课程名称：工业微生物学 课程编码：04043100
英文名称：Industrial Microbiology 学 时：54 学 分：3
适用专业：生物工程，制药工程，食品科学与工程，生物技术，食品质量与安全 课程类别：必修
课程性质：学科基础课 先修课程：生物化学 教 材：《微生物学》 路福平等，中国轻工业出版社，2005
一、课程性质与任务
工业微生物学是为生物工程、制药工程、食品科学与工程、食品质量与安全和生物技术专业开设的一门重要技术基础课。通过本课程的学习，要求学生掌握微生物的基本知识，包括微生物的形态、结构、营养、生长、环境因素对微生物的影响、菌种选育、菌种保藏以及新陈代谢和遗传变异等；了解微生物在生物界中的地位、在自然界中的分布与作用、特别是在食品、发酵与制药工业中的实际应用等，为其它专业课的学习奠定良好基础。
虽然工业微生物学是我校生物工程，制药工程，食品科学与工程，食品质量与安全，生物技术专业重要的一门基础生物学课程，但因为学习时间有限，因而本课程不能详尽无遗地讲解微生物学的各个方面，在内容的选择和安排上要注意做到主次分明、概念清楚、由浅入深、理论联系实际，为提高教学质量与教学效果创造有利条件。
二、课程教学的基本要求
工业微生物学是生物工程、制药工程、食品科学与工程、食品质量与安全和生物技术专业的一门重要技术基础课，以阐述微生物的形态结构与功能、微生物的营养、环境因素对微生物生长的影响以及微生物的遗传育种为主，同时适当介绍微生物的生态学、微生物的分类以及传染与免疫等知识。考虑到学生已经在生物化学课中学过各种物质代谢的知识，所以在工业微生物学中不再讲解，只介绍微生物的产能方式如呼吸和发酵。通过本课程的学习，要求学生掌握微生物的基本知识，包括微生物的形态、结构、营养、生长、环境因素对微生物的影响、菌种选育、菌种保藏以及新陈代谢和遗传变异等；了解微生物在生物界中的地位，在自然界中的分布与作用，特别是在食品、发酵与制药工业中的实际应用等，为其它专业课的学习奠定良好基础。
为适应相应专业的发展，还要求比较系统地掌握发酵专业中有关微生物的形态、生理、培养、鉴别、检出、筛选、保藏等方面的知识；了解微生物对营养物质的需要和营养物质在生命活动中的功能，具有选择与配制培养基的能力；掌握灭菌的原理与方法；了解环境因素与微生物生命活动的关系、了解微生物的生长发育、呼吸与发酵之间的关系、了解微生物在自然界中的分布及微生物间的相互关系和寻找新菌种的途径。通过对遗传变异知识的学习使学生具有分离、筛选和培育微生物新菌种的能力。
三、课程内容及教学要求
第一章 绪论
1 / 14
教学基本内容：
1. 微生物与人类的关系：介绍微生物与我们日常生活息息相关，既给人类带来无数益处，又给人类带来灾难。
2. 微生物的定义、微生物的五大共性。 3. 微生物学的分科及微生物学的研究任务。
4. 微生物学发展史：介绍微生物学发展的五个时期，巴斯德和科赫对微生物学发展的做出的重要贡献。
5. 微生物学发展促进了人类的进步：介绍医疗保健上六大“战役”，微生物在工业发展中的六个里程碑，微生物在工业发展中的重要地位。 6. 微生物学在工业发展中趋势。 重点：
1.微生物的定义、特点； 2.微生物的五大共性； 难点：
1.微生物学的发展史，尤其是巴斯德和科赫对微生物学发展所做出的贡献； 2.微生物学在工业发展中的趋势。
本章主要教学要求：通过本章的学习，要求学生掌握微生物的定义和微生物的五大共性，熟悉微生物学的研究任务和微生物学的分科，了解微生物学的发展史、巴斯德和科赫对微生物学发展的做出的重要贡献和微生物学的发展趋势。
第二章 原核生物的形态、构造与功能 第一节 细菌 第二节 放线菌 第三节 蓝细菌
第四节 支原体、立克次氏体和衣原体
2 / 14
教学基本内容：
1.细菌：主要介绍细菌的形态和大小、原核生物的细胞结构和功能、细菌的繁殖方式、细菌的菌落特征及工业上常见的有益菌和有害菌，如枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）用于生产α-淀粉酶（BF7658）蛋白酶(中性蛋白酶，AS1.398) 醋酸杆菌，醋酸发酵：恶臭醋杆菌（AS.1.41），巴氏醋酸菌（沪酿1.01） 保加利亚乳杆菌（Lactobacillus bulgaricus）（改名：德氏乳杆菌保加利亚亚种）酸奶发酵剂； 嗜热链球菌（Streptococcus thermophilus）酸奶发酵剂； 北京棒杆菌（Corynebacterium pekinese）谷氨酸发酵； 大肠埃希氏菌（Escherichia coli） 生产谷氨酸脱羧酶、天冬氨酸、苏氨酸、缬氨酸、天冬酰胺酶食品卫生重要指示菌，作为粪便污染指标来评价食品的卫生质量； 肠膜明串珠菌（Leuconostoc mesenteroides）右旋糖酐（代血浆）和葡聚糖（sephadex）； 双歧杆菌（Bifidobacterium）能在肠道定植的益生菌； 苏云金芽孢杆菌（Bacillus thuringiensis） 细菌杀虫剂；. 丙酮丁醇梭菌（Clostridium acetobutylicum）丙酮，丁醇； 荧光假单胞杆菌（Pserdomonas fluorescens）降解苯酚等。
2.放线菌：介绍放线菌的形态与构造、放线菌的繁殖方式、菌落形态及工业生产中常用的放线菌，如 链霉菌属（Streptomyces）：产1000多种抗生素，用于临床超过100种： 灰色链霉菌（Str. griseus）：链霉素(streptomycin)；卡那霉素链霉菌（Str. kanamyceticus）：卡那霉素(kanamycin)；金色链霉菌（Str. aureofaciens）：四环素(tetracycline)； 龟裂链霉菌（Str. rimosus）：土霉素(氧四环素)； 红霉素链霉菌（Str. erythreus）：红霉素(erythromycin)； 产二素链霉菌（Str. ambofaciens）：螺旋霉素(spirmycin)。 诺卡氏菌属（Nocardia）： 地中海诺卡氏菌（N. mediterranei）：利福霉素(rifamycin)结核分支杆菌和麻风杆菌有特效）石油脱蜡、烃类发酵、含氰废水的处理。 小单孢菌属(Micromonspora)：棘孢小单孢菌（M. echinospors）：庆大霉素(gebtamicin)。弗兰克氏菌属（Frankineae）： 能与非豆科木本植物共生固氮（根瘤。
3.蓝细菌：简单介绍蓝细菌的基本形态结构、特性和重要经济价值。
4.支原体、立克次氏体和衣原体：简单介绍支原体、立克次氏体和衣原体的基本结构、特性和致病性。 重点：
1.细菌的细胞结构和功能、繁殖方式、菌落特征及工业上常见的有益菌和有害菌； 2.放线菌的形态与构造、繁殖方式、菌落形态及工业生产中常用的放线菌。
3 / 14
难点：
革兰氏阳性细菌和革兰氏阳性细菌在细胞壁的结构、组成和相关功能方面的异同。
本章主要教学要求：此章为本课程的重点内容之一，要求学生了解和掌握细菌、放线菌的细胞形态、结构与功能、培养特征和繁殖方式等基本理论知识，了解食品发酵和制药工业中常见的细菌和放线菌，并了解蓝细菌、支原体、立克次氏体和衣原体的特性和与人类的关系。
第三章 真菌的形态、构造与功能 第一节 真核微生物概述 第二节 酵母菌 第三节 霉菌
教学基本内容：
1.真核微生物概述：介绍真核细胞与原核细胞的比较，真核微生物的主要类群；
2.酵母菌：主要介绍酵母菌的细胞形态和大小、细胞结构、繁殖方式、生活史、菌落特征及工业上常见的有益和有害的酵母菌如： 酿酒酵母（ Sacharomyces cerevisiae ）发酵工业上最常用（啤酒，葡萄酒，白酒，酒精，面包，食用、药用和饲用酵母，提取核酸、麦角甾醇和维生素C等）。假丝酵母属（Candida） 热带假丝酵母（C. tropicalis）：氧化烃类能力强，利用石油生产 SCP。产朊假丝酵母(C. utilis)：能利用五碳糖和六碳糖，既可利用造纸工业的亚硫酸纸浆废液，也能利用糖蜜、马铃薯淀粉废料、木材水解液等生产SCP。 异常汉逊酵母（Hansenula anomala） 产乙酸乙酯，用于酱油和白酒等增香（增香菌）。
3.霉菌：介绍霉菌菌丝的种类与构造、菌丝体的功能和特化形式、繁殖方式、生活史、菌落特征及工业生产中常用的霉菌 如： 毛霉属(Mucor)
（1）总状毛霉（ M. racemosus ）制作腐乳和豆豉（产蛋白酶）；
（2）鲁氏毛霉（M. rouxianus）能糖化淀粉并生成少量乙醇，早期酒精生产采用阿明诺法（即双边发酵法）。
根霉属(Rhizopus)
（1）米根霉（R. oryzae）淀粉酶活力强，用作糖化菌（制曲酿酒，甜酒曲）；发酵产L-(+)乳酸
4 / 14
（2）黑根霉(R. nigricans)甾体化合物的转化(11α–羟基化) 梨头霉属(Rhizopus)
（1）蓝色梨头霉（R. coerulea）：11β–羟基化。 曲霉属（Aspergillus）
（1）米曲霉（A. oryzae）具很强的蛋白酶系，是酱油生产的主要菌种
（2）黑曲霉（A. niger）：酶制剂（淀粉酶，耐酸性蛋白酶，果胶酶，柚苷酶和橙皮苷酶，葡萄糖氧化酶，纤维素酶）有机酸（柠檬酸，葡萄糖酸、抗坏血酸、没食子酸等） （3）土曲霉洛伐他汀（lovastatin）：治疗高血脂。 青霉属（Penicillum）
（1）产黄青霉（Penicillum chrysogenum）：青霉素 木霉属（Trichoderma ）康氏木霉（T.koningi）绿色木霉（T.viride）：又名木素木霉（T.lignorum）具很强的纤维素酶活力 。 重点：
1.酵母菌的形态和大小、细胞结构、繁殖方式、生活史、菌落特征；
2.霉菌菌丝的种类与构造、菌丝体的功能和特化形式、繁殖方式、生活史、菌落特征。 难点：
1.真核细胞与原核细胞构造的异同； 2.酵母菌的繁殖方式、生活史；
3.霉菌菌丝体的功能和特化形式、繁殖方式、生活史。
本章主要教学要求：此章为本课程的重点内容之一，要求学生了解和掌握原核生物与真核微生物的主要区别，酵母菌和霉菌的形态、结构与功能、培养特征、繁殖方式和生活史等基本理论知识，了解食品发酵和制药工业中常见的酵母菌和霉菌。
第四章 病毒 第一节 概述
第二节病毒的形态结构与化学组成 第三节病毒的增殖
5 / 14
工业微生物学教学大纲
