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第8章：微生物遺傳
〖目的要求〗
通過本章的課堂教學，使學生了解細菌的染色體基因組及染色體外的遺傳因子（質粒和轉座子）的結構和基本特點，掌握微生物基因突變、遺傳的基本規(guī)律，并在此基礎上了解微生物菌種保藏的基本理論和實驗方法。
〖教學內容〗
1、 遺傳的物質基礎
1.1 DNA作為遺傳物質
1.2 RNA作為遺傳物質
1.3 朊病毒的發(fā)現(xiàn)與思考
2、 微生物的基因組結構
2.1 概念：
2.2 微生物與人類基因組計劃：
2.3 微生物基因組結構的特點：
3、 質粒和轉座因子
3.1 質粒的分子結構
3.2 質粒的主要類型
4、 基因突變及修復
4.1 基因突變的特點
4.2 幾種常見的微生物突變類型
4.3 誘變劑與致癌物質——Ames試驗
5、 細菌基因轉移和重組
5.1 細菌的接合作用(conjugation)
5.2 細菌的轉導(transduction)
5.3 細菌的遺傳轉化(genetic transformation)
5.4 基因定位和基因組測序
6、 菌種保藏
6.1 菌種的衰退與復壯
6.2 防止衰退的措施
6.3 菌種保藏
思 考 題：
1、 如果二個不同營養(yǎng)缺陷標記（a - b - c + d + 和 a + b + c - d - ）的菌株經(jīng)混合后能產(chǎn)生在基本培養(yǎng)基平板上生長的原養(yǎng)型重組菌株，請設計一個實驗來決定該遺傳轉移過程是轉化、轉導還是接合?
2、 自然遺傳轉化與人工轉化之間有什么關系?為什么在一般情況下它們轉化質粒的成功率有如此大的差別?
第9章：微生物與基因工程
〖目的要求〗
通過本章的課堂教學，使學生了解微生物學在基因工程技術的建立與發(fā)展中的重要意義，了解并掌握基因工程的基本過程和基本技術。
〖教學內容〗
1、基因工程概述
1.1 基因工程的基本過程
1.2 基因工程的發(fā)展歷史
1.3 微生物學與基因工程的關系
2、 微生物與基因工程工具酶
2.1 限制性核酸內切酶
2.2 DNA連接酶（DNA ligase）
2.3 其它工具酶
3、 微生物與克隆載體
3.1 質�？寺≥d體
3.2 λ噬菌體克隆載體
3.3 柯斯質粒載體
3.4 M13噬菌體載體
3.5 噬菌粒載體
3.6 真核生物的克隆載體
3.7 人工染色體
4、 微生物作為克隆載體的宿主
4.1 宿主的基本要求與性質
4.2 常用的基因工程宿主
5、 基因工程的常用技術和方法
5.1 PCR的原理和應用
5.2 基因工程技術應用舉例
思 考 題：
1、 基因工程的基本步驟是怎樣的？其中哪些需涉及到微生物的參與？
2、為什么說微生物學不僅為基因工程提供了理論基礎，同時也提供了操作技術？
第10章：微生物的進化、系統(tǒng)發(fā)育和分類鑒定
〖目的要求〗
通過本章的課堂教學，使學生了解利用現(xiàn)代分子生物學技術建立的有關生物進化和系統(tǒng)發(fā)育的理論，掌握微生物分類的基本原理和技術。
〖教學內容〗
1、 進化的測量指征
1.1 進化指征的選擇
1.2 RNA作為進化的指征
1.3 rRNA和系統(tǒng)發(fā)育樹
2、 細菌分類
1.1 分類單元及其等級
1.2 微生物的命名
3、 細菌分類鑒定的特征和技術
3.1 形態(tài)學特征
3.2 生理生化特征
3.3 核酸的堿基組成和分子雜交
3.4 其它
4、 伯杰氏手冊
思考題
1、 為什么能用生物大分子作為衡量生物進化的標尺？有哪些選用原則？建立16 S r RNA系統(tǒng)發(fā)育樹的意義何在？
2、 為什么在現(xiàn)代微生物分類中，任何能穩(wěn)定地反映微生物種類特征的資料，都有分類學意義，都可以作為分類鑒定的依據(jù)？你知道有哪些項目已被用于細菌學分類和鑒定？
第11章：微生物的生態(tài)
〖目的要求〗
通過本章的課堂教學，使學生了解微生物在自然分布的特點及與人類生活的密切關系，掌握微生物與其生活在一起的其它生物之間的相互關系，及微生物在自然界物質循環(huán)中的重要作用。
〖教學內容〗
1、 然界中的微生物
1.1 空氣中的微生物
1.2 水體中的微生物
1.3 土壤中的微生物
1.4 工農業(yè)產(chǎn)品上的微生物
1.5 極端環(huán)境下的微生物
1.6 不可培養(yǎng)的微生物
2、 微生物與生物環(huán)境間的相互關系
2.1 互生
2.2 共生
2.3 寄生
2.4 拮抗
2.5 競爭
2.6 捕食
3、 微生物在生態(tài)系統(tǒng)中的作用
思考題：
1、試從微生物的特點分析其分布比動植物更廣泛的原因，為什么無菌操作技術是一切微生物學工作的基礎？
2、試論微生物與水體富營養(yǎng)化作用，你認為對此類污染該如何進行防治？
3、試用一些典型例子說明微生物與生物環(huán)境之間的相互關系。
4、微生物在生態(tài)系統(tǒng)中的地位怎樣？
第12章：感染與免疫
〖目的要求〗
通過本章的課堂教學，使學生了解人體的免疫系統(tǒng)與病原微生物之間的相互關系，掌握有關免疫學的基本知識和基本概念。
〖教學內容〗
1、 感染的一般概念
1.1 感染的途徑與方式
1.2 微生物的致病性
1.3 傳染的類型
2、 宿主的非特異免疫
2.1 生理屏障
2.2 細胞因素
2.3 體液因素
2.4 炎癥
3、 宿主的特異性免疫
3.1 特異性免疫的一般概念
3.2 抗原和抗體
3.3 免疫應答
思考題
1.對細菌內毒素和細菌外毒素的免疫應答有何不同?
2.吞噬細胞的功能可因哪些體液因子的作用而增強?
3.補體激活后可能產(chǎn)生對機體有利的免疫也可能造成自身損傷，試舉例說明。
4.試舉例說明天然免疫與特異性免疫之間并無截然界限。
五、教材
《微生物學》，沈萍，高等教育出版社，2000
六、參考書及多媒體輔助課件
1．《微生物學教程》，周德慶，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及其中譯本“微生物學”，沈萍、彭珍榮主譯，高等教育出版社，2003
5．“Microbe Zoo” CD-ROM, the Michigan State University Board of Trustees, 1998
附：
一、 承擔的教學研究項目
“微生物學”課程如何現(xiàn)代化的研究,國家理科人才培養(yǎng)基地創(chuàng)建名牌課程項目，1999～2001
“微生物學”課程如何現(xiàn)代化的研究,國家理科人才培養(yǎng)基地創(chuàng)建名牌課程項目(繼續(xù)資助)，2002～
“充分利用現(xiàn)代化手段、提高微生物學教學水平”，湖北省高等學校教學改革項目， 2000，9-2002，9
"現(xiàn)代化教學手段在微生物學教學中的適應與提高"，湖北省高等學校教學改革項目， 2002，9～2004，9
《微生物學實驗》教學大綱
微生物學教學組
（二00三年八月二十八日）
一、本課程的性質和任務
微生物學實驗是生物學重要的基礎課之一，特別是隨著分子生物學的發(fā)展與拓寬，微生物學方法與技術顯得尤為重要。此外，醫(yī)學、農學、林學等學科，甚至地質學、太空學等也需微生物的方法與技術。因此，熟悉掌握微生物學方法與技術，對其它很多學科的發(fā)展有直接的影響。無菌操作技能和無菌概念的建立是微生物學實驗中最重要的內容，由于微生物學實驗結果的觀察有的需幾天后再觀察，這樣學生需常到實驗室來，花費時間較多。
本課程的任務：
1. 微生物學實驗主要任務是使學生掌握研究與應用微生物的主要方法與技術，包括經(jīng)典的、常規(guī)的、以及現(xiàn)代的方法與技術，使學生具有適應于從事相關學科的基礎理論研究與實際生產(chǎn)應用的微生物學實驗技能。
2. 與微生物學基礎理論課緊密結合，使學生將理性知識與感性認識有機地結合，將書本知識用于實驗，在實驗中更深地理解基礎理論，提高學生的綜合能力與創(chuàng)新意識。
3. 提高學生分析問題和解決問題的能力。根據(jù)本學科的特點，逐步使學生認識微生物的基本特性，比較它們與其它生物的相似和不同之處，知道如何研究微生物以及對研究中所出現(xiàn)的問題點樣分析，并加以解決。
二、教學要求與教學方法
1. 教學要求
1) 注重微生物學基礎實驗技能的掌握與提高，克服盲目追求新穎而忽視基礎的傾向；
2) 實驗課前要預習，明確每次實驗的目的與基本步驟；
3) 在實驗中要有嚴緊的科學態(tài)度，尊重事實與實驗結果，要善于發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象；
4) 樹立密切合作的風氣，包括學生與老師、班與班、組與組、組長與組員之間的密配合。
2. 教學方法
1) 以學生自己動手為主，老師在適當時間予以提示；
2) 對實驗中所出現(xiàn)的一些現(xiàn)象多向學生提出問題，使它們學會分析結果，并與理論知識有機結合；
3) 根據(jù)實驗的進行程度，引導學生更深入思考，逐步樹立他們的創(chuàng)新意思；
4) 嚴格要求使操作技能規(guī)范化，老師作示范，強調其要點學生自己練。
三. 教學學時分配與安排
本課程講授按每周4學時安排， 全學期共16周。
實驗一 ： 1.本學期教學計劃安排及要求；2.環(huán)境微生物的檢測；3.滅菌器皿的準備
實驗二 ： 1. 微生物菌落形態(tài)的觀察；2. 細菌簡單染色及個體形態(tài)的觀察
實驗三： 1. 酸奶的制作； 2. 革蘭氏染色 (革蘭氏陽性菌、陰性菌)
實驗四：培養(yǎng)基的配制
實驗五：神農架自然保護區(qū)土壤樣品中微生物的分離與純化
實驗六： 1.放線菌的形態(tài)結構（試管法）；2.霉菌形態(tài)結構的觀察(壓片法等)
實驗七： 1.酵母菌死活染色及形態(tài)觀察；2.細菌的鞭毛染色與運動性觀察
實驗八： 1.平板計數(shù)法；2.光電計數(shù)法；3.直接計數(shù)法(顯微鏡)
實驗九： 1. 大分子物質的水解試驗；2. 糖發(fā)酵試驗；3. IMViC試驗
實驗十： 1. 化學因素；2. 生物因素；3. 物理因素
實驗十一-----十二：1. 東湖水體中微生物的檢測；2. 純凈水中微生物的檢測；3. 自來水中微生物的檢
測；4. 酸奶中細菌的檢查
實驗十三：DNA轉化(固體轉化法)
實驗十四： Ames試驗
實驗十五：1. 實驗問題解答；2. 本學期教學總結
實驗十六：期末考試
四．教學內容和要求
實驗一
[目的要求]
1. 證明實驗室環(huán)境與體表存在微生物。
2. 比較來自不同場所與不同條件下細菌的數(shù)量和類型。
3. 觀察不同類群微生物的菌落形態(tài)特征。
4. 體會無菌操作的重要性。
[實驗原理]
平板培養(yǎng)基含有細菌生長所需要的營養(yǎng)成分，當取自不同來源的樣品接種于培養(yǎng)基上，在合宜溫度下培養(yǎng)，1-2天內每一菌體即能通過很多次細胞分裂而進行繁殖，形成一個可見的細胞群體的集落，稱為菌落。每一種細菌所形成的菌落都有它自己的特點，例如菌落的大小，表面干燥或濕潤、隆起或扁平、粗糙或光滑，邊緣整齊或不整齊，菌落透明或半透明或不透明，顏色以及質地疏松或緊密等。因此，可通過平板培養(yǎng)來檢查環(huán)境中細菌的數(shù)量和類型。
[教學內容]
實驗室環(huán)境和人體表面微生物的檢查
實驗二
[目的要求]
1.明確培養(yǎng)基的配制原理。
2.通過對基礎培養(yǎng)基的配制，掌握配制培養(yǎng)基的一般方法和步驟。
[實驗原理]
牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基是一種應用最廣泛和最普通的細菌基礎培養(yǎng)基，有時又稱為普通培養(yǎng)基，由于這種培養(yǎng)基中含有一般細菌生長繁殖所需要的最基本的營養(yǎng)物質，所以可供作微生物生長繁殖之用。基礎培養(yǎng)基含有牛肉膏，蛋白胨和NaCl。其中牛肉膏為微生物提供碳源、能源、磷酸鹽和維生素，蛋白胨主要提供氮源和維生素，而NaCl提供無機鹽。由于這種培養(yǎng)基多用于培養(yǎng)細菌，因此要用稀酸或稀堿將其pH調至中性或微堿性，以利于細菌的生長繁殖。
[教學內容]
牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基的制備
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