菌 真菌
藻类
3-8 20-25 35-40 65-75 135-145
9750000 2080000
2179000 245000
570000 49000
11000 5000
1400
——
119000 50000 14000 6000 3000
微环境性：是指紧密围绕微生物细胞的环境 稳定性：微生物的微环境中微生物种群种类多样、
组成稳定的特性 适应性：微生物的微环境发生剧烈变化时，微生物
群落的结构会发生相应变化的特性
二、微生物在环境中的分布
（一）微生物在土壤中的分布 （二）微生物在水体中的分布 （三）微生物在空气中的分布 （四）微生物在食品上的分布 （五）极端环境中的微生物
生态系统：生物群落与其生存环境组成的整体系统 微生物生态系统：许多不同的微生物群落与周围的
生物及非生物共同构成的整体系统 微生物群落：许多不同种的微生物种群生活在一起
构成的群落 微生物种群：指具有相似性和生活在一定空间内的
同种微生物个体群
一、微生物生态系统的特点
（一）微生物生态系统的概念 （二）微生物在生态系统的作用 （三）微生物生态系统的特点
（二）微生物在生态系统的作用
微生物是有机物质的主要分解者 微生物是物质循环中的重要成员 微生物是生态系统中的初级生产者 微生物是物质和能量的贮存者 微生物是地球上生物演化中的先锋种类
一、微生物生态系统的特点
（一）微生物生态系统的概念 （二）微生物在生态系统的作用 （三）微生物生态系统的特点
（三）微生物生态系统的特点
25000 5000 500 100 ——
3、根圈效应
根圈(rhizosphere)：也称根际，指植物根系表面至其 外围几毫米的土壤区域，是植物根系直接影响的土 壤范围
根圈效应：同根圈外的微生物群落相比，根圈中的 微生物在数量、种类和活性上表现出一定特异性
根土比（R／S）：即根际微生物数量与非根际土壤 微生物数量的比值； R/S值一般为5～20，有时可高 达100以上
海水生境：特点是耐盐（2-4%）、耐低温和耐压； 以藻类、G-需氧性或兼性厌氧细菌为主
水体的自净作用：污染物进入水体后，可被水体吸 附和沉降，接着被微生物及其他生物降解，使水体 逐渐恢复到原来状态
二、微生物在环境中的分布
（一）微生物在土壤中的分布 （二）微生物在水体中的分布 （三）微生物在空气中的分布 （四）微生物在食品上的分布 （五）极端环境中的微生物
（四）微生物在食品上的分布
食品中的微生物：食品含有丰富的营养物质，通常 在食品原料生长、采收、运输、加工和包装等过程 中被微生物附生或污染
一旦水分、温度、通气等环境条件适宜，霉菌和细 菌等就会迅速繁殖起来
1、微生物对食品的影响
引起食物腐败：降低风味 产生有毒物质：误食后引起食物中毒如肉毒毒素；
有些毒素甚至能致癌如黄曲霉素 少数对人类有益：可被用于食品加工，如豆腐乳、
淋溶层 淀积层 疏松母质
1、土壤中微生物的垂直分布
表面土壤层：微生物数量少；因为这里缺水，受紫 外线照射微生物易死亡
10~30cm耕作层：微生物数量最多，种类多样；若 是植物根系附近，微生物数量更多
30cm以下土壤层：微生物数量随土层深度增加而减 少，至lm深处减少约20倍，至2m深处，因缺乏营养 和氧气每克土中仅有几个
二、微生物在环境中的分布
（一）微生物在土壤中的分布 （二）微生物在水体中的分布 （三）微生物在空气中的分布 （四）微生物在食品上的分布 （五）极端环境中的微生物
（二）微生物在水体中的分布
淡水生境：以土著性的光能或化能自养微生物为主； 江、河微生物种群受流经区域的影响；水体较深的 湖泊微生物有明显的垂直分布带
酸奶等
2、食品常见的污染微生物
粮食：最常见的有曲霉、青霉、假单胞菌和黄单胞 菌等
肉类：芽胞杆菌、梭菌、无芽胞杆菌、球菌、曲霉、 毛霉和青霉等
鱼类：微球菌、变形杆菌、黄杆菌、副溶血弧菌等 乳制品：荧光假单胞菌、变形杆菌、大肠杆菌、粪
（一）微生物在土壤中的分布
土壤是微生物良好的生活环境：土壤中含有大量的 有机物和矿物质；土壤中含有一定的水分；土壤中 具有孔隙性；土壤具有保温性；土壤的pH值接近中 性，缓冲性较强
土壤的自净作用：污水、污物进入土壤后，可被土 壤吸附和过滤，接着被微生物及其他生物降解，使 土壤逐渐恢复到原来状态
表面土壤层 耕作土壤层
第八章微生物ห้องสมุดไป่ตู้生态 4学时
第一节 微生物在环境中的分布
一、微生物生态系统的特点 二、微生物在环境中的分布 三、微生物间的相互关系
一、微生物生态系统的特点
（一）微生物生态系统的概念 （二）微生物在生态系统的作用 （三）微生物生态系统的特点
（一）微生物生态系统的概念
生物圈：地球上有生命活动的范围，是地球上全部 生活有机体与其环境相互作用的统一整体，是所有 生态系统的总和
（三）微生物在空气中的分布
大气圈微生物：大气圈含有微生物，但因营养物质 和水分的缺乏、紫外线辐射等影响并非微生物生长 繁育的良好场所；多数以孢子和休眠体形态吸附在 尘埃上，通过气流进行传播
分布：空气中微生物的数量与温湿度、尘埃颗粒数 等有关系；越接近地面的空气含菌量越高
种类：以球菌、芽孢杆菌、产色素细菌、真菌孢子 为主