微生物資源學緒論課件

第一章微生物資源學緒論第一節(jié)微生物資源的概念自然資源：凡是自然物質(zhì)經(jīng)過人類的發(fā)現(xiàn)，被輸入生產(chǎn)過程，或直接進入消耗過程變成有用途的，或能給人以舒適感，從而產(chǎn)生有價值的東西，統(tǒng)稱為自然資源。在一定時間、一定空間條件下能產(chǎn)生經(jīng)濟價值以提高人類當前及將來福利的自然因素和條件。(聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署在肯尼亞召開的會議)大氣、水、氣候、土地、礦物、生物、太陽輻射、風能、潮汐自然資源生物資源非生物資源

第一章微生物資源學緒論第一節(jié)微生物資源的概念生物資源(可再生資源)：是指生物圈中對人類具有一定經(jīng)濟價值的動物、植物、微生物有機體及由它們所組成的生物群落。

基因物種生態(tài)系統(tǒng)生物資源的層次性反硝化基因反硝化菌氨化、硝化、反硝化作用生態(tài)系統(tǒng)討論：能否根據(jù)你已掌握的知識背景舉例說明？

第一章微生物資源學緒論第一節(jié)微生物資源的概念非生物資源（非再生資源）：總貯量有限，消耗后不能恢復或不能簡單恢復的資源。金屬、煤炭、石油等礦產(chǎn)資源

第一章微生物資源學緒論第一節(jié)微生物資源的概念微生物資源：自然環(huán)境中對人類具有一定經(jīng)濟價值的微生物有機體以及由它們所組成的生物群落。討論：1、當提及“細菌”這個名詞時，你的第一反應是什么?？謶?？厭惡？喜悅？平靜？2、你曾經(jīng)從長輩那里獲得的有關“細菌”的知識是什么？3、請描述發(fā)生在你身邊的有關微生物的故事。4、舉例說明發(fā)生在我們生活中的微生物的友善之舉。

第一章微生物資源學緒論第一節(jié)微生物資源的概念微生物的作為一類資源的觀點，遠遠沒有深入人心。原因一：微生物的發(fā)現(xiàn)就很晚，僅三百多年的歷史。

原因二：人類最初所關心的微生物是引起疾病的病原微生物。1683年，牙垢第一次發(fā)現(xiàn)細菌(leeuwenhoek)1796年，研究天花免疫(Jenner)1847年，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)褥熱的病因，同時創(chuàng)制了防腐劑(Semmelweiss)1880年，研究了炭疽病免疫、狂犬病免疫(Pasteur)1882年，發(fā)現(xiàn)結核桿菌(koch)1883年，發(fā)現(xiàn)霍亂弧菌(koch)1896年，研究考察鼠疫、麻瘋、瘧疾

第一章微生物資源學緒論第一節(jié)微生物資源的概念人類已知微生物及可能存在的微生物的種類微生物類型已知可能總數(shù)已知占總數(shù)的百分比細菌（包括放線菌）5千種4萬種12%；真菌7萬種150萬種5%微生物是現(xiàn)實的和潛在的用途巨大的生物資源

第一章微生物資源學緒論第二節(jié)微生物資源的特點及其開發(fā)前景一、微生物資源的特點（1）代謝類型極其多樣化，生長繁殖速度驚人。（2）種原豐富，未知者眾。（3）變異性大。

第一章微生物資源學緒論第二節(jié)微生物資源的特點及其開發(fā)前景二、微生物資源的開發(fā)前景大型真菌：約有1萬種可以食用的：已知的有2000種已進行實驗性栽培的：100種左右已開展了商業(yè)性生產(chǎn)：30種左右毛頭鬼傘

第一章微生物資源學緒論第三節(jié)微生物資源開發(fā)利用簡史二、近現(xiàn)代的發(fā)展（19世紀中葉以后）1882年，丹麥人首次建立了酵母菌的純種分離法(E.C．Hansen)1885年，德國人提出了真菌與植物的共生體——菌根的概念。(B．Frank)1888年，荷蘭學者首次用純培養(yǎng)獲得豆科植物根瘤菌(M.W.Beijerinck)1897年，用酵母菌細胞提取液對葡萄糖進行酒精發(fā)酵成功(E.Euchner)1923年，德國人從枯草桿菌中獲得了細菌性淀粉酶(Boidin)1929年，英國人首次發(fā)現(xiàn)了抗生素——來自真菌的青霉素(A．Fleming)1943年，英國人對青霉素提純和工業(yè)化生產(chǎn)進行了一系列研究(Florey)1944年，美國首次從放線菌中分離出抗生素——鏈霉素(Waksman)。1957年，日本的朝井等用細菌發(fā)酵法生產(chǎn)谷氨酸并在日本正式投產(chǎn)。

第一章微生物資源學緒論第三節(jié)微生物資源開發(fā)利用簡史三、當代微生物資源的開發(fā)與利用1、微生物菌體利用糖蜜蔗糖渣石油液蠟甲烷甲醇工業(yè)廢水城市垃圾酵母菌單細胞蛋白SCP醫(yī)用酵母片

第一章微生物資源學緒論第三節(jié)微生物資源開發(fā)利用簡史三、當代微生物資源的開發(fā)與利用1、微生物菌體利用年產(chǎn)10萬噸SCP工廠種植150萬畝大豆3億畝奶牛牧場

第一章微生物資源學緒論第三節(jié)微生物資源開發(fā)利用簡史三、當代微生物資源的開發(fā)與利用1、微生物菌體利用我國SCP生產(chǎn)：1986年，廣東省江門市建成首個SCP飼料廠1987年SCP全國總產(chǎn)量1.55萬噸1990年總產(chǎn)量超過2萬噸1991年6萬噸2000年固體酵母15萬噸

第一章微生物資源學緒論第三節(jié)微生物資源開發(fā)利用簡史三、當代微生物資源的開發(fā)與利用1、微生物菌體利用云南麗江程海

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第一章微生物資源學緒論第三節(jié)微生物資源開發(fā)利用簡史三、當代微生物資源的開發(fā)與利用2．微生物代謝產(chǎn)物的利用（1）氨基酸：谷氨酸、賴氨酸、丙氨酸、精氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、蘇氨酸、脯氨酸、瓜氨酸、鳥氨酸等

(2）有機酸：檸檬酸、醋酸、葡萄糖酸、丁烯二酸、曲酸、烏頭酸、蘋果酸、a-酮戊二酸、衣康酸等。（5）酶：數(shù)百種:水解酶（淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等）氧化酶、轉化酶、異構酶工具酶（Taq酶）

第一章微生物資源學緒論第三節(jié)微生物資源開發(fā)利用簡史三、當代微生物資源的開發(fā)與利用2．微生物代謝產(chǎn)物的利用（6）微生物藥物：抗生素及相關的生物活性物質(zhì)葡萄糖異構酶

第一章微生物資源學緒論第三節(jié)微生物資源開發(fā)利用簡史三、當代微生物資源的開發(fā)與利用3、微生物特性的利用（1）甾體轉化：調(diào)劑人體代謝的激素類藥物（環(huán)戊烷多氫菲核）（3）微生物探礦：以氣態(tài)烴為惟一碳源的微生物，進行石油勘探。仙影拳桿菌：金礦探測。

（2）生物濕法冶金：利用化能自養(yǎng)微生物氧化預處理含硫、砷的金、銀、錳等貴重金屬礦物，提高金屬的回收率。

第一章微生物資源學緒論第三節(jié)微生物資源開發(fā)利用簡史三、當代微生物資源的開發(fā)與利用4、其它方面的利用（1）廢物資源的再利用：地球上的三大廢物資源——纖維素和木質(zhì)素、甲殼素、角蛋白(2）工業(yè)污染物及其他廢物的降解及凈化：30年代植物病理學家裘維蕃《中國食用菌及其栽培》(1952)50年代根瘤菌制劑并推廣使用60年代防治害蟲的微生物制劑(蘇云金桿菌、白僵菌等)

農(nóng)用抗生素(春雷霉素、井岡霉素等)

工業(yè)酶制劑、酵母選育沼氣發(fā)酵以及石油微生物利用70年代食用菌研究和生產(chǎn)80年代植物菌根菌的研究(菌根菌生態(tài)學及應用技術)

第一章微生物資源學緒論第三節(jié)微生物資源開發(fā)利用簡史四、我國微生物資源的開發(fā)與利用簡況

（1）研究微生物的系統(tǒng)分類及物種多樣性（2）掌握微生物的生態(tài)分布、生理及代謝活動規(guī)律（3）闡明有益微生物的生物化學活性及物質(zhì)轉化機理（4）研究和開發(fā)合理而有效的微生物資源應用技術

第一章微生物資源學緒論第四節(jié)微生物資源學的任務一、微生物資源學的目的與任務微生物資源學的任務：

第一章微生物資源學緒論第四節(jié)微生物資源學的任務二、我國當前需要開展的研究工作(一)微生物資源調(diào)查食用及藥用真菌資源的調(diào)查菌根菌資源的調(diào)查固氮微生物資源的調(diào)查和根瘤菌的分類鑒定昆蟲病毒資源的調(diào)查新型拮抗性微生物的篩選微生物的化學分類和鑒定單細胞蛋白(SCP)微生物的開發(fā)極端環(huán)境微生物資源的調(diào)查

第一章微生物資源學緒論第四節(jié)微生物資源學的任務二、我國當前需要開展的研究工作（二）微生物的種質(zhì)改良野生菌種馴化、優(yōu)良菌種篩選、菌種的遺傳改良微生物誘變及細胞和分子育種技術根瘤菌遺傳學固氮基因的體外重組基因工程疫苗生產(chǎn)纖維素和木質(zhì)素分解菌的工程菌株構建

第一章微生物資源學緒論第四節(jié)微生物資源學的任務二、我國當前需要開展的研究工作（四）微生物生態(tài)學研究各種生境中的微生物群體結構與生態(tài)功能微生物與其它生物的共生或共棲機制寄生和拮抗微生物的作用機制與病蟲害發(fā)生有關的微生物區(qū)系動態(tài)微生物的分解作用與物質(zhì)循環(huán)

第一章微生物資源學緒論第四節(jié)微生物資源學的任務二、我國當前需要開展的研究工作（五)微生物資源保護技術菌種保藏技術微生物遺傳多樣性評價微生物基因庫構建自然保護區(qū)的設定瀕危及稀有微生物的指定及保護措施的建立本章思考題:1、何為生物資源？它與非生物資源的區(qū)別在哪里？2、何為微生物資源：其特點如何？3、簡述當代微生物資源開發(fā)利用現(xiàn)狀及我國當前需要開展研究的