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微生物纲要
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。
〖教学内容〗
1、武汉大学“微生物学”课程的建设与发展
2、本学期的教学安排
3、微生物与我们
4、微生物的发现和微生物学的建立与发展
5、微生物的类群及特点
思考题:
试根据微生物的特点,谈谈为什么说微生物既是人类的敌人,更是人类的朋友。
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。
〖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
思考题:
1、为什么说Koch等建立的微生物纯培养技术是微生物学建立与发展的基石?
一般可用哪些方法获得微生物的纯培养?
2、微生物的最显著特征就是个体微小,通常只能通过显微镜进行观察。
试列举在显微观察中通过改变样品的反差以改善观察效果的技术及方法。
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。
〖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
思考题:
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?
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。
〖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(nutritionaltypes)
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(facilitateddiffusion)
3.3主动运输(activetransport)
3.4膜泡运输(memberanevesicletransport)
思考题:
试比较营养物质进入微生物细胞的几种方式的特点。
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。
〖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
思考题:
不同营养类型的微生物在不同条件下产生ATP和还原力的方式与特点。
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。
〖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
思考题:
细菌的生长繁殖与高等动植物的有哪些异同?
其典型生长曲线可分几期,其划分依据是什么?
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。
〖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。
思考题
试结合一步生长曲线分析病毒的特点,并与细菌进行比较。
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。
〖教学内容〗
1、遗传的物质基础
1.1DNA作为遗传物质
1.2RNA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(genetictransformation)
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
思考题:
1、如果二个不同营养缺陷标记(a-b-c+d+和a+b+c-d-)的菌株经混合后能产生在基本培养基平板上生长的原养型重组菌株,请设计一个实验来决定该遗传转移过程是转化、转导还是接合?
2、自然遗传转化与人工转化之间有什么关系?
为什么在一般情况下它们转化质粒的成功率有如此大的差别?
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。
〖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
2.2DNA连接酶(DNAligase)
2.3其它工具酶
3、微生物与克隆载体
3.1质粒克隆载体
3.2λ噬菌体克隆载体
3.3柯斯质粒载体
3.4M13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
5.1PCR的原理和应用
5.2基因工程技术应用举例
思考题:
1、基因工程的基本步骤是怎样的?
其中哪些需涉及到微生物的参与?
2、为什么说微生物学不仅为基因工程提供了理论基础,同时也提供了操作技术?
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。
〖教学内容〗
1、进化的测量指征
1.1进化指征的选择
1.2RNA作为进化的指征
1.3rRNA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
思考题
1、为什么能用生物大分子作为衡量生物进化的标尺?
有哪些选用原则?
建立16SrRNA系统发育树的意义何在?
2、为什么在现代微生物分类中,任何能稳定地反映微生物种类特征的资料,都有分类学意义,都可以作为分类鉴定的依据?
你知道有哪些项目已被用于细菌学分类和鉴定?
第11章:
微生物的生态
〖目的要求〗
通过本章的课堂教学,使学生了解微生物在自然分布的特点及与人类生活的密切关系,掌握微生物与其生活在一起的其它生物之间的相互关系,及微生物在自然界物质循环中的重要作用。
〖教学内容〗
1、然界中的微生物
1.1空气中的微生物
1.2水体中的微生物
1.3土壤中的微生物
1.4工农业产品上的微生物
1.5极端环境下的微生物
1.6不可培养的微生物
2、微生物与生物环境间的相互关系
2.1互生
2.2共生
2.3寄生
2.4拮抗
2.5竞争
2.6捕食
3、微生物在生态系统中的作用
思考题:
1、试从微生物的特点分析其分布比动植物更广泛的原因,为什么无菌操作技术是一切微生物学工作的基础?
2、试论微生物与水体富营养化作用,你认为对此类污染该如何进行防治?
3、试用一些典型例子说明微生物与生物环境之间的相互关系。
4、微生物在生态系统中的地位怎样?
第12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。
〖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
思考题
1.对细菌内毒素和细菌外毒素的免疫应答有何不同?
2.吞噬细胞的功能可因哪些体液因子的作用而增强?
3.补体激活后可能产生对机体有利的免疫也可能造成自身损伤,试举例说明。
4.试举例说明天然免疫与特异性免疫之间并无截然界限。
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