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1、卫 生 微 生 物 学公共卫生学院主讲 杨晓炜,第一章 序论,教学安排微生物与我们卫生微生物学的历史沿革微生物类群及特点如何学习微生物学,一、教学安排,理论知识方面：共20学时 要求：1.微生物生态，环境中微生物的主要类群 2.卫生微生物研究和检测的方法，3.消毒与灭菌、生物危害与生物损伤防护 4.水微生物，土壤微生物，空气微生物，食品微生物，药品微生物，化妆品微生物，特殊环境中微生物和 医疗和卫生用品微生物等,实验、技能方面：12学时 要求：1.熟练掌握显微镜使用和保护方法 2.无菌操作技术、培养基制备、消毒、灭菌技术 3.细菌纯培养分离方法、菌种保存方法 4.简单的细菌鉴定,一、教学安排,
2、二、微生物与我们,什么是微生物？自然界中存在的肉眼看不见的微小生物总称。,真核细胞型微生物细胞核分化程度高，有核膜和核仁，细胞器完整。如真菌、原生动物、藻类。原核细胞型微生物细胞核的分化较低，仅有原始核质，无核膜、核仁，细胞器不完善。DNA和RNA同时存在。这类微生物众多，有细菌、放线菌、支原体、衣原体、立克次体、螺旋体。非细胞型微生物是体积最小的一类微生物。无典型的细胞结构，只能在活细胞内生长繁殖。病毒、类病毒、朊病毒。,微生物的种类与分布,微生物的分布,广泛,100m,300m,1400m,2100m,3150m,4050m,6000m,二、微生物与我们,每张纸币带细菌：900万个；,人体
3、体表及体内存在大量的微生物：皮肤表面：平均10万个细菌/平方厘米；肠道：微生物总量达100万亿，粪便干重的1/3是细菌，每克粪便的细菌总数为：1000亿个；,细菌数亿/g土壤，土壤中的细菌总重量估计为：10034 10 12 吨；,尽量避免一家人合用一管牙膏。,微生物与人类的关系,绝大多数有益正常菌群 normal flora人和动物机体内正常情况下存在的微生物群 少数微生物对人和动、植物是有害病原微生物 pathogenic microbes 能致病的微生物,灾难 tragedy,鼠疫:公元6世纪 鼠，跳蚤 人死亡率 30%-100%埃博拉病毒:1976年 疑啮齿类动物死亡 率50-90%艾
4、滋病毒:1980年 疑非洲绿猴 死亡率 61%疯牛病:1985年 牛 人 消化道 死 亡率100%禽流感:1997年 鸡、鸭、鸽子等 33.3%-100,鼠疫（黑死病）席卷中世纪的欧洲,鼠疫俗称“黑死病”公元14世纪，鼠疫第二次大流行，历时70多年，波及欧、亚、北非等各大洲，当时以英国、意大利发病最重，死亡人数几乎占总人口的1/2，欧洲则共计近1/4的人口丧生。,疯牛病学名牛脑海绵状病，简称BSE。1985年4月，医学家们在英国首先发现。,朊粒（朊病毒）,SARS,（SARS）於2002年在中國廣東順德首發，並擴散至東南亞乃至全球，直至2003年中期疫情才被逐漸消滅的一次全球性傳染病疫潮。,S
5、ARS 31个国家,猪链球菌,益处：1.农业方面：以菌造肥、以菌催长、以菌防病、以菌治病 2.工业方面：食品、制革、纺织、石油、化工 3.医药方面：抗生素、维生素、辅酶等 4.物质循环 5.基因工程,二、微生物与我们,微生物,食品,抗生素,基因工程,菌肥,抗药性,疾病、瘟疫,二、微生物与我们,一、微生物学的经验时期,1、11世纪初，我国北宋末年刘真人提出肺痨病是由小虫引起。,2、明朝隆庆年间(15671572)中国已采用人痘接种来预防天花，该方法先后传授到朝鲜、日本、俄国和欧洲。,二、实验微生物学时期,1676年，微生物学的先驱荷兰人列文虎克（Antony van leeuwenhoek）首次
6、观察到了细菌。他没有上过大学，是一个只会荷兰语的小商人，但却在1680年被选为英国皇家学会的会员。业余时间制造过400多架单式显微镜和放大镜，放大率一般为50200倍。,微生物学,列文虎克的显微镜,现代光学显微镜,(Edward Jenner,17491823)首创用牛痘预防天花，为预防医学开辟了广阔途径。,（细莫威斯 18271912)首创用石炭酸喷洒手术室和煮沸手术用具以防术后感染，为防腐、消毒，以及无菌操作奠定了基础。,巴斯德路易斯(1822-1895)法国微生物学家、化学家，近代微生物学的奠基人。,巴斯德的贡献,(1)发现并证实发酵是由微生物引起的；(2)彻底否定了“自然发生”学说；化
7、学家出生的巴斯德涉足微生物学是为了治疗“酒病”和“蚕病”著名的曲颈瓶试验无可辩驳地证实，空气内确实含有微生物，是它们引起有机质的腐败。(3)免疫学预防接种首次制成狂犬疫苗(4)其他贡献巴斯德消毒法：60-65作短时间加热处理，杀死有害微生物,微生物学,曲颈瓶实验,柯赫(1843 1910),Contribution:微生物学基本操作技术方面的贡献对病原细菌的研究作出了突出的贡献,（1）微生物学基本操作技术方面的贡献,a）细菌纯培养方法的建立土豆切面 营养明胶 营养琼脂（平皿）b）设计了各种培养基，实现了在实验室内对各种微生物的培养c）流动蒸汽灭菌d）染色观察和显微摄影,（2）对病原细菌的研究作
8、出了突出的贡献,a）具体证实了炭疽杆菌是炭疽病的病原菌；b）发现了肺结核病的病原菌；（1905年获诺贝尔奖）c）证明某种微生物是否为某种疾病病原体的基本原则 著名的柯赫法则,柯赫氏法则(Koch postulates）,从动植物的患者体内分离出病原物 进行纯培养 回接到同样类型的动植物体，引起 同样的病症 再分离得到与第二步一致的菌系,抗生素的发现,Alexander Fleming(1881-1955)Sir Alexander Fleming Ernst Boris Chain Sir Howard Walter Florey,1973年以来发现的主要的病原微生物,人类免疫缺陷病毒,HIV
9、引起AIDS，1981年首报告，1983年分离到病毒性传播、输血传播、垂直传播,肝炎病毒进展,1947年，甲型肝炎和血清型肝炎的概念1970年，Dane颗粒（HBV）1973年，HAV颗粒（HAV）1978年，NANBV1989年，HCV、HEV1990-1994年，non A-E1995年，HGV1997年，TTV,朊粒(prion),比病毒更小库鲁病，克雅病疯牛病，羊瘙痒病1997年，Prusiner获诺贝尔奖,羊瘙痒病PrPC与PrPSC分子的三维结构,我国发展简史,学者黄祯祥首创体外细胞培养病毒的技术。汤飞凡教授在世界上首次分离出沙眼衣原体。,微生物学发展过程中的重大事件,1890 V
10、on Behring制备抗毒素治疗白喉和破伤风；1892 Ivanovsky 提供烟草花叶病毒是由病毒引起的证据；1928 Griffith发现细菌转化；1929 Fleming 发现青霉素；1944 Avery等证实转化过程中DNA是遗传信息的载体；1953 Watson和Crick提出DNA双螺旋结构；19701972 Arber、Smith和Nathans发现并提纯了 DNA限制性内切酶,现代微生物学时期多学科交叉促进微生物学全面发展1941年Beadle和Tatum粗糙脉胞菌生化突变株微生物遗传学和微生物生理学其他分支学科发展细菌学、真菌学、病毒学、分类学、工业微生物学、土壤微生物学、
11、医学微生物学60年代微生物生态学、环境微生物学交叉学科发展50年代与分子生物学等汇合，迅速发展80年代基因工程微生物发酵工业,三、微生物的发现和微生物学建立与发展,我国微生物学发展*古代酿酒、制酱等卓越贡献；*20年代初系统介绍微生物学知识，从事研究；*19101921伍连德建立卫生防疫机构；*2030年代对医学微生物学进行实验研究；*30年代在高校设立酿造科目和农产制造系；*新中国成立，重点大学设置微生物专业；现代发酵工业、抗生素、生物农药形成一定规模*改革开放，应用和基础理论取得重要成果，两步法生产Vc世界先进水平，抗生素总产量世界首位,三、微生物的发现和微生物学建立与发展,四、21世纪微
12、生物学展望,微生物基因组学研究全面展开 20世纪刚兴起，为HGP打下一定基础，21世纪将为后基因组研究发挥更多作用。现在完成测序的主要为模式微生物、特殊微生物及医用微生物。随着测序完善，将作为常规研究方法，从本质认识和利用改造微生物。,微生物生命现象的特性和共性更加受到重视 1.极端环境生存，有特殊代谢途径，如：生物固氮、厌氧、化能自养等 2.具有基本生物特性：生长、繁殖、代谢 3.个体小、结构简、易繁殖、易培养、变异快、易于操作,四、21世纪微生物学展望,与其他学科实现更广泛的交叉，获得新发展 20世纪与生化、遗传交叉形成分子生物学，21世纪进一步向地质、海洋、大气、太空渗透，发展新的学科，
13、如：微生物地球化学、海洋微生物学、大气微生物学、太空微生物学等。与能源、信息、材料、计算机结合开辟新的研究和应用领域。微生物学的研究技术方法将吸收其他学科的先进技术，向自动化、定向化和定量化发展微生物产业呈现全新局面 发现到现在的300年，在人类生活和生产实践得到广泛应用，尤其是微生物代谢物和菌体本身为生产对象的生物产业。所用的是自然界中筛选或选育的菌种。21世纪，将更广泛的挖掘新资源，利用基因工程生产大量的基因药物。此外，还将利用微生物生产各种新产品，如：降解性塑料、DNA芯片、生物能源等。,四、21世纪微生物学展望,微生物具备生命现象的特性和共性，将是21世纪进一步解决生物学重大理论问题，
14、如生命起源与进化，物质运动的基本规律等，和实际应用问题，如新的微生物资源的开发利用，能源、粮食等的最理想的材料。,五、微生物类群及特点 细胞型：原核：细菌、古生菌、放线菌、蓝细菌、支 原体、立克次氏体 真核：真菌、显微藻类、原生动物 非细胞型：病毒、类病毒和朊病毒细菌,个体小、结构简、胃口大、食谱广、繁殖快、易培养、数量大、分布广、种类多、级界宽、变异易、抗性强、休眠长、起源早、发现晚,细菌结构,细菌形态,古生菌 介于原核生物和真核生物之间，与细菌个体形态类似，但多生活极端环境中，极类似地球演化早期状态。,Methanogens：甲烷菌，极度厌氧，利用二氧化碳及氢气产生甲烷。Halophile
15、s：嗜盐菌，生长在如死海的高盐区。Thermacidophiles：嗜酸热菌，火山口及温泉处,放线菌单细胞，菌丝直径与细菌相似，1微米。菌丝分基内菌丝、气生菌丝和孢子丝。如:链霉菌属,放线菌菌丝,链霉菌形态模式图,霉菌基本单位菌丝。直径310m,菌丝交织成菌丝体,霉菌菌丝,上：无隔膜菌丝,下：有隔膜菌丝,*无隔膜菌丝：单细胞，多细胞核。如：低等真菌（即鞭毛菌亚门和接合菌亚门中的霉菌）。*有隔膜菌丝：多细胞，每细胞有1或多个CN。隔膜上有孔，细胞质和营养物质互通。如：高等真菌（即子囊菌亚门和半知菌亚门中的霉菌）。,酵母菌单细胞，15510m，芽殖或裂殖,酵母菌出芽繁殖,六、如何学习微生物学,兴趣重要性 微生物学是其他学科，如：遗传、生物信息等的基础 对以后的工作也是十分重要的，比如：进入科研、生物技术公司，相当多的制药行业依赖该学科该课程的特点是：易懂但易混；内容多、零散而难记。课后及时复习，并做好预习及时了解该学科及相关学科发展的最前沿,本章思考题：1.举例说明人类与微生物的关系，为什么说微生物既是 人类的敌人，更是我们的朋友？2.为什么说巴斯德和柯赫是微生物学的奠基人?,
