微生物学-教案.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流微生物学-教案.精品文档.微生物学教案第一部分 学期授课计划一、授课班级专业：药物制剂技术年级：11级班级：1、2班学生人数： 人二、学时安排总 学 时：51学时理论学时：51学时三、教学进度序号主要内容理论实验或实践进度安排1绪论22第1章 细菌663第2章 放线菌24第3章 其他原核微生物25第4章 真菌36第5章 病毒47第6章 微生物的分布与消毒、灭菌228第7章 微生物的遗传和变异29第8章 药物制剂的微生物学检查2210第9章 微生物在制药工业中的应用2211第10章 制药工业中的微生物控制2212第11章 非特异性免疫213第1

2、2章 特异性免疫214第13章 变态反应215第14章 免疫学的实际应用2合计3714四、教学目标微生物学为药剂专业的必修课，使学生掌握微生物学的基本概念、基本原理、基本理论及生命活动的规律，理解微生物的生命活动与其它生物之间的关系及与自然界和人类的关系，了解微生物在实际中的应用及微生物资源的开发利用，了解微生物学的研究进展和发展方向，了解微生物学的发展对现代生命科学的贡献。在此基础上突出微生物学在制药工业中的重要地位，并注重理论联系实际。（一）能力目标： 1、掌握微生物显微操作、形态鉴定、无菌操作、生长培养、分离纯化等技能；2、能够从事临床微生物学检验工作；3、保证药品质量，研究、生产微生物

3、药物制剂，开发新药等；4、能综合运用微生物基础知识和技能进行微生物的生产培养和食品药品卫生指标检测。（二）知识目标： 1. 系统了解微生物学基础理论知识； 2. 认识食品药品生产和加工中主要细菌、酵母菌、霉菌等类群、形态、结构、繁殖方式； 3. 了解微生物所需营养物质的种类、功能及其利用方式；掌握培养基的配制原则和方法；4. 了解微生物生长的规律以及影响微生物生长的因素、微生物培养与生长测定方法、 菌种保藏的方法。（三）职业思想素质目标1、培养善于自学和思考的能力；2、培养理论联系实际、严谨求实的科学态度，提高分析问题和解决问题的能力；3、培养认真负责、一丝不苟的工作态度与习惯，加强职业道德意

4、识；4、培养团结协作的职业素质。五、教材及教学参考书教材：蔡 凤主编微生物学，科学出版社，2012年出版.参考书：周德庆主编微生物学，高等教育出版社，2004年1月第一版.六、考试安排成绩考核：闭卷考试，按五级制进行成绩评定。学期成绩：平时考核30；期中成绩20%；期末考核50，平时成绩包括：考勤、作业、课堂测验、实践环节等。第二部分 单元授课计划学习单元一 绪论一、学习单元教学计划单元名称绪论计划学时2教学目标掌握微生物的概念、特点；了解微生物的分类及微生物在自然界的地位；了解微生物的作用及微生物学发展史。重点微生物的概念及微生物的主要类群；微生物学及微生物学研究的主要内容；微生物及微生物学

5、的重要性。难点难点：微生物的基本特征。解决办法课堂讲解、课堂互动、讨论。学时分配模块教学内容学时必备知识微生物的概念、特点；微生物的分类及微生物在自然界的地位2总计2二、教学过程设计（1）模块名称必备知识绪论计划学时2告知介绍课程学时、任课教师、考试安排及课程主要内容、参考书。讲授、提问课件、板书演示互动、发言2min教 学 基 本 内 容方法及手段第一章 绪 论第一节 微生物与病原微生物微 生 物: 存在于自然界中，个体微小，结构简单，肉眼直接看不见，必须借助光学显微镜或电子显微镜放大数百倍、数千倍，甚至数万倍才能观察到的微小生物。微生物的种类 非细胞型微生物 原核细胞型微生物 真核细胞型微

6、生物 核酸（DNA/RNA）非细胞型微生物 如：病毒（virus） 蛋白质 核质 原核细胞型微生物 细胞膜 细胞壁 如：细菌(Bacterium) 衣原体(Chlamydia) 支原体(Mycoplasma) 立克次体(Rickettsia) 螺旋体(Spirochete) 放线菌(Actinomycete) 细胞核真核细胞型微生物 细胞质 如：真菌(fungus) 细胞膜 细胞器 微生物与人类的关系 益 参与自然界中C、N、S等元素的循环。 农业方面：杀虫、造肥、固氮 工业方面：食品发酵、石油脱蜡 医药方面：制药、正常菌群 害 引起人类及动植物病害 导致工业产品、农副产品和 生活用品的腐烂和

7、霉烂。第二节 医学微生物学一、微生物学(microbiology) 是研究微生物的类型、分布、形态、结构、代谢、生长繁殖、遗传、进化，以及与人类、动植物等相互关系的科学。二、医学微生物学发展史 1.实验微生物学时期-微生物的发现及病原微生物学的建立Leeuwenhoek-显微镜Pasteur-巴氏消毒法Koch-分离细菌，郭霍法则Iwanovsky-烟草花叶病毒Loeffler,Frosch-口蹄疫病毒Walter-Reed-黄热病毒Twort-噬菌体 2.实验微生物学时期-抗感染免疫、化学疗法及抗生素的发现Jenner-牛痘预防天花 Pasteur-霍乱、炭疽、狂犬疫苗Behring-白喉抗

8、毒素 Ehrlich-体液抗体学说 Wright-体液免疫、细胞免疫 Ehrlich-砷凡纳明Fleming，Florey-青霉素 3.现代微生物学时期（1）新病原微生物的发现 : 朊病毒，军团菌，幽门螺杆菌，人类免疫缺陷病毒， 疯牛病，埃博拉病毒，冠状病毒，禽流感H5N1 （2）病原微生物致病性的认识 内源性感染，细菌耐药性，分子水平上的致病 机制的研究 （3）微生物学诊断技术 快速、准确、简易 ELISA，PCR （4）微生物的防治措施 新型疫苗的研制 : 核酸疫苗，基因工程疫苗启发式讲授多媒体教学举例说明多媒体教学重点讲授举例说明结合临床病例介绍归纳一、 微生物的概念二、 微生物特点三、

9、 微生物的分类及其在自然界中的地位讲授，引导学生共同总结课件、板书演示听、看5分钟作业复习思考题5分钟评价学习单元二 细菌一、学习单元教学计划单元名称细菌计划学时10教学目标(1)掌握细菌的形态、革兰氏染色。(2)掌握细胞结构和功能：一般结构如细胞壁、细胞膜、拟核、细胞质；特殊结构如鞭毛、荚膜、芽孢。 (3)掌握青霉素的杀菌机理；了解细菌的分裂与繁殖。(4)了解细菌的菌落重点细菌细胞结构、结构与功能的适应；细菌的革兰氏染色机理。难点细菌细胞壁的结构；芽孢的形成及芽孢的抗性机理；细菌细胞结构和功能的适应；细菌DNA复制与细胞分裂之间的关系。解决办法课堂讲解、课堂互动、讨论。学时分配模块教学内容学

10、时必备知识细菌的形态结构、细菌形态的检查方法2细菌的生长与繁殖、细菌的新陈代谢2细菌的致病性、常见病原性细菌2实验一 显微镜的使用与细菌形态结构的观察2实验二 细菌的培养与接种4总计12二、教学过程设计（1）模块名称必备知识细菌的形态结构、细菌形态的检查方法计划学时2教 学 基 本 内 容方法及手段第一节 细 菌一、细菌的大小与形态1.细菌的大小 -观察仪器：光学显微镜 测量单位：微米(m) 球菌(coccus)2.细菌的形态- 杆菌(bacillus) 螺形菌(spiral bacterium)二、 细菌的基本结构（一）细胞壁(cell wall)-位于细菌细胞的最外层，包绕在细胞膜的周围，

11、组成较复杂，并随不同细菌而异。 1. 用革兰氏染色法可将细菌分为： 革兰氏阳性菌（G+） 革兰氏阴性菌（G-） 2.革兰氏阳性菌细胞壁组分： (1)肽聚糖（peptidoglycan）-多聚糖，细菌细胞壁中的主要成分，为原核细胞所特有。粘肽（mucopeptide）/糖肽(glycopeptide)/胞壁质(murein) 肽 聚糖骨架- N-乙酰葡糖胺 ( N-acetylglucosamine ,G) N-乙酰胞壁酸 (N-acetylmuramic acid,M)聚 L-丙氨酸 四肽侧链- D-谷氨酸 L-赖氨酸糖 D-丙氨酸 五肽交联桥-甘氨酸5 (2)磷壁酸（teichoic aci

12、d）-由核糖醇或甘油残基经磷酸二酯键互相连接而成的多聚物；多个磷壁酸分子组成长链穿插于肽聚糖层中。 壁磷壁酸-通过磷脂与肽聚糖上的胞壁酸共价结合。 膜磷壁酸-与细胞膜外层上的糖脂共价结合。(3)蛋白质： 某些革兰氏阳性菌表面尚有一些特殊的表面蛋白质； 如：金黄色葡萄球菌-A蛋白（SPA）; A组链球菌-M蛋白3.革兰氏阴性菌细胞壁组分 (1).肽聚糖-由聚糖骨架和四肽侧链组成。 仅有12层。 脂蛋白(2).外膜 脂质双层 脂多糖脂蛋白-外膜蛋白（out membrane protein OMP）; 孔蛋白:小分子通道 脂质双层-磷脂双层脂多糖(lipopolysaccharide LPS)-

13、.脂质A（Lipid A）：糖磷脂。是细菌内毒素的毒性和生物学活性的主要组分，无种属特异性。 .核心多糖(core polysaccharide)：位于脂质A的外层，有种属特异性。 .特异多糖(specific polysaccharide)：由数个至数十个低聚糖重复单位组成的多糖链。具有种特异性。革兰是阴性菌的菌体抗原（O 抗原）4.细胞壁的功能: 维持菌体形态。 抵抗渗透压的影响。参与细菌体内外的物质交换。具有多种抗原表位，诱发机体免疫应答。 粘附宿主细胞，与细菌致病性有关。5.细菌细胞壁缺陷型-细菌L型 细菌细胞壁的肽聚糖结构受到理化或生物因素的作用被破坏或合成被抑制后，在高渗环境下，仍

14、可生存。 革兰氏阳性菌原生质体; 革兰氏阴性菌原生质球 (1)细菌L型的成因：溶菌酶，溶葡萄球菌素，青霉素，胆汁， 抗体，补体等。(2)细菌L型的形态：大小不一，高度多形性。革兰氏染色阴性。(3)细菌L型的培养：高渗、低琼脂、10%-20%血清、3%-5%NaCl、10%-20%蔗糖； 生长缓慢； 油煎蛋样菌落；(4)细菌L型的致病性：引起慢性感染； （二）细胞膜（cell membrane1功能：参与细菌物质转运，生物合成，分泌、呼吸等生物学作用。2.中介体 部分细胞膜内陷、折叠、卷曲形成的囊状物。功能： 扩大细胞膜面积；增加酶的含量和能量的产生。（三）细胞质（cytoplasm） 内含核糖

15、体、质粒、胞质颗粒等许多重要结构。 1.核糖体（ribosome）:细菌合成蛋白质的场所，游离存在于细胞质中，每个细菌体内可达数万个。沉降系数为70S（30S+50S）。 由RNA(66%)和蛋白质（34%）组成。 核糖体RNA(rRNA)-23S, 16S, 5SrRNA; 抗生素作用位点 .2.质粒（plasmid）：染色体外的遗传质，存在于细菌细胞质中。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-菌毛;细菌素; 毒素;耐药性. 3.胞质颗粒:细菌细胞质中含有多种颗粒，大多为储藏的营养物质，包括糖原、淀粉等多糖、脂类、磷酸盐等。 当细菌生活环境中营养充足时,胞质颗粒较

16、多,养料和能源短缺时,颗粒减少 甚至消失。 异染颗粒（metachromatic granule） （四）核质（nuclear material）:由单一密闭环状DNA分子反复回旋卷曲盘绕组成的松散网状结构。集中于细胞质的某一区域。 无核膜、核仁和有丝分裂器。 是细菌的遗传物质三、细菌的特殊结构 （一）荚膜（capsule）-细菌代谢过程中分泌在细胞壁外的一层粘液性物质，能牢固地与细胞壁结合，厚度 0.2 m，边缘明显。 微荚膜(microcapsule)-厚度活菌数 ，细菌形态显著改变，生理代谢活动趋于停滞。多媒体教学探讨性讲授脂类的生理功能举例说明多媒体教学举例说明重点讲授归纳讲授，引导学

17、生共同总结课件、板书演示听、看5分钟作业复习思考题5分钟评价二、教学过程设计（3）模块名称必备知识细菌的致病性、常见病原性细菌计划学时2教 学 基 本 内 容方法及手段感染(infection)：微生物在宿主体内生活时与宿主相互作用并导致不同程度的病理变化的过程。 *病原菌（pathogen）： 能使宿主致病的细菌。 *非病原菌（nonpathogen）：不能造成宿主致病的细菌。*条件致病菌（conditioned pathogen）：正常情况下不致病，在某些条件改变的特殊情况下可以致病。*致病性(pathogenicity):病原微生物能引起感染的能力。*毒力（virulence）：致病菌的

18、致病性强弱程度。*半数致死量(median lethal dose,LD50) 半数感染量(median infective dose,ID50)、；在规定时间内，使一定体重或年龄的某种动物半数死亡或感染所需要的最小细菌数或毒素量。一、细菌的致病机制 (一)侵袭力(invasiveness)：致病菌能突破宿主皮肤、粘膜生理屏障,进入机体并在体内定植、繁殖和扩散的能力。 1.黏附与定植-表面结构 荚膜: 具有抗吞噬和阻挠杀菌物质的作用。 粘附素:使细菌粘附在敏感细胞的表面，利于细菌的定植、繁殖。与细菌的致病性密切相关。如菌毛； 脂磷壁酸等。2.侵入 侵袭素：使细菌能够侵入敏感细胞内。3.繁殖与扩

19、散 侵袭性酶：利于细菌在组织中扩散；协助细菌抗吞噬。 如血浆凝固酶；透明质酸酶；链激酶；链道酶；胶原酶等。 局部扩散：表层扩散；深层扩散 全身扩散：细菌入血(二) 毒素 1.外毒素(exotoxin)： 细菌在细胞内合成后分泌至细胞外 毒性强 细胞毒 对机体的组织器官有选择作用 神经毒 蛋白质；不耐热 肠 毒 抗原性；刺激机体产生抗毒素。 外毒素经甲醛处理可制成类毒素。 分子结构为A-B模式 2.内毒素(endotoxin) 菌体破裂后才释放出来。 毒性弱。 脂多糖，耐热，100e 1h不被破坏。 抗原性弱，抗体无中和作用；不能用甲醛脱毒为类毒素。 对组织无选择性，引起的毒性作用大致相同。 u

20、 发热反应；v 白细胞反应；w 内毒素血症与内毒素休克； x Shwartzman与DIC 二、细菌性感染的传播（一）细菌感染的来源 外源性感染（exogenous infection）：病人；带菌者；病畜和带菌动物。 内源性感染(endogenous infection) 条件致病菌； 隐伏状态存在于体内的致病菌。（二）传播方式与途径 v呼吸道传播：肺结核；百日咳；军团病 v消化道传播：菌痢；伤寒；霍乱；食物中毒。 v皮肤传播：气性坏疽；化脓性感染。 v性传播：淋病；梅毒；钩体病。 v人畜共患病的传播：鼠疫；恙虫病。 v 血液传播：梅毒；伤寒。 v多途径感染：有些致病菌的传播可有呼吸道、消化

21、道、皮肤创伤等多种途径。 结核分支杆菌；炭疽芽孢杆菌。 三细菌性感染的类型（一）隐性感染(inapparent infection) 当宿主的抗感染免疫力较强，或入侵的病菌数量不多、毒力较弱，感染后对机体损害较轻，不出现或出现不明显的临床症状。又称亚临床感染。 隐性感染后，机体常可获得足够的特异性免疫力，能够抗御相同致病菌的再次感染。（二）显性感染(apparent infection) 当宿主体抗感染的免疫力较弱，或侵入的致病菌数量较多、毒力较强，以致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，出现一系列的临床症状和体征。 1. 按病情缓急不同分为：急性感染；慢性感染。1）急性感染

22、(acute infection)：发作突然，病程较短，一般是数日至数周。病愈后，致病菌从宿主消失。 如：脑膜炎球菌；霍乱球菌； 肠产毒性大肠杆菌等。2）慢性感染(chronic infection)：病程缓慢，常持续数月至数年。 如：结核分支杆菌；麻风杆菌。2. 按感染部位不同分为：局部感染；全身感染。1）局部感染(local infection )： 致病菌侵入宿主体后，局限在一定部位生长繁殖引起病变。如疖 、痈等。2）全身感染(systemic infection )：感染发生后，致病菌或其毒性代谢产物向全身播散引起全身性症状。全身性细菌感染： j毒血症 (toxemia)：细菌产生的外

23、毒素进入血流，经血液到达易感的组织和细胞引起特殊的毒性症状。如白喉、破伤风等。 k内毒素血症(endotoxemia)：革兰氏阴性菌侵入血流，并在其中大量繁殖、崩解后释放出大量内毒素；或病灶内大量革兰氏阴性菌死亡、释放出的内毒素入血所致。l菌血症（bacteremia）：致病菌由局部进入血流，但未在血流中生长繁殖，只是短暂的一过性通过血循环到达体内适宜部位后再进行繁殖而致病。m 败血症(septicemia)：致病菌侵入血流后，在其中大量繁殖并产生毒性产物，引起全身性中毒症状。 脓毒血症(pyemia)：化脓性细菌侵入血流后，在其中大量繁殖，并通过血流扩散至宿主体的其他组织或器官，产生新的化脓

24、性病灶。结合日常生活相关知识启发式讲授多媒体教学探讨性讲授维生素的生理功能举例说明多媒体教学举例说明重点讲授结合实际生活介绍归纳讲授，引导学生共同总结课件、板书演示听、看5分钟作业复习思考题5分钟评价二、教学过程设计（4）模块名称实践操作显微镜的使用与细菌形态结构的观察计划学时2步骤教学内容教学方法教学手段学生活动时间分配告知第一次进化学实验室的注意事项讲授、提问课件或板书演示听10导入实验室安全守则、学生实验守则讲授、讨论课件或板书演示听、看10任务1学习并掌握普通光学显微镜的结构和各部分的功能及使用方法。2学习并掌握油镜的工作原理及使用方法。讲授、讨论教师示范听、看25训练把全班分成24组

25、，每组2-3人进行操作练习操作教师指导做40归纳1显微镜的基本结构现代普通光学显微镜由机械系统和光学系统两大部分组成。机械系统主要包括：镜座、镜臂、载物台、转换器、调节装置等组成。光学系统主要包括：物镜、目镜、聚光器、光源等组成。讲授，引导学生共同总结课件或板书演示听、看5分钟作业实训报告评价二、教学过程设计（5）模块名称实践操作细菌的培养与接种计划学时4步骤教学内容教学方法教学手段学生活动时间分配任务一、细菌的人工培养 (一)常用培养基的制备1、肉汤培养基： 2、普通琼脂培养基3、半固体培养基4、血液琼脂培养基 (二)细菌的接种方法 (三)细菌的培养方法 (四)细菌在培养基中的生长情况讲授、

26、讨论教师示范听、看25训练把全班分成24组，每组2-3人进行操作练习操作教师指导做40思考题无菌培养应该注意的问题讨论、总结课件或板书演示说、听5分钟作业实训报告评价学习单元三 放线菌一、学习单元教学计划单元名称放线菌计划学时2教学目标了解: 放线菌的形态结构及在实际中的意义及常见病原性放线菌。掌握：放线菌分泌的抗生素及应用。重点放线菌分泌的抗生素及应用。难点放线菌分泌的抗生素及应用。解决办法课堂讲解、课堂互动、讨论。学时分配模块教学内容学时必备知识放线菌的生物学特征、重要的放线菌属、病原性放线菌2总计2二、教学过程设计（1）模块名称必备知识放线菌的生物学特征、重要的放线菌属、病原性放线菌计划

27、学时2教 学 基 本 内 容方法及手段放线菌 (Actinomycete) 菌体形态为分枝的丝状体，属于原核微生物。放线菌革兰氏染色都呈阳性反应，不运动，大部分是腐生菌，少数为寄生菌。放线菌对国民经济的重要性，在于它们是抗生素的主要产生菌，许多在临床和农业生产上有使用价值的抗生素都是由放线菌产生的。放线菌还可用于生产各种酶和维生素，在甾体转化、石油脱蜡、烃类发酵、污水处理等方面也有所应用。有的菌还能与植物共生，固定大气氮。由于放线菌有很强的分解纤维素、石蜡、琼脂、角蛋白和橡胶等复杂有机物的能力，故它们在自然界物质循环和提高土壤肥力等方面有着重要的作用。此外，少数放线菌也能引起人，畜和植物疾病，

28、如马铃薯疮痂病和人畜共患的诺卡氏菌病等。 一、放线菌的形态构造 放线菌的菌体为单细胞，最简单的为杆状或有原始菌丝，大部分放线菌由分枝发达的菌丝组成。菌丝无隔膜，菌丝直径与杆状细菌差不多，大约 1 m 。细胞壁中含有 N- 乙酰胞壁酸与二氨基庚二酸，而不含几丁质与纤维素。链霉菌属 ( Streptomyces ) 是放线菌中发育较为高等的放线菌，这里以其为例来阐明放线菌的一般形态构造。根据放线菌菌丝的形态与功能不同，分为基内菌丝、气生菌丝与孢子丝。 (一) 、基内菌丝 基内菌丝(substrate mycelium)又称营养菌丝(vegetative mycelium)或初级菌丝 (primar

29、y mycelium)，生长于培养基内，主要功能为吸收营养物。链霉菌基内菌丝一般无隔膜，多分枝，直径常在 0.21.0 m 。有的无色，有的能产生色素，呈红、橙、黄、绿、蓝、紫、褐、黑等不同颜色。色素有水溶性的，也有脂溶性的。若是水溶性的色素，则可渗入培养基内，将培养基染上相应的颜色；如是非水溶性的 ( 或脂溶性 ) 色素，则使菌落呈现相应的颜色。不同类型的放线菌基内菌丝的形态特征有所区别，例如诺卡氏菌 ( Nocardia ) 基内菌丝强烈弯曲如树根状，生长到一定菌令后，产生横隔膜，并断裂成不同形状的杆菌体。又如束丝放线菌(Actinosynnema ) 基丝可参与气丝一起扭成菌丝束，屹立在

30、基质表面，好似刚出土的“竹笋”状等等。 (二) 、气生菌丝 气生菌丝 (aerial mycelium) 又称二级菌丝 (secondary mycelium) 。由基内菌丝长出培养基 外伸向空间的菌丝为气生菌丝。在显微镜下观察时，气生菌丝体颜色较深，直径较基内菌丝粗，约 11.4 m，直或弯曲，有的产生色素。各类放线菌能否产生菌丝体，取决于种的特征，营养条件和环境因子。 (三) 、孢子丝 放线菌生长至一定阶段，在其气生菌丝上分化出可以形成孢子的菌丝，为孢子丝。孢子丝的形状以及在气生菌丝上的排列方式，随不同菌种而不同。孢子丝的形状有直形、波浪形、螺旋形之分 ( 图 1.25) 。螺旋状孢子丝的螺旋结构与长度均很稳定，螺旋数目、疏密程度、旋 转方向等都是种的特征。孢子丝的排列方式，有的交替着生，有的丛生或轮生。孢子丝从一点分出 3 个以上的孢子枝者，称轮生枝。它有一级轮生和二级轮生