小结圆 4。与其他学科实现更广泛的交叉，获得新的发展 20世纪微生物学，生物化学和遗传学的交叉形成了分子生物学：而21世纪的微生物基因组学划是 数、理、化、信息、计算机等多种学科交叉的结果；随着各学科的迅速发展和人类社会的实际需要，各学科 之间的交叉和渗透将是必然的发展趋势。21世纪的微生物学将进一步向地质，海洋、大气、太空渗透 使更多的边缘学科得到发展，如：微生物地球化学，海洋微生物学、大气徽生物学、太空（或宇宙）微生物 学以及极端环境徽生物学等。微生物与能源、信息、材料、计算机的结合也将开辟新的研究和应用领城。 此外，微生物学的研究技术和方法也将会在吸收其他学科的先进技术的基础上，向自动化、定向化和定 量化发展。 5.微生物产业将呈现全新的局面 微生物从发现到现在的短短的300年间，特别是20世纪中期以后，已在人类的生活和生产实践中 得到广泛的应用，并形成了继动、植物两大生物产业后的第三大产业。这是以微生物的代谢产物和菌体 本身为生产对象的生物产业，所用的微生物主要是从自然界筛选或选育的自然菌种。21世纪，徽生物 产业除了更广泛地利用和挖揭不同生境（包括极端环境）的自然资源微生物外，基因工程菌将形成一批 强大的工业生产菌，生产外源基因表达的产物，特别是药物的生产将出现前所未有的新局面，结合基因 组学在药物设计上的新策略将出现以核酸(DNA或RNA)为粑标的新药物（如反义寡核苷酸、肽核酸， DNA疫苗等)的大量生产，人类将完全征服癌症、艾滋病以及其他疾病。 此外，微生物工业将生产各种各样的新产品，例如，降解性塑料、DNA芯片、生物能源等，在21世纪 将出现一批崭新的微生物工业，为全世界的经济和社会发展做出更大贡献， 小 结 1.徽生物是由荷兰商人列文虎克首先发现的，至今有300多年的历史。微生物的主要特征是：个 体小、结构简单、繁殖快、易培养、易变异、分布广。它一方面具有其他生物不具备的生物学特性，另一方 面也具有其他生物共有的基本生命特征。 2。微生物学是研究微生物在一定条件下的形态结构、生理生化、遗传变异以及做生物的进化、分 类、生态等生命活动规律及其应用的一门学科。它诞生于19世纪中期，其莫基人是法国的巴斯德和德 国的柯赫。20世纪获得全面发展，形成了许多分支学科。特别是40年代以后微生物学促进了整个生 命科学的发展，跃居中心地位 3.我国是最早知道利用微生物的少数国家之一。但作为一门学科发展起始于20世纪初，曾在某 些病原菌的研究和防治以及微生物在工，农业上的应用和研完等方面，做出具国际先进水平的工作。近 年来，在微生物基因组的研究工作方面与国际发展前沿接轨，在微生物应用方面已取得可喜成绩。 4.2】世纪的微生物学将更加绚丽多彩。多学科的交又、基因组研究的深入和扩展将使微生物学的 基础研究及其应用出现前所未有的局面
■师一事绪论 复习题 1.用具体事例说明人类与徽生物的关系。 2。为什么微生物学比动物学、植物学起步晚，但却发展迅速？并成为生命科半研究的“明星”？ 3.简述徽生物学在生命科学发展中的地位，并描绘其前景。 4,为什么说巴斯德和柯赫是微生物学的英善人？ 5。简述下列科学家对微生物学发展的主要贡献： Lister,Griffith,Fleming,Aver,Lederberg,Wakaman,Jacob&Monod,Ames,Woese,话飞凡，何大- 思考题 1,许多生物科学研究者喜欢用徽生物作为模式系统来羯示生命过程，你认为其原因何在？你能列举几个现代微生 物学发腰的例子吗？ 2.何谓纯培养？为什么说它对徽生物学的发展至关重要？它存在于自然环境中码？纯培养和当今工业发警中采 用的混合培养（见第十五章）有何关系？ (沈萍)
第二章 微生物的纯培养和显微技术 大多数动植物的研究、利用都能以个体为单位进行，而微生物由于 个体微小，在绝大多数情况下都是利用群体来研究其属性，微生物物种 (菌株)一般也是以群体的形式进行繁衍、保存。在微生物学中，在人 为规定的条件下培养、禁殖得到的微生物群体称为培养物(culture©)，而 只有一种微生物的培养物称为纯培养物(pure cultur心)。由于在通常情 况下纯培养物能较好地被研究、利用和重复结果，因此，把特定的微生 物从自然界混杂存在的状态中分离、纯化出来的纯培养技术是进行微 生物学研究的基础。相应地，微生物个体微小的特点也决定了显微技 术是进行微生物研究的另一项重要技术，因为绝大多数微生物的个体 形态及其内部结构只能通过显微镜才能进行观察和研究。显微技术包 括显微标本的制作、观察、测定、分析及记录等方面的内容。实际上，正 是由于显微技术及微生物纯培养技术的建立才使我们得以认识丰富多 彩的微生物世界，并真正使对微生物的研究发展成为一门科学
14第二章微生物的纯培养和显微技术 一第一节微生物的分离和纯培养 一、无菌技术 微生物通常是肉眼看不到的微小生物，而且无处不在。因此，在微生物的研究及应用中，不仅需要 通过分离纯化技术从混杂的天然微生物群中分离出特定的微生物，而且还必须随时注意保持微生物纯 培养物的“纯洁”，防止其他微生物的混入，所操作的微生物培养物也不应对环境造成污染。在分离、转 接及培养纯培养物时防止其被其他微生物污染，其自身也不污染操作环境的技术被称为无菌技术 (aseptic technique),它是保证微生物学研究正常进行的关键 1,微生物培养的常用器具及其灭菌 试管、玻璃烧瓶、培养皿(culture dish,Petri dish)等是最为常用的培养微生物的器具，在使用前必须 先行灭菌，使容器中不含任何生物。培养微生物的营养物质称为培养基(culture medium),可以加到器 皿中后一起灭菌，也可在单独灭菌后加到无菌的器具中。最常用的灭菌方法是高压蒸汽灭菌，它可以杀 灭所有的微生物，包括最耐热的某些微生物的休眠体，同时可以基本保持培养基的营养成分不被破坏 有些玻璃器皿也可采用高温干热灭菌。为了防止杂菌，特别是空气中的杂菌污染，试管及玻璃烧瓶都需 采用适宜的塞子塞口，通常采用棉花塞，也可采用各种金属、塑料及硅胶帽，它们只可让空气通过，而空 气中的其他微生物不能通过。培养皿是由正反两平面板互扣而成，这种器具是专为防止空气中微生物 的污染而设计的。 2.接种操作 在无菌条件下，用接种环或接种针挑取徽生物，把它由一个培养器皿转接到另一个培养器皿中进行 培养，是微生物学研究中最常用的基本操作。由于打开器皿就可能引起器皿内部被环境中的其他微生 物污染，因此微生物学实验的所有操作均应在无菌条件下进行，其要点是在火焰附近进行熟练的无菌操 作（图2-1），或在无菌操作箱或操作室内进行操作（图2-2）。操作箱或操作室内的空气可在使用前 一段时间内用紫外灯或化学药剂灭菌。有的无菌室可通无菌空气维持无菌状态 (d) 图2-1无菌操作转接培养物 ()接种环在火缩上灼烧灭：(6) ,同时打开装有培养物的试管：()用接种环取 环培养物转移到 “装有无养基的试管中，并将试管重新好：()接种环在火焰上灼烧，桑灭残留的培养物
第一节微生物的分离和纯培养5 用以挑取和转接微生物材料的接种环及接种针，一般采用易于迅速加热和冷却的镍铬合金等金属 制备，使用时用火焰灼烧灭菌。移取液体培养物可采用无菌吸管或移液枪。 a 图2-2无菌操作箱()及其操作(b) 二、用固体培养基获得纯培养 固体培养基是用琼脂或其他凝胶物质固化的培养基。分散的微生物在适宜的固体培养基表面或内 部生长、繁殖到一定程度可以形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞生长群体，称为菌落(cooy)。 当固体培养基表面众多菌落连成一片时，便成为菌苔(1aw)。不同微生物在特定培养基上生长形成的 菌落或菌苔一般都具有稳定的特征，可以成为对该微生物进行分类、鉴定的重要依据（图2-3）。由于 采用合适的分离方法可将单个微生物分离和固定在周体培养基表面或里面。因此每个孤立的菌落很可 能就是由单个微生物活体细胞生长、繁殖形成的纯培养，便于观察和移植。培养平板(culture plate)是 被用于获得微生物纯培养的最常用的固体培养基形式，它是冷却凝固后的固体培养基在无菌培养皿中 形成的培养基固体平面，常被简称为平板(pla©)。大多数细菌、酵母菌以及许多真菌和单细胞藻类都 彩态8O云了米 点状 形纺惭形 不规则 山根状日丝状 隆起一 拱起凸透镜状薪四状 脐突状 边缘口白帆丝急 完整 被状 裂叶状 啮蚀状 丝状卷曲 图2一3各种微生物形成的菌落特征