动物微生物教案.docx
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动物微生物教案
第____课时
绪论
教学目标:
了解微生物的基本内容,明确微生物学研究的目的、意义和课程学习的主要任务。
教学的重点和难点:
微生物的概念和微生物学的发展简史。
教学方法:
多媒体教学
教学内容:
一、微生物简介
(一)什么是微生物
微生物是形体微小,结构简单,绝大多数是肉眼看不到的,必须借助显微镜才能观察到的一类低等生物的总称。
从广义上讲:
它包括单细胞的细菌、放线菌、立克次氏体、支原体、酵母菌、藻类(蓝绿藻)、原生动物等;多细胞的霉菌;以及不具细胞结构的病毒(动物、植物、昆虫病毒,噬菌体)。
(二)微生物的特点
微生物与动、植物相比,除了具有新陈代谢、生长发育、衰老死亡等共同属性外,还具有以下特点:
1.种类多分布广
2.繁殖快
3.代谢旺盛
4.容易培养
5.容易变异
二、微生学的研究对象
三、食品微生物学研究的任务与目的
(一)研究的任务
(二)研究目的
四、微生物学的发展简史
(一)感性认识时期
(二)形态学描素时期
(三)生理学发展时期
(四)近代微生物学的发展
复习题:
1.什么是微生物?
2.为什么说巴斯德和柯赫是微生物学的奠基人?
3.简述微生物学在生命科学发展中的地位,并描绘其前景。
第____课时
教学目标:
1.掌握细菌、酵母菌、霉菌、放线菌这四大类微生物的基本形态。
2.了解四大类微生物的繁殖方式
3.初步了解病毒及噬菌体
教学的重点和难点:
1.细菌细胞壁的构造和革兰氏染色的原理、方法。
2.芽胞和荚膜的概念及其特点。
教学内容:
第一章微生物的形态结构
微生物与其它生物一样都是从简单到复杂,从低级到高级发展进化。
目前,微生物种类繁多,与动植物食品有关的微生物有细菌、真菌、放线菌和噬菌体等,研究这些微生物的形态和结构,是食品微生物学的重要内容之一。
第一节细菌
细菌是以横二分裂方式繁殖,单细胞的原核生物。
或者说细菌是一类细胞细而短、结构简单、细胞壁坚韧、以二等分裂方式繁殖和水生性较强的原核微生物。
细菌的大小
细菌的基本形态
一、球菌(Coccus)
二、杆菌(Bacillus)
三、螺旋菌(Spirillarbacterium)
细菌的结构
一、细菌的基本结构
细胞构造模式图
细菌的基本结构是指各种菌都具有的细胞结构。
它包括细胞壁、细胞膜、细胞浆(细胞质)、核体、核蛋白体亦称核糖体和内含物等。
(一)细胞壁(CellWall)
1.细胞壁的主要功能
2.细胞壁的化学组成
(1)G(+)菌细胞壁化学组成:
①肽聚糖:
真细菌细胞壁的特有成分。
其含量占细胞壁物质的40~60%,多达90%。
多层网状结构。
双糖单位:
N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰胞壁酸,它们交替通过β—1,4苷键连接成的多糖骨架,
四短肽:
由L—丙氨酸、D—谷氨酸、L—赖氨酸,D—丙氨酸形成的小短肽,与胞壁酸相连
交联桥:
存在于相邻的两个短肽之间,连接一个短肽的L—赖氨酸与另一短肽的D—丙氨酸,例如金黄色葡萄球菌的交联桥由5个甘氨酸形成的小短肽。
从而使G(+)菌的细胞壁形成多层的空间网状、坚固致密结构。
②磷壁酸(垣酸):
占细胞壁干重的50%。
分为甘油磷壁酸和核醇磷壁酸
③脂类:
其含量占细胞壁物质的2%。
除此之外,还有少量10%蛋白质。
(2)G(-)菌细胞壁的化学组成:
G(-)菌比G(+)菌细胞壁的结构与化学组成要复杂些,为多层结构。
①外膜(外壁层):
它位于肽聚糖层的外表面,呈不规则的波浪形,主要由脂多糖、脂蛋白、脂质构成。
这些成分常与细菌的抗原性、毒性,以及对噬菌体的敏感性有关。
②肽聚糖:
仅占细胞壁干重的10~20%。
机械强度抵抗力比G(+)菌弱,双糖单位与G(+)菌相同。
差别在于:
四短肽:
由L—丙氨酸、D—谷氨酸、m—二氨基庚二酸、D—丙氨酸构成。
没有交联桥。
两肽尾的连接通过甲肽尾的D—丙氨酸与乙肽尾的m—二氨基庚二酸之间直接交联;并且不是所有短肽都连接,有许多游离的短肽。
③脂类:
其含量占细胞壁物质的20%,脂类含量多少与细菌对某些抗菌药物的抗性有关,脂类能防碍药物的穿透。
除此之外,还含有60%蛋白质,但G(-)菌不含有磷壁酸。
表1-2G(-)菌与G(+)菌细胞壁的比较
菌型
肽聚糖
脂类
蛋白质
磷壁酸
二氨基庚二酸
G(+)菌
40~60%
2%
10%
+
-
G(-)菌
10~20%
20%
60%
-
+
菌型
细胞壁
交联桥
层数
外膜
机械强度
G(+)菌
厚
+
单层
-
大
G(-)菌
薄
-
多层
+
小
3.细胞壁与革兰氏染色
原理:
细菌细胞壁的结构及其化学组成决定了革兰氏染色反应。
现知G(+)菌由于细胞壁肽聚糖含量高,脂类含量低,乙醇处理中被脱水引起细胞壁肽聚糖层中孔径变小,通透性降低,结晶紫——碘复合物被保留在细胞内,细胞不被脱色,再用沙黄复染仍呈紫色;对于G(-)菌细胞壁中脂类含量高,肽聚糖含量低,因而经脂溶剂乙醇的处理,溶解了脂类物质,导致G(-)菌细胞壁肽聚糖层中孔径变大,通透性增加,结晶紫——碘复合物亦被乙醇抽提出,再用沙黄复染菌体呈红色。
4.细胞壁与溶菌酶的溶菌作用
(二)细胞膜(CellMembrane)
细胞膜的功能为:
①控制细胞内、外的物质(营养物质和代谢废物)的运送、交换;营养物质的选择性渗透和转运必须通过细胞膜。
②维持细胞内正常渗透压的屏障作用;③合成细胞壁各种组分(LP、肽聚糖、磷壁酸)和荚膜等大分子的场所;与生物合成作用有关。
④进行氧化磷酸化或光合磷酸化的产能基地;⑤许多酶(β-半乳糖苷酶、有关细胞壁和荚膜的合成酶、ATP酶)和电子传递链组分的所在部位;与细菌的呼吸作用有关。
⑥鞭毛的着生点和提供其运动所需的能量等。
⑦与物质的分解作用有关。
间体(mesosome)
(3)细胞质(cytoplasm)
质粒(Plasmid)是染色体以外的遗传物质,为环状闭合的双股DNA,携带有遗传信息,控制细菌某些特定的遗传性状,能在胞浆中自我复制,可维持许多代,细菌分裂时质粒可转移到子代细胞中。
核蛋白体(Ribosome)
(4)核质体(nuclearbody)
第____课时
教学目标:
1.掌握细菌、酵母菌、霉菌、放线菌这四大类微生物的基本形态。
2.了解四大类微生物的繁殖方式
3.初步了解病毒及噬菌体
教学的重点和难点:
1.细菌细胞壁的构造和革兰氏染色的原理、方法。
2.芽胞和荚膜的概念及其特点。
教学内容:
二、细菌的特殊结构
(一)荚膜(capsule)
l.糖被(glycocalyx)
包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的胶状物质,称为糖被。
糖被按其有无固定层次、层次厚薄又可细分为荚膜(capsule或macrocapsule,大荚膜)、微荚膜(microcapsule)、粘液层(slimelayer)和菌胶团(zoogloea)。
荚膜的功能为:
①保护作用;②贮藏养料;④表面附着作用,⑤细菌间的信息识别作用,如根瘤菌属(Rhizobium);⑥堆积代谢废物。
(二)鞭毛
鞭毛(flegellum):
某些细菌长在体表的长丝状、波曲的附属物,称为鞭毛,其数目为一至数十根,具有运动的功能。
(三)菌毛(Pilus或fimbria):
菌毛(曾有纤毛、激毛、伞毛、线毛或须毛等译名)是长在细菌体表的一种纤细、中空、短直、数量较多的蛋白质附属物,在革兰氏阴性细菌中较为常见。
(四)芽孢(endospore,spore)
某些细菌在其生长发育后期,可在细胞内形成一个圆形或椭圆形的抗逆性休眠体,称为芽孢。
由于每一营养细胞内仅生成一个芽孢,故芽孢无繁殖功能。
1.芽孢的种类
2.芽孢的构造和化学组成
芽孢构造地模式图
3.芽孢形成(sporulation):
4.芽孢的萌发(germination)
5.芽孢的耐热性与抗不良环境因素
6.研究芽孢的意义
7.伴孢晶体(parasporalcrystal)
三、细菌的繁殖
四、细菌群体(菌落)的形态
菌落(colony)菌苔(lawn)
复习题
1.细菌概念
2.什么是革兰氏染色?
革兰氏染色的原理怎样?
3.绘图描述细菌的一般构造和特殊构造。
4.试述革兰氏阳性细菌与革兰氏阴性细菌细胞壁构造的异同点。
5.简述细菌的形态及其排列方式。
6.什么是细胞壁、细胞膜、间体、核质体?
它们有何功能?
7.什么是糖被?
糖被分集中类型,其化学组成和功能怎样?
8.鞭毛的着生方式怎样?
如何证实细菌是否存在鞭毛?
9.什么是芽胞?
绘图描述芽胞的构造,试分析芽胞抗逆性的原因。
10.芽胞是怎样形成的?
研究芽胞的意义是什么?
11.什么是菌落和菌苔?
细菌的菌落特征是什么?
第____课时
教学目标
了解放线菌的基本形态。
教学的重点和难点
放线菌的概念
教学内容
第二节放线菌
放线菌(actinomycetes)是一类呈菌丝状生长、主要以孢子繁殖和陆生性强的原核生物。
放线菌与人类的关系极为密切。
一、放线菌的形态构造
放线菌菌丝体分为营养菌丝(基内菌丝),气生菌丝和孢子菌丝三个部分。
链霉菌孢子丝的形态多样,有直、波曲、钩状。
螺旋状、轮生(包括一级轮生和二级轮生)等多种。
各种链霉菌有不同形态的孢子丝,而且性状较稳定,是对它们进行分类、鉴定的重要指标。
螺旋状的孢子丝较为常见。
其螺旋的松紧、大小、转数和转向都较稳定。
转数在1~20转间,一般为5~10转,转向有左旋或右旋,一般以左旋居多。
根据孢子菌丝着生情况,形态以及孢子的形态等特征,是鉴定放线菌的重要依据。
二、放线菌的生理特性
放线菌大多数为需氧菌,只有少数为厌氧菌,生长最适温度为30-32℃,寄生菌则适宜在37-40℃生长,高温放线菌可在50-65℃下生长,绝大多数适宜在中性偏碱的pH6.8-7.5环境中生长。
放线菌的菌落常呈辐射状,故称放线菌。
菌落由菌丝体构成,因菌丝体能产生孢子,使菌落表面呈绒状和皱褶。
由于放线菌菌丝及孢子常具色素,也使菌落的正面、背面因菌种和培养基成分的不同呈现不同的颜色。
水溶性色素可扩散至培养基,脂溶性色素则不扩散。
三、放线菌的菌落特征
在固体培养基表面,放线菌的细胞有基内菌丝和气生菌丝的分化,气生菌丝到成熟时又会分化成孢子丝并产生成串的干粉状孢子,这些气生菌丝或孢子丝伸展在空气中,菌丝间一般都不存在毛细管水。
这就使放线菌获得其特有的与细菌不同的菌落特征:
干燥、不透明,表面呈紧密的丝绒状,上有一层色彩鲜艳的干粉;菌落和培养基的连接紧密,难以挑取;菌落的正反面颜色常常不一致,以及菌落边缘培养基的平面有变形现象,等等。
四、放线菌的繁殖
根据电子显微镜对放线菌超薄切片进行观察,发现放线菌孢子的形成只有横割分裂而无凝聚分裂方式。
复习题:
什么是放线菌?
其菌落有何特点?
小结:
第____课时
教学目标:
1.了解酵母菌、霉菌的基本形态。
2.掌握
教学的重点和难点:
酵母菌和霉菌的的繁殖方式
教学内容:
第三节真菌
主要的真核微生物有:
真菌酵母菌
真核微生物丝状真菌——霉菌
大型真菌(蕈菌):
如灵芝、银耳、凤尾菇、猴头等。
显微藻类
原生动物
由于大型真菌(蕈菌)和显微藻类一般在植物学中有详细介绍,而原生动物则在动物学
中有较多描述,因此,这里就着重介绍真菌中的酵母菌和霉菌。
真菌是一类低等的真核生物,它们主要有以下五个特点:
①不能进行光合作用,不含有叶绿素,无根、茎、叶分化;
②以产生大量孢子进行繁殖,真菌有无性生殖和有性生殖,主要是孢子生殖;