《兽医微生物》word版.doc

兽医微生物绪论什么是微生物？微生物是指那些形体微小(0.1mm)，结构简单，在适宜的环境条件下能生长繁殖及发生遗传变异，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低等微小生物的统称。微生物种类及分布自然界的土壤、水体、空气、动植物体表及腔道。微生物的种类按大小、结构、组成等 (1)非细胞型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质，原始核呈环状裸DNA团块结构，无核膜与核仁的分化，细胞器只有核糖体，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，如真菌等。微生物与人类的关系绝大多数微生物对人类和动、植物是有益的，而且有些是必需的。 对人、动物、植物有利的一面自然界N、C、S循环 农业方面制造菌肥、植物生长激素、微生物农药 工业方面食品、化工、医药工业中的抗生素、维生素等环境保护中的污水处理 人和动物体内外正常菌群对人、动物和植物等不利的一面 由病毒或细菌引起传染性疾病 微生物学的研究内容 是研究微生物的形态、生理、遗传变异、生态分布、分类及其与人类关系的科学。兽医微生物学是在微生物学一般理论的基础上研究微生物与动物疾病的关系，并利用微生物学与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，保障畜牧业生产的发展和人类食品安全与卫生等，是微生物学的一个分支。微生物学的发展历程重要的历史人物 列文虎克(荷兰，1632-1723)-创制第一台显微镜 巴斯德(法国，1822-1895)-微生物学奠基 科赫(德国，1843-1910)-建立了研究微生物的一系列重要方法， 科赫法则特殊的病原菌应在同一种疾病中查见，在健康者中不存在此特殊病原菌能被分离培养而得纯种1892俄国伊年凡诺夫斯基发现了第一个病毒，即烟草花叶病 1897年德国兽医微生物学家Loeffler和Frosch发现口蹄疫病毒 1910年艾利希首先合成治疗梅毒的砷凡纳明，开创了微生物性疾病化学治疗时期 1935年Domagk发现prontosil可以治疗致病性球菌感染后，一系列磺胺药相继合成 1929年Fleming发现青霉素现代微生物学进展1.新的病原菌和病毒不断被发现2.致病机制的研究深入到分子水平3.诊断技术 基因分析、快速诊断技术，诊断试剂盒的商品化以及诊断过程的自动化等4.防制措施 新型疫苗 总结1.“微生物”的概念2.微生物学的发展历程3.如何深入理解科赫法则 第一章 细菌学总论 细菌属原核生物界的一类具有细胞壁结构的单细胞微生物，形体微小，结构简单，无成形的细胞核，只有原始的核质(染色体)而无核膜和核仁，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、支原体、衣原体、立克次体和螺旋体。 第一节 细菌的大小、形态与结构 一、大小以微米(m)作为测量其大小的单位二、形态球菌形态呈球状包括双球菌、链球菌、四联球菌、八迭球菌、葡萄球菌等； 杆菌直杆状或微弯，两端钝圆或平齐，两端尖细呈梭状、棒状等螺形菌 弧菌只有1个弯曲或呈逗点状 螺菌菌体较长，坚硬，有几个弯曲环境因素对细菌形态的影响培养温度、培养时间、培养基成分及浓度、pH值。 图1.1.1葡萄球菌革兰氏染色光镜照片图1.1.2大肠杆菌革兰氏染色光镜照片图1.1.2 伯氏疏螺旋体荧光染色图片图1.1.3 细菌负染电镜形态图1.1.4 大肠杆菌扫描电镜图片(经过加色处理)细菌的群体形态菌落在适宜的培养条件下，某个细菌在合适的固体培养基表面或内部生长繁殖出大量的菌体，形成一个肉眼可见、有一定形态的独立群体 三、细菌的结构 图1.1.5 细菌结构模式图基本结构(共有结构)细胞壁、细胞膜、细胞质、核质、核蛋白体特殊结构(特殊结构)荚膜、鞭毛、菌毛、质粒、芽胞等(一)细菌的基本结构1.细胞壁 包绕在细胞膜的周围 主要功能 维持菌体固有的外形，保护细菌抵抗低渗而起屏障作用完成细胞内外物质交换决定菌体的抗原性根据革兰染色结果可将细菌分为革兰阳性和革兰阴性菌主要成分肽聚糖(为原核细胞所特有)由聚糖支架、四肽侧链和五肽交联桥三部分组成革兰氏阴性菌和阳性菌细胞壁结构示意图兰氏阳性和革兰氏阴性细胞壁肽聚糖结构模式图革兰氏阳性细菌的细胞壁的特殊成分G+菌细胞壁除含有1550层肽聚糖结构外，尚含有大量磷壁酸磷壁酸包括壁磷壁酸和膜磷壁酸特殊的表面蛋白质如金黄色葡萄球菌A蛋白、A群链球菌的M蛋白等G+菌的重要表面抗原，与血清学分型有关 可能与细菌黏附到动物细胞表面有关(致病性) 革兰阴性菌细胞壁特殊成分革兰氏阴性细菌细胞壁较薄(1015nm)，但结构复杂肽聚糖层薄(1-2层) 外膜G-菌特有，主要由脂多糖、脂质双层、脂蛋白三部分组成脂多糖(LPS)从内到外包括(1)脂质ALPS毒性部分，内毒素的主要组分，与细菌致病性有关。(2)核心多糖有属特异性，同一属细菌的核心多糖相同(3)特异多糖G-菌的菌体抗原(O抗原)，具有种特异性1.1.1 革兰阳性菌与革兰阴性菌细胞壁结构比较 细菌细胞壁缺陷(细菌L型)细菌细胞壁缺陷型或L型细胞壁受损的细菌能够生长和分裂者称为G+菌的L型原生质体细胞壁几乎完全缺失，原生质仅被一层细胞膜包住，称为原生质体。原生质球G-菌细胞壁中肽聚糖含量少，且有外膜保护，肽聚糖的缺失对细胞造成的损伤较小，细胞内的渗透压亦比G+菌低，故在低渗环境中仍有一定的抵抗力，称为原生质球。2.细胞膜(1)细胞膜的性质与结构基本结构与真核细胞基本相同，由磷脂和多种蛋白质组成，但不含固醇类物质。(2)细胞膜的功能物质转运、呼吸作用、分泌作用、生物合成作用。 3.细胞质基本组成由水、蛋白质、脂类、核酸及少量糖和无机盐组成，其中含有许多重要结构。功能细菌细胞的生长、代谢、复制等一系列生命活动在细胞质中完成4.核质(拟核类核染色质体细菌染色体)细菌不具有成形的核，其遗传物质称为核质或拟核，集中于细胞质的某一区域，多在菌体中央，无核膜、核仁和有丝分裂器。其功能与真核细胞染色体相似，习惯上称为细菌的染色体。由闭合环状的DNA分子反复回旋卷曲盘绕组成松散网状结构，另外还有少量的RNA和组蛋白样蛋白质。无典型的染色体结构。DNA超螺旋形成5. 核糖体细菌合成蛋白质的场所，游离存在于细胞质中，沉降系数为70S，由50S和30S两个亚基组成，其化学组成66%是RNA(包括23S、16S和5SrRNA), 34%为蛋白质。核糖体常与正在转录的mRNA相连呈串珠状，称为多聚核糖体。图DNA转录为RNA，然后翻译成蛋白质(二)细菌的特殊结构1.质粒质粒是染色体外的遗传物质，存在于细胞质中，为闭合环状的双链DNA，带有遗传信息，控制细菌某些特定的遗传性状。能独立自行复制，随细菌分裂转移到子代细胞中。质粒编码的细菌性状菌毛、细菌素、毒素和耐药性的产生等。可以通过接合或转导作用而将有关的性状传递给另一细菌质粒不是细菌生长所必不可少的。2.荚膜某些细菌在其细胞壁外包绕一层粘液性物质，用理化方法去除后并不影响菌细胞的生命活动。凡粘液性物质牢固地与细胞壁结合，厚度0.2um，边界明显者称为荚膜。厚度0.2um 微荚膜粘液层糖萼荚膜的化学组成随菌种而异，大多数为多糖，少数为多肽。荚膜的形成与环境条件有密切关系链球菌荚膜荚膜的功能(1)抗吞噬作用在动物体内能保护细菌抵抗吞噬细胞的吞噬(2)粘附作用构成细菌致病力的重要因素(3)抗有害物质损伤作用保护菌体避免或减少受溶菌酶、补体抗菌抗体、抗菌药物等有害物质的损害作用。3.鞭毛在许多菌体上附有细长并呈波状弯曲的丝状物，是细菌的运动器官。长5-20um，直径12-30um电镜或特殊染色后在普通光学显微镜下观察。根据鞭毛的数量和部位，可将鞭毛菌分成 单毛菌霍乱弧菌 双毛菌空肠弯曲菌 丛毛菌铜绿假单胞菌 周毛菌伤寒沙门菌 鞭毛的功能(1)运动细菌的运动有化学趋向性，常向营养物质处前进，逃避有害物质(2)与致病性有关(3)根据鞭毛的动力和鞭毛的抗原性，可以鉴定细菌和进行细菌分类4.菌毛细菌表面的细短的丝状物，称为菌毛，必须用电镜才能观察到。与细菌运动无关。根据功能不同分为普通菌毛遍布菌体表面，细菌能借助菌毛粘附于多种细胞的受体上，由此可在该处定居，并进一步侵入粘膜。(2)性菌毛又称F菌毛仅见于少数G-菌，数量少。一个细菌1-4根，比普通菌毛长而粗，中空呈管状，与细菌的接合有关。性菌毛也是某些噬菌体吸附于细菌细胞的受体。5.芽胞 某些细菌(主要是革兰氏阳性菌)在一定环境条件下，能在菌体内部形成一个圆形或卵圆形小体，称为芽胞。带有完整的核质、酶系统和合成菌体成分的机构，能保存细菌的全部生命活性。芽胞的形成是对营养缺乏的一种反应，一般在动物体外才形成。细菌的芽胞对热力、干燥、辐射、化学消毒剂等理化因素有强大的抵抗力。芽胞游离于外界环境中，当营养物质供应充足，并有其它合适条件时，在某种刺激物(如热、酸、氨基酸、核苷、葡萄糖)的作用下，破坏其芽胞壳，供给水分和营养，芽胞开始发芽，形成新的菌体。一个细菌只形成一个芽胞，一个芽胞只发育成一个菌体，细菌数量并未增加。芽胞不是细菌的繁殖方式。与芽胞相比，未形成芽胞而具有繁殖能力的菌体可称为繁殖体。芽胞的大小、形状、位置等因菌种而异，有重要的鉴别价值。第一章 细菌学总论第二节 细菌形态与结构检查(1)普通光学显微镜、暗视野显微镜、相差显微镜、荧光显微镜。细菌染色如革兰氏染色革兰氏染色过程一、细菌标本涂片制作 革兰氏染色过程 (2)电子显微镜放大倍数数十万倍，能分辨1nm的微粒。包括：透射电子显微镜、扫描电子显微镜标本制备方法有：磷钨酸或钼酸负染、超薄切片总结1.广义和狭义细菌的概念2.细菌的基本结构和特殊结构(试绘制细菌结构模式图)3.比较革兰氏阳性和阴性细菌细胞壁的异同4.细菌脂多糖的组成和功能5.原生质体、原生质球、细菌L型的概念及意义6.细菌遗传物质7.阐述细菌质粒在细菌遗传信息交换及其对致病菌的意义8.细菌荚膜的主要功能9.菌毛的功能10.细菌芽胞的结构及其意义11.革兰氏染色基本过程，常用的细菌染色方法有哪些？ 第二章 细菌的生理 第一节 细菌的理化性状 一、细菌的化学组成(1)与其他生物细胞相似的化学成分有：水、无机盐、蛋白质、糖类、脂类和核酸(2)细菌所特有的化学物质肽聚糖、胞壁酸、磷壁酸、D型氨基酸、二氨基庚二酸(DAP)、吡啶二羧酸(DPA)等。二、细菌的物理性状(1)光学性质 细菌为透明体(2)表面积 相对表面积大，有利于同外界进行物质交换(3)带电现象- G+菌等电点为pH 2-3，G-菌为pH 4-5。在近似于中性或弱碱性的环境中，细菌均带负电(4)半透性-细菌细胞壁和细胞膜都有半透性，可允许水分通过，而对其它物质则有选择性通透作用(5)渗透压-细菌菌体内渗透压高 第二节 细菌的营养与生长繁殖 一、细菌的营养类型根据细菌所利用的能源和碳源不同，可将细菌分成两大类型1.自养菌能以简单的无机物为原料，如CO2、CO32- 作为碳源，利用N2、NH3、NO3-等作为氮源合成菌体成分(1)化能自养菌-细菌所需能量可以来自无机物的氧化(2)光能自养菌-通过光合作用获得能量2.异养菌不能利用简单的无机物为原料，必须供给多种有机物质如蛋白质、氨基酸、维生素、糖类等，才能合成菌体的原生质。代谢所需要的能量大多从有机物的氧化中获得。(1)腐生菌-以无生命的有机物，如动植物尸体、腐败的食物等作为营养物质(2)寄生菌-寄生于活体内，从宿主体内的有机物质中获取营养所有的病原菌都是异养菌，大部分是寄生菌二、细菌的营养物质-水、碳源、氮源、无机盐和生长因子1.水2.碳源- 合成细菌成分的和获得能量的主要来源(病原菌主要从糖类中获得碳)3.氮源 合成菌体成分的原料多数病原菌必须有机氮化物，如氨基酸、蛋白胨等有机氮化物中获得氮。4.无机盐需要的种类较多，但只需微量。构成菌体成分、调节渗透压、参与酶的活性作用。5.生长因子除上述营养物质外，许多细菌的生长还必需一些其自身不能合成的生长因子, 主要有B族维生素、某些氨基酸、嘌呤、嘧啶等。少数细菌生长需要某些特殊的生长因子。三、细菌摄取营养的机理1.被动吸收或被动扩散营养物质从浓度高一侧向浓度低的一侧扩散，驱动力为浓度梯度，不需要提供能量。2.主动吸收(转运)细菌吸收营养的主要方式，特点是营养物质从浓度低一侧向浓度高的一侧，需要提供能量。主要有三种转运方式(1)依赖于周浆间隙结合蛋白的转运营养物质与周浆间隙内受体蛋白结合受体蛋白构型改变转至细胞膜ATP结合型载体ATP水解提供能量，营养物质进入胞浆。(2)化学渗透驱使转运利用膜内外两侧质子或离子浓度差产生的质子动力或钠动力作为驱使营养物质越膜转移的能量，载体为电化学离子梯度透性酶。(3)基团移位营养物质在转运的过程中被磷酸化，并将营养物质的转运与代谢相结合，更为有效地利用能量。四、影响细菌生长的环境因素 营养物质、能量和适宜的环境1.营养物质2.pH值3.温度嗜冷菌 530，最适1020嗜温菌 1045，最适2040嗜热菌 2595，最适50604.气体根据代谢时对分子氧的需要与否，分为(1)专性需氧菌此类细菌具备完善的呼吸酶系统，需要分子氧作为受氢体以完成需氧呼吸，在无游离氧的环境下不能生长。如结核分支杆菌。(2)微需氧菌此类细菌在低氧压下(5%6%)生长最好，氧浓度10%对其有抑制作用。如空肠弯杆菌，红斑丹毒丝菌。(3)专性厌氧菌此类细菌缺乏完善的呼吸酶系统，只能在无氧环境中进行发酵。有游离氧存在时，不但不能利用分子氧，且还受其毒害，甚至死亡。(4)兼性厌氧菌兼有需氧呼吸和发酵两种功能。不论有氧或无氧环境中都能生长，但以有氧时生长较好。大多数病原菌属于此类。5.渗透压五、细菌的生长繁殖表现为细菌的组分和数量的增加。细菌个体的生长繁殖二分裂方式进行无性繁殖。细菌群体的生长繁殖-细菌生长曲线1.迟缓期-长短不一，与菌种、接种物的菌龄和菌量，营养物的不同有关。2.对数期-又称指数期细菌生长达到顶峰状态此期细菌的形态、染色特性、生理活性等都较典型，对外界环境因素的作用比较敏感。3.稳定期在此期中，细菌可出现种种形态和生理的改变，G+菌有时变为G-菌。细菌的一些代谢产物，如外毒素、抗生素等以及芽胞多在此期产生。4.衰亡期液体培养细菌生长曲线图 第三节 细菌的新陈代谢与能量代谢 一、细菌的能量代谢细菌能量代谢活动中主要涉及ATP形式的化学能。将有机物分解和无机物氧化过程中释放的能量通过底物磷酸化或氧化磷酸化合成ATP。病原菌获得能量的基质主要是糖类，通过糖的氧化释放能量并以高能磷酸键(ADP、ATP)的形式储存能量。发酵(1)糖酵解(EMP途径)大多数细菌共有的基本代谢途径，专性厌氧菌产能的唯一途径 (2)磷酸戊糖途径(HMP)EMP途径的分支，由己糖生成戊糖的循环途径，主要功能为生物合成提供前体和还原能。需氧呼吸以游离分子氧为受氢体的称为有氧呼吸。1分子葡萄糖在有氧条件下彻底氧化，生成CO2、H2O和38分子ATP厌氧呼吸专性厌氧菌没有需氧电子传递链和完整的三羧循环，1分子葡萄糖经厌氧酵解只能产生2分子ATP，最终以外源的无机氧化物(CO2-、SO42-、NO3-)为受氢体的产能效率低的特殊呼吸。二、细菌的代谢过程(1)糖的分解多糖经细菌分泌的胞外酶作用，分解为单糖(葡萄糖)，然后才被吸收利用。多糖单糖丙酮酸丙酮酸进一步分解，需氧菌和厌氧菌则不同。(2)蛋白质分解胞外酶将复杂的蛋白质分解为短肽(或氨基酸)，吸收入菌体，然后再由胞内酶将肽类分解为氨基酸。(3)细菌的合成代谢利用营养物质为原料，借助于生物氧化所产生的能量，合成菌体的各种成分，并产生一些代谢产物，分泌到菌体外。三、细菌的代谢产物(一)分解代谢产物和细菌的生化反应细菌的生化反应试验通过生化试验方法检测细菌对各种基质的代谢作用及其代谢产物，从而鉴别细菌的反应统称为细菌的生化反应试验。例如肠道杆菌鉴定常用的生化试验有：(1)糖发酵试验(2)V-P试验(Voges-Proskauer试验)(3)甲基红试验(MR试验)(4)柠檬酸盐利用试验(5)吲哚(靛基质)试验(6)硫化氢试验(7)尿素酶试验(二)合成性代谢产物 热原质 毒素和侵袭性酶 内毒素和外毒素 色素 抗生素 细菌素 维生素 第二章 细菌的生理 第四节 细菌的人工培养 一、培养细菌的方法通过人工的方法给细菌提供充分的营养来源和能量供应，在适宜的环境条件( pH、温度、气体环境)下即能生长繁殖。二、培养基定义：由适合于细菌需要的各种营养物质配置而成的营养基质，可供细菌在其中繁殖。培养基按其物理性状可分为1.液体培养基2.固体培养基3.半固体培养基培养基按其性质和用途不同，可以分为以下几类1.基础培养基含有多数细菌所需的基本营养成分，可供大多数细菌生长。2.增菌培养基在基础培养基中添加一些其它营养物质，如葡萄糖、血液、血清、酵母浸膏、生长因子等可供营养要求较高的细菌生长。3.鉴别培养基利用各种细菌分解糖类和蛋白质的能力及其代谢产物的不同，在培养基中加入特定的作用底物和指示剂，观察细菌在其生长后分解底物的作用如何，从而鉴别细菌。4.选择性培养基在培养基中加入某种化学物质，使之抑制某一类细菌生长，而有利于另一类细菌生长，从而将后者选择出来。5. 厌氧培养基专供厌氧菌的分离、培养和鉴别用。三、细菌在培养基中生长情况(一)在液体培养基中生长情况(1)均匀混浊状态(2)呈沉淀生长(3)形成菌膜(二)在固体培养基中生长情况1.菌落细菌划线接种在固体培养基表面，经一定时间培育后单个细菌繁殖成一堆肉眼可见的细菌集落，称为菌落。一个菌落中所包含的细菌均由同一个细菌繁殖而来。挑出一个菌落，移种到另一培养基中，生长出来的细菌均为纯种，称为纯培养。细菌菌落一般可分为三型(1)光滑型(S型菌落)表面光滑、湿润、边缘整齐。(2)粘液型(M型菌落)粘稠、有光泽、似水珠样。(3) 粗糙型(R型菌落)表面粗糙、干燥，有皱纹，有时呈颗粒状，边缘大多不整齐。(三)在半固体培养基中的生长情况 用来检查细菌的动力 沿穿刺线呈羽毛状或云雾状生长 沿穿刺线成明显的线形生长，周围培养基透明澄清 四、细菌培养的用途细菌的鉴定和研究 传染病的诊断与治疗 生物制品的制备 工农业生产上的应用 基因工程上的应用第二章 细菌的生理 第五节 细菌的分类 (一)以细菌形态和生理特征为依据的传统分类选择一些比较稳定的生物学性状，如菌体的形态与结构、染色性、培养特性、生化反应、抗原性等作为分类标记。(二)数值分类借助计算机将拟分类的细菌按其性状的相似程度进行归类，以此划分种和属。(三)以化学分析和核酸分析为基础的系统分类或种系分类(1)化学分析应用电泳、色谱、质谱等方法对菌体组分、代谢产物组成与图谱特征进行分析，揭示细菌表型差异。(2)核酸分析包括DNA碱基组成(G+C mol%)、核酸分子杂交(DNA-DNA同源性、DNArRNA同源性)和16S rRNA同源性分析，比较细菌大分子(核酸、蛋白质)结构的同源程度。用作分类标记的生物学性状大体包括如下4个方面：1.形态学菌体形态、结构、染色性、动力、菌落等。如G+、G-；球菌、杆菌、弧菌和螺菌；芽胞、鞭毛和荚膜等。2.生理生化学可根据细菌的营养方式、代谢特点和对氧分子的需求，分别将细菌分为氧化型、发酵型和氧化兼发酵型；厌氧菌、兼性厌氧菌和需氧菌。在细菌分类和鉴定中应用最多的是比较相似方法，根据两种细菌间的差异和相似性将其归类。采用的分类方法有传统分类法和数值分类法。(1)传统分类法根据生物的共同特征进行分门别类。其原则是将生物的基本特性分为主要和次要，然后根据主次顺序编制双歧图和检索表，一次一次往下分，直到最小区分单位。由于分类中选择鉴定力强的生化特征为基础，所以也称为偏重性鉴定方法。(2)数值分类法以“等重要原则”为理论基础，细菌的生化特征不分主次、总体，比较全面分析，如选择100-200项生理生化指标，比较结果以相似系数或相似百分数表示。相似系数越大表示相同特征越多，说明两个菌种间有较高的亲缘性。商品鉴定试剂及自动化细菌鉴定系统即采用数值分类原理。3.遗传学比较各种细菌DNA组成的结构相似性可从本质上阐明细菌间的亲缘关系。遗传物质的研究主要包括二个方面(1)DNA分子的碱基组成(G+ C百分含量)以鸟嘌呤和胞嘧啶二种碱基占总碱基含量的百分数作为DNA分子组成特点的一项指标。(2)DNADNA杂交实验可证明细菌DNA链碱基顺序是否相同，杂交结合率的高低代表两种细菌DNA的同源性程度，也反映了细菌间的亲疏关系。4.抗原结构、噬菌体和细菌素细菌分类层次界、门、纲、目、科、属、种。种细菌分类的基本单位。生物学性状基本相同的细菌群体构成一个菌种。菌属性状相近关系密切的若干菌种组成属。同一菌种的各个细菌，虽然性状基本相同，但在某些方面可能有一些差异，因此在菌种内部还可以根据这些差异而进一步分组。差异较明显的称为亚种,差异微小的则为型(type),如血清型、噬菌体型、细菌素型、生物型等。菌株对不同来源的同一菌种的细菌称为该菌的不同菌株标准菌株或模式菌株具有某种细菌特征的菌株二、细菌的命名法采用拉丁文双名法，每个菌名由两个拉丁字组成，前一个为属名，用名词，第一个字母大写；后一个为种名，用形容词，小写。印刷时用斜体字。中文名字则将次序颠倒，种名在前，属名在后。如Salmonella enteritis(肠炎沙门氏菌)有时简写为S.enteritis泛指某属细菌，或不具体指出种名时可在属名之后加sp(单数)或spp.(复数)四、鉴定细菌的程序和要点1. 获得并确论细菌的纯培养2. 按照从大(如科或属)到小(如种)及至特异性的范畴顺序测定细菌的各种特性3.正确分析所有有价值的结果以便确定所鉴定细菌的属种可能性4.自始至终用相同的标准进行实验操作和判断结果5.以尽可能少的实验及结果作出细菌鉴定6.必要时通过比较自己分离得到的菌株与标准的参考菌株的实验结果，验证本实验室所作实验条件是否可靠和鉴定方案是否正确第三章 消毒与灭菌 常用术语1.消毒-杀死物体上的病原微生物，但不一定杀死全部微生物的方法。用于消毒的药品称为消毒剂。注意：一般消毒剂在常用浓度下只对细菌的繁殖体有效，对细菌的芽胞则需要提高消毒剂的浓度和延长消毒时间。2.灭菌杀死物体上包括细菌在内的所有病原性和非病原性微生物的方法。3.防腐防止或抑制细菌生长繁殖的方法，细菌一般不死亡。4.抑菌- 抑制体内或体外细菌生长繁殖的方法。5.无菌-不含活菌的意思。6.无菌操作-防止细菌进入动物体、人体或其它物品的操作技术 第一节物理消毒灭菌法 同一温度下湿热效力比干热大，原因(1)湿热中细菌菌体吸收水分，蛋白质较易凝固(2)湿热的穿透力比干热大(3) 湿热的蒸汽有潜热存在(一)干热灭菌法一般细菌繁殖体在干燥状态80 100经1h可被杀死；芽胞需160经2h才能杀灭。1. 焚烧用于废弃污染物或耐热器皿, 如烧毁传染性动物尸体、废弃物品等。2.干烤(热空气)160-170 2小时3. 烧灼微生物实验接种环、试管口的烧灼等4.红外线0.77 1000m波长的电磁波，以110m波长热效应最强。(二)湿热灭菌法 1. 巴氏消毒法用较低的温度杀灭液体中的病原菌或特定的微生物，而仍保持物品中所需不耐热成分不被破坏的消毒方法。有两种方法71.7 1530秒61.162.8 30分钟2.煮沸法1个大气压下，100，5分钟杀灭细菌繁殖体，12小时杀死细菌芽胞。3.流通蒸汽灭菌法(1)Arnold流动蒸汽灭菌器(2)蒸笼4.间歇灭菌法连续流通蒸汽灭菌5.高压蒸汽灭菌在1.05kg/cm2 蒸汽压下，温度达121.3，维持1530分钟。二、辐射杀菌法-紫外线、电离辐射和微波紫外线波长200300nm的紫外线具有杀菌作用，其中以265 266nm最强用于手术室、病房、实验室和物体表面消毒电离辐射包括高速电子、X射线和射线。用于一次性医用塑料制品、食品等消毒。微波波长1mm到1m左右的电磁波，常用的微波有2450MHz和915MHz两种。非金属器械、无菌病室的食品用具等。三、滤过除菌法用物理阻留的方法将液体或空气中的细菌除去，达到无菌的目的。常用的有滤膜滤菌器、陶瓷滤菌器、玻璃滤菌器等。四、超声波杀菌法通过瞬时发生的空腔化作用，在液体中造成压力改变，应力薄弱区形成许多小空腔，逐渐增大，最后崩破。崩破时的压力达1000个大气压。五、干燥与低温抑菌法干燥法常用于保存食品，浓盐或糖渍食品可使细菌内水分逸出，造成生理性干燥，使细菌生命活动停止而防止食物变质低温可使细菌的新陈代谢减缓 冷冻真空干燥根据不同的物理因素分为弱杀伤类- 如寒冷、冰冻、干燥、可见光等，一般实用价值不大强杀伤类-热力、紫外线、电离辐射、超声波等机械除菌-冲洗、通风过滤、滤器除菌等，不能直接杀灭微生物，但能去除被污染物品上的细菌 第三章 消毒与灭菌 第二节化学消毒灭菌法 杀菌机理(1)使菌体蛋白变性沉淀，如高浓度酚类、醇类、高浓度重金属盐类、酸碱类、醛类(2)干扰细菌酶系统和代谢中某些环节(3)损坏细菌细胞膜一、消毒剂的种类 1.酚类-石炭酸、来苏尔等 高浓度使菌体蛋白凝固 低浓度破坏细菌细胞膜 抑制细菌脱氢酶、氧化 酶等 2.醇类去除菌胞膜中的脂类，并使菌体蛋白变性。70%左右的乙醇可用于皮肤等消毒。3.氧化剂过氧化氢、过氧乙酸、高锰酸钾、卤素等，依靠其氧化能力与酶蛋白中的-SH结合，变成-SS-基导致酶失活4.表面活性剂减低液体表面张力，使物品表面油脂乳化，具清洁作用；吸附于细菌表面，改变胞壁通透性使菌体内物质渗出而呈现杀菌作用。阳离子型、阴离子型和非离子型。0.05%0.1%新洁尔灭洗手，皮肤粘膜、浸泡手术器械。5.烷化剂甲醛、环氧乙烷、戊二醛等。二、消毒剂的应用污物消毒环境消毒饮水消毒治疗过程中消毒附一：生物学消毒灭菌法1.利用生物间的拮抗现象以杀灭有关病原体，如抗生素、噬菌体等；2.利用缺氧条件下厌氧菌类的生长繁殖以阻止需氧菌类的生长对污水进行净化；粪便、垃圾的堆肥使嗜热菌繁殖产热杀死病原体。附二、影响消毒灭菌效果的因素1.消毒剂的性质、浓度与作用时间2.微生物种类和数量数量愈大，消毒愈困难3.温度4.酸碱度 按药品的性质而定5.化学拮抗物质6.其它影响因素湿度、穿透力、表面张力等。 第四章 细菌的遗传与变异 遗传 使细菌的性状保持相对稳定，且代代相传，使其种属得以保存变异 子代与亲代之间，或者子代与子代之间的生物学性状出现差异，称为变异基因型 生物的遗传组成表现型 生物被观察到的个体性状，是特定基因型在一定环境下的表现野生型 某种细菌在自然环境下所具有的表现型突变型菌株 发生突变后与该菌野生型不同的菌株 第一节 细菌性状的变异 一、形态结构的变异不同生长时期的形态变异细胞壁的缺损，荚膜、芽胞鞭毛等变异(H-O变异)。二、培养特性与生化反应的变异(S-R变异)如S-R变异及营养缺陷型突变编码参与生物合成酶的基因发生突变，细菌细胞缺少所编码的酶，不能合成某种物质，如氨基酸，必须依赖外界提供已合成的某种物质才能生长。三、毒力的变异 毒力增强或毒力变弱Calmette 和Guerin将有毒力的牛分支杆菌培育成毒力弱但仍保持免疫原性的卡介苗(BCG)四、耐药性变异细菌对某种抗菌药物由敏感变成耐药的变异，其结果1.对抗生素耐药的细菌不断增多2.多重耐药性的出现3.药物依赖菌株的出现 第四章 细菌的遗传与变异 第二节细菌遗传变异的物质基础 染色体及染色体外遗传物质。(一)质粒1.质粒编码的重要生物学性状(1)F质粒/ 致育质粒-与有性生殖功能有关(雄性菌、雌性菌)(2)耐药性质粒-编码耐药性(3)毒力质粒(4)细菌素质粒(5)代谢质粒2.质粒DNA的特征(1)具有自我复制能力(2)质粒DNA编码产物赋予细菌某些性状特征，如致育性、耐药性、致病性等(3)质粒的转移性通过接合、转化或转导等方式(4)可自行丢失与消除第四章 细菌的遗传与变异第三节 细菌变异的机理非遗传性变异细菌在一定的环境条件下表现型的改变。环境条件回复，又恢复原来的性状。遗传性变异涉及到基因型的改变，新获得的性状可以稳定地传给后代。机理 突变、基因转移和重组一、突变生物体DNA序列的任何可遗传的改变都可称为突变内在性。突变的种类1.从突变的起因来看分：自发突变和人工突变2.从DNA一级结构来看分：微突变和巨突变3.从突变的方向，基因突变分为(1)正向突变野生型菌株正常行使功能的基因转变成不能正常行使功能(2)回复突变将已改变(或突变)的基因恢复到原始状态二、基因的转移与重组外源性的遗传物质由供体菌转入受体菌细胞内的过程称为基因转移。转移的基因与受体菌DNA整合在一起称为重组。基因的转移与重组方式 1.转化从环境中摄取裸DNA的过程，是基因转移的一种方式，或者供体菌裂解游离的DNA片段被受体菌直接摄取，使受体菌获得新的性状。 2.接合细菌通过性菌毛相互沟通，将遗传物质(质粒DNA)从供体菌转移给受体菌。细菌质粒介导的一种基因转移方式，要求供体与受体细胞间的密切接触，具有方向性，是细菌有性繁殖现象。细菌染色体的基因也可被某些质粒诱动而转移给受体细胞。 细菌的接合结合时F因子的转移与复制 3.转导以温和噬菌体为载体，将供体菌的一段DNA转移到受体菌内，使受体菌获得新的性状。(1)普遍性转导供体菌的染色体的任何基因或任何片段都有可能被噬菌体转入受体菌的过程。(2)局限性转导转导只限于供体菌染色体上特定的基因。 噬菌体感染寄主细菌红色代表寄主菌基因组蓝色代表噬菌体基因组 普遍性转导模式图 局限性转导模式图 4.溶源性转换当噬菌体感染细菌时，宿主菌染色体获得了噬菌体的DNA片段，使其成为溶源状态时而使细菌获得新的性状。5.原生质融合 人工基因转移系统细菌遗传变异的实际意义 在疾病诊断、治疗与预防中 在流行病学中的应用 在基因工程中的应用第五章 细菌的感染与免疫概念细菌感染 细菌侵入宿主机体后，进行生长繁殖、释放毒性物质等引起不同程度的病理损伤过程。 病原菌 能引起宿主致病的细菌 非致病菌 条件致病菌或机会致病菌有些细菌在正常情况下并不致病，但当某些条件改变的特殊情况下可以致病的细菌 第一节 正常菌群与条件致病菌在机体免疫功能正常时，寄居在正常动物体的微生物对动物无害即为动物正常微生物群或称正常菌群。正常菌群的生理意义(1)生物拮抗(2)营养作用(3)免疫作用(4)抗衰老作用微生态制剂是在微生态学理论的指导下，调整生态失调保持微生态平衡，提高宿主健康水平或增进健康佳态的生理性活菌制品及其代谢产物以及促进这些生理菌群生长繁殖的物质制品。目前国际上已将其分成 益生菌又称益生素，是指投入后通过改善宿主肠道菌群生态平衡而发挥有益作用，达到提高宿主健康水平和健康佳态的活菌制剂及其代谢产物。目前应用于人体的益生菌有：双歧杆菌、乳杆菌、枯草杆菌、蜡样芽肠杆菌、地衣芽胞杆菌、丁酸梭菌和酵母菌等。益生元是指能够选择性地促进宿主肠道内原有的一种或几种有益细菌(益生菌)生长繁殖的物质，通过有益菌的繁殖增多，抑制有害细菌生长，从而达到调整肠道菌群，促进机体健康的目的。这类物质如：双歧因子，各种低聚糖。常见的有乳果糖、蔗糖低聚糖、棉子低聚糖、异麦芽低聚糖、玉米低聚糖和大豆低聚糖等。合生素是指益生菌和益生元同时并存的制剂。此类制品是以益生菌和益生元同时并用。条件致病菌引起致病的情况有： (1)寄居部位的改变(2)宿主的局部或全身免疫功能下降(3)菌群失调机体某个部位正常菌群中各菌间的比例发生较大幅度变化超出正常范围的现象，由此导致一系列临床症状，称为菌群失调症。第五章 细菌的感染与免疫第二节 细菌的致病机制致病性或病原性细菌能引起疾病的性能毒力。病原菌致病力的强弱随菌种、菌型、菌株、宿主等不同而有所差异。半数致死量(LD50)/半数感染量(ID50)指在规定的时间内，通过指定的感染途径，能使一定体重或年龄的某种动物半数死亡或感染的最小细菌数或毒素量。一、 细菌的毒力物质 (一)侵袭力病原菌突破宿主皮肤、粘膜等生理屏障，进入机体并在体内定居、繁殖和扩散的能力，称为侵袭力。包括荚膜、粘附素和侵袭性物质等。1.荚膜2.粘附素(1)菌毛粘附素E.coli 的K99、K88等(2)非菌毛粘附素LTA(脂磷壁酸) 细菌黏过程附示意图3.侵袭性物质侵袭素、凝固酶、透明质酸酶。(二)毒素 按其来源、性质和作用的不同1.外毒素产生外毒素的主要是革兰氏阳性菌，如破伤风杆菌、肉毒杆菌；某些革兰氏阴性菌，如产肠毒素大肠杆菌也产生外毒素。(1)外毒素特性大多数外毒素是在细菌细胞内合成后分泌到胞外；也有存在于细胞内，只有当细菌细胞破裂后才释放到胞外。 毒性强 多数外毒素不耐热 多数外毒素是蛋白质，具有良好的抗原性在0.3%0.4%甲醛液作用下，经过一定时间，可以脱毒，但仍保留抗原性，称为类毒素。 类毒素注入机体后，可以刺激机体产生具有中和外毒素作用的抗毒素抗体。(2)外毒素由两种亚单位组成(A-B模式)B亚单位(无毒亚单位肽链) 对宿主易感细胞膜受体有选择性结合作用，介导毒素与易感细胞结合进入靶细胞。 A亚单位(毒素的活性中心亚单位肽链) 外毒素的活性部分，决定毒素的毒性效应。外毒素A-B亚单位作用模式图(3)分类按外毒素对宿主细胞的亲和性及作用方式不同，可分为神经毒素、细胞毒素、肠毒素及溶细胞毒素等。肠毒素激活肠粘膜的某些酶类，使肠上皮细胞急剧活化，分泌功能突然增强或通过刺激呕吐中枢，引起机体发生呕吐、腹泻综合征。如：ETEC、霍乱弧菌。细胞毒素抑制宿主细胞的蛋白质合成，引起宿主细胞的病变坏死。神经毒素作用于中枢神经或外周神经，使兴奋性极度增高出现肌肉痉挛，或神经冲动无法传递而出现麻痹。溶细胞毒素作用于敏感细胞的脂质部分，导致细胞裂解。如溶血素等。2.内毒素革兰氏阴性细菌的脂多糖成分内毒素的生物学活性(1)发热反应(2)白细胞反应(3)Shwartzman反应与弥散性血管内凝血(DIC)(4)内毒素血症与休克(5)免疫学活性 内毒素与外毒素比较区别内毒素外毒素来源革兰氏阴性菌革兰氏阳性及部分革兰氏阴性菌存在部位细胞壁成分，裂解后释放活菌中释放或细菌溶溃后散出化学成分脂多糖蛋白质稳定性160，2-4小时破坏60-80，30分钟被破坏毒性作用较弱，作用大致相同强，对机体器官有选择性的毒害作用，引起特殊的临床表现抗原性弱，刺激机体产生的中和抗体作用弱；甲醛处理不形成类毒素强，刺激机体产生抗毒素；甲醛处理脱毒形成类毒素二、细菌侵入的数量感染的发生，除了病原菌具有一定的毒力外，还需要足够的数量。数量的多少，一方面与病原菌毒力的强弱有关，另方面决定于宿主机体免疫力的高低。三、细菌的入侵部位各种细菌均有其特定的侵入部位，一般认为这与病原菌的习性以及病原菌在宿主机体不同组织器官的微环境中生长繁殖的能力有关。 第三节 感染的发生与发展 一、感染的来源1.外源性感染 感染来源于宿主体外，如患病动物、带菌动物2.内源性感染 感染来自于患病动物体内或体表，如条件性致病菌二、传播方式呼吸道感染 消化道感染 接触感染 创伤感染 多途径感染 三、感染的类型显性感染细菌感染宿主机体后引起机体的组织细胞受到不同程度的损害，生理功能也发生改变，并出现一系列临床症状 不感染 隐性感染 潜伏感染 第六章 抗原与抗体 第一节 免疫的基本概念 免疫动物机体对自身和非自身的识别，并清除非自身的大分子物质，从而保持机体内环境稳定的生理学反应。狭义：指机体对感染有抵抗力，而不患病或传染病。免疫的基本特性识别自身与非自身 特异性 免疫力具有高度的特异性 免疫记忆免疫的基本功能抵抗感染 自身稳定 免疫监视第六章 抗原与抗体第二节 抗原抗原能刺激机体产生抗体和激活淋巴细胞并能与之结合引起特异性反应的物质(具有启动免疫反应潜能的物质)抗原分子具备两种特性免疫原性 反应原性 完全抗原(免疫原)既具有免疫原性又具有反应原性的物质 不完全抗原(半抗原)具有反应原性而缺乏免疫原性的物质构成免疫原的条件 异源性 分子大小 化学组成、分子结构与立体构象 物理状态抗原决定簇抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团。构象决定簇与顺序决定簇 决定簇的大小与数量多价抗原单价抗原 抗原的交叉性抗原的分类：主要的微生物抗原第六章 抗原与抗体第三节 抗体免疫球蛋白(Ig)存在于人和动物血清、组织液及其他外分泌液中的一类具有相似结构的球蛋白。分为：IgG、IgM、IgA、IgE和IgD抗体(Ab )动物机体受到抗原物质刺激后，由B淋巴细胞转化为浆细胞产生的，能与抗原发生特异性结合反应的免疫球蛋白免疫球蛋白单体(IgG)基本结构示意图免疫球蛋白的类型根据重链类型分 各类免疫球蛋白的主要特性与功能IgG结构 单体分子(7S) 抗原物质特性 主要抗体，含量高、维持时间长 发挥抗菌、抗病毒、抗毒素、抗肿瘤活性 调理、凝集和沉淀抗原IgM 结构 五个单体组成的五聚体(19S)特性 初次免疫应答最早产生的Ig 持续时间短，早期免疫 发挥抗菌、抗病毒、抗毒素、抗肿瘤活性 高效抗体，杀菌、调理、凝集作用比IgG强IgA结构以单体(血清中)和二聚体(分泌液中)形式存在分泌成分和J链 二聚体IgA特性 占血清中免疫球蛋白量的第二位 分泌型IgA是黏膜免疫的主力 主要存在于呼吸道、消化道、生殖道的外分泌液中，初乳、唾液、泪液等IgD结构 单体特性 B细胞分化成熟的标志 可能与免疫记忆有关 血清中IgD能不清楚IgE结构 单体分子 多一个功能区 特性 由呼吸道、消化道黏膜固有层浆细胞产生 血清中含量最低 引起超敏反应 抗寄生虫和真菌感染 第六章 抗原与抗体第四节 抗体的制备多克隆抗体将抗原物质经不同途径接种到动物体内，经多次免疫后采集动物血液，分离血清，而获得的血清抗体。抗原成分多样，如不同蛋白 多种抗原决定簇(表位) 单克隆抗体由一个B细胞分化增殖的子代细胞(浆细胞)产生的针对单一抗原决定簇的抗体优点 高纯度、均质性好、高特异性 亲和力高、效价高 成本低，易大量生产单克隆抗体制备过程第七章 免疫系统与免疫应答第一节免疫器官和免疫细胞一、免疫器官免疫细胞发生、分化、定居增殖及产生免疫反应的场所 外周免疫器官淋巴结捕获抗原，过滤和清除异物 产生免疫应答的场所脾脏血液滤过作用 滞留淋巴细胞 产生免疫应答的重要场所 产生吞噬细胞增强素哈德腺禽类眼窝内腺体 口腔和上呼吸道抗体来源之一其他淋巴组织黏膜相关淋巴组织-产生分泌性IgA二、免疫细胞凡参与免疫应答或与免疫有关的细胞统称为免疫细胞 免疫活性细胞(抗原特异性淋巴细胞)在免疫细胞中，接受抗原物质刺激后产生特异性免疫应答的细胞(T、B细胞)免疫辅佐细胞在免疫应答过程中捕获和处理抗原以及能把抗原递呈给免疫活性细胞（单核细胞和树突状细胞）T细胞 来源和分布 第二节 免疫应答抗原进入机体后，免疫细胞对抗原物质进行识别，产生一系列复杂的免疫连锁反应和表现出一系列的生物学效应的过程称为免疫应答。参与机体免疫应答的核心细胞是T细胞、B细胞、巨噬细胞等辅助细胞免疫应答的过程可人为地划分为三个阶段：(1)致敏阶段(感应阶段)抗原物质进入体内，抗原递呈细胞对抗原进行识别、捕获、加工处理并递呈给T、B淋巴细胞，对抗原进行识别；(2)反应阶段(增殖分化阶段)T、B细胞活化，增殖，产生效应性淋巴细胞和效应