兽医微生物学-课件12

绪言一、微生物与微生物学二、微生物学发展简史三、微生物学理论成就及应用四、微生物学技术成就及应用五、兽医微生物学的任务与作用1999\12\281第一页，共66页。一、微生物与微生物学微生物是一类肉眼看不见，有一定形态结构，能在适宜环境中生长繁殖的细小生物。微生物繁殖快，分布广，结构简单，种类很多，有细菌、真菌(包括霉菌和酵母菌)、放线菌、螺旋体、霉形体、立克次体、衣原体和病毒等。微生物学

是研究微生物形态、生理、遗传变异、生态分布、分类及其与人类关系的科学。绪言1999\12\282第二页，共66页。劳动人民早期的微生物知识人类在从事生产实践中，早已应用和积累了微生物知识。例如商代(公元前1766-l122年)就有关于酿酒的记载；北魏(约公元386-534年)的《齐民要术》中对酒曲、醋等的作法有详细记录。《左传》记载(前566年)“国人逐疯狗”以防狂犬病。公元1567-1572年，我国用人的痘痂接种以预防天花。在100多年以前在甘肃等地应用“灌花”(灌服稀释的病牛血)以预防瘟。微生物学作为一门科学，是18世纪以后的事。绪言1999\12\283第三页，共66页。二、微生物学发展简史微生物学的发展的三个阶段第一阶段微生物形态学时期（1683-1870）

1683年荷兰人吕文虎克(AntonyvanLeeuwenhoek)用自制的放大200倍的显微镜，首次观察到微生物。1695年将所观察到的微生物绘图并叙述公诸于世。以后，人们对微生物的形态、排列、大小等有了初步的认识，但仅限于形态学方面。其主要原因之一是自然发生论的阻碍。绪言1999\12\284第四页，共66页。绪言AntonyvanLeeuwenhock(1632-1723)1999\12\285第五页，共66页。1861年德国人巴斯德(Pasteur)以曲颈瓶实验证明自然发生论是荒谬的。证明曲颈瓶内肉汤变坏源于空气微生物“种子”。此时人们才感到微生物有研究的价值。开展了大量研究工作，使微生物学进入了生理学和免疫学时期。绪言1999\12\286第六页，共66页。绪言第二阶段微生物生理学及免疫学奠基时期（1870-1920）

50年间，微生物学在理论上、技术上、生产上都取得了较大进展。巴斯德l861年到1895年间，从事微生物研究，他是微生物生理学与免疫学的主要奠基人。1861年德国人巴斯德(Pasteur)以曲颈瓶实验证明自然发生论是荒谬的。证明曲颈瓶内肉汤变坏源于空气微生物“种子”。此时人们才感到微生物有研究的价值。开展了大量研究工作，使微生物学进入了生理学和免疫学时期。1999\12\287第七页，共66页。绪言LouisPasteur(1822–1895)巴斯德：法国化学家、细菌学家)1999\12\288第八页，共66页。绪言巴斯德(Pasteur)

在研究酒的败坏问题证明1.酒是某种微生物的发酵产物；2.不同微生物的代谢不一样，做酒过程让有益菌生长，限制有害微生物生长，可保证产品质量。

在研究炭疽病、狂犬病时证明1.这些疾病是由相应的微生物所致；2.微生物可以致弱用作传染病预防，而且对致弱途径进行研究。如狂犬病弱毒疫苗、牛瘟弱毒疫苗、猪瘟兔化弱毒疫苗等。1999\12\289第九页，共66页。RobertKockinhislaboratoryTherecognitionofmicrobialroleindiseaseRobertKoch(1843–1910)科赫:德国细菌学家,医学家,结核菌、霍乱菌发现者,曾获1905年诺贝尔生理学-医学奖)绪言1999\12\2810第十页，共66页。科赫(Koch)提出柯赫法则：确定某种微生物是否具有致病性的主要依据。第一，特殊的病原菌应在同一疾病中可查见，在健康者不存在；第二，此病原菌能被分离培养而得到纯培养物；第三，此纯培养物接种易感动物，能导致同样病症；第四，自感染的动物体内能重新获得该病原菌的纯培养。该法则也适用于其他病原微生物，如病毒等。绪言1999\12\2811第十一页，共66页。绪言

与此同时期，其他微生物学者，也在微生物学的理论和技术上作出了贡献。如细菌染色技术的改进（苯胺染料）；显微镜技术的改进（油浸物镜）；固体培养基的发明（细菌分离）等。陆续发现了数十种主要人、畜传染病病原菌；发现了病毒；研究了机体免疫现象等，极大地丰富了微生物学的内容。

第三阶段：近代及现代微生物学时期（1920年起）

特别是近半个世纪以来，微生物学在理论研究、技术创新及实际应用方面都取得了重要进展。

1999\12\2812第十二页，共66页。三、微生物学理论成就及应用1.微生物遗传理论的研究

由于蛋白质化学研究的进展，揭示了遗传物质基础是DNA或RNA。对微生物基因组结构、表达及调控功能的研究突飞猛进。2.组织移植、免疫耐受的研究

可以识别抗原、控制抗原抗体反应，使人类器官移植得以成功。抗原抗体反应已不限于传染病的范围，而扩展到整个生物学的领域。绪言1999\12\2813第十三页，共66页。3.抗微生物药物的研究从微生物代谢研究出发，进行化学治疗药剂和抗生素的研究，大大减小了人畜传染病的危害。4.免疫球蛋白的研究对免疫球蛋白的类型结构以及细胞免疫与体液免疫机理的研究已广泛深入，免疫球蛋白(包括单克隆抗体)在疾病诊断及防治方面广泛应用。绪言1999\12\2814第十四页，共66页。四、微生物学技术成就及应用1.电子显微镜显微技术能观察到细菌、病毒等的亚细胞结构，用于理论研究和疾病诊断。2.抗原抗体标记技术在疾病诊断及免疫学测定和研究方面，提供了有力的工具。3.细胞培养技术和蛋白质及核酸技术大大便利了微生物学特别是病毒学的操作及研究。绪言1999\12\2815第十五页，共66页。4.核磁共振分析技术可测定液态蛋白质、核酸等分子形态及结构，用于微生物研究。5.PCR(聚合酶链式反应)及计算机等技术在微生物鉴定、检测、诊断与免疫研究等方面带来革命性变化。

近年来微生物学领域发展最快的三部分为：微生物遗传学、免疫学及病毒学，且都已发展成为独立学科。绪言1999\12\2816第十六页，共66页。五、兽医微生物学任务与作用1.任务与作用

兽医微生物学是以微生物学一般理论和技术为基础,研究病原微生物与动物疾病的关系，诊断和防治动物疾病，保障动物健康和人类食品安全的一门基础学科。2.研究领域

包括家畜、家禽、家庭动物、实验动物、水生动物、野生动物等的微生物。内容涉及微生物学基础、动物免疫、动物微生态、动物病原微生物等。绪言1999\12\2817第十七页，共66页。3.与其他学科的关系兽医微生物学与医学微生物学的关系最为密切，但范围更广，层次更复杂。“疯牛病”(牛海绵状脑病)、口蹄疫、禽流感等动物疫病的流行震惊全球，对其病原的研究及控制，引起了全社会的关注。4.贡献本学科对微生物学的贡献。德国兽医微生物学家首次报道了第一个人兽共患的病毒（口蹄疫病毒）。美国兽医学家首次报道了人兽共患细菌（沙门氏菌）和轮状病毒。绪言1999\12\2818第十八页，共66页。第一章

细菌的形态与构造第二章细菌的生理第三章消毒与灭菌第四章细菌的微生态第五章

细菌的致病机理第六章

细菌的遗传变异第七章

细菌的分类与命名第一篇细菌总论1999\12\2819第十九页，共66页。第一章细菌的形态与构造第一篇一

细菌的大小和形态二

细菌的基本构造三

细菌的特殊构造四细菌形态和构造的观察方法1999\12\2820第二十页，共66页。第一章第一章

细菌的形态和构造

细菌是原核生物界中的一大类单细胞微生物，它们个体微小，形态与结构简单。广义细菌包括细菌、立克次体、衣原体、霉形体、螺旋体及放线菌等。一、细菌的大小和形态1.细菌的大小

测定细菌大小的单位常用微米(um)和纳米（nm)。

1999\12\2821第二十一页，共66页。第一章各种细菌大小的表示球菌以直径表示杆菌用长和宽表示螺旋状菌用长和宽表示，以两端直线距离作长度。

细菌的大小介于动物细胞与病毒之间。细菌的大小以幼龄培养物(对数期)为标准，各种细菌的大小是相对稳定的，可以作为鉴定的一个依据。1999\12\2822第二十二页，共66页。第一章1999\12\2823第二十三页，共66页。2.细菌的基本形态分三种(1)球状:球菌双球菌:肺炎链球菌链球菌:猪链球菌葡萄球菌:金黄色葡萄球菌四联球菌(2)杆状:杆菌单杆菌:大肠杆菌链杆菌:炭疽杆菌(两端平直)球杆菌:巴氏杆菌第一章1999\12\2824第二十四页，共66页。(3)螺旋状:螺旋菌弧菌:霍乱弧菌,一个弯曲螺菌:两个以上弯曲3.细菌的繁殖与排列方式

细菌的繁殖方式;二分裂繁殖（裂殖）。1999\12\2825第二十五页，共66页。第一章1999\12\2826第二十六页，共66页。4.细菌的群体形态

菌落:某个细菌在固体培养基表面生长繁殖，形成肉眼可见、有一定形态的独立细菌群体，称为菌落。若菌落联成一片，称为菌苔。大肠杆菌在普通琼脂培养基上面都是一样的,圆形边缘整齐，表面光滑，半透明，小凸起；第一章1999\12\2827第二十七页，共66页。第一章1999\12\2828第二十八页，共66页。第一章1999\12\2829第二十九页，共66页。第一章1999\12\2830第三十页，共66页。二、细菌的基本构造基本结构：细胞壁、细胞膜、细胞质、核体等。第一章1999\12\2831第三十一页，共66页。细菌细胞结构模式图细胞壁胞浆膜细胞浆气泡间体质粒核体核蛋白体内含物第一章1999\12\2832第三十二页，共66页。1.细胞壁在细菌细胞的外层，坚韧有弹性。经高渗处理染色后在光镜下，或超薄切片经电镜观察可见。由于细菌细胞壁结构和成分的不同，用革兰氏染色可将其分为革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌两大类。第一章1999\12\2833第三十三页，共66页。（1）革兰氏阳性菌

细胞壁:肽聚糖（粘肽），是细菌细胞壁所特有的物质。溶菌酶能水解肽聚糖，导致细菌裂解。磷壁酸、是革兰氏阳性菌特有的成分，是特异的表面抗原。多糖、蛋白质等。第一章1999\12\2834第三十四页，共66页。革蓝氏阳性菌细胞结构模式图第一章1999\12\2835第三十五页，共66页。（2）革兰氏阴性菌

脂多糖:为革兰氏阴性细菌所特有，位于外膜表面，由类脂A，核心多糖和侧链多糖组成。类脂A是内毒素的主要成分，磷脂蛋白质脂蛋白第一章1999\12\2836第三十六页，共66页。

(3)细胞壁的功能主要是维持细菌外型，保护细菌耐受低渗环境（胞质渗透压约为50万-250万Pa）；阻挡有害物质进入菌体，维持离子平衡；与细菌的致病性、抗原性、药物敏感性及革兰氏染色性等密切相关。第一章1999\12\2837第三十七页，共66页。2.细胞膜又称胞浆膜。位于胞浆外，是一层弹性半透性膜。将细菌用高渗溶液处理，使质壁分离，在光镜下可以观察到。其主要成分是磷脂和蛋白质.细胞膜的功能膜上分布许多酶，有胞内外物质转运、交换，维持胞内渗透压，合成细胞壁、荚膜各组分，着生鞭毛并供应细菌运动所需能量等作用。

第一章1999\12\2838第三十八页，共66页。3.细胞质胞膜内除核体以外的所有物质，是一种无色透明、均质的粘稠胶体。主要成分是水、蛋白质、脂类、多糖类、核糖核酸和少量无机盐类等。是细菌进行营养物代谢以及合成核酸和蛋白质的场所，含有各种酶系统，还有核糖体、质粒、包含物、气泡等内含物。第一章紫色硫磺菌胞浆内的硫磺颗粒1999\12\2839第三十九页，共66页。4.核体细菌为原核生物，其核质（基因组DNA)无核膜、核仁，分布于细胞质内，称为核体或拟核。第一章1999\12\2840第四十页，共66页。

核体结构与功能

控制细菌的遗传与变异。第一章1999\12\2841第四十一页，共66页。

质粒是游离在核体以外的小型环状双股DNA分子。含细菌生命非必需基因，其功能是控制产生菌毛、毒素、耐药性和细菌素等遗传性状。第一章1999\12\2842第四十二页，共66页。第一章三、细菌的特殊构造

1.荚膜某些细菌可在细胞外周产生一种粘液样的物质，包围整个菌体，称为荚膜。当多个细菌的荚膜融合在形成一大的胶状物，内含多个细菌细胞时，则称为菌胶团。1999\12\2843第四十三页，共66页。第一章1999\12\2844第四十四页，共66页。第一章

粘液层

有些细菌分泌一层很疏松、与周围边界不明显，易与菌体脱离的粘液样物质，则称为粘液层。1999\12\2845第四十五页，共66页。荚膜的功能荚膜不是细菌的主要构造，失去荚膜对生长代谢无影响。荚膜有保护细菌的功能。抵抗吞噬和抗体作用，与侵袭力和致病性有关；保护细菌免受干燥和其他有害环境因素的影响。第一章1999\12\2846第四十六页，共66页。2.S层是某些细菌的一种特殊表层结构，它完整地包裹菌体，由单一的蛋白质亚单位组成，规则排列，呈类晶格结构。S层是一种最简单的生物膜，其功能除作为分子筛和离子通道外，还具有类似荚膜的保护屏障作用。第一章1999\12\2847第四十七页，共66页。3.鞭毛某些细菌能在菌体表面形成细长弯曲的丝状物，称为鞭毛。第一章

1999\12\2848第四十八页，共66页。鞭毛的成分鞭毛具有抗原性，称为鞭毛抗原（H抗原），具有型特异性，常作为血清学鉴定的依据之一。

分类据鞭毛数量和排列将细菌分为：一端单毛菌、两端单毛菌、丛毛菌和周毛菌4类。细菌是否产生鞭毛，以及鞭毛的数目和排列方式，都具有种特征，可作为鉴定细菌的依据之一。第一章1999\12\2849第四十九页，共66页。第一章1999\12\2850第五十页，共66页。

鞭毛的功能鞭毛是细菌的运动器官，鞭毛有规律的收缩，引起细菌运动。

第一章1999\12\2851第五十一页，共66页。

4.菌毛某些菌体上着生有一种较短的毛发状细丝，称为菌毛（纤毛）。比鞭毛细、短、直、多。

菌毛的结构菌毛是一种空心的蛋白质管，由菌毛素亚单位组成。菌毛具有良好的抗原性。第一章1999\12\2852第五十二页，共66页。

菌毛（纤毛）第一章1999\12\2853第五十三页，共66页。

菌毛类型与功能菌毛可分为普通菌毛和性菌毛两类。前者较纤细和较短，数量较多，每菌有50-400条，周身排列；后者较粗、长，每个细菌一般不超过4条。普通菌毛具有粘附作用，能使细菌牢固地附着于动物消化道、呼吸道和泌尿生殖道的粘膜上皮细胞上，是细菌的毒力因子.性菌毛与细菌的接合传递质粒有关。第一章1999\12\2854第五十四页，共66页。第一章1999\12\2855第五十五页，共66页。5.芽孢某些革兰氏阳性菌，在一定条件下，可在菌体内形成一个圆形或卵圆形的内生孢子，称为芽孢。末形成芽孢的菌体称为繁殖体或营养体，老龄芽孢脱离原菌体独立存在，称为游离芽孢。

芽孢的鉴别意义芽孢的形状、大小、位置因细菌而异，具有鉴别意义。芽孢形状有圆形、卵圆形，大小可能大于或小于菌体横径，位置可在菌体中央（中央芽孢）、菌体末端（偏端芽孢、近端芽孢）、菌体末端（末端芽孢、顶端芽孢）。第一章1999\12\2856第五十六页，共66页。第一章1999\12\2857第五十七页，共66页。

了解芽孢的结构特性芽孢具有较厚的芽孢壁，多层芽孢膜，结构坚实，含水少，折光性强。普通染色法不易着色，用芽孢染色法才能着色。芽孢的成分及生理意义芽孢结构多层而且致密，各种理化因子不易透入，芽孢含水量少(繁殖体80％，芽孢40％)，蛋白质耐热不易变性。芽孢内含有一种特有物质的吡啶二羧酸(DPA)，与钙结合形成的复合物能提高芽孢的耐热性和抗氧化能力。第一章1999\12\2858第五十八页，共66页。此外，芽孢内含一类特殊蛋白质称为酸溶性芽孢小蛋白（SASPs)与芽孢芯髓内的DNA紧密结合，使之免受辐射、干燥、高温等破坏，在萌发时则可作为碳源和能源。芽孢的抵抗力很强，可耐受药物、辐射、干燥、高温等。一般繁殖体经100℃煮沸30min可杀死，但芽孢可耐受100℃数小时。杀灭芽孢采用干热灭菌或高压蒸气灭菌。第一章1999\12\2859第五十九页，共66页。四、细菌形态和构造的观察方法人眼睛只能看见0.2mm以上的物体，细菌仅有0.2-20um大小，肉眼不能直接看到，必须借助光学显微镜或电子显微镜放大后，才能观察到细菌的形态或结构。1.普通光学显微镜观察法普通光学显微镜以可见光(自然光或灯光)为光源，细菌经放大100倍的物镜和放大10倍的目镜联合放大l000倍后，达到0.2mm以上，肉眼便能看见。常用明视野显微镜。第一章1999\12\2860第六十页，共66页。

细菌染色细菌细胞微小，无色半透明，经染色后，在普通光学显微镜下才能清楚地观察到其形态和结构。细菌的染色方法很多，有单染色法，如美蓝染色法；复染色法（鉴别染色法），如革兰氏染色法，姬姆萨染色法和抗酸性染色法等。此外，还有荚膜、鞭毛、芽孢等特殊染色法。最常用的是革兰氏染色法（丹麦Gram）创建，此法将细菌区分成革兰氏阳性菌（蓝紫色）和革兰氏阴性菌（红色）两大类，在细菌鉴别和抗菌药物选择等方面具有重要意义。第一章1999\12\2861第六十一页，共66页。

细菌革兰氏染色原理细菌对革兰氏染色呈现阳性(紫色)和阴性(红色)两种反应，