环境微生物教学大纲
环境微生物学教学大纲
一. 本课程的目的要求
环境微生物学是研究人类生存环境与微生物之间相互关系及作用规律的科学。本课程是生物学及其相关专业的一门选修课,要求学生掌握环境微生物学的基本知识和理论,包括微生物对于污染物质的降解与转化,从而修复并改善环境的作用规律;微生物对于环境的污染与破坏,从而引起环境质量下降的作用规律,了解环境微生物学原理在环境保护中的应用,包括废水、废渣的微生物治理与综合利用的方法,微生物在环境监测中的应用。
通过本课程的学习,培养学生良好的环保意识和科学分析环境污染问题的能力,使学生能够初步运用环境微生物学知识去解决生产和生活中出现的环境污染问题。 二.课堂教学内容(40学时)
第一章 绪论(2学时)
【基本内容】
微生物与环境; 环境微生物学的定义与研究任务; 【基本要求】
掌握微生物的概念;
了解微生物的特点和微生物对人类生存环境的影响;微生物对化学污染物的防治;环境检测中的微生物学技术与方法;
了解微生物对化学污染物的防治及其他有利影响; 【重点难点】
环境微生物学的定义及内容;微生物在生态系统中的地位作用 【教学建议】
这部分内容是这门课的切入点,至关重要,要使学生掌握环境微生物学的课程性质、研究内容和任务及与其他学科的关系。
第二章 环境中的主要微生物类群(8学时)
【基本内容】
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真细菌的大小和形态、细胞结构、培养特征和繁殖方式; 放线菌的形态和结构;真核微生物的形态结构和生物学功能; 非细胞型微生物的形态结构和生物学功能。 【基本要求】
掌握微生物的分类和命名; 了解微生物的特点;
掌握细菌的大小、形态、结构、培养特征和繁殖方式; 掌握放线菌的大小、形态、结构、培养特征和繁殖方式; 了解其他细菌型微生物
掌握酵母菌、霉菌等大小、形态、结构、培养特征和繁殖方式 了解原生动物和藻类特点;
掌握病毒的大小、形态、结构、繁殖;
了解病毒对物理化学因素的抵抗力及在污水处理过程中的去除效果。 【重点难点】
G+、G-细菌细胞壁结构的差别;细菌的特殊结构及功能;古菌的基本结构;古菌与真细菌细胞结构的异同、古菌、真细菌、真菌在进化上的关系。
常见真核微生物的形态、细胞的构造、繁殖和培养特征;原生动物在废水生物处理中的作用;真核微生物与原核微生物的区别
病毒的一般结构特点;噬菌体的繁殖过程 【教学建议】
掌握常见原核微生物的结构特点是本部分内容的重点。在讲解过程中注意将前后不同原核微生物对比起来讲解,加深学生对其的影响。
讲解过程中要注重比较,不但在真核微生物之间的比较,还要比较真核微生物与原核微生物之间的区别。另外,在讲解过程中要多举例,这样就可以避免讲解过程中的枯燥无味。 病毒这部分内容是医学微生物的重点,但不是环境微生物的重点,可以讲得浅一点。
第三章 微生物生理
【基本内容】
微生物酶:酶的分类、酶的催化特点、根据催化反应性质不同将酶分类、酶促反应速度、 激活剂对酶活性的影响、抑制剂对酶活性的影响
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微生物的能量代谢:化能异养微生物的生物氧化和产能、自养微生物的生物氧化、光合微生物产能代谢
细菌的营养:水、无机盐、碳源和能源、氮源、磷源和硫源、生长因子、碳氮磷比 营养物质进入微生物的方式:扩散、促进扩散、主动运输、基团转位、膜泡运输 微生物的生长繁殖:细菌的生长曲线、微生物生长的测定方法、微生物的恒浊和恒化培养;微生物的生长特点与活性污泥处理COD含量不同废水的应用
环境因素对微生物生长的影响:温度、氢离子浓度、氧化还原电位、光线、超声波、压力、化学药剂对微生物生长的影响 【教学基本要求】
了解酶的性质与作用特征,酶的种类、微生物的呼吸类型及葡萄糖经各类呼吸作用的产物、微生物的电子呼吸链,着重掌握酶的特性影响酶活性的因素及糖的分解代谢
掌握微生物的化学组成与营养物质、微生物的营养类型、营养物质的摄取及微生物培养基的类型;微生物的生长特点及影响因素。 【 重点难点】
抑制剂对酶活性的影响、酶促反应速度;微生物能量获得的方式
营养物质的类型、物质透过细胞的方式;细菌的生长曲线;微生物的呼吸类型及呼吸产物、微生物的生长特点与活性污泥处理COD含量不同废水的应用。 【教学建议】
微生物酶的内容比较多,但从目前该专业的教学计划来看,学生同时开设了生物化学,所以共性的知识快讲或不将,把重点放在微生物特性的知识点上。
微生物的营养的内容比较的难,在讲课过程中要将慢一点,将微生物的生长与废水处理反应器中的微生物过程联系起来,这样不但会起稿提高学生学习的积极性,还有助于学生灵活运用所学的知识解决实际问题,如如何根据微生物生长曲线的特点选择不同时期的微生物来处理不同的废水等。
第四章 微生物的生长代谢与遗传变异(6学时)
【基本内容】
微生物生长繁殖,微生物生长繁殖的测定方法;微生物的生长曲线特点及测定方法;微生物连续培养的基本原理,恒浊和恒化培养的技术特点,微生物同步生长的概念和获得方法;
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温度、氧气、PH对微生物生长的影响,抗代谢物对微生物作用的机理,抗代谢物与抗生素的作用机制;
微生物的能量代谢是新陈代谢中的核心问题;微生物的氧化产能类型。微生物对纤维素、淀粉、蛋白质、脂肪等分解方式;微生物分解代谢产物中的与菌种鉴定有关的生化反应。
微生物遗传的物质基础,微生物的变异与基因突变,原核微生物的基因重组,真核生物的基因重组。 【基本要求】
掌握微生物生长及测定的方法;
了解微生物连续培养的基本原理及常见类型; 了解环境因素对微生物生长的影响; 掌握抗代谢物对微生物的作用机制;
熟悉恒浊连续培养和恒化连续培养的特点及应用; 掌握微生物的新陈代谢概念和主要产能方式;
熟悉微生物的合成代谢、分解及分解性代谢产物的应用; 了解微生物遗传的物质基础; 掌握基因突变的概念和机理; 掌握原核微生物的基因重组的方式; 了解真核生物的基因重组的形式。
【重点难点】细菌的生长曲线;微生物的生长特点;细菌的基因转移和重组的类型、真菌的基因重组、微生物遗传变异与微生物育种。 【教学建议】
该节的内容比较难,但从目前该专业的教学计划来看,学生同时开设了分子生物学,所以共性的知识快讲或不讲,把重点放在微生物特性的知识点上。
第五章 微生物生态(6学时)
【基本内容】
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