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中科院研究生院硕士研究生入学考试《微生物学》考试大纲本《微生物学》考试大纲适用于中国科学院研究生院微生物学及相关专业的硕士研究生入学考试。微生物学是现代生物学的重要分支学科，是许多学科专业的基础课程。本考试大纲的主要内容包括微生物学的基本概念和原理，包括微生物生物多样性和分类、微生物生理和代谢、微生物生态学、微生物遗传学、微生物免疫学及微生物生物技术等。要求考生对微生物学的基本概念、专业词语、技术原理有较深的了解；系统掌握微生物的系统分类、细胞结构与功能、生理代谢、遗传变异、生态学和免疫学的基本理论知识以及相关实验技术；并具有应用这些知识和技术分析和解决问题的能力。一.考试内容(一)微生物学基本概念和意义1.微生物学定义2.微生物的多样性和重要类群3.微生物学的发展过程、重要事件和人物4.微生物的重要作用(二)原核生物1.原核生物的定义、关键内涵及其与真核生物的本质差异2.原核生物的细胞结构与功能3.原核生物的分类与鉴定4.原核生物的物种多样性:细菌(Bacteria)和古菌(Archaea)(三)真核微生物1.真核生物的定义、关键内涵及其与原核生物的本质差异2.真核微生物的细胞结构与功能3.真菌的主要类群：酵母菌、霉菌、蕈菌(四)病毒和亚病毒1.病毒和亚病毒的特点和定义2.病毒的分类和命名3.病毒的宿主范围4.病毒的培养和纯化5.病毒的复制6.类病毒、拟病毒和朊病毒7.重要病毒生物学特性及研究方法（五）微生物生理和代谢1.微生物的营养和繁殖2.微生物的生长特点及测定3.有害微生物的控制4.微生物的能量代谢5.分解代谢和合成代谢6.次生代谢7.合成代谢途径举例8.代谢调控与工业发酵（六）微生物生态学1.微生物生态学的概念2.自然界中微生物分布及生境多样性3.微生物与其他生物的关系4.微生物与自然界物质循环5.微生物在环境保护中的作用6．分子微生物生态学的基本方法和原理(七)微生物遗传、变异和育种1.微生物遗传变异的物质基础2.质粒及转座因子3.微生物基因的表达及调控4.微生物基因突变和诱变育种5.基因重组和杂交育种6.基因工程原理及技术7.菌种的退化、复壮和保藏8.微生物基因组结构特点及功能基因组（八）传染与免疫1.传染的概念2.非特异性免疫3.特异性免疫4.免疫学的实际意义（九）实验设计1.微生物的分离、鉴定2.获得特定的微生物基因或代谢产物3.利用所知功能的微生物解决某个实际问题二、考试要求（一）微生物学基本概念和意义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、环境保护等方面的应用。（二）原核微生物1.了解什么是原核生物？什么是生命三域说，由谁提出及根据是什么？了解原核生物的系统进化理论。2.了解原核生物的细胞结构，认识细胞壁、细胞膜、核区(异核体)、核糖体、内生孢子、鞭毛等结构和功能性状，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(狭义的)、放线菌、蓝细菌和古菌的重要代表种群的基本特性和在研究生命现象中的意义。（三）真核微生物1.了解什么是真核生物?真核微生物的主要类群。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、蕈菌的主要代表种群的生物学特征和实际意义。（四）病毒和亚病毒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、溶源噬菌体以及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，肝炎病毒等与人类息息相关的类群。（五）微生物生理和代谢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.了解微生物生长的测定方法；熟悉典型生长曲线的意义；了解影响微生物生长的主要因素。3.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。4.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。5.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。6.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)及其重要性。7.举例说明自养微生物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。8.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。（六）微生物生态学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、空气及其他环境中的分布。何谓极端微生物？了解古菌(Archaea)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.了解何谓水体富营养化。解释“水华”(WaterBloom)、“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。（七）微生物遗传变异和育种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)在育种中的意义。7.熟悉基因工程(GeneticEngineering)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。（八）传染与免疫1.了解什么是传染(Infection)及决定传染的基本因素。2.了解什么是免疫？了解非特异性免疫的概念。3.了解特异性免疫的特点。了解什么是抗原？什么是抗体？以及免疫学中常用的基本词语和概念。4.了解抗原－抗体反应的一般规律及免疫学的意义；抗原－抗体间的主要反应：凝集反应、沉淀反应、补体结合试验、中和反应，熟悉上述四种免疫反应的试验方法及原理。了解免疫制剂的种类及作用。（九）知识综合运用能力1.在给出前提条件下，能够设计简单的技术路线去获得所要求的微生物类群、基因或代谢产物。2.能够根据提供的现象，提出微生物所具有的功能假说或进化过程假说。3.利用所学知识，设计用某种微生物的功能去解决一个实际问题。三、主要参考书目:1.周德庆微生物学教程(第二版)北京:高等教育出版社,2002（为主要参考书）2.沈萍陈向东微生物学(第二版)北京:高等教育出版社,2006或沈萍陈向东微生物学(彩版)北京:高等教育出版社,2008编制单位：中国科学院研究生院编制日期：2006年6月6日：2008年7编制日期月6日华东理工大学微生物学笔记第一章绪论第一节微生物学的研究对象与任务研究对象--微生物：微生物（Microorganism,,microbe）是一切肉眼看不见或看不清的微小生物的总称。微生物在生物界的地位：包括属于原核生物的细菌、放线菌、蓝细菌、；属于真核生物的真菌（包括藻状菌纲、担子菌纲、子囊菌纲、半知菌纲）；以及属于非细胞结构的病毒。微生物学的任务：利用有利的一面为人类造福、变有害为有利。微生物与人类的关系：疾病、物质的霉变、工农业生产、生态。第二节微生物学的发展第一阶段--推测期；第二阶段--观察期；第三阶段--生理期；第四阶段--分子生物学时期。1944年，Avery证明遗传的物质基础为DNA；1953年，Watson&CrickDNA双螺旋结构；1961年，Jacob＆Monod操纵子学说；1972年，BergBoyer&CohenDNA克隆技术；1982年，Prusiner发现朊病毒；1985年SaikiPCR技术(聚合酶链式反应)；1997年，Wilmut克隆羊20世纪以核酸研究为核心：50年代双螺旋结构；60年代操纵子学说；70年代DNA重组；80年代PCR技术；90年代DNA测序。人类基因组测序计划提前5年完成，现由结构向功能转移（后基因组时代（post-genomics））。从基因组到蛋白质组。功能基因组学(functionalgenomics)，蛋白质组学(proteome)，生物信息学(Bioinformatics)。模式生物：背景清楚、基因组小、便于测定和分析、可从中获取经验改进技术方法。第三节我国微生物学的发展古代对微生物学的认识与利用：酿酒，轮作，种痘。微生物学简况：见课本7－8页。第二章微生物形态与结构Ⅰ原核微生物第一节细菌细菌的形态和大小形态：球状、杆状、螺旋状；大小：以微米为度量单位。细菌－原生质膜（plasmamembrance）、原生质体（protoplast）、原生质。细菌细胞的一般结构细胞壁（cellwall）在细胞最外层、多孔性的、具有一定屏障作用，水和某些化学物质可以通过，但对大分子物质有阻拦作用。功能：韧性、弹性。化学组成：肽聚糖。1G+菌G-菌核糖体(ribosome)华东理工大学《微生物学教程》上课讲义：G+菌与G-菌的细胞壁结构内壁层(2-3nm肽聚糖层)外壁层(8-10nm脂多糖层)细胞壁为一层（20~80nm厚的肽聚糖层）脂多糖：O-侧链(具有抗原性)———核心———脂质(内毒素的毒性中心)G+菌与G-菌的细胞壁组成与结构比较菌性质G+菌G－肽聚糖含量少(10%)多(40~90%)直接连接通过五肽连接链连接方式氨基酸组成D-Glu-NH2D-GluDAPL-Lys有无脂多糖有无脂蛋白无有垣酸细胞壁与革兰氏染色原生质体和球形体原生质体(protoplast)：指在人为条件下，用溶菌酶除尽原有细胞壁或用青霉素抑制新生细胞壁的合成后，所留下的仅有一层细胞膜包裹着的圆球状渗透敏感细胞，一般由革兰氏阳性菌形成。脆弱，高渗溶液球形体：指还残留了部分细胞壁的原生质体，一般由革兰氏阴性菌所形成。细胞膜(cellmembrane)紧贴在细胞壁内侧的一层由磷脂和蛋白质组成的柔软、富有弹性的半透性薄膜。功能：主要为控制营养物质及代谢产物进出细胞。组成：磷脂蛋白质。结构：流