本教材共7章。第一章系统梳理高等微生物基础理论，阐释微生物类群特征、细胞结构功能、营养代谢及生长繁殖规律，夯实研究生微生物专业理论根基。第二至五章聚焦微生物现代多组学体系，依次讲解基因组、转录组、蛋白质组、代谢组学核心原理、实验技术、检测平台与数据解析方法，涵盖测序技术、基因芯片、蛋白分离鉴定、代谢网络调控等前沿内容，覆盖当前微生物分子研究的主流手段。第六章专门讲授高通量生物信息学与计算生物学，介绍海量生物数据挖掘、专业数据库实操、核酸与蛋白序列分析、计算建模虚拟预测等实操技能，补齐研究生科研数据分析短板。第七章立足环境学科特色，重点论述功能微生物在废水、废气、固废治理及饮用水净化、生态修复领域的工程应用，同时拓展微生物在食品、医药、农业与工业领域的交叉应用场景，实现基础理论与产业实践深度融合。