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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——MS2361

5.9.2 单链多面体状DNA噬菌体——ФX174362

5.9.3 单链丝状DNA噬菌体——M13364

5.9.4 双链DNA噬菌体——T7365

5.9.5 双链DNA噬菌体——T4367

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Ty695

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