海南大学 农业微生物学课程 教 案 课程编号： 教师姓名：谭志琼 适用专业：2016级农业资源与环境专业 开课时间：2019年2月-2019年4月
1 海南大学 农业微生物学课程 课程编号： 教师姓名：谭志琼 适用专业：2016 级农业资源与环境专业 开课时间：2019 年 2 月-2019 年 4 月
章 绪论 课时 3 1 熟练掌握微生物的概念、微生物的特点： 学 2了解微生物学发展的简史，了解在微生物学发展史中的一些重大事件及一些重要人物的 的 贡献，如科赫、巴斯德的突出贡献： 3掌提微生物学及衣业微生物学研究的内容及重要意义。 教学 重点： 重点 1微生物的概念和特点： 2.微生物学发展史的几个阶段及每一阶段的发展水平和代表人物。 突出方法： 反复重现与提示： 教学难点： 难点 微生物学发展史 突破方法： 实例列举， 相关素材（参考资料、指导学生阅读材料等）： 教材：《微生物学》，李卓棣胡正嘉主编第六版 主要参考书及参考资料 1、报刊及网上与微生物学相关的科技新闻 中国微生物学会网站 美国微生物学会网站 2、参者书， (微生物学》，沈萍，第八版 (2)《微生物学教程》，周德庆，高等教育出版社，第三版 (3)《现代微生物学》刘志恒 (4)Brock's Biology of Microorganism 14TH,Michael T.Madigan John M.Martinko Jack Parker,Prentice Hall,2012 (5)Microbiology,Lansing M.Prescott,Donald Klein,John n Harley,McGraw-Hill Highe Education,2000 3、参考杂志 微生物学通报 微生物学杂志 生命的科学 微生物学报 病毒学报
2 章 绪论 课时 3 教 学 目 的 1. 熟练掌握微生物的概念、微生物的特点； 2.了解微生物学发展的简史，了解在微生物学发展史中的一些重大事件及一些重要人物的 贡献，如科赫、巴斯德的突出贡献； 3.掌握微生物学及农业微生物学研究的内容及重要意义。 教学 重点 重点： 1.微生物的概念和特点； 2.微生物学发展史的几个阶段及每一阶段的发展水平和代表人物。 突出方法： 反复重现与提示； 教学 难点 难点： 微生物学发展史。 突破方法： 实例列举， 相关素材（参考资料、指导学生阅读材料等）： 教材：《微生物学》，李阜棣 胡正嘉主编 第六版 主要参考书及参考资料 1、报刊及网上与微生物学相关的科技新闻 中国微生物学会网站 美国微生物学会网站 2、参考书： (1) 《微生物学》，沈萍，第八版 (2)《微生物学教程》，周德庆，高等教育出版社，第三版 (3）《现代微生物学》 刘志恒 (4) Brock's Biology of Microorganism 14TH， Michael T. Madigan John M. Martinko Jack Parker，Prentice Hall，2012 (5)Microbiology,Lansing M.Prescott,Donald Klein, John Harley,McGraw-Hill Higher Education，2000 3、参考杂志 微生物学通报 微生物学杂志 科学 生命的科学 微生物学报 病毒学报
菌物学报 教师授课思路、设问及讲解要点 一、引言 微生物学是生命科学的一个领域。在这里我们先简要地介绍什么是微生物、 个引子。随后各章依次展开农型 受生物学发内容，从细胞共性到微生物种类的多样性，进而的达它们在自然架。 微 物研究的意义，以此作为 作用及其与农业生产的关系。 教 二、教学内容正文（讲课内容、提问设计、讲解要点等） 微生物的概述 1、微生物的概念 微生物：(microorganism,.microbe)是一类微小生物的总称(<0.lmm,肉眼看不到或看不清)。 不是生物分类学上的名词。微生物学(microbiology)。 2、米群 真核（真菌、藻类、原生动物、原核（细菌和古菌）和非细胞（病毒和亚病毒） 3、特点 ①、形体微小：肉眼看不到微生物个体、测量大小的单位是nm或um。 过（②）、生长繁殖快：细菌平均每半小时繁殖一代。条件适宜时，20分钟可繁殖一代。酵母菌 平均每2个小时整硝一代。 代谢类型多、 活性强 营养类型多、产能方式多、生理类型多 、 分布广泛： 分布不受地理条件的限制，能在极端环境中生活 (⑤)、种类多、数量大：已发现的微生物有10万多种，仅占自然界存在微生物的10%。 微生物在局部环境中的数量较大，如土壤中108一109个细南/克土。 程 6)、容易发生变异： 微生物发生变异使微生物的种类增加，使种内的遗传多样性丰富。 微生物的发现及微生物学的建立和发展 (一)微生物的发现
3 菌物学报 教 学 过 程 教师授课思路、设问及讲解要点 一、引言 微生物学是生命科学的一个领域。在这里我们先简要地介绍什么是微生物、 微生物学发展、微生物研究的意义，以此作为一个引子。随后各章依次展开农业 微生物学的内容，从细胞共性到微生物种类的多样性，进而阐述它们在自然界的 作用及其与农业生产的关系。 二、教学内容正文（讲课内容、提问设计、讲解要点等） 一、微生物的概述 1、微生物的概念 微生物：(microorganism, microbe)是一类微小生物的总称(＜ 0.1mm,肉眼看不到或看不清)。 不是生物分类学上的名词。微生物学（microbiology)。 2、类群 真核（真菌、藻类、原生动物）、原核（细菌和古菌）和非细胞（病毒和亚病毒） 3、特点 ⑴、形体微小：肉眼看不到微生物个体、测量大小的单位是 nm 或 um。 ⑵ 、生长繁殖快：细菌平均每半小时繁殖一代。条件适宜时，20 分钟可繁殖一代。酵母菌 平均每 2 个小时繁殖一代。 ⑶、 代谢类型多、活性强： 营养类型多、产能方式多、生理类型多 ⑷、分布广泛：分布不受地理条件的限制，能在极端环境中生活. ⑸、种类多、数量大： 已发现的微生物有 10 万多种，仅占自然界存在微生物的 10%。 微生物在局部环境中的数量较大，如土壤中 108—109 个细菌/克土。 ⑹、容易发生变异： 微生物发生变异使微生物的种类增加，使种内的遗传多样性丰富。 二、微生物的发现及微生物学的建立和发展 （一）微生物的发现
1664年，英国人虎克(Robert Hooke)曾用原始的显微镜对生长在皮革表面及蔷薇枯叶上的 莓茵进行观察。 1676年，微生物学的先驱荷兰人列文虎克(Antony van leeuwenhoek)首次观察到了细菌 将1676年定为微生物学的开始。制造过400多架50-200倍显微镜。发表400多篇文章。 (二)微生物学的莫基 法国人回断德(L0 uis Pasteur)(1822-1895) (1)发现并证实发酵是由微生物引起的：(2)设计实验彻底否定了“自然发生学说：(3)免疫 学 一预防接种，首次制成狂犬疫苗 (4)其他贡献：巴斯德消毒法：60一85℃作短时间 (30min-159)加热处理，杀死有害微生物。 德国人柯赫(Robert Koch),(1843~1910): (1)微生物学基本操作技术方面的贡献 a)细菌纯培养方法的建立：b)设计了各种培养基，实现了在实验室内对各种微生物的纯培 养；c)流动蒸汽灭菌；d)染色观察和显微摄影 (2)对病原细菌的研究作出了突出的贡献 )最选描述了细南芽孢及其耐热性，创立了疾病的种质学说，奠定了医学微生物的基础b) 具体证实了炭疽杆菌是炭疽病的病原菌：©)发现了肺结核病的病原茵： (1905年获诺贝尔奖)；)证明某种微生物是否为某种疾病病原体的基本原则 爹名的和林原则。 3、贝耶林克(Marti rinck) 所作责献：提出富集培养的概念，并用选择性的富集培养基进行微生物的培养，获得了 多种细菌的纯培养：为病毒学的建立作出了开创性的工作。 4、维若格拉斯基(Sergei Winogradsky) 创导士宽微生物研究的生态学观点和原位研究路线：研究了氮素和硫素的转化，证明硝化行 用的两个阶段由两类细菌相继推动，并分离获得硝化细菌的纯培养物：提出化能自养的概念 分离获得第 个自生固氨菌 (三)微生物学的发展 20世纪上半叶微生物学沿着应用微生物学和基础微生物学两个方面发展。 重大事件： 1Q07 Buchner,用无细胞滤液发酵葡萄糖成酒精成功。 1028 Griff 发现细菌 192 Fleming 发现青霉素： 1944 Avery等证实转化过程中DNA是遗传信息的载体： 1953 Watson和Crick提出DNA双螺旋结构： 学 1g70-1972 Arber、Smith和Nathans 发现并提纯了DNA限制性内切酶 1977 WO提出古生菌是不同于细菌和真核生物的特殊类群 过 Sanger 首次对 fX174噬菌体DNA进行了全序列分析： 1982-1983 Prusiner发现朊病毒(prion)) 1983~1984 Mullis建立PCR技术： 程 1995第一个独立生活的细菊（流成嗜血杆黄）全基因组序列 测定完成： 1996第一个自养生活的古生菌基因组测定完成 1997第一个真核生物（啤酒酵母）基因组测序完成 (四)21世纪微生物学展望
4 教 学 过 程 1664 年，英国人虎克（Robert Hooke）曾用原始的显微镜对生长在皮革表面及蔷薇枯叶上的 霉菌进行观察。 1676 年，微生物学的先驱荷兰人列文虎克（Antony van leeuwenhoek）首次观察到了细菌。 将 1676 年定为微生物学的开始。制造过 400 多架 50-200 倍显微镜。发表 400 多篇文章。 （二）微生物学的奠基 法国人巴斯德（Louis Pasteur）（1822～1895）: (1) 发现并证实发酵是由微生物引起的；(2) 设计实验彻底否定了“自然发生”学说；(3) 免疫 学——预防接种，首次制成狂犬疫苗；(4)其他贡献：巴斯德消毒法：60～85℃作短时间 （30min-15s)加热处理，杀死有害微生物。 德国人柯赫（Robert Koch），（ 1843～1910）： （1）微生物学基本操作技术方面的贡献 a）细菌纯培养方法的建立; b）设计了各种培养基，实现了在实验室内对各种微生物的纯培 养; c）流动蒸汽灭菌; d）染色观察和显微摄影 （2）对病原细菌的研究作出了突出的贡献 a) 最选描述了细菌芽孢及其耐热性，创立了疾病的种质学说，奠定了医学微生物的基础; b） 具体证实了炭疽杆菌是炭疽病的病原菌；c）发现了肺结核病的病原菌； （1905 年获诺贝尔奖）; d）证明某种微生物是否为某种疾病病原体的基本原则—— 著名的柯赫原则。 3、贝耶林克（Martinns Beijenrinck） 所作贡献：提出富集培养的概念，并用选择性的富集培养基进行微生物的培养，获得了 多种细菌的纯培养；为病毒学的建立作出了开创性的工作。 4、维若格拉斯基（Sergei Winogradsky） 创导土壤微生物研究的生态学观点和原位研究路线；研究了氮素和硫素的转化，证明硝化作 用的两个阶段由两类细菌相继推动，并分离获得硝化细菌的纯培养物；提出化能自养的概念； 分离获得第一个自生固氮菌。 （三）微生物学的发展 20 世纪上半叶微生物学沿着应用微生物学和基础微生物学两个方面发展。 重大事件： 1897 Buchner, 用无细胞滤液发酵葡萄糖成酒精成功。 1928 Griffith 发现细菌转化； 1929 Fleming 发现青霉素； 1944 Avery 等证实转化过程中 DNA 是遗传信息的载体； 1953 Watson 和 Crick 提出 DNA 双螺旋结构； 1970～1972 Arber、Smith 和 Nathans 发现并提纯了 DNA 限制性内切酶 1977 Woese 提出古生菌是不同于细菌和真核生物的特殊类群 Sanger 首次对 f×174 噬菌体 DNA 进行了全序列分析； 1982～1983 Prusiner 发现朊病毒(prion) 1983～1984 Mullis 建立 PCR 技术； 1995 第一个独立生活的细菌(流感嗜血杆菌)全基因组序列 测定完成； 1996 第一个自养生活的古生菌基因组测定完成； 1997 第一个真核生物(啤酒酵母)基因组测序完成 （四）21 世纪微生物学展望
1.微生物自身的特点（共性和特性）将会更加受到关注和利用： 以微生物为研究材料继续对一些基本生命现象进行研究：生物进化方面的研究：性别分 化的意义，生物智慧的发展：生命起源的研究：极端环境的微生物的研究：微生物产业的 开发： 重要致病菌的特点及其防治 2。与其他学科实现更广泛的交叉，获得新的发展 微生物基因组的序列测定和分析：微生物的快速检定：微量热技术对生命过程的研究： 计算机技术与微生物学的结合： 农业微生物学研究的内容及重要意义 农业微生物学的研究内容： 在研究微生物细胞的结构与功能，阐明微生物的构建及其能量、物质与信息的运转规律， 了解微生物的进化和多样性，认识微生物的种类及它们之间的相似性和区别的基础上， 研究微生物与士壤的的活性、植物的营养、桔物病虫草害之间的关系。 学习农业微生物学的意义： 微生物与人类和动物健康及疾病密切相关。 微生物在工业生产中有很多应用。 微生物对农业生产有者很大的影响。 微生物学促进了生物学的发展。 微生物作为科研模式生物具有如下优点：(1)微生物具有相对不复杂的结构：(2)微生物培 养成本低、群体数量大，易于获得统计学上可信度高的结果：(3)微生物生长速度快，倍增 时间短，极大缩短了世代培养研究所需周期。 学习农业微生物学的意义： 微生物引起植物的传染性病害： 微生物引起农立品腐败变质： 微生物与士壤的肥力形成有关 微生物与植物营养有关： 微生物可防治植物病虫草害。 提问设计： 微生物的定义后提问：按照微生物的定义，平时你见到的生物哪些是微生物？微 生物既然指肉眼看不见或看不清的生物，那蘑菇你为什么看得见？长霉了你为什 金有和公生物寒随速度的特点后提的：为什么其它生物放有那么快的袋速 讲解要点： 微生物是一类形体微小、结构简单的生物。微生物具有与其它生物不同的特 点：微生物学发展史可分成微生物的发现、微生物学的奠基、微生物学的发展及 学的研究 ，构，生长繁殖及遗传变异等微生物的生命话动规律外，还研究微生物与农 内容除了研究微生物的形态结 的关系。 三、总结与巩固 1小结 本部分主要阐述微生物的概念、微生物的特点、微生物学发展史及微生物号 研究的内容和意义。学习本 在理论上要了解微生 物的概念 、微生物的特点、微 生物学发展史及微生物学研究的内容和意义，并据此来指导生产实践。 2.考核知识点
5 1．微生物自身的特点（共性和特性）将会更加受到关注和利用: 以微生物为研究材料继续对一些基本生命现象进行研究; 生物进化方面的研究; 性别分 化的意义; 生物智慧的发展；生命起源的研究；极端环境的微生物的研究；微生物产业的 开发；重要致病菌的特点及其防治。 2．与其他学科实现更广泛的交叉，获得新的发展 微生物基因组的序列测定和分析；微生物的快速检定；微量热技术对生命过程的研究； 计算机技术与微生物学的结合； 三、农业微生物学研究的内容及重要意义 农业微生物学的研究内容： 在研究微生物细胞的结构与功能，阐明微生物的构建及其能量、物质与信息的运转规律， 了解微生物的进化和多样性，认识微生物的种类及它们之间的相似性和区别的基础上， 研究微生物与土壤的的活性、植物的营养、植物病虫草害之间的关系。 学习农业微生物学的意义： 微生物与人类和动物健康及疾病密切相关。 微生物在工业生产中有很多应用。 微生物对农业生产有着很大的影响。 微生物学促进了生物学的发展 。 微生物作为科研模式生物具有如下优点：（1）微生物具有相对不复杂的结构；（2）微生物培 养成本低、群体数量大，易于获得统计学上可信度高的结果；（3）微生物生长速度快，倍增 时间短，极大缩短了世代培养研究所需周期。 学习农业微生物学的意义： 微生物引起植物的传染性病害； 微生物引起农产品腐败变质； 微生物与土壤的肥力形成有关； 微生物与植物营养有关； 微生物可防治植物病虫草害。 提问设计： 微生物的定义后提问：按照微生物的定义，平时你见到的生物哪些是微生物？微 生物既然指肉眼看不见或看不清的生物，那蘑菇你为什么看得见？长霉了你为什 么看得见？ 在讲解微生物繁殖速度的特点后提问：为什么其它生物没有那么快的繁殖速度？ 讲解要点： 微生物是一类形体微小、结构简单的生物。微生物具有与其它生物不同的特 点；微生物学发展史可分成微生物的发现、微生物学的奠基、微生物学的发展及 21 世纪微生物学 4 个阶段。农业微生物学的研究内容除了研究微生物的形态结 构、生长繁殖及遗传变异等微生物的生命活动规律外，还研究微生物与农业生产 的关系。 三、总结与巩固 1.小结 本部分主要阐述微生物的概念、微生物的特点、微生物学发展史及微生物学 研究的内容和意义。学习本章在理论上要了解微生物的概念、微生物的特点、微 生物学发展史及微生物学研究的内容和意义，并据此来指导生产实践。 2.考核知识点