農業微生物（簡體書）

本教材是農林院校高職高專“十一五”規劃教材之一。本教材簡明而較系統地介紹了農業微生物的基本概念和基礎知識，具體內容包括：微生物的形態結構、營養和培養基、代謝和發酵、生長和環境條件、選育與菌種保藏、生態及微生物在農業上的應用等。每章設有知識目標、技能目標、本章小結、復習思考、實驗實訓和/或生產實習，書后還有附錄，方便讀者查閱。教材中廣泛使用圖、表，使教材直觀易懂，增加了教材的可讀性。在編寫過程中，本教材以“必需、夠用、實用”為原則，以“加強基礎、強化能力”為主旨，力求創新，努力反映新知識、新技術和新的科研成果，盡量與生產應用保持同步，盡可能拓展學生的視野。因而本書具有基礎理論知識適度、技術應用突出、技術面較寬、體現教工結合與校企結合等特點。
本教材可供農林高等職業技術學院和高等專科學校園藝園林類、種植類、生物技術類專業及相關專業學生學習使用，也可供微生物技術培訓班和其它生物科技人員使用、查閱和參考。

根據教育部《關於加強高職高專教育教材建設的若干意見》和《關於全面提高高等職業教育教學質量的若干意見》，為適應21世紀高職人才培養目標的要求，為社會培養更多的面向生產一線的高素質技能型人才，本著知識、能力、素質協調發展的原則，特編寫了本教材。
微生物是高職高專生物技術類和農林專業的專業基礎課，是連接基礎課和專業課之間的橋樑。因此在本教材編寫中，我們力圖使教材體現專業特點，突出高職特色，以人為本，以服務為宗旨，著力體現實用性和實踐性，使理論與實踐相結合，著重培養學生的應用能力，引導學生重點掌握課程的基礎理論知識，又注重實踐技能的培養，加大了實驗實訓、生產實習的比例；適當降低理論知識的深度和廣度，以滿足崗位應職能力需要為度，以掌握概念、強化，應用為重點；同時還考慮到與其它課程之間的聯繫和分工，盡量做到在內容上不重複，在知識上不脫節。
本教材在構思上註重結構明晰、完整。每章設有知識目標、技能目標、本章小結、複習思考、實驗實訓、生產實習等內容，書後還有附錄，便於教師組織教學和學生自學。教材中廣泛使用圖、表，使教材內容詳略得當，圖文並茂，直觀易懂，增加了教材的可讀性。在編寫過程中，本教材以“必需、夠用、實用”為原則，以“加強基礎、強化能力”為主旨，力求創新，努力反映新知識、新技術和新的科研成果，盡量與生產應用保持同步，盡可能拓展學生的視野。因而本書具有基礎理論知識適度、技術應用突出、技術面較寬、體現教工結合與校企結合等特點。
本教材由戰忠玲主編，全書共分八章，十五個實驗實訓項目，七個生產實習項目。具體編寫任務分工如下：前言及各章的知識目標、技能目標、本章小結、複習思考由戰忠玲編寫；第一章由李春艷編寫，第二章由王慶莉、陳利軍、戰忠玲共同編寫，第三章由王玉蘋、高德傑共同編寫，第四章、第五章由劉莉、戰忠玲共同編寫，第六章由張金然編寫，第七章由盧穎、戰忠玲共同編寫，第八章由王愛武編寫；第三章的實驗實訓一、二，第五章的實驗實訓二，第六章的實驗實訓一、二、三，第八章的實驗實訓和生產實習三由戰忠玲編寫，其它各章後的實驗實訓和生產實習由編寫此章的人員編寫；附錄由王玉蘋、高德傑共同編寫；高德傑負責全文圖、表處理。全書由戰忠玲統稿。
本教材供農林高等職業技術學院和高等專科學校植保類、種植類、生物技術類專業及相關學科學生學習使用，也可供微生物技術培訓班和其他生物科技人員使用、查閱和參考。
本教材在編寫過程中，得到了各編委所在學校的大力支持和幫助，在此表示衷心的感謝；同時，書中引用了國內外大量文獻資料，在此向本書引用為參考資料的各位作者和專家表示衷心的感謝。
限於編寫水平和編寫時間的倉促，書中疏漏和不妥之處在所難免，誠請專家、學者及廣大讀者批評指正。

第一章緒論1
第一節微生物與微生物學1
一、微生物的特點2
二、微生物在生物進化中的地位與作用3
三、微生物的分類單位和命名3
第二節微生物學的發展6
一、微生物學的研究內容、任務及分支學科6
二、微生物的發現和微生物學的發展7
第三節微生物學與農業9
一、微生物對農業生產的重要性9
二、微生物對農業的有害影響9
三、農業微生物學的研究對象9
四、農業微生物學的發展前景10
本章小結11
複習思考11
生產實習調查當地微生物類生產企業（規模與經濟效益）12
一、目的要求12
二、材料和器具12
三、方法與步驟12
四、實習報告12
第二章微生物的形態結構13
第一節原核細胞微生物14
一、細菌14
二、放線菌25
三、藍細菌28
四、其它原核細胞微生物29
第二節真核細胞微生物32
一、單細胞真菌——酵母菌33
二、黴菌35
三、蕈菌50
四、四大類微生物的細胞形態和菌落特徵比較51
第三節非細胞微生物——病毒52
一、病毒的形態結構和化學組成53
二、噬菌體56
三、植物病毒59
四、昆蟲病毒60
五、亞病毒61
本章小結62
複習思考62
實驗實訓一顯微鏡、油鏡的使用與細菌的簡單染色63
實驗實訓二細菌的革蘭染色及形態觀察67
實驗實訓三細菌的特殊染色法（芽孢染色、莢膜染色等）68
實驗實訓四放線菌的印片法及形態觀察70
實驗實訓五酵母菌的形態觀察及死活細胞的鑑別71
實驗實訓六黴菌的形態觀察73
生產實習調查當地微生物種類74
第三章微生物的營養和培養基75
第一節微生物的營養物質75
一、微生物細胞的化學組成75
二、微生物的營養物質及其生理功能77
第二節微生物的營養類型和吸收方式79
一、微生物的營養類型79
二、微生物對營養物質的吸收方式82
第三節培養基84
一、配製培養基的基本原則84
二、培養基的類型86
第四節消毒與滅菌88
一、幾個基本概念88
二、物理消毒滅菌法89
三、化學消毒滅菌法91
本章小結93
複習思考94
實驗實訓一培養基的配製94
實驗實訓二消毒與滅菌96
第四章微生物的代謝和發酵100
第一節微生物的酶100
一、酶的概念、分類、特性100
二、酶的應用101
第二節微生物的呼吸作用和能量代謝102
一、微生物的呼吸類型及其微生物102
二、各呼吸類型的比較104
三、生物熱的利用104
第三節微生物的代謝產物105
一、初級代謝產物105
二、次級代謝產物105
第四節微生物的發酵生產107
一、微生物發酵的類型及產品107
二、微生物發酵的一般過程及工藝108
本章小結109
複習思考110
實驗實訓微生物生理生化特性檢驗110
生產實習參觀當地微生物發酵生產企業（規模、生產、經營、工藝流程）112
第五章微生物的生長和環境條件113
第一節微生物的生長113
一、微生物的純培養113
二、微生物群體生長規律115
三、微生物的生長規律在生產實踐中的應用117
第二節微生物生長量的測定117
一、測定單細胞微生物的數量117
二、測定細胞物質量119
第三節微生物生長的環境條件119
一、溫度119
二、水分及可給性，空氣濕度120
三、酸鹼度（pH值）122
四、空氣及氧化還原電位122
五、光與射線123
六、化學藥物124
七、滲透壓124
本章小結124
複習思考124
實驗實訓一微生物細胞計數及微生物細胞大小的測定125
實驗實訓二菌種的移接和培養128
第六章微生物的選育與菌種保藏132
第一節遺傳與變異132
一、微生物遺傳變異的特點132
二、微生物遺傳變異的物質基礎132
三、遺傳信息的傳遞134
第二節微生物的選種138
一、從自然界中篩選138
二、從生產中選種139
第三節微生物的育種139
一、基因突變和誘變育種139
二、基因重組和雜交育種144
三、雜交育種148
四、基因工程148
第四節菌種保藏與復壯149
一、菌種的衰退與復壯150
二、菌種的保藏150
本章小結151
複習思考152
實驗實訓一菌種保藏與復壯152
實驗實訓二土壤微生物分離和培養（混菌法）155
實驗實訓三標準菌落的形態觀察和計數上次培養的土壤微生物158
第七章微生物生態161
第一節微生物生態系161
一、土壤微生物生態系161
二、植物微生物生態系164
三、空氣和水域微生物生態系166
四、農產品和動物微生物生態系167
五、極端環境微生物生態系167
第二節微生物與物質轉化168
一、分子態氮的生物固定168
二、有機物質的分解169
三、無機化合物的微生物轉化171
第三節微生物與廢水處理172
一、廢水的概況172
二、廢水（污水）生物處理的類型173
三、發酵廢水的處理174
本章小結174
複習思考175
生產實習參觀當地發酵廢水處理工廠並了解其工藝流程175
一、目的要求175
二、內容和方法175
三、作業176
第八章微生物在農業上的應用177
第一節微生物農藥177
一、微生物殺蟲劑177
二、農用抗生素180
三、微生物除草劑182
四、微生物激素182
第二節微生物肥料與飼料183
一、微生物肥料183
二、微生物飼料185
第三節微生物能源——沼氣發酵186
一、沼氣及其發展意義186
二、沼氣發酵原理187
三、沼氣發酵的條件187
四、沼氣發酵工藝189
五、沼氣發酵新型生態模式192
六、其它微生物能源193
第四節食用菌196
一、食用菌的生物學知識196
二、食用菌的製種技術199
三、栽培技術202
本章小結206
複習思考207
實驗實訓在校內（外）基地進行任一種食用菌栽培實踐操作207
生產實習一參觀當地微生物農藥、微生物肥料或飼料等的生產與加工企業210
生產實習二調查農村沼氣池的應用（建造、設施、原料及生產條件）210
生產實習三參觀當地無公害食用菌的生產與加工企業211
附錄212
附錄Ⅰ實驗室常用儀器的使用及注意事項212
附錄Ⅱ實驗室常用指示劑的性能及配製214
附錄Ⅲ實驗室常用染色液的配製214
附錄Ⅳ實驗室常用試劑及溶液的配製216
附錄Ⅴ實驗室常用緩衝溶液的配製216
附錄Ⅵ實驗室常用消毒劑的配製218
附錄Ⅶ教學常用培養基配方218
附錄Ⅷ接種室的設置和使用219
附錄Ⅸ實驗室常用原料營養成分錶220
附錄Ⅹ微生物相對濕度對照表222
參考文獻224

第一章緒論
知識目標
了解微生物學的發展史和農業微生物（學）的發展前景，理解微生物的概念、作用、地位以及微生物對農業生產的重要性，掌握微生物的特點、分類單位、命名、微生物的研究內容和任務以及農業微生物學的研究對象。
技能目標
學會調查微生物應用生產項目，包括調查方法和調查內容。
第一節微生物與微生物學
微生物最初是指一類個體微小、結構簡單、肉眼不能直接看見的微小生物的總稱。但是隨著現代微生物學的發展，發現一些藻類和真菌個體大到肉眼可以直接看見，甚至還有一些細菌如納米比亞嗜硫細菌和費氏刺尾魚菌也不需要顯微鏡即可看到。所以，現代意義上的微生物是指絕大多數憑肉眼看不見或看不清，以及少數能直接通過肉眼看見的單細胞、多細胞和無細胞結構的微小生物的總稱。
微生物的種類繁多，數量極其龐大。一般包括不具有細胞結構的病毒、亞病毒（類病毒、擬病毒、朊病毒），此類微生物沒有典型的細胞結構，也無產生能量的酶系統，只能在活細胞內生長繁殖；具原核細胞結構的細菌、放線菌、藍細菌、立克次體、衣原體和支原體，此類微生物細胞核分化程度低，僅有原始核質，沒有核膜與核仁，細胞器不太完善；以及具真核細胞結構的真菌（酵母、黴菌、蕈菌等）、原生動物和單細胞藻類等，這些微生物細胞核的分化程度較高，有核膜、核仁和染色體，胞質內有完整的細胞器如內質網、核蛋白體和線粒體等。