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第一章 绪论1

一、微生物和你2

二、微生物学2

三、微生物的发现和微生物学的发展3

四、20世纪的微生物学7

五、21世纪微生物学发展的趋势10

小结11

复习题12

思考题12

第二章 微生物的纯培养和显微技术13

第一节 微生物的分离和纯培养14

一、无菌技术14

二、用固体培养基获得纯培养15

三、用液体培养基获得纯培养17

四、单细胞（孢子）分离17

五、选择培养18

六、微生物的保藏技术20

第二节 显微镜和显微技术21

一、显微镜的种类及原理22

二、显微观察样品的制备26

第三节 显微镜下的微生物29

一、细菌和古生菌29

二、真菌34

三、藻类35

四、原生动物36

小结36

复习题36

思考题36

第三章 微生物细胞的结构与功能38

第一节 原核微生物39

一、细胞壁39

二、细胞壁以内的构造——原生质体50

三、细胞壁以外的构造60

第二节 真核微生物65

一、细胞壁66

二、鞭毛与纤毛69

三、细胞质膜69

四、细胞核70

五、细胞质和细胞器71

小结76

复习题77

思考题77

第四章 微生物的营养78

第一节 微生物的营养要求79

一、微生物细胞的化学组成79

二、营养物质及其生理功能80

三、微生物的营养类型84

第二节 培养基85

一、配制培养基的原则85

二、培养基的类型及应用88

第三节 营养物质进入细胞93

一、扩散94

二、促进扩散94

三、主动运输95

四、膜泡运输98

小结99

复习题99

思考题99

第五章 微生物的代谢101

第一节 微生物产能代谢102

一、异养微生物的生物氧化102

二、自养微生物的生物氧化110

三、能量转换111

第二节 耗能代谢117

一、细胞物质的合成117

二、其他耗能反应：运输、运动、生物发光125

第三节 微生物代谢的调节126

一、酶活性调节126

二、分支合成途径调节127

第四节 微生物次级代谢与次级代谢产物129

一、次级代谢与次级代谢产物129

二、次级代谢的调节129

小结130

复习题130

思考题131

第六章 微生物的生长繁殖及其控制132

第一节 细菌的个体生长133

一、染色体DNA的复制和分离133

二、细胞壁扩增133

三、细菌的分裂与调节134

第二节 细菌的群体生长繁殖134

一、生长的规律135

二、生长的数学模型136

三、主要生长参数137

四、同步培养138

五、连续培养140

第三节 真菌的生长与繁殖142

一、丝状真菌的生长繁殖142

二、酵母的生长繁殖145

第四节 环境对生长的影响及生长的测定148

一、环境对微生物生长的影响148

二、微生物生长的测定151

第五节 微生物生长繁殖的控制154

一、控制微生物的化学物质154

二、控制微生物的物理因素157

小结161

复习题161

思考题161

第七章 病毒162

第一节 概述163

一、病毒的特点和定义163

二、病毒的宿主范围164

三、病毒的分类与命名164

第二节 病毒学研究的基本方法166

一、病毒的分离与纯化166

二、病毒的测定167

三、病毒的鉴定169

第三节 毒粒的性质170

一、毒粒的形态结构170

二、毒粒的化学组成173

第四节 病毒的复制175

一、病毒的复制周期176

二、病毒感染的起始177

三、病毒大分子的合成179

四、病毒的装配与释放184

第五节 病毒的非增殖性感染186

一、非增殖性感染的类型186

二、缺损病毒187

第六节 病毒与宿主的相互作用189

一、噬菌体感染对原核细胞的影响189

二、病毒感染对真核细胞的影响190

三、机体的病毒感染192

第七节 亚病毒因子193

一、卫星病毒194

二、朊病毒195

第八节 病毒举例196

一、人免疫缺陷病毒196

二、SARS冠状病毒197

三、禽流感病毒198

四、肝炎病毒199

五、类病毒200

小结201

复习题202

思考题202

第八章 微生物遗传203

第一节 遗传的物质基础204

一、DNA作为遗传物质204

二、RNA作为遗传物质205

三、朊病毒的发现和思考205

第二节 微生物的基因组结构207

一、大肠杆菌的基因组208

二、啤酒酵母的基因组209

三、詹氏甲烷球菌的基因组210

第三节 质粒和转座因子211

一、质粒的分子结构211

二、质粒的主要类型212

三、质粒的不亲和性214

四、转座因子的类型和分子结构215

五、转座的遗传学效应216

第四节 基因突变及修复217

一、基因突变的类型及其分离217

二、基因突变的分子基础219

三、DNA损伤的修复222

第五节 细菌基因转移和重组224

一、细菌的接合作用225

二、细菌的转导227

三、细菌的遗传转化229

四、基因定位和基因组测序231

第六节 真核微生物的遗传学特性236

一、酵母菌的接合型遗传236

二、酵母菌的质粒237

三、酵母菌的线粒体238

四、丝状真菌的准性生殖238

第七节 微生物育种239

一、诱变育种239

二、代谢工程育种241

三、体内基因重组育种242

四、DNA Shuffling技术244

小结245

复习题245

思考题246

第九章 微生物基因表达的调控247

第一节 转录水平的调控248

一、操纵子的转录调控248

二、分解代谢物阻遏调控251

三、细菌的应急反应252

四、通过σ因子更换的调控252

五、信号转导和二组分调节系统253

六、λ噬菌体溶源化和裂解途径的转录调控256

第二节 转录后调控257

一、翻译起始的调控257

二、mRNA的稳定性257

三、稀有密码子和重叠基因调控258

四、反义RNA调控259

五、翻译的阻遏调控260

六、ppGpp对核糖体蛋白质合成的影响260

七、细菌蛋白质的分泌调控261

第三节 古生菌的转录及其调控261

一、古生菌的基本转录装置261

二、古生菌的转录调控262

小结263

复习题263

思考题263

第十章 微生物与基因工程264

第一节 基因工程概述265

一、历史回顾265

二、基因工程的基本过程265

三、微生物与基因工程的关系267

第二节 基因的分离、合成和定位诱变267

一、从基因文库或cDNA文库中分离目的基因267

二、基因的化学合成269

三、PCR扩增基因270

四、基因的定位诱变271

第三节 微生物与克隆载体274

一、质粒载体274

二、λ噬菌体载体与黏粒载体275

三、M13噬菌体载体与噬菌粒载体275

四、真核生物的克隆载体277

五、人工染色体278

第四节 微生物与基因工程工具酶280

一、限制性核酸内切酶281

二、DNA连接酶282

第五节 外源基因导入宿主细胞282

一、外源基因与载体的体外连接282

二、克隆载体对宿主的基本要求283

三、外源基因导入宿主细胞283

四、目的克隆的筛选与鉴定285

第六节 外源基因在细菌中的表达287

一、外源基因的转录287

二、外源基因的翻译288

三、外源基因的表达产物289

第七节 基因工程的应用及展望290

一、基因工程药物291

二、基因工程在农业上的应用292

三、基因治疗292

四、基因工程研究展望292

小结294

复习题294

思考题295

第十一章 微生物的生态296

第一节 微生物在生态系统中的地位与作用297

一、微生物在生态系统中的作用297

二、微生物与生物地球化学循环297

第二节 环境中的微生物302

一、微生物群落302

二、陆生生境的微生物303

三、水生生境的微生物304

四、大气生境的微生物304

五、极端环境下的微生物304

六、动物体中的微生物307

七、植物体中的微生物308

八、工农业产品上的微生物及生物性霉腐的控制311

九、原位研究方法及应用分子生物技术311

第三节 人体微生物及病原微生物的传播312

一、人体微生物312

二、病原微生物通过水体的传播313

三、病原微生物通过食物的传播314

四、病原微生物通过土壤的传播314

五、病原微生物通过空气的传播314

第四节 微生物与环境保护314

一、微生物对污染物的降解与转化315

二、重金属的转化318

三、污染介质的微生物处理319

四、污染环境的生物修复322

五、环境污染的微生物监测323

小结324

复习题324

思考题325

第十二章 微生物的进化、系统发育和分类鉴定326

第一节 进化的测量指征327

一、进化指征的选择327

二、rRNA作为进化的指征328

三、rRNA的顺序和进化329

四、系统发育树331

五、三界生物的主要特征332

第二节 细菌分类334

一、分类单元及其等级334

二、分类单元的命名336

三、细菌分类和伯杰氏手册338

第三节 微生物分类鉴定的特征和技术343

一、形态学和生理生化特征343

二、血清学试验与噬菌体分型344

三、氨基酸顺序和蛋白质分析345

四、核酸的碱基组成和分子杂交346

五、遗传重组348

六、微生物鉴定348

第四节 微生物的快速鉴定和自动化分析技术349

一、微量多项试验鉴定系统349

二、快速、自动化微生物检测仪器和设备353

三、现代分子生物学和免疫学技术的采用355

四、计算机在微生物学中的应用355

小结357

复习题358

思考题358

第十三章 微生物物种的多样性359

第一节 真细菌的多样性360

一、真细菌系统发育总观360

二、真细菌的主要类型362

三、主要的放线菌类型372

第二节 古生菌的多样性374

一、古生菌系统发育总观374

二、极端嗜盐古生菌375

三、产甲烷古生菌377

四、超嗜热古生菌377

五、无细胞壁的古生菌：热原体属378

六、还原硫酸盐古生菌：古生球菌属378

七、微生物生存的温度极限378

八、古生菌：地球早期的生命形式？379

第三节 真核微生物的多样性380

一、真核微生物系统发育总观380

二、藻类381

三、真菌382

四、黏菌386

五、原生动物387

第四节 微生物资源的开发利用和保护388

一、什么是微生物资源？388

二、微生物资源的特点388

三、资源的开发利用亟待拓宽和深入389

四、积极开展微生物资源的迁地保护和就地保护390

小结390

复习题390

思考题391

第十四章 感染与免疫392

第一节 感染的一般概念393

一、感染的途径与方式393

二、微生物的致病性394

第二节 宿主的非特异免疫397

一、生理屏障397

二、体液因素398

三、细胞因素400

四、炎症401

第三节 宿主的特异性免疫401

一、特异性免疫的一般概念401

二、抗原和抗体404

三、B细胞介导的体液免疫408

四、T细胞介导的细胞免疫409

五、克隆选择和免疫耐受性411

第四节 抗感染免疫412

一、病毒感染与免疫412

二、细菌感染与免疫414

三、联合抗感染免疫415

第五节 免疫病理415

一、超敏反应415

二、自身免疫病416

三、移植免疫417

四、免疫缺陷419

五、肿瘤免疫419

第六节 免疫学的实际应用421

一、抗体的制备及应用421

二、免疫学技术424

三、免疫预防427

小结428

复习题429

思考题430

第十五章 微生物生物技术431

第一节 微生物工业发酵的菌种和发酵特征432

一、生产菌种的要求和来源433

二、大规模发酵的特征435

第二节 微生物工业发酵的方式441

一、连续发酵441

二、固定化酶和固定化细胞发酵443

三、固态发酵445

四、混合培养物发酵447

第三节 微生物工业的主要产品448

一、食品和饮料448

二、抗生素、其他微生物药物和生物制品451

三、氨基酸、有机酸、醇、维生素、核苷酸、激素455

四、酶制剂457

五、微生物农药、肥料和饲料458

第四节 微生物生物技术的广泛应用462

一、微生物能源462

二、微生物冶金467

三、石油工业中的微生物生物技术467

四、微生物传感器和DNA芯片468

五、微生物塑料、功能材料和生物计算机470

六、海洋和宇航中微生物生物技术的应用471

小结473

复习题473

思考题473

主要参考书目475

附录1 常见微生物名称索引478

附录2 常用微生物学名词索引481