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第1部分 微生物学概论 1

第1章 微生物学的历史和范围 1

1.1 微生物的发现 2

1.2 自生说之争 2

1.3 微生物在疾病中的作用 7

1.4 工业微生物学和微生物生态学 10

1.5 微生物界的成员 11

1.6 微生物学的范围和现实意义 11

1.7 微生物学的未来 13

第2章 微生物结构的研究：显微术和样品制备 17

2.1 透镜和光线的偏转 18

2.2 光学显微镜 19

2.3 样品的制备和染色 25

2.4 电子显微镜技术 30

2.5 显微术中的新技术 35

第3章 原核细胞结构和功能 41

3.1 原核细胞结构概述 42

3.2 原核细胞膜 46

3.3 细胞质基质 49

3.4 拟核 54

3.5 原核细胞壁 55

3.6 细胞壁外部的组分 62

3.7 趋化性 68

3.8 细菌内生孢子 69

第4章 真核细胞结构和功能 76

4.1 真核细胞结构概述 78

4.2 细胞质基质、微丝、中间丝和微管 78

4.3 内质网 81

4.4 高尔基体 81

4.5 溶酶体和胞吞作用 82

4.6 真核核糖体 84

4.7 线粒体 85

4.8 叶绿体 85

4.9 细胞核和细胞分裂 88

4.10 细胞外部覆盖物 90

4.11 纤毛和鞭毛 91

4.12 原核细胞与真核细胞的比较 92

第Ⅱ部分 微生物的营养、生长和控制 97

第5章 微生物的营养 97

5.1 一般的营养需求 98

5.2 对碳、氢和氧的需求 98

5.3 微生物的营养类型 99

5.4 对氮、磷和硫的需求 100

5.5 生长因子 100

5.6 细胞对营养物质的吸收 102

5.7 培养基 106

5.8 纯培养物的分离 108

第6章 微生物的生长 114

6.1 生长曲线 115

6.2 微生物生长的测定 118

6.3 微生物的连续培养 121

6.4 环境因素对微生物生长的影响 123

6.5 微生物在自然环境中的生长 132

第7章 用物理和化学方法控制微生物 139

7.1 常用术语的定义 140

7.2 微生物死亡的方式 141

7.3 影响抗微生物剂作用效果的条件 142

7.4 控制微生物的物理方法 142

7.5 控制微生物的化学方法 148

7.6 抗微生物剂有效性的评价 151

第Ⅲ部分 微生物代谢 155

第8章 代谢：能量、酶和调节作用 155

8.1 能量和功 156

8.2 热力学定律 157

8.3 自由能和反应 158

8.4 ATP 在代谢中的作用 159

8.5 氧化还原反应和电子载体 159

8.6 酶 162

8.7 代谢调控的性质和意义 166

8.8 代谢通道 166

8.9 酶活性的控制 167

第9章 代谢：能量的释放和贮藏 174

9.1 代谢的概况 175

9.2 葡萄糖分解成丙酮酸 178

9.3 发酵作用 181

9.4 三羧酸循环 184

9.5 电子传递和氧化磷酸化 185

9.6 厌氧呼吸 191

9.7 碳水化合物和胞内贮存聚合物的分解代谢 192

9.8 脂类分解代谢 193

9.9 蛋白质和氨基酸的分解代谢 194

9.10 无机物的氧化 194

9.11 光合作用 197

第10章 代谢：生物合成中能量的利用 206

10.1 支配生物合成的原则 207

10.2 CO2的光合固定 209

10.3 糖和多糖的合成 211

10.4 无机磷、硫和氮的同化 212

10.5 氨基酸的合成 216

10.6 添补反应 216

10.7 嘌呤、嘧啶和核苷酸的合成 219

10.8 脂类的合成 220

10.9 肽聚糖的合成 222

10.10 细胞壁形成的模式 224

第Ⅳ部分 微生物的分子生物学和遗传学 227

第11章 基因：结构、复制和突变 227

11.1 遗传物质 DNA 228

11.2 核酸结构 231

11.3 DNA 复制 235

11.4 遗传密码 240

11.5 基因结构 242

11.6 突变及其化学基础 245

11.7 突变体的检测和分离 252

11.8 DNA 修复 255

第12章 基因：表达和调节 262

12.1 DNA 转录或 RNA 合成 263

12.2 蛋白质的合成 267

12.3 mRNA 合成的调节 279

12.4 弱化作用 282

12.5 全局调节系统 285

12.6 双组分磷酸接力系统 288

12.7 细胞周期的控制 289

第13章 微生物重组和质粒 296

13.1 细菌的重组：一般原理 297

13.2 细菌的质粒 299

13.3 转座因子 302

13.4 细菌的接合 307

13.5 DNA 转化 310

13.6 转导 312

13.7 基因组作图 317

13.8 病毒的重组和基因组作图 318

第Ⅴ部分 DNA 技术和基因组学 325

第14章 重组 DNA 技术 325

14.1 历史的透视 326

14.2 合成 DNA 329

14.3 聚合酶链反应 331

14.4 重组 DNA 的制备 333

14.5 克隆载体 339

14.6 将基因插入真核细胞 341

14.7 外源基因在细菌中的表达 341

14.8 遗传工程的应用 343

14.9 重组 DNA 技术的社会影响 345

第15章 微生物基因组学 351

15.1 导论 352

15.2 测定 DNA 序列 352

15.3 全基因组鸟枪法测序 353

15.4 生物信息学 355

15.5 微生物基因组的一般特征 355

15.6 功能基因组学 361

15.7 基因组学展望 363

第Ⅵ部分 病毒 367

第16章 病毒：概论和基本特征 367

16.1 病毒学的早期发展 368

16.2 病毒的一般性质 370

16.3 病毒的培养 370

16.4 病毒的纯化与测定 371

16.5 病毒的结构 374

16.6 病毒的分类原则 383

第17章 病毒：噬菌体 388

17.1 噬菌体的分类 389

17.2 双链 DNA 噬菌体的复制：裂解周期 389

17.3 单链 DNA 噬菌体的复制 394

17.4 RNA 噬菌体的复制 395

17.5 温和噬菌体和溶源性 396

第18章 病毒：真核生物的病毒 403

18.1 动物病毒的分类 404

18.2 动物病毒的增殖 404

18.3 杀细胞感染和细胞损伤 415

18.4 持续、潜伏和慢病毒感染 415

18.5 病毒和癌 416

18.6 植物病毒 417

18.7 真菌和藻类病毒 420

18.8 昆虫病毒 420

18.9 类病毒和朊病毒 421

第Ⅶ部分 微生物世界的多样性 427

第19章 微生物分类学 427

19.1 一般介绍和概观 428

19.2 微生物的进化和多样性 429

19.3 分类等级 431

19.4 分类系统 432

19.5 分类学中使用的主要特征 434

19.6 微生物系统发育的评估 438

19.7 生物的主要划分 441

19.8 《伯杰氏系统细菌学手册》 444

19.9 原核系统发育和多样性的概观 447

第20章 古生菌 456

20.1 古生菌的介绍 457

20.2 泉古生菌门 462

20.3 广古生菌门 462

第21章 细菌：异常球菌和革兰氏阴性非变形杆菌 472

21.1 产液菌门和栖热袍菌门 473

21.2 异常球菌-栖热菌 474

21.3 光合细菌 474

21.4 浮霉状菌门 482

21.5 衣原体门 483

21.6 螺旋体门 484

21.7 拟杆菌门 487

第22章 细菌：变形杆菌 492

22.1 α-变形杆菌纲 493

22.2 β-变形杆菌纲 501

23.3 γ-变形杆菌纲 504

22.4 δ-变形杆菌纲 513

22.5 ε-变形杆菌纲 518

第23章 细菌：低 G+C 含量的革兰氏阳性细菌 523

23.1 柔膜菌纲(支原体) 524

23.2 《伯杰氏手册》中低 G+C 含量的革兰氏阳性菌 527

23.3 梭菌纲 529

23.4 芽孢杆菌纲 531

第24章 细菌：高 G+C 含量的革兰氏阳性细菌 542

24.1 放线菌的一般特征 543

24.2 《伯杰氏手册》中高 G+C 含量的革兰氏阳性细菌 545

24.3 放线菌亚目 548

24.4 微球菌亚目 548

24.5 棒杆菌亚目 549

24.6 小单孢菌亚目 550

24.7 丙酸杆菌亚目 552

24.8 链霉菌亚目 552

24.9 链孢囊菌亚目 553

24.10 弗兰克氏菌亚目 554

24.11 双歧杆菌目 555

第25章 真菌(真菌门)、粘菌和水霉 558

25.1 分布 559

25.2 重要性 559

25.3 结构 560

25.4 营养和代谢 563

25.5 繁殖 563

25.6 真菌门的特征 565

25.7 粘菌和水霉 571

第26章 藻类 577

26.1 分布 578

26.2 分类 579

26.3 藻细胞的超微结构 580

26.4 藻的营养 580

26.5 藻的原植体(营养型)的结构 580

26.6 藻的繁殖 580

26.7 藻门的特征 582

第27章 原生动物 590

27.1 分布 591

27.2 重要性 591

27.3 形态学 592

27.4 营养 593

27.5 孢囊形成和孢囊释放 593

27.6 运动的细胞器 593

27.7 繁殖 593

27.8 分类 594

27.9 代表类型 595

第Ⅷ部分 生态学和共生 603

第28章 微生物相互作用和微生物生态学 603

28.1 微生物生态学基础 604

28.2 微生物的相互作用 604

28.3 营养循环的相互作用 619

28.4 自然环境 627

28.5 微生物生态学的方法 634

第29章 水生环境中的微生物 641

29.1 水生环境和微生物 642

29.2 微生物群落 647

29.3 海洋环境 652

29.4 淡水环境 656

29.5 水和疾病传播 659

29.6 废水处理 665

29.7 地下水的质量和家庭处理系统 670

第30章 陆地环境中的微生物 676

30.1 土壤作为微生物的一种环境 677

30.2 土壤环境中的微生物 678

30.3 微生物与各种土壤的形成 680

30.4 维管植物相关的土壤微生物群丛 682

30.5 土壤、植物与营养物质 694

30.6 土壤、植物与大气 696

30.7 微生物与植物分解 698

30.8 地下生物圈 699

30.9 土壤微生物与人类健康 701

30.10 认识土壤中微生物的多样性 702

第Ⅸ部分 非特异性抗性和免疫应答 707

第31章 正常微生物群和非特异性宿主抗性 707

31.1 悉生动物 708

31.2 人体的正常微生物群 709

31.3 宿主抗性概述 714

31.4 免疫系统的细胞、组织和器官 715

31.5 非特异性抗性中的物理和化学屏障 719

31.6 炎症 722

31.7 补体系统 724

31.8 吞噬作用 727

31.9 细胞因子 730

31.10 自然杀伤细胞 733

第32章 特异性免疫 739

32.1 特异性免疫概述 740

32.2 抗原 742

32.3 抗体 744

32.4 T 细胞生物学 755

32.5 B 细胞生物学 762

32.6 抗体的作用 766

32.7 经典补体途径 768

32.8 获得性免疫耐受 768

32.9 抗体和淋巴细胞在抗性中的作用 769

第33章 医学免疫学 774

33.1 疫苗和免疫作用 775

33.2 免疫失调 779

33.3 体外抗原-抗体反应 785

第Ⅹ部分 微生物疾病及其控制 799

第34章 微生物的致病性 799

34.1 宿主-寄生物间的关系 800

34.2 病毒病的发病机理 802

34.3 细菌疾病的发病机理 803

34.4 微生物逃避宿主防御的机制 813

第35章 抗微生物的化学疗法 817

35.1 化学疗法的发展 818

35.2 抗微生物药物的一般特性 819

35.3 抗微生物活性水平的测定 821

35.4 抗微生物药剂的作用机制 823

35.5 影响抗微生物药物效果的因素 824

35.6 抗细菌药物 824

35.7 抗药性 829

35.8 抗真菌药物 832

35.9 抗病毒药物 832

第36章 临床微生物学 838

36.1 标本 839

36.2 标本中微生物的鉴定 843

36.3 敏感性试验 856

36.4 计算机在临床微生物学中的应用 856

第37章 传染病的流行病学 859

37.1 流行病学术语 860

37.2 频率的测量：流行病学家的工具 861

37.3 传染病的流行病学 862

37.4 人群中传染病的识别 862

37.5 流行病的识别 863

37.6 传染病的周期：一种疾病的故事 864

37.7 毒力与传播方式 870

37.8 传染病和病原体的突现和再次突现 871

37.9 流行病的控制 874

37.10 生物恐怖主义威胁的突现 875

37.11 全球旅行与健康注意事项 876

37.12 医院感染 878

第38章 病毒引起的人类疾病 883

38.1 空气传播的疾病 884

38.2 节肢动物媒介的疾病 890

38.3 直接接触传播的疾病 891

38.4 食物和水传播的疾病 905

38.5 慢病毒和朊病毒疾病 906

38.6 其他疾病 908

第39章 细菌引起的人类疾病 913

39.1 空气传播的疾病 914

39.2 节肢动物传播的疾病 923

39.3 直接接触传播的疾病 928

39.4 食物与水源传播的疾病 942

39.5 脓毒和脓毒性休克 947

39.6 牙齿感染 948

第40章 真菌和原生动物引起的人类疾病 957

41.1 真菌疾病 958

40.2 原生动物疾病 966

第Ⅺ部分 食品和工业微生物学 979

第41章 食品微生物学 979

41.1 微生物在食品中的生长 980

41.2 微生物生长和食品腐败 983

41.3 食品腐败的控制 986

41.4 食品导致的疾病 989

41.5 食品携带的病原体的检测 992

41.6 发酵食品的微生物学 994

41.7 微生物作为食品和食品改良剂 1002

第42章 工业微生物学与生物技术 1007

42.1 为工业微生物学和生物技术选择微生物 1008

42.2 微生物在控制的环境中生长 1015

42.3 工业微生物学的主要产物 1018

42.4 复杂环境中微生物的生长 1025

42.5 生物技术的应用 1033

42.6 微生物生物技术的冲击 1038

附录Ⅰ 生物分子的化学复习 1

附录Ⅱ 常见的代谢途径 12

附录Ⅲ 依据第一版《伯杰氏系统细菌学手册》的原核生物分类 22

附录Ⅳ 依据第二版《伯杰氏系统细菌学手册》的原核生物分类 29

附录Ⅴ 病毒的分类 44