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《环境微生物学》课程教学大纲

课程简介与目标

微生物基础知识

环境微生物生态学

环境微生物技术与应用

环境微生物学研究前沿与展望

课程总结与考核要求

contents

目

录

01

课程简介与目标

微生物在环境中的重要作用

01

微生物是地球上最早出现的生命形式之一，广泛分布于各种环境中，对维持生态平衡和推动物质循环具有重要作用。

环境微生物学的研究内容

02

环境微生物学是研究微生物与环境之间相互关系的科学，涉及微生物在环境中的分布、功能、代谢、适应性以及微生物与环境因子之间的相互作用等方面。

课程的意义

03

通过学习《环境微生物学》，学生可以了解微生物在环境中的重要作用，掌握环境微生物学的基本理论和研究方法，为从事环境保护、生态修复、污染治理等领域的工作奠定基础。

03

素质目标

培养学生的环保意识和社会责任感，提高学生的创新能力和实践能力。

01

知识目标

掌握环境微生物学的基本概念和原理，了解微生物在环境中的分布、功能、代谢和适应性等方面的知识。

02

能力目标

能够运用环境微生物学的理论和方法，分析和解决环境问题，具备从事环境微生物学相关领域研究和实践的能力。

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微生物基础知识

介绍微生物的分类、形态、结构、生理等基础知识。

微生物在环境中的分布与…

阐述微生物在不同环境中的分布特点以及它们在物质循环、能量流动等方面的功能。

微生物与环境因子之间的…

探讨温度、pH、氧气、营养物质等环境因子对微生物生长和代谢的影响以及微生物对环境因子的适应机制。

微生物在污染治理中的应用

介绍微生物在废水处理、固体废弃物处理、土壤修复等污染治理领域的应用原理和技术。

环境微生物学研究方法

介绍环境微生物学研究中常用的分离培养、生理生化实验、分子生物学技术等研究方法。

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02

微生物基础知识

包括细菌、放线菌、蓝细菌等，具有原核细胞结构，缺乏核膜和核仁。

原核微生物

真核微生物

非细胞型微生物

包括真菌、藻类等，具有真核细胞结构，有核膜和核仁。

如病毒，由核酸和蛋白质外壳组成，无细胞结构。

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包括自养型、异养型和兼性营养型等，不同类型的微生物通过不同的方式获取能量和碳源。

营养类型

包括好氧呼吸、厌氧呼吸和发酵等，不同类型的微生物通过不同的呼吸方式获取能量。

呼吸类型

微生物在代谢过程中会产生各种代谢产物，如有机酸、酒精、抗生素等。

代谢产物

生长曲线

描述微生物在适宜条件下生长繁殖的过程，包括延迟期、对数期、稳定期和衰亡期。

繁殖方式

包括二分裂、孢子繁殖、出芽繁殖等，不同类型的微生物具有不同的繁殖方式。

生长条件

微生物的生长需要适宜的营养物质、温度、pH值、氧气等条件。

03

环境微生物生态学

微生物在土壤、水体、空气等自然环境中的分布特点

不同环境中微生物的多样性及其影响因素

微生物群落结构与功能多样性的研究方法

03

微生物与环境中其他生物（植物、动物、其他微生物）的相互作用关系

01

温度、湿度、pH等环境因子对微生物生长与代谢的影响

02

微生物对环境因子的适应机制与策略

1

2

3

微生物在物质循环（碳、氮、磷等）中的作用与机制

微生物对环境污染物的降解与转化作用

微生物在生态系统稳定性维持与恢复中的作用

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环境微生物技术与应用

微生物群落结构与多样性分析

利用现代分子生物学技术，如16SrRNA基因测序、宏基因组学等，对环境样品中的微生物群落结构、物种组成和多样性进行分析。

微生物生理生化特性检测

通过测定微生物的生长曲线、代谢产物、酶活性等生理生化指标，评估微生物对环境条件的适应能力和功能特性。

微生物毒性测试

采用生物毒性试验方法，如发光细菌法、微型生物群落法等，检测环境中污染物的生物毒性效应。

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环境微生物学研究前沿与展望

环境微生物组学

研究环境中微生物群落组成、结构、功能和动态变化，揭示微生物与环境因子相互作用关系。

蛋白质组学在环境微生物学中的应用

通过蛋白质组学技术，研究环境微生物蛋白质表达谱和翻译后修饰，解析微生物适应环境的分子机制。

代谢物与蛋白质互作研究

利用代谢组学和蛋白质组学联合分析，研究环境微生物代谢物与蛋白质的相互作用，揭示微生物代谢调控机制。

环境微生物代谢组学

研究环境微生物代谢产物的种类、含量和变化规律，揭示微生物代谢与环境因子相互作用关系。

挖掘和利用环境微生物中的功能基因资源，开发新的生物催化剂和代谢途径，推动绿色合成和生物制造发展。

环境微生物基因资源挖掘与利用

利用合成生物学技术，设计和构建人工微生物群落或生物系统，实现环境修复、污染物降解等目标。

合成生物学在环境微生物领域的应用

通过基因编辑技术，对环境微生物进行基因敲除、插入或替换等操作，研究基因功能及对环境适应性的影响。

基因编辑技术在环境微生物研究中的应