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微生物学课程教学大纲课程中文名称：微生物学课程英文名称：Microbiology课程类别：专业基础课课程编号:09003011课程归属单位：生命科学学院制定时间：2007年7月20日一、课程的性质、任务微生物是生命科学的主要研究对象，学生应从宏观到微观的各个层次上系统地了解微生物。通过本课程的学习，应对微生物学有一个全面的了解，系统地掌握微生物学的基础理论、基本知识和基本操作技能，掌握微生物学的基本研究方法和手段，为进一步深入学习生物技术专业课打下良好的基础。1、教学的基本要求（一）基础理论和基本知识要求（1）系统地掌握各类微生物的形态、结构和功能，掌握其营养、代谢、生长以及遗传变异、基因重组和生态分布等方面的微生物学基础理论。（2）较全面的了解微生物对于人类日常生活的影响，以及微生物在工业、农业、医药卫生、食品加工和环境保护等方面的应用。（3）掌握研究微生物的基本方法和基本操作技能的理论基础。（二）基本技能要求（1）掌握微生物学的制片、染色和观察技术。（2）掌握微生物细胞大小和数量的测定方法。（3）掌握微生物的分离、培养技术。（4）了解环境条件对微生物生长的影响。2、适用专业和学时数本大纲适用于生物技术和生物科学专业本科生。总学时数81，其中理论学时数为54，实验学时数为27。3、本课程与其他课程的联系微生物学是生物技术和生物科学专业的一门重要专业基础课程。学习该课程必须具备普通生物学、生物化学、细胞生物学等方面的知识。4、推荐教材和参考书（一）教材（1）周德庆编著《微生物学教程》，高等教育出版社，2002.5。（2）沈萍等编著《微生物学实验》，第三版，高等教育出版社，1999.6。（二）参考书（1）沈萍著《普通微生物学》，高等教育出版社，2000。（2）J.Nicklinetc《Microbiology》，科学出版社，1999。5、教学方法与媒体要求本课程的理论课要求采用计算机多媒体教学手段辅助教学。二、教学内容及安排理论教学部分54学时。第一章绪论（2学时）1、基本内容：微生物及微生物学的定义、微生物的类群和分类地位、微生物的特点、微生物学的发展史、真原核微生物的区别、微生物对于人类的关系和重要性。1、基本概念：微生物、微生物学。2、教学重点：微生物及微生物学的概念、真原核微生物的区别。3、教学难点：微生物的特点。第一节微生物与微生物学微生物与微生物学的基本概念，微生物学的研究对象，微生物学的分科和基本任务。第二节微生物学的发展简史微生物学发展过程的五个时期及各时期的代表人物。第三节微生物在生物分类中的地位生物分类的发展，目前生物分类的进展，微生物在生物分类中的地位。第四节微生物的特点微生物与其他生物的相似性，微生物的八大特点。第五节真原核微生物的主要区别真原核微生物在形态结构、化学组成和生理生化上的主要区别。第六节微生物对于人类社会发展的重要性从医药卫生、食品加工、发酵工业、农业，微生物在现代生物技术发展中的作用等多个方面阐述微生物对于人类发展的影响，说明学习微生物学的重要性。第二章原核微生物（8学时）1、基本内容：原核生物的概念、细菌的形态、大小与结构、细菌的繁殖，放线菌、蓝细菌和其他的原核微生物。2、基本概念：原核、原核生物、间体、芽孢、鞭毛、荚膜。3、教学重点：细菌的形态和结构，尤其是原核生物特有的结构。4、教学难点：细胞壁的构造。第一节免疫学的概念细菌细胞的基本形态、细胞的大小和排列方式。第二节细菌的细胞结构及功能细菌的细胞壁与革兰氏染色反应、细胞膜和间体、细胞质与内含物、原核和质粒等一般结构；荚膜、鞭毛、芽孢等特殊构造；各细胞结构的功能。第三节细菌的群体形态和繁殖细菌的群体形态特征——菌落、菌苔和液体培养特征及其在细菌分类中的作用；菌落和菌苔的概念；细菌的繁殖方式。第四节放线菌放线菌的形态、基本结构；繁殖方式；放线菌的主要类群。第五节蓝细菌蓝细菌的基本形态和特殊构造，蓝细菌的繁殖。第六节其他类群的微生物枝原体、衣原体和立克次氏体的基本特征，与其他原核生物的区别。第三章真核微生物（5学时）1、基本内容：真菌的形态、结构，真菌无性繁殖和有性繁殖、真菌的代表类群、真菌对于人类的影响和重要性。2、基本概念：真菌、菌丝、菌丝体。3、教学重点：真菌的特殊形态、真菌的繁殖和孢子类型。4、教学难点：真菌的繁殖。第一节真菌的形态、结构真菌的一般形态结构和特殊构造。第二节真菌的繁殖真菌的繁殖方式（无性繁殖和有性繁殖）及其特点；各类繁殖所形成的孢子类型。真菌的准性生殖。第三节酵母菌酵母菌的形态结构、繁殖方式及生活史。第四节真菌的代表类群真菌各代表类群的形态结构，繁殖特点，生活史和生活环境，常见真菌在实际中的应用或对人类造成的危害。第四章非细胞结构生物——病毒（4学时）1、基本内容：病毒的定义、病毒的一般特征、病毒的形态结构、病毒的增殖、病毒的溶原性、亚病毒。2、基本概念：病毒、病毒粒子、温和噬菌体、类病毒、朊病毒。3、教学重点：病毒的一般形态特征；病毒的增殖。4、教学难点：噬菌体的增殖过程。第一节病毒的一般特征病毒的定义；一般形态特征。第二节病毒的分类病毒的分类方法和病毒的主要类群。第三节噬菌体的特性和复制方式噬菌体的形态结构、增殖方式和增殖过程；噬菌体与人类的关系。第四节爱滋病毒爱滋病毒的发现、爱滋病的发病特点，爱滋病毒对人类的危害。第五节亚病毒亚病毒的种类和特点。亚病毒与人类的关系。第五章微生物的营养（4学时）1、基本内容：微生物的营养、微生物的营养类型、吸收营养物质的方式、培养基。2、基本概念：微生物的四大营养类型病毒、微生物吸收营养物质的四种方式、培养基。3、教学重点：微生物的营养类型和培养基。4、教学难点：微生物吸收营养物质的方式。第一节营养物质及其功能微生物生长所需的碳源、氮源、能源、生长因素、矿质元素和水等六大类营养物质及其对微生物生长的影响。第二节微生物的营养类型微生物的四大营养类型——光能自养型微生物、光能异养型微生物、化能自养型微生物和化能异养型微生物的概念，各类型微生物的生理特点。第三节微生物吸收营养物质的方式微生物吸收营养物质的四种方式（被动运输、促进扩散、主动运输和基团转位）和运输的特点。第四节培养基培养基的概念；培养基的配制过程；培养基的种类；配制培养基的原则。第六章微生物的代谢（6学时）1、基本内容：微生物的能量代谢、能量代谢的类型、己糖的分解代谢、特殊物质的分解代谢、代谢的调节2、基本概念：产生ATP的三种方式，能量代谢的三种方式。3、教学重点：微生物的能量代谢。4、教学难点：微生物的代谢调节。第一节微生物的能量代谢ATP产生的三种方式（基质水平磷酸化、氧化磷酸化和光合磷酸化）；微生物能量代谢的类型（有氧呼吸、无氧呼吸和发酵作用）。第二节微生物的分解代谢己糖代谢的四条途径（EMP、HMP、ED和TCA）及其特点。第三节微生物的特殊合成代谢生物固氮作用的机制；肽聚糖大分子的合成。第四节微生物代谢的调节酶活性调节和酶合成调节的类型和机制；微生物代谢调节在发酵工业中的应用。第七章微生物的生长（5学时）1、基本内容：微生物的生长及其测定、生长曲线、环境条件对微生物生长的影响。2、基本概念：代时、生长曲线、光修复、暗修复。3、教学重点：微生物的生长曲线。4、教学难点：环境条件对微生物生长的影响。第一节微生物生长微生物生长的定义；微生物群体生长的测定方法。第二节微生物的生长规律——生长曲线生长曲线的定义；生长曲线的绘制方法；生长曲线的四个时期及不同时期微生物细胞特点；生长曲线对于实际生产的指导意义。第三节环境条件对微生物生长的影响温度、氧气、PH值、水份、渗透压、辐射线和化学药物对微生物生长的影响；高温灭菌的原理及方法；消毒和灭菌的概念。第八章微生物的遗传变异和基因重组（6学时）1、基本内容：微生物的遗传物质、基因突变和诱变育种、微生物的基因重组。2、基本概念：基因突变、转导、转化、接合。3、教学重点：基因重组。4、教学难点：基因重组。第一节遗传变异的物质基础转化、噬菌体感染和植物病毒的重建等三个经典实验；遗传物质存在的部位和方式。第二节基因突变和诱变育种基因突变的类型和特点，突变率；基因突变的机制；自发突变与诱发突变在育种上的应用。第三节基因重组（原核生物和真菌）原核生物基因重组——转化、转导、接合及原生质体融合。第四节基因工程基因工程的基本操作、基因工程的应用和发展前景。第五节菌种保藏菌种的衰退与复壮，菌种的保藏。第九章微生物生态（5学时）1、基本内容：微生物在自然界的分布、微生物之间的相互作用关系、微生物在自然界物质循环中的作用。2、基本概念：微生物区系、极端环境微生物、微生物间的八种关系、生物固氮作用、氨化作用、硝化作用、反硝化作用。3、教学重点：微生物之间的相互关系；微生物在自然界氮素循环中的作用。4、教学难点：微生物在自然界氮素循环中的作用。第一节微生物在自然界中的分布微生物在土壤、水、空气和生物体中的分布；极端环境微生物。第二节微生物之间的相互关系微生物间的八种相互关系。第三节微生物与动物和植物的相互关系微生物与动物的互生、共生和寄生关系；微生物与植物的互生、共生和寄生关系。第四节微生物在自然界物质循环中的作用微生物在自然界碳素、氮素、磷素和硫素等物质循环中的作用。第十章免疫血清学（6学时）1、基本内容：传染与传染病、影响传染的因素、非特异性免疫、特异性免疫。2、基本概念：传染、传染病、非特异性免疫、特异性免疫、抗原、免疫球蛋白。3、教学重点：非特异性免疫和特异性免疫，抗原抗体反应。4、教学难点：抗原抗体反应。第一节传染与免疫传染与传染病；影响传染的因素。第二节非特异性免疫非特异性免疫方式——屏障结构、吞噬作用、炎症反应等。第三节特异性免疫免疫器官、免疫细胞及其作用和免疫分子（抗原、抗体）及其作用。第四节免疫学方法及其应用抗原抗体反应的一般规律，主要的抗原抗体反应，现代免疫学技术等。第十一章微生物的分类与鉴定（3学时）1、基本内容：微生物的分类单元、种的定义、微生物的命名、原核微生物的分类和分类纲要纲要、真核微生物的分类系统和分类纲要、微生物的鉴定。2、基本概念：种、亚种、菌株、分类、命名、鉴定。3、教学重点：物种的定义；微生物的分类、命名和鉴定。4、教学难点：微生物的分类系统。第一节微生物的分类单元和物种的概念微生物的分类单元；物种的定义；亚种以下的分类单元。第二节微生物的命名微生物的命名方法和命名原则。第三节原核生物的分类纲要原核生物常用的分类系统。第四节真核生物的分类纲要真菌的代表性分类系统。第五节微生物的鉴定原核微生物的鉴定方法（传统的分类鉴定方法和现代的分类鉴定方法）。三、实践教学内容与安排（27学时）实验一显微镜的使用和细菌形态观察（3学时）实验二革兰氏染色反应（3学时）实验三细菌的芽孢染色（2学时）实验四微生物细胞大小的测定（3学时）实验五微生物细胞数量的测定（3学时）实验六培养基的制备与灭菌（4学时）实验七微生物的纯系分离（3学时）实验八真菌形态及微生物菌落形态观察（2学时）实验九环境条件对微生物生长的影响（4学时）