高等教育出版社：《微生物学》课程教材书籍PDF电子版 Microbiology（主编：沈萍、陈向东，第二版）

普通高等教育“十五”国家级规划教材 微生物学 (第2版) MICROBIOLOGY ●主编沈萍陈向东 者高等教育出版甚

内容提要 育九五”国家级重点 版仍遵循第1版的编写宗旨：与国际先进教材接轨，反映微生物学科发晨的最新水平：在注重加强基础的同时，奥出教材 的新额性和启发性：体现理论与实践的有机结合，以有利于学生能力的培养。因此，在第2版中，作者重新审视了每一章 的内容，对其进行了修订和更新，特别注意反缺微生物学科的最新进展，还加强了徽生物与疾病、环境以及与人类进步密 切相关 分意内容包搭生物的纯培养和显激技术，生物胞的结构与功能，生物的营养，代谢生长紫殖及其 控制，病毒的分离、鉴定、特性、感染及其控制，微生物的基因组、遗传规律与特性，癢生物的莱因表达、调控及基因工程 微生物的生态、进化、系统发有，分类鉴定及物种的多样性，最后用两章篇幅分别介绍微生物感染与免疫及徽生物生物技 术与产品。每章后有小结，复习题和思考题，全书后附有“主要参考书目”、“常见微生物名称素引”和“常用徽生物学名 、林、医各类高等院校和师范院校生命科学领域本科生学习使用，也可供其他生物科技人员参考。 图书在版编目(CP)数据 微生物学/沈萍，陈向东主编.-2版.-北京：高等教育 出版社， 006 5 1SBN7-04-019690-5 【.微.·Ⅱ.①沈·②陈·Ⅲ.微生物学-高等学 校-教材V.Q93 中国版本图书馆CP数据核字(2006)第051726号 策别编辑吴雪棒责任编辑清超 封面设计王凌波责任印制陈伟光 出版发行高等育出版社 购书热线010-58581118 拉北京市西城区德外大街4号 费咨询 800-810-0598 邮政编码100011 网 http://www.bep.edu.cn 总机010-58581000 http://www.hep.com.cn 网上订购htp/hnw.landraco.com 箱蓝色畅想图书发行有限公司 刷北京民族印刷厂 http://www.landraco.com.cn 插想教育http://www.widedu.com 版次200年7月第1 开印宇 印 数8500 定 ,请到所购图书销售部门联系测换 汉必究 物料号19690-00

第2版前言 2000年，《微生物学》作为面向21世纪的国家级重点教材正式出版至今已有6年，已由原来的“面 向”变成了“进入“21世纪。微生物学的发展也进入了又一个崭新的发展时期，其重要的标志之一是随 着人类基因组测序计划的提前完成，微生物基因组测序、注释及相应的研究蓬勃发展，方兴未艾，已完成 全基因组序列测定的微生物由6年前的20多个增至现在的200多个，全面带动了微生物学的发展。因 此教材内容也必须不断更新，使之与迅速发展的做生物学相适应，保持教材的先进性、新额性。但作为 一本基础徽生物学教材，我们仍遵循第1版的宗旨：以巷瑞性为主线，正确处理好基础性、系统性和先进 性之间的关系，以适量的篇幅写出具有现代化的基础徽生物学教材，对有些进展很快的内容，我们还果 取了“文献导读”的方式引导有兴捷的学生进行课外阅读。本版编写的指导思想除了同前一版一样，做 到：“突出一个·新'字（本版的参考书或文献引用至2005年）：注重启发性、培养学生的创新和开拓精 神：突出重点，尽量测去味旧的内容和实例：内容形象生动，具有很强的可读性、启发性、适用性”等主要 特色外，本版的一个大的变化是，书中的示意图除了少数几幅沿用原图外，几乎全部自行设计和绘制，都 分照片是由国内外著名实验室赠予的，有的是选自学生自己的实验结果，使本书版面有大的葭观，并且 更显示本书的特色。此外，每章后面的习题也分成了复习题和思考题两都分，便于学生在掌基本内容 (复习题)的苤础上，通过综合思考，使知识张会贯通，受到启迪，提离兴趣和能力。 根据该版编写的宗旨和指导思想，除上述的总体变化外，每章都进行了校正、修订和增减，具体内容 如下 第一章 1.结合近年来全球爆发的流行性疾病，进一步强调了徽生物与人类的密切关系。 2.对表1-1中列出的微生物学发展重大事件进行了增添，着重反映了1997（第1版截止年限）以 后国际上发生的重大事件，其中包括2001年邮贵炭痕孢子引起大范围的生物恐怖事件和2003年全球 爆发的非典型肺炎等；1997年以前发生的重大事件中增添了美籍华人何大一(David Ho)在1996年发 朝的“鸡星酒法”治疗滋病 3.对一些进展中的内容和数字进行了校正，如：6年前只有20多种独立生活的徽生物进行了全基 因组测序，而现在已有200多种：6年前书中反映的是正在进展中的人类基因组计划和我国启动的第 个微生物全基因组测序，现均已分别在2003年和2002完成

耀第2版前含 第二章 1.本章涉及的示意图和微生物形态学照片作了较大的变动，使该章的内容和形式紧密结合，更显 新颖、生动。如：示意图主要为自行设计，使其更形象清晰；照片更突出了微生物形态的多样性，特别增 加了近年来发现的生活在极端环境下的微生物形态厘片，其中有些珍贵照片为国内外同行惠赠。 2.该章的插入短文“最小和最大的细菌”中，增添了有关纳米比亚硫磺珍珠菌的最新研究进展。 第三章 1.在介绍细胞壁的组成、结构和功能时将原来的表3一1和表3-2进行了修订和综合，并整合成 一个表，使其更清斯明了。此外，还增加了抗酸性细菌细胞壁的 一些重要内容。 2.增加了一个筒表将细菌、古生菌和真核生物的细胞质膜进行比较，并增加了对支原体质膜上一 种重要成分 一类何柏烷甾醇的结构和功能的简介。 3。在细胞壁以外的构造中，增加了目前受关注的S层结构。对螺旋体的一种特殊鞭毛一周质 鞭毛进行了特别介绍。 4。该章在介绍了真核微生物的细胞基质和细胞骨架后，增添了一篇插入短文：“原核生物中也有细 胞骨架吗？”，以开拓学生的思路和反向思维的能力。 第四章 l.在第二节中增加了培养“未培养微生物(uncultured microorganisms)”"采用的新颗培养基和培养 技术的介细，拓展学生对培养基在分离、培养新型微生物中所起作用的认识。 2。第三节中，在介绍营养物质进入细胞时，增加了“ATP结合性盘式转运蛋白系统”及“铁载体运 输系统“的介绍，并相应地增加了新图，使学生充分了解徽生物收营养物质方式的多样性 第五章 将原书第一节“代谢概论”精减成该章的导言。 2。剩除了原书第二节中“生物氧化”的相关内容，使内容更加紧凑。 第六章 1.第二节中增加了“二次生长”定义和“二次生长曲线”图，以加强半生对速（迟）效碳（氮）源及 次生长现象的理解；由于在实验室中一般采用的是分批培养，因此还增加了“分批培养”定义以便与“连 续培养”进行比较。 2,第四节中，在介绍细菌计数法时，增加了对“菌落形成单位”的解释，使学生明确为什么不直接用 “菌落数”的道理。另外，对“二分裂”、“相容溶质”等定义也作了进一步的明确。 第七章 1.本章根据现代病毒学的进展和“病毒”概念的拓展，对“病毒”一词作了更明确的定义，而且按新 的分类系统，将原来归于亚病毒因子的类病毒归于病毒之列。 2.在“病毒的分类与命名”中，剩除了“病毒分类系统”小标题，将其内容与“病毒的命名规则”合 并，使其更严谨、科学。并按1999年发表的ICTV的病毒分类与命名，对有关内容进行了修订，对第七节 (亚病毒因子)的内容和结构也作了相应的改动。 3.第四节中，对“病毒感染的起始”作了适当的修订，有的还根据研究进展增添了新的内容，如：增 加了“以抗体依赖的增强作用”的侵入机制：在阐述“脱壳”时，加强了不完全脱壳病毒的相关内容等

第2版前高 4.根据近年来全球爆发的病毒感染性疾病及其对人类的巨大威协，本章特别增加了一节（第八节） 介绍这些病毒的结构特征、性质及传播途径。 第八章 1.根据最新资料，对表8-1中的基因数和基因组大小进行了校正，并增加了衣原体、立克次氏体 螺旋体的代表菌和救线菌的模式菌，使其更具有广泛性和代表性。此外，还特别将我国完成的第一个细 葡全基因组序列测定列入读表中。 进行了明确定位，使其更符合内涵。 4.在“微生物育种”一节中，增加了“代谢工程育种”。在DNA shuffling技术中，进一步介绍了新发 展起来的全基因组shuffling技术。 第九章 1.第一节“转录水平的调控”"中，副除了“DNA结合蛋白”这一段落，因该内容在分子生物学和其相 关半科中有详细的介绍。 2。增加了一节“古生菌的转录及其调控”，使学生对这一种特殊的微生物有进一步的了解。 第十章 1.对全章各节之间的顺序和内容作了较大调鉴，使整章内容衔接更加紧密，更强调了微生物与基 因工程的关系。 2.删去了部分非必需或相对较陈旧的内容和插图，如：第三节T质粒中的“共整合体”，第四节中 的“同裂晔与同尾晔”，第五节中的“插入表达法"等。增加了一些新的内容，如：Tth DNA聚合酶（第二 节)，细菌人工染色体（第三节），RNA聚合晦调节（第六节），酵母展示技术等 第十一章 1.在生物降解和生物修复部分作了必要补充和修改。补充的主要内容包括：(1)徽生物降解污染 物的巨大潜力，生物降解性测定及分子结构与生物降解性的关系等。(2)强调了生物修复中的生物强 化作用。 2。在介绍共生围氮时，插入了一篇很有趣的短文：“徽生物问的互惠、‘违约'和‘制栽”，描述了根 瘤菌和且豆科植物共生关系中一种鲜为人知的现象。 第十二章 1.第三节中，在介绍完微生物分类的特征和技术后，增加了“微生物的鉴定”的内容，使学生对一个 未知菌的鉴定过程和相关问题有一个整体概念。 2.在全面阑述Wo8 的 命系统发育树的基础上，也对2004年在Nature上报道的“生命环((ring of i©)”的新观点以文献导读的形式列出，以促进学生学术思想的活跃。 第十三章 1,第二节中，根据最新研究进展，对“超嗜热古生菌”的有些内容进行了修正，如：增加了以下（Ⅲ） 为电子曼体的菌株121（原书中主要介绍了以硫作为电子受体），并根据最新发现，对超嗜热古菌的生长

第2版筋吉 极限温度进行了修正。 2.在第二节的结尾，即在澜述了古生菌的多样性以后，增加了一个题为“附生在火焰球菌表面的最 小古生菌”的插入短文，以显示古生菌多样性的特例。 第十四章 1。第一节“细菌的致病性”中精减了“毒素”的内容，使重点突出、紧凑。 2.增加了一节“抗感染免疫”，加强了获得性免疫缺陷综合征(AIDS)的病源、传播途径、发病机制 与机体免疫以及防治指施的内容。 3.第二节“补体系统”中的“补体激活途径”增加了第三条途径 一凝集素逢径。 ,结合病原微生物的感染途径及其致病性，在本章相应位置插入了一篇短文“微生物与生物惑 怖”。 第十五章 1.该章的标题由“微生物工业和产品”改为“微生物生物技术”，这是由于生物技术已发展为一个 极其重要的科学技术体系，微生物生物技术是生物技术的重要组成部分，也是徽生物学科的一个新分支 学科。“微生物生物技术“的内容不仅包括微生物工业和产品，而且涉及的面更广，更能体现学科发展 的趋势和前沿 2。将“微生物能源”单独作为一节，增加了“微生物生物技术的风险评估”，以突出其重要性。 此外，对本书的参考书目和两个附录也根据全书内容的改动和修订进行了相应的变动，特别注意了 对近年出版物的引用，最迟截止年限为2005年。 与本书相配套的还有即将出版的《微生物半实验》（第4版）、微生物学多蝶体教学课件和资源库、 《徽生物学学习指导与习题解桥》（已出版）、微生物学教学基本标准和要求。 在本书的编写和出版过程中，得到了多方面的关心和支持。首先，我们要感谢广大的读者，特别是 广大的学生、教师和同行，他们对该书第1版的热忱、兴趣和对第2版的期望、建议是我们编写该书的动 力和源泉：其次，我们要感谢为本书提供珍贵照片的单位和个人，他们是：美国宾夕法尼亚大学医学院的 毕尔飞教投，英国CABI生物科学-UK中心的David Smith教授，云南大学李文均教投，中国典型培养 物保藏中心方呈祥教授，武汉大学生命科学学院胡远洋教授等：第三，我们也非常感谢为本书绘制精美 插图的郭骊、马晓罪、何城、汪彪、张静犁、朱际、王听辩、黄锐、全黄悉、郑宜诊、李彦夫、吴明峰和 等；最后，我们对教育部生物学教学指导委员会和武汉大学各领领导对本书在编写和出版过程中给子的 支持、关心和指导表示感谢。对高等教育出版壮生命科学分社吴雪梅壮长，潘起、王莉和李光跃等编辑 为本书的出版付出的辛劳动表示诚挚的谢意！ 由于作者水平和能力有限，本书仍然会有许多不当或错漏之处，请广大师生、同行和读者多批评指 正。谢谢！ 编者 2006年1月

第1版前言 我们正面临着一个新的徽生物学时代的到来。当第一个完整的细菌基因组（也是第一个独立的生 命体)测序完成，并以“看得见”的核苷酸顺序和丰富而神秘的基因组内涵出现在人们面前时，这个新时 代就已经开始。我们将在基因组水平上进一步，甚至重新认识我们熟悉而又陌生的微生物。 面对微生物学发展的新形式以及整个生命科学的迅猛发展，作为一本基础徽生物学教材，如何处理 好基础性、系统性和先进性之间的关系，以适量的篇幅写出具有现代化的基础微生物学教材，将徽生物 的精华介绍给学生们，是我们写这本教材的主要宗旨。为此，我们在编写过程中贯穿了如下几点指导思 想和安排：山，突出一个“新”字，使学生处于学科发晨前沿，拉近学生与现代科学发展的距离。这里所指 的“新”，首先是对教材的核心部分，即：基本知识、基本理论和基本技能赋予新的内容，以现代化的眼光 进行审视和更新。使其与现代生科学的发展息息相通，这是教材的主体。其火是以适当的方式和简 明的形式让基础内容与学科发展前沿相接，使学生知道本学科当前发展的趋势、研究的热点以及争论的 问题，激发学生的学习热情和求知欲。同时，明确只有在新的起点或者说处在知识的前沿才能谈得上开 拓、创新。 2.注重启发性、培养学生的创新和开拓精神。在重要内容的编排和取舍上，注意授“鱼”和“渔”的 关系，对一些重要的具有启发性的发现、发明以不同的字体在适当的位置突出地显现出来，使其具有反 向和多向思维的启示，让学生的知识学活，不因循守旧，敢于创新。此外，对每章后的“思考题”，精心安 排，力求少而精，尽量做到使学生能触类旁通，举一反三，活跃思维。 3.内容的取合和编排上突出重点，尽量删去陈旧的内容和实例。与传统的编写方式相比，除了进 一步注重章节之间的有机衔接、结构的合理性外，本书更注重突出徽生物的独特性和徽生物学对生命科 学的贡献及其与分子生物学的相互渗透，因此，在章节安排上除了将研究微生物特有的技术方法和形态 观泰单列一章外，还增加了“徽生物基因表达的调控”、“微生物和遗传工程”两章。将本应属于微生物 学范畴的分子生物学和遗传工程的有关内容，有机地渗透进微生物学中来，正确地反映徽生物学在其发 展中所起的巨大作用及与其他学科之问相互促进的关系 微生物的极其多样性是微生物又一突出的生物学特性，并与其资源的开发利用、人类生存的环境等 密切相关，是21世纪的重要话题，因此，本书中在阑述了系统发育和分类的茶础上，将“微生物的多样 性”单列一章，突出其重要性。 微生物学是一门应用性很强的学科，微生物学的实际应用是微生物学基础理论知识的实践，同时还 涉及到生产的特殊设备和有关学科知识，因此，在学生了解和掌握了微生物的芸本生命活动规律后，在 全书的最后一章介绍“微生物工业和产品”，加强学生理论联系实际，棕合应用知识的能力，了解微生物

第1版前吉 的应用范图、问题和前景。从而获得较完整的微生物学基本理论知识和实线能力，并得到启示。 4,为了使本书编写的内容和形式既具中国特色又与国际最新教材接轨，我们参阅了大量的中、外 教材和文献，其中武汉大学、复旦大学合编的（徽生物学》（第1,2版）以及周德庆教授编著的《微生物学 教程》是本书编着参考的重要国内教材。国外教材参阅了由国际着名徽生物学家M T Madigan,M】 Pelczar、L M Prescott等编著的最新教材，其中仅1999年出版的就有大本。并通过国际互联网获取做生 物半发展的最新资料，使本书内容尽量新颗。 5。为了使本书内容形象生动，具有很强的可读性、启发性，适用性，尽可能引用新颖、形象的照片和 图片：每章后都写有小结和思考题：书后有主要的参考书。常用微生物名称和名词的索引将方便读者查 阅和使用。 全书共分15章，分别由武汉大学、北京大学、复旦大学、南开大学、山东大学的十多位长期从事微生 物教半和科研、具有丰富教学实践经验的老师合作编写而成。本书初椭完成后承蒙中国科学院院士、华 中农业大学陈华癸教授，教育部生物学教学指导委员会委员、南开大学生命科学学院院长耿运琪散授对 书稿进行了评审，提出了宝贵意见。同时陈华癸院士为此书写了序言。在本书的完成过程中得到了许 多兄弟院校的大力支持，特别是对编写大纲提出过许多宝贵的意见和建议，尤其是下列学校和老师：苏 文金（厦门大学）、黄秀梨（北京师范大学）、吕翠玲（中山大学）、邓小展（四川大学）、董兆鳞（西北大 学)周群英（同济大学）、华中师范大学微生物半最华组、闲叛荣（河北大学）、陈声明（渐江大学）、来期 萍（浙江工业大学）、黄君红（湛江师范学院）等。武汉大学微生物学教研室的陈漱、范秀容、陶天申、李 广武、毛绍鳞五位教授和其他老师、实验室的全体博士和项士研究生，以及海外校友，他们从本书大纲的 制定一直到完成，都给予了热情地帮助、关心和支持。书中许多照片和图表系引自主要参考书目，特别 是《Brock's Biology of Microorganisms》(Madigan,etal.)、《Microbiology》(Prescott,etal.)和 《Mierobiology)(Pelezar,tal.)等书中的精美照片和简明图表。式汉大学生命科学学院陈宝联同志绘 制全部插图。体向东、唐兵二位老师除认真完成自己承担的编写任务外，还对本书的完精做了许多具体 细致的工作。在此，一并表示深深的谢意。最后，我们对国家教育部理科生物学教学指导委员会和武汉 大学各级领导对本书在编写和出版过程中给子的支持、关和指导，高等教育出版社的吴雪梅、孙素青 和邓捷等同志为本书的出版付出的辛勤劳动，在本书出版之际也向他们表示诚挚的谢意！ 本书的编写在许多方面是一次改革的尝试，由于作者水平和能力有限，会有不当或错漏之处，请广 大师生、同行和读者多批评指正。谢谢！ 沈萍 1999年10月

郑重声明 高等教育出版社依法对本书享有专有出版权。任何未经许可的复制，销售行为均违反《中华 人民共和国著作权法》，其行为人将承担相应的民事责任和行政责任，构成犯罪的，将被依法追究 刑事责任。为了维护市场秩序，保护读者的合法权益，避免读者误用盗版书造成不良后果，我社 将配合行政执法部门和司法机关对违法犯罪的单位和个人给予严厉打击。社会各界人士如发现 上述侵权行为，希望及时举报，本社将奖励举报有功人员。 反盗版举报电话：(010)58581897/58581896/58581879 传真：(010)82086060 E-mail:dd@hep.com.cn 通信地址：北京市西城区德外大街4号 高等教育出版社打击盗版办公室 邮 编：100011 购书请拨打电话：(010)58581118

目 录 第一章绪论. .(1》 二、细胞壁以内的构造 -原生质体，+.(50) 一：微生物和你 三，征胞睫以外的构透. (60) 二、撒生物学 (2) 第一背直核撒生物. 65 三、涨生物的发现和微生物学的发尾 细购晓 (66 四、20世纪的微生物学 牌手与纤毛 69 ,21世纪微线 :物 学发展的趋势 1o) 胞质 小 (11 70 复习题 12 五、细胞质和细跑器. (71 思考题 (12 小结 (76 第二章微生物的纯培养和显搬技术 (13) 复习题 (77) 第一节微生物的分离和纯培养 (14) 思考题 (77) 一。无菌技. (14 第四章 装生物的营装 78 一田周体培养其找得纯情装 1151 第一节微生物的背养要求 (791 三、用液体培养基获得纯培养 (17 、微生物细胞的化学组成· 01 17 普养物质及其生理功能 、选择培养 18) 微生物 营养类 4 微生物 的保藏技术 20 第二节 培养 (85 第二 显微镜和显徽技术 21 配制培养基的原则 85 、显镜的种类及原理.+. (22 培养基的类型及应用.+. (88 二、显嫩观寝样品的制备 (26 第三节 背养物质进人细跑 93) 第三节显徽镜下的微生物 (29 一、扩散 (94) 、细薄和古生菌· (29) 二、促进扩做. 94) 三、主动运输 (95) 35 四、藤泡运输 8) 四、原生动物 小结 (99 (99 复习 36 思考题 (36 第五章 徽生物的代谢. (101) 第三章微生物细跑的结构与功能 (38 第一节微生物产能代谢 (102) 第一节原核徽生物 (39 一、异养微生物的生物氧化 (102) ,细胞壁 (39) 。自养微生物的生物氧化 (110】