ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC VI SINH VẬT HỌC

Vi sinh vật học nghiên cứu thế giới vi sinh vật, cấu trúc và chức năng của các nhóm visinh vật cũng như hoạt động dinh dưỡng, sinh trưởng và trao đổi chất của vi sinh vật.Vai trò của vi sinh vật trong tự nhiên và trong đời sống con người. Tìm hiểu cấu trúcphân tử và di truyền học vi sinh vật nhằm ứng dụng trong công nghệ ADN tái tổ hơp....

Trang 1

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-  -

ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC

VI SINH VẬT HỌC

1 Thông tin về giảng viên:

− Họ và tên: Trần Thị Thanh Huyền

− Chức danh, học hàm, học vị: Thạc sỹ

− Thời gian, địa điểm làm việc: Bộ môn Vi sinh vật học, Khoa Sinh học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

− Địa chỉ liên hệ: 334, Nguyễn Trãi, Đống Đa, Hà Nội

− Điện thoại, Email: huyenttt@vnu.edu.com

− Các hướng nghiên cứu chính: Xạ khuẩn sinh kháng sinh, probiotic

2 Thông tin về môn học:

− Tên môn học: Vi sinh vật học

− Mã môn học:

− Số tín chỉ: 3

− Giờ tín chỉ đối với các hoạt động học tập:

+ Nghe giảng lý thuyết trên lớp: 25 + Làm bài tập trên lớp: 5

+ Thảo luận: 5 + Thực hành trong phòng thí nghiệm: 7 + Thực tập thực tế ngoài trường: 0 + Tự học: 3

− Đơn vị phụ trách môn học:

+ Bộ môn: Bộ môn Vi sinh vật học + Khoa Sinh học

− Môn học tiên quyết: Hóa sinh học đại cương, Di truyền học đại cương

− Môn học kế tiếp: Sinh thái học vi sinh vật, vi sinh vật đất, vi sinh vật nước,

enzym vi sinh vật, Khóa luận tốt nghiệp

3 Mục tiêu của môn học:

Về kiến thức:

Trang 2

- Nắm được vị trí, vai trò và mối quan hệ của vi sinh vật trong tự nhiên và trong đời sống sản xuất cũng như toàn bộ hoạt động sống của vi sinh vật

- Vi sinh vật học là môn học cung cấp cho sinh viên những kiến thức cơ bản về thế giới vi sinh vật Nắm vững các kiến thức chuyên môn cơ sở của vi sinh vật, sinh viên có khả năng nghiên cứu về vai trò và ứng dụng của vi sinh vật bao gồm vi khuẩn, nấm, virut vào nhiều lĩnh vực khác nhau Hiểu biết về nhu cầu dinh dưỡng và quá trình sinh trưởng, trao đổi chất của vi sinh vật cùng với việc vận dụng kiến thức lý thuyết để làm bài tập ở dạng tiếng Việt hoặc tiếng Anh

Mục tiêu về kĩ năng:

- Sinh viên có khả năng thực hiện các thao tác trong phòng thí nghiệm vi sinh vật: phân biệt được các vi sinh vật, nuôi cấy và nghiên cứu cũng như điều khiển quá trình sản xuất các sản phẩm của vi sinh vật

- Phát triển tư duy logic và kỹ năng đọc tài liệu tiếng nước ngoài

Các mục tiêu khác:

- Sinh viên được rèn luyện phương pháp tự học, đọc tài liệu và chuẩn bị bài ở nhà Có thể làm một siminar về một vấn đề nào đó thuộc vi sinh vật học

4 Tóm tắt nội dung môn học:

Vi sinh vật học nghiên cứu thế giới vi sinh vật, cấu trúc và chức năng của các nhóm vi sinh vật cũng như hoạt động dinh dưỡng, sinh trưởng và trao đổi chất của vi sinh vật Vai trò của vi sinh vật trong tự nhiên và trong đời sống con người Tìm hiểu cấu trúc

phân tử và di truyền học vi sinh vật nhằm ứng dụng trong công nghệ ADN tái tổ hơp

5 Nội dung chi tiết môn học

Chương 1 LƯỢC SỬ PHÁT TRIỂN CỦA VI SINH VẬT HỌC

1.1 Sơ lược lịch sử phát triển

1.1.1 Giai đoạn phát triển sớm 1.1.2 Thời kỳ hoàng kim của vi sinh vật học

1.1.3 Giai đoạn đương thời 1.2 Các hệ thống phân loại sinh giới của Linnaeus, Haeckel, Whittaker và Woese

1.3 Vai trò của vi sinh vật trong tự nhiên, trong đời sống sản xuất và trong nghiên cứu

Chương 2 CẤU TRÚC VÀ CHỨC NĂNG TẾ BÀO VI SINH SINH VẬT

Trang 3

2.1 Vi sinh vật nhân sơ

2.1.1 Kích thước, hình dạng và cách sắp xếp 2.1.2 Tổ chức của tế bào nhân sơ

2.1.2.1 Màng tế bào

- Màng sinh chất

- Hệ thống màng nội bào

2.1.2.2 Nền tế bào chất

- Thể vùi (Inclusion bodies)

- Riboxom

- Chaperon phân tử

2.1.2.3 Vùng nhân 2.1.2.4 Thành tế bào

- Cấu trúc peptidoglican

- Thành tế bào vi khuẩn Gram dương

- Thành tế bào vi khuẩn Gram âm

- Cơ chế nhuộm Gram

2.1.2.5 Các hợp phần bên ngoài thành tế bào

- Màng giáp (capsule), lớp nhày và lớp S

- Pili và tiêm mao (fimbriae)

- Tiên mao và sự di động

2.1.2.6 Hoá hướng động (chemotaxis) 2.1.2.7 Nội bào tử của vi khuẩn

2.1.3 Các nhóm nhân sơ chủ yếu

2.1.3.1 Vi khuẩn 2.1.3.2 Vi khuẩn lam 2.1.3.4 Xạ khuẩn

2.2 Vi sinh vật nhân chuẩn

2.2.1 Kích thước, hình dạng và cách sắp xếp 2.2.2 Tổ chức của tế bào nhân chuẩn

2.2.2 1 Thành tế bào 2.2.2.2 Màng tế bào

Trang 4

2.2.2 3 Nền tế bào chất và bào quan 2.2.2.4 Nhân

2.2.3 Các nhóm nhân chuẩn chủ yếu

2.2.3.1 Vi nấm 2.2.3.2 Nguyên sinh động vật 2.2.3.3 Tảo đơn bào

2.2.4 So sánh tế bào sinh vật nhân thật và nhân sơ 2.3 Vi khuẩn cổ

2.4 Bài tập

Chương 3 VIRUT

3.1 Hình thái và cấu trúc của virut

3.2 Các phương thức sinh sản ở virut

3.3 Các phương pháp phân lập và nuôi cấy virut

3.4 Virut của vi khuẩn, động vật, thực vật và prion

3.5 Bài tập

Chương 4 TRAO ĐỔI CHẤT

4.1 Các khái niệm cơ bản

4.2 Các con đường trao đổi chất dị hóa

4.2.1 Các con đường đường phân 4.2.2 Chu trình Krebs

4.2.3 Hô hấp và chuỗi vận chuyển điện tử 4.2.4 Lên men

4.3 Các con đường trao đổi chất đồng hóa

4.4 Sự thống nhất và điều hòa các chức năng trao đổi chất

4.5 Bài tập

Chương 5 DINH DƯỠNG VÀ SINH TRƯỞNG

5.1 Dinh dưỡng của vi sinh vật

5.1.1 Nhu cầu về nguồn cacbon, hidro và ôxi

Các kiểu (typ) dinh dưỡng ở vi sinh vật 5.1.2 Nhu cầu về nguồn nitơ, photpho và lưu huỳnh

Trang 5

5.1.3 Các nhân tố sinh trưởng 5.1.4 Các phương thức thu nhận dinh dưỡng của tế bào

- Khuyếch tán đơn giản

- Vận chuyển chủ động đơn giản

- Chuyển dịch nhóm

- Hệ thống vận chuyển ABC (ATP binding cassette) 5.1.5 Môi trường nuôi cấy

- Môi trường xác định

- Môi trường phức tạp

- Các loại môi trường

5.1.6 Phân lập các chủng thuần khiết 5.2 Sinh trưởng của vi sinh vật

5.2.1 Đường cong sinh trưởng

- Pha lag

- Pha logarit

- Pha cân bằng

- Pha suy vong 5.2.2 Đo sinh trưởng của vi sinh vật

- Xác định số lượng tế bào

- Xác định sinh khối tế bào 5.2.3 Nuôi liên tục vi sinh vật

- Chemostat

- Turbidostat 5.2.4 Ảnh hưởng của các nhân tố môi trường lên sinh trưởng

- Chất tan và hoạt tính nước

- pH

- Nhiệt độ

- Nồng độ ôxi

- Áp suất

- Bức xạ 5.3 Kiểm soát vi sinh vật bằng các tác nhân vật lý và hoá học

5.3.1 Sử dụng các phương pháp vật lý 5.3.2 Sử dụng các tác nhân hoá học

Trang 6

5.3.3 Các chất kháng vi sinh vật

- Các chất kháng sinh và cơ chế tác dụng

- Phương pháp xác định hoạt tính kháng sinh

+ khuyếch tán và pha loãng

- Sự đề kháng chất kháng sinh

+ Các chất kháng nấm + Các chất kháng virut 5.3.4 Các con đường đưa thuốc vào cơ thể 5.3.5 Các cơ chế kháng thuốc

5.4 Bài tập

Chương 6 SINH HỌC PHÂN TỬ VÀ DI TRUYỀN HỌC VI SINH VẬT

6.1 Cấu trúc và chức năng ADN và quá trình sao chép ADN

6.1.1 Cấu trúc axit nucleic 6.1.2 Cấu trúc genom của vi sinh vật nhân sơ 6.1.3 Cấu trúc genom của vi sinh vật nhân chuẩn 6.1.4 Sao chép ADN

6.2 Chức năng của gen

6.3 Các đột biến gen

6.4 Sự tái tổ hợp di truyền và sự chuyển gen

6.5 Bài tập

Chương 7 CÔNG NGHỆ ADN TÁI TỔ HỢP

7.1 Vai trò của công nghệ ADN tái tổ hợp trong công nghệ sinh học

7.2 Các công cụ và kỹ tuật của công nghệ ADN tái tổ hợp

7.3 Ứng dụng của công nghệ ADN tái tổ hợp

7.4 Tính đạo đức và an toàn của công nghệ ADN tái tổ hợp

Chương 8 VI SINH VẬT HỌC THỰC PHẨM VÀ CÔNG NGHIỆP

8.1 Vi sinh vật học thực phẩm

8.1.1 Vai trò của vi sinh vật trong sản xuất thực phẩm 8.1.2 Nguyên nhân và cách phòng ngừa sự hư hỏng thực phẩm 8.1.3 Các bệnh sinh ra từ thực phẩm

Trang 7

8.2 Vi sinh vật học công nghiệp

8.2.1 Vai trò của vi sinh vật trong lên men công nghiệp 8.2.2 Các sản phẩm công nghiệp của vi sinh vật

8.3 Vi sinh vật học xử lý nước và nước thải

8.3.1 Xử lý nước uống 8.3.2 Xử lý nước thải 8.4 Liệu pháp sinh học

Chương 9 SINH THÁI HỌC VI SINH VẬT

9.1 Các khái niệm về sinh thái học vi sinh vật

9.1.1 Quần thể, nhóm loài cùng sinh thái và quần xã 9.1.2 Sinh thái học vi sinh vật

9.1.3 Vi sinh vật trong tự nhiên

- Vi sinh vật và vi môi trường

- Bề mặt và màng sinh học 9.1.4 Nồng độ dinh dưỡng và tốc độ sinh trưởng 9.1.5 Cạnh tranh và hợp tác vi sinh vật

9.2 Các phương pháp dùng trong nghiên cứu sinh thái vi sinh vật

9.3 Vai trò của vi sinh vật trong vòng tuần hoàn sinh địa hóa

PHẦN THỰC HÀNH

Bài 1: Nhuộm Gram, quan sát hình dạng tế bào vi khuẩn

- Cách làm vết bôi

- Phương pháp nhuộm Gram

- Kết quả nhuộm Gram phụ thuộc vào nhiều yếu tố

Bài 2 : Nội bào tử của vi khuẩn

- Nhuộm nội bào tử

- Phương pháp xử lý nhiệt theo Pasteur và quan sát sự sinh trưởng

Bài 3 : Nhận dạng một số nấm mốc thường gặp

- Quan sát chung

- Quan sát cấu trúc mang conidi và conidi

Bài 4 : Nấm men

- Quan sát hình dạng tế bào nấm men Candida và Saccharomycopis

Trang 8

- Một số đặc tính của tế bào Saccharomyces cerevisiae

+ Sự nảy chồi + Khả năng hình thành glicogen + Xác định tỷ lệ tế bào sống, chết theo phương pháp Painting và Kirsop + Quan sát các bào tử nang

+ Sự hình thành CO2

Bài 5 : Đo sinh trưởng của vi sinh vật

- Đếm trực tiếp dưới kính hiển vi

- Đo độ đục

- Đếm số tế bào sống (số khuẩn lạc trên đĩa thạch)

Bài 6 : Vi khuẩn chỉ thị độ nhiễm bẩn nước

- Xác định số lượng coliform và fecal coliform

+ Phương pháp MPN (most - probable - number technique) + Phương pháp màng lọc (membrane filter technique)

- Xác định một số đặc tính của E coli

+ Nhận dạng khuẩn lạc + Các phản ứng sinh hoá đặc trưng + Sự hình thành indol

+ Phản ứng đỏ metil + Phản ứng Voges -Proskauer (phản ứng V.P) + Đồng hoá xitrat

+ Hình thành H2S, lên men sinh axit và khí, deamin hoá

6 Học liệu:

H ọc liệu bắt buộc:

1 Kiều Hữu Ảnh, Giáo trình vi sinh vật học lý thuyết và bài tập giải sẵn tập 1,

2, Nxb Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội, 2006

2 Vũ Thị Minh Đức, Thực tập Vi sinh vật học, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia

Hà Nội, 2001

Học liệu tham khảo:

3 Robert W Bauman, Microbiology, Pearson Benjamin Cummings, 2004

4 Thomas Brock, Biologie of microoganisms 11 th, 2006

Trang 9

5 Lansing M Prescott, John P Harley and Donald A Klein, Microbiology, 5th

McGraw-Hill Higher Education, 2002

6 Gerard J Tortora, Berdell R Funke and Christine L Case Microbiology an introduction, 7th Benjamin Cummings, 2002

7 Michael T Madigan, John M Martinko and Jack Parker, Brock Biology of Microoganisms, 9th Prentice Hall International, Inc, 2000

8 Harley, Prescott, Laboratory excercises in Microbiology, 5th Edition,

McGraw-Hill Higher Education, 2002

7 Hình thức tổ chức dạy học:

7.1 Lịch trình chung:

Nội dung

Hình thức tổ chức dạy học môn học

Tổng

hành thí nghiệm, điền dã

Tự học, tự nghiên cứu

Lý thuyết Bài tập Thảo luận

7.2 Lịch trình tổ chức dạy học cụ thể

chuẩn bị

Hình thức tổ chức dạy học

Kiến thức cốt lõi Chương 1:

1.1 Sơ lược lịch sử phát triển

Đọc tài liệu giáo trình

Giảng lý thuyết trên lớp

Trang 10

Tuần Nội dung chính sinh viên Yêu cầu

chuẩn bị

Kiến thức cốt lõi

1

1.1.1 Giai đoạn phát triển sớm

1.1.2 Thời kỳ hoàng kim của vi sinh vật học

1.1.3 Giai đoạn đương thời

1.2 Các hệ thống phân loại sinh giới của

Linnaeus, Haeckel, Whittaker và Woese

1.3 Vai trò của vi sinh vật trong tự nhiên, trong

đời sống sản xuất và trong nghiên cứu

chuẩn bị bài

2

Chương 2:

2.1 Vi sinh vật nhân sơ

2.1.1 Kích thước, hình dạng và cách sắp xếp

2.1.2 Tổ chức của tế bào nhân sơ

2.1.3 Màng tế bào

2.1.3.1 Màng sinh chất

2.1.3.2 Hệ thống màng nội bào

2.1.4 Nền tế bào chất

2.1.4.1 Thể vùi (Inclusion bodies)

2.1.4.2 Ribosom

2.1.4.3 Chaperon phân tử

2.1.5 Vùng nhân

2.1.6 Thành tế bào

2.1.6.1 Cấu trúc peptidoglican

2.1.6.2 Thành tế bào vi khuẩn Gram dương

2.1.6.3 Thành tế bào vi khuẩn Gram âm

2.1.6.4 Cơ chế nhuộm Gram

2.1.7 Các hợp phần bên ngoài thành tế bào

2.1.7.1 Màng giáp (capsule), lớp nhày và lớp S

2.1.7.2 Pili và tiêm mao (fimbriae)

2.1.7.3 Tiên mao và sự di động

2.1.8 Hoá hướng động (chemotaxis)

2.1.9 Nội bào tử của vi khuẩn

2.1.10 Các nhóm nhân sơ chủ yếu

- Vi khuẩn

- Vi khuẩn lam

- Xạ khuẩn

Đọc tài liệu giáo trình chuẩn bị bài, Giáo trình thực tập vi sinh vật học

Giảng lý thuyết Thực hành tại phòng thí nghiệm

Vi sinh vật học

Trang 11

chuẩn bị

Thực hành: Bài 1

3

Chương 2:

2.2 Vi sinh vật nhân chuẩn

2.2.1 Kích thước, hình dạng và cách sắp xếp

2.2.2 Tổ chức của tế bào nhân chuẩn

2.2.1 Thành tế bào

2.2.2 Màng tế bào

2.2.3 Nền tế bào chất

2.2.4 Nhân

2.2.3 So sánh tế bào sinh vật nhân thật và

nhân sơ

2.2.3 Các nhóm nhân chuẩn chủ yếu

- Vi nấm

- Nguyên sinh động vật

- Tảo đơn bào 2.3 Vi khuẩn cổ

Bài tập

Đọc tài liệu giáo trình chuẩn bị bài, Giáo trình thực tập vi sinh vật

học

Giảng lý thuyết trên lớp Thực hành tại phòng thí nghiệm

Vi sinh vật học

4

Chương 3:

3.1 Hình thái và cấu trúc của virut

3.2 Các phương thức sinh sản ở virut

3.3 Các phương pháp phân lập và nuôi cấy virut

3.4 Virut của vi khuẩn, động vật, thực vật và

prion

- Hình thái và cấu trúc virut

- Đặc điểm để phân loại virut

- Các hình thức sinh sản

- Các phương pháp phân lập và nuôi cấy

- Virut của vi khuẩn, động thực vật và prion

Giảng lý thuyết trên lớp Thực hành tại phòng thí nghiệm

Vi sinh vật học

Trang 12

chuẩn bị

Kiến thức cốt lõi Bài tập, thảo luận về genom virut

5

Chương 4:

4.1 Các khái niệm cơ bản

4.2 Các con đường trao đổi chất dị hóa

4.2.1 Các con đường đường phân

4.2.2 Chu trình Krebs

4.2.3 Hô hấp và chuỗi vận chuyển điện tử

4.2.4 Lên men

- Các con đường trao đổi chất dị hóa

+ Các con đường đường phân

+ Chu trình Krebs

+ Hô hấp và chuỗi vận chuyển điện tử

+ Lên men

Giảng lý thuyết và chữa bài tập phần trao đổi chất

Thực hành tại phòng thí nghiệm

Vi sinh vật học

6

Chương 4:

4.3 Các con đường trao đổi chất đồng hóa

4.4 Sự thống nhất và điều hòa các chức năng

trao đổi chất

7 4.5 Bài tập chương 4

Thảo luận về lên men

Chữa bài tập trên lớp

8

Chương 5:

5.1 Nhu cầu dinh dưỡng cơ bản và nhu cầu dinh

dưỡng bổ sung của vi sinh vật

5.2 Các kiểu dinh dưỡng của vi sinh vật

5.3 Ảnh hưởng của các điều kiện đến sinh

trưởng vi sinh vật

5.3.1 Nhiệt độ

5.3.2 Khí

5.3.3 pH

5.3.4 Áp suất thẩm thấu và áp suất nước

Đọc tài liệu giáo trình chuẩn bị bài,

Giáo trình thực tập vi sinh vật học

Lý thuyết

và chữa bài tập Thực hành tại phòng thí nghiệm

Vi sinh vật học

Trang 13

chuẩn bị

5.4 Các phương pháp xác định sinh trưởng

5.5 Biểu diễn sinh trưởng của vi khuẩn bằng đồ

thị

5.8 Nuôi liên tục trong hệ thống mở

9

Chương 5:

5.9 Các chất ức chế sinh trưởng và các biện

pháp khử trùng

5.9.1 Các loại tác nhân kháng vi sinh vật

5.9.2 Đích tác động của các tác nhân kháng vi

sinh vật

5.9.3 Phổ tác dụng và hiệu quả tác dụng

5.9.4 Các con đường đưa thuốc vào cơ thể

5.9.5 Các cơ chế kháng thuốc

Đọc tài liệu giáo trình chuẩn bị bài,

10

5.10 Bài tập phần sinh trưởng và khống chế

sinh trưởng

Thảo luận về chất kháng sinh và đích tác dụng

Chuẩn bị bài tập trong giáo trình

Chữa bài tập trên lớp

11

Chương 6:

6.1 Cấu trúc và chức năng ADN và quá trình

sao chép ADN

6.1.1 Cấu trúc axit nucleic

6.1.2 Cấu trúc genom của sinh vật nhân sơ

6.1.3 Cấu trúc genom của sinh vật nhân chuẩn

6.1.4 Sao chép ADN

6.1.5 Phiên mã và dịch mã

12

Chương 6:

6.2 Chức năng của gen

6.3 Các đột biến gen

6.4 Sự tái tổ hợp di truyền và sự chuyển gen

6.5 Bài tập

Đọc giáo trình, chuẩn bị bài tập

Định dạng
Số trang	15
Dung lượng	217,31 KB