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1绪论 1

1.1 微生物与微生物学 2

1.1.1 什么是微生物与微生物学 2

1.1.2 微生物的特点 2

1.1.3 微生物对人类的影响 4

1.2 微生物学的发展历程 5

1.2.1 微生物的发现 5

1.2.2 巴斯德与微生物学奠基 6

1.2.3 科赫与微生物学奠基 7

1.2.4 20世纪微生物学的快速发展 8

1.3 微生物学的未来 9

1.3.1 微生物多样性与微生物组学研究 9

1.3.2 基因工程菌的构建与大规模应用 10

1.3.3 利用微生物治理环境污染 10

1.3.4 新型传染病的防治 11

1.4 如何学习微生物学 11

1.4.1 微生物学的学习目标 11

1.4.2 学习微生物学的方法与建议 11

2原核生物的结构与功能 14

2.1 原核生物的细胞结构概述 15

2.1.1 原核生物的外部形态 15

2.1.2 原核细胞的结构 17

2.2 细胞膜 18

2.2.1 细菌细胞膜的结构 18

2.2.2 古菌细胞膜的结构 19

2.2.3 细胞膜的功能 21

2.3 细胞壁 21

2.3.1 细菌的细胞壁 21

2.3.2 缺壁细菌 24

2.3.3 古菌的细胞壁 25

2.4 拟核与质粒 25

2.4.1 拟核 25

2.4.2 质粒 26

2.5 细胞表面结构与功能 26

2.5.1 细菌鞭毛与菌体运动 27

2.5.2 菌毛与性毛 29

2.5.3 糖被结构 29

2.5.4 菌鞘 30

2.5.5 菌柄 30

2.6 细胞质与内含物结构 30

2.6.1 70S核糖体 30

2.6.2 内生芽胞 31

2.6.3 颗粒状内含物 32

2.6.4 气泡 34

3真核微生物的结构与功能 36

3.1 真核微生物细胞的结构与功能 37

3.1.1 细胞壁 37

3.1.2 细胞膜 40

3.1.3 细胞核 41

3.1.4 细胞质和细胞器 41

3.1.5 细胞表面附属物 46

3.2 真核微生物的分化 47

3.2.1 真菌的营养体和繁殖体 47

3.2.2 其他真核微生物的分化 52

3.3 真核微生物的起源、分类和分子演化 53

3.3.1 真核微生物的起源 53

3.3.2 真核微生物的分类 55

3.3.3 真核微生物的分子演化 55

4病毒 58

4.1 病毒的形态及分类 60

4.1.1 病毒的形态与大小 60

4.1.2 病毒的化学组成 62

4.1.3 病毒的分类和命名 63

4.2 病毒的增殖 65

4.2.1 病毒增殖的一般特征 65

4.2.2 病毒的吸附和侵入 65

4.2.3 病毒核酸的复制和蛋白质的合成 65

4.2.4 病毒的装配和释放 67

4.3 病毒的培养与检测 68

4.3.1 病毒的培养 68

4.3.2 病毒的纯化 68

4.3.3 病毒的检测 69

4.4 病毒的主要类群 70

4.4.1 噬菌体 71

4.4.2 动物病毒 74

4.4.3 植物病毒 74

4.4.4 昆虫病毒 75

4.5 亚病毒因子 76

4.5.1 卫星病毒 76

4.5.2 类病毒 76

4.5.3 朊病毒 77

5微生物的营养 79

5.1 微生物的营养需求 81

5.1.1 微生物的营养元素 81

5.1.2 微生物的营养物质 82

5.1.3 微生物的营养类型 87

5.2 微生物的物质运输 88

5.2.1 微生物对营养物质的吸收 88

5.2.2 微生物的产物分泌 94

5.3 培养基 96

5.3.1 培养基的配制原则 96

5.3.2 培养基的类型 98

6微生物的生长和控制 101

6.1 微生物的个体生长 102

6.1.1 细菌细胞的生长与分裂 102

6.1.2 同步生长与同步培养技术 103

6.1.3 丝状真菌个体生长 104

6.2 微生物的群体生长 104

6.2.1 微生物生长曲线 104

6.2.2 连续培养与连续发酵 105

6.3 微生物生长的测定 107

6.3.1 微生物计数 107

6.3.2 微生物细胞质量测定 109

6.3.3 微生物生理指标测定 109

6.4 理化因素对微生物生长的影响 109

6.4.1 温度 109

6.4.2 pH 111

6.4.3 氧气 112

6.5 微生物的分离与培养 112

6.5.1 无菌操作技术 113

6.5.2 微生物分离纯化技术 114

6.5.3 微生物的培养 115

6.6 微生物生长的控制 116

6.6.1 控制微生物生长的物理方法 116

6.6.2 控制微生物生长的化学方法 118

7微生物的代谢 120

7.1 代谢的热力学 121

7.2 微生物的能量代谢 123

7.2.1 能量代谢概论 123

7.2.2 化能异养微生物的生物氧化 123

7.2.3 化能自养微生物的生物氧化 130

7.2.4 光合微生物的能量产生 131

7.3 微生物的物质代谢 134

7.3.1 物质代谢概论 134

7.3.2 合成代谢 134

7.3.3 分解代谢 139

7.3.4 初级代谢 140

7.3.5 次级代谢 142

7.4 微生物代谢的调控 143

7.4.1 微生物调节代谢流的两种主要方式 143

7.4.2 代谢调控原理在发酵工业的应用 146

8微生物的遗传与育种 150

8.1 遗传的物质基础 151

8.1.1 DNA 152

8.1.2 RNA 153

8.2 微生物基因组 154

8.2.1 大肠杆菌基因组 154

8.2.2 酿酒酵母菌基因组 154

8.2.3 链霉菌基因组 155

8.2.4 丝状真菌基因组 155

8.2.5 基因组测序 156

8.3 质粒和转座因子 157

8.3.1 质粒的结构 157

8.3.2 质粒的主要类型 158

8.3.3 质粒的特性 159

8.3.4 转座因子的分子结构和类型 160

8.4 微生物的突变 161

8.4.1 突变与突变型 162

8.4.2 突变的分子基础 162

8.4.3 DNA损伤的修复 162

8.5 细菌的基因转移 165

8.5.1 细菌的接合作用 165

8.5.2 细菌的转化 165

8.5.3 细菌的转导 167

8.6 真菌的基因重组 167

8.6.1 有性生殖 168

8.6.2 准性生殖 168

8.7 微生物的育种与保藏 169

8.7.1 诱变育种 169

8.7.2 基因重组育种 169

8.7.3 代谢工程育种 170

8.7.4 合成生物技术育种 170

8.7.5 菌种的保藏 171

9微生物的系统发育与分类 174

9.1 微生物的系统发育学 175

9.1.1 微生物与生命起源 175

9.1.2 系统发育分析 177

9.1.3 细胞生物的三域学说 178

9.2 微生物分类特征和分类方法 179

9.2.1 分类等级 179

9.2.2 分类系统 180

9.2.3 分类指标 181

9.3 微生物分类鉴定 184

9.3.1 微生物的命名法则 185

9.3.2 微生物的系统发育鉴定方法 185

9.3.3 微生物的自动鉴定系统 186

9.3.4 微生物的多相分类学研究 187

9.4 《伯杰氏系统细菌学手册》 188

9.4.1 《伯杰氏系统细菌学手册》简介 188

9.4.2 古菌系统发育概观 189

9.4.3 细菌系统发育概观 192

10微生物生态与环境微生物 195

10.1 微生物生态学基础 196

10.1.1 微生物生态系统 196

10.1.2 微生物与微环境 198

10.1.3 微生物聚集体 199

10.2 环境中的微生物 200

10.2.1 陆地环境中的微生物 200

10.2.2 水环境中的微生物 202

10.2.3 空气中的微生物 206

10.2.4 极端环境中的微生物 206

10.2.5 生物环境与微生物 208

10.3 微生物与生物地球化学循环 211

10.3.1 碳循环 211

10.3.2 氮循环 212

10.3.3 磷循环 213

10.3.4 硫循环 214

10.3.5 铁循环 214

10.4 环境污染物的生物降解与生物修复 215

10.4.1 难降解有机污染物的生物降解 215

10.4.2 污水生物处理技术 216

10.4.3 污染环境的生物修复 217

11病原微生物 219

11.1 人体正常微生物群落与病原微生物 220

11.1.1 皮肤微生物群落 221

11.1.2 口腔微生物群落 221

11.1.3 胃肠道微生物群落 222

11.1.4 人体其他部位的微生物群落 224

11.1.5 食源性病毒 225

11.2 植物病害 226

11.2.1 真菌性植物病害 226

11.2.2 细菌性植物病害 227

11.2.3 病毒性植物病害 227

11.3 病原微生物的毒力和致病性 227

11.3.1 毒力测定 228

11.3.2 致病菌入侵方式——黏附 229

11.3.3 定植和感染 230

11.3.4 侵染 230

11.3.5 外毒素 231

11.3.6 内毒素 234

11.4 感染中的宿主因素 236

11.4.1 感染宿主的风险因素 236

11.4.2 天生对抗感染的抵抗力 237

12传染与免疫 240

12.1 传染 241

12.1.1 传染与传染病 241

12.1.2 决定传染结局的因素 242

12.1.3 传染的结局 242

12.2 免疫系统 243

12.2.1 免疫器官 243

12.2.2 免疫细胞 243

12.2.3 免疫分子 244

12.3 非特异性免疫 246

12.3.1 屏障结构及其作用 246

12.3.2 正常体液和组织中的抗菌物质 246

12.3.3 吞噬细胞及其吞噬作用 247

12.3.4 炎症反应 248

12.4 特异性免疫 248

12.4.1 抗原和抗体 248

12.4.2 体液免疫 251

12.4.3 细胞免疫 254

12.5 免疫学技术及应用 256

12.5.1 抗原-抗体反应的一般规律 256

12.5.2 传统的免疫学技术 257

12.5.3 现代免疫学技术 257

12.5.4 生物制品及其应用 258

13微生物与食品 261

13.1 微生物生长与食品腐败 262

13.1.1 食品微生物的分类和作用 262

13.1.2 各类食品中的腐败菌 264

13.1.3 细菌性食物中毒 265

13.1.4 真菌毒素中毒 267

13.1.5 病毒性食物中毒 268

13.2 食品腐败控制与保存 269

13.2.1 影响微生物生长的食品内外因素 269

13.2.2 化学和生物控制法保存食品 271

13.2.3 物理方法保存食品 271

13.2.4 栅栏理论在食品防腐保鲜上的应用 273

13.3 食源性致病微生物的检测 274

13.3.1 常规检验 274

13.3.2 食源性致病微生物的检测方法 275

13.3.3 预测食品微生物学 277

13.4 微生物与食品工业 278

13.4.1 发酵食品及生产工艺 278

13.4.2 食用菌的分类与生产 280

13.4.3 食品质量与安全的指示菌 281

14微生物与农业 284

14.1 微生物肥料 285

14.1.1 植物根际促生细菌 286

14.1.2 根瘤菌肥料 288

14.1.3 固氮菌肥料 289

14.1.4 解磷细菌肥料 290

14.1.5 菌根菌肥料 291

14.2 微生物农药 293

14.2.1 微生物杀虫剂 294

14.2.2 微生物杀菌剂 298

14.2.3 微生物除草剂 300

14.3 微生物饲料 301

14.3.1 单细胞蛋白饲料 301

14.3.2 青贮饲料 302

14.3.3 发酵饲料 303

15工业微生物与发酵 305

15.1 微生物发酵生产概况及特点 306

15.1.1 微生物发酵生产的历史 306

15.1.2 微生物发酵生产的概况 307

15.1.3 微生物发酵生产的特点 308

15.2 微生物发酵 308

15.2.1 微生物发酵形式和反应器类型 308

15.2.2 微生物发酵的放大过程 312

15.2.3 培养基的设计和优化 313

15.2.4 发酵工艺和控制 315

15.3 工业微生物的主要应用 316

15.3.1 微生物发酵生产氨基酸 316

15.3.2 微生物发酵生产酶制剂 317

15.3.3 微生物发酵生产抗生素 318

15.3.4 微生物能量代谢产物 319

15.3.5 微生物与生物炼制 323

15.3.6 微生物与生物能源 326