《微生物学》教学大纲

《微生物学》教学大纲课程名称：微生物学课程类别：专业必修修课学时：48学时学分：3学分考核方式：考核适用专业：生物科学、生物技术开课学期：第3学期一、课程性质、目的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。二、课程基本要求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。三、学时分配章节标题课时数绪论微生物与人类4第一章原核生物的形态、构造和功能8第二章真核微生物的形态、构造和功能3第三章病毒和亚病毒因子5第四章微生物的营养和培养基5第五章微生物的新陈代谢6第六章微生物的生长及其控制6第七章微生物的遗传变异和育种8第八章微生物的生态3总课时48四、教学方法与考核教学方法：1.本课程以讲授为主、自学和讨论为辅的方式组织教学，并通过阅读主要参考书目、网上查询、资料整理和专题讨论，加深对细胞生物学了解，并掌握该学科的实验技能和操作。教学出发点是“学”而不是“教”，强调的是学习过程而不是学习的内容和结果，关注个体学习者，同时也注重全体；强调学生独立自主地学习。2.教学过程中可贯穿提问法、预习-讨论法、自评法等教学手段。另外，对每次教学内容进行一次讨论，以巩固难掌握的知识点，并掌握运用大纲要求的基本原理和初步解决问题的能力。考核方式：课程考核一般由平时成绩和期末考试成绩二部分来核定成绩。1．成绩的组成：平时成绩和期末考试成绩分别占20%和80％。平时成绩由出勤（30％）、作业（40％）和课堂表现（30％）三部分组成。2．考试的形式：采用考试的方式。考试项目要全面，符合大纲要求，同时要做到体现重点，题量适度，难度适中，难度和题量的梯度应按照教学要求的三个不同层次安排。未作具体教学要求的内容不做考试要求。。五、大纲正文绪论微生物与人类学时：4【目的要求】1.了解什么是微生物？微生物学的研究领域和相关学科。掌握微生物学中常用科学词语和名称。2.了解微生物的生物多样性概念，包括物种多样性、形态多样性、发育多样性、代谢及遗传多样性，微生物多样性是人类生存活动的重要生物资源。3.了解微生物学发展史是伴随人类文明和技术进步的漫长历程；微生物学的发展促进了人类的进步。4.了解微生物对生命科学基础理论研究的贡献，以及在医药、工业、农业、环境保护等的应用。【教学重点】重点：微生物及微生物学的概念、真原核微生物的区别。难点：微生物的特点。【教学内容】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。第一章原核微生物的形态、构造和功能学时：8【目的要求】1.了解什么是原核生物？什么是生物三域说，由谁提出及根据是什么？原核生物的系统进化理论。2.了解原核微生物的细胞结构，认识细胞壁、细胞膜、核区(异核体)、核糖体、内生孢子、鞭毛、分子伴侣等分子结构和功能性状，以及在微生物多样性研究中的意义。3.了解和掌握原核生物的现代分类体系与鉴定的基本程序和方法。包括革兰氏染色、形态观察、生理测定、生化活性分析、细胞化学分析、核酸(RNA/DNA)分析、蛋白质分析等表观和分子信息在分类鉴定中的综合应用。了解原核微生物的命名法规。4.了解和认识原核生物的物种多样性。了解细菌(Bacteria)、放线菌、蓝细菌和古菌的重要代表种群的基本特性和在生命现象研究中的意义【教学重点】重点：细菌的形态和结构，尤其是原核生物特有的结构。难点：细胞壁的构造。【教学内容】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。第二章真核微生物的形态、构造和功能学时：3【目的要求】1.了解什么是真核生物?真核生物的主要类群。2.了解真核微生物的细胞结构与功能,比较真核细胞与原核细胞间的主要区别。3.了解和掌握真核微生物的分类与鉴定的基本方法。认识真核微生物的物种多样性。了解酵母菌、霉菌、担子菌的主要代表种群的生物学特征和实际意义。【教学重点】重点：真菌的特殊形态、真菌的繁殖和孢子类型。难点：真菌的繁殖。【教学内容】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。第三章非细胞结构生物——病毒学时：5【目的要求】1.了解病毒的基本特点、病毒的结构、病毒大小以及病毒的寄主和种类。2.了解病毒的分类原理和命名原则3.了解病毒侵入寄主细胞后复制周期所包括的吸附、穿入、脱壳、转录和翻译、组装及释放等主要环节。4.了解什么是亚病毒？亚病毒包括的类病毒、拟病毒、朊病毒等的特性。5.何谓噬菌体？何谓温和噬菌体、溶源噬菌体、λ噬菌体？6.了解目前国内外在主要病毒研究领域的研究状况和进展，如禽流感病毒，肝炎病毒与人类息息相关的类群。【教学重点】重点：病毒的一般形态特征；病毒的增殖。难点：噬菌体的增殖过程。【教学内容】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。第四章微生物的营养和培养基学时：5【目的要求】1.了解微生物六类营养要素;微生物的营养类型;培养基种类及配制原则。2.了解控制有害微生物的主要措施及其意义；熟悉高温灭菌的主要方法；了解常用化学杀菌剂、抗生素、消毒剂和治疗剂种类和功效，以及其杀菌、抑菌原理。【教学重点】重点：微生物的营养类型和培养基。难点：微生物吸收营养物质的方式。【教学内容】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。第五章微生物的新陈代谢学时：6【目的要求】1.了解能量代谢中的生物氧化概念；熟悉生物氧化包括的呼吸、无氧呼吸和发酵三种类型及其意义。2.了解分解代谢的内容；何谓合成代谢？合成代谢和分解代谢的关联性。3.了解次生代谢，和次生代谢产物(包括抗生素和非抗生素生物活性物质)的重要性。4.举例说明自养微生物的CO2固定的4条途径：Calvin循环、乙酰－CoA途径、逆向TCA途径和羟基丙酸途径。了解何谓生物固氮？固氮微生物的种类。5.了解何谓代谢调控？了解工业发酵通过调节三类初级代谢途径而提高发酵效率的意义。【教学重点】重点：微生物的能量代谢。难点：微生物的代谢调节。【教学内容】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。第六章微生物的生长繁殖及其控制学时：6【目的要求】1．了解微生物生长的测定方法；熟悉典型生长曲线的意义；2．了解影响微生物生长的主要因素。【教学重点】重点：微生物的生长曲线。难点：环境条件对微生物生长的影响。【教学内容】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。第七章微生物的遗传变异和育种学时：8【目的要求】1.熟悉各类微生物（细菌、古菌、真核微生物、病毒等）的遗传特征。2.利用微生物的三个经典实验：转化实验、噬菌体感染实验和植物病毒的重组实验证明遗传变异的物质基础是核酸。了解遗传物质(DNA/RNA)在微生物细胞内的存在部位(核或核区、核糖体、质粒等)和功能特性。3.了解DNA的结构及与其功能（如复制、转录等）相适应的特点。4.清楚基因的概念，了解基因突变的特点及突变机制。能举例说明物理诱变、化学诱变在育种中的应用。5.了解微生物基因表达调控的相关元件及其功能，了解原核微生物基因表达调控的分子机制。6.了解原核生物的四种遗传操作方法：转化(Transformation)、转导(Transduction)、接合(Conjugation,Mating)和原生质体融合(ProtoplastFusion)。了解真核微生物基因重组中的有性杂交和准性杂交(ParasexualHybridization)的育种意义。7.熟悉谓基因工程(GeneErgineering)和相关技术术语。熟悉基因工程的基本操作步骤。8.了解菌种保藏的基本方法。何谓菌种退化(Degeneration)。了解菌种复壮的措施。9.理解基因和基因组的概念；了解真核生物和原核生物在基因组结构、基因结构及遗传过程中的主要差别。【教学重点】重点：基因重组。难点：基因重组。【教学内容】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。第八章微生物的生态学时：3【目的要求】1.了解微生物生态学的概念、微生物生态系的结构和功能。2.了解自然界中微生物在土壤、水体、空气及其他基质中的广泛分布。何谓极端微生物？了解古菌(Archaea)的和极端微生物的关系。了解目前已知的极端生命条件。3.了解微生物间和微生物与其他生物间的五种主要关系类型。4.了解微生物在自然界碳、氮、硫、磷物质循环中的作用。5.了解何谓水体污染中的富营养化。解释何谓“水华”(WaterBloom)?何谓“赤潮”(RedTide)现象。何谓生物处理(Biotreatment)和生物整治(Bioremediation)?说明微生物在环境保护中的作用。6．初步了解16SrRNA等基因在分子微生物生态学中的重要意义，以及基于这类生物分子发展起来的分子微生物生态学的基本方法。【教学重点】重点：基因重组。难点：基因重组。【教学内容】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。六、参考文献教材：周德庆编著《微生物学教程》，高等教育出版社，（第三版）2011。参考书目：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。