基础微生物大纲.doc

基础微生物课程教学大纲Fundamental Microbiology课程编号：2622101课程性质：学科基础课适用专业：植物保护专业、应用化学专业、园艺专业先修课程：生物化学、遗传学后续课程：普通植物病理学、生物防治与生物农药总 学 分：2.0学分，其中实验0.5学分总 学 时：40学时教学目的与要求：基础微生物学是学科基础课。学习该课程是为今后学习植保专业、应用化学专业、园艺专业的有关后续课程如普通植物病理学、园艺植物病理学、生物防治与生物农药等课程打基础。通过该课程的学习，学生应掌握与植物病虫害有关的主要微生物类群；微生物的营养；微生物的代谢与生长；微生物的遗传与变异；微生物生态；微生物与植物保护的关系等方面的基础知识。该课程采用理论教学与实验教学相结合的方法进行。教学内容与学时安排序号章目名称学时分配序号章目名称学时分配讲授实验讲授实验1导 言17微生物的生长与环境条件32微生物细胞338微生物在自然界中的分布13原核微生物及主要类群269微生物在自然界物质循环中作用1.54真核微生物2310微生物间及与其它生物间的关系1.55病毒311微生物的遗传与变异26微生物的营养与代谢3412微生物应用1第一章绪论（1.0学时）一、 微生物的主要特点及其在生物界中的地位形态上，个体微小；生长繁殖快；代谢类型多，活性强；分布广泛，种类多；数量众多；适应性强，易变异。目前主要有三域学说和生物六界系统。二、 微生物学发展简史著名的微生物学家列文虎克、巴斯德、柯赫和弗莱明。三、微生物的重要性 从有利有害两个方面阐述研究微生物的意义。本章重点：微生物的主要特点；微生物在生物界中的地位；微生物的重要性。教学基本要求：掌握第二章微生物细胞（3.0学时）第一节细胞的化学性质一、 细胞的化学成分包括有机物和无机物。二、 细胞中有机单体和多聚体细菌细胞中有4类重要单体物质，糖类，构成多糖；脂肪酸，构成类脂；核苷酸，核酸基本单位；氨基酸，蛋白质基本组分。教学基本要求：掌握第二节原核生物的细胞结构与功能包括细胞壁、细胞质膜和内膜系统、核质和细胞质、细菌细胞的特殊构造（菌毛、性菌毛、鞭毛、荚膜、芽孢等）。教学基本要求：掌握第三节真核生物细胞与原核生物细胞结构的比较一、 真核生物细胞结构细胞壁、细胞膜、细胞核、细胞器、细胞质、鞭毛和纤毛。二、 真核微生物与原核微生物细胞结构的比较主要区别在于细胞壁和细胞膜的成分、细胞器的有无、是否有核膜核仁、是否具备有性生殖。教学基本要求：掌握本章重点：原核生物细胞壁的结构与功能，细胞膜的结构与功能（膜运输），细胞核的结构成分与功能，细菌细胞的特殊构造，原核生物与真核生物细胞结构的异同。本章难点：细菌革兰氏染色原理第三章原核微生物及主要类群（2.0学时）第一节细菌的分类和鉴定一、 细菌的分类原则分类系统即由界（Kingdom）、门（Phylum）、纲（Class）、目（Order）、科（Family）、属（Genus）和种（Species）等7个等级构成。命名方法采用瑞典科学家林奈1753年提出的双名法。二、 细菌分类鉴定的依据及方法传统方法（形态特征、培养特征和生理生化特征）和分子方法（核酸杂交、G+C百分比测定、16S rRNA碱基测序）。教学基本要求：掌握第二节细菌的主要类群一、 真细菌重点介绍可以引起植物病害的病原菌，及可以产生抗生素的放线菌。二、 古细菌包括泉古菌和广古菌（极端嗜盐菌、极端嗜热菌、产甲烷菌、无细胞壁的古细菌热原体属）。本章重点：细菌分类鉴定的依据和方法，细菌的命名，细菌的主要类群。本章难点：细菌分类与鉴定的区别与联系。教学基本要求：理解第四章真核微生物（2.0学时）第一节真菌一、 真菌的一般形态菌丝是真菌营养体基本单位。分有隔菌丝和无隔菌丝。二、 真菌的繁殖无性繁殖通过分裂繁殖、出芽繁殖和产生无性孢子。无性孢子是霉菌进行繁殖的主要方式。三、 主要的真菌类群及代表菌Ainsworth1966年将真菌独立为真菌界，下分真菌门和黏菌门，真菌门又分5个亚门，鞭毛菌亚门、接合菌亚门、子囊菌亚门、担子菌亚门、半知菌亚门。重点介绍每个亚门与植物病害相关的病原真菌。教学基本要求：掌握第二节 藻类一、 藻类特征藻类没有根、茎、叶分化，含有光合色素能进行自养生长的低等生物。二、 藻类的常见种类教学基本要求：了解第三节原生动物原生动物是一类缺少真正细胞壁的真核生物，一般无色，具有运动能力。个体微小的属微生物学的研究对象。教学基本要求：了解本章重点：真菌形态、繁殖及主要类群第五章病毒（3.0学时）第一节病毒的特性一、 病毒的基本特征没有细胞结构；只含DNA或RNA一类核酸；只能在特定的寄主细胞内以核酸复制的方式增殖；没有核糖体，不含与能量代谢有关的酶，在活体外没有生命特征。二、 病毒的形状与大小病毒一般呈球形或杆状，蝌蚪状和线状等多种形态。病毒个体极其微小，只能用电子显微镜才能观察到。病毒大小测量单位是纳米（nm），不同种类病毒大小相差很大，直径在10-300nm。三、 病毒粒子的化学成分蛋白、核酸、脂类、多糖。四、 病毒的基本结构包括核酸和壳体。 教学基本要求：掌握第二节病毒的分类一、 分类主要依据核酸是病毒分类的主要依据，目前国际病毒分类委员会提出了病毒分类的8条原则。二、 主要的类群包括单链DNA病毒；双链DNA病毒；DNA与RNA反转录病毒；双链RNA病毒；负链单链RNA病毒；正链单链RNA病毒；裸露RNA病毒；亚病毒。教学基本要求：了解第三节噬菌体一、 噬菌体的形态与结构二、 烈性噬菌体和温和噬菌体毒性噬菌体：大部分噬菌体感染宿主细胞，能在宿主细胞内增殖，产生大量子代噬菌体并引起细菌裂解，被看作是噬菌体的正常表现。教学基本要求：掌握第四节昆虫病毒和植物病毒一、 昆虫病毒大多数昆虫病毒能形成包含体，根据包含体在寄主细胞中的部位，可以把昆虫病毒分为核型多角体病毒（NPV）、质型多角体病毒（CPV）、颗粒体病毒（GV）和无包含体病毒。二、 植物病毒植物受病毒侵染后可表现枯斑、畸形、花叶等典型症状。教学基本要求：理解第五节亚病毒一、 类病毒是一个裸露的闭合环状RNA分子，不含蛋白质，能感染寄主。二、 拟病毒寄生于真病毒壳体内的环状RNA分子，不能独立侵染植物。三、 朊病毒只有蛋白质不含核酸。教学基本要求：了解本章重点：病毒的形态与结构；病毒的分类依据；烈性噬菌体与温和噬菌体；昆虫病毒与植物病毒。本章难点：病毒的繁殖第六章微生物的营养与代谢（3.0学时）第一节微生物的营养一、营养物质及功能二、微生物的营养类型光能自养、光能异养、化能自养、化能异养。三、微生物的培养基根据化学组成分天然、半合成和合成培养基；按用途可分基础培养基、完全培养基、加富培养基、鉴别培养基、选择培养基等。教学基本要求：掌握第二节微生物的代谢一、 微生物的能量代谢ATP是最常见的高能磷酸化合物，微生物产生ATP的3种方式：底物水平磷酸化（生物代谢中普遍发生）、氧化磷酸化（原核和真核）光合磷酸化。微生物产生能量方式包括发酵和呼吸。二、 微生物的分解代谢经历四个阶段，糖酵解、乙酰辅酶A的生成、三羧酸循环、进入呼吸链产能。三、 微生物的次生代谢微生物合成一些对微生物本身的生命活动没有明确功能的物质的过程称为次生代谢。这一过程的产物即是次生代谢产物。包括抗生素、激素、毒素和色素。教学基本要求：理解本章重点：微生物营养类型、培养基类型、已糖降解途径、次生代谢本章难点：糖酵解和三羧酸循环第七章微生物的生长与环境条件（3.0学时）第一节微生物的生长规律一、 微生物个体生长二、 微生物群体生长生长曲线将生长曲线分为延缓期、对数期、稳定期和衰亡期。教学基本要求：理解第二节环境条件对微生物生长和代谢的影响本节介绍环境因子如温度、水、pH、氧气、辐射和化学物质对微生物生长的影响。教学基本要求：掌握本章重点：微生物生长曲线；环境条件对微生物生长的影响。本章难点：微生物生长曲线的应用。第八章微生物在自然界中的分布（1.0学时）第一节微生物在自然界中的分布一、 土壤中微生物土壤中微生物数量分布最多，所以有“微生物天然培养基”之称，是人类最丰富的“菌种资源库”。二、 水中的微生物三、 空气中的微生物教学基本要求：了解本章重点：微生物在土壤中分布。第九章微生物在自然界物质循环中作用（1.5学时）第一节在碳素循环中作用绿色植物和微生物通过光合作用或化能自养作用固定CO2，合成有机碳化物，进而转化为各种有机物；植物和微生物进行呼吸作用获得能量，同时释放CO2。动物以植物和微生物为食物并通过呼吸作用释放出CO2。当动植物尸体等有机碳化物被微生物分解又产生大量的CO2。教学基本要求：掌握第二节在氮素循环中作用大气N2被固定成有机N；有机N被微生物分解释放出铵；铵被氧化为硝酸；铵态氮和硝态氮可被植物利用合成有机N；硝酸被还原为N2。教学基本要求：掌握第三节在其它元素循环中作用硫、磷、也是植物不可缺少的营养元素，微生物的生命活动在矿质元素转化中起着十分重要的作用。教学基本要求：了解本章重点：微生物在自然界碳素、氮素循环中的作用。第十章微生物间及与其它生物间的关系（1.5学时）第一节微生物相互间的主要关系一、 互生关系一种微生物的生命活动对另一种微生物产生有利的影响，而本身不受害，也不得利。二、 共生关系两种微生物在一起时形成特殊的结构和功能，两者高度协调和彼此得利。三、 对抗关系包括竞争、拮抗、捕食、寄生。教学基本要求：理解第二节微生物与高等植物间相互关系一、 根际微生物根际或根围（rhizosphere）包括根系表面至几毫米的土壤区域，为植物根系有效吸收养分的范围，也是根系分泌作用旺盛的部位。根际微生物可促进植物生长，有的可引起植物病害。二、 微生物与高等植物共生细菌和植物形成的固氮器官根瘤或茎瘤；真菌同植物形成的菌根：外生和内生菌根。三、 植物病原微生物教学基本要求：了解第三节微生物与昆虫间相互关系一、 微生物与昆虫的共生关系切叶蚁与平菇；微生物在动物体内、肠道内、唾液中生活（白蚁及其共生菌）。二、 昆虫病原微生物可以利用这些微生物防治害虫，如杀虫细菌苏云金杆菌防鳞翅目、金龟子芽孢杆菌、球形芽孢杆菌；杀虫真菌白僵菌防松毛虫和玉米螟；昆虫病毒。教学基本要求：了解本章重点：微生物间寄生关系，拮抗作用与竞争关系；植物与昆虫病原微生物。第十一章微生物的遗传与变异（2.0学分）第一节微生物遗传与变异一、 遗传与变异现象一切生物都具有遗传性，在繁殖过程中将自己的性状传给子代，保持物种的稳定性；同时也具有变异性，以适应环境条件的改变。二、 遗传与变异物质基础DNA、RNA和朊病毒。三、 DNA在细胞中存在状态染色体、质粒、细胞器基因组、转座子。四、 遗传信息的表达DNARNA肽链蛋白质。教学基本要求：了解第二节基因突变与微生物诱变育种一、 基因突变遗传物质突变，导致表型改变。二、 突变机制 基因突变的机制包括自发突变和诱发突变。三、 突变表型形态突变、生理生化突变、抗性突变和致病性突变。四、 诱变育种通过人工方法处理微生物，使之发生突变，并运用合理的筛选程序和方法，把适合人类需要的优良菌株选育出来的过程。教学基本要求：掌握本章重点：微生物遗传与变异物质基础。本章难点：诱变育种。第十二章微生物应用（1.0学时）第一节微生物农药一、 细菌杀虫剂二、 真菌杀虫剂三、 农用抗生素本章重点：微生物农药与应用。教学基本要求