《工业微生物学》课程教学资源（教案讲义）第一章 绪论

工业微生物学教案-2020版第一授课单元一、教学目的通过本章的学习，要求学生掌握微生物的定义和微生物的五大共性，熟悉微生物学的研究任务和微生物学的分科，了解微生物学的发展史、巴斯德和科赫对微生物学发展的做出的重要贡献和微生物学的发展趋势。二、教学内容第一章绪论一、微生物与人类的关系二、微生物的定义和微生物的五大共性三、微生物学的分科和微生物学的研究任务四、微生物学发展史、巴斯德和科赫对微生物学发展的做出的重要贡献五、微生物学发展促进了人类的进步1.医疗保健上六大“战役”2.微生物在工业发展中的六个里程碑3.微生物在工业发展中的重要地位六、微生物学的在工业生产中的发展趋势三、教学重点、难点及其处理重点：本章“绪论”意在为刚开始接触微生物学课程的学生讲清楚两个最基本的概念一一什么微生物和什么是微生物学。前者包括微生物的定义、微生物的五个基本属性等内容，而后者则包括人类对微生物的认识过程（微生物学简史）、微生物与工业生产的关系、微生物学的定义和分科、21世纪微生物学展望等内容。1.微生物的定义：所覆盖的内容包括（1）和（2）（1）微生物是生物界中一切微小生物的总称，其特点是：形态微小（必须借助显微镜才能看见或看清）、结构简单（单细胞，简单多细胞和无细胞结构的“分子生物”）、进化地位低（原核类、真核类、无细胞类）。（2）微生物所包括的具体成员：

工业微生物学教案-2020 版 第一授课单元 一、教学目的 通过本章的学习，要求学生掌握微生物的定义和微生物的五大共性，熟悉 微生物学的研究任务和微生物学的分科，了解微生物学的发展史、巴斯德和科 赫对微生物学发展的做出的重要贡献和微生物学的发展趋势。 二、教学内容 第一章 绪论 一、微生物与人类的关系 二、微生物的定义和微生物的五大共性 三、微生物学的分科和微生物学的研究任务 四、微生物学发展史、巴斯德和科赫对微生物学发展的做出的重要贡献 五、微生物学发展促进了人类的进步 1. 医疗保健上六大“战役” 2. 微生物在工业发展中的六个里程碑 3. 微生物在工业发展中的重要地位 六、微生物学的在工业生产中的发展趋势 三、教学重点、难点及其处理 重点： 本章“绪论”意在为刚开始接触微生物学课程的学生讲清楚两个最基本的 概念——什么 微生物和什么是微生物学。前者包括微生物的定义、微生物的五 个基本属性等内容，而后者则包括人类对微生物的认识过程（微生物学简史）、 微生物与工业生产的关系、微生物学的定义和分科、21 世纪微生物学展望等内 容。 1. 微生物的定义：所覆盖的内容包括（1）和（2） （1）微生物是生物界中一切微小生物的总称，其特点是：形态微小（必须借助 显微镜才能看见或看清）、结构简单（单细胞，简单多细胞和无细胞结构的“分 子生物”）、进化地位低（原核类、真核类、无细胞类）。 （2）微生物所包括的具体成员：

原核类（真）细菌（Bacteria）（三菌：普通的细菌，放线菌，蓝细菌；“三体”：支原体，衣原体，立克次氏体）（古生菌（Archaea）（多数种类能生活在与地球进化早期环境相似的极端环境下，包括嗜热菌、嗜酸嗜热菌、产甲烷菌、嗜盐菌等）真菌（酵母菌，霉菌，蕈菌）真核类单细胞藻类L原生动物非细胞类（真）病毒亚病毒（类病毒，拟病毒，肌病毒）本课程所要重点介绍的微生物：细菌，放线菌，酵母菌，霉菌，病毒（噬菌体为主）。（3）由于近年古生菌引起了研究者的广泛重视，因此要对古生菌有所强调，使学生对古生菌有一个总体的概念，有关其细胞结构和进化地位将放在后面章节中介绍。虽然从细胞结构而言，古生菌同细菌一样都属原核生物，但两者具有不同的进化路线，在细胞壁、细胞膜的组成和结构等方面也存在差异，古生菌是一群生活在与地球进化早期环境相似的极端环境（如高温、高酸、高碱、高盐、高压等）下的微生物（4）对微生物领域的界定：微生物一般定义为：绝大多数凭肉眼看不见或看不清，必须借助显微镜才能看见或看清，以及少数能直接通过肉眼看见的单细胞、多细胞和无细胞结构的微小生物的总称。但近年发现有的细菌是肉眼可见的，因此，著名微生物学家RogerStanier提出，微生物领域的界定，不应仅根据生物的大小，而且也应该根据有别于动、植物的研究技术。2．微生物的五大共性（1）通过具体生动的例子说明微生物的五大共性。（2）强调在五大共性中，“体积小、面积大”是最重要的属性，微生物由于形态微小而造成小体积大面积系统，是它们有别于所有大生物的本质属性，因而产生了一系列与高等动植物不同的特性，主要有五点：即体积小、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。3.微生物学（Microbiology）（1）微生物学是在细胞、分子或群体水平上研究微生物的形态结构、生理代谢、遗传变易、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

本课程所要重点介绍的微生物：细菌，放线菌，酵母菌，霉菌，病毒（噬 菌体为主）。 （3）由于近年古生菌引起了研究者的广泛重视，因此要对古生菌有所强 调，使学生对古生菌有一个总体的概念，有关其细胞结构和进化地位将放在后 面章节中介绍。虽然从细胞结构而言，古生菌同细菌一样都属原核生物，但两 者具有不同的进化路线，在细胞壁、细胞膜的组成和结构等方面也存在差异， 古生菌是一群生活在与地球进化早期环境相似的极端环境（如高温、高酸、高 碱、高盐、高压等）下的微生物 （4）对微生物领域的界定：微生物一般定义为：绝大多数凭肉眼看不见或看 不清，必须借助显微镜才能看见或看清，以及少数能直接通过肉眼看见的单细 胞、多细胞和无细胞结构的微小生物的总称。但近年发现有的细菌是肉眼可见 的，因此，著名微生物学家 Roger Stanier 提出，微生物领域的界定，不应仅根 据生物的大小，而且也应该根据有别于动、植物的研究技术。 2. 微生物的五大共性 （1）通过具体生动的例子说明微生物的五大共性。 （2）强调在五大共性中，“体积小、面积大”是最重要的属性，微生物由 于形态微小而造成小体积大面积系统，是它们有别于所有大生物的本质属性， 因而产生了一系列与高等动植物不同的特性，主要有五点：即体积小、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。 3. 微生物学（Microbiology） （1）微生物学是在细胞、分子或群体水平上研究微生物的形态结构、生理 代谢、遗传变易、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学科。（2）介绍微生物学的具体分科和目前国内在相关微生物学研究领域具有较强实力的科研单位和院校。本课程是在普通微生物学的基础上，介绍在食品、发酵、医药领域有重要用途的微生物（3）微生物学的根本任务包括两个：发掘、利用、改善和保护有益微生物；控制、消灭、或改造有害微生物（包括病原微生物和腐败微生物）。前者是从事生物工程和发酵工程研究所侧重的方面，而后者是从事食品微生物研究所侧重的方面。难点：1.微生物学发展史（1）微生物学发展史分为五个时期，即史前期、初创期、奠基期、发展期和成熟期。在介绍大致年代的基础上，主要通过介绍各时期的代表人物和具体事例来说明各时期的发展水平。如史前期：人们凭经验自发地与微生物打交道，我国劳动人民在曾利用微生物进行曲業酿酒方面做出过较大贡献；初创期：人类用显微镜观察到了微生物个体，但停留在形态描述阶段，其代表人物是列文虎克（微生物学先驱，制造过400多架单式显微镜和放大镜，放大率一般为50~300倍）；奠基期：代表人物是巴斯德（微生物学奠基人）和柯赫（细菌学的奠基人），根据曲颈瓶实验，彻底推翻了“生命自生说”，建立了研究微生物的独特方法和技术，分离出了许多重要病原菌，微生物学的研究进入到生理学研究水平，微生物学科开始形成；发展期：E.Buchner对无细胞酵母菌“酒化酶”的研究，开创了生化研究的新时代，出现了寻找各种有益微生物代谢产物的热潮（“酶猎人”、“抗生素猎人”、“维生素猎人”），普通微生物学开始形成，应用微生物分支学科扩大（如抗生素学等）；成熟期：1953年，Watson和Crick提出DNA双螺旋结构模型，表明生命科学进入了分子生物学研究的新阶段。（2）通过生动事例来介绍巴斯德（微生物学奠基人）和柯赫（细菌学的奠基人）对微生物学发展所做出贡献，并在科学思维观和科学家对科学的执着追

工业发酵、医药卫生、生物工程和环境保护等实践领域的学科。 （2）介绍微生物学的具体分科和目前国内在相关微生物学研究领域具有较 强实力的科研单位和院校。本课程是在普通微生物学的基础上，介绍在食品、 发酵、医药领域有重要用途的微生物。 （3）微生物学的根本任务包括两个：发掘、利用、改善和保护有益微生 物； 控制、消灭、或改造有害微生物（包括病原微生物和腐败微生物）。前者是从事 生物工程和发酵工程研究所侧重的方面，而后者是从事食品微生物研究所侧重 的方面。 难点： 1. 微生物学发展史 （1）微生物学发展史分为五个时期，即史前期、初创期、奠基期、发展期 和成熟期。在介绍大致年代的基础上，主要通过介绍各时期的代表人物和具体 事例来说明各时期的发展水平。如史前期：人们凭经验自发地与微生物打交 道，我国劳动人民在曾利用微生物进行曲蘖酿酒方面做出过较大贡献；初创 期：人类用显微镜观察到了微生物个体，但停留在形态描述阶段，其代表人物 是列文虎克（微生物学先驱，制造过 400 多架单式显微镜和放大镜，放大率一 般为 50~300 倍）；奠基期：代表人物是巴斯德（微生物学奠基人） 和柯赫（细 菌学的奠基人），根据曲颈瓶实验，彻底推翻了“生命自生说”，建立了研究微 生物的独特方法和技术，分离出了许多重要病原菌，微生物学的研究进入到生 理学研究水平，微生物学科开始形成；发展期：E. Buchner 对无细胞酵母菌 “酒化酶”的研究，开创了生化研究的新时代，出现了寻找各种有益微生物代 谢产物的热潮（“酶猎人”、“抗生素猎人”、“维生素猎人”），普通微生物学开始 形成，应用微生物分支学科扩大（如抗生素学等）；成熟期：1953 年，Watson 和 Crick 提出 DNA 双螺旋结构模型，表明生命科学进入了分子生物学研究的新 阶段。 （2）通过生动事例来介绍巴斯德（微生物学奠基人）和柯赫（细菌学的奠 基人）对微生物学发展所做出贡献，并在科学思维观和科学家对科学的执着追

求精神方面给学生以启迪，如通过曲颈瓶实验的设计无可辩驳地否定的生命的“自生说”；鸡霍乱减毒疫苗和狂犬减毒疫苗的发现过程和证实实验；琼脂作为理想的培养基凝固剂的使用等。2.微生物学对生命科学发展所做出贡献和发展趋势（1）简单介绍微生物学在整个生命科学带领下飞速发展的同时，也为生命科学的发展做出了巨大的贡献。例如：生命学许多重大理论问题的突破（如遗传的物质基础是什么？），对分子遗传学和分子生物学的影响等。（2）21世纪微生物学发展的展望：1）微生物基因组学研究将全面展开；2）微生物自身的特点（共性和特性）将会更加受到关注和利用；3）与其他学科实现更广泛的交叉，获得新的发展

求精神方面给学生以启迪，如通过曲颈瓶实验的设计无可辩驳地否定的生命的 “自生说”；鸡霍乱减毒疫苗和狂犬减毒疫苗的发现过程和证实实验；琼脂作为 理想的培养基凝固剂的使用等。 2. 微生物学对生命科学发展所做出贡献和发展趋势 （1）简单介绍微生物学在整个生命科学带领下飞速发展的同时，也为生命 科学的发展做出了巨大的贡献。例如：生命学许多重大理论问题的突破（如遗 传的物质基础是什么？），对分子遗传学和分子生物学的影响等。 （2）21 世纪微生物学发展的展望：1）微生物基因组学研究将全面展开； 2）微生物自身的特点（共性和特性）将会更加受到关注和利用；3）与其他学 科实现更广泛的交叉，获得新的发展