环境工程微生物学-绪论
2024版《微生物学绪论》ppt课件
01微生物学概述Chapter微生物学的定义与研究对象微生物学的定义微生物学的研究对象包括细菌、真菌、病毒、原生动物和藻类等微生物。
微生物学的历史与发展微生物学的建立微生物学的起源17世纪，列文虎克等人通过显微镜观察到了微生物的存在，为微生物学的建立奠定了基础。
微生物学的发展微生物学的研究意义与价值对人类健康的影响01对生态环境的影响02对工农业生产的影响0302微生物的类群与形态结构Chapter细菌的形态与结构细菌的基本形态细菌的特殊结构细菌细胞壁的结构与组成细菌细胞质中的内含物真核微生物的种类酵母菌的形态与结构霉菌的形态与结构蕈菌的形态与结构真核微生物的形态与结构01020304病毒的大小与形态病毒的增殖方式病毒的结构与化学组成病毒的分类与命名病毒的基本特征其他微生物简介放线菌立克次体支原体衣原体螺旋体03微生物的生理与代谢Chapter微生物的营养类型与培养基营养类型培养基微生物的酶与代谢途径酶的特性高效性、专一性、可调节性代谢途径糖酵解途径、三羧酸循环、磷酸戊糖途径、电子传递链微生物的生长与繁殖生长曲线繁殖方式微生物的遗传与变异遗传物质01变异类型02遗传规律0304微生物的生态与环境Chapter微生物在自然界中的分布与作用分布广泛作用多样共生关系寄生关系竞争关系030201微生物与生物环境的关系微生物在物质循环中的作用碳循环氮循环磷循环硫循环01020304微生物可以分解污水中的有机物和营养物质，净化水质。
污水处理微生物可以加速垃圾中有机物的分解，减少垃圾堆积和污染。
垃圾处理一些微生物可以改善土壤结构，提高土壤肥力和作物产量。
土壤改良利用微生物降解或转化环境中的污染物，如重金属、农药残留等。
生物修复微生物与环境保护05微生物的分类与鉴定Chapter微生物的分类方法与命名规则传统分类法数值分类法分子分类法命名规则微生物的鉴定方法与步骤01020304表型鉴定免疫学鉴定分子生物学鉴定鉴定步骤常见微生物的识别与鉴定实例细菌真菌病毒现代技术在微生物分类鉴定中的应用生物信息学技术利用生物信息学方法对微生物基因序列进行分析和比较，揭示微生物之间的亲缘关系和进化历程。
环境微生物-绪论PPT课件
❖ 1969年Whittaker根据细胞组织 及营养吸收方式的不同提出生物 分类的五界系统：原核生物界、 原生生物界、真菌界、植物界和 动物界；微生物分别属于五界中 的三界：原核生物界、真菌界和 原生生物界
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动物界；微生物分别属于五界中
的三界：原核生物界、真菌界和
原生生物界
❖ 1980年Woese等提出古细菌的概
念，又建议将生物分真核生物、
真细菌和古细菌三精选个pp概t课件念2021
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二、微生物的特点
（一） 个体极小、结构简单
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二、微生物的特点
（二） 种类繁多、分布广泛
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生物的总称。
1.1 微生物在自然界的地位
二、微生物的分类
❖ 在微生物发现之前，生物分为： 动物界和植物界
❖ 1866年Haeckel提出三界系统， 把生物分为动物界、植物界和原 生生物界
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1.1 微生物在自然界的地位
二、微生物的分类
❖ 在微生物发现之前，生物分为： 动物界和植物界
镇江高专专科学校化工系
环境微生物
任课教师：*** QQ: ********* E-mail:***********
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教学安排与成绩评定
❖ 教材:
化学工业出版社《环境微生物》周凤霞、白京生主编 参考：高等教育出版社《环境微生物学》王家玲主编
❖ 教学安排：
总学时：40 学时（理论）＋ 16 学时（实验）
绪论
1.学名=属名+种名+（首次定名人）+现定名人+定名年份 例如 Pseudomonas aeruginosa (Schroeter) Migula 1920 铜绿假单胞菌 1920年由Migula定名 2.学名=属名+种名+菌株（用字母、符号等字形表示） 例如 Bacillus subtilis AS 1.398 枯草杆菌中能生产蛋白酶的一株菌株 3.学名=属名+sp.(或spp.)
只鉴定到属名，对具体的种，不能肯定。sp.（单数）或spp.（复数）表
示未定种的含义。
环境工程微生物学
本课程的基本情况：
本课程是资源与环境学院环境工程专业 学生的专业基础课； 本课程强调每个学生要动手，通过实验， 加深对讲课内容的理解和记忆； 本课程内容分两大部分： 一是微生物学的基础知识； 二是微生物学在环境领域中的应用。
本课程的教材和参考书目
主要教材: 《环境工程微生物学》（第三版） 周群英、王士芬编著 高等教育出版社 2008年 关于教材： 在整个教学过程中，本教材是主要的参考资料，每个 同学可以根据自己的情况，适当选择一些其他相关的书 进行阅读。 由于本教材的内容比较多，有一部分内容，将不在课 上进行讲述，希望同学们在课外时间自学。
微生物的“生物界之最”
个体最小
数量最多 分布最广 起源最早
形态最简 变异最易
‘胃口’最大食谱最广 抗性最强
繁殖最快
种类最多 休眠最长
四、原核微生物和真核微生物
细菌细胞结构模式图
酵母菌细胞结构模式图
五、微生物的分类与命名
（一）细菌分类方法
亚 级
亚种
界 门
纲 目
环境微生物学复习总结
环境微⽣物学复习总结第⼀章绪论1.微⽣物是如何被发现的？荷兰⼈，列⽂虎克，单式显微镜16702.微⽣物的定义及特点微⽣物是指所有个体微⼩、结构简单，⽤⾁眼以看见，须借助于显微镜才能看见的，单细胞或个体结构简单的多细胞，或⽆细胞结构的低等⽣物的统称。
包括⾮细胞⽣物，原核⽣物，部分真核⽣物。
微⽣物的特点：体积⼩，⽐表⾯积⼤；吸收多，转化快；⽣长旺，繁殖快；适应性强，易变异；分布⼴，种类多3.三界分类系统包括哪三类？三界分类系统是Carl Woese 于1990提出的，将细胞型⽣物分为古菌、细菌和真核⽣物。
4.根据⼏种常见的微⽣物英⽂名写出其中⽂名称Bacillus subtilis 枯草芽孢杆菌Escherichia coli ⼤肠杆菌Staphylococcus aureus ⾦黄⾊葡萄球菌B. anthracis 炭疽芽孢杆菌Pseudomonas sp. ⼀种假单胞菌属细菌Pseudomonas spp. ⼏种假单胞菌属细菌5.微⽣物分类的依据微⽣物分类的依据：形态特征，⽣理⽣化特征，⽣态特征，遗传特征，其他(全细胞蛋⽩分析，多位点酶分析等)。
分类⽅法：经典分类法(双歧法)，数值分类法(测定性状，⽐较相似性，同种的相似值80%)，遗传分类法(DNA杂交，G+C测定)。
分类系统：细菌，放线菌，真菌。
第⼆章原核微⽣物1. 什么是原核微⽣物？定义：指⼀⼤类细胞核⽆核膜包裹，只有被称作核区的裸露DNA的单细胞⽣物，即⼴义的细菌。
包括细菌，蓝细菌，放线菌，古细菌，⽀原体，⽴克次⽒体，⾐原体。
2.微⽣物的种类有哪些3.细菌的形态与⼤⼩，熟悉典型细菌的形态形态球菌：个体呈球形或椭圆形，不同种的球菌在细胞分裂时会形成不同的空间排列⽅式，常被作为分类依据。
分有：单球菌、双球菌（肺炎球菌）、四联球菌、⼋叠球菌（甲烷球菌）、链球菌、葡萄球菌杆菌：杆状或圆柱形，⼀般其粗细（直径）⽐较稳定，⽽长度则常因培养时间、培养条件不同⽽有较⼤变化。
环境工程微生物学复习题
1.原核微生物：包括细菌、古菌、放线菌、蓝细菌、支原体、衣原体、立克次氏 体、螺旋体。 2.真核微生物：包括藻类、真菌（酵母菌、霉菌、伞菌）、原生动物、微型后生 动物。 3.微生物的特点：1）微生物个体极小 2）种类繁多、分布广 4）繁殖快 5）易变 异。
第一章 病毒 1.病毒定义：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生物。 它们只具有简单的独特结构，可通过细菌过滤器。 2.病毒特点：1）形体极其微小，必须在电子显微镜下才能观察；2）没有合成蛋 白质的机构——核糖体；3）没有合成细胞物质和繁殖必备的酶系统，不具备独 立代谢能力；4）必须专性寄生在活的敏感宿主细胞内；5）依靠宿主细胞细胞合 成病毒的化学组成和繁殖新个体。 3.病毒的化学组成：有核酸和蛋白质，个体大的病毒除含蛋白质和核酸外，还含 类脂质和多糖。 4.病毒的结构：病毒没有细胞结构，却有其自身独特的结构。整个病毒分两部分： 蛋白质衣壳和核酸内芯，两者构成核衣壳。完整的具有感染力的病毒叫病毒粒子。 病毒粒子有两种：一种是不具被膜（亦称囊膜）的裸露病毒粒子；另一种是在核 衣壳外面有被膜所构成的病毒粒子。 5.毒性噬菌体：指侵入宿主细胞后，随即引起宿主细胞裂解的噬菌体 6.温和噬菌体：指侵入细胞后，其核酸附着并整合在宿主染色体上，和宿主细胞 的核酸同步复制，宿主细胞不裂解而继续生长，这种不引起宿主细胞裂解的噬菌 体称作温和噬菌体。 7.溶原细胞：指含有温和噬菌体核酸的宿主细胞。 8.原噬菌体：指在溶原细胞内的温和噬菌体核酸，又称为前噬菌体。 9.溶原性细菌：指在核染色体上整合有原噬菌体的细菌。可进行正常生长繁殖, 而不被裂解。 10.病毒的测定：1）病毒颗粒计数法；2）间接计数法；3）病毒感染效价测定法。
等电点高，细菌的游离氨基电力受抑制，游离羧基电离，细菌则带负电荷；否则 ，游离氨基电离，游离羧基电离受抑制，细菌则带正电。已知细菌的等电点的pH 为2~~5，pH为6、pH为7和pH为7.5的溶液属于偏碱性、中性和偏酸性，都高于细 菌的等电点。所以细菌表面总是带负电荷。而在pH=1.5的溶液中细菌则带正电。
环境工程微生物绪论
二界系统：植物界和动物界 三界系统：植物界、动物界和原生生物界 五界系统：植物界、动物界、原核生物界、
原生生物界和真菌界． 六界系统：植物界、动物界、原核生物界、
真核原生生物界、真菌界和病毒界
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微生物的命名
命名原则：微生物的命名是采用生物学中的
二名法，即用两个拉丁文命名一个微生物的 种．
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（三）生长旺、繁殖快
大肠杆菌一个细胞重约10 –12 克，平均20分钟繁殖一代
24小时后： 4722366500万亿个后代，重量达到：4722吨 48小时后：2.2 × 10 43个后代，重量达到2.2 × 10 25 吨
相当于4000个地球的重量！
一头500 kg的食用公牛，24小时生产 0.5 kg蛋白质, 而同样重量的酵母菌，以质量较次的糖液（如糖蜜） 和氨水为原料，24小时可以生产 50000 kg优质蛋白质。
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佘秋生有关水环境的科研论文
佘秋生，王召东，赵桢等，燕山湿地库区水质 监测及评价。安徽农业科学，2010，38（19） ：10212-10213。
佘秋生，姬晓娜，田勋等，湛河平顶山市区段 水环境质量监测及评价。 农技服务，2010， 27（5）：656-657。
佘秋生，郭端强，田勋等，蚕豆根尖细胞微核 技术监测湛河水质状况。安徽农业科学，2011 ，39（2）：869～870。
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细菌 放线菌
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短杆菌 27
大肠杆菌
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链杆菌
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梭状芽孢杆菌
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c.螺旋菌（Spirilla)
弧菌 (vibrio) 螺菌(spirillum） 螺旋体(spirochaeta)
兰州理工大学842环境工程微生物学2020年考研专业初试大纲
《环境工程微生物学》科目考试大纲层次：硕士考试科目代码：842适用招生专业：环境工程考试主要内容：1、绪论：1）微生物的概念及特点；2）微生物的主要类群；3）微生物的分类系统和命名原则；4)三域学说主要内容。
2、病毒:1)病毒的一般特征及化学组成；2）病毒的结构和三种对称形式；3）病毒的繁殖及培养特征；4）亚病毒。
3、原核微生物：1）细菌形态大小，细胞的特殊结构和一般结构，细菌繁殖及在固体培养基上的特征。
2）古菌特征及主要类群应用；3）放线菌细胞形态、构造、繁殖、菌落特征；4）蓝细菌形态构造、特征；5）菌胶团与活性污泥、产甲烷菌与污泥消化、放线菌处理难降解工业废水、蓝细菌与水体富营养化等。
4、真核微生物：1）原生动物概念及一般特征，鞭毛虫、变形虫、纤毛虫形态及特征，原生动物胞囊；2）微型后生动物，轮虫、线虫、漂体虫等形态特征，环境分布；3）藻类一般特征，藻类与水体富营养化；4）酵母菌细胞形态、构造、繁殖方式；5）霉菌细胞的形态、构造和繁殖方式；6）活性污泥指示生物的指示作用；藻类与氧化塘、藻类与水体富营养化。
5、微生物生理：1）微生物酶组成、分类、催化特性及机理、酶促反应动力学（米—门方程）；2）微生物营养物质及营养类型；3）培养基类型及应用、微生物运送营养的方式；4）异养微生物产能代谢及呼吸类型：发酵、好氧呼吸，无氧呼吸的特点；5）自养微生物的生物氧化；6）污水生物降解动力学公式—莫诺特公式与米—门方程之间的关系；产甲烷菌的合成代谢与污泥消化；好氧活性污泥；厌氧生物处理；生物脱氮除磷原理。
6、微生物生长繁殖与生存因子：1）微生物生长的测定方法；2）微生物一步生长曲线及特点；3）不利因子对于微生物影响；4）微生物之间关系。
7、微生物生态及在环境物质循环中的作用：1）微生物在土壤中的种类、分布及土壤修复技术；2）水体微生物生态及水体的自净作用；3）微生物在碳循环、氮循环中作用，微生物降解有机污染物机理。
东华理工大学环境工程微生物学各章思考题
各章思考题第一章绪论1. 用具体事例说明人类与微生物的关系，为什么说微生物既是人类的敌人，更是我们的朋友？2. 为什么微生物能成为生命科学研究的“明星”?3. 为什么说巴斯德和柯赫是微生物学的奠基人?4.微生物有哪些特点？第二章病毒1、解释下列名词：病毒粒子、前噬菌体、溶源性。
病毒粒子:成熟的病毒感染单位，病毒复制的最后阶段，在宿主脂肪体细胞、血细胞和上皮细胞的核内复制，形成多边形和多角形的包含体，裸露或被囊膜包裹前噬菌体:整合在宿主基因组上的温和噬菌体的核酸溶源性:温和噬菌体DNA具有整合入宿主菌染色质DNA中的特性，成为与宿主菌共生的原噬菌体，能随宿主菌的染色质同步复制而传给子代，这种特性称为溶源性。
2、什么是病毒？病毒有哪些不同于其他微生物之处？（作业1）3、简述病毒的主要化学组成及其结构。
4、试用图示说明下列名词之间的关系：病毒粒子、核芯、衣壳、被膜。
（作业2）5、病毒有哪几种对称类型？每种对称类型病毒的形态是什么？试各举一例。
6、试以T系噬菌体为例说明病毒的增殖过程。
7、病毒是一种致病因子，也是一种具有遗传成分特点的因子，病毒的这种特性有什么生物学意义？（作业3）第三章原核微生物1、试根据细菌细胞结构的特点，分析并举例说明为什么它们能在自然界中分布广泛。
2、细菌、粘细菌、放线菌、霉菌、酵母在繁殖方式上各有什么特点？3、根据革兰氏阳性菌和阴性菌的细胞壁结构和化学组成，解释为什么革兰氏染色后G+呈紫色，G-呈红色？4、比较细菌和放线细群体培养特征的异同。
5、以产甲烷菌为例，总古细菌的特点及其与细菌的不同之处。
第四章真核微生物1、微生物由于个体微小一般都是以其群体形式进行研究或利用，这必然就要涉及到对微生物的培养。
能否找到一种培养基，使所有的微生物都能良好地生长？为什么？2、试结合微生物学实验课的内容，谈谈在选择、配制和使用培养基时应注意哪些方面的内容。
你们在实验中是如何做的？有何体会？3、试比较营养物质进入微生物细胞的几种方式的基本特点。
环境工程微生物复习资料
环境工程微生物第一章绪论1、微生物的分类单位：从大到小，按界门纲目科属种等分类。
2、微生物的命名方法：二名法，即用两个拉丁文命名一个微生物的种。
这个种的名称由一个属名和一个种名组成。
（如枯草芽孢杆菌的名称是Bacillus subtilis Cohn 1872、变种Var（Variety））3、微生物的特点：✧体积微小，结构简单（多以μm表示，病毒以nm表示）；✧种类多、分类广（利用该特点，可以使处理系统中的污染物得以迅速降解）；✧代谢类型多，代谢强度大；✧繁殖快，数量多（我们可以将适合于处理各种污染物的微生物加以快速繁殖、增殖，使之达到所需的数量或浓度）；✧变异性强。
第二章环境中常见的微生物类群1、环境微生物三大类群：原核微生物、真核微生物、非细胞结构的病毒（看表2-1）2、原核微生物特点：由单细胞组成，仅有原始核和裸露的DNA，无核膜和核仁，没有与细胞器。
3、细菌四种基本形态：✧球状：直径0.5~2μm；✧杆状：长1~5μm、宽0.5~1μm；✧螺旋状：长5-50μm 、宽0.5~5μm；✧丝状。
影响细菌大小因素：菌龄、环境渗透压、代谢产物的积累、pH等。
4、细菌的基本结构、结构组成、功能基本结构：细胞壁、细胞膜、细胞质、核质体。
特殊结构：荚膜、鞭毛、菌毛、芽孢。
✧细胞壁：在体表最外层，坚韧而带有弹性的薄膜，主要成分为肽聚糖。
功能：①维持细菌的细胞形态；②保护原生质体免受渗透裂解；③阻止大分子物质进入细胞；④为鞭毛提供支点，使鞭毛运动。
革兰染色：革兰氏阳性菌（G+）-紫色，革兰氏阴性菌（G-）-红色（见图2-3）。
✧细胞膜：紧贴在细胞壁内侧，富有弹性的半透性薄膜，主要由磷脂和蛋白质组成。
形成磷脂双分子层。
功能：①控制细胞内外营养物质和代谢产物的运送和交换；②维持细胞内正常渗透压；③合成细胞壁和荚膜的场所；④进行氧化磷酸化或光合磷酸化的产能基地；⑤鞭毛的着生和生长点。
✧细胞质（原生质）及其内含物：细胞质：由蛋白质、核酸、多糖、脂类、无机盐和水组成。
环境工程微生物周群英版重点整理
环境工程微生物一，绪论1、微生物的分类：界门纲目科属种。
2、微生物的命名：采用生物学中的二名法，用两个拉丁字命名一个微生物的种。
种的名称由一个属名和一个种名组成，属名在前种名在后。
3、微生物的特点：个体小，比表面积大；分布广，种类繁多；繁殖快，生长旺盛；易变异，适应性强；吸收多，转化快。
第一章非细胞结构的超微生物----病毒1、什么是病毒，病毒的特点？病毒是没有细胞结构，专性寄生在活的敏感宿主体内，可通过细菌过滤器，大小在0.2um以下的超微小微生物。
特点：没有核糖体，没有酶系统，不具备独立代谢能力，必须专性寄生在活的感宿主体内，依靠宿主细胞合成病毒的化学组成和繁殖新个体。
病毒的大小以nm计。
2、病毒的化学组成和结构？病毒的化学结构是蛋白质和核酸，还有类脂质和多糖。
病毒的结构：蛋白质和核酸内芯构成核衣壳。
有的病毒粒子没有囊膜，有的核衣壳外面有囊膜。
3、病毒的繁殖过程：吸附、侵入、噬菌体大分子合成、毒粒的装配与释放。
4、噬菌体有毒性噬菌体和温和噬菌体两种类型。
侵入宿主细胞后，随即引起宿主细胞裂解的噬菌体叫毒性噬菌体；不引起宿主细胞裂解的噬菌体称温和噬菌体。
含有温和噬菌体核酸的宿主细胞称为溶原细胞。
在溶原细胞内的温和噬菌体核酸，称为原噬菌体。
第二章原核微生物1、细菌有四种形态：球状（双球菌）、杆状（长杆菌）、螺旋状（红螺旋菌）、丝状（铁细菌）。
2、细菌的大小以um计，球菌的大小（直径）为0.5--2.0um.杆菌的大小（长*宽）为（0.5--1.0）um*(1--5)um.3、细菌的细胞结构？一般结构：细胞壁、细胞质膜、细胞质及其内含物、细胞核物质。
特殊结构：芽孢、鞭毛、荚膜、菌毛。
4、革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的区别？革兰氏阳性菌细胞壁厚，结构简单，含肽聚糖、磷壁酸质、少量蛋白质和脂肪。
革兰氏阴性菌的细胞壁较薄，结构复杂，分为外壁层和内壁层，外壁层又分三层，最外层是脂多糖，中间层是磷脂层，内层是脂蛋白。
《环境工程微生物学》复习题_分章_有答案
《环境工程微生物学》复习题 _分章_有答案第一章绪论1、解释概念：微生物；微生物学；2、填空：1)微生物分类以其()属性及()属性及()为依据。
2)微生物的命名是采用生物学中的(双名)法，即用两个拉丁字命名一个微生物的种。
这个种的名称是由一个(属名)和一个(种名)组成。
4)微生物是一类(个体弱小)，(构造简单)，(进化地位低)，肉眼看不见，必须借助(光学)或者(电子显微镜)等特殊设备才干弱小生物的总称。
5)微生物的分类系统采用：(界)、(门)、(纲)、(目)、(科)、(属)、(种)，(种)是基本单位。
6)EcherichiacoliK12(λ)中： K12 表示()、λ 表示()；7)微生物的命名采用(二名)法，即用两个拉丁字命名一个微生物的种，这个种的名称前者为(种名)，后者为(属名)，均用(斜体字)书写，属名第一个字母大写。
8)LouiPateur 的贡献主要在于证明(微生物)活动和否定微生物(自然发生)学说，并创立了(病原)学说。
9) (病毒)是一类非细胞结构的微生物。
10)RobertKoch 的贡献：建立了(微生物学)研究的基本技术；证实病害的(病原菌)学说。
建立了判断病原物的著名的(柯赫氏)法则。
3、判断() 1)从进化程度看，原核微生物比真核微生物进化程度高。
() 2) 真核微生物和原核微生物的主要区别在于是否有细胞壁。
() 3)大肠埃希氏杆菌的拉丁学名为 echerichiacoli。
4、选择题1)RobertKoch 的贡献在于：(AD)多选A．建立了微生物学研究基本技术 C．观察发现了微生物的活动 B．发明了显微镜 D．证实病害的病原学说2)下面表述正确的是：大肠埃希氏杆菌 Echerichiacoli。
()多选A．Echerichia 代表属名 C．coli 代表种名 B．coli 代表属名D．Echerichia 代表种名 3)属于LouiPateur 的贡献的有()；多选A．证明微生物活动 C．提出了判断病原物的原则 B．否定微生物自然发生学说 D．创立了病原学说4)不属于Leeuwenhock (1632~1723)的贡献的是：()多选 A．观察发现了微生物 C．建立了微生物培养技术 B．创立了病原学说 D．发现了生物固氮 5、问答题1)原核微生物与真核微生物的区别 2)简述微生物的特点。
环境工程微生物学第一章绪论
不同生物类型细胞大小的比较
第二节 微生物的特点
一、体积小，比表面积大 体积小，
微生物的比表面积
比表面积：个体的表面积与体积之比。 比表面积：个体的表面积与体积之比。 设球菌半径r=0.5µm 球菌表面积(S)＝4πｒ2＝3.1416µｍ2 球菌体积(V)＝4／3πｒ3＝0.236µｍ3 比表面=S/V＝3.1416/0.5236=6 设球菌半径ｒ＝2µｍ 球菌面积(S)＝50.3µｍ2 球菌体积(V)＝33.5µｍ3 比表面=S/V＝50.3/33.5＝1.5
青霉素生产菌的发酵水平 1940年 每毫升20单位 2000年 每毫升10万单位
第二节 微生物的特点
五、分布广，种类多 分布广，
分布广
一、体积小，比表面积大 体积小， 吸收多， 二、吸收多，转化快 三、生长旺，繁殖速 生长旺， 适应性强， 四、适应性强，易变异
微生物在自然界的分布：无处不在， 微生物在自然界的分布：无处不在，无孔不入 土壤 空气 水域 生物体内外 高空 深海底 2000米深的地层 米深的地层 温泉
正常环境
极端环境
第二节 微生物的特点
五、分布广，种类多 分布广，
一、体积小，比表面积大 体积小， 吸收多， 二、吸收多，转化快 三、生长旺，繁殖速 生长旺， 适应性强， 四、适应性强，易变异
60年前，中国人乘飞机采集了160米到 年前，中国人乘飞机采集了 年前 米到 5300米的高空的气样并分析了其中的 米的高空的气样并分析了其中的 微生物发布状况。 微生物发布状况。
一、体积小，比表面积大 体积小，
体积大小
单位： 单位：um(10-6 m)或nm(10-9m) 或
80 个 杆 菌 肩 并 肩
杆菌
2µm
856环境微生物学
2023年年云南大学研究生市政工程专业《环境工程微生物学》入学考试大纲一、考试性质《环境工程微生物学》是市政工程硕士专业学位研究生入学统一考试的科目之一。
《环境工程微生物学》考试要力求反映市政工程硕士专业学位的特点，科学、平等、确切地测评考生的基本素质和综合能力。
二、考试要求测试考生对于环境工程微生物学相关的基本概念、基础知识的控制情况和运用能力。
三、考试分值本科目满分150分。
四、试题结构完型填空、挑选题、判断题、名词解释、问答题。
五、考试内容第一章绪论微生物的定义、特性、分类、命名及生物学地位。
微生物学、环境工程微生物学的概念和研究的对象、发展和趋势。
第二章微生物的形态结构及其与环境的关系原核微生物的构造特点及与真核微生物的区别。
细菌的形态与大小、结构，细胞壁缺陷型细菌，细胞质膜的结构及功能，细胞膜与污染物的吸收。
细胞质内含物：如核糖体、PHB等；质粒、荚膜、菌胶团、鞭毛的概念、组成、功能；芽孢的概念、结构、特点及研究芽孢的意义。
放线菌的形态结构、菌落特征。
革兰氏阴阳细菌细胞壁结构的差异。
革兰氏染色的原理和步骤以及革兰氏阴阳细菌显色的区别；蓝细菌的概述；古细菌与真细菌的差别。
第 1 页/共 4 页酵母菌的形态与大小、细胞结构、繁殖和菌落形态。
霉菌的形态与结构、菌丝体及其分化、菌落形态及液体培养特征。
原生动物、微型后生动物的细胞形态和结构、繁殖、类群及生理特性，原生动物与污水生物处理。
藻类的形态、细胞结构、藻类各门概述及其在环境工程的作用。
使用显微镜看见微生物形态结构的主意。
第三章微生物的营养、培养基与环境工程微生物的营养物质及生理功能，微生物的营养类型及其与污染治理的关系。
营养物质进入微生物细胞的方式和原理；容易蔓延、促进蔓延、主动运输、基团移位的特点。
培养基的定义及其配制原则，培养基的种类，培养基的配制主意，培养基的挑选和常用的微生物培养基。
微生物菌种的来源，菌种的采集及富集培养主意，如何培养与分离微生物菌种，实验室液体培养主意、固体培养主意，微生物的纯种分离主意。
微生物学 绪论
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3.2 微生物对人类的贡献 3.2.1工农业生产 例如：面包、酱油、醋、味精、奶酪、酒和泡菜、 蘑菇、木耳和灵 芝，氨基酸、有机酸、酶制剂、农药、化工产品 。
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3.2.2 生产医药产品 各种抗生素、维生素、生长激素和疫苗等
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3.2.3环境保护 肥沃土壤，净化污水，再生资源 3.2.4 生物能源 生物乙醇、生物柴油等
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空气中微生物
主要有附着于尘埃上的从地面飞起的球菌属 （包括八叠球菌属在内的好氧菌）；形成孢子 的好氧性杆菌（如枯草芽孢杆菌）；色串孢属 等野生酵母；青霉等霉菌的孢子等。在低等藻 类中也似乎存在。用下列的方法可进行空气灭 菌：紫外线照射、消毒液喷洒，用不使细菌通 过的小孔滤筛滤过等。
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3. 生长旺，繁殖快
微生物以惊人的速度“生儿育女” 大肠杆菌一个细胞重约10 –12 克，平均20分钟繁殖一 代 24小时后： 4722366500万亿个后代，重量达到：4722吨 48小时后：2.2 × 10 43个后代，相当于4个地球的重 量 结论：为微生物学基本理论研究带来了极大的便利；使 科研周期大大缩短，效率提高。 在生产实践中有重要的意义：生产效率高，发酵周期短。 对于危害人、畜和作物等的病原微生物来说，这些特 性也给人类带来了极大的麻烦甚至严重的祸害。
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流感嗜血杆菌
脚气真菌
埃博拉病毒
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二.微生物主要类群
环境工程微生物学_第三版(周群英_王士芬_著)课件(绪论)25页PPT文档
细菌域 Domain bacteria
古（生）菌 域 Domain archaea
真核生物域 Domain eukary ota
紫色细菌 叶绿体 蓝细菌 黄杆菌 产液菌属
线粒体
甲烷球菌属
甲烷杆菌属
真菌
植物
革兰氏阳性细菌
甲烷八叠球菌属
极端嗜盐菌
无硫绿细菌
热球菌属
伪变形虫
栖热胞菌属
4、食品、药物、工程学
二、微生物的分类和命名
“微生物”不是分类学上的概念。
（一）微生物的分类
分类单元：界、门、纲、目、科、属、种 关于：域（p6、p30）
生物五界分类系统
魏泰克的五界分类系统
原核生物界、原生生物界、真菌界、动物 界和植物界。
王大耜的六界分类系统 病毒界、原核生物界、真核原生生物界、真 菌界、பைடு நூலகம்物界和植物界。
一、微生物学的发展沿革（补充） （一）微生物学的奠基
微生物学是在19世纪末期，在法国学者巴斯德和 德国学者科赫等人工作的基础上建立起来的。
巴斯德（1822—1895）
证明酒、醋的酿造过程：微生物引起的发酵。 酒变酸是有害微生物作用； 提出了巴斯德消毒法
证实了传染病是由病原微生物引起的 否定自生说。
例如 B. Subtilis AS 1.398和B. Subtilis BF 7.658是枯草 杆菌的两个菌株，前者可生产蛋白酶，后者可生产 α-淀粉酶。
出现在分类学文献中的学名，往往还加上首次定名 人（外加括号）、现名定名人和现名定名年份，但 在一般使用时，这几个部分总是省略的。
Bacillus subtilis （Ehrenberg）Cohn 1872
绪论 环境微生物学研究内容和基本特征-文档资料
教学安排
总学时36学时
讲授：18学时 实验：18学时
成绩评定
实验成绩 40% 课堂考核 20% 课堂测验 40%
教材：周群英、高耀庭编著环境工程微生物 学（第二版）高等教育出版社 2000
参考书目：
1. 王家玲 主编. 环境微生物学（第二版）. 北京：高 等教育出版社 2019
（二）、研究污染环境的微生物行为及微生 物对污染物的去除或转化、微生物活动对环 境的影响等，此即污染微生态学研究内容。
（三）、在治理污染的人工构筑系统中微 生物的作用与应用，此即环境工程微生物 学的主要内容。
（四）、在环境监测中的应用，此即环境 微生物监测。
三、微生物、环境和人类间的关系
微生物
2. 沈德中主编，环境与资源微生物学. 北京：中国环 境科学出版社，2019
3. 李顺鹏主编，环境生物学. 北京：中国农业出版社， 2019
绪论
一、环境微生物学概念 环境微生物学是由普通微生物学发展起来的环境 科学和环境工程的一门学科。它以普通微生物学为 基础，在研究微生物学一般规律的同时，着重微生 物和环境之间相互作用的规律、微生物活动对环境 和人类产生的有益和有害的影响以及在环境污染控 制工程中有关的微生物学原理的研究，是环境科学 和环境工程的重要理论基础。
(三) 荒漠化
过去我们常理解为“沙漠不断扩大，把沙漠 里的沙子扩散到越来越广的肥沃土地上”， 这是不准确的。
1992年世界环境与发展大会上通过的定义是 “包括气候和人类活动在內种种因素造成的 干旱、半干旱和亚湿润地区的土地退化”。 也就是由于大风吹蚀，流水侵蚀，土壤盐漬 化等造成的土壤生产力下降或丧失，都称潮）
➢富营养化和近海赤潮已经不再是新鲜名词。 我国近海每年都有大面积的赤潮发生。
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发展期（1897-1953）
毕希纳(E. Buchner) 1860~1917 ，德国人 开创了微生物生化的研究
没有酵母的酒精发酵
1907年诺贝尔化学奖
Fleming-Sir-Alexander
成熟期（1953- ）
进展
分子生物学水平的研究
James D. Watson (left) and Francis Crick propose a double-
类型 病毒与立克次氏体 支原体 细菌与放线菌 蓝细菌 藻类 真菌 原生动物 总数
低限 1,217
42 >1,000
1,227 15,051 37,175 24,068 79,780
倾向种数 高限
1,217
1,217
42
42
1,500
1,500
1,500
1,500
23,100 23,100
47,300 68,939
沿海省（自治区、直辖市）赤潮发现次数
(2) 有毒化学物危害
（3）大气污染
近段时间来，雾霾又成为国人心中的痛！
人民网
雾 霾 中 的 天 安 门 城 楼
环保工作者必须有所作为！
学习环境工程微生物学意义重大
我们在一个被大量微生物包围着的环境中
空气 水体 食品
……
微生物无处不在
我们生活在“微生物的海洋”中!
人的皮肤上平均每平方厘米含有105个细菌
人体肠道内菌体总数达100万亿个左右（人体细胞 数量50万亿）。粪便中细菌大约占粪便干重的1/3
每个喷嚏的飞沫含4500-150000个细菌，重感冒患 者为8500万
生活在土壤中和地下的细菌数加起来，估计其总
重量为100341012吨。
引自 沈萍 《微生物学》
3. 适应强易变异
灵活的适应性或代谢调节机制 蛋白质分子的数量 E. coli 中能容纳20万-30万个蛋白质分子，20003000种执行不同生理功能的蛋白质
极端环境的适应能力
极端环境 高温、高酸、高盐、高辐射、高压、低温、高碱、 高毒
低的变异频率
4.分布广种类多
无孔不入，随遇而安分布广：如: 万米深海、 85km高空、 地层下128m和427m沉积岩中都 发现有微生物存在 微生物生理代谢类型多、代谢产物种类多。
helical structure for DNA
微生物学的发展前沿
微生物基因组学与蛋白组学 微生物生态学 环境微生物学 细胞微生物学 微生物生命现象的特性和共性 微生物学与其他学科的交叉 微生物产业的全新发展
微生物学发展史的结论
微生物学发展的历史
认识微生物的历史 开发利用有益微生物的历史 控制和消灭有害微生物的历史。
2. 生长旺繁殖快
E.coli：12.5~20 min/次分裂
液体培养物细菌浓度一般为108~109CFU/ml
谷氨酸短杆菌：摇瓶种子→50吨发酵罐，52小 时内细胞数目可增加32亿倍。
对于发酵工业的实践意义
生产效率高，发酵周期短 例如生产鲜酵母时，几乎12小时就可以收获一次， 每年可以收获数百次。
某些微生物也以其本身作为病原或其代谢毒物污染 各类环境或食品，危害着人类健康。
Aerobic-Anaerobic Bioreactor
Gas Collection to Generate Energy
Air Injection
Groundwater Monitoring
Liquids Storage
24,068 30,000
98,727 127,298
二、微生物的重要性
环境 能源 医药 食品 农业
（一） 微生物与环境
保护环境、维护生态平衡以提高土壤、水域和大气 的环境质量，创造一个适宜人类生存繁衍，并能生 产安全食品的良好环境，是人类生存所面临的重大 任务。
微生物是有机废水污物和合成有毒化合物的强有力 的分解者和转化者，起着环境“清道夫”的作用(有 机废水和污染物的处理、污染土壤的微生物修复)。
奠基期（1861-1897）
进展
生理水平的研究，微生物生理学的研究 微生物学奠基人：巴斯德 细菌学奠基人：科赫
巴斯德（1822－1895）对人类的 贡献
奠定微生物学理论，开创新的微生物学科
否定“自然发生说”（曲颈瓶实验）
Preventative vaccination-Immunology Fermentation caused by Microorganisms，解决了当
6000
变形虫
1.0 m
1012
6 m2
60000
球菌
0.1 m
1015
60 m2
600000
大胶粒
0.01 m
1018
600 m2
6000000
大分子
1.0 nm
1021
6000 m2 60000000
分子
1. 吸收多转化快
大肠杆菌每小时可分解其自重1000-10,000倍的 乳糖 产朊假丝酵母（Candida utilis ）比大豆强100倍 的蛋白质合成能力 微生物的高呼吸速率
ESt.acpohlyi looncothcecussurafuarceeuosfohnutmheansusrkfianceanodf hhuaimr afonllsikcilne
Infection Transfer -Airborne Droplet Nuclei
一些数字
每克新鲜植物叶子表面附生着大约1106个微生物
1、在每一相同病例中都出 现这种微生物； 2、能从寄主分离出这样的 微生物并在培养基中培养出 来； 3、用这种微生物的纯培养 接种健康而敏感的寄主，同 样的疾病会重复发生； 4、从试验发病的寄主中能 再度分离培养出这种微生物 来。
Fannie Eilshemius（将琼脂应用于固体培养基 的家庭主妇）和她先生Walther Hesse
1.3.1微生物学的基本内容
（二）微生物学的发展与成就 1. 微生物学的发展主线
史前期（约8000年前-1676）
进展
古中国的制曲、酿酒技术 《天工开物》《齐民要术》《东坡酒经》
特点
视而不见 臭而不闻 触而不觉 食而不察 得其益而不感其好 受其害而不知其恶
初创期（1676-1861）
《环境工程微生物学》
绪论 我国目前的环境形势十分严峻！
(1) 水体污染（富营养化）
➢水体富营养化和赤潮日益严重 每年我国近海都有大面积的赤潮发生。
赤 潮 发 生 景 观
水体富营养化和 赤潮发生流域图
浙江近海2004年赤潮分布
中国各海区赤潮发生情况（1952-1998）
资料来自“邹景忠，赤潮灾害，《海洋志》”
பைடு நூலகம்
微生物通常包括病毒、亚病毒（类病毒、拟病 毒、朊病毒）、具原核细胞结构的细菌、古菌 以及具真核细胞结构的真菌（酵母、霉菌、蕈 菌等）、原生动物和单细胞藻类，它们的大小 和特征见表1.1所示。
表1.1 微生物形态、大小和细胞类型
微生物 病毒 细菌 真菌
原生动物 藻类
大小近似值 0.01~0.25m
土壤的形成及其肥力的提高有赖于微生物 的作用。 农产品的加工、贮藏--利用有益的微生物或 抑制有害微生物。 绿色农业、绿色食品或有机农业都离不开 微生物—生物防治、生物固氮作用
三、微生物学的研究内容与成就
（一）微生物学的基本内容
①微生物细胞的结构和功能，研究细胞的构 建及其能量、物质、信息的运转； ②微生物的进化和多样性，研究微生物的种 类，它们之间的相似性和区别，以及微生物 的起源； ③生态学规律，研究不同微生物之间以及它 们同环境之间的相互作用； ④微生物同人类的关系。
体积小，面积大，比表面积大
边长比表面积立S方u体rf数ace to总V表ol面um积e Ratio比面值 类似对象 1.0营cm养物质吸1收、代谢废6 c物m2排泄、环境6 信息交换豌豆
1.0 mm
103
60 cm2
60
细小药丸
0.1 mm
106
600 cm2
600
滑石粉粒
0.01 mm
109
6000 cm2
微生物是一把双刃剑double-edged sword
2. 一百年多来微生物学发展中的重大事件
时间 1857 1861 1864 1867 1867-1877 1881 1882 1884 1885 1887 1888 1890 1891 1892 1897 1899
重大事件 巴斯德证明乳酸发酵是由微生物引起的 巴斯德用曲颈瓶实验证明微生物非自然发生，推翻了争论已久的“自生说” 巴斯德建立巴氏消毒法 Lister创立了消毒外科，并首次成功地进行了石炭酸消毒试验 柯赫证明炭疽病由炭疽杆菌引起 柯赫等首创用明胶固体培养基分离细菌，巴斯德制备了炭疽菌苗 柯赫*发现结核杆菌 柯赫法则首次发表；Metchnikoff*阐述吞噬作用；建立高压蒸汽灭菌和革兰氏染色法 巴斯德研究狂犬疫苗成功，开创了免疫学 Richard Petri发明了双层培养皿 Beijerinck首次分离根瘤菌 Von Behring*制备抗毒素治疗白喉和破伤风 Steinberg与巴斯德同时发现了肺炎球菌 Ivanowsky提供烟草花叶病毒是由病毒引起的证据；Winogradsky发现硫循环 Buchner用无细胞存在的酵母菌抽提液对葡萄糖进行酒精发酵成功 Ross*证实疟疾病原菌由蚊子传播
进展
Antony van Leeuwenhoek，1632-1723，17世纪最伟 大的业余科学家
只上过中学的布店学徒工 英国皇家学会会员Member of Royal Society 巴黎科学院通讯院士 重大贡献：显微镜的发明，微生物形态描述。
Antony van Leeuwenhoek