動物微生物緒論

動物微生物緒論第1頁/共63頁第2頁/共63頁第3頁/共63頁因為磷。

湖水中有許多微生物，其中富含含磷化合物，它們白天吸收陽光，到了晚上再釋放出來。再加上水產生的散射，就成了藍色的幽光。

報道稱，這種熒光是由一種被稱為“生物體發(fā)光”的化學反應引起的，一旦生活在湖水中的微生物夜光藻受到外界干擾，它們就會做出自然反應，發(fā)出亮光。但是通常，亮光不會如此明顯，甚至人們也不會注意到。但是，這個湖中夜光微生物的密度遠遠高出其它湖，因此形成了這種特有的現象。這個湖中微生物的“繁盛”，可能是由于洪水和林區(qū)大火促使富營養(yǎng)物質進入湖中，促進了藻類的發(fā)育。第4頁/共63頁巴氏桿菌病、結核病、大腸桿菌病、炭疽、阿留申病、狂犬病、犬瘟熱等第5頁/共63頁第6頁/共63頁第7頁/共63頁第8頁/共63頁第9頁/共63頁第10頁/共63頁動物微生物學第11頁/共63頁1、地位：重要的專業(yè)基礎課，為動物防疫與檢疫、畜禽傳染病等課程奠定基礎。2、任務：保障畜禽健康，促進畜牧業(yè)發(fā)展；動物性食品及其他畜產品的檢驗檢疫；確保人類健康；防止傳染病的發(fā)生及疫病傳播。3、內容：細菌、病毒及其他微生物的形態(tài)結構、理化特性、對動物的危害；免疫學原理及應用等知識。

動物微生物學課程的地位、任務和內容第12頁/共63頁緒論本節(jié)目的要求1、掌握微生物，微生物學的概念；微生物的特點及分類。2、了解微生物學的發(fā)展簡史。3、掌握真核細胞型微生物與原核細胞型微生物的區(qū)別。本節(jié)重點微生物、微生物學的概念；微生物的特點、分類。本節(jié)難點無第13頁/共63頁一、緒論微生物（microbe,microganism）:指一切用肉眼看不見或看不清的微小生物的總稱。細菌第14頁/共63頁一、微生物與微生物學微生物（microbe,microganism）:指一切用肉眼看不見或看不清的微小生物的總稱。真菌第15頁/共63頁一、微生物與微生物學微生物（microbe,microganism）:指一切用肉眼看不見或看不清的微小生物的總稱。放線菌第16頁/共63頁一、微生物與微生物學微生物（microbe,microganism）:指一切用肉眼看不見或看不清的微小生物的總稱。肺炎支原體梅毒螺旋體立克次氏體沙眼衣原體第17頁/共63頁一、微生物與微生物學微生物（microbe,microganism）:指一切用肉眼看不見或看不清的微小生物的總稱。病毒第18頁/共63頁一、微生物與微生物學概括地說“三菌四體一病毒”“三菌”指細菌﹑真菌、放線菌；“四體”指立克次氏體、衣原體、霉形體、螺旋體；“一病毒”指病毒。第19頁/共63頁一、微生物與微生物學微生物分類（按細胞結構特點）非細胞形態(tài)微生物：病毒；原核細胞微生物：細菌、放線菌、霉形體、立克次氏體、衣原體、螺旋體；真核細胞微生物：真菌。第20頁/共63頁生物分類三界：動物界五界：動物界植物界植物界微生物界原生生物界原核生物界病毒界第21頁/共63頁一、微生物與微生物學微生物學：指研究微生物形態(tài)，生理，遺傳變異，生態(tài)分布，分類及其與人類關系的科學，廣義的微生物學還包括免疫學，甚至還包括寄生蟲學，特別是原蟲學。第22頁/共63頁

微生物保持了生物圈的許多記錄：它是生物圈中的年長者，大約迄今32億年以前，微生物就悄悄地出現在地球上了，后來才陸續(xù)出現了植物、動物和人類；微生物是自然界最大的“食客”，它能利用的食糧遠遠多于動植物所能利用的范圍，糖類、脂肪酸、蛋白質、無機鹽，人工合成的有機或無機化合物，甚至其它生物厭惡的石油和天然氣等，微生物都能加以利用；第23頁/共63頁它是自然界中的“集團軍”，一個感冒的人，打一個噴嚏就含有1500萬個左右的病菌，土壤更是微生物的“大本營”，通常在一克土壤里就有數億個微生物；它是自然界中的“超生大戶”，如大腸桿菌平均20分鐘分裂一次，若每個子細胞都具有同樣的繁殖能力，那么從理論上24小時可繁殖72代；第24頁/共63頁微生物還是生物圈中的善變者，當外界環(huán)境一變化，在千分之一秒內，它們就會發(fā)生相應的反應，這種特性使得微生物在大自然的選擇作用下能在其它生物不能生存的環(huán)境中安居樂業(yè)，例如，海洋深處的硫細菌可在250℃甚至300℃的高溫條件下正常生長，大多數細菌能耐0～-196℃（液氮）的任何低溫，一些嗜鹽菌甚至能在32%的飽和鹽水中正常生活，許多微生物尤其是產芽孢的細菌可在干燥條件下保存幾十年……第25頁/共63頁

微生物之所以有如此多的能耐，與它代謝類型極其多樣是分不開的。它們具有動植物不具備的特別的代謝途徑和功能，如厭氧生活、生物固氮和不釋放氧的光合作用等。其“食譜”之廣也是動植物所不能相比的。凡自然界存在的有機物，幾乎都能被微生物利用，甚至用其它方法難以降解的農藥、清潔劑、橡膠以及毒性較大的化工產品，如甲苯、萘、酚等都能被微生物分解。第26頁/共63頁我們不禁要產生這樣的疑問：是不是地球上所有的物質都能找到相應的微生物將其分解呢？能不能分離到一種微生物用來對付現今最令人頭疼的“白色污染”呢？為什么在90℃的高溫、-80℃低溫的極端溫度下微生物還能進行生命活動呢？為什么在幾千米深海，幾萬米的高空中還能找到正常生活的微生物呢？而在這些苛刻的極端環(huán)境中，比單細胞微生物高級得多的人類卻無法生存呢？……第27頁/共63頁一、微生物與微生物學微生物特點個體微小，結構簡單。生長快，繁殖快。代謝類型多，活力強。分布廣種類多、數量大。易變異

第28頁/共63頁微生物形體微小，必須借助于顯微鏡，甚至電子顯微鏡把它們放大幾十到幾萬倍才能看到。測量微生物需用測微尺，細菌以微米（卜m）為計量單位；病毒比細菌還小，用納米（urn）為計量單位。在微生物世界，個體最小的是類病毒和骯病毒，它們比病毒還小將近100倍。

微生物結構簡單，多數是單細胞生物，一個細胞就是一個生物個體；病毒沒有細胞結構，由核酸和蛋白質組成；類病毒僅由核酸組成；阮病毒僅由蛋白質組成。第29頁/共63頁微生物具有極高的生長和繁殖速度。大腸桿菌，其細胞在合適的生長條件下，每分裂1次的時問是18～20分鐘、如按每20分鐘分裂1次計，則每小時可分裂3次，每晝夜可分裂72次，后代數為；4722366500萬億個（重約4722噸），48小時為22×1046個（約等于4000個地球重）。分裂時間：乳酸菌28分鐘、根瘤菌110分鐘、光合細菌144分鐘、硅藻17小時、草履蟲10.4小時。第30頁/共63頁微生物分布廣泛。在自然界，不論是土壤、水體和空氣，還是植物、動物和人體的內部或表面，都存在大量微生物。上至8萬多米的高空，下至3000多米的油井；冷至南北極地，熱至幾百度的深?；鹕娇趦?，都有微生物的蹤跡。真可謂無孔不人，無所不在。

第31頁/共63頁微生物種類繁多，包括細菌、古細菌、放線菌、真菌、藻類和原生動物等類群。每一類群又由相當可觀的種類組成，現已發(fā)現的真菌有10萬多種，細菌達5000多種，病毒4000多種，原生動物和藻類10萬多種。

第32頁/共63頁二、動物微生物學作用和地位1、研究微生物與人類生產、生活的關系

2、研究微生物與動物疾病的關系。3、診斷防治動物疾病和人畜共患病。4、保護生態(tài)環(huán)境免于破壞。第33頁/共63頁微生物的作用1、自然界中的絕大多數微生物對人類和動植物的生命活動是有益的，甚至是必需的◆微生物與人類的生產、生活和生存息息相關◆微生物與人類健康密切相關2、少數微生物對人類和動植物的生命活動是有害的第34頁/共63頁微生物在地球上生物的繁榮發(fā)展，食物鏈的形成起著重要的作用。在人類的生產和生活中微生物已被廣泛的應用到各個領域。※在農業(yè)方面※在工業(yè)方面※在醫(yī)藥工業(yè)方面第35頁/共63頁第36頁/共63頁第37頁/共63頁多數微生物對人體是無害的。實際上，人體的外表面（如皮膚）和內表面（如腸道）生活著很多正常、有益的菌群。它們占據這些表面并產生天然的抗生素，抑制有害菌的著落與生長；它們也協(xié)助吸收或親自制造一些人體必需的營養(yǎng)物質，如維生素和氨基酸。這些菌群的失調（如抗生素濫用）可以導致感染發(fā)生或營養(yǎng)缺失。第38頁/共63頁第39頁/共63頁二、微生物學發(fā)展簡史

1、第一階段－朦朧階段（300年以前）2、第二階段－形態(tài)學時期（17世紀末~19世紀末）3、第三階段－生理學及免疫學的奠基時期（19世紀70年代~20世紀20年）4、第四階段－近代及現代微生物學（20世紀30年代后）第40頁/共63頁一、史前時期（直觀應用時期）二微生物學的發(fā)展歷史

春秋戰(zhàn)國時期微生物分解有機物質,漚糞積肥。公元二世紀的《神農本草經》

白僵蠶治病。公元6世紀后魏的賈思勰《齊民要術》

谷物制曲、釀酒、制醬、造醋、腌菜。豆科植物與其它作物輪作第41頁/共63頁二、初創(chuàng)時期（形態(tài)學發(fā)展時期）二、微生物學的發(fā)展歷史

（17世紀下半葉——十九世紀中葉）使用顯微鏡觀察微生物世界的時期。代表人物：列文·虎克貢獻:（１）發(fā)現了微生物世界（２）科學地描述了微生物的形態(tài)并闡述了它們的繁茂性．第42頁/共63頁2、形態(tài)學發(fā)展階段初創(chuàng)期1664年，英人虎克用于觀察霉菌的單筒復式顯微鏡動物微生物課題組第43頁/共63頁列文虎克1676年首先發(fā)現細菌動物微生物課題組第44頁/共63頁列文虎克自制的顯微鏡動物微生物課題組第45頁/共63頁早期顯微鏡第46頁/共63頁

三.微生物學的奠基時期(1861—1896年)1.法國化學家Pasteur的杰出貢獻

(1)否定了生命“自然發(fā)生”的學說：著名的曲頸瓶試驗二瓶加熱滅菌的“肉湯”分別放置曲頸瓶和直頸瓶中，管口與瓶口均不加蓋，置于空氣中，結果前者未腐敗而后者卻腐敗了。該試驗的嚴謹設計徹底推翻“自然發(fā)生說”(1861年)。

LouisPasteur(1822-1895)

微生物學的奠基人第47頁/共63頁曲頸瓶試驗第48頁/共63頁

(2)奠定微生物學的理論基礎,開創(chuàng)新的微生物學科：“酒病”的發(fā)生是雜菌污染的結果(1857年)；含糖溶液中的酒精發(fā)酵系由酵母所為；所有食物的發(fā)酵都是微生物的作用，不同的微生物引起不同的發(fā)酵，沒有微生物，發(fā)酵作用是不能產生的；提出并證實了傳染病是由活的小生物引起的理論。蠶?。何⒘Ｗ硬?865年禽?。弘u霍亂1879年獸病：牛羊炭疽病1881年人?。嚎袢?885年第49頁/共63頁(3)解決了生產中的許多難題解決了啤酒變酸的問題：將酒加熱到一定溫度并保持一定時間即可；解決“蠶病”問題：細菌是“蠶病”的根源，將生病的蠶及卵燒掉；用減毒的雞霍亂病原體接種于雞可防止雞霍亂發(fā)生；用42℃-43℃高溫培養(yǎng)的炭疽病病原體接種綿羊可使綿羊不受炭疽桿菌的侵襲；創(chuàng)造“固定毒疫苗”(狂犬疫苗)治療被狂犬咬傷之人，此法延用至今。(4)創(chuàng)造了一些微生物學的實驗方法著名的“巴氏消毒法”：62℃for30min，廣泛應用于酒、醋、醬、奶、果汁的消毒。正是因為Pasteur對微生物學的巨大貢獻，故有“微生物學之父”和“微生物學奠基人”的美稱。第50頁/共63頁

Pasteur的主要業(yè)績：

1.提出發(fā)酵是由特殊的微小生物引起；

2.傳染病也是由特殊微生物引起；

3.將病原菌減毒可轉變?yōu)橐呙?，病用于防止疾?雞霍亂、炭疽病、狂犬病等)。

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2.德國醫(yī)生Koch的卓越工作因對Pasteur關于傳染病是由微生物所引起的學說感興趣而開始了對微生物的探索。(1)發(fā)明固體培養(yǎng)基：從馬鈴薯的不同地方能長出不同顏色的微生物的現象中得到啟發(fā)，經不斷改進找到理想的凝固劑瓊脂，并設計出澆鋪平板用的玻璃培養(yǎng)皿—瓊脂平板培養(yǎng)技術；

RobertKoch(1843-1910)

細菌學的奠基人第52頁/共63頁(2)創(chuàng)造細菌的染色方法：通過對細菌染色提高色差，便于在顯微鏡下觀察，他是第一個給細菌鞭毛染色的人；(3)發(fā)現許多病原菌：炭疽桿菌、結核桿菌、霍亂弧菌等，為今后研究藥物和尋找治療方法提供依據。(4)提出為證明某種特定細菌是某種特定疾病的病原菌的所謂“科赫法則”，該法則對研究疾病與微生物的關系具有重大意義和應用價值。第53頁/共63頁科赫法則1)在所有病例中都能發(fā)現這種病原菌；2)可以將這種病原菌從發(fā)病宿主中分離出來，并完成純培養(yǎng)；3)當病原菌的純培養(yǎng)接種到健康的敏感宿主動物體內后可引起與原來相同的疾病；4)從病原菌的純培養(yǎng)進行實驗感染的宿主中仍能再次得到同種病原菌并實現體外純培養(yǎng)。

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四.“微生物獵人”分離病原菌的時期

(19世紀70年代到20世紀初)1874分離麻風分枝桿菌；1877分離炭疽芽孢桿菌；1880分離肺炎鏈球菌(過去稱肺炎雙球菌)；1880分離傷寒沙門氏菌；1882分離結核分枝桿菌；1883分離霍亂逗號弧菌；1884分離破傷風梭狀桿菌；1894分離鼠疫耶爾森氏菌；1898分離痢疾志賀氏菌。1898發(fā)現病毒—TMV第55頁/共63頁五.微生物生化研究時代(20世紀初到中葉)1897年，德國人E.Buchner用無細胞酵母菌壓榨汁的“酒化酶”(zymase)對葡萄糖進行酒精發(fā)酵成功，開創(chuàng)了微生物生化研究的新時代。此期的研究特點：

1.研究微生物對維生素需要、酶的特性、尋找抗生素以及研究微生物的遺傳變異等，“微生物獵人”發(fā)展為

“維生素獵人”、“酶獵人”、“抗生素獵人”。

2.微生物學的分支學科擴大，出現抗生素學科。

3.出現微生物學史上的第二個“淘金熱”—尋找有益微生物的代謝產物。

4.以研究微生物基本生物學規(guī)律的綜合學科—普通微生物學形成，代表人物是美國California大學Berkeley

分校的M.Doudoroff。第56頁/共63頁這一時期所發(fā)生的重大事件：1909年合成化學治療劑“606”(砷凡納明)Ehrlich(Ge.)1923年發(fā)明結核桿菌疫苗—卡介苗(BCG)Calmette

(Fr.)1929年發(fā)現第一個實用抗生素—青霉素Fleming(UK)30年代電子顯微鏡問世1935年闡述病毒的(核)蛋白本質Stanley,Bawden(USA)1935年發(fā)現新的化學治療劑“百浪多息”(磺胺)Domagk

(Ge.)1944年發(fā)現鏈霉素Waksman(USA)1944年細菌轉化試驗證實細菌的遺傳變異Avery(USA)40年代開發(fā)青霉素深層培養(yǎng)技術，形成抗生素工業(yè)第57頁/共63頁六.成熟期1953年4月25日，Watson和Crick在《Nature》雜志發(fā)表關于DNA結構的雙螺旋模型，整個生命科學進入了分子生物學研究階段，同時也是微生物學發(fā)展史上成熟期的標志(成為獨立學科)。此前的一些微生物學現象諸如“轉化”等立即得到解釋。這一時期的一些重大事件1958年利用枯草桿菌噬菌體SP8證實DNA的單鏈轉錄實驗1962年發(fā)現細菌細胞中的限制系統(tǒng)與修飾系統(tǒng)1968年發(fā)現細菌細胞中存在限制性內切酶1972年動物病毒SV40與噬菌體λ的DNA體外重組成功70年代微生物迅速成為新興的生物工程的主角第58頁/共63頁

微生物學發(fā)展史小