课程名称：应用微生物
课程类别：专业选修课
课程学时：总学时 36
学 分：2
适用专业：生物工程、生物技术
先修课程：生物化学、微生物学、化工原理
一、课程的性质和任务
课程性质: 《应用微生物》是生物技术和生物工程各专业的专业选修课。通过本课程的学习，要求学生初步掌握微生物资源在不同行业和领域的应用原理和方法，包括微生物资源及其开发利用、菌种选育的原理与方法、发酵方式与设备、发酵工艺及其控制、发酵产品的提取与精制等；了解常见发酵产品的生产工艺和微生物在医药、食品、化工、冶金、能源、环境等领域的应用等，拓宽学生的视野。
教学目标:通过本课程学习，要求学生了解微生物在现代农业生物技术、工业生物技术等领域的应用。
教学要求: 应用微生物学是一门实践性很强的学科，要求在教学中密切联系生产实际，培养学生严谨的科学态度，创新精神与分析问题、形成解决问题的思路。本课程应安排在《微生物学》之后学习，总学时按36学时安排。
二、教学内容和要求（含每章教学目的、基本教学内容和教学要求）：
| 教学内容 | 教学目的 |
| 绪论 教学内容： 一、应用微生物学的研究内容及分科 二、本课程讲授的内容 三、应用微生物学的发展 四、21世纪应用微生物学展望 | 目标要求：了解微生物的应用发展方向。 |
| 第一章 微生物资源及其开发利用 教学内容： 第一节 微生物资源：微生物是一类资源，微生物资源的特点，微生物资源生态学 第二节 微生物资源开发利用的战略与策略：微生物资源开发的战略，对同类型微生物药 物开发的思路，微生物资源开发的基本程序 第三节 资源微生物的分离和保存：分离菌种的基本步骤及注意事项，资源微生物的保存 第四节 发酵与筛选模型的设计：初筛发酵条件的设计，模型设计原理 | 目标要求：形成微生物资源的理念，了解微生物资源的分布特点和开发程序。 |
| 第二章 微生物优良菌种的选育 教学内容： 第一节 诱变育种:诱变育种的流程,常见诱变剂及其使用，几种突变株的筛选与应用 第二节 原生质体融合育种：原生质体融合育种的特点，原生质体融合育种的操作步骤，原生质体融合育种实例 第三节 基因工程育种 | 目标要求：掌握微生物育种的一般方法。 |
| 第三章 发酵方式与设备 教学内容： 第一节工业发酵的方式 第二节固体发酵设备 第三节 液体发酵设备 | 目标要求：了解常用的发酵设备及其可能存在的优缺点。 |
| 第四章 发酵工艺及其控制 教学内容： 第一节 发酵条件的控制：营养物质的调节与代谢的控制，温度的控制，通气与搅拌对发酵的影响，pH对发酵的影响，泡沫的控制 第二节 发酵过程的检查：生长情况的测定，营养物质消耗情况的检查，pH的测定，各种产物的测定，中间代谢产物的测定，放罐的标准 第三节 发酵过程的在线检测与自动控制：困难，办法，应用 第四节 污染的防止：防止杂菌的原则，杂菌的检查方法，生产中杂菌检查的工序及时间，污染原因的分析，污染的防止，污染后的挽救措施 第五节 噬菌体感染和处理办法：现象，原因，预防 | 目标要求：掌握发酵中重点要监控的参数。 |
| 第五章 发酵产品的提取与精制 教学内容： 第一节 发酵液的预处理：预处理的目的与要求，预处理的方法 第二节 提取方法及其选择依据：吸附法，溶媒萃取法，离子交换法，沉淀法，蒸馏法，选择提取方法的依据 第三节 精制方法：方法选择，常用的几种方法 第四节 提取的设备：过滤设备，离心机，离子交换设备，干燥设备，蒸发设备，蒸馏设备 | 目标要求：掌握发酵产品提取和精致的一般流程。 |
| 第六章 发酵食品和饮料 教学内容： 第一节 生产菌种及其产品：菌种来源，主要产品与微生物种类 第二节 常见几种产品的生产过程：面包，啤酒，蒸馏酒，果酒，食醋，酱油 | 目标要求：传统发酵食品和饮料的特色主要体现在哪些方面，如何适应现代工业的发展和质量控制的要求。 |
| 第七章 醇类、有机酸、氨基酸、核苷酸 教学内容： 第一节 醇类：用微生物发酵生产的醇类，酒精生产工艺流程 第二节 有机酸：用微生物发酵生产的有机酸，柠檬酸生产工艺流程 第三节 氨基酸：用发酵法生产的氨基酸，谷氨酸发酵的工艺流程 第四节 核苷酸：用微生物生产的核苷酸酸，肌苷的生产 | 目标要求：基本醇酸类发酵产品的生产原理和工艺流程，结合工艺理解这些工艺发展的主要因素，了解其向平台化合物的发展方向。 |
| 第八章 酶制剂 教学内容： 第一节 酶制剂生产概况 1、a-淀粉酶的发酵生产 2、糖化酶的发酵生产 3、口一淀粉酶的发酵生产 4、蛋白酶的发酵生产 5、其他酶制剂的发酵生产 6、酶制剂工业的发展趋势 第二节 酶制剂生产工艺 第三节 目前最具开发前景的酶制剂 | 目标要求：现有的规模应用的酶制剂有哪些，基本生产工艺，生产中主要存在哪些问题。 |
| 第九章 维生素、抗生素和其他微生物药物 教学内容： 第一节 维生素：用微生物发酵生产的维生素，核黄素生产工艺流程 第二节 抗生素：概况，青霉素生产工艺流程 第三节 其他微生物药物 第四节 生物制品 | 目标要求：传统微生物药物维生素和抗生素的基本生产原理和工艺流程，存在哪些不足和改进的方向；新型微生物制品主要包括哪些领域。 |
| 第十章 微生物农药、肥料和饲料 教学内容： 第一节 微生物农药：微生物农药物的种类，细菌杀虫剂，真菌杀虫剂，病毒杀虫剂，农用抗生素 第二节微生物肥料：微生物肥料的作用，我国微生物肥料的种类，微生物肥料的生产 第三节微生物饲料：青贮饲料，发酵饲料，单细胞蛋白，饲料添加剂 | 目标要求：掌握微生物农药、肥料、饲料的种类和发展概况。 |
| 第十一章 微生物在冶金、能源、环境等领域的应用 教学内容： 第一节 微生物冶金：原理，方法 第二节 微生物在石油工业中的应用：石油探测，用微生物提高采油率，石油脱蜡 第三节微生物在其他领域的应用：微生物传感器，微生物塑料 | 目标要求：掌握微生物冶金和微生物采油的原理，了解微生物在冶金、能源和环境领域的一些实际应用情况。 |
本课程涉及面广，应用性很强，是一门实践性很强的应用技术类概述课程。教学中必须重视应用的原理和应用的实践两部分之间的关联，要紧密联系实际让学生从原理上学懂弄通，并能对现代微生物应用在产业上进行一定的分析。
了解微生物的基本应用领域和应用方法。
通过本课程的学习，学生应能够就某一专题领域进行文献和进展综述。
四、参考性教学时间安排
| 教学内容 | 授课学时 | 实验（上机）学时 | 实践学时 |
| 绪论 | 2 | ||
| 第一章 微生物资源及其开发利用 | 2 | ||
| 第二章 微发酵方式与设备 | 3 | ||
| 第三章 微生物优良菌种的选育 | 2 | ||
| 第四章 发酵工艺及其控制 | 2 | ||
| 第五章 发酵产品的提取与精制 | 2 | ||
| 第六章 发酵食品和饮料 | 3 | ||
| 第七章 醇类、有机酸、氨基酸、核苷酸 | 4 | ||
| 第八章 酶制剂 | 2 | ||
| 第九章 维生素、抗生素和其他微生物药物 | 4 | ||
| 第十章 微生物农药、肥料和饲料 | 3 | ||
| 第十一章 微生物在冶金、能源、环境等领域的应用 | 3 | ||
| 合计 | 36 |
六、教材和主要参考书：
[1]徐凤花 孙冬梅 宋金柱. 微生物制品技术及应用，化学工业出版社，2006
[2]杨汝德. 现代工业微生物学教程(生物技术和生物工程专业规划教材)，高等教育，2007.
[3]姜成林，徐丽华主编. 微生物资源开发利用，中国轻工业出版社，2001.
[4]林海萍，经济微生物工艺学教程，中国环境科学出版社，2005
七、其他说明
如有可能最好能参观相应的工厂。
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