本書在參考國內(nèi)外眾多優(yōu)秀教材、文獻資料的基礎上,系統(tǒng)地介紹了當前環(huán)境工程微生物學涉及的基本原理和前沿方法理論。全書分12章,涵蓋了環(huán)境微生物的分類、進化、生長繁殖、生態(tài)學及分子生物學等內(nèi)容。本書內(nèi)容簡明,可幫助讀者有效地掌握環(huán)境微生物學這一快速發(fā)展學科的基本知識及研究思路與方法。本書可作為高等院校環(huán)境工程、環(huán)境科學、給水與排水、資源與環(huán)境等專業(yè)的教材,也可供相關專業(yè)研究人員及工程技術人員參考。
本書在參考國內(nèi)外眾多優(yōu)秀教材、文獻資料的基礎上,系統(tǒng)地介紹了當前環(huán)境工程微生物學涉及的基本原理和前沿方法理論。全書分12章,涵蓋了環(huán)境微生物的分類、進化、生長繁殖、生態(tài)學及分子生物學等內(nèi)容。本書內(nèi)容簡明,可幫助讀者有效地掌握環(huán)境微生物學這一快速發(fā)展學科的基本知識及研究思路與方法。本書可作為高等院校環(huán)境工程、環(huán)境科學、給水與排水、資源與環(huán)境等專業(yè)的教材,也可供相關專業(yè)研究人員及工程技術人員參考。
環(huán)境微生物學作為一門橫跨現(xiàn)代微生物學與技術、環(huán)境科學、環(huán)境工程等眾多學科的新興綜合學科,具有知識更新速度快、交叉性強的顯著特點,正處于蓬勃發(fā)展的階段。繼2005年的《現(xiàn)代環(huán)境微生物技術》和2012年的《環(huán)境生物技術實驗》(清華大學出版社)出版之后,編寫一本內(nèi)容集中、精練且充分反映現(xiàn)代環(huán)境微生物學的總體面貌、最新發(fā)展的配套教材,成為本科教學與改革實踐中的迫切需要。
由于環(huán)境微生物學層次多,涉及的學科范圍廣,并具有交叉滲透、綜合性強的特點,難以對各方面涉及的知識進行準確闡述和介紹。鑒于此,本書的編寫思路基于體現(xiàn)前沿性、強調(diào)可讀性、尊重原創(chuàng)性的原則。在廣泛收集資料、努力汲取國內(nèi)外信息的基礎上,力求內(nèi)容新穎、深入淺出,既注重基礎知識,同時又強調(diào)新理論和新技術。目的是促進學生對環(huán)境工程微生物學的內(nèi)容的深入理解與吸收。
本書作為“吉林大學十二五規(guī)劃立項教材”之一,共12章,涵蓋了環(huán)境微生物的分類、進化、生長繁殖、生態(tài)學及分子生物學等領域的基礎理論與方法。本書的出版得到了清華大學出版社柳萍老師及其同事們的熱情支持和細心指導,借此機會,向他們致以衷心和誠摯的謝意。
由于編者水平有限,錯誤、疏漏之處在所難免,敬請使用本教材的師生、有關專家和同行給予批評指正,以便本書再版時補充、修正和完善。
作者
2015年9月
任何軍,吉林大學環(huán)境工程系副主任,副教授,博士學位。講授環(huán)境工程微生物學、環(huán)境生物技術課程,研究方向為環(huán)境生物工程。
張婷娣,吉林大學環(huán)境工程講師,德國基爾大學畢業(yè)博士,從事環(huán)境微生物與污染修復研究。
第1章微生物與環(huán)境
1.1微生物的研究與顯微鏡之間的關系
1.2微生物的特點
1.3環(huán)境微生物學的定義、研究內(nèi)容
復習思考題
第2章微生物的進化、系統(tǒng)發(fā)育及分類鑒定
2.1微生物的起源與進化
2.1.1原核微生物細胞的起源與進化
2.1.2真核微生物的進化
2.2微生物的命名
2.3微生物的分類
2.3.1微生物在生物界的地位
2.3.2各大類微生物的分類系統(tǒng)綱要
2.4微生物的鑒定方法
2.4.1微生物分類鑒定中的經(jīng)典方法
2.4.2微生物分類鑒定中的現(xiàn)代分子生物學方法
復習思考題
第3章原核微生物的種類、形態(tài)結(jié)構(gòu)及功能
3.1細菌
3.1.1細菌細胞的形態(tài)、大小、構(gòu)造及其功能
3.1.2細菌的繁殖方式
3.1.3細菌的群體形態(tài)
3.1.4細菌在污水生化處理中的作用
3.2藍細菌
3.2.1藍細菌的形態(tài)、大小
3.2.2藍細菌的細胞結(jié)構(gòu)及其功能
3.2.3藍細菌的繁殖
3.2.4藍細菌的生境
3.2.5藍細菌的生長與新陳代謝
3.2.6藍細菌的晝夜節(jié)律
3.2.7藍細菌的分類和代表屬
3.2.8藍細菌與人類及環(huán)境的關系
3.3放線菌
3.3.1放線菌的形態(tài)、大小、結(jié)構(gòu)及種屬特性
3.3.2放線菌的群體特征
3.3.3放線菌的繁殖
3.4支原體、衣原體、螺旋體和立克次氏體
3.4.1支原體
3.4.2衣原體
3.4.3螺旋體
3.4.4立克次氏體
復習思考題
第4章真核微生物的種類、形態(tài)結(jié)構(gòu)及功能
4.1真核微生物概述
4.2真菌
4.2.1真菌的細胞構(gòu)造
4.2.2真菌的菌體形態(tài)
4.2.3真菌的繁殖方式
4.2.4真菌的菌落特征
4.2.5真菌的種類
4.3藻類
4.3.1藻類的形態(tài)與構(gòu)造
4.3.2藻類的生理特征
4.3.3藻類的代表屬
4.4微型動物
4.4.1原生動物
4.4.2微型后生動物
復習思考題
第5章古生菌及非細胞型微生物的種類、形態(tài)結(jié)構(gòu)及功能
5.1古生菌
5.1.1古生菌的發(fā)現(xiàn)
5.1.2古生菌的形態(tài)、大小
5.1.3古生菌的結(jié)構(gòu)
5.1.4古生菌的熱穩(wěn)定性
5.1.5古生菌的分類
5.2病毒
5.2.1病毒的大小、形態(tài)及特點
5.2.2病毒的組成和結(jié)構(gòu)
5.2.3病毒的分類
5.2.4病毒的繁殖
5.2.5病毒的培養(yǎng)
5.2.6病毒的危害與作用
5.3亞病毒因子
復習思考題
第6章微生物的分子生物學基礎
6.1核酸是遺傳物質(zhì)及其結(jié)構(gòu)
6.1.1核酸是遺傳物質(zhì)
6.1.2核酸的結(jié)構(gòu)
6.2DNA的復制
6.2.1實驗證明DNA復制是半保留的
6.2.2DNA復制過程
6.3轉(zhuǎn)錄與逆轉(zhuǎn)錄
6.3.1轉(zhuǎn)錄
6.3.2逆轉(zhuǎn)錄
6.4RNA的種類與結(jié)構(gòu)
6.4.1rRNA
6.4.2tRNA
6.5翻譯
6.5.1遺傳密碼
6.5.2翻譯過程
6.6蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)
6.6.1蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)
6.6.2蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)
6.6.3蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)
6.6.4蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)
6.7原核微生物的基因表達調(diào)控
6.7.1概述
6.7.2轉(zhuǎn)錄調(diào)控
復習思考題
第7章微生物的遺傳變異與育種
7.1基因突變和誘變育種
7.1.1基因突變
7.1.2突變與育種
7.2基因重組和雜交育種
7.3基因工程菌
7.3.1工具酶
7.3.2基因工程菌的構(gòu)建
復習思考題
第8章微生物的營養(yǎng)和培養(yǎng)基
8.1微生物的六類營養(yǎng)要素
8.2微生物的營養(yǎng)類型
8.3營養(yǎng)物質(zhì)進入細胞的方式
8.4微生物的培養(yǎng)基
8.4.1配制培養(yǎng)基的原則
8.4.2培養(yǎng)基的種類
復習思考題
第9章微生物的代謝
9.1微生物的分解代謝
9.2微生物的合成代謝
9.2.1糖類的生物合成
9.2.2氨基酸的生物合成
9.2.3核苷酸的生物合成
9.2.4微生物固氮
9.2.5分解代謝和合成代謝的聯(lián)系
9.3微生物的次生代謝
9.3.1次生代謝
9.3.2次生代謝產(chǎn)物的合成
9.4微生物代謝產(chǎn)物污染
9.4.1生物毒素
9.4.2氣味代謝產(chǎn)物
9.4.3酸性礦水
9.4.4甲基化重金屬
復習思考題
第10章微生物的生長與繁殖
10.1測定微生物生長繁殖的方法
10.1.1測生長量
10.1.2計繁殖數(shù)
10.2微生物的群體生長規(guī)律
10.2.1微生物分批培養(yǎng)的群體生長規(guī)律
10.2.2微生物連續(xù)培養(yǎng)的群體生長規(guī)律
10.2.3微生物純培養(yǎng)物的分離方法
10.3影響微生物生長的主要因素
10.3.1溫度
10.3.2氧氣
10.3.3pH
10.4微生物培養(yǎng)方法
10.5有害微生物的控制方法
10.5.1幾個基本概念
10.5.2物理滅菌因素的代表——高溫
10.5.3化學殺菌劑、消毒劑
10.5.4過濾除菌
10.6菌種的衰退、復壯與保藏
10.6.1菌種的衰退與復壯
10.6.2菌種的保藏
復習思考題
第11章微生物的生態(tài)
11.1微生物的生態(tài)系統(tǒng)
11.2微生物與生物環(huán)境之間的關系
11.2.1種群內(nèi)微生物的相互作用
11.2.2種群間微生物的相互作用
11.2.3固定區(qū)域微生物群落的形成與發(fā)展
11.3微生物與非生物環(huán)境之間的關系
11.3.1碳素循環(huán)
11.3.2氮素循環(huán)
11.3.3硫素循環(huán)與細菌瀝濾
11.3.4磷素循環(huán)
復習思考題
第12章微生物在自然環(huán)境中的分布及檢測方法
12.1微生物在水體環(huán)境中的分布及檢測
12.1.1不同水體中微生物的種類及分布
12.1.2水體微生物污染
12.1.3水體微生物的檢測
12.1.4水體微生物污染的防控
12.2微生物在土壤中的分布及檢測
12.2.1土壤和地層中微生物的種類及分布
12.2.2土壤微生物污染
12.2.3土壤微生物的檢測
12.2.4土壤微生物污染的防治
12.3微生物在大氣中的分布及檢測
12.3.1空氣中微生物的種類和數(shù)量
12.3.2空氣中微生物的傳播與分布
12.3.3空氣微生物的檢測
12.3.4空氣微生物的危害與防治
12.4極端環(huán)境下的微生物的種類及分布
12.4.1嗜熱微生物的種類及分布
12.4.2嗜冷微生物的種類及分布
12.4.3嗜酸微生物的種類及分布
12.4.4嗜堿微生物的種類及分布
12.4.5嗜鹽微生物的種類及分布
12.4.6嗜壓微生物的種類及分布
12.4.7耐輻射微生物的種類及分布
復習思考題
參考文獻