第一章緒論/ 001
第一節 微生物及微生物學 001
一、微生物及其特點 001
二、微生物學簡介 003
第二節 微生物技術的應用 005
一、醫藥領域 005
二、食品領域 007
三、工農業生產 008
第三節 微生物培養技術簡介 009
一、微生物實驗室 009
二、微生物實驗室常用設備 011
實訓 環境中微生物的檢測 013
思政小課堂 016
習題 017

第二章原核微生物/ 018
第一節 細菌 018
一、細菌的形態 019
二、細菌細胞的結構 020
三、細菌的繁殖方式 028
四、細菌的培養特征 028
五、細菌的觀察 029
六、發酵工業常用細菌 032
實訓一 顯微鏡的使用及常見細菌觀察 034
實訓二 細菌的簡單染色和革蘭染色 036
實訓三 細菌的芽孢染色、莢膜染色、鞭毛染色 038
第二節 放線菌 040
一、放線菌的形態構造及觀察 041
二、放線菌的繁殖方式 043
三、放線菌的群體特征 043
四、發酵工業常用的放線菌 044
實訓四 放線菌的觀察 045
第三節 藍細菌 047
第四節 其他原核微生物 048
一、支原體 048
二、衣原體 049
三、立克次體 050
思政小課堂 051
習題 052

第三章真核微生物/ 055
第一節 酵母菌 056
一、酵母菌的形態結構 056
二、酵母菌的繁殖 059
三、酵母菌的培養特性 061
四、發酵工業常用的酵母菌 062
實訓一 酵母菌的觀察 064
實訓二 酵母菌細胞大小的測定 066
第二節 霉菌 069
一、霉菌的形態結構 069
二、霉菌的培養技術 073
三、發酵工業常用的霉菌 077
實訓三 典型霉菌的形態結構觀察 078
第三節 真菌與人類的關繫 081
一、真菌對人類的貢獻 081
二、真菌對人類的危害 082
三、大型真菌的營養價值 083
思政小課堂 084
習題 085

第四章病毒/ 089
第一節 病毒的形態結構及化學組成 090
一、病毒的大小形態與分類 090
二、病毒的結構 092
三、病毒的化學組成 094
第二節 病毒的增殖方式 096
一、病毒的復制過程 097
二、烈性噬菌體與溫和噬菌體 100
實訓一 噬菌體的分離與純化 103
實訓二 噬菌體效價的測定 105
第三節 亞病毒 107
一、類病毒 107
二、擬病毒 108
三、朊病毒 109
第四節 病毒與生產實踐 109
一、發酵工業的噬菌體污染 109
二、噬菌體與生物防治 110
思政小課堂 111
習題 112

第五章微生物的營養/ 115
第一節 微生物的營養 115
一、微生物細胞的化學組成 115
二、營養要素及其生理功能 116
三、微生物的營養類型 120
第二節 營養物質進入細胞的方式 122
一、單純擴散 123
二、促進擴散 123
三、主動運輸 124
四、膜泡運輸 127
第三節 微生物培養基 127
一、配制培養基的原則 127
二、培養基的分類及應用 129
實訓一 常用培養基的配制 132
實訓二 產澱粉酶枯草芽孢杆菌的培養基優化 136
思政小課堂 139
習題 140

第六章微生物的生長及控制/ 143
第一節 微生物生長的測定 143
一、繁殖數的測定 143
二、生物量的測定 146
實訓一 細菌的平板菌落計數 147
實訓二 酵母菌的血細胞計數板計數 150
實訓三 微生物生物量的測定 152
第二節 微生物的培養 153
一、實驗室培養法 153
二、工業生產培養法 154  
實訓四 微生物接種技術 155
第三節 微生物的生長規律 158
一、同步培養 158
二、細菌群體的生長規律———典型生長曲線 160
三、環境條件對微生物生長的影響 163
實訓五 細菌生長曲線的測定 168
實訓六 環境因素對微生物的影響 170
第四節 有害微生物的控制 173
一、幾個基本概念 173
二、控制微生物的物理方法 174
三、化學方法 177
實訓七 實驗用品的包扎及棉塞的制作 180
實訓八 滅菌操作訓練 182
任務1 干熱滅菌 182
任務2 高壓蒸汽滅菌 184
任務3 紫外線滅菌 185
任務4 微孔濾膜過濾除菌 187
思政小課堂 188
習題 189

第七章微生物的代謝與調節/ 193
第一節 微生物的產能代謝 193
一、化能異養微生物的生物氧化與產能 194
二、化能自養微生物的生物氧化與產能 203
三、光能微生物的產能代謝 204
第二節 微生物的耗能代謝 206
一、微生物對碳源的利用 206
二、微生物對氮源的利用 209
第三節 微生物的代謝調控與發酵生產 211
一、酶活性的調節 211
二、酶合成的調節 213
三、代謝調控在發酵生產中的應用 215
第四節 微生物的初級代謝和次級代謝 216
一、初級代謝 217
二、次級代謝 217
第五節 微生物藥物 217
一、抗生素 218
二、干擾素 218
三、維生素 218
四、氨基酸 218
五、酶制劑 219
六、甾體激素 219
實訓一 發酵型酸奶的制作 219
實訓二 水體中細菌總數及大腸菌群的檢測 221
實訓三 發酵法生產澱粉酶 225
思政小課堂 227
習題 228

第八章微生物的遺傳變異/ 231
第一節 遺傳變異基礎理論 231
一、遺傳變異的物質基礎 231
二、基因突變 234
三、基因重組 237
第二節 育種技術 243
一、菌種的自然選育 243
二、誘變育種 244
三、體內基因重組育種 247
四、基因工程育種 248
實訓一 細菌原生質體的制備及細胞融合技術 250
實訓二 產澱粉酶枯草芽孢杆菌的紫外誘變 253
第三節 菌種的衰退、復壯和保藏 256
一、菌種的退化和復壯 256
二、菌種保藏 257
實訓三 常見菌種的分離純化技術 258
思政小課堂 261
習題 262

第九章免疫基礎/ 265
第一節 傳染的機理 265
一、病原微生物的致病性 265
二、機體的免疫力 266
三、環境因素 267
四、傳染的類型 267
第二節 非特異性免疫 268
一、生理屏障 268
二、非特異性免疫細胞的防護作用 268
三、體液因素 269
四、炎癥反應 270
第三節 特異性免疫 270
一、免疫繫統 271
二、抗原 274
三、免疫球蛋白與抗體 275
四、免疫應答 280
第四節 生物制品及其應用 282
一、人工自動免疫生物制劑 282
二、人工被動免疫用制劑 283
實訓一 凝集反應 284
實訓二 沉澱反應 285
思政小課堂 287
習題 288

第十章微生物的生態/ 290
第一節 生態環境中的微生物 290
一、微生物群落 290
二、陸生生境的微生物 291
三、水生生境的微生物 292
四、大氣生境的微生物 292
五、極端環境下的微生物 293
六、動、植物體中的微生物 294
七、工農業產品中的微生物 294
第二節 微生物與環境間的相互關繫 294
一、互生關繫 295
二、共生關繫 295
三、寄生關繫 295
四、拮抗關繫 296
五、競爭關繫 296
六、捕食關繫 296
第三節 微生物在生態繫統中的作用 297
一、微生物在生態繫統中的角色 297
二、微生物與自然界物質循環 297
第四節 微生物與環境保護 300
一、微生物對污染物的降解與轉化 300
二、重金屬轉化 301
三、污染介質的微生物處理 301
四、環境污染的微生物監測 301
實訓一 土壤中各類微生物的分離純化 303  
實訓二 產纖維素酶芽孢杆菌的分離純化 306
思政小課堂 310
習題 310

附錄/ 313
附錄Ⅰ 常用染色液的配制 313
附錄Ⅱ 常用試劑的配制 314
附錄Ⅲ 常用培養基的配制 316
附錄Ⅳ 常見微生物名稱對照 317
附錄Ⅴ 常用微生物學詞彙中英文對照 319

參考文獻/ 328

本教材第一版於2005年出版。2009年,隨著高等職業教育改革的深入,為提升課程建設水平、構建新的課程體繫、突出職業能力培養,對原有教材進行了修訂,於2010年7月出版第二版教材,該版教材改變了原純學科體繫的編寫思路,將微生物學的理論知識和有關操作技能進行了有機融合,各個章節設計了相應的技能訓練項目,以適應課程改革的需要。2013年,該教材被評為“十二五”職業教育國家規劃教材。根據“十二五”職業教育國家規劃教材的評審要求,編寫團隊對其進行了修訂。第三版教材在原有基礎上更加突出實用性,豐富了實訓項目的種類,注重技素的提煉和細化,增加了技能訓練操作要點提示,同時增加了教學案例及解析,以啟發學生思考。第三版修訂還增設了附錄,包括常用染色液的配制、常用試劑的配制、常用培養基的配制、常見微生物名稱對照以及常用微生物學詞彙、中英文對照等內容,符合能力培養的需要。
2022年,根據職業教育教學改革的實際情況,編寫團隊再次啟動教材修訂工作。此次修訂主要涉及的內容為:(1)每章增加了典型的思政事例及啟示,如緒論部分介紹了“衣原體之父”湯飛凡的事例、免疫基礎知識部分介紹了中國工程院院士陳薇率領團隊研發埃博拉疫苗的事例,通過這些事例,弘揚愛國情懷,樹立民族自信,厚植社會主義核心價值觀。其他章節也選取典型事例,將中國共產黨第二十次全國代表大會報告中的思想、理念以及科學方法論與專業知識和技能有機融合,幫助學生在學習課程內容的同時,形成正確的價值觀和養成良好的職業素養;(2)對教材內容進行了梳理和信息更新,補充了彩色插圖二維碼鏈接,以豐富教材內容和表現形式;(3)進一步豐富了各章節的習題,增加了選擇、判斷、填空等多種習題形式,方便學生學習後自測及教師檢驗學生學習效果;(4)對教學課件進行了繫統的梳理和修改,進一步豐富了教學素材及表現形式,本教材配套的PPT 課件可登錄www.cipedu.com.cn免費下載。通過修訂,使教材內容更加充實飽滿,貼近生產實際,適應國家高職教育教學需求。
本教材共分十章,具體內容包括緒論、原核微生物、真核微生物、病毒、微生物的營養、微生物的生長及控制、微生物的代謝與調節、微生物的遺傳變異、免疫基礎知識和微生物的生態等。此次修訂仍然聘請企業專家擔任主審,以加強課程教學與職業崗位的精準對接。教材第一、第二章由天津渤海職業技術學院於淑萍編寫,趙靖修訂;第三、第八章由天津渤海職業技術學院趙靖編寫;第五、第七、第十章由河北石油職業技術大學謝輝編寫;第四、第六章由四川化工職業技術學院徐麗萍編寫;第九章由天津渤海職業技術學院孫娜編寫;附錄由趙靖修訂;全書課件由天津渤海職業技術學院曹曉霞制作。本版教材由趙靖統稿,並由天津市中央藥業有限公司高級工程師張曦擔任主審。
由於編者水平有限,書中內容難免出現不妥,懇請廣大讀者及專家批評指正。

編 者
2023年5月