复习工业微生物教程.docx

第一章绪论 概念：微生物是所有形体微小的单细胞或个体结构较简单的多细胞，以及没有细胞结构的低等生物的通称。肉眼看不见或看不清楚的微小生物的总称。 特点：小－个体微小；简－构造简单；低－进化地位低。 五大特点：1、体积小，面积大比面值 = 表面积／体积；任何物体被分割得越细，其单位体积所占的表面积就越大； Eg. 人比面值= 1；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，并由此而产生其余4个共性! 2、吸收快，转化快；（1. 胃口大、2. 食谱广、）3、生长旺，繁殖快。为微生物学基本理论研究带来了极大的便利，使科研周期大大缩短，效率提高。在生产实践中有重要的意义生产效率高，发酵周期短；4、易变异，适应性强。微生物具有极其灵活的适应性或代谢调节机制。微生物对恶劣的环境有惊人的适应力。Eg. 高温、高酸、高盐、高辐射、高压、高碱、高毒、低温等。个体小、结构简单、且多是单细胞，繁殖快、数量多，与外界环境直接接触等特点，使微生物易发生变异，突变率：10-5 -10-10，短时间内产生大量的变异后代。；5、种类多，分布广。 物种的多样性： 微生物的总数约在50万至600万之间。 生理代谢类型的多样性：生物转化 代谢产物的多样性：新化合物（500种/年） 遗传基因的多样性：微生物基因组测序 生态类型的多样性：不同的环境都有微生物 为人类开发利用微生物资源提供了无限广阔的前景 微生物学的发展简史： 初创期：列文虎克第一个显微镜详细描述微生物形态的荷兰人； 奠基期：巴斯德，☆彻底否定了自然发生说；☆证实发酵由微生物引起；☆证实发酵由微生物引起，免疫学预防接种；☆发明巴氏消毒法； 最早的灭菌方法：巴斯德消毒法（巴氏杀菌），间歇分段灭菌法（丁道尔灭菌法）。 柯赫：☆发明固体培养基,提出了纯培养的概念和方法（平板划线法）；☆证实炭疽病因 — 炭疽杆菌, 发现结核病原菌—结核杆菌（1905年获诺贝尔奖）；☆创造了细菌染色的方法；☆科赫法则： 李斯特：寻找有效杀菌药，提出无菌的外科操作方法。 发展期 1897-1953：E. buchner布赫纳: 生物化学奠基人。酶、抗生素、有益微生物代谢产物、学科渗透、微生物学形成。 弗来明：魔弹-青霉素。1. 对无细胞酵母菌酒化酶进行生化研究；2. 发现微生物的代谢统一性；3. 普通微生物学开始形成；4. 开展广泛寻找微生物的有益代谢产物5. 青霉素的发现推动了微生物工业化培养技术的猛进。 成熟期：(1)以分子水平研究微生物的生命活动规律。 (2)人类能更自觉、更主动和在有控制的条件下利用微生物的活动为自己服务。 (3)微生物已成为新兴的生物工程的主角。 (4)微生物成为以应用为主的学科，前沿基础学科。 应用：医药和健康；资源和能源；农业和畜牧业；精细化学品；环境保护； 第二章 微生物的形态与分类 一、微生物的地位： 6.三域系统：古细菌域（产甲烷菌，极端嗜盐菌，嗜酸嗜热菌） 真细菌域（蓝细菌等，除古细菌以外的原核生物） 真核生物域（原生生物，真菌，植物，动物） 古细菌的特点：1. 细胞壁成分独特而多样：无肽聚糖 2. 细胞膜的类脂独特：不可皂化 3. 核糖体16SrRNA：顺序独特 4. tRNA成分：不含T 5. 蛋白质合成的起始密码：始于甲硫氨酸 6. 对抗生素的敏感性类似于：真核生物 7. 生态条件独特：嗜盐、嗜热细菌 古细菌分三大类（据生理特征）：产甲烷菌、极端嗜盐菌、极端嗜热菌 三域形成三观点：1. 先有细菌和古细菌，再由古细菌发展成真核生物； 2. 三域由共同的祖先进化而来； 3. 第四域的存在形成了现有生物。 二、微生物的分类和鉴定方法 步骤：a. 获得该微生物的纯种培养物(Pure culture)；b. 测定一系列必要的鉴定指标； c. 查找权威性鉴定手册。 （一）传统的微生物分类法 1. 形态特征：大小，排列，分化，结构，染色等 2. 生理生化特征： 培养特征：营养要求，生长的物理环境（酸碱 度，温湿度），菌落，菌苔，液体培养特征。 代谢特征：微生物生命活动的方式。 化学组成特征：细胞主要特征性化学成分的鉴定 3.免疫学特征：抗原成为化学组成的一个特殊方面，微生 物具有许多不同类型的抗原。 4. 生态特征：与其他生物的关系、自然界的分布、致病性等 5. 生活史： 6. 对噬菌体的敏感性： （二）现代分类方法（伯杰细菌鉴定手册） 核酸分析、rRNA 序列分析（细菌常用16S rRNA，真菌常用18S rRNA）、 DNA杂交实验法、红外光谱。 1、核酸分析法：GC含量： 某一特定种的DNA碱基组成是恒定的。GC含量以碱基全部克分子中G和C的摩尔百分