农业微生物讲稿 绪论 、微生物 1、定义:微生物是一切微小生物的总称,它们是一些个体微小,构造简单的低等生物。 包括(1)全部的原核生物(真细菌、古细菌) (细菌、放线菌、支原体、立克次氏体、衣原体、蓝细菌等) (2)部分真核生物:真菌、单细胞藻类、原生动物 (3)非细胞生物:病毒、类病毒、亚病毒等。 2、微生物的共同特点: (1)个体微小:大小以微米或纳米计算,肉眼看不见,必须用显微镜观察。 (2)生长、繁殖快:几十分钟—一几小时可繁殖一代。几小时由一个细胞—一几十亿个。 例如: e. Coli,最适条件下每20分钟即可繁殖一代,48小时后,子代细胞数达22×1043,重量达22 ×10吨(一个细菌细胞的重量约为1/1000亿-1000亿g),是地球重量的3680倍。 (3)代谢类型多(食谱广塑料、氰化钾、聚氯联苯等),活性强(比表面积大,24小时可合成细胞物质相 当于其体重的30-40倍) (4)分布广泛,极端环境下亦能生存(100℃的泉水、1640大气压下的深海下等) (5)局部环境中,数量众多:几千万——几十亿个土壤,所有环境都有众多的微生物(有些有益、有 些无影响、少数病原) (6)种类繁多(基因库)已知生物种类:动物150万种(几乎都已知):植物50万种(部分已知):微生 物10万种(人类知道很小部分,还有许多种没有被发现) (7)易变异 3、微生物学:研究微生物生命活动规律的科学。研究的基本内容: (1)研究微生物的细胞形态、结构、功能、数量、物质、信息的运转规律。 (2)研究微生物进化与多样性、研究微生物的种类、种类之间的相似与区别(分类)、微生物起源。 (3)研究微生物生态学规律,微生物之间、微生物与其它生物、微生物与环境条件的相互作用规律。 (4)研究微生物与人类的关系(有益的、中性的、有害的) 农业微生物学一一研究微生物与农业及农业生产的关系 4、农业微生物特点及学习要求 二、微生物学的发展 在科学很不发达的过去,由于对微生物没有认识,对有害微生物认识不够,又无预防、解决办法,致使 人类遭受巨大灾难 鼠疫第一次流行:公元6世纪危及:埃及、土耳其、意大利、阿富汗等地区死亡人数1亿人 第二次流行:公元10世纪欧洲死2500万人;亚洲死4000万人(中国1300万) 第三次流行:(19世纪——-20世纪)香港、印度北,死100万人 还有天花、麻风、结核、梅毒等流行病,几次大流行共死亡2亿人。(二次世界大战共死亡1.1亿人) 农业危害: 19世纪中叶欧洲普遍种植马铃薯(第一次绿色革命的结果) 1843——-1847年间马铃晚疫病流行,大片面积绝产,据统计爱尔兰800)万人口中有100万人饿死,164 万人逃往北美 随着人类的进步,科技的发展,人们对微生物的认识逐步加深,人们利用和控制微生物的能力逐步加强
农业微生物讲稿 绪 论 一、微生物 1、定义：微生物是一切微小生物的总称，它们是一些个体微小，构造简单的低等生物。 包括（1） 全部的原核生物（真细菌、古细菌） （细菌、放线菌、支原体、立克次氏体、衣原体、蓝细菌等） （2） 部分真核生物：真菌、单细胞藻类、原生动物 （3） 非细胞生物：病毒、类病毒、亚病毒等。 2、微生物的共同特点： （1）个体微小：大小以微米或纳米计算，肉眼看不见，必须用显微镜观察。 （2）生长、繁殖快：几十分钟——几小时可繁殖一代。几小时由一个细胞——几十亿个。 例如：Ｅ.Coli，最适条件下每 20 分钟即可繁殖一代，48 小时后，子代细胞数达2.2×1043，重量达 2.2 ×1025 吨（一个细菌细胞的重量约为 1/1000 亿—10000 亿 g）,是地球重量的 3680 倍。 （3）代谢类型多（食谱广塑料、氰化钾、聚氯联苯等），活性强（比表面积大，24 小时可合成细胞物质相 当于其体重的 30—40 倍）。 （4）分布广泛，极端环境下亦能生存（100℃的泉水、1640 大气压下的深海下等） （5）局部环境中，数量众多：几千万——几十亿个/g 土壤，所有环境都有众多的微生物（有些有益、有 些无影响、少数病原） （6）种类繁多（基因库）已知生物种类：动物 150 万种（几乎都已知）；植物 50 万种（部分已知）；微生 物 10 万种（人类知道很小部分，还有许多种没有被发现） （7） 易变异。 3、微生物学：研究微生物生命活动规律的科学。研究的基本内容： （1）研究微生物的细胞形态、结构、功能、数量、物质、信息的运转规律。 （2） 研究微生物进化与多样性、研究微生物的种类、种类之间的相似与区别（分类）、微生物起源。 （3）研究微生物生态学规律，微生物之间、微生物与其它生物、微生物与环境条件的相互作用规律。 （4）研究微生物与人类的关系（有益的、中性的、有害的） 农业微生物学——研究微生物与农业及农业生产的关系 4、农业微生物特点及学习要求 二、微生物学的发展 在科学很不发达的过去，由于对微生物没有认识，对有害微生物认识不够，又无预防、解决办法，致使 人类遭受巨大灾难。 鼠疫第一次流行：公元 6 世纪 危及：埃及、土耳其、意大利、阿富汗等地区死亡人数 1 亿人 第二次流行：公元 10 世纪 欧洲死 2500 万人；亚洲死 4000 万人（中国 1300 万） 第三次流行：（19 世纪——20 世纪） 香港、印度北，死 100 万人 还有天花、麻风、结核、梅毒等流行病，几次大流行共死亡 2 亿人。（二次世界大战共死亡 1.1 亿人） 农业危害： 19 世纪中叶欧洲普遍种植马铃薯（第一次绿色革命的结果） 1843——1847年间马铃晚疫病流行，大片面积绝产，据统计爱尔兰 8000 万人口中有 100 万人饿死，164 万人逃往北美。 随着人类的进步，科技的发展，人们对微生物的认识逐步加深，人们利用和控制微生物的能力逐步加强
微生物学作为一门学科发展是随着其他学科的发展而发展的,同时由于微生物学的发展又促进了其它学科的 发展。微生物学的形成与发展分五个时期 (一)史前期:(8000年前——1676年间) 人们未见到微生物ce的个体,对微生物没有本质的认识,是发地与微生物频繁地打交道。但由于在思 想方法上长期停留在“实践、实践再实践”的基础上,因此对微生物的利用和控制只能长期处于低水平的阶 在史前期,世界各国劳动人民在自己的生产实践中都积累了许多利用有益微生物和防治有害微生物的经 验。如:发面:天然啤酒及果酒的酿造:牛乳及乳制品的发酵;利用霉菌治疗疾病等。在当时应用水平最高 并独树一帜的应首推我国劳动人民在制曲、酿酒方面的伟大创造。固体发酵酿酒是目前国际四大类型蒸馏酒 之一种,许多传统方式目前仍在沿用。 曲:就是菌种,是混合菌种。虽无纯菌发酵,但多种微生物混合发酵,可创造出良好的风味 酒:酿造酒(啤酒:果酒:黄酒);蒸馏酒:调制酒(鸡尾酒等) 蒸馏酒:白酒:固体发酵,酒窖储藏,30年以上酒窖才可酿出好酒,泸州窖池已有428年的历史 威士忌:橡木桶储藏 伏特加:土豆液体发酵 白兰地:果酒蒸馏,橡木桶储藏 金酒:杜松子酒 郎姆酒:大麦发酵 “曲”可以以米曲霉、酵母、红曲霉、毛霉等为主体 淀粉一—糖化E—一糖—一酵母一—酒精 以“茅台”为例,说明发酵微生物、酒窖和酒之间的关系。 总结如下: (1)8000--4500年间,发明制曲酿酒工艺 (2)2500年前(春秋战国):制酱和制醋工艺 (3)宋代:已可根据红曲喜酸和喜温的生长习性,利用酸大米和明矾水在较高的温度下培养,以制造优质红 (4)宋代已发明中用种人痘来预防天花,欧洲人( JEnner)1796年发明中种牛痘预防天花早500年 (5)900年前利用自养细菌生命活动的代谢物胆水浸铜法生产铜 (6)在农业上,2000年前己发现豆科植物根瘤有增产作用,并采用积肥、沤粪、压青和轮作等农业措施来 利用有益微生物的生命活动,从而提高作物产量 (7)2500年前用麦曲治疗腹痛。 (二)创始期:1676年—1861年(200年间) 代表人物:业余科学家荷兰人(微生物学先驱)列文虎克(1632-1723) 贡献:(1)利用单式显微镜1676年首次观察到细菌 (2)一生做了419架显微镜,放大率52—266倍 (3)发表论文400篇(在英国皇家学会上发表375篇论文) 这一时期只停留在微生物形态描述的低级的水平上,而它的生理活动及其人类的关系都未研究 (三)奠基期:(1861-1897) 从186年巴斯德根据“曲颈瓶实验”彻底推翻生命的自然发生说,并建立胚种学说( germ theory)起 直到1897年的一段时间 1、特点:(1)建立一系列研究微生物所需的独特方法与技术(纯培养、染色、消毒) (2)借助与良好的方法开创了寻找病原微生物的“黄金时期”。(分离出大量的病原微生物) (3)把微生物学的研究从形态描述推进到生理学研究的新水平
微生物学作为一门学科发展是随着其他学科的发展而发展的，同时由于微生物学的发展又促进了其它学科的 发展。微生物学的形成与发展分五个时期： （一）史前期：（8000 年前——1676 年间） 人们未见到微生物 cell 的个体，对微生物没有本质的认识，是发地与微生物频繁地打交道。但由于在思 想方法上长期停留在“实践、实践再实践”的基础上，因此对微生物的利用和控制只能长期处于低水平的阶 段。 在史前期，世界各国劳动人民在自己的生产实践中都积累了许多利用有益微生物和防治有害微生物的经 验。如：发面；天然啤酒及果酒的酿造；牛乳及乳制品的发酵；利用霉菌治疗疾病等。在当时应用水平最高 并独树一帜的应首推我国劳动人民在制曲、酿酒方面的伟大创造。固体发酵酿酒是目前国际四大类型蒸馏酒 之一种，许多传统方式目前仍在沿用。 曲：就是菌种，是混合菌种。虽无纯菌发酵，但多种微生物混合发酵，可创造出良好的风味。 酒：酿造酒（啤酒；果酒；黄酒）；蒸馏酒；调制酒（鸡尾酒等） 蒸馏酒：白酒：固体发酵，酒窖储藏，30 年以上酒窖才可酿出好酒，泸州窖池已有 428 年的历史 威士忌：橡木桶储藏 伏特加：土豆液体发酵 白兰地：果酒蒸馏，橡木桶储藏 金酒：杜松子酒 郎姆酒：大麦发酵 “曲”可以以米曲霉、酵母、红曲霉、毛霉等为主体 淀粉——糖化 E——糖——酵母——酒精 以“茅台”为例，说明发酵微生物、酒窖和酒之间的关系。 总结如下： （1）8000——4500 年间，发明制曲酿酒工艺 （2）2500 年前（春秋战国）：制酱和制醋工艺 （3）宋代：已可根据红曲喜酸和喜温的生长习性，利用酸大米和明矾水在较高的温度下培养，以制造优质红 曲。 （4）宋代已发明中用种人痘来预防天花，欧洲人（E.Jenner）1796 年发明中种牛痘预防天花早 500 年。 （5）900 年前利用自养细菌生命活动的代谢物胆水浸铜法生产铜。 （6）在农业上，2000 年前已发现豆科植物根瘤有增产作用，并采用积肥、沤粪、压青和轮作等农业措施来 利用有益微生物的生命活动，从而提高作物产量。 （7）2500 年前用麦曲治疗腹痛。 （二） 创始期：1676 年——1861 年（200 年间） 代表人物：业余科学家荷兰人（微生物学先驱）列文虎克（1632—1723） 贡献：（1）利用单式显微镜 1676 年首次观察到细菌 （2）一生做了 419 架显微镜，放大率 52—266 倍 （3）发表论文 400 篇（在英国皇家学会上发表 375 篇论文） 这一时期只停留在微生物形态描述的低级的水平上，而它的生理活动及其人类的关系都未研究。 （三）奠基期：（1861—1897） 从 1861 年巴斯德根据“曲颈瓶实验”彻底推翻生命的自然发生说，并建立胚种学说（germ theory）起， 直到 1897 年的一段时间。 1、特点：（1）建立一系列研究微生物所需的独特方法与技术（纯培养、染色、消毒） （2）借助与良好的方法开创了寻找病原微生物的“黄金时期”。（分离出大量的病原微生物） （3）把微生物学的研究从形态描述推进到生理学研究的新水平
(4)微生物学以独立的学科形式开始形成。但当时主要还是以其应用性分与学科的形式存在 2、代表人物:巴斯德:(微生物学的奠基人) Louis Pasteur1822-1895 贡献:(1)提出了生命只能来自生命胚种学说。揭示食品腐败真正原因。 (2)从“病”的实际出发,研究了一系列的实际问题 腐败病(曲颈瓶实验中1861) 蚕病(蚕微粒子病1865) 禽病(鸡霍乱 1879) 兽病(牛、羊炭疽病1881) 人病(狂犬病, 1885) 发现:各种传染病都有共同原因—一活的微小生物,从而使人类对传染病的本质的认识提高到一个崭新的水 平上。 (3)证明乳酸发酵是微生物推动的。 (4)揭示氧气对酵母发育和酒精发酵的影响。 (5)发明了用注射减毒菌苗方法预防鸡霍乱和牛、羊炭疽病(1877年)和随后发明狂犬疫苗 (6)发明了巴斯德消毒法(60-65℃,30min),解决“酒病”问题及其它食品腐败问题,至今仍广泛 应用。 (7)农业上用检出并淘汰病蛾的方法来预防蚕病。 科赫:(细菌学奠基人)( Robert Koch1843-1910) 贡献:(1)建立微生物研究的一系列重要方法。 ①生物纯种分离法,并改进了土豆块培养方法—明胶平板(1881)——琼脂平板法(1882) ②1881年创立许多显微镜技术:细菌的鞭毛染色、悬滴培养及显微镜摄影技术等。 (2)利用平板分离法寻找并分离到多种传染病的病原菌。例:1877年炭疽病菌;1882年结核病菌 883年链球菌:1883年霍乱弧菌等。 (3)理论上,1884年提出了科赫法则:主要内容揭示了病原菌一疾病的关系 ①病原微生物只在患病动物中发现,而不存在于健康个体中。 ②这一微生物离开动物体可被培养为纯种培养物。 ③这种微生物接种到敏感动物体后,应当出现特有的病症 ④该微生物可从敏感的动物体中重新分离出来,并可再次培养,并于原始的病原微生物相同 贝耶林克(病毒学奠基人) ①提出加富培养的概念,加富、选择培养微生物。 ②分离出许多细菌(根瘤菌、好养固N菌、S氧化菌、硫酸还原菌、乳酸杄菌、绿藻等) 維诺格拉得斯基(土壤微生物学奠基人) ①证明硝化作用的二个阶段是由两类细菌相继推动,并分离出硝化细菌 ②提出了化能、自养的概念 ③分离了第一个自生固氮细菌(巴斯德厌氧梭菌) ④设计了许多原位研究法 (四)发展期:(1897年以后—20世纪中叶) 897年德国人 E Buchner用无cl酵母压榨汁中的“酒化酶”对G发酵酒精成功,从而开创了微生物生 化研究的新时代 特点:1、进入了微生物生化水平的研究阶段 2、微生物学向基础微生物和应用微生物二方面发展 3、微生物学史上第二个“淘金热”——有益微生物代谢产物的寻找(第一个淘金热是分离病原微 生物)
（4）微生物学以独立的学科形式开始形成。但当时主要还是以其应用性分与学科的形式存在。 2、代表人物：巴斯德：（微生物学的奠基人）Louis Pasteur 1822—1895 贡献：（1）提出了生命只能来自生命胚种学说。揭示食品腐败真正原因。 （2）从“ 病”的实际出发，研究了一系列的实际问题。 腐败病（曲颈瓶实验中 1861） 蚕 病 （蚕微粒子病 1865） 禽 病 （鸡霍乱 1879） 兽 病 （牛、羊炭疽病 1881） 人 病 （狂犬病， 1885） 发现：各种传染病都有共同原因——活的微小生物，从而使人类对传染病的本质的认识提高到一个崭新的水 平上。 （3）证明乳酸发酵是微生物推动的。 （4）揭示氧气对酵母发育和酒精发酵的影响。 （5）发明了用注射减毒菌苗方法预防鸡霍乱和牛、羊炭疽病（1877 年）和随后发明狂犬疫苗。 （6）发明了巴斯德消毒法（60—65℃，30min），解决“酒病”问题及其它食品腐败问题，至今仍广泛 应用。 （7）农业上用检出并淘汰病蛾的方法来预防蚕病。 科赫：（细菌学奠基人）（Robert Koch 1843—1910） 贡献：（1）建立微生物研究的一系列重要方法。 ① 生物纯种分离法，并改进了土豆块培养方法——明胶平板（1881）——琼脂平板法（1882） ② 1881 年创立许多显微镜技术：细菌的鞭毛染色、悬滴培养及显微镜摄影技术等。 （2）利用平板分离法寻找并分离到多种传染病的病原菌。例：1877年炭疽病菌；1882年结核病菌； 1883 年链球菌；1883 年霍乱弧菌等。 （3）理论上，1884 年提出了科赫法则：主要内容揭示了病原菌—疾病的关系 ① 病原微生物只在患病动物中发现，而不存在于健康个体中。 ② 这一微生物离开动物体可被培养为 纯种培养物。 ③这种微生物接种到敏感动物体后，应当出现特有的病症。 ④ 该微生物可从敏感的动物体中重新分离出来，并可再次培养，并于原始的病原微生物相同。 贝耶林克（病毒学奠基人） ① 提出加富培养的概念，加富、选择培养微生物。 ② 分离出许多细菌（根瘤菌、好养固 N 菌、S 氧化菌、硫酸还原菌、乳酸杆菌、绿藻等） 维诺格拉得斯基（土壤微生物学奠基人） ① 证明硝化作用的二个阶段是由两类细菌相继推动，并分离出硝化细菌。 ② 提出了化能、自养的概念 ③ 分离了第一个自生固氮细菌（巴斯德厌氧梭菌 ） ④ 设计了许多原位研究法。 （四）发展期：（1897 年以后—20 世纪中叶） 1897 年德国人 E.Buchner 用无 cell 酵母压榨汁中的“酒化酶”对 G 发酵酒精成功，从而开创了微生物生 化研究的新时代。 特点：1、进入了微生物生化水平的研究阶段 2、微生物学向基础微生物和应用微生物二方面发展 3、微生物学史上第二个“淘金热”——有益微生物代谢产物的寻找（第一个淘金热是分离病原微 生物）
各相关学科和技术方法相互渗透,相互促进,加速了微生物的发展 (五)成熟期 1953年4月23日两位科学家 Watson和αrick在英国的《自然》杂志上发表了,发现DNA双螺旋结构 的文章,首次发现DNA结构的双螺旋结构,整个生命科学进入了分子生物学研究的新阶段 20世纪80年代以来,在分子水平上对微生物的研究迅速发展,分子微生物学应运而生,在短短的时间 内取得了一系列的进展 、微生物染色体结构及全基因组测序推动人类、动植物染色体基因组的破译硏究 2、细菌基因表达的整体调控和对环境变化的适应机制等工作迅速开展 3、微生物之间、微生物与动植物间的信息传递等研究工作。 在基因工程中:微生物作为基因供体和载体、切割基因工具酶等已广泛应用 作为生命科学中的前沿科学,微生物学必将在21世纪继续推动生命科学的发展,新的边缘科学会不断的 三、微生物学研究的重要意义 “在近代科学中对人类健康贡献最大的科学就是微生物学了。”日本学者尾形学在《家畜微生物学》1977) 书中第一句话。 (一)医药、保健领域的六大贡献 1、建立外科消毒术,大大降低手术死亡率(巴斯德胚种学为外科消毒术的建立奠定基础)。 手术死亡率:法国53.6%(一般是80%)英国45%(最好的医院爱丁堡)一一降低到15%左右 2、分离出人畜病原菌,找出致病原因,是对症治疗成为可能。 3、免疫防治法应用使许多恶性传染病被有效的“预防” 4、发明了化学治疗疾病的方法,西医西药学建立。 1935年:磺胺开始利用,具有划时代的意义,真正形成医学 5、抗生素治疗的兴起,挽救了成千上万人的生命 青霉素:1929年英国科学家首次发现,1943年起广泛应用。链霉素:1944年由美国科学家发现。 6、遗传工程、生物技术在医药界的应用,利用微生物生产生化药物等,开创新时代 激素、胰岛素、干扰素、组分疫苗、衣壳蛋白疫苗 由于医学的进步,病原细菌传染病死亡率是由过去的第一位,下降到现在第五位 (1900年,美国人口死因:流感和肺炎>结核>胃肠炎>心脏病>中风>肾脏病 1990年,排名:心脏病>癌症>中风>突发性死亡>流感和肺炎>糖尿病>肝硬化。 (二)工业应用的六个里程碑 1、自然发酵食品、饮料的酿造:酒、酱、醋、泡菜、豆豉、酸牛奶、奶酪、面包等。 2、罐头保藏:(18α4年法国厨师发明制罐技术)解决了长期贮存食品的方法。 3、厌氧纯种发酵技术:乙醇、丙酮、丁醇、乳酸、甘油生产。 4、深层液体通气搅拌培养促进了青霉素等抗生素,有机酸、酶制剂等发酵工业的蓬勃发展。 5、代谢调控理论在发酵工业上的应用,“连续发酵法”生产谷氨酸(1956年),核苷酸的生产:肌苷酸(1966 6、生物工程菌兴起:常规菌→工程菌等→提高效益 (三)微生物与农业的关系 1、土壤结构,土壤肥力形成发展有着本质的联系 2、分解有机物→可公植吸收的养分(生物循环) 3、生物固氮→有机氮的最重要来源
4、各相关学科和技术方法相互渗透，相互促进，加速了微生物的发展。 （五）成熟期： 1953 年 4 月 23 日两位科学家 Watson 和 Crick 在英国的《自然》杂志上发表了，发现 DNA 双螺旋结构 的文章，首次发现 DNA 结构的双螺旋结构，整个生命科学进入了分子生物学研究的新阶段。 20 世纪 80 年代以来，在分子水平上对微生物的研究迅速发展，分子微生物学应运而生，在短短的时间 内取得了一系列的进展。 1、微生物染色体结构及全基因组测序推动人类、动植物染色体基因组的破译研究。 2、细菌基因表达的整体调控和对环境变化的适应机制等工作迅速开展。 3、微生物之间、微生物与动植物间的信息传递等研究工作。 在基因工程中：微生物作为基因供体和载体、切割基因工具酶等已广泛应用 作为生命科学中的前沿科学，微生物学必将在 21 世纪继续推动生命科学的发展，新的边缘科学会不断的 出现。 三、微生物学研究的重要意义 “在近代科学中对人类健康贡献最大的科学就是微生物学了。”日本学者尾形学在《家畜微生物学》（1977） 一书中第一句话。 （一）医药、保健领域的六大贡献 1、建立外科消毒术，大大降低手术死亡率（巴斯德胚种学为外科消毒术的建立奠定基础）。 手术死亡率：法国 53.6%(一般是 80%) 英国 45% （最好的医院爱丁堡）—— 降低到 15%左右 2、分离出人畜病原菌，找出致病原因，是对症治疗成为可能。 3、免疫防治法应用使许多恶性传染病被有效的“预防” 4、发明了化学治疗疾病的方法，西医西药学建立。 1935 年：磺胺开始利用，具有划时代的意义，真正形成医学 5、抗生素治疗的兴起，挽救了成千上万人的生命。 青霉素：1929 年英国科学家首次发现，1943 年起广泛应用。链霉素：1944 年由美国科学家发现。 6、遗传工程、生物技术在医药界的应用，利用微生物生产生化药物等，开创新时代。 激素、胰岛素、干扰素、组分疫苗、衣壳蛋白疫苗 由于医学的进步，病原细菌传染病死亡率是由过去的第一位，下降到现在第五位。 （1900 年，美国人口死因：流感和肺炎>结核>胃肠炎>心脏病>中风>肾脏病。 1990 年，排名：心脏病>癌症>中风>突发性死亡>流感和肺炎>糖尿病>肝硬化。） （二）工业应用的六个里程碑 1、自然发酵食品、饮料的酿造：酒、酱、醋、泡菜、豆豉、酸牛奶、奶酪、面包等。 2、罐头保藏：（1804 年法国厨师发明制罐技术）解决了长期贮存食品的方法。 3、厌氧纯种发酵技术：乙醇、丙酮、丁醇、乳酸、甘油生产。 4、深层液体通气搅拌培养促进了青霉素等抗生素，有机酸、酶制剂等发酵工业的蓬勃发展。 5、代谢调控理论在发酵工业上的应用，“连续发酵法”生产谷氨酸（1956 年），核苷酸的生产：肌苷酸（1966 年） 6、生物工程菌兴起：常规菌→工程菌等→提高效益 （三）微生物与农业的关系 1、土壤结构，土壤肥力形成发展有着本质的联系 2、分解有机物→可公植吸收的养分（生物循环） 3、生物固氮→有机氮的最重要来源
微生物防治病虫害 5、微生物制品:根瘤菌剂,菌肥等应用 6、食用真菌:健康食品纤维素——(固氮)蛋白质 (四)微生物与生态环境的关系 1、环境监测 2、环境保护:净化污水、降解农药残留、消除重金属等 (五)对生物学基础理论研究贡献 以微生物为研究对象解决了生物学上许多重大问题。 例:(1)否定生命自然发生说 (2)突变本质的证明 (3)核酸是一切生物遗传变异的物质基础的阐明 诺贝尔医学奖、生理学将近一半工作与微生物有关 分子生物学的三大来源与支柱:生物化学、微生物学、遗传学 3、遗传学研究对象的微生物化,促使经典遗传学向分子遗传学方向发展 4、微生物学与基因工程:四个方面: (1)基因供体:任何生物 2)基因载体:目前只能是微生物或其中某一部分(质核、噬菌体病毒粒子等) (3)工具酶:几乎都来自不同的微生物 (4)基因受体:许多是微生物(特别是在研究领域) 5、高等生物研究和利用中的微生物化趋势方兴未艾:高等生物单细胞化一研究应用方向 6、微生物学研究技术扩展到生命科学的多领域: 例:(1)显微镜技术:(2)制片染色:(3)无菌操作;(4)消毒无菌技术:(5)纯种分离、培养 (6)克隆技术;DNA重组:(7)选择、鉴别培养、合成培养基技术:(8)突变株标记和筛选; (9)深层培养技术:(10)菌种保藏技术;(11)原生原体制备与融合。 第一章原核微生物 第一节原核微生物细胞 、化学组成 (一)化学成分(真原核相似) 干:有机物99%9:其中大分子:蛋白、核酸、类脂、糖占96%;个体分子占3% 矿离子 (二)细胞中有机单体或多聚体 1、蛋白质:氨基酸→单体 2、碳水化合物:3、4、5、6、7、碳糖一细胞骨架和能量。碳3:丙酮酸;碳4:赤藓糖 碳5:核酸、核糖、核酮糖:碳6:纤维素(壁)、淀粉: 碳7:景天庚酮糖 3、核酸(单体)亠核苷酸(碱基、核糖、磷酸) 4、类脂→脂肪酸 类脂:甘油三脂:脂肪酸(亲水)+甘油(疏水) 复杂类脂:磷脂(膜的重要成份)、糖、S、N、胆胺等 二、原核生物的细胞结构与功能
4、微生物防治病虫害 5、微生物制品：根瘤菌剂，菌肥等应用 6、食用真菌：健康食品 纤维素——（固氮）蛋白质 （四）微生物与生态环境的关系 1、环境监测 2、环境保护：净化污水、降解农药残留、消除重金属等 （五） 对生物学基础理论研究贡献 1、以微生物为研究对象解决了生物学上许多重大问题 。 例：（1）否定生命自然发生说 （2）突变本质的证明 （3）核酸是一切生物遗传变异的物质基础的阐明 诺贝尔医学奖、生理学将近一半工作与微生物有关 2、分子生物学的三大来源与支柱：生物化学、微生物学、遗传学 3、遗传学研究对象的微生物化，促使经典遗传学向分子遗传学方向发展 4、微生物学与基因工程：四个方面： （1）基因供体：任何生物； （2）基因载体：目前只能是微生物或其中某一部分（质核、噬菌体病毒粒子等）； （3）工具酶:几乎都来自不同的微生物； （4）基因受体：许多是微生物（特别是在研究领域） 5、高等生物研究和利用中的微生物化趋势方兴未艾：高等生物单细胞化—研究应用方向； 6、微生物学研究技术扩展到生命科学的多领域： 例：（1）显微镜技术； （2）制片染色； （3）无菌操作；（4）消毒无菌技术；（5）纯种分离、培养； （6） 克隆技术；DNA 重组； （7）选择、鉴别培养、合成培养基技术；（8）突变株标记和筛选； （9）深层培养技术； （10）菌种保藏技术；（11）原生原体制备与融合。 第一章 原核微生物 第一节 原核微生物细胞 一、化学组成 （一）化学成分（真原核相似） 干：有机物 99%；其中大分子：蛋白、核酸、类脂、糖占 96%；个体分子占 3%； 矿离子 1% 水：70——90% （二）细胞中有机单体或多聚体 1、蛋白质：氨基酸→单体 2、碳水化合物：3、4、5、6、7、碳糖—细胞骨架和能量。 碳 3：丙酮酸； 碳 4：赤藓糖； 碳 5：核酸、核糖、核酮糖； 碳 6：纤维素（壁）、淀粉； 碳 7：景天庚酮糖。 3、核 酸（单体）→ 核苷酸（碱基、核糖、磷酸） 4、类脂→脂肪酸 类脂：甘油三脂：脂肪酸（亲水）+甘油（疏水） 复杂类脂：磷脂（膜的重要成份） 、糖、S、N、胆胺等 二、原核生物的细胞结构与功能