系统微生物学
应用微生物学
微生物遗传学
低温生物学
病毒感染细胞生物学
--- 《微生物学》课程教学大纲 ---

课程负责人:郑从义

课程中文名称:微生物学

课程英文名称:Microbiology

课程类别:必修

课程学分数:3

课程学时数:54

授课对象:生物类(七校联合、双学位)

本课程的前导课程:普通生物学

1: 教学目的
   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。

2: 教学要求
  
1.以现代观点审视和重新组织教学内容,使课程的内容和结构、概念的提法、名词的解释和语
    言运用等都适合现代生物学迅速发展的要求,建立新的、优化的微生物学课堂教学体系。
  2.在课堂教学中以“打开窗口”、“安装接口”的方法反映当代微生物学科的成就,使学生在
    学习基础知识的同时,通过一定的“窗口”看到学科发展的前沿,通过“接口”看到目前学
    的基础知识与前沿的接轨,看到基础知识的延伸及与其他相关学科的密切联系,使学生在学
    习基础知识的同时获得一定量的最新信息,满足和激发学生的求知欲和主动学习的兴趣。
  3.采用多媒体、专题教学网站等现代化教学手段辅助教学,丰富教学内容,提高教学质量。
  4.课堂教学与学生的课后复习、讨论及专题讲座相接合,并注意通过各种渠道保持与学生的
    联系,随时了解他们对教学的意见和要求,不断改进教学方法和教学手段。

3: 课程内容与学时分配(黑体五号)

课程内容与学时分配表

内 容

学时

第一章、绪论

〖教学内容〗

1、武汉大学“微生物学” 课程的建设与发展
2、本学期的教学安排
3、微生物与我们
4、微生物的发现和微生物学的建立与发展
5、微生物的类群及特点

通过本章的课堂教学,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;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。

4

纯培养和显微技术
〖教学内容〗

1、微生物的分离和纯培养
1.1无菌技术
1.2用固体培养基分离纯培养
1.3用液体培养基分离纯培养
1.4单细胞(孢子)分离
1.5选择培养分离
1.6二元培养物
2、 显微镜和显微技术
2.1 显微镜的种类及原理
2.2 显微观察样品的制备

通过本章的课堂教学,学习各种微生物,包括细菌、古生菌和真核微生物的基本结构特点和生活特性,了解微生物的多样性。

3

第三章、微生物类群与形态

〖教学内容〗

1、真细菌
1.1 一般形态及细胞结构
1.2 放线菌
1.3 支原体、立克次氏体和衣原体
1.4 粘细菌(myxobacteria)
1.5 蛭弧菌(Bdellovibrio)
1.6 蓝细菌(Cyanobacteria)
2、古生菌
2.1 概念的提出
2.2 细胞形态
2.3 细胞结构
3、真核微生物
3.1 霉菌
3.2 酵母菌

通过本章的课堂教学,学习各种微生物,包括细菌、古生菌和真核微生物的基本结构特点和生活特性,了解微生物的多样性。

10

第四章、微生物的营养

〖教学内容〗

1、 微生物的营养要求
1.1 微生物细胞的化学组成
1.2 营养物质及其生理功能
1.3 微生物的营养类型(nutritional types)
2、 培养基
2.1选用和设计培养基的原则和方法
2.2 培养基的类型及应用
3、营养物质进入细胞
3.1扩散(diffusion)
3.2促进扩散(facilitated diffusion)
3.3 主动运输(active transport)
3.4膜泡运输(memberane vesicle transport)

通过本章的课堂教学,使学生了解微生物营养类型的特点及多样性,以及根据不同微生物各自的营养要求,配制相应的培养基对微生物培养的理论知识,为今后对微生物的研究与利用打下基础。

3

第五章、微生物的代谢

〖教学内容〗

1、 代谢概论
2、 生物产能代谢
2.1 生物氧化
2.2 异养微生物的生物氧化
2.3 自养微生物的生物氧化
2.4 能量转换
3、 微生物次级代谢与次级代谢产物
3.1 次级代谢与次级代谢产物
3.2 次级代谢的调节

通过本章的课堂教学,使学生了解微生物代谢类型的特点及多样性。

4

第六章、微生物的生长繁殖及其控制

〖教学内容〗

1、 生物生长的测定
1.1 以数量变化对微生物生长情况进行测定
1.2 以生物量为指标测定微生物的生长
2、 细菌的群体生长繁殖
2.1 生长曲线
2.2 同步培养
2.3 连续培养
3、 微生物生长繁殖的控制
3.1 控制微生物的化学物质
3.2 控制微生物的物理因素

通过本章的课堂教学,使学生了解微生物生长繁殖的规律,掌握微生物生长的测定方法,及各种物理、化学因素对微生物生长的影响。

4

第七章、病毒

〖教学内容〗

1、概述
1.1 病毒的发现和研究历史
1.2 病毒的特点和定义
1.3 病毒的宿主范围
1.4 病毒的培养和纯化
2、 毒粒的性质
2.1 毒粒的形态结构
2.2 毒粒的化学组成
3、 病毒的复制
3.1 病毒的复制周期
3.2 病毒感染的起始
3.3 病毒大分子的合成
3.4 病毒的装配与释放
4、 病毒的非增殖性感染
4.1 概念
4.2 温和噬菌体的溶源性反应。

通过本章的课堂教学,使学生了解病毒,包括噬菌体、动植物病毒等的生活周期,掌握反映病毒生长繁殖规律的一步生长曲线的原理和实验方法,及有关病毒非增殖性感染特别是噬菌体溶原性反应的基本概念。

3

第八章、微生物遗传

〖教学内容〗

1、 遗传的物质基础
1.1 DNA作为遗传物质
1.2 RNA作为遗传物质
1.3 朊病毒的发现与思考
2、 微生物的基因组结构
2.1 概念:
2.2 微生物与人类基因组计划:
2.3 微生物基因组结构的特点:
3、 质粒和转座因子
3.1 质粒的分子结构
3.2 质粒的主要类型
4、 基因突变及修复
4.1 基因突变的特点
4.2 几种常见的微生物突变类型
4.3 诱变剂与致癌物质——Ames试验
5、 细菌基因转移和重组
5.1 细菌的接合作用(conjugation)
5.2 细菌的转导(transduction)
5.3 细菌的遗传转化(genetic transformation)
5.4 基因定位和基因组测序
6、 菌种保藏
6.1 菌种的衰退与复壮
6.2 防止衰退的措施
6.3 菌种保藏

通过本章的课堂教学,使学生了解细菌的染色体基因组及染色体外的遗传因子(质粒和转座子)的结构和基本特点,掌握微生物基因突变、遗传的基本规律,并在此基础上了解微生物菌种保藏的基本理论和实验方法。

8

第九章、微生物与基因工程

〖教学内容〗

1、基因工程概述
1.1 基因工程的基本过程
1.2 基因工程的发展历史
1.3 微生物学与基因工程的关系
2、 微生物与基因工程工具酶
2.1 限制性核酸内切酶
2.2 DNA连接酶(DNA ligase)
2.3 其它工具酶
3、 微生物与克隆载体
3.1 质粒克隆载体
3.2 λ噬菌体克隆载体
3.3 柯斯质粒载体
3.4 M13噬菌体载体
3.5 噬菌粒载体
3.6 真核生物的克隆载体
3.7 人工染色体
4、 微生物作为克隆载体的宿主
4.1 宿主的基本要求与性质
4.2 常用的基因工程宿主
5、 基因工程的常用技术和方法
5.1 PCR的原理和应用
5.2 基因工程技术应用举例

通过本章的课堂教学,使学生了解微生物学在基因工程技术的建立与发展中的重要意义,了解并掌握基因工程的基本过程和基本技术。

2

第十章、微生物的进化、系统发育与分类鉴定

〖教学内容〗

1、 进化的测量指征
1.1 进化指征的选择
1.2 RNA作为进化的指征
1.3 rRNA和系统发育树
2、 细菌分类
1.1 分类单元及其等级
1.2 微生物的命名
3、 细菌分类鉴定的特征和技术
3.1 形态学特征
3.2 生理生化特征
3.3 核酸的碱基组成和分子杂交
3.4 其它
4、 伯杰氏手册

通过本章的课堂教学,使学生了解利用现代分子生物学技术建立的有关生物进化和系统发育的理论,掌握微生物分类的基本原理和技术。

4

第十一章、微生物的生态

〖教学内容〗

1、 然界中的微生物
1.1 空气中的微生物
1.2 水体中的微生物
1.3 土壤中的微生物
1.4 工农业产品上的微生物
1.5 极端环境下的微生物
1.6 不可培养的微生物
2、 微生物与生物环境间的相互关系
2.1 互生
2.2 共生
2.3 寄生
2.4 拮抗
2.5 竞争
2.6 捕食
3、 微生物在生态系统中的作用

通过本章的课堂教学,使学生了解微生物在自然分布的特点及与人类生活的密切关系,掌握微生物与其生活在一起的其它生物之间的相互关系,及微生物在自然界物质循环中的重要作用。

4

第十二章、感染与免疫

〖教学内容〗

1、 感染的一般概念
1.1 感染的途径与方式
1.2 微生物的致病性
1.3 传染的类型
2、 宿主的非特异免疫
2.1 生理屏障
2.2 细胞因素
2.3 体液因素
2.4 炎症
3、 宿主的特异性免疫
3.1 特异性免疫的一般概念
3.2 抗原和抗体
3.3 免疫应答

通过本章的课堂教学,使学生了解人体的免疫系统与病原微生物之间的相互关系,掌握有关免疫学的基本知识和基本概念。

4

复习

1

合计

54


4:教材与参考书(黑体五号)

教材:微生物学,高等教育出版社,沈萍、陈向东,2006

参考书:[1] Microbiology(第5版),McGraw-Hill Higher Education/高等教育出版社,Lansing M. Prescott,Donald Klein, John Harley/沈萍、彭珍荣主译,2002/2003

[2] 微生物学教程(第三版),高等教育出版社,周德庆,2011

[3] 微生物学学习指导书,高等教育出版社,肖敏、沈萍,2005

[4] Brocks Biology of Microorganism(第十版),Prentice Hall,Michael T. Madigan John M. Martinko Jack Parker,2003

5:考核方式(黑体五号)

期末考试(卷面):100%

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