第1章 导论：微生物学和细胞生物学概述 1
1.1微生物细胞 4
1.2细胞内的分子活动过程 7
1.3生长、突变与进化 9
1.4细胞结构 11
1.5生命有机体间的进化关系 13
1.6种群、群落和生态系统 16
1.7微生物的实验室培养 18
1.8微生物对人类的影响 21
1.9微生物学简史 24
第2章 细胞化学 36
2.1原子 37
2.2分子和化学键合 39
2.3水是一种生物溶剂 44
2.4小分子：单体 44
2.5糖类和多糖 45
2.6脂肪酸和脂类 47
2.7核苷酸和核酸 50
2.8氨基酸和蛋白质 54
2.9立体异构 58
第3章 细胞生物学 63
3.1显微镜和显微镜镜检技术 65
3.2细胞结构概述：原核生物和真核生物 71
3.3细胞质膜：结构 77
3.4细胞质膜：功能 81
3.5原核生物的细胞壁：肽聚糖和相关的分子 87
3.6革兰氏阴性细菌的外膜 94
3.7细胞壁合成与细胞分裂 97
3.8原核生物中DNA的排列 100
3.9鞭毛与运动性 103
3.10细菌的行为：趋化性、趋光性和其他趋性 108
3.11细菌细胞的表面结构和细胞内含物 112
3.12气泡 117
3.13内生孢子 119
3.14细胞核：真核生物细胞器 124
3.15细胞器：线粒体与叶绿体 127
3.16原核细胞与真核细胞的比较 130
第4章 微生物的营养和代谢 134
4.1代谢概述 136
4.2微生物的营养 137
4.3培养基 142
4.4能学 144
4.5酶及催化反应 146
4.6氧化-还原作用 149
4.7电子载体 152
4.8高能化合物 154
4.9发酵及底物水平磷酸化 156
4.10糖酵解EM途径 157
4.11呼吸 160
4.12电子传递系统 161
4.13从电子传递中得到能量储存 164
4.14碳源流动：柠檬酸循环 168
4.15有氧呼吸和能量储存的平衡关系 169
4.16能量产生的转换形式概述 171
4.17生物合成途径：合成代谢 173
4.18糖代谢 174
4.19氨基酸的生物合成 176
4.20嘌呤和嘧啶的合成 178
4.21脂肪酸生物合成 179
第5章 微生物生长 185
5.1细胞生长概述 187
5.2群体生长 188
5.3群体细胞生长周期 191
5.4生长的测定 193
5.5连续培养 198
5.6环境因素对微生物生长的影响 200
5.7温度对微生物生长的影响 201
5.8在极端温度下微生物的生长 203
5.9酸碱度（pH） 208
5.10水的利用率 209
5.11氧 213
第6章 大分子和分子遗传学 221
6.1大分子和遗传信息 223
6.2 DNA结构 225
6.3遗传因子 241
6.4 DNA的限制性和修饰性 245
6.5 DNA复制 248
6.6转录 258
6.7 RNA的加工和核酶 264
6.8转运RNA 268
6.9翻译：蛋白质的合成 271
6.10遗传密码 277
第7章 基因表达调控 285
7.1酶活性的调控 287
7.2 DNA结合蛋白 290
7.3转录调控：诱导和阻遏 293
7.4转录调控：正调控 296
7.5弱化作用 298
7.6全局控制 301
7.7信号转导和双组分调控系统 305
7.8在基因表达方面，原核生物与真核生物的比较 308
第8章 病毒 312
8.1病毒的一般性质 314
8.2病毒粒子的特性 315
8.3病毒的宿主 321
8.4病毒的定量 321
8.5病毒复制的一般特点 324
8.6病毒增殖的步骤 325
8.7细菌病毒概述 330
8.8 RNA噬菌体 331
8.9二十面体单链DNA噬菌体 334
8.10丝状单链DNA噬菌体 336
8.11双链DNA噬菌体：烈性噬菌体 337
8.12温和噬菌体：溶原化和λ 343
8.13可转座的噬菌体：噬菌体Mu 350
8.14动物病毒概述 352
8.15正链RNA动物病毒 356
8.16负链RNA病毒 358
8.17双链RNA病毒：呼肠病毒 362
8.18动物DNA病毒的复制 364
8.19疱疹病毒 366
8.20痘病毒 368
8.21腺病毒 369
8.22反转录病毒 371
8.23类病毒和朊病毒 375
第9章 微生物遗传学 380
9.1突变及突变型 382
9.2突变的分子基础 385
9.3诱变剂 388
9.4诱变及致癌作用检测：埃姆斯测验法 393
9.5遗传重组 395
9.6遗传转化 401
9.7转导 406
9.8质粒 410
9.9接合及染色体移动 416
9.10转座子和插入序列 423
9.11细菌遗传图总述 429
9.12真核微生物的遗传学 433
9.13酵母的遗传学 435
9.14线粒体遗传 438
第10章 基因工程和生物技术 445
10.1分子克隆 447
10.2质粒作为克隆载体 448
10.3 λ噬菌体载体 450
10.4其他载体 452
10.5克隆载体的宿主 456
10.6寻找目的克隆 457
10.7表达载体 460
10.8合成DNA 463
10.9扩增DNA：聚合酶链式反应 464
10.10哺乳动物基因在细菌中的克隆及表达 468
10.11体外定点诱变 472
10.12 基因工程的实际应用 475
10.13利用基因工程菌生产哺乳动物蛋白和疫苗 476
10.14植物基因工程 482
10.15 基因工程在动物及人类遗传学中的应用 486
10.16基因工程作为研究微生物的工具 488
10.17对基因工程基本原理的总结 488
第11章 微生物生长的控制 492
11.1加热灭菌 494
11.2辐射灭菌 498
11.3过滤灭菌 501
11.4化学物质对生长的控制 503
11.5消毒剂与防腐剂 505
11.6食品工业中微生物生长的控制 507
11.7生长因子类似物 511
11.8抗生素 514
11.9 β-内酰胺类抗生素：青霉素和头孢菌素 516
11.10由原核生物产生的抗生素 518
11.11病毒的控制 520
11.12真菌的控制 522
11.13抗生素抗性 524
第12章 工业微生物学 533
12.1工业微生物及其产物 535
12.2工业过程中的生长和产物形成 537
12.3大规模发酵的特点 540
12.4发酵规模化 542
12.5抗生素：分离和特性 544
12.6抗生素：工业生产 548
12.7维生素和氨基酸 553
12.8微生物的生物转化 556
12.9酶 557
12.10醋 561
12.11柠檬酸和其他有机化合物 563
12.12酵母 565
12.13酒精和酒精饮料 567
12.14微生物食品 574
12.15污水和废水微生物学 577
第13章 微生物代谢的多样性 585
13.1产能代谢 587
13.2光合作用 589
13.3叶绿素和细菌叶绿素在光合作用中的作用 590
13.4不产氧光合作用 593
13.5产氧光合作用 599
13.6光合作用光反应的辅助色素：类胡萝卜素和藻胆素 602
13.7自养生物的CO2固定：卡尔文循环 604
13.8化能无机营养：能量来自于无机电子供体的氧化 607
13.9氢氧化细菌 608
13.10硫细菌 609
13.11铁氧化细菌 612
13.12氨和亚硝酸盐氧化细菌 615
13.13化能自养菌的自养过程和ATP合成过程概述 618
13.14厌氧呼吸 620
13.15硝酸盐还原和反硝化过程 622
13.16硫酸盐的还原 625
13.17 CO2作为电子受体：产甲烷作用和乙酸形成 629
13.18厌氧呼吸的其他电子受体 631
13.19发酵：能量和氧化还原的重要性 633
13.20发酵：多样性、互养共栖及在无氧分解中的作用 636
13.21己糖、戊糖和多糖的利用 641
13.22有机酸代谢 644
13.23脂类作为微生物的营养物 646
13.24氧分子（O2）在生化反应中作为反应物 649
13.25碳氢化合物的转变 649
13.26氮素代谢 652
13.27固氮作用 653
第14章 微生物生态学 662
14.1自然界中的微生物 665
14.2微生物生态学方法 669
14.3富集和分离方法 669
14.4鉴定和定量方法：核酸探针，荧光抗体和活菌计数 674
14.5微生物活性测定方法：放射性同位素和微电极 677
14.6微生物活性测定方法：稳定性同位素 680
14.7水生生境 683
14.8陆地环境 685
14.9深海微生物学 688
14.10热水流火山口 691
14.11碳循环 696
14.12产甲烷作用和互养共栖 698
14.13瘤胃微生物生态系统 703
14.14生物地球化学循环：氮 708
14.15生物地球化学循环：硫 711
14.16生物地球化学循环：铁 714
14.17微生物沥滤 717
14.18生物地球化学循环：微量金属和汞 720
14.19石油生物降解 723
14.20异生素的生物降解 725
14.21植物与微生物的相互作用 730
14.22农杆菌属与植物的相互作用：根癌与发根病 734
14.23根瘤细菌与豆科植物共生 738
第15章 微生物进化，系统学和分类学 751
15.1地球的进化和最早的生命形式 753
15.2原始生物和代谢策略 756
15.3原始生物和分子编码 760
15.4真核生物和细胞器 762
15.5进化时钟 765
15.6核糖体RNA序列与进化 767
15.7由rRNA测序揭示的微生物系统发育 771
15.8原始领域的特征 774
15.9分类学、命名法和伯杰氏手册 779
第16章 原核生物的多样性：细菌 787
16.1紫细菌和绿细菌（不产氧光养型） 791
16.2蓝细菌 810
16.3原绿藻 815
16.4化能无机营养生物：硝化细菌 817
16.5化能无机营养生物：硫氧化和铁氧化细菌 820
16.6化能无机营养生物：氢-氧化细菌 824
16.7甲烷营养菌和甲基营养菌 828
16.8硫酸盐还原菌及硫还原菌 834
16.9同型产乙酸细菌 839
16.10出芽的和有附属器的柄细菌 842
16.11螺旋菌 850
16.12螺旋体 855
16.13滑行细菌 860
16.14鞘细菌 869
16.15假单胞菌 871
16.16自由生活的需氧固氮菌 875
16.17醋酸细菌 878
16.18发酵单胞菌和色杆菌 880
16.19弧菌属及相关属 881
16.20兼性好氧的革兰氏阴性杆菌 883
16.21奈瑟氏球菌属和其他革兰氏阴性球菌 890
16.22立克次氏体 891
16.23衣原体 893
16.24革兰氏阳性细菌：球菌 896
16.25乳酸细菌 901
16.26形成内生芽孢的革兰氏阳性杆菌和球菌 906
16.27枝原体 914
16.28高GC革兰氏阳性细菌：“放线菌纲” 918
16.29棒状细菌 920
16.30丙酸细菌 921
16.31分枝杆菌属 923
16.32丝状放线菌纲 926
第17章 原核生物的多样性：古生菌 932
17.1极端嗜盐古生菌 935
17.2产甲烷古生菌 941
17.3超嗜热古生菌 952
17.4热源体：一种无细胞壁的古生菌 963
17.5微生物生存的温度极限 965
17.6古生菌：地球早期的生命形式？ 967
第18章 真核生物：真核微生物 969
18.1藻类 971
18.2真菌 974
18.3黏菌 978
18.4原生动物 981
第19章 寄生与寄生物的关系 987
19.1微生物与高等生物间的相互作用 989
19.2皮肤上的菌群 991
19.3口腔中的菌群 993
19.4胃肠道内的菌群 997
19.5身体其他部位的菌群 1001
19.6病原体侵入寄主体内 1002
19.7定居和生长 1006
19.8外毒素 1009
19.9肠毒素 1012
19.10内毒素 1014
19.11毒力 1016
19.12非特异性的寄主防御 1018
19.13炎症和发烧 1022
第20章 免疫学概论 1025
20.1免疫系统的细胞和器官 1028
20.2免疫原和抗原 1032
20.3非特异性免疫：吞噬细胞和吞噬作用 1033
20.4特异性免疫：淋巴细胞 1036
20.5免疫球蛋白（抗体） 1039
20.6 T细胞受体 1043
20.7组织相容性蛋白 1045
20.8细胞因子 1048
20.9细胞介导的免疫 1050
20.10克隆选择和免疫耐受 1053
20.11免疫球蛋白形成的机制 1056
20.12免疫球蛋白和T细胞受体的起源与进化 1059
20.13补体系统 1064
20.14多克隆和单克隆抗体 1067
20.15抗原-抗体反应 1071
20.16免疫疾病 1076
20.17传染性疾病免疫 1080
第21章 临床诊断微生物学及免疫学 1088
21.1临床样品中病原体的分离 1089
21.2生长依赖性鉴定方法 1096
21.3抗生素敏感性试验 1099
21.4免疫诊断 1100
21.5凝集反应 1104
21.6免疫电镜 1106
21.7荧光抗体 1107
21.8酶联免疫吸附试验和放射免疫 1109
21.9免疫斑点试验 1115
21.10核酸探针在临床诊断中的应用 1117
21.11诊断病毒学 1121
21.12临床实验室的安全问题 1124
第22章 流行病学和公共健康微生物学 1128
22.1流行病学 1130
22.2流行病学术语 1131
22.3疾病的栖居地 1133
22.4 AIDS流行病学：流行病研究如何进行的一个例子 1136
22.5传染病的传播 1139
22.6宿主群落 1141
22.7 医院获得性感染 1144
22.8控制流行病的公共健康措施 1146
22.9全球的健康考虑 1150
22.10突发性和复发性传染病 1152
第23章 主要的微生物疾病 1162
23.1病原体的空气传播 1163
23.2细菌性呼吸道传染 1165
23.3分枝杆菌和结核病 1172
23.4病毒性呼吸道感染 1176
23.5为什么呼吸道传染病相当普遍？ 1183
23.6性传播的疾病 1183
23.7获得性免疫缺陷综合征（AIDS） 1191
23.8动物传播的疾病：狂犬病 1197
23.9昆虫和蜱传播的疾病：立克次氏体病 1201
23.10蜱传播的疾病——Lyme氏疏螺旋体病 1203
23.11昆虫传播的疾病：疟疾 1206
23.12昆虫传播的疾病：鼠疫 1210
23.13食物传染的疾病 1212
23.14水传播的疾病 1219
23.15 公共健康和水的质量 1223
23.16病原性真菌 1225
附录1 微生物生物能学中的能量计算 1230
附录2 微生物生长中的高等数学和恒化器控制 1236
附录3 原核生物的伯杰氏分类 1241