兽医微生物学---重要知识点汇总

兽医微生物学重要知识点汇总绪言1、微生物学的定义：研究微生物形态、生理、遗传变异、生态分布以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。2、微生物的特点：①个体微小，需借助显微镜观察，其群体可见。②结构简单，繁殖快，分布广。③比较面积大（有利于物质交换，代谢繁殖）。④易变异，适应性强。3、微生物的种类：三型八大类(三菌四体一病毒)真菌细胞型：细胞核有核膜、核仁，细胞器完整。Eg:真菌。原核细胞型：仅有原始核，无核仁、核膜，细胞器很不完善。DNA和RNA同时存在（拟核/核体）Eg：细菌、放线菌、支原体、衣原体、立克次体、螺旋体。非细胞型微生物：最小的一类微生物，无典型细胞结构。只能在活细胞内生长繁殖。核酸类型为DNA或RNA.Eg：病毒。4、微生物学的发展过程第一阶段——形态学时期：1683年荷兰吕文虎克首次观察到微生物。1861年巴斯德否定“自然发生说”；证明发酵由微生物引起的。第二阶段——生理学及免疫学的奠基时期：Ⅰ巴斯德（微生物学、生理学与免疫学的主要奠基人）的历史性贡献：①酒是某种微生物的发酵产物②解决了酒的败坏问题③研究炭疽病、人的狂犬病，确定这些疾病由相应的微生物引起、微生物可以至弱作作预防传染病用，而且对至弱的途径做了示范性的试验④发明免疫学的预防接种⑤发明巴氏消毒法Ⅱ科赫（建立微生物研究的基本操作技术和对病院细菌的研究，有突出贡献）功绩：①发明培养基并用于纯化微生物②发明染色观察、显微摄影③科赫法则④证实炭疽病原因--炭疽杆菌发现结核病源菌--结核杆菌【科赫法则：①病原微生物应在同一疾病中查见，但在健康动物体内不存在②该病原菌能被分离培养得纯种③该纯培养物接种至易感动物，能产生同样的疾病④自人工感染的实验动物体内能再次分离培养得到相同的病原】【免疫方法：注射、口服、点眼、滴鼻、气雾】第三阶段——近代及现代微生物理论上取得的成就极其应用价值：①进入真正意义上的基因工程时代②进行化学治疗腰肌和抗生素的研究③组织移植、免疫耐受的研究，抗原抗体反应在诊断及防治疾病上的应用技术上的重大创新及其应用价值①电子显微镜的应用②标记抗原或标记抗体的应用③细胞培养、空斑技术、蛋白质及核酸的提纯④核磁共振仪的使用⑤分子克隆、PCR（聚合酶链式反应）、DNA测试、基因组学及电子计算机等技术的应用微生物学领域的三大进展：微生物遗传学、免疫学及病毒学第1篇总论第一章细菌的形态结构【内容提要】细菌个体微小，经染色后在光学显微镜下才能观察。最常用的是革兰染色法，可讲细菌分为革兰阴性和革兰阳性两大类。就某种细菌而言，菌体有一定的大小、形态及排列方式。细菌的基本结构包括细胞壁、细胞膜、细胞质及拟核等。革兰阳性菌的细胞壁有较厚的肽聚糖及特有的磷壁酸。革兰阴性菌有外膜，外膜由外膜蛋白、脂多糖等构成，外膜下有一薄层肽聚糖。细菌的特殊结构有荚膜、鞭毛、菌毛、芽孢等，各有一定的结构及特殊的生理功能，与细菌的致病性及免疫原性有关。细菌是原核生物界中的一大类单细胞微生物，它们个体微小，形态结构简单，广义的细菌除一般细菌外，还包括立克次体、衣原体、支原体、螺旋体及放线菌。复习思考题1、细菌的大小、基本形态答：大小：细菌个体微小，需染色后在光学显微镜下才能观察到。细菌大小的度量单位通常是微米。形态：形态比较简单，有球状、杆状和螺旋状三种基本形态及某些其他形态。细菌的繁殖方式都是简单的裂殖，不同细菌裂殖后其菌体排列方式不同。有特征性的、相对稳定的形态和排列方式的细菌有球菌、双球菌、链球菌、葡萄球菌（四联、八叠）、杆菌、螺形菌适宜条件下培养的细菌在对数生长期形态典型。不亮环境或老龄期，会出现与正常形状不一样的个体，称为衰老型或退化型。但有些细菌即使在适宜的环境中生长，其形状也很不一致，有多形性。2、菌落的概念，菌落的实际意义菌落：某个细菌在适宜的条件下、在适合生长的固体培养基表面或内部，培养后分裂繁殖出巨大的菌体，形成一个肉眼可见的、有一定形态的独立群体。【单个细菌及其后代组成的“大家族”】菌苔：生长的菌落连成一片。【多个“大家族”】菌落的实际意义：菌落肉眼可见，各种细菌的菌落在大小、色泽、质地、表面形状、边缘结构等方面均有个各自的特征。观察细菌的菌落特征，可推测该细菌的种类，工作中通常通过固体培养基上分离培养的菌落，进行细菌的分离、纯化、传代、计数和鉴定等。3、细菌的基本结构和特殊结构（绘制细菌结构模式图）基本结构：细胞壁、细胞膜、细胞质、拟核等基本结构。特殊结构：荚膜、S层、鞭毛、菌毛、芽孢等。4、比较革兰氏阳性和阴性细菌细胞壁的异同阳性阴性厚度厚15~80nm薄10~15nm肽聚糖多40%~95%少10%~20%脂类少1%~4%多11%~22%磷壁酸√×外膜×√脂蛋白×√脂多糖×√5、脂多糖和外膜蛋白的组成及功能组成功能脂多糖（LPS）（革兰阴性菌所特有，位于外膜的最表面）由类脂A、核心多糖和侧链多糖三部分组成①能够吸附钙离子、镁离子等阳离子②为噬菌体提供特异的吸附受体外膜蛋白(OMP)（外膜中向前的多种蛋白质的统称，按含量和功能分为主要次要两类）主要OMP:微孔蛋白、脂蛋白微孔蛋白：分子筛作用，与细胞粘附和特定物质摄取有关、受体作用脂蛋白：使外膜层与肽聚糖牢固的连接，可作为噬菌体的受体，或参与铁及其他营养物质的转运6、细菌的遗传物质拟核和质粒。遗传物质DNA无核膜包围，分布于菌体中央形成拟核（核体）。拟核含细菌的遗传基因，其功能是控制细菌的遗传和变异。质粒在拟核DNA之外，游离的小型双股DNA分子，含细菌生命非必须基因，其功能是控制产生菌毛、毒素、耐药性和细菌素等遗传性状。质粒能独立复制传给子代。7、细菌荚膜的概念及主要功能概念：某些细菌在其生活过程中，在细胞壁的外周产生一层包围整个菌体、边界清楚的粘液样物质。主要功能：①抗吞噬②抗有害物质损伤③营养物质的储存场所（主要含多糖类）与废物排出之地。8、细菌芽孢的特点及意义（某些革兰阳性菌在一定的环境条件下，在菌体内形成一个圆形或卵圆形的休眠体，称为芽孢或内芽孢。未形成芽孢的菌体称为繁殖体或营养体，老龄芽孢将脱离原菌体独立存在，称为游离芽孢）特点：①对高温、干燥、辐射、化学药物等有强大的抵抗力。②含水量低，壁厚而致密，通透性差不易着色，折光性强。③芽孢内新陈代谢几乎停止，处于休眠状态，但能保持潜在萌发力。④不是繁殖器官，一个芽孢萌发只产生一个营养状态的细胞。意义：①芽孢抵抗力强，可在自然界中存在多年，是重要的传染源，但芽孢并不直接引起疾病，只有发芽成为繁殖体后，才能迅速大量繁殖而致病。②芽孢抵抗力强，故应以杀灭芽孢座位可靠的灭菌标准。③可根据其形态位置鉴别细菌第二章细菌的生长繁殖与生态【内容提要】细菌菌体的形成是一个复杂的过程，涉及物质摄取、生物合成、聚合作用（DNA复制，转录、翻译）及组装四个步骤。菌体以二等分分裂法无性繁殖。细菌群体的生长繁殖和培养时间呈特定规律，用生长曲线表示，并可分为迟缓期、对数期、稳定期及衰亡期四个阶段。大多数细菌可在人工培养基上生长。根据细菌对氧气和温度的需求差异，可将细菌分为需氧菌、厌氧菌、兼性菌以及嗜温菌、嗜冷菌、嗜热菌等。生化试验系根据细菌传代特点设计，用于细菌鉴定。自然界中的细菌多以群落存在，生物被膜是一种重要的表现形式，其抵抗力较游离细菌强，其生长受控于密度感应系统。后者通过信号分子作用，在基因水平完成对细菌群落生长的调控。微生物种群之间在自然界存在着复杂的相互作用，正常菌群对维护动物健康至关重要。复习思考题1、形成细菌个体的代谢过程有何特点？①细菌生长和繁殖速度极快，超过动物细胞10~100倍②细菌利用各种化合物作为能源的能力远远强于动物细胞③细菌对营养的需求比动物细胞更为多种多样，因为他们有多种代谢旁路④细菌可利用超长流水线式的生产方式生成大分子物质⑤细菌能生产诸如肽聚糖、脂多糖、磷壁酸等特殊物质2、物质摄取的方式有哪几种？各有何特点？单纯扩散被动扩散，细胞内外物质最简单的一种交换方式。细胞膜两侧的物质靠浓度差（浓度梯度）进行分子扩散，不需要能量。无特异性和选择性，速度较慢，细胞内为溶质浓度一旦达到平衡，扩散便停止。促进扩散某些物质与某些位于细胞膜的特异性载体蛋白相结合，然后将其转运至细胞内，这一过程具有特异性和选择性，不需要能量。主动运输细菌吸收营养物质的一种主要方式，需要特异性载体蛋白，能将特异性溶质逆浓度梯度泵入细胞，因此需要能量。基因位转物质在运输的同时受到化学修饰，从而能愠缘不断输入细胞，此种方式在缺氧环境中最常见，其过程涉及从可溶物向分子的化学变化，需要特异性载体蛋白的参与，需要能量。3、细菌菌体分裂为什么只需较短时间？细菌以二等分分裂法进行无性繁殖。大多数细菌菌体在适宜条件下分裂需要较短时间，是因为在上一轮的复制还未完成时，下一轮的细胞分裂已经启动。此外染色体DNA存在多个复制叉，可使自带的染色体DNA同时开始部分复制。4、何谓细菌的生长曲线？如何确定？有何意义？不同时期有何特点？细菌生长曲线：将细菌接种在液体培养基并置于适宜的温度下，定时取样检查活菌数，可发现其生长过程具有规律性。以时间为横坐标、以活菌数为纵坐标，可得出一条生长曲线。曲线显示了细菌生长繁殖的四个期。细菌的生长曲线是在体外人工培养条件下观察到的，在动物体内因受诸多因素的制约，未必能出现此种典型的曲线，但对细菌生长规律的研究及实践有重要的参考价值。以下为各个时期及其特点：迟缓期细菌来到新环境的一个适应过程。菌体增大，代谢活跃，合成并积累所需酶系统。RNA含量明显增加，但DNA含量无变化。此时细菌数并不增加。对数期细菌此时生长迅速，以恒定的速度进行分裂繁殖，活菌数以几何级数增长，达到顶峰。生长曲线接近一条斜的直线。该期的病原菌致病力最强，其形态、染色特性及生理活性较典型，对抗菌药物的作用较为敏感。稳定期因营养的消耗、代谢产物的蓄积等，细菌繁殖速度下降，死亡数逐步上升，新繁殖的活菌数与死亡数大致平衡。该期细菌的形态及生理形状常有改变。毒素等代谢产物大多在此时产生。衰亡期细菌开始大量死亡，死菌数超过活菌数。细菌菌体变形或自溶，染色不典型，难以进行鉴定。5、何谓培养基？种类有哪些？培养基还是人工配制的基质，含有细菌生长繁殖必需的营养物质。培养基制成后，通常都要进行灭菌处理。种类：按营养组成，状态，功能差异区分基础培养基含多数细菌生长繁殖所需的基本营养成分，常用新鲜牛肉浸膏，加入适量的蛋白胨、NaCl、磷酸盐，调节pH至7.2~7.6即成。营养培养基在基础培养基内，添加葡萄糖、血液或血清等，即成营养培养基，最常用的是血琼脂平板（在营养琼脂中加入5%的新鲜血液配制成）液体培养基在液体培养基中加入1%~2%的琼脂，加热融化再冷却凝固。用于细菌的分离纯化、菌落观察、生物活性检测等，可制成试管斜面或倾倒平面。固体培养基在液体培养基中加入0.5%的琼脂。可做穿刺试验，观察细菌的运动力。半固体培养基鉴别培养基针对特定菌种设计，根据其特定产物，在培养基中加入特定作用底物或显色指示剂，凭肉眼识别颜色既能鉴别菌种。Eg三糖铁培养基和麦康凯培养基。选择培养基在培养基中加入某些化学物质，对不同细菌分别产生抑制或促进作用，从而可从混杂多种细菌的样本分离出所需细菌。Eg麦康凯培养基、SS培养基、伊红美蓝培养基等。厌氧培养基为培养厌氧菌而设计。6、试述主要的细菌生化反应的原理及用途。P28P29各种细菌能够分解利用的营养物质不同，对相同营养物质的分解产物也不同，据此可以设计特定的生化反映，作为鉴定细菌只用。细菌的合成代谢产物如毒素、色素等也有一定的鉴别意义，但一般不用生化反应检测。常用的生化反应有氧化酶实验、触酶试验、氧化发酵(O/F)实验、VP试验及甲基红实验等。可采用微量法和常量法。目前一般多用商品化的微量生化试剂检测剂盒。VP试验由两学者创建得名。大肠杆菌和产气杆菌均能发酵葡萄糖，产酸，产气，两者不能区别。但产气杆菌能使丙酮酸脱落，生成中性的乙酰甲基甲醇，后者在碱性溶液中被空气中的分子样所氧化，生成的乙二酰与培养基中含胍基的化合物发生反映，生成红色化合物，是为阳性。大肠杆