環(huán)境分子微生物學

目錄
前言
1導(dǎo)論 1
1.1 分子微生物學概念 1
1.2 分子微生物學發(fā)展史 1
1.2.1 一個基因一個酶 3
1.2.2 DNA雙螺旋結(jié)構(gòu) 4
1.2.3 遺傳信息傳遞中心法則 5
1.2.4 操縱子模型 6
1.2.5 聚合酶鏈反應(yīng)（PCR）技術(shù) 6
1.2.6 DNA測序技術(shù) 8
1.2.7 設(shè)計人工蛋白 9
1.2.8 首個人造微生物 10
1.3 分子微生物學的基本研究內(nèi)容 11
1.4 分子微生物學與環(huán)境關(guān)系 12
1.4.1 分子微生物學技術(shù)與環(huán)境檢測 13
1.4.2 分子微生物學原理與各環(huán)境過程微生物響應(yīng)機理研究 13
1.4.3 分子微生物學與新環(huán)境微生物技術(shù)開發(fā) 13
參考文獻 13
2 微生物細胞大分子與分子生物學中心法則 15
2.1 微生物細胞大分子 15
2.1.1 微生物細胞化學組成 15
2.1.2 化學鍵與分子相互作用力 18
2.2 DNA 20
2.2.1 DNA分子結(jié)構(gòu) 20
2.2.2 DNA分子與基因組 24
2.3 RNA 26
2.3.1 RNA分子組成與結(jié)構(gòu) 26
2.3.2 RNA分類與功能 28
2.4 蛋白質(zhì) 31
2.4.1 蛋白質(zhì)組成 31
2.4.2 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能 34
2.4.3 蛋白質(zhì)變性與復(fù)性 37
2.5 分子生物學中心法則 37
2.5.1 中心法則 38
2.5.2 DNA復(fù)制 38
2.5.3 DNA轉(zhuǎn)錄與RNA逆轉(zhuǎn)錄 43
2.5.4 蛋白質(zhì)合成 46
2.5.5 分子生物學中心法則與環(huán)境應(yīng)用 50
參考文獻 51
3 原核微生物細胞結(jié)構(gòu)與分子組成 52
3.1 細胞質(zhì)膜 54
3.1.1 細胞質(zhì)膜組成 55
3.1.2 細胞質(zhì)膜結(jié)構(gòu) 58
3.1.3 細胞質(zhì)膜功能 60
3.2 細胞壁 72
3.2.1 細胞壁組成與結(jié)構(gòu) 72
3.2.2 細胞壁功能 75
3.3 細胞內(nèi)結(jié)構(gòu) 76
3.3.1 核區(qū) 76
3.3.2 質(zhì)粒 76
3.3.3 內(nèi)含體 77
3.3.4 細胞其他組成部分 81
參考文獻 84
4 原核微生物進化、系統(tǒng)發(fā)育與分類 85
4.1 遺傳變異 85
4.1.1 基因突變 87
4.1.2 基因重組 93
4.1.3 基因轉(zhuǎn)座 99
4.2 微生物進化與系統(tǒng)發(fā)育 102
4.2.1 微生物進化 102
4.2.2 系統(tǒng)發(fā)育 104
4.3 微生物系統(tǒng)分類學 110
4.3.1 微生物分類等級劃分及命名規(guī)則 111
4.3.2 微生物分類方法 115
參考文獻 122
5 微生物代謝 123
5.1 酶催化反應(yīng)能學與酶促反應(yīng)動力學 124
5.1.1 酶的組成與結(jié)構(gòu) 124
5.1.2 酶催化反應(yīng)能學 126
5.1.3 酶促反應(yīng)動力學 128
5.2 氧化還原反應(yīng)與電子傳遞鏈 132
5.2.1 氧化還原反應(yīng) 132
5.2.2 電子傳遞鏈及傳遞過程中的能量轉(zhuǎn)化 136
5.3 微生物代謝途徑 140
5.3.1 發(fā)酵與呼吸 140
5.3.2 生物大分子的分解代謝 148
5.3.3 合成代謝 151
5.4 微生物生長繁殖 156
5.4.1 微生物營養(yǎng)類型 156
5.4.2 微生物生長 156
5.4.3 微生物系統(tǒng)的化學計量學與動力學 161
參考文獻 165
6 病毒 166
6.1 病毒性質(zhì) 166
6.1.1 病毒顆粒特征 166
6.1.2 病毒顆粒的化學組成 170
6.1.3 病毒分類與命名 173
6.2 病毒學研究基本方法 176
6.2.1 病毒分離與純化 176
6.2.2 病毒測定 178
6.3 病毒表達、復(fù)制與感染 184
6.3.1 病毒生長與復(fù)制周期 184
6.3.2 病毒核酸復(fù)制與表達 186
6.3.3 病毒感染 188
6.4 病毒與宿主 195
6.4.1 病毒對宿主的影響 195
6.4.2 原核生物抗病毒感染 197
參考文獻 204
7 環(huán)境分子生物技術(shù) 205
7.1 基于16S rRNA的PCR-克隆文庫與測序分析 206
7.1.1 提取樣品基因組DNA（genomic DNA） 207
7.1.2 PCR擴增目標片段DNA 208
7.1.3 PCR產(chǎn)物克隆 209
7.2 PCR-RFLP技術(shù)原理及應(yīng)用 212
7.2.1 ARDRA 215
7.2.2 T-RFLP 216
7.2.3 AFLP 217
7.3 隨機擴增多態(tài)性DNA（RAPD） 217
7.4 SSCP/DGGE/TGGE指紋技術(shù) 218
7.4.1 SSCP 219
7.4.2 DGGE/TGGE 220
7.5 熒光原位雜交 225
參考文獻 228
8 微生物電子傳遞 230
8.1 微生物能量獲取與吉布斯自由能 230
8.2 礦物形式及其氧化還原活性 234
8.2.1 含鐵地表礦物 234
8.2.2 礦物質(zhì)的氧化還原電位 236
8.3 微生物胞外電子傳遞 237
8.3.1 耦合有機物氧化與Fe（Ⅲ）還原的能量壁壘 238
8.3.2 直接電子傳遞 239
8.3.3 氧化還原中介體 247
8.3.4 直接電子傳遞與電子中介體介導(dǎo)電子傳遞 254
8.3.5 納米導(dǎo)線 255
8.4 胞外電子傳遞意義 258
8.5 微生物電化學技術(shù) 258
8.5.1 微生物電化學技術(shù)總括 259
8.5.2 微生物燃料電池 261
8.5.3 總結(jié)和展望 266
參考文獻 267