环境分子微生物学

目录
前言
1导论 1
1.1 分子微生物学概念 1
1.2 分子微生物学发展史 1
1.2.1 一个基因一个酶 3
1.2.2 DNA双螺旋结构 4
1.2.3 遗传信息传递中心法则 5
1.2.4 操纵子模型 6
1.2.5 聚合酶链反应（PCR）技术 6
1.2.6 DNA测序技术 8
1.2.7 设计人工蛋白 9
1.2.8 首个人造微生物 10
1.3 分子微生物学的基本研究内容 11
1.4 分子微生物学与环境关系 12
1.4.1 分子微生物学技术与环境检测 13
1.4.2 分子微生物学原理与各环境过程微生物响应机理研究 13
1.4.3 分子微生物学与新环境微生物技术开发 13
参考文献 13
2 微生物细胞大分子与分子生物学中心法则 15
2.1 微生物细胞大分子 15
2.1.1 微生物细胞化学组成 15
2.1.2 化学键与分子相互作用力 18
2.2 DNA 20
2.2.1 DNA分子结构 20
2.2.2 DNA分子与基因组 24
2.3 RNA 26
2.3.1 RNA分子组成与结构 26
2.3.2 RNA分类与功能 28
2.4 蛋白质 31
2.4.1 蛋白质组成 31
2.4.2 蛋白质结构与功能 34
2.4.3 蛋白质变性与复性 37
2.5 分子生物学中心法则 37
2.5.1 中心法则 38
2.5.2 DNA复制 38
2.5.3 DNA转录与RNA逆转录 43
2.5.4 蛋白质合成 46
2.5.5 分子生物学中心法则与环境应用 50
参考文献 51
3 原核微生物细胞结构与分子组成 52
3.1 细胞质膜 54
3.1.1 细胞质膜组成 55
3.1.2 细胞质膜结构 58
3.1.3 细胞质膜功能 60
3.2 细胞壁 72
3.2.1 细胞壁组成与结构 72
3.2.2 细胞壁功能 75
3.3 细胞内结构 76
3.3.1 核区 76
3.3.2 质粒 76
3.3.3 内含体 77
3.3.4 细胞其他组成部分 81
参考文献 84
4 原核微生物进化、系统发育与分类 85
4.1 遗传变异 85
4.1.1 基因突变 87
4.1.2 基因重组 93
4.1.3 基因转座 99
4.2 微生物进化与系统发育 102
4.2.1 微生物进化 102
4.2.2 系统发育 104
4.3 微生物系统分类学 110
4.3.1 微生物分类等级划分及命名规则 111
4.3.2 微生物分类方法 115
参考文献 122
5 微生物代谢 123
5.1 酶催化反应能学与酶促反应动力学 124
5.1.1 酶的组成与结构 124
5.1.2 酶催化反应能学 126
5.1.3 酶促反应动力学 128
5.2 氧化还原反应与电子传递链 132
5.2.1 氧化还原反应 132
5.2.2 电子传递链及传递过程中的能量转化 136
5.3 微生物代谢途径 140
5.3.1 发酵与呼吸 140
5.3.2 生物大分子的分解代谢 148
5.3.3 合成代谢 151
5.4 微生物生长繁殖 156
5.4.1 微生物营养类型 156
5.4.2 微生物生长 156
5.4.3 微生物系统的化学计量学与动力学 161
参考文献 165
6 病毒 166
6.1 病毒性质 166
6.1.1 病毒颗粒特征 166
6.1.2 病毒颗粒的化学组成 170
6.1.3 病毒分类与命名 173
6.2 病毒学研究基本方法 176
6.2.1 病毒分离与纯化 176
6.2.2 病毒测定 178
6.3 病毒表达、复制与感染 184
6.3.1 病毒生长与复制周期 184
6.3.2 病毒核酸复制与表达 186
6.3.3 病毒感染 188
6.4 病毒与宿主 195
6.4.1 病毒对宿主的影响 195
6.4.2 原核生物抗病毒感染 197
参考文献 204
7 环境分子生物技术 205
7.1 基于16S rRNA的PCR-克隆文库与测序分析 206
7.1.1 提取样品基因组DNA（genomic DNA） 207
7.1.2 PCR扩增目标片段DNA 208
7.1.3 PCR产物克隆 209
7.2 PCR-RFLP技术原理及应用 212
7.2.1 ARDRA 215
7.2.2 T-RFLP 216
7.2.3 AFLP 217
7.3 随机扩增多态性DNA（RAPD） 217
7.4 SSCP/DGGE/TGGE指纹技术 218
7.4.1 SSCP 219
7.4.2 DGGE/TGGE 220
7.5 荧光原位杂交 225
参考文献 228
8 微生物电子传递 230
8.1 微生物能量获取与吉布斯自由能 230
8.2 矿物形式及其氧化还原活性 234
8.2.1 含铁地表矿物 234
8.2.2 矿物质的氧化还原电位 236
8.3 微生物胞外电子传递 237
8.3.1 耦合有机物氧化与Fe（Ⅲ）还原的能量壁垒 238
8.3.2 直接电子传递 239
8.3.3 氧化还原中介体 247
8.3.4 直接电子传递与电子中介体介导电子传递 254
8.3.5 纳米导线 255
8.4 胞外电子传递意义 258
8.5 微生物电化学技术 258
8.5.1 微生物电化学技术总括 259
8.5.2 微生物燃料电池 261
8.5.3 总结和展望 266
参考文献 267