微生物基因工程-生物科学与技术学院

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1、微生物基因工程生物科学与技术学院参考资料吴乃虎,《基因工程原理》（上下），科学出版社，2002陈守文喻子牛,生物生物技术-应用微生物学基础原理，科学出版社2002年1月张惠展,《基因工程概论》，华东理工大学出版社童海宝,《生物化工》，化学工业出版社，2008年第2版1概述1.1发展概况1.2微生物与基因工程的关系1.3研究的主要内容1.4发展前景微生物学在分子、细胞或群体水平上研究各类微小生物单细胞藻类细菌放线菌真菌病毒立克次氏体支原体衣原体螺旋体原生动物形态结构、生长繁殖、生理代谢、遗传变异、生

2、态分布、分类进化等生命活动的基本规律应用于工业发酵、医学卫生和生物工程对象内容目的发展概况经验阶段中国：制曲、酿酒、制酱、造醋和腌菜，沤粪积肥，白僵蚕治病、麦曲治腹泻、种痘等。古希腊留下来的石刻上记有酿酒的操作过程;1796年，英国人E．琴纳发明了牛痘苗，为免疫学的发展奠定了基石。形态学阶段17世纪，列文虎克用文字和图画记载“微小动物”—细菌的不同形态。意大利植物学家米凯利用简单的显微镜观察了真菌的形态。1838年，德国动物学家埃伦贝格在《纤毛虫是真正的有机体》中，创用细菌一词。1854年，德国植物

3、学家科恩发现杆状细菌的芽孢，将细菌归属于植物界，确定了此后百年间细菌的分类地位。生理生物化学及分子生物学阶段生理学阶段微生物操作技术和研究方法的创立是微生物学在这一阶段发展的特有标志。19世纪60年代开始进入生理学阶段法国科学家巴斯德对微生物生理学的研究为现代微生物学奠定了基础。论证酒和醋的酿造以及一些物质的腐败都是由一定种类的微生物引起的发酵过程，并不是发酵或腐败产生微生物；提出了防止酒变质的加热灭菌法，后来被人称为巴斯德灭菌法，使用这一方法可使新生产的葡萄酒和啤酒长期保存研究人、禽、畜的传染病(

4、狂犬病、炭疽病和霍乱等)，创立了病原微生物是传染病因的正确理论，应用菌苗接种预防传染病的方法他的学生陆续发现白喉，肺炎、破伤风、鼠疫等的病原细；德国微生物学家科赫对新兴的医学微生物学作出了巨大贡献首先论证炭疽杆菌是炭疽病的病原菌接着又发现结核病和霍乱病原细菌，并提倡采用消毒和杀菌方法，防止这些疾病的传播；首创细菌染色法，以琼脂作凝固培养基培养细菌和分离单苗落，获得纯培养操作过程；规定了鉴定病原细菌的方法和步骤，提出著名的科赫法则。①一种病原微生物必然存在於患病动物体内,但不应出现在健康动物内；②此病

5、原微生物可从患病动物分离得到纯培养物；③将分离出的纯培养物人工接种敏感动物时，必定出现该疾病所特有的症状；④从人工接种的动物可以再次分离出性状与原有病原微生物相同的纯培养物。--1860年，英国外科医生利斯特应用药物杀菌，并创立了无菌的外科手术操作方法。1901年，著名细菌学家和动物学家梅契尼科夫发现白细胞吞噬细菌的作用，对免疫学的发展作出了贡献。1892年，俄国植物生理学家伊万诺夫斯基发现烟草花叶病原体是比细菌还小的、能通过细菌过滤器的，光学显微镜不能窥测的生物，称之为过滤性病毒。俄国出生的法国微

6、生物学家维诺格拉茨基于1887年发现硫磺细菌，1890年发现硝化细菌，他论证了土壤中硫化作用和硝化作用的微生物学过程以及这些细菌的化能营养特性；1915～1917年，特沃特和埃雷尔观察细菌苗落上出现噬菌斑以及培养液中的溶菌现象，发现了细菌病毒——噬菌体。病毒的发现使人们对生物的概念从细胞形态扩大到了非细胞形态。生物化学阶段1897年德国学者E．毕希纳发现酵母菌无细胞提取液与酵母一样具有发酵糖液产生乙醇的作用，将微生物生命活动与酶化学结合起来；G．诺伊贝格等人对酵母菌生理和对酒精发酵中间产物进行了分析

7、；A．J．克勒伊沃对微生物代谢进行研究，开拓比较生物化学的研究方向；20世纪30年代起，人们利用微生物进行乙醇、丙酮、丁醇、甘油、各种有机酸、氨基酸、蛋白质、油脂等的工业化生产。1929年，A．弗莱明发现点青霉菌能抑制葡萄球菌的生长，揭示了微生物间的拮抗关系并发现了青霉素。1949年，S．A瓦克斯曼研究土壤微生物，发现了链霉素。此后陆续发现的新抗生素,抗生素除医用外，也应用于防治动植物的病害和食品保藏.分子生物学阶段1941年，比德尔和塔特姆用X射线和紫外线照射链孢霉，使其产生变异，获得营养缺陷型，

8、为分子遗传学打下了基础。1944年，埃弗里第一次证实了引起肺炎球菌形成荚膜遗传性状转化的物质是脱氧核糖核酸(DNA)。1953年，沃森和克里克提出了DNA分子的双螺旋结构模型和核酸半保留复制学说。近年来，原核微生物基因重组的研究不断获得进展，现代微生物学的研究将继续向分子水平深入，向生产的深度和广度发展1957年，科恩伯格等成功地进行了DNA的体外组合和操纵。富兰克尔-康拉特等通过烟草花叶病毒重组试验，证明核糖核酸(RNA)是遗传信息的载体，为奠定分子生物学基础起了重