一、基本概况

课程名称：普通微生物学 ( General Microbiology )

课程代码：231010024

课程类别：专业基础课

学时/学分：70/4（其中理论46学时，实验24学时）

需预修课程：生物学基础、生物化学

适用专业：适用生物技术专业的本科教学

课程简介

微生物是一类重要而独具特色的生物群体。普通微生物学是研究微生物的生命活动的基本规律及其应用的一门学科，是生物科学、生物技术、生物工程、环境工程等专业的基础。课程以微生物形态结构、生长代谢、遗传变异、生态特性和物种多样性与分类进化五大生物学规律为教学主线，从细胞、分子或群体水平上讲清概念、阐述规律，并介绍微生物在农业、工业、医药卫生、生物工程和环境保护等领域的广泛应用。同时设置了微生物菌种分离培养、纯化、染色观察、无菌操作、接种、有害微生物控制技术原理和方法等实验内容。在介绍基础理论的同时，注重引入微生物学近年研究的热点和前沿，及研发应用发展趋势及前景等，激发学生的学习热情和开拓创新思维。通过课程学习，使学生在掌握微生物学基本理论、基础知识和基本技能的基础上，培养学生理论联系实际、综合应用知识的能力，为后续有关专业课程的学习，及今后工作实践奠定基础。

二、教学目标

学生通过本课程的学习，在知识和能力等方面达到以下要求：

1.理论、知识目标：掌握原核微生物、真核微生物及非细胞微生物的形态、结构、营养、、代谢方式、生长规律及影响因子、遗传变异、生态分布、物种多样性、分类鉴定以及微生物与其他生物的相互关系及其多样性等基本理论和基础知识；了解微生物在现代生命科学发展中的地位和重要作用；了解微生物农业、工业、食品加工、医药、环境保护领域的广泛应用；

2.能力目标：培养学生扎实掌握微生物学的基本理论、基本方法与实验技术，为后续课程细胞生物学、分子生物学、基因工程、细胞工程等课程的学习奠定基础。综合运用微生物学知识和实验技术手段，理论联系实际，激发创新意识和创新潜能，培养科学研究能力，及在工作应用微生物分析和解决实际问题的能力。

3.达成目标：本课程主要与生物技术专业人才培养方案中毕业要求的第2和4条相对应。本课程对应于生物技术人才培养方案中要求培养的毕业学生扎实掌握微生物学的基本理论、研究技术和方法；培养学生综合运用所掌握的微生物学理论知识和技能，对本专业相关领域复杂问题进行综合分析和研究能力的培养达成目标；培养学生善于观察、发现实验和研究结果中的异常，具有批判性思维和创新意识。培养学生了解微生物学作为生物学的前沿学科最新动态和发展趋势。

三、教学内容及教学要求

第一章 绪论（讲课2学时；实验0学时）

教学内容：

1.微生物的概念；通俗概念，专业概念，成员，生物分类系统，微生物在生物界中的地位；

2.微生物学及其分科；

3.微生物的五大特性；

4.微生物学发展简史；

5.微生物与人类的关系：有益，危害。

教学要求：

1.掌握微生物的概念；

2.明确微生物的研究对象；

3.掌握微生物的五大共性；

4.了解类对微生物世界的认识历史；

5.理解、掌握微生物对人类的利与弊、应用领域。

本章重点、难点：

重点：微生物的概念；微生物涵盖的生物类群；五界系统，三域系统；微生物的五大共性；实例说明微生物对人类的两重性。

难点：微生物在生物界中的的地位；对微生物概念的理解；微生物在生命科学发展中的重要作用及发展趋势。

第二章 微生物的细胞结构与功能（讲课4学时；实验4学时）

教学内容：

1.原核微生物的细胞结构：原核细胞结构概貌，细菌细胞壁，缺壁细菌，细胞质膜和内膜系统，细胞质、内含体，原核和质粒，特殊构造及功能；

2.真核微生物的细胞结构：真核细胞的细胞壁，细胞核，细胞质，细胞器，鞭毛和纤毛；

3.原核细胞和真核细胞结构的比较。

教学要求：

1.掌握原核微生物细胞的基本结构；

2.掌握细菌细胞壁的结构、组成和功能；

3.掌握G⁺和G^-细胞壁的主要区别；理解细菌细胞壁与格兰氏染色的关系；

4.掌握细菌细胞膜的结构和功能；

5.了解内含体的种类及作用；

6.掌握原核的结构特点；质粒的功能；

7.细菌细胞特殊构造芽孢、胞外多糖、鞭毛及菌毛的结构和功能；

8.原核细胞和真核细胞结构的主要区别。

本章重点、难点：

重点：细菌细胞壁的结构和功能；肽聚糖的结构；缺壁细菌；细菌细胞膜的特点；内膜系统；质粒性质及功能；特殊构造芽孢、胞外多糖、鞭毛及菌毛的结构和功能；原核细胞和真核细胞的主要区别。

难点：G⁺和G^-细胞壁的主要区别；格兰氏染色反应的机制；质粒的构造及功能；芽孢的理论和实际意义。

第三章 原核微生物（讲课6学时；实验4学时）

教学内容：

1.原核微生物的概念及主要类群；

2.细菌：概述、个体形态、大小、繁殖方式、菌落特征、代表属；

3.放线菌：概述、一般特征、繁殖方式、菌落特征、代表属；

4.蓝细菌：概述、形态、细胞结构特点、生理特性、代表属；

5.古菌：细胞形态、结构特征、代表属；

6.支原体、衣原体、立克次氏体：特征、致病性；

7.原核微生物分分类和鉴定。

教学要求：

1.掌握细菌、放线菌、蓝细菌的形态特征、繁殖方式、菌落特征和代表属；

2.掌握古菌与细菌的区别，代表属；

3.掌握支原体、衣原体、立克次氏体的特征；

4.了解原核微生物分类和鉴定的方法。

本章重点、难点：

重点：细菌的形态特征； 放线菌的形态特征及经济价值；蓝细菌细胞结构特点；支原体的形态特征；原核微生物分类和鉴定的方法。

难点：菌落和菌苔的区别；放线菌菌丝的划分及2类菌落的区分；支原体、衣原体、立克次氏体之间的区别；原核微生物“种”的概念。

第四章 真核微生物（讲课4学时；实验2学时）

教学内容：

1.真核微生物概述；

2.真菌概述，真菌形态特征：营养体一般形态菌丝，菌丝的特异化，营养体特殊形态；

3.真菌的繁殖：有性繁殖，无性繁殖、准性生殖；

4.真菌的菌落特征：霉菌菌落特征，酵母菌菌落特征；

5.真菌的分类及代表类群：真菌的分类系统，代表属、种。

教学要求：

1.了解真核微生物的基本特性，它们的主要区别；

2.掌握真菌的形态特征、繁殖方式和菌落特征；

3.掌握真菌的重要分类系统；

4.掌握真菌主要代表属、种的形态特征、应用价值或危害。

本章重点、难点：

重点：霉菌、酵母菌、蕈菌的区别；霉菌、酵母菌、蕈菌形态特征、繁殖方式和菌落特征；Ainsworth 真菌分类系统；真菌主要代表属的特征。

难点：真菌及菌物名词的辨析；真菌菌丝的特异化及功能；“假菌丝”与菌丝的区别；准性生殖。

第五章 非细胞生物（讲课4学时；实验2学时）

教学内容：

1.病毒的定义及特征：病毒的发现，定义，基本特征；

2.病毒的形态和大小、粒子结构和化学组成；

3.病毒的分类；

4.噬菌体：形态结构，毒性噬菌体及侵染循环，温和噬菌体及特性；

5.植物病毒：形态结构，特性；

6.动物病毒和昆虫病毒；

7.亚病毒：类病毒,卫星病毒和卫星RNA,朊病毒组成、结构及特性。

教学要求：

1.了解病毒的发现过程；

2.掌握病毒的概念及基本特征；

3.掌握病毒的形态结构、化学组成及特性；

4.掌握噬菌体的形态结构、复制过程及特性；

5.掌握亚病毒的组成、结构及特性。

本章重点、难点：

重点：病毒区别于细胞生物的基本特征；病毒的化学组成及功能；病毒粒子的结构；植物病毒、动物病毒、昆虫病毒的特性；病毒增殖过程及各个时期的特点；毒性噬菌体和温和噬菌体的特性及区别；亚病毒的组成、结构及特性。

难点：病毒生活状态的“两重性”；溶源细胞的特性；卫星病毒和卫星核酸的区别；朊病毒遗传及致病性。

第六章 微生物的营养（讲课2学时；实验2学时）

教学内容：

1.微生物的营养物质：微生物细胞的化学组成，营养物质，功能；

2.微生物的营养类型；

3.微生物摄取营养的方式；

4.培养基。

教学要求：

1.掌握微生物需要的营养物质及其生理功能；

2.掌握微生物的营养类型的多样性；

3.了解微生物摄取营养物质的方式及特点；

4.掌握培养基的种类、配制应遵循的原则。

本章重点、难点：

重点：微生物所需要的营养物质及其功能；微生物各营养类型的特点；各营养类型代表微生物类群；营养物质吸收方式及不同方式的区别；培养基种类的划分及应用。

难点：生长因子的理解；营养类型的多样性和复杂性；微生物吸收营养物质的高效性。

第七章 微生物代谢（讲课2学时；实验0学时）

教学内容：

1.代谢概论；

2.微生物的能量代谢；生物氧化；化能营养型微生物的产能方式；光能营养型微生物的产能方式；

3.微生物的合成代谢；

4.微生物的次生代谢和次生代谢产物。

教学要求：

1.掌握微生物产能代谢的类型和特点；

2.了解分解代谢与合成代谢之间的区别及联系；

3.掌握次生代谢、次生代谢产物及其应用价值。

本章重点、难点：

重点：微生物的新陈代谢及特点；化能异养型微生物生物氧化的3种方式及其特点；发酵的主要类型及应用；光能营养型微生物的产能方式；次生代谢产物及其功能。

难点：产能效率；呼吸和发酵的区别；发酵类型的多样性及产物利用。

第八章 微生物的生长和环境条件（讲课6学时；实验6学时）

教学内容：

1.微生物的分离和纯培养；

2.微生物群体生长的测定；

3.分批培养中细菌的群体生长；

4.微生物连续培养；

5.环境条件对微生物生长和代谢的影响：温度，水分及可给性，氢离子浓度，氧气和氧化还原电位；光和辐射；化学杀菌剂和抑菌剂。

教学要求：

1.了解微生物的生长特点；

2.掌握纯培养的概念及获得纯培养的方法；

3.掌握单细胞微生物和丝状微生物群体生长的常用测定方法；

4.掌握分批培养、连续培养的概念及区别；

5.掌握单细胞微生物生长曲线各阶段的生长特点；

6.掌握主要环境因子对微生物生长的影响；

7.掌握控制有害微生物生长的方法。

本章重点、难点：

重点：实验室获得微生物纯培养的方法及原理；微生物数量测定的方法；微生物细胞生物量测定的方法；细菌的生长曲线；连续培养；主要环境因子对微生物生长的影响。

难点：微生物与高等生物生长的区别；纯培养的原理；生长曲线分实践应用；环境因子对微生物生长影响的实践应用；灭菌、消毒和防腐的主要方法、指标及应用。

第九章 微生物的遗传变异（讲课4学时；实验0学时）

教学内容：

1.遗传和变异的几个基本概念；

2.遗传变异的物质基础：3个经典实验；朊病毒的发现与思考；遗传物质在微生物细胞内存在的部位和形式；转座因子；质粒；基因及基因组；

3.微生物的基因突变：突变及机制；突变类型；

4.基因重组：原核微生物的基因重组；真核微生物的基因重组；

5.基因工程：概念；基因工程的基本操作；基因工程应用简介；

6.菌种的退化、复壮和保藏。

教学要求：

1.掌握微生物遗传变异的物质基础；

2.掌握微生物基因突变方式、突变的类型及机制；

3.掌握微生物基因重组的方式及特点；

4.了解基因工程的原理、操作过程，微生物在基因工程中的作用；

5.了解。

本章重点、难点：

重点：遗传变异的物质基础；遗传物质在微生物中的存在形式；质粒的特点、类型；基因突变类型；基因诱变；微生物基因重组的方式；微生物在基因工程中的作用。

难点：基因突变及突变体筛选；原核微生物基因重组3种经典方式的过程及区别；微生物在基因工程中重要性。

第十章 微生物生态（讲课8学时；实验2学时）

教学内容：

1.微生物在自然界的分布：土壤中的微生物；空气中的微生物；水体中的微生物；

极端环境中微生物；

2.微生物与生物环境间的关系：互生、共生、寄生、拮抗、捕食；

3.微生物微生物在自然界物质循环中的作用：碳素生物循环、氮素生物循环、硫

和磷等元素的循环和转化。

教学要求：

1.了解微生物生态系的特点，掌握微生物在自然界分布的特点；

2.掌握微生物与植物之间的相互关系；

3.掌握微生物与微生物之间的相互关系；

4.掌握微生物与植物之间的相互关系；

5.掌握微生物与其他生物之间的相互关系；

6.了解微生物在地球化学物质循环中的地位；掌握微生物在自然界碳、氮、硫、磷等元素转化中的作用。

本章重点、难点：

重点：微生物在土壤中的种类、分布和作用；根际微生物；微生物与植物之间的相互关系；微生物与植物之间的相互关系；微生物对自然界碳元素循环的作用；微生物对氮元素的转化过程、参与微生物及其农业和环境意义。

难点：土壤微生物的多样性；根际微生物及功能；微生物与植物的共生体及作用；氮元素的微生物转化过程。

第十一章 传染与免疫（讲课4学时；实验0学时）

教学内容：

1.概述；

2.免疫系统及功能：免疫的类型；免疫系统；免疫系统的功能和免疫应答；

3.抗原和抗体；

4.血清学技术简介。

教学要求：

1.了解免疫的类型；

2.掌握抗原、抗体的概念；

3.掌握抗原抗体反应的一般规律。

本章重点、难点：

特异性免疫；非特异性免疫；特异性免疫机制；抗原、抗体的概念和特性；抗原抗体反应的特点；免疫学应用。

第十二章 微生物应用（自学；PPT汇报）

教学内容：

1.微生物与环境保护；

2.微生物与食品加工；

3.微生物与医药；

4.微生物与农业。

教学要求：

1.了解微生物对污染物的降解和转化作用及应用；

2.了解微生物在食品加工业中的应用；

3.了解微生物在医药生产中的应用；

4.了解微生物在农业中的应用。

本章重点、难点：

微生物在生物修复中的作用及应用实例；微生物在食品加工业中的应用方式；微生物农药、微生物肥料及饲料的种类和用途。

四、考核方式及成绩评定

本课程的成绩将由平时成绩（考勤、作业及课堂测验）、实验成绩（实验报告+技能操作考试）和期末考试成绩三部分组成，其中平时成绩占10%、实验成绩占30%、考试成绩占60%；期末考试采用闭卷笔试。

五、教材及参考书目

教材：《微生物学》第六版，李阜棣、胡正嘉主编，中国农业出版社，2007年，标准书号：ISBN：978-7-109-11304-6。

参考书目：

1.《微生物学教程》第三版，周德庆编著，高等教育出版社，2011年，标准书号：ISBN  978-7-04-031404-5。