任课教师：贾英民
任课教师：贾英民
主要参考书 食品微生物学 杨洁彬主编 中国农业大学出版 新编食品微生物学 张文治编著 中国轻工业出版社 微生物学 （武汉大学、复旦大学）合编 高教出版社 工业微生物生理与遗传育种学 陶文沂主编 中国轻工业出版社 微生物工程工艺原理姚汝华 主编 华南理工大学出版社 现代食品发酵技术王福源主编中国轻工业出版社
主要参考书 食品微生物学 杨洁彬主编 中国农业大学出版 新编食品微生物学 张文治编著 中国轻工业出版社 微生物学 （武汉大学、复旦大学）合编 高教出版社 工业微生物生理与遗传育种学 陶文沂主编 中国轻工业出版社 微生物工程工艺原理姚汝华 主编 华南理工大学出版社 现代食品发酵技术王福源主编中国轻工业出版社
第一章 绪 论 本章基本理论知识 1．掌握微生物的基本概念以及微生物在生物 分类学中的地位。 2．理解并掌握微生物的生物学特点和作用 3．了解微生物学的主要分支学科和发展史。 4．明确食品微生物学的研究对象和任务
第一章 绪 论 本章基本理论知识 1．掌握微生物的基本概念以及微生物在生物 分类学中的地位。 2．理解并掌握微生物的生物学特点和作用 3．了解微生物学的主要分支学科和发展史。 4．明确食品微生物学的研究对象和任务
第一节 微生物及其生物学特点 一、微生物的概念及其主要类群 二、微生物的生物学分类地位 二、微生物的生物学特点与作用
第一节 微生物及其生物学特点 一、微生物的概念及其主要类群 二、微生物的生物学分类地位 二、微生物的生物学特点与作用
一、微生物的概念及其主要类群 1.什么是微生物： 微生物（microorganism, microbe）是一类个体微小、结构简 单，肉眼不可见或看不清楚的微小生物的统称。 2.主要微生物类群： 这个微小生物类群十分庞杂，它包括小到没有细胞结构的病 毒 （ virus ） ， 单 细 胞 原 核 的 细 菌 （ bacteria ） 、 放线菌 （ actinomyces ） 、 支 原 体 （ mycoplasma ） 、 立 克 次 氏 体 （rickettsia）、衣原体（chlamydia）等和属于真菌的酵母菌 （yeast），霉菌（molde）等和原生动物（protozoa）等。 3.与食品工业有密切关系的主要类群： 主要是细菌、酵母菌、霉菌、放线菌和部分专门侵害微生物的 部分病毒（噬菌体, phage），这些微小生物虽然种类不同、形态 和大小各异，但是，它们的生物学特性比较接近，所以人们赋予 其一个共同的名称-微生物
一、微生物的概念及其主要类群 1.什么是微生物： 微生物（microorganism, microbe）是一类个体微小、结构简 单，肉眼不可见或看不清楚的微小生物的统称。 2.主要微生物类群： 这个微小生物类群十分庞杂，它包括小到没有细胞结构的病 毒 （ virus ） ， 单 细 胞 原 核 的 细 菌 （ bacteria ） 、 放线菌 （ actinomyces ） 、 支 原 体 （ mycoplasma ） 、 立 克 次 氏 体 （rickettsia）、衣原体（chlamydia）等和属于真菌的酵母菌 （yeast），霉菌（molde）等和原生动物（protozoa）等。 3.与食品工业有密切关系的主要类群： 主要是细菌、酵母菌、霉菌、放线菌和部分专门侵害微生物的 部分病毒（噬菌体, phage），这些微小生物虽然种类不同、形态 和大小各异，但是，它们的生物学特性比较接近，所以人们赋予 其一个共同的名称-微生物
二、微生物的生物学分类地位 1957年Copeland提出四界分类系统： 即原核生物界（procaryotae）（细菌、蓝细菌等）； 原生生物界（protista)（原生动物、真菌、粘菌和藻类等）； 动物界 (Animalia) 多细胞动物； 植物界 (Plantae)。 1969年Whittaker提出把真菌单独列为一界，即形成了生物五界分类 系统，将生物分为： 原核生物界、 真核原生生物界（protistae）、 真菌界（fungi）、 动物界 植物界。 随着对病毒研究的深入，于1977年，我国微生物学家提出把 病毒列为一界，即病毒界（vira）。因此在五界分类系统的基础上 形成了六界分类系统。根据微生物的定义，我们可以看出，在生物 六界分类系统中，其中微生物包括四界。 近年来，我国学者又提出了菌物界（myceteae）的概念， 菌物界是与动、植物界并行的一大类真核生物，除指一般 真菌外，还包括一些既不宜归入动物界，也不宜归入植物 界，又不同于一般真菌的真核生物，如粘菌、卵菌等。 70年代以后，随着“第三型生物”——古细菌 （archaebacteria）的发现，于1978年 R.H.Whittaker和L.Margulis提出了三原界 （urkingdom）分类系统。认为，在生物进化的 早期，存在一类各生物的共同祖先，然后分成三 条进化路线，形成了三个原界： 古细菌原界：包括产甲烷细菌、极端嗜盐细菌、 嗜热嗜酸细菌； 真细菌(eubacteria)原界：包括除古细菌以外 的其它原核生物； 真核生物原界：包括原生动物、真菌、动物和 植物
二、微生物的生物学分类地位 1957年Copeland提出四界分类系统： 即原核生物界（procaryotae）（细菌、蓝细菌等）； 原生生物界（protista)（原生动物、真菌、粘菌和藻类等）； 动物界 (Animalia) 多细胞动物； 植物界 (Plantae)。 1969年Whittaker提出把真菌单独列为一界，即形成了生物五界分类 系统，将生物分为： 原核生物界、 真核原生生物界（protistae）、 真菌界（fungi）、 动物界 植物界。 随着对病毒研究的深入，于1977年，我国微生物学家提出把 病毒列为一界，即病毒界（vira）。因此在五界分类系统的基础上 形成了六界分类系统。根据微生物的定义，我们可以看出，在生物 六界分类系统中，其中微生物包括四界。 近年来，我国学者又提出了菌物界（myceteae）的概念， 菌物界是与动、植物界并行的一大类真核生物，除指一般 真菌外，还包括一些既不宜归入动物界，也不宜归入植物 界，又不同于一般真菌的真核生物，如粘菌、卵菌等。 70年代以后，随着“第三型生物”——古细菌 （archaebacteria）的发现，于1978年 R.H.Whittaker和L.Margulis提出了三原界 （urkingdom）分类系统。认为，在生物进化的 早期，存在一类各生物的共同祖先，然后分成三 条进化路线，形成了三个原界： 古细菌原界：包括产甲烷细菌、极端嗜盐细菌、 嗜热嗜酸细菌； 真细菌(eubacteria)原界：包括除古细菌以外 的其它原核生物； 真核生物原界：包括原生动物、真菌、动物和 植物
三、微生物的生物学特点与作用 微生物除具有生物的共性外，也有其独 特的特点，正因为其具有这些特点，才使得这 样微不可见的生物类群引起人们的高度重视。 （一）种类繁多、分布广泛 （二）生长繁殖快，代谢能力强 （三）遗传稳定性差，容易发生变异
三、微生物的生物学特点与作用 微生物除具有生物的共性外，也有其独 特的特点，正因为其具有这些特点，才使得这 样微不可见的生物类群引起人们的高度重视。 （一）种类繁多、分布广泛 （二）生长繁殖快，代谢能力强 （三）遗传稳定性差，容易发生变异
（一）种类繁多、分布广泛 种类极其繁多——已发现的微生物达10万种以上，新 种不断发现。 分布非常广泛——可以说微生物无处不有、无处不在. –极端环境：冰川、温泉、火山口等极端环境； –土 壤：土壤是微生物的大本营，一克沃土中含菌量高达几 亿甚至几十亿； –空 气：空气中也含有大量微生物，越是人员聚集的公共场 所，微生物含量越高； –水：水中以江、湖、河、海中含量高，井水次之； –动植物体表及某些内部器官：如皮肤及消化道等。 微生物的多样性已在全球范围内对人类产生巨 大影响。 土壤中微生物的种类繁多，几乎所有的微生物都能 从土壤中分离筛选得到，要分离筛选某中微生物，多 数情况都是从土壤采取样品。 首先微生物为人类创造了巨大的物质财富，目前所 使用的抗生素药物，绝大多数是微生物发酵产生的， 以微生物为劳动者的发酵工业，为工、农、医等领域 提供各种产品。 另外微生物也为人类带来巨大危害，如疫病的传播， 并且引起疫病传播的新微生物种类总不断出现
（一）种类繁多、分布广泛 种类极其繁多——已发现的微生物达10万种以上，新 种不断发现。 分布非常广泛——可以说微生物无处不有、无处不在. –极端环境：冰川、温泉、火山口等极端环境； –土 壤：土壤是微生物的大本营，一克沃土中含菌量高达几 亿甚至几十亿； –空 气：空气中也含有大量微生物，越是人员聚集的公共场 所，微生物含量越高； –水：水中以江、湖、河、海中含量高，井水次之； –动植物体表及某些内部器官：如皮肤及消化道等。 微生物的多样性已在全球范围内对人类产生巨 大影响。 土壤中微生物的种类繁多，几乎所有的微生物都能 从土壤中分离筛选得到，要分离筛选某中微生物，多 数情况都是从土壤采取样品。 首先微生物为人类创造了巨大的物质财富，目前所 使用的抗生素药物，绝大多数是微生物发酵产生的， 以微生物为劳动者的发酵工业，为工、农、医等领域 提供各种产品。 另外微生物也为人类带来巨大危害，如疫病的传播， 并且引起疫病传播的新微生物种类总不断出现
（二）生长繁殖快，代谢能力强 大肠杆菌（Escherichia coli）在适宜的条件下，每20分钟即繁 殖一代，24小时即可繁殖72代，由一个菌细胞可繁殖到47×1022 个，如果将这些新生菌体排列起来，可绕地球一周有余； 生理基础:因为微生物的代谢能力很强, 由于微生物个体微小， 单位体积的表面积相对很大，有利于细胞内外的物质交换，细胞 内的代谢反应较快。 极大的物质资源:正因为微生物具有生长快、代谢能力强的特点， 才使得微生物能够成为发酵工业的产业大军，在工、农、医等战 线上发挥巨大作用； 在物质转化中的作用:如果没有微生物，自古以来的动、植物尸 体不能分解腐烂，早已是动、植物尸体堆积如山，布满全球
（二）生长繁殖快，代谢能力强 大肠杆菌（Escherichia coli）在适宜的条件下，每20分钟即繁 殖一代，24小时即可繁殖72代，由一个菌细胞可繁殖到47×1022 个，如果将这些新生菌体排列起来，可绕地球一周有余； 生理基础:因为微生物的代谢能力很强, 由于微生物个体微小， 单位体积的表面积相对很大，有利于细胞内外的物质交换，细胞 内的代谢反应较快。 极大的物质资源:正因为微生物具有生长快、代谢能力强的特点， 才使得微生物能够成为发酵工业的产业大军，在工、农、医等战 线上发挥巨大作用； 在物质转化中的作用:如果没有微生物，自古以来的动、植物尸 体不能分解腐烂，早已是动、植物尸体堆积如山，布满全球
（三）遗传稳定性差，容易发生变异 微生物个体微小，对外界环境很敏感，抗逆性较差， 很容易受到各种不良外界环境的影响；另外，微生物 的结构简单，缺乏免疫监控系统, 很容易变异。 微生物的遗传不稳定性，是相对高等生物而言的，实 际上在自然条件下，微生物的自发突变频率为10-6左 右。 微生物的遗传稳定性差，给微生物菌种保藏工作带来 一定不便。 另一方面，正因为微生物的遗传稳定性差，其遗传的 保守性低，使得微生物菌种培育相对容易得多。通过 育种工作，可大幅度地提高菌种的生产性能，其产量 性状提高幅度是高等动、植物所难以实现的
（三）遗传稳定性差，容易发生变异 微生物个体微小，对外界环境很敏感，抗逆性较差， 很容易受到各种不良外界环境的影响；另外，微生物 的结构简单，缺乏免疫监控系统, 很容易变异。 微生物的遗传不稳定性，是相对高等生物而言的，实 际上在自然条件下，微生物的自发突变频率为10-6左 右。 微生物的遗传稳定性差，给微生物菌种保藏工作带来 一定不便。 另一方面，正因为微生物的遗传稳定性差，其遗传的 保守性低，使得微生物菌种培育相对容易得多。通过 育种工作，可大幅度地提高菌种的生产性能，其产量 性状提高幅度是高等动、植物所难以实现的