《微生物学》课程教学大纲

《微生物学》课程教学大纲一、课程的基本信息课程代码：34E00814课程名称：微生物学英文名称：Microbiology课程类别：专业基础课学时分配：60赋予学分：3适应对象：生物工程专业本科学生考核方式：笔试占总成绩70%，平时成绩占30%先修课程：普通生物学、生物化学二、课程简介微生物学是生命科学中一门理论与实践性较强的重要基础课程，是一门对现代生命科学的发展发挥着不可替代的重大作用的学科。本课程是介绍微生物的基本类别、基本特点和微生物的基本性质的学科，通过5大部分的学习使学生基本了解微生物的生理生化特点，了解微生物在整个生命科学领域的位置和起到的作用。本课程分为理论讲授和实验两大部分（实验部分另有教学大纲）。三、课程性质与教学目的本课程的学习，主要要从基本知识、基本理论和基本技能学习入手，赋予现代化的更新，启发学生的多向思维，让学生的知识活学活用、敢于创新。微生物学又是一门实用性很强的学科，故在学生了解了微生物的基本生命规律后，加入实践性内容较强的相关内容，提高学生理论联系实际的能力。理论教学目主要是：1.通过本课程的学习，使学生建立清晰的微生物学观点和科学的思维方式；2.围绕微生物的生物学特征，使学生系统的掌握微生物独特的结构特点、遗传代谢规律、微生物生命活动的多样性及其在整个生物界中的分类地位和对人类生产实践的重要意义。3.在全面掌握微生物学基本理论、基础知识和基本技能的同时，了解微生物学发展的新理论，以及在高新生物技术研究中的重要作用，为以后的学习及工作实践打下宽厚的基础。四、教学内容与要求本课程教学内容设置：以21世纪生物科学人才培养规格和教学要求为指导，根据我院专业设置教学计划的要求、学生的知识结构水平、各学科教学内容之间的交叉重复性及后续课程开设的实际情况为依据；以面向21世纪《微生物学》（沈萍主编）教材为蓝本，参考国内外最新微生物学教科书，用以现代观点审视和组织教学内容，其主要内容可由五部分组成：1.各类细胞型微生物、非细胞型微生物的形态、结构与功能；2.微生物生长代谢、遗传规律特点；3.微生物实验技术原理与应用；4.微生物分类与生态多样性特征；5.微生物在基因工程生物技术研究，人类工、农业生产中的应用及发展趋势。第一章绪论（一）目的与要求：本章以课程的学习目的、任务、内容和研究对象为重要内容，介绍微生物在生物界的分类地位，并对微生物学的发展历史、现状、前景作较详细的介绍，以启发学生的科学思维能力和勇于探索，善于思考、分析问题的能力。树立为祖国而学习的爱国主义精神，激发学生的学习热情。（二）教学内容：第一节微生物学研究对象与任务1.什么是微生物及微生物学的研究内容2.微生物的特性及微生物学的任务第二节微生物学的发展史1.我国古代对微生物的认识与利用2.微生物的初创时期3.微生物的奠基时期4.现代微生物学的发展5.我国微生物学的发展第二章微生物的纯培养与显微技术（一）目的与要求：本章显微技术在实验中讲解，理论只讨论纯培养的内容，重点是微生物纯培养获得的方法，难点是不同方法的联系和区别。（二）教学内容：第一节微生物的纯培养什么是纯培养纯培养的不同方法纯培养的保藏方式第二节显微镜技术不讲，在实验中讲解和使用第三章微生物细胞结构与功能（一）目的与要求：重点讲述原核微生物和真核微生物的形态、细胞结构、化学组成及功能，对原核微生物的典型代表细菌，真核微生物的酵母、霉菌，结合其在日常生活、工农业生产应用作较详细的阐述。（二）教学内容：第一节原核微生物形态与细胞结构1.细菌的形态、结构、功能与繁殖2.古细菌的形态、结构3.其他原核微生物第二节真核微生物形态与结构1.霉菌2.酵母菌第四章微生物的营养（一）目的与要求：以微生物的营养类型为基础，重点讲解培养微生物的各类型的培养基配制原则及其应用。并对营养物质进入细胞的各种方式作以介绍。（二）教学内容：第一节微生物的营养要求1.微生物细胞的化学组成（自学）2.营养物质及其生理功能（自学）第二节微生物的营养类型1.光能营养型微生物2.化能营养型微生物第三节培养基1.配制培养基的原则2.培养基的类型及其应用第四节物质的运输1.扩散2.促进扩散3.主动运输4.膜泡运输第五章微生物的代谢（一）目的与要求：以微生物产能代谢方式和耗能代谢方式为核心，重点讲述了微生物不同类型的代谢活动途径，扼要介绍生物固N作用以及各类微生物代谢作用对工农业生产的应用。（二）教学内容第一节代谢概论1.基本概念2.酶第二节微生物产能代谢1.生物氧化2.异养微生物的产能代谢3.自养微生物的产能代谢4.光能微生物的代谢（光能转换）第三节微生物耗能代谢1.细胞物质合成的要素2.碳类物质合成（糖的生物合成）3.生物固氮作用及氮类物质合成第四节微生物代谢调节（自学）1.酶活性调节2.分支合成途径调节第五节微生物次级代谢1.次级代谢2.次级代谢与初级代谢的关系第六章微生物的生长及其控制（一）目的与要求：重点介绍微生物纯培养的群体生长规律—生长曲线的特点、应用，并介绍微生物连续培养和同步生长的原理和方法，根据微生物生长繁殖的特点，阐述控制微生物生长的理化因素的作用原理与方法。（二）教学内容：第一节微生物纯培养的方法1.纯培养的分离方法2.二元培养物3.混合培养物4.微生物保藏技术5.微生物生长的测定第二节细菌的群体生长繁殖1.细菌群体生长规律2.生长数学模型，主要生长参数3.连续培养4.同步生长第三节环境对微生物生长的影响1.物理因素对生长的影响2.化学因素对生长的影响第三节微生物生长繁殖的控制1.抗代谢物2.抗生素3.物理因素第七章病毒（一）目的与要求：了解病毒类群的划分，在介绍病毒的形态、结构、化学组成的基础上，重点讲述病毒的复制过程及噬菌体的生长特征，对病毒的分离、应用与防治给以简单介绍。（二）教学内容:第一节概述1.病毒的发现及研究历史2.病毒的定义和特点3.病毒的宿主范围4.病毒的分类与命名5.病毒的培养与纯化第二节病毒的形态与结构1.毒粒的形态2.病毒的结构3.病毒的化学组成与功能第三节病毒的复制1.病毒的复制周期2.病毒感染的起始3.病毒大分子的合成4.病毒的装配与释放第四节噬菌体1.噬菌体形态结构2.一步生长曲线3.噬菌体的非增殖性感染第五节亚病毒1.类病毒2.卫星病毒3.朊病毒第八章微生物遗传（一）目的与要求：本章以微生物的基因突变与修复、基因重组为核心，重点介绍微生物基因突变的机理和规律、重组方式及其在微生物育种方面的应用，并介绍微生物与基因工程的关系。（二）教学内容：第一节遗传的物质基础1.证明核酸是遗传物质基础的经典实验2.微生物的基因组结构及研究进展（以自学为主）第二节基因突变及修复1.基因突变的类型及分离2.基因突变的规律3.基因突变的分子基础4.DNA损伤的修复第三节微生物基因转移和重组1.细菌的接合作用2.细菌的转导3．细菌的遗传转化4.真核微生物基因重组第四节微生物育种1.诱变育种（重点介绍营养缺陷型筛选）2.体内基因重组育种（原生质体融合）第五节微生物与基因工程1.基因工程2.微生物在基因工程中的作用第十一章微生物生态与环境保护（一）目的与要求：主要介绍自然环境和极端环境下微生物的分布及多样性特点及其在自然界物质循环中所起的作用，微生物与其他生物之间的相互关系。（二）教学内容:第一节生态环境中的微生物1.土壤中的微生物2.空气中的微生物3.水体中的微生物4.人体、动植物体上的微生物5.不可培养的微生物第二节微生物在生态系统中的作用1.碳素循环2.氮素循环3.硫素循环第三节微生物的生物环境1.种间共处2.互生关系3.共生关系4.寄生关系5.拮抗关系6.竞争、捕食关系第四节极端环境中的微生物1.高温环境中的微生物2.低温环境中的微生物3.高盐环境中的微生物4.高酸、高碱环境中的微生物第五节微生物与环境保护三废的情况生物处理三废的方法和原理五、各教学环节学时分配微生物学教材采用沈萍编写的《微生物学》教学内容各教学环节学时分配作业题量备注章节主要内容讲授实验讨论小计理论课采用多媒体教学一绪论33二微生物的纯培养与显微技术22三微生物细胞结构与功能8192四微生物的营养662五微生物的代谢88六微生物的生长及其控制91102七病毒882八微生物遗传617十一微生物生态及其多样性6172合计605646010六、推荐教材和教学参考资源其他说明推荐教材：Lansing