Document 4006136

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
«УТВЕРЖДАЮ»:
Проректор по учебной работе
_______________________ /Л.М. Волосникова /
__________ _____________ 2011 г.
МИКРОБИОЛОГИЯ, ВИРУСОЛОГИЯ
Учебно-методический комплекс.
Рабочая программа для студентов 020400.62 направления Биология
профили ботаника, зоология, физиология, биоэкология, генетика;
форма обучения – очная
«ПОДГОТОВЛЕНО К ИЗДАНИЮ»:
Автор работы _____________________________/Колоколова Н.Н. /
«______»___________2011 г.
Рассмотрено на заседании кафедры (дата, номер протокола) Соответствует требованиям к
содержанию, структуре и оформлению.
«РЕКОМЕНДОВАНО К ЭЛЕКТРОННОМУ ИЗДАНИЮ»:
Объем _________стр.
Зав. кафедрой ______________________________/ Боме Н.А. /
«______»___________ 2011 г.
Рассмотрено на заседании УМК ИМЕНИТ отделение Биологии (дата, номер протокола)
Соответствует ФГОС ВПО и учебному плану образовательной программы.
«СОГЛАСОВАНО»:
Председатель УМК ________________________/ О.В.Фролова/
«______»_____________2011 г.
«СОГЛАСОВАНО»:
Зав. методическим отделом УМУ_____________/ Федорова С.А./
«______»_____________2011 г.
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИМЕНИТ
Ботаники, биотехнологии и ландшафтной архитектуры
Колоколова Наталья Николаевна
МИКРОБИОЛОГИЯ, ВИРУСОЛОГИЯ
Учебно-методический комплекс. Рабочая программа
для студентов 020400.62 направления «Биология»
профили ботаника, зоология, физиология, биоэкология, генетика;
форма обучения – очная
Тюменский государственный университет
2011
Колоколова
Н.Н.
Микробиология,
вирусология.
Учебнометодический комплекс. Рабочая программа для студентов 020400.62
направления «Биология» профили ботаника, зоология, физиология,
биоэкология, генетика; форма обучения – очная. Тюмень, 2011, 19 стр.
Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС
ВПО с учетом рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению и профилю
подготовки.
Рабочая программа дисциплины опубликована на сайте ТюмГУ:
Микробиология и вирусология [электронный ресурс] / Режим доступа:
http://www.umk3.utmn.ru., свободный.
Рекомендовано к изданию кафедрой ботаники, биотехнологии и
ландшафтной архитектуры. Утверждено проректором по учебной работе
Тюменского государственного университета.
ОТВЕТСТВЕННЫЙ РЕДАКТОР: заведующий кафедрой ботаники,
биотехнологии и ландшафтной архитектуры, д.с.-х.н., профессорБоме Н.А.
© Тюменский государственный университет, 2011.
© Колоколова Н.Н., 2011.
1. Пояснительная записка
1.1.
Цели и задачи дисциплины
Цель преподавания курса – сформировать у студентов представление о
многообразии мира микроорганизмов, вирусов в природе и методологических
подходах в их изучении.
Основные задачи дисциплины:
- изучение и систематизация представлений о прокариотных микроорганизмах:
строении и химическом составе бактериальной клетки, особенностей
энергетического и конструктивного метаболизма, путям обмена генетической
информацией;
- углубление представлений о положении и роли микроорганизмов в природе, их
разнообразии, о взаимоотношениях с другими микроорганизмами;
- формирование представлений о биологическом своеобразии вирусов, способах их
репродукции, особенностях развития умеренных и вирулентных бактериофагов;
- овладение техникой работы с микроорганизмами и методами микробиологических
исследований.
1.2. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата
Дисциплина
«Микробиология, вирусология» относится к базовой
общепрофессиональной части профессионального цикла (Б. 3) федерального
государственного образовательного стандарта высшего профессионального
образования направления 020400.62 Биология и логически взаимосвязана с
дисциплинами «Цитология, гистология», «Генетика и селекция».
Для успешного освоения дисциплины студент должен обладать знаниями
основ общей биологии, зкологии, химии.
Содержание данной дисциплины необходимо для более эффективного
изучения последующих дисциплин – «Физиология растений», «Болезни растений»,
«Экология растений с основами фитоценологии».
1.3. Компетенции выпускника ООП бакалавриата, формируемые в результате
освоения данной ООП ВПО.
В результате освоения ООП бакалавриата выпускник должен обладать следующими
компетенциями:
- приобретает новые знания и формирует суждения по научным, социальным и
другим проблемам, используя современные образовательные и информационные технологии
(ОК3);
- использует в познавательной и профессиональной деятельности базовые знания в
области математики и естественных наук, применяет методы математического анализа и
моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК6);
- правильно ставит цели, проявляет настойчивость и выносливость в их
достижении (ОК15);
- заботится о качестве выполняемой работы (ОК16);
- демонстрирует базовые представления о разнообразии биологических объектов,
понимание значения биоразнообразия для устойчивости биосферы (ПК1);
- использует методы наблюдения, описания, идентификации, классификации
биологических объектов (ПК2);
- демонстрирует знание принципов клеточной организации биологических
объектов, биофизических, биохимических основ, мембранных процессов и молекулярных
механизмов жизнедеятельности (ПК4);
- способен эксплуатировать современную аппаратуру и оборудование для
выполнения для выполнения научно-исследовательских полевых и лабораторных работ
(ПК15).
В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
 Знать: строение прокариотной клетки, типы питания и способы получения энергии
микроорганизмами, структурную организацию и репродукцию вирусов, современные и
классические методы микробиологии.
 Уметь: применять полученные знания о строении, метаболизме прокариот для их
характеристики и взаимосвязи с окружающей средой, проводить микробиологические
исследования на современном оборудовании, анализировать научную литературу,
приобретать новые знания с использованием информационных технологий.
 Владеть: техникой приготовления препаратов микроорганизмов, навыками применения
основных методов микробиологии в научно-исследовательской и практической работе,
методами использования интернет-ресурсов и подготовки презентационного материала.
2.
Структура и трудоемкость дисциплины.
Семестр 5. Форма промежуточной аттестации – экзамен. Общая трудоемкость
дисциплины составляет 4 зачетные единицы или 144 часа.
3.
Тематический план.
1
1.1
1.2
2.2
2.3
3
4
5
6
Модуль 1 «Строение прокариотной клетки»
Предмет и задачи микробиологии в их
1
2
4
6
историческом развитии. Основные
особенности прокариот. Классификация
микроорганизмов. Методы
микробиологии
Морфология, строение и химический
2-4
6
4
9
состав прокариотной клетки
Контрольная работа по модулю
8
8
15
Модуль 2 «Типы питания микроорганизмов»
Размножение, рост и развитие прокариот.
5
2
5
Прокариоты и факторы внешней среды
Обмен веществ и питание
6-7
2
5
микроорганизмов. Поступление
питательных веществ в клетку прокариот
Основные механизмы обмена веществ и
8-9
4
4
6
преобразования энергии у
микроорганизмов. Типы брожения и
анаэробного дыхания. Неполные
окисления
Итого количество баллов
Из них интерактивные
формы занятий, час
Самостоятельная работа
Лабораторные
занятия
Лекции
2
Всего:
2.1
Недели семестра
Тема
Виды учебной
работы и
самостоятельная
работа, в час.
Итого часов по теме
Таблица 1.
№
7
8
9
12
1,5
0-5
19
2,5
0-20
31
0-25
7
0-0,5
7
0-0,5
14
1,5
0-5,5
Таблица 3.
Виды и формы оценочных средств в период текущего контроля
1.1
1.2
Всего
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
Всего
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
Всего
Итого
Модуль 1 «Строение прокариотной клетки»
0-1
0-2
0-2
0-1
0-2
0-2
0-12
0-2
0-4
0-4
0-12
Модуль 2 «Типы питания микроорганизмов»
0-0,5
0-0,5
0-0,5
0-1
0-2
0-2
0-0,5
0-0,5
0-1
0-2
0-2
0-17
0-5,5
0-2,5
0-2
0-4
0-4
0-17
0-5,5
Модуль 3 «Разнообразие микроорганизмов. Вирусы»
0-0,5
0-1
0-2
0-2
0-0,5
0-1
0-2
0-2
0-2
0-4
0-4
0-8,5
0-0,5
0-10
0-1,5
0-4
0-8
0-8
0-8,5
0-10
0-4
0-8
0-16
0-16
37,5
0-15,5
-
Итого
количество
баллов
составление
теста по
заданной теме
Письменные работы
Устный опрос
тест
№ темы
контрольная
работа
3.6
лабораторная
работа
3.4
3.5
защита
лабораторной
работы
3.1
3.2
3.3
ответ на
лабораторном
занятии
2.5
Продолжение таблицы 1
2
3
4
5
6
7
8
9
Использование неорганических доноров
10
4
7
11
1,5
0-0,5
водорода: хемолитотрофные бактерии
Фототрофные бактерии и фотосинтез
11
2
4
6
12
1,5
0-28
Контрольная работа и тестирование по
модулю
Всего:
14
8
29
51
0-35
Модуль 3 «Разнообразие микроорганизмов. Вирусы»
Археи
12
1
2
3
0-0,5
Фиксация молекулярного азота
12
1
4
3
7
1,5
0-5
Фенотипическая и генотипическая
13
2
7
9
0-0,5
изменчивость. Мутации и генетическая
рекомбинация
Микрофлора воздуха, воды, почвы
14
2
8
3
13
1,5
0-5
Взаимоотношения микроорганизмов с
15
2
8
4
14
3
0-18,5
растениями, животными, человеком
Контрольная работа по антибиотикам
Вирусы. Структурная организация и
16-18
6
9
15
0-10,5
репродукция вирусов. Бактериофаги
Тестирование по вирусам
Всего:
14
20
28
62
0-40
Итого (часов, баллов):
36
36
72
144
14,5
0-100
Из них в интерактивной форме
14,5
14,5
фронтальный
опрос на
лекции
1
2.4
0-3
0-3
0-5
0-20
0-25
-
0-0,5
0-0,5
0-5,5
0-0,5
0-28
0-35
0-3
0-0,5
0-5
0-0,5
0-5
0-18,5
0-10,5
0-40
0-100
Примечание: номера тем соответствуют названиям, приведенным в таблице 1.
Таблица 4.
Планирование самостоятельной работы студентов
№
Модули и темы
Виды СРС
обязательные
дополнительные
1.1
Предмет и задачи микробиологии
в их историческом развитии.
Основные особенности
прокариот. Классификация
микроорганизмов. Методы
микробиологии
Морфология, строение и
химический состав прокариотной
клетки
Неделя
семестра
Объем
часов
Кол-во
баллов
1
6
0-5
2-4
9
0-20
15
0-25
5
5
0-0,5
6-7
5
0-0,5
8-9
6
0-5,5
10
7
0-0,5
11
6
0-28
29
0-35
12
3
0-0,5
12
7
0-5
13
9
0-0,5
14
13
0-5
15
4
0-18,5
Модуль 1 «Строение прокариотной клетки»
1.2
Контрольная работа по модулю
Выполнение и
защита
лабораторной
работы
Работа с
дополнительной
литературой для
составления тестов
Выполнение и
Работа с
защита
дополнительной
лабораторной
литературой;
работы,
сайты Интернет
подготовка к
контрольной
работе
Выполнение контрольной работы,
составление тестов по заданной теме
Всего по модулю 1:
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
Модуль 2 «Типы питания микроорганизмов
Размножение, рост и развитие
Чтение
Чтение
прокариот. Прокариоты и
обязательной
дополнительной
факторы внешней среды
литературы
литературы
Обмен веществ и питание
Чтение
Подготовка к
микроорганизмов. Поступление
обязательной
лабораторному
питательных веществ в клетку
литературы
занятию
прокариот
Основные механизмы обмена
Выполнение и
Работа с
веществ и преобразования
защита
дополнительной
энергии у микроорганизмов.
лабораторной
литературой;
Типы брожения и анаэробного
работы
сайты Интернет
дыхания. Неполные окисления
Использование неорганических
Подготовка к
Подготовка к
доноров водорода:
контрольной
лабораторному
хемолитотрофные бактерии
работе
занятию
Фототрофные бактерии и
Выполнение и
Чтение
фотосинтез
защита
дополнительной
лабораторной
литературы
работы
Контрольная работа и
Выполнение контрольной работы,
тестирование по модулю
выполнение теста
Всего по модулю 2:
Модуль 3 «Разнообразие микроорганизмов. Вирусы»
Археи
Чтение
Подготовка к
обязательной
лабораторному
литературы
занятию
Фиксация молекулярного азота
Выполнение и
Чтение
защита
дополнительной
лабораторной
литературы
работы
Фенотипическая и
Чтение
Подготовка к
генотипическая изменчивость.
обязательной
лабораторному
Мутации и генетическая
литературы
занятию
рекомбинация
Микрофлора воздуха, воды,
Выполнение и
Подготовка к
почвы
защита
лабораторному
лабораторной
занятию
работы
Взаимоотношения
Выполнение и
Работа с
микроорганизмов с растениями,
защита
дополнительной
животными, человеком.
лабораторной
литературой;
работы,
сайты Интернет
подготовка к
контрольной
работе
Контрольная работа по
Выполнение контрольной работы
антибиотикам
Продолжение таблицы 4
1
3.6
2
3
Вирусы. Структурная
организация и репродукция
вирусов. Бактериофаги
Чтение
обязательной
литературы
Работа
с
дополнительной
литературой;
сайты Интернет
Тестирование по вирусам
Всего по модулю 3:
ИТОГО:
Выполнение теста
4
5
6
16-18
9
0-10,5
28
0-40
0-100
72
Примечание: Примерную программу самостоятельной работы студентов см. в
Приложение 2 «Положения о самостоятельной работе студентов в государственном
образовательном учреждении высшего профессионального образования «Тюменский
государственный университет»».
4.
Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми
(последующими) дисциплинами
№
п/п
1.
2.
3.
4
5.
5.
Наименование
обеспечиваемых
(последующих)
дисциплин
Цитология,
гистология
Генетика и
селекция
Физиология
растений
Болезни
растений
Экология
растений с
основами
фитоценологии
Темы дисциплины необходимые для изучения обеспечиваемых
(последующих) дисциплин
1.1 1.2 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
Содержание дисциплины.
Тема 1. Предмет и задачи микробиологии в их историческом развитии.
Основные особенности прокариот. Классификация
микроорганизмов.
Методы
микробиологии. Открытие микроорганизмов. Развитие представлений о микробной
природе
брожения, гниения,
инфекционных
заболеваний.
Научная
деятельность
Л.Пастера. Микробиология в ХХ в. Развитие микробиологии в России. Прокариоты и
эукариоты: сходства и различия. Общие свойства микроорганизмов. Проблемы
систематики прокариот. Нумерическая таксономия, хемотаксономия, геносистематика.
Группы прокариотных организмов. Основные методы микробиологических исследований.
Тема 2. Морфология, строение и химический состав прокариотной клетки.
Форма прокариот. Структура. Химический состав и функции компонентов прокариотной
клетки.
Клеточная
стенка
грамположительных,
грамотрицательных
бактерий,
+
архебактерий.
Ворсинки
Капсулы, слизистые слои и чехлы. Жгутики и механизмы движения.
(фимбрии,
пили).
Мембраны.
Цитозоль
и
рибосомы.
Внутрицитоплазматические включения. Генетический аппарат и репликация хромосомы.
Тема 3. Размножение, рост и развитие прокариот. Прокариоты и факторы
внешней
среды.
Способы
размножения
прокариот.
Морфологически
дифференцированные и покоящиеся клетки. Образование эндоспор. Элективные методы
культивирования микроорганизмов. Рост бактериальной популяции в периодической
культуре.
Непрерывные
культуры
микроорганизмов.
Отношение
прокариот
к
молекулярному кислороду и кислотности среды. Влияние температуры, излучения и
других факторов на микроорганизмы.
Тема
4.
Обмен
веществ
и
питание
питательных веществ в клетку прокариот.
микроорганизмов.
Поступление
Особенности конструктивного и
энергетического метаболизма микроорганизмов. Типы питания прокариот. Хемотрофия и
фототрофия; органотрофия и литотрофия; автотрофия и гетеротрофия. Основные
механизмы поступления питательных веществ в клетку: пассивная и облегченная
диффузия, активный транспорт, перенос групп.
Тема 5. Основные механизмы обмена веществ и преобразования энергии у
микроорганизмов. Типы брожения и анаэробного дыхания. Неполные окисления.
Пути
катаболизма
гексоз.
фосфорилирование,
Цикл
сопряженное
трикарбоновых
с
кислот.
транспортом
Дыхательная
электронов.
цепь
и
Биосинтез
низкомолекулярных веществ. Способы получения энергии у хемоорганотрофных
бактерий: брожение, анаэробное и аэробное дыхание. Основные типы брожения –
молочнокислое, спиртовое, пропионовокислое, маслянокислое и др. Типы анаэробного
дыхания – нитратное (денитрификация), сульфатное и серное, карбонатное, фумаратное.
Неполные окисления. Образование уксусной и других органических кислот. Группы
хемоорганотрофных
эубактерий:
метилотрофы;
уксуснокислые
бактерии;
аммонифицирующие бактерии; бактерии, разрушающие целлюлозу; денитрифицирующие
бактерии.
Тема 6. Использование неорганических доноров водорода: хемолитотрофные
бактерии.
Общая
характеристика
хемолитотрофов.
Группы
хемолитотрофных
эубактерий: тионовые бактерии, ацидофильные железобактерии, нитрифицирующие
бактерии,
бактерии.
водородные
бактерии,
карбоксидобактерии,
сульфатвосстанавливающие
Тема
7.
Археи.
Общая
характеристика
архей
(архебактерий).
Группы
архебактерий: экстремальные галофилы; метанобразующие бактерии; архебактерии без
клеточной
стенки;
архебактерии,
восстанавливающие
сульфиты;
экстремальные
термофилы, метаболизирующие молекулярную серу.
Тема 8. Фототрофные бактерии и фотосинтез. Группы фотосинтезирующих
эубактерий: пурпурные бактерии,
прохлорофиты.
Оксигенный
фототрофных
бактерий,
и
зеленые бактерии, гелиобактерии, цианобактерии,
аноксигенный
особенности
фотосинтез.
спектров
Основные
поглощения.
пигменты
Организация
фотосинтетического аппарата. Фотофосфорилирование. Пути ассимиляции углекислоты
фототрофными бактериями. Особенности использования энергии света галобактериями
(бесхлорофилльный фотосинтез). Фототрофные бактерии в природе.
Тема 9. Фиксация молекулярного азота. Фиксация азота свободноживущими
бактериями. Фиксация азота симбиотическими бактериями. Биохимия азотфиксации.
Тема 10. Фенотипическая и генотипическая изменчивость. Мутации и
генетическая рекомбинация.
Наследственная и ненаследственная изменчивость.
Генотипическая изменчивость у прокариот как результат мутации и рекомбинации. Типы
мутаций. Рекомбинация у прокариот: трансформация, конъюгация и трансдукция.
Плазмиды. Свойства плазмид. Основные группы плазмид.
Тема 11. Микрофлора воздуха, воды, почвы. Распространение микроорганизмов
в природе. Почва и вода как естественные среды обитания микроорганизмов. Основные
группы микроорганизмов почвы, воды, воздуха. Методы определения численности
микроорганизмов в почве, воде, воздухе. Роль микроорганизмов в круговороте веществ в
природе.
Тема 12. Взаимоотношения микроорганизмов с растениями, животными,
человеком. Взаимоотношение микроорганизмов и растений. Микрофлора ризосферы.
Корневые клубеньки и микориза. Эпифитная микрофлора растений. Фитопатогенные
микроорганизмы. Взаимоотношения микроорганизмов с человеком и животными.
Нормальная микрофлора человека и животных. Патогенные микроорганизмы.
Тема 13. Вирусы. Структурная организация и репродукция вирусов.
Бактериофаги.
История
открытия
вирусов.
Строение
и
особенности
вирусов.
Классификация и таксономия вирусов. Типы взаимодействия вируса с клеткой хозяина:
продуктивный (литический), интегративный (вирогения), абортивный. Репликация у ДНКсодержащих
вирусов,
вирусов
с
негативным
РНК-геномом
(минус-нитевые)
и
положительным РНК-геномом (плюс-нитевые), ретровирусов. Культивирование вирусов.
Вирусы растений, животных, человека. Вирусы бактерий (бактериофаги). Морфология
бактериофагов. Размножение вирулентного фага: литический цикл. Развитие умеренных
фагов: лизогения. Вироиды. Прионы.
6.
Планы семинарских занятий.
Семинарские занятия не предусмотрены учебным планом.
7.
Темы лабораторных работ (Лабораторный практикум).
№
Темы лабораторных работ
Объекты изучения
Кол-во
часов
Модуль 1
1.
Изучение микроорганизмов в
световом микроскопе:
препараты живых и
фиксированных окрашенных
клеток микроорганизмов
Прокариотные (бактерии воздуха) и
эукариотные
микроорганизмы
(пекарские дрожжи)
4
2.
Культурально-морфологические
свойства микроорганизмов
Прокариотные микроорганизмы
4
Модуль 2
1.
Молочнокислое брожение и
микрофлора молочнокислых
продуктов. Маслянокислое
брожение
Молочнокислые
клостридии
бактерии,
2.
Типы питания микроорганизмов
Фототрофные и хемотрофные
микроорганизмы
4
4
Модуль 3
1.
Азотфиксация. Изучение
свободноживущих и
симбиотических
азотфиксирующих бактерий
Клостридии, азотобактеры, ризобии
4
2.
Микрофлора воздуха и воды
Бактерии и грибы воздуха и воды
8
3.
Определение фитопатогенных
микроорганизмов
Фитопатогенные микроорганизмы
4
4.
Определение чувствительности
бактерий к антибиотическим
веществам
Прокариотные микроорганизмы
4
Примечание: перечень необходимого инструментария для проведения лабораторных
работ приведен в разделе 12.
8.
Примерная тематика курсовых работ (если они предусмотрены учебным планом
ООП).
Курсовая работа по дисциплине учебным планом не предусмотрена.
9.
Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов.
Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной
аттестации по итогам освоения дисциплины.
Самостоятельная работа студентов направления «Биология» по дисциплине
«Микробиология, вирусология» включает следующие виды учебной деятельности: чтение
обязательной и дополнительной литературы, включая сайты Интернет; подготовку к
лабораторной работе; защиту курсовой работы, подготовку к контрольной работе;
выполнение контрольной работы; выполнение теста, составление теста по заданной теме.
На контрольную работу отводится не менее 45 минут. Контрольная работа состоит
из вопросов, требующих поиска обоснованного развернутого ответа.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Контрольные вопросы:
Модуль 1 «Строение прокариотной клетки»:
Особенности прокариот.
Основные структуры бактериальной клетки.
Организация клеточной стенки грамположительных и грамотрицательных
бактерий. Строение муреина. Клеточная стенка архей.
Капсулы прокариот: строение и функции, практическое использование.
Цитоплазматическая мембрана бактерий, ее организация и функции.
Жгутики, фимбрии и пили бактерий: строение и функции.
Организация ядерного аппарата бактерий. Плазмиды.
Запасные вещества и другие клеточные включения бактерий.
Этапы эндоспорообразования. Другие покоящиеся формы микроорганизмов.
Практическое использование спорообразующих бактерий.
Модуль 2 «Типы питания микроорганизмов»:
1. Физиологическое разнообразие микроорганизмов. Классификация
микроорганизмов по типу обмена веществ.
2. Способы получения энергии прокариотами.
3. Классы брожения.
4. Неполные окисления микроорганизмов.
5. Типы анаэробного дыхания.
6. Сульфатвосстанавливающие бактерии.
7. Диссимиляционная нитратредукция.
8. Карбонатное дыхание.
9. Гетеротрофы и автотрофы.
10. Метилотрофные микроорганизмы.
11. Хемоорганотрофия и хемолитотрофия.
12. Нитрификация.
13. Водородные бактерии и карбоксидобактерии.
14. Серобактерии
15. Железобактерии.
16. Отношение микроорганизмов к кислороду.
Модуль 3 «Разнообразие микроорганизмов. Вирусы»:
1. Микроорганизм – продуценты биологически активных веществ. Антибиотики, их
особенности.
2. Классификация антибиотиков по источнику получения, химическому строению,
спектру и механизму действия.
3. Спектр действия антибиотиков.
4. Механизм действия антибиотиков.
5. Побочное действие антибиотиков.
6. Устойчивость микроорганизмов к действию антибиотиков (генетические и
биохимические механизмы устойчивости).
В состав тестов входят задания на установление соответствий этапов и процессов.
Студенты выполняют тестирование по модулю (2 и 3).
Примеры тестовых заданий по Модулю 2 «Типы питания микроорганизмов»:
1. Ацетогенные бактерии по типу питания являются:
1) фотолитогетеротрофами
2) хемолитогетеротрофами
3) хемолитоавтотрофами
4) нет правильного ответа
2. К хемолитотрофным организмам относятся бактерии, которые:
1) в качестве донора электронов используют неорганические соединения
2) получают энергию в результате анаэробного дыхания
3) окисляют органические соединения
4) получают энергию в результате аэробного дыхания
3. Нитрификация – это процесс, при котором в результате деятельности
микроорганизмов происходит:
1) восстановление нитратов
2) усвоение молекулярного азота
3) выделение аммиака
4) окисление аммиака
4. Где находится дыхательная электронтранспортная цепь у аэробных прокариот:
1) в цитоплазме
2) на внутренней мембране митохондрий
3) в аэросомах
4) на цитоплазматической мембране
5. Брожение характеризуется:
1) отсутствием внешних акцепторов электронов
2) полным окислением субстрата
3) чувствительностью к молекулярному кислороду
4) образованием недоокисленных продуктов и выделением их из клетки
6. Денитрифицирующие бактерии способны:
1) восстанавливать SO42- до S0
2) окислять NH4+ до NO33) восстанавливать NO3- до N2
4) осуществлять фотосинтез
7. Какими путями может происходить превращение глюкозы до пирувата у бактерий:
1) фруктозобифосфатный путь
2) пентозофосфатный путь
3) путь Кальвина
4) кето-дезокси-фосфоглюконатный путь
8. В экосистемах с серой наблюдается следующая цепь событий
SO42-→SO32-→S3O62-→ S2O32-→ S2-, происходящая в результате:
1) гниения органических веществ
2) диссимиляционной сульфатредукции
3) сульфофикации
4) деятельности хемолитотрофных серобактерий
9. Метилотрофные бактерии способны:
1) усваивать сложные органические соединения
2) использовать СО2
3) окислять органические кислоты
4) использовать одноуглеродные соединения (кроме СО2) или 2-3углеродные соединения, при которых атомы углерода не связаны друг с
другом.
Примеры тестовых заданий по Модулю 3 «Разнообразие микроорганизмов. Вирусы»:
1. Тип симметрии вируса табачной мозаики:
А) комбинированный
Б) лучевой
В) спиральный
Г) асимметричный
2. Ферменты, участвующие в проникновении вируса в клетку:
А) ревертаза
Б) экзонуклеаза
В) эндонуклеаза
Г) нейраминидаза
Д) лизоцим
3. Этап транскрипции при реализации генетической информации вирусного генома
отсутствует у вирусов:
А) двунитевых ДНК-содержащих
Б) однонитевых ДНК-содержащих
В) ретровирусов
Г) с положительным геномом
Д) с негативным геномом
4. РНК-зависимая РНК-полимераза присутствует у вирусов:
А) с положительным геномом
Б) с негативным геномом
В) ретровирусов
5. Фрагментированный геном имеют вирусы:
А) табачной мозаики
Б) гриппа
В) ротавирусы
Г) полиомиелита
6. Бактериофаг кишечной палочки содержит:
А) однонитевую ДНК
Б) двунитевую ДНК
В) однонитевую РНК
Г) двунитевую РНК
7. Тип взаимодействия профага с клеткой:
А) литический
Б) интегративный
В) абортивный
8. Суперкапсид имеют вирусы:
А) полиомиелита
Б) гриппа
В) ВИЧ
Г) гепатита А
9. Вирус с интегративным типом взаимодействия:
А) гепатит А
Б) гепатит В
В) гепатит С
Г) ВИЧ
10. РНК-содержащие вирусы:
А) гепатита В
Б) гриппа
В) табачной мозаики
Г) ВИЧ
11. Проникновение бактериофага в клетки происходит путем:
А) виропексиса
Б) слияния мембран
В) инъекции
12. РНК-зависимая ДНК-полимераза характерна для вирусов:
А) гриппа
Б) табачной мозаики
В) ВИЧ
Г) клещевого энцефалита
Д) онковирусов
13. Адсорбцию вируса гриппа на клетке обеспечивают:
А) репликаза
Б) нейраминидаза
В) гемагглютинин
Г) эндонуклеаза
14. Вирусы, у которых нуклеиновая кислота выполняет две функции:
А) ретровирусы
Б) двунитевые ДНК-содержащие
В) двунитевые РНК-содержащие
Г) с положительным геномом
Д) с негативным геномом
15. С бактериями определенного вида взаимодействуют:
А) типовые фаги
Б) моновалентные
В) поливалентные
Г) олиговалентные
Контрольные вопросы для подготовки к экзамену:
Предмет и методы микробиологии; ее место в современной биологии.
Общие свойства микроорганизмов.
Методы микробиологических исследований.
Прокариотные и эукариотные микроорганизмы; сходство и основные различия.
Накопительные и чистые культуры микроорганизмов, определение понятий, способ
получения.
6. Натуральные, синтетические и полусинтетические среды для культивирования
микроорганизмов.
7. Рост бактерий в периодической культуре.
8. Методы стерилизации сред, посуды и инструментов.
9. Влияние физико-химических условий на рост микроорганизмов.
10. Основные структуры бактериальной клетки. Форма бактерий.
11. Строение муреина и клеточной стенки грамположительных бактерий.
12. Строение клеточной стенки грамотрицательных бактерий.
13. Организация клеточной стенки архебактерий. L-формы бактерий и микоплазмы.
14. Жгутики, расположение, механизм движения.
15. Фимбрии и пили: строение и функции.
16. Капсулы, слизистые слои и чехлы: строение и функции; применение капсульных
микроорганизмов в промышленности.
17. Цитоплазматическая мембрана
бактериальной клетки. Химический состав,
структура, функции.
18. Особенности организации ядерного аппарата бактерий.
19. Запасные вещества и другие внутриклеточные включения бактерий.
20. Спорообразование у бактерий. Строение и функции эндоспор, этапы
эндоспоробразования.
21. Механизм питания микроорганизмов. Поступление питательных веществ в
бактериальную клетку.
22. Типы питания микроорганизмов.
23. Пути метаболизма глюкозы у микроорганизмов.
24. Биологическая сущность брожения. Двухфазность брожения. Классы брожений,
практическое использование.
25. Молочнокислое
гомои
гетероферментативное
брожение.
Биология
микроорганизмов, роль в природе, практическое использование.
26. Спиртовое брожение, биология микроорганизмов, практическое использование.
27. Маслянокислое брожение, биологические особенности микроорганизмов,
распространение и роль в природе.
28. Пропионовокислое
брожение
и
микроорганизмы,
его
вызывающие,
распространение и применение в промышленности.
29. Неполные окисления. Уксуснокислые бактерии, их биологические особенности,
распространение и использование в промышленности.
30. Способы получения энергии прокариотами. Отношение микроорганизмов к
кислороду.
31. Аэробное и анаэробное дыхание. Типы анаэробного дыхания.
32. Сульфатредукция, биология микроорганизмов, распространение и роль в природе.
33. Денитрификация, биология и распространение денитрификаторов, роль в природе.
Ассимиляционная и диссимиляционная нитратредукция.
34. Метанобразующие бактерии и их особенности, распространение и роль в природе,
практическое использование.
35. Гетеротрофы и автотрофы. Определение понятий, примеры. Особенности
питательных сред для их культивирования.
36. Микроорганизмы (метилотрофы), окисляющие одноуглеродные соединения,
практическое использование.
1.
2.
3.
4.
5.
37. Хемоорганотрофия и хемолитотрофия. Определение понятий, примеры.
38. Нитрификация: особенности процесса, биология, значение этого процесса в
природе.
39. Карбоксидобактерии, их биология и роль в природе, практическое использование.
40. Водородные бактерии, биология, распространение и роль в природе, практическое
использование.
41. Серобактерии, биологические особенности, распространение и роль в природе.
Использование в биометаллургии.
42. Железобактерии: особенности строения и метаболизма, распространение и роль в
природе. Бактериальное выщелачивание металлов.
43. Общая характеристика хемолитотрофов.
44. Архебактерии, особенности строения, представители.
45. Фототрофы. Состав, организация и функции фотосинтезирующего аппарата
бактерий.
46. Аноксигенный фотосинтез, биология фототрофных бактерий, роль в природе.
47. Галобактерии, особенности строения, распространение, использование световой
энергии галобактериями.
48. Плазмиды, классификация, значение.
49. Коньюгация. Особенности полового процесса у прокариот.
50. Трансдукция, различные типы трансдукции, значение этого процесса в природе.
51. Трансформация микроорганизмов.
52. Вирусы, основные их свойства. Строение вириона.
53. Типы взаимодействия вируса и клетки. Продуктивный тип взаимодействия.
54. Репродукция РНК-содержащих вирусов.
55. Бактериофаги, строение Т-четных фагов. Размножение вирулентного фага,
литический цикл взаимодействия вируса с клеткой.
56. Умеренные вирусы, их развитие. Лизогения.
57. Азотфиксирующие микроорганизмы. Свободноживущие и симбиотические
азотфиксаторы, их роль в природе, использование в сельском хозяйстве.
58. Патогенные микроорганизмы и вирусы, их распространение.
59. Использование микроорганизмов для получения пищевых и кормовых продуктов,
химических реактивов, лекарственных препаратов.
60. Антибиотики. Классификация, механизм действия. Причины возникновения
устойчивости микроорганизмов к антибиотикам.
61. Микрофлора почв, воды, воздуха. Методы определения численности
микроорганизмов в почве, воде, воздухе.
62. Взаимоотношения микроорганизмов с растениями. Определение фитопатогенных
микроорганизмов.
Образовательные технологии.
Во время изучения дисциплины «Микробиология, вирусология» используются
различные образовательные технологии, включающие как традиционные, так и
интерактивные подходы. Лекции проводятся с использованием мультимедийных средств
(презентации). В интерактивной форме (работа в малых группах), с целью развития
навыков самостоятельной научно-исследовательской работы, способностей проводить
статистический анализ полученных экспериментальных данных проводятся лабораторные
занятия и тесты (включая составление тестовых вопрсов).
Для текущего контроля знаний студентов используются контрольные работы в конце
каждого модуля и (или) тесты, предложены вопросы к экзамену.
10.
11.
Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины (модуля).
11.1. Основная литература:
1. Гусев М.В., Минеева Л.А. Микробиология. М.: Издательский центр «Академия»,
2003. 464 с.
2. Нетрусов А.И., Котова И.Б. Микробиология. М.: Издательский центр
«Академия», 2006. 352 с.
3. Шлегель Г. Общая микробиология. М.: Мир, 1987. 567 с.
4. Стейниер Р., Эдельберг Э., Ингрэм Дж. Мир микробов. М.: Мир, 1979. Т. 1-3.
5. Лурия С., Дарнелл Дж. Общая вирусология. М.: Мир, 1970. 423 с.
11.2. Дополнительная литература:
1. Колоколова Н.Н. Микроорганизмы в природных ценозах. Учебное пособие.
Тюмень: Изд-во ТюмГУ, 2008. 136 с.
2. Громов Б.В. Строение бактерий. Л.: Изд-во Ленинградского ун-та, 1985. 190 с.
3. Громов Б.В., Павленко Г.В. Экология бактерий. Л.: Изд-во Ленинградского унта, 1989. 246 с.
4. Готтшалк Г. Метаболизм бактерий. М.: Мир, 1982. 312 с.
5. Мишустин Е.Н., Емцев В.Т. Микробиология. М.: Колос, 1978. 320 с.
6. Воробьева Л.И. Техническая микробиология. М.: Изд-во Московского
университета, 1987. 167 с.
7. Промышленная микробиология / Под ред. Н.С. Егорова. М.: Высшая школа, 1989.
686 с.
8. Егоров Н.С. Основы учения об антибиотиках. М.: Изд-во Московского ун-та,
1994. 512 с.
9. Кондратьева Е.Н. Хемолитотрофы и метилотрофы. М.: Изд-во
Московского ун-та, 1983. 176 с.
10. Звягинцев Д.Г. Почва и микроорганизмы. М.: Изд-во Моск. Ун-та, 1987. 256 с.
11. Горленко В.М., Дубинин Г.А., Кузнецов С.И. Экология водных
микроорганизмов. М.: Наука, 1977. 289 с.
12. Заварзин Г.А., Колотилова Н.Н. Введение в природовенческую микробиологию.
М.: Книжный дом «Университет», 2001. 256 с.
13. Борисов Л.Б. Медицинская микробиология, вирусология, иммунология. М.:
Медицинское инф. агенство, 2005. 736 с.
14. Поздеев О.К. Медицинская микробиология / Под ред. В.И. Покровского. М.:
ГЭОТАР-МЕД, 2004. 768 с.
15. Статьи в периодических изданиях – «Успехи микробиологии», журналах –
«Микробиология», «Прикладная биохимия и микробиология», «Экология» и др.
11.3. Программное обеспечение и Интернет-ресурсы:
www.microbiologu.ru
www.glossary.ru
www.elibrary.ru
www.wikipedia.ru
www.bse.sci-lib.com
www.medbook.net.ru
www.medliter.ru
12.
Технические средства и материально-техническое обеспечение дисциплины
(модуля).
При чтении лекций по микробиологии и вирусологии применяется
мультимедийное оборудование; используются презентации, составленные автором.
Лабораторные
работы
выполняются
в
лаборатории
микробно-растительных
взаимодействий, оснащенной необходимым современным оборудованием (микроскопы,
бинокуляры, ламинарный бокс, вытяжные шкафы, сухожаровой шкаф, термостат и
климатическая камера для культивирования микроорганизмов и холодильник для
хранения микроорганизмов, автоклав для стерилизации питательных сред, посуды,
инструментария). Для культивирования микроорганизмов используются питательные
среды различного состава. Для приготовления препаратов микроорганизмов используются
необходимые реактивы, микробиологические петли, препаровальные иглы, предметные и
покровные стекла.