第1章微生物.ppt

二、微生物的发现和微生物学的建立与发展 （五）微生物学在生命科学发展中的重要地位 2．对生命科学研究技术的贡献 细胞的人工培养； 突变体筛选； DNA重组技术和遗传工程； 3．微生物与“人类基因组计划” 作为模式生物； 基因与基因组的功能研究的重要工具; 二、微生物的发现和微生物学的建立与发展 （五)我国微生物学的发展 汤飞凡：沙眼病原体的分离和确证 陈华癸：根瘤菌固氮作用的研究 高尚荫：创建了我国病毒学的基础理论研究 和第一个微生物学专业 抗生素的总产量已耀居世界首位 两步法生产维生素C的技术居世界先进水平 泉生热孢菌全基因组序列测定 基因水平转移---细菌DNA的主动分泌与摄取 聪明的黏菌 生命起源的研究； 二、微生物的发现和微生物学的建立与发展 （六）21世纪微生物学展望 1．微生物自身的特点（共性和特性）将会更加受到关注和利用 以微生物为研究材料继续对一些基本生命现象进行研究； 生物进化方面的研究； 在微生物基因组上进行的考古 性别分化的意义； 生物智慧的发展； 微生物产业的开发； 重要致病菌的特点及其防治； 极端环境的微生物的研究； 共性：微生物具有其他生物共有的基本生物学特性：生长、繁殖、代谢、 共用一套遗传密码等，甚至其基因组上含有与高等生物同源的基因 ，充分反映了生物高度的统一性。 特性：微生物具有其它生物不具备的生物学特性，例如可在其他生物无法 生存的极端环境下生存和繁殖，具有其他生物不具备的代谢途径和 功能，反映了微生物极其丰富的多样性。 微生物自身特性的进一步开发、利用：例如降解性塑料，分解纤 维素、生产单细胞蛋白等。 借助（利用）微生物特点的基因工程产业：利用微生物生产原本 它们不能生产的药物、疫苗等。 微生物具备生命现象的特性和共性，将是 21世纪进一步解决生物学重大理论问题，如生 命起源与进化，物质运动的基本规律等，和实 际应用问题，如新的微生物资源的开发利用， 能源、粮食等的最理想的材料。 二、微生物的发现和微生物学的建立与发展 （六）21世纪微生物学展望 2．与其他学科实现更广泛的交叉，获得新的发展 学科交叉永远是科学创新的源泉！ 微生物基因组的序列测定和分析； 微量热技术对生命过程的研究； 微生物的快速检定； 计算机技术与微生物学的结合； 微生物学与航天技术的结合； 三、微生物的类群及特点 微生物是微小生物的总称，一般只有借助显微镜才能其进行观察。 微生物 病毒 原核生物： 真细菌、古生菌 真核生物： 真菌（酵母、霉菌、蕈菌等）、 单细胞藻类、 原生动物等 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、级界宽、变异易、抗性强、 休眠长、起源早、发现晚 个体小: 测量单位：微米或钠米 杆菌的平均长度：2 微米； 1500个杆菌首尾相连= 一粒芝麻的长度； 10-100亿个细菌加起来重量 = 1毫克 面积/体积比：人 = 1，大肠杆菌 = 30万； 这样大的比表面积特别有利于它们和周围环 境进行物质、能量、信息的交换。微生物的其它很 多属性都和这一特点密切相关。 个体小: 测量单位：微米或钠米 火星陨石中发现的细菌化石（直径 20 nm） 最近在《科学》上的一篇文章报道了对一快活性陨石上可能存在的生命遗迹的 研究，这块陨石在45亿年前在火星上形成，13亿年以前由于宇宙碰撞而离开火 星，13000年前作为陨石降落到地球上。对它的分析表明其上可能有生命存在过 ，更重要的是在该陨石上发现了类似细菌化石的东西，其直径仅为20~40 nm. 德国科学家H. N. Schulz等1999年在纳米比亚海岸的海底沉积物中 发现的一种硫磺细菌（sulfur bacterium），其大小可达0.75 mm， Thiomargarita namibiensis，---------“纳米比亚硫磺珍珠” 结构简： 无细胞结构（病毒）； 单细胞； 简单多细胞； 胃口大： 消耗自身重量2000倍食物的时间： 大肠杆菌：1小时 人 ：500年（按400斤/年计算） 食谱广： 微生物获取营养的方式多种多样，其食谱之广 是动植物完全无法相比的！ 纤维素、木质素、几丁质、角蛋白、石油、甲醇、 甲烷、天然气、塑料、酚类、氰化物、各种有机物 均可被微生物作为粮食 * * 微生物学 生物技术系