《兽医微生物学》教案

微生物包括细菌，引起人和多种动物传染病的病原菌；真菌，做馒头时的发面—酵母菌，山上的蘑菇、木耳，食品上长霉；放线菌，如牛的放线菌病，另外，注射用的链霉素等大多数抗生素是放线菌的代谢产物；螺旋体，引起人畜共患病的钩端螺旋体，引起人的梅毒（人的梅毒由苍白密螺旋体引起，是性病的一种），家兔的梅毒（兔密螺旋体）；霉形体（有的书又称为支原体），引起猪的喘气病，牛肺疫等；立克次氏体，引起人的斑疹伤寒；衣原体，引起人的沙眼，动物的肺炎；病毒，如人的流感病毒、乙肝病毒，各种动物的瘟病，如牛瘟、猪瘟、鸡瘟、兔瘟等均是由病毒所致。微生物包括以上8大类；现在又发现了类病毒，如朊病毒，引起疯牛病。

（二）微生物学

微生物学是研究微生物的形态、生理、遗传变异、生态分布、分类以及与人类关系的科学，广义的微生物学还包括免疫学等。

微生物学根据其应用的不同，分为工业、农业、医学、畜牧、兽医微生物学等。

二、兽医微生物学及其任务（重点）

兽医微生物学是研究病原微生物与畜禽疾病的关系，并利用微生物学与免疫学的知识和技能来诊断、防制（治）畜禽和人畜共患疾病；保障畜牧业生产的健康发展，避免畜产品危害人类的健康。

第一章细菌的形态与结构

第一节细菌的形态

细菌的形态，我们从细菌的大小、细菌的外形与排列和细菌的群体形态来讲。

一、细菌的大小

我们人通常是用米或厘米作单位来表示我们的身高，而细菌呢，它是非常微小的，用肉眼不能直接观察到的，要用光学显微镜把它放大几百倍至千倍后，才能观察到的微小生物。那么，它的大小用什么单位来表示呢？我们通常用微米作单位来表示细菌的大小，符号记着μm。它的换算关系是1微米（μm）=1/1 000毫米（mm），1μm=1 000纳米（nm）。

各种细菌的大小是有差异的，大的可达80μm，小的可达0.2μm，而大多数病原菌在几个μm之间。球菌用它的直径来表示它的大小，一般在0.5～2.0μm之间；杆菌和螺旋菌用它的长和宽来表示它的大小。杆菌长一般在1～20μm，宽0.2～2.0μm之间。螺旋形菌长2～20微米，宽0.4～2微米。在一定条件下，各种细菌的大小是相对稳定而具有明显特征的，因此可以作为鉴定细菌种类的依据之一。

二、细菌的外形与排列

细菌在一定的外界环境条件下，常保持一定的外形与排列，根据它外形的不同，将细菌分为3种基本形态：即球状、杆状和螺旋状；借此把细菌分为球菌、杆菌和螺旋形菌。

细菌的繁殖非常简单，都是一分为二的横分裂繁殖，有的细菌分裂后彼此分离，单独存在；有的细菌分裂后仍然以原浆带相连，形成一定的排列方式。各种细菌的外形和排列方式，在正常情况下是相对稳定而具有特征的，故可以作为细菌分类和鉴定的依据之一。

（一）球菌

多数球菌呈圆球形，有的呈椭圆形、半月形。由于球菌分裂后排列方式的不同，可将球菌分为双球菌、链球菌、葡萄球菌、八叠球菌、四联球菌。

（二）杆菌

杆菌一般呈圆柱形，有的近似于卵圆形。多数杆菌为平直，也有一些是微弯曲的。菌体两端大多数是钝圆的，少数为平直的。根据杆菌分裂后的排列方式，一个杆菌单独排列的，称为单杆菌；两个排列在一起的，称为双杆菌；排列成链状的，称为链杆菌。杆菌的长和宽相差不大的，称为球杆菌。还有分支杆菌、棒状杆菌等。

（三）螺旋形菌

菌体弯曲呈螺旋状，根据它弯曲数目的多少，分为两大类。

1、弧菌

弧菌的菌体只有一个弯曲，象圆的四分之一，或象逗点状。如胎儿弧菌，引起牛流产。霍乱弧菌引起人的霍乱病。

2、螺菌

螺菌的菌体有两个以上弯曲，捻转呈螺旋状。

（四）其它形态

1、衰老型

细菌在正常情况下，它具有一定的外形；但在老龄培养物中，就会出现与正常形态不同的个体，把这种超龄的不同形态称为细菌的衰老型。

2、多形性

就是说，在条件很适宜的情况下，一种微生物也会出现多种形态。如霉形体有球状、丝状和星状等。

三、细菌的群体形态

细菌的菌落：细菌在适宜的固体培养基上、适宜的培养环境中，经过一定时间的培养（一般18～24小时），生长繁殖出肉眼可见的集落，称为菌落。若菌落连成一片，称为菌苔；若一个菌落单独存在的，称为单个菌落。单个菌落就是一个细菌生长繁殖后所形成的集落。

第二节细菌的基本结构

用显微镜观察细菌时，细菌是无色透明的，不易看清楚，把它染色后就比较好看了，故细菌一般经染色后再观察它的形态结构。细菌的结构分为基本结构和特殊结构。

细菌的基本构造包括细胞壁、细胞膜、细胞质、间体、核体、核糖体和内含物等。

一、细胞壁

细胞壁位于细菌细胞的外层，是一层无色透明具有坚韧弹性的膜。它对染料的亲和力低，在光学显微镜下一般不易看见。细胞壁中具有直径为1～10nm（纳米）的微孔，可以通过该大小的可溶性物质。

用革兰（Gram,G）用G表示革兰，革兰氏染色法，由于细菌细胞壁反应的不同，可以将细菌分为革兰氏阳性和革兰氏阴性两大类。其原因是因为细菌细胞壁的化学组成与结构是不相同的。革兰氏阳性菌的细胞壁主要由粘肽（肽聚糖）组成，占细胞壁的40%～60%，高达90%，其次是磷壁酸、多糖、蛋白质；革兰氏阴性菌的细胞壁较薄，具有多层结构，由3层外胞壁和一层内胞壁组成，外胞壁的最外层是脂多糖、脂蛋白；内胞壁是一层较薄的粘肽（肽聚糖）、磷脂、蛋白质组成。脂多糖由多糖和脂类A组成，脂类A是细菌内毒素的主要成分。

革兰氏染色原理（重点、难点）先讲一下革兰氏染色法的步骤：第一步在标本片上滴加结晶紫染色液，第二步加革兰氏碘溶液，第三步用95%的酒精脱色，第四步加复红复染液。G⁺菌和G^_菌染色的第一步与第二步均是相同的，第三步便不同了。G⁺菌因细胞壁中肽聚糖含量高（高达40%～95%），用酒精脱色时，酒精使肽聚糖收缩，从而使细胞壁的孔隙缩小，使结晶紫与碘形成的紫色复合物不易被酒精洗脱出细胞壁，故细菌被染成紫色，再用复红复染时，就不能再着色了，用G染色被染成紫色者为G⁺菌。

G^_菌的细胞壁最外层含脂类多，当用酒精脱色时，脂类被溶解，使细胞壁的孔隙变大，结晶紫与碘形成的紫色复合物被酒精洗脱出细胞壁，此时，细菌无色，再用红色复染液复染时，把细菌染成红色，用G染色染成红色者为G^_菌。

细胞壁的主要功能 ①使细菌维持一定的外形，如球菌的球状，杆菌的杆状，都是细胞壁所决定的。②细胞壁保护菌体细胞不受损害（不易被吞噬细胞和噬菌体裂解）。③细胞壁是一种半渗透性膜，与细胞壁共同完成细菌内外物质交换过程。④细胞壁（类脂A是内毒素成分）与细菌的致病性、抗原性、对噬菌体和药物的敏感性，以及G染色反应有关。⑤当细菌分裂时，细胞壁内陷，形成横隔，把菌一分为二。

二、细胞膜（质膜、胞浆膜）

细胞膜位于细菌细胞壁的内层，是一层富有弹性的半透性膜。细胞膜的功能①细菌的主要屏障机构。②膜上有许多微孔，可允许一定大小的可溶性分子通过；③膜上有许多酶类，酶与细菌的主动吸收营养物质有关，与细菌的呼吸、氧化、合成有关；④膜与细胞壁一起共同选择性地调节着细胞浆与外界环境之间的物质交换。⑤细胞膜的生理功能对于维持细菌生命的正常活动非常重要。⑥若细胞膜破坏后，可导致细菌细胞死亡。

三、细胞质

细胞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、核酸、核糖体、糖和盐类等。

四、核体（核质、核区域）

细菌无核膜将核与细胞质隔开，故称为原核细胞。核体是一个环状的染色体，其遗传基因（DNA）就位于其中，控制着细菌的遗传变异。核体一般呈球状、哑铃状等。细菌分裂繁殖时，核也一分为二。

第三节细菌的特殊结构（重点、难点）

前面我们讲了细菌的基本结构，与一般的植物细胞相似（植物细胞有细胞壁，动物细胞无）。下面我们讲只有细菌细胞才具有的结构，故称为特殊结构。特殊结构包括荚膜、鞭毛、菌毛、芽孢等。

一、荚膜

1、荚膜某些细菌在其生活过程中，可在细胞壁的外周产生一种黏液样的物质，包围整个菌体，称为荚膜。荚膜在光学显微镜下可见。

2、黏液层某些细菌分泌一层很疏松，与周围边界不明显，易与菌体脱离的黏液样物质，称为黏液层。

3、荚膜的功能 ①能保护菌体，抵抗吞噬细胞的吞噬和与抗体作用，不被溶菌酶所溶解，从而对宿主具有侵袭力。②具有荚膜的细菌毒力强，当荚膜丧失后，毒力减弱。③腐生性细菌的荚膜具有抗干燥、抗外界有害环境因素的影响。

二、鞭毛

1、鞭毛大多数的弧菌、螺菌、许多杆菌和个别球菌的菌体表面长有细长丝状物，称为鞭毛。

2、鞭毛的类型根据鞭毛的数量以及在菌体上排列方式的不同，将鞭毛分为4类，即一端单鞭毛（霍乱弧菌），两端单鞭毛（大肠弧菌），丛鞭毛和周鞭毛（大肠杆菌等）。

3、鞭毛的功能 ①鞭毛是细菌的运动器官，鞭毛有规律地收缩，引起细菌运动；具有鞭毛的细菌在液体培养基中能活泼地运动，不具有鞭毛的细菌没有运动性。②另外，鞭毛与致病性有关（运动）。③鞭毛具有种的特征，可以作为鉴别细菌的依据之一。

三、菌毛

1、菌毛大多数革兰氏阴性菌和少数革兰氏阳性菌的菌体上生长着一种较短的毛发状细丝，称为菌毛、柔毛、纤毛或伞毛。

2、菌毛的类型菌毛分为普通菌毛和性菌毛两类。普通菌毛数量多（100～500根）；性菌毛数量少（1～4根），性菌毛可以传递质粒等物质，与遗传有关。

3、菌毛的功能 ①菌毛具有抗原性，能凝集动物红细胞。②菌毛具有黏附作用（称为黏附素）。③菌毛还是细菌的毒力因子，与致病性有关。

四、芽孢

1、芽孢某些革兰氏阳性菌在一定环境中，可以在菌体内形成一个圆形或卵圆形的休眠体，称为芽孢。未形成芽孢的菌体称为繁殖体或营养体，带有芽孢的菌体称为芽孢体。

2、芽孢的结构芽孢在光学显微镜下可见，它是一个复杂的多层结构。芽孢的形状、大小、和位置因细菌种类不同而异。

3、芽孢形成的条件芽孢的形成需要一定的条件，如炭疽杆菌是在有氧环境中形成芽孢，破伤风需要在厌氧环境中才能形成芽孢。一个芽孢发芽只能形成一个繁殖体。

4、芽孢的抵抗力芽孢对外界环境的抵抗力非常强，在土壤中存活几十年。

六、小结

（一）本章小结

本讲主要讲述了微生物与微生物学、兽医微生物学。第一节讲了细菌的大小，细菌的外形与排列，球菌、杆菌和螺旋菌，细菌的衰老型和多性型。细菌的菌落。第二节讲了细菌的基本结构，包括细胞壁及革兰氏染色反应，细胞膜、细胞质和核体。第三节讲了细菌的特殊结构，包括荚膜、鞭毛、菌毛和芽孢。

（二）思考题

1、什么是微生物、微生物学、兽医微生物学？

2、细菌有几种外形？

3、革兰氏染色原理？

4、细菌有哪些特殊结构？

5、细菌的荚膜、鞭毛、菌毛、芽孢的含义及其功能？

第二章细菌的生理

一、教学内容和教学目标

1、主要教学内容：本讲主要讲述细菌的生理。第一节讲细菌的营养与代谢，细菌的营养，单纯扩散、促进扩散、主动运输、基团转位；细菌的营养需要，水分、矿物质、含碳化合物、含氮化合物、生长因子。第二节讲细菌的生长繁殖。细菌个体的生长繁殖；细菌群体的生长繁殖，迟缓期、对数期、稳定期、衰亡期。第三节讲细菌的生化试验。

2、教学目标：使学生掌握细菌的营养需要。细菌群体的生长繁殖。细菌的生化试验。了解细菌的物质摄取方式。

二、重点、难点

1、重点：细菌群体的生长繁殖，迟缓期、对数期、稳定期、衰亡期。

2、难点：细菌的生化试验。

三、时间和板书安排

1、时间安排：课前复习，提问前面所讲授的内容，请3～5名学生作答（5分钟）。讲授新课（80分钟）：细菌的营养（15分钟）；细菌的营养需要（15分钟）；细菌群体的生长繁殖（25分钟）；细菌的生化试验（25分钟）。课后小结和布置思考题（5分钟）。

2、板书安排：从上至下，从左至右；大标题始终留在黑板的左边。不写不规范字。

四、教学方法

采用讨论式、启发式、问答式和投影（或光盘）相结合的教学方法。

五、教学过程如下：

第二章细菌的生理

第一节细菌的营养

细菌是单细胞生物，它要生长繁殖就必须从外界环境中摄取营养物质。

一、细菌的营养

细菌没有专门摄取营养物质的器官，所以营养物质必须以溶质的形式运送到细胞内。这些营养物质的吸收主要靠细胞膜，同时细胞壁也协助参与，通过它们的选择性渗透作用来完成的。

细菌的营养物质的摄取方式有4种，即单纯扩散、促进扩散、主动运输、基团转位。

1、单纯扩散（被动扩散）

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如需要全文请与本课程组联系。

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