《微生物学》PPT课件 河南大学 王刚

 
课件内容： 
绪论 
本章主要介绍微生物与人类的密切关系，微生物学的研究对象及其分类地位、发展简史，重点阐述了微生物的基本概念、类型及特点。详细介绍了微生物学创立和发展的奠基者及他们的开创性工作，及微生物学在生命科学发展中做出的巨大贡献。 
1.1 微生物学的建立和发展 
1.2 微生物与微生物学 
微生物纯培养和显微技术 
由于微生物个体微小，在多数情况下对微生物的研究、应用都是使用其群体，微生物菌种也是以群体的形式进行繁衍和保存。人为规定的条件下培养、繁殖得到的微生物群体称为培养物。只有一种微生物的培养物称为纯培养物。纯培养物才能较好地提供可以重复的结果。因此，将目的微生物从自然环境混杂的群体中分离纯化出来的纯培养技术（包括无菌操作技术、分离技术和筛选方法）是进行微生物学研究的基础。平板培养分离是常用的纯种分离技术。选择培养法是筛选微生物的有效方法。有效的菌种保藏技术是保证微生物研究和应用的前提条件。多数微生物的个体形态或内部结构通过显微镜才能观察和研究，显微技术是进行微生物研究的另一项重要技术。显微镜下不同类型微生物大小和形态不同，都有各自的特征，是进行分类、鉴定的重要依据。 
2.1 微生物的无菌操作技术 
2.2 微生物的分离与纯化 
2.3 显微镜和显微技术 
2.4 显微镜下的微生物 
2.5 微生物的菌种保藏 
微生物细胞结构与功能 
微生物的细胞结构和动植物的细胞结构有相似之处，同时也有很多不同的地方。具有细胞结构的微生物，按照细胞核的结构和进化水平的差异，可以分为原核微生物和真核微生物，两者在细胞结构方面也有一定的区别。本章分别学习原核微生物和真核微生物的细胞结构，并掌握各个结构的功能。 
3.1 原核生物与真核生物的区别 
3.2 原核微生物细胞壁以外的构造 
3.3 原核微生物细胞壁的构造 
3.4 原核微生物细胞壁以内的构造 
3.5 原核微生物细胞中芽孢的形成 
微生物的营养 
微生物的营养主要研究营养物质在微生物生命活动过程中的生理功能，以及微生物细胞从外界环境摄取营养物质的具体机制。本章首先从化学元素的角度揭示微生物细胞的化学组成，进而了解微生物细胞生长过程中所需要的营养物质的类型及营养类型。根据微生物细胞营养类型的不同，学习如何配制适合某一种微生物细胞生长的培养基。最后学习一下营养物质进入微生物细胞的方式。 
4.1 微生物的营养要求 
4.2 培养基 
4.3 营养物质进入细胞 
微生物的代谢 
代谢是生物体内所进行的全部生化反应的总称，是生命活动得以进行的保证，主要由分解代谢和合成代谢组成。微生物代谢的类型多种多样，异养微生物、自养微生物、光合营养型微生物可以分别通过发酵、呼吸、光合作用等方式将光能或化学能转化为通用能源ATP，而微生物大分子的合成、运动、发光等则需要消耗ATP。代谢途径都是由一系列连续的酶促反应构成，细胞可以通过各种方式有效地调节相关的酶促反应，以保证整个代谢途径的协调与完整。 
5.1 代谢总论 
5.2 产能代谢-发酵 
5.3 产能代谢-呼吸 
5.4 产能代谢-能量转换 
5.5 耗能代谢-C、N的固定 
微生物生长繁殖及其控制 
微生物生长是细胞物质有规律的不可逆地增加，导致细胞体积的增大，这是个体的生长。微生物随着母细胞体积的增大，其细胞内含物也复制了一份，它就会分裂成两个子细胞，接着子细胞在伴随生长的过程中会再分裂繁殖，所以，微生物的生长还伴随着细胞分裂造成的细胞数目的增加。可以看出微生物的生长和繁殖是两个不同但又相互联系的概念。两个过程是紧密联系又很难划分的。真菌的繁殖与细菌的生繁殖是不同的。测定生长的方法也不同。 
6.1 细菌的生长 
6.2 同步培养和连续培养 
6.3 微生物生长的测定方法-计数法 
6.4 微生物生长的测定方法-重量法和生理指标法 
6.5 丝状真菌的生长繁殖 
6.6 环境对微生物生长的影响 
6.7 控制微生物的物理因素 
病毒 
病毒是一类结构极其简单、具有特殊繁殖方式和绝对细胞内寄生的微生物，它有两种生命形式：具有感染性的细胞外毒粒形式和具有繁殖性的细胞内基因形式。毒粒具有一定的形态结构、生物学特性和理化性质。毒粒的基本结构为核壳，壳体具有一定的对称性，有的病毒核壳外面还有包膜。毒粒的基本化学组成为核酸和蛋白质。病毒的繁殖方式为复制，一个复制周期包括吸附、侵入、脱壳、病毒大分子的合成、装配与释放五个阶段。由于病毒或细胞的原因，病毒也可以发生非增殖性感染。类病毒、卫星病毒、卫星核酸和朊病毒是一类结构更简单的感染性因子，不具有典型病毒的基本特征，属于亚病毒因子。 
7.1 病毒概述 
7.2 毒粒的性质-毒粒的形态结构 
7.3 毒粒的性质-毒粒的化学组成 
7.4 病毒的复制-病毒的复制周期 
7.5 病毒的复制-病毒大分子的合成 
7.6 亚病毒因子 
微生物遗传 
微生物遗传学是研究和揭示微生物遗传变异规律的一门自然科学，是遗传学的一门分支，本章从微生物在揭示遗传的物质基础这一重大问题上做出来的巨大贡献开始，通过介绍微生物基因组和染色体外遗传因子的结构基础，阐述微生物的基因突变和修复、基因转移和重组。 
8.1 遗传的物质基础 
8.2 微生物的基因组结构 
8.3 细菌的质粒 
8.4 细菌的基因转移和重组-接合作用 
8.5 细菌的基因转移和重组-转导转化 
微生物基因的表达调控 
基因表达是遗传信息表现为生物性状的过程，这一过程受多种调控机制制约，本章主要从转录水平和转录后水平来简要介绍微生物基因的表达调控。微生物基因表达的调控主要发生在转录水平上，包括操纵子转录调控、分解代谢物阻遏调控、细菌的应急反应、通过σ因子更换的调控、二组分调节系统等，通过控制基因转录的开启或关闭来控制mRNA的合成量，进而调节酶蛋白的合成量，这是微生物最经济的调控方式。转录后调控是在翻译或翻译后水平进行“微调”，包括翻译起始的调控、mRNA稳定性、稀有密码子和重叠基因调控等，这是对转录调控的补充，二者相结合，使基因表达的程度更加适应生物本身的需求和外界条件的变化。 
9.1 转录水平调控-操纵子调控 
9.2 转录水平调控-分解代谢物阻遏调控和更换δ因子调控 
9.3 转录水平调控-二组分调控系统和严谨反应 
9.4 转录后调控 
微生物与基因工程 
基因工程是指对遗传信息的分子施工，其核心技术是重组DNA技术，它是在现代生物学、化学工程学以及其他有关数理科学的基础上产生和发展起来的。本章主要介绍了基因工程的概念、基本过程及主要应用，重点介绍了微生物在基因工程中的作用，它参与了基因工程的各个步骤，在基因工程的产生和发展过程中起着不可替代的作用。基因工程的迅速发展和广泛应用，促使了生物科学迅猛发展，同时也带动生物技术产业的兴起，为工农业生产和临床医学等实践领域开创了一个广阔的应用前景。基因工程在给人类带来巨大利益的同时也面临严峻的挑战，我们要科学合理的利用这一技术，使它朝着有利于人类进步的方向发展。 
10.1 微生物与基因工程 
微生物的生态 
生态系统是指在一定空间内生物成分和非生物成分通过物质循环和能量流动相互作用、相互依存而构成的一个生态学功能单位。微生物是生态系统的重要成员，在生态系统中广泛分布，土壤、水体、空气、甚至一些极端环境下都有微生物的存在。微生物对生态系统乃至整个生物圈的能量流动、物质循环、信息传递都起着独特的作用；微生物降解污染物的巨大潜力在控制污染、修复污染环境中发挥重要的作用，有助于缓解生态破坏，恢复受损生态系统。 
11.1 环境中的微生物 
11.2 极端环境和动植物体中的微生物 
11.3 微生物与生物环境间的关系 
11.4 微生物在生态系统中的地位与作用 
微生物的进化、系统发育和分类鉴定 
选择合适的生物进化计时器，研究各种微生物进化的历史即微生物的系统发育，按照生物系统发育相关性水平对生物进行分群归类，建立反映生物系统发育的分类系统。本章主要讲解以16S rRNA基因为依据的三域生物的主要特征、原核生物分类原则以及伯杰氏手册、真菌分类，同时介绍了微生物系统学的研究内容与方法，包括多相分类学、表型特征、化学组分分析、DNA/RNA分子和遗传重组等，最后介绍了微生物的快速鉴定与分析技术。 
12.1 微生物的进化、系统发育和分类鉴定