微生物学(研究生)第一章绪论1课件.ppt
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- 微生物学 研究生 第一章 绪论 课件
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1、高级食品微生物学高级食品微生物学Advanced Food Advanced Food MicrobiologyMicrobiology适用专业:食品类硕士研究生适用专业:食品类硕士研究生主讲:贠建民主讲:贠建民食品科学与工程学院高级食品微生物学高级食品微生物学课程简介课程简介o是研究与食品有关的微生物及其生命活动规律的学科,是食品科是研究与食品有关的微生物及其生命活动规律的学科,是食品科学类专业硕士研究生必修的专业基础课程。讲授食品工业中的四学类专业硕士研究生必修的专业基础课程。讲授食品工业中的四大类微生物的形态、细胞结构、生理代谢、生长繁殖、遗传变异大类微生物的形态、细胞结构、生理代谢、生
2、长繁殖、遗传变异与菌种保藏以及微生物在食品工业中的应用等微生物学的基本内与菌种保藏以及微生物在食品工业中的应用等微生物学的基本内容。容。o使学生能全面掌握和了解食品微生物学的基础理论、基础知识和使学生能全面掌握和了解食品微生物学的基础理论、基础知识和基本技术,训练和学会分析和解决微生物学研究、生产领域中实基本技术,训练和学会分析和解决微生物学研究、生产领域中实际问题的基本能力和基本技术,为学生从事食品领域科研、教学、际问题的基本能力和基本技术,为学生从事食品领域科研、教学、生产、开发等工作建立较好的微生物学理论和技术基础。生产、开发等工作建立较好的微生物学理论和技术基础。o主要内容有:微生物学
3、概述,细菌学专题,真菌学专题,病毒与主要内容有:微生物学概述,细菌学专题,真菌学专题,病毒与噬菌体的特性及其与发酵工业的关系,微生物的营养,微生物的噬菌体的特性及其与发酵工业的关系,微生物的营养,微生物的生长与培养,微生物的代谢与发酵,微生物的遗传变异与菌种选生长与培养,微生物的代谢与发酵,微生物的遗传变异与菌种选育和食品卫生的微生物学检验专题等。育和食品卫生的微生物学检验专题等。o教学方法:以讲授为主,结合课程论文和自学进行。教学方法:以讲授为主,结合课程论文和自学进行。学时分配学时分配序序 号号课程主要内容课程主要内容学时分配学时分配(一)(一)微生物学概述微生物学概述2 2(二)(二)细
4、菌学专题细菌学专题6 6(三)(三)真菌学专题真菌学专题4 4(四)(四)病毒与噬菌体的特性及其与发酵工业的关系病毒与噬菌体的特性及其与发酵工业的关系4 4(五)(五)微生物的营养微生物的营养4 4(六)(六)微生物的生长与培养微生物的生长与培养4 4(七)(七)微生物的代谢与发酵微生物的代谢与发酵4 4(八)(八)微生物的遗传变异与菌种选育微生物的遗传变异与菌种选育4 4(九)(九)食品卫生的微生物学检验专题食品卫生的微生物学检验专题4 4合合 计计3636教材及主要参考书教材及主要参考书 教材:微生物学教程(第二版)教材:微生物学教程(第二版)周德周德庆(复旦大学),高教出版社,庆(复旦大
5、学),高教出版社,20022002 主要参考书:微生物学,主要参考书:微生物学,沈萍(武汉沈萍(武汉大学),高教出版社大学),高教出版社 J.Nicklin,K.Graeme-Cook,T.PagetJ.Nicklin,K.Graeme-Cook,T.Paget.Microbiology.Microbiology.科学出版社科学出版社.2001.2001年年.第一章第一章 微生物学概述微生物学概述 微生物的概念及其主要类群微生物的概念及其主要类群 微生物在生物分类系统中的地位微生物在生物分类系统中的地位 微生物学的发展简史微生物学的发展简史 微生物学的重要性微生物学的重要性 微生物的五大共性微
6、生物的五大共性 微生物学及其主要分支学科微生物学及其主要分支学科一、微生物的概念及其主要类群一、微生物的概念及其主要类群微生物:(微生物:(microorganism,microbemicroorganism,microbe),是一类个体微小、),是一类个体微小、结构简单,肉眼不可见或看不清楚的微小生物的统称。结构简单,肉眼不可见或看不清楚的微小生物的统称。特点特点 小:小:mm 或或nmnm级;级;简简:单细胞,简单多细胞,非细胞(分子生物)单细胞,简单多细胞,非细胞(分子生物)低:进化地位低等,包括原核类、真核类和非细胞类;低:进化地位低等,包括原核类、真核类和非细胞类;主要微生物类群主要
7、微生物类群 这个微小生物类群十分庞杂,它包括小到这个微小生物类群十分庞杂,它包括小到没有细胞结构的病毒(没有细胞结构的病毒(virusvirus),单细胞原核的细菌),单细胞原核的细菌(bacteriabacteria)、放线菌()、放线菌(actinomycesactinomyces)、支原体)、支原体(mycoplasmamycoplasma)、立克次氏体()、立克次氏体(rickettsiarickettsia)、衣原体)、衣原体(chlamydiachlamydia)等和属于真菌的酵母菌()等和属于真菌的酵母菌(yeastyeast),霉菌),霉菌(moldmold)和原生动物()和原
8、生动物(protozoaprotozoa)等。)等。微生物的类群(根据进化水平和各种性状)微生物类群具有细胞结构具有细胞结构没有细胞结构没有细胞结构病毒病毒原核微生物真核微生物真核微生物真细菌古细菌 真菌(霉菌、酵母真菌(霉菌、酵母和粘菌)和粘菌)显微藻类显微藻类原生动物原生动物与食品工业有密切关系的主要类群:与食品工业有密切关系的主要类群:主要是主要是细菌、酵母菌、霉菌、放线菌细菌、酵母菌、霉菌、放线菌和部分和部分专门侵害微生物的病毒(专门侵害微生物的病毒(噬菌体噬菌体,phage,phage),),这些微小生物虽然种类不同、形态和大小各这些微小生物虽然种类不同、形态和大小各异,但是,它们的
9、异,但是,它们的生物学特性生物学特性比较接近,所比较接近,所以人们赋予其一个共同的名称以人们赋予其一个共同的名称-微生物微生物。生物的分类系统二界(1753年)三界(1860年)四界(1956年)五界(1969年)六界(1977年)三域(1978年)动物界Animalia植物界Plantae二界二界(1753年)年)1753年瑞典学者林奈,在其名著植物种志中首次提出了动物界和植物界。动物界Animalia植物界Plantae原生生物界Protista三界三界(18601860年)年)18601860年,德国动物学家年,德国动物学家E.H.HaeckelE.H.Haeckel建议建议在动物界和植
10、物界之外,增加一个由低等生物在动物界和植物界之外,增加一个由低等生物构成的第三界构成的第三界-原生生物界。原生生物界。四界(1956年)动物界Animalia植物界Plantae原生生物界Protista菌类Mychota19561956年,年,CopelandCopeland分为动物界、分为动物界、植物界、原生生物界(原生动物、植物界、原生生物界(原生动物、真菌、部分藻类)和菌类(细菌真菌、部分藻类)和菌类(细菌和蓝细菌)和蓝细菌)19591959年,年,WhittakerWhittaker:动物界、:动物界、植物界、原生生物界和菌物界植物界、原生生物界和菌物界19741974年,年,Lee
11、daleLeedale等:动物界、等:动物界、植物界、真菌和原核生物界植物界、真菌和原核生物界动物界Animalia植物界Plantae原生生物界Protista原核生物界Monera19691969年,年,R.H.WhittakerR.H.Whittaker:动物界、植物界、动物界、植物界、原生生物界、真菌原生生物界、真菌界和原核生物界界和原核生物界五界(1969年)真菌界Fungi原核生物界Monera原生生物界Protista植物界Plantae菌物界Fungi动物界Animalia病毒界vira19771977年,我国学者年,我国学者王大耜提出:动物王大耜提出:动物界、植物界、原生界、
12、植物界、原生生物界、真菌界、生物界、真菌界、原核生物界和病毒原核生物界和病毒界。界。六界(1977年)19781978年,美国年,美国C.R.WoeseC.R.Woese等对大量微生物和其他生物进行等对大量微生物和其他生物进行16S16S和和18SrRNA18SrRNA的寡聚核苷酸,并比较其同源性,提出三域的寡聚核苷酸,并比较其同源性,提出三域学说(学说(Three Domains TheoryThree Domains Theory)细菌域细菌域古生菌域古生菌域真核生物域真核生物域宇宙生物的系统发育树 广域菌界广域菌界嗜泉古菌界嗜泉古菌界初生古菌界初生古菌界二、微生物的生物学分类地位(二、微
13、生物的生物学分类地位(1 1)两界系统:(亚里斯多德,林奈)两界系统:(亚里斯多德,林奈)动物界动物界 Animalia:无细胞壁,可运动,不行光合作用。无细胞壁,可运动,不行光合作用。植物界植物界 Plantae:有细胞壁,不运动,可行光合作用。有细胞壁,不运动,可行光合作用。三界系统:原生生物界三界系统:原生生物界 Protista:(:(E.H.Haeckel,1860年提出)年提出)四界系统:四界系统:1956年年Copeland提出提出n 原生生物界(原生生物界(protista)(原生动物、真菌、粘菌和(原生动物、真菌、粘菌和藻类等);藻类等);n 菌界(菌界(Mychota)(细
14、菌、放线菌、蓝细菌等);)(细菌、放线菌、蓝细菌等);n 动物界动物界(Animalia)多细胞动物;多细胞动物;n 植物界植物界(Plantae)。微生物的生物学分类地位(微生物的生物学分类地位(2 2)五界系统五界系统:1969年年R.H Whittaker提出:提出:是以细胞结构分是以细胞结构分化的等级(原核细胞、真核单细胞、真核多细胞)以及光合、化的等级(原核细胞、真核单细胞、真核多细胞)以及光合、吸收和摄食这三种主要营养方式有关的组织类型为基础的。吸收和摄食这三种主要营养方式有关的组织类型为基础的。n原核生物界原核生物界 Monera:细菌、放线菌等:细菌、放线菌等n原生生物界原生生
15、物界 Protista:藻类、原生动物、粘菌等:藻类、原生动物、粘菌等n真菌界真菌界 Fungi:酵母、霉菌:酵母、霉菌n动物界动物界 Animalia:n植物界植物界 Plantae:六界分类系统六界分类系统:1977年,我国微生物学家提出把病毒列为一界,年,我国微生物学家提出把病毒列为一界,即即病毒界病毒界(vira)。因此在五界分类系统的基础上形成了六界)。因此在五界分类系统的基础上形成了六界分类系统。分类系统。可以看出,在生物六界分类系统中,其中微生物包括四界。可以看出,在生物六界分类系统中,其中微生物包括四界。微生物的生物学分类地位(微生物的生物学分类地位(3 3)o 三个原界三个原
16、界:70年代以后,随着年代以后,随着“第三型生物第三型生物”古细菌(古细菌(archaebacteria)的发现,于)的发现,于1978年年R.H.Whittaker和和L.Margulis提出了三原界提出了三原界(urkingdom)分类系统。认为,在生物进化的)分类系统。认为,在生物进化的早期,存在一类各生物的共同祖先,然后分成三条早期,存在一类各生物的共同祖先,然后分成三条进化路线,形成了三个原界:进化路线,形成了三个原界:n古细菌原界:包括产甲烷细菌、极端嗜盐细菌、嗜热嗜古细菌原界:包括产甲烷细菌、极端嗜盐细菌、嗜热嗜酸细菌;酸细菌;n真细菌真细菌(eubacteria)原界:包括除古
17、细菌以外的其它原界:包括除古细菌以外的其它原核生物;原核生物;n真核生物原界:包括原生动物、真菌、动物和植物。真核生物原界:包括原生动物、真菌、动物和植物。图1.三域系统进化树三、三、微生物学的发展简史微生物学的发展简史 我们把这个过程分成以下五个阶段加以阐述。我们把这个过程分成以下五个阶段加以阐述。微生物学的史前时期微生物学的史前时期 微生物的发现与微生物学的启蒙时期(初创期)微生物的发现与微生物学的启蒙时期(初创期)微生物学的形成时期(奠基期)微生物学的形成时期(奠基期)微生物学的发展时期微生物学的发展时期 微生物学的成熟期微生物学的成熟期(一)微生物学的史前时期(一)微生物学的史前时期(
18、16761676年以前)年以前)o 难以认识,存在四大障碍:难以认识,存在四大障碍:个体过于微小,个体过于微小,杂居混生,群体外貌不显,因果难联;杂居混生,群体外貌不显,因果难联;例如,艾滋病例如,艾滋病与与HIVHIV,肝癌肝癌与黄曲霉毒素与黄曲霉毒素o 盲目应用时期盲目应用时期 (1 1)人类已经在利用微生物,在生产实践中都积累)人类已经在利用微生物,在生产实践中都积累了很多利用有益微生物和防治有害微生物的经验。了很多利用有益微生物和防治有害微生物的经验。如酿酒、发面、制酱、酿醋、沤肥、轮作、治病等。如酿酒、发面、制酱、酿醋、沤肥、轮作、治病等。我国古代劳动人民就利用了盐腌、糖渍、烟熏、风
19、我国古代劳动人民就利用了盐腌、糖渍、烟熏、风干等。干等。(2 2)微生物对人类的危害更大。微生物对人类的危害更大。鼠疫、天花、疟疾、鼠疫、天花、疟疾、麻风、梅毒、结核病和流感等大流行。麻风、梅毒、结核病和流感等大流行。(二)微生物发现与微生物学启蒙时期(1676-1861)o十 七 世 纪,荷 兰 人 吕 文 虎 克十 七 世 纪,荷 兰 人 吕 文 虎 克(Antony van LeeuwenhockAntony van Leeuwenhock)发)发明了第一台简易显微镜(明了第一台简易显微镜(200200300300倍)。倍)。o于于16691669年出版了年出版了安东安东.列文虎列文虎克
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