目錄
第一章 緒論 1
一、微生物的類群及其特點(diǎn) 1
二、微生物學(xué)研究?jī)?nèi)容及其發(fā)展簡(jiǎn)史 4
三、微生物學(xué)與人類社會(huì)發(fā)展 10
第二章 原核微生物 14
第一節(jié) 細(xì)菌 14
一、細(xì)菌的形態(tài)與大小 15
二、細(xì)菌細(xì)胞的構(gòu)造與功能 17
三、細(xì)菌的繁殖 32
四、細(xì)菌的群體特征 33
五、細(xì)菌的生物膜與群體感應(yīng) 34
第二節(jié) 放線菌 36
一、放線菌的形態(tài)構(gòu)造 36
二、放線菌的繁殖 38
三、放線菌的群體特征 38
第三節(jié) 古菌 39
一、古菌的特點(diǎn) 39
二、古菌的細(xì)胞構(gòu)造與功能 40
第四節(jié) 藍(lán)細(xì)菌 41
一、藍(lán)細(xì)菌的形態(tài) 41
二、藍(lán)細(xì)菌的細(xì)胞構(gòu)造與特化形式 42
第五節(jié) 其他原核微生物 43
一、支原體 44
二、立克次氏體 44
三、衣原體 45
第三章 真核微生物 48
第一節(jié) 概述 48
一、真核微生物與原核微生物的比較 48
二、真核微生物的主要類群 49
三、真核微生物的細(xì)胞構(gòu)造與功能 49
第二節(jié) 酵母菌 51
一、酵母菌的形態(tài)與結(jié)構(gòu) 51
二、酵母菌的繁殖和生活史 52
三、酵母菌的菌落 54
四、酵母菌的群體感應(yīng) 54
第三節(jié) 霉菌 55
一、霉菌的形態(tài)與結(jié)構(gòu) 55
二、霉菌的繁殖 58
三、霉菌的菌落 62
第四節(jié) 蕈菌 62
一、蕈菌的繁殖 63
二、蕈菌的用途與栽培現(xiàn)狀 63
第五節(jié) 其他真核微生物 65
一、黏菌 65
二、卵菌 67
三、藻類 68
四、原生動(dòng)物 68
五、微型后生動(dòng)物 70
第四章 病毒 73
第一節(jié) 概述 73
一、病毒的定義及特點(diǎn) 73
二、病毒的宿主范圍、培養(yǎng)、分離與純化 73
三、病毒的分類與命名 75
第二節(jié) 病毒的形態(tài)結(jié)構(gòu)與化學(xué)組成 76
一、病毒的形態(tài)結(jié)構(gòu) 76
二、病毒的化學(xué)組成 83
第三節(jié) 病毒的復(fù)制 86
一、病毒的測(cè)定 86
二、病毒的復(fù)制周期 88
三、一步生長(zhǎng)周期 95
第四節(jié) 動(dòng)物病毒 96
一、脊椎動(dòng)物病毒 96
二、無(wú)脊椎動(dòng)物病毒 99
第五節(jié) 植物病毒 101
一、植物病毒的形態(tài)和分類 101
二、植物病毒舉例 101
第六節(jié) 亞病毒 104
一、類病毒 104
二、衛(wèi)星 106
三、朊病毒 108
第五章 微生物的營(yíng)養(yǎng) 111
第一節(jié) 微生物的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) 111
一、微生物細(xì)胞的化學(xué)組成 111
二、微生物的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及功能 112
第二節(jié) 微生物的營(yíng)養(yǎng)類型 116
一、光能無(wú)機(jī)自養(yǎng)型 117
二、光能有機(jī)異養(yǎng)型 117
三、化能無(wú)機(jī)自養(yǎng)型 118
四、化能有機(jī)異養(yǎng)型 119
第三節(jié) 微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收方式 119
一、單純擴(kuò)散 120
二、促進(jìn)擴(kuò)散 120
三、主動(dòng)運(yùn)輸 121
四、基團(tuán)轉(zhuǎn)位 123
五、膜泡運(yùn)輸 124
第四節(jié) 微生物的培養(yǎng)基 125
一、培養(yǎng)基的設(shè)計(jì)原則和方法 125
二、培養(yǎng)基的類型及應(yīng)用 127
三、未培養(yǎng)微生物的培養(yǎng) 130
第六章 微生物的代謝 134
第一節(jié) 微生物的能量代謝 134
一、化能自養(yǎng)型微生物的生物氧化與產(chǎn)能 135
二、化能異養(yǎng)型微生物的生物氧化與產(chǎn)能——發(fā)酵與呼吸 139
三、光能營(yíng)養(yǎng)型微生物的能量代謝 147
第二節(jié) 微生物中幾個(gè)特殊的合成代謝 152
一、自養(yǎng)型微生物 CO2的固定 152
二、生物固氮 155
三、肽聚糖的合成與細(xì)菌細(xì)胞壁的擴(kuò)增 158
四、回補(bǔ)途徑 161
第三節(jié) 微生物的次級(jí)代謝 162
一、次級(jí)代謝與次級(jí)代謝產(chǎn)物 162
二、微生物的次級(jí)代謝類型 163
三、次級(jí)代謝產(chǎn)物的生物合成 164
第七章 微生物的生長(zhǎng)與環(huán)境條件 166
第一節(jié) 微生物純培養(yǎng)體的獲得與測(cè)定方法 166
一、獲得純培養(yǎng)體的方法 166
二、微生物生長(zhǎng)的測(cè)定方法 167
第二節(jié) 微生物的群體生長(zhǎng) 171
一、個(gè)體生長(zhǎng)和同步生長(zhǎng) 171
二、單細(xì)胞微生物的群體生長(zhǎng) 173
三、分批培養(yǎng)和連續(xù)培養(yǎng) 175
四、常見(jiàn)的微生物培養(yǎng)方法 176
第三節(jié) 微生物的生長(zhǎng)環(huán)境 178
一、溫度 179
二、水分 181
三、氧氣 182
四、pH 183
五、輻射 183
第四節(jié) 有害微生物的控制 184
一、基本概念 184
二、物理因素的控制 184
三、化學(xué)因素的控制 186
第八章 微生物的遺傳變異和育種 191
第一節(jié) 微生物的基因組 191
一、原核微生物——大腸桿菌的基因組 193
二、真核微生物——釀酒酵母的基因組 194
三、古菌——詹氏甲烷球菌的基因組 196
四、泛基因組 196
五、宏基因組與宏基因組學(xué) 198
第二節(jié) 質(zhì)粒與轉(zhuǎn)座因子 199
一、質(zhì)粒的分子組成與結(jié)構(gòu) 199
二、質(zhì)粒的主要類型 200
三、質(zhì)粒的不親和性 202
四、轉(zhuǎn)座因子的主要類型和分子結(jié)構(gòu) 203
五、轉(zhuǎn)座因子的遺傳學(xué)效應(yīng)及應(yīng)用 204
第三節(jié) 基因突變與修復(fù) 205
一、突變體的類型及其分離 205
二、基因突變的特點(diǎn) 208
三、基因突變的分子基礎(chǔ) 211
四、DNA損傷修復(fù) 215
五、表型延遲 217
第四節(jié) 微生物的基因重組 217
一、原核微生物的基因重組 218
二、真核微生物的基因重組 224
第五節(jié) 微生物與基因工程 225
一、微生物與克隆載體 226
二、基因工程的基本操作及其應(yīng)用 227
三、CRISPR與基因編輯 228
四、合成生物學(xué)與基因工程前景 230
第六節(jié) 菌種的退化、復(fù)壯與保藏 232
一、菌種的退化與復(fù)壯 232
二、菌種的保藏 234
三、菌種保藏機(jī)構(gòu) 236
第九章 微生物的生態(tài) 239
第一節(jié) 自然環(huán)境中的微生物 239
一、微生物生態(tài)系統(tǒng)的特點(diǎn)及概念 239
二、土壤和巖層中的微生物 240
三、水體中的微生物 242
四、空氣中的微生物 244
五、極端環(huán)境中的微生物 245
六、農(nóng)業(yè)產(chǎn)品上的微生物 246
七、生物體上的微生物 247
第二節(jié) 微生物與生物環(huán)境間的相互關(guān)系 250
一、微生物與微生物間的相互關(guān)系 250
二、微生物與植物間的相互關(guān)系 253
三、微生物與動(dòng)物間的相互關(guān)系 259
第三節(jié) 微生物與地球化學(xué)循環(huán) 261
一、微生物在生態(tài)系統(tǒng)中的地位 261
二、微生物在地球化學(xué)循環(huán)中的作用 262
第四節(jié) 微生物生態(tài)學(xué)研究方法 272
一、經(jīng)典微生物生態(tài)學(xué)研究方法 273
二、分子微生物生態(tài)學(xué)研究方法 275
第五節(jié) 微生物與環(huán)境保護(hù) 277
一、微生物對(duì)污染物的降解 277
二、微生物對(duì)重金屬的鈍化、吸收和轉(zhuǎn)化 278
三、微生物與污水處理 279
四、微生物與固體廢棄物處理 281
五、微生物與環(huán)境監(jiān)測(cè) 282
第十章 微生物的系統(tǒng)發(fā)育和分類鑒定 285
第一節(jié) 生物進(jìn)化歷程的計(jì)時(shí)器 285
一、進(jìn)化指征的選擇 286
二、rRNA作為進(jìn)化的指征 286
三、系統(tǒng)發(fā)育樹(shù) 287
四、三域?qū)W說(shuō) 288
第二節(jié) 微生物的分類單元和命名 289
一、微生物的分類單元 289
二、微生物的命名 292
第三節(jié) 微生物的分類系統(tǒng) 293
一、伯杰氏原核生物分類系統(tǒng) 293
二、菌物分類系統(tǒng) 297
第四節(jié) 微生物的分類鑒定方法 300
一、多相分類學(xué) 300
二、數(shù)值分類法 307
三、微生物快速鑒定與分析技術(shù) 308
四、生物信息學(xué)在微生物系統(tǒng)學(xué)中的應(yīng)用 309
第五節(jié) 微生物物種的多樣性 310
一、細(xì)菌系統(tǒng)發(fā)育概覽 310
二、古菌系統(tǒng)發(fā)育概覽 311
三、真核微生物系統(tǒng)發(fā)育概覽 313
第十一章 作物微生物組與綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展 316
一、微生物群、微生物組與微生物組學(xué) 316
二、微生物組學(xué)大數(shù)據(jù) 316
三、農(nóng)業(yè)微生物組與綠色發(fā)展 319
四、微生物組對(duì)未來(lái)農(nóng)業(yè)的影響 321
參考文獻(xiàn) 323