ПРИМЕРНАЯ ПРОГРАММА Наименование дисциплины - МИКРОБИОЛОГИЯ Рекомендуется для направления подготовки

ПРИМЕРНАЯ ПРОГРАММА
Наименование дисциплины - МИКРОБИОЛОГИЯ
Рекомендуется для направления подготовки
110400 «Агрономия»
Квалификация (степень) выпускника – бакалавр
1
1. Цели и задачи дисциплины
Цель – формирование знаний по основам общей и сельскохозяйственной
микробиологии и умений использования полученных знаний для решения
практических задач сельскохозяйственного производства.
Задачи:
 изучить систематику, морфологию, генетику и размножение бактерий;
метаболизм микроорганизмов, участие микроорганизмов в превращениях различных соединении;
 изучить почвенные микроорганизмы и освоить методы определения их
состава и активности;
 сформировать понятия о роли микроорганизмов в почвообразовательном процессе и воспроизводстве плодородия почв, микробиологических
процессах при получении органических удобрений; о влиянии агротехнических приемов на почвенные микроорганизмы; о возможности использования микроорганизмов в технологиях сельскохозяйственного
производства.
2. Место дисциплины в структуре ООП
Дисциплина входит в базовую часть профессионального цикла.
Предшествующими дисциплинами, на которых непосредственно базируется «Микробиология», являются школьный курс биологии, ботаника, органическая и неорганическая химия, почвоведение.
Дисциплина «Микробиология» является основополагающим для изучения
последующих дисциплин: земледелие, агрохимия, физиология и биохимия
растений, растениеводство.
3. Требования к результатам освоения дисциплины
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих
компетенций:
 использование основных законов естественнонаучных дисциплин в
профессиональной деятельности, применяет методы математического
анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования;
 готовности использовать микробиологические технологии в практике
производства и переработки сельскохозяйственной продукции;
 способности к лабораторному анализу образцов почв, растений и продукции растениеводства.
В результате изучения дисциплины студент должен:
знать: историю и задачи микробиологии, систематику, морфологию, генетику и размножение бактерий; взаимоотношения микроорганизмов и окружающей среды; взаимоотношениях микроорганизмов между собой и с другими существами; метаболизм микроорганизмов, участие микроорганизмов
в превращениях соединений углерода, азота, фосфора, серы, железа и других
элементов; почвенные микроорганизмы и методы определения их состава и
2
активности; роль почвенных микроорганизмов в формировании и воспроизводстве плодородия почвы; о влиянии технологических приемов на деятельность микроорганизмов в почве; о синтетических химических соединениях и
их детоксикации микроорганизмами; эпифитных микроорганизмах растений;
о биопрепаратах сельскохозяйственного назначения; микробиологии кормов;
уметь: приготовить препараты микроорганизмов, различать основные
формы бактерий, проводить количественный учет микроорганизмов в различных субстратах, получать накопительные и чистые культуры микроорганизмов, проводить качественные реакции на продукты метаболизма микроорганизмов;
владеть: методами приготовления препаратов и микроскопирования, методами культивирования микроорганизмов; микробиологическими методами
лабораторного анализа образцов почв, растений и продукции растениеводства.
4. Объем дисциплины и виды учебной работы
Виды учебной работы
Всего
часов
54
Аудиторные занятия (всего)
В том числе:
Лекции (Л)
18
Лабораторные работы (ЛР)
36
54
Самостоятельная работа
В том числе:
Самоподготовка (самостоятельное изучение разде44
лов, проработка и повторение лекционного материала и материала учебников и учебных пособий,
подготовка к лабораторным работам, коллоквиуму
и рубежному контролю и т.д.), (СРС)
Реферат
10
Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен)
экзамен
108
Общая трудоемкость
часы
3
зачетные единицы
Семестр
3
54
18
36
54
44
10
экзамен
108
3
5.Содержание дисциплины
5.1. Содержание разделов дисциплины
№
Наименование
Содержание раздела
п/п
раздела
дисциплины
1
Общая микро- Систематика, морфология и размножение бактерий.
биология
Генетика и селекция микроорганизмов.
Микроорганизмы и окружающая среда.
Физиология, обмен веществ и энергии у микроорганизмов.
3
2
Сельскохозяйственная микробиология
Превращение соединений углерода микроорганизмами. Основные бродильные и окислительные процессы.
Участие микроорганизмов в круговороте азота.
Почвенная микробиология. Влияние агроприемов на
почвенные микроорганизмы.
Взаимоотношения почвенных микроорганизмов и
растений.
Микробиологические землеудобрительные препараты и средства защиты растений.
Микробиология кормов.
1. «Общая микробиология»
«Систематика, морфология и размножение бактерий».
Объекты микробиологии, место микробиологии в системе биологических
наук, роль микроорганизмов в природе и жизни человека.
Общие сведения по систематике и номенклатуре прокариот. Принципы
нумерической и филогенетической систематики.
Микроорганизмы, не имеющие клеточного строения. Морфологические
типы бактерий. Ультраструктура бактериальной клетки. Споры и спорообразование. Рост и размножение бактерий.
«Генетика и селекция микроорганизмов».
Механизмы модификации и мутации у бактерий, механизмы трансформации, трансдукции и конъюгации. Генетическая инженерия в микробиологии.
«Микроорганизмы и окружающая среда».
Действие факторов окружающей среды на микроорганизмы. Физиологические группы микроорганизмов по отношению к факторам внешней среды.
Влияние температуры, рН, доступности воды, излучения и др. на активность
микроорганизмов. Влияние биотических факторов на микроорганизмы.
«Физиология, обмен веществ и энергии у микроорганизмов».
Питание бактерий. Механизмы транспорта через цитоплазматическую
мембрану. Пищевые потребности. Типы питания. Ферменты и обмен веществ.
Получение энергии микроорганизмами. Роль АТФ в аккумуляции и переносе энергии. Типы энергетических процессов. Брожение. Аэробное дыхание. Анаэробное дыхание.
«Превращение соединений углерода микроорганизмами. Основные бродильные и окислительные процессы».
Круговорот углерода и кислорода в биосфере. Значимость двух космических процессов – фотосинтеза и минерализации микроорганизмами органических веществ. Ассимиляции СО2 микроорганизмами. Фотосинтез и хемосинтез. Процессы минерализации органических соединений и роль различных групп микроорганизмов.
4
Спиртовое брожение. Возбудители спиртового брожения и их особенности. Химизм процесса. Эффект Пастера. Роль спиртового брожения в природе и жизни человека.
Молочнокислое брожение. Особенности молочнокислых бактерий. Гомоферментативное, гетероферментативное и бифидоброжение.
Виды брожений, вызываемых клостридиями. Маслянокислое брожение,
особенности возбудителей, значение в природе, сельском хозяйстве и промышленности.
Разложение пектиновых веществ и его роль в первичной переработке лубоволокнистых растений. Микробная трансформация целлюлозы. Возбудители, химизм, значение.
«Участие микроорганизмов в круговороте азота».
Участие микроорганизмов в различных этапах круговорота азота. Влияние
микробиологических превращений азотсодержащих соединений на доступность азота для питания растений. Минерализация азотсодержащих органических соединений. Нитрификация и денитрификация. Иммобилизация азота.
Биологическая фиксация азота атмосферы. Способность к усвоению молекулярного азота – уникальная особенность прокариот. Биохимия азотфиксации. Азотфиксация свободноживущими бактериями. Ассоциативный симбиоз. Симбиотическая азотфиксация. Клубеньковые бактерии. Условия образования эффективного симбиоза.
2 «Сельскохозяйственная микробиология»
«Почвенная микробиология. Влияние агроприемов на почвенные микроорганизмы».
Почвенные микроорганизмы. Методы определения их состава и активности. Роль микроорганизмов в почвообразовании и плодородии. Микробные
ценозы различных типов почв. Влияние агроприемов на почвенные микроорганизмы.
«Взаимоотношения почвенных микроорганизмов и растений»
Микроорганизмы зоны корня и их влияние на растения. Симбиоз микроорганизмов и растений. Микориза растений. Эпифитная микрофлора. Роль
эпифитных микроорганизмов при хранении урожая. Развитие на растениях
токсигенных грибов.
«Микробиологические землеудобрительные препараты и средства защиты
растений».
Биопрепараты, повышающие плодородие почв и улучшающие рост и развитие растений. Методы приготовления и использования бактериальных
удобрений на основе азотфиксирующих, фосфатмобилизующих и др. бактерий.
Использование микроорганизмов и их метаболитов для защиты растений т
возбудителей болезней и насекомых вредителей.
«Микробиология кормов». Использование молочнокислого брожения в
кормопроизводстве. Силосование и сенажирование. Дрожжевание кормов.
Применение методов биоконверсии в сельском хозяйстве.
5
5.2. Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами
№ Наименование обес№№ разделов данной дисциплины, необходип/п
печиваемых
мых для изучения обеспечиваемых
(последующих)
(последующих) дисциплин
дисциплин
1
2
1 Агрохимия
+
2 Земледелие
+
3 Физиология и био+
химия растений
4 Растениеводство
+
5.3. Разделы дисциплин и виды занятий, час
№ п/п
Наименование раздела
Лекдисциплины
ции
Лабораторные
работы
СРС
Всего
1
Общая микробиология
10
26
34
70
2
Сельскохозяйственная микробиология
8
10
20
38
6.Лабораторный практикум
№ разТрудодела
емкость
№
дисНаименование лабораторных работ
(часы)
п/п
ципли
ны
Знакомство с микробиологической лабораторией.
2
1
1
Освоение техники приготовления препаратов для
микроскопии.
Ознакомление с основными морфологическими
типами микроорганизмов (бактерии, грибы, водо6
2-4
росли). Контрольная работа «Устройство микро1
скопа и техника микроскопирования бактериальных препаратов»
Выявление включений и спор в клетках микроор2
5
1
ганизмов.
Контрольная работа, коллоквиум «Морфология и
2
6
1
систематика микроорганизмов»
Определение численности и разнообразия микроорганизмов в почвах различных типов методом
4
7-8
посева. Знакомство с принципами культивирова1, 2
ния микроорганизмов. Освоение метода получения чистой культуры.
9
Определение чувствительности выделенной чи2
6
1,2
10
11
12
1
1
1
13
1
14
1
15-16
2
17
2
18
2
стой культуры к антибиотикам. Контрольная работа «Питание и ферменты микроорганизмов»
Изучение возбудителей спиртового и маслянокислого брожений и продуктов их жизнедеятельности.
Изучение возбудителей молочнокислого брожения и брожения целлюлозы и продуктов их жизнедеятельности.
Контрольная работа, коллоквиум «Процессы брожения и дыхания».
Знакомство с возбудителями аммонификации и
денитрификации, азотфиксации и продуктами их
жизнедеятельности.
Контрольная работа, коллоквиум по превращению
азота микроорганизмами
Микробиологический анализ бактериальных препаратов.
Микробиологический анализ силоса.
Коллоквиум по сельскохозяйственной микробиологии. Защита рефератов.
2
2
2
2
2
4
2
2
7. Курсовая работа не предусмотрена.
8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:
а) основная литература
1. Емцев В.Т., Мишустин Е.Н. Микробиология, Дрофа, 2005, 2006.
2. Теппер Е.З., Шильникова В.К., Переверзева Г.И. Практикум по микробиологии, Дрофа, 2004
б) дополнительная литература
1. Гусев М.В., Минеева Л.А. Микробиология, изд-во МГУ, 2003
2. Звягинцев Д.Г., Бабьева И.П., Зенова Г.М. Биология почв, изд-во МГУ,
2005.-445 с.
3. Современная микробиология. Прокариоты. /под ред. Ленгелера И.,
Древса Г., Шлегеля Г. М. Мир, 2005, т. 1,2 1120 с.
4. Шлегель Э.Г. История микробиологии. М. УРСС, 2005. -304 с.
в) базы данных, информационно-справочные и информационные системы:
Гарант, Консультант плюс, КОНСОР, полнотекстовая база данных иностранных журналов Doal, реферативная база данных Агрикола и ВИНИТИ, научная электронная библиотека e-library, Агропоиск; информационным справочным и поисковым системам: Rambler, Yandex, Google.
7
9. Материально-техническое обеспечение дисциплины
Для проведения лекционных занятий необходима учебная аудитория,
оснащенная мультимедийной техникой.
Для проведения лабораторных работ требуется специализированная микробиологическая лаборатория, оснащенная микроскопами и оборудованием
для приготовления препаратов для микроскопии, ламинарным боксом, термостатами, весами, стерилизационной техникой, шейкером, центрифугой.
10. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины
При преподавании курса необходимо ориентироваться на современные
образовательные технологии путем использования модульности, индивидуализации. Использовать активные методы и дифференцированное обучение,
обеспечить профориентацию в процессе обучения.
Самостоятельная работа должна быть направлена на углубленное изучение актуальных проблем сельскохозяйственной микробиологии, последних
достижений науки и возможностей их использования для интенсификации
сельскохозяйственного производства, использования микроорганизмов для
развития биотехнологии и охраны окружающей среды.
Желательный количественный состав на практическом занятии не должен
превышать 14 человек.
Виды рубежного контроля: тестирование, коллоквиумы, реферат.
Вид промежуточной аттестации: экзамен.
Разработчики:
РГАУ-МСХА имени К.А.Тимирязева
профессор
РГАУ-МСХА имени К.А.Тимирязева
доцент
В.Т.Емцев
О.В.Селицкая
Эксперт:
МГУ имени М. В. Ломоносова
профессор
Д. Г. Звягинцев
8