《环境微生物学》教学大纲

《环境微生物学》教学大纲

一、基本信息

二、教学目标及任务

本课程是环境科学专业的一门重要的专业推荐选修课程。通过本课程的学习，学生应熟练掌握环境微生物学中常见术语的名称和意义，掌握环境微生物的基础知识、微生物生态与环境生态工程中的微生物作用原理；理解环境微生物在污水、废气和固体废弃物处理以及土壤污染修复方面的作用；了解环境微生物学的最新研究进展以及微生物在环境工程领域应用的新工艺和新方法；并能利用所学的知识为后续课程的学习提供基础。

三、学时分配

教学课时分配

四、教学内容及教学要求

绪论环境微生物学的发展、重要概念和研究任务

第一节环境微生物学的历史和发展

1.人类对环境微生物的认识；

2.环境微生物学的形成和发展；

3.微生物在环境工程中的应用；

4.环境微生物生物技术的应用。

习题要点：微生物与环境的关系以及环境微生物生物技术的应用。

第二节环境微生物学的重要概念

1.环境微生物学的重要概念和专业术语；

2.环境微生物的分类；

3.环境微生物的多样性；

4.微生物的环境适应性。

习题要点：环境微生物的概念、分类以及主要特性。

第三节环境微生物学的研究任务和意义

1.环境微生物学的范畴；

2.环境微生物学的研究内容；

3.环境微生物学与相关学科的相互渗透和促进；

4.环境微生物学的研究意义。

习题要点：环境微生物学的主要研究内容和发展趋势。

本章重点、难点：重点是环境微生物学的重要概念和专业术语以及环境微生物学的研究内容和意义，难点是微生物在环境工程中的应用以及环境微生物生物技术在环境工程中的应用。

本章教学要求：了解环境微生物学的形成和发展，发展趋势及研究意义；理解微生物的多样性和适应性以及在环境工程中的应用；掌握环境微生物学相关的概念和术语以及基本特征。

第一章微生物的生长及其环境

第一节微生物的生长

1.微生物的生长繁殖特征；

2.研究微生物生长的方法；

3.微生物生长繁殖的测定；

4.环境因素对微生物生长的影响；

5.微生物在自然环境中的生长。

习题要点：微生物的生长繁殖过程；纯培养的概念及如何获得；分批培养和连续培养的概念；微生物群体生长的规律；影响微生物生长的环境因素；可存活但不可培养微生物的概念。

第二节陆地环境中的微生物

1. 土壤作为微生物的一种环境；

2.土壤中的微生物；

3.根际微生物。

习题要点：土壤中的微生物类群及分布规律；根际和根际效应的概念；主要的根际微生物类群。

第三节大气环境中的微生物

1. 空气中微生物的存活；

2.空气是传播微生物的介质；

3.室外空气中的微生物；

4.室内空气中的微生物；

5.空气微生物的卫生标准及检测。

习题要点：空气中微生物的主要类群及检测方法；阐述空气不是微生物生存的有利环境的原因。

第四节水环境中的微生物

1. 水环境中的微生物生境；

2.淡水环境中的微生物；

3.海水环境中的微生物；

4.河口微生物动态变化；

5.近海噬藻体的重要功能。

习题要点：不同淡水环境中优势微生物的种类和数量；阐述自然界洁净淡水中主要存在一些光能和化能自养微生物的原因；近海噬藻体的主要功能。

第五节极端环境中的微生物

1. 高温环境中的微生物；

2.低温环境中的微生物；

3.高盐环境中的微生物；

4.高酸环境中的微生物；

5.高碱环境中的微生物；

6.高压环境中的微生物；

7.高辐射环境中的微生物。

习题要点：极端微生物的概念及主要类群；研究极端微生物的意义。

本章重点、难点：重点是微生物的生长繁殖过程和群体生长的规律以及影响微生物生长的环境因素；难点是各种环境中的主要微生物类群。

本章教学要求：了解各种环境中的主要微生物类群和可存活但不可培养微生物的概念；理解极端微生物的概念和主要类群以及研究极端微生物的意义；掌握微生物的生长繁殖过程和群体生长的规律以及影响微生物生长的环境因素。

第二章环境微生物生态学

第一节环境微生物生态学概述

1.微生物生态学的定义和研究内容；

2.生物种群和群落；

3.生态系统和生物圈；

4.生态平衡。

习题要点：生物种群的概念和基本特征；生态系统的成分和功能。

第二节微生物之间和与动植物之间的关系

1. 湿地的典型微生物生态作用；

2.微生物与微生物之间的关系；

3.微生物与植物之间的关系；

4.微生物与人和动物之间的关系。

习题要点：微生物之间的协同作用；不同微生物种群之间的关系；根际微生物对植物生长的影响；微生物与动物的关系。

第三节环境微生物的生物多样性

1.微生物多样性；

2.可培养微生物和不可培养微生物。

习题要点：微生物多样性的概念。

第四节环境微生物基因组信息所展示的生物进化规律

1. 分子系统发育分析；

2.DNA和蛋白质的进化；

3.基因组的生物多样性；

4.环境微生物抗生素抗性的生态规律。

习题要点：利用系统发育分析阐明物种间的进化关系；基因水平转移的方式和特点。

第五节废水处理中的微生物群落及其分子生态学分析

1. 好氧活性污泥处理的微生物群落；

2.废水深度处理中的微生物群落。

习题要点：微生物脱氮的基本原理。

本章重点、难点：重点是微生物之间的协同作用，不同微生物种群之间的关系以及根际微生物对植物生长的影响；难点是利用系统发育分析阐明物种间的进化关系以及微生物脱氮的基本原理。

本章教学要求：了解微生物多样性的概念以及基因水平转移的方式和特点；理解如何利用系统发育分析阐明物种间的进化关系以及微生物脱氮的基本原理；掌握微生物之间的协同作用，不同微生物种群之间的关系以及根际微生物对植物生长的影响。

第三章环境微生物在物质循环和污染代谢中的作用

第一节微生物与物质循环

1.氧循环；

2.碳循环；