教學(xué)參考書周德慶著：微生物學(xué)教程武漢大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)編：微生物學(xué).（第二版）無(wú)錫輕工業(yè)學(xué)院編：微生物學(xué).（第二版）五、緒論緒論一、什么是微生物二、微生物學(xué)及其分科三、微生物學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史四、微生物的特點(diǎn)及其應(yīng)用五、微生物的分類及其命名定義：微生物是所有形體微小、單細(xì)胞或結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單的多細(xì)胞生物、甚至沒(méi)有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物的通稱。種類：微生物類群十分龐雜，包括：無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu)的病毒、類病毒、擬病毒等，屬于原核生物的細(xì)菌、放線菌、立克次氏體、衣原體等，屬于真核生物的酵母菌和霉菌，單細(xì)胞藻類、原生動(dòng)物等。一、什么是微生物二、微生物學(xué)及其分科微生物學(xué)——是在分子、細(xì)胞或群體水平上研究微生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生長(zhǎng)繁殖、生理代謝、遺傳異、生態(tài)分布和分類進(jìn)化等生命活動(dòng)的基本規(guī)律，并將其應(yīng)用于工業(yè)發(fā)酵、醫(yī)學(xué)衛(wèi)生和生物工程等領(lǐng)域的科學(xué)。微生物學(xué)分科：◆按基本問(wèn)題分：普通微生物學(xué)、微生物分類學(xué)、微生物生理學(xué)、微生物生態(tài)學(xué)、微生物遺傳學(xué)等?！舭囱芯繉?duì)象分：細(xì)菌學(xué)、真菌學(xué)、病毒學(xué)、噬菌體學(xué)等?！舭磻?yīng)用領(lǐng)域分：工業(yè)～、農(nóng)業(yè)～、醫(yī)學(xué)～、食品～、石油～、土壤～、海洋～、環(huán)境～、發(fā)酵微生物學(xué)等等。三、微生物學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史（一）微生物學(xué)的開(kāi)端（二）微生物學(xué)的蓬勃發(fā)展階段（三）現(xiàn)代微生物學(xué)階段列文虎克(AntonyvanLeeuwenhoek）（一）微生物學(xué)的開(kāi)端—列文虎克（17—19世紀(jì)）巴斯德(LouisPasteur)曲頸瓶實(shí)驗(yàn)巴斯德1、否定了生命“自然發(fā)生”學(xué)說(shuō)；2、解決了當(dāng)時(shí)工、農(nóng)、醫(yī)方面提的許多難題，推動(dòng)了生產(chǎn)的發(fā)展：3、奠定了微生物學(xué)的理論基礎(chǔ)，4、創(chuàng)造了一些微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)方法，柯赫(Koch)1、發(fā)現(xiàn)了許多病原菌，如炭疽桿菌、結(jié)核桿菌、霍亂弧菌等；2、發(fā)明了固體培養(yǎng)基，提出了純培養(yǎng)的概念和方法；3、創(chuàng)造了細(xì)菌染色的方法.柯赫（二）微生物學(xué)的蓬勃發(fā)展階段（20世紀(jì)初到20世紀(jì)40年代）特點(diǎn)；微生物學(xué)對(duì)實(shí)踐的聯(lián)系的各個(gè)方面，都發(fā)展非常快。（三）現(xiàn)代微生物學(xué)階段特點(diǎn)：1、微生物學(xué)同相鄰的兄弟學(xué)科（生物化學(xué)、遺傳學(xué)）的聯(lián)系非常緊密，由此誕生了新學(xué)科—分子生物學(xué)；2、微生物學(xué)與工程緊密聯(lián)系，為微生物學(xué)的實(shí)際運(yùn)用打下前景.（20世紀(jì)50年代以后）四、微微生物物的特特點(diǎn)及及其應(yīng)應(yīng)用1、體體積小小、面面積大大2、吸吸收多多、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化快快3、生生長(zhǎng)旺旺、繁繁殖快快4、適適應(yīng)強(qiáng)強(qiáng)、易易變異異5、分分布廣廣、種種類多多病毒———﹤﹤0.2m桿狀細(xì)細(xì)菌———0.5×2.0m支原體體立克次次氏體體衣原體體｝0.2～0.5m放線菌菌———菌絲絲直徑徑霉菌———菌菌絲直直徑2～10m酵母———1—5×5—30m1.體體積小、、面積大大1.體體積小、、面積大大比面=面面積/體體積乳酸桿菌菌120,000豌豆6.0雞蛋1.5體重200磅的的人0.32吸吸收多，，轉(zhuǎn)化快快＃3克地地鼠每天天消耗與與體重等等重的糧糧食；＃1克閃閃綠蜂鳥鳥每天消消耗兩倍倍于體重重的糧食食；＃大腸桿桿菌每小小時(shí)消耗耗2000倍于于體重的的糖。；※發(fā)酵乳乳糖的細(xì)細(xì)菌在1小時(shí)內(nèi)內(nèi)就可以以分解相相當(dāng)于其其自身重重量1,000~10,000倍的的乳糖，，產(chǎn)生乳乳酸；※1公斤斤酵母菌菌體，在在一天內(nèi)內(nèi)可發(fā)酵酵幾千公公斤的糖糖，生成成酒精；；3生生長(zhǎng)旺，，繁殖快快★例如：：Escherichiacoli(大腸桿菌菌)在最最適的生生長(zhǎng)條件件下，每每12.5~20分鐘鐘細(xì)胞就就能分裂裂一次。?！镌谝后w培培養(yǎng)基中中，細(xì)菌菌細(xì)胞的的濃度一一般為108~109個(gè)/ml?！锢梦⑽⑸锏牡倪@一特特性就可可以:實(shí)現(xiàn)發(fā)酵酵工業(yè)的的短周期期、高效效率生產(chǎn)產(chǎn)。例如如生產(chǎn)鮮鮮酵母時(shí)時(shí)，幾乎乎12小小時(shí)就可可以收獲獲一次，，每年可可以收獲獲數(shù)百次次?！锕劝彼崴岫虠U菌菌：搖瓶瓶種子→→50噸噸發(fā)酵罐罐：52小時(shí)內(nèi)內(nèi)細(xì)胞數(shù)數(shù)目可增增加３２２億倍。。表1－3若若干干微生物物的代時(shí)時(shí)及每日日增殖率率微生物名名稱代代時(shí)時(shí)每每日日分裂次次數(shù)溫溫度度每每日增殖殖率乳乳酸菌38分38252.7×1011大腸桿菌菌18分80371.2×1024根瘤菌110分分13258.2×103枯草桿菌菌31分46307.0×1013光合合細(xì)細(xì)菌菌144分分10301.0××103釀酒酒酵酵母母120分分12304.1××103小球球藻藻7小小時(shí)時(shí)3.42510.6念念珠珠藻藻*23小小時(shí)時(shí)1.04252.1硅硅藻藻17小小時(shí)時(shí)1.4202.64草草履履蟲蟲10.4小小時(shí)時(shí)2.3264.92*為念念珠珠藍(lán)藍(lán)菌菌屬屬(Nostoc)的舊稱，，與細(xì)菌菌同屬原原核生物物。表1－3若若干干微生物物的代時(shí)時(shí)及每日日增殖率率4.種類類多、分分布廣分布廣：：如:萬(wàn)萬(wàn)米深深海、85公里里高空、、地層層下128米和和427米沉沉積巖中中都發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有微生生物存在在。類型低低限傾傾向向種數(shù)高高限病毒與立立克次氏氏體1,2171,2171,217支原體424242細(xì)菌與放放線菌>1,0001,5001,500藍(lán)細(xì)菌1,2271,5001,500藻類15,05123,10023,100真菌37,17547,30068,939原生動(dòng)物物24,06824,06830,000總數(shù)79,78098,727127,298微生物的的種數(shù)，，據(jù)1972年年：更重要的的是在于于微生物物的生理理代謝類類型多、、代謝產(chǎn)產(chǎn)物種類類多。5.易變變異、適適應(yīng)強(qiáng)★任何有有其它生生物生存存的環(huán)境境中，都都能找到到微生物物。而在在其它生生物不可可能生存存的極端端環(huán)境中中也有微微生物存存在?！锿蛔冾l頻率一般般為10-5～10-10，但因繁繁殖快，，數(shù)量多多，與外外界環(huán)境境直接接接觸，因因而在短短時(shí)間內(nèi)內(nèi)可出現(xiàn)現(xiàn)大量變變異的后后代。★青霉素素產(chǎn)量變變異、耐耐藥性變變異舉例例例如，青青霉素生生產(chǎn)菌Penicilliumchrysogenum(產(chǎn)黃青霉霉)的產(chǎn)產(chǎn)量1943年年為每毫毫升發(fā)酵酵液中含含20單單位青霉霉素，40多年年來(lái)，經(jīng)經(jīng)過(guò)世界界各國(guó)微微生物遺遺傳育種種工作者者的不懈懈努力使使該菌產(chǎn)產(chǎn)量變異異逐漸積積累，加加上發(fā)酵酵條件的的改進(jìn)，，目前世世界上先先進(jìn)國(guó)家家的發(fā)酵酵水平每每毫升已已超過(guò)5萬(wàn)單位位，甚至至接近10萬(wàn)單單位。微微生物的的數(shù)量性性狀變異異和育種種使產(chǎn)量量提高的的幅度之之大，是是動(dòng)植物物育種工工作中絕絕對(duì)不可可能達(dá)到到的。正正因?yàn)槿缛绱耍瑤讕缀跛杏形⑸镂锇l(fā)酵工工廠都十十分重視視菌種選選育工作作。五、微生生物的分分類與命命名以啤酒酵母母為例，它它在分類類學(xué)上的的地位是是：界(Kindom)：真菌界門(Phyllum)：真菌門綱(Class)：：子囊菌綱綱目(Order)：：內(nèi)孢霉目目科(Family)：內(nèi)孢霉科科屬(Genus)：：酵母屬種(Species)：啤酒酵母母（一）、、微生物物的分類類單位界、門、、綱、目目、科、、屬、種種種是最基基本的分分類單位位每一分類類單位之之后可有有亞門、、亞綱、、亞目、、亞科...1.種種（species）：是一個(gè)基基本分類類單位；；是一大大群表型特征高度度相似、、親緣關(guān)關(guān)系極其其接近，，與同屬屬內(nèi)其他他種有明明顯差別別的菌株株的總稱稱。①菌株（strain））:表示任何何由一個(gè)獨(dú)立分分離的單單細(xì)胞繁繁殖而成成的純種種群體及及其一切切后代（（起源于于共同祖祖先并保保持祖先先特性的的一組純純種后代代菌群））。因此此，一種微生物物的不同同來(lái)源的的純培養(yǎng)養(yǎng)物均可稱為為該菌種種的一個(gè)個(gè)菌株。菌株強(qiáng)調(diào)調(diào)的是遺遺傳型純純的譜系系。例如：大大腸埃希希氏桿菌菌的兩個(gè)個(gè)菌株：：EscherichiacoliB和EscherichiacoliK12★菌株的表表示法：：★如果說(shuō)種種是分類類學(xué)上的的基本單單位，那那末菌株株實(shí)際上上是應(yīng)用用的基本本單位，，因?yàn)橥痪N種的不同同菌株在在產(chǎn)酶上上種類或或代謝物物產(chǎn)量上上會(huì)有很很大的不不同和差差別！微生物的的分類單單位-2②亞種(subspecies）或變種(variety)：為種內(nèi)的的再分類類。當(dāng)某一個(gè)個(gè)種內(nèi)的的不同菌菌株存在在少數(shù)明明顯而穩(wěn)穩(wěn)定的變變異特征或遺傳形形狀，而而又不足足以區(qū)分分成新種種時(shí)，可可以將這這些菌株株細(xì)分成成兩個(gè)或或更多的的小的分分類單元元——亞亞種。變種是亞亞種的同同義詞，，因“變變種”一一詞易引引起詞義義上的混混淆，從從1976年后后，不在在使用變變種一詞詞。通常常把實(shí)驗(yàn)驗(yàn)室中所所獲得的的變異型型菌株，，稱之為為亞種。。如：E.colik12（野生型））是不需需要特殊殊aa的，而實(shí)實(shí)驗(yàn)室變變異后，，可從k12獲得某aa的缺陷型型，此即即稱為E.colik12的亞種。。③型(form):常指亞種種以下的的細(xì)分。。當(dāng)同種種或同亞亞種內(nèi)不不同菌株株之間的的性狀差差異不足足以分為為新的亞亞種時(shí)，，可以細(xì)細(xì)分為不不同的型型。例如：按抗原特特征的差差異分為為不同的的血清型；微生物的的分類單單位-3學(xué)名—是微生生物的科科學(xué)名稱稱，它是是按照有有關(guān)微生生物分類類國(guó)際委委員會(huì)擬擬定的法法則命名名的。學(xué)學(xué)名由拉拉丁詞、、或拉丁丁化的外外來(lái)詞組組成。學(xué)學(xué)名的命命名有雙雙名法和和三名法法兩種。。①雙名法法：學(xué)名=屬名+種種名+（首次定定名人））+現(xiàn)定定名人+定名年年份屬名：拉丁文文的名詞詞或用作作名詞的的形容詞詞，單數(shù)，首字母大大寫，表表示微生生物的主主要特征，由微生生物構(gòu)造造，形狀狀或由科科學(xué)家命命名。種名：拉丁丁文形形容詞詞，字字首小小寫，，為微微生物物次要要特征征，如如微生生物色色素、、形狀狀、來(lái)來(lái)源或或科學(xué)學(xué)家姓姓名等等。（二））微生生物的的命名名必要，，用斜斜體表表示可省略略，用用正體體字微生物物的名名字有有俗名和學(xué)名兩種。。如：：紅色面面包霉霉————粗粗糙脈脈孢霉霉綠膿桿桿菌—————銅綠綠假單單胞菌菌例：大大腸埃埃希氏氏桿菌菌Escherichiacoli（Migula）CastellanietChalmers1919金黃色色葡萄萄球菌菌StaphylococcusaureusRosenbach1884◆當(dāng)泛泛指指某某一一屬屬微微生生物物，，而而不不特特指指該該屬屬中中某某一一種種（（或或未未定定種種名名））時(shí)時(shí)，，可可在在屬屬名名后后加加sp.或ssp.（分別別代代表表species縮寫寫的的單單數(shù)數(shù)和和復(fù)復(fù)數(shù)數(shù)形形式式））例如如：：Saccharomycessp.表示示酵酵母母菌菌屬屬中中的的一一個(gè)個(gè)種種。。命名名——2◆菌株株名名稱稱————在在種種名名后后面面自自行行加加上上數(shù)數(shù)字字、、地地名名或或符符號(hào)號(hào)等等，，如如：：BacillussubtilisAS1.389AS=AcademiaSinicaBacillussubtilisBF7658BF=北紡紡ClostridiumacetobutylicumATCC824丙酮酮丁丁