第1章 概论 1
1.1 现代微生物学的意义 1
1.2 现代微生物学的主要研究领域 2
1.2.1 分子系统学 2
1.2.2 分子细胞学 3
1.2.3 分子生态学 6
1.2.4 分子遗传学 8
1.2.5 分子病毒学 9
1.2.6 分子免疫学 11
1.2.7 微生物基因组学 13
1.3 微生物多样性 15
1.3.1 微生物多样性 15
1.3.2 生物多样性与天然产物筛选 17
1.3.3 微生物多样性的保护和管理 19
主要参考文献 20
第2章 原核生物 21
2.1 引言 21
2.1.1 原核生物的描述和定义 21
2.1.2 原核生物的细胞分子生物学基础 23
2.1.3 原核生物的分类与命名 38
2.1.4 原核生物的多相分类 42
2.2 真细菌 63
2.2.1 放线菌门 63
2.2.2 厚壁菌门 80
2.2.3 支原体 106
2.2.4 蓝细菌 109
2.2.5 变型菌纲——α亚纲 116
2.2.6 变型菌纲——β亚纲 124
2.2.7 变型菌纲——γ亚纲 127
2.2.8 变型菌纲——δ亚纲 146
2.2.9 变型菌纲——ε亚纲 153
2.2.10 螺旋体属和钩端螺旋体属 154
2.2.11 拟杆菌-噬纤维菌群 157
2.2.12 异常球菌科 160
2.2.13 栖热菌属及相关细菌 162
2.2.14 疣微菌属 163
2.2.15 嗜热袍菌目 163
主要参考文献 165
第3章 极端微生物和古菌 170
3.1 极端微生物 170
3.1.1 概述 170
3.1.2 极端微生物的主要类群 171
3.2 古菌 202
3.2.1 概述 202
3.2.2 古菌类群 206
3.2.3 古菌：早期的生命形式？ 221
主要参考文献 222
第4章 真菌学 224
4.1 真菌的特征和重要性 224
4.1.1 真菌的一般特性 224
4.1.2 真菌的重要性 226
4.2 真菌的细胞结构与生长 229
4.2.1 真菌的一般形态和生长环境 229
4.2.2 菌丝形态和超微结构 231
4.2.3 真菌细胞壁的组成与结构 236
4.2.4 菌丝的生长 240
4.2.5 酵母细胞 242
4.2.6 真菌生长的营养和环境需求 245
4.3 真菌的繁殖 250
4.3.1 无性繁殖 250
4.3.2 有性生殖 252
4.3.3 异核现象与准性生殖 253
4.3.4 真菌孢子的传播、休眠与萌发 255
4.4 真菌的分类及主要类群 261
4.4.1 真菌的个体、群体和种 261
4.4.2 真菌分类的主要依据 262
4.4.3 真菌界及其主要类群 264
4.5 壶菌门 267
4.5.1 生态及重要性 267
4.5.2 营养体形态与结构 268
4.5.3 无性繁殖 269
4.5.4 有性生殖 271
4.5.5 代表壶菌及其生活史 272
4.6 接合菌门 274
4.6.1 生态及重要性 274
4.6.2 毛霉目 275
4.6.3 球囊霉目 280
4.7 子囊菌门 282
4.7.1 生境与重要性 282
4.7.2 营养体结构 283
4.7.3 无性繁殖 285
4.7.4 有性生殖 289
4.8 担子菌门 293
4.8.1 生境和重要性 294
4.8.2 菌体结构及有性生殖 294
4.8.3 无性繁殖 301
4.8.4 担子菌的主要类群 301
4.9 卵菌门 310
4.9.1 生境与重要性 310
4.9.2 营养体结构 311
4.9.3 无性繁殖 311
4.9.4 有性生殖 313
4.9.5 生化特征 314
主要参考文献 314
第5章 病毒学 317
5.1 病毒的性质 317
5.1.1 病毒的基本特点 317
5.1.2 病毒的结构 318
5.1.3 病毒的形状 319
5.2 病毒的寄主 321
5.3 病毒的酶类 323
5.4 病毒的分类和命名 324
5.4.1 分类的原理 324
5.4.2 病毒的命名 325
5.5 病毒的复制 326
5.5.1 病毒的转录 326
5.5.2 RNA病毒的复制 327
5.5.3 DNA病毒的复制 329
5.5.4 病毒的复制周期 331
5.6 肝炎病毒 335
5.6.1 A型肝炎病毒 335
5.6.2 B型肝炎病毒 336
5.6.3 C型肝炎病毒 339
5.6.4 D型肝炎病毒 341
5.6.5 E型肝炎病毒 342
5.6.6 F型肝炎病毒 343
5.6.7 G型肝炎病毒 343
5.6.8 非典病毒 344
5.6.9 流感病毒 347
5.7 癌症病毒 349
5.7.1 疱疹病毒与癌症 349
5.7.2 肝癌与肝炎病毒 350
5.7.3 皮肤癌和乳头瘤病毒 350
5.7.4 白血病病毒 352
5.7.5 病毒性癌症的发病机制 353
5.7.6 病毒引发癌症的分子机制 354
5.8 反转录病毒 355
5.8.1 反转录病毒的特点 355
5.8.2 反转录病毒的结构 356
5.8.3 反转录病毒的复制 358
5.8.4 HIV的致病性 360
5.9 噬菌体 361
5.9.1 RNA噬菌体——MS2 361
5.9.2 单链多面体状DNA噬菌体——ФX174 362
5.9.3 单链丝状DNA噬菌体——M13 364
5.9.4 双链DNA噬菌体——T7 365
5.9.5 双链DNA噬菌体——T4 367
5.9.6 温和噬菌体：溶原性噬菌体和λ噬菌体 368
5.9.7 可易位的噬菌体——Mu噬菌体 374
5.9.8 古细菌噬菌体 376
5.10 病毒状感染因子 376
5.10.1 卫星病毒 376
5.10.2 类病毒 377
5.10.3 普里昂 378
主要参考文献 380
第6章 现代微生物生态学 382
6.1 现代生态学概论 382
6.1.1 生态学的定义 382
6.1.2 现代生态学的研究领域 383
6.1.3 现代生态学的研究展望 385
6.1.4 微生物生态系统和微生物生态学 386
6.2 自然界中的微生物及其进化与多样性 386
6.2.1 微生物在自然界中的分布 386
6.2.2 微生物进化 387
6.2.3 微生物多样性 388
6.3 微生物生态学研究中的传统方法 390
6.3.1 样品的采集、富集培养和微生物纯培养的分离 390
6.3.2 最大或然值法（MPN法） 391
6.3.3 活菌计数法（CFU法） 391
6.4 微生物生态学中的分子生物学方法 392
6.4.1 核酸探针杂交检测法 392
6.4.2 PCR与16S rRNA序列分析 395
6.4.3 变性梯度凝胶电泳 398
6.5 微生物与物质循环 399
6.5.1 微生物在碳循环中的作用 400
6.5.2 微生物在氮和磷循环中的作用 401
6.5.3 微生物在硫元素循环中的作用 404
6.5.4 微生物在其他元素循环中的作用 405
6.5.5 微生物在生物成矿中的作用 405
6.6 微生物之间及其与动植物的相互作用 406
6.6.1 微生物之间的相互作用 406
6.6.2 微生物与植物的相互作用 409
6.6.3 微生物与动物的相互作用 410
6.7 微生物与污染物的相互作用 413
6.7.1 微生物与无机污染物的相互作用 413
6.7.2 微生物与有机污染物的相互作用 415
6.8 微生物在环境保护中的应用 418
6.8.1 生物处理 419
6.8.2 生物整治 422
主要参考文献 424
第7章 微生物生理学 425
7.1 概述 425
7.2 微生物的营养 426
7.2.1 微生物的营养需求 426
7.2.2 微生物的营养类型 433
7.2.3 营养物质进入细胞的方式 434
7.3 微生物的生长与繁殖 437
7.3.1 微生物的个体生长 437
7.3.2 微生物的群体生长 441
7.4 微生物对环境的适应 443
7.4.1 环境因子对微生物生长的影响 443
7.4.2 微生物对环境的适应 444
主要参考文献 450
第8章 微生物生化代谢 452
8.1 微生物细胞的化学 452
8.1.1 细胞的化学元素 453
8.1.2 生物溶剂——水 453
8.1.3 细胞干物质的组成 453
8.2 微生物代谢 456
8.2.1 代谢的热力学 456
8.2.2 ATP的产生 459
8.2.3 糖代谢 462
8.2.4 脂代谢 479
8.2.5 氨基酸代谢 489
8.2.6 核苷酸代谢 493
8.2.7 次级代谢 500
8.3 大分子的生物合成 512
8.3.1 核酸的合成 513
8.3.2 蛋白质的合成 519
8.3.3 多糖的合成 528
8.4 代谢调节 536
8.4.1 代谢调节概论 536
8.4.2 诱导与阻遏 540
8.4.3 反馈抑制 544
8.4.4 微生物育种 547
主要参考文献 561
第9章 微生物遗传学 563
9.1 原核生物基因表达的调控 563
9.1.1 乳糖利用的调控 564
9.1.2 原核生物的启动子结构 564
9.1.3 操纵子及其调控 568
9.1.4 基因转录的时序调控 570
9.1.5 原核生物的全局性调控 573
9.1.6 转录终止及内部终止子 577
9.1.7 环境对基因表达的调控 585
9.1.8 rpsO-pnp操纵子翻译的调控 588
9.2 噬菌体基因表达 591
9.2.1 噬菌体基因的表达调控 591
9.2.2 遗传重组 608
9.3 真核生物基因的转录 618
9.3.1 真核生物RNA聚合酶 618
9.3.2 第一类基因的转录 619
9.3.3 第三类基因的转录 620
9.3.4 第二类基因的转录 621
9.3.5 半乳糖利用的调控 628
9.3.6 葡萄糖利用的级联阻遏 629
9.3.7 核小体的全局性抑制作用 631
9.3.8 酵母基因转录的终止 632
9.4 真核生物基因转录后和翻译后加工 633
9.4.1 转录后加工 633
9.4.2 核酶及内含子剪接 634
9.4.3 Ⅱ型内含子核酶 639
9.4.4 锤头和发夹结构内含子 640
9.4.5 核mRNA内含子的剪接 641
9.4.6 内含子选择性剪接 645
9.4.7 真核生物外显子连接点复合物 646
9.4.8 RNA编辑 648
9.4.9 mRNA定位主动转运 651
9.4.10 酵母外激素翻译后加工 652
9.5 质粒 654
9.5.1 质粒是什么 654
9.5.2 质粒的复制 657
9.5.3 θ式复制 658
9.5.4 滚环式复制 658
9.5.5 反义RNA和不亲和性 662
9.5.6 质粒与抗药性 669
9.5.7 革兰氏阴性菌质粒接合转移 670
9.5.8 革兰氏阳性菌质粒接合转移 673
9.5.9 生物界之间交换基因 674
9.5.10 酵母质粒 677
9.6 转座因子 683
9.6.1 转座因子的发现 683
9.6.2 转座因子的种类 684
9.6.3 插入序列 684
9.6.4 转座子 684
9.6.5 Mu噬菌体 692
9.6.6 影响转座的因子 692
9.6.7 酵母的逆转子Ty 695
主要参考文献 698
第10章 免疫学 704
10.1 免疫系统的器官、组织和细胞 704
10.1.1 免疫器官 705
10.1.2 免疫组织 705
10.1.3 免疫细胞 707
10.2 免疫球蛋白的结构与功能 714
10.2.1 免疫球蛋白的基本结构 714
10.2.2 抗体的多样性与基因调控 717
10.2.3 免疫球蛋白的类别及功能 720
10.3 主要组织相容复合物 721
10.3.1 MHC的分类和分布 722
10.3.2 MHC的分子结构 723
10.3.3 MHC基因组 724
10.3.4 MHC分子和抗原肽的相互作用 726
10.3.5 MHC分子的主要功能 729
10.4 补体 730
10.4.1 补体的命名和特性 730
10.4.2 补体的活化 730
10.4.3 补体的受体 735
10.4.4 补体的基因家族 736
10.4.5 补体的功能 737
10.4.6 补体与其他酶系统的相互作用 739
10.5 细胞因子 739
10.5.1 细胞因子的来源和分类 739
10.5.2 细胞因子的共同特点 740
10.5.3 细胞因子的受体 740
10.5.4 细胞因子的拮抗剂 742
10.6 抗原及抗原识别 742
10.6.1 抗原 742
10.6.2 B细胞识别抗原的特点 742
10.6.3 T细胞识别抗原的特点 744
10.6.4 超抗原 751
10.7 免疫应答 751
10.7.1 B细胞介导的体液免疫应答 751
10.7.2 T细胞介导的细胞免疫应答 756
10.7.3 不依赖T细胞的细胞免疫应答 758
10.7.4 髓细胞的杀伤作用 760
10.8 免疫调节 760
10.8.1 细胞因子的调节作用 760
10.8.2 抗体的调节作用 761
10.8.3 补体的调节作用 761
10.8.4 独特型网络的调节作用 762
10.8.5 免疫细胞的调节作用 763
10.8.6 免疫调节的遗传控制 764
10.8.7 神经内分泌免疫调节 765
10.9 免疫耐受 766
10.9.1 概述 766
10.9.2 免疫耐受的形成 767
10.9.3 免疫耐受的维持和终止 767
10.9.4 免疫耐受的机制 767
10.9.5 T细胞的免疫耐受 768
10.9.6 B细胞的免疫耐受 769
10.9.7 人工诱发免疫耐受 770
10.10 超敏反应 771
10.10.1 Ⅰ型超敏反应 771
10.10.2 Ⅱ型超敏反应 772
10.10.3 Ⅲ型超敏反应 773
10.10.4 Ⅳ型超敏反应 776
10.11 感染免疫 778
10.11.1 细菌感染免疫 779
10.11.2 病毒感染免疫 782
10.11.3 HIV感染引起的免疫缺陷 786
主要参考文献 789