具体描述
医学生物学实验教程，ISBN：9787810719209，作者：候燕芝
《现代微生物学：理论与实践》 图书简介 引言：探索微观世界的奥秘 在生命科学的宏伟图景中，微生物占据着至关重要的地位。它们是地球生态系统最古老、数量最庞大的居民，其生理、遗传和生态学特性深刻地影响着人类健康、农业生产乃至全球气候变化。《现代微生物学：理论与实践》是一部全面、深入且紧密结合前沿研究成果的教科书与实验指南，旨在为生命科学、生物技术、医学预科及相关领域的学生和研究人员提供一个坚实而富有洞察力的学习平台。本书不仅系统梳理了微生物学的经典理论框架，更侧重于展现该学科如何通过尖端技术手段，不断拓展我们对生命本质的认知边界。 第一部分：微生物的形态、分类与生理基础 本书的开篇部分，将带领读者从宏观视角切入微观世界。我们首先探讨微生物学的基本概念、发展历程，以及其在不同学科中的交叉地位。 形态学与结构： 详细描述细菌、古菌、真菌、原生生物和病毒的典型形态特征。重点剖析细胞壁、细胞膜、鞭毛、菌毛等关键结构的功能，并引入最新的电子显微镜技术在结构解析中的应用。我们特别关注原核生物复杂的外膜结构及其与宿主相互作用的机制。 微生物的分类学： 基于分子生物学（尤其是rRNA测序）的最新分类体系，系统介绍微生物的主要界群。内容涵盖经典的分离培养方法，以及利用宏基因组学技术进行“培养组学”之外的微生物群落多样性分析。 微生物的代谢与生长： 这是理解微生物生命活动的核心。本书细致讲解了微生物的能量代谢途径（发酵、呼吸作用、化能自养与光合作用），以及营养物质的摄取与同化。生长动力学部分，不仅涵盖经典的菌体生长曲线分析，更深入探讨了群体感应（Quorum Sensing）如何调控群体行为和基因表达。 第二部分：微生物遗传学与分子生物学 本部分聚焦于微生物遗传物质的结构、复制、修复和基因表达调控，这些是现代生物技术和疾病研究的基石。 遗传物质与重组： 阐述细菌、酵母和噬菌体的基因组特征。重点解析水平基因转移（接合、转化、转导）的分子机制及其在耐药性传播中的公共卫生意义。 基因表达调控： 深入讲解原核生物的操纵子模型（如Lac操纵子、Trp操纵子），并对比真核微生物（如酵母）中复杂的转录后调控机制。同时，探讨噬菌体生命周期中的基因调控网络。 现代分子技术在微生物学中的应用： 详细介绍PCR及其变体（qPCR、RT-PCR）、基因克隆、基因编辑技术（特别是CRISPR-Cas系统）在微生物育种、基因功能验证以及微生物群落结构解析中的具体操作流程和理论基础。 第三部分：微生物生态学与环境应用 微生物在自然界中无处不在，它们驱动着生物地球化学循环，是环境治理的关键力量。 微生物与生物地球化学循环： 剖析微生物在碳循环、氮循环（固氮、硝化、反硝化）和硫循环中的核心作用。探讨极端微生物（嗜热菌、嗜盐菌、嗜酸菌）如何适应极端环境，并拓宽我们对生命可承受范围的认知。 微生物群落（Microbiomes）： 这一章是本书的亮点之一。我们探讨了肠道、皮肤、土壤和海洋等复杂微生物群落的结构组成、功能多样性以及它们与宿主/环境的稳态关系。内容涵盖高通量测序数据（16S rRNA测序和宏基因组学）的生物信息学分析流程。 环境与工业应用： 介绍微生物在污水处理、生物修复（生物降解有机污染物）以及生物燃料生产中的潜力。同时，探讨工业微生物学中酶的生产与固定化技术。 第四部分：医学与病原微生物学 本部分将微生物学知识与人类健康紧密结合，是医学生和临床研究人员的重点学习内容。 病原微生物学概论： 讲解感染过程的分子基础，包括微生物的毒力因子（毒素、侵袭因子）、宿主防御机制（先天性与适应性免疫应答）以及微生物逃避免疫监视的策略。 重要病原体实例分析： 选取具有代表性的细菌、病毒、真菌和原生动物病原体，进行深入的病原学、致病机制、诊断方法和治疗原则的剖析。例如，重点分析耐药菌株（如MRSA、ESBLs）的分子基础和临床挑战。 疫苗学与抗微生物药物： 系统介绍不同类型疫苗（亚单位、灭活、载体、mRNA疫苗）的原理、设计与应用。详细阐述抗生素、抗真菌药和抗病毒药物的作用靶点、作用机制以及耐药性的产生与传播机制。 第五部分：实验技术与数据分析实践（重点强调实践能力） 本部分是本书区别于纯理论教材的关键所在，它提供了在实验室中验证理论知识的操作规范与思维训练。 微生物的分离、纯化与鉴定： 详细阐述无菌操作技术、微生物培养基的配制与选择，以及从复杂样本中分离目标菌株的系统方法。介绍基于生化反应、质谱（MALDI-TOF）和分子生物学方法（如靶标基因鉴定）的综合鉴定流程。 微生物生理与代谢测定： 涵盖测量微生物生长速率、产酸产气能力、酶活性的标准实验方案。尤其关注利用生物传感器和生物成像技术实时监测细胞活动的现代手段。 分子与基因操作实验： 提供微生物DNA/RNA提取、质粒构建、转化、筛选以及基因表达水平分析（如Western Blot, Northern Blot）的详细SOP（标准操作规程）。实验设计部分强调对照的设置和结果的准确解读。 微生物生态学数据处理： 介绍微生物群落分析中，从原始测序数据（FASTQ文件）到最终物种丰度表和功能预测的生物信息学分析流程，包括Alpha/Beta多样性计算及可视化工具的使用。 结语：展望 《现代微生物学：理论与实践》致力于培养学生将理论知识应用于解决实际问题的能力。本书贯穿始终的指导思想是：理解微生物的生物学原理，才能更好地利用它们（生物技术）或控制它们（医学应用）。通过理论学习与严格的实践训练相结合，读者将能够自信地投身于这个充满活力和挑战的科学前沿领域。
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