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绪论1

第一节 微生物学的研究对象与任务2

一、微生物学的研究对象2

二、微生物的特点2

三、微生物学的任务与分科3

第二节 微生物学的发展3

一、我国古代对微生物的利用3

二、微生物的发现和微生物学的奠基人4

三、现代微生物学的发展5

第三节 微生物与人类的关系6

一、利用有益微生物为人类造福6

二、微生物对人类的危害7

第四节 未来微生物学的发展展望7

一、基因工程菌的构建7

二、全面展开微生物学基因组和后基因组的研究8

三、广泛和深入地开展微生物多样性的研究8

四、利用微生物治理环境将更加受到重视8

五、重视和加强微生物致病性和寄生免疫机制的研究8

小结9

思考题9

参考文献9

第一章 原核微生物11

第一节 原核微生物细胞的结构与功能12

一、细胞壁12

二、细胞壁内的结构17

三、细胞壁外的结构22

第二节 原核生物的分类26

一、原核生物的分类单元26

二、原核生物的命名27

三、原核生物的分类依据和方法27

四、原核生物的分类系统31

第三节 古细菌36

一、古细菌的细胞壁36

二、古细菌的膜脂37

三、古细菌的遗传学特征38

四、古细菌主要类群38

第四节 变形细菌43

一、α-变形杆菌纲44

二、β-变形杆菌纲48

三、γ-变形杆菌纲50

四、δ-变形杆菌纲55

五、ε-变形杆菌纲56

第五节 低G+C含量的革兰氏阳性细菌57

一、支原体58

二、梭菌纲59

三、芽孢杆菌纲60

第六节 高G+C含量的革兰氏阳性细菌65

一、放线菌目（Actinomycetales）66

二、双歧杆菌目（Bifidobacteriales）72

第七节 蓝细菌73

一、原绿蓝细菌属（Prochloron）75

二、螺旋蓝细菌属（Spirulina）75

三、颤蓝细菌属（Oscillatoria）75

四、鱼腥蓝细菌属（Anabaena）75

五、念珠蓝细菌属（Nostoc）76

第八节 其他细菌76

一、栖热袍菌属（Thermotoga）76

二、栖热菌属（Thermus）76

三、奇异球菌属（Deinococcus）77

四、螺旋体（Spirochaete）77

五、衣原体属（Chamydia）79

六、噬纤维菌属（Cytophaga）79

七、拟杆菌属（Bacteroides）79

八、浮霉状菌属（Planctomyces）80

小结80

思考题82

参考文献83

第二章 真核微生物85

第一节 酵母菌86

一、酵母菌概述86

二、酵母菌的形态与结构86

三、酵母菌的繁殖方式与生活史88

四、酵母菌的分类89

五、常见的酵母菌89

第二节 丝状真菌90

一、丝状真菌概述90

二、丝状真菌的营养体91

三、无性繁殖94

四、有性繁殖与准性生殖96

五、丝状真菌的营养方式98

六、真菌分类系统及常见丝状真菌100

第三节 藻类115

一、藻类的形态结构115

二、藻类的繁殖方式116

第四节 原生动物120

一、原生动物的基本特征120

二、原生动物的代表类群120

小结123

思考题124

参考文献124

第三章 病毒125

第一节 病毒的基本属性126

一、病毒的形状和大小126

二、病毒的结构和化学组成127

三、病毒的增殖130

第二节 病毒的分类133

第三节 原核生物病毒——噬菌体143

一、噬菌体的形态143

二、噬菌体的生活周期144

第四节 真核生物病毒148

一、脊椎动物病毒148

二、昆虫病毒154

三、植物病毒157

第五节 亚病毒160

一、类病毒160

二、朊病毒161

三、卫星病毒和卫星核酸162

小结163

思考题164

参考文献164

第四章 微生物的营养165

第一节 微生物的营养物质166

一、碳源166

二、氮源167

三、矿质营养元素167

四、生长因子168

五、水169

第二节 微生物的营养类型169

一、光能无机营养型169

二、光能有机营养型170

三、化能无机营养型170

四、化能有机营养型171

第三节 微生物对营养物质的吸收171

一、简单扩散172

二、促进扩散172

三、主动运输173

四、基团转移173

第四节 培养基175

一、培养基的配制原则175

二、培养基的种类177

小结178

思考题179

参考文献179

第五章 微生物的代谢181

第一节 微生物的能量代谢182

一、化能异养微生物的能量代谢182

二、化能自养微生物的能量代谢187

三、光能微生物的能量代谢190

四、能量消耗193

第二节 化能异养微生物的生物氧化194

一、发酵195

二、呼吸201

第三节 微生物的分解代谢204

一、多糖与其他含碳聚合物204

二、蛋白质与几丁质206

三、核酸、磷脂与植素206

第四节 微生物的合成代谢207

一、合成代谢的类型与原料208

二、肽聚糖合成210

三、微生物的固氮作用213

四、次级代谢215

第五节 微生物的代谢调节与应用220

一、酶活性的调节220

二、细胞膜透性调节223

三、代谢调控的应用224

小结225

思考题226

参考文献226

第六章 微生物的生长227

第一节 微生物的个体生长228

一、细菌细胞生长228

二、酵母细胞的生长229

三、丝状真菌的生长229

第二节 细菌的群体生长繁殖229

一、细菌的群体生长230

二、细菌的生长曲线231

三、生长曲线的重要性232

第三节 微生物生长量的测定232

一、计数法232

二、测生长量法234

第四节 微生物的培养235

一、微生物的同步培养235

二、微生物的连续培养236

三、微生物的高密度培养237

第五节 微生物生长的影响因素237

一、营养条件238

二、温度238

三、pH240

四、O2241

五、渗透压242

六、光和辐射242

七、化学药物243

八、化学治疗剂对微生物的作用244

小结245

思考题245

参考文献245

第七章 微生物生态247

第一节 生态系统248

一、生态系统的组成248

二、能量流和食物链248

三、物质流中的生物功能群249

四、生态平衡250

五、微生物群落250

六、生物膜251

第二节 微生物生态学的研究方法252

一、基于核酸探针杂交技术的研究方法252

二、基于电泳检测技术的研究方法253

三、基于PCR技术的研究方法254

四、基于生物标志物检测的研究方法255

五、基于宏基因组学的研究技术256

第三节 生态环境中的微生物257

一、陆生环境中的微生物257

二、水体环境中的微生物259

三、空气中的微生物260

四、极端环境下的微生物260

五、工农业产品及食品中的微生物262

六、不可培养的微生物263

第四节 微生物之间及微生物与其他生物之间的关系263

一、微生物之间的相互关系264

二、微生物与高等植物之间的相互关系265

三、微生物与人和动物之间的相互关系267

第五节 微生物与自然界物质循环268

一、碳素循环268

二、氮素循环269

三、硫循环271

四、磷素循环272

五、铁循环273

六、其他元素的微生物循环273

第六节 微生物和环境保护274

一、微生物对污染物的降解与转化274

二、微生物对重金属的转化277

三、污染物的微生物处理278

四、微生物与环境监测280

五、转基因生物安全性281

小结282

思考题283

参考文献283

第八章 微生物的遗传和变异285

第一节 遗传变异的物质基础286

一、遗传物质的含义286

二、证实核酸是遗传物质的经典实验286

三、微生物基因组289

四、细菌质粒293

五、转座因子299

第二节 细菌的基因重组302

一、转化302

二、转导304

三、接合307

第三节 真核微生物基因重组309

一、有性繁殖和基因重组310

二、准性生殖和基因重组312

第四节 微生物基因突变314

一、基因突变的规律314

二、基因突变的分子基础315

三、基因突变与DNA损伤修复318

四、微生物突变型的种类321

五、微生物突变型的筛选321

小结324

思考题324

参考文献325

第九章 侵染与免疫327

第一节 侵染328

一、病原菌的侵入途径328

二、病原菌的传染力328

三、环境因素对病原菌侵染的影响331

四、病原菌侵染的可能结果331

第二节 非特异性免疫332

一、生理屏障332

二、吞噬作用333

三、炎症反应334

四、体液因素334

第三节 特异性免疫337

一、抗原338

二、免疫系统340

三、免疫应答346

四、细胞免疫348

五、体液免疫349

第四节 免疫学方法354

一、抗原抗体体外反应的特性354

二、抗原制备355

三、抗体的制备355

四、免疫学技术359

小结365

思考题366

参考文献367

第十章 微生物的应用369

第一节 微生物在农业和畜牧业领域的应用370

一、微生物农药370

二、微生物肥料377

三、微生物饲料和饲料添加剂380

第二节 微生物在食品工程中的应用381

一、微生物在发酵食品中的应用381

二、微生物在制作酒类及含酒精饮料中的应用383

三、微生物在氨基酸工业发酵中的应用384

第三节 微生物在环境保护领域中的应用386

一、有机污染土壤的生物修复386

二、石油污染水域的微生物修复386

三、农药残留的微生物降解387

四、含酚工业废水中典型污染物的微生物降解388

五、微生物传感器在环境监测方面的应用388

第四节 微生物在生物质能源中的应用389

一、生物质资源生产乙醇389

二、有机废弃物沼气发酵390

第五节 微生物在轻化学工业中的应用390

一、微生物在酶制剂生产中的应用391

二、有机酸的工业发酵393

三、微生物生产可降解塑料394

第六节 微生物在医药领域中的应用394

一、基因工程菌药物395

二、核酸疫苗396

第七节 海洋微生物和极端环境微生物的应用397

一、海洋微生物的应用397

二、从海洋微生物中开发新型酶制剂399

三、极端环境微生物的应用400

第八节 微生物在生物工程中的应用401

一、微生物在生物工程中的作用402

二、微生物在生物工程中的应用404

三、微生物基因工程的应用前景、风险与对策410

第九节 微生物应用前景展望410

小结411

思考题412

参考文献412

索引413