微生物课件 chapter01.ppt

Diversity in species 1. 什么是微生物学（microbiology） 微生物学是一门在细胞、分子或群体水平上研究微生物的形态构造、 生理代谢、遗传变异、生态分布和分类进化等生命活动的基本规律，并将 其应用于工业发酵、医药卫生、生物工程和环境保护等实践领域的科学。 第四节 微生物学及其分科 2. 微生物学的根本任务 微生物学的根本任务是发掘、利用、改善和保护有益微生物，控制、 消灭和改造有害微生物，为人类社会的进步服务。 3. 微生物学的分科 微生物学已经经历了一个多世纪的发展，已分化出大量的分支学科， 而且还会不断地形成新的学科和研究领域。 ? 第四节 微生物学及其分科 20 世纪的微生物学走过了辉煌的历程，面对新的 21 世纪，展望她的 未来，将是—幅更加绚丽多彩的立体画卷，在这画卷上也可能会出现我们 目前预想不到的闪光点。因此，我们在这里只能是勾勒一下21世纪微生物 学发展的趋势。 第五节 微生物学研究现状和发展 1. 微生物基因组学 目前已经完成基因组测序的微生物主要是模式微生物、特殊微生物及 医用微生物，而随着基因组作图测序方法的不断进步与完善，基因组研究 将成为一种常规的研究方法，为从本质上认识微生物自身以及利用和改造 微生物将产生质的飞跃，并将带动分子微生物学等基础研究学科的发展。 2. 微生物蛋白质组学 我们知道，遗传的中心法则为：DNA → RNA → protein。通过 研究微生物蛋白质组学，研究蛋白质的结构和功能，更好地充分利用和改 造微生物。 3. 微生物生态学 以了解微生物之间、微生物与其他生物、微生物与环境的相互作用为 研究内容的微生物生态学、环境微生物学、细胞微生物学等，将在基因组信 息的基础上获得长足发展，为人类的生存和健康发挥积极的作用。 第五节 微生物学研究现状和发展 4. 微生物生命现象的特性和共性 微生物生命现象的特性和共性可概括为： ①微生物具有其他生物不具备的生物学特性，例如可在其他生物无法 生存的极端环境下生存和繁殖，具有其他生物不具备的代谢途径和功能， 如化能营养、厌氧生活、生物固氮和不释放氧的光合作用等，反映了微生 物极其丰富的多样性； ②微生物具有其他生物共有的基本生物学特性：生长、繁殖、代谢、 共用一套遗传密码等，甚至其基因组上含有与高等生物同源的基因，充分 反映了生物高度的统一性； ③微生物个体小、结构简单、生长周期短，易大量培养，易变异，重 复性强等优势，十分易于操作。微生物具备生命现象的特性和共性，将是 21世纪进一步解决生物学重大理论问题如生命起源与进化，物质运动的基 本规律等和实际应用问题如新的微生物资源的开发利用等。 第五节 微生物学研究现状和发展 5. 微生物学与其他学科的交叉 20世纪微生物学、生物化学和遗传学的交叉形成了分子生物学；21世 纪的微生物基因组学则是数、理、化、信息、计算机等多种学科交叉的结 果；随着各学科的迅速发展和人类社会的实际需要，各学科之间的交叉和 渗透将是必然的发展趋势。 21世纪的微生物学又将进一步向地质、海洋、大气、太空渗透，使更 多的边缘学科得到发展，如微生物地球化学、海洋微生物学、大气微生物 学、以及极端环境微生物学等。微生物与能源、信息、材料、计算机的结 合也将开辟新的研究和应用领域。微生物学的研究技术和方法也将会在吸 收其他学科的先进技术的基础上，向自动化、定向化和定量化发展。 6. 微生物产业 微生物从发现到现在的短短的 300 年间，特别是 20 世纪中期以后， 已在人类的生活和生产实践中得到广泛的应用，并形成了继动、植物两大 生物产业后的第三大产业。这是以微生物的代谢产物和菌体本身为生产对 象的生物产业，所用的微生物主要是从自然界筛选或选育的自然菌种。 第五节 微生物学研究现状和发展 21世纪，微生物产业除了更广泛地利用和挖掘不同生境（包括极端环 境）的自然资源微生物外，基因工程菌将形成一大批强大的工业生产菌， 生产外源基因表达的产物，特别是药物的生产将出现前所未有的新局面， 结合基因组学在药物设计上的新策略将出现以核酸（DNA 或 RNA）为靶 标的新药物（如反义寡核苷酸、肽核酸、DNA疫苗等）的大量生产，人类 将完全征服癌症、艾滋病以及其他疾病。 此外，微生物工业将生产各种各样的新产品，例如降解性塑料、