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微生物世界的生日3

1固氮考古3

1.1了解我们的宇宙和星球4

1.1.1地球5

1.1.2地质6

1.1.3地貌7

1.1.4氧气：生物的双刃剑9

1.1.5钼是大功臣10

1.2生命的起源12

1.2.1生命起源的化学进化过程12

1.2.2石猴的演说14

1.3生物进化15

1.3.1地球上早期生命的形态与特性16

1.3.2生物进化思想17

1.3.3遗传进化理论中的一些概念19

1.3.4生物的发展22

1.4人类的进化及其对环境的影响23

1.4.1人类的进化23

1.4.2人类活动对环境的影响26

1.5固氮菌的起源与进化31

1.5.1固氮作用的基本条件32

1.5.2固氮菌的种类32

1.5.3固氮菌的分类39

1.5.4固氮菌的进化47

固氮之钟51

2固氮酶及相关研究进展51

2.1固氮酶的结构51

2.1.1固氮酶的nif基因簇51

2.1.2固氮酶的装配复杂性及其作用和调控机制63

2.1.3固氮酶铁钼辅因子的生物合成67

2.2固氮与固氮酶相关研究进展70

2.2.1根瘤菌与豆科植物的共生固氮模式71

2.2.2固氮结瘤与花的发育相关蛋白质的研究72

2.2.3固氮与光合作用中一些相关酶蛋白的研究72

2.2.4在非豆科植物中直接转入固氮基因的努力72

2.2.5非传统固氮酶的出现及一些预测性研究77

2.3固氮酶研究进展及存在问题79

光合之钟85

3固氮比较生物学85

3.1谁是先行者：固氮与光合85

3.2固氮酶比较90

3.3固氮酶与DPOR、 LPOR比较92

3.3.1固氮酶与DPOR92

3.3.2 DPOR与COR94

3.3.3 DPOR与LPOR95

3.3.4固氮酶、DPOR及LPOR的生物进化99

3.4固氮酶的科学预测101

植物之钟107

4固氮酶转化工程107

4.1固氮酶基因的获得107

4.2细胞器的选择108

4.3转化方法——叶绿体转化技术109

4.3.1叶绿体基因组的特点110

4.3.2叶绿体的遗传转化110

未来之钟123

5新世纪、新观念、新理论、新目标123

5.1与固氮酶相关的科学问题123

5.1.1与固氮酶相关的化学问题123

5.1.2与固氮酶相关的生物学问题127

5.1.3植物生长发育与能量的问题130

5.2几个潜在突破口的分析132

5.2.1自主固氮叶绿体-Nitroplastid132

5.2.2自主固氮线粒体136

5.2.3非豆科植物共生固氮136

5.2.4设计和探究“光能固氮酶”139

参考文献145

附录一 地球地质年代表181

附录二 微生物分类表193

附录三 植物分类表202

附录四 国际固氮会议与固氮实验室213

附录五 国际光合作用会议与叶绿体工程实验室217

致谢（Acknowledgements）220

跋221

Postscript222