《微生物学》课程教学大纲

《微生物学》课程教学大纲

一、说明部分

1、课程性质

《微生物学》是生命科学类专业（生物工程、环境工程、生物技术等）专业基础课，授课对象为生物工程专业、生物技术和环境工程专业的本科生。

2、教学目标

通过学习微生物学的基本理论和基础知识及在工、农、医等方面的应用，了解微生物的基本特性及其生命活动规律，了解该学科的发展前沿、热点和亟待解决的问题。在教学过程中，应注意培养学生观察、思考、分析、归纳的自学能力，并要求学生具备查阅文献的能力，注意学科的发展与动向。使学生能够运用微生物学原理，指导和解决今后学习及实际工作中遇到的有关理论问题；结合实验教学，使学生熟知微生物学研究的常规方法和手段，能够熟练进行微生物基本操作，为其他课程的学习铺平道路，同时为今后的学习及工作实践打下坚实的基础。

3、教学内容和要求

本课程系统介绍微生物的形态构造与功能、营养需求、生理代谢、生长繁殖、遗传变异、传染与免疫等生命活动规律及其在科研和实践方面的主要应用，要求学生在理解基本原理和概念的基础上，会归纳解决常见问题所适用的方法与手段，知道微生物在生物学科中的地位和作用。

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4、教学重点、难点

教学重点：微生物的构造与功能；微生物的营养；微生物的代谢；微生物的生长及控制；微生物的遗传和变异

教学难点：微生物的代谢；微生物的遗传和变异

5、教学方法与手段

以课程教材和多媒体教学为主，采取讲授、自学、课堂讨论等多种方式讲授课程知识，并要求学生阅读相关参考书籍，培养学生的自学能力，使学生掌握微生物学基本理论及基本操作技术。

6、教材及主要参考书

教材：微生物学（第2版），沈萍，陈向东主编，高等教育出版社，2006

主要参考书：

（1） 《Microbiology—A systems approach》，Marjorie Kelly Cowan, Kathleen Park Talaro, Mc Graw Hill Higher Education, 2006

（2） 《微生物学导论》（第二版）影印版，John L.Ingraham, Catherine A.Ingraham科学出版社，2003

（3） 《微生物学教程》（第三版），周德庆，高等教育出版社，2011

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（4） 《生物化学》（第三版），王镜岩，朱圣庚，徐长法，高等教育出版社，2002

二、正文部分

第一章 绪论

一、教学要求

要求学生熟练掌握微生物的特点。了解人类对微生物的认识和微生物学的发展简史，了解巴斯德、科赫在微生物学领域的重要地位和贡献。了解微生物的发展与人类的关系。掌握微生物学的分类和微生物的命名规则。掌握基本的专业词汇。

二、教学内容

知识要点

1. 什么是微生物

2. 微生物的发展史

3. 微生物的特点及相互间关系

4. 微生物的分类命名规则

5. 微生物在生物界的地位

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三、本章学时数：4

第二章 显微镜和显微技术

一、教学要求

要求学生熟练掌握光学显微镜的原理，不同显微镜的特点，影响显微镜成像的主要因素，各种显微镜的使用范围。掌握电子显微镜的原理及与光学显微镜的异同点。对最新的扫描隧道显微镜，原子力显微镜有初步的了解。掌握染色技术的原理，染色类型，染色的作用、特点及应用等。掌握相关的专业词汇。

二、教学内容

知识要点

1. 显微镜的种类及原理

2. 显微观察样品的制备，染色技术

3. 微生物的一般形态

三、本章学时数：6

第三章 原核微生物的结构与功能

一、教学要求

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明确细菌是微生物学研究的主要对象。了解原核细胞的基本结构和特殊结构，掌握化学组成、结构与功能的关系。了解原核细胞的分裂方式和过程。知道有关微生物的基本常识如形态、大小范围及测定方法、菌落的特征及在分类鉴定中的意义。

明确G+菌、G-菌的细胞壁组成及异同点，肽聚糖的交联方式。掌握革兰氏染色法的原理和应用；明确细胞壁缺陷型细菌的形成原因、特点及其应用。

知道放线菌结构的特点，尤其是抗生素生产方面具有重大的经济价值。知道几种常见代表属及常见生产菌株和致病菌株。

掌握蓝细菌的主要生理功能是固氮作用和光合作用，了解蓝细菌特有的光合色素—藻胆色素。 知道古生菌的意义及特点，了解立克次氏体、衣原体、支原体等主要生活方式。

掌握一些关于原核微生物的常规和新的研究方法。掌握相关专业词汇。

二、教学内容

知识要点

1. 细菌：细胞的形态、构造和功能，群体特征

2. 放线菌：形态和构造，繁殖，群体特征

3. 蓝细菌

4. 支原体、衣原体和立克次氏体

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三、本章学时数：10

第四章 真核微生物的结构与功能

一、教学要求

掌握真核微生物的主要类群，明确真菌是最重要的真核微生物。了解真菌细胞的构造和功能，清楚蜗牛酶对真菌细胞壁的作用原理。比较真核细胞与原核细胞的区别。掌握真核细胞无性和有性繁殖过程及其生活史，了解酵母菌、霉菌的形态构造、繁殖方式、生活史、应用及危害的防治。能够比较四大类微生物菌落和细胞形态特征的异同点。基本的专业词汇的掌握。

二、教学内容

知识要点

1. 真核微生物概述，真核微生物的主要类群

2. 真核微生物的细胞构造

3. 酵母菌的形态和构造，繁殖方式和生活史，菌落特征

4. 霉菌的形态和构造，孢子和菌落特征

三、本章学时数：8

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第五章 病毒和亚病毒

一、教学要求

明确非细胞生物——病毒的生物学特点，知道病毒分类的主要依据，了解病毒的形态、构造和化学组分。掌握病毒繁殖步骤，了解病毒的生物合成过程特别是逆转病毒生物合成的特点与意义，明确病毒的常规培养方法。

把握温和噬菌体和裂性噬菌体侵染宿主的过程和结果。掌握噬菌体一步生长曲线各期特点及意义，深入理解温和噬菌体的整合特性，溶源转化的生物学特性及意义。知道噬菌体效价测定，溶源菌检定的常用方法。

明确原噬菌体、pfu、自外裂解、裂解量等概念，知道干扰素产生机理及其作用。了解类病毒、拟病毒、卫星病毒、卫星RNA、朊病毒等亚病毒各自化学组成特点、寄生方式及致病性，明确其发现对于生物学基础研究、病理学研究、分子生物学研究等方面的意义。特别注意朊病毒（蛋白侵染子）发现的意义及其繁殖的特点。掌握相关专业词汇。

二、教学内容

知识要点

1. 病毒的形态、构造和化学成分

2. 病毒的分类和繁殖方式

3. 亚病毒因子（类病毒、拟病毒、卫星病毒、卫星RNA，朊病毒）

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4. 病毒在实际生产中的应用

三、本章学时数：8

第六章 微生物的营养

一、教学要求

掌握微生物的营养需求，6类营养要素（能源）及根据营养代谢对微生物的分类。掌握营养物质进入细胞的方式。掌握微生物培养基配制的要求和基本原则。

明确纯培养的意义，知道纯培养装置的要求，重点了解微生物的常规分离方法和纯培养技术，掌握实验室培养的常用方法和器皿，特别了解厌氧菌培养的除氧装置和方法。知道大规模生产培养常用的培养器及配套装置，了解微生物培养技术的发展特点和动向。

二、教学内容

知识要点

1. 微生物的营养要素

2. 微生物的营养类型

3. 营养物质进入细胞的方式

4. 培养基的种类和配制

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三、本章学时数：6

第七章 微生物的新陈代谢

一、教学要求

掌握分解代谢（异化作用）和合成代谢（同化作用）的概念，掌握化能异样微生物产能的几种途径，掌握脱氢、递氢、受氢的过程，理解发酵、有氧呼吸、无氧呼吸作用。

了解各发酵类型的出发点和最终产物，了解同（异）型酒精发酵和同（异）型乳酸发酵。

掌握自养微生物的生物氧化形式、产能效率，了解硝化细菌、硫细菌的能量代谢和硝化作用。掌握光能自养微生物环式、非环式光合作用，了解嗜盐杆菌紫膜的光合作用及意义。知道自养微生物固定CO2的方式。能够比较ATP的三种主要产生方式的特点、异同、产能效率。

了解微生物代谢调节的主要类型和方式，及其在发酵工业中的应用。掌握相关专业词汇。

二、教学内容

知识要点

1. 微生物产能代谢

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2. 微生物耗能代谢

3. 微生物代谢的调节

4. 次级代谢与次级代谢产物

三、本章学时数：10

第八章 微生物的生长和控制

一、教学要求

明确微生物群体生长和繁殖的概念，清楚生长量和繁殖量的意义，掌握细菌纯培养的群体生长规律，掌握生长曲线各期的特点及其对实际生产和研究中的指导作用。了解测定微生物生长繁殖常用的生物量、生理指标、计数的原理及方法，重点掌握微生物的显微镜直接计数法、平板菌落计数法，微生物细胞干重法的测定，特别是其适用范围和优缺点。掌握连续培养的理论依据、意义、应用，明确生长限制因子、生长速率、常数R、代时G、产量常数等概念，掌握影响微生物生长的主要因素，知道连续培养器的常规装置和类型。

了解各种理化因素对微生物生长的影响机理、后果及其控制。明确灭菌、防腐、抑菌、消毒、最适生长温度、最适pH等概念。掌握湿（干）热灭菌法、连消法、巴氏消毒法、过滤除菌法等常规方法的规定指标和适用范围。

理解石碳酸系数的意义。知道实验室、无菌室（箱）的常规消毒方法。 明确化疗与化学治疗剂、抗生素、抗菌谱等概念，了解化学治疗剂的特点、种类，掌握抗代谢物、抗生

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素影响微生物生长的作用机制及作用位点，了解微生物产生耐药性的途径及控制。掌握微生物与生物环境间的关系。

二、教学内容

知识要点

1. 测定生长繁殖的方法

2. 微生物的生长规律

3. 微生物的培养

4. 影响微生物生长的主要因素（温度，氧气，pH）

5. 有害微生物的控制

三、本章学时数：8

第九章 微生物的遗传

一、教学要求

理解原核生物质粒在遗传、理论研究、生产实践中重要意义，重点掌握原核质粒的分子结构与功能，了解几种具有代表性细菌质粒的性质及应用，明确遗传型、基因型、变异型、表型、诱变等概念。 明确基因组概念和基因突变的类型及特点，掌握点突变与染色体

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畸变的机制，了解引起自发性突变的可能因素和常用诱变剂及其作用机理，掌握UV诱变机理及修复系统。了解营养缺陷型。

了解原核细胞的转化、转导、接合，明确各自发生的条件、媒介类型，重点掌握普遍转导、局限转导的异同点，明确其媒介类型、所携外源DNA的特点及所得到重组子的特性。

明确F+菌株、F-菌株、Hfr菌株和F’菌株的含义及相互间的转换关系，掌握其在接合现象中所起的作用和结果，尤其是Hfr菌株在利用中断杂交法绘制环状染色体图中的作用。明确转化、转染、转导、接合、感受态、转化子、转导子、接合子、给体菌、受体菌、外源DNA等概念及意义。

了解基因工程的基本原理和基本操作程序，明确给体、受体、载体、工具酶、工程菌的概念，知道基因工程的应用和发展前景。明确菌种衰退的原因与现象，掌握菌种复壮的原理和方法。明确保藏菌种的原理、目的和原则，重点掌握不同类型微生物的保藏方法。

二、教学内容

知识要点

1. 遗传变异的物质基础

2. 基因突变和诱变育种

3. 基因重组和杂交育种

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4. 基因工程

5. 菌种的衰退、复壮和保藏

三、本章学时数：8

第十章 传染与免疫

一、教学要求

了解传染与免疫、致病力与免疫力、免疫应答等概念，明白免疫技术在微生物遗传与分类方面的意义。了解非特异性免疫的机理及其免疫组成。了解特异性免疫的获得方式及其免疫系统。了解抗原的性质、结构、种类；了解抗体的结构、5类免疫球蛋白（抗体）的特性与功能。抗原、抗体反应的一般规律。

二、教学内容

知识要点

1. 传染

2. 非特异性免疫

3. 特异性免疫

4. 免疫学方法和应用

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三、本章学时数：4

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