微生物資源的般特點(diǎn)和開發(fā)利用基本原理第一節(jié)微生物主要類群及其物種多樣性一.微生物的一般特點(diǎn)

1.種類繁多,分布廣泛

2.生長(zhǎng)繁殖快,代謝能力強(qiáng)

3.遺傳穩(wěn)定性差,容易發(fā)生變異2微生物資源的般特點(diǎn)和開發(fā)利用基本原理二微生物在生物中的分類地位

（一）微生物在生物界中的分離地位

六界

1無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu)病毒界

2有細(xì)胞結(jié)構(gòu)（1）無(wú)核膜原核生物界（細(xì)菌、放線菌、藍(lán)藻等）（2）有核膜①細(xì)胞無(wú)分化真核原生生物界（藻類、原生動(dòng)物）②細(xì)胞有分化菌物界（真菌、粘菌）

植物界

動(dòng)物界

3微生物資源的般特點(diǎn)和開發(fā)利用基本原理（二）主要微生物類群的特征1.真菌2.細(xì)菌3.放線菌4微生物資源的般特點(diǎn)和開發(fā)利用基本原理4.藻類和地衣藻類：?jiǎn)渭?xì)胞或多細(xì)胞，具多種色素，光合自養(yǎng)或異養(yǎng)。能生存于缺有機(jī)營(yíng)養(yǎng)的生境中。地衣：藻類（大多為單細(xì)胞）或藍(lán)細(xì)菌與真菌（大多為子囊菌）共生的復(fù)合體。

5微生物資源的般特點(diǎn)和開發(fā)利用基本原理5.原生動(dòng)物單細(xì)胞不具壁，細(xì)胞體積較大，吞食，內(nèi)有細(xì)胞器官。6微生物資源的般特點(diǎn)和開發(fā)利用基本原理6粘菌:營(yíng)養(yǎng)體形態(tài)為無(wú)定形的原質(zhì)團(tuán)。孢子囊肉眼可見(jiàn)。7病毒7微生物資源的般特點(diǎn)和開發(fā)利用基本原理（三）微生物的物種多樣性生物多樣性：生物多樣性biodiversity是指一定范圍內(nèi)多種多樣活的有機(jī)體(動(dòng)物、植物、微生物)有規(guī)律地結(jié)合所構(gòu)成穩(wěn)定的生態(tài)綜合體。這種多樣包括動(dòng)物、植物、微生物的物種多樣性，物種的遺傳與變異的多樣性及生態(tài)系統(tǒng)的多樣性。其中，物種的多樣性是生物多樣性的關(guān)鍵，它既體現(xiàn)了生物之間及環(huán)境之間的復(fù)雜關(guān)系，又體現(xiàn)了生物資源的豐富性。8微生物資源的般特點(diǎn)和開發(fā)利用基本原理物種的多樣性1992年，Bull，已描述真菌種：69000（5%）；細(xì)菌種4760（12%）；病毒種：5000個(gè)（4%）1995年，Amann：自然界中95%-99%微生物種群未被分離培養(yǎng)和描述。9微生物資源的般特點(diǎn)和開發(fā)利用基本原理第二節(jié)微生物的分布生境多樣性一微生物在自然界分布的各種生境(一)微生物分布的廣泛性

微生物在自然界中可謂“無(wú)處不在，無(wú)處不有”，涵蓋了有益有害的眾多種類，廣泛涉及健康、醫(yī)藥、工農(nóng)業(yè)、環(huán)保等諸多領(lǐng)域。10微生物資源的般特點(diǎn)和開發(fā)利用基本原理（二）微生物分布的各種生境與生態(tài)系統(tǒng)多樣性陸生（土壤）、水生、大氣、根系、極端環(huán)境、活性污泥、生物膜、人體的微生物生態(tài)系統(tǒng)。11微生物資源的般特點(diǎn)和開發(fā)利用基本原理二.微生物主要類群的分布真菌細(xì)菌放線菌藻類和地衣原生動(dòng)物粘菌病毒12微生物資源的般特點(diǎn)和開發(fā)利用基本原理第三節(jié)微生物代謝類型的多樣性一微生物的代謝活性及營(yíng)養(yǎng)方式（一）微生物的代謝活性分解的物質(zhì)多樣化，產(chǎn)能方式多樣性（二）微生物的營(yíng)養(yǎng)方式異養(yǎng)型自養(yǎng)型13微生物資源的般特點(diǎn)和開發(fā)利用基本原理二.微生物的代謝類型及代謝人工調(diào)控1.同化代謝2.異化代謝3.初生代謝和次生代謝4.微生物代謝的人工調(diào)控

14微生物資源的般特點(diǎn)和開發(fā)利用基本原理第四節(jié)微生物資源的主要經(jīng)濟(jì)價(jià)值一.真菌的經(jīng)濟(jì)價(jià)值

所有真菌不含葉綠素，所以不能行光合作用自制養(yǎng)分，必須腐生或寄生，從寄主處取得營(yíng)養(yǎng)。攝食時(shí)，先分泌酵素，使食物分解為小分子物質(zhì)后再行吸收。常見(jiàn)的真菌包括酵母菌、面包霉、青霉等。

15微生物資源的般特點(diǎn)和開發(fā)利用基本原理1酵母菌(Yeast)

酵母菌為單細(xì)胞個(gè)體，通過(guò)出芽生殖，形成多個(gè)細(xì)胞相連一起。它以糖類作為能量來(lái)源，在有氧的情況下，可以分解糖，以產(chǎn)生二氧化碳和水；但在缺氧時(shí)，它也可分解糖產(chǎn)生二氧化碳和酒精。發(fā)酵作用所產(chǎn)生的二氧化碳，可以使焙制的面包糕餅松軟，酒精則在焙制時(shí)逸出。人們所飲用的酒，便是將果汁、稻米或麥粒等經(jīng)發(fā)酵作用產(chǎn)生酒精釀造而成。

16微生物資源的般特點(diǎn)和開發(fā)利用基本原理17微生物資源的般特點(diǎn)和開發(fā)利用基本原理2.青霉(Penicilliumnotatum)多生長(zhǎng)在柑桔等水果上。其菌絲具有隔膜(septum)，孢子柄(conidiophore)呈分支狀，其上端產(chǎn)生分生孢子(conidium)，也可隨風(fēng)散播。青霉能分泌青霉素(penicillin)或稱盤尼西林，可以抑制細(xì)菌的生長(zhǎng)，加以提煉后，是一種很有效的抗生素。

18微生物資源的般特點(diǎn)和開發(fā)利用基本原理3食用菌食用菌具有很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，自古以來(lái)被人們列為菜中佳品。食用菌細(xì)胞中最主要的有機(jī)物是蛋白質(zhì)、核酸、碳水化合物和脂類。特別是含有人體自身不能合成的氨基酸。19微生物資源的般特點(diǎn)和開發(fā)利用基本原理4蟲草和靈芝20微生物資源的般特點(diǎn)和開發(fā)利用基本原理二細(xì)菌的經(jīng)濟(jì)價(jià)值食品微生物用細(xì)菌冶金，已在低品位的銅礦和金礦的開采中廣為應(yīng)用。凈化環(huán)境農(nóng)業(yè)根瘤菌22微生物資源的般特點(diǎn)和開發(fā)利用基本原理三放線菌的經(jīng)濟(jì)價(jià)值產(chǎn)生各種胞外水解酶，降解土壤中的各種不溶性有機(jī)物質(zhì)以獲得細(xì)胞代謝所需的各種營(yíng)養(yǎng)，對(duì)有機(jī)物的礦化有著重要作用，從而參與自然界物質(zhì)循環(huán)，凈化環(huán)境、改良土壤。

抗生素，有機(jī)酸、氨基酸、維生素、甾體、酶及酶抑制劑、免疫調(diào)節(jié)劑等。23微生物資源的般特點(diǎn)和開發(fā)利用基本原理四藻類和地衣的經(jīng)濟(jì)價(jià)值食用醫(yī)藥漁業(yè)肥料凈化水質(zhì)24微生物資源的般特點(diǎn)和開發(fā)利用基本原理五其它微生物的經(jīng)濟(jì)價(jià)值1.原生動(dòng)物2.粘菌3.病毒25微生物資源的般特點(diǎn)和開發(fā)利用基本原理第五節(jié)微生物培養(yǎng)菌株篩選及資源保護(hù)一微生物的培養(yǎng)技術(shù)（一）微生物的基本營(yíng)養(yǎng)要求1.能源2.碳源3.氮源4.生長(zhǎng)因子5.無(wú)機(jī)元素6.水26微生物資源的般特點(diǎn)和開發(fā)利用基本原理（二）培養(yǎng)基的設(shè)計(jì)原則和方法1．目的明確在設(shè)計(jì)新培養(yǎng)基前，首先要明確配制該培養(yǎng)基的目的，例如，要培養(yǎng)何菌？獲何產(chǎn)物？用于實(shí)驗(yàn)室作科學(xué)研究還是用于大規(guī)模的發(fā)酵生產(chǎn)？作生產(chǎn)中的“種子”，還是用于發(fā)酵？等等.

27微生物資源的般特點(diǎn)和開發(fā)利用基本原理2．營(yíng)養(yǎng)協(xié)調(diào)通過(guò)菌體成分的分析，可知道在各種微生物的細(xì)胞中，其不同成分或元素間是有較穩(wěn)定比例的。另外，在異養(yǎng)微生物中，碳源還兼作能源，而能源的需要量是很大的。這兩點(diǎn)就是確定培養(yǎng)基中各種營(yíng)養(yǎng)要素的數(shù)量和比例的重要依據(jù)。28微生物資源的般特點(diǎn)和開發(fā)利用基本原理3．物理化學(xué)條件適宜pH和緩沖性能4．經(jīng)濟(jì)節(jié)約

經(jīng)濟(jì)節(jié)約主要指在設(shè)計(jì)生產(chǎn)實(shí)踐中所使用的大量培養(yǎng)基時(shí)應(yīng)遵循的原則。29微生物資源的般特點(diǎn)和開發(fā)利用基本原理5設(shè)計(jì)方法（1）根據(jù)產(chǎn)量常數(shù)確定氮源需要量（2）最適碳、氮源的測(cè)定（3）模擬天然營(yíng)養(yǎng)條件（4）查閱文獻(xiàn)（5）試驗(yàn)比較30微生物資源的般特點(diǎn)和開發(fā)利用基本原理（三）常用培養(yǎng)基的種類1.天然、合成及半合成培養(yǎng)基（1）天然培養(yǎng)基（2）合成培養(yǎng)基（3）半合成培養(yǎng)基2.固體、液體、半固體培養(yǎng)基（1）固體培養(yǎng)基（2）液體培養(yǎng)基（3）半固體培養(yǎng)基31微生物資源的般特點(diǎn)和開發(fā)利用基本原理3.選擇性培養(yǎng)基4.鑒別性培養(yǎng)基32微生物資源的般特點(diǎn)和開發(fā)利用基本原理（四）生產(chǎn)上的微生物培養(yǎng)方法1.液體培養(yǎng)（1）表面（靜置）培養(yǎng)（2）深層（攪拌）培養(yǎng)2.固體培養(yǎng)33微生物資源的般特點(diǎn)和開發(fā)利用基本原理二從自然界篩選微生物菌種資源（一）采樣（二）選擇性培養(yǎng)（三）純種分離和性能測(cè)定34微生物資源的般特點(diǎn)和開發(fā)利用基本原理三微生物的菌種保藏及資源保護(hù)（一）菌種保藏方法1.冰箱斜面保藏2.石蠟油保藏（隔絕空氣保藏）3.干燥保藏4.冷凍真空干燥保藏5.超低溫保藏35微生物資源的般特點(diǎn)和開發(fā)利用基本原理（二）菌種的衰退和復(fù)壯1.衰退的防止（1）控制繼代次數(shù)（2）創(chuàng)造良好的培養(yǎng)條件（3）采用有效的菌種保藏方法（如前述）2.菌種的復(fù)壯（1）純種分離（2）通過(guò)在寄主體內(nèi)的生長(zhǎng)進(jìn)行復(fù)壯（3）淘汰已衰退的個(gè)體36微生物資源的般特點(diǎn)和開發(fā)利用基本原理（三）菌種保藏機(jī)構(gòu)目前﹐世界上約有550個(gè)菌種保藏機(jī)構(gòu)。美國(guó)菌種保藏中心(簡(jiǎn)稱ATCC﹐馬里蘭)﹕荷蘭真菌菌種保藏中心(簡(jiǎn)稱CBS﹐得福特):英國(guó)全國(guó)菌種保藏中心(簡(jiǎn)稱NCTC﹐倫敦)﹕英聯(lián)邦真菌研