微生物的探究历程.ppt

第一节第一节 微生物的探究历程微生物的探究历程 微微生物生物是肉眼难以看清的微是肉眼难以看清的微小生物的总称。小生物的总称。 ( (一般个体一般个体0.1mm) 0.1mm) 一、什么是微生物一、什么是微生物 微生物在哪里？微生物在哪里？人类很早以前就已经猜测它的存在并已开人类很早以前就已经猜测它的存在并已开始应用它始应用它广泛存在于我们的身体周围的环境中广泛存在于我们的身体周围的环境中微生物与人类有着密切的关系微生物与人类有着密切的关系 16741674年，年，荷荷兰人列文兰人列文虎克虎克用自制显用自制显微微镜镜，发现了微，发现了微生物，生物，并绘制了他看到的微生并绘制了他看到的微生物图像。（杆菌、球菌、螺旋菌）物图像。（杆菌、球菌、螺旋菌）微生物的发现：微生物的发现：显微镜的发明使微生物的发现成为可能显微镜的发明使微生物的发现成为可能列文虎克列文虎克喜欢磨镜片的看门人喜欢磨镜片的看门人 列文虎克（列文虎克（Leeuwenhoek） 细菌是谁发现的？细菌是谁发现的？ 1674年，列文虎克用自制的显微镜观察年，列文虎克用自制的显微镜观察到了许多到了许多微生物和原生动物微生物和原生动物。 1677年，他第一个观察并记录了兔子、年，他第一个观察并记录了兔子、狗和人的精子，这是人类第一次对动物狗和人的精子，这是人类第一次对动物和人的和人的精子精子进行观察和记录。进行观察和记录。 1680年，他第一个观察并描述了显微镜年，他第一个观察并描述了显微镜下的下的红细胞红细胞的形状。他第一个观察到了的形状。他第一个观察到了连接心脏动脉和静脉的连接心脏动脉和静脉的毛细血管毛细血管。 1683年，他第一个看到了人的年，他第一个看到了人的牙垢牙垢中的中的微生物。微生物。列文虎克列文虎克(16321723)他在一篇写给英国皇家学会的小短文中写到：他在一篇写给英国皇家学会的小短文中写到：“这里所说的观察不是只做了一次，而是这里所说的观察不是只做了一次，而是 重复地进行过多次的重复地进行过多次的 它给了我许多快乐！它给了我许多快乐！”微生物学的建立微生物学的建立1、自然发生说观点支持者认为：、自然发生说观点支持者认为： 机体是在无生命的地方自然发生的。机体是在无生命的地方自然发生的。2、巴斯德用实验证明：、巴斯德用实验证明：微生物是通过其生殖活动微生物是通过其生殖活动产生的产生的.(只有在有活菌的条件下才能繁殖出新的细只有在有活菌的条件下才能繁殖出新的细菌）菌）3.巴斯德的巴斯德的曲颈瓶实验曲颈瓶实验“自然发生说自然发生说”之争之争 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），腐肉生蛆等。腐肉生蛆等。 自然发生说自然发生说 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， 微生物学的建立微生物学的建立葡萄汁高温灭菌后，不能酿成葡萄酒葡萄汁高温灭菌后，不能酿成葡萄酒高温灭菌后的葡萄汁加入酵母菌后，能酿成葡萄酒。高温灭菌后的葡萄汁加入酵母菌后，能酿成葡萄酒。巴氏消毒法：加热至巴氏消毒法：加热至62，保持，保持30分钟分钟发酵是否由微生物的活动引起的发酵是否由微生物的活动引起的1.错误观点：错误观点：发酵是纯化学过程，而不是生物参发酵是纯化学过程，而不是生物参与过程。与过程。2.正确观点：正确观点：发酵是一个生物参与的过程。发酵是一个生物参与的过程。3.巴斯德的实验巴斯德的实验微生物学的建立微生物学的建立疾病是否由病院微生物引起？疾病是否由病院微生物引起？4.微生物致病论的证实：微生物致病论的证实：科赫科赫分离出：炭疽芽孢杆菌、结核分枝杆菌、霍乱弧分离出：炭疽芽孢杆菌、结核分枝杆菌、霍乱弧菌菌1.错误观点：错误观点：疾病只是由于体内失衡和外界不利于健疾病只是由于体内失衡和外界不利于健康的因素引起的康的因素引起的2、正确观点：、正确观点：微生物致病论微生物致病论3.巴斯德提出微生物致病论的背景：巴斯德提出微生物致病论的背景：有些疾病与发酵有许多相似之处，发病时体温升高，有些疾病与发酵有许多相似之处，发病时体温升高，同时会产生一些粘液和泡沫。同时会产生一些粘液和泡沫。巴斯德的贡献巴斯德的贡献 1、否定了生物体是从无生命物质自然发生，证、否定了生物体是从无生命物质自然发生，证明了只有在有活细菌的条件下才能繁殖出新的细明了只有在有活细菌的条件下才能繁殖出新的细菌。菌。 2、否定了发酵是纯粹化学过程，证明了发酵是、否定了发酵是纯粹化学过程，证明了发酵是微生物参与的过程。微生物参与的过程。 3、否定了疾病是体内失衡和外界不利因素共同、否定了疾病是体内失衡和外界不利因素共同引起，提出了一些疾病很可能是微生物引起。引起，提出了一些疾病很可能是微生物引起。巴氏消毒法（低温消毒法）和科赫消毒法（湿热消毒法）巴氏消毒法（低温消毒法）和科赫消毒法（湿热消毒法）巴斯德的曲颈瓶实验巴斯德的曲颈瓶实验能杀灭有芽孢细菌能杀灭有芽孢细菌一个基因一个酶（粗糙脉胞菌）一个基因一个酶（粗糙脉胞菌） 科赫：(1843-1910)德国微生物学家，细菌学的奠基人重要贡献：重要贡献：1、1876年发现并分离出年发现并分离出炭疽芽孢杆菌炭疽芽孢杆菌2、1882年，发现并分离出年，发现并分离出结核分枝杆菌结核分枝杆菌，并因此获得并因此获得1905年度诺贝尔生理学或医学奖年度诺贝尔生理学或医学奖3、1883年，发现并分离出年，发现并分离出霍乱弧菌霍乱弧菌科赫重要贡献：重要贡献：4、提出了著名的科赫法则。、提出了著名的科赫法则。 确证微生物是否为某种疾病病原体的准确证微生物是否为某种疾病病原体的准则。则。5、发明了用固体培养基分离、纯化微生物、发明了用固体培养基分离、纯化微生物以及无菌操作技术。以及无菌操作技术。6、创造了细菌染色的方法、创造了细菌染色的方法.三、微生物学与生物学发展主流的会合三、微生物学与生物学发展主流的会合 微生物学首先与之汇合的是遗传学和微生物学首先与之汇合的是遗传学和生物化学生物化学“一个基因一个酶一个基因一个酶”学说学说比德尔和塔特姆（美）比德尔和塔特姆（美）1941年年X射线照射粗糙脉胞菌得到各种突变体的研究射线照射粗糙脉胞菌得到各种突变体的研究粗糙脉胞菌孢子粗糙脉胞菌孢子 营养缺陷突变体营养缺陷突变体【某个基因突变某个基因突变 某种酶不能合成某种酶不能合成】 X X射线射线基本培养基本培养基基不能生长不能生长基本培养基本培养基基加加某种某种营养物质营养物质能生长能生长菌株基本培养基加不同的氨基酸不加鸟氨酸瓜氨酸精氨琥珀酸精氨酸野生型 +arg e_+arg f_+arg g_+arg h_+基因基因酶酶N-乙酰乙酰鸟氨酸鸟氨酸arg Earg Harg Farg G乙酰鸟氨酸酶乙酰鸟氨酸酶鸟氨酸鸟氨酸鸟氨酸精氨鸟氨酸精氨甲酰酶甲酰酶瓜氨酸瓜氨酸精氨琥精氨琥珀酸珀酸精氨酸精氨酸精氨酸合精氨酸合成酶成酶精氨琥珀精氨琥珀酸合成酶酸合成酶“一个基因一个酶一个基因一个酶”学说学说 1941年，美国科学家比德尔和塔特姆的基本实验设计是简单年，美国科学家比德尔和塔特姆的基本实验设计是简单的，用辐射（如的，用辐射（如X射线或紫外线）照射正常红色面包霉孢子由射线或紫外线）照射正常红色面包霉孢子由于大多数突变是有害的，所以可期望的许多孢子将不能在基本于大多数突变是有害的，所以可期望的许多孢子将不能在基本培养基上萌发把这些在基本培养基上不能生长的孢子接种到限培养基上萌发把这些在基本培养基上不能生长的孢子接种到限制培养基上制培养基上添加了能够使特定突变体生长的物质，就可以添加了能够使特定突变体生长的物质，就可以选择特定的突变体。例如，某种突变体只能在含有维生素选择特定的突变体。例如，某种突变体只能在含有维生素B的的培养基上才能生长，这就说明该突变体中合成维生素培养基上才能生长，这就说明该突变体中合成维生素B的代谢的代谢发生障碍。代谢障碍可以看作是基因突变的结果。比德尔和塔发生障碍。代谢障碍可以看作是基因突变的结果。比德尔和塔特姆得出结论：基因突变引起酶的改变，一个基因控制着一个特姆得出结论：基因突变引起酶的改变，一个基因控制着一个特定的酶。后来这一结论被说成更为简洁的格言：特定的酶。后来这一结论被说成更为简洁的格言：“一个基因一个基因一种酶一种酶”。 微生物学的发展简史：微生物学的发展简史：经验阶段（未发现之前）经验阶段（未发现之前）形态学阶段（在显微镜下发现之后）形态学阶段（在显微镜下发现之后）生理学阶段（对三种学说的否定）生理学阶段（对三种学说的否定）生物化学阶段生物化学阶段分子生物学阶段分子生物学阶段二、微生物学的建立和发展简史二、微生物学的建立和发展简史（一）史前期：（约8000年前-公元1676年）又称朦胧阶段。 微生物应用方面尤其以我国的制酒、酿酒技术著。8000年前已出现曲蘖酿酒，4000年酿酒已普遍，2500年前已能利用微生物制醋、制酱。公元6世纪 后魏的贾思勰 齐民要术详细记载记载谷物制曲、酿酒、制酱、造醋、腌菜、豆科植物与其它作物轮作。v 认识疾病方面认识疾病方面 公元6世纪已知狂犬病来源疯狗。 公元2世纪张仲景提出禁食病死兽肉和不洁食物，以防伤寒。 公元141-208年，华佗主张割去腐肉以防传染。 公元4世纪葛洪在肘后方一书中详细记载了天花，并知道种牛痘以防天花。v认识植物病害方面认识植物病害方面公元2世纪神农本草经有“白僵病”的记载明朝李时珍本草纲目有对植物病害的记栽人类已应用微生物，但不知是微生物的作用 首先对微首先对微生物进行实生物进行实验研究的是验研究的是杰出微生物杰出微生物学家学家微生物学的建立微生物学的建立曲颈瓶试验曲颈瓶试验用无可争辩的事实推翻了（自然发生说）用无可争辩的事实推翻了（自然发生说）微生物技术：微生物技术：1、微生物纯种分离、微生物纯种分离（1）平板划线法）平板划线法 （2）液体稀释法）液体稀释法 （3）利用选择培养基分离）利用选择培养基分离2、微生物培养、微生物培养3、无菌技术、无菌技术