環境微生物學概要 申論題歷屆試題與參考架構
普通考試，民國 102～115 年共 14 份試卷、59 題，其中 58 題附參考答題架構。考這一科的類科：環境檢驗。本頁列出歷年全部題目，參考架構只列開頭的「破題」，完整的答題架構、關鍵字與作答提醒請到站內查看。
115 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
為什麼 16S rRNA 基因能作為「生物條碼」來鑑定細菌？此基因除了細菌外，還可以用來鑑定何種微生物？（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
16S rRNA 基因因具備高度保守區與高變異區相間之獨特分子結構，並普遍存在於原核生物中，成為微生物分類與親緣演化鑑定的黃金標準（生物條碼）。除真細菌外，該基因亦廣泛應用於古菌之鑑定。
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- 2
臺灣的《氣候變遷因應法》規定須管制的七大溫室氣體 CO2, CH4, N2O, HFCs, PFCs, SF6, NF3 中，有那幾個的排放源主要是因爲微生物的活動所造成？請敘明其主要的排放場域為何？（25 分）
（25 分）
- 3
請說明確定培養基（defined medium）與複雜培養基（complex medium）之差異，並比較兩者在微生物培養、代謝研究與環境微生物分離上的適用情境。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
培養基依化學組成分為確定培養基與複雜培養基。確定培養基之化學成分與濃度精準已知，複雜培養基則含有成分未明之天然消化物；兩者在營養生理研究與環境多樣性篩選上各具獨特適用情境。
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- 4
抗菌劑（antimicrobial agents）如抗生素，在污水處理廠放流水、河川或沉積物中，其濃度常低於臨床或實驗室測得之最小抑制濃度（minimum inhibitory concentration, MIC）。請問：
（一）抗菌劑的最低選擇濃度（minimum selective concentration, MSC） 、最低有效濃度（minimum effective concentration, MEC；指引發可偵測生理、形態、基因表現或代謝反應的最低濃度）與最小抑制濃度（MIC）的差異為何？（15 分）
（二）為何在環境中，即使抗生素濃度低於 MIC，仍可能促進抗藥性族群的選擇？（10 分）
（25 分）
參考架構・破題
環境中微量抗生素濃度常低於臨床最小抑制濃度（MIC），但藉由最低選擇濃度（MSC）與最低有效濃度（MEC）之生化作用，仍持續對抗藥性基因之擴散與優勢菌株之篩選構成強大驅動力。
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114 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
微生物防治常用的方法有消毒、滅菌、防腐等方式，並可用物理性及化學性的方法進行。請比較說明消毒、滅菌及防腐的異同處，並各舉例 2個常搭配使用的物理性與化學性方法。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
微生物防治手段依其作用目標與殺滅程度，可精確劃分為滅菌、消毒與防腐。滅菌追求絕對無生命狀態，消毒著眼於無生命物體之病原菌消除，防腐則側重於活體組織之感染抑制，三者在物理與化學手段之應用上各有嚴格之規範與機制。
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- 2
在水質穩定的環境水體中常有藻菌共生的穩定型態。請以碳循環的角度說明什麼是藻菌共生及其角色？又藻菌共生中常見的參與物種有那些？（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
藻菌共生為天然水體中維持生態平衡與營養元素循環之精巧機制。藻類藉光合作用固定無機碳並釋放氧氣，異營細菌則藉好氧呼吸分解有機碳並回饋二氧化碳，構建了緊密耦合之水體微型碳循環體系。
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- 3
2050 淨零碳排為重要的國際趨勢，也已經入法成為臺灣的努力目標。其中以農林業的有機生質廢棄物產製生質能源來替代目前大量使用的化石燃料，被全球公認為具高潛力的碳中和方案。請以「製作比較表格」的方式說明微生物在自然界中參與碳循環的化學反應、各反應中微生物擔任角色，及各反應的重要影響因子。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
微生物在自然界碳循環中扮演生產者、消費者與還原者之關鍵角色，藉由多元的生化催化路徑維持生物圈碳平衡，是落實生質能源轉換與邁向淨零碳排的核心生物科技基礎。
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- 4
在廢水生物處理程序中常見懸浮式與固定式的活性污泥法，請說明其異同處。污水場設計時的選擇依據與重要考量為何？（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
懸浮式與固定式活性污泥法為生物廢水處理之兩大主軸技術，其本質區別在於微生物之聚集存在型態與流體動力學特徵，兩者在抗衝擊負荷、污泥產量與操作維護上各具優劣。
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113 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
何 謂 選 擇 性 培 養 基 （ selective medium ） 與 鑑 別 培 養 基 （ differential medium）？使用濾膜法分析大腸桿菌群之培養基是屬於那一種？為何培養後之生長菌落會形成綠色金屬光澤？（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
培養基之選擇性與鑑別性為環境水質微生物檢驗中篩選目標菌群的基石。濾膜法檢測大腸桿菌群所採用之培養基兼具選擇與鑑別雙重功能，藉由高乳糖發酵產生之酸性環境與染劑複合析出，呈現標誌性的綠色金屬光澤。
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- 2
請說明微生物產生 ATP 的三種主要方式（或途徑）。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
微生物將環境中的化學能或光能轉化為生命通用能量貨幣三磷酸腺苷（ATP），主要依循基質階層磷酸化、氧化磷酸化與光合磷酸化三大生化機制，各途徑在電子轉移與化學滲透耦合上展現多元之適應演化。
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- 3
請說明利用包埋法製作微生物固定化細胞（immobilized cell）的原理，及應用此法於污水處理系統有何優點？（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
固定化細胞技術藉由包埋法將高活性微生物拘束於立體多孔聚合物晶格內部，兼顧基質質傳與細胞保留，在污水處理工程中展現出高容積負荷、分離簡便及強抗衝擊負荷之顯著工程優勢。
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- 4
紫外線照射經常被用於開放空間之滅菌，請說明對細菌的殺菌機制以及在環境工程的應用。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
紫外線照射利用其光化學能損害微生物遺傳物質 DNA 結構，具備無化學殘留與快速高效之物理消毒特徵，廣泛應用於環境工程中之水質淨化、廢水消毒、空氣品質防護及高級氧化程序。
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112 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
請解釋加強型生物除磷系統中，除磷菌是藉由那些生理特徵才能在系統中存活下來。（25分）
（25 分）
參考架構・破題
加強型生物除磷（EBPR）系統利用「厭氧釋磷、好氧超量吸磷」之代謝循環篩選聚磷菌（PAOs）。PAOs 仰賴胞內高能聚磷酸鹽水解與碳聚合物快速累積之生理優勢，在厭氧與好氧交替逆境中取得排他性存活與繁衍優勢。
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- 2
請解釋微生物的核醣體RNA基因與功能性基因有何不同？（25分）
（25 分）
參考架構・破題
核醣體 RNA（rRNA）基因與功能性基因（Functional genes）在微生物分子生態學中扮演截然不同之角色。前者為決定親緣分類與物種組成的系統發生標記，後者則為指示特定生化代謝潛力與生態功能的分子指針。
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- 3
通常微生物的「最適生長溫度」與「最高可容忍生長溫度」兩者差距並不大，請解釋其原因。（25分）
（25 分）
參考架構・破題
微生物溫度生長曲線呈現典型之不對稱特徵，自最適溫度至最高生長溫度之區間極為狹窄，主因在於微幅超溫即會引發蛋白質不可逆熱變性、細胞膜結構崩解及質子動力瓦解之致命連鎖效應。
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- 4
舉例並解釋空氣中的那些氣體會參與微生物的代謝反應。（25分）
（25 分）
參考架構・破題
大氣層中多種氣體廣泛參與微生物之能量轉換、呼吸代謝與生物量合成，微生物透過利用氧氣、二氧化碳、氮氣及微量氫氣等氣體作為電子受體、電子供體或合成碳源，驅動全球生物地球化學循環。
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111 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
厭氧污泥消化之過程可分為那二個階段？其處理程序中之主要產物及其性質為何？（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
厭氧污泥消化為廢水污泥減量與生質能源化之核心程序。傳統反應機制可概分為酸生成階段與甲烷生成階段，藉由不同生理菌群之協同代謝，將高分子污泥轉化為高熱值生質沼氣與高安定性消化產物。
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- 2
試說明空氣中細菌與真菌濃度檢測方法與步驟，其使用之培養基成分有何不同？（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
室內外空氣微生物檢測主要透過主動撞擊採樣法定量生物氣膠濃度。因細菌與真菌在營養需求、酸鹼耐受性及生長速率上存在顯著生理差異，其檢測步驟與培養基抑菌配方設計各具專一性規範。
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- 3
總大腸菌類（total coliform）與糞便大腸菌（fecal coliform）之定義為何？我們經常選用總大腸菌類作為判定水體水質污染程度的指標，其主要優點為何？（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
大腸菌群為評估水體受溫血動物糞便污染之法定微生物衛生指標。總大腸菌類涵蓋環境源與腸道源桿菌，而糞便大腸菌則限於耐熱耐高溫之腸道菌；總大腸菌群因數量豐沛且檢驗成熟，成為判定水體水質及消毒效能的黃金標準。
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- 4
繪圖說明細菌在批次培養（密閉空間添加固定培養基）下，培養時間與生菌數數量之生長曲線及其各階段所代表之意義。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
細菌在密閉批次培養系統中經歷典型之非連續生長進程。其生長曲線隨時間推移劃分為遲緩期、對數生長期、平衡期及衰亡期四個不同生理階段，各階段鮮明體現微生物對受質濃度與環境壓力的動態代謝適應。
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110 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
我國飲用水標準中總菌落數之標準為 100 CFU/100 ml，請說明 CFU 之定義為何？（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
本題核心在於環境水中微生物指標計數單位「菌落形成單位」（CFU）之學理定義、測定原理及其在水質監測上的代表性與限制。作答應由字面意義與微生物增殖特性切入，說明平板計數之操作本質，並闡述法規以此作為飲用水水質安全管制指標之工程意義。
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- 2
請說明在 EMP 代謝、TCA 循環及電子氧化傳遞鏈之代謝行為，並說明在此代謝中一個葡萄糖各可以產生多少個 ATP。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
本題探討化學異營微生物進行有氧呼吸時之三大核心代謝途徑：糖解作用（EMP途徑）、三羧酸循環（TCA循環）與氧化磷酸化（電子傳遞鏈）。作答應詳細剖析各階段之受質轉化歷程與能量代謝行為，並明確列出單一葡萄糖完全氧化之ATP理論產額計算。
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- 3
請說明滅菌與消毒有何差異。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
滅菌與消毒為環境工程、公共衛生與微生物檢驗中層次互異的微生物滅活控制技術。兩者之根本區別在於對微生物殺滅程度之絕對性、對極具抗性之細菌內生芽孢的清除能力，以及在工程水處理實務與實驗室檢驗操作中的應用範疇。
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- 4
請說明好氧硝化與好氧消化之差異。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
好氧硝化與好氧消化為廢水生物處理與污泥處理中兩項原理截然不同的生化反應。好氧硝化著眼於水相中無機態氨氮之生物自營性氧化與氮素轉化；好氧消化則著眼於固相生物污泥在內生呼吸狀態下之異營性有機質分解與污泥減量穩定化。
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109 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
厭氧消化程序最終的氣體產物包括甲烷、二氧化碳、硫化氫等。請先說明完整的厭氧消化程序包含那些階段；接著說明甲烷生成菌群屬於原核生物中的細菌（Bacteria）或古菌（Archaea），以及可被甲烷生成菌利用以轉化成甲烷的碳源種類；最後說明何種微生物可應用在沼氣（即甲烷與二氧化碳）被當作燃料使用前的「脫硫」處理。 （25分）
（25 分）
參考架構・破題
厭氧消化是多群微生物接力完成的「食物鏈」，最後由古菌把簡單碳源轉成甲烷；沼氣中的硫化氫則可交給硫氧化細菌生物脫硫。三小題依序回答：階段、甲烷菌分類與碳源、脫硫微生物。
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- 2
某地區的水田因受到偷排與灌排不分的影響，土壤所含的鎘濃度超過農地監測標準。當地農友打算利用「翻轉稀釋」及「提高肥料中硫酸鹽濃度」的農藝工法，讓土壤中的鎘以硫化鎘的型態沉澱，藉此降低稻作攝取到鎘的機率。然而所施的肥料中，地號A的氮肥是硝酸銨NH4NO3，地號B則是尿素CO(NH2)2。請從微生物學的觀點，預測並說明那塊地收成的稻米將含較高濃度的鎘？（25分）
（25 分）
參考架構・破題
硫化鎘沉澱要靠硫酸鹽還原菌在強還原環境把 SO4 2- 還原成硫化物；硝酸根是比硫酸根更優先被利用的電子接受者，會「卡住」氧化還原電位、延後甚至阻止硫化物生成。因此施用硝酸銨的地號 A，稻米含鎘較高。
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- 3
生物復育工法（bioremediation）主要分成兩類：生物刺激法（biostimulation）與生物強化法（bioaugmentation，或稱生物增殖法、生物添加法） 。請說明兩者的差異。（25分）
（25 分）
參考架構・破題
兩者都是用微生物降解污染物，差別在於「靠現地原生菌、改善其生長條件」或「從外部加入具特定降解能力的菌種」。答題以定義、原理、適用情境、優缺點對照呈現最清楚。
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- 4
原核生物細胞內的遺傳物質除了可垂直轉移給繼代外，也可以進行跨物種的水平轉移，而此種水平基因轉移現象已知是細菌在臨床及環境中傳播抗生素抗性的主要途徑。請說明水平基因轉移的運作機制。（25分）
（25 分）
參考架構・破題
水平基因轉移是不靠親代傳子代、在細胞之間直接交換 DNA 的機制，主要有轉形、接合、轉導三條路徑，再配合質體、轉位子、整合子等移動性遺傳元件，讓抗藥基因在不同菌種間快速擴散。
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108 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
說明大腸桿菌群特性及在環境水樣的意義。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
大腸桿菌群是以「可在一定時間內發酵乳糖產酸產氣」定義的一群細菌，本身多不致病，但能反映水體是否受到糞便污染、病原菌是否可能存在，是水質最常用的指標生物。
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- 2
說明影響活性污泥生物處理效果的因素。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
活性污泥是靠懸浮的微生物膠羽分解有機物，再靠沉澱池固液分離；處理效果取決於「微生物能否良好生長」與「污泥能否良好沉降」兩件事，影響因素可分為操作參數、環境條件、進流水質三類。
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- 3
試述空氣測到細菌代表的意義，並說明如何檢測及其重要性。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
空氣本身不是微生物的生長環境，空氣中的細菌是附著在飛沫、粉塵上的生物氣膠，反映人員活動、通風狀況與污染源；以採樣器收集後培養計數，可評估室內空氣品質與感染風險。
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- 4
何謂地衣（Lichen）？其在環境監測如何應用。（20 分）
（20 分）
- 5
請說明下列微生物之特性及在環境上之意義。 （每小題 10 分，共 20 分）
（一）禽流感病毒（AIV）
（二）霍亂弧菌（Vibrio cholerae）
（20 分）
參考架構・破題
兩小題各 10 分，各用「生物學特性」與「環境上的意義（傳播、宿主、防治）」兩段回答：禽流感病毒重點在分節 RNA 與抗原變異、水禽帶原；霍亂弧菌重點在水體棲息與經水傳播。
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107 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
現有一環境樣本，若以傳統之劃碟（streak plate）方式進行微生物分離純化，應該如何進行，請詳細敘述實驗步驟。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
劃碟法是用接種環在固體培養基上逐區稀釋菌體，使菌落分散成由單一細胞長成的單一菌落，再挑起純化。環境樣本菌量高、種類雜，作答要從前處理稀釋、無菌操作、劃線、培養、挑菌到純度確認完整寫出。
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- 2
在地球形成之後，很長一段時間大氣中只有氮氣、二氧化碳及其他少量的氣體，並沒有氧氣的存在，直到某兩種微生物接續出現之後這個現象才慢慢改變，造成氧氣累積，各式生物逐步演化出來。請問這兩種微生物是什麼，並請同時說明這兩種微生物如何改變大氣成分？（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
地球早期大氣為還原態，氧氣的累積源於光合微生物的演化：先出現不產氧光合細菌，利用光能固定 CO2 但不放出氧；之後藍綠菌（藍細菌）演化出以水為電子供體的產氧光合作用，釋放 O2，引發「大氧化事件」，大氣成分與生物演化因此改變。
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- 3
現代對於微生物的鑑定檢驗多改為直接分析微生物之基因序列差異，請敘述其進行方式。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
分子鑑定以保守又具變異區的標記基因（細菌最常用 16S rRNA 基因、真菌用 ITS）為「條碼」，流程為萃取 DNA、PCR 擴增、定序、與資料庫比對並建立親緣樹；環境樣本則可延伸到不需培養的群落分析。
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- 4
生活污水生物處理常利用活性污泥技術，在此操作技術中，若延長污泥停留時間之後，受到影響的微生物是那些，可達到什麼樣的生物處理效果？（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
污泥停留時間（SRT，又稱污泥齡）決定哪些微生物能留在系統中：比 SRT 生長更慢的族群會被洗出，延長 SRT 等於讓慢速生長菌得以累積。作答要先講「SRT 與比生長速率的關係」，再分族群說明，最後歸納處理效果與副作用。
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106 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
檢測環境樣品中的微生物數時常出現 CFU、MPN 等單位，請說明這兩種單位之意義與適用之檢測方法。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
CFU 與 MPN 是兩種估算「可培養微生物數量」的方式：CFU 是直接數菌落，MPN 是以稀釋後陽性／陰性結果做統計推估。作答要分別寫定義、原理、對應方法與適用情境，最後列表比較。
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- 2
微生物生長速率各有不同，請說明如何從世代時間比較各微生物之生長速率，並說明世代時間如何測定？（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
世代時間（generation time，倍增時間）是族群在指數生長期增加一倍所需時間，世代時間越短代表生長越快。作答分兩部分：以公式說明如何換算與比較，再說明實驗上如何量測。
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- 3
由於抗生素的濫用，環境中對抗生素具抗藥性的微生物菌種越來越多，請說明微生物抗抗生素的機制為何？（20 分）
（20 分）
- 4
一個直徑約 1 公分的土粒，其表面與土粒內部的氧氣濃度有何差別？為何有此差別？硝化作用（Nitrification）與脫氮作用（Denitrification）較適合在土粒的那些部位進行？（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
土粒（團粒）內氧氣靠擴散供應、同時被微生物消耗，形成由外向內遞減的氧梯度，外層好氧、核心缺氧甚至厭氧。依此可推論硝化在外層、脫氮在內部，兩者在同一顆土粒中耦合進行。
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- 5
臺灣大部分水庫都有優養化的問題，請說明優養化之原因及其對環境之影響。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
優養化是水體營養鹽（主要為氮、磷）過量輸入，導致藻類與水生植物大量繁殖、水質惡化的過程。作答先界定優養化與限制因子，再分點寫原因（外部與內部負荷）與影響（生態、水質、淨水與公共衛生），結合臺灣水庫情境。
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105 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
請詳述細菌細胞在封閉培養基溶液中的生長曲線（growth curve）。（20 分）當遭遇不利於生長的環境條件時，許多細菌會進入 VBNC 的狀態，請解釋 VBNC 細胞對於飲用水安全的意義。（10 分）
（30 分）
參考架構・破題
本題兩小題：（一）批次培養的四階段生長曲線，要逐期寫出細胞狀態、原因與數學特性；（二）VBNC（viable but nonculturable，活但不可培養）細胞會讓傳統培養法低估病原菌，對飲用水安全構成隱憂。配分 20／10，篇幅照比例。
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- 2
請說明在厭氧消化系統中，澱粉如何被厭氧菌分解至最終產物。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
澱粉在厭氧消化中依序經過水解、酸化、乙酸化、甲烷化四階段，由不同菌群分工、互營完成，最終產物為甲烷與二氧化碳。作答依階段寫出酵素、中間產物、代表菌群與控制條件。
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- 3
請比較說明原核細胞染色體（Chromosome）與質體（Plasmid）結構，並說明所含基因對生長代謝的意義。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
原核細胞的遺傳物質分為染色體與質體：染色體攜帶生存必需的管家基因，質體則是可有可無、但在特定環境中帶來優勢的附加基因。作答以比較方式寫結構，再寫基因功能意義，最後連結環境微生物應用。
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- 4
請 說 明 如 何 從 污 染 土 壤 中 分 離 出 一 株 可 以 分 解 苯 （ Benzene ） 的 格 蘭 氏 陰 性（gram-negative）的純種菌株。（30 分）
（30 分）
參考架構・破題
本題是實驗設計題，要依「採樣 → 增殖富集 → 分離純化 → 鑑定（革蘭氏陰性）→ 確認分解能力 → 保存」的順序寫出完整流程，並交代苯為揮發性、具毒性的特殊操作考量。配分 30 分，步驟要具體。
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104 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
活性污泥生物處理過程中，常會出現絲狀菌大量生長造成污泥膨化的現象，請回答造成絲狀菌大量生長的可能原因及解決方法。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
污泥膨化（filamentous bulking）是絲狀菌過度生長、使膠羽結構鬆散、沉降不良（SVI 升高）的現象。作答先說明判定方式與形成理論，再依操作條件分類寫原因與對應絲狀菌，最後分「緊急處置」與「根本對策」寫解決方法。
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- 2
請詳述螢光顯微鏡的基本原理。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
螢光顯微鏡利用螢光物質吸收短波長激發光後放出較長波長螢光的特性，在暗背景下觀察發光標的。作答依「螢光原理 → 儀器構造與光路 → 染劑與應用 → 優缺點」四段展開。
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- 3
如果想要由環境中分離出氨氧化菌（Ammonia-oxidizing bacteria, AOB），所需使用的培養條件為何？（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
氨氧化菌（AOB）屬化學無機自營菌，以氨為能量來源（電子供給者）、CO2 為碳源、氧為電子接受者，且生長緩慢。培養條件要依這些生理特性設計，並以「增殖培養」排除生長快速的異營菌。
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- 4
純種微生物於批次培養條件下，可觀察到生長的遲滯期、加速期、對數生長期及穩定期等，請推論並解釋在這四個時期的微生物生長速率有何差異？（20 分）
（20 分）
- 5
如果請你開發一種利用細菌生長來檢測水中有機物濃度高低的方法，你會如何進行？（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
水中可被生物利用的有機物越多，接種菌就能長得越多，因此可用「菌體生長量」換算有機物濃度。代表方法為可同化有機碳（AOC）測定與生化需氧量（BOD）概念，本題要提出完整的方法設計流程。
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103 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
請試述下列名詞之意涵：（每小題 10 分，共 30 分）
（一） Mesophiles
（二） CFU（colony-forming units）
（三） Gram Stain
（30 分）
- 2
請說明聚合酶連鎖反應（Polymerase chain reaction, PCR）之原理與步驟。（15 分）此項技術在檢測環境微生物上如何應用？（10 分）
（25 分）
參考架構・破題
PCR 是在試管中以耐熱 DNA 聚合酶與一對引子，經溫度循環指數放大特定 DNA 片段的技術；環境微生物多數無法培養，PCR 讓我們能不經培養直接偵測與定量。
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- 3
以濾膜法檢測水中大腸桿菌群，各組每一稀釋倍數皆作 2 重複測試。於 35 ± 1℃下培養 24 ± 2 小時後，各培養皿中具有金屬光澤菌落數記錄於下表中，不必計算其結果，請依據表中數據判斷說明各組狀況，並提出後續應進行之作為？（25 分）（TNTC：菌落太多無法計數）稀釋倍數組別 空白樣品10 100 1000甲組 TNTC；TNTC 85；92 10；7 2；0乙組 TNTC；TNTC TNTC；TNTC TNTC；TNTC 0；0丙組 55；67 3；2 0；0 0；0
（25 分）
本題含圖表或公式，請對照原卷 PDF。
- 4
污水生物處理系統中必須要有適當的菌種才能成功運轉，請問一般污水處理廠如何取得或培育出適合該廠之菌種來源？（20 分）
（20 分）
102 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
解釋下列名詞：（每小題 5 分，共 30 分）
（一）sterilization
（二）endospore
（三）generation time
（四）microaerophile
（五）anaerobic respiration
（六）heterotroph
（30 分）
- 2
寫出培養微生物時，應滿足的營養需求以及需要控制的環境因子。（30 分）
（30 分）
參考架構・破題
微生物培養要同時滿足「吃什麼」（營養需求）與「在什麼條件下長」（環境因子）。答題宜分兩大段，營養依巨量、微量、生長因子分層，環境因子逐項說明影響與控制方式。
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- 3
說明如何使用濾膜法分析水中之大腸菌群，並寫出與多管發酵法比較，濾膜法所具有的優點。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
濾膜法是將水樣經 0.45 μm 濾膜過濾，把大腸菌群截留在膜上，再置於選擇性培養基培養、直接計數典型菌落；相較多管發酵法的統計推估，具快速、直接計數的優勢。
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- 4
紫色光合作用細菌、藍綠細菌及單細胞藻類皆屬於光合作用微生物，請依「碳源」、「電子供給者」、「厭氧或好氧」、「真核細胞或原核細胞」、「是否產生氧氣」、「光反應系統數目」各項說明三者之特性有何相異之處。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
三類皆行光合作用，但紫色細菌為不產氧光合作用，藍綠細菌與藻類為產氧光合作用；差異根源在電子供給者與光反應系統數目。本題最佳呈現方式是表格逐項比較，再補充說明。
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其他等別的「環境微生物學概要」
- 環境微生物學概要（地方特考四等）（39 題）
題目來源：考選部考畢試題查詢平臺（政府資訊公開資料）；參考架構為本站自撰，僅供準備方向參考，非官方標準答案。最後更新：。