第1章　微生物の発見からニューバイオテクノロジーまで
　1.1　考古学的時代における微生物利用
　1.2　古代からつづく醸造文化
　1.3　微生物科学の揺籃期
　1.4　近代微生物科学の黎明期
　1.5　微生物科学の遺伝学的展開
　1.6　微生物工業の多彩な展開
　1.7　遺伝子工学・ゲノム編集による分子育種とニューバイオテクノロジーの登場
　1.8　微生物工業の展望
第2章　遺伝子の機能発現から微生物細胞・物質生産へ
　2.1　生命現象を分子レベルで理解するための分子生物学と生化学
　2.2　セントラルドグマと遺伝情報発現
　2.3　遺伝子の化学的実体DNAと二重らせん構造
　2.4　生体高分子の立体構造と機能発現─弱い結合の重要性─（分子生物学と生化学の違い）
　2.5　ポスト・セントラルドグマ─分子システムから細胞システムを経て物質生産へ─
　2.6　細胞における遺伝子のはたらきを理解するための方法論
　　　　─代謝生化学と分子遺伝学─
　2.7　応用微生物学における2つの新しい潮流
　　　　─ケミカルバイオロジーとシステムバイオロジー─
　2.8　一細胞を起点とする微生物集団・生物間相互作用の理解
　　　　─メタゲノムとマイクロビオーム─
　2.9　これからの応用微生物学
第3章　遺伝子から見た微生物の進化と細胞構造
　3.1　進化・系統樹と分類
　3.2　バクテリアの細胞構造
　3.3　アーキアの細胞構造
　3.4　真核微生物の細胞構造
　3.5　生物界の3つのドメインにおける細胞構造上の類似点と相違点
第4章　微生物のゲノムと遺伝子
　4.1　原核微生物（大腸菌）のゲノムと遺伝学
　4.2　真核微生物（酵母）のゲノムと遺伝学
第5章　微生物の遺伝子発現制御とシグナル伝達
　5.1　原核微生物の遺伝子発現とシグナル伝達
　5.2　真核微生物の遺伝子発現とシグナル伝達
第6章　タンパク質・酵素
　6.1　タンパク質の構造
　6.2　酵　　　素
　6.3　微生物酵素とその利用
第7章　微生物の代謝
　7.1　高エネルギー化合物ATP
　7.2　酸化還元を仲介する化合物NADとNADP
　7.3　異化経路における生合成前駆体の生成
　7.4　ATPの生成
　7.5　異化経路
　7.6　同化経路
　7.7　一次代謝産物と二次代謝産物
第8章　微生物の育種と代謝調節・発酵生産
　8.1　微生物の育種法
　8.2　遺伝子工学の原理
　8.3　近代的な育種
第9章　微生物の分離と増殖
　9.1　微生物の分離
　9.2　微生物の増殖
第10章　微生物の栄養形態・物質循環と環境保全技術
　10.1　微生物の栄養形態の多様性
　10.2　微生物の生存環境
　10.3　嫌気呼吸
　10.4　光　合　成
　10.5　化学合成独立栄養微生物のエネルギー代謝
　10.6　独立栄養微生物のCO2固定
　10.7　従属栄養微生物による炭素資源の利用と代謝
　10.8　自然界における微生物の生存形態と物質循環
　10.9　微生物を利用した環境保全技術