1、微生物学基础课程教学大纲课程编码:13005 课程名称: 微生物学基础课程英文名称: Basic Microbiology 先修课程: 普通生物学、生物化学 适用专业: 资源与环境、园艺、林学、应用化学、设施农业科学与工程总学时: 48 讲课学时 28 实验学时 20 实习学时 0 总学分: 3.0 学分一、课程的性质、地位和任务微生物学基础是关于微生物的最基础的知识，是了解微生物的细胞形态结构、生理生化、分类、遗传变异及其生态环境的课程。是资源与环境、园艺、林学等专业的选修课，有助于这些专业的学生拓宽知识面，了解包括微生物学在内的现代生物科学的基础知识及其发展趋势，课程要求学生通过学习，掌握
2、微生物的基本理论和基本知识。二、课程教学的基本要求主要掌握微生物的细胞结构，原核微生物、真核微生物的形态特征及主要代表种类，病毒的结构和属性，微生物的营养、代谢，微生物的生长与环境条件，微生物生态、微生物遗传与变异基本理论和基本知识。三、课程的教学大纲和学时分配绪论 （1 学时、目标层次：了解）重点：掌握微生物的基本特点，有益微生物在工、农、医上的应用。难点：微生物的基本特点及其与高等生物的异同点：1、种类多、分布广。2、体积小、面积大、比面值大、代谢旺盛。3、吸收多、转化快。4、生长旺、繁殖快。5、适应强，易变异。01 微生物的概念与特点02 微生物学的发展史03 微生物与人类的关系04 未
3、来微生物的发展展望第 1 章 微生物细胞 （.5 学时、目标层次：掌握）重点： 本章的重点讲授原核细胞的结构与功能及其与真核细胞的区别。难点：1、细菌细胞壁肽聚糖亚单位的组成。2、细菌细胞与真核生物细胞结构的比较。3、细菌鞭毛、荚膜、芽胞的构造与特点。课堂组织：本章分二次讲完第一次：讲微生物细胞的一般构造，并比较真核细胞与原核细胞的区别。 （1.5 学时）第二次：讲细菌细胞的细胞质及内含物和细菌的特殊构造（荚膜、鞭毛、芽胞） （2 学时）1.微生物细胞的结构和功能1.1 细胞的化学性质1.2 真核微生物细胞的构造1.3 真核细胞与原核细胞的比较2细菌细胞的结构和功能21 细胞壁211 G 阳性
4、细胞壁的结构212 G 阴性细胞壁的结构213 对 Gram 染色的解释22 细胞质膜23 原核、染色体、质粒、核糖体24 细胞质及其内含物25 细菌细胞的特殊构造251 鞭毛和须252 芽孢和孢囊253 荚膜和粘液第 2 章 微生物分类与命名 （1.5 学时、目标层次：掌握）重点：微生物的分类依据难点：原核微生物的分类依据内容几体系。课堂组织：本章分一次讲完：1 生物的分类系统2细菌的分类系统21 伯杰氏细菌鉴定手册22 伯杰氏系统细菌学手册3 微生物的分类和命名31 种的概念32 微生物菌种的双名法33 种以下分类4 细菌的个体与群体形态41 细菌的个体形状42 细菌的群体形态5 细菌分类
5、鉴定的方法和依据51 经典方法52 细菌的数值分类法53 分子分类法第 3 章 原核微生物 （学时、目标层次：掌握） 重点：原核微生物代表种类及其特征。难点：代表原核微生物的拉丁学名和主要特点。课堂组织：本章分二次讲完：第一次讲部分真细菌的代表类群。第二次讲部分真细菌、放线菌、古细菌的代表类群1 真细菌11 革兰氏阴性细菌代表类群种类及特征12 革兰氏阳性细菌代表类群种类及特征13 放线菌形态特点及代表类群2 古细菌21 古细菌细胞结构的特点22 代表类群第 3 章 真核微生物 （3.0 学时、目标层次：掌握）重点：真菌的无性繁殖，有性繁殖和代表种类。难点：真菌的各种无性繁殖和有性繁殖过程。课
6、堂组织：本章分二次讲授。第一次：讲真菌的形态与有性繁殖和无性繁殖（1.5 学时） 。第二次：讲真菌的代表种类和藻类及原生动物。 （1.5 学时） 。1 真菌11 真菌的形态111 菌丝结构112 菌丝的特殊分化形态113 菌落形态12 真菌的繁殖121 无性繁殖与无性孢子122 有性繁殖与有性孢子13 代表类群131 鞭毛菌亚门：形态、生活环境、繁殖特征、代表属132 接合菌亚门：形态、生活环境、繁殖特征、代表属133 子囊菌亚门：形态、生活环境、繁殖特征、代表属134 担子菌亚门：形态、生活环境、繁殖特征、代表属135 半知菌亚门：形态、生活环境、繁殖特征、代表属2 原生动物和藻类21 藻类
7、： 分类、个体形态、营养类型、生活环境、代表类群22 原生动物：分类、个体形态、营养类型、生活环境、代表类群第 4 章 病毒 （2 学时、目标层次：掌握）重点：病毒与细胞型生物的区别及噬菌体的特点难点：噬菌体的一步生长曲线及溶原性课堂组织：本章用二个学时讲完1 病毒的基本特性11 病毒的发现12 共同特性13 基本结构与化学成分14 分类原则与分类系统2 噬菌体21 基本特性22 烈性噬菌体221 基本结构222 生活周期23 温和噬菌体231 溶源化概念232 温和噬菌体生活周期23 一步生长曲线3 动物病毒、昆虫病毒和植物病毒31 动物病毒代表种类举例32 昆虫病毒代表种类举例33 植物病
8、毒代表种类举例4. 亚病毒代表种类举例第 5 章 微生物的生长和环境条件 （2 学时、目标层次：掌握）重点：细菌纯培养生长曲线。难点：如何利用细菌纯培养生长曲线的对数生长期来计算细菌的代时和代数。课堂组织：本章内容分两次讲完。第一次：讲授微生物生长量的测定方法；细菌纯培养生长曲线四个时期的主要特点。代时、代数的计算。 （1 学时）第二次：讲授物理因子、化学药物对微生物生长的影响（1 学时）1 纯培养微生物群体的生长11 获得纯培养体的实验技术1，2 细菌群体生长量测定121 细菌生长和繁殖的概念122 几种细胞数量的测定技术123 几种细胞生物量测定技术13 细胞纯培养生长曲线131 生长曲线
9、含义及特征132 对数期代时计算14 批量培养、连续培养和同步生长的概念2生活环境对微生物生长的影响21 温度211 微生物生长的温度类型212 高温灭菌原理与应用22 水分23 酸碱度24 氧气和氧化还原电位25 辐射26 化学药剂27 灭菌与消毒28 微生物菌种保藏第 6 章 微生物的营养与代谢 （4.5 学时、目标层次：掌握）重点：1微生物的营养类型。2微生物分解代谢。3微生物的产能方式难点：1几种营养类型的区别2 几种产能方式、呼吸方式的联系与区别。3 分解代谢与合成代谢的联系与区别课堂组织：本章分次讲完第一次：讲授微生物所需要的营养物质、微生物的营养类型、介绍培养基的基本概念。 （.
10、5 学时）第二次：讲微生物的能量代谢、分解代谢 （学时） 第三次：讲微生物的合成代谢、次生代谢和抗生素（.0 学时）1营养物质和营养类型11 营养物质及其功能12 微生物营养类型1. 2. 1 光能自养型1. 2. 2 光能异养型1. 2 . 3 化能自养型1. 2. 4 化能异养型13 培养基131 种类132 培养基配制原则14 养料进入细胞的机制141 被动扩散142 协助扩散143 主动运输144 基团转位2 微生物的能量代谢21 ATP 的产生211 氧化磷酸化212 光合磷酸化213 NAD、NADP 和呼吸链在代谢中的作用22 微生物氧化方式：221 发酵222 有氧呼吸223
11、无氧呼吸23 能量的利用3 微生物的分解代谢31 已糖降解，形成丙酮酸的途径311 糖酵解（EM 途径）：过程、产物、特点312 磷酸戊糖途径（PP 途径）：过程、产物、特点313 已糖-磷酸途径（EDP 或 ED 途径）：过程、产物、特点32 三羟酸循环： 过程、特点、产能计算33 丙酮酸其它代谢途径34 其它几类物质的分解：淀粉、蛋白质、氨基酸、脂肪4 微生物的合成代谢4 1 生物合成三要素：能量、还原力、小分子前体物质 无机养料的同化 大分子前体物质合成：碳水化合物、氨基酸、核苷酸、类脂 大分子物质合成 多糖和细胞壁合成 多糖合成 细胞壁合成 合成代谢和分解代谢的关系 次生代谢和抗生素
12、次生代谢概念 抗生素：概念、作用机制、种类第章 微生物遗传与变异 （学时、目标层次：掌握）重点：细菌的几种基因重组方式难点：几种基因重组方式的特点、过程课堂组织：本章分次讲完第一次：讲授生物遗传信息的载体、传递和基因的表达、基因突变及其机制。 （.5 学时）第二次：讲细菌的几种基因重组方式 （.5 学时） 生物遗传信息的载体 证明 DNA 是遗传物质的经典实验 遗传物质在细胞中的存在方式 真核生物: 染色体、细胞器基因组 原核生物: 染色体、质粒 DNA、RNA 的结构与复制 DNA 结构与复制 RNA 结构与种类 基因的概念 遗传信息的传递和基因的表达 从基因到蛋白质 基因表达的调节 微生物
13、基因变异和遗传重组 基因突变及其机制 细菌基因的转移和重组 转化 转导 接合 转座 几种细菌基因重组方式的比较 真核微生物的基因重组基因工程：概念、过程、意义第章 微生物生态 （1.5 学时、目标层次：掌握）重点：微生物在自然界生态系统中的地位与作用。难点：生态系统的概念、要素、功能课堂组织：本章次讲完，1.5 学时生物圈与生态系统 生态圈：概念、特点 生态系统：概念、要素、功能 微生物在自然界中的分布 大气圈中的微生物 岩石圈:中的微生物 水圈中的微生物：淡水、海水 生物圈中的微生物 极端环境中的微生物 土壤圈中的微生物 土壤是微生物生活的良好环境 土壤中的微生物种类、数量、作用 根圈微生物
14、第章 微生物与自然界物质循环 （1.5 学时、目标层次：掌握）重点：微生在 C、N 循环中作用难点：微生在 C、N、S、P 循环中作用以及参与作用的微生物。课堂组织：本章次讲完微生物在自然界物质循环中的作用 微生物在碳素循环中的作用 无机碳同化为有机碳 不含氮有机物的分解 甲烷生物合成与氧化 微生物在氮素循环中的作用 氮素循环的几个过程 含氮有机物的降解和氨化作用 硝化作用 反硝化作用 生物固氮 微生物在硫素循环中的作用 微生物在磷素循环中的作用 微生物与土壤肥力 微生物在土壤中形成的有机质 有机质 C/N 率对植物有效养分的影响 土壤酶与酶促作用第章 微生物与其它生物间的相互关系 （1.5
15、学时、目标层次：掌握）重点：微生物之间，微生物与植物之间的相互关系。难点：微生物与植物的共生关系。课堂组织：本章次讲完，共 1.5 学时。 微生物之间的相互关系：中性、偏利、协同、共生、寄生、捕食、竞争、拮抗 微生物与高等植物的相互关系 微生物与植物的互生关系2 微生物与植物的共生关系 生物固氮的方式：自生固氮、联合固氮、共生固氮 根瘤菌和豆科作物的共生固氮 根瘤菌特征 根瘤形成及其结构与功能 菌根和菌根真菌 微生物与植物的寄生关系 微生物与人和动物间的关系：互生、共生、寄生四、考核方式及成绩评定1、 实验成绩：占总成绩的 30。2、 期末考试（闭卷）：占总成绩的0。五、教材及主要参考书1、李阜棣 微生物学（第五版） 北京 中国农业出版社 20002、周德庆 微生物学教程（第二版） 北京 高等教育出版社 20023、沈萍 微生物学 北京 高等教育出版社 2000撰稿人：华中农业大学 陈大松
