微生物绪论
- 格式:pdf
- 大小:3.46 MB
- 文档页数:62
01微生物学概述Chapter微生物学的定义与研究对象微生物学的定义微生物学的研究对象包括细菌、真菌、病毒、原生动物和藻类等微生物。
微生物学的历史与发展微生物学的建立微生物学的起源17世纪,列文虎克等人通过显微镜观察到了微生物的存在,为微生物学的建立奠定了基础。
微生物学的发展微生物学的研究意义与价值对人类健康的影响01对生态环境的影响02对工农业生产的影响0302微生物的类群与形态结构Chapter细菌的形态与结构细菌的基本形态细菌的特殊结构细菌细胞壁的结构与组成细菌细胞质中的内含物真核微生物的种类酵母菌的形态与结构霉菌的形态与结构蕈菌的形态与结构真核微生物的形态与结构01020304病毒的大小与形态病毒的增殖方式病毒的结构与化学组成病毒的分类与命名病毒的基本特征其他微生物简介放线菌立克次体支原体衣原体螺旋体03微生物的生理与代谢Chapter微生物的营养类型与培养基营养类型培养基微生物的酶与代谢途径酶的特性高效性、专一性、可调节性代谢途径糖酵解途径、三羧酸循环、磷酸戊糖途径、电子传递链微生物的生长与繁殖生长曲线繁殖方式微生物的遗传与变异遗传物质01变异类型02遗传规律0304微生物的生态与环境Chapter微生物在自然界中的分布与作用分布广泛作用多样共生关系寄生关系竞争关系030201微生物与生物环境的关系微生物在物质循环中的作用碳循环氮循环磷循环硫循环01020304微生物可以分解污水中的有机物和营养物质,净化水质。
污水处理微生物可以加速垃圾中有机物的分解,减少垃圾堆积和污染。
垃圾处理一些微生物可以改善土壤结构,提高土壤肥力和作物产量。
土壤改良利用微生物降解或转化环境中的污染物,如重金属、农药残留等。
生物修复微生物与环境保护05微生物的分类与鉴定Chapter微生物的分类方法与命名规则传统分类法数值分类法分子分类法命名规则微生物的鉴定方法与步骤01020304表型鉴定免疫学鉴定分子生物学鉴定鉴定步骤常见微生物的识别与鉴定实例细菌真菌病毒现代技术在微生物分类鉴定中的应用生物信息学技术利用生物信息学方法对微生物基因序列进行分析和比较,揭示微生物之间的亲缘关系和进化历程。
微生物共占120分713微生物学部分大纲要求:微生物主要类群的细胞形态与结构;微生物的营养;微生物的生长与控制;微生物遗传与变异。
(具体知识点可参考804微生物大纲要求)笔记根据《微生物学》路福平编为主,《微生物学教程》周德庆编为辅进行查漏补缺(标注页码基本为路福平版书籍所对应页码,少数为周德庆版书籍所对页码)第一章绪论P1-11一、微生物的定义及其类群(一)现代定义:一般是指绝大多数凭肉眼看不见或看不清,必须借助显微镜才能看见或看清,以及少数能直接通过肉眼看见的单细胞、多细胞和无细胞结构的微小生物的总称。
(二)类群:1.原核类:细菌(真细菌,古生菌),放线菌,蓝细菌,支原体,立克次氏体,衣原体等(三菌三体)。
2.真核类:真菌(酵母菌,霉菌,蕈菌),原生动物,显微藻类3.非细胞类:病毒,亚病毒(类病毒,拟病毒,朊病毒)(三)微生物的共性(五大共性)P111.体积小,比表面积大(最基本);2.吸收多,转化快;3.生长旺,繁殖快;4.分布广,种类多(多样性);5.适应性强,易变异。
三.生物学的研究内容和任务1.内容:微生物的形态构造、生理代谢、遗传变异、生态分布、分类进化等生命活动。
2.任务:(1)发掘、利用、改善和保护有益微生物(发酵微生物)a.利用菌体:scp、生物杀虫剂,保健品,生物制品,指示菌,污水处理b.利用代谢产物:酒,甘油,调味品,抗生素,有机酸,氨基酸,维生素,激素,酶制剂(2)控制、消灭、或改造有害微生物四、五界分类系统、六界分类系统、三域系统1、五界分类系统(Whitaker,1969年)包括:动物界、植物界、原生生物界(包括原生动物单细胞藻类和粘菌等)、真菌界、原核生物界(包括细菌蓝细菌等).2、六界分类系统(我国学者,1977年):在Whitaker五界系统的基础上,在加上一个病毒界,包括:病毒界、原核生物界、真菌界、真核原生生物界、植物界、动物界.3、三域学说(美国C.R.Roese,70年代末):三个域指细菌域、古生菌域、真核生物域五、微生物发展史上5个时期的特点和代表人物周德庆版P5(1)史前期(8000年前-1676年)特点:a.无显微镜,没有见到微生物个体b.在应用微生物和防止疾病方面积累了丰富的经验(凭经验自发地与微生物打交道)c.实践-实践-实践(思想方法上处于低水平的应用)(2)初创期(1676年-1861年:近200年)-起始于1676列文虎克观察到细菌个体特点:a.人类第一次用显微镜观察到了微生物个体b.停留在形态描述阶段c.微生物学科尚未形成代表人物:列文虎克——微生物学说先驱、发明显微镜(3)奠基期(1861年-1897年)-1861年,巴斯德根据曲径瓶实验,彻底推翻了“生命自生说”特点:a否定“自生说”成功,解决了生命的起源问题b建立了研究微生物的独特方法和技术(显微镜放大到700-1000倍)c.分离出了许多重要病原道d.微生物学的研究进入班理学研究水平e.微生物学科开始形成,进入一系列分支学科研究f思想方法:实践-理论-实践代表人物巴斯德(微生物学奠基人):1)证实发酵由微生物引起—酒精发酵、醋酸发酵和乳酸发酵等;2)解决了许多实际问题,如腐败病、蚕病、酒酸等——巴氏消毒法;3)免疫学——首次制成狂犬疫苗;4)彻底否定了自生说—鹅颈瓶实验。
绪论一、名词解释微生物:是一切肉眼看不见或看不清的微小生物的总称。
自然发生学说 Koch’S 法则:1.某一种微生物,当被怀疑是病原体时,它一定伴随着病害而存在。
2.必须能自原寄主分离出这种微生物,并培养成为纯培养。
3.用已纯化的纯培养微生物,人工接种寄主,必须能诱发与原来病害相同病害。
4.必须自人工接种发病的寄主内,能重新分离出同一病原微生物并培养成纯培养。
二、填空题1.微生物学的先驱者是列文虎克,微生物学的奠基人是巴斯德,细菌学的奠基人是科赫。
第一个看见并描述微生物的人是_列文虎克_。
2.微生物都是些个体微小、构造简单的低等生物,包括属于原核类的细菌(真细菌和古生菌)、放线菌、蓝细菌、枝原体、立克次氏体、衣原体;属于真核类的真菌(酵母菌、霉菌和蕈菌)、原生藻类和显微藻类;以及属于非细胞类的病毒和亚病毒(类病毒、拟病毒和朊病毒)。
3.微生物学是一门在细胞、分子或群体水平上研究微生物的形态构造、生理代谢、遗传变异、生态分布和分类进化等生命活动基本规律,并将其应用于工业发酵、医药卫生、生物工程和环境保护等实践领域的科学。
4.微生物学发展史可分为5期,其分别为__史前期__、__初创期_、__奠基期__、__发展期和成熟期。
三、选择题1、“世纪瘟疫”艾滋病的病原菌是( A )。
A、HIVB、NPVC、CPVD、TMV2、巴斯德采用曲颈瓶试验来( A )。
A、驳斥自然发生说B、证明微生物致病C、认识到微生物的化学结构D、提出细菌和原生动物分类系统3、第一位观察到微生物的科学家是( A )。
A、Robert HookeB、Louis PasteurC、Joseph ListerD、James T.Watson4、分离和纯化是由下列哪位科学家建立起来的。
( A )A、KochB、A JennerC、DelbrückD、Metchnikoff5、分子生物学的奠基人是( B )。
A、PasteurB、J. Watson and F. CrickC、DyckD、van Leeuwenhoek6、路易.巴斯德对微生物学的贡献在于他( C )。
1.5 Introduction 绪论第一节基本概念一、微生物种类及其与机体的关系(一)种类微生物(microorganism)是一类形体微小、结构简单、人类凭肉眼无法直接看见,必须借助光学显微镜或电子显微镜放大数百倍、数千倍甚至数万倍后,才能看到的微小生物。
不同种类的微生物,在形态结构、新陈代谢、生长繁殖以及遗传变异等方面,存在较大差异。
根据微生物的结构和化学组成不同,将其分为三大类。
1.原核细胞型微生物它们仅有原始核,无核膜和核仁,不能进行有丝分裂。
原核细胞型微生物包括细菌、衣原体、支原体、立克次体、螺旋体和放线菌等。
2.真核细胞型微生物它们的细胞核分化程度高,有核膜和核仁,能进行有丝分裂。
如真菌。
3.非细胞型微生物是一类不具备细胞结构,只能在易感的活细胞内寄生,以复制方式增殖的微生物。
如病毒。
(二)与机体的关系自然界中微生物的种类繁多,分布广泛。
人类与自然环境接触密切,因此在正常人的体表和与外界相通的腔道(如口腔、鼻咽腔、消化道以及泌尿生殖道),都存在着不同种类和数量的微生物。
当人体免疫功能正常时,这些微生物对人体无害,为人体正常的微生物群,统称为正常菌群(normal flora)。
正常菌群与人体之间,以及菌群内部的不同细菌之间相互依存、相互制约,形成一种相对的微观生态平衡。
在这种平衡状态下,正常菌群对机体发挥着营养、免疫、生物拮抗、抑制肿瘤、促进生长和衰老等生理作用。
但是当条件发生改变时,如细菌寄居部位的改变、机体免疫力下降以及菌群失调等,正常菌群与机体间的生理平衡被打破,原来在正常时无致病性的微生物也可以致病,这类微生物称为条件致病菌(conditioned pathogen)或机会致病菌(opportunistic pathogen)。
例如,大肠埃希菌进入泌尿道或通过伤口进入腹腔、血液,就会引起泌尿道感染、腹腔感染及败血症。
当机体大量应用皮质激素、抗肿瘤药物或接受放射治疗后,机体的免疫力下降,常出现一些正常菌群引起的自身感染(如真菌感染),出现各种感染病症,有的甚至导致败血症而死亡;当长期应用广谱抗生素后,体内正常菌群因受到不同的抑制而发生菌群失调,未受抑制的或外来耐药菌乘机大量繁殖,引起机体的二重感染,以金黄色葡萄球菌和白色念珠菌最为多见。
微生物学重点总结微生物学第一章绪论1、微生物学。
一般定义为研究肉眼难以看见的称之为微生物的生命活动的科学。
2、微生物的发现。
第一个看见并描述微生物的人是荷兰商人安东列文虎克。
3、微生物学发展的奠基者及其贡献法国的巴斯德。
1>彻底否定了“自生说”;2>免疫学—预防接种;3>证实发酵是由微生物引起;4>创立巴斯德消毒法。
德国的科赫。
1>证实了____病菌是____病的病原菌;2>发现肺炎结核病的病原菌;3>提出证明某种微生物是否为某种疾病病原体的基本原则—科赫原则。
4、微生物的特点:个体小、结构简、胃口大、食谱广、繁殖快、易培养、数量大、分布广、种类多、变异易、抗性强。
第二章微生物的纯培养和显微技术1、无菌技术。
在分离、转接、及培养纯培养物时防止被其他微生物污染,其自身也不污染操作环境的技术。
2、菌落。
分散的微生物在适宜的固体培养基表面或内部生长、繁殖到一定程度形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞群体。
3、选择培养。
选择平板培养、富集培养。
4、古生菌。
是一个在进化途径上很早就与真细胞和真核生物相互独立的生物类群。
主要包括一些独特的生态类型的原核生物。
5、真菌。
霉菌(菌体由分枝或不分枝的菌丝构成)、酵母菌(一群单细胞真核微生物)。
6、用固体培养基获得微生物纯培养方法:1>涂布平板法:(菌落通常只在平板表面生长)将一定量的某一稀释度的样品悬液滴加在已倒好的平板表面,再用无菌涂布棒涂布均匀,经培养后挑取单个菌落。
特点:使用较多的常规方法,但有时涂布不均匀。
2>稀释倒平板法:(细菌菌落出现在平板表面及内部)取一定稀释度的样品与熔化的琼脂培养基混合,摇匀后倒入无菌培养皿中保温培养。
缺点:操作较麻烦,对好氧菌、热敏感菌效果不好。
3>平板划线法4>稀释摇管法第三章微生物细胞的结构和功能1、原核生物与真核生物的异同点:原核微生物真核微生物细胞壁除少数外都有肽聚糖无肽聚糖细胞膜一般无固醇常有固醇内膜简单,有间体复杂,有内质网等细胞器只有核糖体有很多种核糖体70s(50s+30s)80s(60s+40s)线粒体叶绿体中的70s细胞核拟核,无核膜、无核仁,无成有核膜、核仁,有多条染色体,dna与形染色体,dna不与rna和组rna和组蛋白结合,有有丝分裂蛋白结合,无有丝分裂大小直径通常小于2微米直径在2-100微米之间2、革兰氏阴阳性菌的特点。
绪论重要名词1.微生物微生物是一切肉眼看不见或看不清楚的微小生物的总称。
其特点是个体微小(一般小于0.1mm)、构造简单和进化地位低。
微生物包括三大类:①原核生物(细菌、古生菌、放线菌、蓝细菌、支原体、立克次氏体和衣原体等);②真核微生物(真菌,原生动物,微藻等);③非细胞生物(病毒、类病毒、朊病毒等)。
2. 列文虎克列文虎克是荷兰业余显微镜制造家,微生物学的先驱。
他一生制作过400余架单式显微镜(放大率约为50〜200倍)。
曾观察并记录过原生动物(1674)、细菌(1676)等微生物和其他微小物体。
3.巴斯德巴斯德是法国化学家,微生物学奠基人。
曾用曲颈瓶试验否定了生命的自然发生说,并建立了科学的胚种学说(1861)。
后来研究“酒病”、蚕病、鸡霍乱、牛羊炭疽病和人类狂犬病,并发明了巴氏消毒法,制作炭疽疫苗和狂犬疫苗等,大大推动了微生物学的发展。
4.科赫科赫是德国细菌学家,医学微生物学奠基人。
其重要贡献为:①建立了能获得微生物纯种的平板分离法以及细菌染色、悬滴培养和显微摄影等技术;②分离了炭疽芽孢杆菌、结核分枝杆菌和霍乱弧菌等重要病原菌;③提出了证实病原菌必须遵循的四条原则,即科赫法则(Koch’s postulates)。
5. 曲颈瓶实验:曲颈瓶试验是巴斯德设计的一个著名实验,曾用于驳斥生命的自然发生说。
他烧制了上端有一细长弯曲颈部的玻璃瓶,其内盛有营养液。
将它加热煮沸再冷却后,外界空气仍可进入,而尘埃却被阻挡在颈部,结果营养液长期不发生腐败。
相反,若将颈部折断或让营养液与颈部尘埃接触,则营养液很快腐败。
由此,他否定了自然发生说,并提出了生命必须来自生命的胚种学说。
6.生源论胚种学说又称生源论或生源说。
与自然发生说(无生源论)截然相反,胚种学说认为包括微生物在内的一切生物皆由其同种生物的胚种发育而来。
巴斯德以其著名的曲颈瓶试验有力地证明了胚种学说是正确的。
7.胚种学说一切生命都以其特有的“种子”(germ,胚种)而代代相传的。
微生物第一章绪论章末小结内容小结1.微生物学微生物(microorganism):因太小,一般用肉眼看不清楚的生物。
这些微小生物包括:无细胞结构不能独立生活的病毒、亚病毒(类病毒、拟病毒、朊病毒);具原核细胞结构的真细菌、古生菌以及具真核细胞结构的真菌(酵母、霉菌、蕈菌等)、单细胞藻类、原生动物等。
但其中也有少数成员是肉眼可见的。
微生物的特点: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。
微生物学(microbiology):研究肉眼难以看清的称之为微生物的生命活动的科学,分离和培养这些微小生物需要特殊技术。
分子微生物学(molecular microbiology):在分子水平上研究微生物生命活动规律的科学。
细胞微生物学(cellular microbiology):重点研究微生物与寄主细胞相互关系的科学。
微生物基因组学(microbic genomics):研究微生物基因组的分子结构、信息含量及其编码的基因产物的科学。
2.微生物的发现和微生物学的发展安东·列文虎克利用自制的放大倍数为50~300倍的显微镜发现了微生物世界,首次揭示了一个咱新的生物世界——微生物界。
巴斯德和柯赫是微生物学的奠基人。
巴斯德:用曲颈瓶实验彻底否定了“自生说”,首次制成狂犬疫苗,证明其免疫学说,证实发酵是由微生物引起的,巴斯德消毒法等。
自生说:认为一切生命有机体能够从无生命的物质自然发生的。
柯赫:发现炭疽病及肺结核病的病原菌,柯赫氏定律等。
柯赫法则:证明某种微生物是否为某种疾病病原体的基本原则。
3. 20世纪的微生物学DNA重组技术、遗传工程、人类基因组计划4. 21世纪微生物学发展的趋势基因组学、生命起源与进化、生物质能源、降解性塑料、DNA芯片问答题1. 用具体事例说明人类与微生物的关系。
微生物是一把十分锋利的双刃剑,它们在给人类带来巨大利益的同时也带来了严重的破坏。
以我们熟悉的微生物为例:生活上,可以用酵母菌酿酒和醋、制面包和馒头,用乳酸菌制酸奶,用毛霉制腐乳;双歧杆菌和乳酸杆菌都对人的健康有益,当双歧杆菌、乳酸杆菌等有益菌在肠道内生长、繁殖,将阻止外面的病原体入侵肠道;肠道中的有益菌也可以分泌一些抗原物质,激活并强化肠道的免疫系统。
利用有机垃圾产生沼气
第二节 微生物学的发展
z 第一阶段 推测期 z 第二阶段 观察期 z 第三阶段 生理期 z 第四阶段 分子生物学时期
Leeuwenhoek (1632-1723)和显 微镜的发明
英 国 皇 家 学 会 ( The Royal Society) 在 1660年由著名科学罗伯特•波尔、约翰•维 尔金斯、克里斯托弗•雷恩等发起成立。
是一个独立的、享有慈善机构特权的组织, 有 1400 名院士及外国成员 , 是英国最具名 望的科学学术机构,其成员在尖端科学方 面饶有贡献。
该学会多方面支持不少英国 的年轻顶尖科学家、工程师及科技人才。
Louis Pasteur (1822-1895)
Robert Koch (1843-1910
)
巴斯德和科赫的贡献
z 巴斯德的四大贡献
¾ 发酵由微生物引起,特定的微生物产生特定的产物 ¾ 巴斯德消毒法 ¾ 否定了自生说 ¾ 创立了免疫学说
z 科赫的贡献
¾对医学微生物的贡献——科赫原则 ¾微生物的基本实验技术
巴斯德的鹅颈瓶试验
Robert Koch 关于结核病的研究和发现 荣获1905年诺贝尔生理学或医学奖
z
贝林(Emil Adolf von Behring,1854年—1917年 )
荣获1901年诺贝尔生理学或医学奖 在血清疗法方面的工作,尤其是用 来治疗白喉,为医生对付疾病和死 亡提供了有力武器
现代微生物学大事记
z z z z z z z
1944 Avery 证明遗传的物质基础为DNA 1953 Watson & Crick DNA双螺旋结构 1961 Jacob& Monod 操纵子学说 1972 Berg Boyer & Cohen DNA克隆技术 1982 Prusiner 发现朊病毒 1985 Saiki PCR技术(聚合酶链式反应) 1997 Wilmut 克隆羊
z
埃弗里(Oswald Theodore Avery,1877~1955) 美国细菌学家。
生于加拿大,10岁迁入美国纽约市。
1904年毕 业于哥伦比亚大学医学院
z 荣获1962年诺贝尔生理学或医学奖 z 发现了核酸的分子结构及其在遗传信息
传递中的作用
沃森 James Dewey Watson 美国哈佛大学 1928年--
克里克 Francis Harry Compton Crick 英国剑桥分子生物学研究所 1916年--
z 荣获1997年诺贝尔生理学或医学奖 z 发现蛋白感染素,解释感染的一种新的
生物学理论
布鲁希纳 Stanley B. Prusiner
z 荣获2005年诺贝尔生理学或医学奖
发现了导致胃炎和胃溃疡的幽门螺杆菌
巴里·马歇尔
罗宾·沃伦
荣获1945年诺贝尔生理学或 医学奖 z 发现了青霉素以及它对多种 传染性疾病的治疗作用
z
荣获1952年诺贝尔生理学 或医学奖 发现了链霉素--第一个有 效治疗肺结核的抗生素
弗莱明 Sir Alexander Fleming 英国伦敦大学 1881年-1955年
瓦克斯曼 Selman Abraham Waksman 美国 新泽西州新布朗茨威克市卢特格斯大学 1888年--1973年
z 荣获1958年诺贝尔生理学或医学奖
发现了基因通过调节特定的 化学事件而起作用 有关基因重组和细菌遗传 物质结构的发现
比德尔 George Wells Beadle
美国加利福尼亚技术研究所 美国洛克菲勒医学研究所 1903年--1989年 1909年--1975年
塔特姆 Edward Lawrie Tatum
莱德伯格 Joshua Lederberg 美国威斯康星大 学 1925年--
现代微生物学大事记
z 20世纪以核酸研究为核心 z 50年代 z 60年代 z 70年代 z 80年代 z 90年代
双螺旋结构 操纵子学说 DNA重组 PCR技术 DNA测序
现代微生物学大事记
z 人类基因组测序计划提前5年完成
模式生物 z 现由结构向功能转移 (后基因组时代, post-genomics)
z 从基因组到蛋白质组 z 功能基因组学
(functional genomics) z 蛋白质组学 (proteome) z 生物信息学 (Bioinformatics)
z 模式生物:背景清楚、基因组小、便于
测定和分析、可从中获取经验改进技术 方法
。