《微生物学及实验》课程简介
Microbiology and Experiment
一、课程编号：060303
二、课程类型：必修课
课程学时/学分：56学时/3.5学分（其中，理论课40学时，实验课16学时） 适用专业：生物技术 先修课程：无
三、内容简介：
微生物学(Microbiology)为生物学各专业本科生的必修基础课。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。
微生物学实验是生物学重要的基础课之一，特别是随着分子生物学的发展与拓宽，微生物学方法与技术显得尤为重要。此外，医学、农学、林学等学科，甚至地质学、太空学等也需微生物的方法与技术。因此，熟悉掌握微生物学方法与技术，对其它很多学科的发展有直接的影响。无菌操作技能和无菌概念的建立是微生物学实验中最重要的内容，由于微生物学实验结果的观察有的需几天后再观察，这样学生需常到实验室来，花费时间较多。微生物学实验主要任务是使学生掌握研究与应用微生物的主要方法与技术，包括经典的、常规的、以及现代的方法与技术，使学生具有适应于从事相关学科的基础理论研究与实际生产应用的微生物学实验技能。
四、教材选用
《微生物学》，沈萍，高等教育出版社，2000 微生物学及实验（中）课程教学大纲
一、课程编号：060303
二、课程类型：必修课
课程学时：56学时（其中，理论课40学时，实验课16学时） 适用专业：生物技术
三、课程性质与任务
本课程为生物学各专业本科生的必修基础课。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。
四、教学主要内容及学时分配
学时分配： 一 绪论（2）
二、纯培养和显微技术（2）
三、微生物类群与形态（6）
四、微生物的营养（2）
五、微生物的代谢（4）
六、微生物的生长繁殖及其控制（3）
七、病毒（4）
八、微生物遗传（6）
九、微生物与基因工程（4）
十、微生物的进化、系统发育与分类鉴定（3）
十一、感染与免疫（4）
教学主要内容：
第1章：绪论 〖教学内容〗
1、本学期的教学安排
2、微生物与我们
3、微生物的发现和微生物学的建立与发展
4、微生物的类群及特点 第2章：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 第3章：微生物类群与形态结构 〖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
第4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) 第5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
第6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 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。
第8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
第9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
第10章：微生物的进化、系统发育和分类鉴定 〖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
第11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
五、教学基本要求
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。
六、课程内容的重点和深广度要求 第1章：绪论 〖目的要求〗
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。 第2章：纯培养和显微技术 〖目的要求〗
通过本章的课堂教学，向学生介绍进行微生物学研究的基本技术，即无菌技术、纯种分离技术、培养技术和显微技术，使他们了解微生物学的基本研究方法和研究手段，为后面介绍其他微生物学相关知识打下基础。
第3章：微生物类群与形态结构 〖目的要求〗
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。 第4章：微生物的营养 〖目的要求〗
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。 第5章：微生物的代谢 〖目的要求〗
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。 第6章：微生物的生长繁殖及其控制 〖目的要求〗
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。 第七章：病毒 〖目的要求〗
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。
第8章：微生物遗传 〖目的要求〗
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。
第9章：微生物与基因工程 〖目的要求〗
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。
第10章：微生物的进化、系统发育和分类鉴定 〖目的要求〗 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。
第11章：感染与免疫 〖目的要求〗
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。
七、对学生课外作业的要求
教师根据教学大纲和教材的要求布置一定量的课外作业，课外作业的分量要适当，难易要适度。作业难易以学生的一般水平为准。课外作业是学生学完若干章节后必须完成的综合性练习。作业必须起到既能帮助学生消化、巩固、深化所学知识，又能加强学生思维训练的作用。加强学生课外作业的指导。督促学生养成先复习后作业、独立完成作业、自我检查作业和按时完成作业的习惯。
八、本课程与后续课程的关系
微生物学(Microbiology) 是生命科学的一个重要分支，是研究微生物及其生命活动规律的学科，微生物学既是基础学科，又是应用科学。研究内容涉及微生物的形态结构，分类鉴定，生理生化，生长繁殖，遗传变异，生态分布，以及微生物对自然界，微生物各类群之间，微生物与其他生物之间的相互作用、相互影响，微生物在医疗卫生事业、农业、工业、环境保护等各方面的应用。生命科学有许多重大理论问题的突破，其中微生物学起了重要甚至关键的作用，特对分子遗传学和分子生物学的影响最大。现在的转基因动物、转基因植物的转化技术也源于微生物转化理论和技术。由于微生物学的许多重大发现，才导致了DNA重组技术和遗传工程的出现，使生命科学进入了一个崭新的阶段，使人类定向改变生物成为现实。微生物为整个生命科学的发展作出了巨大的贡献，在生命科学的发展占有重要的地位。
九、对学生能力培养的要求
本专业要求学生在掌握微生物学基础理论和基本技能的基础上，较系统地掌握微生物学与微生物工程为主的现代生物技术，受到较好的应用基础和应用研究训练，具有良好的科学素养和创新能力。
十、教材及主要参考书
教材：《微生物学》，沈萍，高等教育出版社，2000 主要参考书：《微生物学教程》，周德庆，高等教育出版社，1993 十
一、教学方法和教学媒体的使用
本门课程为生物学的专业基础课,主要教学形式为课堂讲授，主要教学环节包括课堂讲授、辅导答疑、课外作业、习题讲解等。教学方法 以课堂讲授为主，采用现代教育技术，结合多媒体教学。研制电子教案和多媒体课件。
十二、学习方法与建议
1、明确目的是前提，要学好一门课程，首先要充分认识学科的性质及其重要性，才会有学习的动力，由“要我学”变为“我要学”，这样，你才能认真地、刻苦地去钻研它。
2、认真听课是基础，目前，“讲课”仍是高校教学中最普遍采用的教学形式，教师经过熟悉、钻研教材，认真备课，在课堂上讲清重点、难点，学生认真听课，适当作笔记，课后加以复习、思考，往往可收到事半功倍的效果。尤其微生物“看不见，摸不着”，许多问题学生自学难以弄懂，通过教师的讲解，可加深理解，便于记忆。所以听好每堂课是学好该课程的基本要求。
3、学习得法是关键
听课三要素：精听、巧记、释疑
学习八要点：基本概念记牢；特殊特征记牢；共同特征条理化；比较鉴别不可少；唯物辨证看问题；理论实验相结合；培养能力最重要。
综上所述，要学好微生物学，首先要重视学习，系统听好课，且听课、实验、自学、复习都要讲究方法掌 握要领，这样才能取得更好的学习效果。
微生物学计划学时与所要学习内容相比显得过少，希望能增加学时。 微生物学及实验（中）课程考试大纲
一、课程编号：060303
二、课程类型：必修课
课程学时：56学时（其中，理论课40学时，实验课16学时） 适用专业：生物技术
三、概述
1、考试目的：掌握微生物的形态结构、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，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基础。
2、考试基本要求：使学生牢固掌握微生物学的基本理论和基础知识，并掌握有关实验技能的基本方法，为学习后续课程，打下坚实的基础。
3、考试形式：闭卷考试。考试命题包括名词解释、判断对错、选择填空、简答题、综合题。其特点是题量
较大，考试涵盖内容广，题型多样，题目灵活，即有微生物学的基本知识和基础理论，又有应用微生物的知识去解决具体问题的灵活题目。
四、考试内容及范围： 第1章：绪论
1、微生物的发现和微生物学的建立与发展
2、微生物的类群及特点 第2章：纯培养和显微技术
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
第3章：微生物类群与形态结构
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
第4章：微生物的营养
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) 第5章：微生物的代谢
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
第6章：微生物的生长繁殖及其控制
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 第7章：病毒
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。 第8章：微生物遗传
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
第9章：微生物与基因工程
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 第10章：微生物的进化、系统发育和分类鉴定
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
第11章：感染与免疫
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
五、考试对象
生物信息学院生物技术专业学生
