内容正文:
项目一 任务1
细菌的检查(2)
第三版
《畜禽疫病防治》
教学目标
一
1、掌握细菌的化学组成、营养物质和生长繁殖条件。
2、理解细菌的生长曲线和新陈代谢过程。
3、了解细菌的致病作用和毒力因子。
4、熟悉细菌的人工培养方法和培养基类型。
5、掌握细菌病的诊断程序。
知识目标
教学目标
一
1、能够识别不同类型的培养基。
2、能够进行细菌的分离培养和纯化。
3、能够进行细菌的形态检查和生化试验。
4、能够根据细菌病的诊断程序进行病料的采集、保存和运送。
技能目标
教学重难点
二
1、细菌的营养物质和生长繁殖条件。
2、细菌的致病作用和毒力因子。
3、细菌的人工培养方法和培养基类型。
4、细菌病的诊断程序。
教学重点
教学重难点
二
1、细菌的生长曲线和新陈代谢过程。
2、细菌致病机制的深入理解。
3、细菌培养和诊断技术的实践操作。
教学难点
导入新课
三
细菌是如何导致动物患病的?如何诊断和防治细菌病?
新知讲授
四
三 、细菌的生理
细菌能进行复杂的新陈代谢,从环境中摄取营养物质,并排出代谢产物。
(一)细菌的营养
细菌利用各种化合物作为能源,其特有的代谢过程合成了许多不同于动物细胞的成分,如肽聚糖。
1. 细菌的化学组成
细菌的化学组成如图1-1-11 所示。
任务准备:
新知讲授
四
2. 细菌的营养物质
细菌所需的营养物质如下:
(1)水 水是细菌生长所必需的。水的作用:①起到溶剂和运输介质的作用;②是细菌
内某些结构的成分。
(2) 含碳化合物 细菌内的含碳化合物是细菌自身的组成成分,同时为菌体提供生命活
动所必需的能源。
(3)含氮化合物 病原菌多以有机氮作为氮源。氨基酸或蛋白质是病原菌良好的有机氮源。
(4)无机盐类 这些无机盐类的主要功能有:构成菌体成分;作为酶的组成成分;调节渗
透压等。
(5)生长因子 是指细菌生长时需要量很少但必需,细菌自身又不能合成或合成量不足
的有机化合物,如维生素、某些氨基酸。
任务准备:
新知讲授
四
(二)细菌的生长繁殖
1. 细菌生长繁殖的条件
(1)营养物质 包括水分、含碳化合物(糖类)、含氮化合物、无机盐类和生长因子等。
(2)温度 细菌只能在一定温度范围内进行生命活动。病原菌在15~45 ℃能生长,最适
生长温度是37 ℃左右。
(3)pH 大多数病原菌生长的最适pH 为7.2~7.6。
(4)渗透压 细菌细胞需在适宜的渗透压下才能生长繁殖。
(5)气体 细菌的生长繁殖与氧的关系甚为密切,在细菌培养时,氧的提供与排除要根据
细菌的呼吸类型而定。少数细菌培养时需要二氧化碳等其他气体。
任务准备:
新知讲授
四
2. 细菌的繁殖方式和速度
细菌的繁殖方式是无性二分裂。在适宜条件下,大多数细菌每20~30 min 分裂一次。
3. 细菌的生长曲线
将一定数量的细菌接种在液体培养基中,定时取样计算细菌数,可发现细菌生长过程的规律。以细菌培养时间为横坐标,细菌数的对数为纵坐标,可得到一条生长曲线(图1-1-12)。
任务准备:
新知讲授
四
(1)迟缓期 细菌体积增大,代谢活跃 只有少数细菌开始分裂,此期细菌的数量几乎不增加。
(2)对数期 细菌以最快的速度进行增 殖,细菌数的对数与时间呈直线关系。 一般 地,此期的病原菌致病力最强,菌体的形态、大小较典型,对抗菌药物也最敏感。
(3)稳定期 培养基中营养物质被消耗,有害产物大量积累,细菌生长速度减慢,死亡细
菌数开始增加,新增殖的细菌数量与死亡细菌数量大致平衡。
(4)衰老期 细菌死亡的速度超过分裂速度,培养基中活菌数急剧下降,细菌菌体出现变形。
任务准备:
新知讲授
四
(三)细菌的新陈代谢
1. 细菌的酶
细菌新陈代谢过程中各种生化反应,都需由酶来催化。酶是活细胞产生的功能蛋白质,具有高度的特异性。细菌的种类不同,细胞内的酶系统就不同,因而其代谢过程及代谢产物也往往不同。
2. 细菌的呼吸类型
根据细菌呼吸对氧的需求不同,可分为三大类:
(1)专性需氧菌 必须在有氧的条件下才能生长,如结核分枝杆菌。
(2)专性厌氧菌 必须在无氧或氧浓度极低的条件下才能生长,如破伤风梭菌。
(3)兼性厌氧菌 在有氧或无氧的条件下均可生长,但在有氧条件下生长更佳。大多数
细菌属此类型。
任务准备:
新知讲授
四
(四)细菌的新陈代谢产物
各种细菌因含有不同的酶系统,因而对营养物质的分解能力不同,代谢产物也不尽相同。
1. 分解代谢产物
(1)糖的分解产物 不同种类的细菌有不同的酶,对糖的分解能力也不同,有的不分解,
有的分解产酸,有的分解产酸产气。
(2)蛋白质的分解产物 细菌种类不同,分解蛋白质、氨基酸的种类和能力也不同,因此 能产生许多中间产物。硫化氢是细菌分解含硫氨基酸的产物;吲哚(靛基质)是细菌分解色氨酸的产物。
任务准备:
新知讲授
四
2. 合成代谢产物
(1)维生素 是某些细菌能自行合成的生长因子,除供菌体需要外,还能分泌到菌体外。
(2)抗生素 是一种重要的合成产物,它能抑制和杀死某些微生物。生产中应用的抗生
素大多数由放线菌和真菌产生。
(3)细菌素 是某些细菌产生的一种具有抗菌作用的蛋白质,与抗生素的作用相似,但作
用范围狭窄。
(4)毒素 细菌产生的毒素,有内毒素和外毒素两种。
(5)热原质 主要是指革兰阴性菌产生的一种多糖物质,将其注入人和动物体内,可以引
起发热反应。热原质耐高温,不被高压蒸汽灭菌法破坏。
(6)酶类 细菌代谢过程中产生的酶类,有的与细菌的毒力有关,如透明质酸酶。
(7)色素 某些细菌在氧气充足、温度和 pH 适宜条件下能产生色素。如铜绿假单胞菌
的绿脓色素。
任务准备:
新知讲授
四
四 、细菌的致病作用
对人类和动物具有致病性的微生物,称为病原微生物。其中一些微生物长期生活在人或 动物体内,在正常情况下不致病,但在特定条件下,也能引起人类和动物的病害,称条件性病原微生物,如巴氏杆菌。
任务准备:
败血型牛巴氏杆菌症状
新知讲授
四
( 一)致病性与毒力
1. 致病性与毒力的概念
病原微生物的致病作用取决于它的致病性和毒力。
(1)致病性 是指病原微生物引起动物机体发生疾病的能力,是微生物种的特征之一。
如猪瘟病毒引起猪瘟,结核分枝杆菌则引起人和多种动物发生结核病。
(2)毒力 病原微生物致病力的强弱程度称为毒力。不同种类病原微生物的毒力强弱常 不一致,同种病原微生物也可因型或株的不同而有毒力强弱的差异。如同一种细菌的不同菌
株有强毒、弱毒与无毒菌株之分。
任务准备:
新知讲授
四
2. 改变毒力的方法
(1)增强毒力的方法 连续通过易感动物可增强微生物毒力。
(2)减弱毒力的方法 可通过长时间在体外连续培养传代、在高于最适生长温度条件下 培养和连续通过非易感动物等方法来减弱微生物毒力。如猪丹毒弱毒苗是将强致病菌株通过豚鼠370代后获得的弱毒菌株。
任务准备:
新知讲授
四
(二)细菌的致病作用
细菌的致病性包括两方面, 一是细菌对宿主引起疾病的特性,这是由细菌的种属特性决定的;二是对宿主致病能力的大小即细菌的毒力。构成细菌毒力的物质称为毒力因子,主要有侵袭力和毒素两方面。
1. 侵袭力
侵袭力是指病原细菌突破宿主皮肤、黏膜等防御屏障,进入机体定居、繁殖和扩散的能力。侵袭力包括荚膜和黏附素等,主要涉及菌体的表面结构和释放的侵袭蛋白或酶类。
(1)黏附 黏附是指病原微生物附着在敏感细胞的表面,以利于其定植、繁殖。在黏附的
基础上,才能获得侵入的机会。细菌表面具有黏附作用的一些结构,如细菌的菌毛。
(2)侵入 是指病原菌主动侵入吞噬细胞或非吞噬细胞的过程。细菌的侵入是通过侵袭 蛋白来实现的。
任务准备:
新知讲授
四
(3)增殖与扩散
① 增殖 细菌在宿主体内的增殖速度对致病性极为重要,如果增殖较快,细菌易突破机
体防御机制。反之,若增殖较慢,则易被机体清除。
② 扩散 细菌之所以能在体内扩散,是因为它们能分泌一些侵袭性酶类,如透明质酸酶、
胶原酶,这些酶损伤宿主组织,增加其通透性,有利于细菌在组织中扩散。
(4)干扰或逃避宿主的防御机制 病原菌黏附于细胞或组织表面后,必须克服机体局部 的防御机制,细菌之所以能够干扰或逃避宿主的防御机制是因为具有抵抗吞噬及杀菌物质作用的表面结构荚膜等。
任务准备:
新知讲授
四
2. 毒素
细菌毒素可分为内毒素和外毒素两大类。内毒素和外毒素主要性质的区别见表1-1-1。
任务准备:
新知讲授
四
五、细菌的人工培养
提供细菌生长繁殖所需要的条件,可进行细菌的人工培养。
(一)培养基的概念
把细菌生长繁殖所需要的各种营养物质合理地配合在一起,制成的营养基质称为培养基。
任务准备:
新知讲授
四
(二)培养基的类型
根据培养基的物理状态、用途等,可将培养基分为多种类型。
1. 根据培养基的物理状态分类
(1)液体培养基 呈液体状态,利于细菌充分的接触和利用。
(2)固体培养基 在液体培养基中加入2%~3%的琼脂,使其呈固体状态。常用于细菌的分离、菌落特征观察、药敏试验等。
(3)半固体培养基 在液体培养基中加入少量(通常为0.3%~0.5%)的琼脂,使其呈半固体状态。多用于细菌运动性观察。
任务准备:
新知讲授
四
2. 根据培养基的用途分类
(1)基础培养基 含有细菌生长繁殖所需要的最基本的营养成分,可供大多数细菌人工
培养用。常用的是肉汤培养基和普通琼脂培养基。
(2)营养培养基 在基础培养基中加入葡萄糖、血液及生长因子等,用于培养营养要求较高的细菌,常用的营养培养基有鲜血琼脂培养基等。
(3)鉴别培养基 在培养基中加入某种特殊营养成分和指示剂,以便观察细菌生长后发
生的变化,从而鉴别细菌,如麦康凯培养基。
(4)选择培养基 在培养基中加入某些化学物质,有利于所需细菌的生长,抑制不需要细菌的生长,从而分离出所需的菌种,如 SS 琼脂培养基。
任务准备:
新知讲授
四
(三)制备培养基的基本要求
制备各种培养基的基本要求是一致的,具体如下
(1)制备的培养基应含有细菌生长繁殖所需的各种营养物质。
(2)培养基的 pH 应在细菌生长繁殖所需的范围内。
(3)培养基应均质透明。
(4)制备培养基所用容器不应含有抑菌物质,所用容器应洁净,无洗涤剂的残留,最好不用铁制或铜制容器;所用的水应是蒸馏水或去离子水。
(5)灭菌处理。培养基及盛培养基的玻璃器皿必须彻
底灭菌,避免杂菌污染。
任务准备:
新知讲授
四
(四)细菌在培养基中的生长情况
细菌在液体培养基中生长后,常呈现混浊、沉淀或形成
菌膜等情况(图1-1-13)。
单个细菌在固体培养基上大量繁殖,形成肉眼可见的多个细菌的堆积物,称为菌落(图1-1-14)。
任务准备:
新知讲授
四
任务准备:
图1-1-14 大肠杆菌在不同培养基上形成的菌落
新知讲授
四
任务准备:
许多菌落融合成片,则称为菌苔。在一般情况下, 一个菌落是一个细菌繁殖出来的后代,其行为特征相同,如呈红色、皱、光滑。细菌菌
落的特征随菌种不同而各异,在细菌鉴定上有重要意义(图1-1-15)。
新知讲授
四
用穿刺接种法,将细菌接种到半固体培养基中,具有鞭毛的细菌,可以向穿刺 线以外扩散生长;无鞭毛的细菌只沿着穿刺线生长(图1-1-16)。用这种方法, 可以鉴别细菌有无运动性。
任务准备:
新知讲授
四
六 、细菌病的一般诊断程序
(一)病料的采集、保存及运送
1. 病料的采集
(1) 采集病料的原则
①无菌采病料 病料的采集要求进行无菌操作,所用器械、容器及其他物品均需事先灭
菌。同时在采集病料时也要防止病原菌污染环境及造成人的感染。
②适时采病料 病料一般采集于濒死或刚刚死亡的动物,若是死亡的动物,则应在动物 死亡后立即采集,夏天不迟于8h, 冬天不迟于24 h 。取得病料后,应立即送检。如不能立刻检验,应立即低温保存。
③病料中病原含量多 病料必须采自含病原菌较多的病变组织或脏器,如表1-1-2所示。
④适量采集病料 采集的病料不宜过少,以免在送检过程中细菌因干燥死亡。
任务准备:
病名 病料的采集
生前 死后
炭疽 1.濒死期末梢血液
2.炭疽痈的浮肿液或分泌物 血液、淋巴结、脾、浮肿组织,供微生物
学检查
非洲猪瘟
抗凝血,供病毒学检查 脾、扁桃体、淋巴结、肾和骨髓等组织
样品,供病毒学检查
口蹄疫 1.牛、羊食道-咽部分泌液,水疱皮和水疱液
供病毒学检查
2.痊愈血清,供血清学检查
淋巴结、脊髓、肌肉等组织样品,供病
毒学检查
狂犬病 患病动物的脑部组织,供动物试验和
病理组织学检查
结核病
痰、尿、粪便、乳,供微生物学检查 有病变的肺和其他脏器,供微生物学
检查
布鲁菌病 1.血清、乳汁,供血清学检查
2.流产胎儿或胎儿的胃、羊水,胎衣坏死灶,供
细菌学检查
巴氏杆菌病 血液,供微生物学检查 心、血、肝、脾、肺,供微生物学检查
钩端螺旋
体病 1.血清,供血清学检查
2.血液、尿液,供微生物学检查
脾、肾、肝,供微生物学检查
家畜沙门菌病 急性病例采发热期血液、粪便,慢性病例采关节
液、脓肿中的脓汁,流产病例采子宫分泌物和胎
衣、胎儿,供细菌学检查 1.血液、肝、脾、肾、淋巴结、胆汁,供
细菌学检查
2.有病变的肝、肺、脾、淋巴结,供病
理组织学检查
猪瘟 扁桃体组织,供荧光抗体试验 肾、脾或淋巴结,供病毒学检查
猪繁殖与
呼吸综合征
血清、腹水,进行病毒分离 肺、扁桃体、淋巴结和脾,进行病毒
分离
猪圆环病毒病 抗凝血,进行病毒分离 淋巴结、脾、肺、肾,进行病毒分离
猪萎缩性鼻炎
鼻腔深部黏液,供细菌学检查 1.鼻甲骨或猪头,供病理学检查
2.鼻腔深部黏液,供细菌学检查
新知讲授
四
任务准备:
新知讲授
四
任务准备:
病名 病料的采集
生前 死后
猪丹毒 高热期的血液,皮肤疹块边缘渗出液,慢性病例
关节滑囊液,供细菌学检查 心血、肝、脾、肾、心瓣膜滋生物,供细
菌学检查
猪喘气病 肺,供微生物学检查
猪传染性
胃肠炎 粪便,供病毒学检查 小肠,供病毒学检查和病理组织学 检查
副结核病 粪便、直肠黏膜刮取物,供细菌学检查 有病变的肠和肠系膜淋巴结,分别供
细菌学检查和病理组织学检查
小反刍兽疫 呼吸道分泌物、血液,供病毒学检查 呼吸道分泌物、血液、脾、肺、肠、肠系 膜和支气管淋巴结,供病毒学检查
羊痘 丘疹组织涂片,镀银染色法染色镜检
羊梭菌性疫病 小肠内容物,供毒素检查 肝、肾及小肠,供细菌学检查
禽流感 喉头和泄殖腔拭子,供病毒学检查 脑、气管、肺、肝、脾等,供病毒学检查
鸡新城疫 喉头和泄殖腔拭子,供病毒学检查 脑、气管、肺、肝、脾等,供病毒学检查
鸡白痢 全血,供血清学检查 肝、脾、胆囊、卵巢、睾丸,供细菌学
检查
鸡马立克病 主羽的羽根,供琼脂凝胶扩散试验 肝、脾、肾、腔上囊、腰荐神经,病理组
织学检查和病毒学检查
鸭瘟 血液,供血清学检查 肝、脾,供病毒学检查
兔病毒性
出血病 血液,供血清学检查 肝、脾、肺,供病毒学检查
新知讲授
四
(2)采集病料的方法
① 液体材料的采集方法
② 实质脏器的采集方法
③ 肠道及其内容物的采集方法
2. 病料的保存与运送
供细菌学检验的病料,最好由专人及时送检,并附有说明,内容包括:送检单位、地址、动物品种、性别、日龄、送检的病料种类和数量、检验目的、保存方法、死亡日期、送检日期、送检者姓名,并附临床病例摘要(发病时间、死亡情况、临床表现、免疫和用药情况等)。
任务准备:
新知讲授
四
(二)细菌的形态检查
(三)细菌的分离培养
(四)细菌的生化试验
(五)动物接种试验
任务准备:
师生互动
五
讨论:细菌的“生存智慧”与“致病策略”
1、细菌为了在复杂多变的环境中生存和繁衍,进化出了多种适应策略(如营养获取、生长繁殖方式、新陈代谢的多样性等)。请结合所学内容,讨论细菌在营养摄取、生长繁殖和对环境(如温度、pH、氧气)的适应方面展现了哪些“生存智慧”?
2、这些生存智慧与其致病性之间有何关联?细菌又是如何利用这些能力来突破宿主防线、实现定植、增殖和扩散的?
课堂小结
六
布置作业
七
单项选择题
1、细菌对数期的核心特征是( )
A. 代谢活性最低 B. 形态变异最显著 C. 分裂速度达峰值 D. 毒素产量最高
2、鉴别培养基的核心功能是( )
A. 加速细菌生长 B. 抑制杂菌污染 C. 区分细菌代谢特性 D. 增强毒素产生
【答案】C
【解析】对数期细菌以几何级数增殖(如大肠杆菌20分钟分裂一次),是研究抗生素敏感性的最佳阶段。
【答案】C
【解析】如麦康凯培养基利用乳糖发酵差异,使大肠杆菌(粉红色菌落)与沙门氏菌(无色菌落)直观区分。
布置作业
七
判断题
1、所有细菌在固体培养基上形成的菌落均肉眼可见。( )
2、专性厌氧菌的呼吸酶系统不含超氧化物歧化酶。( )
3、Vi抗原缺失的沙门氏菌毒力必然减弱。( )
【答案】错。支原体菌落需40-100倍放大观察(“荷包蛋”形态),且培养需7-14天。
【答案】对。破伤风梭菌缺乏SOD/CAT酶系,氧自由基累积导致自身死亡,故需严格无氧环境。
【答案】错。肠炎沙门氏菌无Vi抗原仍具强侵袭力,其毒力主要依赖毒力岛(SPI-1)分泌效应蛋白。
布置作业
七
简答题
1、简述细菌侵袭力的主要组成及其作用机制。
【答案】
细菌侵袭力主要由黏附素、侵袭蛋白或酶类以及荚膜等表面结构组成。
黏附: 通过菌毛等结构附着在宿主细胞表面,是定植和侵入的前提。
侵入: 通过分泌侵袭蛋白,主动侵入吞噬细胞或非吞噬细胞。
增殖与扩散: 在体内快速增殖;分泌透明质酸酶、胶原酶等侵袭性酶,损伤组织,增加通透性,促进细菌在组织间扩散。
干扰或逃避宿主防御: 如荚膜等表面结构可以抵抗吞噬细胞和杀菌物质的攻击。
感谢观看
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