1、第一节第一节 微生物的探究历微生物的探究历程程一、什么是微生物一、什么是微生物 微生物是一切肉眼看不见或看不清楚的微小生物的总称。(一般个体0.1mm)1、微生物学的建立、微生物学的建立史前期史前期 史前期是指人类史前期是指人类还未见到微生物还未见到微生物个体尤其个体尤其是细菌细胞前的一段漫长的历史时期，大约在是细菌细胞前的一段漫长的历史时期，大约在距今距今8000年年1676年间。年间。开创者：各国劳动人民，其中尤以我国的开创者：各国劳动人民，其中尤以我国的制曲、酿酒制曲、酿酒技术蓍称。技术蓍称。特点：未见细菌等微生物个体；凭实践经特点：未见细菌等微生物个体；凭实践经验利用微生物的有益活动（
2、验利用微生物的有益活动（酿酒、制酱、酿醋酿酒、制酱、酿醋、沤肥、轮作、治病、沤肥、轮作、治病鼻苗种痘法鼻苗种痘法）。）。初创期初创期时时 间：间：16761861开创者：开创者：列文虎克列文虎克（Leeuwenhoek)荷兰荷兰特特 点：自制的单式显微镜第一个真正看见点：自制的单式显微镜第一个真正看见 和描述微生物；和描述微生物；1676年，微生物学年，微生物学的先驱荷兰人列文的先驱荷兰人列文虎克首次观察到了虎克首次观察到了细菌。他没有上过细菌。他没有上过大学，是一个只会大学，是一个只会荷兰语的小商人，荷兰语的小商人，但却在但却在1680年被选年被选为英国皇家学会的为英国皇家学会的会员。会员。
3、列文虎克自制显微镜列文虎克画的细菌 以后的两百年间，以后的两百年间，许多科学家对自然界存在的各种微许多科学家对自然界存在的各种微生物进行了生物进行了形态描述形态描述和和分门别类分门别类。“自然发生说自然发生说”之争之争错误认为：生物体是从无生命物质自然发生。错误认为：生物体是从无生命物质自然发生。“腐肉生蛆腐肉生蛆”自然发生说是自然发生说是19世纪前广泛流行的理论，世纪前广泛流行的理论，这种学说认为，这种学说认为，生命是从无生命物质自然生命是从无生命物质自然发生的。发生的。如，我国古代认为的如，我国古代认为的“腐草化为腐草化为萤萤”（即萤火虫是从腐草堆中产生的），（即萤火虫是从腐草堆中产生的）
4、，腐肉生蛆等。腐肉生蛆等。“自然发生说自然发生说”之争之争 在西方，亚里士多德（公元前在西方，亚里士多德（公元前384公元公元前前322）就是一个自然发生论者，有的人还）就是一个自然发生论者，有的人还通过通过“实验实验”证明，将谷粒、破旧衬衫塞入证明，将谷粒、破旧衬衫塞入瓶中，静置于暗处，瓶中，静置于暗处，21天后就会产生老鼠，天后就会产生老鼠，“自然发生说自然发生说”之争之争法国微生物学家巴斯德（Louis Pasteur）（18221895）曲颈瓶实验曲颈瓶实验 巴斯德提出的问题：巴斯德提出的问题：生物体是否从无生命生物体是否从无生命 物质自然发生的？物质自然发生的？假设假设：（是）（是）
5、（否）（否）实验设计思路实验设计思路：实验的变量：实验的变量：有无曲颈或煮沸与否有无曲颈或煮沸与否 曲颈瓶曲颈的作用：曲颈瓶曲颈的作用：细菌沉降在曲颈处，阻止细菌落入肉汤细菌沉降在曲颈处，阻止细菌落入肉汤 实验结果分析：实验结果分析：A-B:A-B:没有微生物生长没有微生物生长 C-DC-D：原来存在活的微生物，微生物生长引起肉：原来存在活的微生物，微生物生长引起肉汤浑浊汤浑浊 E E：空气中的微生物通过玻璃管口进入肉汤，微生：空气中的微生物通过玻璃管口进入肉汤，微生物生长引起肉汤浑浊物生长引起肉汤浑浊 实验结论：实验结论：只有在有活细菌存在的条件只有在有活细菌存在的条件 下才能繁殖出新的细菌
6、。下才能繁殖出新的细菌。去掉曲颈的目的：去掉曲颈的目的：进一步验证实验结论进一步验证实验结论 B B瓶过一段时间仍然会变浑浊：瓶过一段时间仍然会变浑浊：煮沸无法杀死的芽孢在适宜条件下萌发形成新的细煮沸无法杀死的芽孢在适宜条件下萌发形成新的细菌而继续繁殖菌而继续繁殖发酵是否由微生物引起？发酵是否由微生物引起？错误认为：错误认为：发酵是把糖和其他有机物转变成酒精、酸和二氧化碳发酵是把糖和其他有机物转变成酒精、酸和二氧化碳的的纯粹化学纯粹化学过程。过程。巴斯德提出牛奶变酸、葡萄酒酿制等发酵巴斯德提出牛奶变酸、葡萄酒酿制等发酵过程是一个过程是一个微生物参与微生物参与的过程的过程 “一切发酵过程都是微生
7、物作用的结果。一切发酵过程都是微生物作用的结果。”18601860年，法国里尔城的制酒厂偶然年，法国里尔城的制酒厂偶然发生了一起事故：味道可口、气味芬发生了一起事故：味道可口、气味芬芳的啤酒莫名其妙地变酸了，一桶桶芳的啤酒莫名其妙地变酸了，一桶桶啤酒堆积如山，卖不出去，酒厂面临啤酒堆积如山，卖不出去，酒厂面临破产的危险。最后酒商们给巴斯德写破产的危险。最后酒商们给巴斯德写了封信，请他帮助解决这个难题。尽了封信，请他帮助解决这个难题。尽管巴斯德对啤酒变酸的问题是个门外管巴斯德对啤酒变酸的问题是个门外汉，但他感到这是科学家义不容辞的汉，但他感到这是科学家义不容辞的责任，便答应了。责任，便答应了。目
8、的：既可以杀死不耐热的有害微生物，又能保证营养物质不被破坏 应用：广泛应用于牛奶、奶酪、啤酒等产品的消毒。缺点：无法杀死芽孢巴氏消毒法：加热至巴氏消毒法：加热至62 62，保持，保持30min30min。巴氏消毒法对细菌芽孢无用，巴氏消毒法对细菌芽孢无用，121121摄氏度，摄氏度，15min15min以上以上（高压蒸汽灭菌法）才可杀死。（高压蒸汽灭菌法）才可杀死。疾病是否由病原微生物引起疾病是否由病原微生物引起 错误认为：错误认为：疾病只是由于体内失衡和外界不利于健康的因素引起疾病只是由于体内失衡和外界不利于健康的因素引起的。的。纠正纠正1 1：巴斯德发现：有些疾病与发酵相同（体温升高，产生
9、巴斯德发现：有些疾病与发酵相同（体温升高，产生泡沫粘液）泡沫粘液）假设：假设：结果：结果：一些疾病可能由微生物引起一些疾病可能由微生物引起许多疾病由病原微生物引起许多疾病由病原微生物引起纠正2：德国细菌学家科赫（Robert Koch）（18431910）微生物致病论微生物致病论炭疽杆菌炭疽杆菌结核杆菌结核杆菌霍乱弧菌霍乱弧菌巴斯德（疫苗之父）巴斯德（疫苗之父）18811881年年5 5月月5 5日日4848只绵羊、只绵羊、2 2只山羊、只山羊、1212头牛头牛接种脱毒接种脱毒炭疽疫苗炭疽疫苗不接种不接种强致病性炭疽杆菌攻击强致病性炭疽杆菌攻击羊全部死亡羊全部死亡牛病入膏肓牛病入膏肓1 1只绵
10、羊死亡只绵羊死亡其余安然无恙其余安然无恙新的疾病治疗法免疫法免疫法微生物学的建立微生物学的建立1919世纪中期以后，由于巴斯德和科赫为代表世纪中期以后，由于巴斯德和科赫为代表的科学家的杰出工作，把微生物的研究的科学家的杰出工作，把微生物的研究从从形态描述形态描述生理学生理学研究阶段研究阶段建立微生物技术：建立微生物技术：纯种分离、培养和无菌操作纯种分离、培养和无菌操作使微生物作为一门独立的学科得以形成使微生物作为一门独立的学科得以形成2 2、微生物学与生物学发展主流的汇合、微生物学与生物学发展主流的汇合“一个基因一个酶一个基因一个酶”与遗传学和生物化学结合与遗传学和生物化学结合 1941年美国
11、科学家经过研究某种霉菌的突变体，提出“一个基因一个酶”理论，认为基因的功能是控制_的合成(从而影响生物的性状)(中心法则是1957年由克里克提出)例例1 1：已知粗糙脉胞菌中将N-乙酸鸟氨酸转化为精氨酸的过程中与四种酶有关，若缺乏精氨酸，则粗糙脉胞菌将无法正常生长。右图代表细菌中的反应程序。在这个程序右图代表细菌中的反应程序。在这个程序中，一种氨基酸通过酶的作用产生另一种氨基酸，中，一种氨基酸通过酶的作用产生另一种氨基酸，1 16 6代表不同的氨基酸；代表不同的氨基酸；代表不同的酶代表不同的酶。原。原始种的细菌只需要氨基酸始种的细菌只需要氨基酸1 1，而某细菌的变种只有在，而某细菌的变种只有在培养基中培养基中提供氨基酸提供氨基酸1 1、2 2和和5 5才能生存才能生存。这种细菌代。这种细菌代谢过程中，哪些酶已经不存在了谢过程中，哪些酶已经不存在了 A A B B C C D D 思考：思考：为什么微生物是研究遗传学、生物化学的为什么微生物是研究遗传学、生物化学的好材料？好材料？结构简单、繁殖快、又能进行基本结构简单、繁殖快、又能进行基本生命活动生命活动
