1、第五章第五章 微生物与发酵工程微生物与发酵工程 第一节第一节 微生物的类群微生物的类群 微生物微生物 原核生物界原核生物界 原生生物界原生生物界 真菌界真菌界 病毒界病毒界 第一节第一节 微生物的类群微生物的类群 (细菌、放线菌、蓝藻细菌、放线菌、蓝藻) (酵母菌霉菌大型真菌酵母菌霉菌大型真菌) (草履虫变形虫衣藻草履虫变形虫衣藻) (噬菌体、艾滋病毒噬菌体、艾滋病毒) 种类种类: 特点：结构都相当特点：结构都相当简单简单, ,个体多数十分个体多数十分微小微小. .通常要用通常要用光学光学 显微镜或电子显微镜显微镜或电子显微镜才能看到，有的甚至没有细胞结构才能看到，有的甚至没有细胞结构. .
2、且体内且体内一般不含有叶绿素一般不含有叶绿素. .不能进行光合作用不能进行光合作用. . 细菌的种类细菌的种类 球菌球菌 杆菌杆菌 螺旋菌螺旋菌 （一）细菌的形态一）细菌的形态 一、细菌一、细菌 提问：提问：是否所有的细菌都有相同的结构？是否所有的细菌都有相同的结构？ 一般结构一般结构:是细菌一般都有的结构；是细菌一般都有的结构； 特殊结构特殊结构:不是一切细菌都具有的，只是某些不是一切细菌都具有的，只是某些 细菌在一定的条件下或生长发育某一阶段形成的细菌在一定的条件下或生长发育某一阶段形成的 构造。构造。 二、细菌的一般结构：二、细菌的一般结构： 结构结构化学本质化学本质功能或应用功能或应用
3、 细胞壁细胞壁 细胞膜细胞膜 细细 胞胞 质质 基质基质 核糖体核糖体 质粒质粒 贮藏性贮藏性 颗粒颗粒 核区核区 主要是肽聚糖主要是肽聚糖 保护和维持细胞形状等保护和维持细胞形状等 同真核生物同真核生物 同真核生物同真核生物 多种成分多种成分新陈代谢的主要场所新陈代谢的主要场所 小型小型DNA 分子分子 同真核生物同真核生物同真核生物同真核生物 控制细菌的抗药性控制细菌的抗药性 固氮、抗生素生成固氮、抗生素生成 多种成分多种成分贮藏营养物质或代谢贮藏营养物质或代谢 废物，如淀粉粒、硫废物，如淀粉粒、硫 粒粒 大型环型大型环型DNA 控制细菌主要遗传性状控制细菌主要遗传性状 2 2. .细菌的
4、特殊结构：细菌的特殊结构： 结构结构功能功能 荚膜荚膜 鞭毛鞭毛 芽孢芽孢 保护细菌、粘性保护细菌、粘性 细菌的运动器官细菌的运动器官 细菌细菌休眠体休眠体，对，对恶劣的环境有抵抗力恶劣的环境有抵抗力 依靠分解动植物的依靠分解动植物的遗体遗体例如枯草杆菌例如枯草杆菌 (一一)异养异养:细菌一般不含有叶绿素，只能吸收现成细菌一般不含有叶绿素，只能吸收现成 有机物来维持生活。这样的营养方式叫做有机物来维持生活。这样的营养方式叫做 活的动植物体内活的动植物体内吸取有机物来生活。吸取有机物来生活。 例如痢疾杆菌例如痢疾杆菌 四、细菌的营养四、细菌的营养 五、细菌的呼吸方式五、细菌的呼吸方式 有氧条件下
5、有氧条件下,好氧性细菌好氧性细菌.如如:枯草杆菌枯草杆菌 无氧条件下无氧条件下,厌氧性细菌厌氧性细菌.如如:大肠杆菌大肠杆菌,乳乳 酸菌等酸菌等. 异养异养。 腐生：腐生： 寄生：寄生： 有氧呼吸有氧呼吸: 无氧呼吸无氧呼吸: (二二) 自养自养:蓝藻蓝藻 硝化细菌硝化细菌 (二）细菌的分裂： 那么细菌的二分裂过程又是怎样的呢？那么细菌的二分裂过程又是怎样的呢？ 细胞的二分裂繁殖的属于何种生殖类型？细胞的二分裂繁殖的属于何种生殖类型？ 讨论 二分裂二分裂 （三）细菌的菌落： 单细胞或数个同种类单细胞或数个同种类的细菌在固体培养基的细菌在固体培养基 上大量上大量繁殖繁殖时，所形成肉眼可见的、具有
6、一时，所形成肉眼可见的、具有一 定形态结构的定形态结构的子细胞子细胞群体。群体。 菌落可作为菌种鉴定的重要依据菌落可作为菌种鉴定的重要依据 培养皿中不同菌落在哪些方面存在区培养皿中不同菌落在哪些方面存在区 别，造成这些区别的可能原因是什么？别，造成这些区别的可能原因是什么？ 提问 既然一个菌落是由一个或数个同一种类的既然一个菌落是由一个或数个同一种类的 细菌经过增殖形成的群体，那么菌落在生细菌经过增殖形成的群体，那么菌落在生 态学上属于什么单位态学上属于什么单位？ 大小、形状、光泽度、颜色、硬度、透明度大小、形状、光泽度、颜色、硬度、透明度 细菌的特殊结构细菌的特殊结构菌落特征菌落特征 无鞭毛
7、无鞭毛 有有鞭毛鞭毛 有荚膜有荚膜 有芽孢有芽孢 菌落较小，较厚，边缘极其圆整菌落较小，较厚，边缘极其圆整 菌落大而扁平，形状不规则，菌落大而扁平，形状不规则， 边缘多缺刻，边缘多缺刻， 菌落十分光滑，形状比较大菌落十分光滑，形状比较大 菌落外形不透明或有干燥的感觉菌落外形不透明或有干燥的感觉 二、放线菌二、放线菌 （一）结构特征：（一）结构特征： 1.单细胞的原核生物单细胞的原核生物 2.结构结构 基内菌丝：基内菌丝： 气生菌丝：气生菌丝： 吸收营养物质吸收营养物质 （孢子丝）孢子丝） 气气 生生 菌菌 丝丝 孢孢 子子 丝丝 孢子孢子 基内菌丝基内菌丝培养基培养基 （二）放线菌的繁殖方式：
8、二）放线菌的繁殖方式：主要为孢子生殖主要为孢子生殖 （三）放线菌的生产应用：三）放线菌的生产应用： 从它们中制成了许多的抗菌素从它们中制成了许多的抗菌素如头孢拉定、链霉素如头孢拉定、链霉素 金霉素、土霉素、庆大霉素、春雷霉素、金霉素、土霉素、庆大霉素、春雷霉素、 四环素、红霉素和卡那霉素等四环素、红霉素和卡那霉素等 刺突刺突 囊膜囊膜 衣壳衣壳 核酸核酸 病毒的结构示意图病毒的结构示意图 三三、病毒病毒 T2噬菌体的模式图噬菌体的模式图 （一）（一）病毒的结构病毒的结构 基本结构基本结构 （核衣壳）核衣壳） 核心核心核酸：核酸： 决定病毒的遗传性状决定病毒的遗传性状 衣衣 壳壳 衣壳粒衣壳粒
9、电镜能看到的最小单位电镜能看到的最小单位 常由常由16个多肽分子个多肽分子 衣壳粒排列方式衣壳粒排列方式：蝌蚪形蝌蚪形 球形、杆形。球形、杆形。 特殊结构特殊结构 （囊膜）囊膜） 囊膜：囊膜：蛋白质、多糖、脂类构成的膜 蛋白质、多糖、脂类构成的膜 刺突：刺突：少数病毒在囊膜上还有刺突少数病毒在囊膜上还有刺突 病毒的形态病毒的形态 微生物的类群微生物的类群 细菌细菌 结构结构 繁殖：繁殖： 二分裂二分裂 一般结构一般结构 特殊结构特殊结构 菌落菌落 放线菌放线菌 结构特征结构特征 繁殖方式繁殖方式 生产应用生产应用 病毒病毒 结构结构 一般结构一般结构 特殊结构特殊结构 病毒的增殖：病毒的增殖：
10、 小结：小结： 巩固练习：巩固练习： 1.下列下列4种生物中，哪一种生物的细胞结构与其他种生物中，哪一种生物的细胞结构与其他3种生物的种生物的 细胞有明显区别细胞有明显区别-（ ） A.酵母菌酵母菌 B.乳酸菌乳酸菌 C. 青霉菌青霉菌 D. 蘑菇蘑菇 2.对细菌芽孢的描述，正确的是对细菌芽孢的描述，正确的是-（ ） A.芽孢是细菌细胞内形成的休眠体芽孢是细菌细胞内形成的休眠体 B.细菌以形成芽孢的方式繁殖细菌以形成芽孢的方式繁殖 C.芽孢的含水量高，抗热性弱芽孢的含水量高，抗热性弱 D.芽孢是由细菌细胞壁裹上厚壁形成的芽孢是由细菌细胞壁裹上厚壁形成的 B A 3.科学家发现一种引起奶牛患病的
11、特殊生物，这种生物比病科学家发现一种引起奶牛患病的特殊生物，这种生物比病 毒还小，仅由多肽组成，竟然没有遗传物质核酸。虽然目前还不毒还小，仅由多肽组成，竟然没有遗传物质核酸。虽然目前还不 清楚这种生物是如何复制的，但科学界一致认定这是一种新的生清楚这种生物是如何复制的，但科学界一致认定这是一种新的生 物类型，定名为朊病毒。那么判断依据是物类型，定名为朊病毒。那么判断依据是-（ ） A. 能使能使别的生物患病；别的生物患病； B.含有蛋白质成分；含有蛋白质成分； C.能够不断繁殖；能够不断繁殖； D.结构特别简单。结构特别简单。 C 4. 在固体培养基表面生长的一个谷氨酸棒状杆菌的菌落，在固体培
12、养基表面生长的一个谷氨酸棒状杆菌的菌落， 从生态学角度来看，属于一个从生态学角度来看，属于一个-（ ） A.个体个体 B.种群种群 C.群落群落 D.生态系统生态系统 B 5.细菌抗药性基因存在于细菌抗药性基因存在于-（ ） A.核区核区DNA ； B.质粒；质粒； C.RNA ； D.染色体上。染色体上。 B 6.下列不属于细菌基本结构的是下列不属于细菌基本结构的是-（ ） A.鞭毛；鞭毛； B.核糖体；核糖体； C.质粒；质粒； D细胞壁。细胞壁。 7.细菌细胞壁与植物细胞壁的区别是细菌细胞壁与植物细胞壁的区别是-（ ） A.功能不同；功能不同； B.细菌细胞壁具流动性；细菌细胞壁具流动性
13、； C.组成不同；组成不同； D.细菌可形成。细菌可形成。 A C 8.细菌的生殖方式属于无性生殖中的细菌的生殖方式属于无性生殖中的-( ) A.分裂生殖分裂生殖; B.出芽生殖出芽生殖; C.孢子生殖孢子生殖; D.营养生殖营养生殖. A 9.将将50mL牛奶煮沸牛奶煮沸,倒入一消毒后的锥形瓶内倒入一消毒后的锥形瓶内,锥形瓶口用棉锥形瓶口用棉 团堵住团堵住,每日观察牛奶的情况每日观察牛奶的情况(如右图如右图),共进行共进行4天天. (1)这个实验可以证明的假说是这个实验可以证明的假说是 棉团棉团 煮沸的煮沸的 牛奶牛奶 新鲜花新鲜花 园土园土 土壤中有微生物存在土壤中有微生物存在 在在其他条
14、件不变的基础上，把花园土换成其他条件不变的基础上，把花园土换成 高温加热过的花园土高温加热过的花园土 （2）为这个实验设计的对照实验应该）为这个实验设计的对照实验应该 是是- （3）实验结束时，牛奶会）实验结束时，牛奶会，检测，检测 的方法是的方法是，产生这一结，产生这一结 果的原因是果的原因是。 （4）牛奶在这个实验中的作用是）牛奶在这个实验中的作用是 （5）实验前先将牛奶煮沸的原因是）实验前先将牛奶煮沸的原因是 （6）加入土样前，先让牛奶冷却至室温的原因是）加入土样前，先让牛奶冷却至室温的原因是 （7）用棉团堵住锥形瓶的原因是）用棉团堵住锥形瓶的原因是 （8）实验前是否需要对锥形瓶进行消毒？）实验前是否需要对锥形瓶进行消毒？。理由是。理由是 变酸变酸 用用PH试纸检测试纸检测 土壤中的微生物通过发酵作用，把牛奶变酸土壤中的微生物通过发酵作用，把牛奶变酸 为为土壤中的微生物提供营养土壤中的微生物提供营养 尽量杀死牛奶中可能存在的微生物尽量杀死牛奶中可能存在的微生物 避免煮沸的牛奶杀死新鲜花园土避免煮沸的牛奶杀死新鲜花园土 中的微生物，从而影响实验结果中的微生物，从而影响实验结果 防止空气中的微生物进入锥形防止空气中的微生物进入锥形 瓶，影响实验的准确性瓶，影响实验的准确性 需要需要 以此以此证明土壤加入之前，锥证明土壤加入之前，锥 形瓶中无任何微生物形瓶中无任何微生物
