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第一章绪论
微生物学是生物、医学、食品、环境等专业的基础课程，学好微生物学能为后续的酶工程、发酵工程、基因工程等专业课程奠定扎实的基础。本章主要包括微生物的概述、微生物学发展史，以及微生物学与人类等内容。
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●1.1微生物概述（上）
微生物指的是个体微小、构造简单的低等生物，包括原核类、真核类和非细胞类。具有五个明显的共性。第一个共性是体积小，面积大；第二个共性是吸收多，转化快；第三个共性是生长旺，繁殖快。
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●1.2微生物概述（下）
微生物的第四个共性是适应强，易变异；第五个共性是分布广，种类多。
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●1.3微生物学发展史（上）
微生物学经过一个多世纪的发展，分化出大量的分支学科。微生物学发展史分为五个时期，分别是史前期、初创期、奠基期、发展期和成熟期。史前期人类处于“微盲”状态。初创期属于形态描述阶段。
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●1.4微生物学发展史（中）
微生物学第三个时期是奠基期，奠定了工业微生物学和医学微生物学的基础，开创了微生物生理学。贡献突出的是巴斯德和柯赫。
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●1.5微生物学发展史（下）
微生物学第四个时期是发展期，主要是进行生化水平的研究。第五个时期是成熟期，主要在分子生物学水平进行研究。
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●1.6微生物学与人类
微生物学的发展促进了人类的进步，主要表现在五个方面：医疗保健、工业生产、农业生产、环境保护、生命科学基础研究等领域。
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第二章原核生物的形态、构造和功能
原核生物即广义的细菌，指的是细胞核无核膜包裹，只有裸露的DNA的原始单细胞生物，包括真细菌和古菌。
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●2.1细菌的形态大小
细菌按其形态，可分为球菌、杆菌和螺旋菌。细菌体积小，长度单位是微米。染色是观察细菌的常用方法。
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●2.2革兰氏阳性菌的细胞壁
革兰氏阳性细菌的细胞壁主要由肽聚糖和磷壁酸组成。以金黄色葡萄球菌为例，介绍革兰氏阳性细菌肽聚糖的组成。磷壁酸包括壁磷壁酸和膜磷壁酸。
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●2.3革兰氏阴性菌的细胞壁
革兰氏阴性细菌的细胞壁主要由外膜和肽聚糖组成。以大肠杆菌为例，介绍革兰氏阴性细菌肽聚糖的组成。外膜包括脂多糖、外膜蛋白和磷脂。
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●2.4抗酸细菌、古菌和L型细菌
抗酸菌是肽聚糖含量低的革兰氏阳性菌，细胞壁外有一层厚实无定形透性差的蜡质。古菌是一类在进化途径上很早就与真细菌和真核生物相互独立的类群。L型细菌是细胞壁受损后仍能生长和分裂的细菌。
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●2.5细胞膜和包含体
细菌细胞膜的结构与真核细胞基本相同。包含体是细菌细胞质内在显微镜下可见的形状较大的颗粒状结构，主要有贮藏物、磁小体、羧酶体、气泡等。
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●2.6糖被和鞭毛
糖被是细菌细胞壁外的一层粘液性胶状物质，分为荚膜、微荚膜、黏液层和菌胶团。鞭毛由鞭毛丝、鞭毛钩、基体三部分组成。鞭毛的主要功能是运动。
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●2.7芽孢和细菌繁殖方式
芽孢是某些细菌在一定的环境条件下，在菌体内部形成的休眠体，没有繁殖功能。芽孢由多层结构，主要包括孢外壁、芽孢衣、皮层和核心。芽孢萌发可分为活化、出芽和生长三个阶段。细菌的繁殖分为裂殖和芽殖。
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●2.8放线菌、蓝藻、枝原体、立克次氏体和衣原体
放线菌是一类呈菌丝状生长和孢子繁殖的原核生物，革兰氏阳性菌。菌丝分为基内菌丝体、气生菌丝体和孢子丝。放线菌主要通过形成无性孢子的方式进行繁殖，也可借菌丝断片繁殖。蓝藻细胞壁组成与革兰氏阴性菌相似。蓝藻细胞的特化形式有异形胞、静息孢子、链丝段和内孢子。枝原体、立克次氏体和衣原体是介于病毒与细菌之间的原核生物。
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第三章真核微生物的形态、构造和功能
真核微生物是细胞核具有核膜、能进行有丝分裂、细胞质中有线粒体等细胞器的微小生物。
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●3.1真核微生物的概述
真核微生物包括真菌、显微藻类和原生动物。真菌细胞壁主要成分是多糖。鞭毛和纤毛有运动功能。鞭毛是“9+型结构。细胞器有内质网、核糖体、高尔基体、线粒体、微体、叶绿体等。
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●3.2酵母菌（上）
酵母菌泛指能发酵糖类的各种单细胞真菌。酵母菌的细胞壁是“三明治”结构。繁殖方式分为无性繁殖和有性繁殖。无性繁殖分为芽殖、裂殖和无性孢子繁殖。
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●3.3酵母菌（下）
酵母菌以子囊和子囊孢子的方式进行有性繁殖。酵母菌的生活史可分为三种类型：单双倍体型、单倍体型和双倍体型。酵母菌的培养特征分固体培养和液体培养特征。
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●3.4霉菌（上）
霉菌是丝状真菌的统称。菌丝是霉菌营养体的基本单位。菌丝体分为营养菌丝体和气生菌丝体。营养菌丝体的特化形式有假根、匍匐枝、附着枝、吸器、附着胞、菌核、菌环和菌网等。
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●3.5霉菌（下）
霉菌的气生菌丝主要特化成子实体，子实体分结构简单子实体和结构复杂子实体。结构简单的产无性孢子的有分生孢子头和孢子囊，产有性孢子的是担子。结构复杂的子实体，产无性孢子的有分生孢子器、分生孢子座和分生孢子囊；产有性孢子的是子囊果。
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第四章病毒和亚病毒因子
病毒和亚病毒因子是一类微小的具有部分生命特征的分子病原体，本章从结构和繁殖等方面进行介绍。
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●4.1病毒概述
病毒是一种比较原始的、有生命特征、能自我复制和专性寄生细胞内的非细胞生物。病毒非常小，基本结构有核心和衣壳组成。病毒的对称有螺旋对称、二十面体对称和复合对称。病毒在宿主细胞内形成包含体。大肠杆菌T4噬菌体由头部、颈部和尾部组成。
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●4.2噬菌体的繁殖
烈性噬菌体的繁殖过程分为吸附、侵入、增殖、成熟、释放五个阶段。在增殖过程中，基因的转录分早期、次早期和晚期三个阶段进行。效价指噬菌体悬液的浓度，常用双层平板法测定效价。
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●4.3一步生长曲线和温和噬菌体
一步生长曲线是定量描述烈性噬菌体生长规律的实验曲线，分为三个阶段：潜伏期、裂解期和平稳期。温和噬菌体有三种形态：游离态、整合态、营养态。
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●4.4植物和动物病毒
植物病毒无专门的侵入机制。动物病毒包括脊椎动物病毒和无脊椎动物病毒。对人类影响突出的两类病毒：人类免疫缺陷病毒和新冠肺炎病毒。无脊椎动物病毒主要是昆虫病毒。
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●4.5亚病毒因子和病毒的应用
亚病毒因子是指不具有完整的病毒结构的一类病毒，包括类病毒、拟病毒、卫星病毒、卫星RNA、朊病毒。病毒与人类实践联系密切，对发酵工业带来不利影响，也可用于生物防治、疫苗生产和遗传工程中的载体。
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第五章微生物的营养和培养基
微生物的营养是指生物体从外部环境中摄取对其生命活动必需的能量和物质，以满足正常生长和繁殖需要的一种最基本的生理功能，营养物质为微生物的正常生命活动提供结构物质、能量、代谢调节物质和必要的生理环境的物质，介绍了微生物的六大类营养物质水、碳源、氮源、生长因子、无机盐和能源，微生物的营养类型、营养物质进出微生物细胞的方式、培养基的类型及其应用。
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●5.1水和碳源
介绍了营养物质水的种类及作用，碳源的作用及种类。
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●5.2营养物质氮源、无机盐、生长因子和能源
分别介绍了氮源、无机盐、生长因子和能源等四类营养物质的种类、作用及相应微生物类型。
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●5.3微生物的营养类型
按碳源、能源和电子供体将微生物划分为光能无机自养型、光能有机异养型、化能无机自养型和化能有机异养型四种类型，分别介绍这四种不同营养类型微生物的特点。
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●5.4营养物质进出细胞的方式
介绍了微生物从外界吸收营养物质的方式为被动吸收和主动吸收两种，比较了被动吸收和主动吸收的区别，分别介绍了被动吸收的两种方式（简单扩散和促进扩散）的特征，介绍了主动吸收中主动运输和基团移位的特征。
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●5.5培养基的类型及其应用
介绍了培养基的特点、用途、分类，介绍了细菌培养基、放线菌培养基和霉菌培养基的组成成分，介绍了天然培养基、组合培养基和半组合培养基的特点，还介绍了液体培养基、固体培养基、半固体培养基和脱水培养基的定义、种类和特点。
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第六章微生物的新陈代谢
微生物的能量代谢，分解代谢和合成代谢的联系、微生物独特合成代谢途径举例，微生物的代谢调节与发酵生产。
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●6.1微生物的能量代谢
化能异养微生物的生物氧化和产能的特点。自养微生物产ATP和产还原力的特点。
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●6.2分解代谢和合成代谢的联系
两用代谢途径的概念；代谢物回补顺序概念及乙醛酸循环。
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●6.3微生物独特合成代谢途径举例
自养微生物的CO2固定途径，生物固氮的概念、类型及其固氮生化机制，微生物结构大分子——肽聚糖的生物合成过程及其特点。
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●6.4微生物的代谢调节和发酵生产
微生物的代谢调节；代谢调节在发酵工业中的应用，主要包括应用营养缺陷型菌株解除正常的反馈调节、应用抗反馈调节的突变株解除反馈调节、通过控制细胞膜渗透性的代谢调节。
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第七章微生物的生长及其控制
测定微生物生长繁殖的主要方法，微生物的生长规律，影响微生物生长的三个主要因素，微生物培养的主要方法和技术；控制有害微生物的物理及化学方法。
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●7.1微生物生长繁殖的测定方法
微生物生长繁殖的测定方法主要包括“测生长量”和“计繁殖数”两种类型。通过测定菌体沉降量、菌体干重、比浊法及生理指标法来反映菌体的生长量；通过血细胞计数法和活菌计数法来计算微生物的繁殖数。
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●7.2微生物的生长规律（上）
获得微生物涂布生长的方法；适合单细胞微生物的“典型”生长曲线的特点；分批培养和连续培养的原理、特点及常用反应器。
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●7.3微生物的生长规律（下）
获得微生物涂布生长的方法；适合单细胞微生物的“典型”生长曲线的特点；分批培养和连续培养的原理、特点及常用反应器。
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●7.4影响微生物生长的主要因素
影响微生物生长的外界因素很多，其中温度、氧气和pH这三个因素对微生物生长状况的影响最显著。
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●7.5微生物培养法概论
在实验室和生产实践过程中，根据不同类型微生物对培养环境的要求不同，微生物的培养方法可分为好氧培养法和厌氧培养法，每种方法又可已进一步细分为固体培养法和液体培养法。
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●7.6有害微生物的控制方法（上）
控制有害微生物生长的方法主要包括物理方法（如高温或低温、辐射、干燥、调节渗透压、过滤等）和化学方法（如消毒剂、防腐剂和化学治疗剂等）。
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●7.7有害微生物的控制方法（下）
控制有害微生物生长的方法主要包括物理方法（如高温或低温、辐射、干燥、调节渗透压、过滤等）和化学方法（如消毒剂、防腐剂和化学治疗剂等）。
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第八章微生物的遗传与变异
微生物遗传变异的物质基础是核酸；微生物基因组的特点、基因突变类型及特点；原核微生物基因重组的主要方式有结合、转化和转导三种方式；菌种的衰退、复壮和保藏。
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●8.1微生物遗传与变异物质基础——核酸
微生物和其它生物一样具有遗传与变异的特性，其遗传与变异的物质基础是什么呢？本小节将主要讲解三个经典的遗传实验——证明遗传的物质基础是核酸。
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●8.2微生物的基因及基因突变（上）
基因是指编码特定功能的多肽、蛋白质或RNA的一段DNA片段，是生命的密码，决定了生物体的生、长、病、老死等一切生命现象。微生物的基因突变会导致其性状和功能的改变。本小节主要讲解微生物基因组的特点、基因突变类型及基因突变的特点。
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●8.3微生物的基因及基因突变（下）
基因是指编码特定功能的多肽、蛋白质或RNA的一段DNA片段，是生命的密码，决定了生物体的生、长、病、老死等一切生命现象。微生物的基因突变会导致其性状和功能的改变。本小节主要讲解微生物基因组的特点、基因突变类型及基因突变的特点。
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●8.4微生物的基因重组（上）
基因重组是指是两个独立基因组内的遗传基因，通过交换与重新组合形成新的稳定基因组的过程。基因重组为生物的多样性，生物的进化提供了可能，并且可以通过基因重组进行微生物的杂交育种，原核微生物没有有性生殖，其基因重组的主要方式有结合、转化和转导三种方式.
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●8.5微生物的基因重组（下）
基因重组是指是两个独立基因组内的遗传基因，通过交换与重新组合形成新的稳定基因组的过程。基因重组为生物的多样性，生物的进化提供了可能，并且可以通过基因重组进行微生物的杂交育种，原核微生物没有有性生殖，其基因重组的主要方式有结合、转化和转导三种方式.
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●8.6菌种的衰退、复壮和保藏
微生物会出现原有的一系列生物学性状发生衰退性的量变或质变的现象即菌种衰退，了解菌种衰退的原因对如何避免菌种衰退及衰退后如何复壮具有非常重要的意义。菌种是一种及其重要和珍贵的生物资源，菌种保藏方法主要有五种常用的方法：斜面低温保藏法、甘油管保藏法、矿油封藏法、冷冻真空干燥法、液氮超低温保藏法。
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第九章微生物的生态
微生物生态系统的结构及菌种资源开发的主要途径；微生物与生物环境间最典型的五大关系；微生物在生物地球化学循环中的作用；微生物在环境保护和环境监测中发挥的重要作用。
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●9.1微生物生态系统及菌种资源开发（上）
微生物在自然界中主要分布于土壤、水体、大气、工农业产品、人体及动植物和极端环境中。微生物菌种资源开发的主要方式包括传统的纯培养技术及其改良技术，以及以宏基因组学为代表的分子生物学方法。
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●9.2微生物生态系统及菌种资源开发（下）
微生物在自然界中主要分布于土壤、水体、大气、工农业产品、人体及动植物和极端环境中。微生物菌种资源开发的主要方式包括传统的纯培养技术及其改良技术，以及以宏基因组学为代表的分子生物学方法。
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●9.3微生物与生物环境间的关系
生物间的相互作用既多样又复杂。微生物与生物环境间最典型的五大关系包括互生、共生、寄生、拮抗和捕食。
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●9.4微生物的地球化学作用
自然界中的元素主要来源于微生物所推动的生物地球化学循环。在地球上的碳素循环、碳素循环、硫素循环和磷素循环中，微生物扮演了至关重要的角色。
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●9.5微生物与环境保护（上）
好氧微生物和厌氧微生物可用于高效修复被污染水体和土壤，同时在沼气发酵及环境污染的监测过程中发挥了重要的作用。
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●9.6微生物与环境保护（下）
好氧微生物和厌氧微生物可用于高效修复被污染水体和土壤，同时在沼气发酵及环境污染的监测过程中发挥了重要的作用。
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第十章微生物的分类鉴定
通用分类单元介绍，微生物在生物界的地位，各大类微生物的分类系统纲要，以及微生物分类鉴定的方法。
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●10.1通用分类单元
七级分类单元，种的概念，种的分类地位举例；微生物命名的双名法和三名法的简明含义和命名规则。
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●10.2微生物在生物界的地位
生物的界级分类学说以及三域学说。
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●10.3微生物分类鉴定的方法（上）
伯杰氏原核生物分类系统纲要，Ainsworth等人的菌物分类系统纲要。
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●10.4微生物分类鉴定的方法（下）
微生物分类鉴定中的经典方法，经典的鉴定指标，微生物的微型、简便、快速或自动化鉴定技术。微生物分类鉴定中的现代方法，主要包括通过核酸分析鉴定微生物遗传型，利用细胞化学成分作为微生物鉴定指标，以及数值分类法。