动物微生物(绪论).ppt

,因为磷。湖水中有许多微生物，其中富含含磷化合物，它们白天吸收阳光，到了晚上再释放出来。再加上水产生的散射，就成了蓝色的幽光。报道称，这种荧光是由一种被称为“生物体发光”的化学反应引起的，一旦生活在湖水中的微生物夜光藻受到外界干扰，它们就会做出自然反应，发出亮光。但是通常，亮光不会如此明显，甚至人们也不会注意到。但是，这个湖中夜光微生物的密度远远高出其它湖，因此形成了这种特有的现象。这个湖中微生物的“繁盛”，可能是由于洪水和林区大火促使富营养物质进入湖中，促进了藻类的发育。,巴氏杆菌病、结核病、大肠杆菌病、炭疽、阿留申病、狂犬病、犬瘟热等,动 物 微 生 物 学,1、地位：重要的专业基础课，为动物防疫与检疫、畜禽传染病等课程奠定基础。2、任务：保障畜禽健康，促进畜牧业发展；动物性食品及其他畜产品的检验检疫；确保人类健康；防止传染病的发生及疫病传播。3、内容：细菌、病毒及其他微生物的形态结构、理化特性、对动物的危害；免疫学原理及应用等知识。,动物微生物学课程的地位、任务和内容,绪 论,本节目的要求1、掌握微生物，微生物学的概念；微生物的 特点及分类。2、了解微生物学的发展简史。3、掌握真核细胞型微生物与原核细胞型微生物的区别。本节重点 微生物、微生物学的概念；微生物的特点、分类。本节难点无,一、绪论,微生物（microbe,microganism）:指一切用肉眼看不见或看不清的微小生物的总称。,细菌,一、微生物与微生物学,微生物（microbe,microganism）:指一切用肉眼看不见或看不清的微小生物的总称。,真菌,一、微生物与微生物学,微生物（microbe,microganism）:指一切用肉眼看不见或看不清的微小生物的总称。,放线菌,一、微生物与微生物学,微生物（microbe,microganism）:指一切用肉眼看不见或看不清的微小生物的总称。,一、微生物与微生物学,微生物（microbe,microganism）:指一切用肉眼看不见或看不清的微小生物的总称。,病毒,一、微生物与微生物学,概括地说“三菌四体一病毒”“三菌”指细菌真菌、放线菌；“四体”指立克次氏体、衣原体、霉形体、螺旋体；“一病毒”指病毒。,一、微生物与微生物学,微生物分类（按细胞结构特点）非细胞形态微生物：病毒；原核细胞微生物：细菌、放线菌、霉形体、立克次氏体、衣原体、螺旋体；真核细胞微生物：真菌。,生物分类,三界：动物界 五界：动物界 植物界 植物界 微生物界 原生生物界 原核生物界 病毒界,一、微生物与微生物学,微生物学：指研究微生物形态，生理，遗传变异，生态分布，分类及其与人类关系的科学，广义的微生物学还包括免疫学，甚至还包括寄生虫学，特别是原虫学。,微生物保持了生物圈的许多记录：它是生物圈中的年长者，大约迄今32亿年以前，微生物就悄悄地出现在地球上了，后来才陆续出现了植物、动物和人类；微生物是自然界最大的“食客”，它能利用的食粮远远多于动植物所能利用的范围，糖类、脂肪酸、蛋白质、无机盐，人工合成的有机或无机化合物，甚至其它生物厌恶的石油和天然气等，微生物都能加以利用；,它是自然界中的“集团军”，一个感冒的人，打一个喷嚏就含有1500万个左右的病菌，土壤更是微生物的“大本营”，通常在一克土壤里就有数亿个微生物；它是自然界中的“超生大户”，如大肠杆菌平均20分钟分裂一次，若每个子细胞都具有同样的繁殖能力，那么从理论上24小时可繁殖72代；,微生物还是生物圈中的善变者，当外界环境一变化，在千分之一秒内，它们就会发生相应的反应，这种特性使得微生物在大自然的选择作用下能在其它生物不能生存的环境中安居乐业，例如，海洋深处的硫细菌可在250甚至300的高温条件下正常生长，大多数细菌能耐0-196（液氮）的任何低温，一些嗜盐菌甚至能在32%的饱和盐水中正常生活，许多微生物尤其是产芽孢的细菌可在干燥条件下保存几十年,微生物之所以有如此多的能耐，与它代谢类型极其多样是分不开的。它们具有动植物不具备的特别的代谢途径和功能，如厌氧生活、生物固氮和不释放氧的光合作用等。其“食谱”之广也是动植物所不能相比的。凡自然界存在的有机物，几乎都能被微生物利用，甚至用其它方法难以降解的农药、清洁剂、橡胶以及毒性较大的化工产品，如甲苯、萘、酚等都能被微生物分解。,我们不禁要产生这样的疑问：是不是地球上所有的物质都能找到相应的微生物将其分解呢？能不能分离到一种微生物用来对付现今最令人头疼的“白色污染”呢？为什么在90的高温、-80低温的极端温度下微生物还能进行生命活动呢？为什么在几千米深海，几万米的高空中还能找到正常生活的微生物呢？而在这些苛刻的极端环境中，比单细胞微生物高级得多的人类却无法生存呢？,一、微生物与微生物学,微生物特点个体微小，结构简单。生长快，繁殖快。代谢类型多，活力强。分布广种类多、数量大。易变异,微生物形体微小，必须借助于显微镜，甚至电子显微镜把它们放大几十到几万倍才能看到。测量微生物需用测微尺，细菌以微米（卜m）为计量单位；病毒比细菌还小，用纳米（urn）为计量单位。在微生物世界，个体最小的是类病毒和肮病毒，它们比病毒还小将近100倍。微生物结构简单，多数是单细胞生物，一个细胞就是一个生物个体；病毒没有细胞结构，由核酸和蛋白质组成；类病毒仅由核酸组成；阮病毒仅由蛋白质组成。,微生物具有极高的生长和繁殖速度。大肠杆菌，其细胞在合适的生长条件下，每分裂1次的时问是1820分钟、如按每20分钟分裂1次计，则每小时可分裂3次，每昼夜可分裂72次，后代数为；4 722 366 500万亿个（重约 4 722吨），48小时为221046个（约等于4 000个地球重）。分裂时间：乳酸菌28分钟、根瘤菌110分钟、光合细菌144分钟、硅藻17小时、草履虫10.4小时。,微生物分布广泛。在自然界，不论是土壤、水体和空气，还是植物、动物和人体的内部或表面，都存在大量微生物。上至8万多米的高空，下至3000多米的油井；冷至南北极地，热至几百度的深海火山口内，都有微生物的踪迹。真可谓无孔不人，无所不在。,微生物种类繁多，包括细菌、古细菌、放线菌、真菌、藻类和原生动物等类群。每一类群又由相当可观的种类组成，现已发现的真菌有 10万多种，细菌达5 000多种，病毒4 000多种，原生动物和藻类10万多种。,二、动物微生物学作用和地位,1、研究微生物与人类生产、生活的关系 2、研究微生物与动物疾病的关系。3、诊断防治动物疾病和人畜共患病。4、保护生态环境免于破坏。,微生物的作用,1、自然界中的绝大多数微生物对人类和动植物的生命活动是有益的，甚至是必需的微生物与人类的生产、生活和生存息息相关微生物与人类健康密切相关2、少数微生物对人类和动植物的生命活动是有害的,微生物在地球上生物的繁荣发展，食物链的形成起着重要的作用。在人类的生产和生活中微生物已被广泛的应用到各个领域。在农业方面在工业方面在医药工业方面,多数微生物对人体是无害的。实际上，人体的外表面（如皮肤）和内表面（如肠道）生活着很多正常、有益的菌群。它们占据这些表面并产生天然的抗生素，抑制有害菌的着落与生长；它们也协助吸收或亲自制造一些人体必需的营养物质，如维生素和氨基酸。这些菌群的失调（如抗生素滥用）可以导致感染发生或营养缺失。,二、微生物学发展简史,1、第一阶段朦胧阶段（300年以前）2、第二阶段形态学时期（17世纪末19世纪末）3、第三阶段生理学及免疫学的奠基时期（19世纪70年代20世纪20年）4、第四阶段近代及现代微生物学（20世纪30年代后）,一、史前时期（直观应用时期）,二 微生物学的发展历史,春秋战国时期 微生物分解有机物质,沤粪积肥。公元二世纪的神农本草经 白僵蚕治病。公元6世纪 后魏的贾思勰 齐民要术 谷物制曲、酿酒、制酱、造醋、腌菜。豆科植物与其它作物轮作,二、初创时期（形态学发展时期）,二、微生物学的发展历史,（17世纪下半叶十九世纪中叶）使用显微镜观察微生物世界的时期。代表人物：列文虎克,贡献:（）发现了微生物世界（）科学地描述了微生物的形态并阐述了它们的繁茂性,2、形态学发展阶段 初创期,1664年，英人虎克用于观察霉菌的单筒复式显微镜,动物微生物课题组,列文虎克,1676年首先发现细菌,动物微生物课题组,列文虎克自制的显微镜,动物微生物课题组,早期显微镜,三.微生物学的奠基时期(18611896年)1.法国化学家Pasteur的杰出贡献(1)否定了生命“自然发生”的学说：著名的曲颈瓶试验 二瓶加热灭菌的“肉汤”分别放置曲颈瓶和直颈瓶中，管口与瓶口均不加盖，置于空气中，结果前者未腐败而后者却腐败了。该试验的严谨设计彻底推翻“自然发生说”(1861年)。Louis Pasteur(1822-1895)微生物学的奠基人,曲颈瓶试验,(2)奠定微生物学的理论基础,开创新的微生物 学科：“酒病”的发生是杂菌污染的结果(1857年)；含糖溶液中的酒精发酵系由酵母所为；所有食物的发酵都是微生物的作用，不同的微 生物引起不同的发酵，没有微生物，发酵作用 是不能产生的；提出并证实了传染病是由活的小生物引起的 理论。蚕病：微粒子病 1865年 禽病：鸡霍乱 1879年 兽病：牛羊炭疽病 1881年 人病：狂犬病 1885年,(3)解决了生产中的许多难题 解决了啤酒变酸的问题：将酒加热到一定温度并保持一定时间即可；解决“蚕病”问题：细菌是“蚕病”的根源，将生病的蚕及卵烧掉；用减毒的鸡霍乱病原体接种于鸡可防止鸡霍乱发生；用42-43高温培养的炭疽病病原体接种绵羊可使绵羊不受炭疽杆菌的侵袭；创造“固定毒疫苗”(狂犬疫苗)治疗被狂犬咬伤之人，此法延用至今。(4)创造了一些微生物学的实验方法 著名的“巴氏消毒法”：62 for 30min，广泛应用于酒、醋、酱、奶、果汁的消毒。正是因为Pasteur对微生物学的巨大贡献，故有“微生物学之父”和“微生物学奠基人”的美称。,Pasteur的主要业绩：1.提出发酵是由特殊的微小生物引起；2.传染病也是由特殊微生物引起；3.将病原菌减毒可转变为疫苗，病用于防止疾病(鸡霍乱、炭疽病、狂犬病等)。,2.德国医生Koch的卓越工作 因对Pasteur关于传染病是由微生物所引起的 学说感兴趣而开始了对微生物的探索。(1)发明固体培养基：从马铃薯的不同地方能长出 不同颜色的微生物的现象中得到启发，经不断 改进找到理想的凝固剂琼脂，并设计出浇铺平 板用的玻璃培养皿琼脂平板培养技术；Robert Koch(1843-1910)细菌学的奠基人,(2)创造细菌的染色方法：通过对细菌染色提高色差，便于在显微镜下观察，他是第一个给细菌鞭毛染色的人；(3)发现许多病原菌：炭疽杆菌、结核杆菌、霍乱弧菌等，为今后研究药物和寻找治疗方法提供依据。(4)提出为证明某种特定细菌是某种特定疾病的病原菌的所谓“科赫法则”，该法则对研究疾病与微生物的关系具有重大意义和应用价值。,科赫法则1)在所有病例中都能发现这种病原菌；2)可以将这种病原菌从发病宿主中分离出来，并完成纯 培养；3)当病原菌的纯培养接种到健康的敏感宿主动物体内后 可引起与原来相同的疾病；4)从病原菌的纯培养进行实验感染的宿主中仍能再次得 到同种病原菌并实现体外纯培养。,四.“微生物猎人”分离病原菌的时期(19世纪70年代到20世纪初)1874 分离麻风分枝杆菌；1877 分离炭疽芽孢杆菌；1880 分离肺炎链球菌(过去称肺炎双球菌)；1880 分离伤寒沙门氏菌；1882 分离结核分枝杆菌；1883 分离霍乱逗号弧菌；1884 分离破伤风梭状杆菌；1894 分离鼠疫耶尔森氏菌；1898 分离痢疾志贺氏菌。1898 发现病毒TMV,五.微生物生化研究时代(20世纪初到中叶)1897年，德国人E.Buchner用无细胞酵母菌压榨汁的“酒化酶”(zymase)对葡萄糖进行酒精发酵成功，开创了微生物生化研究的新时代。此期的研究特点：1.研究微生物对维生素需要、酶的特性、寻找抗生素以 及研究微生物的遗传变异等，“微生物猎人”发展为“维生素猎人”、“酶猎人”、“抗生素猎人”。2.微生物学的分支学科扩大，出现抗生素学科。3.出现微生物学史上的第二个“淘金热”寻找有益微生 物的代谢产物。4.以研究微生物基本生物学规律的综合学科普通微生 物学形成，代表人物是美国California大学Berkeley 分校的M.Doudoroff。,这一时期所发生的重大事件：1909年 合成化学治疗剂“606”(砷凡纳明)Ehrlich(Ge.)1923年 发明结核杆菌疫苗卡介苗(BCG)Calmette(Fr.)1929年 发现第一个实用抗生素青霉素 Fleming(UK)30年代 电子显微镜问世1935年 阐述病毒的(核)蛋白本质Stanley,Bawden(USA)1935年 发现新的化学治疗剂“百浪多息”(磺胺)Domagk(Ge.)1944年 发现链霉素 Waksman(USA)1944年 细菌转化试验证实细菌的遗传变异 Avery(USA)40年代 开发青霉素深层培养技术，形成抗生素工业,六.成熟期 1953年4月25日，Watson和Crick在Nature杂志发表关于DNA结构的双螺旋模型，整个生命科学进入了分子生物学研究阶段，同时也是微生物学发展史上成熟期的标志(成为独立学科)。此前的一些微生物学现象诸如“转化”等立即得到解释。这一时期的一些重大事件1958年 利用枯草杆菌噬菌体SP8证实DNA的单链转录实验1962年 发现细菌细胞中的限制系统与修饰系统1968年 发现细菌细胞中存在限制性内切酶1972年 动物病毒SV40与噬菌体的DNA体外重组成功70年代 微生物迅速成为新兴的生物工程的主角,微生物学发展史小结 一.医疗保健战线上的六大战役 1.外科消毒术的建立 2.寻找人畜病原菌 3.免疫防治法的应用：宋朝的人痘，Jenner发明的牛痘，卡介苗的发明等 4.化学治疗剂的发明 5.抗生素治疗的兴起 6.遗传工程和生物技术使微生物生产生化药物,二.微生物在工业发展过程中的六个里程碑 1.自然发酵与食品、饮料的酿造：酒、酱、醋、面包、酸奶 2.罐头保藏：1804年发明食品的玻璃瓶罐装技术 3.厌氧纯种发酵技术：重要化工原料的生产 4.深层液体通气搅拌培养：好氧发酵抗生素、有机酸、酶制剂生产 5.代谢调控理论在发酵工业上的应用：利用微生 物积累有益代谢物 6.生物工程的兴起：始于70年代初，大量“工程 菌”的应用,四 动物微生物及检验的主要任务,1、加强传染性疾病的病原学研究，及时发现新的病原体及其变异情况，为及时诊治疾病提供病原学依据。2、深入开展病原微生物的生物学特性及其致病机理的研究，为开发新药提供理基础。3、研制开发免疫原性好、副作用小的新型疫苗，以提高抗体的特异性免疫力，减少疾病的发生。4、研究特异性、灵敏、简便、快速的生物学诊断技术，及时的为临床诊断和流行病学诊断提供依据。5、研究微生物饲料、酶制剂及微生态制剂，为开发新的饲料来源、改善饲料品质、提高饲料转化率提供科学的依据。,课堂小结,微生物是一大类肉眼看不到的生物，分三大类群，即原核、真核和非细胞形态微生物。微生物学的发展对人类进步起到积极的作用。特别是现代动物微生物学的发展加速了人们对一些烈性传染病的认识和了解。同时，学习有关微生物学知识对于个人的将来的发展也是有所裨益的。,