第一章微生物

微生物學及其研究方法白淑蘭baishulan2004@163.com內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學林學院教學參考書周德慶.微生物學教程，1993，高等教育出版社沈萍.微生物學，2000，高等教育出版社武漢大學、復旦大學編：微生物學.（第二版）無錫輕工業(yè)學院編：微生物學.（第二版）

Referencebooks授課內(nèi)容：第一章緒論—微生物學及其發(fā)展第二章微生物的形態(tài)與分類第三章微生物的分離與純培養(yǎng)技術(shù)第四章菌種保存第五章微生物的營養(yǎng)第六章土壤微生物及其研究方法一、微生物與我們二、什么是微生物三、微生物的發(fā)現(xiàn)和微生物學的建立與發(fā)展四、20世紀的微生物學五、21世紀微生物學展望六、微生物的共性七、研究微生物學的基本方法八、微生物的分類及其命名第一章微生物學及其發(fā)展人體體表及體內(nèi)存在大量的微生物：

皮膚表面：平均10萬個細菌/平方厘米口腔：細菌種類超過500種腸道：微生物總量達100萬億糞便干重的1/3是細菌，每克糞便的細菌總數(shù)為：1000億個每個噴嚏的飛沫含4500-150000個細菌，重感冒患者為8500萬一、微生物與我們微生物無處不在，我們無時不生活在“微生物的海洋”中。土壤中的細菌總重量估計為：1.0×1017

噸；每張紙幣帶細菌：900萬個；微生物被廣泛的應用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥業(yè)等少數(shù)微生物也是人類的敵人！鼠疫；天花；梅毒；小兒麻痹癥；肺結(jié)核；麻瘋??；感冒；腦膜炎；艾滋??；瘋牛??；非典；禽流感鼠疫桿菌結(jié)核桿菌禽流感病毒小兒麻痹癥病毒HIV禽流感病毒微生物是所有形體微小、單細胞或結(jié)構(gòu)較為簡單的多細胞生物、甚至沒有細胞結(jié)構(gòu)的生物的通稱。它們具有以下特點：少數(shù)肉眼可見單細胞簡單多細胞非細胞μm

級：光鏡下可見（細胞）nm

級：電鏡下可見（細胞器、病毒）?。▊€體微?。┖啠ńY(jié)構(gòu)簡單）原核類：細菌，放線菌，支原體，立克次氏體，衣原體，藍細菌真核類：真菌（酵母菌，霉菌），原生動物，顯微藻類非細胞類：病毒，類病毒，元病毒

低（進化地位低）二、什么是微生物主要有三大類群：1）原核生物類：細菌（細菌、放線菌、支原體、立克次氏體、衣原體和藍細菌）；古細菌2）真核生物類：真菌（酵母菌、霉菌）、原生動物和顯微藻類。蘑菇和銀耳等食、藥用菌是個例外，盡管可用厘米表示它們的大小，但其本質(zhì)是真菌，我們稱它們?yōu)榇笮驼婢?）非細胞生物類：病毒和亞病毒(衛(wèi)星病毒、衛(wèi)星病毒RNA、朊病毒）。立克次氏體支原體衣原體放線菌藍細菌細

菌原核生物類：真核生物類：酵母非細胞生物類：病毒引起我國8000年前就開始出現(xiàn)了曲釀酒；4000年前埃及人已學會烘制面包和釀制果酒；2500年前發(fā)明釀醬、醋，用曲治消化道疾??；三、微生物的發(fā)現(xiàn)和微生物學的建立與發(fā)展

（一）微生物的發(fā)現(xiàn)和微生物學的建立與發(fā)展1664年，胡克（RobertHooke）曾用原始的顯微鏡對生長在皮革表面及薔薇枯葉上的霉菌進行觀察。1676年，微生物學的先驅(qū)荷蘭人列文虎克（Antonyvanleeuwenhoek）首次觀察到了細菌。他沒有上過大學，是一個只會荷蘭語的小商人，但卻在1680年被選為英國皇家學會的會員。公元2世紀，張仲景：禁食病死獸類的肉和不清潔食物；公元前112年-212年間，華佗：“割腐肉以防染”；公元九世紀痘漿法、痘衣法預防天花；16世紀，古羅巴醫(yī)生G.Fracastoro(弗拉卡斯托羅)：疾病是由肉眼看不見的生物(livingcreatures)引起的；1641年，明末醫(yī)生吳又可也提出“戾氣”學說；戾氣學說是吳又可的傳染病病因?qū)W。這在微生物學未誕生以前，是一種很有發(fā)展前途的醫(yī)學假說，然而，它并沒有引起后代醫(yī)家的重視，它的夭折是祖國醫(yī)學發(fā)展史上的一個沉痛的教訓?！稖匾哒摗肥撬囊徊總魅静W巨著四、微生物學及其分支微生物學——是在分子、細胞或群體水平上研究微生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生長繁殖、生理代謝、遺傳變異、生態(tài)分布和分類進化等生命活動的基本規(guī)律，并將其應用于工業(yè)發(fā)酵、醫(yī)藥衛(wèi)生和生物工程等領(lǐng)域的科學?；A(chǔ)微生物學應用微生物學按微生物種類分按過程或功能分按與疾病的關(guān)系分按生態(tài)環(huán)境分按應用范圍分按技術(shù)與工藝分細菌學真菌學病毒學菌物學原生動物學藻類學微生物生理學微生物遺傳學微生物生態(tài)學分子微生物學細胞微生物學微生物基因組學免疫學醫(yī)學微生物學流行病學土壤微生物學海洋微生物學環(huán)境微生物學水微生物學宇宙微生物學分析微生物學微生物技術(shù)學發(fā)酵微生物學遺傳工程工業(yè)微生物學農(nóng)業(yè)微生物學醫(yī)學微生物學藥學微生物學獸醫(yī)微生物學食品微生物學預防微生物學微生物學的分支（一）微生物學的開端

1.古代微生物的利用我國古代的各種酒器古代微生物的利用：6000-7000年前仰韶文化時期已大量采食蘑菇；4000多年前我國釀酒已十分普遍；2500年我國人民已發(fā)明了釀醬、醋；公元6世紀的《齊民要術(shù)》記錄了制曲、釀酒、制醬和釀醋工藝；公元9-10世紀我國發(fā)明鼻苗法種痘，細菌浸出法開采銅；16世紀古羅馬醫(yī)生G.Fracastoro提出疾病是肉眼看不見的生物引起。五、微生物學發(fā)展簡史微生物學的奠基人法國人巴斯德（LouisPasteur）（1822～1895）德國人柯赫（RobertKoch）（1843～1910）

巴斯德

(1)發(fā)現(xiàn)并證實發(fā)酵是由微生物引起的；(2)徹底否定了“自然發(fā)生”學說；化學家出生的巴斯德涉足微生物學是為了治療“酒病”和“蠶病”著名的曲頸瓶試驗無可辯駁地證實，空氣內(nèi)確實含有微生物，是它們引起有機質(zhì)的腐敗。(3)免疫學——預防接種首次制成狂犬疫苗(4)其他貢獻巴斯德消毒法：60～65℃作短時間加熱處理，殺死有害微生物微生物學之父巴斯德的曲頸瓶試驗徹底否定了“自然發(fā)生”學說

柯赫（1）建立了研究微生物的一系列重要方法，如，發(fā)明了固體培養(yǎng)基、微生物的純種分離、顯微染色技術(shù)、顯微攝影技術(shù)等；（2）利用平板分離方法尋找并分離到許多病原菌，如炭疽病菌（1877）、結(jié)核桿菌（1882）、鏈球菌（1882）、霍亂球菌（1883）等；（3）提出了柯赫法則（1884）。

1905年，科赫獲得了諾貝爾醫(yī)學和生理學獎，主要是為了表彰他在肺結(jié)核研究方面的貢獻。1982年，我國郵電部發(fā)行了一枚紀念郵票，紀念科赫發(fā)現(xiàn)肺結(jié)核病原菌一百周年。細菌學之父科赫法則（Koch’spostulates）病原微生物總是在患傳染病的動物中發(fā)現(xiàn)而不存在于健康個體中；這一微生物可以離開動物體，并被培養(yǎng)為純種培養(yǎng)物；這種純培養(yǎng)物接種到敏感動物體中，出現(xiàn)特有癥狀；該微生物可以從患病的實驗動物中重新分離出來，并可在實驗室中再次培養(yǎng)，此后它仍然與原始病原微生物相同。貝哲林克（Beijerinck）和維諾格拉德斯基（Winograsky）研究了豆科植物的根瘤菌及土壤中的固氮菌和硝化細菌，提出了土壤細菌和自養(yǎng)微生物的研究方法，奠定了微生物學發(fā)展的基礎(chǔ)，開拓了自養(yǎng)微生物研究的新領(lǐng)域。

BeijerinckWinograskyAlexanderFleming(1881-1955)1929年發(fā)現(xiàn)葡萄球菌的克星——青霉菌

亞歷山大.弗萊明：1881年出生在蘇格蘭的洛克菲爾德。英國著名細菌學家,弗萊明從倫敦圣馬利亞醫(yī)院醫(yī)科學校畢業(yè)后,從事免疫學研究;后來在第一次世界大戰(zhàn)中作為一名軍醫(yī),研究傷口感染。李斯特工作小組

李斯特（Lister）從巴斯德的研究成果中得到了啟發(fā)，認識到當時外科手術(shù)經(jīng)常出現(xiàn)的傷口化膿是由于微生物侵入的結(jié)果，并努力尋找有效的殺菌藥物及防止微生物侵入的辦法，通過反復實踐和不斷總結(jié)，提出了無菌外科操作方法（石炭酸消毒），使外科手術(shù)出現(xiàn)巨大進步。六、20世紀的微生物學十九世紀末到二十世紀中期：微生物學：鑒定病原菌；研究免疫學及其在預防疾病中的作用；尋找化學治療藥物；分析微生物的化學活性。根本任務：發(fā)掘、利用和改善有益微生物，控制、消滅或改造有害微生物。

20世紀40年代后，微生物自身的特點使其成為生物學研究的“明星”，微生物學很快與生物學主流匯合，并被推到了整個生命科學發(fā)展的前沿，獲得了迅速的發(fā)展，在生命科的發(fā)展中作出了巨大的貢獻。1.多學科交叉促進微生物學全面發(fā)展20世紀微生物學的發(fā)展：19世紀中期～20世紀初，微生物研究作為一門獨立的學科已經(jīng)形成，并進行著自身的發(fā)展。但在20世紀早期還未與生物學主流相匯合。當時大多數(shù)生物學家的研究興趣是有關(guān)高等植物細胞的結(jié)構(gòu)和功能、生態(tài)學、繁殖與發(fā)育、遺傳，以及進化等；而微生物學家更關(guān)心的是感染疾病的因子、免疫，尋找新的化學治療藥物以及微生物代謝等。到20世紀40年代，隨著生物學的發(fā)展，許多生物學難以解決的理論和技術(shù)問題十分突出，特別是遺傳學上的爭論問題，使微生物學這樣一種簡單而又完整的生命活動的小生物成了生物學研究的“明星”，微生物學很快與生物學主流匯合，并被推到了整個生命科學發(fā)展的前沿，獲得了迅速的發(fā)展，在生命科學的發(fā)展中作出了巨大的貢獻。

多學科交叉促進微生物學全面發(fā)展微生物學走出了獨立發(fā)展，以應用為主的狹窄的研究范圍，與生物學發(fā)展的主流匯合、交叉，獲得全面、深入的發(fā)展。而首先與之匯合的是遺傳學、生物化學。1941年Beadle(貝蒂)和Tatum用粗糙脈胞菌分離出一系列的生化突變株，將遺傳學和生物化學緊密結(jié)合起來，不僅促進微生物學本身向縱深發(fā)展，形成了新的基礎(chǔ)研究學科－－微生物遺傳學和微生物生理學，而且也推動了分子遺傳學的形成。與此同時，微生物的其它分支學科也得到了迅速的發(fā)展，如:細菌學、真菌學、病毒學、微生物分類學、工業(yè)微生物學、土壤微生物學、植物病理學、醫(yī)學微生物學及免疫學等。還有60年代發(fā)展起來的微生物生態(tài)學、環(huán)境微生物學等。

基礎(chǔ)微生物學應用微生物學按微生物種類分按過程或功能分按與疾病的關(guān)系分按生態(tài)環(huán)境分按應用范圍分按技術(shù)與工藝分細菌學真菌學病毒學菌物學原生動物學藻類學微生物生理學微生物遺傳學微生物生態(tài)學分子微生物學細胞微生物學微生物基因組學免疫學醫(yī)學微生物學流行病學土壤微生物學海洋微生物學環(huán)境微生物學水微生物學宇宙微生物學分析微生物學微生物技術(shù)學發(fā)酵微生物學遺傳工程工業(yè)微生物學農(nóng)業(yè)微生物學醫(yī)學微生物學藥學微生物學獸醫(yī)微生物學食品微生物學預防微生物學微生物學的分支2.微生物學在生命科學發(fā)展中的重要地位

（1）微生物是生物學基本理論研究中的理想實驗對象，對微生物的研究促進許多重大生物學理論問題的突破?；蚝兔戈P(guān)系的闡明及“一個基因一個酶”的假說；遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)的闡明；基因概念的發(fā)展；遺傳密碼的破譯；基因表達調(diào)控機制的研究；生物大分子合成的中心法則；（2）對生命科學研究技術(shù)的貢獻細胞的人工培養(yǎng)；突變體篩選；DNA重組技術(shù)和遺傳工程；（3）微生物與“人類基因組計劃”作為模式生物；基因與基因組的功能研究的重要工具;（4）我國微生物學的發(fā)展湯飛凡：沙眼病原體的分離和確證陳華癸：根瘤菌固氮作用的研究高尚蔭：創(chuàng)建了我國病毒學的基礎(chǔ)理論研究和第一個微生物學專業(yè)抗生素的總產(chǎn)量已躍居世界首位兩步法生產(chǎn)維生素C的技術(shù)居世界先進水平泉生熱孢菌全基因組序列測定（二）微生物學的蓬勃發(fā)展階段（20世紀初到20世紀40年代）特點：微生物學與實踐的聯(lián)系非常密切。19世紀中期，歐洲工業(yè)、農(nóng)業(yè)規(guī)?；a(chǎn)方式已經(jīng)形成，當時工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展中出現(xiàn)的葡萄酒發(fā)酵酸敗、人畜傳染病等與微生物相關(guān)的問題急需解決，杰出科學家巴斯德、柯赫等科學家作出了很大的貢獻。微生物學建立的社會背景（三）現(xiàn)代微生物學階段（20世紀50年代以后）特點：1.微生物學同相鄰的兄弟學科（生物化學、遺傳學）的聯(lián)系非常緊密，由此誕生了新學科—分子生物學；2.微生物學與工程緊密聯(lián)系，為微生物學的實際運用打下基礎(chǔ)。到了20世紀50年代微生物學全面進入分子研究水平，并進一步與迅速發(fā)展起來的分子生物學理論和技術(shù)，以及與其它學科匯合，使微生物學發(fā)展成為生命科學領(lǐng)域內(nèi)一門發(fā)展最快，影響最大、體現(xiàn)生命科學發(fā)展主流的前沿科學。這時微生物的應用也獲得了重大的發(fā)展?？股氐纳a(chǎn)已成為現(xiàn)代化的大企業(yè)；微生物酶制劑已廣泛用于農(nóng)、工、醫(yī)各個方面；微生物的其它產(chǎn)物，如有機酸、氨基酸、維生素、核苷酸等，都利用微生物進行大量生產(chǎn)。微生物的利用已組成一項新興的發(fā)酵工業(yè)，并朝著人為有效控制的方向發(fā)展。

80年代初，在基因工程的帶動下，傳統(tǒng)的微生物發(fā)酵工業(yè)已從多方面發(fā)生了質(zhì)的變化，成為現(xiàn)代生物技術(shù)的重要組成部分。（1）促進許多重大理論問題的突破生命科學由整體或細胞水平進入了分子水平，取決于重大理論問題的突破。其中微生物學發(fā)揮了至關(guān)重要的作用，特別是對分子遺傳學和分子生物學的影響最大。我們知道“突變”是遺傳學研究的重要手段，但是只有在1941年Beadle和Tatum用粗糙脈胞菌進行的突變實驗才使基因和酶的關(guān)系得以闡明，提出了“一個基因一個酶”的假說。有關(guān)證明DNA是遺傳物質(zhì)也是通過細菌轉(zhuǎn)化試驗證實的。此外，DNA、RNA及蛋白質(zhì)的合成機制，以及遺傳信息傳遞的“中心法則”的提出都是通過對大腸桿菌等微生物的研究而誕生的。（2）對生命科學研究技術(shù)的貢獻微生物的研究雖然較晚，但發(fā)展十分迅速。20世紀中后期由于受微生物學消毒滅菌，分離培養(yǎng)等技術(shù)的滲透和應用的拓寬及發(fā)展，動植物也可以像微生物一樣在平板或三角瓶中培養(yǎng)，可以在顯微鏡下進行分離，甚至可以像生物工業(yè)發(fā)酵一樣，在發(fā)酵罐中進行生產(chǎn)。今天的轉(zhuǎn)基因動物和植物的轉(zhuǎn)化技術(shù)也來源于微生物的轉(zhuǎn)化理論和技術(shù)。70年代后由于微生物學的重大發(fā)現(xiàn)，包括質(zhì)粒載體，限制性內(nèi)切酶，連接酶，反轉(zhuǎn)錄酶等，才導致了DNA的重組技術(shù)和遺傳工程的出現(xiàn)，使整個生命科學翻開了新的一頁，使人類定向改變生物性狀、根治疾病、美化環(huán)境的夢想成為了現(xiàn)實。（3）微生物與“人類基因組計劃”“人類基因組計劃”的全稱為“人類基因組作圖和測序計劃”，是當今耗資30億美元的巨大項目（目前已經(jīng)啟動了后基因組研究）。在這個計劃中模式生物除果蠅、線蟲、擬南芥外絕大多數(shù)都是細菌和酵母。目前研究發(fā)現(xiàn)，微生物中存在與人類遺傳疾病相類似的基因，因此可以利用這些細菌的模型來研究這些基因的功能，為認識龐大的人類基因組及其功能提供簡便的模式。（4）我國微生物的研究

中國微生物的研究在20世紀初開始的，1910年－1921年我國成立了衛(wèi)生防疫機構(gòu)，培養(yǎng)了第一支預防鼠疫的專業(yè)隊伍，在當時也屬世界領(lǐng)先地位。30年代后有戴芳瀾和俞大紱等真菌學、植物病理學的奠基人出現(xiàn)；陳華葵和張憲武等對根瘤菌固氮作用的研究開創(chuàng)了我國農(nóng)業(yè)微生物學；高尚蔭創(chuàng)建了我國的病毒學理論和第一個微生物學專業(yè)。但總的來說還較薄弱。未形成我國自己的現(xiàn)代微生物工業(yè)。微生物發(fā)展過程中的重大事件﹙1﹚1857巴斯德證明乳酸發(fā)酵是由微生物引起1861巴斯德證明微生物非自然發(fā)生1864巴斯德建立了巴氏消毒法1867Lister創(chuàng)立了消毒外科，成功用石炭酸消毒1867-1877柯赫證明炭疽病是由炭疽桿菌引起1811柯赫用明膠固體培養(yǎng)基分離細菌1882柯赫發(fā)現(xiàn)結(jié)核桿菌1885巴斯德研究狂犬疫苗成功，開創(chuàng)了免疫學1929Fleming發(fā)現(xiàn)青霉素1935Stanley首次提純了煙草花葉病毒，獲得了蛋白質(zhì)結(jié)晶1943Chain、Florey形成青霉素工業(yè)化生產(chǎn)工藝。微生物發(fā)展過程中的重大事件﹙2﹚1944Avery等證實轉(zhuǎn)化過程中DNA是遺傳信息的載體1953Watson、Crick提出DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)1973Cohen等首次將重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)入大腸桿菌成功1977Woese提出古生菌是不同于細菌和真核生物的特殊類群1982-1983Prusiner發(fā)現(xiàn)朊病毒1983-1984Mullis建立PCR技術(shù)1995第一個獨立生活的生物流感嗜血桿菌全基因組序列測定完成1996第一個自養(yǎng)生活的古生菌基因組測序完成1997第一個真核生物啤酒酵母基因組測序完成微生物研究全面進入分子水平（四）21世紀微生物學展望

20世紀微生物學走過了輝煌的歷史，面對21世紀我們展望她的未來：（1）微生物的后基因組學研究將全面展開（2）以了解微生物之間、微生物與其它生物、微生物與環(huán)境的相互作用為研究內(nèi)容的微生物生態(tài)學、環(huán)境微生物學、細胞微生物學等，將在基因組信息的基礎(chǔ)上獲得長足發(fā)展，為人類的生存和健康發(fā)揮積極的作用。（3）微生物生命現(xiàn)象的特性和共性更加受到重視（4）與其它科學實現(xiàn)更廣泛的交叉，獲得新的發(fā)展（5）微生物產(chǎn)業(yè)將呈現(xiàn)全新的局面（6）此外，微生物工業(yè)將生產(chǎn)各種各樣的新產(chǎn)品，例如：降解性塑料、DNA芯片、生物能源等，在21世紀將出現(xiàn)一批嶄新的微生物工業(yè)，為全世界的經(jīng)濟和社會發(fā)展做出更大的貢獻。七、微生物的特點及其應用1.體積小、面積大2.吸收多、轉(zhuǎn)化快3.生長旺、繁殖快4.適應強、易變異5.分布廣、種類多病毒——﹤0.2m桿狀細菌——0.5×2.0m支原體立克次氏體衣原體0.2～0.5m放線菌——菌絲直徑:2～5m霉菌——菌絲直徑2～10m酵母——1-5×5-30m1.體積小、面積大1體積小、面積大比面=面積/體積乳酸桿菌120,000豌豆6.0雞蛋1.5體重200磅的人0.32

吸收多，轉(zhuǎn)化快＃3g地鼠每天消耗與體重等重的糧食；＃1g閃綠蜂鳥每天消耗兩倍于體重的糧食；＃大腸桿菌每小時消耗2000倍于體重的糖?！l(fā)酵乳糖的細菌在1h內(nèi)就可以分解相當于其自身重量1,000~10,000倍的乳糖，產(chǎn)生乳酸；※1kg酵母菌體，在一天內(nèi)可發(fā)酵幾千kg的糖，生成酒精。3

生長旺，繁殖快★例如：大腸桿菌

(Escherichiacoli

)在最適的生長條件下，每12.5~20min細胞就能分裂一次?！镌谝后w培養(yǎng)基中，細菌細胞的濃度一般為108~109個/ml?！锢梦⑸锏倪@一特性就可以:實現(xiàn)發(fā)酵工業(yè)的短周期、高效率生產(chǎn)。例如生產(chǎn)鮮酵母時，幾乎12h就可以收獲一次，每年可以收獲數(shù)百次?！锕劝彼岫虠U菌：搖瓶種子→50噸發(fā)酵罐：52h內(nèi)細胞數(shù)目可增加32億倍。2、吸收多，轉(zhuǎn)化快

科學家研究發(fā)現(xiàn)微生物吸收和轉(zhuǎn)化物質(zhì)的能力比動物、植物要高很多倍，如在合適的環(huán)境下，Escherichiacoli每小時內(nèi)可消耗其自重2000倍的乳糖。一頭500kg的食用公牛，24小時生產(chǎn)0.5kg蛋白質(zhì),而同樣重量的酵母菌，以質(zhì)量較次的糖液（如糖蜜）和氨水為原料，24小時可以生產(chǎn)50000kg優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)。

若干微生物的代時及每日增殖率微生物名稱代時每日分裂次數(shù)溫度每日增殖率

乳酸菌38min38252.7×1011

大腸桿菌18min80371.2×1024

根瘤菌110min13258.2×103

枯草桿菌31min46307.0×1013

光合細菌144min10301.0×103

釀酒酵母120min12304.1×103

小球藻7h3.42510.6

念珠藻*23h1.04252.1

硅藻17h1.4202.64

草履蟲10.4h2.3264.92

*為念珠藍菌屬(Nostoc)的舊稱，與細菌同屬原核生物。4種類多、分布廣分布廣：如:萬米深海、85km高空、地層下128m和427m沉積巖中都發(fā)現(xiàn)有微生物存在。類型低限傾向種數(shù)高限病毒與立克次氏體1,2171,2171,217支原體424242細菌與放線菌>1,0001,5001,500藍細菌1,2271,5001,500藻類15,05123,10023,100真菌37,17547,30068,939原生動物24,06824,06830,000總數(shù)79,78098,727127,298微生物的種數(shù)，據(jù)1972年：更重要的是在于微生物的生理代謝類型多、代謝產(chǎn)物種類多。5易變異、適應強★任何有其它生物生存的環(huán)境中，都能找到微生物。而在其它生物不可能生存的極端環(huán)境中也有微生物存在?！锿蛔冾l率一般為10-5～10-10，但因繁殖快，數(shù)量多，與外界環(huán)境直接接觸，因而在短時間內(nèi)可出現(xiàn)大量變異的后代。

★青霉素產(chǎn)量變異、耐藥性變異舉例例如，青霉素生產(chǎn)菌Penicilliumchrysogenum(產(chǎn)黃青霉)的產(chǎn)量1943年為每毫升發(fā)酵液中含20單位青霉素，40多年來，經(jīng)過世界各國微生物遺傳育種工作者的不懈努力使該菌產(chǎn)量變異逐漸積累，加上發(fā)酵條件的改進，目前世界上先進國家的發(fā)酵水平每毫升已超過5萬單位，甚至接近10萬單位。微生物的數(shù)量性狀變異和育種使產(chǎn)量提高的幅度之大，是動植物育種工作中絕對不可能達到的。正因為如此，幾乎所有微生物發(fā)酵工廠都十分重視菌種選育工作。4、適應強，變異頻微生物對環(huán)境條件尤其是惡劣的“極端環(huán)境”具有驚人的適應力，這是高等生物所無法比擬的。例如，多數(shù)細菌能耐0℃到－196℃的低溫；在海洋深處的某些硫細菌可在250℃-300℃的高溫條件下正常生長；一些嗜鹽細菌甚至能在飽和鹽水中正常生活；產(chǎn)芽孢細菌和真菌孢子在干燥條件下能保藏幾十年、幾百年甚至上千年。耐酸堿、耐缺氧、耐毒物、抗輻射、抗靜水壓等特性在微生物中也極為常見。5、分布廣，種類多

1)土壤是各種微生物生長繁殖的大本營；2)空氣里懸浮著無數(shù)細小的塵埃和水滴，它們是微生物在空氣中的藏身之地;3)各種水域中也有無數(shù)的微生物;4)從人和動植物的表皮到人和動物的內(nèi)臟，也都經(jīng)常生活著大量的微生物?！吧碓诰胁恢保喊?、微生物的分類與命名（一）微生物的分類系統(tǒng)界、門、綱、目、科、屬、種。種是最基本的分類單位；每一分類單位之后可有亞門、亞綱、亞目、亞科以啤酒酵母為例，它在分類學上的地位是：界(Kindom)：真菌界門(Phyllum)：真菌門綱(Class)：子囊菌綱目(Order)：內(nèi)孢霉目科(Family)：內(nèi)孢霉科屬(Genus)：酵母屬種(Species)：啤酒酵母1.種（species）：是一個基本分類單位；是一大群表型特征高度相似、親緣關(guān)系極其接近，與同屬內(nèi)其他種有明顯差別的菌株的總稱。①菌株（strain）:表示任何由一個獨立分離的單細胞繁殖而成的純種群體及其一切后代（起源于共同祖先并保持祖先特性的一組純種后代菌群）。因此，一種微生物的不同來源的純培養(yǎng)物均可稱為該菌種的一個菌株。菌株強調(diào)的是遺傳型純的譜系。例如：大腸埃希氏桿菌的兩個菌株：EscherichiacoliB和EscherichiacoliK12★如果說種是分類學上的基本單位，那么菌株實際上是應用的基本單位，因為同一菌種的不同菌株在產(chǎn)酶種類上或代謝物產(chǎn)量上會有很大的不同！★菌株的表示法：在種名后面自行加上數(shù)字、地名或符號等②亞種(subspecies）或變種(variety)：為種內(nèi)的再分類：當某一個種內(nèi)的不同菌株存在少數(shù)明顯而穩(wěn)定的變異特征或遺傳性狀，而又不足以區(qū)分成新種時，可以將這些菌株細分成兩個或更多的小的分類單元——亞種。變種是亞種的同義詞，因“變種”一詞易引起詞義上的混淆，從1976年后，不在使用變種一詞。通常把實驗室中所獲得的變異型菌株，稱之為亞種。

如：E.colik12（野生型）經(jīng)實驗室變異后，可獲得某E.colik12的亞種。③型(form):

常指亞種以下的細分。當同種或同亞種內(nèi)不同菌株之間的性狀差異不足以分為新的亞種時，可以細分為不同的型。

例如：按抗原特征的差異分為不同的血清型。學名—scientificname菌種的科學名稱。菌種的學名是按照《國際細菌命名法規(guī)》命名的國際學術(shù)界公認，并通用的名稱。學名由拉丁詞、或拉丁化的外