微生物學

內(nèi)容概要

《微生物學》在編寫過程中參考了許多學科前沿進展，在注重加強基礎(chǔ)理論論述的同時，突出教材的新穎性和啟發(fā)性，體現(xiàn)理論與實踐的有機結(jié)合?！段⑸飳W》簡明論述了微生物在其生命活動過程中的基本規(guī)律，其主要內(nèi)容包括微生物的特點、形態(tài)結(jié)構(gòu)、營養(yǎng)要求、生長繁殖、新陳代謝、遺傳變異、生態(tài)環(huán)境、分類鑒定、傳染免疫以及微生物資源的開發(fā)與利用等。
《微生物學》可供綜合院校本科和其他理工科院校中的生物科學類、生物工程類，食品科學與工程類以及環(huán)境、藥學等相關(guān)專業(yè)使用，也可作為相關(guān)領(lǐng)域的教師、研究生、科研人員頗有益的參考書，同時，也可供從事上述相關(guān)行業(yè)的技術(shù)人員和從業(yè)人員參考。

作者簡介

張利平、張秀敏、李彥芹、趙寶華、魏淑珍

書籍目錄

序前言第一章 緒論第一節(jié) 微生物與微生物學一、什么是微生物二、微生物學的范疇三、如何學好微生物學第二節(jié) 微生物在生物界中的地位一、兩界和三界系統(tǒng)二、五界系統(tǒng)三、三界(域)系統(tǒng)第三節(jié) 微生物學的發(fā)展史一、史前時期二、微生物學的初創(chuàng)時期三、微生物學的發(fā)展第四節(jié) 微生物學的未來一、微生物基因組學和后基因組研究二、微生物系統(tǒng)學研究三、微生物和環(huán)境治理研究四、微生物生態(tài)學研究五、病原微生物研究本章小結(jié)習題思考題第二章 微生物細胞的結(jié)構(gòu)與功能第一節(jié) 原核微生物細胞的結(jié)構(gòu)與功能一、細胞壁二、細胞壁以內(nèi)的構(gòu)造——原生質(zhì)體三、細胞壁以外的構(gòu)造第二節(jié) 真核微生物細胞的結(jié)構(gòu)與功能一、細胞壁二、鞭毛與纖毛三、細胞質(zhì)膜四、細胞核五、細胞質(zhì)和細胞器本章小結(jié)習題思考題第三章 微生物的營養(yǎng)第一節(jié) 微生物的營養(yǎng)要求一、微生物細胞的化學組成二、營養(yǎng)物質(zhì)及其生理功能三、微生物的營養(yǎng)類型第二節(jié) 培養(yǎng)基一、配制培養(yǎng)基的原則二、培養(yǎng)基的類型及應用第三節(jié) 營養(yǎng)物質(zhì)進入細胞的方式一、單純擴散二、促進擴散三、主動運送四、基團移位第四節(jié) 細菌活的非可培養(yǎng)狀態(tài)一、“活的非可培養(yǎng)”細菌的誘導因素二、“活的非可培養(yǎng)”細菌的生物學特性三、“活的非可培養(yǎng)”細菌的復蘇四、“活的非可培養(yǎng)”細菌的檢測五、進行“活的非可培養(yǎng)”狀態(tài)研究的理論和實際意義本章小結(jié)習題思考題第四章 微生物的代謝第一節(jié) 代謝概論第二節(jié) 微生物產(chǎn)能代謝一、生物氧化二、異養(yǎng)微生物的生物氧化三、自養(yǎng)微生物的生物氧化四、能量轉(zhuǎn)換第三節(jié) 耗能代謝一、細胞物質(zhì)的合成二、其他耗能反應:運動、溶質(zhì)攝取、生物發(fā)光第四節(jié) 微生物代謝的調(diào)節(jié)一、酶合成調(diào)節(jié)二、酶活性調(diào)節(jié)第五節(jié) 微生物次級代謝及其調(diào)節(jié)一、次級代謝與次級代謝產(chǎn)物二、次級代謝的調(diào)節(jié)本章小結(jié)習題思考題第五章 微生物的生長繁殖及其控制第一節(jié) 微生物的培養(yǎng)一、微生物的純培養(yǎng)二、微生物的培養(yǎng)方法三、微生物的同步培養(yǎng)四、微生物的分批培養(yǎng)五、微生物的連續(xù)培養(yǎng)第二節(jié) 細菌的生長與繁殖一、細菌的個體生長二、細菌的群體生長繁殖三、原核微生物的生活史第三節(jié) 真菌的生長與繁殖一、霉菌的形態(tài)結(jié)構(gòu)二、霉菌的繁殖方式三、酵母菌的生長繁殖第四節(jié) 環(huán)境對微生物生長的影響一、環(huán)境對微生物生長的影響二、微生物生長的測定第五節(jié) 微生物生長繁殖的控制一、控制微生物生長的化學物質(zhì)二、控制微生物生長的物理因素本章小結(jié)習題思考題第六章 病毒第一節(jié) 概述一、病毒的特點與定義二、病毒的宿主范圍三、病毒的分類與命名第二節(jié) 病毒研究的基本方法一、病毒的分離與純化二、病毒的測定三、病毒的鑒定第三節(jié) 病毒的性質(zhì)一、病毒的形態(tài)結(jié)構(gòu)二、病毒的化學組成第四節(jié) 病毒的復制一、病毒的復制周期二、病毒感染的起始三、病毒大分子的合成四、病毒的裝配與釋放第五節(jié) 病毒的非增殖性感染一、非增殖性感染的類型二、缺損病毒第六節(jié) 病毒與宿主的相互作用一、噬菌體與宿主細胞的相互作用二、病毒與真核細胞的相互作用三、機體的病毒感染第七節(jié) 亞病毒因子一、衛(wèi)星二、類病毒三、朊病毒本章小結(jié)習題思考題第七章 微生物遺傳變異和育種第一節(jié) 遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)一、DNA作為遺傳物質(zhì)二、RNA作為遺傳物質(zhì)三、朊病毒的發(fā)現(xiàn)和思考第二節(jié) 微生物的基因組結(jié)構(gòu)一、大腸桿菌的基因組二、啤酒酵母的基因組三、詹氏甲烷球菌的基因組第三節(jié) 質(zhì)粒和轉(zhuǎn)座因子一、質(zhì)粒的發(fā)現(xiàn)和命名二、質(zhì)粒的分子結(jié)構(gòu)三、質(zhì)粒的主要類型四、質(zhì)粒的不親和性五、轉(zhuǎn)座因子的類型和分子結(jié)構(gòu)六、轉(zhuǎn)座的遺傳學效應第四節(jié) 基因突變及修復一、基因突變的類型及其分離二、基因突變的規(guī)律三、基因突變的分子基礎(chǔ)四、DNA損傷的修復第五節(jié) 細菌基因轉(zhuǎn)移和重組一、細菌的接合作用二、細菌的轉(zhuǎn)導三、細菌的遺傳轉(zhuǎn)化四、基因定位和基因組測序第六節(jié) 真核微生物的遺傳特性一、酵母菌的接合型遺傳二、酵母菌的質(zhì)粒三、酵母菌的線粒體四、絲狀真菌的準性生殖第七節(jié) 微生物育種一、誘變育種二、體內(nèi)基因重組育種三、基因組重排技術(shù)育種四、分子育種本章小結(jié)習題思考題第八章 微生物的生態(tài)第一節(jié) 微生物在生態(tài)系統(tǒng)中的地位與作用一、微生物在生態(tài)系統(tǒng)中的作用二、微生物與生物地球化學循環(huán)第二節(jié) 微生物在自然界的分布一、土壤中的微生物二、水體中的微生物三、空氣中的微生物四、工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品上的微生物五、極端環(huán)境下的微生物六、生物體內(nèi)外的微生物第三節(jié) 微生物與生物環(huán)境間的關(guān)系一、互生二、共生三、寄生四、拮抗五、捕食第四節(jié) 微生物與環(huán)境保護一、微生物對污染物的降解與轉(zhuǎn)化二、污染物的微生物處理三、環(huán)境污染的微生物檢測本章小結(jié)習題思考題第九章 微生物的系統(tǒng)分類第一節(jié) 微生物的分類單元和命名一、微生物分類單元的等級二、微生物的分類單元的劃分三、微生物分類單元的命名四、微生物的分類系統(tǒng)第二節(jié) 微生物系統(tǒng)分類的依據(jù)一、原核微生物的分類依據(jù)及方法二、真核微生物分類依據(jù)第三節(jié) 微生物的系統(tǒng)分類和主要的屬一、原核微生物的系統(tǒng)分類和主要的屬二、真核微生物的系統(tǒng)分類和主要的屬本章小結(jié)習題思考題第十章 感染與免疫第一節(jié) 感染的一般概念一、傳染與傳染病二、決定傳染結(jié)局的3個因素三、傳染的3種可能結(jié)局第二節(jié) 非特異性免疫一、生理屏障二、細胞因素三、體液因素第三節(jié) 特異性免疫一、免疫系統(tǒng)二、抗原和抗體第四節(jié) 免疫學的實際應用一、抗體的制備及應用二、免疫學技術(shù)三、免疫預防本章小結(jié)習題思考題第十一章 微生物的應用和產(chǎn)品第一節(jié) 工業(yè)發(fā)酵的菌種和發(fā)酵特征一、生產(chǎn)菌種的要求和來源二、大規(guī)模發(fā)酵的特征第二節(jié) 工業(yè)發(fā)酵的方式一、發(fā)酵方式二、固定化酶和固定化細胞三、固態(tài)發(fā)酵四、混合發(fā)酵第三節(jié) 微生物發(fā)酵的主要產(chǎn)品一、食品和飲料二、醫(yī)藥工業(yè)的主要產(chǎn)品三、農(nóng)牧業(yè)的主要產(chǎn)品四、微生物在冶金、能源等領(lǐng)域的應用五、微生物塑料和生物計算機六、微生物的其他應用本章小結(jié)習題思考題主要參考文獻附錄 常用微生物名稱

章節(jié)摘錄

第一章  緒論【本章導讀】人類認識微生物已有300 多年的歷史， 其間許多科學家做出卓越的貢獻， 使得微生物這種最小的生命體對人類自身的生存和健康發(fā)揮著巨大的、不可替代的作用。微生物學作為最具生命力的學科之一也一直是推動整個生命科學發(fā)展的強大動力。本章將從微生物和微生物學的概念、微生物學的發(fā)展簡史及微生物學在生命科學發(fā)展中做出的巨大貢獻進行詳細介紹。人類的生活離不開微生物， 在它們的許多作用中， 微生物對地球化學循環(huán)和土壤肥力是必需的。它們通常用于釀造食品、生產(chǎn)藥物和工業(yè)化合物。在有害影響方面， 它們常引起許多植物、動物和人類的疾病。此外， 在科研實驗中還廣泛應用微生物研究細胞的分化過程。第一節(jié)  微生物與微生物學一、什么是微生物微生物（microorganism ， microbe） 是一類個體微小， 肉眼不易看見， 結(jié)構(gòu)相對簡單的單細胞、多細胞和無細胞結(jié)構(gòu)的微小生物的總稱。例如， 具有原核細胞結(jié)構(gòu)的細菌、古菌，具有真核細胞結(jié)構(gòu)的真菌、藻類和原生動物及病毒等。但是， 也有少數(shù)微生物是肉眼可見的， 如一些藻類和真菌。還有兩種個體較大的細菌： ① 費氏刺骨魚菌（ E p ulop isciumf ishelsoni） 是1985 年發(fā)現(xiàn)的生活在一種棕色刺尾魚科腸中的巨大細菌， 最大可達600μ m ×80μ m ， 比大腸桿菌大100 萬倍， 略小于印刷中使用的連字號； ② 1999 年在海洋沉積物中發(fā)現(xiàn)了更大的名為納米比亞硫珍珠狀菌（ T hiomargarita namibiensis） 的細菌， 直徑達750μ m ， 肉眼可見。微生物的主要類群包括：二、微生物學的范疇（一） 微生物學的定義微生物學（microbiology） 是生物學的分支學科之一， 它是在分子、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)分布以及微生物的進化、分類等生命活動規(guī)律的一門學科。（二） 微生物學的研究對象及任務隨著生物科學研究的深入， 人們逐漸認識到， 微生物不是一個獨立的分類類群。它們個體微小、形態(tài)簡單、生長繁殖快、代謝類型多樣、分布廣泛和容易發(fā)生變異， 以及生物學特性比較接近， 且對它們的研究方法也頗為特殊， 一般都要采用顯微鏡、分離、滅菌和培養(yǎng)等技術(shù)。因此， 人們就把無細胞結(jié)構(gòu)不能獨立生活的病毒、亞病毒因子（衛(wèi)星病毒、衛(wèi)星RNA 和朊病毒） ， 具有原核細胞結(jié)構(gòu)的細菌、古菌以及具真核細胞結(jié)構(gòu)的真菌（酵母菌、霉菌、蕈菌） 、單細胞藻類， 原生動物這些簡單的低等生物統(tǒng)歸于微生物學的范疇來研究。它的任務是充分發(fā)揮微生物的有利方面， 造福人類； 充分遏制其有害方面， 減少、防止、消除疾病及災害的發(fā)生。（三） 微生物學的學科分支微生物學研究領(lǐng)域十分寬闊， 進而又可分為許多不同的分支學科。從基本理論上看， 可分為微生物形態(tài)學、微生物生理學、微生物遺傳學、微生物生態(tài)學、微生物分類學、細胞微生物學和分子微生物學等； 從應用上看， 根據(jù)從事的工作范圍可分為農(nóng)業(yè)微生物學、工業(yè)微生物學、醫(yī)學微生物學、食品微生物學和地質(zhì)微生物學等； 根據(jù)研究對象的類群劃分， 可分為病毒學、細菌學、藻類學、真菌學和原生動物學等； 根據(jù)生態(tài)環(huán)境的不同， 可分為環(huán)境微生物學、土壤微生物學、海洋微生物學和宇宙微生物學等。每項學科的研究內(nèi)容也都十分廣泛， 如微生物遺傳學可包括微生物的細胞遺傳、分子遺傳和遺傳工程等。工業(yè)微生物學可研究微生物的酶、醫(yī)藥產(chǎn)品（如抗生素） 和發(fā)酵產(chǎn)品的生產(chǎn)等。三、如何學好微生物學由于微生物學既是一門基礎(chǔ)理論學科， 又是一門側(cè)重應用的學科， 因此， 要想學好該學科， 就應針對這一特點， 將基礎(chǔ)理論和實踐應用密切結(jié)合起來。為了有效提高學生的學習效果， 特提出幾點教學體會， 供學生學習時參考借鑒。（一） 充分認識微生物學課程的重要性， 樹立專業(yè)思想微生物技術(shù)是目前生物學研究領(lǐng)域的熱點之一， 是21 世紀最有發(fā)展前途的生物前沿技術(shù)， 具有突出的優(yōu)勢和廣闊的發(fā)展?jié)摿ξ⑸镆詫Νh(huán)境無污染、不留殘毒、增產(chǎn)增收效果穩(wěn)定、持久等突出優(yōu)點受到科研工作者和生產(chǎn)者的日益青睞隨著生物技術(shù)的廣泛應用， 微生物對現(xiàn)代與未來人類的生產(chǎn)活動及生活必將產(chǎn)生巨大影響。大學生要想學微生物好這門課， 必須充分認識到這一點， 樹立專業(yè)思想， 這樣才能產(chǎn)生強大的學習動力。（二） 從日常生活和生產(chǎn)實踐中發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、帶著問題學習大學生通常是從中學校門直接進入大學校門， 缺乏對微生物教學內(nèi)容的感性認識， 同時由于微生物形態(tài)微小， 平時看不到、摸不著， 因此， 在日常生活中注意細心觀察， 了解掌握本地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中存在哪些問題？ 主要栽培作物（飼養(yǎng)動物） 都發(fā)生哪些病害？ 如何診斷？如何防治？ 防治效果如何？ 微生物病原菌給人們帶來了哪些災難？ 如何預防和治療？ 如何利用微生物更好地服務于人類？ 等等。帶著這些問題來學習， 這樣才能提高學習的針對性， 激發(fā)學習興趣， 提高學習效果。（三） 認真上好實驗課， 鞏固加深理論課學習效果微生物學是一門理論知識聯(lián)系生活生產(chǎn)實際比較強的學科， 學習的好壞主要靠實際運用實踐來檢驗。實驗課是對課堂理論教學效果的鞏固和加深及驗證， 是理論聯(lián)系實踐的良好過渡， 對于培養(yǎng)學生的動手能力至關(guān)重要。大學生必須克服忽視實驗課這種錯誤傾向。（四） 積極參加課外實驗活動， 提高科研素質(zhì)和實驗操作能力學生在課外實驗活動中所學到的東西， 是通過課堂途徑是很難學到的， 因為課外實驗和其他實驗相比， 學生的自主性更高， 他們能從中體會到在設(shè)計和準備實驗中的極富創(chuàng)造性的思維和完整的操作過程。因而， 可以培養(yǎng)自己分析問題、解決問題的能力， 提高鑒定微生物、研究微生物和利用微生物的本領(lǐng)， 更好地為生產(chǎn)服務。第二節(jié)  微生物在生物界中的地位一、兩界和三界系統(tǒng)生物分類工作是在200 多年前Linnaeus （1707 ～ 1778） 的工作基礎(chǔ)上建立的。他將生物劃分為動物界（Animalia） 和植物界（Plantae） ， 二者在概念上是十分明確的。自從發(fā)現(xiàn)了微生物以后， 科學家習慣把它們分別歸入動物和植物的低等類型。例如， 原生動物沒有細胞壁， 能運動， 不能進行光合作用， 而被歸入動物界。藻類有細胞壁， 能進行光合作用， 則被歸于植物界。但是， 有些微生物具有動物和植物共同的特征， 將它們歸入動物界或植物界都不合適。因此， 在1866 年， Haeckel 提出三界系統(tǒng)， 把生物分為動物界、植物界和原生生物界（Pro-tista） ， 他將那些既非典型動物， 也非典型植物的單細胞微生物歸屬于原生生物界中。在這一界中， 包括細菌、真菌、單細胞藻類和原生動物， 并把細菌稱為低等原生生物， 其余類型則稱為高等原生生物。二、五界系統(tǒng)到20 世紀50 年代， 人們利用電子顯微鏡觀察微生物細胞的內(nèi)部結(jié)構(gòu)， 發(fā)現(xiàn)典型細菌的核與其他原生生物的核有很大不同， 前者的核物質(zhì)不被核膜包圍， 后者全都有核膜， 并進一步揭示兩類細胞在其他方面也有不同， 隨后提出了原核生物與真核生物的概念。在此認識基礎(chǔ)上， 1969 年Whittaker 提出生物分類的五界系統(tǒng)， 其中包括原核生物界（ Monera） 、原生生物界、真菌界（Fungi） 、植物界和動物界。微生物分別歸屬于五界中的前三界， 其中原核生物界包括各類細菌， 原生生物界包括單細胞藻類和原生動物， 而真菌界包括真菌和粘菌。雖然無細胞結(jié)構(gòu)的病毒不包含在這五界中， 但微生物學家一直在研究它們。三、三界（域） 系統(tǒng)在20 世紀60 年代末， Woese 采用寡核苷酸編目法比較各類生物的rRNA 特征序列， 并用序列分析方法， 確認16S rRNA 和類似的rRNA 基因序列為合適的系統(tǒng)發(fā)育指標。他在測定了原核生物的16S rRNA 和真核生物的18S rRNA 的寡核苷酸順序譜的基礎(chǔ)上， 從序列差異計算出它們之間的進化距離， 繪制出系統(tǒng)發(fā)育樹（universal phylogenetic tree） 。1977 年，Woese 通過對產(chǎn)甲烷細菌的16S rRNA 的序列測定， 揭示了古菌這個第三種生命形式。根據(jù)Woese 的系統(tǒng)發(fā)育樹， 地球上所有細胞生命沿著3 個主要譜系進化， 又稱為域（domain） ，即細菌、古菌和真核生物， 如圖1-1 所示。古菌域的提出是近年來微生物學的一個重大的進展。從圖1-1 可以看出， 這3 個域有共同的祖先， 它們向兩個不同的方向演化， 細菌和古菌雖然同屬于原核生物， 但古菌和真核生物的關(guān)系比它與細菌的關(guān)系更近。研究表明， 古菌和真核生物享有一些共同的性狀， 基本上不同于細菌。第三節(jié)  微生物學的發(fā)展史一、史前時期由于大多數(shù)微生物的個體很小， 需要在顯微鏡下才能觀察到， 所以在古代人們并不知道什么是微生物。但是在長期的生產(chǎn)活動和日常生活中， 人類對微生物的認識和利用卻有著悠久的歷史， 并積累了豐富的經(jīng)驗。早在8000 年以前， 我國人民就已發(fā)明了制曲釀酒工藝。釀酒是酵母菌活動的結(jié)果， 需要菌種、原料和控制條件， 這些內(nèi)容在古書中均有詳細的敘述。此外， 在2500 年前的春秋戰(zhàn)國時期， 就已經(jīng)知道制醋和制醬。在農(nóng)業(yè)上， 我國農(nóng)民對于制作堆肥和廄肥有一套完整的技術(shù)， 這個過程就是利用有機質(zhì)在微生物的作用下， 腐解為簡單的可供植物吸收的營養(yǎng)。實際上， 就是控制環(huán)境條件， 使不同生態(tài)群的微生物相繼分解有機質(zhì)的過程。這一技術(shù)的歷史可以追溯到春秋戰(zhàn)國時代， 在著名的農(nóng)業(yè)著作《齊民要術(shù)》中已有詳細論述。我國農(nóng)民還懂得如何利用豆科植物與糧食作物進行輪作和間作， 實際上是利用根瘤菌與豆科植物的共生固氮作用， 以提高土壤肥力。在古醫(yī)書中， 也有許多防止病原菌侵染和治病的措施， 均涉及消毒滅菌和增強抗菌力的問題。較突出的是種痘防天花， 自宋朝就已經(jīng)廣泛應用了。不過當時是人痘法， 后來英國醫(yī)生發(fā)明了牛痘法。所以， 免疫接種法預防疾病在我國的歷史更為悠久。此外， 利用微生物作為強身和治病的藥劑， 如靈芝、茯苓和麥角等， 一向被古人視為靈丹妙藥。二、微生物學的初創(chuàng)時期1676 年， 荷蘭人Leeuwenhoek 利用他自制的簡單顯微鏡首次發(fā)現(xiàn)了一個神奇的微小生物世界。當時他所用的顯微鏡可以放大到300 倍。利用這個工具， 他觀察了雨水、污水、血液和牙垢等， 描繪了細菌和原生動物等的形態(tài)和活動方式。在微生物學的發(fā)展史上， 他的發(fā)現(xiàn)具有劃時代意義。但是， 在Leeuwenhoek 之后， 對微生物的研究有一段沉寂時期， 這是因為一方面沒有更精密的顯微鏡出現(xiàn)， 另一方面， 人們對微生物的研究還停留在形態(tài)描述的水平上， 而沒有對它們的生理活動及其與人類的關(guān)系加以研究。直到1861 年P(guān)asteur 的工作說明了這個關(guān)系后， 微生物才開始受到重視。三、微生物學的發(fā)展（一） 微生物學的奠基時期微生物學作為一門學科， 是在19 世紀中期才發(fā)展起來的。首先， 應歸功于以法國人Pasteur （1822 ～1895） 和德國人Koch （1843 ～ 1910） 為代表的科學家， 他們研究了微生物的生理活動， 并與生產(chǎn)和預防疾病聯(lián)系起來， 為微生物學奠定理論和技術(shù)基礎(chǔ)。Pasteur 的主要貢獻之一是他徹底地否定了統(tǒng)治長久的微生物“自然發(fā)生” 學說。該學說認為一切生物是自然發(fā)生的， 可以從一些沒有生命的材料中產(chǎn)生。例如， 燒瓶中的有機物浸汁的腐敗， 究竟是自然發(fā)生的， 還是空氣中的微小生物造成的？ Pasteur 設(shè)計了具有細長彎曲的長頸的玻璃瓶， 內(nèi)裝有機物浸汁（圖1-2） ，將浸汁煮沸滅菌后， 瓶口雖然開放， 但保持不腐敗。這是由于空氣雖能進入玻璃瓶， 但其中所含有的微小生物不能從彎曲的細管進入瓶內(nèi)， 而附著在管壁上。一旦將瓶頸打破， 或?qū)⑵績?nèi)的浸汁傾濕管壁，再倒回去， 則瓶內(nèi)浸汁才有了微生物而腐敗。這個試驗證明了空氣中含有微生物， 可引起有機質(zhì)的腐解，否定了自然發(fā)生學說后， 人們對疾病和某些自然界的現(xiàn)象才開始有了正確的認識。Pasteur 的貢獻之二是對發(fā)酵的研究。他的研究證明了糖在酵母菌的作用下， 可以轉(zhuǎn)變?yōu)榫凭?而在其他細菌的作用下， 可以轉(zhuǎn)變成乳酸和醋酸等。不同微生物所要求的條件不同，發(fā)酵過程不同， 因而產(chǎn)物也不相同。他在研究丁酸發(fā)酵時， 發(fā)現(xiàn)這是在沒有氧氣的條件下進行的， 并證明酵母菌的發(fā)酵作用也是在缺氧條件下， 因此提出發(fā)酵作用不需有氧參加。他在這方面的大量工作為微生物生理學打下了基礎(chǔ)。Pasteur 在研究各種物質(zhì)發(fā)酵的同時， 為了防止產(chǎn)品的腐敗， 他提出了一種可以消滅不需要的微生物的方法， 這就是著名的巴斯德滅菌法，即采用50 ～ 65 ℃ 的溫度處理產(chǎn)品一定時間， 可以達到防腐目的。此外， Pasteur 還首先發(fā)現(xiàn)用鈍化的雞霍亂病原體可以預防雞霍亂病， 后來他研究了炭疽病和狂犬病的疫苗， 為免疫學打下了基礎(chǔ)， 促進了醫(yī)學微生物學的發(fā)展。Koch 對傳染病的病原菌學說有重要貢獻。他提出了Koch 法則（圖1-3） ， 確證了炭疽病、結(jié)核病和霍亂病等嚴重傳染病的病原菌， 并建立和改進了微生物學的研究技術(shù)和方法。Koch法則的內(nèi)容包括： ① 病原微生物只出現(xiàn)于患病的動物， 而不存在于健康的個體； ② 這種微生物可以從寄主體內(nèi)分離出來， 并進行純培養(yǎng)； ③ 將分離出的微生物回接到健康的寄主， 可產(chǎn)生相同的疾??； ④ 可從患病的寄主中重新分離出相同的微生物。實踐證明， Koch 法則對大多數(shù)病原菌的確定是實用的。至今， 這個法則仍是行之有效的確定未知病原菌的常規(guī)方法。在微生物的培養(yǎng)方面， Koch 的助手Petri 做出了重要貢獻， 他所設(shè)計的玻璃培養(yǎng)皿，稱為Petri 皿。這種培養(yǎng)皿既便于容納培養(yǎng)基， 也便于觀察細菌等微生物菌落， 同時它還可以達到通氣而不易污染雜菌的目的。迄今， 這種培養(yǎng)皿仍是微生物學中廣泛使用的器材之一。另一項為培養(yǎng)基的使用， 培養(yǎng)基成分中的凝固劑最初使用明膠， 但明膠在28 ℃ 以上就會熔化， 因此， 對于培養(yǎng)人類的病原菌（最適溫度為35 ～ 37 ℃ ） 極不合適。此外， 有些細菌可以分解明膠， 使它失去作為培養(yǎng)基支撐物的作用。為此， Koch 的另一名助手Hesse 在妻子的啟發(fā)下， 用她做果凍的洋菜作為固體培養(yǎng)基的支撐物。洋菜是從一種海藻中提取出來的， 在100 ℃ 左右熔化為液體， 在42 ℃ 以下則凝固為固體， 且不為微生物所分解。所以， 洋菜確實是一種優(yōu)良的凝固劑。……

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