环境工程微生物学教学大纲绪论第一节环境与环境工程面临的问题、可持续发展与微生物第二节环境工程微生物学的研究对象与任务一、环境工程微生物学的研究对象二、环境工程微生物学的研究任务第三节微生物的概述一、微生物的分类和命名二、病毒和类病毒三、原核微生物与真核微生物四、微生物的特点思考题第一篇微生物学基础第一章非细胞结构的超微生物——病毒第一节病毒的一般特征及其分类一、病毒的特点二、病毒的分类三、类病毒和朊病毒第二节病毒的形态和结构一、病毒的形态和大小二、病毒的化学组成和结构第三节病毒的繁殖一、病毒的繁殖过程二、病毒的溶原性第四节病毒的测定与培养一、病毒的测定二、病毒的培养特征三、病毒的培养基四、病毒的培养第五节病毒对物理、化学因素的抵抗力及在污水处理过程中对病毒的去除效果一、病毒对物理因素的抵抗力二、病毒对化学因素的抵抗力三、病毒对抗生物质的抵抗力四、病毒在环境中的存活和在污水处理过程中对病毒的去除效果第六节病毒的危害、对策与应用一、病毒的危害与对策二、病毒的应用思考题第二章原核微生物第一节古菌域一、古菌的特点二、古菌的分类三、环境保护和环境工程领域研究古菌的意义第二节细菌域一、细菌的个体形态与大小二、细菌的细胞结构三、细菌的培养特征四、细菌的物理化学特性五、细菌的物理化学性质与污、废水生物处理的关系第三节蓝细菌一、蓝细菌的形态大小二、蓝细菌的细胞结构及其功能三、蓝细菌的繁殖四、蓝细菌的生境五、蓝细菌的代谢六、蓝细菌的分类七、蓝细菌与人类及环境关系第四节放线菌一、放线菌的形态、大小和结构二、放线菌的菌落形态三、放线菌的繁殖四、放线菌的分类第五节其它细菌一、立克次氏体二、支原体三、衣原体四、螺旋体思考题第三章真核微生物第一节原生动物一、原生动物的一般特征二、原生动物的分类及各纲简介三、原生动物的胞囊第二节微型后生动物一、轮虫二、线虫三、寡毛类动物四、浮游甲壳动物五、苔藓虫、羽苔虫六、拟水螅第三节藻类一、藻类的一般特征二、藻类的分类及各门特征简介三、藻类的分布及用途第四节真菌一、酵母菌二、霉菌三、伞菌思考题第四章微生物的生理第一节微生物的酶一、酶的组成二、酶蛋白的结构三、酶的活性中心四、酶的分类与命名五、酶的催化特性六、影响酶促反应速度(或酶活力)的因素第二节微生物的营养一、微生物的化学组成二、微生物的营养物及营养类型三、碳氮磷化四、微生物的培养基五、营养物质进入微生物细胞的方式第三节微生物的产能代谢一、微生物的生物氧化和产能二、生物氧化类型与产能代谢三、三种生物氧化类型比较四、其它代谢途径五、发光微生物第四节微生物的合成代谢一、产甲烷菌的合成代谢二、化能自养型微生物的合成代谢三、光合作用四、异养微生物的合成代谢思考题第五章微生物的生长繁殖与生存因子第一节微生物的生长繁殖一、微生物生长繁殖的概念二、研究微生物生长的方法三、细菌生长曲线在污(废)水微生物处理中的应用四、微生物生长量的测定方法第二节微生物的生存因子一、温度二、pH三、氧化还原电位四、溶解氧五、太阳辐射六、水的活度与渗透压七、表面张力第三节其他不利环境因子对微生物的影响一、紫外辐射和电离辐射对微生物的影响二、超声波对微生物的影响三、重金属对微生物的影响四、极端温度对微生物的影响五、极端pH对微生物的影响六、干燥对微生物的影响七、若干有机物对微生物的影响八、抗生素对微生物的影响第四节微生物与微生物之间的关系一、竞争关系二、原始合作关系三、共生关系四、偏害关系五、捕食关系六、寄生关系第五节菌种的退化、复壮与保藏一、菌种的退化和复壮二、菌种的保藏思考题第六章微生物的遗传和变异第一节微生物的遗传一、遗传和变异的物质基础——DNA二、DNA的结构与复制三、DNA的变性和复性四、RNA五、遗传密码六、微生物生长与蛋白质合成七、微生物的细胞分裂第二节微生物的变异一、变异的实质——基因突变二、突变的类型第三节基因重组一、杂交二、转化三、转导第四节突变体的检测与筛选一、突变体的检测二、突变体的筛选第五节分子遗传学新技术在环境保护中的应用一、遗传工程技术在环境保护中的应用二、基因工程技术在环境保护中的应用三、PCR技术在环境保护中的应用四、分子遗传学的综合技术用于环境微生物鉴定和种群动态分析思考题第二篇微生物生态与环境生态工程中的微生物作用第七章微生物生态第一节生态系统一、生态系统和生物圈二、生态平衡三、生态系统的分类第二节土壤微生物生态一、土壤的生态条件二、微生物在土壤中的种类、数量和分布三、土壤自净和污染土壤微生物生态四、土壤污染和土壤生物修复第三节空气微生物生态一、空气的生态条件二、空气微生物的种类、数量和分布三、空气微生物的卫生标准及生物洁净技术四、空气微生物检测五、军团菌病第四节水体微生物生态一、水体中微生物的来源二、水体中的微生物群落三、水体自净和污染水体的微生物生态四、水体富营养化思考题第八章微生物在环境物质循环中的作用第一节氧循环第二节碳循环一、纤维素的转化二、半纤维素的转化三、果胶质的转化四、淀粉的转化五、脂肪的转化六、木质素的转化七、烃类物质的转化第三节氮循环一、蛋白质水解与氨基酸转化二、尿素的氨化三、硝化作用四、反硝化作用五、固氮作用六、其它含氮物质的转化第四节硫循环一、含硫有机物的转化二、无机硫的转化第五节磷循环一、含磷有机物的转化二、无机磷化合物的转化第六节铁的循环第七节锰的循环第八节汞的循环思考题第九章水环境污染控制与治理的生态工程及微生物学原理第一节污、废水生物处理中的生态系统一、好氧活性污泥法二、好氧生物膜法第二节活性污泥丝状膨胀和丝状膨胀控制对策一、活性污泥丝状膨胀的成因二、控制活性污泥丝状膨胀的对策第三节厌氧环境中活性污泥和生物膜的微生物群落一、厌氧消化——甲烷发酵二、光合细菌处理高浓度有机废水三、含硫酸盐废水的厌氧微生物处理思考题第十章污、废水深度处理和微污染源水预处理中的微生物学原理第一节污、废水深度处理——脱氮、除磷与微生物学原理一、污、废水脱氮、除磷的目的和意义二、天然水体中氮、磷的来源三、微生物脱氮原理、脱氮微生物及其工艺四、微生物除磷原理、除磷微生物及其工艺第二节微污染水源水预处理中的微生物学原理一、微污染水源水预处理的目的和意义二、水源水污染源和污染物三、微污染水源水微生物预处理及微生物群落第三节人工湿地中微生物与水生植物净化污、废水的作用一、人工湿地生态系统二、工湿地净化污、废水的基本原理三、人工湿地各组成的功能四、人工湿地生态系统处理污水的效果第四节饮用水的消毒及其微生物学效应一、水消毒的重要性二、水的消毒方法思考题第十一章有机固体废弃物与废气的微生物处理及其微生物群落第一节有机固体废弃物的微生物处理及其微生物群落一、堆肥法二、垃圾和脱水污泥卫生填埋及其渗滤液处置第二节废气的生物处理一、废气的处理方法二、含硫恶臭污染物及NH3、C02的微生物处理思考题第十二章微生物学新技术在环境工程中的应用第一节固定化酶和固定化微生物在环境工程中的应用一、酶制剂剂型二、酶的提取三、酶的纯化步骤四、固定化酶和固定化微生物的固定化方法五、固定化酶和固定化微生物在环境工程中的应用及前景第二节微生物细胞外多聚物的开发与应用一、生物表面活性剂和生物乳化剂的开发与应用二、微生物自身絮凝和沉淀作用三、微生物絮凝剂和沉淀剂的开发与应用四、微生物絮凝剂和沉淀剂的作用原理第三节优势菌种与生物制剂的开发与应用一、优势菌种二、优势菌种的筛选步骤与菌剂制备三、微生物制剂的应用四、微生物制剂的用法第四节微生物能源的开发与应用一、微生物能源的种类二、产H2微生物三、微生物产H2燃料电池思考题第三篇环境工程微生物学实验第十三章环境工程微生物学实验实验注意事项实验一、光学显微镜的操作及细菌、放线菌和蓝细菌个体形态的观察实验二、酵母菌、霉菌、藻类、原生动物及微型后生动物个体形态的观察实验三、微生物细胞数的计数和测量实验四、微生物的简单染色和革兰氏染色实验五、细菌淀粉酶和过氧化氢酶的定性测定实验六、培养基的制备和灭菌实验七、细菌的纯种分离、培养和接种技术实验八、纯培养菌种的菌体、菌落形态的观察实验九应用API 20E细菌鉴定系统（鉴定肠杆菌科和其它革兰氏阴性杆菌）实验十、总大肠菌群的检验实验十一、细菌菌落总数的测定实验十二、粪大肠菌群的测定实验十三、噬菌体的分离与纯化实验十四、噬菌体效价的测定实验十五、空气微生物的测定实验十六、富营养化湖泊中藻量的测定(叶绿素a法)附录附录一教学用染色液的配制附录二几种常用染色方法附录三教学用培养基附录四关于加压蒸气灭菌法的注意事项附录五显微镜的保养附录六大肠菌群检验表(MPN法)主要参考书目。
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绪论1、微生物的含义（P5）：微生物是肉眼看不到的，必须在电子显微镜或光学显微镜才能看见的所有微小生物的统称。
2、分类地位（P6）：域界门纲目科属种五界系统：1969 年魏克提出微生物五界分类系统：（1）原核生物界：细菌、放线菌、蓝绿细菌（2）原生生物界：蓝藻以外的藻类及原生动物（3）真菌界：酵母菌、霉菌（4）动物界（5）植物界三域系统：（1）古菌域（Archaea）（2）细菌域（Bacteria）：细菌、蓝细菌、放线菌、立克次氏体、支原体、衣原体、螺旋体（3）真核生物域（Eukarya）：真菌、藻类、动物、水生植物3、分类依据（P6）：形态学特征、生理特征、生态特征、血清学反应、噬菌体反应、DNA 中的G+C（%）、DNA 杂交、DNA-rRNA 杂交、16SrRNA 碱基顺序分析和比较5、微生物的特点（P9）（1）体积小，比表面积大：（2）分布广，种类繁多（3）吸收多，转化快（4）生长旺，繁殖快（5）适应性强（6）易变异第一章：第一章：病毒1、病毒特征：既具有化学大分子属性，又具有生物体基本特征；既具有细胞外的感染性颗粒形式，又具有细胞内的繁殖性基因形式定义：病毒是没有细胞结构，专性寄生在活的敏感宿主体内的超微小微生物形态：动物病毒：球型、卵圆型、砖型植物病毒：杆状、丝状、球状噬菌体：蝌蚪状、丝状组成：化学组成有蛋白质和核酸，个体大的还含有脂质和多糖结构：无细胞结构。
整个病毒体分两部分：①蛋白质衣壳②核酸内芯2、复制：（1）吸附：病毒吸附蛋白与细胞受体间的结合力来源于空间结构的互补性，相互间的电荷、氢键、疏水性相互作用及范得华力（2）侵入：又称病毒内化，它是一个病毒吸附后几乎立即发生，依赖于能量的感染步骤（3）复制与聚集：病毒侵入后，病毒的包膜和/或壳体除去而释放出病毒核酸，病毒利用宿主的生物合成机构和场所，使病毒核酸表达和复制，产生大量的病毒蛋白质和核酸，已合成的各部件进行自行装配成新的噬菌体（4）裂解（释放）：被感染细胞裂解，成熟的子代噬菌体转移到外界3、烈性噬菌体：凡能引起宿主细胞迅速裂解的噬菌体4、温和性噬菌体：噬菌体侵染宿主后，并不增殖，裂解，而与宿主DNA 结合，随宿主DNA 复制而复制，此时细胞中找不到形态上可见的噬菌体第二章：第二章：原核微生物1、古菌（P30-32）：古菌的分类学位置：属于原核微生物古菌的特点：古菌是一群具有独特的基因结构或系统发育生物大分子序列的单细胞原核生物，多生活在地球上极端的生境或生命出现初期的自然环境中，营自养和异养生活；具有特殊的生理功能，如在超高温、高酸碱度、高盐及无氧状态下生活；具有独特的细胞结构，如细胞壁骨架为蛋白质或假胞壁酸，细胞膜含甘油醚键；以及代谢中的酶作用方式既不同于细菌又不同于真核生物。
