动物微生物教案

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第＿＿＿＿课时

绪论

教学目标：

了解微生物的基本内容，明确微生物学研究的目的、意义和课程学习的主要任务。教学的重点和难点：

微生物的概念和微生物学的发展简史。教学方法：多媒体教学教学内容：

一、微生物简介（一）什么是微生物

微生物是形体微小，结构简单，绝大多数是肉眼看不到的，必须借助显微镜才能观察到的一类低等生物的总称。从广义上讲：它包括单细胞的细菌、放线菌、立克次氏体、支原体、酵母菌、藻类（蓝绿藻）、原生动物等；多细胞的霉菌；以及不具细胞结构的病毒（动物、植物、昆虫病毒，噬菌体）。（二）微生物的特点

微生物与动、植物相比，除了具有新陈代谢、生长发育、衰老死亡等共同属性外，还具有以下特点：

1. 种类多分布广 2. 繁殖快 3. 代谢旺盛 4. 容易培养 5. 容易变异二、微生学的研究对象

三、食品微生物学研究的任务与目的（一）研究的任务（二）研究目的

四、微生物学的发展简史

（一）感性认识时期（二）形态学描素时期（三）生理学发展时期（四）近代微生物学的发展复习题：

1. 什么是微生物？

2. 为什么说巴斯德和柯赫是微生物学的奠基人？

3. 简述微生物学在生命科学发展中的地位，并描绘其前景。

第＿＿＿＿课时教学目标：

1. 掌握细菌、酵母菌、霉菌、放线菌这四大类微生物的基本形态。 2. 了解四大类微生物的繁殖方式 3. 初步了解病毒及噬菌体教学的重点和难点：

1. 细菌细胞壁的构造和革兰氏染色的原理、方法。 2. 芽胞和荚膜的概念及其特点。教学内容：

第一章微生物的形态结构

微生物与其它生物一样都是从简单到复杂，从低级到高级发展进化。目前，微生物种类繁多，与动植物食品有关的微生物有细菌、真菌、放线菌和噬菌体等，研究这些微生物的形态和结构，是食品微生物学的重要内容之一。

第一节细菌

细菌是以横二分裂方式繁殖，单细胞的原核生物。或者说细菌是一类细胞细而短、结构简单、细胞壁坚韧、以二等分裂方式繁殖和水生性较强的原核微生物。

细菌的大小细菌的基本形态一、球菌（Coccus）二、杆菌（Bacillus）

三、螺旋菌（Spirillar bacterium）细菌的结构一、细菌的基本结构细胞构造模式图

细菌的基本结构是指各种菌都具有的细胞结构。它包括细胞壁、细胞膜、细胞浆（细胞质）、核体、核蛋白体亦称核糖体和内含物等。

（一）细胞壁（Cell Wall） 1.细胞壁的主要功能 2. 细胞壁的化学组成

（1）G（+）菌细胞壁化学组成：

①肽聚糖：真细菌细胞壁的特有成分。其含量占细胞壁物质的40～60%，多达90%。多层网状结构。

双糖单位：N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰胞壁酸，它们交替通过β—1,4苷键连接成的多糖骨架，

四短肽：由L—丙氨酸、D—谷氨酸、L—赖氨酸，D—丙氨酸形成的小短肽，与胞壁酸相连

交联桥：存在于相邻的两个短肽之间，连接一个短肽的L—赖氨酸与另一短肽的D—丙氨酸，例如金黄色葡萄球菌的交联桥由5个甘氨酸形成的小短肽。

从而使G（+）菌的细胞壁形成多层的空间网状、坚固致密结构。 ②磷壁酸（垣酸）：占细胞壁干重的50%。分为甘油磷壁酸和核醇磷壁酸 ③脂类：其含量占细胞壁物质的2%。除此之外，还有少量10%蛋白质。（2）G（－）菌细胞壁的化学组成：G(－)菌比G(+)菌细胞壁的结构与化学组成要复杂些，为多层结构。

①外膜（外壁层）：它位于肽聚糖层的外表面，呈不规则的波浪形，主要由脂多糖、脂蛋白、脂质构成。这些成分常与细菌的抗原性、毒性，以及对噬菌体的敏感性有关。

②肽聚糖：仅占细胞壁干重的10～20%。机械强度抵抗力比G（+）菌弱，双糖单位与G（+）菌相同。差别在于：

四短肽：由L—丙氨酸、D—谷氨酸、m—二氨基庚二酸、D—丙氨酸构成。没有交联桥。两肽尾的连接通过甲肽尾的D—丙氨酸与乙肽尾的m—二氨基庚二酸之间直接交联；并且不是所有短肽都连接，有许多游离的短肽。

③脂类：其含量占细胞壁物质的20%，脂类含量多少与细菌对某些抗菌药物的抗性有关，脂类能防碍药物的穿透。除此之外，还含有60%蛋白质，但G（－）菌不含有磷壁酸。

表1-2 G(-)菌与G(+)菌细胞壁的比较

菌型

肽聚糖

脂类 2% 20%

蛋白质磷壁酸二氨基庚二酸 10% 60% 层数

+ - 外膜

- + 机械强度

G（+）菌 40～60% G（-）菌 10～20% 菌型

细胞壁交联桥

G（+）菌 G（-）菌

厚薄

+ -

单层多层

- +

大小

3.细胞壁与革兰氏染色

原理：细菌细胞壁的结构及其化学组成决定了革兰氏染色反应。现知G（+）菌由于细胞壁肽聚糖含量高，脂类含量低，乙醇处理中被脱水引起细胞壁肽聚糖层中孔径变小，通透性降低，结晶紫——碘复合物被保留在细胞内，细胞不被脱色，再用沙黄复染仍呈紫色；对于G（-）菌细胞壁中脂类含量高，肽聚糖含量低，因而经脂溶剂乙醇的处理，溶解了脂类物质，导致G（-）菌细胞壁肽聚糖层中孔径变大，通透性增加，结晶紫——碘复合物亦被乙醇抽提出，再用沙黄复染菌体呈红色。

4. 细胞壁与溶菌酶的溶菌作用（二）细胞膜（Cell Membrane）

细胞膜的功能为：①控制细胞内、外的物质（营养物质和代谢废物）的运送、交换；营养物质的选择性渗透和转运必须通过细胞膜。②维持细胞内正常渗透压的屏障作用；③合成细胞壁各种组分（LP、肽聚糖、磷壁酸）和荚膜等大分子的场所；与生物合成作用有关。④进行氧化磷酸化或光合磷酸化的产能基地；⑤许多酶（β-半乳糖苷酶、有关细胞壁和荚膜的合成酶、ATP酶）和电子传递链组分的所在部位；与细菌的呼吸作用有关。⑥鞭毛的着生点和提供其运动所需的能量等。⑦与物质的分解作用有关。

间体（mesosome）（3）细胞质（cytoplasm）

质粒（Plasmid）是染色体以外的遗传物质，为环状闭合的双股DNA，携带有遗传信息，控制细菌某些特定的遗传性状，能在胞浆中自我复制，可维持许多代，细菌分裂时质粒可转移到子代细胞中。

核蛋白体（Ribosome）（4）核质体（nuclear body）

第＿＿＿＿课时教学目标：

1. 掌握细菌、酵母菌、霉菌、放线菌这四大类微生物的基本形态。 2. 了解四大类微生物的繁殖方式 3. 初步了解病毒及噬菌体教学的重点和难点：

1. 细菌细胞壁的构造和革兰氏染色的原理、方法。

2. 芽胞和荚膜的概念及其特点。教学内容：

二、细菌的特殊结构（一）荚膜（capsule） l.糖被（glycocalyx）

包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的胶状物质，称为糖被。

糖被按其有无固定层次、层次厚薄又可细分为荚膜（capsule或 macrocapsule，大荚膜）、微荚膜（microcapsule）、粘液层（slime layer）和菌胶团（zoogloea）。

荚膜的功能为：①保护作用；②贮藏养料；④表面附着作用，⑤细菌间的信息识别作用，如根瘤菌属（Rhizobium）；⑥堆积代谢废物。（二）鞭毛

鞭毛（flegellum）：某些细菌长在体表的长丝状、波曲的附属物，称为鞭毛，其数目为一至数十根，具有运动的功能。

（三）菌毛（Pilus或fimbria）：菌毛（曾有纤毛、激毛、伞毛、线毛或须毛等译名）是长在细菌体表的一种纤细、中空、短直、数量较多的蛋白质附属物，在革兰氏阴性细菌中较为常见。

（四）芽孢（endospore，spore）

某些细菌在其生长发育后期，可在细胞内形成一个圆形或椭圆形的抗逆性休眠体，称为芽孢。由于每一营养细胞内仅生成一个芽孢，故芽孢无繁殖功能。

1.芽孢的种类

2.芽孢的构造和化学组成

芽孢构造地模式图

3.芽孢形成（sporulation）： 4.芽孢的萌发（germination） 5.芽孢的耐热性与抗不良环境因素 6. 研究芽孢的意义

7.伴孢晶体（parasporal crystal）三、细菌的繁殖

四、细菌群体（菌落）的形态菌落（colony）菌苔（lawn）复习题 1．细菌概念

2．什么是革兰氏染色？革兰氏染色的原理怎样？ 3．绘图描述细菌的一般构造和特殊构造。

4．试述革兰氏阳性细菌与革兰氏阴性细菌细胞壁构造的异同点。 5．简述细菌的形态及其排列方式。

6．什么是细胞壁、细胞膜、间体、核质体？它们有何功能？ 7．什么是糖被？糖被分集中类型，其化学组成和功能怎样？ 8．鞭毛的着生方式怎样？如何证实细菌是否存在鞭毛？

9．什么是芽胞？绘图描述芽胞的构造，试分析芽胞抗逆性的原因。 10．芽胞是怎样形成的？研究芽胞的意义是什么？ 11．什么是菌落和菌苔？细菌的菌落特征是什么？

第＿＿＿＿课时

教学目标

了解放线菌的基本形态。教学的重点和难点

放线菌的概念教学内容

第二节放线菌

放线菌（actinomycetes）是一类呈菌丝状生长、主要以孢子繁殖和陆生性强的原核生物。

放线菌与人类的关系极为密切。一、放线菌的形态构造

放线菌菌丝体分为营养菌丝（基内菌丝），气生菌丝和孢子菌丝三个部分。链霉菌孢子丝的形态多样，有直、波曲、钩状。螺旋状、轮生（包括一级轮生和二级轮生）等多种。各种链霉菌有不同形态的孢子丝，而且性状较稳定，是对它们进行分类、鉴定的重要指标。

螺旋状的孢子丝较为常见。其螺旋的松紧、大小、转数和转向都较稳定。转数在1～20转间，一般为5～10转，转向有左旋或右旋，一般以左旋居多。

根据孢子菌丝着生情况，形态以及孢子的形态等特征，是鉴定放线菌的重要依据。二、放线菌的生理特性

放线菌大多数为需氧菌，只有少数为厌氧菌，生长最适温度为30-32℃，寄生菌则适宜在37-40℃生长，高温放线菌可在50-65℃下生长，绝大多数适宜在中性偏碱的pH6.8-7.5环境中生长。放线菌的菌落常呈辐射状，故称放线菌。菌落由菌丝体构成，因菌丝体能产生孢子，使菌落表面呈绒状和皱褶。由于放线菌菌丝及孢子常具色素，也使菌落的正面、背面因菌种和培养基成分的不同呈现不同的颜色。水溶性色素可扩散至培养基，脂溶性色素则不扩散。三、放线菌的菌落特征

在固体培养基表面，放线菌的细胞有基内菌丝和气生菌丝的分化，气生菌丝到成熟时又会分化成孢子丝并产生成串的干粉状孢子，这些气生菌丝或孢子丝伸展在空气中，菌丝间一般都不存在毛细管水。这就使放线菌获得其特有的与细菌不同的菌落特征：干

燥、不透明，表面呈紧密的丝绒状，上有一层色彩鲜艳的干粉；菌落和培养基的连接紧密，难以挑取；菌落的正反面颜色常常不一致，以及菌落边缘培养基的平面有变形现象，等等。

四、放线菌的繁殖

根据电子显微镜对放线菌超薄切片进行观察，发现放线菌孢子的形成只有横割分裂而无凝聚分裂方式。复习题：

什么是放线菌？其菌落有何特点？小结：

第＿＿＿＿课时

教学目标：

1. 了解酵母菌、霉菌的基本形态。 2. 掌握

教学的重点和难点：酵母菌和霉菌的的繁殖方式教学内容：

第三节真菌

主要的真核微生物有：

真菌酵母菌

真核微生物丝状真菌——霉菌

大型真菌（蕈菌）：如灵芝、银耳、凤尾菇、猴头等。显微藻类原生动物

由于大型真菌（蕈菌）和显微藻类一般在植物学中有详细介绍，而原生动物则在动物学

中有较多描述，因此，这里就着重介绍真菌中的酵母菌和霉菌。

真菌是一类低等的真核生物，它们主要有以下五个特点： ①不能进行光合作用，不含有叶绿素，无根、茎、叶分化；

②以产生大量孢子进行繁殖，真菌有无性生殖和有性生殖，主要是孢子生殖； ③一般具有发达的菌丝体，多为多细胞的丝状体；

④营养方式为异养吸收型，营腐生或寄生生活的真核微生物； ⑤陆生性较强。一、酵母菌（Yeast）

酵母菌一般具有以下五个特点：①个体一般以单细胞状态存在；②多数营出芽繁殖，也有的裂殖；③能发酵糖类产能；④细胞壁常含甘露聚糖；⑤喜在含糖量较高、酸度较大的水生环境中生长。（一）酵母菌的形态和大小

酵母菌是典型的真核微生物，其细胞直径一般比细菌粗1倍。

酵母菌细胞的形态通常有球状、卵圆状、椭圆状、株状或香肠状等多种，当它们进行一连串的芽殖后，如果长大的子细胞与母细胞并不立即分离，其间仅以极狭小的面积相连，这种藕节状的细胞串称假菌丝；相反，如果细胞相连，且其间的横隔面积与细胞直径一致，则这种竹节状的细胞串就称真菌丝。

（二）酵母的细胞构造

酵母菌具有典型的细胞结构，有细胞壁、细胞膜、细胞浆、细胞核及其内含物等。

细胞壁甘露聚糖（mannan），葡聚糖（glucan），蛋白质分子、几丁质。

细胞膜细胞膜上所含的各种甾醇中，尤以麦角甾醇居多。细胞核在Saccharomyces cerevisiae的核中存在着17条染色体。

其他细胞构造酵母菌细胞的模式构造（三）酵母菌的菌落

在固体培养基表面形成的菌落也与细菌相仿，一般都有湿润、较光滑、有一定的透明度、容易挑起、菌落质地均匀以及正反面和边缘、中央部位的颜色都很均一等特点。但由于酵母的细胞比细菌的大，细胞内颗粒较明显、细胞间隙含水量相对较少以及不能运动等特点，故反映在宏观上就产生了较大、较厚、外观较稠和较不透明的菌落。酵母菌菌落的颜色比较单调，多数都呈乳白色或矿烛色，少数为红色，个别为黑色。另外，凡不产生假菌丝的酵母菌，其菌落更为隆起，边缘十分圆整，而会产大量假菌丝的酵母，则菌落较平坦，表面和边缘较粗糙。酵母菌的菌落一般还会散发出一股悦人的酒香味。在液体培养基中，有些酵母可出现菌膜、壁环和底部沉淀。（四）酵母菌的繁殖

酵母菌的繁殖方式，以无性繁殖为主，也有有性繁殖。现将几种有代表性的繁殖方式表解如下：

酵母菌的无性芽殖：各属酵母菌都存在

繁殖方式裂殖：在Schizosaccharomyces（裂殖酵母属）中存在产无性孢子节孢子：Geotricum（地霉属）产生

掷孢子：Sporobolomyces（掷孢酵母束）产生厚垣孢子：Candida albicans产生

有性（产子囊孢子）：如Saccharomyces（酵母属）、 Zygosaccharomyces（接合酵母属）等有

1.无性繁殖（1）芽殖（budding）（2）裂殖（fission）

（3）产生掷孢子等无性孢子 2.有性繁殖

（五）生活史的三类型

第＿＿＿＿课时教学目标：

1. 了解酵母菌、霉菌的基本形态。 2. 掌握

教学的重点和难点：酵母菌和霉菌的的繁殖方式教学内容：二、霉菌（Molds）（一）霉菌的形态构造 1.菌丝（hyphae）

2. 菌丝体及其各种分化形式

菌丝体有两个基本类型：密布在营养基质内部主要执行吸取营养物功能的菌丝体，称为营养菌丝体（vegetative mycelillm），而伸展到空气中的菌丝体，则称为气生菌丝体（aerial mycelium）。营养菌丝体和气生菌丝体对不同的真菌来说，在它们的长期进化过程中，对于相应的环境条件已有了高度的适应性，并明显地表现在产生种种形态和功能不同的特化构造上。

营养菌丝体的特化形态 1.假根（rhizoid）

2.吸器（haustorium） 3.附着胞

4.附着枝

5.菌核（sclerotium） 6.菌索

7. 匍匐菌丝（stolon） 8.菌环（ring）和菌网（net）

（二）霉菌的菌落

霉菌的细胞呈丝状，在固体培养基上有营养菌丝和气生菌丝的分化，气生菌丝间没有毛细管水，故它们的菌落与细菌和酵母的不同，而与放线菌的接近。霉菌的菌落形态较大，质地一般比放线菌疏松，外观干燥，不透明，呈现或紧或松的蛛网状、绒毛状或

棉絮状；菌落与培养基的连接紧密，不易挑取，菌落正反面的颜色和边缘与中心的颜色常不一致等。

菌落的特征是微生物鉴定的重要形态指标。（三）霉菌的繁殖方式 1. 孢子

真菌的孢子与细菌芽孢的比较

2. 无性繁殖（1）芽孢子（2）裂生孢子（节孢子）（4）孢子囊孢子

（5）分生孢子 3. 有性繁殖

（1）接合孢子（2）子囊孢子（3）卵孢子复习题

1．绘图描述酵母菌的一般构造。

2．什么是酵母菌和霉菌？它们的菌落特征怎样？ 3．简述酵母菌和霉菌的繁殖方式。

4．什么是基内菌丝、营养菌丝、气生菌丝和孢子丝？

3）厚膜孢子（厚垣孢子）（第＿＿＿＿课教学目标：

初步了解病毒及噬菌体教学的重点和难点：噬菌体增殖教学内容：

第四节病毒(Virus)

一、病毒的特点

（一）病毒个体特别微小。

（二）没有细胞结构，只含有一种核酸，DNA或RNA。（三）专性寄生。（四）病毒的特殊抗力。（五）病毒（包括噬菌体二、病毒的大小与形态（一）病毒的大小

各种病毒大小相差很大。小的病毒直径只有10nm，大的病毒直径超过250nm，粗略地说，多数病毒粒子的直径在100nm上下。（二）形态

病毒的形态根据外形特征可分为五种：球形、砖形、弹状、蝌蚪形、丝形（杆形）。典型病毒粒子的构造由于病毒是非细胞生物，故单个病毒个体不能称作“单细胞”，病毒离子核衣壳（基本构造）核心：由DNA或RNA构成衣壳：由许多衣壳粒蛋白构成

包膜（非基本构造）由类脂或脂蛋白构成（三）三类典型形态的病毒

1.螺旋对称的代表——烟草花叶病毒（TMV）

2.二十面体对称的代表——腺病毒（Adenovirus）这是一种动物病毒， 3.复合对称的代表——T偶数噬菌体（四）病毒的核酸

三、病毒的增殖

（一）噬菌体的形态分类噬菌体有三种形状：蝌蚪形（包括A型、B型），微球形（包括C、D、E型），纤维形或丝状形（F型）。绝大多数噬菌体为蝌蚪形。（二）噬菌体的结构

（三）噬菌体的繁殖其繁殖过程可分为吸附、侵入、DNA复制、组装、释放五个阶段。

（四）噬菌体与寄主细胞的关系

一种是：当噬菌体感染寄主细胞后，在寄主细胞内繁殖，而引起细胞的迅速裂解，称为烈性噬菌体；

另一种是：温和噬菌体感染寄主细胞后，潜伏在细胞内不繁殖，而是将其核酸整合插入到寄主细胞染色体的特定部位上，不引起细胞裂解，称为溶原性噬菌体或原噬菌体。

（五）噬菌体对环境的稳定性复习题

1．什么是病毒？病毒的特点怎样？

2．病毒粒子有几种对称方式？试举例说明？

3．什么是烈性噬菌体、温和型噬菌体、溶原细菌和溶原转变？ 4．简述噬菌体的增殖过程？

第＿＿＿＿课教学目标：

学习微生物细胞的基本化学组成和微生物的五大营养要素，学习微生物的营养类型。教学的重点和难点：

微生物的五大营养要素和营养类型的含义。教学内容：

第二章微生物的营养和代谢第一节微生物所需的营养元素

一、微生物细胞的化学组成二、微生物的营养物质及其功能

根据营养物质在机体中生理功能的不同，可将它们分为碳源、氮源、无机盐、生长因子和水五大类。

生长因子（growth factor）通常指那些微生物生长所必需而且需要量很小，但微生物自身不能合成或合成量不足以满足机体生长需要的有机化合物。

三、微生物细胞内外物质交换的方式

1. 单纯扩散 2. 促进扩散 3. 主动运输基团转位 4、膜泡运输四、微生物的营养类型及特性

根据碳源、能源及电子供体性质的不同，可将绝大部分微生物分为光能无机自养型（photolithoautotrophy）、光能有机异养型（photoorganoheterotrophy）、化能无机自养型（chemolithoautotrophy）及化能有机异养型（chemoorganoheterotrophy）四种类型。

（一）、细菌的营养类型

1. 自养型细菌（或称为自养菌）

（1）光能自养菌这类细菌利用光能及无机碳化合物（CO2、碳酸盐）为碳源，合成细胞内含碳有机物，可在完全无机物的环境中生长。

（2）化能自养菌这类细菌能利用化学能及无机碳化合物，可以在完全无机物的环境中生长

亚硝酸细菌：铁细菌：

2. 异养型菌（或称异养菌）

（1）光能异养菌这类细菌能利用光能及有机碳化合物。（2）化能异养菌这类菌能够利用化学能及有机碳化合物。（二）、真菌的营养特性真菌是异养型微生物。（三）、放线菌的营养特性放线菌是异养型微生物，（四）、病毒的营养特性

病毒是严格专性寄生的微生物，只能生活在一定的活细胞组织内。复习题：

1．微生物的五大营养要素及其概念。 2．营养物质进出细胞的主要方式是什么？

3. 根据能源和碳源不同可把微生物分为几个营养类型？分别描述它们概念。

第＿＿＿＿课教学目标：

学习微生物培养基的基本常识。教学的重点和难点：培养基的类型。教学内容：

第二节培养基

培养基（culture medium）是人工配制的，适合微生物生长繁殖或产生代谢产物的营养基质。

一、配制培养基的原则

1.选择适宜的营养物质 2.营养物质浓度及配比合适

3.控制pH条件 4.控制氧化还原电位（redox potential） 5.原料来源的选择 6.灭菌处理二、培养基的类型及应用

培养基种类繁多，根据其成分物理状态和用途可将培养基分成多种类型。 1.按成分不同划分

（l）天然培养基（complex medium）（2）合成培养基（synthetic medium） 2.根据物理状态划分

根据培养基中凝固剂的有无及含量的多少，可将培养基划分为固体培养基、半固体培养基和液体培养基三种类型。 3.按用途划分

（1）基础培养基（minimum medium）（2）加富培养基（enrichment medium）（3）鉴别培养基（differential medium）（4）选择培养基（selective medium）（5）其他复习题

1.培养基的概念。

2.培养基可以分为几种类型。 3.配置培养基的原则是什么？

第＿＿＿＿课教学目标：

了解微生物的代谢途径和代谢类型。教学的重点和难点：次级代谢产物的概念。教学内容：

第三节微生物的代谢及其产物

一、微生物的呼吸（一）微生物的呼吸作用

按照微生物与氧的关系，可把它们分成好氧菌（aerobe)和厌氧菌（anaerobe）两个大类，并可继续细分为五类。现将它们表解如下：

二、微生物的物质代谢及其产物（一）微生物的分解代谢 1. 糖的分解多糖分解单糖的分解

生物体内葡萄糖被降解成丙酮酸的过程称为糖酵解（glycolysis），主要分为四种途径： EMP途径、HMP途径、ED途径、磷酸解酮酶途径。

（Ⅰ） EMP途径（Embden－Meyerhof pathway）（Ⅱ）HMP途径（Ⅲ）ED途径（Ⅳ）磷酸解酮酶途径

葡萄糖经EMP途径，降解为丙酮酸是厌氧和兼性厌氧微生物进行糖的无氧降解的共同途径。但不同微生物再进一步分解有较大差异，形成多种发酵类型，各自生成不同产物。

① 酒精发酵 ② 乳酸发酵 ③ 丙酸发酵 ④ 丁酸发酵 ⑤ 混合酸发酵：混合发酵又称甲酸发酵

2. 蛋白质的分解蛋白质在有氧环境下被微生物分解的过程，称为腐化，这时蛋白质可被完全氧化，生成简单的化合物如二氧化碳，氢、氨、甲烷等。蛋白质在厌氧的环

境中被微生物分解的过程，称为腐败，

（二）与食品有关的代谢产物（三）微生物的合成代谢

1.CO2的固定 2.生物固氮 3.二碳化合物的同化 4.糖类的合成（四）其他耗能反应：运动、运输、生物发光复习题：

1. 微生物进行分解代谢的主要途径是什么？ 2. 微生物的呼吸类型是什么？ 3. 次级代谢产物包括哪些方面？

第＿＿＿＿课教学目标：

生长繁殖的基本知识。教学的重点和难点：微生物的群体生长规律。教学内容：

第三章微生物的生长和环境因素对微生物生长的影响

第一节微生物的生长

一、细菌的生长与繁殖（一）细菌生长繁殖条件（二）细菌的生长繁殖曲线

在不补充营养物质或移去培养物，保持整个培养液体积不变条件下，以时间为横坐标，以菌数为纵坐标，根据不同培养时间里细菌数量的变化，可以作出一条反映细菌在整个培养期间菌数变化规律的曲线，这种曲线称为生长曲线（growth curve）。

一条典型的生长曲线至少可以分为迟缓期、对数期、稳定期和衰亡期等四个生长时期。

（三）同步培养

同步培养（synchronous culture）是一种培养方法，它能使群体中不同步的细胞转变成能同时进行生长或分裂的群体细胞。以同步培养方法使群体细胞能处于同一生长阶段，并同时进行分裂的生长方式称为同步生长。通过同步培养方法获得的细胞被称为同步细胞或同步培养物。

同步培养方法很多，可归纳为机械法与环境条件控制两类。 1．机械方法（1）离心方法

a．膜洗脱法b．密度梯度离心法

（2）过滤分离法（3）硝酸纤维素滤膜法 2．环境条件控制技术

（1）温度（2）培养基成分控制（3）其他

（四）连续培养

连续培养（continous culture of microorganisms）是在微生物的整个培养期间，通过一定的方式使微生物能以恒定的比生长速率生长并能持续生长下去的一种培养方法。复习题：

描述生长曲线及各期特点。

第＿＿＿＿课教学目标：

了解物理、化学因素对微生物的影响。教学的重点和难点：

温度、水分、酸度对微生物的影响。教学内容：

第二节环境因素对微生物的影响

基本概念

消毒（disinfection）是指用物理，化学或生物方法杀死物体上的病原微生物，称为消毒。具有消毒作用的化学物质称为消毒剂（disinfectant）。

灭菌（sterilization）：灭菌是指利用某种方法杀死物体中包括芽孢在内的所有微生物的一种措施。灭菌后的物体不再有可存活的微生物。灭菌实质上可分杀菌（bacteriocidation）和溶菌（bacteriolysis）两种，前者指菌体虽死，但形体尚存，后者则指菌体杀死后，其细胞发生溶化、消失的现象。

防腐（antisepsis）：防腐是在某些化学物质或物理因子作用下，能防止或抑制微生物生长繁殖的一种措施，它能防止食物腐败或防止其他物质霉变。具有防腐作用的化学物质称为防腐剂。

抑制（inhibition）：抑制是在亚致死剂量因子作用下导致微生物生长停止，但在移去这种因子后生长仍可以恢复的生物学现象。

无菌是指没有活菌的意思。

化疗（chemotherapy），即化学治疗。它是利用具有高度选择毒力（selective toxicity，即对病原菌具有高度毒力而对宿主无显著毒性）的化学物质来抑制宿主体内病原微生物的生长繁殖，借以达到治疗该传染病的一种措施。用于化疗目的的化学物质称化学治疗剂（chemotherapeutant）。

商业灭菌指食品经过杀菌处理后，按照所规定的微生物检验方法，在所检验的食品中无活的微生物，或仅能检出合理范围内的非病原微生物，但它们在食品保藏过程中不允许生长繁殖，这种灭菌要求，就叫做商业灭菌。一、物理因素对微生物的影响

温度

（一）食品中微生物生长活动的温度类群（二）微生物生长速度和温度的关系（三）低温对微生物的影响 1. 冰冻对微生物的影响 2. 低温时贮藏食品冷休克（冷冲击）

（四）高温对微生物的影响

1. 嗜热微生物的生长特性 2. 微生物耐热性的数值表达

（1）热死温度（thermal death point）在10min内杀灭悬浮于液体中的微生物的最低温度。

（2）热力致死时间（TDT，thermal death time）是指在特定的条件和特定的温度下，杀死一定数量微生物（通常为99.99%）所需的时间，称为热致死时间。

（3）D值（decimal reduction time）在一定温度下，活菌数减少90%所需要的时间，即为D值，时间用分表示。也就是活菌数减少一个对数周期所需要的时间，称为D值。3

F值(F Value) 在一定的基质中，其温度为121℃（250°F）的条件下，加热杀死一定数量微生物所需要的时间（分）即为F值。

（4）Z值是指缩短90%（或减少一个对数周期）热致死时间所需升高的温度（℃），这个升高的温度数值，即为Z值。

3. 影响热对微生物作用的因素水分

1.水活度的概念

水活性（Water Activity）用Aw来表示。它的定义是在相同温度下，食品的蒸汽压与纯

水蒸汽压之比。

2.微生物生长需要的Aw

3.食品的水活性受环境的相对湿度的影响 4. 微生物生长所需要的Aw值的可变性渗透压

辐射

短光波的紫外线有杀菌作用。紫外线波长范围为1360－4000?，其中以2530－2650 ?紫外线杀菌作用最强。紫外线对微生物的作用有两个方面，一是杀菌作用，二是诱变作用。

氧化还原电势（Eh）二、化学因素对微生物的影响

（一）、氢离子浓度 1.微生物生长的pH 范围 2.pH 对微生物的作用 3．微生物培养中pH的调节 4.酸的杀菌作用山梨酸和丙酸及其盐类。脱氢醋酸及其钠盐。乳酸。（二）、碱类

碱类具有杀菌和去油污作用。（三）、盐类

各种盐类对微生物的作用，大小主要取决于盐的浓度，其次是金属离子。（四）、氧化剂

氧化剂的杀菌能力，主要是氧化作用。

（1）高锰酸钾（2）过氧化氢。（3）氯气（4）漂白粉（5）过氧乙酸（CH3COOOH，PAA）

（五）、有机化合物

（1）醇类（2）酚类（3）表面活性剂（4）抗代谢物（六）、影响消毒剂消毒作用的因素

复习题

1. 简述物理因素对微生物的影响。

2. Aw、消毒、灭菌、防腐抑制的概念。 3. 什么是温度三基点？

4. TDT、D值、Z值、F值的概念。 5. 简述化学因素对微生物的影响。 6. 什么是pH三基点？

7. Aw、寄生、共生、互生、拮抗的概念。

8.常用的防腐剂和消毒剂是什么？它们用于食品防腐时的剂量怎样？

第＿＿＿＿课

第三节常用加热灭菌的方法

教学目标：

了解常用加热灭菌的方法教学的重点和难点：

常用加热灭菌的方法物的应用。教学内容：

一、干热灭菌（一）火焰灭菌法（二）加热空气灭菌法二、湿热灭菌（一）煮沸灭菌法（二）间歇灭菌法（三）巴氏消毒法（四）高压蒸汽灭菌法复习题

常用的加热灭菌方法分几类？其加热处理条件和适用范围怎样？

第＿＿＿＿课

第四章微生态学

教学目标：

了解微微生态学的基本原理和概念。教学的重点和难点：

食品微生态系统的特点，微生物与环境间的相互关系，生态工程的原理。教学内容：

第一节微生物在生态系统中的作用

一、微生物在生态系统中的角色 1.有机物的主要分解者 2.生态系统中的初级生产者 3.物质循环中的重要成员 4.物质和能量的贮存者二、微生物与生物地球化学循环 1.碳素循环(carbon cycle) 2.氮素循环 3.硫素循环 4.磷素循环 5.铁素循环

第二节食品的微生态系统

一、微生物的微环境二、环境梯度和耐受限度三、食品是特殊的微生态系统四、人体微生物区系

第＿＿＿＿课

第三节微生物与生物环境间的相互关系

一、互生(metabiosis) 二、共生(symbiosis) 三、拮抗(antagonism) 四、寄生(parasitism) 五、捕食

第四节微生物与环境保护

一、微生物与污染介质的处理二、微生物与能源三、微生物与生物农药四、微生物与环境污染的监测

第五节生态工程原理与应用

一、生态工程的概念

应用生态学原理，在有人工辅助能量和物质的参与下，以生物为基本组分的生产工艺系统。

二、在酿酒业中的应用复习题：

1. 微生物与生物环境间有什么关系？ 2. 简述生态工程的原理，并举例说明。 3. 食品生态系统的特点是什么？ 4. 人体胃肠生态系统的特点是什么？

5. 名词解释: 互生、共生、拮抗、活性污泥、生物膜、微生物生态学、生态系统

第＿＿＿＿课

第五章微生物的遗传与变异

教学目标：

学习微生物遗传和变异基本知识、基本概念。教学的重点和难点：诱变育种和基因重组教学内容：

第一节微生物的遗传变异

一、微生物的遗传性与变异性二、微生物遗传的物质基础

基因就是带有决定一个蛋白质全部组成所需信息的DNA最短片段，是一个能自我复制、重组、突变和功能的基本单位

三、DNA的分子结构与复制复习题：

1. 遗传、变异、表型、突变型、饰变、基因的概念 2. 三个经典的遗传学实验是什么？它们说明了什么问题？

第＿＿＿＿课

第二节微生物的突变和诱变育种

教学目标：

学习微生物基因突变的原理和方法。教学的重点和难点：诱变育种的方法。教学内容：

一、染色体畸变

某些理化因素使DNA链上发生较大的损伤，即为染色体畸变。它包括染色体的缺失、重复、倒位和易位等。

二、基因突变

基因突变是指DNA链上的一对或少数碱基发生改变而引起的变异。即DNA片段上的微小损伤，所以又称点突变。

（一）基因突变的类型

1 形态与结构突变型 2致死突变型 3 条件致死突变型 4 营养缺陷型 5 抗性突变型 6 其它突变型

（二）基因突变的规律（三）诱发突变与自发突变１诱变剂的种类２诱变机制

（１）碱基对的置换（２）移码突变

３自发突变机制（１）低剂量的诱变因素（２）互变异构的结果（四）菌种选育１选种２诱变育种诱变育种的一般程序：

出发菌株?菌种纯化?出发菌株性能测定?制备斜面孢子或单细胞悬浮液?诱变剂处理?平板上涂布?挑变异菌落于斜面上培养?斜面传代?放大试验?菌种用于生产，同时进行保藏

营养缺陷型的筛选复习题：

1. 基因突变、诱变剂、移码突变、的概念。 2. 诱变育种的一般方法。 3. 自发突变的原理是什么？

第＿＿＿＿课

第三节基因重组与育种

教学目标：

学习基因重组的基本知识、基本概念。教学的重点和难点：原核生物基因重组的原理教学内容：

一、原核微生物的基因重组

（一）转化受体细胞直接吸收了来自供体细胞的DNA片段，并把它整合到自己的基因组中，从而获得了供体细胞部分遗传性状的过程，称为转化。

（二）转导以噬菌体为媒介，把供体细胞中的DNA片段携带到受体细胞中，从而使后者获得了前者部分遗传性状的现象，称为转导。１普遍性转导２局限性转导

（三）溶原转变（四）接合

二、真核微生物的基因重组

（一）有性杂交（二）准性生殖三、原生质体融合育种

通过人工方法，使遗传性状不同的两细胞的原生质体发生融合，并产生重组子的过程，称原生质体融合或细胞融合。

四、基因工程

基因工程的主要操作步骤。

（一）基因分离（二）体外重组（三）载体传递（四）复制与表达（五）筛选与繁殖复习题：

1. 什么是基因重组，基因重组的原理是什么？ 2. 转导、转化、F因子转导的概念 3. 基因工程的基本操作怎样？

第＿＿＿＿课

第四节菌种的退化、复壮和保藏

教学目标：

了解菌种的退化、复壮和保藏的知识教学的重点和难点：菌种的保藏教学内容：

一、菌种的退化（一）退化现象（二）退化原因

1.有关基因的负突变 2.培养条件的改变 3.育种后未经分离纯化（三）防止退化的措施

1.控制传代次数 2.采用有效的菌种保藏方法 3.创造良好的培养条件 4.充分利用孢子接种 5.防止诱变处理后的退化

二、退化菌种的复壮

（一）分离纯化 1.菌落分纯 2.细胞分纯

（二）通过寄主体进行复壮（三）诱变育种（四）淘汰已退化的个体三、菌种的保藏（一）菌种保藏原理

菌种保藏的基本原理是：首先要选用优良的或标准的纯种，最好采用它们的休眠体（如芽胞、分生孢子等），其次是根据微生物的生理生化特性，人工创造一个有利于休眠的环境条件，如低温、干燥、缺氧、缺乏营养素，以及添加保护剂或酸度中和剂等，使微生物处于代谢活动不活泼，生长繁殖受到抑制的休眠状态。

（二）常用的菌种保藏方法复习题：

1. 菌种退化和复壮的概念。 2．菌种退化的原因和预防措施。 3．菌种保藏的方法。 4．菌种复壮的方法。

第＿＿＿＿课

第六章免疫学

教学目标：

学习免疫学的基本概念和基本原理。教学的重点和难点：抗原和抗体的概念教学内容：

第一节抗原与抗体

一、抗原

抗原（antigen）是一类能刺激人或动物机体产生抗体，并能与这些抗体在体内或体外发生特异性反应的物质。抗原刺激机体产生特异性反应的能力，称为免疫原性。

（一）抗原的性质 1.异物性

2.具有一定化学结构和分子量的物质 3.特异性 4.完整性

（二）抗原的种类二、抗体

抗体（antibody）是由抗原刺激人或动物机体所产生的具有特异性的免疫球蛋白。复习题：

1. 免疫、抗原、抗体的概念。 2. 抗原的特点和分类。

第＿＿＿＿课

第二节抗原抗体反应

教学目标：

学习常见的抗原和抗体反应。教学的重点和难点：

抗原和抗体反应基本原理。教学内容：

抗原抗体反应的一般特点：

1.抗原与抗体的结合是在分子表面进行的，结合后一般相当稳定。 2.抗原与抗体的结合，两者之间有适当比例才能出现可见的反应现象。 3.抗原抗体反应分两个阶段。 4.抗原抗体反应需一、凝集反应

颗粒性抗原，例如细菌、红细胞等与相应抗体，在电解质存在的条件下，凝集成可见的小块，称为凝集反应。参与反应的抗原称为凝集原，抗体称为凝集素。

二、沉淀反应

可溶性抗原，例如动物血清、蛋清、肉浸液及细菌浸出液等和相应的抗体结合，在电解质存在条件下，形成肉眼可见的沉淀物，称为沉淀反应。沉淀反应的抗原亦称沉淀原，抗体亦称沉淀素。

（一）环状试验（二）琼脂扩散试验三、补体结合反应四、荧光抗体技术五、酶标抗体技术复习题

1. 凝集反应、沉淀反应的概念和特点。 2. 简述各种免疫学方法的应用概况。

第＿＿＿＿课

第七章微生物的分类和鉴定

教学目标:

学习微生物命名的基本原则和微生物分类鉴定的基本依据。教学的重点和难点

微生物分类鉴定的基本依据。教学内容:

一、通用的分类单元

界、门、纲、目、科、属、种。二、微生物的命名 1．分类单元的命名（1）属名（2）种名

细菌的种名也用（林奈）双名法（binomial nomenclature）命名（3）亚种名

亚种名为三元式组合，即由属名、种名加词和亚种名加词构成。例如：

Alcaligenes denitrificaus 属名（产碱杆菌属）（4）属级以上分类单元的名称三、生物分类的依据（一）形态学和生理生化特征 1．形态学特征 2．生理生化特征

（二）血清学试验与噬菌体分型（三）氨基酸顺序和蛋白质分析（四）核酸的碱基组成和分子杂交 1． DNA的碱基组成[（G＋C）%]

种名加词（反硝化的） subsp． xylosoxydans Subspecies 亚种名加词的缩写（亚种）（氧化木糖的） 2．核酸的分子杂交

（1）DNA－DNA杂交（2）DNA－rRNA杂交（3）核酸探针

所谓核酸探针（probe）是指能识别特异核着酸序列的、带标记的一段单链DNA或RNA分子。

（五）遗传重组

（六）rRNA作为进化的指征

①rRNAA参与生物蛋白质的合成过程，其功能是任何生物都必不可少的，而且在生物进化的漫长历程中，其功能保持不变；②在16SrRNA分子中，既含有高度保守的序列区域，又有中度保守和高度变化的序列区域，因而它适用于进化距离不同的各类生物亲缘关系的研究；③16SrRNA相对分子质量大小适中，便于序列分析，也易于提取；④16SrRNA普遍存在于真核生物和原核生物中。

四、细菌的分类系统

《伯杰氏鉴定细菌学手册》简称《伯杰氏手册》

《伯杰氏系统细菌学手册》（Bengey’s Manual Of Systemac Bacteriology）简称《系统手册》

五、霉菌的分类系统 SmithG、M的分类系统比较简明

六、酵母的分类系统酵母分类，目前以罗德（Lodder）的系统较为全面和实用复习题:

1. 简述微生物的分类系统。 2. 微生物的命名原则。 3. 微生物鉴定的基本依据。

第＿＿＿＿课

第八章菌数测定与指示菌类

第一节菌数测定

教学目标：

学习常用的菌数测定方法。教学的重点和难点：

四类基本菌数测定方法的基本原理。教学内容：