环境微生物学 第一章 绪言.ppt
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环境微生物学陈强2004.07Ø 水体污染富营养化和近海赤潮已经不再是新鲜名词 我国近海每年都有大面积的赤潮发生我国面临的环境问题之一中国各海区赤潮发生情况（1952-1998）资料来自“邹景忠，赤潮灾害，《海洋志》”沿海省（自治区、直辖市）赤潮发现次数沿海省（自治区、直辖市）赤潮发现次数第 一 章绪 言一、微生物概述二、微生物学的重要性三、微生物学的研究内 容与成就 四、环境微生物学的定义和研 究对象五、显微镜下的微生物 六、主要参考书目|微生物概述1、 什么是微生物2、 生物中哪些是微生物3、 微生物的特点第 一 章绪 言第 一 章绪 言1、 什么是微生物|微生物(microbe，microorganism) 通常是描述一切不借助显微镜用肉 眼看不见的微小生物微生物是指大量的、极其多样的、 不借助显微镜看不见的微小生物类 群的总称微生物通常包括病毒、亚病毒（类 病毒、拟病毒、朊病毒）、具原核 细胞结构的细菌、古菌以及具真核 细胞结构的真菌（酵母、霉菌、蕈 菌等）、原生动物和单细胞藻类， 它们的大小和特征见表1.1所示表1.1 微生物形态、大小和细胞类型 微生物微生物大小近似大小近似 值值值值 细细细细胞的特胞的特 性性 病毒病毒0.01~0.250.01~0.25 m m 非非细细细细胞的胞的 细细细细菌菌0.1~100.1~10 m m 原核生物原核生物 真菌真菌2 2 m~1m m~1m 真核生物真核生物 原生原生动动动动物物2~10002~1000 m m 真核生物真核生物 藻藻类类类类1 1米米~ ~几米几米 真核生物真核生物 第 一 章绪 言2、 生物中哪些是微生物生 物细胞生物非细胞生物：病毒、亚病毒原核生物：三菌、三体真核生物：真菌、单细胞藻类、原生动物3、微生物的特点|体积小，比表面积大|吸收多，转化快|生长旺，繁殖快|适应强，易变异|分布广，种类多第 一 章绪 言|微生物学的重要性微生物与人类生活所有方面紧密联系，下面仅列出几个： 环境 医药 食品 生物技术第 一 章绪 言第 一 章绪 言|微生物学的研究内容与成就 微生物学的基本内容 微生物学发展中的重大事件 1、微生物学的基本内容 ①微生物细胞的结构和功能，研究 细胞的构建及其能量、物质、信 息的运转； ②微生物的进化和多样性，研究微 生物的种类，它们之间的相似性 和区别，以及微生物的起源； ③生态学规律，研究不同微生物之 间以及它们同环境之间的相互作 用； ④微生物同人类的关系。
第 一 章绪 言2、微生物学发展中的重大事件 时 间重 大 事 件1857巴斯德证明乳酸发酵是由微生物引起的1861巴斯德用曲颈瓶实验证明微生物非自然发生，推翻了争论已久的“自 生说”1864巴斯德建立巴氏消毒法1867Lister创立了消毒外科，并首次成功地进行了石炭酸消毒试验1867- 1877柯赫证明炭疽病由炭疽杆菌引起1881柯赫等首创用明胶固体培养基分离细菌，巴斯德制备了炭疽菌苗1882柯赫*发现结核杆菌1884柯赫法则首次发表；Metchnikoff*阐述吞噬作用；建立高压蒸汽灭菌 和革兰氏染色法1885巴斯德研究狂犬疫苗成功，开创了免疫学1887Richard Petri发明了双层培养皿2、微生物学发展中的重大事件 时 间重 大 事 件 1888Beijerinck首次分离根瘤菌 1890Von Behring*制备抗毒素治疗白喉和破伤风 1891Steinberg与巴斯德同时发现了肺炎球菌 1892Ivanowsky提供烟草花叶病毒是由病毒引起的证据；Winogradsky发 现硫循环 1897Buchner用无细胞存在的酵母菌抽提液对葡萄糖进行酒精发酵成功 1899Ross*证实疟疾病原菌由蚊子传播 1909- 1910Ricketts发现立克次氏体；Ehrtich*首次合成了治疗梅毒的化学治疗 剂 1928Griffith发现细菌转化 1929Fleming*发现青霉素 1935Stanley*首次提纯了烟草花叶病毒，并获得了它的“蛋白质结晶”1943Luria*和Delbruck*用波动试验证明细菌噬菌体的抗性是基因自发突 变所致；Chain*和Florey*形成青霉素工业化生产的工艺1944Avery等证实转化过程中DNA是遗传信息的载体；Waksman*发现链霉 素 1946- 1947Lederberg*和Tatum发现细菌的接合现象、基因连锁现象1949Enders*、Robbins*和Weller*在非神经的组织培养中，培养脊髓灰 质炎病毒成功 1952Hershey*和Chase发现噬菌体将DNA注入宿主细胞；Lederberg*发明 了影印培养法；Zinder和Lederberg发现普遍性转导 1953Watson*和Crick*提出DNA双螺旋结构 1956Umbarger发现反馈阻遏现象 1961Jacob*和Monod*提出基因调节的操纵子模型 1961- 1966Holhy*、Khorana*、Nirenberg*等阐明遗传密码1969Edelman*测定了抗体蛋白分子的一级结构 1970- 1972Arber*、Nathans*和Smith*发现并提纯了限制性内切酶；Temin和 Baltimore发现反转录酶1973Ames建立细菌测定法检测致癌物；Cohen等首次将重组质粒转人大 肠杆菌成功 1975Köhler和Milstein*建立生产单克隆抗体技术 1977Woese提出古生菌是不同于细菌和真核生物的特殊类群；Sanger*首 次对X174噬菌体DNA进行了全序列 分析 1982— 1983Cech*和Altman*发现具催化活性的RNA(ribozyme)；McClintock*发 现的转座因子获得公认； Prusiner*发现朊病毒(prion) 1983- 1984Gallo和Montagnier分离和鉴定人免疫缺陷病毒；Mullis*建立PCR 技术 1988Deisenhofer等发现并研究细菌的光合色素 1989Bishop*和Varmus*发现癌基因 1995第一个独立生活的生物(流感嗜血杆菌)全基因组序列测定完成 1996第一个自养生活的古生菌基因组测定完成 1997第一个真核生物(啤酒酵母)基因组测序完成|环境微生物学的定义与任务 Ø定义简言之，环境微生物学就是研究 保护环境的微生物学。
u环境微生物学研究对象就是人类生存环境中的微生物 第 一 章绪 言主要包括下列方面：ü微生物在人类生存环境中 的活动情况与作用规律；ü微生物对人类环境产生的 有利或有害影响；ü环境污染防治的微生物学 原理、途径、技术与方法 ；第 一 章绪 言Aerobic-Anaerobic Bioreactor Bioreactor Program Gas Collection to Generate Energy Air Injection Groundwater Monitoring Liquids Storage Anaerobic Bioreactor Liquids Storage Gas Collection to Generate Energy Groundwater Monitoring Bioreactor Program Aerobic Bioreactor Liquids Storage Air Injection Groundwater Monitoring Bioreactor Program Facultative Bioreactor Liquids Storage Gas Collection to Generate Energy Groundwater Monitoring Bioreactor Program | 《环境微生物学》的内容：|微生物的形态、细胞结构及其功能，微 生物的营养、呼吸、物质代谢、生长、 繁殖、遗传与变异等的基础知识；|栖息在水体、土壤、空气、城市生活污 水、工业废水和城市有机固体废弃物生 物处理和废气生物处理中的微生物及其 生态；|饮用水卫生细菌学；|自然环境物质循环与转化；|水体和土壤的自净作用，污染水体治理 、污染土壤的修复等环境工程净化的原 理。
第 一 章绪 言第 一 章绪 言|Scanning Electron Micrograph of Streptococcus pneumoniae Image provided by Dr. Richard Facklam . Courtesy of the Centers for Disease Control and Prevention. 第 一 章绪 言|Electron Micrograph of Neisseria gonorrhoeae, a Diplococcus Caption:-- Neisseria gonorrhoeae - Gram-negative, coccus prokaryote (dividing); causes gonorrhea. File Name:-- 97218A Category:-- Bacteria Type of Image:-- SEM Magnification:-- x4,250--(Based on an image size of 1 inch in the narrow dimension)第 一 章绪 言|Filamentous Bacterium 参 考 书 目|周群英. 环境工程微生物学. 北 京：高等教育出版社，2000|周德庆著．微生物学教程． 北 京：高等教育出版社，2002|沈萍主编．微生物学．北京： 高等教育出版社，2000|尼克林著，林稚兰译．微生物 学．科学出版社，2000|Madigan、Martinko、Parker. Brock Biology of Microorganisms(Ninth Edition) Prentice Hall，2000参 考 书 目|马迪根等著，杨文博等译．微 生物生物学．北京：科学出版 社，2001|陈华癸、樊庆笙主编．微生物 学（修定第四版）．北京：农 业出版社，1989|陈文新主编．土壤和环境微生 物学．北京：北京农业大学出 版社，1989|武汉大学.复旦大学生物系微生 物教研室编．微生物学（第二 版）．北京：高等教育出版社 ，1987。
