生物奥赛培训教程--微生物学部分
全国生物竞赛辅导课件：微生物学(1)
微生物学的重要性在于：既是应用学科，又是 基础学科。
微生物学经历了一个多世纪的发展，已分化出 大量的分支学科，据不完全统计（1990年）， 已达181门之多。
微生物学工作者的任务：
将对人类有益的微生物用于生产实际，对人类有 害的微生物予以改造、控制和消灭；使微生物学朝向 人类需要的方向发展。
医药
利用微生物生产生长刺激素、甾体药物、制。
农业
利用病原微生物防治害虫，是近二三十年才发展起来 的一个领域，从而出现了微生物农药。大量研究表明 这类农药无公害，对人畜等无害。
科学研究
微生物由于比其更复杂的动植物更容易操作，已被广泛用 作模式生物去研究生物化学和遗传学的过程。几百万个同 样的、单细胞的拷贝，能以大量、非常快速而且低值获得 均质的实验材料。
微生物学的重要性在于：
既是应用学科，又是基础学科。
四、微生物与人类的关系
1.在自然界中元素的循环 2.在工业方面的作用 3.在农业方面的作用 4.在医药方面的作用
绝大多数微生物对 人类和动、植物是 有益的，而且有些 是必需的。
环境
微生物在碳循环、氮循环和磷循环中承担主要作用，构 成生物体的所有基本成分。微生物可作为环境中有毒化 合物的清洁剂以处理工业废水、城市垃圾等。
种类繁多 据统计，目前已发现的微生物有约15万 种。更大量的微生物资源还有待我们发掘。 随着分离、培养方法的改进和研究工作的深 入，微生物的新种、新属、新科，甚至新目、 新纲不断发现。有人估计已发现的微生物种 类至多也不超过自然界中微生物总数的10％。 可以相信，随着人类认识和研究工作的发展， 总有一天微生物的总数会超过动植物的总和。
（三）生长繁殖快，容易培养
生物奥赛培训教程--微生物学部分
• 蓝藻、原绿藻和绿藻（真核）的比较
特征
蓝藻
有核膜的细胞核 无
细胞器
无
光合色素类型 叶绿素a、 藻胆素
光合作用位点 细胞大小
类囊体 0.5—5um
原绿藻
绿藻
无
有
无
有
叶绿素a、 叶绿素b 类囊体
叶绿素a、 叶绿素b 叶绿体
0.45*0.75um >2um
念珠藻
原绿藻
衣藻
二、微生物的营养
• 微生物的营养要求
化能有机异养型 化学能 (有机)
H2、H2S Fe2+、NO2-
有机物
CO2 有机物
氢细菌、硫杆菌 硝化细菌
大肠杆菌、真菌
二、微生物的营养
• 培养基的配置——基本原则
1. 选择适宜的营养物质 2. 营养物质的浓度及其比例合适 3. 控制pH条件 4. 灭菌处理 5. 原料来源的选择
二、微生物的营养
产ATP
有
有
有
无
一、微生物细胞的结构与功能
• 真细菌、古生菌与真核生物的比较
特征 有核仁、核膜的细胞核 有复杂内膜的细胞器 核糖体大小 细胞壁含肽聚糖（胞壁酸） 对链霉素等抗生素的敏感性
真细菌 无 无
70S 有 敏感
古生菌 无 无
70S 无 不敏感
真核生物 有 有
80S 无 不敏感
一、微生物细胞的结构与功能
1. 碳源【糖类、脂肪、有机酸】： 能源物质，构成菌体和代谢产物
2. 氮源【无机氮源：氨水、硫酸铵、尿素、硝酸钠； 有机氮源：发酵菌丝体、酒糟】： 构成菌体和代谢产物，硝化细菌的能源物质
3. 无机盐类【Pb 、 Mg 、 S 、 P 、 Fe、Co、Zn等】： 维持酶活力，调节渗透压、pH值、电位等
生物竞赛辅导——微生物学知识梳理
微生物学绪论第一章真核微生物的形态、构造和功能第二章病毒和亚病毒第三章微生物的营养和培养基第四章微生物的新陈代谢第五章微生物的生长及其控制第六章微生物的遗传变异和育种第七章微生物的生态第八章传染和免疫第九章微生物的分类和鉴定绪论[知识要点]一、微生物的概念1、概念：是一切肉眼看不见或看不清楚的微小生物的总称。
2、三大特点：个体小（常小于0.1mm，以μm为单位）；结构简单；进化地位低等。
3、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。
其中体积小、面积大是其他几点的基础。
（想一想为什么？）4、分类原核类：细菌、放线菌、支原体、立克次氏体、衣原体、蓝细菌真核类：真菌、原生动物、显微藻类非细胞类：病毒、类病毒、朊病毒二、微生物发展史上的重要人物1、列文虎克（荷兰）最早观察到细菌。
2、巴斯德（法国） (1) 提出了生命只能来自生命的胚种学说，发现并证实发酵是由微生物引起的；(2) 彻底否定了“自然发生”学说；著名的曲颈瓶试验无可辩驳地证实：空气内确实含有微生物，是它们引起有机质的腐败；(3) 免疫学——预防接种首次制成狂犬疫苗；（4）巴斯德消毒法：60～65℃作短时间加热处理，杀死有害微生物3、柯赫（德国）（1）微生物学基本操作技术方面的贡献 a、细菌纯培养方法的建立：土豆切面→营养明胶→营养琼脂（平皿）b、设计了各种培养基，实现了在实验室内对各种微生物的培养 c、流动蒸汽灭菌 d、染色观察和显微摄影（2）对病原细菌的研究作出了突出的贡献：a、具体证实了炭疽杆菌是炭疽病的病原菌；b、发现了肺结核病的病原菌；（1905年获诺贝尔奖）c、证明某种微生物是否为某种疾病病原体的基本原则——著名的柯赫原则具体内容是：①在每一相同病例中都出现这种微生物；②要从寄主分离出这样的微生物并在培养基中培养出来；③用这种微生物的纯培养接种健康而敏感的寄主，同样的疾病会重复发生；④从试验发病的寄主中能再度分离培养出这种微生物来。
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生物奥赛培训教程--微生物学部分
6
、
露
凝
无
游
氛
，
天
高
风
景
澈
。
7、翩翩新 来燕，双双入我庐 ，先巢故尚在，相 将还旧居。
8
、
吁
嗟
身后Biblioteka 名，于我
若
浮
烟
。
9、 陶渊 明（ 约 365年 —427年 ），字 元亮， （又 一说名 潜，字 渊明 ）号五 柳先生 ，私 谥“靖 节”， 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
1
0
、
倚
南
窗
以
寄
傲
，
审
容
膝
之
易
安
。
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
生物竞赛辅导微生物学知识梳理
微生物学绪论第一章真核微生物的形态、构造和功能第二章病毒和亚病毒第三章微生物的营养和培养基第四章微生物的新陈代谢第五章微生物的生长及其控制第六章微生物的遗传变异和育种第七章微生物的生态第八章传染和免疫第九章微生物的分类和鉴定绪论[知识要点]一、微生物的概念1、概念：是一切肉眼看不见或看不清楚的微小生物的总称。
2、三大特点：个体小（常小于0.1mm，以μm为单位）；结构简单；进化地位低等。
3、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。
其中体积小、面积大是其他几点的基础。
（想一想为什么？）4、分类原核类：细菌、放线菌、支原体、立克次氏体、衣原体、蓝细菌真核类：真菌、原生动物、显微藻类非细胞类：病毒、类病毒、朊病毒二、微生物发展史上的重要人物1、列文虎克（荷兰）最早观察到细菌。
2、巴斯德（法国） (1) 提出了生命只能来自生命的胚种学说，发现并证实发酵是由微生物引起的；(2) 彻底否定了“自然发生”学说；著名的曲颈瓶试验无可辩驳地证实：空气内确实含有微生物，是它们引起有机质的腐败；(3) 免疫学——预防接种首次制成狂犬疫苗；（4）巴斯德消毒法：60～65℃作短时间加热处理，杀死有害微生物3、柯赫（德国）（1）微生物学基本操作技术方面的贡献 a、细菌纯培养方法的建立：土豆切面→营养明胶→营养琼脂（平皿）b、设计了各种培养基，实现了在实验室内对各种微生物的培养 c、流动蒸汽灭菌 d、染色观察和显微摄影（2）对病原细菌的研究作出了突出的贡献：a、具体证实了炭疽杆菌是炭疽病的病原菌；b、发现了肺结核病的病原菌；（1905年获诺贝尔奖）c、证明某种微生物是否为某种疾病病原体的基本原则——著名的柯赫原则具体内容是：①在每一相同病例中都出现这种微生物；②要从寄主分离出这样的微生物并在培养基中培养出来；③用这种微生物的纯培养接种健康而敏感的寄主，同样的疾病会重复发生；④从试验发病的寄主中能再度分离培养出这种微生物来。
生物竞赛辅导——微生物学知识梳理
微生物学绪论第一章真核微生物的形态、构造和功能第二章病毒和亚病毒第三章微生物的营养和培养基第四章微生物的新陈代谢第五章微生物的生长及其控制第六章微生物的遗传变异和育种第七章微生物的生态第八章传染和免疫第九章微生物的分类和鉴定绪论[知识要点]一、微生物的概念1、概念：是一切肉眼看不见或看不清楚的微小生物的总称。
2、三大特点：个体小（常小于0.1mm，以μm为单位）；结构简单；进化地位低等。
3、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。
其中体积小、面积大是其他几点的基础。
（想一想为什么？）4、分类原核类：细菌、放线菌、支原体、立克次氏体、衣原体、蓝细菌真核类：真菌、原生动物、显微藻类非细胞类：病毒、类病毒、朊病毒二、微生物发展史上的重要人物1、列文虎克（荷兰）最早观察到细菌。
2、巴斯德（法国）(1) 提出了生命只能来自生命的胚种学说，发现并证实发酵是由微生物引起的；(2) 彻底否定了“自然发生”学说；着名的曲颈瓶试验无可辩驳地证实：空气内确实含有微生物，是它们引起有机质的腐败；(3) 免疫学——预防接种首次制成狂犬疫苗；（4）巴斯德消毒法：60～65℃作短时间加热处理，杀死有害微生物3、柯赫（德国）（1）微生物学基本操作技术方面的贡献a、细菌纯培养方法的建立：土豆切面→营养明胶→营养琼脂（平皿）b、设计了各种培养基，实现了在实验室内对各种微生物的培养c、流动蒸汽灭菌d、染色观察和显微摄影（2）对病原细菌的研究作出了突出的贡献：a、具体证实了炭疽杆菌是炭疽病的病原菌；b、发现了肺结核病的病原菌；（1905年获诺贝尔奖）c、证明某种微生物是否为某种疾病病原体的基本原则——着名的柯赫原则具体内容是：①在每一相同病例中都出现这种微生物；②要从寄主分离出这样的微生物并在培养基中培养出来；③用这种微生物的纯培养接种健康而敏感的寄主，同样的疾病会重复发生；④从试验发病的寄主中能再度分离培养出这种微生物来。
《微生物》生物奥赛培训
微生物复习指导微生物的概述微生物特点：1。
体积小、比表面积大；2、吸收多、转化快；3、生长旺、繁殖快4、适应强、易变异；5、分布广、种类多二、分类依据1、形态特征（个体和群体）：细胞形态：形状、大小、排列、染色反应等。
培养：固体- 菌落，半固体- 穿刺，液体。
2、生理生化反应：营养要求：碳源、氮源、营养类型；代谢产物：种类、产量、显色反应；酶：产酶种类、反应特性3、生态学特征：相互关系、宿主种类、与氧关系等。
4、生活史5、血清学反应近年又发展了红外光谱，GC含量，DNA杂交等。
一章：微生物类群与形态结构1节：细菌Bacteria一、细菌的形态和大小（一）基本形态1、球菌；2、杆菌；3、螺旋菌：与螺旋体Spirochaeta 区别：无鞭毛。
二、细菌细胞结构（一）基本结构1、细胞壁cell wall：位于细胞表面，较坚硬，略具弹性结构。
功能：1）维持细胞外形；2）保护细胞免受机械损伤和渗透压危害；3）鞭毛运动支点；4）正常细胞分裂必需；5）一定的屏障作用；6）噬菌体受体位点所在。
另外与细菌的抗原性、致病性有关。
革兰氏染色：凡是不能被乙醇脱色，呈蓝紫色，称为革兰氏阳性菌G+；凡是经乙醇脱色，呈复染剂颜色，称为革兰氏阴性菌G-；结果不同主要是细胞壁组成及结构差异造成的。
细胞壁缺陷细菌：1、原生质体protoplast：人工条件下用溶菌酶除去细胞壁或用青霉素抑制细胞壁合成后，所留下的部分。
一般由G+形成。
2、球形体spheroplast：残留部分细胞壁，一般由G-形成。
有一定抗性。
特点：对渗透压敏感；长鞭毛也不运动；对噬菌体不敏感；细胞不能分裂等。
3、细菌L型：一种由自发突变形成的变异型，无完整细胞壁，在固体培养基表面形成"油煎蛋"状小菌落。
4、支原体：长期进化形成。
2、细胞膜cell membrane化学组成：蛋白和磷脂，蛋白含量高达75%，种类也多。
膜不含甾醇类。
功能：1）高度选择透性膜，物质运输：2）渗透屏障，维持正常渗透压；3）重要代谢活动中心；4）与壁、荚膜合成有关；5）鞭毛着生点，供运动能量。
生物奥赛培训微生物学部分课件
营养物质进入细胞的四种方式 一、扩散(diffusion) 二、促进扩散(facilitated diffusion) 三、主动运输(active transport) 四、 膜泡运输(memberane vesicle transport)
七、微生物的营养
生物奥赛培训微生物学部分
生物奥赛培训微生物学部分
七、微生物的营养
微生物的营养类型——划分依据
划分依据
营养类型
特点
碳源
自养型
以CO2为唯一或主要碳源
异养型
以有机物为碳源
能源
光能营养型
以光为能源
化能营养型
通过氧化释放的化学能为能源
电子供体
无机营养型
以还原性无机物为电子供体
有机营养型
以有机物为电子供体
生物奥赛培训微生物学部分
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十、微生物发酵工业
发酵实例——食品（食用酒精）发酵
曲霉
制曲
原料
蒸煮
糖化
酵母
酒母的制备及扩大
发酵
蒸馏
酒糟
乙醇
杂醇油
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十、微生物发酵工业
发酵实例——药品（青霉素）发酵
产黄青霉菌
孢子制备
种子罐
灭菌培养基
压缩空气
发 酵 罐
预 处 理 罐
过 滤
萃 取
精 制 柱
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免疫器官 中枢免疫器官 1、骨髓 2、胸腺 周围免疫器官 脾、淋巴结 免疫细胞 干细胞、淋巴细胞
萃 取
过 滤
结 晶 洗 涤
过 滤
蒸 发
青 霉 素 钾 盐
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抗毒素：机体抵抗外毒素而产生的抗体 。
毒素：
二、放线菌
放线菌是丝状单细胞原核生物，革兰氏染色阳性反应，以孢子繁殖，陆生性较强，其他结构与细菌基本相同。
营养生长阶段，菌丝内无隔，故一般呈多核的单细胞状态。
01
02
抗生素主要由放线菌产生,而其中90%又由链霉菌属产生。如链霉素、土霉素、抗真菌的制霉菌素、卡那霉素等都是链霉菌的次级代谢产物。（青霉素、头孢霉素、灰黄霉素等抗生素是真菌产生）
2. 特殊结构
（二）鞭毛 (flagellum)
许多细菌在菌体上附有细长并呈波状弯曲的丝状物，称为鞭毛，是细菌的运动器官。 鞭毛需用电子显微镜观察，或经特殊染色法使鞭毛增粗后才能在光镜下看到。
芽孢
芽胞的形成与发芽
细菌形成芽胞的能力是由菌体内的芽胞基因决定的。
一个细菌只形成一个芽胞，一个芽胞发芽也只生成一个菌体，细菌数量并未增加。 因而芽胞不是细菌的繁殖方式，而是细菌的休眠体。
在细菌中与抗热、抗紫外线和抗化学物质有关的结构是： 芽孢 B．荚膜 细胞壁 D．包含体
鞭毛菌分类
单毛菌 双毛菌 丛毛菌 周毛菌
鞭毛是运动器官。
01
鞭毛有抗原性。
02
鞭毛的功能
2.特殊结构
（三）菌毛 (filus/fimbriae)
STEP4
STEP3
STEP2
STEP1
菌毛：许多革兰阴性菌和少数革兰阳性菌菌体表面存在着一种比鞭毛更细、更短而直硬的丝状物，与细菌的运动无关。
菌毛蛋白具有抗原性。
染色体DNA的复制与分离 细胞壁扩增 细胞分裂
外毒素：革兰氏阳性菌生长过程中不断向外界环境分泌的一种毒性蛋白。
类毒素:用0.3% —0.4%甲醛溶液对外毒素进行脱毒处理，可获得失去毒性担仍保留其原有免疫原性（抗原性）的生物制品。
(完整word版)生物竞赛辅导——微生物学知识梳理
微生物学绪论第一章真核微生物的形态、构造和功能第二章病毒和亚病毒第三章微生物的营养和培养基第四章微生物的新陈代谢第五章微生物的生长及其控制第六章微生物的遗传变异和育种第七章微生物的生态第八章传染和免疫第九章微生物的分类和鉴定绪论[知识要点]一、微生物的概念1、概念：是一切肉眼看不见或看不清楚的微小生物的总称.2、三大特点：个体小（常小于0.1mm，以μm为单位）；结构简单；进化地位低等.3、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。
其中体积小、面积大是其他几点的基础。
（想一想为什么?）4、分类原核类：细菌、放线菌、支原体、立克次氏体、衣原体、蓝细菌真核类：真菌、原生动物、显微藻类非细胞类：病毒、类病毒、朊病毒二、微生物发展史上的重要人物1、列文虎克（荷兰）最早观察到细菌.2、巴斯德（法国） (1）提出了生命只能来自生命的胚种学说，发现并证实发酵是由微生物引起的;(2）彻底否定了“自然发生"学说；著名的曲颈瓶试验无可辩驳地证实：空气内确实含有微生物,是它们引起有机质的腐败；(3) 免疫学-—预防接种首次制成狂犬疫苗；（4）巴斯德消毒法:60~65℃作短时间加热处理，杀死有害微生物3、柯赫（德国)(1)微生物学基本操作技术方面的贡献 a、细菌纯培养方法的建立：土豆切面→营养明胶→营养琼脂（平皿）b、设计了各种培养基，实现了在实验室内对各种微生物的培养 c、流动蒸汽灭菌 d、染色观察和显微摄影 (2）对病原细菌的研究作出了突出的贡献：a、具体证实了炭疽杆菌是炭疽病的病原菌；b、发现了肺结核病的病原菌；(1905年获诺贝尔奖）c、证明某种微生物是否为某种疾病病原体的基本原则-—著名的柯赫原则具体内容是：① 在每一相同病例中都出现这种微生物；②要从寄主分离出这样的微生物并在培养基中培养出来；③用这种微生物的纯培养接种健康而敏感的寄主，同样的疾病会重复发生；④从试验发病的寄主中能再度分离培养出这种微生物来。