生物工程专业《微生物学》教学大纲

【微生物学】

（Microbiology］

一.基本信息（必填项）

课程代码：【103651】

课程学分：【4/64】

面向专业；【生物工程】

课程性质：【学科基础必修课】

开课院系：生物与医学工程学院

使用教材：

主教材【微生物学（第八版）（国家十二五规划教材），沈萍、陈向东主编，高等教育

出版社（2016年01月010）］

辅助教材【微生物学教程（第三版），周德庆著，高笔教育出版社；（2011年04月）】

【微生物学学习指导与习题解析（第二版），肖敏，沈萍编著，高等教育出版

社（2011年12月1日）】

参考教材【微生物学教程（第三版），周德庆著，高笔教育出版社；（2011年04月）】

先修课程：【有机化学⑴（103181,（3）；生物化学（AI（100711,（4）］

并修课程：【微生物实验（100702,（1.5））；微生物学大型实验，109882,（2）］

后续课程：【分子生物学，100792,（3）：生物工艺原理，100141,（3）］

二.课程目标（必填项）

“微生物学，，是生命科学和生物工程中理论与实践性较强的基础课程，是一门对现

代生命科学和生物工程发展曾经并将继续发挥不可替代作用基础课程，本课程分为理

论讲授和实践教学两大剖分（实验部分另有教学大纲）。理论教学主要包括：微牛.物学

作为一门独立学科的产生、发展及方法论，微生物形态结构、生理生化及生态，微生

物系统分类及多样性，微生物生物技术及应用等内容。本课程在无机化学、生物化学

等课程基础上，巩固所学理论知识，并运用相关基本概念和基本知识（如新陈代谢、

生.物氧化、生物合成等），正确理解微生物的特点及在生.命科学和生物技术中的应用。

通过本课程学习，学生可以获得以下能力：

课程目标1（知识目标）：围绕微生物的生物学特在，系统了解和掌握微生物独特的

结构特点、生理代谢规律、微生物的多样性和分类地位，微生物对人类生产实践的重

要意义及对其它学科发展的影响。

课程目标2（能力目标）：通过本课程的学习，形成清晰的微生物学观点，熟悉微生

物学研究方法，能够运用微生物知识服务人类生产实践。

课程目标3（素质目标）：拓宽对生命系统的理解，形成正确的生命伦理观和严谨

的科学思维，增强探索生命世界的动力。

三.课程目标和毕业要求的对应关系和支撑矩阵（必填项）

表1课程目标和毕业要求的对应关系和支撑矩阵

课程目标及其支撑强度系数

毕业要求指标点课程目课程目课程目

标1标2标3

1.多学科知识应用能1.3掌握生物工程专业所必备

力：掌握大学数学、大学物的生物学基础知识，并将其应

理、无机化学、分析化学、用于生物工程中涉及的生物

物理化学、生物化学、细胞

相关知识。VVH

生物学、遗传学、微生物

学、分子生物学等基本知

识，能够综合利用基本知

识解决实际问题。

2.复杂工程问题分析能2.2能够应用数学、自然科

力：具有文献检索的基本素学和生物工程的基本原理正

质、掌握资料查询的基本方

确表述生物工程复杂工程问

法；通过系统的实践训练，

题。

初步具备一定的设计能力，VL

数据归纳、结果分析的能

力。可以对本学科领域中的

复杂工程问题进行综合分

析，获得有效结论。

4：实验研究能力：掌握4.1能够掌握生物化学、微生物

具有现代生物化学、微学等生物工程相关学科的基本原

生物发酵与工程、生物理及实践技能，发现生物工程相

工程实验等实验操作技关领域的科学问题，并提出相应

的实验设计方案。

能，能够基于科学原理

并采用科学方法对生物VVM

工程及其相关领域的复

杂问题进行研究，包拈

实验设计、分析与解释

数据、并通过信息综合

得到合理有效的结论。

7：环境和可持续发展：7.2能够针对生物工程生产和

能够理解和评价针对生实践的复杂工程问题，分析评

物工程问题的工程实践估生物工程实践对环境、社会VL

对环境、社会可持续发可持续发展的影响

展的影响。

四.课程内容（必填项）

（一）课程内容结构图

微生物形态结构生理生化代谢系统分类与多样性生态与环境

（---------------------------------

微生物营养

细胞型微生物分类方法微生物与物质循环

件养类型分类技术微生物与环境治理

继讪放线讪

微生物多样性

支原体衣原体营养物质吸收

立克次氏体

篮细菌德生物生长及控制

古细的

令状真似微生物代谢微生物应用微生物学专题讨论

酹母

代谢类型

非细胞型微生物光合作用微生物与生物技术进展与趋势

病毒克病毒因氢作用发展与前沿

微生物与人类

施病毒大分子合成

分解代谢

（二）课程内容

表2教学内容及对t应的课程目标

学

时

课程

课程内容安学习应达到的成果

目标

排

第一节微生物及

其作用了解微生物及其共性，微生物学建立

第一章的主要人物与贡献，微生物学在生命

模块4科学发展中的重要作用和地位，微生1

I绪论第二节微生物学物与人类的关系，微生物在自然界的

发生、发展和展望位置.，微生物学的发展趋势

微

生

学

物

发

的在了解纯培养、分辨率等基本概念的

和

展

基础上掌提分离获得纯培养微生物

法

方第一章第一节微牛物的

方法的原理、优缺点和适用范围，常

论分离和纯培养

纯培养4用显微技术（普通光镜/透射/扫描电

镜）的基本原理及光镜观察样品的制1

及微技

备。熟悉无菌技术并结合实验课掌握

术

第二节显微镜和相关操咋，熟悉暗视野显微镜/相差

显微技术

显微镜/荧光显微镜的原理和应用0

第一节真细菌的

了解细菌细胞结构与功能，重点掌握

类群、细

细胞暨、细胞膜、芽胞、糖被、鞭毛；

胞形态、

第三章了解细菌、放线菌、衣原体、枝原体、

结构与

立克次氏体的基本特性：了解古生菌

模块功能

H的概念及其与真细菌、真核生物的主

要区别，霉菌、酵母菌的主要特性，

各

类包括细胞形态及生活史，霉菌一放线

121、2

微

生菌；酵母一细菌分析、比较等；掌握

物

形细胞的第二节占生菌细菌细胞在细胞质、内含物和核区方

态

与形态、结面的特性，了解粘细菌、蛭弧菌和蓝

结

构构和功细菌的基本特性。掌握酵母与霉菌的

菌落特征和真核生物细胞的结构与

第三节真核微原核生物细胞的差异比较。了解原核

生物及真核微生物与人类的关系。

r解并掌握病毒效价、包涵体、核衣

第一节病毒的一

壳、毒粒，以及病毒的复制、病毒吸

般性质

附蛋白、一步生长曲线，烈性噬菌体、

温和噬菌体、原噬菌体：溶源性与溶

源性细菌、溶源转变、卫星病毒、卫

星RNA、类病毒、灰病毒等基本概念。

第四章第二节毒粒的了解.病毒的特点以及与细菌、立克

性质次氏体、支原体和衣原体的比较区

非细胞别，病毒壳体的作用及其3种基本结

形态微构，病毒包膜及其中糖蛋白的功能，

61

生物（病病毒粒子的化学组成，病毒核酸的主

毒、类病要类型，病毒结构蛋白种类和作用，

毒、肮病病毒（噬菌体）的复制周期，革兰氏

毒）第三节病毒的阴性菌与阳性菌细胞表曲i噬菌体特

复制（以噬菌体为异性吸附受体，病毒的宿主范围等基

例）本知识，熟悉动植物病毒的复制周

期，颗粒计数和效价测定法的原理和

用途，类病毒分子结构中功能区域与

其致病性关系等。了解肮病毒相关的

第四节亚病毒因人与动物疾病

J-

掌握微生物6大营养要素及其生理

第一节微生物的功能，水活度的概念及应用，四大营

养类型及其分类标准，.碳氮比的概

营养要求

块

模念及主要微生物类群的碳氮比需求

山差异和特点，不同条件下保持培养基

微第五章

pH稳定的方法，不同微生物对生长

生

物

生微生物6环境氧化还原电位的要求。了解各类1、2

理

与营养第二节培养基及培养基的概念、分类、组成特点、用

代途及制备方法，重点掌握.四种主要

谢制备

营养运输方式（扩散、促进扩散、主

动运输和膜泡运输）的基本特点，包

第三节营养物质括主动运输方式中的ABC转运系统，

的吸收PTSo

掌握葡萄糖到丙酮酸的4个主要途

第一节微生物产径;r解发酵与呼吸，有氧呼吸与无

能代谢氧呼吸等概念的内涵和区别，掌握发

酵、有氧呼吸与无氧呼吸产能的比

第六章较，了解.细菌酒精发醉与酵母酒精

发酵，司型乳酸发酵与异型乳酸发

81、2

微生物酵，硝酸盐呼吸及其意义。掌握硝化

代谢细菌类群、硫氧化菌、铁氧化菌及氢

第二节微生物特

细菌的能源物质和其氧化产能、还原

有的耗能代谢

力产生的特点，了解硝酸盐呼吸（反

硝化作用）和硝化作用两个生理过

程，蓝纣菌、其他光合细菌及嗜盐菌

光合作用的特点，生物固氮必备的要

素，固夙酶复合体组成及对氧的特

性，常用的固氮酶活力测定方法，肽

第三节微生物代聚糖合成及其青霉素类抗生素作用

谢调节于细胞壁的杀菌机理。，化能无机自

养菌及其生态意义（或者化能无机自

养菌的能源物质和主要碳源），.硫细

菌在亚磕酸盐的氧化过程中产能方

第四节微生物次式。蓝绢菌和根瘤菌的固氮细胞形式

级代谢与代谢产及其防氧机制。

物

了解并掌握CFU、分批培养、代时、

连续培养、灭菌、石炭酸系数、抗代

第一节微生物生

谢物、菌种保藏等概念，掌握细菌、

长与繁殖

酵母和毒菌的生长特点与繁殖方式

及常用的微生物生长测定方法、原

理、优缺点及适用性。掌握细菌生长

曲线分期及各期的特点和其对科研

和生产实际的指导作用，连续培养的

两种控制方式（培养系统）:同步牛

长与随机生长的表现差异及其应用，

第二节微生物生连续培养两种控制方式的特点和应

长的测定用。最适生长温度、pH以及根据最

第七章适生长温度和最适生长pH对微生物

类群的划分，根据氧与微生物的关系

进行的微生物类群划分，氧对严格厌

61、2

氧菌的毒害作用原理。了解如何通

过生长的测定了解化学物质的杀菌

作用方式（抑菌、杀菌和溶菌）。结

合实验掌握实验室常用的高温杀菌

方法（灼烧、干热和湿热）及优缺点，

紫外辐肘抑制和杀死微生物的机制，

第三节细菌的群

过滤除菌在实验室和生产实际中的

体生长繁殖

应用，菌种保藏的基本方法及特点

（培养基传代、液氮、低温冰箱、沙

土管法和冷冻真空干燥），各种杀菌

和抑菌（1勺辐射方法和原理，高渗、干

燥与水活度的关系以及对微生物生

长的影响，了解化学物质抑菌能力的

第四节微生物生测定方法，常用的消毒和防腐剂及其

长繁殖的控制作用机制。

掌握种群、群落、根际微生物、菌根、

第八章

第一节微生物在根瘤、BOD、COD、活性污泥、生物

模块

生态系统中的地10膜、生物修复等基本概念，了解微生1

IV微生物

生态位与作用物在生态系统中的主要作用，微生物

微生种群间、微生物与动、植物间的关系；

物生

掌握

群；

主要类

生物的

嗜极微

态与r解

环境

以及在

、原理

方法

验的

s实

环境Ame

握污水

用。掌

的应

测中

质检

变物

致突

环境

节生态

作用第二

）特点

发酵

（沼气

处理

厌氧

生物

的微

生物

中的微

繁

生长

品上

业产

工农

物在

微生

以及

响。

的影

人类

殖对

与

微生物

第三节

护