第一篇:一.微生物緒論課外參考
一個難以認識的微生物世界
人類對動植物的認識,可以追溯到人類的出現。可是,對數量龐大、分布廣泛并始終包圍在人體內外的微生物卻長期缺乏認識,原因主要有以下四個方面。
(1)個體微小 一般地說,人眼對小于1mm的物體就看不清楚了,而微生物的大小多數是在幾μm至幾十μm范圍內,因此就無法發現或辨認它們。
(2)外貌不顯 微生物的個體(細胞)雖看不見,但是由無數個體組成的群體(菌落或菌苔)卻是可見的。然而,各種微生物群體的外形往往平淡無奇、不甚顯目,因此,對其作用就極易忽略。
(3)雜居混生 微生物在自然條件下都是雜居混生在一起的,因此,在發明對其中各純種微生物可進行分離、培養的技術前,是無法知道各種微生物對自然界和人類的真正作用的。
(4)因果難聯 由于微生物具有生長繁殖速度快和代謝活力強等特點,因此,當人體或動植物體處在病原微生物感染的早期時,一般并不會引起人們的警覺。一旦事態突然嚴重時,對于一些沒有較深刻的微生物學知識的人來說,也不會真正理解這竟然是微生物生命活動的結果,因此容易遭到損失。在非病原微生物引起的各種生物化學變化(如發酵、腐敗等)中,也有同樣的情況。
微生物學歷史發展的早期,就是圍繞著如何克服這四大障礙而開展各種研究工作的。
當人們還處于對微生物世界的無知狀態時,對待眼前的微生物往往表現出“視而不見、嗅而不聞、觸而不覺、食而不察、得其益而不感其好、受其害而不知其惡”的愚昧狀態。這從人類歷史上曾遭受多次嚴重的瘟疫流行的事實而得到充分的證明。如鼠疫(黑死病)、天花、麻風、梅毒和肺結核(白疫)的大流行等,直至今天,也還有愛滋病等新的嚴重的傳染病在出現和流行。其中的鼠疫更是猖獗。當公元6世紀鼠疫在地球上第一次大流行時,曾危及埃及、土耳其、意大利和阿富汗等國家和地區,死亡人數約1億人;第二次(14世紀)流行時,歐洲約死2500萬人口,亞洲約死4000萬(其中中國約1300萬);上世紀末至本世紀初的第三次流行,發生在香港和印度北部地區,死亡人數約100萬。這三次全球性殺人不見血的流行病共殃及近2億人口,比死亡最慘重的第二次世界大戰(約死亡1.1億)還多!植物病原微生物對農作物的危害也有類似的情況。例如,19世紀中葉,由于第一次“綠色革命”的結果,在歐洲普遍只種植單一的高產糧食作物馬鈴薯。在1843~1847年間由于氣候異常,致使歐洲發生馬鈴薯晚疫病的大流行,毀滅了5/6的馬鈴薯,個別地方甚至顆粒無收。當時愛爾蘭的800萬人口中,有近100萬人直接餓死或間接病死,并有164萬人逃往北美謀生。
人類揭開微生物世界奧秘的歷史
微生物學的發展歷史可分為五個時期,現簡述如下。
1.史前期 史前期是指人類還未見到微生物個體尤其是細菌細胞前的一段漫長的歷史時期,大約在距今8000年前一直至公元1676年間。當時的人類雖未見到微生物的個體,卻自發地與微生物頻繁地打交道,并憑自己的經驗在實踐中開展利用有益微生物和防治有害微生物的活動。但由于在思想方法上長期停留在“實踐—實踐—實踐”的基礎上,因此只能長期處于低水平的應用階段。
在史前期,世界各國人民在自己的生產實踐中都累積了許多利用有益微生物和防治有害微生物的經驗,例如發面,天然果酒和啤酒的釀造,牛乳和乳制品的發酵以及利用霉菌來治療一些疾病等。但是,在當時應用水平最高并獨樹一幟的應首推我國人民在制曲、釀酒方面的偉大創造。
我國人民在距今約8000年至4500年間,已發明了制曲釀酒工藝,在2500年前的春秋戰國時期,已知制醬和醋。在宋代,已采用老的曲子——“曲母”來進行接種,還根據紅曲菌有喜酸和喜溫的生長習性,利用酸大米和明礬水在較高溫度下培養,以制造優良的紅曲。在900年前,利用自養細菌生命活動的膽水浸銅法(類似于今日的細菌瀝濾,見第九章)已正式用于生產銅。在2000年前,已發現豆科植物的根瘤有增產作用,并采用積肥、漚糞、壓青和輪作等農業措施,來利用和控制有益微生物的生命活動,從而提高作物產量。在醫藥方面,我們的祖先早在2500年前就知道利用麥曲治療腹病。另外,在對傳染病及其流行規律的認識,對消毒、滅菌措施的利用等方面都有過一定的貢獻。此外,在宋代還創造過“以毒攻毒”的免疫方法,發明用種人痘來預防天花,這要比英國人E.Kenner在1796年發明種牛痘預防天花早半個多世紀。
我國人民所創造的制曲釀酒工藝有四大特點,即歷史悠久、工藝獨特、經驗豐富、品種多樣,這是值得后人發揚光大的。現分別介紹如下:
(1)歷史悠久 酵母菌是人類最古老的家養生物之一。關于酒在我國起源的確切時間問題,還有待考證和討論。一般認為,酒是人類進入農業社會后的自然產物,是在一段歷史時期中的群眾性創造,并非個別人物的發明。《淮南子》(公元前2世紀)中有“清之美,始于耒”之說;晉代的《酒誥》(3世紀)中有一段樸素而充滿唯物主義觀點的關于酒的起源的敘述:“酒之所興,肇自上皇,或云儀狄,一曰杜康。有飯不盡,委余空桑,郁積成味,久蓄氣芳。本出于此,不由奇方。”那么,我國何時進入農業社會的呢?1977年,河南新鄭縣發掘到的裴李崗遺址是距今近8000年(7885年±480年)的一處較早的新石器時代遺址。在當時的墓葬中,已可找到谷物的收割和加工工具——石鐮、石磨盤、石磨棒等,說明當時已進入農業社會并可能已開始釀酒了。至4000~5000年前新石器時代晚期的“龍山文化”時期,從發掘到的大量尊、盉、斝等陶制酒器來看,說明當時釀酒工藝已大有發展,谷物酒已成為較普遍的酒精飲料了。
(2)工藝獨特 至今存在的各種酒按其釀制原理大體可分成果酒類、啤酒類、曲酒類和蒸餾酒類四個類型,其中我國人民所發明的曲酒類是最為獨特的,其釀制工藝中,先利用霉菌淀粉酶(曲)對谷物淀粉進行糖化,然后利用酵母菌進行酒精發酵。這簡直就是今日的序列發酵和混合發酵(見第九章第二節)的一種雛型,在微生物發酵工藝史上有著重要的地位。
(3)經驗豐富 在制曲與釀酒技術上早有豐富的經驗,這在《齊民要術》(公元6世紀)和《天工開物》(1637年)等典籍中都有詳盡的記載。
(4)品種多樣 在曲、酒和菌種的種類上十分多樣。在曲種上有散曲、小曲、餅曲、草藥曲、紅曲和干酵等多種;在酒的品種上,僅《齊民要術》中即記載著39種之多;至于菌種,當時雖沒有純種微生物,但是,經過精心選擇和獨特培養后,已選育出以根霉、米曲霉、酵母菌、紅曲霉或毛霉為主體的各種曲種。這些都是我們的祖先為后人留下的豐富的菌種庫。1892年,法國人A.Calmat曾從中國小曲中分離到一株糖化力很強的毛霉——Mucorrouxianus(魯氏毛霉),并利用它所產生的糖化酶對淀粉質原料進行糖化以生產酒精,這就是酒精發酵技術中著名的“阿米露法”(amyloprocess)。
2.初創期 從1676年列文虎克用自制的單式顯微鏡觀察到細菌的個體起,直至1861年近200年的時間。在這一時期中,人們對微生物的研究僅停留在形態描述的低級水平上,而對它們的生理活動及其與人類實踐活動的關系卻未加研究,因此,微生物學作為一門學科在當時還未形成。
這一時期的代表人物是荷蘭的業余科學家——微生物學先驅者列文虎克(AnthonyvanLeeuwenhoek,1632~1723)。他的貢獻主要有三方面:①利用單式顯微鏡(透鏡直徑約3mm)觀察了許多微小物體和生物,并于1676年首次觀察到形態微小、作用巨大的細菌,從而解決了認識微生物世界的第一個障礙;②一生制作了419架顯微鏡或放大鏡,放大率一般為50~200倍,最高者達266倍;③發表過約400篇論文,其中絕大部分(375篇)寄往英國皇家學會發表。
3.奠基期 從1861年巴斯德根據曲頸瓶試驗徹底推翻生命的自然發生說并建立胚種學說(germtheory)起,直至1897年的一段時間。其特點為:①建立了一系列研究微生物所必要的獨特方法和技術,從而解決了認識微生物的第二、三、四個障礙;②借助于良好的研究方法,開創了尋找病原微生物的“黃金時期”;③把微生物學的研究從形態描述推進到生理學研究的新水平;④開始客觀上以辯證唯物主義的“實踐—理論—實踐”的思想方法指導科學實驗;⑤微生物學以獨立的學科形式開始形成,但當時主要還是以其各應用性分支學科的形式存在。
本時期的代表人物主要是法國的巴斯德(L.Pasteur,1822~1895)和德國的科赫(R.Koch,1843~1910),他們可分別稱為微生物學的奠基人和細菌學的奠基人。
巴斯德學派的主要貢獻是提出了生命只能來自生命的胚種學說,并認為只有活的微生物才是傳染病、發酵和腐敗的真正原因,再加上消毒滅菌等一系列方法的建立,就為微生物學的發展奠定了堅實的基礎。他在自己的工作中,自發地遵循著一條唯物主義的認識論——從實踐出發,通過研究總結概括出一般規律,并進一步以它來指導實踐,從而使他的研究工作取得了前所未有的巨大成就。他從“酒病”(1857年)的實際出發,研究了一系列的實際問題,即“腐敗病”(指曲頸瓶實驗中的肉湯變質,1861)、蠶病(蠶微粒子病,1865)、禽病(雞霍亂,1879)、獸病(牛、羊的炭疽病,1881)和人病(狂犬病,1885)。在其研究工作中,發現各種傳染病都有其共同原因——活的小生物,從而使人類對傳染病本質的認識提高到一個嶄新的水平上。在這種理論指導下,他提出了一系列行之有效的解決問題的方法。例如,發明了巴斯德消毒法來防治“酒病”,用消毒滅菌法來防止“腐敗病”,用檢出并淘汰病蛾的方法來防治蠶病,發明用接種減毒菌苗的辦法來預防雞霍亂和牛、羊的炭疽病,以及用狂犬兔化疫苗來防治人類的狂犬病,等等。
科赫學派的重要業績主要有三個方面:①建立了研究微生物的一系列重要方法,尤其在分離微生物純種方面,他們把早年在馬鈴薯塊上的固體培養技術改進為明膠平板培養技術(1881),并進而提高到瓊脂平板培養技術(1882)。在1881年前后,科赫及其助手們還創立了許多顯微鏡技術,包括細菌鞭毛染色在內的許多染色方法、懸滴培養法以及顯微攝影技術。②利用平板分離方法尋找并分離到多種傳染病的病原菌,例如炭疽病菌(1877)、結核桿菌(1882)、鏈球菌(1882)和霍亂弧菌(1883)等。③在理論上,科赫于1884年提出了科赫法則(Koch’spostulates),其主要內容為:病原微生物總是在患傳染病的動物中發現而不存在于健康個體中;這一微生物可以離開動物體,并被培養為純種培養物;這種純培養物接種到敏感動物體后,應當出現特有的病癥;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,此后它仍然應該與原始病原微生物相同。
繼巴斯德與科赫的研究工作后,就出現了其成果的橫向擴散,結果,一系列微生物學的分支學科就相繼創立了。例如細菌學(巴斯德,科赫等),消毒外科術(J.Lister),免疫學〔巴斯德,И.И.MeЧмиков(梅契尼科夫),vonBehring,P.Ehrlich等〕,土壤微生物學〔C.H.Виноград ский(維諾格拉德斯基),M.W.Beijerinck等〕,病毒學〔Д.И.Иваиовский(伊凡諾夫斯基),M.W.Beijerinck等〕,植物病理學和真菌學(DeBary,M.J.Berkeley等),釀造學(E.C.Hensen,A.Jorgensen等),以及化學治療法(P.Ehrlich等),等等。
4.發展期 1897年德國人E.Buchner用無細胞酵母菌壓榨汁中的“酒化酶”(zymase)對葡萄糖進行酒精發酵成功,從而開創了微生物生化研究的新時代。此后,微生物生理、代謝研究就蓬勃開展了起來。
在發展期中,微生物學研究有以下幾個特點:
(1)進入了微生物生化水平的研究。如果說上一時期的一些微生物學家主要是以尋找人和動物的致病菌為目標的“微生物獵人”的話,則這一時期就以研究微生物對維生素需要、酶的特性、尋找和研究抗生素以及逐步深入到以研究它們的遺傳變異和基因為主的新階段。因此,微生物學家就從“微生物獵人”而發展為“維生素獵人”、“酶獵人”、“抗生素獵人”和“基因獵人”了。
(2)應用微生物的分支學科更為擴大,出現了抗生素等新學科。
(3)開始出現微生物學史上的第二個“淘金熱”——尋找各種有益微生物代謝產物的熱潮。
(4)在各微生物應用學科較深入發展的基礎上,一門以研究微生物基本生物學規律的綜合學科——普通微生物學開始形成,代表人物是美國加里福尼亞大學伯克利分校的M.Doudo-roff。
(5)各相關學科和技術方法相互滲透,相互促進,加速了微生物學的發展。
5.成熟期 從1953年4月25日J.D.Watson和H.F.C.Crick在英國的《自然》雜志上發表關于DNA結構的雙螺旋模型起,整個生命科學就進入了分子生物學研究的新階段,同樣也是微生物學發展史上成熟期到來的標志。
本時期的特點為:①微生物學從一門在生命科學中較為孤立的以應用為主的學科,迅速成長為一門十分熱門的前沿基礎學科;②在基礎理論的研究方面,逐步進入到分子水平的研究,微生物迅速成為分子生物學研究中的最主要的對象;③在應用研究方面,向著更自覺、更有效和可人為控制的方向發展,至70年代初,有關發酵工程的研究已與遺傳工程、細胞工程和酶工程等緊密結合,微生物已成為新興的生物工程中的主角。
縱觀微生物學發展史,可以看到,我國人民在世界微生物學史上的地位在各個歷史階段是不平衡的。從70年代開始,在國際上興起的生物工程,不但是世界范圍內第四次工業革命的重要內容,而且正因為微生物在生物工程中處于主角地位,故也是微生物學發展史上第三次“淘金熱”的目標。錯過前兩次“淘金”機會的中國人民,應該也一定能在這次大好機會中取得一個個勝利。微生物學的發展促進了人類的進步
日本學者尾形學在其《家畜微生物學》(1977)一書中,第一句話就是“在近代科學中,對人類福利最大的一門科學,要算是微生物學了。”這是很有道理的。因為在人類的幸福中,健康應該居一切之首,而微生物學的發展,為人類的健康長壽作出了極其重大的貢獻。
(一)在醫療保健戰線上的六大“戰役”
1.外科消毒術的建立 巴斯德的“胚種學說”的建立,為外科消毒術的發展奠定了堅實的理論基礎。英國愛丁堡醫院的外科醫生J.Lister(1827~1912)根據巴斯德提出的細菌是腐敗的真正原因的分析,在1865年8月12日試驗了用石炭酸消毒的新型外科手術。結果取得了奇跡般的成功。據統計,1864年時在法國巴黎的醫院中,外科手術的死亡率高達53.6%,英國的一般醫院為80%,其中最好的愛丁堡醫院,外科手術的死亡率亦高達45%。因此,當時的外科醫生常被稱為“劊子手”。當J.Lister發明外科消毒術后,1868年,愛丁堡醫院的外科手術死亡率已降低到15%左右。
2.尋找人畜病原菌 在19世紀70年代至本世紀初的30年間,由于研究微生物的許多獨特方法的相繼建立,大量危害人畜的烈性傳染病的病原菌終于被一一分離出來了,例如Bacillusanthracis(炭疽芽孢桿菌,1877),Mycobacteriumlaprae(麻風分枝桿菌,1874),Streptococcuspneumoniae(肺炎鏈球菌,過去稱肺炎雙球菌,1880,Salmonellatyphi(傷寒沙門氏菌,1880),My-cobacteriumtuberculosis(結核分枝桿菌,1882),Vibriocomma(逗號弧菌,1883),Clostridiumtetani(破傷風梭菌,1884),Pasteurellapestis(鼠疫巴斯德氏菌,1894;目前已改稱Yersiniapestis鼠疫耶爾森氏菌),以及Shigelladysenteriae(痢疾志賀氏菌,1898)等。
3.免疫防治法的應用 種痘最早起源自我國宋朝真宗(998~1022)年代的人痘。1796年,英國醫生E.Jenner首次為一男孩接種牛痘苗并取得很大的成功,從此,種牛痘就成為預防天花最有效的措施了。19世紀末,L.Pasteur、P.Ehrlich和vonBehring等陸續發明了預防或治療各種細菌性傳染病的菌苗、疫苗、類毒素及抗血清等。1923年法國的A.Calmette和C.Guerin通過了13年的不懈努力,終于發明了減毒牛型結核桿菌制成的卡介苗(BCG)。此后,生物制品的研究獲得了蓬勃的發展,目前,正在積極開展各種高效化學組分疫苗、單克隆抗體、嵌合抗體和雙功能抗體等的研究。
4.化學治療劑的發明 為了抑制或殺死潛伏于人或動物體內部的病原菌,就必須尋找一類對病原菌有強大毒力而對其宿主基本無毒的藥物,這就是化學治療劑。
1909年,德國醫生和化學家P.Ehrlich(1854~1915)經過艱苦的努力,終于合成了能消滅人體血液中梅毒螺旋體的化學治療劑“606”(砷凡納明),這是人類在合成化學治療劑戰斗中的第一次勝利,它打開了化學治療領域的大門,鼓舞著無數科學家去尋找更多、更有效的化學治療劑。又經過20多年的艱苦奮斗,至1935年,另一個德國醫生G.Domagk及其同事終于傳出了又一個振奮人心的喜訊,一個能治療鏈球菌感染的新的化學治療劑——一種紅色染料“百浪多息”發明了。同年稍后,法國Tr′efouel證明了它的抑菌機制是在體內可釋放出有效的抑菌成分磺胺。此后適用于治療各種感染的磺胺類化合物就生產出來,對許多病原菌有很高的療效。例如,在19世紀中葉,進巴黎產科醫院分娩的婦女,因患產褥熱而致死的人數就達到1/19,1935年還未使用磺胺藥時,產褥熱的死亡率為105/10萬人,而至1941年時,則減少至20/10萬人了。此后,化學治療劑的研究獲得了很大的發展。
5.抗生素治療的興起 1929年英國細菌學家A.Fleming發現第一個有實用意義的抗生素——青霉素。從1943年起,青霉素已得到日益廣泛的應用。在青霉素的巨大醫療效益的促進下,各國微生物學家就掀起了一個廣泛尋找土壤中拮抗性微生物的熱潮。1944年,美國微生物學家S.Waksman從近1萬株土壤放線菌中,找到了療效顯著的鏈霉素,接著氯霉素、金霉素、土霉素、紅霉素、新霉素、萬古霉素、卡那霉素和慶大霉素等相繼發現。1978年時已找到過5128種抗生素,而據1984年的統計則達到了9000多種!至今,抗生素已成為各國藥物生產中最重要的產品。
6.用遺傳工程和生物工程技術使微生物生產生化藥物 主要特點是利用微生物作為各種不同生物有關目的基因的受體,由微生物來生產各種生化藥物,其中除抗微生物藥物外,還包括治療各類其他疾病的藥物,例如疫苗(病毒衣殼蛋白、細胞組分疫苗等)、抗體、干擾素、胰島素、激素以及其他各種多肽類藥物等。
通過上述的六大“戰役”,人類在與病原微生物的斗爭中已取得了極其輝煌的戰果。首先,細菌性傳染病已從人類死亡率的首位退居到四五位以后(不同國家、不同地區有所不同);其次,人類平均壽命大大提高;第三,曾經猖獗一時的天花已在1979年10月26日由WHO(世界衛生組織)宣布在地球上絕跡;最后,生活在文明社會的每一個人,幾乎毫無例外地都或多或少獲得過抗生素的治療。
(二)微生物在工業發展過程中的六個里程碑
1.自然發酵與食品、飲料的釀造 世界各國勞動人民在其各自的生產實踐中,逐步學會了利用有益微生物在自然接種和混菌發酵的條件下來釀造自己喜愛的風味食品和飲料,例如酒、醬、醋、泡菜、豆豉、酸牛奶、干酪和面包等。
2.罐頭保藏 1804年,法國廚師N.Appert經過10年試驗后,發明了食品的玻璃瓶罐藏技術,從而為食物的消毒滅菌和長期保藏找到了一種較為有效的方法。
3.厭氧純種發酵技術 本世紀初,在工業發酵的早期,人們首先發展了不需通氣攪拌等復雜裝置的厭氧純種發酵技術,利用它來進行乙醇、丙酮、丁醇、乳酸或甘油生產。
4.深層液體通氣攪拌培養 40年代初,由于青霉素發酵的推動,促進了大規模液體深層通氣攪拌培養技術的發展,從此,在工業發酵中占據主要地位的好氧發酵獲得了飛速的發展,于是,抗生素、有機酸和酶制劑等發酵工業終于在世界各地蓬勃地建立起來了。
5.代謝調控理論在發酵工業上的應用 從50年代中期起,由于對微生物代謝途徑和調控研究的逐步深入,在發酵工業上找到了能突破微生物代謝調控以累積有用代謝產物的手段,并很快用于大規模工業生產上,例如谷氨酸(1956)和核苷酸類物質——肌苷酸(1966)的發酵生產等。
6.生物工程的興起 從70年代初開始,由于生物學基礎理論和實驗技術的飛速發展,結合多種現代工程技術,終于發展出一門新興的綜合性的應用學科——生物工程學(biotechnolo-gy,又譯生物技術)。所謂生物工程學,一般認為是以生物學(特別是其中的微生物學、遺傳學、生物化學和細胞學)的理論和技術為基礎,結合化工、機械、電子計算機等現代工程技術,充分運用分子生物學的最新成就,自覺地操縱遺傳物質,定向地改造生物或其功能,短期內創造出具有超遠緣性狀的新物種,再通過合適的生物反應器對這類“工程菌”或“工程細胞株”進行大規模的培養,以生產大量有用代謝產物或發揮它們獨特生理功能的一門新興技術。生物工程學一般可包括五大工程,即遺傳工程、細胞工程、微生物工程(發酵工程)、酶工程(生化工程)和生物反應器工程。這五大領域中,前兩者的作用是將常規菌(或動植物細胞株)作為特定遺傳物質的受體,使它們獲得外來基因,成為能表達超遠緣性狀的新物種——“工程菌”或“工程細胞株”,后三者的作用則是為這一有巨大潛在價值的新物種創造良好的生長、繁殖條件,進行大規模的培養,以充分發揮其內在潛力,為人們提供巨大的經濟效益和社會效益。因此,遺傳工程是生物工程的主導,而微生物工程則是生物工程的基礎。微生物工程具有比化工生產優越得多的優點,例如一步生產,條件溫和,原料便宜,設備通用和污染較少等,可以預期在本世紀末和下一世紀,在人類從利用有限的礦物資源的時代過渡到利用無限的可再生的生物資源的時代中,生物工程學將對人類社會的發展作出越來越大的貢獻。
現把生物工程學所包括的主要領域及其作用簡括如下:
(三)微生物學促進了農業的進步
微生物在農業生產中有多方面的應用,從而促進了大農業(農、林、牧、副、漁)的發展,如以菌治蟲,以菌治病,以菌治草(微生物治草劑);以菌增肥,以菌促長(如赤霉素等促進植物生長);以菌當飼料(包括餌料);以菌當藥物(藥用真菌);以菌當蔬菜(食用菌);以及以菌產沼氣等。
(四)微生物與生態和環境保護的關系
從微生物是食物鏈中的主要環節、污水處理中的中心角色、生態農業中的重要措施以及自然界物質循環中的關鍵作用等多方面,都可看到微生物在生態和環境保護中所起的重要作用。
(五)微生物學對生物學基礎理論研究的貢獻
1.以微生物作為研究對象解決了生物學上的許多重大爭論問題 例如生命自然發生說的否定,突變本質的證明,核酸是一切生物遺傳變異的物質基礎等的闡明等等,都是以微生物作為材料才得以肯定的。從獲諾貝爾生理學或醫學獎的近一半工作都與微生物有關,更可充分證明這一點。
2.是分子生物學的三大來源和三大支柱之一 前美國科學院院長P.Handler在其主編的《生物學與人類未來》(1970)中曾指出:“約在25年前,隨著生物化學、微生物學和遺傳學的融合,分子生物學開始出現。這三門學科的各種方法與具體知識的結合,創造了卓有成效的實驗和概念工具。”這句話所表達的含義是十分確切的,說明微生物學是分子生物學的三大來源或三大支柱之一。
3.遺傳學研究對象的微生物化促使經典遺傳學發展為分子遺傳學 由于遺傳學主要是研究親代與子代間遺傳變異規律的科學,因此,代期短、培養條件簡便、遺傳性狀豐富、多數為單倍體和具備多種原始遺傳重組方式等優點的微生物,自然就成為最適宜的遺傳學研究對象了(表0-1)。
4.微生物與基因工程 基因工程即遺傳工程 在其操作中有基因供體、基因載體、工具酶和基因受體等四個主要方面。其中除基因供體原則上可以是任何生物的任何基因外,至今基因載體都只能是微生物或其某一組分(如細菌的質粒、病毒粒子或噬菌體),各種工具酶(核酸內切酶、連接酶等)幾乎都來自多種不同的微生物,而作為基因的受體,在現階段也幾乎都選擇了微生物,例如Escherichiacoli(大腸桿菌)、Bacillussubtilis(枯草桿菌)和Saccharomycescerevisiae(釀酒酵母)等。由此可以看出微生物在當代基因工程中的突出地位了。
5.高等生物研究和利用中的微生物化趨向方興未艾 由于微生物的個體一般都是一個能迅速自我增殖的、多功能的和小體積大面積的單細胞系統,故具有一系列為多細胞的高等動植物個體所無法比擬的優良屬性,特別是在第一章中將要提到的“吸收多、轉化快”,“生長旺、繁殖快”和“適應強、易變異”等的優點更為動、植物研究者提供了有益的啟示,即設法讓動、植物體內原來聯系緊密的細胞群在人為條件下各自分離,使之單細胞化,這種意外獲得小體積、大面積新特性的“單細胞高等生物”也理應出現微生物所具有的種種優良性狀。事實基本如此。例如,目前煙草單細胞已達到了在20噸發酵罐中進行大規模培養的水平,小鼠腫瘤細胞、人參細胞或毛地黃細胞都已可像微生物那樣進行深層液體培養;又如HeLa細胞、白血病細胞或淋巴細胞雜交瘤細胞等都可在人工培養基平板上,像微生物的菌落那樣進行集落化生長;再如,在高等生物育種新技術中,所采用的植物花粉培養(單倍體育種)或魚類的細胞核移植和單細胞育種等都是成功地實現了“微生物化”的實例。
6.微生物學中的一套獨特實驗技術迅速擴散到生命科學的各研究領域 微生物學是整個生物學中第一門具有一套自己獨特操作技術的學科,因而需要特殊的實驗室裝備和獨立的訓練。例如顯微鏡術和制片染色技術,無菌操作技術,消毒滅菌技術,純種分離和克隆化技術,合成培養基技術,選擇性和鑒別性培養技術,突變型標記和篩選技術,深層液體培養技術,菌種保藏技術,原生質體制備和融合技術,以及各種DNA重組技術等。這些技術已迅速擴散到生命科學各領域的研究中,并幾乎已成為研究一切生命科學的必要手段,從而為整個生命科學的發展,作出了方法學上的貢獻。
微生物學(microbiology)生物學的分支學科之一。它是研究各類微小生物(細菌、放線菌、真菌、病毒、立克次氏體、支原體、衣原體、螺旋體原生動物以及單細胞藻類)的形態、生理、生物化學、分類和生態的科學。
第二篇:微生物工程 第一章 緒論
微生物工程:
發酵工程、生物冶金、環境保護、微生物勘探、能源開發等。概念:
利用微生物生長代謝活動產生的各種生理活性物質來生產商業產品。6 狹義 “發酵”的定義:在生物化學或生理學上發酵是指微生物在無氧條件下,分解各種有機物質產生能量的一種方式,或者更嚴格地說,發酵是以有機物作為電子受體的氧化還原產能反應。如葡萄糖在無氧條件下被微生物利用產生酒精并放出二氧化碳。同時獲得能量,丙酮酸被還原為乳酸而獲得能量等等。廣義 “發酵”的定義:工業上所稱的發酵是泛指利用生物細胞制造某些產品或凈化環境的過程,它包括厭氧培養的生產過程,如酒精、丙酮丁醇、乳酸等,以及通氣(有氧)培養的生產過程,如抗生素、氨基酸、酶制劑等的生產。產品即有細胞代謝產物,也包括菌體細胞、酶等。“發酵工程”的定義:應用微生物學等相關的自然科學以及工程學原理,利用微生物等生物細胞進行酶促轉化,將原料轉化成產品或提供社會性服務的一門科學。
基本概念 8 發酵工程的特點
發酵和其他化學工業的最大區別在于它是生物體所進行的化學反應。其主要特點如下: 1·發酵過程一般來說都是在常溫常壓下進行的生物化學反應,反應安全,要求條件也比較簡單。
2·發酵所用的原料簡單粗放。通常以淀粉、糖蜜或其他農副產品為主,只要加入少量的有機和無機氮源就可進行反應。微生物因不同的類別可以有選擇地去利用它所需要的營養。基于這一特性,可以利用廢水和廢物等作為發酵的原料進行生物資源的改造和更新。
3·發酵過程是通過生物體的自動調節方式來完成的,反應的專一性強,因而可以得到較為單一的代謝產物。
4·發酵過程中對雜菌污染的防治至關重要。除了必須對設備進行嚴格消毒處理和空氣過濾外,反應必須在無菌條件下進行。如果污染了雜菌,生產上就要遭到巨大的經濟損失,要是感染了噬菌體,對發酵就會造成更大的危害。因而維持無菌條件是發酵成敗的關鍵。
5·由于生物體本身所具有的反應機制,能夠專一性地和高度選擇性地對某些較為復雜的化合物進行特定部位地氧化、還原等化學轉化反應,也可以產生比較復雜的高分子化合物。
6·微生物菌種是進行發酵的根本因素,通過變異和菌種篩選,可以獲得高產的優良良菌株并使生產設備得到充分利用,也可以因此獲得按常規方法難以生產的產品。
7·工業發酵與其他工業相比,投資少,見效快,并可以取得顯著的經濟效益。12 發酵的類型按發酵原料來區分 糖類物質發酵
石油發酵
廢水發酵 13 按發酵形式來區分
固態發酵 深層液體發酵 14 按發酵產物區分
氨基酸發酵 有機酸發酵 抗生素發酵 酒精發酵 維生素發酵 酶制劑發酵按發酵工藝流程區分
分批發酵 分批補料發酵 連續發酵 發酵的類型 16 按發酵過程中對氧的不同需求來分
好氧發酵
厭氧發酵發酵過程的組成
繁殖種子和發酵生產所用的培養基組份確定; 培養基、發酵罐及其附屬設備的滅菌;
培養出有活性、適量的純種,接種入生產容器中;
微生物在最適合于產物生長的條件下,在發酵罐中生長; 產物提取和精制;
過程中排出的廢棄物的處理。19 發酵生產的條件 某種適宜的微生物
保證或控制微生物進行代謝的各種條件(培養基組成,溫度,溶氧,pH等)進行微生物發酵的設備
提取菌體或代謝產物,精制成產品的方法和設備 23 菌體
工業生產的微生物體,可分為二種: 供制備面包用的酵母;
作為人類或動物的食物的微生物細胞(單細胞蛋白質)。24 微生物的酶
工業上,曾由植物、動物和微生物生產酶。微生物的酶可以用發酵技術大量生產,是其最大的優點。而且與植物或動物相比,改進微生物的生產能力也方便得多。酶的生產是受到微生物本身嚴格控制。為改進酶的生產能力可以改變這些控制,如在培養基中加入誘導物和采用菌株的誘變和篩選技術,以消除反饋阻遏作用。25 微生物代謝產物---代謝產物的類別
初級代謝產物:氨基酸、核苷酸、蛋白質、核酸、脂類和碳水化合物等。
次級代謝產物:有些微生物的穩定期培養物中所含有的化合物,并不在營養期時出現,而且未見到對細胞代謝功能有明顯的影響。例如,抗生素。微生物代謝產物---初級代謝產物及其在工業上的用途舉例 生物轉化過程---定義
生物細胞或其產生的酶能將一種化合物轉化成化學結構相似,但在經濟上更有價值的化合物。
轉化反應是催化脫氫、氧化、羥化、縮合、脫羧、氨化、脫氨化或同分異構作用。29 生物轉化過程---特點
反應條件溫和(30-40℃,常壓,水相反應)反應選擇性高
反應產物純度高(包括光學純)
反應底物簡單便宜(一般無毒、不易燃)反應收率主要取決于菌種的性能 設備簡單 31 生物工程重要的組成部分 發酵工程(Fermentation)酶工程(蛋白質工程)(Enzyme engineering & Protein
engineering)
基因工程(Genetic engineering)
細胞工程(Cell engineering)
發酵工程的過去--發酵工業發展年鑒 由食品工業向非食品工業發展 抗菌素發酵工業 38 異位生物修復 原位生物修復 ◆土著原位 ◆工程原位
廢水生物處理工程 生物修復
發酵工程的現在--解決的問題 42 1 微生物菌株選育→ →微生物菌株選育、改造與功能優化技術
工業環境與自然環境的巨大差異 微生物長期進化的經濟型生存本能 發酵工程的障礙
微生物及其分子的適應能力 微生物效率與產率 技術手段: 代謝組學 流量組學 代謝工程 生物信息學 高通量篩選 43 2 發酵工藝→ →發酵過程優化、控制與反應器技術
優化的目標是創造最適合微生物或酶工作的環境
需要發展過程環境參數和微生物生理參數的在線監測技術
基于工業微生物生理的發酵過程模型化、預測和控制技術
基于人工智能的生物轉化過程精細控制技術 發酵工程的現在--研究的內容 44 3 單元操作→ →發酵工程過程工程技術 細胞群體效應及過程放大原理 大規模細胞群體行為及過程放大原理
多相復雜體系物質和能量傳遞與生物轉化規律生化反應過程放大原理與方法 多相生化特性分析及生物過程模型化生物/化學方法耦聯設計與調控 生物過程單元耦合與過程優化原理工業生物過程單元耦合與集成工業生物過程的系統控制與優化
4 發酵產品分離提取工藝→→發酵產品高效提取技術與裝備 發酵罐
1、提高產品收率
2、降低生產成本 目標
生物反應與產物分離的耦合技術 新型分離介質和新型分離方法 46 5 廢物處理→→綠色制造工藝的開發
1·利用微生物細胞或酶的生物催化功能,進行大規模的物質加工與轉化的先進生產方式
2·針對高污染、高能耗的化學工業過程,以生物加工取代化學加工 3·采用酶技術等方法,改造造紙、皮革、紡織、醫藥、食品等行業 節約能耗、降低水資源消耗、降低污染物排放、實現環境友好過程 47 發酵工程的現在--關鍵技術問題 微生物能夠積累最大目的產物(產量)的條件是什么?
高產量 便于產品分離提取 底物最多被微生物轉化為產物(轉化率)的條件是什么? 糧食原料為底物 高轉化率 降低原料成本 微生物最快速度發酵生產目的產物的條件是什么? 分批操作為主 高生產強度 縮短生產周期 高產量
高底物轉化率 高生產強度 優化策略
在理論和技術上有突破,在工業生產中能廣泛應用 顯著提高發酵過程的經濟性和科學性 52 發酵工程的現在 發酵工程是工業生物技術的主要部分,由于國家需求和社會發展,主要目標已從生活資料的生產轉向解決資源、能源和環境問題 發酵工程的技術內涵,已經從主要是工業應用技術,發展為緊密依靠生物學、工程學基礎研究的工程技術 發酵工業與其它學科的交叉,已經從產品生產過程拓展到關鍵技術、方法學 53 發酵工業的現在 4 生產規模大
醋、醬油、啤酒等產量世界第一 抗生素,如青霉素等產量世界第一
維生素C、氨基酸(味精)、有機酸(如檸檬酸)等產量世界第一 5 產品種類多
5000多家, 相關產業年產值超過2萬億元,占國民經濟的20% 54 6 工藝技術落后 環境污染嚴重
每年廢水達80億m3(工業排放總量10%),COD排放500萬噸(20%)生產水平低25%-45%、能耗高40%、水耗高55% 8 創新品種較少 部分產品長期依賴進口 中國不是發酵工業強國 58 1 基于組學技術的高通量菌
種改造和篩選平臺 基于組學和生物信息學的 代謝途徑分析與優化 3 基于實時代謝流分 析、代謝途徑模型和智控工
程的集約型發酵過程控
制與優化技術 基于發酵液及產品特性的高收率、低成本、高
質量和環境友好的集成 型提取精制技術 基于源頭防治與過程監
控的資源節約與廢物資
源化清潔生產技術
第三篇:微生物緒論、細菌名解
緒論
微生物(microorganism)——是存在于自然界中的一群個體微小、結構簡單、肉眼看不見,必須經顯微鏡放大幾百倍至幾萬倍才能看到的微小生物。
微生物的分類(根據微生物的大小、結果、組成等可分為三大類)1.非細胞型微生物:是最小的微生物。無典型的細胞結構,必須在活細胞內才能增殖。如病毒。
2.原核細胞型微生物:僅有原始核質,細胞器不完善。包括細菌、放線菌、衣原體、支原體、立克次體和螺旋體等。
3.真核細胞型微生物:細胞核分化程度高,有核膜與核仁,胞質內細胞器完整。如真菌。
細菌學
細菌(bacterium)是一類具有細胞壁與核質,以二分裂方式繁殖的單細胞的原核細胞型微生物。包括細菌、衣原體、支原體、立克次體、螺旋體和放線菌(兩菌四體)。
細菌的大小:微米(mm);細菌的形態:球菌(雙球菌、鏈球菌、葡萄球菌、四聯球菌、八疊球菌)、桿菌(鏈桿菌、梭桿菌、棒狀桿菌、球桿菌、分歧桿菌、雙歧桿菌)、螺形菌(弧菌、螺菌、螺桿菌)第二章
細菌的結構
基本結構:細胞壁、細胞膜、細胞質和核質 特殊結構:莢膜、鞭毛、菌毛、芽胞
(一)細胞壁(cell wall)------位于細菌細胞的最外層,包繞在細胞膜的周圍,組成較復雜,并隨不同細菌而異。
1、細胞壁的功能:維持菌體形態,抵抗滲透壓的影響。參與菌體內外的物質交換。
具有多種抗原表位,誘發機體免疫應答。粘附宿主細胞,與細菌致病性有關。
2、主要成分:肽聚糖(peptidoglycan):多聚糖,細菌細胞壁中的主要成分,為原核細胞所特有。
(1)G+菌細胞壁組分:肽聚糖(聚糖骨架、四肽側鏈、五肽交聯橋)+磷壁酸(磷壁酸-----由核糖醇或甘油殘基經磷酸二酯鍵互相連接而成的多聚物;多個磷壁酸分子組成長鏈穿插于肽聚糖層中。壁磷壁酸-----通過磷脂與肽聚糖上的胞壁酸共價結合。膜磷壁酸-----與細胞膜外層上的糖脂共價結合。)
(2)G-菌細胞壁組分:肽聚糖(聚糖骨架、四肽側鏈)+外膜(①脂蛋白;②脂質雙層---磷脂雙層、外膜蛋白;③脂多糖···內到外:脂質A、核心多糖、特異多糖)
脂質A(Lipid A):糖磷脂。是細菌內毒素的毒性組分,無種屬特異性。核心多糖:位于脂質A的外層,有屬特異性。
特異多糖:由數個至數十個低聚糖重復單位組成的多糖鏈。具有種特異性。革蘭陰性菌的菌體抗原(O 抗原)
(二)細胞膜(cell membrane)功能:參與細菌物質轉運、生物合成、分泌、呼吸等生物學作用。(細菌缺乏細胞器,所有的代謝活動均在細胞膜上進行)
(三)細胞質(cytoplasm)細胞質內含核糖體、質粒、胞質顆粒等許多重要結構。
是細菌新陳代謝的重要場所。嗜堿性強。
1)核糖體(ribosome):細菌合成蛋白質的場所,游離存在于細胞質中,每個細菌體內可達數萬個。
2)質粒(plasmid):染色體外的遺傳物質,存在于細菌細胞質中,為閉合環狀的雙鏈DNA。控制細菌某些特定的遺傳性狀---菌毛;細菌素;毒素;耐藥性。能獨立自行復制。可通過接合或轉導等方式在細菌間傳遞。
3)胞質顆粒:細菌細胞質中含有多種顆粒,大多為儲藏的營養物質,包括糖原、淀粉等多糖、脂類、磷酸鹽等。當細菌生活環境中營養充足時,胞質顆粒較多,養料和能源短缺時,顆粒減少甚至消失。
異染顆粒
(四)核質(nuclear material)由單一密閉環狀DNA分子反復回旋卷曲盤繞組成的松散網狀結構。集中于細胞質的某一區域。無核膜、核仁和有絲分裂器。是細菌的遺傳物質
莢膜------細菌代謝過程中分泌在細胞壁外的一層粘液性物質,能牢固地與細胞壁結合,厚度≥ 0.2 mm,邊緣明顯。莢膜的形成:在人和動物的體內或營養豐富的培養基中易形成。在普通培養基上或連續傳代則易消失。莢膜特點:①主要成分是多糖、多肽或蛋白質,尤以多糖居多。經特殊的莢膜染色,特別是負染色(又稱背景染色)后可在光鏡清楚地觀察到它的存在。②具有抗原性。莢膜的功能:抗吞噬作用;粘附作用;抗有害物質的損傷作用。
鞭毛------某些細菌表面附著的細長呈波狀彎曲的絲狀物,是細菌的運動器官。由蛋白質組成。根據鞭毛的數量、位置可將鞭毛菌分成四類: 單毛菌;雙毛菌;叢毛菌;周毛菌。
鞭毛的功能 :①運動器官:有鞭毛的細菌在液體環境中能自由的運動。②具抗原性:H 抗原,有特異性,對細菌的鑒別、分型有一定的意義。③致病性:有些細菌的鞭毛與致病性有關。如:霍亂弧菌
菌毛------許多G-菌和少數G+菌菌體表面存在著一種比鞭毛更細、更短而直硬的絲狀物。由蛋白質組成。與細菌的運動無關。在電鏡下方可見到
菌毛的種類及功能:普通菌毛(ordinary pilus)
數量多,遍布菌體,與細菌的致病性有關。性菌毛(sex pilus)僅見于G-菌。數量少(1~4根),比普通菌毛粗而長,中空,傳遞遺傳物質
芽胞-----某些細菌在一定環境條件下,細胞質脫水濃縮,在菌體內部形成一個圓形或卵圓形小體,是細菌的休眠形式。產生芽胞的細菌都是G+菌。不同細菌的芽胞形態、大小、位置有所差異,是鑒別細菌的指標之一。
芽胞的特點:芽胞是一堅實小體,其被膜厚而致密,幾乎無通透性,故對熱、干燥、輻射、化學消毒劑等理化因素均有強大的抵抗力。細菌繁殖體:80℃水中迅速死亡。
細菌芽胞:100℃沸水中,可存活數小時。廣泛存在與土壤。被炭疽桿菌芽胞污染的草原,傳染性可保持20-30年。
細菌形態學檢查是微生物學的基本技術,一般包括制片、染色和鏡檢三個主要操作步驟。
革蘭染色結晶紫初染(1min)到
碘液媒染(1min)到
95%酒精脫色(30sec)到 稀釋復紅復染(30sec)到吸干鏡檢
結果:紫色---G+ 紅色---G-
細菌特殊結構的生物學意義。
答:
1、莢膜是某些細菌分泌到細胞壁外的一層粘液性物質。它具有:抗吞噬作用;粘附作用;抗有害物質的損傷作用。生物學意義:是細菌毒力因素之一
2、鞭毛:某些細菌表面附著的細長呈波狀彎曲的絲狀物,是細菌的運動器官。生物學意義:①運動器官②具抗原性③致病性
3、菌毛------許多G-菌和少數G+菌菌體表面存在著一種比鞭毛更細、更短而直硬的絲狀物。生物學意義:普通菌毛 數量多,遍布菌體,與細菌的致病性有關。性菌毛 僅見于G-菌。數量少(1~4根),比普通菌毛粗而長,中空,傳遞遺傳物質
4、芽胞-----某些細菌在一定環境條件下,細胞質脫水濃縮,在菌體內部形成一個圓形或卵圓形小體,是細菌的休眠形式。產生芽胞的細菌都是G+菌。不同細菌的芽胞形態、大小、位置有所差異,是鑒別細菌的指標之一。
第四篇:微生物培訓總結一
微生物培訓總結一
2011年12月19-20日,我去杭州參加了關于微生物檢驗的繼續培訓。這次培訓主要講了微生物的概念、重要性、以及微生物的一些相關專業基礎知識。
藥品微生物檢驗作為一門應用微生物技術、是對藥品研制、生產、銷售和使用過程中進行質量檢測和安全評價的基礎專業技術。隨著制藥工業的迅速發展和科學技術的進步,藥品微生物檢驗經多年時間的不斷積累,在理論上不斷充實,逐步發展形成藥品領域的一門重要分支學科,專業技術檢驗已廣泛應用藥品領域的各項專業和部門。國家藥典收藏的微生物學檢測項目逐版增加,藥品微生物檢驗已成為執行國家藥典、藥品標準和對藥品進行質量監督的法定依據。
本次培訓是為了隨著醫藥工業的發展,藥品生產企業,廣泛推行GMP認證,微生物學檢測手段是基本內容。這讓我更加適應當前藥品的微生物檢驗技術工作,將理論與實踐的想結合,為成為長期從事藥品微生物檢驗的專業人員做準備。
2011年12月21日
第五篇:課外古詩文(一)
課外古詩文背誦一
【解析】宋康定元年(1040)至慶歷三年(1043)間,范仲淹任陜西經略副使兼延州知州。據史載,在課外古詩文背誦
(一)詩中日
題破山寺后禪院
常建(唐)
清晨入古寺,初日照高林。曲徑通幽處,禪房花木深。山光悅鳥性,潭影空人心。萬籟此俱寂,但余鐘磬音。
【解析】《題破山寺后禪院》是唐朝詩人常建的一首題壁詩。破山寺,即興福寺,在今江蘇常熟市西北虞山上。詩中抒寫清晨游寺后禪院的觀感,筆調古樸,描寫省凈,興象深微,意境渾融,藝術上相當完整,是盛唐山水詩中獨具一格的名篇。
使至塞上 王維(唐)單車欲問邊 蜀國過居延 征蓬出漢塞 歸雁入胡天 大漠孤煙直,長河落日圓。蕭關逢候騎,都護在燕然
【解析】《使至塞上》是唐代著名詩人王維奉命赴邊疆慰問將士途中所做的一首紀行詩,記述出使途中所見所感。
次北固山下 王灣(唐)
客路青山外,行舟綠水前。潮平兩岸闊,風正一帆懸。海日生殘夜,江春入舊年。鄉書何處達,歸雁洛陽邊。
【解析】《次北固山下》是千古傳頌的名篇,其中“潮平兩岸闊,風正一帆懸”、“海日生殘夜,江春入舊年”是備受稱贊的名句。這首詩描繪了詩人在北固山下停泊時所見到青山綠水、潮平岸闊等江南景象,但時近春節,頭頂大雁,發出了“鄉書何處達”的感嘆。全詩意境優美,情景交融,抒發了詩人旅居外地時深切的思鄉之情。
漁家傲·秋思 范仲淹(北宋)
塞下秋來風景異,衡陽雁去無留意。四面邊聲連角起,千嶂里,長煙落日孤城閉。濁酒一杯家萬里,燕然未勒歸無計。羌管悠悠霜滿地,人不寐,將軍白發征夫淚。
他鎮守西北邊疆期間,既號令嚴明又愛撫士兵,并招徠諸羌推心接納,深為西夏所憚服,稱他“腹中有數萬甲兵”。這首題為“秋思”的《漁家傲》就是他身處軍中的感懷之作。
天凈沙·秋思
馬致遠(元)
枯藤老樹昏鴉,小橋流水人家,古道西風瘦馬。夕陽西下,斷腸人在天涯。
【解析】《天凈沙〃秋思》是元散曲作家馬致遠創作的小令。此曲以多種景物并臵,組合成一幅秋郊夕照圖,讓天涯游子騎一匹瘦馬出現在一派凄涼的背景上,從中透出令人哀愁的情調,抒發了一個飄零天涯的游子在秋天思念故鄉、倦于漂泊的凄苦愁楚之情。小令句法別致,前三句全由名詞性詞組構成,一共列出九種景物,言簡而義豐。全曲僅五句二十八字,語言極為凝煉卻容量巨大,意蘊深遠,結構精巧,頓挫有致,被后人譽為“秋思之祖”。
詩中月
渡荊門送別
李白(唐)渡遠荊門外,來從楚國游。山隨平野盡,江入大荒流。月下飛天鏡,云生結海樓。仍憐故鄉水,萬里送行舟。
【解析】《渡荊門送別》是唐代偉大的浪漫主義詩人李白二十五歲時在出蜀漫游的途中寫下的一首五言律詩,這首詩表現了詩人濃濃的思鄉之情。
歸園田居(其三)
陶淵明(東晉)
種豆南山下,草盛豆苗稀。晨興理荒穢,帶月荷鋤歸。道狹草木長,夕露沾我衣。衣沾不足惜,但使愿無違。
【解析】《歸園田居》為著名詩人陶淵明所作,一共5首詩歌描寫了詩人重歸田園時的新鮮感受和由衷喜悅。在詩人的筆下,田園是與濁流縱橫的官場相對立的理想洞天,尋常的農家景象無不是現出迷人的詩情書意。詩人在用白描的手法描繪田園風光的同時,也巧妙地在其間融入自己的生活理想、人格情操。
峨眉山月歌 李白(唐)
峨眉山月半輪秋,影入平羌江水流。夜發清溪向三峽,思君不見下渝州。
【解析】《峨眉山月歌》,七言絕句,唐代李白詩作,詩云:“峨眉山月半輪秋,影入平羌江水流。夜發清溪向三峽,思君不見下渝州。”描述了一幅優美的峨眉山夜間景象。
課外古詩文背誦一
竹里館 王維(唐)獨坐幽篁里,彈琴復長嘯。深林人不知,明月來相照。
【解析】《竹里館》是唐代大詩人王維晚年隱居藍田輞川時創作的一首五絕。此詩寫山林幽居情趣,屬閑情偶寄,遣詞造句簡樸清麗,表現了一種清靜安詳的境界,是詩人生活態度以及作品特點的絕佳表述。
暮江吟 白居易(唐)一道殘陽鋪水中,半江瑟瑟半江紅。可憐九月初三夜,露似珍珠月似弓。
【解析】《暮江吟》是唐朝詩人白居易創作的一首七絕,大約是822年(長慶二年)白居易在赴杭州任刺史的途中寫的。當時朝廷政治昏暗,牛李黨爭激烈,詩人品盡了朝官的滋味,自求外任。該詩從側面反映出了作者離開朝廷后輕松暢快的心情。詩人在這首詩中運用了新穎巧妙的比喻,創造出和諧、寧靜的意境,通過吟詠表現出內心深處的情思和對大自然的熱愛之情。
【解析】《魯山山行》是由北宋大詩人梅堯臣寫的一首五言律詩,梅堯臣是宋詩開山祖師。這首詩語言樸素,描寫自然,其中情因景生,景隨情移,以典型的景物表達了詩人的“野情”。另外,詩境的揭示與開拓也留給人不盡的余韻。
行路難 李白(唐)
金樽清酒斗十千,玉盤珍饈直萬錢。停杯投箸不能食,拔劍四顧心茫然。欲渡黃河冰塞川,將登太行雪滿山。閑來垂釣碧溪上,忽復乘舟夢日邊。行路難!行路難!多歧路,今安在?
【解析】《行路難》是樂府舊題。很多詩人均用過此題,其中最著名的是唐代偉大詩人李白創作的《行路難》三首。這三首詩抒寫了詩人在政治道路上遭遇艱難后的感慨。詩中跌宕起伏的感情,跳躍式的思維,以及高昂的氣勢,使作品具有獨特的藝術魅力,成為后人廣為稱頌的千古名篇。
觀滄海
曹操(東漢)東臨碣石,以觀滄海。水何澹澹,山島竦峙。樹木叢生,百草豐茂。秋風蕭瑟,洪波涌起。日月之行,若出其中; 星漢燦爛,若出其里。
幸甚至哉, 歌以詠志。
【解析】《觀滄海》是建安十二年九月曹操北征烏桓,消滅了袁紹殘留部隊勝利班師途中登臨碣石山時所作。這首四言詩借詩人登山望海所見到的自然景物,描繪了祖國河山的雄偉壯麗,既刻畫了高山大海的動人形象,更表達了詩人豪邁樂觀的進取精神,是建安時代描寫自然景物的名篇,也是我國古典寫景詩中出現較早的名作之一。
望洞庭湖贈張丞相 孟浩然(唐)八月湖水平,涵虛混太清。氣蒸云夢澤,波撼岳陽城。欲濟無舟楫,端居恥圣明。坐觀垂釣者,徒有羨魚情。
【解析】洞庭湖,是中國第二大淡水湖,在湖南北部。張丞相指張九齡。這是一首投贈之作,詩人希望時任中書令的張九齡予以援引,但是,詩人卻沒有直說,而是通過面臨煙波浩淼的洞庭欲渡無舟的感嘆以及臨淵而羨魚的情懷而曲折地表達出來,已具濃郁的詩意,同時,對于在此本來是藉以表意的洞庭湖,在詩人的筆下卻得到潑墨山水般的大筆渲繪,呈現出八百里洞庭的闊大境象與壯偉景觀,實際上已成為山水杰作。詩中山
過故人莊
孟浩然(唐)故人具雞黍,邀我至田家。綠樹村邊合,青山郭外斜。開軒面場圃,把酒話桑麻。待到重陽日,還來就菊花。
【解析】《過故人莊》是唐代詩人孟浩然創作的一首五言律詩,寫的是詩人應邀到一位農村老朋友家做客的經過。在淳樸自然的田園風光之中,舉杯飲酒,閑談家常,充滿了樂趣,抒發了詩人和朋友之間真摯的友情。這首詩初看似乎平淡如水,細細品味就像是一幅畫著田園風光的中國畫,將景、事、情完美地結合在一起,具有強烈的藝術感染力。
魯山山行 梅堯臣(北宋)
適與野情愜,千山高復低。
好峰隨處改,幽徑獨行迷。
霜落熊升樹,林空鹿飲溪。
人家在何許, 云外一聲雞。