《微生物学》课程标准

1、精选优质文档-倾情为你奉上精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业专心-专注-专业精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业微生物学课程标准适应专业：制药工程专业、生物工程专业、食品工程专业课程编号：课程名称：工业微生物学（Industrial Microbiology）课程类型：学时学分：一、课程性质。 本课程主要培养生物化工工艺专业学生工业微生物学是高等院校化工制药专业、生物技术专业和生物工程专业重要的课程之一。（二）基本理念。通过学习微生物的形态结构、生理生化、生长繁殖、遗传变异、生态分布、传染免疫、分类鉴定以及微生物与其他生物的相互关系及其多样性，在工、农、医等方面的应用，了解该学科

2、的发展前沿、热点和问题，使学生牢固掌握微生物学的基本理论和基础知识，了解微生物的基本特性及其生命活动规律，为学生今后的学习及工作实践打下宽厚的基础。（三）设计思路。 从微生物形态到微生物分类，在从微生物生长繁殖与代谢的调控与具体在现实工业生产中的应用。由浅入深，从直观到客观逐步深化课程内容。二、培养目标1、能力目标 eq oac(,1)能在微生物检验过程中严格遵守无菌操作规程； eq oac(,2)会正确使用光学显微镜、高压蒸汽灭菌锅、干燥箱、均质器、超净工作台等微生物检验有关仪器和设备； eq oac(,3)能熟练掌握无菌操作技术、培养基制备技术、消毒灭菌技术、分离纯培养和接种技术、染色技术

3、、菌种保藏技术等微生物基本操作技能； eq oac(,4)通过对微生物进行个体形态和群体形态的观察，会辨别细菌、酵母菌、霉菌等各类微生物； eq oac(,5)能掌握各类食品检样的菌落总数、大肠菌群、乳酸菌、霉菌和酵母菌、致病菌等常规项目的检测技术； eq oac(,6)能掌握罐头食品商业无菌的检验技术；会分析总结实验结果，并做出正确、规范的实验报告。 2、知识目标 eq oac(,1)理解和掌握无菌操作技术要点，掌握细菌、放线菌、酵母菌、霉菌和病毒五大类微生物类群的形态特征； eq oac(,2)细菌的革兰氏染色的原理和方法：光学显微镜的工作原理和技术要点； eq oac(,3)微生物所需营

4、养物质的种类、功能及其运输方式；培养基的配制原则和种类； eq oac(,4)微生物生长的规律以及影响微生物生长的因素，明确控制有害微生物的各种措施与方法； eq oac(,5)五大类微生物培养与生长测定方法； eq oac(,6)食品微生物检验中常用检样的制备技术，熟悉微生物检验的基本程序和要求； eq oac(,7)菌落总数、大肠菌群、罐头食品商业无菌等的含义和卫生学意义及检验程序； eq oac(,8)各种常见致病菌的生物学特性，熟悉检验程序，能在食品检验中进行致病菌的鉴别。 3、素质目标 eq oac(,1)培养学生自觉学习新技术、新知识的能力； eq oac(,2)分析问题、解决问题

5、的能力； eq oac(,3)获取信息、语言表达、团队合作、社会交往等综合素质；拓展、创新等可持续性发展能力； eq oac(,4)严谨求实、自律、吃苦耐劳、热爱专业的优良品质和细心、耐心、克服困难的良好职业素养。（一）总体目标。 通过教学， 使学生掌握工业微生物学的完整基本知识， 包括工业微生物的形态构造、生理代谢、遗传变异、生态分布等。（二）具体目标。 了解和掌握微生物菌种分离和培养、染色和观察、菌种选育、菌种保藏、以及有害微生物控制等基本微生物学实验技术原理和方法；向学生展示工业微生物在现代发酵工业、食品工业、制药工业和环境工程等方面的应用现状和研究进展， 使所学基本理论更好结合生产实际

6、。 在教学中要把精力集中在培养学生分析问题、解决问题的能力上。三、与前后课程的联系1、与前续课程的联系2、与后续课程的关系四、教学内容与课时分配第一单元 微生物与工业微生物学第一节微生物概述（一）课程教学内容1.1 基础内容。 微生物的发现；微生物的定义及成员；微生物的特性； 1.2 提高内容。 微生物的分类、鉴定和命名1.3 扩展内容。（二）学习性主要任务。通过课堂教学，引导学生走进微生物世界，了解微生物是什么？做什么？以及它们与人类的特殊关系；（三）学时分配。1学时第二节 工业微生物学发展简史（一）课程教学内容1.1 基础内容。利用微生物的自然发酵酿造传统食品；微生物形态与发酵生理学的开创

7、性研究；微生物发酵工业的兴起与发展； 1.2 提高内容。现代工业微生物学的新进展；新世纪工业微生物学的发展趋势1.3 扩展内容。微生物生命科学研究和技术发展中的重要应用。（二）学习性主要任务。明确微生物学作为一门独立学科在生命科学发展中的重要作用和地位；展望未来，激发学生的学习兴趣和明确肩负的重任。（三）学时分配。1学时第二单元 重要的工业微生物种类第一节单细胞原核微生物 细菌课程教学内容1.1 基础内容。细菌的个体形态及大小；细菌细胞的结构及功能；细菌的繁殖与群体形态；工业上重要的细菌及其应用1.2 提高内容。细菌的分类系统；1.3 扩展内容。（二）学习性主要任务。明确微生物分成 三大类群：

8、原核微生物、真核微生物、非细胞微生物；掌握细菌是的结构、形态和繁殖方式及特殊结构。（三）学时分配。1学时第二节原核丝状微生物 放线菌（一）课程教学内容1.1 基础内容。一、放线菌的形态与结构；二、放线菌的生长与繁殖方式；三、放线菌的生理特性； 1.2 提高内容。四、放线菌与细菌和霉菌的比较；1.3 扩展内容。五、工业上有重要用途的主要放线菌；（二）学习性主要任务。明确放线菌是一类主要呈丝状生长和以孢子繁殖的原核生物。其菌丝可分为营养菌丝、气生菌丝和孢子丝三种。放线菌主要以形成各种孢子进行无性繁殖。放线菌的次生代谢产物可用于制备酶抑制剂、抗癌剂、免疫调节剂、受体拮抗剂等许多新的微生物药物。（三）

9、学时分配。0.5学时第三节 单细胞真核微生物 酵母菌（一）课程教学内容1.1 基础内容。一、酵母菌的形态与大小；二、酵母菌的细胞结构；三、酵母菌的培养特征；四、酵母菌的繁殖方式；1.2 提高内容。五、酵母菌的分类位置；1.3 扩展内容。六、工业上有重要用途的主要酵母菌（二）学习性主要任务。明确酵母菌是一类能发酵糖类的单细胞真核微生物，细胞体积约比细菌大二十几倍。酵母菌的菌落与很多细菌菌落相似，但比细菌菌落较大、较厚、较稠和较不透明。酵母菌的细胞主要由细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核、液泡和线粒体等构成。酵母菌的繁殖方式可分为无性繁殖和有性繁殖两种方式。无性繁殖主要有芽殖、裂殖、产无性孢子等三种方

10、式，而有性繁殖则以产生有性孢子子囊孢子的方式进行。（三）学时分配。0.5学时第四节 真核丝状微生物 霉 菌1.1 基础内容。一、霉菌的形态与大小；二、霉菌的培养特征；三、霉菌细胞的结构；四、霉菌的繁殖方式；1.2 提高内容。五、霉菌的繁殖方式；1.3 扩展内容。六、工业上有重要用途的主要霉菌（二）学习性主要任务。明确霉菌是一群丝状真菌（不含产生大型子实体的高等真菌）的通称。霉菌菌体是由分枝（或不分枝）的菌丝组成，许多菌丝交织在一起成为菌丝体, 依其生理功能的不同，可分为基内菌丝和气生菌丝两种。霉菌菌丝细胞与酵母菌细胞十分相似，均由细胞壁、细胞膜、细胞质及其内含物、细胞核等组成。其细胞壁主要由几

11、丁质组成。霉菌主要是通过气生菌丝分化出各种形态的子实体，再产生各种无性孢子（孢囊孢子、分生孢子、厚垣孢子、节孢子、芽孢子等）和有性孢子（接合孢子、子囊孢子、卵孢子等）分别进行无性和有性两种繁殖方式的。工业上有重要用途的主要霉菌是：根霉、毛霉、犁头霉、曲霉、红曲霉、青霉、头孢霉、木霉、白地霉、弯孢霉等。（三）学时分配。1学时第五节 形成大型肉质子实体的真菌 蕈菌1.1 基础内容。一、蕈菌的生长发育过程；二、蕈菌的繁殖方式；三、蕈菌的主要用途；1.2 提高内容。1.3 扩展内容。（二）学习性主要任务。明确蕈菌又称为伞菌, 包括大多数担子菌和极少数的子囊菌, 是一类能形成形状、大小、颜色各异的大型肉

12、质子实体的高等真菌。蕈菌可以菌丝体的裂殖或芽殖进行无性繁殖，也可以产生无性孢子分生孢子或粉孢子进行繁殖。（三）学时分配。0.5学时第六节 大型原核微生物 蓝细菌1.1 基础内容。一、蓝细菌的形态特征及大小；二、蓝细菌的细胞结构及组成；三、蓝细菌的生理特性；四、蓝细菌的主要用途1.2 提高内容。1.3 扩展内容。（二）学习性主要任务。明确蓝细菌曾被称为蓝藻或蓝绿藻，实际上是一类含有叶绿素a、革兰氏染色阴性、能进行放氧性光合作用的大型原核微生物, 蓝细菌具有固氮作用，可应用于农业上作为固氮因子, 又可作为食物和营养品, 还用于提取各种生物药物。（三）学时分配。0.5学时第七节 原核微生物的病毒 噬

13、菌体1.1 基础内容。一、病毒的主要特征；二、噬菌体的形态结构；三、噬菌体的生长繁殖方式；四、噬菌体与工业微生物发酵生产1.2 提高内容。五、噬菌体在基因工程中的应用1.3 扩展内容。（二）学习性主要任务。了解噬菌体是侵染原核生物(细菌、放线菌和蓝细菌)的病毒，它是一种超显微的，没有细胞结构的，专性活细胞寄生的大分子微生物。根据噬菌体与宿主细胞的相互关系，可将其分为烈性噬菌体和温和噬菌体两大类。 烈性噬菌体的生长繁殖过程一般可分为吸附、侵入、增殖、成熟、裂解五个阶段。温和噬菌体有游离态、整合态和营养态三种存在形式。噬菌斑是一个噬菌体粒子在菌苔上逐步形成的噬菌体群体。每种噬菌体的噬菌斑都具有一定

14、的形状、大小、透明度和边缘特征，故可用于噬菌体的鉴定、计数和纯种分离。（三）学时分配。1学时第三单元 微生物的生长繁殖及其控制第一节微生物的生长繁殖（一）课程教学内容1.1 基础内容。一、微生物生长繁殖的测定；二、微生物的生长规律； 1.2 提高内容。 1.3 扩展内容。（二）学习性主要任务。营养与生长是研究微生物的基本问题。纯种培养是现代微生物学的基础，因而须控制特定微生物的生长繁殖。食品发酵工业就是培养所需微生物、控制其他微生物生长繁殖的过程。微生物生长量的测定以测定微生物的群体生长为主，个体细胞的计数只在一定范围内有意义。研究微生物的群体生长规律对认识与利用微生物有重要作用。（三）学时分

15、配。2学时第二节 微生物生长繁殖的营养（一）课程教学内容1.1 基础内容。一、微生物的营养元素；二、微生物的营养类型；三、微生物吸收营养物质的方式；四、微生物的培养基质1.2 提高内容。1.3 扩展内容。（二）学习性主要任务。明确微生物的主要营养物质包括碳源、氮源、矿物质（无机盐）、水和生长因子，微生物的营养物质主要通过四种方式跨膜输送进入胞内。依据微生物利用的碳源、能源不同，把微生物分为光能自养型、光能异养型、化能自养型和化能异养型。培养基是培养微生物的基质，配置适宜的培养基才能满足不同类型微生物生长、代谢的需要。（三）学时分配。2学时第三节 环境条件对微生物生长繁殖的影响（一）课程教学内容

16、1.1 基础内容。一、物理因素对微生物的影响；二、化学因素对微生物的影响1.2 提高内容。1.3 扩展内容。（二）学习性主要任务。明确环境条件对微生物的生长繁殖影响较大。温度、水分等物理因素和pH、氧气等化学因素是影响微生物的主要环境因素。（三）学时分配。1学时第四节 微生物生长繁殖的控制（一）课程教学内容1.1 基础内容。一、高温灭菌；二、化学杀菌或抑菌1.2 提高内容。1.3 扩展内容。（二）学习性主要任务。明确对有害的微生物都应进行严格的控制，控制的方法主要包括灭菌、消毒、防腐和化疗。利用温度进行灭菌是控制特定微生物生长的重要方法，不同灭菌方法有一定的适用范围。化学消毒可以保证食品发酵工

17、业的环境条件，防止微生物的污染。（三）学时分配。1学时第五单元 微生物的代谢调节与控制第一节微生物代谢的多样性（一）课程教学内容1.1 基础内容。一、微生物生物氧化的类型和产能；二、工业微生物重要的分解代谢途径及产物； 1.2 提高内容。 1.3 扩展内容。（二）学习性主要任务。代谢是微生物生命活动最基本的特征之一，包括在微生物细胞中进行的所有生物化学反应。绝大多数的微生物是异氧生物，对于它们来说，有机化合物是主要的能源和碳源，通过生物氧化以及与此相联的氧化磷酸化或底物水平磷酸化反应生成ATP。生物氧化按其最终受氢体的性质可分为有氧呼吸、无氧呼吸或发酵3种类型，有氧呼吸的产能效率最高，无氧呼吸

18、次之，发酵则最低。糖类普遍作为微生物构成细胞组分的碳源，提供能量的来源，又是合成各种发酵产物的良好原料。微生物对糖的代谢方式很多，由葡萄糖降解至丙酮酸有五条途径。但可归纳为有氧降解和无氧降解两大类，微生物在有氧条件下，可有两条降解葡萄糖的途径：一是经EMP途径降解为丙酮酸，后者再进入TCA循环；二是葡萄糖经HMP途径彻底氧化。有氧降解的最终产物是CO2和H2O，同时产生组成细胞物质的各种中间产物，并产生大量的能量。微生物对糖的无氧降解途径和发酵产物因菌种而异，但大致仍以EMP途径和HMP途径为基本方式，或是利用两条途径组成所谓混合途径，发酵产物有各种有机酸、醇类和气体（CO2和H2），产能水平

19、较低。（三）学时分配。3学时第二节 微生物初级代谢产物的代谢调节（一）课程教学内容1.1 基础内容。一、诱导酶的产生与反馈阻遏；二、分解代谢产物阻遏；三、酶活性的反馈抑制；四、微生物代谢调节的特性； 1.2 提高内容。1.3 扩展内容。五、代谢调节的人工控制（二）学习性主要任务。明确微生物具有比任何其它生物更为明显的自我代谢调节机能，这对于微生物本身非常重要，可使微生物有高度适应环境和自我繁殖能力。微生物的自我调节作用都是通过协调控制酶来实现的，主要有调节酶合成量的酶诱导、阻遏机制和调节现成酶催化活力的激活和抑制尤其是反馈抑制机制两类。（三）学时分配。2学时第六单元 微生物遗传变异与育种第一节

20、工业微生物菌种的筛选（一）课程教学内容1.1 基础内容。一、微生物菌种获得的途径；二、工业微生物的筛选； 1.2 提高内容。 1.3 扩展内容。（二）学习性主要任务。优良的微生物菌种是工业微生物技术的关键和基础，典型的微生物菌种分离筛选过程可分为采样、增殖培养、分离纯化、性能测定等。（三）学时分配。1学时第二节 微生物遗传学（一）课程教学内容1.1 基础内容。一、遗传变异的物质基础；二、微生物的染色体分子结构；三、微生物基因组； 1.2 提高内容。四、染色体外遗传成份1.3 扩展内容。五、转座遗传因子（二）学习性主要任务。说明经典遗传学的基本内容，因为微生物遗传学是从经典遗传学发展起来的，在原

21、理上常是一致的，大部分是经典遗传学的延伸。三个典型的微生物学实验证实了DNA和RNA是遗传的物质基础，了解遗传的物质结构、半保留复制以及复制的方式。原核微生物染色体是双链DNA分子以拟核形式存在于细胞中，而真核微生物染色体是线性的，基本结构单位是核小体，具有着丝粒和端体。基因（gene）是具有自主复制能力的遗传功能单位，包括编码蛋白质多肽链的核酸序列，也包括保证转录所必需的核酸调控序列以及5和3端的非翻译序列。基因组是指细胞中基因以及非基因的DNA序列组成的总称。原核微生物基因组一般比较小，原核微生物是单倍体，具有操纵子结构，基因是连续的；而真核微生物是双倍体，单顺反子结构，基因是不连续的，存

22、在大量重复序列。原核微生物染色体外的遗传物质主要质粒，真核微生物则有细胞器如线粒体中染色体和质粒。转座因子是指可以在染色体组内可自主复制和移动的一段特定DNA序列，具有重要的生物学功能。（三）学时分配。2学时第三节 基因突变（一）课程教学内容1.1 基础内容。一、基因突变概述；二、基因突变的特点；三、基因突变的表型特性； 1.2 提高内容。四、基因突变机制；1.3 扩展内容。五、突变的修复；（二）学习性主要任务。基因突变分自发突变和诱发突变，后者只提高突变频率，并不改变突变的本质。突变率与修复系统密切相关并有自身的规律性。（三）学时分配。2学时第四节 基因重组（一）课程教学内容1.1 基础内容

23、。一、原核生物的基因重组；二、真核微生物的基因重组1.2 提高内容。1.3 扩展内容。（二）学习性主要任务。基因重组是比基因突变更高层次、更复杂的变异方式，原核微生物的基因重组的类型有接合、转导和转化；真核生物则有有性杂交、准性杂交。有关规律是杂交育种的理论基础。（三）学时分配。2学时第五节 工业微生物育种（一）课程教学内容1.1 基础内容。一、工业微生物的诱变育种；二、工业微生物代谢调节控制育种； 1.2 提高内容。三、工业微生物杂交育种；四、原生质体融合育种1.3 扩展内容。五、基因工程（二）学习性主要任务。基因重组是比基因突变更高层次、更复杂的变异方式，原核微生物的基因重组的类型有接合、

24、转导和转化；真核生物则有有性杂交、准性杂交。有关规律是杂交育种的理论基础。（三）学时分配。3学时第七单元 微生物的生态与环境保护第一节微生物生态的基础（一）课程教学内容1.1 基础内容。一、生态系统与生态平衡；二、自然界中微生物的分布；四、微生物生态的研究方法1.2 提高内容。三、微生物在自然界物质循环中的作用1.3 扩展内容。（二）学习性主要任务。微生物是自然界生态平衡的重要组成部分。作为主要的分解者，微生物参与了自然界中的物质循环（碳素循环、氮素循环、硫素循环等）。土壤是自然界中微生物较理想的生存环境，水体次之，而空气则不然；农产品中的微生物数量多，则容易腐败变质；其他工业产品（甚至塑料、

25、金属）也会受到微生物的侵蚀，但这同样是微生物对自然界物质循环的贡献。极端微生物因具有特殊功能而日益得到青睐。研究微生物生态常常采用原位研究的方法。（三）学时分配。0.5学时第二节 微生物与环境生物之间的关系（一）课程教学内容1.1 基础内容。一、中性同生；二、偏利共生；三、互惠同生；四、共生；五、捕食；六、寄生；七、偏害共生；八、竞争1.2 提高内容。1.3 扩展内容。（二）学习性主要任务。微生物与环境生物之间的关系，按照相互利害关系，分为中性（中性同生）、有利（偏利共生、互惠同生、共生）和有害（竞争、偏害共生、捕食、寄生）等三大类八种关系。（三）学时分配。0.5学时第四节 微生物与环境保护（

26、一）课程教学内容1.1 基础内容。一、微生物与污水处理；二、微生物对污染物的降解与转化1.2 提高内容。三、污染环境的生物修复1.3 扩展内容。四、微生物与环境监测（二）学习性主要任务。微生物在自然界物质分解中具有重要作用，对环境污染物的分解就是对环境的保护。不同条件下（有氧、无氧）分解污染物的微生物菌群不同，有毒污染物质的降解与转化需要特殊的微生物，微生物的质粒对特殊有毒污染物质的降解具有重要的意义。微生物可应用于水体净化、有毒污染物质的降解与转化、环境监测，具有动植物不可比拟的优势。（三）学时分配。1学时第九单元 微生物与现代食品工业第一节微生物引起食品腐败变质的条件（一）课程教学内容1.1 基础内容。一、食品的特性；二、微生物；三、环境因素1.2 提高内容。1.3 扩展内容。（二）学习性主要任务。现代食品工业面临的问题与微生物密切相关：微生物影响食品安全，影响加工食品的品质，造成食品的腐败变质。因此，食品工业中微生物危害的预防与控制十分重要。另外，微生物参与制造的发酵食品，改善了食品的风味，延长了食品的保存期。（三）学时分配。1学时第二节 微生物与食品的腐败变质（一）课程教学内容1.1 基础内容