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
1.1 DNA作为遗传物质
1.2 RNA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(genetic transformation)
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
2.2 DNA连接酶（DNA ligase)
2.3 其它工具酶
3、 微生物与克隆载体
3.1 质粒克隆载体
3.2 λ噬菌体克隆载体
3.3 柯斯质粒载体
3.4 M13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
5.1 PCR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
1.2 RNA作为进化的指征
1.3 rRNA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16 S r RNA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。
五、教材
《微生物学》，沈萍，高等教育出版社，2000
六、参考书及多媒体辅助课件
1．《微生物学教程》，周德庆，高等教育出版社，1993
2．“Microbiology : An Introduction : Chemistry of Life : Bacteria ID CD-ROM, and Student Tutorial CD-ROM”， Gerard J. Tortora Berdell R. Funke Christine L. Case，Addison Wesley Longman, Inc.，1999
3．“Brock's Biology of Microorganism 9TH”， Michael T. Madigan John M. Martinko Jack Parker，Prentice Hall，1999
4．“Microbiology”， Lansing M. Prescott,Donald Klein, John Harley，McGraw-Hill Higher Education，2002及其中译本“微生物学”，沈萍、彭珍荣主译，高等教育出版社，2003
5．“Microbe Zoo” CD-ROM, the Michigan State University Board of Trustees, 1998
附：
一、 承担的教学研究项目
“微生物学”课程如何现代化的研究,国家理科人才培养基地创建名牌课程项目，1999～2001
“微生物学”课程如何现代化的研究,国家理科人才培养基地创建名牌课程项目(继续资助)，2002～
“充分利用现代化手段、提高微生物学教学水平”，湖北省高等学校教学改革项目， 2000，9-2002，9
"现代化教学手段在微生物学教学中的适应与提高"，湖北省高等学校教学改革项目， 2002，9～2004，9
《微生物学实验》教学大纲
微生物学教学组
（二00三年八月二十八日)
一、本课程的性质和任务
微生物学实验是生物学重要的基础课之一，特别是随着分子生物学的发展与拓宽，微生物学方法与技术显得尤为重要。此外，医学、农学、林学等学科，甚至地质学、太空学等也需微生物的方法与技术。因此，熟悉掌握微生物学方法与技术，对其它很多学科的发展有直接的影响。无菌操作技能和无菌概念的建立是微生物学实验中最重要的内容，由于微生物学实验结果的观察有的需几天后再观察，这样学生需常到实验室来，花费时间较多。
本课程的任务：
1. 微生物学实验主要任务是使学生掌握研究与应用微生物的主要方法与技术，包括经典的、常规的、以及现代的方法与技术，使学生具有适应于从事相关学科的基础理论研究与实际生产应用的微生物学实验技能。
2. 与微生物学基础理论课紧密结合，使学生将理性知识与感性认识有机地结合，将书本知识用于实验，在实验中更深地理解基础理论，提高学生的综合能力与创新意识。
3. 提高学生分析问题和解决问题的能力。根据本学科的特点，逐步使学生认识微生物的基本特性，比较它们与其它生物的相似和不同之处，知道如何研究微生物以及对研究中所出现的问题点样分析，并加以解决。
二、教学要求与教学方法
1. 教学要求
1) 注重微生物学基础实验技能的掌握与提高，克服盲目追求新颖而忽视基础的倾向；
2) 实验课前要预习，明确每次实验的目的与基本步骤；
3) 在实验中要有严紧的科学态度，尊重事实与实验结果，要善于发现新现象；
4) 树立密切合作的风气，包括学生与老师、班与班、组与组、组长与组员之间的密配合。
2. 教学方法
1) 以学生自己动手为主，老师在适当时间予以提示；
2) 对实验中所出现的一些现象多向学生提出问题，使它们学会分析结果，并与理论知识有机结合；
3) 根据实验的进行程度，引导学生更深入思考，逐步树立他们的创新意思；
4) 严格要求使操作技能规范化，老师作示范，强调其要点学生自己练。
三. 教学学时分配与安排
本课程讲授按每周4学时安排， 全学期共16周。
实验一 ： 1.本学期教学计划安排及要求；2.环境微生物的检测；3.灭菌器皿的准备
实验二 ： 1. 微生物菌落形态的观察；2. 细菌简单染色及个体形态的观察
实验三： 1. 酸奶的制作； 2. 革兰氏染色 (革兰氏阳性菌、阴性菌)
实验四：培养基的配制
实验五：神农架自然保护区土壤样品中微生物的分离与纯化
实验六： 1.放线菌的形态结构（试管法)；2.霉菌形态结构的观察(压片法等)
实验七： 1.酵母菌死活染色及形态观察；2.细菌的鞭毛染色与运动性观察
实验八： 1.平板计数法；2.光电计数法；3.直接计数法(显微镜)
实验九： 1. 大分子物质的水解试验；2. 糖发酵试验；3. IMViC试验
实验十： 1. 化学因素；2. 生物因素；3. 物理因素
实验十一-----十二：1. 东湖水体中微生物的检测；2. 纯净水中微生物的检测；3. 自来水中微生物的检
测；4. 酸奶中细菌的检查
实验十三：DNA转化(固体转化法)
实验十四： Ames试验
实验十五：1. 实验问题解答；2. 本学期教学总结
实验十六：期末考试
四．教学内容和要求
实验一
[目的要求]
1. 证明实验室环境与体表存在微生物。
2. 比较来自不同场所与不同条件下细菌的数量和类型。
3. 观察不同类群微生物的菌落形态特征。
4. 体会无菌操作的重要性。
[实验原理]
平板培养基含有细菌生长所需要的营养成分，当取自不同来源的样品接种于培养基上，在合宜温度下培养，1-2天内每一菌体即能通过很多次细胞分裂而进行繁殖，形成一个可见的细胞群体的集落，称为菌落。每一种细菌所形成的菌落都有它自己的特点，例如菌落的大小，表面干燥或湿润、隆起或扁平、粗糙或光滑，边缘整齐或不整齐，菌落透明或半透明或不透明，颜色以及质地疏松或紧密等。因此，可通过平板培养来检查环境中细菌的数量和类型。
[教学内容]
实验室环境和人体表面微生物的检查
实验二
[目的要求]
1.明确培养基的配制原理。
2.通过对基础培养基的配制，掌握配制培养基的一般方法和步骤。
[实验原理]
牛肉膏蛋白胨培养基是一种应用最广泛和最普通的细菌基础培养基，有时又称为普通培养基，由于这种培养基中含有一般细菌生长繁殖所需要的最基本的营养物质，所以可供作微生物生长繁殖之用。基础培养基含有牛肉膏，蛋白胨和NaCl。其中牛肉膏为微生物提供碳源、能源、磷酸盐和维生素，蛋白胨主要提供氮源和维生素，而NaCl提供无机盐。由于这种培养基多用于培养细菌，因此要用稀酸或稀碱将其pH调至中性或微碱性，以利于细菌的生长繁殖。
[教学内容]
牛肉膏蛋白胨培养基的制备
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