微生物学是研究微生物的生命活动规律及其应用的一门学科。本教材是河南省“十四五”普通高等教育规划教材，系统介绍了微生物的形态构造、细胞结构、生理代谢、遗传发育、生态环境、分类进化，以及微生物在农业、工业、医药、能源和环境等领域的应用等。在编写过程中，力求突出教材的系统性、创新性和实用性，精简内容，尽可能减少与其他课程如生物学、生物化学和遗传学等的内容重复，将基础知识与学科发展前沿相结合，理论与科研生产实践相结合、与社会生活实际相结合。
本教材可用作高等学校生物类相关专业的教材或参考书，也可供从事微生物领域的科研、生产、技术和管理人员参考。
王明道，河南农业大学生物工程学院教授。主要承担生命科学学院的生物工程专业、生物技术专业、生物科学专业的微生物学课程，还有食品科学学院的食品微生物学，植保学院的农业微生物学等课程教学工作。
科研主要进行酶工程及农业生物技术方面的研究。发表微生物方面的相关研究论文30多篇。
第一章 绪论 001
一、什么是微生物 001
二、微生物在生物界的地位 002
三、微生物学的范畴 004
四、微生物学的发展简史 004
五、微生物的特点 009
六、微生物与我们 012
本章小结 014
思考题 014
第二章 原核微生物 016
第一节 细菌的结构与功能 016
一、细胞的形态、排列和大小 017
二、细胞的构造 019
三、细菌的繁殖 039
四、细菌的群体形态 041
五、细菌与疾病 042
第二节 放线菌 043
一、放线菌的形态结构 044
二、放线菌的繁殖 046
三、放线菌的菌落特征 046
第三节 蓝细菌 047
一、蓝细菌的形态结构 047
二、蓝细菌的繁殖 049
第四节 其他原核微生物 049
一、支原体 049
二、立克次氏体 050
三、衣原体 051
四、螺旋体 052
五、黏细菌 053
第五节 古菌 053
一、古菌的细胞结构 054
二、古菌的主要类群 055
三、古菌与细菌和真核生物的特征比较 059
本章小结 060
思考题 060
参考文献 061
第三章 真核微生物 062
第一节 真核微生物的细胞构造 062
一、真菌的细胞构造 063
二、真核微生物与原核微生物的比较 066
第二节 酵母菌 067
一、酵母菌的形态和大小 068
二、酵母菌的细胞构造 069
三、酵母菌的繁殖方式 070
第三节 霉菌 078
一、霉菌的菌丝 079
二、霉菌的繁殖方式 082
三、霉菌的菌落特征 084
四、常见的霉菌 085
第四节 蕈菌 092
一、菌体结构 092
二、形态特征 093
第五节 黏菌 094
一、概述 094
二、黏菌的生活史 094
三、黏菌的形态特征 095
四、黏菌的主要类群及其代表种类 095
本章小结 096
思考题 097
参考文献 097
第四章 病毒与亚病毒 098
第一节 病毒 099
一、病毒的形态、构造和化学成分 099
二、病毒的分类 109
三、细菌的病毒——噬菌体 109
四、植物病毒 120
五、人类和脊椎动物病毒 120
六、昆虫病毒 126
第二节 亚病毒 127
一、类病毒 127
二、拟病毒 128
三、朊病毒 130
四、研究进展 131
本章小结 133
思考题 133
参考文献 134
第五章 微生物的营养 135
第一节 微生物细胞的化学组成和所需营养物质 136
一、微生物细胞的化学组成 136
二、营养物质及其功能 137
三、微生物的营养类型 140
第二节 营养物质进入细胞的方式 143
一、吞噬作用 144
二、渗透吸收作用 144
第三节 培养基 146
一、配制培养基的原则 146
二、培养基的种类及应用 148
本章小结 152
思考题 152
参考文献 152
第六章 微生物的新陈代谢 153
第一节 能量代谢 153
一、ATP的结构 154
二、ATP产生方式 154
三、生物氧化 167
四、能量利用和贮存 170
第二节 分解代谢 171
一、葡萄糖的分解及丙酮酸的生成 172
二、丙酮酸代谢的多样性 175
三、其他有机物的分解 182
第三节 合成代谢 186
一、自养微生物CO2的固定 186
二、生物固氮 190
三、肽聚糖的生物合成 194
四、微生物次级代谢产物的合成 197
本章小结 201
思考题 201
参考文献 202
第七章 微生物的生长及其控制 203
第一节 测定生长繁殖和获得纯培养的方法 204
一、微生物生长的测定 204
二、纯培养的定义及分离方法 208
第二节 微生物生长所需的环境条件 210
一、营养物质 210
二、温度 210
三、氧气和氧化还原电位 213
四、氢离子浓度（pH） 215
五、水分和渗透压 217
第三节 微生物的生长 218
一、微生物的个体生长 218
二、细菌的群体生长 220
三、丝状真菌的群体生长 223
四、细菌的二次生长、同步生长 225
五、细菌的连续培养和高密度培养 227
第四节 微生物培养法概论 229
一、好氧培养方法 230
二、厌氧菌的培养 232
第五节 微生物生长的控制 235
一、控制微生物的物理方法 235
二、控制微生物的化学方法 241
本章小结 249
思考题 250
参考文献 250
第八章 微生物遗传 251
第一节 遗传变异的物质基础 252
一、3个经典实验 252
二、遗传物质在微生物细胞内存在的部位和方式 255
三、DNA的结构 257
四、遗传信息的传递过程 259
第二节 基因突变和诱变育种 266
一、基因突变 266
二、突变与育种 273
第三节 基因重组和杂交育种 281
一、原核生物的基因重组 282
二、真菌的基因重组 290
第四节 重组DNA技术 294
一、目的基因的克隆 294
二、重组体的筛选 295
三、DNA的人工合成和扩增 296
四、基因的定位诱变 297
第五节 菌种的衰退、复壮和保藏 298
一、菌种的衰退与复壮 298
二、菌种的保藏 300
本章小结 301
思考题 303
参考文献 303
第九章 微生物的分类和鉴定 304
第一节 微生物的分类单元和命名 304
一、微生物的分类单元 304
二、微生物的命名 305
第二节 微生物的分类鉴定方法 307
一、形态特征 307
二、生理生化反应 308
三、血清学反应 309
四、噬菌体分型 309
五、细胞化学成分组成 310
六、核酸的碱基组成和分子杂交 310
七、各种分类方法联合应用 313
第三节 微生物分类系统介绍 316
一、细菌分类和伯杰氏手册 316
二、安·贝氏真菌学词典 318
本章小结 319
思考题 319
参考文献 320
第十章 微生物生态 321
第一节 生态、微生物生态与生态文明建设 321
一、生态文明建设 321
二、生态 321
三、微生物生态 322
第二节 微生物与生物环境间的相互关系 323
一、微生物生态学研究内容 323
二、微生物与微生物间的相互关系 325
三、微生物与高等动植物间的相互关系 331
第三节 土壤微生物学与生物地球化学循环 338
一、土壤微生物 338
二、生物地球化学循环 340
本章小结 346
思考题 346
参考文献 346
第十一章 传染与免疫 348
第一节 传染 349
一、微生物侵染宿主 349
二、微生物的病原特性 350
第二节 非特异性免疫 353
一、表皮和屏障结构 354
二、嗜菌作用 354
三、炎症反应 355
四、抗菌物质 355
第三节 特异性免疫 356
一、抗原和抗体 357
二、细胞介导的免疫 363
三、免疫学的实际应用 365
本章小结 368
思考题 369
参考文献 370
第十二章 应用微生物 371
第一节 食品微生物 371
一、微生物与食品腐败及食品保藏 372
二、利用微生物生产食品 379
第二节 工业发酵微生物 385
一、发酵技术 385
二、主要发酵工业产品 390
第三节 农业微生物 395
一、微生物肥料 396
二、微生物农药 400
三、微生物饲料 402
四、食用菌 404
第四节 微生物在其他领域的应用 407
一、生理活性物质 407
二、微生物与能源开发 409
三、微生物冶金 411
四、微生物与环境保护 412
本章小结 413
思考题 414
参考文献 414
第十三章 微生物学基本实验 417
实验1 环境中微生物的检测 417
一、器材和用品 417
二、方法和步骤 417
三、作业 418
实验2 显微镜的使用 418
一、普通光学显微镜的使用 419
二、暗视野显微镜的使用 423
三、相差显微镜的使用 425
实验3 常用细菌染色法与形态观察 427
一、细菌的简单染色 427
二、细菌的革兰氏染色法 428
实验4 细菌的特殊染色法 430
一、细菌芽孢的染色 430
二、细菌荚膜的染色 431
三、细菌鞭毛的染色 432
四、微生物的细胞核染色 434
五、微生物细胞壁的染色 436
实验5 蓝细菌形态的观察 436
一、器材和用品 436
二、方法和步骤 437
实验6 放线菌形态及菌落特征的观察 437
一、器材和用品 437
二、方法和步骤 437
三、注意事项 438
四、作业 438
实验7 真菌形态的观察 438
一、霉菌的制片与观察 438
二、霉菌接合孢子的培养与观察 440
三、酵母菌的制片与观察 440
实验8 病毒形态的观察 441
一、昆虫病毒多角体的染色观察 441
二、噬菌斑的培养和观察 442
实验9 微生物细胞的大小测定 444
一、器材和用品 444
二、方法和步骤 444
三、作业 445
实验10 培养基制备 446
一、牛肉膏蛋白胨培养基的制备 446
二、马铃薯蔗糖琼脂培养基的制备 446
三、高氏1号培养基的制备 447
实验11 灭菌与消毒 451
一、加热灭菌 452
二、紫外线杀菌 457
三、化学药剂杀菌或抑菌 457
四、过滤除菌 458
实验12 微生物接种技术 460
一、接种前的准备工作 460
二、接种方法 461
三、作业 464
实验13 环境条件对微生物生长的影响 464
一、营养元素对微生物生长的影响 464
二、温度对微生物生长的影响 465
三、氢离子浓度（pH值）对微生物生长的影响 466
四、紫外线对微生物的作用 467
五、化学药剂对微生物的作用 468
实验14 微生物的分离纯化与培养 470
一、器材和用品 470
二、方法和步骤 470
三、作业 472
实验15 微生物的计数 473
一、微生物细胞数量的显微镜直接计数法 473
二、微生物细胞数量的涂片染色计数（4cm2计数法） 474
三、稀释平板计数法 475
实验16 细菌生长曲线的测定 477
一、器材和用品 477
二、方法和步骤 477
三、作业 478
实验17 细菌鉴定中常用的生化反应试验 478
一、器材和用品 478
二、方法和步骤 479
实验18 微生物诱变育种 480
一、杀菌曲线的制作 480
二、化学诱变大肠杆菌筛选营养缺陷型 482
三、紫外线诱变大肠杆菌筛选营养缺陷型 484
四、酵母菌的原生质体融合 485
实验19 菌种的鉴定 487
一、细菌鉴定实例——芽孢杆菌属的鉴定 488
二、真菌鉴定实例——毛霉科常见种的鉴定 491
实验20 菌种的保藏 493
一、器材和用品 494
二、方法和步骤 494
三、作业 495
第十四章 微生物学应用实验 496
实验21 食品中细菌总数测定 496
一、器材和用品 496
二、方法和步骤 496
三、作业 498
实验22 食品中大肠菌群测定 498
一、器材和用品 498
二、方法和步骤 499
三、作业 502
实验23 动物食品中蛋白质分解菌的检查与计数 503
一、器材和用品 504
二、方法和步骤 504
三、作业 504
实验24 食品中淀粉分解菌的检查 505
一、器材和用品 505
二、方法和步骤 505
三、作业 505
实验25 酸乳的制作及乳酸菌的分离 506
一、器材和用品 506
二、方法和步骤 506
三、作业 508
实验26 食醋的酿制及醋酸菌的分离 508
一、器材和用品 508
二、方法和步骤 509
三、作业 509
实验27 微生物的酒精发酵 509
一、器材和用品 510
二、方法和步骤 510
三、作业 511
实验28 甜米酒的制作 511
一、器材和用品 511
二、方法和步骤 511
三、作业 512
实验29 泡菜的制作 512
一、器材和用品 512
二、方法和步骤 513
三、作业 514
实验30 酱油酿造 514
一、器材与用品 514
二、方法与步骤 515
三、作业 515
实验31 微生物对果胶质的分解 516
一、器材和用品 516
二、方法和步骤 516
三、作业 516
实验32 糖化酶活力的测定 517
一、器材和用品 517
二、方法和步骤 518
三、作业 519
实验33 蛋白酶活力的测定 519
一、器材和用品 519
二、方法和步骤 520
三、作业 522
实验34 微生物的耐盐性试验 522
一、器材和用品 522
二、方法和步骤 523
三、作业 523
实验35 微生物的耐糖性试验 523
一、器材和用品 523
二、方法和步骤 523
三、作业 524
实验36 微生物D值的测定 524
一、器材和用品 524
二、方法和步骤 524
三、作业 525
实验37 水分活性试验 525
一、器材和用品 525
二、方法和步骤 525
三、作业 526
实验38 微生物致死温度的测定 527
一、器材和用品 527
二、方法和步骤 527
三、作业 527
实验39 废水中溶解氧的测定 527
一、器材和用品 528
二、方法和步骤 528
三、作业 529
实验40 废水中化学需氧量的测定 529
一、器材和用品 529
二、方法和步骤 530
三、作业 531
实验41 废水中生化需氧量的测定 531
一、试剂和用品 531
二、实验步骤 532
三、结果计算 532
四、作业 533
实验42 食品中黄曲霉毒素B1的测定 533
一、试剂和用品 533
二、实验步骤 534
三、结果计算 535
四、注意事项 535
五、作业 536
实验43 纤维素酶活性的测定 536
一、试剂和用品 536
二、实验原理与步骤 537
三、结果计算 537
四、作业 537
实验44 土壤中蛋白酶活性的测定 538
一、试剂和用品 538
二、实验步骤 538
三、结果计算 539
四、作业 539
实验45 土壤中脲酶活性的测定 539
一、试剂和用品 540
二、方法和步骤 540
三、注意事项 541
四、结果计算 541
五、作业 541
实验46 土壤中磷酸酶活性的测定 541
一、试剂和用品 542
二、方法和步骤 542
三、结果计算 542
四、注意事项 543
五、作业 543
实验47 土壤中微生物生物量的测定 543
一、试剂和用品 543
二、实验步骤 544
三、结果计算 545
四、作业 545
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