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。◆按研究對(duì)象分：細(xì)菌學(xué)、真菌學(xué)、病毒學(xué)、噬菌體學(xué)等。◆按應(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、微生物的特點(diǎn)及其應(yīng)用1、體積小、面積大2、吸收多、轉(zhuǎn)化快3、生長(zhǎng)旺、繁殖快4、適應(yīng)強(qiáng)、易變異5、分布廣、種類多病毒——﹤0.2m桿狀細(xì)菌——0.5×2.0m支原體立克次氏體衣原體｝0.2～0.5m放線菌——菌絲直徑霉菌——菌絲直徑2～10m酵母——1—5×5—30m1.體積小、面積大1.體積小、面積大比面=面積/體積乳酸桿菌120,000豌豆6.0雞蛋1.5體重200磅的人0.32吸收多，轉(zhuǎn)化快＃3克地鼠每天消耗與體重等重的糧食；＃1克閃綠蜂鳥每天消耗兩倍于體重的糧食；＃大腸桿菌每小時(shí)消耗2000倍于體重的糖。；※發(fā)酵乳糖的細(xì)菌在1小時(shí)內(nèi)就可以分解相當(dāng)于其自身重量1,000~10,000倍的乳糖，產(chǎn)生乳酸；※1公斤酵母菌體，在一天內(nèi)可發(fā)酵幾千公斤的糖，生成酒精；3生長(zhǎng)旺，繁殖快★例如：Escherichiacoli(大腸桿菌)在最適的生長(zhǎng)條件下，每12.5~20分鐘細(xì)胞就能分裂一次。★在液體培養(yǎng)基中，細(xì)菌細(xì)胞的濃度一般為108~109個(gè)/ml。★利用微生物的這一特性就可以:實(shí)現(xiàn)發(fā)酵工業(yè)的短周期、高效率生產(chǎn)。例如生產(chǎn)鮮酵母時(shí)，幾乎12小時(shí)就可以收獲一次，每年可以收獲數(shù)百次。★谷氨酸短桿菌：搖瓶種子→50噸發(fā)酵罐：52小時(shí)內(nèi)細(xì)胞數(shù)目可增加３２億倍。表1－3若干微生物的代時(shí)及每日增殖率微生物名稱代時(shí)每日分裂次數(shù)溫度每日增殖率

乳酸菌38分38252.7×1011

大腸桿菌18分80371.2×1024

根瘤菌110分13258.2×103

枯草桿菌31分46307.0×1013

光合細(xì)菌144分10301.0×103

釀酒酵母120分12304.1×103

小球藻7小時(shí)3.42510.6

念珠藻*23小時(shí)1.04252.1

硅藻17小時(shí)1.4202.64

草履蟲10.4小時(shí)2.3264.92

*為念珠藍(lán)菌屬(Nostoc)的舊稱，與細(xì)菌同屬原核生物。表1－3若干微生物的代時(shí)及每日增殖率4.種類多、分布廣分布廣：如:萬(wàn)米深海、85公里高空、地層下128米和427米沉積巖中都發(fā)現(xiàn)有微生物存在。類型低限傾向種數(shù)高限病毒與立克次氏體1,2171,2171,217支原體424242細(xì)菌與放線菌>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24,06824,06830,000總數(shù)79,78098,727127,298微生物的種數(shù)，據(jù)1972年：更重要的是在于微生物的生理代謝類型多、代謝產(chǎn)物種類多。5.易變異、適應(yīng)強(qiáng)★任何有其它生物生存的環(huán)境中，都能找到微生物。而在其它生物不可能生存的極端環(huán)境中也有微生物存在。★突變頻率一般為10-5～10-10，但因繁殖快，數(shù)量多，與外界環(huán)境直接接觸，因而在短時(shí)間內(nèi)可出現(xiàn)大量變異的后代。★青霉素產(chǎn)量變異、耐藥性變異舉例例如，青霉素生產(chǎn)菌Penicilliumchrysogenum(產(chǎn)黃青霉)的產(chǎn)量1943年為每毫升發(fā)酵液中含20單位青霉素，40多年來(lái)，經(jīng)過(guò)世界各國(guó)微生物遺傳育種工作者的不懈努力使該菌產(chǎn)量變異逐漸積累，加上發(fā)酵條件的改進(jìn)，目前世界上先進(jìn)國(guó)家的發(fā)酵水平每毫升已超過(guò)5萬(wàn)單位，甚至接近10萬(wàn)單位。微生物的數(shù)量性狀變異和育種使產(chǎn)量提高的幅度之大，是動(dòng)植物育種工作中絕對(duì)不可能達(dá)到的。正因?yàn)槿绱耍瑤缀跛形⑸锇l(fā)酵工廠都十分重視菌種選育工作。五、微生物的分類與命名以啤酒酵母為例，它在分類學(xué)上的地位是：界(Kindom)：真菌界門(Phyllum)：真菌門綱(Class)：子囊菌綱目(Order)：內(nèi)孢霉目科(Family)：內(nèi)孢霉科屬(Genus)：酵母屬種(Species)：啤酒酵母（一）、微生物的分類單位界、門、綱、目、科、屬、種種是最基本的分類單位每一分類單位之后可有亞門、亞綱、亞目、亞科...1.種（species）：是一個(gè)基本分類單位；是一大群表型特征高度相似、親緣關(guān)系極其接近，與同屬內(nèi)其他種有明顯差別的菌株的總稱。①菌株（strain）:

表示任何由一個(gè)獨(dú)立分離的單細(xì)胞繁殖而成的純種群體及其一切后代（起源于共同祖先并保持祖先特性的一組純種后代菌群）。因此，一種微生物的不同來(lái)源的純培養(yǎng)物均可稱為該菌種的一個(gè)菌株。菌株強(qiáng)調(diào)的是遺傳型純的譜系。例如：大腸埃希氏桿菌的兩個(gè)菌株：EscherichiacoliB和EscherichiacoliK12★菌株的表示法：★如果說(shuō)種是分類學(xué)上的基本單位，那末菌株實(shí)際上是應(yīng)用的基本單位，因?yàn)橥痪N的不同菌株在產(chǎn)酶上種類或代謝物產(chǎn)量上會(huì)有很大的不同和差別！微生物的分類單位-2②亞種(subspecies）或變種(variety)：為種內(nèi)的再分類。當(dāng)某一個(gè)種內(nèi)的不同菌株存在少數(shù)明顯而穩(wěn)定的變異特征或遺傳形狀，而又不足以區(qū)分成新種時(shí)，可以將這些菌株細(xì)分成兩個(gè)或更多的小的分類單元——亞種。變種是亞種的同義詞，因“變種”一詞易引起詞義上的混淆，從1976年后，不在使用變種一詞。通常把實(shí)驗(yàn)室中所獲得的變異型菌株，稱之為亞種。

如：E.colik12（野生型）是不需要特殊aa的，而實(shí)驗(yàn)室變異后，可從k12獲得某aa的缺陷型，此即稱為E.colik12的亞種。③型(form):

常指亞種以下的細(xì)分。當(dāng)同種或同亞種內(nèi)不同菌株之間的性狀差異不足以分為新的亞種時(shí)，可以細(xì)分為不同的型。

例如：按抗原特征的差異分為不同的血清型；微生物的分類單位-3學(xué)名—是微生物的科學(xué)名稱，它是按照有關(guān)微生物分類國(guó)際委員會(huì)擬定的法則命名的。學(xué)名由拉丁詞、或拉丁化的外來(lái)詞組成。學(xué)名的命名有雙名法和三名法兩種。①雙名法：學(xué)名=屬名+種名+（首次定名人）+現(xiàn)定名人+定名年份

屬名：拉丁文的名詞或用作名詞的形容詞，單數(shù)，首字母大寫，表示微生物的主要特征，由微生物構(gòu)造，形狀或由科學(xué)家命名。

種名：拉丁文形容詞，字首小寫，為微生物次要特征，

如微生物色素、形狀、來(lái)源或科學(xué)家姓名等。（二）微生物的命名必要，用斜體表示可省略，用正體字微生物的名字有俗名和學(xué)名兩種。如：

紅色面包霉———粗糙脈孢霉綠膿桿菌———銅綠假單胞菌例：大腸埃希氏桿菌

Escherichiacoli（Migula）CastellanietChalmers1919

金黃色葡萄球菌

StaphylococcusaureusRosenbach1884◆當(dāng)泛指某一屬微生物，而不特指該屬中某一種（或未定種名）時(shí)，可在屬名后加sp.或ssp.（分別代表species

縮寫的單數(shù)和復(fù)數(shù)形式）例如：Saccharomycessp.

表示酵母菌屬中的一個(gè)種。命名—2◆菌株名稱——在種名后面自行加上數(shù)字、地名或符號(hào)等，如：

BacillussubtilisAS1.389AS=AcademiaSinica

BacillussubtilisBF7658BF=北紡

ClostridiumacetobutylicumATCC824丙酮丁醇梭菌ATCC＝AmericanTypeCultureCollection美國(guó)模式菌種保藏中心

◆當(dāng)文章中前面已出現(xiàn)過(guò)某學(xué)名時(shí)，后面的可將其屬名縮寫成1~3個(gè)字母。如：Escheri