页数：36页文件大小：4.09 MB来源： 微生物学ppt课件
本课件为微生物学课程的绪论，先界定微生物的概念并按细胞结构划分原核类、真核类与非细胞类三大类群，再说明微生物与人类既是朋友又是敌人的双重关系；随后梳理从列文虎克发现细菌、巴斯德与柯赫奠基到分子生物学时期的学科发展脉络，最后归纳体积小面积大、吸收多转化快、生长旺繁殖快、适应性强易变异、种类多分布广五大特点。
《微生物学》课程封面，标示课程名称与本课程所涵盖的绪论、原核微生物、真核微生物、病毒、营养、代谢、生长、遗传、生态、免疫与分类等主要篇章。
本章为绪论，主要讲三件事：微生物是什么、微生物与我们的关系、微生物学是怎样建立与发展起来的。
按观察尺度划分：μm 级为光镜下可见的细胞，nm 级为电镜下可见的细胞器与病毒，少数微生物肉眼可见。
微生物无处不在，我们无时不生活在「微生物的海洋」中。
| 部位或对象 | 微生物数量 |
|---|---|
| 皮肤表面 | 平均 10 万个细菌／平方厘米 |
| 口腔 | 细菌种类超过 500 种 |
| 肠道 | 微生物总量达 100 万亿，粪便干重的 1/3 是细菌，每克粪便细菌总数 1000 亿个 |
| 土壤 | 细菌数亿／g |
| 每张纸币 | 带菌约 900 万个 |
| 每个喷嚏飞沫 | 含菌 4500～150000 个，重感冒患者可达 8500 万 |
源文「土壤中的细菌总重量估计为：10034 ×10 12吨」缺少指数排版，本页按原课件文字保留数量级表述，数值以教材原文为准。
微生物既是人类的敌人，更是人类的朋友！时时刻刻与微生物「共舞」，是祸是福，取决于人类对它的认识与利用。
微生物是人类的朋友，主要体现在四个方面：
少数微生物也是人类的敌人，曾给人类带来深重灾难：
在微生物被真正看见之前，人类早已在生产与防病中利用它。
| 时间 | 事件 |
|---|---|
| 约 8000 年前 | 我国开始出现曲蘖酿酒 |
| 4000 年前 | 埃及人已学会烘制面包和酿制果酒 |
| 2500 年前 | 发明酿酱、醋，用曲治消化道疾病 |
| 公元六世纪（北魏） | 贾思勰巨著《齐民要术》 |
| 公元 2 世纪 | 张仲景：禁食病死兽类的肉和不清洁食物 |
| 公元前 112—212 年 | 华佗：割腐肉以防传染 |
| 公元九世纪 | 痘浆法、痘衣法预防天花 |
| 1346 年 | 克里米亚半岛法卡城之战（靼坦人—罗马人） |
| 16 世纪 | 古罗巴医生 G. Fracastoro 提出疾病由肉眼看不见的生物引起 |
| 1641 年 | 明末医生吴又可提出「戾气」学说 |
1676 年，微生物学的先驱、荷兰人列文虎克（Antony van Leeuwenhoek）首次观察到了细菌。
他没有上过大学，是一个只会荷兰语的小商人，却因磨制显微镜与观察微小生物的成就，于 1680 年被选为英国皇家学会会员。
（二）微生物学的奠基：两位奠基人——
1. 巴斯德的主要贡献：
化学家出身的巴斯德涉足微生物学，最初是为了治疗「酒病」和「蚕病」。
2. 柯赫（1）微生物学基本操作技术方面的贡献：
2. 柯赫（2）对病原细菌的研究作出了突出贡献：
柯赫原则四条：
（三）微生物学发展过程中的重大事件（上半段）：
| 年份 | 人物与事件 |
|---|---|
| 1890 | Von Behring 制备抗毒素治疗白喉和破伤风 |
| 1892 | Ivanovsky 提供烟草花叶病毒是由病毒引起的证据 |
| 1928 | Griffith 发现细菌转化 |
| 1929 | Fleming 发现青霉素 |
| 1944 | Avery 等证实转化过程中 DNA 是遗传信息的载体 |
| 1953 | Watson 和 Crick 提出 DNA 双螺旋结构 |
| 1970—1972 | Arber、Smith 和 Nathans 发现并提纯 DNA 限制性内切酶 |
对其机理的研究导致 DNA 是遗传物质的确证，并促成了外源遗传物质导入各种细胞的基因重组技术的建立。
（三）微生物学发展过程中的重大事件（下半段）：
| 年份 | 人物与事件 |
|---|---|
| 1977 | Woese 提出古生菌是不同于细菌和真核生物的特殊类群；Sanger 首次对 φ×174 噬菌体 DNA 进行全序列分析 |
| 1982—1983 | Prusiner 发现朊病毒（prion） |
| 1983—1984 | Mullis 建立 PCR 技术 |
| 1995 | 第一个独立生活的细菌（流感嗜血杆菌）全基因组序列测定完成 |
| 1996 | 第一个自养生活的古生菌基因组测定完成 |
| 1997 | 第一个真核生物（啤酒酵母）基因组测序完成 |
（四）20世纪的微生物学：十九世纪末到二十世纪中期——
20 世纪 40 年代后，微生物自身的特点使其成为生物学研究的「明星」，微生物学很快与生物学主流汇合，并被推到了整个生命科学发展的前沿，获得了迅速的发展，在生命科学的发展中作出了巨大的贡献。
（五）微生物学在生命科学发展中的重要地位 1．微生物是生物学基本理论研究中的理想实验对象：
（五）2．对生命科学研究技术的贡献：
3．微生物与「人类基因组计划」：作为模式生物，是基因与基因组功能研究的重要工具。
（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：
关注方向：以微生物为材料研究基本生命现象、生物进化与微生物基因组考古、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、极端环境微生物的研究。
开发方向：降解性塑料、分解纤维素、生产单细胞蛋白，以及借助微生物特点的基因工程产业（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。
相关现象：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。
（六）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！
微生物的特点：体积小、面积大，吸收多、转化快，生长旺、繁殖快，适应性强、变异易，种类多、分布广。
个体小、面积大，测量单位为微米（μm）或纳米（nm）。
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、面积大的直观例证：火星陨石中发现的细菌化石，直径约 10 nm。
已知最大的细菌之一：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（Thiomargarita namibiensis），大小可达 0.75 mm，被称为「纳米比亚硫磺珍珠」。
吸收多、转化快：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。
以上均可被微生物作为「粮食」吸收转化。
生长旺、繁殖快：大肠杆菌一个细胞重约 10-12 克，平均 20 分钟繁殖一代。
生产意义上：一头 500 kg 的食用公牛，24 小时生产 0.5 kg 蛋白质；而同样重量的酵母菌，以质量较次的糖液（如糖蜜）和氨水为原料，24 小时可以生产 50000 kg 优质蛋白质。
种类多、分布广：很多细菌都可以非常方便地进行人工培养；在自然界中（土壤、水体、空气，动植物体内和体表）都生存有大量的微生物。
种类多的三层含义：
虽然目前已定种的微生物只有大约 10 万种，远较动植物为少，但一般认为目前为人类所发现的微生物还不到自然界中微生物总数的 1%。
易变异、适应性强的原因：
突变率：10-5～10-10。
易变异、适应性强的典型例证——青霉素的生产：
本页主题：细菌抗药性的产生——在药物选择压力下，抗性突变株被筛选并富集的过程。
抗（逆）性强，微生物能耐受多种极端条件：
| 类型 | 耐受范围或记录 |
|---|---|
| 抗热 | 有的细菌能在 265 个大气压、250 ℃ 的条件下生长；自然界中细菌生长的最高温度可达 113 ℃；有些细菌的芽孢需加热煮沸 8 小时才被杀死 |
| 抗寒 | 有些微生物可以在 -12 ℃～-30 ℃ 的低温生长 |
| 抗酸碱 | 细菌能耐受并生长的 pH 范围：pH 0.5～13 |
| 耐渗透压 | 蜜饯、腌制品、饱和盐水（NaCl 32%）中都有微生物生长 |
| 抗压力 | 有些细菌可在 1400 个大气压下生长 |
微生物的特点：体积小、面积大，吸收多、转化快，生长旺、繁殖快，适应性强、变异易，种类多、分布广。
本章思考题：试根据微生物的特点，谈谈为什么说微生物既是人类的敌人，更是人类的朋友。
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