兽医微生物学教案 主讲：路振香 说明 《兽医微生物学》(Veterinary Microbiology)是动物医学专 业的《家畜传染病学》必修的专业基础课，通过本课程的学习使学 生较为全面地认识微生物及其在自然界中的作用，利用微生物学与 免疫学的知识和技能来诊断和防治动物传染病和人畜共患传染病， 保障畜牧业健康发展，同时避免畜产品危害人类的健康，因此，课 堂上对微生物学的一些基本概念、基本理论和基础知识比较系统和 详细的闸述。 本课程包括理论教学和实验教学两大部分，其中理论教学44 学时。 学时分配表 理论时数 实验 时数 绪言 2 第一章 细菌的形态与结构 6 第二章 细菌生理 6 第三章 消毒与灭南 第四章 细菌的感染与致病机理 2 第五章 细菌的遗传变异 3 第六章 细菌的分类与命名 2 第七章 抗原与抗体 3 第八章 免疫系统与免疫应答 2 4 第九章 革兰氏阳性球菌 4 第十章 肠杆菌科 4 第十一章 病毒的结构 2 第十二章 病毒的复制 1 第十三章 病毒与细胞的相互作用 第十四章 病毒的致病机理 第十五章 其他原核微生物
1 兽医微生物学教案 主讲：路振香 说 明 《兽医微生物学》（Veterinary Microbiology）是动物医学专 业的《家畜传染病学》必修的专业基础课，通过本课程的学习使学 生较为全面地认识微生物及其在自然界中的作用，利用微生物学与 免疫学的知识和技能来诊断和防治动物传染病和人畜共患传染病， 保障畜牧业健康发展，同时避免畜产品危害人类的健康，因此，课 堂上对微生物学的一些基本概念、基本理论和基础知识比较系统和 详细的阐述。 本课程包括理论教学和实验教学两大部分，其中理论教学 44 学时。 学时分配表 理论时数 实验 时数 绪言 第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 第十章 第十一章 第十二章 第十三章 第十四章 第十五章 细菌的形态与结构 细菌生理 消毒与灭菌 细菌的感染与致病机理 细菌的遗传变异 细菌的分类与命名 抗原与抗体 免疫系统与免疫应答 革兰氏阳性球菌 肠杆菌科 病毒的结构 病毒的复制 病毒与细胞的相互作用 病毒的致病机理 其他原核微生物 2 4 2 3 2 3 2 3 2 4 4 2 1 2 1 2 6 6 4 4
第十六章 真核细胞型微生物 3 合计 44 20 使用教材：为中国农业出版社出版的陆承平主编的《兽医微生 物学》（第三版）。 主要参考资料： 1.徐建国主编《分子医学细菌学》，科学出版社，2000 2.陆德源主编《医学微生物学》（第五版），人民卫生出版社，200】 3.杨汉春主编《动物免疫学》，中国农业出版社，1995 4.殷震，刘景华主编《动物病毒学》，科学出版社，1997 5.王世若，王兴龙，韩文瑜主编《动物免疫学》，吉林科学技术出 版社，2001 本课程为考试课，考试形式为笔试 绪言 教学要求：使学生了解微生物和微生物学的基本概念，重点讲 解微生物种类、有益微生物与有害微生物（病原微生物）及其与人 类的关系，兽医微生物学的任务及其与有关学科之间的关系。 本章重点：微生物、病原微生物、微生物学的概念 本章难点：微生物学的发展阶段 本章教学时数：2学时 本章讲授的主要内容 一、微生物与微生物学 二、微生物学的发展阶段 三、兽医微生物学的任务 思考题： 1.什么是微生物？什么是微生物学？ 2.微生物学的发展经历了哪几个阶段？ 3.兽医微生物学的任务是什么？
2 第十六章 真核细胞型微生物 3 合计 44 20 使用教材：为中国农业出版社出版的陆承平主编的《兽医微生 物学》（第三版）。 主要参考资料： 1．徐建国主编《分子医学细菌学》，科学出版社，2000 2．陆德源主编《医学微生物学》（第五版），人民卫生出版社，2001 3．杨汉春主编《动物免疫学》，中国农业出版社，1995 4．殷震，刘景华主编《动物病毒学》，科学出版社，1997 5．王世若，王兴龙，韩文瑜主编《动物免疫学》，吉林科学技术出 版社，2001 本课程为考试课，考试形式为笔试。 绪 言 教学要求：使学生了解微生物和微生物学的基本概念，重点讲 解微生物种类、有益微生物与有害微生物（病原微生物）及其与人 类的关系，兽医微生物学的任务及其与有关学科之间的关系。 本章重点：微生物、病原微生物、微生物学的概念 本章难点：微生物学的发展阶段 本章教学时数：2 学时 本章讲授的主要内容 一、微生物与微生物学 二、微生物学的发展阶段 三、兽医微生物学的任务 思考题： 1．什么是微生物？什么是微生物学？ 2．微生物学的发展经历了哪几个阶段？ 3．兽医微生物学的任务是什么？
绪言 一、微生物与微生物学 (微生物(microorganisms)是存在于自然界中一类体积微小， 构造简单，繁殖快，分布广，肉眼直接看不到，必须借助于光学显 微镜或电子显微镜放大数百倍、数千倍甚至数万倍才能看到的微小 生物。 微生物虽然个体微小，但具有一定的形态结构，生理功能，易 变异，营养类型多，并能在适宜的环境中快速生长和繁殖等特点， 因此，在自然界中分布极为广泛，江、河、湖泊、海洋、土壤、空 气、垃圾、堆肥、腐烂有机物、地下石油层以及动植物的表面等等 都有数量不等的微生物存在。 曰徽生物分类：微生物是一切体积微小，构造简单的单细胞 多细胞甚至没有细胞结构的低等生物的统称，因此微生物的种类繁 多、庞杂至少在十万种以上。按其结构、组成等的差异，可将其分 为三大类： 1,非细胞型微生物 此类微生物没有细胞结构，仅由一种核酸(DNA或RNA)和 蛋白质外壳组成，体积微小，一般不能在光学显微镜下观察到，必 须用电子显微镜放大数万倍才能观察到，这类微生物只能在活的细 胞内生长繁殖，如病毒。 2.原核细胞型微生物 此类微生物仅有原始的细胞核，无核膜核仁，缺乏完整的细胞 器，如细菌、农原体、立克次氏体、支原体（霉形体）、螺旋体和 放线菌等。 3。真核细胞型微生物 此类微生物具有完整的细胞结构，细胞核的分化程度较高，有 核膜、核仁和染色体，细胞浆内有完整的细胞器，如真菌。 由于病毒、细菌、真菌等的形态、结构、生理活动、代谢产物 等不尽相同，它们又可各自进一步分类。 1970年以后，有人将生物分为六界系统，即：病毒界、真菌 界、植物界、动物界、原核生物界、真核生物界。因此，微生物的 研究对象在生物分类系统中分别属于病毒界、真菌界、原核生物界 白微生物在自然界中的作用： 生活在自然界中的微生物不仅种类多，数量大，而且所起的作 3
3 绪 言 一、微生物与微生物学 ㈠微生物（microorganisms）是存在于自然界中一类体积微小， 构造简单，繁殖快，分布广，肉眼直接看不到，必须借助于光学显 微镜或电子显微镜放大数百倍、数千倍甚至数万倍才能看到的微小 生物。 微生物虽然个体微小，但具有一定的形态结构，生理功能，易 变异，营养类型多，并能在适宜的环境中快速生长和繁殖等特点， 因此，在自然界中分布极为广泛，江、河、湖泊、海洋、土壤、空 气、垃圾、堆肥、腐烂有机物、地下石油层以及动植物的表面等等 都有数量不等的微生物存在。 ㈡微生物分类：微生物是一切体积微小，构造简单的单细胞、 多细胞甚至没有细胞结构的低等生物的统称，因此微生物的种类繁 多、庞杂至少在十万种以上。按其结构、组成等的差异，可将其分 为三大类： 1．非细胞型微生物 此类微生物没有细胞结构，仅由一种核酸（DNA 或 RNA）和 蛋白质外壳组成，体积微小，一般不能在光学显微镜下观察到，必 须用电子显微镜放大数万倍才能观察到，这类微生物只能在活的细 胞内生长繁殖，如病毒。 2．原核细胞型微生物 此类微生物仅有原始的细胞核，无核膜核仁，缺乏完整的细胞 器，如细菌、衣原体、立克次氏体、支原体（霉形体）、螺旋体和 放线菌等。 3．真核细胞型微生物 此类微生物具有完整的细胞结构，细胞核的分化程度较高，有 核膜、核仁和染色体，细胞浆内有完整的细胞器，如真菌。 由于病毒、细菌、真菌等的形态、结构、生理活动、代谢产物 等不尽相同，它们又可各自进一步分类。 1970 年以后，有人将生物分为六界系统，即：病毒界、真菌 界、植物界、动物界、原核生物界、真核生物界。因此，微生物的 研究对象在生物分类系统中分别属于病毒界、真菌界、原核生物界。 ㈢微生物在自然界中的作用： 生活在自然界中的微生物不仅种类多，数量大，而且所起的作
用也是多种多样的，大多数微生物的活动，对人类和动植物是有益 的，而且是必需的。微生物在自然界物质转化中起着不可缺少的作 用。地球上生物的繁荣发展，一方面依赖于绿色植物光合作用合成 有机物质，另一方面也依赖于微生物对有机物的分解，微生物对有 机物的分解以及动植物的呼吸作用，都释放出CO2,但其中90% 以上是微生物活动所产生。如果没有微生物分解有机物，则地球上 有机物将越来越多，空气中有限的CO2不需几十年就会被植物光 合作用所耗尽。这样，一切生物将无法生存。 微生物是土壤肥力的重要因素。植物、动物以及人类的生存都 直接或间接依赖于土壤肥力，而土壤肥力又决定于其中微生物的活 动。微生物分解动植物的排泄物及其残体，使有机成分变为无机物 可共植物吸收利用。土壤中的硫、磷、钾、铁等化合物也是通过微 生物的作用转化成可溶性盐类，而被植物根系吸收。固氮微生物固 定空气中的游离氨，增强土壤肥力，为植物提供氮源，是自然界中 氮素循环的重要环节。土壤的形成，石油、天然气、煤及硫和矿的形 成都与微生物的活动分不开。有些微生物具有分解各种对其他生物 有毒或其他生物不能利用的特殊物质，在污水净化中极为重要。 由于微生物的生理及代谢类型多种多样，代谢活力强，它们己 被广泛应用于工农业生产中。不过据估计己开发利用的微生物还不 及自然界中微生物的十分之一。在应用上：有的是直接利用其菌体， 有的是利用其代谢产物或代谢活动。不少微生物已被用来加工或生 产各种食品、药物、化工原料、生物制品、饲料、农药等。有些微 生物具有极高的抗逆性，如能耐特高、特低温度；能适应特高或特 低的酸、碱环境：抗高盐、抗高压、抗辐射性能等。发掘微生物资 源，充分利用微生物的有益活动，发挥微生物的有利作用，是微生 物学研究的另一重要方面。 医药工业方面：几乎所有的抗生素都是微生物代谢产物，同时 还可利用微生物来制造维生素、辅酶、ATP等。 微生物与人类日常生活更是关系密切。酵母：馒头、面包、酒 霉菌：醋、酱、腐乳。食用菌为人们提供高营养，美味可口的食物： 蘑菇、木耳、银耳、香菇。中草药：茯苓、灵芝、马勃等。利用微 生物沤麻。 自然界中除了对人类有益的大部分微生物外，也有一部分微生 物能引起人类或动植物的病害或者给人们的日常生活带来许多麻
4 用也是多种多样的，大多数微生物的活动，对人类和动植物是有益 的，而且是必需的。微生物在自然界物质转化中起着不可缺少的作 用。地球上生物的繁荣发展，一方面依赖于绿色植物光合作用合成 有机物质，另一方面也依赖于微生物对有机物的分解，微生物对有 机物的分解以及动植物的呼吸作用，都释放出 CO2，但其中 90% 以上是微生物活动所产生。如果没有微生物分解有机物，则地球上 有机物将越来越多，空气中有限的 CO2 不需几十年就会被植物光 合作用所耗尽。这样，一切生物将无法生存。 微生物是土壤肥力的重要因素。植物、动物以及人类的生存都 直接或间接依赖于土壤肥力，而土壤肥力又决定于其中微生物的活 动。微生物分解动植物的排泄物及其残体，使有机成分变为无机物 可共植物吸收利用。土壤中的硫、磷、钾、铁等化合物也是通过微 生物的作用转化成可溶性盐类，而被植物根系吸收。固氮微生物固 定空气中的游离氮，增强土壤肥力，为植物提供氮源，是自然界中 氮素循环的重要环节。土壤的形成，石油、天然气、煤及硫矿的形 成都与微生物的活动分不开。有些微生物具有分解各种对其他生物 有毒或其他生物不能利用的特殊物质，在污水净化中极为重要。 由于微生物的生理及代谢类型多种多样，代谢活力强，它们已 被广泛应用于工农业生产中。不过据估计已开发利用的微生物还不 及自然界中微生物的十分之一。在应用上：有的是直接利用其菌体， 有的是利用其代谢产物或代谢活动。不少微生物已被用来加工或生 产各种食品、药物、化工原料、生物制品、饲料、农药等。有些微 生物具有极高的抗逆性，如能耐特高、特低温度；能适应特高或特 低的酸、碱环境；抗高盐、抗高压、抗辐射性能等。发掘微生物资 源，充分利用微生物的有益活动，发挥微生物的有利作用，是微生 物学研究的另一重要方面。 医药工业方面：几乎所有的抗生素都是微生物代谢产物，同时 还可利用微生物来制造维生素、辅酶、ATP 等。 微生物与人类日常生活更是关系密切。酵母：馒头、面包、酒。 霉菌：醋、酱、腐乳。食用菌为人们提供高营养，美味可口的食物： 蘑菇、木耳、银耳、香菇。中草药：茯苓、灵芝、马勃等。利用微 生物沤麻。 自然界中除了对人类有益的大部分微生物外，也有一部分微生 物能引起人类或动植物的病害或者给人们的日常生活带来许多麻
烦：如食物的腐败变质、物品的腐烂霉变。微生物在自然界中分布 极为广泛：土壤、空气、水等自然界中都有数量不等的微生物存在。 在人类及动植物体表，以及动物与外界相通的腔道，如呼吸道、消 化道中均有微生物的存在。在正常情况下，寄生在动物口、鼻、咽 部及消化道中的微生物是无害的，而且大肠中的大肠杆菌还能合成 维生素B、K,供宿主机体利用。牛、羊等反刍动物因能与瘤胃中 的微生物共生，才能消化草料中纤维素，但在某些情况下或某些微 生物则能引起人类或动植物的病害，如植物的稻遮病、小麦的赤霉 病等：动物的猪瘟、猪丹毒、鸡霍乱、结核病、狂犬病、麻疹、流 感、肝炎等。这些具有致病作用的微生物称为病原徽生物，其中部 分能引起动物病害的微生物就是我们畜牧和兽医工作者关心和研 究的对象。 蚀徽生物学：研究微生物的形态、生理、生态、分类以及它 们与生物界、非生物界的相互作用、与人类生产和生活的利害关 系等方面的一门学科。 1微生物工作者的任务：将对人类有益的微生物应用于生产实 践中去，同时改造、控制和消灭对人类有害的微生物使之朝着人 类需要的方向发展。 由于微生物结构简单，生长繁殖迅速，易于培养以及突变体的 应用方便，使它成为研究生物学中许多基本问题的良好材料，在探 讨生命的本质、生命的起源与进化等方面具有重要作用，微生物学 已成为生物学的重要部分，而且经常与分子生物学联系在一起，所 以它不仅是一门应用学科，而且是一门很重要的基础学科。 2微生物学的分支：微生物学随着研究范围的日益扩大和深 入，逐渐形成了许多分支，着重研究微生物学基本问题的有普通微 生物学、微生物分类学、微生物生理学、微生物生态学、微生物遗 传学、分子微生物学等：按研究对象分为细菌学、病毒学、真菌学 等：在应用领域中分为农业微生物学、工业微生物学、海洋微生物 学、医学微生物学、食品微生物学、乳品微生物学、兽医微生物学、 畜牧微生物学、抗生素学等。 3.普医微生物学的任务：应用微生物学的知识，到生产实践中 去，为保证和提高畜产品的数量和质量，为保障人类健康，为人类 提供营养价值高，安全无害的动物性食品。 二、微生物学发展简况 5
5 烦：如食物的腐败变质、物品的腐烂霉变。微生物在自然界中分布 极为广泛：土壤、空气、水等自然界中都有数量不等的微生物存在。 在人类及动植物体表，以及动物与外界相通的腔道，如呼吸道、消 化道中均有微生物的存在。在正常情况下，寄生在动物口、鼻、咽 部及消化道中的微生物是无害的，而且大肠中的大肠杆菌还能合成 维生素 B、K，供宿主机体利用。牛、羊等反刍动物因能与瘤胃中 的微生物共生，才能消化草料中纤维素，但在某些情况下或某些微 生物则能引起人类或动植物的病害，如植物的稻瘟病、小麦的赤霉 病等；动物的猪瘟、猪丹毒、鸡霍乱、结核病、狂犬病、麻疹、流 感、肝炎等。这些具有致病作用的微生物称为病原微生物，其中部 分能引起动物病害的微生物就是我们畜牧和兽医工作者关心和研 究的对象。 ㈣微生物学：研究微生物的形态、生理、生态、分类以及它 们与生物界、非生物界的相互作用、与人类生产和生活的利害关 系等方面的一门学科。 1.微生物工作者的任务：将对人类有益的微生物应用于生产实 践中去，同时改造、控制和消灭对人类有害的微生物使之朝着人 类需要的方向发展。 由于微生物结构简单，生长繁殖迅速，易于培养以及突变体的 应用方便，使它成为研究生物学中许多基本问题的良好材料，在探 讨生命的本质、生命的起源与进化等方面具有重要作用，微生物学 已成为生物学的重要部分，而且经常与分子生物学联系在一起，所 以它不仅是一门应用学科，而且是一门很重要的基础学科。 2.微生物学的分支：微生物学随着研究范围的日益扩大和深 入，逐渐形成了许多分支，着重研究微生物学基本问题的有普通微 生物学、微生物分类学、微生物生理学、微生物生态学、微生物遗 传学、分子微生物学等；按研究对象分为细菌学、病毒学、真菌学 等；在应用领域中分为农业微生物学、工业微生物学、海洋微生物 学、医学微生物学、食品微生物学、乳品微生物学、兽医微生物学、 畜牧微生物学、抗生素学等。 3.兽医微生物学的任务：应用微生物学的知识，到生产实践中 去，为保证和提高畜产品的数量和质量，为保障人类健康，为人类 提供营养价值高，安全无害的动物性食品。 二、微生物学发展简况
(一)我国古代劳动人民的认识 我国是有几千年历史的文明古国，远在上古时代，我们的祖 先限于当时的条件，虽然没有看到微生物，但却早已应用微生物的 知识于生产实践中。在工业生产方面：公元前两千多年的夏禹时代 就有仪狄造酒的记载。公元五世纪（北魏）贾思勰《齐民要术》中 详细记载了作醋的方法。长期以来，我国民间常用的盐腌、糖渍、 风干、烟熏等保存食品的方法，实际上都是防止食物因微生物的生 长而腐烂变质的方法。熟皮 1在传染病的流行方面：很早就知道狂犬可以传播狂犬病。清 朝乾隆年间，我国师道南在“天愚集”中的“鼠死行”篇中写到“东 死鼠，西死鼠，人见死鼠如见虎，鼠死不几日，人死如圻堵。夜死 人，莫问数，日色惨淡愁云护。三人行未十几步，忽死两人横截 路。…”描述了当时鼠疫猖獗流行的可怕、凄惨状况，同时正确 指出了鼠疫与鼠的关系，鼠疫在引起人类流行之前先在鼠中流行， 当见到鼠类大量死亡不久，就在人类中引起流行，可见当时对鼠疫 的流行规律，己有相当清楚的认识。 2在预防医学方面：我国自古以来就有将水煮沸后饮用的习 惯，这是预防肠道传染病的有效方法之一，而且还知道将病人穿过 的衣服，蒸煮后再穿，就不会得传染病，可见，我国的古人早就有 了消毒的概念。 大量的史书证明，我国在明代隆庆年间(1567-1572)创用了 预防天花的人痘接种法（痘痂喷鼻法）十七世纪，我国的种痘术已 经相当风行，而且先后传至俄国、日本、朝鲜、土耳其、英国、意 大利及欧洲的大多数国家。人痘的发明是我国对世界医学的一大贡 献。 但是，由于我国长期的封建统治，近百年来又有帝国主义、封 建主义、官僚的压迫和剥削，致使我国古代的科学文化和创造发明 没有得到应有的发展。 (二)徽生物的发现和发展 科学是由生产发展的需要和人们的实践而产生的，人们在长期 的生产斗争中认识自然，改造自然，推动自然科学的发展。科学的 发展反过来又对生产实践起者巨大的指导作用，促进生产实践向前 发展，微生物学的发展过程也是如此。同时，微生物学也象其他科 学一样是建立在工艺技术和哲学假设这一对密切相关的支柱之上
6 （一）我国古代劳动人民的认识 我国是有几千年历史的文明古国，远在上古时代，我们的祖 先限于当时的条件，虽然没有看到微生物，但却早已应用微生物的 知识于生产实践中。在工业生产方面：公元前两千多年的夏禹时代 就有仪狄造酒的记载。公元五世纪（北魏）贾思勰《齐民要术》中 详细记载了作醋的方法。长期以来，我国民间常用的盐腌、糖渍、 风干、烟熏等保存食品的方法，实际上都是防止食物因微生物的生 长而腐烂变质的方法。熟皮 1.在传染病的流行方面：很早就知道狂犬可以传播狂犬病。清 朝乾隆年间，我国师道南在“天愚集”中的“鼠死行”篇中写到“东 死鼠，西死鼠，人见死鼠如见虎，鼠死不几日，人死如圻堵。夜死 人，莫问数，日色惨淡愁云护。三人行未十几步，忽死两人横截 路。……”描述了当时鼠疫猖獗流行的可怕、凄惨状况，同时正确 指出了鼠疫与鼠的关系，鼠疫在引起人类流行之前先在鼠中流行， 当见到鼠类大量死亡不久，就在人类中引起流行，可见当时对鼠疫 的流行规律，已有相当清楚的认识。 2.在预防医学方面：我国自古以来就有将水煮沸后饮用的习 惯，这是预防肠道传染病的有效方法之一，而且还知道将病人穿过 的衣服，蒸煮后再穿，就不会得传染病，可见，我国的古人早就有 了消毒的概念。 大量的史书证明，我国在明代隆庆年间（1567-1572）创用了 预防天花的人痘接种法（痘痂喷鼻法）十七世纪，我国的种痘术已 经相当风行，而且先后传至俄国、日本、朝鲜、土耳其、英国、意 大利及欧洲的大多数国家。人痘的发明是我国对世界医学的一大贡 献。 但是，由于我国长期的封建统治，近百年来又有帝国主义、封 建主义、官僚的压迫和剥削，致使我国古代的科学文化和创造发明 没有得到应有的发展。 （二）微生物的发现和发展 科学是由生产发展的需要和人们的实践而产生的，人们在长期 的生产斗争中认识自然，改造自然，推动自然科学的发展。科学的 发展反过来又对生产实践起着巨大的指导作用，促进生产实践向前 发展，微生物学的发展过程也是如此。同时，微生物学也象其他科 学一样是建立在工艺技术和哲学假设这一对密切相关的支柱之上
的。 1.徽生物的形态学时期：微生物的发现 十七世纪末期，资本主义开始发展，海外贸易日益频繁，由于 航海事业的需要，促进了光学仪器的发展，玻璃的研磨工艺达到了 相当的水平，使显微镜的制造有了可能，随着显微镜的发明和改进， 对微生物才有了科学认识。 首先看到微生物的是荷兰人安东·吕文虎克(Antong Van Leeuwenhook,1632-1723),他是荷兰一个小镇上的布商，擅长磨 制透镜。1676年，他制造出第一架放大200-300倍的是微镜，用它 观察雨水、井水、铁桶底的积水、污垢、腐败的有机物、牙垢以及 人与动物的粪便等，看到了许多微小的生物，当时，他把它们称为 “活的野兽”。吕文虎克用自己制造的显微镜来观察一切可以收集 到的东西，第一个正确地描述了细菌的形态有球状、杆状和螺旋 状等。吕文虎克的发现对微生物的存在提供了有力的证据，为微生 物学成为一门科学奠定了基础。随者科学的进步和工业的发展，由 吕文虎克创制的显微镜，经过不断革新和改良，显微镜的放大倍数 以及它的性能和质量都有显著的提高。此后便开始了微生物形态的 记述时期，许多科学家使用显微镜对细菌进行观察和研究，单纯地 描述所看到的各种微生物的形态，这个时期由十七世纪中叶至十九 世纪中叶，在将近二百年之久的时间里，虽然在微生物的形态学方 面有比较多的收获，但是对于微生物的生命活动规律，以及与人类 生产、生活的关系，则仍然所知甚微，微生物的研究停滞在形态学 的描述上。（自然发生论的阻碍） 2.徽生物的生理学时期 十九世纪六十年代，酿酒工业和蚕丝工业在欧洲一些国家中占 有重要经济地位。当时发生了酒味变酸、变苦和蚕病危害等，进 步推动了对微生物的研究，促进了微生物学的兴起。 法国学者巴斯德(Louis Pasteur,1822-1895)为了解决发酵工 业上所遇到的困难，经过科学实验，证明了有机物的发酵与腐败均 由不同微生物引起，酒变质是由于污染了杂菌生长繁殖的结果。他 还对流行的蚕病、鸡霍乱、炭疽病等病原体进行了研究，证明传染 病的流行是由于病原微生物的传播所引起的，证明蚕的微粒子病的 病原体是一种原虫，不但找到了有效的隔离病原防止传染的方法， 而且还为传染病的病原学说奠定了基础。1861年，Pasteur利用有 7
7 的。 1．微生物的形态学时期：微生物的发现 十七世纪末期，资本主义开始发展，海外贸易日益频繁，由于 航海事业的需要，促进了光学仪器的发展，玻璃的研磨工艺达到了 相当的水平，使显微镜的制造有了可能，随着显微镜的发明和改进， 对微生物才有了科学认识。 首先看到微生物的是荷兰人安东·吕文虎克（Antong Van Leeuwenhook，1632-1723），他是荷兰一个小镇上的布商，擅长磨 制透镜。1676 年，他制造出第一架放大 200-300 倍的显微镜，用它 观察雨水、井水、铁桶底的积水、污垢、腐败的有机物、牙垢以及 人与动物的粪便等，看到了许多微小的生物，当时，他把它们称为 “活的野兽”。吕文虎克用自己制造的显微镜来观察一切可以收集 到的东西，第一个正确地描述了细菌的形态有球状、杆状和螺旋 状等。吕文虎克的发现对微生物的存在提供了有力的证据，为微生 物学成为一门科学奠定了基础。随着科学的进步和工业的发展，由 吕文虎克创制的显微镜，经过不断革新和改良，显微镜的放大倍数 以及它的性能和质量都有显著的提高。此后便开始了微生物形态的 记述时期，许多科学家使用显微镜对细菌进行观察和研究，单纯地 描述所看到的各种微生物的形态，这个时期由十七世纪中叶至十九 世纪中叶，在将近二百年之久的时间里，虽然在微生物的形态学方 面有比较多的收获，但是对于微生物的生命活动规律，以及与人类 生产、生活的关系，则仍然所知甚微，微生物的研究停滞在形态学 的描述上。（自然发生论的阻碍） 2．微生物的生理学时期 十九世纪六十年代，酿酒工业和蚕丝工业在欧洲一些国家中占 有重要经济地位。当时发生了酒味变酸、变苦和蚕病危害等，进一 步推动了对微生物的研究，促进了微生物学的兴起。 法国学者巴斯德（Louis Pasteur，1822-1895）为了解决发酵工 业上所遇到的困难，经过科学实验，证明了有机物的发酵与腐败均 由不同微生物引起，酒变质是由于污染了杂菌生长繁殖的结果。他 还对流行的蚕病、鸡霍乱、炭疽病等病原体进行了研究，证明传染 病的流行是由于病原微生物的传播所引起的，证明蚕的微粒子病的 病原体是一种原虫，不但找到了有效的隔离病原防止传染的方法， 而且还为传染病的病原学说奠定了基础。1861 年，Pasteur 利用有
名的“曲颈瓶实验”驳倒了当时的自然发生论。证明了微生物来源 于微生物的种子，并指出在发酵工业的生产过程中，只要严密消毒， 根绝外界微生物的污染，就不会自然发生微生物而使产品变质。巴 斯德创用了加温处理的方法，防止酒类等变质，这就是沿用至今的 巴氏消毒法。巴斯德还对当时欧洲流行的炭疽病、鸡霍乱等进行研 究，研制出了有效防治这两种疾病的活疫苗：无毒炭疽芽孢苗和鸡 霍乱弱毒菌苗。巴斯德研究的高潮是将这些原理推广应用于治疗狂 犬病，研制出了狂犬病弱毒疫苗(1885年)，他的研究促进了免疫 学发展成为一门现代科学。 由于巴斯德的研究，开始了微生物学的生理学时代，人们认识 到微生物之间不仅有形态学的差异，而且在生理学上也有所不同， 进一步认识到微生物在自然界中所起的重要作用，微生物学开始成 为一门独立的学科，巴斯德在人类征服各种可怕的传染病方面作出 了巨大贡献。 在巴斯德的启发下，英国外科医生李斯特(Joseph Lister, 1827-1912)创用了石炭酸喷洒手术室和煮沸手术用具等，以防止 外科手术的继发感染，为防腐、消毒以及无菌操作打下了一定的基 础 在微生物学中，另一创始人是从事微生物研究工作的德国医生 柯赫(Robert Koch,1843-1910),他在研究微生物学的技术上贡献 很大，可以说是微生物学研究方法的奠基人之一，他首先创用了固 体培养，有了这个创造，人们才有可能将细菌从环境中，从病人的 体内或排泄物中分离出来而成为纯培养，才能对每种细菌分别地加 以具体研究。他还创用了染色方法，固体培养基及实验动物感染等， 由于这些方法的发明，也由于人类保健事业及普医事业的需要，激 发了微生物学家对人畜传染病病原的探索。他们以惊人的速度一个 接一个地把当时认为最严重的人畜传染病的病原菌都先后发现了， 自十九世纪七十年代到二十世纪的二十年代是发现病原菌的黄金 时代，所发现的病原菌不下百余种。除细菌外，还有放线菌等，主 要有麻风杆茵、淋病双球菌、鸡霍乱杆菌（巴氏杆茵）、伤寒杆菌、 葡萄球菌、结核杆菌、马鼻疽杆菌、霍乱弧菌、猪丹毒杆菌等。（这 时期也得出了一个错误结论，微生物主要是有害的。) 通过对不同病原菌的实验观察，1884年柯赫提出了确定病原 体的柯赫法则
8 名的“曲颈瓶实验”驳倒了当时的自然发生论。证明了微生物来源 于微生物的种子，并指出在发酵工业的生产过程中，只要严密消毒， 根绝外界微生物的污染，就不会自然发生微生物而使产品变质。巴 斯德创用了加温处理的方法，防止酒类等变质，这就是沿用至今的 巴氏消毒法。巴斯德还对当时欧洲流行的炭疽病、鸡霍乱等进行研 究，研制出了有效防治这两种疾病的活疫苗：无毒炭疽芽孢苗和鸡 霍乱弱毒菌苗。巴斯德研究的高潮是将这些原理推广应用于治疗狂 犬病，研制出了狂犬病弱毒疫苗（1885 年），他的研究促进了免疫 学发展成为一门现代科学。 由于巴斯德的研究，开始了微生物学的生理学时代，人们认识 到微生物之间不仅有形态学的差异，而且在生理学上也有所不同， 进一步认识到微生物在自然界中所起的重要作用，微生物学开始成 为一门独立的学科，巴斯德在人类征服各种可怕的传染病方面作出 了巨大贡献。 在巴斯德的启发下，英国外科医生李斯特（Joseph Lister， 1827-1912）创用了石炭酸喷洒手术室和煮沸手术用具等，以防止 外科手术的继发感染，为防腐、消毒以及无菌操作打下了一定的基 础。 在微生物学中，另一创始人是从事微生物研究工作的德国医生 柯赫（Robert Koch，1843-1910），他在研究微生物学的技术上贡献 很大，可以说是微生物学研究方法的奠基人之一，他首先创用了固 体培养，有了这个创造，人们才有可能将细菌从环境中，从病人的 体内或排泄物中分离出来而成为纯培养，才能对每种细菌分别地加 以具体研究。他还创用了染色方法，固体培养基及实验动物感染等， 由于这些方法的发明，也由于人类保健事业及兽医事业的需要，激 发了微生物学家对人畜传染病病原的探索。他们以惊人的速度一个 接一个地把当时认为最严重的人畜传染病的病原菌都先后发现了， 自十九世纪七十年代到二十世纪的二十年代是发现病原菌的黄金 时代，所发现的病原菌不下百余种。除细菌外，还有放线菌等，主 要有麻风杆菌、淋病双球菌、鸡霍乱杆菌（巴氏杆菌）、伤寒杆菌、 葡萄球菌、结核杆菌、马鼻疽杆菌、霍乱弧菌、猪丹毒杆菌等。（这 一时期也得出了一个错误结论，微生物主要是有害的。） 通过对不同病原菌的实验观察，1884 年柯赫提出了确定病原 体的柯赫法则
随着科学的发展，人们逐渐发现这些假说有一定的局限性，过 于偏重于病原体的致病作用，而忽视了机体的防御机能，还有一些 病原微生物。用现在的方法和技术至今仍未获得纯培养（如麻风杆 菌)。而且目前在确定某些病原体微生物是否为某个疾病的病原体 时，尚可采用其他方法，如血清学技术等。虽然三假说不够完善， 但在今后确定某一新的病原体时，仍有一定的指导意义。 这段时间由1870年到1920年大约五十年。 3.现代微生物学的发展 概括起来有三大进展：遗传学、病毒学、免疫学。 ()对微生物学内容的探讨：己达到分子水平，对蛋白质、碳水化 合物、脂类的代谢过程已研究得相当透彻，对微生物的生长繁殖规 律认识得更加清楚。在分离培养技术和方法上也有了很大改进。 (②)在病毒方面：已经发现了许多目前使人、畜和植物致病的病毒， 弄清了它们的形态、构造和生化特性，创造了多种培养和鉴定病毒 的方法。 (3)在遗传方面：弄清了遗传的物质基础DNA和RNA的化学构造 和基因实质，能够分离出遗传基因，进行遗传工程（或基因工程）， 控制遗传性状的研究。 (④)在免疫方面：对抗原抗体及其反应的深入研究，进一步弄清了 抗体中各类免疫球蛋白的特性，体液免疫的机制、机体内抗原识别 与免疫耐受的性质。也创造了很多种抗原抗体反应技术，包括荧光 抗体、酶标记抗体、酶联免疫吸附技术、琼脂扩散与免疫电泳技术 单克隆抗体技术等，成为诊断传染病和进一步研究抗原抗体反应的 重要技术。同时，还创造了很多种非常有效的弱毒活菌苗和疫苗， 并研究和推广了口服免疫和气雾免疫。 (⑤)在化学治疗药物与抗生素方面：基于对微生物基础代谢环节拮 抗作用的认识，创制了很多有效的药物治疗和控制了不少过去认为 是难以治愈的人、畜传染病。 除此以外，微生物学在畜牧业中的应用，也有很大发展。研究 饲料的微生物调剂。利用工农业副产品或其废物以培养微生物使之 成为有用的微生物饲料已经取得进展。例如：发酵饲料、单细胞蛋 白饲料等都已在生产上试用，扩大了饲料来源。在乳品和其他畜产 品的加工方面的微生物学研究，使产品的品质、保存性和安全性都 得到很大的提高。 9
9 随着科学的发展，人们逐渐发现这些假说有一定的局限性，过 于偏重于病原体的致病作用，而忽视了机体的防御机能，还有一些 病原微生物。用现在的方法和技术至今仍未获得纯培养（如麻风杆 菌）。而且目前在确定某些病原体微生物是否为某个疾病的病原体 时，尚可采用其他方法，如血清学技术等。虽然三假说不够完善， 但在今后确定某一新的病原体时，仍有一定的指导意义。 这段时间由 1870 年到 1920 年大约五十年。 3．现代微生物学的发展 概括起来有三大进展：遗传学、病毒学、免疫学。 ⑴对微生物学内容的探讨：已达到分子水平，对蛋白质、碳水化 合物、脂类的代谢过程已研究得相当透彻，对微生物的生长繁殖规 律认识得更加清楚。在分离培养技术和方法上也有了很大改进。 ⑵在病毒方面：已经发现了许多目前使人、畜和植物致病的病毒， 弄清了它们的形态、构造和生化特性，创造了多种培养和鉴定病毒 的方法。 ⑶在遗传方面：弄清了遗传的物质基础 DNA 和 RNA 的化学构造 和基因实质，能够分离出遗传基因，进行遗传工程（或基因工程）， 控制遗传性状的研究。 ⑷在免疫方面：对抗原抗体及其反应的深入研究，进一步弄清了 抗体中各类免疫球蛋白的特性，体液免疫的机制、机体内抗原识别 与免疫耐受的性质。也创造了很多种抗原抗体反应技术，包括荧光 抗体、酶标记抗体、酶联免疫吸附技术、琼脂扩散与免疫电泳技术、 单克隆抗体技术等，成为诊断传染病和进一步研究抗原抗体反应的 重要技术。同时，还创造了很多种非常有效的弱毒活菌苗和疫苗， 并研究和推广了口服免疫和气雾免疫。 ⑸在化学治疗药物与抗生素方面：基于对微生物基础代谢环节拮 抗作用的认识，创制了很多有效的药物治疗和控制了不少过去认为 是难以治愈的人、畜传染病。 除此以外，微生物学在畜牧业中的应用，也有很大发展。研究 饲料的微生物调剂。利用工农业副产品或其废物以培养微生物使之 成为有用的微生物饲料已经取得进展。例如：发酵饲料、单细胞蛋 白饲料等都已在生产上试用，扩大了饲料来源。在乳品和其他畜产 品的加工方面的微生物学研究，使产品的品质、保存性和安全性都 得到很大的提高
第一章细菌的形态与结构 教学要求：本章重点讲解细菌的大小及形态、细菌的基本结构 与功能，细菌的特殊结构与功能。 本章重点：细菌的基本结构与特殊结构。 本章难点：细菌的特殊结构。 本章教学时数：4学时 本章讲授的主要内容： 第一节细菌的形态 第二节细菌的基本结构 第三节细菌的特殊结构 思考题： 1.什么是细菌？ 2.细菌的基本结构与特殊结构各包括哪些？各种结构的功能分 别是什么？ 3.比较革兰氏阳性菌和阴性菌的细胞壁的结构及化学组成的差 异。 4.试述脂多糖及外膜蛋白的组成及功能。 5.什么是原生质体、球状体、细菌L型？细菌L型的常用诱导 剂是什么？其诱导原理如何？ 6.叙述细菌核体与真核细胞核的异同。 7.解释荚膜、微荚膜、黏液层、糖萼的概念及它们的功用。 8.S层是什么样的结构？ 9.试述鞭毛的结构功能。 10.菌毛的本质、分类及功能如何？ 1山.叙述芽孢的结构、功能及对外界环境抵抗力强的原因。 12.根据鞭毛、芽孢能否鉴别细菌？ 13.用普通光学显微镜观察细菌为什么要染色？常用的细菌染色 方法有哪些？ 14.什么是革兰氏染色？有何意义？其染色机制如何？ 10
10 第一章 细菌的形态与结构 教学要求：本章重点讲解细菌的大小及形态、细菌的基本结构 与功能，细菌的特殊结构与功能。 本章重点：细菌的基本结构与特殊结构。 本章难点：细菌的特殊结构。 本章教学时数：4 学时 本章讲授的主要内容： 第—节细菌的形态 第二节细菌的基本结构 第三节细菌的特殊结构 思考题： 1．什么是细菌？ 2．细菌的基本结构与特殊结构各包括哪些？各种结构的功能分 别是什么？ 3．比较革兰氏阳性菌和阴性菌的细胞壁的结构及化学组成的差 异。 4．试述脂多糖及外膜蛋白的组成及功能。 5．什么是原生质体、球状体、细菌 L 型?细菌 L 型的常用诱导 剂是什么?其诱导原理如何? 6．叙述细菌核体与真核细胞核的异同。 7．解释荚膜、微荚膜、黏液层、糖萼的概念及它们的功用。 8．S 层是什么样的结构? 9．试述鞭毛的结构功能。 10．菌毛的本质、分类及功能如何? 11．叙述芽孢的结构、功能及对外界环境抵抗力强的原因。 12．根据鞭毛、芽孢能否鉴别细菌? 13．用普通光学显微镜观察细菌为什么要染色?常用的细菌染色 方法有哪些? 14．什么是革兰氏染色?有何意义?其染色机制如何?
