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1、第一章第一章绪论绪论教学目的：教学目的：掌握微生物、微生物学的概念，微生物的共同特性，以及微生物发展的历程和各阶段有突出贡献的科学家，了解下微生物学的总体概况和微生物学发展的将来。重点和难点：重点和难点： 重点掌握几个基本概念，发展的各个阶段以及有突出贡献的科学家，微生物的共同特性。一、一、 什么是微生物？有何特点？包括哪些类群？什么是微生物？有何特点？包括哪些类群？1 1、 什么是微生物：什么是微生物：一切肉眼看不到或看不清的微小生物都称为微生物。指所有形态微小，构造简单的单细胞、多细胞，甚至是没有细胞结构的低等生物的总称。2 2、主要特点：、主要特点：小小（个体小）um(光镜下可以看到)n
2、m（电镜下可以看到）简（简（构造简单）低低（进化地位低）原核类、真核类、非细胞类3 3、主要类群：、主要类群：原核类的细菌、放线菌、支原体、衣原体、立克次氏体和蓝细菌（过去称蓝藻或蓝绿藻） ；真核类的真菌（酵母菌和霉菌） 、原生动物和显微藻类；属于非细胞类的病毒、类病毒和朊病毒等。二、二、 什么是微生物学什么是微生物学（1 1） 什么是微生物学：什么是微生物学：生物学的分枝科学，是研究微生物的形态、生理、生态分布、遗传变异及其与生物界、非生物界的相互关系与人类生产和生活利害关系等方面的科学。三、三、 微生物学的发展史：微生物学的发展史：（一）（一） 形态学发展阶段：形态学发展阶段：代表人物虎克
3、（Anthony vanleeuwenhoek.1632-1723） 。主要贡献：利用显微镜直接观察到了细菌一生制造了 419 台显微镜或放大镜（50-266 倍）发表论文 400 多篇。（二）（二） 、生理学发展阶段：、生理学发展阶段：从 1861 年至 1897 年，这一时期主要特点为：建立了一系列研究微生物所必须的方法和技术形成了寻找病原微生物的黄金时代微生物学以独立的学科形式开始形成。代表人物及其主要贡献：代表人物及其主要贡献：1、法国人路易巴斯德：路易巴斯德：微生物学的奠基人。主要论点：认为只有活的微生物才是传染病、发酵和腐败的真正原因，否定了“自生说” ，即生命只能来自生命的胚种说
4、。其著名的实验是曲颈瓶实验，即将有机营养液放入曲颈瓶中灭菌放置不坏，打破瓶口，则变坏；建立了巴氏消毒法（6065 度） ；为免疫学作出了重要贡献，首次制成狂犬疫苗。2 2、科赫：、科赫：诺贝尔将获得者建立了一系列研究微生物的方法，尤其在分离微生物纯种方面，鞭毛等一系列染色方法、显微摄影等方面利用平板分离到多种传染病的病原菌如：炭疽杆菌、结核杆菌、霍乱弧菌等1884 年提出科赫法则：病原微生物存在于患病个体中，不存在于健康个体中。继二人之后，出现了一系列的微生物学的分支科学，如细菌学、消毒外科、免疫学、土壤微生物学、病毒学等。使微生物学作为一门独立的学科出现。中国科学家: 汤飞凡 沙眼衣原体的发
5、现科学家的精神与 SARS 带给我们的思考.四、四、 微生物的共同特点：微生物的共同特点：由于微生物个体小，构造简单，因而具有以下五个方面的共性：（一）（一） 体积小，面积大：体积小，面积大：（二）（二） 吸收多、转化快：吸收多、转化快：（三）（三） 生长旺、繁殖快生长旺、繁殖快四）四） 适应性强，易变异适应性强，易变异（五）分布广，种类多：（五）分布广，种类多： 第二章第二章 原核微生物原核微生物教学目的：教学目的：通过本章的学习，使学生掌握原核微生物细菌、放线菌的形态结构及菌落特征，革兰氏染色的重要意义。了解其它原核微生物蓝细菌、支原体、衣原体、立克次氏体等的基本特性。重点和难点：重点和难
6、点：重点是细菌和放线菌的形态、结构及其菌落特征。难点是细菌细胞壁的结构特征以及与革兰氏染色的关系。第一节第一节 细菌细菌一、一、 细菌细胞的形态构造及功能：细菌细胞的形态构造及功能：先介绍一下如何看到微生物（一）（一） 形态及染色情况：形态及染色情况：1 1、如何观察单个的细菌（染色情况）：、如何观察单个的细菌（染色情况）：因细菌个体小，细胞透明，因而不宜观察，染色后易观察。染色的方法很多，如：细菌的单染色法、鞭毛染色法、芽孢染色法、荚膜染色法等，其中最重要的是 G 染色。G 染色有十分重要的意义，通过这一染色，几乎可以把所有细菌分成 G+和G-两大类。因此它是分类、鉴定菌种时一个重要指标。且
7、能提供不少其它生物学信息。通过各种染色手段和直接观察，可见到微生物的形态有以下几种：2 2、形态：、形态：形态简单，基本上只有三种类型，即：球状、杆状和螺旋状；（1 1） 球菌：球菌：根据其分裂方向可分为：单球菌、双球菌、四联球菌、八叠球菌、链球菌和葡萄球菌。（2 2） 杆菌：杆菌：可分为：单杆菌、双杆菌、链杆菌（3 3） 螺旋菌：螺旋菌：根据弯曲程度分为：弧菌（2-6 个弯） 、螺菌（6 个以上弯）在自然界中，杆菌最为常见。此外，近年来还陆续发现其它形态的细菌。如：柄杆菌（形状不规则，有柄、菌丝和附器等） 、球衣菌（能形成衣鞘）等（沈萍 P29） 。大小：一般以 um 计。如 Ecoli 为
8、 2um0.5um，1500 个头尾相连才 3mm，120 个肩并肩象头发丝大小。细菌的形态受环境条件的影响，如培养时间、温度、培养基的组成与浓度等均能引起细菌形态的改变。（二）（二） 细菌细胞的构造：细菌细胞的构造：1 1、一般构造：、一般构造：（1 1） 细胞壁：细胞壁：功能：功能：固定细胞外形；协助鞭毛运动；保护细胞免受损伤；是正常细胞的必需成分；阻碍有害物质进入细胞（大于 800 的抗生素） ；与细菌的抗原性致病性和对噬菌体的敏感性有关构造：构造：A A、 G G+ +细菌肽聚糖的结构：细菌肽聚糖的结构：（以金黄色葡萄球菌为例）其厚度约 20-80nm，由40 层左右网状分子组成，肽聚
9、糖分子由大量小分子单体构成，每一个肽聚糖单体含三个组成部分：双糖单位：双糖单位：即由一个 N-乙酰葡萄胺与一个 N-乙酰胞壁酸分子通过 B-1，4 糖苷键连接。短肽短肽“尾尾”：即由 4 个氨基酸按 L 型与 D 型交替的方式连接而成。肽肽“桥桥”：在金黄色葡萄球菌中，这一肽桥的氨基端与前一肽聚糖单体“尾中”的第四个氨基酸D-丙氨酸的羧基相连接，而它的羧基端又与后一肽聚糖单体肽“尾”中的第三个氨基酸碱性 L-赖氨酸相连，从而使两个单体肽聚糖单体交联起来。B B、G G细菌细胞壁的肽聚糖结构：（以细菌细胞壁的肽聚糖结构：（以 EcoliEcoli 为例）为例）其肽聚糖含量占 10%以下，一般由
10、1-2 层网状分子构成，其单体与 G+的基本相同，肽尾的第三个氨基酸为内消旋二氨基庚二酸（M-DAP）没有特殊的肽桥，其前后两个单体的联系仅由甲肽尾的第 4 个氨基酸-D-丙氨酸的羧基与乙肽尾的第三个氨基酸-M-DAP（二氨基庚二酸）的氨基相连G G细胞壁，由于肽聚糖含量小，网孔大，又由于被乙醇脱水（脂）后，网孔进一步增大，所以在脱色时，结晶紫和碘的复合物被有机溶剂所提取，故只能显示后来的沙黄番红的颜色，而 G+恰相反。（2 2） 细胞膜与间体：细胞膜与间体：位于细胞壁内，电镜下观察呈现液态镶嵌模型结构。细胞膜的功能：细胞膜的功能： 控制细胞内外物质运送、交换 维持细胞内正常渗透压 合成细胞壁
11、组分的场所和合成荚膜 进行氧化磷酸化或光合磷酸化的产能基地 鞭毛的着生点和为其提供能量。细胞质：细胞质：细胞膜以内除核质体外的一切透明、胶状、颗粒状物质总称细胞质。其主要成分为：其主要成分为：核糖体、 ，贮藏物、各种酶、中间代谢物、无机盐、质粒、少数细菌细胞还有伴孢晶体和气泡等。2 2、 细菌细胞的特殊结构：细菌细胞的特殊结构：不是所有细菌都有的，主要包括糖被、鞭毛、菌毛和芽孢。（1 1）糖被：是某些细菌细胞壁外附着的一层厚度不定的胶状物质。根据厚度不同可分成：微荚膜、荚膜、粘液层。主要成分：主要成分：多糖、多肽、蛋白质。作用：作用：保护细菌免受干旱损伤，对致病菌来说可保护他们免受宿主白细胞的
12、吞噬。贮存养料，以备营养缺乏时用。堆积某些代谢废物。通过荚膜使菌体附着在物体表面。细菌间的信息识别作用。与生产关系：与生产关系：可产生很多工业产品，利用肠膜明串珠菌荚膜提取聚葡萄糖制备代血浆或葡萄糖凝胶试剂。用甘蓝黑腐病黄单孢菌的荚膜生产黄原胶，可用于石油开采中钻井液添加剂，也可用于印刷、食品等。有些还可于污水处理。破坏作用：破坏作用：有些细胞的荚膜能使糖液、酒、奶、面包等食品发粘变质；增加某些致病菌的致病力等。（2 2） 鞭毛和菌毛：鞭毛和菌毛： 鞭毛：鞭毛：某些细菌体表着生的丝状、波状附属物，一般有 1-数十根证明鞭毛存在的方法：证明鞭毛存在的方法：A、电子显微镜直接观察 B、光镜下染色观
13、察 C、悬滴片（水浸片）观察其运动 D、半固体培养基中穿刺接种，看其周围是否混浊 E、菌落边缘不整齐，大而薄，不规则等。鞭毛的着生方式：鞭毛的着生方式：一端单生、一端丛生、两端单生、两端丛生、周生鞭毛在各类细菌中，弧菌、螺菌和假单孢菌普遍都长鞭毛，杆菌中，有的长，有的不长；球菌中只有个别属长。鞭毛是细菌的运动器官，且运动速度很高，20-80um/S。也是菌种分类鉴定中的重要指标。 菌毛：菌毛：（纤毛、伞毛、绒毛、须毛）是长在细菌体表的一种纤细（直径 7-9nm） 、中空（直径 2-2.5nm）短直、数量较多（250-300）的蛋白质附属物，一般多见于 G-中，功能是使细菌较牢固地粘连在物体（呼
14、吸道、消化道、泌尿生殖道粘膜）上。大部分为致病菌。性菌毛：性菌毛：是一种特殊的菌毛，比菌毛稍长，每个细胞有 1-4 根；其功能是在不同性别的菌株间传递 DNA 片段；多存于 G-中。芽孢：芽孢：某些细菌在其生长发育后期，可在细胞内形成一个圆形或椭圆形的抗逆性休眠体，称为-特性：特性：具有极强的抗热、抗辐射、抗化学药物和抗静水压的能力。肉毒梭菌 100。C 水中，存活 5-9.5 小时。121。C，存活 10min。芽孢抗紫外线的能力，比其营养细胞强 1-数十倍，芽孢的休眠能力是十分惊人的，在休眠时不能检出任何代谢能力，因此又称“隐生态” 。芽孢在普通状态下可保存几年到几十年，德国的几个植物标本
15、上曾分离到 200-300 年的枯草芽孢杆菌的芽孢。有些湖底沉积土中的芽孢杆菌经 500-1000 年仍有活力，甚至有存活 2000年的记载。能产生芽孢的细菌种类并不多，主要是 G+杆菌，即芽孢杆菌科的两个属（好氧性的芽孢杆菌属和厌氧性的梭菌属）芽孢的构造：芽孢的构造：芽孢之所以耐高温，是因为其含有耐热的吡啶-2，6-二羧酸（DPA）芽孢的形成过程：芽孢的萌发：芽孢的萌发：由休眠状态的芽孢变成营养状态的细菌的过程，称为-过程：过程：活化-出芽-生长活化的方法活化的方法：短期加热、低 PH 环境、还原剂处理。活化后要立即接种到合适的培养基中去，否则将恢复到休眠状态。研究芽孢的意义：研究芽孢的意义
16、：在鉴定菌种时用芽孢的存在有利于菌种的筛选和保藏可代表灭菌的程度。伴孢晶体：伴孢晶体：少数芽孢杆菌在形成芽孢的同时，会在芽孢旁形成一颗菱形或双椎形的碱性蛋白质晶体（ 内毒素）它由 18 种氨基酸组成，对 200 多种磷翅目昆虫有毒害作用，因而可制成细菌杀虫剂。 （苏云金芽孢杆菌）微生物个体微小，单个微生物只能借助显微镜，其结构甚至要借助电子显微镜才能看到，那么其群体形态又是怎样的呢？二、二、 细菌群体（菌落）的形态：细菌群体（菌落）的形态：菌落：菌落：是由单个细菌细胞经生长繁殖而成的肉眼可见的子细胞群体。菌苔：菌苔：多个菌落融合到一起形成-菌落的形成有种的稳定性和专一性，因此可用于微生物的分离、纯化、鉴定、计数、选种和育种工作中。菌落在固体培养基上形态的描述：菌落在固体培养基上形态的描述：大小、形状、隆起度、边缘、表面状态（
