天津市自考04676环境微生物学（实践）考试大纲

天津市高等教育自学考试课程考试大纲

课程名称：环境微生物学（含实践）                            课程代码：04675  04676

第一部分   课程性质与目标

一、课程性质与特点

    《环境微生物学》是高等教育自学考试环境工程专业（环境生物治理方向）的一门专业课，本课程所介绍的环境微生物生命活动规律及其在环境工程中的应用是环境学领域的重要分支，是从事环境工程领域工作人员的必修课。

本课程重点阐述了微生物的起源与进化、微生物的种类、微生物的营养代谢、微生物的生长繁殖与遗传变异、微生物生态、微生物与物质循环、微生物与环境污染、微生物与环境净化、微生物与环境工程、微生物与环境监测等方面的应用。

二、课程目标与基本要求

   设置本课程的目的是使学生对微生物理论和应用知识有系统的认识，达到全面了解和掌握环境微生物学的基本概念和理论，以及微生物在环境各领域的应用，为从事环境工程应用技术研究打下基础。

该大纲的制定是根据天津市高等教育自学考试课程考试大纲编制要求（修订稿）进行的，立足于适应环境工程专业的培养目标，满足环境保护工作对高素质人才的需要。大纲内容尽可能突出叙述简明，便于自学的特点。

三、与相关课程的联系与区别：

    本课程与环境工程专业的其他基础与专业课程有密切的联系。它对《水污染控制与管道工程》、《固体废弃物资源化》等课程起补充配合作用。

第二部分   考核内容与考核目标

第一章   绪论

一、学习目的与要求

    本章简述微生物的概念和特点以及环境微生物学的主要研究内容。要求通过本章学习，理解和掌握微生物的定义、微生物的特点、微生物的鉴定方法。

二、考核知识点与考核目标    

（一）微生物与微生物学（次重点）：

识记：微生物定义。

理解：微生物的特点。

（二）环境科学与环境微生物学（一般）

      理解：微生物对环境的污染与危害。

            微生物对受污环境的净化与修复。

      应用：微生物在环境工程中的应用

                                第二章   微生物的起源与进化

一、学习目的与要求

本章介绍微生物的发生、发展和作用。要求通过本章学习，了解Oparin-Haldane生命起源假说，大地女神假说，微生物进化过程，微生物对地球环境形成、维持和改善的主要贡献。

二、考核知识点与考核目标：       

（一）微生物的化学进化（一般）

理解：Oparin-Haldane生命起源假说

（二）微生物的细胞进化（一般）

      识记：原核、真核生物系统发育

（三）微生物的细胞器进化（一般）

      识记：细胞器概念

（四）微生物的生理进化（一般）

      理解：光合作用的发展

（五）微生物进化的遗传基础（一般）

      识记：繁殖、遗传、变异。

（六）大地女神假说（一般）

      理解：微生物光合作用对改变地球大气组成的作用。

第三章   非细胞型微生物

一、学习目的与要求

本章介绍非细胞型微生物。通过本章学习掌握病毒、类病毒、拟病毒和朊病毒的概念和特点，烈性噬菌体及其生活周期，温和噬菌体及其溶原性。

二、考核知识点与考核目标       

（一）病毒（重点）

识记：病毒、噬菌体的概念、分类。

理解：病毒的结构特征。烈性噬菌体的生活周期、溶源性病毒的基本特征。

（二）亚病毒（一般）

      识记：亚病毒概念。

理解：亚病毒分类，类病毒、拟病毒、朊病毒各自特点。

第四章   原核微生物

一、学习目的与要求

本章重点介绍原核微生物特性。通过本章学习掌握细菌、放线菌、蓝细菌和古菌的形态和细胞构造，繁殖和培养特征，生理和生态特性。

二、考核知识点与考核目标       

（一）细菌（重点）

识记：细菌的基本形态。核糖体、荚膜、菌落概念。细菌的繁殖方式。

理解：细胞壁、细胞膜、荚膜的功能。

应用：革兰氏染色过程及染色机理、芽孢抗逆性的原因、细菌在固体、半固体和液体培养基上的生长特征。

（二）放线菌（次重点）

      识记：放线菌的繁殖方式

理解：放线菌在固体培养基上的菌落特征。

（三）蓝细菌（一般）

识记： 蓝细菌特征

（四）古菌（一般）

识记：古菌的特征。

理解：产甲烷菌的特征

第五章   真核微生物

一、学习目的与要求

本章重点介绍真核微生物特性。通过本章学习掌握真菌、藻类、原生动物的形态和细胞结构，繁殖方式和菌落特征，生理和生态特性。

二、考核知识点与考核目标       

（一）真菌（重点）

识记：真菌细胞结构

理解：真菌的无性繁殖以及无性孢子类型。真菌的有性繁殖以及有性孢子类型。

应用：真菌菌落特点尤其是根霉属、酵母属、曲霉属和青霉属的特点。

（二）藻类（次重点）

识记：藻类的形态构造以及分类概况

理解：藻类生理特征

应用：与水体富养化有关的藻类特征

（三）原生动物（一般）

识记：原生动物的种类

应用：原生动物对废水生物处理质量的指示作用。

（四）微型后生动物（一般）

识记：后生动物种类。

应用：常见于污水生物处理系统中的微型后生动物种类及特征。

第六章  微生物的营养与代谢

一、学习目的与要求

本章重点介绍微生物的营养与代谢。重点掌握营养类型，代谢途径和调控方式。

二、考核知识点与考核目标       

（一）微生物营养（重点）

识记：营养物质、培养基的概念。

理解：按照生理需要，微生物需要的营养物质。配制培养基的原则和培养基的种类。

应用：微生物的四种基本营养类型。微生物摄取营养物质的五种基本方式。

（二）微生物代谢（重点）

理解：呼吸、厌氧呼吸和发酵的特点

应用：蛋白质和氨基酸、脂肪和脂肪酸的分解途径

（三）微生物代谢调控（重点）

识记：代谢调节的不同水平、前馈、反馈、抑制、激活的概念

理解：糖酵解途径和三羧酸循环。

应用：乳糖操纵子正调控模型和乳糖操纵子负调控模型。

第七章  微生物的生长繁殖与遗传变异

一、学习目的与要求

本章重点介绍微生物的生长繁殖与遗传变异。掌握微生物的生长、繁殖、遗传、变异、基因重组；分批培养、连续培养、有氧培养、无氧培养；DNA合成、RNA合成、蛋白质合成。二、考核知识点与考核目标       

（一）微生物测定（重点）

识记：微生物测定方法。

（二）微生物生长（重点）

识记：恒浊连续培养和恒化连续培养概念。

理解：基质浓度对细菌生长的影响。

应用：细菌生长曲线概念，分几个阶段，各自的特点。厌氧微生物培养中创建无氧条件的方法。

（三）微生物遗传（一般）

识记：基因概念。遗传中心法则。半保留复制

（四）微生物变异（一般）

识记：基因重组概念。

理解：基因突变的类型和机制。

第八章  微生物生态

一、学习目的与要求

本章重点介绍微生物生态。掌握微生物的种群、群落和生态系统的概念，了解微生物之间以及微生物与环境之间的相互关系。

二、考核知识点与考核目标       

（一）非生物因素对微生物的影响（重点）

识记：种群、群落、生态系统概念。胁迫、驯化概念。

理解：最小因子定律和耐受性定律。微生物的温度类型及特点。高温消毒或灭菌的方法。

应用：高温微生物耐高温的原因。干热空气灭菌、间歇蒸汽灭菌和高压蒸汽灭菌的异同点。酸碱度对微生物的影响。根据微生物与氧气的关系，微生物的类型。厌氧菌对氧气敏感的原因。

（二）种群内微生物的相互作用（次重点）

理解：种群内微生物的正相互作用和负相互作用

（三）种群间微生物的相互作用（次重点）

理解：种群间微生物的相互作用。

（四）微生物群落的形成与发展（一般）

识记：功能冗余的概念。

理解：生态系统的结构与功能之间关系。功能冗余对生态系统的意义。

（五）微生物生态系统（一般）

识记：生态系统的组成和结构。

理解：生态系统的主要功能。

第九章  微生物与物质循环

一、学习目的与要求

本章重点介绍微生物在物质循环中的作用。掌握微生物在碳素循环、氮素循环、硫素循环、磷素循环中的作用。

二、考核知识点与考核目标       

（一）碳素循环（重点）

识记：生物地球化学循环概念。

应用：微生物在碳素循环中的作用。有机物好氧生物分解的一般途径。有机物厌氧生物分解的一般途径。

（二）氮素循环（重点）

识记：生物固氮的类型。

理解：氮素循环的基本过程。硝化和反硝化作用的生化过程。

（三）硫素循环（一般）

识记：硫素污染的来源。脱硫作用概念。

（四）磷素循环（一般）

理解：微生物促进磷酸钙或磷灰石溶解的机理

第十章   微生物与环境污染

一、学习目的与要求

本章重点介绍空气、水体、土壤微生物污染，病原菌污染、水体富营养化、微生物代谢产物污染。

二、考核知识点与考核目标       

（一）微生物传播与危害（一般）

理解：空气微生物及其主要影响因素。水体病原菌的来源和传染途径。土壤病原菌的来源及其存活的主要影响因素。

（二）水体富营养化（次重点）

识记：水体富营养化概念。

理解：水体富营养化水平的评价法。

应用：水体富营养化危害及其防治措施。

第十一章   微生物与环境净化

一、学习目的与要求

本章重点介绍微生物在环境净化中的作用。重点掌握生物降解潜力、受污环境的生物自净和受污环境的生物修复。

二、考核知识点与考核目标       

（一）有机污染物的降解转化（次重点）

识记：生物转化、生物降解的概念。基因工程概念。

理解：基因工程育种的操作过程。

应用：评定有机污染物可生物降解性的方法。

（二）受污环境的自净作用（次重点）

识记：环境自净概念。

（三）受污环境的生物修复（重点）

理解：生物修复的利弊。

应用：生物修复的技术要点。  

第十二章   微生物与环境工程

一、学习目的与要求

本章重点介绍微生物在三废治理中的作用。了解微生物在废水、废气和废物污染治理中的作用。

二、考核知识点与考核目标       

（一）废水生物处理（重点）

识记：活性污泥概念。

理解：废水好氧生物处理中曝气的原因。生物膜的微生物组成和特征。生物膜净化污水的原理。厌氧生物处理过程与工艺条件。废水生物除磷工艺原理。

应用：活性污泥法对废水的净化过程。活性污泥膨胀的特征及其成因。

（二）废气生物处理（一般）

理解：生物除臭原理。

（三）废物生物处理（次重点）

理解：高温堆肥的微生物学过程及其特点。高温堆肥工序及其功能。

第三部分   有关说明与实施要求

一、考核目标的能力层次表述

    本课程的能力考核目标共分为三个能力层次：“识记”、“理解”、“应用”。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：
    识记：能够识别和记忆本课程中的有关名词、概念及规律的主要内容，并能够根据考核的不同要求，做出正确的表述、选择和判断。

    理解：能够领悟和理解本课程中有关概念及规律的内涵，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，并能够根据考核的不同要求，对问题进行逻辑推理和论证，做出正确的判断、解释和说明。

应用（包含简单应用和综合应用）：能在理解掌握的基础上，联系实际、运用基本概念、基本原理、基本方法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、指定教材

指定教材为考生自学、社会助学和考试命题的依据。

指定教材：《环境微生物学（第2版）》 郑平主编 浙江大学出版社 2012年8月

三、自学方法指导

1、自学时必须要认真阅读教材，开始阅读每一章之前，应先认真学习大纲中有关该章的考核知识点、自学要求以及对知识点的能力层次要求和考核要求。以便在阅读教材时做到心中有数，有的放矢。

2、使用教材时，应注意将精读与泛读相结合，应在泛读即通读的基础和掌握较全面的知识背景条件下，对考核知识点进行重点地逐段细读，逐句推敲，以求做到对基本概念深刻理解，对历史脉络彻底弄清，对基本理论牢固掌握。切忌在没有全面学习教材的情况下孤立地抓考核知识点，以免生吞活剥，不能真正地理解和灵活地运用。

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术语加以整理，归纳出要点，从而加深对问题的认知、理解和记忆。有利于突出重点，并涵盖全部课程内容，同时锻炼提高自己的自学能力。

四、对社会助学的要求

1.社会助学者应根据本大纲规定的考试内容和考核目标，认真钻研自学考试指定教材，明确本课程与其他课程不同的特点和学习要求，对自学应考者进行切实有效的辅导，引导他们防止自学中的各种偏向，把握社会助学的正确导向。

2.要正确处理基础知识和应用能力的关系，努力引导自学应考者将识记、理解与应用联系起来，把基础知识和理论转化为应用能力，在全面辅导的基础上，着重培养和提高自学应考者的分析问题和解决问题的能力。

3.要正确处理重点、次重点和一般的关系。课程内容有重点、次重点和一般之分，但考试内容是全面的，而且三者之间是相互联系的，不是截然分开的。社会助学者应指导自学应考者全面系统地学习教材，掌握全部考试内容和考核知识点，在此基础上再突出重点。总之，要把重点学习同兼顾一般结合起来，切勿孤立地抓重点，把自学应考者引向猜题押题。

4．助学学时建议。本课程理论学时6学分，实践学时1学分。理论课程助学建议不少于108学时，具体学时分配见下表，考生也可参考该表安排自学时间。

五、关于命题考试的若干规定

1、本大纲各章所提到的内容和考核目标都是考试的内容。

2、试卷中对不同能力层次要求和试题所占的比例大致是：“识记”为30%，“理解”为40%，“应用”为30%。

3、试题难易程度要合理，可分为四档：易、较易、较难、难，这四档在每份试卷中所占比例依次为2：3：3：2左右。

4、每份试卷中，各类考核点所占比例约为：重点占65%，次重点占25%，一般占10%。

5、试题题型一般分为：填空题、单项选择题、判断题、名词解释题、简答题、论述题等。

6、考试采用闭卷笔试，考试时间为150分钟，采用百分制评分，60分为及格。

六、 题型示例（样题）

（一） 填空题

噬菌体是以细菌为宿主的病毒，可分为_________噬菌体和_________噬菌体。

（二）单项选择题

厌氧消化污水处理工艺中，产甲烷的微生物是（   ）

A. 硝化菌   B. 变形菌  C. 产甲烷菌   D. 硝酸还原菌

（三）判断题（正确的打“P”，错误的打“O”）

1. 微生物可以促进物质循环（  ）

2. 酵母菌属于细菌。（   ）

（四）名词解释题

1. 生物降解

2. 恒浊连续培养

（五）简答题

简述革兰氏染色过程及其鉴别机理。

（六）论述题

描述水体富营养化的原因以及该现象可能对环境造成的影响，同时提出你认为的解决或缓解水体富营养化的措施。

七、实践考核内容与实施要求

（一）实验一

内容：无菌操作技术及培养基的配制与灭菌。

要求：掌握牛肉膏蛋白胨培养基的配制方法、常用灭菌和消毒方法、细菌微生物的培养条件。

（二）实验二

内容：水中细菌总数测定。

要求：掌握梯度稀释方法，细菌总数的测定方法。

（三）实验三

内容：显微镜的使用。

要求：掌握显微镜的使用方法。

（四）实验四

内容：细菌的染色及微生物个体形态的观察。

要求：掌握细菌革兰氏染色原理，革兰氏染色的方法。