内容简介
《微生物学基础(第9版 影印版 英文版)》共17章,第1-11章主要内容为学习微生物学的目的、微生物学的化学原理、研究微生物的技术方法、微生物的特性、分类、细胞的组分、结构、营养、生态、生长、代谢、遗传、遗传工程和控制;第12-17章主要内容为人与微生物的关系、人体天然防卫机理、微生物的感染、疾病、治疗的原理、免疫学及其应用。本版各章几乎对上一版的每一个论题都进行了修订。书中包括多种形式的知识框,书后附有习题答案、名词解释和索引等。全书有超过700幅的高质量插图,许多图片精心设计并以分步方式给出,可以帮助学生想象复杂的细胞和分子过程,训练学生洞幽察微、抽象思维的能力。《微生物学基础(第9版 影印版 英文版)》专为少学时的微生物课程而编写,强调基础知识的阐述,可供综合性大学、农林院校、医学院校的本科生、研究生使用,也可供有科研工作人员参考。
作者简介
Kathleen Park Talaro is a mlcroblologist, educator,author, and artist. She has been nurturing her love of microblology since her youth growing up on an ldaho farm where she was first fasanated by tiny creatures she could just barely see swimmingin a pond.This interest in the microbial world led to a biology major at ldaho State University, where she worked as a teaching assistantand scientific illustrator for one of her professors. This was the beginning of an avocation that she continues today-that of lending her artistic hand to interpretation of scientific concepts.She continued her education at Arizona State University, Occidental College, California Institute of Technology, and California State University.
She has taught microbiology and major's biology courses at Pasadena City College for 30 years,during which time she developed new curricula and refined laboratory experiments. She has been an author of, and contributor ta, several publications of the William C.Brown Company and McGraw-Hill Publishers since the early 1980s,first illustrating and writing for laboratory manuals and later developing this textbook. She has also served as a coauthor with Kelly Cowan on the first two editions of Microbiology:A Systems Approach.
Barry Chess has been teaching mkrobialogy at Pasadena City College for over 15 years He received his Bachelor's and Master's degrees from Callfomia State University, Los Angeles,and dld several years of postgraduate work at the Unlversity of California, Irvine, where his research focused on the expression of eukaryotic genes invalved in the development of musde and bone.
At Pasadena City College, Barry developed a new course in human genetics and helped to instltute a biotechnology program. He regularly teaches courses in microbiology, general biology, and genetics, and works with students completing independent research projects in biology and mkrobiology.Overthe past several years, Barry s interests have begun to focus on innovative methods of teaching that lead to greater student understanding. He has written cases for the National Center for Case Study Teaching in Saence and presented talks at national meetings on the use of case studies In the classroom.ln 2009, hislaboratory manual, Laboratory Applications in Microbiology: A Case Study Approach, was published. He is thrilled and feels very fortunate to be collaborating with Kathy Talaro, with whom he has worked in the classroom for more than a decade, on this ninth edition. Barry is a member of the American Society for Microbiology and regularly attends meetlngs in his fields of interest, both to keep current of changes In the disapline and to exchange teachlng and learning strategies with others in the field.
With this ninth edition, digital author Heidi Smith continues the journey of transformation Into the digital era with us.Heidi Smith is the lead faculty for microbiology at Front Range Community College in Fort Collins, CO and teaches a variety of biology courses each semester including microbiology, anatomy/physiology,and biotechnology. Heidi has also served as the dIrector of the Honors Program at the college for five years,working with a group offaculty to build the program from the ground up.
内页插图
目录
Chapter 1 The MainThemes of Microbiology
Chapter 2 The Chemistry of Biology
Chapter 3 Tools of the Laboratory: Methods of Studying Microorganisms
Chapter 4 A Survey of Prokaryotic Cells and Microorganisms
Chapter 5 A Survey of Eukaryotic Cells and Microorganisms
Chapter 6 An Introduction toViruses
Chapter 7 Microbial Nutrition, Ecology, and Growth
Chapter 8 An Introduction to Microbial Metabolism: The Chemical Crossroads of Life
Chapter 9 An Introduction to Microbial Genetics
Chapter 10 Genetic Engineering: A Revolution in Molecular Biology
Chapter 11 Physical and Chemical Agents for Microbial Control
Chapter 12 Drugs, Microbes, Host——The Elements of Chemotherapy
Chapter 13 Microbe-Human Interactions: Infection, Disease, and Epidemiology
Chapter 14 An Introduction to Host Defenses and Innate Immunities
Chapter 15 Adaptive, Specific Immunity and Immunization
Chapter 16 Disorders in Immunity
Chapter 17 Procedures for Identifying Pathogens and Diagnosing Infections
微生物学基础:探索生命微观世界的全景指南 本书是一部全面深入、内容前沿的微生物学教材,旨在为学生构建坚实的微生物学理论基础,并引导他们探索微生物在自然界、人类健康以及工业应用中的关键作用。 第一部分:微生物学的基石与世界 第一章:微生物学概览与发展史 本章首先勾勒出微生物学的宏大图景,介绍微生物在地球生命演化中的核心地位。我们将追溯微生物学的发展脉络,从早期的显微镜观察到分子生物学革命带来的深刻变革。重点探讨关键科学家的贡献,如列文虎克、巴斯德和科赫,理解他们如何奠定了现代微生物学的基础。此外,本章将介绍当今微生物学领域面临的主要挑战与前沿研究方向,例如全球性病原体的监测和合成生物学在微生物应用中的潜力。 第二章:微生物的形态、结构与功能 本章是理解微生物生命活动的基础。我们将详细剖析细菌、古菌、真菌、藻类和原生动物的细胞结构异同。重点内容包括: 原核生物的精妙构造: 深入探讨细胞壁(革兰氏染色机制)、细胞膜的结构与渗透机制、细胞质内的细胞器样结构、鞭毛和菌毛的功能,以及内生孢子的形成与复苏。 真核微生物的复杂性: 对酵母、霉菌和原生动物的细胞结构进行细致描绘,突出其特有的细胞器(如线粒体、叶绿体、核糖体)及其功能。 物理和化学特性: 分析微生物对环境因素(如温度、pH、渗透压、氧气)的适应机制,这对于理解微生物的生态分布至关重要。 第三章:微生物的生长、营养与代谢 本章聚焦于微生物如何获取能量和物质以维持生命和繁殖。 营养需求: 详细分类和阐述微生物对碳源、氮源、硫、磷以及微量元素的具体需求。 生长曲线分析: 经典四期生长曲线的详细解读,包括同步培养技术和生长速率的数学模型。 能量代谢路径: 全面梳理糖酵解、三羧酸循环、电子传递链等核心代谢途径,并对比化能自养和光合自养的能量获取方式。 生物合成: 探讨关键大分子(蛋白质、核酸、脂质)的合成途径及其调控机制。 第四章:微生物遗传与分子生物学 这是理解微生物快速适应性和多样性的关键章节。 基因组结构与复制: 比较原核生物(环状染色体)和真核微生物(线性染色体)的遗传物质组织形式,深入讲解DNA复制、转录和翻译的过程。 基因表达调控: 阐述原核生物中经典的操纵子模型(如Lac操纵子)以及复杂的应答调控机制。 遗传变异的来源: 详细讨论突变(点突变、插入/缺失)的类型、诱变因素以及修复机制。 基因交流: 重点解析细菌间的三种水平基因转移方式——接合(Conjugation)、转化(Transformation)和转导(Transduction),强调其在抗生素耐药性传播中的作用。 基因工程基础: 介绍分子克隆技术、PCR的应用以及CRISPR-Cas系统的原理及其在微生物研究中的革新性应用。 第二部分:微生物的识别、控制与生态 第五章:微生物的培养与鉴定技术 本章侧重于实验室操作和鉴定原理。 无菌技术与培养基: 强调无菌操作的重要性,详细介绍各类基础和选择性培养基的配方与用途。 分离与纯化: 介绍从复杂样本中分离单菌落的标准方法,如稀释涂布法和平板划线法。 微生物的分类学: 介绍基于形态学、生理生化特性、以及现代分子生物学(如16S rRNA测序)的分类系统。 生化鉴定: 阐述主要的生化测试(如氧化酶、过氧化氢酶、发酵试验)及其在临床和环境微生物鉴定中的应用。 第六章:微生物的消毒、灭菌与抗生素 这是感染控制和药物治疗的核心章节。 物理与化学控制方法: 详细比较干热、湿热灭菌(高压蒸汽灭菌)、过滤、辐射等物理方法的适用性;化学消毒剂(醇类、醛类、季铵盐)的作用机制和有效浓度。 抗生素的作用原理: 分类介绍抑制细胞壁合成、蛋白质合成、核酸合成和代谢途径的抗生素,并深入探讨其药理学特性。 耐药性机制: 深入分析微生物产生抗药性的生物学机制(如酶失活、靶点修饰、外排泵系统)及其流行病学意义。 抗真菌与抗病毒药物: 简要介绍针对真核微生物和病毒的特异性抑制剂。 第七章:微生物生态学概览 本章探讨微生物在自然界中的相互作用与宏大循环。 微生物群落结构与动态: 介绍微生物群落的特性、多样性测量方法以及生物膜(Biofilms)的形成、结构与对宿主或材料的危害。 物质循环中的作用: 重点分析微生物在碳循环、氮循环(固氮、硝化、反硝化)、硫循环和磷循环中的关键生物地球化学步骤。 土壤与水体微生物学: 探讨土壤微生物的生态功能(如腐殖质形成、土壤肥力维持)以及水体微生物群落的自净能力。 互利、共生与拮抗关系: 分析微生物之间的复杂相互作用,如共生固氮菌与豆科植物,以及拮抗性微生物对病原体的竞争抑制。 第三部分:微生物与人类健康及工业应用 第八章:微生物与宿主:基础免疫学 本章作为病原学的基础,介绍机体防御体系的构建。 固有免疫系统: 详述物理屏障、吞噬细胞(巨噬细胞、中性粒细胞)的活化、补体系统和炎症反应的级联过程。 适应性免疫系统: 深入讲解T淋巴细胞(细胞介导免疫)和B淋巴细胞(体液免疫)的发育、成熟与功能,以及抗体的结构与功能。 免疫记忆与疫苗学原理: 探讨免疫接种如何诱导长期保护性免疫应答。 第九章:人类病原微生物学——细菌与支原体 本章详细考察具有临床意义的细菌病原体。 致病性与毒力因子: 定义感染、毒力、致病性和毒力因子的概念。详细阐述内毒素和外毒素的分子机制。 常见重要病原体分析: 针对革兰氏阳性菌(如金黄色葡萄球菌、链球菌、梭状芽孢杆菌属)和革兰氏阴性菌(如大肠杆菌、沙门氏菌、铜绿假单胞菌)的代表性菌种,分析其感染部位、诊断方法和主要疾病。 特殊细菌感染: 探讨结核分枝杆菌(细胞内寄生)和螺旋体等结构特殊病原体的致病特点。 第十章:病毒学基础 本章系统介绍病毒的结构、复制及其与宿主的相互作用。 病毒的结构与分类: 描述不同类型病毒的衣壳结构、基因组类型(DNA/RNA,单链/双链)以及包膜的有无。 病毒的复制周期: 详细描绘吸附、穿透、脱壳、生物合成、装配和释放等关键步骤,并强调不同类型病毒的复制差异。 重要病毒性疾病: 分析流感病毒、HIV、疱疹病毒等代表性病毒的致病机理、免疫逃逸策略和抗病毒药物的靶点。 第十一章:真菌学与医学原生动物学 本章关注非细菌性感染源。 医学真菌: 区分酵母菌、霉菌和二相性真菌的形态学特征,重点介绍隐球菌、白色念珠菌和组织胞浆菌等重要病原体的感染过程和临床表现。 寄生虫学基础: 概述主要的致病性原生动物(如疟原虫、阿米巴原虫)的生活史、传播途径和对宿主细胞的破坏机制。 第十二章:微生物在生物技术与工业中的应用 本章展示微生物的巨大经济价值和应用潜力。 食品发酵: 介绍酵母、乳酸菌、醋酸菌在面包、啤酒、奶酪、酸奶生产中的作用及其代谢过程。 工业产品生产: 论述微生物(如细菌、真菌)如何用于生产抗生素、维生素、氨基酸、酶制剂和生物燃料(如乙醇)。 环境微生物技术: 探讨微生物在污水处理(活性污泥法)、生物修复(降解污染物)中的应用原理。 合成生物学前沿: 展望利用工程化微生物细胞工厂进行高价值化学品生产的前景。 本书的特色与优势: 清晰的逻辑结构: 内容从基础理论稳步推进至复杂的应用领域,确保学习的连贯性。 强调机制理解: 深入探讨分子和细胞层面的机制,而非仅仅停留在现象描述。 丰富的图表支持: 包含大量高清的显微图像、实验流程图和代谢路径示意图,辅助复杂概念的理解。 与时俱进的更新: 纳入了近年来在宏基因组学、耐药性监测和新型疫苗开发等领域取得的最新进展。 本书适合作为生命科学、生物技术、医学预科、药学及相关专业本科生的核心教材。