兽医微生物与免疫学Veterinary Microbiology and Immunology绪论一微生物与微生物学1.微生物(microorganism)：非分类学上名词，来自法语“Microbe”一词。是由大量的，极其多样的，用肉眼难于看到，必须借助光学显微镜或电子显微镜才能看清的微小生物类群的总称。请学生思考微生物在生物界中的地位。涉及生物分界的历史和基本知识。http://zhidao.baidu.com/question/18994924.html。最新说法：古菌域(Archaea)，细菌域(Bacteria)，真核生物域(Eukarya)引子：微生物作为生物就具有生物的最基本特征：（一）具有共同的物质基础和结构基础。物质基础：蛋白质和核酸结构基础：除病毒外具细胞结构（二）都有新陈代谢。生物体与外界环境之间要发生物质和能量交换。（三）都有应激性。（四）都有生长、发育和生殖（五）都有遗传和变异的特性（六都能适应和影响一定的环境（如：地衣）。2.微生物的生物学特性：个体微小（0.1mm以下），结构简单，繁殖迅速，代谢活力强（代谢旺盛），种类繁多，分布广泛，适应性强，易变异。个体微小，比表面积大。大小以um计，但比表面积（表面积/体积）大，必然有一个巨大的营养吸收，代谢废物排泄和环境信息接受面。举例：乳酸杆菌：120，000鸡蛋：1.5代谢强：单位体积表面积大，可和环境迅速进行物质交换，吸收营养排泄废物，有最大的代谢速率，比高等生物大几千（万）倍。吸收多、转化快。这一特性为高速生长繁殖和产生大量代谢物提供了充分的物质基础。高速繁殖产生大量的代谢产物---活的化工厂。举例：重量相同下：乳酸菌：1小时可分解其体重1000至10000倍乳糖。人：2.5×105小时消耗自身体重1000倍乳糖。繁殖快：如大肠杆菌20min可分裂1次，理论上可无限繁殖，实际上指数分裂速度只能维持数小时，液体培养基细菌浓度一般仅达到108~10CFU/ml。发酵工业具有重要的实践意义。生产效率高，发酵周期短。也使科学研究周期缩短，经费减少，效率提高，对致病菌来说带来麻烦。这一特性可在短时间内把大量基质转化为有用产品，缩短科研周期。1
1 兽医微生物与免疫学 Veterinary Microbiology and Immunology 绪 论 一 微生物与微生物学 1．微生物(microorganism)： 非分类学上名词，来自法语“Microbe”一词。 是由大量的，极其多样的，用肉眼难于看到，必须借助光学显微镜或电子显 微镜才能看清的微小生物类群的总称。 请学生思考微生物在生物界中的地位。涉及生物分界的历史和基本知识。 http://zhidao.baidu.com/question/18994924.html。最新说法：古菌域(Archaea) ， 细菌域(Bacteria) ， 真核生物域(Eukarya) 引子：微生物作为生物就具有生物的最基本特征：（一）具有共同的物质基础和结构基础。 物质基础：蛋白质和核酸 结构基础：除病毒外具细胞结构（二）都有新陈代谢。生物体与外界环境之间 要发生物质和能量交换。（三）都有应激性。（四）都有生长、发育和生殖（五）都有遗传和变异的特性（六） 都能适应和影响一定的环境（如：地衣）。 2．微生物的生物学特性：个体微小（0.1mm 以下），结构简单，繁殖迅速，代谢 活力强（代谢旺盛），种类繁多，分布广泛，适应性强，易变异。 个体微小，比表面积大。大小以 um 计，但比表面积（表面积/体积）大，必然有 一个巨大的营养吸收，代谢废物排泄和环境信息接受面。 举例 ：乳酸杆菌：120，000 鸡蛋：1.5 代谢强：单位体积表面积大，可和环境迅速进行物质交换，吸收营养排泄废物， 有最大的代谢速率，比高等生物大几千（万）倍。吸收多、转化快 。这一特性 为高速生长繁殖和产生大量代谢物提供了充分的物质基础。高速繁殖产生大量的 代谢产物-活的化工厂。 举例：重量相同下：乳酸菌：1 小时可分解其体 重 1000 至 10000 倍乳糖。 人：2.5×105 小时消耗自身体重 1000 倍乳糖。 繁殖快：如大肠杆菌 20min 可分裂 1 次，理论上可无限繁殖，实际上指数分裂速 度只能维持数小时，液体培养基细菌浓度一般仅达到 108~109CFU/ml。发酵工业 具有重要的实践意义。生产效率高，发酵周期短。也使科学研究周期缩短，经费 减少，效率提高，对致病菌来说带来麻烦。这一特性可在短时间内把大量基质转 化为有用产品，缩短科研周期
也有不利一面，如疾病、粮食霉变。种类繁多，分布广泛：10万种，营不同的生活方式。土壤、水域、大气，极端环境：高山、深海、冰川、沙漠、火山-以及人和动物体内外---资源极其丰富，目前为止仅开发利用了已发现微生物种类的1%。适应性强，易变异：单细胞、数量大、繁殖快，与外界直接接触，为了适应复杂的环境，产生变异后代，如形态、代谢途径、生理类型和代谢产物的质或量。菌种选育工业生产.-提高产品质量，制备弱毒苗和无毒苗-预防疾病菌种保存：致病性和优良特性退化。Ames试验：以鼠伤寒沙门氏菌为指示菌，应用于致癌物的筛选。3.微生物的种类按结构和组成分为三型8大类（3菌4体1病毒）1）非细胞型微生物最小的一类微生物。无典型的细胞结构，无产生能量的酶系统，只能在活细胞内生长增殖。核酸类型为DNA或RNA，两者不同时存在。如病毒。2）原核细胞型微生物仅有原始核体，原始核呈环状裸DNA团块结构，无核膜的包围，细胞器不完善，只有核糖体。DNA和RNA同时存在。大小为微米级。如细菌、支原体、衣原体、立克次氏体、螺旋体和放线菌等。3）真核细胞型微生物细胞核分化程度高，有核膜与核仁的分化，细胞器完整。如真菌。4．微生物学（microbiology）是生命科学的一个重要分支，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、动物、植物等相互关系的一门科学。广义的微生物还包括免疫学。二微生物学发展史经验时期：只是在利用发酵、酿造等，但未发现微生物的存在。三个阶段：第—阶段——形态学时期1683-1861航海——望远镜，1683年吕文虎克——Anthonyvan2
2 也有不利一面，如疾病、粮食霉变。 种类繁多，分布广泛：10 万种，营不同的生活方式。土壤、水域、大气，极端 环境：高山、深海、冰川、沙漠、火山-以及人和动物体内外-资源极其丰 富，目前为止仅开发利用了已发现微生物种类的 1%。 适应性强，易变异：单细胞、数量大、繁殖快，与外界直接接触，为了适应复杂 的环境，产生变异后代，如形态、代谢途径、生理类型和代谢产物的质或量。 菌种选育：工业生产-提高产品质量，制备弱毒苗和无毒苗-预防疾病 菌种保存：致病性和优良特性退化。 Ames 试验：以鼠伤寒沙门氏菌为指示菌，应用于致癌物的筛选。 3．微生物的种类 按结构和组成分为三型 8 大类（3 菌 4 体 1 病毒）： 1）非细胞型微生物 最小的一类微生物。无典型的细胞结构，无产生能量的酶系统，只能在活 细胞内生长增殖。核酸类型为 DNA 或 RNA，两者不同时存在。如病毒。 2）原核细胞型微生物 仅有原始核体，原始核呈环状裸 DNA 团块结构，无核膜的包围，细胞器 不完善，只有核糖体。DNA 和 RNA 同时存在。大小为微米级。如细菌、支原体、 衣原体、立克次氏体、螺旋体和放线菌等。 3）真核细胞型微生物 细胞核分化程度高，有核膜与核仁的分化，细胞器完整。如真菌。 4．微生物学 （microbiology）是生命科学的一个重要分支，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、动物、植物等相互关系的一 门科学。广义的微生物还包括免疫学。 二 微生物学发展史 经验时期：只是在利用发酵、酿造等，但未发现微生物的存在。 三个阶段： 第一阶段——形态学时期 1683-1861 航海——望远镜，1683 年吕文虎克——Anthony van
Leewenhoek（荷兰，1632-1723）1675-1676年利用自制单式显微镜（放大约260倍，可分辨直径约1um物体（插入图片）。发现在水、泥巴、唾液、肠道内容物中有大量的微生物。正确地描述了微生物有球形、杆状、螺旋样等，为微生物的存在提供了有力的证据。《安东列文虎克所发现的自然界的秘密》自然发生论（即无生源论）：将近200年，上古时期人们根据现象做出了生命是自然而然的发生的结论。代表思想有"腐肉生”等。到1861年Pasteur（39岁）曲颈瓶实验证实自然发生论的荒谬。第二阶段一一生理学及免疫学奠基时期1861-1920开创了寻找病原微生物的黄金时期"，并从形态描述到生理学研究的新水平。LouisPasteur（1822-1895）及RobertKoch是两位具有时代意义的科学家。LouisPasteur：（插图）1、实验证明有机物的发酵与腐败是由特殊的微生物引起的：（曲颈瓶实验插图）2、传染病也是有特殊的微生物引起的；3、将病原菌减毒，可使其转变成疫苗（鸡霍乱、牛羊炭疽、狂犬病及白喉病疫苗)；4、为防止酒类发酵成醋创用的加温处理法就是至今沿用于酒类和乳类的巴氏消毒法；5、在巴氏德的影响下，英国外科医师JosephLister(1827-1912)创用石炭酸喷洒手术室和煮沸手术用具，以防止外科手术后继发感染，为防腐、消毒及无菌操作打下基础。RobertKoch：（插图）1905年他的肺结核菌研究工作获诺贝尔奖。建立了研究微生物的一系列重要方法，包括：1、微生物纯种的分离培养，创用了固体培养基--琼脂平板培养技术（1882）；2、分离到多种病原菌，如炭疽芽胞杆菌（1877）、结核分枝杆菌（1882）、链球菌（1882）、霍乱弧菌（1883）等。19世纪最后20年大多数传染病的病原体由他和在他的带动下发现并分离培养成功。3、创立了许多显微镜技术，如细菌鞭毛染色法、悬滴培养法和显微摄影技术等4、提出科赫法则（Koch'spostulates）科赫根据其对炭疽的研究，于1884年提出著名的科赫法则（插图）。先讲图，再讲文字，同时让学生考虑古典Koch原则的不足之处，需要完善的地方。认为：3
3 Leewenhoek（荷兰，1632-1723）1675-1676 年利用自制单式显微镜（放大约 260 倍，可分辨直径约 1um 物 体（插入图片）。发现在水、泥巴、唾液、肠道内容物中有大量的微生物。正确地描述了微生物有球形、杆 状、螺旋样等，为微生物的存在提供了有力的证据。《安东列文虎克所发现的自然界的秘密》 自然发生论（即无生源论）：将近 200 年，上古时期人们根据现象做出了生命是自然而然的发生的结论。 代表思想有“腐肉生蛆”等。到 1861 年 Pasteur（39 岁）曲颈瓶实验证实自然发生论的荒谬。 第二阶段——生理学及免疫学奠基时期 1861-1920 开创了寻找病原微生物 的“黄金时期”，并从形态描述到生理学研究的新水平。Louis Pasteur (1822-1895) 及 Robert Koch 是两位具有时代意义的科学家。 Louis Pasteur ：（插图） 1、实验证明有机物的发酵与腐败是由特殊的微生物引起的；（曲颈瓶实验插图） 2、传染病也是有特殊的微生物引起的； 3、将病原菌减毒，可使其转变成疫苗（鸡霍乱、牛羊炭疽、狂犬病及白喉 病疫苗）； 4、为防止酒类发酵成醋创用的加温处理法就是至今沿用于酒类和乳类的巴 氏消毒法； 5、在巴氏德的影响下，英国外科医师 Joseph Lister(1827-1912)创用石炭酸 喷洒手术室和煮沸手术用具，以防止外科手术后继发感染，为防腐、消毒及无菌 操作打下基础。 Robert Koch：（插图） 1905 年他的肺结核菌研究工作获诺贝尔奖。 建立了研究微生物的一系列重要方法，包括： 1、微生物纯种的分离培养，创用了固体培养基-琼脂平板培养技术（1882）； 2、分离到多种病原菌，如炭疽芽胞杆菌（1877）、结核分枝杆菌（1882）、 链球菌（1882）、霍乱弧菌（1883）等。19 世纪最后 20 年大多数传染病的病原 体由他和在他的带动下发现并分离培养成功。 3、创立了许多显微镜技术，如细菌鞭毛染色法、悬滴培养法和显微摄影 技术等 4、提出科赫法则（Koch’s postulates） 科赫根据其对炭疽的研究，于 1884 年提出著名的科赫法则（插图）。先讲图，再讲文字，同时让学生考虑古典 Koch 原则的不足之处，需要完善的地方。认为：
(1)特定的病原菌应在同一种疾病中能够观察到，在健康者中不存在；(2)此特殊病原菌能被分离培养而得纯种：(3)此纯培养物接种易感动物，能发生同样病症；(4)自人工感染的实验动物体内能重新获得该病原菌纯培养。科赫法则在鉴定一种新病原体时确有重要的指导意义，但应注意到例外的情况，如健康带菌者，无法体外培养的病原体，血清中检查某病原体特异性抗体等。第三阶段一一近代及现代微生物学从1920年起1.新的病原菌和病毒不断被发现并分离到，1976年美国费城一次退伍军人会议期间发生肺炎流行，次年分离到军团菌(Legionella）、Lassa热病毒、埃波拉病毒、AIDS病毒、Hendra病毒、Nipah病毒、一系列肝炎病毒等。1967-1971年间，美国植物病毒学家Diener发现类病毒（viroid），之后又发现拟病毒（virusoid）。1982年美国科学家Prusiner从感染羊痒病鼠脑分离出粒(prion）传染性蛋白因子，人的Creutzfeldt-Jakob病、Kuru病、羊痒病、牛海绵状脑病等。2、致病机制的深入研究3、诊断技术分子生物学技术的应用、诊断试剂的商品化和诊断的自动化等4、防制措施新型疫苗的研制成功三微生物学的分支·按应用范围普通微生物学、工业微生物学、农业微生物学、医学微生物学、药学微生物学、兽医微生物学、诊断微生物学、食品微生物学等；·按研究对象、细菌学、真菌学、病毒学、菌物学等。按研究范围微生物遗传学、微生物生态学、分子微生物学、微生物分类学、微生物生理学、微生物细胞生物学等。按生态环境土壤微生物学、海洋微生物学、环境微生物学、水生微生物学、宇宙微生物学等4
4 ⑴特定的病原菌应在同一种疾病中能够观察到，在健康者中不存在； ⑵此特殊病原菌能被分离培养而得纯种； ⑶此纯培养物接种易感动物，能发生同样病症； ⑷自人工感染的实验动物体内能重新获得该病原菌纯培养。 科赫法则在鉴定一种新病原体时确有重要的指导意义，但应注意到例外的 情况，如健康带菌者，无法体外培养的病原体，血清中检查某病原体特异性抗体 等。 第三阶段——近代及现代微生物学 从 1920 年起 1. 新的病原菌和病毒不断被发现并分离到。 1976 年美国费城一次退伍军人会议期间发生肺炎流行，次年分离到军团菌 （Legionella）、Lassa 热病毒、 埃波拉病毒 、AIDS 病毒、Hendra 病毒、Nipah 病毒、一系列肝炎病毒等。 1967-1971 年间，美国植物病毒学家 Diener 发现类病毒（viroid），之后又发 现拟病毒（ virusoid）。 1982 年美国科学家 Prusiner 从感染羊痒病鼠脑分离出朊粒(prion）传染性蛋 白因子，人的 Creutzfeldt-Jakob 病 、Kuru 病、羊痒病、牛海绵状脑病等。 2、致病机制的深入研究 3、诊断技术 分子生物学技术的应用、诊断试剂的商品化和诊断的自动化等 4、防制措施 新型疫苗的研制成功 三 微生物学的分支 ⚫ 按应用范围 普通微生物学、工业微生物学、农业微生物学、医学微生物 学、药学微生物学、兽医微生物学、诊断微生物学、食品微生物学等； ⚫ 按研究对象 细菌学、真菌学、病毒学、菌物学等 ⚫ 按研究范围 微生物遗传学、微生物生态学、分子微生物学、微生物分 类学、微生物生理学、微生物细胞生物学等 ⚫ 按生态环境 土壤微生物学、海洋微生物学、环境微生物学、水生微生物 学、宇宙微生物学等
四兽医微生物学及任务兽医微生物学：是在微生物学一般理论基础上研究微生物与动物疾病的关系。任务：并利用微生物学和免疫学的知识和技能来诊断、防治动物的疾病和人畜共患病，保障人类的食品安全与卫生，保障畜牧业生产、保障动物健康和生态环境免于破坏。将对人类有益的微生物用于生产实际，对人类有害的微生物予与改造、控制和消灭，使微生物学朝着人类需要的方向发展。总结1.“微生物"的概念2.微生物学的发展历程及对微生物学发展作出重大贡献的科学家或学者。3.科赫法则(Koch'sPostulates)，随着现代微生物学、免疫学及分子生物学的发展，如何深入理解科赫法则？第一篇总论第一章细菌的形态与结构细菌（bacterium）：属原核生物界(Prokaryotae)一类具有细胞壁的单细胞微生物，由二分裂法繁殖。形体微小，结构简单，具有细胞壁结构，无成形的细胞核，只有原始的核质（染色体）不进行有丝分裂，除核蛋白体外无其它细胞器。广义上泛指各类原核细胞型微生物，包括细菌、放线菌(Actinomyces)、支原体（Mycoplasma）、衣原体（Chlamydia）、立克次体（Rickettsia）和螺旋体(Spirochaete)。第一节 细菌的形态一细菌的大小单位：微米um球菌：直径0.5~2.0um杆菌和螺旋状菌：长和宽一一大长：3~8um宽1~1.25um中长：2~3um宽0.5~lum5
5 四 兽医微生物学及任务 兽医微生物学：是在微生物学一般理论基础上研究微生物与动物疾病的关系。 任务：并利用微生物学和免疫学的知识和技能来诊断、防治动物的疾病和人 畜共患病，保障人类的食品安全与卫生，保障畜牧业生产、保障动物健康和生态 环境免于破坏。 将对人类有益的微生物用于生产实际，对人类有害的微生物予与改造、控制 和消灭，使微生物学朝着人类需要的方向发展。 总结 ⒈“微生物”的概念 ⒉微生物学的发展历程及对微生物学发展作出重大贡献的科学家或学者。 ⒊ 科赫法则(Koch’s Postulates)，随着现代微生物学、免疫学及分子生物 学的发展，如何深入理解科赫法则？ 第一篇 总论 第一章 细菌的形态与结构 细菌（bacterium）：属原核生物界(Prokaryotae)一类具有细胞壁的单细胞微生物， 由二分裂法繁殖。 形体微小，结构简单，具有细胞壁结构, 无成形的细胞核，只有原始的核质 （染色体）不进行有丝分裂，除核蛋白体外无其它细胞器。 广义上泛指各类原核细胞型微生物，包括细菌、放线菌(Actinomyces)、支原 体 (Mycoplasma) 、 衣 原 体 (Chlamydia) 、 立 克 次 体 （ Rickettsia ） 和 螺 旋 体 (Spirochaete)。 第一节 细菌的形态 一 细菌的大小 单位：微米 um 球菌：直径 0.5~2.0um 杆菌和螺旋状菌：长和宽——大 长：3~8um 宽 1~1.25um 中 长：2~3um 宽 0.5~1um