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《微生物学》教学大纲课程编号：课程名称：微生物学学分：4总学时：72学时理论学时：42学时实验学时：30学时先修课程要求：动物学、植物学、细胞生物学、生物化学等适应专业：生物技术专业本科教材：微生物学，袁生主编，第1版，高等教育出版社，2009年8月（国家规划教材）参考教材:1、《微生物学》，沈萍陈向东主编第2版高等教育出版社 2006年5月（国家规划教材）2、《微生物学教程》，周德庆主编，第二版，高等教育出版社。
2002年5月。
一、课程在培养方案中的地位、目的与任务本课程为生物技术专业本科生的必修专业基础课。
《微生物学》是在细胞、分子或群体水平上研究微生物的形态构造、生理代谢、遗传和育种、生态和分类进化等生命活动的基本规律，并将其应用于农业、工业、医药卫生、生物工程和环境保护等领域的科学。
通过该课程的学习，要求学生能够了解该学科的发展前沿、热点和问题，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，熟悉微生物学的基本技术，了解国外微生物学最新进展及应用，为今后的学习及工作实践打下宽厚的基础。
二、课程基本要求1、基本理论和基本知识（1）掌握微生物学的基础理论、基本知识掌握以细菌、真菌、病毒为主要内容的各类微生物的形态结构、繁殖方式和主要特征；掌握微生物遗传变异的一般规律及传染与免疫的知识；（2）熟悉微生物的营养、代谢和生长的特点；熟悉微生物育种的一般方法和微生物在工业、农业，医学、环境和日常生活中的某些应用，以及微生物在自然界物质循环中的重要意义。
（3）了解微生物生态及在自然界物质转化中的作用；了解微生物的多样性、系统发育与分类。
2、基本技能（1）掌握普通光学显微镜的使用方法，特别是利用油镜观察细菌的方法；掌握微生物的制片染色技术；（2）熟悉微生物细胞的大小测定及数量测定技术；熟悉培养基的制备、灭菌及微生物的分离纯化培养技术。
（3）通过综合实验（土壤微生物数量测定及未知菌革兰氏染色鉴定）让学生进一步掌握微生物的四大操作技术，并初步了解微生物科学研究的基本方法和思路。
第4、第5章：微生物学复习题《微生物学》复习题第四章微生物的营养和培养基第五章微生物的新陈代谢第四章微生物的营养一、名词解释碳源；氮源；能源；生长因子；碳氮比；培养基；液体培养基；固体培养基；选择培养基；鉴别培养基二、填空题1、微生物的营养要素有________、_________、________、______、________和_______六大类。
2、营养物质通过渗透方式进入微生物细胞膜的方式有________、_________、________、______等四种。
3、化能自养微生物以为能源，以为碳源，如属于此类微生物。
4、化能异养微生物的基本碳源是，能源是，其代表微生物是________和_______等。
5、固体培养基常用于微生物的、、及等方面。
6、液体培养基适用于以及的研究。
7、半固体培养基可用于、及等。
8、琼脂是配制培养基时常用的凝固剂，它的熔点是_________，凝固点是_______。
9、高氏1号培养基常用于培养；马铃薯葡萄糖培养基常用于培养；牛肉膏蛋白胨琼脂培养基常用于培养。
10、培养基的主要理化指标通常有、、和等。
三、判断题（在括号中写上“√”或“×”以表示“对”或“错”）1、培养自养细菌的培养基中至少应有一种有机物。
（）2、异养型微生物都不能利用无机碳源。
（）3、碳源对微生物的生长发育是很重要的，它是构成细胞的主要物质，也是提供能源的物质。
（）4、在微生物学实验室中，蛋白胨、牛肉膏和酵母膏是最常用的有机氮源。
（）5、在固体培养基中，琼脂是微生物生长的营养物质之一。
（）6、需要消耗能量的营养物质运输方式是促进扩散。
（）7、按照所需要的碳源、能源不同，可将微生物的营养类型分为无机营养型和有机营养型。
（）8、微生物的六大营养要素对配制任何微生物培养基时都是缺一不可的。
（）9、培养基配制好后，在室温下放置半天后再灭菌是不会有不良影响的。
（）10、EMB培养基是一种用于分离大肠杆菌的选择培养基。
第五章微生物的生长及影响因素先介绍如何在实验室或生产实践中使微生物生长，即如何培养微生物；然后介绍微生物生长的规律（包括个体和群体）；以及环境条件对微生物生长的影响；最后讨论控制微生物生长特别是有害微生物生长的方法。
生长：微生物个体重量的增加和体积增大的现象。
繁殖：微生物数量增多的现象。
第一节微生物生长一、微生物的培养方法（一）微生物的纯培养及获得方法1.纯培养：微生物学将从一个细胞或一种细胞群繁殖得到的后代叫作纯培养。
2.获得方法（分离方法）：只有分离到微生物的纯菌种，才能研究和利用微生物，目前常用的分离方法有：①释倒平板法：按不同的稀释度将待分离的材料进行稀释（10倍稀释法），然后分别倒平板，培养得到单一菌落，挑取，分离，纯化即得。
②平皿划线法：在培养基表面用接种环平行或连续划线，培养可得单菌落，分离纯化得纯培养。
平行扇形连续③单细胞挑取法：用单细胞挑取仪（显微镜挑取器）在显微镜下直接挑取单个细胞（菌体）进行培养，而获得纯培养的方法。
④选择培养基分离法：用只适于一种微生物生长的培养基培养，结果只有一种微生物生长，挑取即得。
⑤涂抹培养皿分离法：平板上滴0.2ml菌悬液，用玻璃刮棒涂抹，培养后挑取菌落，纯化即得。
另外，有煮沸法分离芽孢杆菌；利用致死温度的不同分离噬菌体。
（二）微生物的培养方法1.好氧培养法：a.实验室：试管斜面，平板。
b.工业：半固体物料（浅盘法，转桶法，厚层培养法）c.食用菌：袋栽法，床栽法。
2.固体培养法：a.实验室：摇瓶培养法，试管液体培养法，三角瓶浅层培养法，小型台式发酵罐等。
b.工业：发酵罐（通用型搅拌发酵罐，气泡塔型发酵罐，其他形式的发酵罐）。
3.厌氧培养法：a.验室：厌氧培养皿，厌氧试管，厌氧罐。
b.工业：液体静置培养法。
二、微生物的同步生长及同步培养方法1.同步培养法：能使培养物中所有的微生物细胞都处于相同的生长阶段的培养方法成为同步培养法。
2.同步生长：培养物中的所有微生物细胞都处于同一生长阶段，并都能同时分裂的生长方式。
微生物生长所需要的营养物质微生物是一类微小的生物体，它们可以通过吸收和利用营养物质来生长和繁殖。
微生物的营养需求是它们生长和维持生命活动所必需的，不同种类的微生物对营养物质的需求也有所不同。
下面将从碳源、氮源、磷源、硫源、微量元素和水分等方面介绍微生物生长所需要的营养物质。
1. 碳源：碳是微生物生长所必需的元素之一，它是微生物构建细胞的主要成分。
常见的碳源包括葡萄糖、果糖、淀粉等有机物，以及二氧化碳等无机物。
不同微生物对碳源的利用能力有所不同，有些微生物可以利用多种碳源，而有些则对特定碳源有选择性。
2. 氮源：氮是微生物合成蛋白质和核酸等生命活性物质的基本元素，对微生物的生长和繁殖至关重要。
常见的氮源包括氨基酸、尿素、硝酸盐等有机氮化合物，以及氨氮、硝酸盐等无机氮化合物。
不同微生物对氮源的利用能力也有所不同，有些微生物可以利用多种氮源，而有些则对特定氮源有选择性。
3. 磷源：磷是微生物合成核酸、磷脂等重要生物分子的组成元素，对微生物的生长和代谢至关重要。
常见的磷源包括磷酸盐和有机磷化合物等。
微生物对磷源的利用能力一般较强，多数微生物可以利用多种磷源。
4. 硫源：硫是微生物合成硫蛋白、维生素等重要生物分子的组成元素，对微生物的生长和代谢也十分重要。
常见的硫源包括硫酸盐和有机硫化合物等。
不同微生物对硫源的利用能力有所不同，有些微生物可以利用多种硫源，而有些则对特定硫源有选择性。
5. 微量元素：微生物还需要一些微量元素来维持其正常生长和代谢活动。
常见的微量元素包括铁、锰、锌、铜、钼等。
这些微量元素在微生物体内以金属离子的形式存在，参与到酶的催化活性和细胞代谢过程中。
6. 水分：水是微生物生命活动中不可或缺的组成部分，对微生物的生长和代谢至关重要。
微生物通过水分来维持细胞内外的物质交换和溶解反应的进行。
水分的供应对微生物的生长速率和产量有重要影响。
微生物生长所需要的营养物质包括碳源、氮源、磷源、硫源、微量元素和水分。
第五章微生物的生长繁殖与生存因子一、选择题1．生长速率常数最大的时期是（）。
A．停滞期B．对数期C．静止期D．衰亡期【答案】B【解析】B项，对数期的细菌得到丰富的营养，细胞代谢活力最强，合成新细胞物质的速率最快，细菌生长旺盛。
这时的细菌数不但以几何级数增加，而且每分裂一次的时间间隔最短，生长速率常数最大。
2．下列关于恒浊连续培养的描述正确的是（）。
A．是使培养液中细菌的浓度恒定的培养方式B．在恒浊器中微生物始终以最高生长速率进行生长C．是一种设法使培养液的流速保持不变的培养方式D．微生物始终在低于其最高生长速率的条件下进行生长繁殖的方式【答案】A【解析】恒浊连续培养是使细菌培养液的浓度恒定，以浊度为控制指标的培养方式。
按实验目的，首先确定细菌的浊度保持在某一恒定值上。
调节进水（含一定浓度的培养基）流速，使浊度达到恒定（用自动控制的浊度计测定）。
3．固氮菌和纤维素分解菌生活在一起时的关系是（）A．拮抗B．共生C．寄生D．互生【答案】D【解析】D项，固氮菌固定的氮为纤维素分解菌提供氮源，纤维素分解菌分解纤维素的产物有机酸被固氮菌用作碳源和能源，也为纤维素分解菌解毒。
两者可以单独生活，共存于同一环境中，相互提供营养及其他生活条件，双方互为有利，相互受益，属于互生关系。
4．细菌的生长曲线中，总菌数和活菌数几乎相等的是（）。
A．适应期B．对数期C．稳定期D．衰亡期【答案】B【解析】B项，对数期由于营养物质足以供给合成细胞物质使用，因此细菌细胞质的合成速率与活菌数的增加速率一致，细菌总数的增加率和活菌数的增加率一致，总菌数和活菌数几乎相等。
5．常用的消毒酒精的浓度为（）。
A．30％B．70％C．95％D．100％【答案】B【解析】B项，醇是脱水剂和脂溶剂，可使蛋白质脱水、变性，溶解细胞质膜的脂质，进而杀死微生物机体。
体积分数为70％的乙醇杀菌力最强。
乙醇浓度过低无杀菌力，纯乙醇因不含水很难渗入细胞，又因它可使细胞表面迅速失水，表面蛋白质沉淀变性形成一层薄膜，阻止乙醇分子进入菌体内，故不起杀菌作用。
微生物的营养与培养一、微生物的营养微生物的营养是指微生物从环境中吸收营养物质并加以利用的过程。
微生物同其他生物一样都是具有生命的，需要从它的生活环境中吸收所需的各种的营养物质来合成细胞物质和提供机体进行各种生理代谢所需的能量，使机体能进行生长与繁殖。
（一）微生物的营养要素细胞的组成：有蛋白质、核酸、碳水化合物、脂类和矿物质等。
微生物的基本营养1.碳源凡是可以被微生物用来构成细胞物质或代谢产物中碳素来源的物质通称碳源。
碳源通常也是机体生长的能源。
能作为微生物生长的碳源的种类极其广泛，既有简单的无机含碳化合物CO2和碳酸盐等，也有复杂的天然的有机含碳化合物，它们是糖和糖的衍生物、脂类、醇类、有机酸、烃类、芳香族化合物以及各种含碳的化合物。
但是微生物不同，利用这些含碳化合物的能力也不相同。
目前在微生物发酵工业中，常根据不同微生物的需要，利用各种农副产品如玉米粉、米糠、麦麸、马铃薯、甘薯以及各种野生植物的淀粉，作为微生物生产廉价的碳源。
2．氮源微生物细胞中大约含氮5%—15%，它是微生物细胞蛋白质和核酸的主要成分。
微生物利用它在细胞内合成氨基酸，并进一步合成蛋白质、核酸等细胞成分。
因此，氮素对微生物的生长发育有着重要的意义。
无机氮源一般不用作能源，只有少数化能自养细菌能利用铵盐、硝酸盐作为机体生长的氮源与能源。
对于许多微生物来说，通常可以利用无机含氮化合物作为氮源，也可以利用有机含氮化合物作为氮源。
许多腐生型细菌、肠道菌、动植物致病菌一般都能利用铵盐或硝酸盐作为氮源。
例如大肠杆菌、产气杆菌、枯草杆菌、铜绿假单胞菌等都可以利用硫酸铵、硝酸铵作为氮源，放线菌可以利用硝酸钾作为氮源，霉菌可以利用硝酸钠作为氮源等。
在实验室和发酵工业中，常用的有机氮源有牛肉膏、蛋白胨、酵母膏、鱼粉、蚕蛹粉、黄豆饼粉、花生饼粉、玉米浆等。
3．无机盐无机盐是微生物生长必不可少的一类营养物质，也是构成微生物细胞结构物质不可缺少的级成成分。
各章思考题第一章绪论1. 用具体事例说明人类与微生物的关系，为什么说微生物既是人类的敌人，更是我们的朋友？2. 为什么微生物能成为生命科学研究的“明星”?3. 为什么说巴斯德和柯赫是微生物学的奠基人?4.微生物有哪些特点？第二章病毒1、解释下列名词：病毒粒子、前噬菌体、溶源性。
病毒粒子:成熟的病毒感染单位，病毒复制的最后阶段，在宿主脂肪体细胞、血细胞和上皮细胞的核内复制，形成多边形和多角形的包含体，裸露或被囊膜包裹前噬菌体:整合在宿主基因组上的温和噬菌体的核酸溶源性:温和噬菌体DNA具有整合入宿主菌染色质DNA中的特性，成为与宿主菌共生的原噬菌体，能随宿主菌的染色质同步复制而传给子代，这种特性称为溶源性。
2、什么是病毒？病毒有哪些不同于其他微生物之处？（作业1）3、简述病毒的主要化学组成及其结构。
4、试用图示说明下列名词之间的关系：病毒粒子、核芯、衣壳、被膜。
（作业2）5、病毒有哪几种对称类型？每种对称类型病毒的形态是什么？试各举一例。
6、试以T系噬菌体为例说明病毒的增殖过程。
7、病毒是一种致病因子，也是一种具有遗传成分特点的因子，病毒的这种特性有什么生物学意义？（作业3）第三章原核微生物1、试根据细菌细胞结构的特点，分析并举例说明为什么它们能在自然界中分布广泛。
2、细菌、粘细菌、放线菌、霉菌、酵母在繁殖方式上各有什么特点？3、根据革兰氏阳性菌和阴性菌的细胞壁结构和化学组成，解释为什么革兰氏染色后G+呈紫色，G-呈红色？4、比较细菌和放线细群体培养特征的异同。
5、以产甲烷菌为例，总古细菌的特点及其与细菌的不同之处。
第四章真核微生物1、微生物由于个体微小一般都是以其群体形式进行研究或利用，这必然就要涉及到对微生物的培养。
能否找到一种培养基，使所有的微生物都能良好地生长？为什么？2、试结合微生物学实验课的内容，谈谈在选择、配制和使用培养基时应注意哪些方面的内容。
你们在实验中是如何做的？有何体会？3、试比较营养物质进入微生物细胞的几种方式的基本特点。
《微生物学》复习题第四章微生物的营养和培养基第五章微生物的新陈代谢第四章微生物的营养一、名词解释碳源；氮源；能源；生长因子；碳氮比；培养基；液体培养基；固体培养基；选择培养基；鉴别培养基二、填空题1、微生物的营养要素有________、_________、________、______、________和_______六大类。
2、营养物质通过渗透方式进入微生物细胞膜的方式有________、_________、________、______等四种。
3、化能自养微生物以为能源，以为碳源，如属于此类微生物。
4、化能异养微生物的基本碳源是，能源是，其代表微生物是________和_______等。
5、固体培养基常用于微生物的、、及等方面。
6、液体培养基适用于以及的研究。
7、半固体培养基可用于、及等。
8、琼脂是配制培养基时常用的凝固剂，它的熔点是_________，凝固点是_______。
9、高氏1号培养基常用于培养；马铃薯葡萄糖培养基常用于培养；牛肉膏蛋白胨琼脂培养基常用于培养。
10、培养基的主要理化指标通常有、、和等。
三、判断题（在括号中写上“√”或“×”以表示“对”或“错”）1、培养自养细菌的培养基中至少应有一种有机物。
（）2、异养型微生物都不能利用无机碳源。
（）3、碳源对微生物的生长发育是很重要的，它是构成细胞的主要物质，也是提供能源的物质。
（）4、在微生物学实验室中，蛋白胨、牛肉膏和酵母膏是最常用的有机氮源。
（）5、在固体培养基中，琼脂是微生物生长的营养物质之一。
（）6、需要消耗能量的营养物质运输方式是促进扩散。
（）7、按照所需要的碳源、能源不同，可将微生物的营养类型分为无机营养型和有机营养型。
（）8、微生物的六大营养要素对配制任何微生物培养基时都是缺一不可的。
（）9、培养基配制好后，在室温下放置半天后再灭菌是不会有不良影响的。
（）10、EMB培养基是一种用于分离大肠杆菌的选择培养基。
