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