环境生物工程自考大纲文档格式.docx
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原核微生物包含的种类，真核微生物包含的种类。
理解：
原核微生物和真核微生物的区别。
（二）微生物的特点（次重点）
各种微生物所具有的共同的特点。
（三）环境微生物学研究的对象与任务（一般）
环境微生物学研究的方向和具体任务。
微生物对环境的影响。
第一篇微生物学基础
第一章非细胞机构的超微生物——病毒
一、学习目的与要求
通过本章的学习，了解病毒的一些基本概念、病毒的培养以及病毒在污水处理过程中的去除效果，掌握病毒的繁殖过程。
（一）病毒的繁殖特点及溶原性、以及病毒在污水中的处理（重点）
大肠杆菌T系噬菌体的繁殖周期，毒性噬菌体，温和噬菌体，温和噬菌体的命名规则，影响病毒生长的物理因素，影响病毒在水体中存活时间的因素，土壤截留病毒能力的影响因素，影响病毒在土壤中存活时间的因素。
大肠杆菌T系噬菌体的具体繁殖过程，温和噬菌体的溶原性。
（二）病毒的形态结构、培养（次重点）
病毒粒子，动物病毒的形态，噬菌体的形态，病毒的化学组成，蛋白质衣壳，病毒的培养基，噬菌斑，PFU，病毒的滴度，一级处理，二级处理，三级处理。
蛋白质衣壳三种不同构型，紫外线杀死病毒的原理，病毒蛋白质外壳和核酸的功能，病毒敏感细胞要具备的条件，破坏病毒蛋白质衣壳、核酸和脂类被膜的化学物质以及原理，判断病毒有无被膜的方法。
应用：
动物病毒的培养，杀死病毒的化学物质及其原理。
（三）病毒的一般特点和分类（一般）
病毒的大小。
病毒的一般特点，病毒按宿主的分类，病毒按核酸的分类。
噬菌体在环境中的应用。
第二章原核微生物
通过本章的学习，了解原核生物的基本特点、原核生物的分类，掌握细菌革兰氏染色的原理和步骤，为实验操作打下理论基础。
（一）细菌的形态大小（一般）
细菌的四种形态，细菌的大小。
（二）细菌的细胞结构（重点）
细菌的共有的结构，部分细菌的特殊结构，细胞壁，细胞质内的内含物，核糖体，拟核，荚膜，粘液层，菌胶团，衣鞘，芽孢，鞭毛，菌苔，芽孢染色的染料。
革兰氏阴性和阳性细菌的区别，细胞质膜的结构，各种内含物的作用，荚膜的化学组成及功能，芽孢的特点，鞭毛的着生位置，核糖体的生理功能。
细胞壁的生理功能，细胞质膜的生理功能。
（三）细菌的培养特点（次重点）
菌落，描述菌落特征的几个方面。
菌落特征的三个方面，根据细菌在半固体培养基中的生长状况判断呼吸类型以及是否运动。
（四）细菌的染色（重点）
细菌染色的染料，细菌染色的方法分类，抗酸性染色。
革兰氏染色的步骤。
革兰氏染色的机制。
（五）细菌的物理化学性质（一般）
等电点。
细菌悬液的稳定性与污水处理的关系。
（六）古菌的特点和分类（一般）
古菌的细胞壁特点，古菌的三大类型，古菌的五大群，产甲烷菌的细胞结构，嗜热菌的生长温度，极端嗜盐古菌。
古菌的特点，产甲烷菌细胞封套的四种类型，产甲烷菌的培养方法，极端嗜盐古菌的细胞特点。
古菌与细菌的不同。
（七）放线菌（一般）
放线菌菌丝体的分类，放线菌的生活方式，放线菌的菌落形态，孢子丝的形状。
链霉菌的生活史。
（八）蓝细菌（一般）
蓝细菌的细胞特点，蓝细菌的二纲，与水体富营养化有关的蓝细菌属。
蓝细菌的繁殖方式。
（九）螺旋体，立克次氏体和支原体（一般）
螺旋体的大小，螺旋体的细胞特点，螺旋体的繁殖方式，生活方式，立克次氏体的两个目，立克次氏体的大小，立克次氏体的繁殖方式，支原体的特点，螺旋体，立克次氏体和支原体的革兰氏染色反应。
第三章真核微生物
通过本章的学习，了解真核微生物的基本特点，掌握藻类、真菌的分类以及代表种属的特征。
（一）原生动物的一般特征（一般）
原生动物，原生动物的大小，原生动物的细胞特点，原生动物的有性繁殖无性繁殖及其分类。
原生动物各细胞结构的功能，原生动物的几种营养类型及代表。
（二）原生动物的分类及特点（重点）
原生动物的四纲及代表，鞭毛虫生活的水体，鞭毛虫在污水处理系统中出现的时期，肉足纲的两个亚纲，肉足纲在污水处理系统中出现的时期，肉足虫生活的水体，纤毛纲原生动物生活的水体，纤毛纲原生动物在污水处理系统中出现的时期，眼虫和杆囊虫的区别，固着型纤毛虫各种虫体的区别。
（三）原生动物的泡囊（一般）
泡囊的形成原因。
泡囊的形成过程及在污水处理中的指示作用。
（四）微型后生动物（重点）
微型后生动物包括的种类。
利用浮游甲壳动物判断水体清洁程度的方法。
不同类型的微型后生动物的代表及在环境工程中的应用。
（四）藻类的特征及分类（次重点）
蓝藻和其他藻类的区别，藻类的生殖，藻类的10个门。
藻类与水体富营养化的关系，绿藻在人类生活、科研以及水体自净中的作用，蓝藻门、裸藻门、绿藻门、甲藻门、硅藻门与水环境的关系，蓝藻门、裸藻门、绿藻门、甲藻门、硅藻门的代表属及这些属在环境中的表现。
（五）酵母菌的基本特点（重点）
酵母菌的形态，酵母菌的大小，酵母菌的繁殖方式。
酵母菌的细胞结构，酵母菌细胞壁与细菌的区别。
（六）霉菌的基本特点（重点）
霉菌的菌丝种类，溶解霉菌细胞壁的酶，霉菌的繁殖方式。
霉菌的菌落特征，霉菌和放线菌的菌落区别。
（七）霉菌的分类（一般）
霉菌的9个属。
单细胞霉菌和多细胞霉菌的代表属及其基本特点，根据分生孢子梗青霉分为四个组。
霉菌在工业上的应用，霉菌和放线菌菌落的区别。
第四章微生物的生理
通过本章的学习，要求掌握微生物酶类的分类以及影响酶促反应速度的各类因素，掌握微生物的营养类型分类以及微生物的产能代谢的各个知识点。
（一）微生物的酶（重点）
酶的定义，酶的组成分类，辅基，辅酶，一级结构，二级结构，三级结构，亚基，活性中心，酶按催化类型划分的六大类，胞外酶，胞内酶，表面酶，米氏常数，Q10，激活剂，酶原，抑制剂，竞争性抑制，非竞争性抑制。
几种重要的辅基及作用，酶的催化特性，酶蛋白的结构及酶的活性中心。
影响酶促反应速率的各种因素，Km、Vmax的计算。
（二）微生物的营养（重点）
新陈代谢，同化作用，异化作用，碳源，化能自养的微生物种类，氮源，选择培养基，鉴别培养基。
微生物按对碳素需求不同的分类，磷在微生物的生长、繁殖及代谢中起的作用，培养基按组成物的分类，培养基按实验目的和用途分类，缺铁对大肠杆菌的影响，主动运输的作用机制。
水样被粪便污染的判断，无机盐的生理功能并举例，配制培养基的原则和顺序，营养物质的运输方式。
（三）微生物的产能代谢（重点）
微生物的三类呼吸类型，底物水平磷酸化，氧化磷酸化，光合磷酸化，糖酵解产生的ATP数，好氧呼吸，外源呼吸，内源呼吸，发光细菌的两种特殊物质。
微生物生成ATP的方式，糖酵解途径，发酵底物的两个特点，乙醛酸循环，电子传递体系的组成及功能及在细胞中存在的部位，无氧呼吸按电子受体不同的分类，微生物呼吸作用的本质、分类及特点。
三羧酸循环途径及能量转换，微生物发光现象在环境中的利用。
（四）微生物的合成代谢（次重点）
光合作用，细菌光合作用的供氢体。
ATP在产甲烷细菌中的作用，藻类光合作用中叶绿素和类胡萝卜素的作用。
藻类光合作用和细菌光合作用的比较，产氧光合作用和不产氧光合作用的不同。
第五章微生物生长繁殖与生存因子
通过本章的学习，理解微生物生长繁殖的基础知识，掌握影响微生物生长的各类生存因子及因素，掌握微生物之间的相互作用关系，为微生物在环境工程中的实际应用打下理论基础。
（一）微生物的生长繁殖（次重点）
微生物的生长，微生物的繁殖，时代时间，分批培养，连续培养，恒浊培养，恒化培养，细菌的生长曲线。
影响细菌停滞期长短的因素，停滞期细菌细胞特征。
细菌世代时间的计算。
（二）生长曲线与污水处理（重点）
不同污水处理方法利用不同生长时期微生物。
常规活性污泥法利用静止期微生物的原因，曝气法处理污水利用衰亡期微生物的原因。
（三）微生物生长量的测量（一般）
测量微生物生长量的几种方法。
（四）微生物生存因子及影响生长的因素（重点）
微生物生长需要的环境生存因子，不同微生物的生长pH范围，好氧微生物，兼性厌氧微生物，厌氧微生物，巴斯德效应，水的活度，光复活现象，灭菌，消毒，抗生素。
细菌按温度分为四大类及生存温度范围，嗜冷微生物能在低温下生长的原因，污水处理需要脱氮的原因，不同渗透压对微生物的影响，紫外线杀死微生物的原理，超声波杀菌的机制，重金属杀菌的机制，醇、醛、酚杀菌的机制，氧气对专性厌氧微生物的危害，如何培养厌氧微生物。
微生物生长过程中培养基pH值变化的原因及控制方法，微生物培养过程中氧化还原电位的变化及其控制，好氧微生物与氧的关系，兼性厌氧微生物与氧的关系，厌氧微生物与氧的关系，紫外辐射在科研、医疗、卫生上的应用，极端pH值对微生物的影响，抗生素杀菌灭菌的原理，灭菌的几种方法及优缺点。
（五）微生物之间的相互关系（次重点）
微生物种间的六大相互关系。
举例说明微生物中间相互关系。
（六）菌种退化、复壮与保藏（一般）
菌种复壮的方法，菌种保藏方法的分类。
第六章微生物的遗传和变异
通过本章的学习，掌握微生物遗传变异的相关知识，领会基因重组在环境工程中的实际应用。
（一）微生物的遗传（重点）
驯化，DNA的四种碱基及字母代号，基因，DNA的变性，DNA的复性，复制，转录，翻译，反向转录。
DNA双螺旋结构理论，DNA在真核和原核细胞内的存在形式，基因按功能的分类，中心法则的内容，DNA自我复制的方式，导致DNA变性的因素，硝酸纤维素膜人工DNA复性，DNA与RNA的区别，四种RNA及其功能，蛋白质的合成步骤，细胞的分裂。
证明DNA是遗传的物质基础的三大实验，实验室获得反义RNA的方法。
（二）微生物的变异（重点）
基因突变，自发突变，诱发突变，光复活。
变异的实质，突变的类型，变异的表现形式，紫外诱变作用机制，DNA损伤修复的形式，三类化学诱变物质的诱变机制。
定向培育在环境工程中的应用。
（三）基因重组（次重点）
基因重组，杂交，转化，转导。
基因重组的几种方式，细菌转化过程，杂交，转化，转导的实践意义。
（四）遗传工程技术与环境（一般）
质粒，基因工程，PCR。
基因工程操作，基因工程载体的特点，PCR操作过程。
质粒育种在环境工程中的应用，举例说明遗传工程在环境中的应用。
第二篇微生物生态与环境生态工程中的微生物作用
第一章微生物生态
通过本章的学习，了解生态系统的一般知识，掌握不同生态系统的各自特征以及影响不同生态系统的因素及评价方法。
（一）生态系统（一般）
生态系统，个体，种群，群落，生物圈。
生态系统的基本组成及结构特点，生态系统的功能，生态平衡。
（二）土壤微生物生态（次重点）
土壤自净，土壤微生物修复。
土壤的生态条件，土壤中微生物按数量的排列，决定土壤自净能力的因素，土壤污染源，土壤污染的不良后果，土壤修复工作步骤，土壤生物修复工程的几种形式。
影响土壤生物修复的关键因素。
（三）空气微生物生态（一般）
空气污染指标及指示菌。
空气的生态特点，空气中微生物的来源，影响空气中微生物数量的因素，空气微生物的培养温度和时间。
如何测定空气中微生物。
（四）水体微生物生态（重点）
水体自净，自净容量，P/H指数，BIP指标，细菌菌落总数，总大肠菌群，我国生活饮用水中细菌菌落总数的规定，水体富营养化，AGP。
水体中微生物的来源，海洋微生物群落分布特点，海洋微生物按栖息地的分类，海洋中微生物的特点，海洋微生物群落的生态特征，水体自净的过程，衡量水体自净的指标，污化带的划分和特点，水体有机污染的指标，大肠菌群被选作致病菌间接指示菌的原因，与水体富营养化相关的藻类，水体富营养化的一般氮磷标准。
评价水体富营养化的方法，水样AGP测量方法。
第二章微生物在环境物质循环中的作用
通过本章的学习，了解参与几种元素循环的微生物的种类及特点，掌握硝化、反硝化作用，碳氮循环中物质循环的途径，为微生物处理环境问题打下理论基础。
（一）碳循环（重点）
纤维素，半纤维素的存在部位，淀粉的分子式，脂肪，脂肪分解的反应式。
纤维素在酶催化下的分解途径，能够分解纤维素的微生物，纤维素酶所在微生物细胞的部位，半纤维素的组成，分解半纤维素的微生物，半纤维素的分解途径，果胶质的结构及存在部位，果胶质的水解过程，能够分解果胶质的微生物，淀粉的种类及结构区别，淀粉的降解途径，甘油的生物转化途径及最终产物，能够分解木质素的微生物。
参与淀粉降解的微生物及其酶类，已知碳原子数的脂肪酸β-氧化能量计算。
（二）氮循环（重点）
脱氨作用，脱羧作用，丙氨酸脱羧后的产物，赖氨酸脱羧后的产物，引起脱羧反应的微生物，硝化作用，反硝化作用，固氮作用，固氮作用的基本反应式。
自然界中氮素的循环方式，蛋白质的水解过程，氨基酸脱氨的方式以及各自的特点及反应式，尿素水解反应式及检测方法以及能水解尿素的细菌，硝化作用的反应式以及能进行硝化作用的微生物及各自的特点，反硝化作用的不利影响，反硝化作用的三种结果，固氮微生物的种类及其特点，好氧固氮菌及厌氧固氮菌的能量来源。
生活污水中高浓度氨氮微生物去除方法。
（三）硫、磷循环（次重点）
硫化作用，反硫化作用，硫磺细菌。
自然界中硫素的循环方式，参与硫化作用的微生物及其特点，湿法冶金及参与湿法冶金的微生物，硫磺细菌氧化硫化氢为硫酸的过程，微生物酶对核酸的水解。
反硫化作用的危害。
（四）铁锰循环（一般）
铁的三价态之间的相互转换，引起管道锈蚀的微生物及原因，磁性微生物的特点、能氧化铁锰的微生物及其特点。
第三章水环境污染控制与治理的生态工程及微生物学原理
通过本章的学习，了解污废水的生态系统特征，活性污泥丝状膨胀的原因及应对措施，掌握活性污泥净化废水的作用机制。
（一）污、废水生物处理中的生态系统（重点）
污、废水生物处理方法的分类，好氧活性污泥，常见几种好氧活性污泥法处理工艺，菌胶团，好氧活性污泥两种培养方法，好氧生物膜，好氧生物膜的三种培养方法。
好氧活性污泥的组成，好氧活性污泥的性质，好氧活性污泥的存在状态，好氧活性污泥中微生物群落的特点，好氧活性污泥中微生物的浓度表示方法以及各种废水中混合液悬浮固体的标准，氧化塘法处理废水的机制，菌胶团在活性污泥中的作用动物和微型后生动物在污水生物处理及水体自净中的作用，原生动物及微型后生动物在污水中出现的次序，原生动物及微型后生动物指示作用的表现形式，钟虫在检测水质变化中的作用，原生动物在水体净化中的作用，间歇式曝气培养中菌种的来源，间歇式曝气培养中菌种的驯化方法，判断活性污泥是否培养成熟的方法，好氧生物膜中的微生物群落及其功能，好氧生物膜的结构，好氧生物膜净化污水的作用机理。
好氧活性污泥净化废水的作用机制。
（二）活性污泥丝状膨胀（次重点）
活性污泥丝状膨胀。
导致活性污泥丝状膨胀现象的微生物，丝状微生物过度生长的影响因素，活性污泥丝状膨胀的机理，丝状细菌与絮凝性菌胶团细菌优势竞争的表现。
活性污泥丝状膨胀的成因以及应对措施。
（三）厌氧环境中活性污泥和生物膜的微生物群落（一般）
甲烷发酵的四阶段理论以及个阶段中典型微生物群落，产甲烷菌产生甲烷的机制、厌氧活性污泥菌种的来源，厌氧活性污泥中微生物的组成，厌氧活性污泥的性质，PSB处理浓废水的工艺流程，营光能异养的光合细菌举例及其特点，含硫酸盐废水的厌氧微生物处理方法。
高浓度有机废水处理方法，团粒化的颗粒厌氧活性污泥与其形成机制。
第四章污、废水深度处理和微污染源水预处理中的微生物学原理
通过本章的学习，了解饮用水消毒的各种方法，掌握微生物脱氮、脱磷的生物学原理以及在微生物水处理的运行条件选择。
（一）脱氮、脱磷与微生物学原理（重点）
反硝化细菌，反硝化段运行操作的几个关键指标，积磷菌。
水体中氮磷过量的危害，微生物脱氮工艺的种类，天然水体中氮磷的来源，微生物脱氮的原理，氧化氨的细菌的特点，氧化亚硝酸细菌的特点，微生物脱氮硝化段运行操作需要注意的关键点，生物脱氮工艺组合选择原则，微生物除磷的原理，除磷的生物化学机制，乙酸吸收理论，除磷工艺流程运行的条件选择。
（二）微生物与微污染水源水预处理（一般）
水源水污染源，污染水源水的污染物的种类，处理微污染水源水的几种工艺。
水源水预处理选用生物膜法的原因，水源水预处理的运行条件。
（三）微生物与饮用水的消毒（一般）
水消毒的方法。
臭氧消毒的优缺点，氯的消毒机制，氯消毒产生三致物的原因。
第五章有机固体废弃物与废气的微生物处理及其微生物群落
通过本章的学习，了解城市固体垃圾的一般处理方法，掌握工业废气处理工艺流程一般设计方法。
（一）微生物与有机固体废弃物处理（次重点）
城市垃圾处理方法，堆肥化。
好氧堆肥的机理，堆肥发酵过程中微生物的活动，有机堆肥好氧分解的条件，堆肥工艺的种类及各自的特点，厌氧堆肥和卫生填埋的机理。
（二）废气的生物处理（一般）
大气中废气的来源，用于微生物处理气态污染物的装置。
恶臭污染物的种类，能够处理恶臭污染物的微生物及其代谢途径。
处理含甲苯、二氧化碳、氨气废气的工艺流程设计。
第六章微生物学新技术在环境工程中的应用
通过本章的学习，掌握固定化技术在环境工程中的应用现状及前景。
（一）固定化酶和固定化微生物与环境工程（重点）
固定化酶，固定化微生物。
酶的不同制剂及其基本工艺，酶的提取过程，表面活性剂的种类，纯化酶的步骤，固定化酶和固定化微生物的特点及存在的问题，固定化酶和固定化微生物的固定方法。
固定化酶及固定化微生物在环境工程中的研究现状以及应用前景。
（二）微生物细胞外多聚物的开发应用（次重点）
胞外多聚物。
胞外多聚物的作用，生物表面活性剂和生物乳化剂的区别，表面活性剂的种类，微生物絮凝剂的三种类型，微生物絮凝剂的提取方法，微生物絮凝剂絮凝以及生物沉淀剂沉淀的原理。
（三）优势菌种与生物制剂（一般）
优势菌种筛选步骤，微生物制剂的作用。
第三部分有关说明与实施要求
一、考核的能力层次表述
本大纲在考核目标中，按照“识记”、“理解”、“应用”三个能力层次规定其应达到的能力层次要求。
各能力层次为递进等级关系，后者必须建立在前者的基础上，其含义是：
能知道有关的名词、概念、知识的含义，并能正确认识和表述，是低层次的要求。
在识记的基础上，能全面把握基本概念、基本原理、基本方法，能掌握有关概念、原理、方法的区别与联系，是较高层次的要求。
在理解的基础上，能运用基本概念、基本原理、基本方法联系学过的多个知识点分析和解决有关的理论问题和实际问题，是最高层次的要求。
二、教材
1、指定教材环：
境工程微生物学，高等教育出版社，周群英、高耀延伸，第二版
2、参考教材
三、自学方法指导
1、在开始阅读指定教材某一章之前，先翻阅大纲中有关这一章的考核知识点及对知识点的能力层次要求和考核目标，以便在阅读教材时做到心中有数，有的放矢。
2、阅读教材时，要逐段细读，逐句推敲，集中精力，吃透每一个知识点，对基本概念必须深刻理解，对基本理论必须彻底弄清，对基本方法必须牢固掌握。
3、在自学过程中，既要思考问题，也要做好阅读笔记，把教材中的基本概念、原理、方法等加以整理，这可从中加深对问题的认知、理解和记忆，以利于突出重点，并涵盖整个内容，可以不断提高自学能力。
4、完成书后作业和适当的辅导练习是理解、消化和巩固所学知识，培养分析问题、解决问题及提高能力的重要环节，在做练习之前，应认真阅读教材，按考核目标所要求的不同层次，掌握教材内容，在练习过程中对所学知识进行合理的回顾与发挥，注重理论联系实际和具体问题具体分析，解题时应注意培养逻辑性，针对问题围绕相关知识点进行层次（步骤）分明的论述或推导，明确各层次（步骤）间的逻辑关系。
四、对社会助学的要求
1、应熟知考试大纲对课程提出的总要求和各章的知识点。
2、应掌握各知识点要求达到的能力层次，并深刻理解对各知识点的考核目标。
章次
内容
学时
2
第一篇第一章
非细胞机构的超微生物—病毒
4
第一篇第二章
原核微生物
第一篇第三章
真核微生物
6
第一篇第四章
微生物的生理
8
第一篇第五章
微生物生长繁殖与生存因子
第一篇第六章
微生物的遗传和变异
第二篇第一章
微生物生态
第二篇第二章
微生物在环境物质循环中的作用
第二篇第三章
水环境污染控制与治理的生态工程及微生物学原理
第二篇
升级会员 