應(yīng)用微生物學(xué)教學(xué)大綱(供生命科學(xué)、生物技術(shù)和生物學(xué)教育各專業(yè)用)
一、本課程目的和要求
應(yīng)用微生物學(xué)是生命科學(xué)、生物技術(shù)和生物學(xué)教育各專業(yè)的專業(yè)選修課。通過本課程的學(xué)習(xí),要求學(xué)生初步掌握運(yùn)用微生物資源生產(chǎn)發(fā)酵產(chǎn)品以及防治有害微生物的原理和方法,包括微生物資源及其開發(fā)利用、菌種選育的原理與方法、發(fā)酵方式與設(shè)備、發(fā)酵工藝及其控制、發(fā)酵產(chǎn)品的提取與精制等;了解常見發(fā)酵產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝、食用菌栽培和微生物在冶金、能源、環(huán)境等領(lǐng)域的應(yīng)用等,為全面學(xué)習(xí)生命科學(xué)和技術(shù)奠定基礎(chǔ)。
應(yīng)用微生物學(xué)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科,要求在教學(xué)中密切聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,創(chuàng)新精神與分析問題、解決問題的能力。
本課程應(yīng)安排在《微生物學(xué)》之后學(xué)習(xí),總學(xué)時按40學(xué)時安排。
二、課堂教學(xué)內(nèi)容(40學(xué)時)
緒論(2學(xué)時)
一、應(yīng)用微生物學(xué)的研究內(nèi)容及分科
二、本課程講授的內(nèi)容
三、應(yīng)用微生物學(xué)的發(fā)展
四、21世紀(jì)應(yīng)用微生物學(xué)展望
第一章 微生物資源及其開發(fā)利用(3學(xué)時)
第一節(jié) 微生物資源:微生物是一類資源,微生物資源的特點(diǎn),微生物資源生態(tài)學(xué)
第二節(jié) 微生物資源開發(fā)利用的戰(zhàn)略與策略:微生物資源開發(fā)的戰(zhàn)略,對同類型微生物藥
物開發(fā)的思路,微生物資源開發(fā)的基本程序
第三節(jié) 資源微生物的分離和保存:分離菌種的基本步驟及注意事項(xiàng),資源微生物的保存
第四節(jié) 發(fā)酵與篩選模型的設(shè)計(jì):初篩發(fā)酵條件的設(shè)計(jì),模型設(shè)計(jì)原理
第二章 微生物優(yōu)良菌種的選育(3學(xué)時)
第一節(jié) 誘變育種:誘變育種的流程,常見誘變劑及其使用,幾種突變株的篩選與應(yīng)用
第二節(jié) 原生質(zhì)體融合育種:原生質(zhì)體融合育種的特點(diǎn),原生質(zhì)體融合育種的操作步驟,原生質(zhì)體融合育種實(shí)例
第三節(jié) 基因工程育種
第三章 發(fā)酵方式與設(shè)備(4學(xué)時)
第一節(jié) 工業(yè)發(fā)酵的方式:微生物培養(yǎng)技術(shù)的發(fā)展,工業(yè)發(fā)酵方式的分類,幾種發(fā)酵方式
第二節(jié) 固體發(fā)酵設(shè)備:自然通風(fēng)小型發(fā)酵設(shè)備,機(jī)械通風(fēng)曲槽,犁刀式發(fā)酵槽,塔式反應(yīng)器,固體反應(yīng)罐,轉(zhuǎn)鼓式反應(yīng)器,固體發(fā)酵輔助設(shè)備
第三節(jié) 液體發(fā)酵設(shè)備:發(fā)酵過程物料計(jì)算和發(fā)酵罐容積的確定,機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐,氣流攪拌發(fā)酵罐,通風(fēng)發(fā)酵輔助設(shè)備
第四章 發(fā)酵工藝及其控制(2學(xué)時)
第一節(jié) 發(fā)酵條件的控制:營養(yǎng)物質(zhì)的調(diào)節(jié)與代謝的控制,溫度的控制,通氣與攪拌對發(fā)酵的影響,pH對發(fā)酵的影響,泡沫的控制
第二節(jié) 發(fā)酵過程的檢查:生長情況的測定,營養(yǎng)物質(zhì)消耗情況的檢查,pH的測定,各種產(chǎn)物的測定,中間代謝產(chǎn)物的測定,放罐的標(biāo)準(zhǔn)
第三節(jié) 發(fā)酵過程的在線檢測與自動控制:困難,辦法,應(yīng)用
第四節(jié) 污染的防止:防止雜菌的原則,雜菌的檢查方法,生產(chǎn)中雜菌檢查的工序及時間,污染原因的分析,污染的防止,污染后的挽救措施
第五節(jié) 噬菌體感染和處理辦法:現(xiàn)象,原因,預(yù)防
第五章 發(fā)酵產(chǎn)品的提取與精制(4學(xué)時)
第一節(jié) 發(fā)酵液的預(yù)處理:預(yù)處理的目的與要求,預(yù)處理的方法
第二節(jié) 提取方法及其選擇依據(jù):吸附法,溶媒萃取法,離子交換法,沉淀法,蒸餾法,選擇提取方法的依據(jù)
第三節(jié) 精制方法:方法選擇,常用的幾種方法
第四節(jié) 提取的設(shè)備:過濾設(shè)備,離心機(jī),離子交換設(shè)備,干燥設(shè)備,蒸發(fā)設(shè)備,蒸餾設(shè)備
第六章 食品和飲料(3學(xué)時)
第一節(jié) 生產(chǎn)菌種及其產(chǎn)品:菌種來源,主要產(chǎn)品與微生物種類
第二節(jié) 常見幾種產(chǎn)品的生產(chǎn)過程:面包,啤酒,蒸餾酒,果酒,食醋,醬油
第七章 醇類、有機(jī)酸、氨基酸、核苷酸(4學(xué)時)
第一節(jié) 醇類:用微生物發(fā)酵生產(chǎn)的醇類,酒精生產(chǎn)工藝流程
第二節(jié) 有機(jī)酸:用微生物發(fā)酵生產(chǎn)的有機(jī)酸,檸檬酸生產(chǎn)工藝流程
第三節(jié) 氨基酸:用發(fā)酵法生產(chǎn)的氨基酸,谷氨酸發(fā)酵的工藝流程
第四節(jié) 核苷酸:用微生物生產(chǎn)的核苷酸酸,肌苷的生產(chǎn)
第八章 酶制劑(2學(xué)時)
第一節(jié) 酶制劑生產(chǎn)概況
第二節(jié) 酶制劑生產(chǎn)工藝
第三節(jié) 目前最具開發(fā)前景的酶制劑
第九章 維生素、抗生素和其他微生物藥物(3學(xué)時)
第一節(jié) 維生素:用微生物發(fā)酵生產(chǎn)的維生素,核黃素生產(chǎn)工藝流程
第二節(jié) 抗生素:概況,青霉素生產(chǎn)工藝流程
第三節(jié) 其他微生物藥物
第四節(jié) 生物制品
第十章 食用菌栽培(5學(xué)時)
第一節(jié) 食用菌的生物學(xué)特性:形態(tài)結(jié)構(gòu),生理特性,生長發(fā)育的環(huán)境條件
第二節(jié) 菌種生產(chǎn):母種制備,原種和栽培種的生產(chǎn)
第三節(jié) 栽培場地和設(shè)施
第四節(jié) 常見食用菌的栽培:香菇,平菇,雙孢蘑菇
第十一章 微生物農(nóng)藥、肥料和飼料(3學(xué)時)
第一節(jié) 微生物農(nóng)藥:微生物農(nóng)藥物的種類,細(xì)菌殺蟲劑,真菌殺蟲劑,病毒殺蟲劑,農(nóng)用抗生素
第二節(jié) 微生物肥料:微生物肥料的作用,我國微生物肥料的種類,微生物肥料的生產(chǎn)
第三節(jié) 微生物飼料:青貯飼料,發(fā)酵飼料,單細(xì)胞蛋白,飼料添加劑
第十二章 微生物在冶金、能源、環(huán)境等領(lǐng)域的應(yīng)用(2學(xué)時)
第一節(jié) 微生物冶金:原理,方法
第二節(jié) 微生物在石油工業(yè)中的應(yīng)用:石油探測,用微生物提高采油率,石油脫蠟
第三節(jié) 微生物在其他領(lǐng)域的應(yīng)用:微生物傳感器,微生物塑料