河南省周口市第二高级中学高二生物 微生物的知识链接复习导学案(1).doc

河南省周口市第二高级中学高二生物 微生物的知识链接复习导学案微生物的概念：微生物(microorganism)是指广泛存在于自然界中的一群肉眼看不见，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的总称。它们个体体积直径一般小于1mm，结构简单，大多是单细胞，还有些甚至连细胞结构也没有。它们具有体形微小、结构简单、繁殖迅速、容易变异及适应环境能力强等优点。这一大类微小的居民称为微生物，它们和动物、植物共同组成生物大军，使大自然显得生机勃勃。微生物王国是一个真正的小人国，这里的臣民分属于细菌、放线菌、真菌、病毒、类病毒、立克次氏体、衣原体、支原体等几个代表性家族。这些家族的成员，一个个小得惊人。就以细菌家族的大个子杆菌来说，让3千个杆菌头尾相接躺成一列,也只有一粒米那么大；让70个杆菌肩并肩排成一行，刚抵得上一根头发丝那么宽；相当于全地球总人口数(50多亿)那么多的细菌加在一起，才只有一粒芝麻的重量。二、微生物的分类：按我国学者提出的分类法将生物分成六界：病毒界、原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界和动物界。不难看出微生物在六界中占了四界， 微生物种类繁多，至少有十万种以上。按其结构、化学组成及生活习性等差异可分成三大类。1、真核细胞型微生物 细胞核的分化程度较高，有核膜、核仁和染色体；胞质内有完整的细胞器（如内质网、核糖体及线粒体等）。真菌属于此类型微生物。2、原核细胞型微生物 细胞核分化程度低，仅有原始核质，没有核膜与核仁；细胞器不很完善。这类微生物种类众多，有细菌、螺旋体、支原体、立克次体、衣原体和放线菌。3、非细胞型微生物 没有典型的细胞结构，亦无产生能量的酶系统，只能在活细胞内生长繁殖。病毒属于此类型微生物。三、 微生物的作用：微生物在自然界中的分布极为广泛，空气、土壤、江河、湖泊、海洋等都有数量不等、种类不一的微生物存在。在人类、动物和植物的体表及其与外界相通的腔道中也有多种微生物存在。 绝大多数微生物对人类和动、植物的生存是有益而必需的。自然界中氮、碳、硫等多种元素循环靠微生物的代谢活动来进行。例如空气中的大量氮气只有依靠微生物的作用才能被植物吸收，土壤中的微生物能将动、植物蛋白质转化为无机含氮化合物，以供植物生长的需要，而植物又为人类和动物所利用。因此，没有微生物，植物就不能新陈代谢，而人类和动物也将无法生存。 在农业方面，人类广泛利用一些微生物的特性，开辟了以菌造肥、以菌催长、以菌防病、以菌治病等农业增产新途径。在工业方面，微生物在食品、制革、纺织、石油、化工等领域的应用越来越广泛。尤其是在医药工业方面，几乎所有的抗生素都是微生物的代谢产物，另外还可利用微生物来制造一些维生素、辅酶等药物。 即使是许多寄生在人类和动物腔道中的微生物，在正常情况下也是无害的，而且有的还具有拮抗外来菌的侵袭和定居，以及提供人类必需的营养物质（如多种维生素和氨基酸等）的作用。 有一小部分微生物能引起人类或动、植物的病害，这些具有致病性的微生物称为病原微生物。有些微生物在正常情况下不致病，而在特定条件下可引起疾病，称为条件性病原微生物。 四、 微生物学的创建：法国科学家巴斯德（louis pasteur,18221895）首先实验证明有机物质的发酵与腐败是由微生物所引起。而酒类变质是因污染了杂菌，从而推翻了当时盛行的自然发生说。巴斯德的研究开创了微生物的生理学时代。人们认识到不同微生物间不仅有形态学上的差异，在生理学特性上亦有所不同，进一步肯定了微生物在自然界中所起的重要作用。自此，微生物开始成为一门独立学科。 巴斯德创用的加温处理以防酒类变质的消毒法，就是至今仍沿用于酒类和乳类的巴氏消毒法。在巴斯德的影响下，英国外科医生李斯德(joseph lister, 18271912)创用石炭酸喷洒手术室和煮沸手术用具，为防腐、消毒以及无菌操作打下基础。 微生物学的另一奠基人是德国学者郭霍（robert koch,18431910）。他创用固体培养基，可将细菌从环境或病人排泄物等标本中分离成单一菌落，便于对各种细菌分别研究。同时又创用了染色方法和实验性动物感染，为发现各种传染病的病原体提供了有利条件。在19世纪的最后20年中，大多数细菌性传染病的病原体由郭霍和在他带动下的一大批学者发现并分离培养成功。 俄国学者伊凡诺夫斯基（n）于1892年发现了第一种病毒即烟草花叶病病毒。1897年loeffler和frosch发现动物口蹄疫病毒。1901年美国学者walter-reed首先分离出对人类致病的黄热病毒。1915年英国学者twort发现了细菌病毒（噬菌体）。以后相继分离出人类和动、植物的许多病毒。 免疫学的兴起 18世纪末，英国琴纳（edward jenner，17491823）创用牛痘预防天花；随后巴斯德研制鸡霍乱、炭疸和狂犬病疫苗成功，为免疫学和预防医学开辟了途径。1929年fleming首先发现青霉菌产生的青霉素能抑制金黄色葡萄球菌的生长，但直到1940年florey等将青霉菌培养液加以提纯，才获得青霉素纯品，并用于治疗感染性疾病，取得了惊人的效果。青霉素的发现和应用极大地鼓舞了微生物学家，随后链霉素、氯霉素、金霉素、土霉素、四环素、红霉素等抗生素不断被发现并广泛应用于临床。五、微生物的消毒和灭菌1、基本概念： 灭菌：指用较强的物理或化学方法杀灭或去除物体上所有微生物的方法，包括抵抗力极强的细菌芽胞。 消毒：指用较温和的物理或化学方法杀死物体上病原微生物的方法，芽胞或非病原微生物可能仍存活。用以消毒的药品称为消毒剂。 防腐：防止或抑制体外细菌生长繁殖的方法。 无菌：指没有活菌的意思。防止细菌进入人体或其他物品的操作技术，称为无菌操作。 2、热力灭菌法的种类及其应用 （1）、干热灭菌的方法有：焚烧：适用于废弃物品或动物尸 体等；烧灼：适用于实验室的金属器械(镊、剪、接种环等)、玻璃 试管口和瓶口等的灭菌；干烤：在干烤箱内加热至160170维持2小时，可杀灭包括芽胞在内的所有微生物。适用于耐高温的玻璃器皿、瓷器、玻璃注射器等；红外线：常用于碗、 筷等食具的灭菌；微波：波长为11000mm的电磁波可穿透玻璃、塑料薄膜与陶瓷等物质，灭菌效果不可靠，用于非金属器械及食具消毒。 （2）、常用的湿热灭菌法有： 巴氏消毒法 ;加热61.162.830分钟，或者7215秒，可杀死乳制品的链球菌、沙门菌、布鲁菌等病原菌，但仍保持其中不耐热成分不被破坏，用于乳制品消毒。 煮沸法 :繁殖体需1005分钟以上，芽胞需2小时以上，常用于食具、刀剪、注射器的消毒。 流通蒸汽消毒法: 在一个大气压下利用100的水蒸气进行消毒，1530分钟可杀灭细菌繁殖体，但不保证杀灭芽胞。 间歇灭菌法 :利用反复多次的流通蒸汽加热，杀灭所有微生物，包括芽胞。适用于不耐高热的含糖或牛奶的培养基。 高压蒸汽灭菌法 :可杀灭包括芽胞在内的所有微生物，是灭菌效果最好、应用最广的灭菌方法。方法是将需灭菌的物品放在高压锅内，加热至103.4kpa(1.05kgcm2)蒸汽压下，温度达到121.3，维持1520分钟。适用于普通培养基、生理盐水、手术器械、玻璃容器及注射器、敷料等物品的灭菌。 3、紫外线消毒的原理和应用 常用的射线是紫外线和电离辐射：紫外线：波长200300nm的紫外线(包括日光中的紫外线)具有杀菌作用，以250260nm最强。原理是紫外线可使dna链上相邻的两个胸腺嘧啶共价结合而形成二聚体，阻碍dna正常转录，导致微生物的变异或死亡。紫外线穿透力较弱，一般用于手术室、病房、实验室的空气消毒。紫外线可损伤皮肤和角膜，应注意防护。 电离辐射包括射线、x射线和加速电子等，对各种微生物均有致死作用，细菌繁殖体对射线比芽胞要敏感，用于一次性医用塑料制品批量灭菌。 六、培养基（一）培养基的种类：1.按照培养基的成分来分培养基按其所含成分，可分为合成培养基、天然培养基和半合成培养基三类。(1)合成培养基。合成培养基的各种成分完全是已知的各种化学物质。这种培养基的化学成分清楚，组成成分精确，重复性强，但价格较贵，而且微生物在这类培养基中生长较慢。如高氏一号合成培养基、察氏（czapek）培养基等。(2)天然培养基。由天然物质制成，如蒸熟的马铃薯和普通牛肉汤，前者用于培养霉菌，后者用于培养细菌。这类培养基的化学成分很不恒定，也难以确定，但配制方便，营养丰富，所以常被采用。(3)半合成培养基。在天然有机物的基础上适当加入已知成分的无机盐类，或在合成培养基的基础上添加某些天然成分，如培养霉菌用的马铃薯葡萄糖琼脂培养基。这类培养基能更有效地满足微生物对营养物质的需要。2.按照培养基的物理状态分培养基按其物理状态可分为固体培养基、液体培养基和半固体培养基三类。(1)固体培养基。是在培养基中加入凝固剂，有琼脂、明胶、硅胶等。固体培养基常用于微生物分离、鉴定、计数和菌种保存等方面。(2)液体培养基。液体培养基中不加任何凝固剂。这种培养基的成分均匀，微生物能充分接触和利用培养基中的养料，适于作生理等研究，由于发酵率高，操作方便，也常用于发酵工业。(3)半固体培养基。是在液体培养基中加入少量凝固剂而呈半固体状态。可用于观察细菌的运动、鉴定菌种和测定噬菌体的效价等方面。3.按照微生物的种类分培养基按微生物的种类可分为细菌培养基、放线菌培养基、酵母菌培养基和霉菌培养基等四类。常用的细菌培养基有营养肉汤和营养琼脂培养基；常用的放线菌培养基为高氏1号培养基；常用的酵母菌培养基有马铃薯蔗糖培养基和麦芽汁培养基；常用的霉菌培养基有马铃薯蔗糖培养基、豆芽汁葡萄糖（或蔗糖）琼脂培养基和察氏培养基等。4.按照培养基用途分培养基按其特殊用途可分为加富培养基、选择性培养基和鉴别培养基。(1)加富培养基。是在培养基中加入血、血清、动植物组织提取液，用以培养要求比较苛刻的某些微生物。(2)选择性培养基。是根据某一种或某一类微生物的特殊营养要求或对一些物理、化学抗性而设计的培养基。利用这种培养基可以将所需要的微生物从混杂的微生物中分离出来。(3)鉴别培养基。是在培养基中加入某种试剂或化学药品，使培养后会发生某种变化，从而区别不同类型的微生物。（二）、配制培