环境微生物学实验-5
课程编码：180084083001M5001H-5
英文名称：Experiments of Environmental Microbiology
课时：40
学分：1.00
课程属性：实验课
主讲教师：张洪勋等
教学目的要求
本课程是由系列环环相扣的实验，并基于两条路线紧密串连组成。一条路线是选课研究生自主从土壤筛选环境功能微生物，涉及从微生物细胞形态的观察到DNA提取的PCR分子鉴定实验；另一条路线是在自主筛选获得功能微生物的基础上，开展其降解动力学特征和在环境工程生物反应器的初步应用实验。通过本课程的学习，使同学们认识环境微生物的主要类群形态和多样性，以及环境工程应用的基本原理和过程；牢固掌握环境微生物学实验的基本操作技能；深刻理解微生物对环境中污染物的降解与转化，环境监测中的微生物学相关方法和一些基础的环境微生物学分子分析技术。此外，也进一步巩固和加深同学们对环境微生物学相关课程如《现代环境微生物学》等知识的理解，培养其观察、思考及独立分析问题和解决问题的能力，启迪创新思维等。
通过本实验课程的训练，要求同学们掌握环境微生物学实验的基本操作技能，环境功能微生物的富集培养和分离方法，以及微生物的环境分析监测和应用效果评价等；树立严谨求实的科学态度，提高观察、分析问题和解决问题的能力；保持勤俭节约、爱护公物和相互协作的优良作风。
预修课程
环境微生物学、微生物生态学、环境监测、环境工程等
大纲内容
第一章 实验一 光学显微镜的使用和环境微生物个体形态观察 8学时 刘如铟
第1节 光学显微镜的使用
第2节 细菌的个体形态观察和单染色法
第3节 古放线菌和蓝细菌的个体形态观察
第4节 酵母菌的形态观察及活细胞的鉴别
第5节 霉菌的形态和结构观察
第二章 实验二 环境微生物纯种分离技术 8学时 刘如铟
第1节 培养基的配制
第2节 灭菌法
第3节 微生物的平板划线法
第4节 稀释涂布分离法
第5节 微生物的菌种保藏
第三章 实验三 环境微生物对污染物的降解与转化动力学实验 8学时 刘如铟
第1节 微生物对染料废水的降解
第2节 微生物对含酚废水的降解
第3节 微生物对环境中生物质废弃物的降解与转化
第四章 实验四 环境工程生物反应器在处理污染物中的应用实验 4学时 刘如铟
第1节 染料废水在生物反应器的降解
第2节 生物质废弃物在生物反应器的降解与转化
第五章 实验五 环境监测中的微生物学方法 4学时 刘如铟
第1节 水环境中细菌总数的测定
第2节 化学需氧量（COD）的测定
第3节 生化需氧量（BOD）的测定
第4节 废水可生化性评价
第六章 实验六 环境微生物学基础分子分析实验 8学时 刘如铟
第1节 环境样品中微生物DNA的提取方法
第2节 DNA琼脂糖凝胶电泳
第3节 聚合酶链式反应（PCR）— 核糖体 RNA基因扩增
参考书
课程教师信息
张洪勋，教授，博士，毕业于吉林大学化学系，于中国科技大学研究生院/生态环境研究中心获理学博士学位。曾留学德国、日本和美国。历任中国科学院生态环境研究中心研究员和环境生物技术室主任（1995-2004），中国生态学会微生物生态专业委员会主任（2000-2005），中国科学院研究生院资环学院执行院长（2009.2-2012.2），生态环境研究中心学位委员会委员(2004-2012)，ISME Journal 编委（2008-2019）。现任资源与环境学院教授、教授环境微生物学及微生物实验技术。兼职“中国科学院大学学报”、“过程工程学报”和“生态学报”等杂志编委。曾获得“政府特殊津贴”奖（中华人民共和国国务院颁发，1997）；“宝钢教育基金优秀教师奖”（宝钢教育基金会颁发，2013）；“第一届中国生态学学会突出贡献奖”（中国生态学颁发，2020）。主要从事环境微生物应用基础及应用技术研究。目前正在承担国家重点研发计划“淡水生态环境损害基线、因果关系及损害程度的判定技术方法（2016YFC0503601）”
等研究课题。
余志晟，教授，博士生导师，现为中国科学院大学资源与环境学院教师。2003年6月毕业于中国科学院生态环境研究中心，获理学博士学位。2012年8月至2013年8月英国牛津大学（University of Oxford）工程科学系,访问研究。2009年3月至2010年3月以色列希伯来大学（Hebrew University of Jerusalem）生命科学院，博士后。2003年8月至2005年8月清华大学环境学院, 博士后。目前围绕“现代环境微生物学在环保工程和生物技术中的应用”开展环境微生物菌剂、生物能源、微生物修复技术、工程微生物学等研究工作。
刘如铟，副教授，硕士生导师，现为中国科学院大学资源与环境学院教师。2010年6月毕业于中国科学院生态环境研究中心，获博士学位。2016年日本东京大学（University of Tokyo）高级访问学者（JSPS Invitation Fellowship）。中国生态学会微生物生态专业委员会副秘书长。研究领域为工程系统中的微生物生态学及环境生物技术。