微生物教案

微生物第三讲

授课内容

模块一

微生物的基本知识

时间第三周星期第节项目一：细菌及细菌病的实验室诊断

学习任务一：细菌的生长与繁殖学习任务二：细菌的代谢

学习任务三：细菌的人工培养

教学目标能力目标：

1、掌握细菌在代谢方面的利用

2、掌握培养基的制备

3、掌握细菌在培养基中生长的情况

4、知识目标：

1、了解细菌的生长繁殖情况

2、掌握细菌的代谢

3、掌握细菌的人工培养

重点难点教学重点：1、细菌的代谢

2、细菌人工培养教学难点：1、细菌代谢的利用 2、细菌的人工培养

任务与训练方法任务：

1、提问，引导学生思考，然后进行答疑

2、梳理知识点，在教学过程中运用ppt和电视录像片等现代教学手

段，播放图片、图像、动画等给学生提供感性材料，使教学直观，提高学生的学习兴趣。

3、学生练习：教师提出的问题进行答疑

4、评价：小组进行评价、小组间进行评价、教师进行评价。

5、课堂总结

教学过程

学习任务一：细菌的繁殖生长

一、提出问题

1、细菌繁殖的方式与速度？

2、细菌生长繁殖的4个时期？各有什么特点？

二、梳理知识点

（一）、细菌的繁殖方式与速度

二分裂是细菌的主要繁殖方式，通常表现为横分裂进行，在适宜的条件下，大多数细菌毎20-30分钟分裂一次，以此速度繁殖10小时，一个细菌可以繁殖10亿个细菌，可见它的繁殖速度很快。但是由于营养物质的消耗，有害产物的蓄积，细菌是不可能保持这个速度繁殖的。

（二）细菌的生长曲线

将一定数量的细菌接种于液体培养基中，定时取样计算细菌数，以培养时间为横坐标，以细菌增长数目的对数为纵坐标作图，可形成一条＂生长曲线＂。根据这一曲线，可把细菌的生长大致分为四个阶段：迟缓期、对数生长期、稳定期和衰老期。

1.迟缓期：细菌接种于培养基的最初一段时间内，菌数不增加，甚至稍有减少，但是细菌体积增大，代谢活跃，菌体产生足够的酶、辅酶以及一些必要的中间产物。

2.对数期在这一时期中，细菌以最快的速度进行繁殖，细菌数的对数与时间呈直线关系，在此期病原菌的致病力最强，菌体的形态、大小、生理活性较为典型，对药物也较为敏感。

3.稳定期随细菌的快速生长，培养基中的营养物质被迅速消耗，有害物质也大量积累，在此期间内，新增殖的细菌数与死亡的细菌数数几乎相等。二者处于动态平衡。这一时期细菌的形态和生理可发生改变，如芽孢菌，可形成芽孢。

4.衰老期细菌死亡的数目逐渐超过新增殖的细菌数，以致培养基中活菌数急剧下降，最后可能全部死亡。此期细菌菌体可出现变形或自溶，染色特性不典

型，难以鉴定。鉴于此，我们要鉴定细菌的形态、染色，应当在对数期至稳定期的中期进行。

对于细菌来说，这种生长周期不是截然分开的，是逐步地从一个生长期过度到另一个生长期。

学习任务二：细菌的代谢

一、提出问题：

1、什么叫细菌的酶、细菌的呼吸？

2、细菌新陈代谢的产物有哪些？具有什么作用？

二、梳理知识点：

代谢：指在酶的催化下，细菌进行生物化学活动的过程。它包括分解代谢和合成代谢。

分解代谢是将营养物质或细胞物质降解为简单的产物，并伴随着能量产生和释放；

合成代谢是将简单的分子物质合成复杂的大分子物质，并伴随着能量的吸收和利用。

分解代谢为合成代谢提供能量和原料，合成代谢是分解代谢的基础。综合上述，了解细菌的代谢应包括细菌的酶、细菌的呼吸与氧化还原的关系、能量的产生以及代谢的各种产物等方面。

（一）细菌的酶

酶是活细胞合成的功能蛋白质，是生物的催化剂，它在细胞内含量很少。细菌种类不同，细胞内酶系统就不同，因而细菌代谢过程及财务也往往不同。

细菌的酶根据发挥作用的部位不同分为胞外酶和胞内酶。

1.胞外酶：这是由细菌产生并分泌到胞外，，将大分子物质水解为小分子物质，便于细菌吸收，包括各种蛋白酶、脂肪酶、等水解酶，

2.胞内酶：存在于细胞内发挥作用，包括一系列呼吸酶及蛋白质、多糖的与代谢有关的酶类。

根据酶产生的条件，还可分为：

1、.固有酶：是细菌本身就有的酶，它的量可因环境因素的影响而稍有增减。

2、诱导酶：不是细菌所必需的酶，在一般情况下并不生产，只有当诱导物质存在时才会产生，如大肠杆菌的半乳糖酶，只有乳糖存在时才产生，当乳糖消失，该酶也消失。

（二）细菌的呼吸

定义：细菌借助于菌体的酶系统对物质实行氧化还原,从中获得它所需要的能量的过程,称为细菌的呼吸。可见，呼吸是生物对物质的氧化还原过程，但氧化不一定都需要氧。需要氧存在的氧化过程称为需氧呼吸；不需要氧存在的氧化过程称为厌氧呼吸或发酵。

根据细菌对氧的需求。可分为三大类：

1、专性需氧菌：这类细菌具有完善的呼吸酶系统，必须在有氧的条件下才能生长。

2、专性厌氧菌：这类细菌不具有完善的呼吸酶系统，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：这类细菌酶系统复杂，在有氧或无氧的条件下均可生长，但是在氧的条件下生长更佳，大多数细菌属此。

（三）细菌新陈代谢的产物

1、分解产物

（1）糖的分解产物：糖的分解产物。不管什么途径，均首先是将糖分解成丙酮酸，然后再以不同的途径把丙酮酸进一步分解，生成二氧化碳、氢气、酸类、醇类、酮类。不同的细菌由于酶系统不同，因此对糖的分解能力是不同的：有的不分解，有的分解只产酸。有的分解产酸产气。对此我们可利用糖的生化试验鉴定细菌。

（2）蛋白质分解产物：同样细菌不同，分解蛋白质、氨基酸的能力是不同的，可产生许多的中间产物，如：硫化氢是细菌分解含硫氨基酸的产物、吲哚（）是细菌分解色氨酸的产物，有的细菌有明胶酶，可分解明胶，使凝胶状的明胶液化。因此我们也可通过蛋白质的分解产物，进行生化试验，鉴定细菌。

2、合成产物：细菌在合成代谢过程中，细菌除能合成菌体所需的各种成分外，有的细菌尚能合成与人体有关的各种产物。

（1）维生素：是某些细菌能自行合成的生长因子，除供菌体本身需要外，还能分泌到菌体外，如畜禽体内的正常菌群可合成维生素B和维生素K。

（2）抗生素：是由细菌产生的抗菌物质具有抑菌或杀菌的作用。生产中应用的抗生素大多数是由放线菌和真菌产生的，细菌产生的很少。

（3）细菌素：是一种蛋白质，也具有抗菌作用，但是他的抗菌范围狭窄，仅对有近缘关系的细菌产生抑制作用。目前发现的有：大肠杆菌素、绿脓菌素、弧菌素、葡萄球菌素。

（4）毒素：细菌产生的毒素有内毒素和外毒素两种。它与细菌的毒力有关。（5）热原质：许多革兰氏阴性菌和某些革兰氏阳性菌能合成一种多糖，把它注入人或动物体内可引起热发反应，故名热原质。因此在制造注射剂和生物制品时，应将其除去。

（6）酶类：细菌在代谢的过程中，还可产生酶类，这些酶除参与细菌的代谢外，有的还与细菌的毒力有关，如葡萄球菌产生的透明质酸酶。

（7）色素：有些细菌在氧气充足、温度适宜和营养丰富的条件下能产生各种色素。如绿脓杆菌可产生绿脓菌素、荧光素，色素在鉴定细菌中具有一定的意义。学习任务三：细菌的人工培养

一、提出问题

1、培养基的类型及用途？

2、培养基的要求？

3、制备培养基的程序？

4、怎么观察细菌在培养基中的生长情况？

细菌的人工培养需要在培养基中进行。

培养基：就是把细菌生长繁殖所需要的各种营养物质合理的配合在一起，制成的营养基质。它的用途除了促进细菌的生长繁殖，还可用于细菌的分离、纯化、鉴定、保存以及生物制品的制造等等。

（一）培养基的类型

培养基根据物理状态来分类，可分为：

1、液体培养基：就是将细菌生长繁殖的营养物质直接溶解于水，不加凝固剂制成的培养基。在生产和实验室常用于细菌的扩增培养，培养之前应当振荡或搅拌，增加通气量，是营养物质更均匀。

2、固体培养基：在液体培养基中加入2%-3%的琼脂，使培养基凝固成固体状态，固体培养基可根据需要制成平板培养基、斜面培养基、高层培养基。

平板培养基：用于细菌的分离、菌落的观察、药敏试验机活菌计数等。

斜面培养基：主要用于菌种的保存。

高层培养基：用于细菌的某些生化试验。

3、半固体培养基：在液体培养基中加入少量的琼脂（通常为0.3-0.5%）凝固后的培养基呈半固体状态，多用于细菌运动性的观察，也可用于细菌的保存。

培养基根据用途来分，可分为：

1、基础培养基：该培养基中含有细菌生长繁殖所需要的最基本的营养成分，常用的有：肉汤培养基、普通营养琼脂培养基、蛋白胨水等。

2、营养培养基：用于培养要求较高的细菌，根据需要可向培养基中加入葡萄糖、血液、血清、腹水、酵母浸膏、生长因子等。如鲜血琼脂培养基、血清琼脂培养基。

3、鉴别培养基：这是根据细菌的代谢产物的不同，向培养基中加入某种特殊的营养成分和指示剂，然后根据细菌生长的情况，对细菌鉴别。如伊红美蓝培养基、麦康凯培养基、三糖铁琼脂培养基。

4、选择培养基：主要用于细菌的分离，就是向培养基中加入某些化学物质，这些化学物质可抑制不需要细菌的生长，从而有利于需要分离细菌的生长。如分离沙门氏菌、志贺氏菌用的SS琼脂培养基。

5、厌氧培养基：专供专性厌氧菌的生长，如肝片肉汤培养基，在应用时常于液体培养基表面加盖液体石蜡以隔绝空气。

（二）培养基的要求

1、根据细菌选择营养物质。

2、调整PH值

3、培养基应均质透明

4、不含抑菌物质

5、灭菌处理：以获得纯的目标菌

制备培养基的程序：配料→溶化→矫正PH→过滤→分装→灭菌→无菌检验→备用

（三）细菌在培养基中的生长情况

了解细菌的生长情况有助于对细菌鉴别：

在液体培养基中：细菌生长后常出现浑浊、沉淀或形成菌膜情况。

在固体培养基中，细菌生长后，可形成菌落（既是单个细菌的集团，肉眼可见，一般一个菌落是一个细菌繁殖的后代，因而可以来分离细菌）。菌落可融合成片形成菌苔。观察菌落主要看：大小、形态、透明度、隆起度、硬度、湿润度、表面光滑或粗糙、有无光泽，这在鉴定细菌中具有重要的意义。

在半固体培养基中：可用穿刺接种法，鉴别细菌有无运动性。具有鞭毛的的细菌，可沿穿刺线以外扩散生长，无鞭毛的细菌只沿穿刺线生长。

三、学生练习（关上书本进行答疑）

1、细菌生长繁殖的4个时期？各有什么特点？

2、细菌新陈代谢的产物有哪些？具有什么作用？

3、培养基的类型及用途？

4、怎么观察细菌在培养基中的生长情况？

四、评价及总结

小组成员对答疑者进行评价，小组间进行评价、教师进行评价，最后教师总结课堂内容。