沈萍微生物学第十五章
沈关心微生物学与免疫学
绪论微生物的分类——非细胞型微生物（最小微生物），如病毒和类病毒。
——原核细胞型微生物，包括细菌、放线菌、支原体、衣原体、立克次体和螺旋体等。
——真核细胞型微生物，包括真菌、藻类以及原虫等。
第一章抗原抗原是一类与淋巴细胞抗原受体( TCR/BCR )结合后,能启动机体免疫系统发生免疫应答,并能与免疫应答产物(Ab/T*)在体内或体外特异性结合的物质。
即同时具有免疫原性和抗原性的物质，统称为抗原。
一.抗原的免疫学性质1.免疫原性——刺激机体免疫系统产生Ab或T*的能力——即诱导免疫应答——判断是否抗原的关键。
2.抗原性——与免疫应答产物Ab或T*特异结合的能力——即参与免疫反应。
二. 1.只有抗原性而无免疫原性的物质，称为半抗原或不完全抗原（如青霉素）。
2.既有免疫原性，又有抗原性的物质，称为免疫原，又称为完全抗原。
3.半抗原与蛋白质分子（载体）结合后，便转变成了完全抗原。
三.外来抗原进入体内可能产生四种不同的结果：1.无应答:抗原浓度太低或宿主已经处于耐受状态。
2.抗原特异性体液和细胞免疫应答（正性应答）:宿主此后的一段时间里对该抗原处于免疫状态——免疫原。
△正常应答（免疫保护）；过高应答（超敏反应）；过低应答（免疫缺陷，感染）3.超敏反应:抗原特异性免疫应答伴有较强的炎症反应或损伤——变应原。
4.诱导免疫耐受（负性应答）:宿主在此后的一段时间里对该抗原处于无反应状态——耐受原。
第一节决定抗原免疫原性的因素一.抗原的理化性质1.分子量大小——分子量越大免疫原性越强。
2.化学组成——蛋白质（良好抗原）；复杂多糖（一般抗原）；脂类、核酸及组蛋白（微弱抗原）。
3.易接近性 (Ag与淋巴细胞抗原受体结合的难易程度)——越理想免疫原性更强。
4.物理状态——聚合蛋白和颗粒性抗原免疫原性更强。
二.抗原与抗体的相互作用1.异物性——免疫原性的本质；决定免疫原性的首要条件。
——种族关系相距越远,血缘关系越远,异物性越强，其免疫原性越强。
沈萍《微生物学》各章大概
本课程采用的教材：沈萍主编的《微生物学》，高等教出版社 2000年7月第一版。
第一章绪论微生物科学人们常说的微生物(microorganism, microbe) 一词，是对所有形体微小、单细胞或个体结构较为简单的多细胞，甚至无细胞结构的低等生物的总称，或简单地说是对细小的人们肉眼看不见的生物的总称。
指显微镜下的才可见的生物，它不是一个分类学上的名词。
但其中也有少数成员是肉眼可见的，例如近年来发现有的细菌是肉眼可见的，1993 年正式确定为细菌的Epulopiscium fishlsoni 以及1998 年报道的Thiomargarita namibiensis ，均为肉眼可见的细菌。
所以上述微生物学的定义是指一般的概念，是历史的沿革，但仍为今天所适用。
巴斯德和柯赫对微生物学建立的贡献巴斯德和柯赫为微生物学的建立和发展做出了卓越的贡献，使微生物学作为一门独立的学科开始形成，巴斯德和柯赫是微生物学的奠基人。
巴斯德彻底否定了“自然发生”学说；发现将病原菌减毒可诱发免疫性，首次制成狂犬疫苗，进行预防接种；证实发酵是由微生物引起的；创立巴斯德消毒法等；柯赫对病原细菌的研究做出了突出的成就：证实了炭疽病菌是炭疽病的病原菌，发现了肺结核病的病原菌，提出了证明某种微生物是否为某种疾病病原体的基本原则——柯赫原则，创建了分离、纯化微生物的技术等。
人类与微生物的关系微生物与人类关系的重要性，可以从它们在给人类带来巨大利益的同时也可能带来极大的危害两方面进行分析。
能够例举：面包、奶酪、啤酒、抗生素、疫苗、维生素及酶等重要产品的生产；微生物使得地球上的物质进行循环，是人类生存环境中必不可少的成员；（过去瘟疫的流行，现在一些病原体正在全球蔓延，许多已被征服的传染病也有“卷土重来”之势；食品的腐败等等具体事例说明。
第三章微生物细胞的结构与功能基本知识点：用培养平板进行微生物纯培养分离的方法包括：稀释倒平板法、涂布平板法、平板划线法。
沈萍微生物学第8版配套题库和答案
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沈萍《微生物学》（第8版）配套题库【考研真题精选＋章节题库】
内容简介
本题库为沈萍《微生物学》（第8版）的配套题库，包括考研真题精选和章节题库两部分。
第一部分为考研真题精选。
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通过本部分的学习，考生可以熟悉考研真题的命题风格和难易程度。
第二部分为章节题库。
按照教材的章目进行编排，精选典型习题，且部分题目附有解析，供考生强化练习。
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试看部分内容
•第一部分历年真题
•一、选择题
•二、填空题
•三、名词解释
•四、简答题
•五、论述题
•第二部分章节题库
•第1章绪论
•第2章微生物的纯培养和显微技术
•第3章微生物细胞的结构与功能
•第4章微生物的营养
•第5章微生物的代谢
•第6章微生物的生长繁殖及其控制
•第7章病毒
•第8章微生物遗传
•第9章微生物基因表达的调控
•第10章微生物与基因工程
•第11章微生物的生态
•第12章微生物的进化、系统发育与分类鉴定•第13章微生物物种的多样性
•第14章感染与免疫
•第15章微生物生物技术。
微生物学课后习题(沈萍)
微生物习题集第一章绪论选择题(4个答案选1)1．当今，一种新的瘟疫正在全球蔓延，它是由病毒引起的( )。
A 鼠疫B 天花C 艾滋病(AIDS)D 霍乱2．微生物在整个生物界的分类地位，无论是五界系统，还是三域(domain)系统，微生物都占据了( )的“席位”。
A 少数B 非常少数C 不太多D 绝大多数3．微生物学的不断发展，已形成了基础微生物学和应用微生物学，它又可分为( )的分支学科。
A 几个不同B 少数有差别 C许多不同 D4个不同4．公元9世纪到10世纪我国已发明( )。
A曲蘖酿酒 B用鼻苗法种痘 C烘制面包D酿制果酒5．安东·列文虎克制造的显微镜放大倍数为( )倍，利用这种显微镜，他清楚地看见了细菌和原生动物。
A50—300 B10左右 C2—20 D500～1 0006．据有关统计表明，20世纪诺贝尔奖的生理学或医学奖获得者中，从事微生物问题研究的就占了( ) 。
A1／10 B2／3 C1／20 D1／37．巴斯德为了否定“自生说”，他在前人工作的基础上，进行了许多试验，其中著名的( )无可辩驳地证实：空气中确实含有微生物，它们引起有机质的腐败。
A厌氧试验 B灭菌试验 C曲颈瓶试验 D菌种分离试验8．柯赫提出了证明某种微生物是否为某种疾病病原体的基本原则——( )。
A巴斯德原则 B柯赫原则 C 菌种原则 D 免疫原理9．微生物基因组序列分析表明，在某些微生物中存在一些与人类某些遗传疾病相类似的基因，因此可以利用这些微生物作为( )来研究这些基因的功能，为认识庞大的人类基因组及其功能做出重要贡献。
A 模式生物B 受体C 供体D 突变材料10．我国学者汤飞凡教授的( )分离和确证的研究成果，是一项具有国际领先水平的开创性成果。
A 鼠疫杆菌B 沙眼病原体C 结核杆菌 D天花病毒是非题1．微生物是人类生存环境中必不可少的成员，有了它们才使得地球上的物质进行循环，否则地球上的所有生命将无法繁衍下去。
微生物学课后习题参考答案 沈萍 陈向东 高等教育出版社
微生物习题集第一章?绪论一、术语或名词???1．微生物(microorganism)?因太小，一般用肉眼看不清楚的生物。
这些微小生物包括：无细胞结构不能独立生活的病毒、亚病毒(类病毒、拟病毒、朊病毒)；具原核细胞结构的真细菌、古生菌以及具真核细胞结构的真菌(酵母、霉菌、蕈菌等)、单细胞藻类、原生动物等。
但其中也有少数成员是肉眼可见的。
2．微生物学(microbiology)?研究肉眼难以看清的称之为微生物的生命活动的科学，分离和培养这些微小生物需要特殊技术。
3．分子微生物学(molecularmicrobiology)?在分子水平上研究微生物生命活动规律的科学。
4．细胞微生物学(cellularmicrobiology)?重点研究微生物与寄主细胞相互关系的科学。
5．微生物基因组学(microbicgenomics)?研究微生物基因组的分子结构、信息含量及其编码的基因产物的科学。
6．自生说(spontaneousgeneration)?一个古老的学说，认为一切生命有机体能够从无生命的物质自然发生的。
7．安东·列文虎克(AntonyvanLeeuwenhoek，1632—1723)?荷兰商人，他是真正看见并描述微生物的第一人，他利用自制放大倍数为50～300倍的显微镜发现了微生物世界(当时被称之为微小动物)，首次揭示了一个崭新的生物世界——微生物界。
8．路易斯·巴斯德(LouisPasteur，1822—1895)?法国人，原为化学家，后来转向微生物学研究领域，为微生物学的建立和发展做出了卓越的贡献，成为微生物学的奠基人。
主要贡献：用曲颈瓶实验彻底否定了“自生说”，从此建立了病原学说，推动了微生物学的发展；研究了鸡霍乱，发现将病原菌减毒可诱发免疫性，以预防鸡霍乱病；其后他又研究了牛、羊炭疽病和狂犬病，并首次制成狂犬疫苗，证实其免疫学说，为人类防病、治病做出了重大贡献；分离到了许多引起发酵的微生物，并证实酒精发酵是由酵母菌引起的，也发现乳酸发酵、醋酸发酵和丁酸发酵都是不同细菌所引起的，为进一步研究微生物的生理生化和工业微生物学奠定了基础。
微生物学考点总结 吉大生技沈萍版
1、微生物发展的奠基者及其贡献法国巴期德1822～1895)(1)彻底否定了"自然发生"学说(2)免疫学--预防接种(3)证实发酵是由微生物引起的(4)巴斯德消毒法(60～65℃）德国柯赫( 1843～1910)(1)具体证实了炭疽病菌是炭疽病的病原菌。
（2）肺结核病的病原菌结核杆菌（3）证明某种微生物是否为某种疾病病原体的基本原则--柯赫原则（4）固体培养基分离纯化微生物的技术2、微生物的特点体积小，面积大；吸收多，转换快；生长旺，繁殖快；适应强、易变异；分布广，种类多1、无菌技术aseptic technique在分离转移培养纯培养物过程中防止其被环境中的微生物所污染以及其对环境的污染的技术2、菌落colony分散的微生物在适宜的固体培养基表面或内部生长繁殖到肉眼可见的有一定形态的子细胞生长群。
3、培养基culture medium培养微生物的营养物质4、固体培养基纯培养方法举例1. 稀释倒平板法（pour plate method）2. 涂布平板法（spread plate method）3. 平板划线法（streak plate method）4. 稀释摇管法（dilution shake culture method）5、微生物按系统发育细胞结构分类细胞微生物（细菌，古生菌，真核生物）非细胞微生物（病毒，亚病毒（卫星病毒，朊病毒）6、细菌的形态（3）杆状，球状，螺旋状7、细胞膜结构磷脂，膜蛋白，淄醇类物质构成的1细胞物质运输的选择性2维持细胞内外渗透压的正常的保护屏障3合成细胞壁和糖被的各种组分4上有佷多酶系氧化磷酸化与光能磷酸化，产能场所5是细胞菌毛与鞭毛的运动体能部位6是鉴别微生物的重要特征之一8、古生菌的细胞壁没有肽聚糖与胞壁酸，D型氨基酸，二氨基庚二酸。
有的含杂多糖，有的类似杂多糖，，主要以蛋白质为主9、缺壁细菌某些微生物细菌在某种环境下（宿主体内或实验）其自发突变为一种相对稳定的细胞壁突变的变异体。
微生物学课件(沈萍版本)资料精
微生物学—绪论◆微生物学（Microbiology）是研究微生物在一定条件下的形态结构、生理生化、遗传变异、生态分布、以及微生物与微生物、自然环境、其他生物之间的相互作用等生命活动规律及其应用的一门学科。
◆微生物（microbe,microorganism,germ）是指形体微小、单细胞或个体结构较为简单的多细胞、甚或没有细胞结构的低等生物的统称。
包括：非细胞型生物—病毒，单细胞型生物—细菌、立克次氏体、放线菌、衣原体、支原体，真菌型生物—酵母菌、霉菌，单细胞藻类、原生动物等。
◆微生物在生物界的地位微生物不是生物分类的专有名称，依不同的界级学说，微生物所占的地位有所不同。
二界系统：植物界和动物界五界系统：1969年，E.H.Whittaker在《科学》杂志提出五界学说。
微生物占3界。
六界系统：Jahn等于1949年提出六界系统，包括：后生动物、后生植物、真菌、原核生物和病毒界，我国学者（1977）在五界系统基础上，提出增加病毒界的六界系统。
微生物占4界。
三原界系统：Woese(1977)提出三原界学说，包括：古细菌原界、真细菌原界、真核生物原界。
微生物占3界。
1.微生物学的发展史1.我国古代对微生物的认识（略）2.微生物发现于微生物学的奠基●最先观察到微生物的人是荷兰商人安东尼.列文虎克，被誉为微生物学的先驱。
●微生物学的奠基人是法国的巴斯德和德国的柯赫。
巴斯德用严密的科学实验否定了“自然发生学说”。
柯赫建立了一套研究微生物的技术方法，提出了确定病原菌的严格标准。
●消毒外科术的确立：李斯特（Lister）从巴斯德研究成果中得到启发，认识到外科手术经常出现的伤口化脓感染时由于外界微生物侵入的结果，通过实践，创立了无菌外科手术的方法。
●土壤微生物学基础的建立：贝哲林克等，通过对豆科植物的根瘤菌及土壤中的固氮菌和硝化细菌的研究，提出了土壤细菌和自养菌的研究方法。
●病毒—非细胞生物的发现：伊万诺夫斯基在烟草花叶病的研究中发现滤过性生物具感染性，从而发现病毒。
微生物学与免疫学考试大纲沈关心第八版
绪论（1学时）教学要求：1 掌握微生物学和免疫学的基本概念，微生物的分类、免疫系统的功能2 了解微生物学和免疫学的发展简史、新进展及其在医学生物学中的重要意义教学内容：1 微生物和微生物学的概念2 免疫、免疫学的概念3 免疫系统的组成与功能4 微生物学和免疫学发展简史及其在药学中的作用第一篇免疫学第一章抗原（1学时）教学要求：1 掌握抗原的概念及其基本特性、完全抗原与半抗原的基本概念、抗原决定簇的定义、胸腺依赖性抗原（TD-Ag）和非胸腺依赖性抗原（TI-Ag）的概念、T细胞抗原表位和B细胞抗原表位的差异2 掌握决定抗原免疫原性和特异性的主要因素3了解交叉反应及其在临床的意义及抗原的分类5 非特异性免疫激动剂 eg：免疫佐剂（自学）教学内容：1 抗原的概念2 决定免疫原性的因素3 抗原的特异性4 抗原的分类第二章免疫球蛋白（抗体）（3学时）教学要求：1 掌握免疫球蛋白与抗体的概念，免疫球蛋白的结构、水解片段，免疫球蛋白的异质性、生物学功能与特性2 熟悉各类免疫球蛋白的特性及功能，单克隆抗体的概念3了解单克隆抗体制备及其特点、免疫球蛋白的血清型、基因和抗体的多样性教学内容：1免疫球蛋白与抗体的概念2免疫球蛋白的结构、水解片段3免疫球蛋白的异质性、血清型(自学)4免疫球蛋白的生物学功能与特性5各类免疫球蛋白的特征及功能6 免疫球蛋白基因和抗体的多样性（自学）7人工制备的抗体：MAb，多克隆抗体和单克隆抗体的制备方法，其他内容自学第三章补体系统（2学时）教学要求：1掌握补体的概念、补体系统的激活及调控、补体系统的生物学作用、各种补体激活途径2了解了解补体系统与临床疾病的关系教学内容：1补体的概念2 补体系统的组成及性质3 补体系统的激活（1）经典途径激活（2）旁路途径激活（自学）（3）MBL途径激活（自学）4补体系统激活的调控（自学）5补体系统的生物学作用（自学）第四章细胞因子（自学）教学要求：1 掌握细胞因子的概念及其特点2 掌握细胞因子的分类、其受体的分类、及细胞因子的生物学作用教学内容：1 细胞因子的基本概念及其特点2 细胞因子的分类及其生物学作用3 细胞因子受体4 细胞因子作用的共同特点第五章主要组织相容性抗原（自学）教学要求：1 掌握主要组织相容性复合体（MHC）的概念、人类经典MHC即人类白细胞抗原HLA的分子结构、特性和功能、组织分布及其生物学功能2了解MHC在医学中的应用和意义教学内容：1 主要组织相容性复合体（MHC）的概念2 人类经典MHC即人类白细胞抗原HLA的分子结构、特性和功能、组织分布及其功能特征3 HLA在医学中的应用和意义第六章免疫器官和免疫细胞（2学时）教学要求：1 掌握免疫器官的结构和功能2 掌握免疫细胞的基本概念及其组成3 掌握T、B淋巴细胞的发育过程4 掌握抗原提呈细胞的分类及其功能教学内容：1 中枢免疫器官的组成与功能2 外周免疫器官的组成与功能3 免疫细胞的概念及其组成4 淋巴细胞：T淋巴细胞, B淋巴细胞5 抗原提呈细胞：吞噬细胞、树突状细胞、B淋巴细胞第七章免疫应答（4学时）教学要求：1 掌握免疫应答的概念及免疫应答产生的过程、掌握参与固有免疫应答的主要组分及其生物学效应、固有免疫应答的识别机制2 掌握B细胞介导的体液免疫应答3 掌握T细胞介导的细胞免疫应答教学内容：1 免疫应答的类型，固有免疫应答的分子识别机制（模式识别分子与病原相关分子的概念与意义、KAR/KIR及其对NK细胞杀死效应的调节）及生物学意义。
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涉及到解决人类所面临的食品与营养、健康与环境、 资源与能源等重大问题
发酵工业发展趋向
（1）糖分解生产 从简单化合物－－－－复杂化合物， 从自然发酵－－－－人工控制突变发酵 （2）化学合成产品工业生产－－－全部或部分由 发酵法完成 （3）小规模－－－大型、现代化 （4）糖质原料－－－石油，天然气，纤维素，空 气资源
法国
德国 匈牙利 日本 荷兰 韩国 韩国
几乎所有的培养物
普通微生物菌种 工业菌种 几乎所有的培养物 真菌类 动植物细胞系 微生物菌种
韩国典型培养物保藏中心(KCTC) 俄罗斯微生物保藏中心(VKM) 俄罗斯科学院微生物理化所(IBFM VKM) 俄罗斯国家工业微生物保藏中心 (VKPM) 斯洛伐克酵母保存所(CCY) 西班牙普通微生物保藏中心(CECT) 英国藻类和原生物动物保藏中心 (CCAP) 欧洲动物细胞保藏中心(ECACC) 国际真菌学研究所(IMI) 英国国家食品细胞保藏中心(NCFB) 英国国家典型培养物保藏中心(NCTC)
3、食品酶制剂生产有关的微生物
开发一个新酶，都要经过一系列研究的毒理试验。关于 食品用酶，目前已同意使用的仅仅少数微生物能用于生 产食品用酶。
α—淀粉酶：黑曲霉、米曲霉、米根霉、枯草 芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌 纤维素酶： 木霉 红曲酶; 红曲霉 蛋白酶： 枯草芽孢杆菌、黑曲霉
二、大规模发酵特征
发酵现象→酿造食品工业→非食品工业→青霉素→抗
菌素发酵工业→氨基酸,核酸发酵（代谢控制发酵）
→基因工程菌→动物细胞大规模培养→植物细胞大规
模培养→藻类细胞大规模培养→转基因动物
（1）传统发酵阶段
1667年之前：
嫌气性发酵生产酒类 好气性发酵生产醋类、制曲
微生物生物技术的早期阶段
1680年制成显微镜 ─── 微生物的存在 1857年巴斯德证明了酒精是由活的酵母发酵引起的
一般认为： 规模大，所用的设备庞大，占用场地大， 人力、物力投入的规模大；消耗的原料、 能源多；菌种符合生产菌种的要求，其 生长代谢特性与大规模发酵相适应；需 进行成本核算。
1、用于好氧菌的发酵罐的结构和应用
发酵罐：反应器水平, 可以得出最 终优化的基 础配方
大型发酵罐 搅拌装置
2、厌氧菌大型发酵罐和其他
意义：
抗生素工业的发展 建立了一套完整的好氧发酵技术，大型搅拌发酵罐培养方法
推动了整个发酵工业的深入发展
为现代发酵工程奠定了基础
50年代－60年代
①人工诱变育种与代谢控制发酵工程技术
酶的活力、 酶量调控(反馈控制和反馈阻遏) →解除菌体自身的反馈调节,特殊调节控制的利 用, →突变株的应用,前体、终产物、副产物等 应用
医药、轻工、食品、农业、环保、能源等行业
基因工程药物、疫苗及抗体产 有机酸、饲料添加剂、微生态制剂、 生物农药、生物肥料等
化学工程
生物化工
生物加工行业
（1）微生物生物技术
是将微生物学，生物化学和化学工程学 的基本原理有机结合起来的一门利用微生 物的生长和代谢活动来生产各种有用物质 的工程技术。 微生物生物技术 涉及 微生物的发酵 （发酵工程） 代谢产物的提纯 （后处理）
附一
温度变化及其控制
一、温度对生长的影响
不同微生物的生长对温度的要求不同，根据它们 对温度的要求大致可分为四类：嗜冷菌适应于 0～260C生长，嗜温菌适应于15～430C生长， 嗜热菌适应于37～650C生长，嗜高温菌适应于 650C以上生长
二、温度影响发酵方向
四环素产生菌－－金色链霉菌
1.当温度低于300C时，合成金霉素能力较强；
1897年毕希纳发现磨碎的酵母仍使糖发酵形成酒精 ─── 酶
厌氧发酵发酵技术： 19世纪末，用酵母菌、乳酸菌生产酒精、乳酸和 各种发酵食品。
20世纪初期，1916年英国采用梭状芽孢杆菌生产 丙酮丁醇，德国采用亚硫酸盐法生产甘油（第一 次世界大战）──由食品工业向非食品工业发展
好氧发酵技术：
韩国 俄罗斯 俄罗斯 俄罗斯 斯洛伐克 西班牙 英国 英国 英国 英国 英国
培养物 工业微生物 所有培养物 工业菌种 酵母菌 普通微生物菌种 藻类、原生动物 动物细胞系等 真菌、细菌等 工业细菌 普通微生物
英国国家酵母菌保藏中心(NCYC)
英国国家工业和海洋细菌保藏中心 (NCIMB) 美国北方农业研究所培养物保藏中心 (NRRL) 美国典型培养物保藏中心(ATCC)
5、菌种的遗传特性稳定，易于进行基因操作；
3、生产菌种的来源
微生物资源广泛分布于土壤，水，空气
（1）自然环境 （2）收集的菌株筛选 （3）购置生产菌种
保藏单位(简称) 澳大利亚国家分析试验室(AGAL) 比利时微生物保藏中心(BCCM) 保加利亚菌种保藏库(NBIMCC) 中国典型培养物保藏中心(CCTCC)
放线菌（链霉素 四环素；红霉素 等）
真菌（青霉素、头孢等）
一些产芽孢的细菌 植物或动物来源
2、氨基酸生产有关的微生物
50, 60年代以氨基酸发酵为代表的代谢控制发 酵，是发酵工业发展历史上的一个转折点：
代谢控制发酵：用人工诱变的方法，有意识地改 变微生物的代谢途径，最大限度地积累产物，这 种发酵形象地称为代谢控制发酵，最早在氨基酸 发酵中得到成功应用。
重点方向
（1）微生物育种 （2）生物反应器技术与生物分离技术 （3）微生物数据库，发酵动力学，发酵传 力学发展
第一节：工业常用微生物及来源
微生物的特性及工业微生物的要求
一些工业化产品生产菌种的特点
菌种选育
一. 微生物的特性及工业微生物的要求 1、微生物的特性
有些微生物能在厌氧的条件下生长 有些微生物能够利用简单的有机物和无机物满足自身
（2）.微生物生物技术 ---发酵工程的内容
① 菌种特性与选育 培养基特性，选择及灭菌理论 发酵醪特性，发酵机理，发酵动力学 过滤机理，氧传递，溶解，吸收理论 连续培养，发酵控制与自动化 ② 后处理（下游工程） 细胞破碎，分离，醪液输送，过滤，去杂， 沉淀分离，蒸馏，结晶，干燥，包装，及发酵产 物分离过程种控制与自动化。
表面培养：
பைடு நூலகம்
1升锥形瓶， ─ 40u/ml
5m3 ─ 200u/ml
1943年沉浸培养：
当今：
100m3─200m3 ─ 5-7万u/ml
链霉素、金霉素、新霉索、红霉素
主要的技术进展：
通气搅拌解决了液体深层培养时的供氧问题。 抗杂菌污染的纯种培养技术：无菌空气、培养
基灭菌、无
污染接种、大型发酵罐的密封与抗污染设计制造。
根据生长阶段选择
在发酵前期由于菌量少，发酵目的是要尽快达到 大量的菌体，取稍高的温度，促使菌的呼吸与代 谢，使菌生长迅速； 在中期菌量已达到合成产物的最适量，发酵需要 延长中期，从而提高产量，因此中期温度要稍低 一些，可以推迟衰老。因为在稍低温度下氨基酸 合成蛋白质和核酸的正常途径关闭得比较严密有 利于产物合成。
（3）应用范围
酿酒工业 食品工业 抗生素工业 有机酸工业 有机溶剂发酵工业 酶制剂工业 氨基酸工业
生理活性物质发酵工业 维生素发酵工业 微生物冶金工业 核苷酸发酵工业 菌体蛋白发酵工业 微生物环境净化工业 生物能工业
1.4 微生物生物技术产业化发展
目前，全球发酵产品的年销售额在400亿美元左右，并以每 年约7％～8％的速率增长。 我国发酵行业生产企业有5000多家，主要发酵产品的年产 值高达1300亿元。 微生物生物技术给人类社会生产力的发展带来了巨大的潜 力
（3）微生物生物技术的特征：
有复杂的生物化学反应
与微生物活细胞息息相关 代谢调控是特色
特有系统：空气除菌系统
培养基灭菌系统
（4）微生物生物技术需解决的问题
菌种问题 合适的反应器 基质的选择 发酵和提纯的比拟放大 过程控制 丝状菌的发酵无完善的理论指导
1.2 微生物生物技术的发展历史
第十五章
微生物生物 技术
绪言 1 生物技术及内容 2 生物技术的发展历史 3 微生物生物技术特点及应用 4 微生物生物技术产业化发展
生物技术
基因工程
细胞工程
酶工程
发酵工程
产物 产品
产品
1.1 微生物生物技术－ 利用微生物进行产品生产
传统生物技术
抗酒、面包、醋、堆肥
近代生物技术
现代生物技术 基因工程菌发酵 抗生素、生物制药、氨基酸、核苷酸、
1.3 微生物生物技术的特点
（1）具有生产价值的发酵类型
微生物菌体发酵 微生物酶发酵 微生物代谢产物发酵 微生物的转化发酵 生物工程细胞的发酵
（2）微生物生物技术的特点：
常温常压，能耗小，设备简单 生物体自动调控 农副产品作为原料 易生产复杂的高分子化合物 需防杂菌污染
速酿法从乙醇生产醋酸，通气法大量 繁殖酵母，用米曲霉的麸曲代替麦芽糖作 糖化剂生产酒靖，用微小毛霉生产干酪。
1933年等人发明了摇瓶培养法代替了 传统的静置培养法。生长均匀，增殖时间 短。
（2）近代微生物生物技术
40年代 1928年由 Fleming发现青霉素
1941年美国和英国合作对青霉素进行生产研究
② 发酵动力学，发酵连续化，自动化工程技术 ③ 微生物酶反应生物合成与化学合成反应相结 合工程技术
(3) 现代微生物生物技术
20世纪70年代之后