食品微生物学课程教学大纲

食品微生物学课程教学大纲一、课程基本信息课程代码：040095课程名称：食品微生物学英文名称：FoodMicrobiology课程类别：专业基础课学时：90学　　分：4.5适用对象:食品科学、食品质量与安全考核方式：考试，总成绩中平时成绩占总成绩的30％先修课程：有机化学、无机化学、食品生物化学等。二、课程简介食品微生物学是食品科学与工程专业基础课程，共90学时，其中理论讲授63学时，实验27学时。通过课堂教学和实验，使学生初步掌握细菌、真菌、病毒等主要类型的微生物在形态结构、营养、生理、代谢等方面的基础知识，以及在食品环境中的生长繁殖（微生物与食品原料、工艺、环境的关系）等生命活动规律，微生物在食品工业中应用的基本原理和方法，微生物引起食品微生物污染的途径，引起腐败变质的环境因素，控制有害微生物活动的方法。为学习后续课程打下必要的专业基础知识。Microbiologyisabasicspecialcourseofcorrelatespecialty.Ithastotally90period(63periodofclassroom-learning，and27periodofexperiments)。Throughtheclassroom-learningandexperiments,thestudentsshouldpreliminarymasterthebackgroundknowledgeofbacteria,fungiandvirus,includingtheirmorphologicalstructure,nutrition,physiology,metabolism,andtheirgrowthinfoods(therelationshipbetweenmicroorganismsandfoodmaterials,technologies,environmentfactors)etc.Thestudentsshouldalsoknowthebasicprinciplesandmethodsoftheapplicationofmicroorganisminthefoodindustry,theenvironmentalfactorsthatcoursefoodspoilage,themethodtodetectandcontrolharmfulmicroorganisms.Thiscourseisnecessaryforfurtherspecialtystudyforthestudents.三、课程性质与教学目的 食品微生物学是食品科学与工程专业重要的专业基础课程之一。学习此课程以前，学生已经掌握了必要的数学、物理、化学与生物科学的知识，并学习了生物化学等课程。本课程的目的在于：通过教学，使学生掌握微生物的形态结构、营养、生理、代谢、生长方式和生长规律、遗传和变异、传染和免疫、分类和鉴定以及微生物生态学等基础知识，以及在食品环境中的生长繁殖（微生物与食品原料、工艺、环境的关系）等生命活动规律，微生物在食品工业中应用的基本原理和方法，微生物引起食品微生物污染的途径，引起腐败变质的环境因素，控制有害微生物活动的方法。了解微生物学的发展简史和微生物在食品科学、农业，以及工业、医学、环境保护和生命科学研究和技术发展中的重要应用；了解和掌握微生物菌种分离和培养、染色和观察、菌种选育、菌种保藏、以及有害微生物控制等基本微生物学实验技术原理和方法。为学习后续课程如食品工艺学、发酵工艺学、食品营养与卫生、发酵工程、食品检验、应用微生物学、食品酶学等课程打下必要的专业基础知识。四、教学内容及要求绪论（一）目的要求：了解本学科的概貌。通过绪论的学习，主要应掌握微生物的概念，微生物学发展史上有重要地位的几位科学家的姓名及其主要成就；微生物的五大共性及其原因；微生物的组成和分类；原核微生物和真核微生物的主要区别；了解微生物学在理论研究和各应用领域中的重要作用，微生物学的主要分支学科，及在微生物学中最为常用、最为基本的实验技术。（二）教学内容：1.主要内容一、微生物学的发展史二、微生物的应用及对基础研究的促进。三、微生物学的分支学科四、微生物的特性：五大共性五、微生物学中的几种重要实验技术六、微生物的组成和分类2.基本概念和知识点 微生物的定义；微生物学发展史上有重要地位的几位科学家的姓名；微生物的五大共性。几种重要实验技术的名称；无菌操作；污染的概念；显微镜的种类；细菌菌体染色的原因；微生物的组成；原核微生物和真核微生物结构上的主要区别。3.问题与应用（能力要求）微生物学发展史上有重要地位的几位科学家的主要成就。微生物学的应用现状；微生物学的应用前景。产生微生物五大共性的原因，并从微生物体积微小这一特性来解释其他特性。无菌观念的重要性。（三）实践环节无（四）教学方法与手段教师课堂采用多媒体讲授，并布置学生课后复习思考同时查阅相关资料。第一章原核生物——细菌（一）目的要求：通过本章的学习，原核生物的基本结构；原核生物的特殊结构与相应功能；原核生物细胞壁的结构与革兰氏染色的关系；真核细胞与原核细胞在结构上的主要差别；细菌的繁殖和分类；放线菌和蓝细菌的特点。（二）教学内容：第一节细菌1.主要内容细菌的形状和大小细菌的基本结构：细胞壁、细胞膜、细胞质、原核细菌的特殊结构：荚膜、鞭毛、芽孢、细胞内含物细菌的繁殖与菌落形态特征细菌的分类2.基本概念和知识点细胞壁、细胞膜、细胞质、原核。荚膜、鞭毛、芽孢、细胞内含物。细菌的繁殖与菌落形态特征。细菌的分类命名方法。3.问题与应用（能力要求） 革兰氏染色方法。应用细菌细胞壁结构的知识对革兰氏染色的过程和结果做出解释。根据细胞的结构特点判断其为原核或真核生物。以经典方法对某一未知细菌进行鉴定可采用的方法。第二节放线菌与蓝细菌1.主要内容蓝细菌的概念；蓝细菌的形态和生化特点；放线菌的概念；放线菌的特点与类别。2.基本概念和知识点蓝细菌的形态和生化特点；放线菌的概念；放线菌的特点与类别。3.问题与应用（能力要求）掌握霉菌、酵母菌、细菌和放线菌在菌落形态和显微结构上的区别。（三）实践环节实验：　细菌染色与镜检（四）教学方法与手段教师课堂采用多媒体讲授，并布置学生课后复习思考同时查阅相关资料。第二章真核微生物（一）目的要求：通过本章的学习，主要应掌握真菌的一般形态；真菌的繁殖方式；真菌的分类与代表种类；霉菌的概念、特点与广泛应用；酵母菌的概念、特点与广泛应用。（二）教学内容：第一节真菌的一般特性1.主要内容一、形态结构二、繁殖方式三、真菌分类2.基本概念和知识点真菌的概念与结构。真菌孢子的种类。真菌的亚门。3.问题与应用（能力要求） 应掌握真菌的一般形态。真菌的显微结构和菌落形态在真菌鉴定中的重要作用。真菌繁殖方式的多样性。第一节霉菌和酵母菌1.主要内容一、定义二、主要特点三、常见种属2.基本概念和知识点霉菌的概念；霉菌的菌落特点；霉菌的营养特点；酵母菌的概念；酵母菌的菌落和显微特点。3.问题与应用（能力要求）根据菌落或显微特点区分常见的霉菌属。酵母菌的营养价值和广泛用途。（三）实践环节实验：真菌、放线菌形态观察实验：酵母菌大小测定（四）教学方法与手段教师课堂采用多媒体讲授，并布置学生课后复习思考同时查阅相关资料。第二章微生物的营养（一）目的要求：主要应掌握微生物营养物质的种类和微生物的营养类型；培养基的种类与配制。（二）教学内容：1.主要内容一、微生物的六类营养要素二、微生物的营养类型三、培养基2.基本概念和知识点 微生物的几大类营养要素；碳源、氮源的分类；生长因子的概念与种类。微生物的营养类型；自养、异养、光能、化能的概念。培养基的配制原则和过程；培养基的类型；固体、液体、和半固体培养基中的琼脂加量。3.问题与应用（能力要求）从营养要素的观点分析已知培养基的配方。为某种微生物配制良好的培养基应该考虑的因素。（三）实践环节实验：培养基配制和灭菌（四）教学方法与手段教师课堂采用多媒体讲授，并布置学生课后复习思考同时查阅相关资料。第二章微生物的代谢（一）目的要求：微生物在细胞结构、组成物质、代谢过程上与其他生物的相同与相异之处；微生物的分解产能途径；发酵作用的概念、种类与重要性；微生物的合成代谢；微生物的次生代谢产物。（二）教学内容：1.主要内容能量代谢分解代谢合成代谢2.基本概念和知识点微生物的四种降解脱氢途径；ED途径的独特性；几种常见发酵作用的过程及参与微生物。二氧化碳的同化；硝酸盐的同化；分子态氮的同化。次生代谢的定义；次生代谢产物的定义；次生代谢产物的种类。常见的各类次生代谢产物举例。3.问题与应用（能力要求）发酵作用与产物的应用价值。几种主要元素同化的重要性。微生物次生代谢产物的重要应用价值。（三）实践环节无（四）教学方法与手段 教师课堂采用多媒体讲授，并布置学生课后复习思考同时查阅相关资料。第二章微生物的生长与环境条件（一）目的要求：通过本章的学习，主要应掌握对微生物生长有影响的主要环境因素；这些环境因素怎样影响微生物的生长；常见化学杀菌剂和抑菌剂的作用机理与使用特点；化学治疗剂的种类、作用机理及医学上的重要性。（二）教学内容：第一节微生物的培养与生长1.主要内容一、微生物的纯培养技术二、微生物的培养方法三、微生物生长的测定方法四、细菌的生长曲线五、细菌的连续培养2.基本概念和知识点纯培养的概念；单菌落的概念；获得纯培养的几种主要方法。微生物细胞总数、活细胞数、细胞生物量的测定方法；血球计数板的结构。分批培养与连续培养的概念；生长曲线的定义；生长曲线四个阶段。3.问题与应用（能力要求）了解从土壤等环境中分离细菌、放线菌或霉菌的纯培养的方法和步骤。能够在不同的条件下判断出最为适宜的测定方法；稀释平皿法既可用于分离纯培养，又可用于活菌计数的原因。生长曲线四个阶段的特点与应用上的价值。第二节影响微生物生长的主要环境因素1.主要内容一、营养条件二、温度三、PH值四、氧气和二氧化碳 2.基本概念和知识点微生物生长的主要环境因素；微生物的三个温度类型；加热杀菌的常用方法；各大类微生物生长的最适pH；以需氧程度对微生物的分类；辐射的类型。3.问题与应用（能力要求）温度、pH值、水分活度、氧化还原电位等对微生物生长影响的机制；常见微生物的适宜生长的环境条件；以加热及辐射杀菌的原理与方法。能够运用相关知识为微生物生长提供适宜的条件，或有效抑制微生物的生长。第一节有害微生物的控制1.主要内容一、灭菌消毒二、化学治疗剂2.基本概念和知识点常见化学杀菌剂和抑菌剂的种类与名称；石炭酸系数。灭菌、消毒和防腐的区别；常见化学杀菌剂和抑菌剂的作用机理。常见化学杀菌剂和抑菌剂，了解其使用特点。化学治疗剂的概念；磺胺的结构；抗生素；抑菌谱。3.问题与应用（能力要求）控制微生物生长的方法。解释微生物抗药性产生的原因，及防止微生物产生抗药性的方法。（三）实践环节实验：微生物分离培养实验：微生物数量测定（四）教学方法与手段教师课堂采用多媒体讲授，并布置学生课后复习思考同时查阅相关资料。第二章非细胞生物——病毒（一）目的要求：通过本章的学习，主要应掌握病毒的大小、形态和结构；病毒的主要特点；病毒分类的依据；噬菌体的特点与增殖过程；昆虫病毒的特点与应用价值；植物病毒的特点、危害性和防治。了解亚病毒的概念。 （二）教学内容：第一节病毒结构和特点1.主要内容一、病毒的结构二、病毒的核酸三、病毒的特点2.基本概念和知识点病毒的大小范围；病毒的三种基本形态；病毒的基本结构；壳体和壳粒；包膜；病毒的核酸类型。病毒的主要特点。病毒结构的相对简单性。3.问题与应用（能力要求）解释病毒一般抵抗力不强的原因；病毒对普通抗生素不敏感的原因。第二节病毒的增殖1.主要内容一、一步生长曲线二、毒性噬菌体三、温和噬菌体四、病毒的分类和应用2.基本概念和知识点病毒分类的依据；类病毒、拟病毒、朊病毒的概念；朊病毒的致病。噬菌体的典型结构；一步生长曲线；噬菌斑；噬菌体与其它病毒寄生专一性的比较；病毒增殖的五个阶段；烈性噬菌体与温和噬菌体。3.问题与应用（能力要求）逆转录病毒和逆转录酶；朊病毒的独特性。温和噬菌体的溶原性；病毒的增殖过程。第三节病毒的分类和应用第四节病毒的主要检测方法（三）实践环节 无（四）教学方法与手段教师课堂采用多媒体讲授，并布置学生课后复习思考同时查阅相关资料。第二章微生物遗传（一）目的要求：通过本章的学习，主要应掌握生物遗传信息的载体，即RNA和DNA的结构和功能；基因和遗传；遗传信息的传递和基因表达的简要过程；基因表达的调节；微生物的突变及其机制；细菌基因转移和重组的方式；重组DNA技术的主要内容。（二）教学内容：第一节微生物的变异和遗传重组1.主要内容突变及其机制细菌基因的转移和重组2.基本概念和知识点基因、基因组、染色体的概念；染色体外的基因组；质粒的概念、特点与类型；突变的概念与类型；诱变与诱变剂；常用的诱变方式；突变率与回复突变。细菌基因的转移和重组的方式，包括转化作用、转导作用、接合作用、基因转座；转导的类型。3.问题与应用（能力要求）变异对于微生物的意义；诱变在微生物育种中的使用。细菌基因的转移和重组对于细菌适应和进化的重要性。第二节重组DNA技术简介1.主要内容目的基因的克隆克隆子的筛选DNA的人工合成和扩增2.基本概念和知识点重组DNA 技术的概念；基因工程的概念；克隆的含义；目的基因的克隆的程序；基因克隆的几种常用载体；克隆子的受体细胞的种类；PCR的概念与基本步骤；基因的定位诱变。3.问题与应用（能力要求）克隆子的筛选策略；体外重组DNA技术的基本过程。综合应用：体外重组DNA技术与微生物育种；微生物与基因工程的关系。（三）实践环节无（四）教学方法与手段教师课堂采用多媒体讲授，并布置学生课后复习思考同时查阅相关资料。第八章微生物在食品制造中的应用（一）目的要求：通过本章的学习，主要应掌握细菌、酵母、霉菌在食品中的应用，相应的食品种类与微生物在；了解食用菌的常见种类于营养价值。（二）教学内容：第一节细菌在食品发酵中的应用第二节酵母菌在食品发酵中的应用第三节霉菌在食品发酵中的应用第四节食用菌简介（三）实践环节实验：糯米酒的酿造实验：乳酸菌的分离（四）教学方法与手段教师课堂采用多媒体讲授，并布置学生课后复习思考同时查阅相关资料。第九章食品腐败变质与控制（一）目的要求：通过本章的学习，主要应掌握引起食品腐败变质的主要内外因素及不同类型微生物适宜的生长环境；了解牛奶、畜禽肉类、鱼类等食品的主要腐败变质过程及特点。掌握食品腐败变质的主要控制方法的原理、特点。 （二）教学内容：第一节引起食品腐败变质的主要因素第二节食品的主要腐败变质过程第三节食品腐败变质的控制（三）实践环节无（四）教学方法与手段教师课堂采用多媒体讲授，并布置学生课后复习思考同时查阅相关资料。第八章食物中微生物导致的感染和中毒及其控制（一）目的要求：通过本章的学习，主要应掌握食物中毒与食物感染的基本概念与特点；了解常见食源性病原微生物的致病特点。掌握食品中基本的微生物学卫生指标的检测原理与方法。（二）教学内容：第一节食物中毒与食物感染第二节常见食源性病原微生物第三节食品中基本的微生物学卫生指标（三）实践环节实验：食品中细菌总数的测定实验：大肠菌群最近似数的测定（四）教学方法与手段教师课堂采用多媒体讲授，并布置学生课后复习思考同时查阅相关资料。 五、各教学环节学时分配教学环节教学时数课程内容讲课习题课讨论课实验其他教学环节小计绪论22第一章527第二章6410第三章639第四章66第五章8412第六章66第七章46第八章6410第九章66第十章81018合计632790 六、推荐教材和教学参考资源授课教材：江汉湖主编，食品微生物（第二版），北京，中国农业出版社，2005参考教材：1．何国庆,贾英明主编,食品微生物北京，中国农业大学出版社20022．周德庆编著，微生物学教程（第二版），北京，高等教育出版社，20023．沈萍等编，微生物学北京，高等教育出版社，2000七、其他说明大纲修订人：杜林修订日期：2007年7月大纲审定人：冯卫华、刘长海、陈海光审定日期：2007年9月