Genetics and Physiology of Microbes
索书号：Q933/G328/2020/Y
ISBN：9781913229726
藏书地点：武大外教中心
微生物遗传学是以细菌、古菌、真菌以及病毒等微生物为材料研究遗传学的一门学科。微生物由于体积小、生长迅速、细胞结构相对简单等优点，成为研究遗传学基本规律的良好材料。20 世纪 30 年代，以酿酒酵母和脉孢菌开始的遗传学研究开创了微生物遗传学研究的先河。通过物理和化学诱变得到的大量不同性状的微生物菌株，为微生物遗传学的发展奠定了坚实的基础。由此产生的“一个基因一种酶”获得了1958 年的诺贝尔生理学或医学奖，也成为分子生物学研究的重要基础之一。遗传密码、转录、翻译等也都是在微生物中被发现和证实。此后，大肠杆菌转导、真菌准性生殖以及放线菌基因重组等现象的发现，极大地推动了微生物遗传学理论在生产实践中的应用。微生物重组技术在氨基酸生产菌株改造中的应用，大幅地提升了氨基酸的生产水平，也促进了传统发酵工业的升级换代。
微生物遗传学是建立在经典遗传学基础上的、揭示微生物遗传和变异的一门独立的学科。微生物遗传学研究的内容包括微生物生长、发育、分化、代谢以及进化等生命现象的基本规律。粗糙脉孢菌(Neurospora crassa)四分体的遗传分析为孟德尔式遗传提供了直接证据, 对大肠杆菌以及噬菌体遗传的研究还直接导致了分子遗传学的诞生。例如肺炎双球菌(Diplococcus pneumoniae)的转化实验, 烟草花叶病毒重建实验和噬菌体感染实验证明生命体的遗传物质是核酸。同样, 通过对大肠杆菌乳糖操纵子的研究, 开启了基因表达调控研究的大门。而重组 DNA在大肠杆菌中成功实现分子克隆则是最早的基因工程技术的雏形。因而, 可以说在遗传学领域以及生物技术领域所取得的成功或多或少都与微生物遗传学的研究相关。
客观上讲, 微生物遗传学的发展得益于其材料的优势。微生物细胞结构简单, 多以单细胞或多细胞但极少分化的形态存在, 营养体多为单倍体, 在合成培养基上繁殖迅速并能形成单个菌落, 能够进行杂交、转导和转化等，从而有利于遗传分析。此外, 高等动植物遗传学的研究也往往借鉴微生物遗传学的方法。例如, 在动植物遗传学研究中合成培养基的应用, 单倍体细胞的培养以及突变型的筛选等等。
近年来, 随着科技的进步, 高等动植物遗传学的研究得以跨越式发展。人类基因组计划和部分重要农作物基因组测序的完成, 使得针对人类生命和健康的研究以及农作物遗传育种研究都取得了极其丰硕的成果。相比之下,虽然微生物遗传学也是发展迅速, 但受到的关注不足。众所周知, 微生物所具有的广泛的物种多样性和遗传多样性是其他生物所不能比拟的, 微生物同人类健康和工农业生产等都密切相关, 微生物还是地球生态系统的重要组成部分, 是生命进化过程中不可或缺的一环。因而, 有必要进一步加强微生物遗传学研究以及宣传力度。
微生物种类繁多, 但基因组相对较小, 容易测定和序列拼接，海量的微生物基因组序列信息为微生物遗传学的研究提供了广阔的空间和全新的视角。微生物基因组的信息使人们首先看到其遗传物质的全貌, 再对其功能进行更为详细的研究和验证, 这又促进了新的遗传学研究方法的产生和应用。生物信息学的引入, 极大地提高了人们对微生物基因功能预测的准确度。基因芯片、蛋白芯片以及CHIP-Chip等方法的产生, 使人们可以从整体水平判断和分析微生物基因表达和代谢调控的规律等。
进入 21 世纪以来，建立在大肠杆菌、酿酒酵母等微生物基因组测序基础上的测序技术得到了快速发展，也为从组学层面开展微生物遗传学研究提供了条件，微生物遗传学进入了一个新的时代。基于组学基础上的微生物生理与代谢和环境微生物学都得到了长足进步，从格物致知到建物致知的合成生物学登上了历史舞台。基于古菌和细菌获得性免疫机制发展的 CRISPR/Cas9 基因编辑技术，不仅极大地促进了微生遗传学的研究，也已经成为动植物遗传学研究以及基因组编辑最为重要和应用最为广泛的技术。微生物遗传学从理论到技术正重新焕发出耀眼的光辉，成为生命科学研究的引擎。
《微生物遗传学与生理学》一书于2020年由Westbury Publishing LTD出版社出版，作者是Jerry Taiwerr。生物体的代谢模式是基于潜在的遗传机制，生物体微观和宏观生理过程的多样性是建立在其基因组的可塑性和适应性之上的。微生物的遗传和生理学主要涉及代谢过程的不同机制和不同的遗传模式阵列。本书详细介绍了各种微生物的遗传现象和代谢特征，可作为生命科学、药学、农业等专业的本科生和研究生的教科书。
本书作为研究微生物的专业书记，内容专业详实，语言浅显易懂。适合在大学课程中学习微生物遗传学与生理学或感兴趣的读者阅读。
除此之外本书还有以下特点：
1、本书不仅介绍了微生物学的理论知识，还对微生物学在各类学科中的应用进行了阐述，使读者能够更加全面的了解该领域的专业知识。
2、索引文献丰富，证明了这本书的知识性，真实性。而且，这些索引文献绝大部分都是最新研究，让读者全面了解该领域的前沿进展。
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本书目录
1. 基因与遗传
2. 微生物生理学
3. 微生物细胞的培养
4. DNA复制
5. 基因与适应
6. DNA序列与突变
7. 微生物代谢
8. DNA的酶结构
9. 微生物的传播
兰天 武汉大学生命科学学院 博士研究生