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1、第二章第二章真核微生物的形态真核微生物的形态结构和功能结构和功能生命科学学院 第一节真核微生物概述真核微生物的特征：细胞核具有核膜能进行有丝分裂细胞质中存在线粒体或同时存在叶绿体等细胞器具有上述特征的微小生物第三节真核微生物第一节真核微生物概述真核微生物植物界：显微藻类动物界：原生动物菌物界黏菌假菌真菌单细胞真菌酵母丝状真菌霉菌大型子实体真菌蕈菌真核微生物的种类约占微生物总数的95%以上。从个体形态、群体形态、营养吸收、代谢类型、代谢产物、遗传特性、和生态分布诸方面，真核微生物都展现出一幅多样化的画面。第一节真核微生物概述本章主要内容-真菌3. 以产生有性孢子和无性孢子二种形式进行繁殖；4.
2、营养方式为化能有机营养（异养）、好氧；5. 不运动（仅少数种类的游动孢子有1-2根鞭毛）；6.一般具有发达的菌丝体，陆生性较强种类繁多，形态各异、大小悬殊，细胞结构多样；真菌是一类低等真核生物 ，真菌在分类上分为三纲一类 藻状菌纲 子囊菌纲 担子菌纲 半知菌类特点：1. 具有细胞核，进行有丝分裂，细胞壁中多数含几丁质2. 细胞质中含有线粒体但没有叶绿体，不进行光合作用，无根、茎、叶的分化；酵母菌霉菌蕈菌第二节 酵母菌一、概念特点：个体一般以单细胞状态存在多数营出芽繁殖，也有裂殖能发酵糖类产能细胞壁常含有甘露聚糖喜在含糖量高、酸度较大的水生环境中生长酵母菌（酵母菌（yeast）指一群以芽殖或裂殖
3、来进行无性繁殖的单细胞真核微生物。这个术语也是无分类学意义的普通名称，通常用于单细胞真菌，以与霉菌区分开。有些可产生子囊孢子进行有性繁殖。二、分布及与人类的关系1.多分布在含糖的偏酸性环境，也称为“糖菌”。如水果、蔬菜、叶子、树皮等处，及葡萄园和果园土壤中等。2.重要的微生物资源；3.重要的科研模式微生物；啤酒酵母（Saccharomyces cerevisae）第一个完成全基因组序列测定的真核生物（1997）4.有些酵母菌具有危害性；酵母菌是人类的第一种“家养微生物”有些酵母菌（白假丝酵母和新型隐球菌能引起鹅口疮、肺炎或脑膜炎等疾病第二节 酵母菌三、形态结构第二节 酵母菌1.个体形态卵圆、圆
4、、圆柱、梨形等单细胞，其细胞直径一般比细菌粗10倍左右。有的酵母菌子代细胞连在一起成为链状，称为假丝酵母。典型酵母菌（典型酵母菌（Saccaharomycescerevisiae）子细胞子细胞出芽痕出芽痕酵母菌的形态和大小 假丝酵母菌（andida albican）厚壁孢子在人体组织中呈假菌丝态在普通培养基中呈球状假菌丝2、细胞结构第二节 酵母菌三、形态结构四、菌落特征与细菌菌落类似，但一般较细菌菌落大且厚，表面湿润，粘稠，易被挑起，多为乳白色，少数呈红色。第二节 酵母菌第二节 酵母菌五、繁殖方式和生活史繁殖方式无性繁殖有性繁殖芽殖裂殖产无性孢子节孢子掷孢子厚垣孢子五、繁殖方式和生活史第二节
5、酵母菌1. 无性繁殖1）芽殖：各属酵母菌 主要的无性繁殖方式，成熟细胞长出一个小芽，到一定程度后脱离母体继续长成新个体。2）裂殖：裂殖酵母菌Schizosaccharomyces 少数酵母菌可以象细菌一样借细胞横割分裂而繁殖，例如裂殖酵母。Birthscar芽痕（bud scar）蒂痕（birth scar）掷孢子掷孢子(ballistospore)的形成和射出过程的形成和射出过程3 ）产生无性孢子掷孢子：掷孢酵母属Sporobolomyces节孢子：地霉属Geotricum厚垣孢子：Candida albicans五、繁殖方式和生活史2. 有性繁殖以形成子囊(ascus)和子囊孢子ascos
6、pore)的形式进行有性繁殖：1）两个性别不同的单倍体细胞靠近，相互接触；2）接触处细胞壁消失，质配；3）核配，形成二倍体核的接合子：A、以二倍体方式进行营养细胞生长繁殖，独立生活；下次有性繁殖前进行减数分裂。B、进行减数分裂，形成4个或8个子囊孢子，而原有的营养细胞就成为子囊。子囊孢子萌发形成单倍体营养细胞。第二节 酵母菌生活史(Lifehistory)又称生命周期(Lifecycle),指上一代个体经一系列生长、发育阶段而产生下一代个体的全部过程。五、繁殖方式和生活史3. 生活史酵母菌单倍体和双倍体细胞均可能独立存在，有三种类型：1）营养体既可以单倍体也可以双倍体形式存在，都可进行出芽繁殖
7、。2）营养体只能以单倍体形式存在（核配后立即进行减数分裂）3）营养体只能以双倍体形式存在（核配后不立即进行减数分裂）酵母菌中尚未发现其有性阶段的被称为假酵母第二节 酵母菌五、繁殖方式和生活史3. 生活史第二节 酵母菌酿酒酵母3. 生活史第二节 酵母菌八胞裂殖酵母五、繁殖方式和生活史五、繁殖方式和生活史3. 生活史第二节 酵母菌路德类酵母第三节 霉菌霉菌概述霉菌的形态结构霉菌的繁殖方式与生活史霉菌的菌落1. 概念第三节霉菌一、霉菌概述霉菌(molds)是一些“丝状真菌”的俗称，意即“会引起物品霉变的真菌”，通常指那些菌丝体较发达又不产生大型肉质子实体结构的真菌。分属于真菌界的藻状菌纲、子囊菌纲、
8、半知菌类霉菌不是分类学上的名词！2. 分布在自然界分布极广霉菌同人类的生产、生活关系密切，是人类实践活动中最早认识和利用的一类微生物。第三节霉菌一、霉菌概述食物、工农业制品的霉变；全世界平均每年由于霉变而不能食（饲）用的谷物约占2%。有用物品的生产； 风味食品、酒精、抗生素（青霉素、灰黄霉素）、 有机酸（柠檬酸、葡萄糖酸、延胡索酸等）、 酶制剂（淀粉酶、果胶酶、纤维素酶等）、维生素、甾体激素等。 在农业上用于饲料发酵、植物生长刺激素（赤霉素）、 杀虫农药（白僵菌剂）等。引起动植物疾病；我国在1950年发生的麦锈病和1974年发生的稻瘟病，使小麦和水稻分别减产了60亿公斤。腐生型霉菌在自然界物质
9、转化中也有十分重要的作用；第三节霉菌一、霉菌概述3. 与人类的关系霉菌菌体均由分枝或不分枝的菌丝（hypha）构成。许多菌丝交织在一起，称为菌丝体（mycelium）。第三节霉菌二、形态结构1、菌丝细胞形态无隔膜菌丝有隔膜菌丝整个菌丝为长管状单细胞，细胞质内含有多个核。其生长过程只表现为菌丝的延长和细胞核的裂殖增多以及细胞质的增加。菌丝由横隔膜分隔成成串多细胞，每个细胞内含有一个或多个细胞核。有些菌丝，从外观看虽然像多细胞，但横隔膜上有小孔，使细胞质和细胞核可以自由流通，而且每个细胞的功能也都相同。1. 菌丝菌丝种类营养菌丝气生菌丝霉菌菌丝直径约为210mm，比一般细菌和放线菌菌丝大几到几十倍
10、。第三节霉菌二、形态结构第三节霉菌二、形态结构2. 菌丝的特化营养菌丝和气生菌丝对于不同的真菌来说，在它们的长期进化过程中，对于相应的环境条件已有了高度的适应性，并明显地表现在产生各种形态和功能不同的特化结构上。也称菌丝的变态菌丝的变态。1）匍匐枝和假根：匍匐菌丝、假根（类似树根，吸收营养），功 能是固着和吸收营养。第三节霉菌二、形态结构菌丝的特化2）吸器：一些专性寄生真菌从菌丝上分化出来的旁枝，侵入细胞内分化成指状、球状或丝状，用以吸收细胞内的营养。第三节霉菌二、形态结构菌丝的特化3）附着胞：许多植物寄生真菌在其芽管或老菌丝顶端发生膨大，并分泌粘性物，借以牢固地粘附在宿主的表面，这一结构就是
11、附附着着胞胞，附着胞上再形成纤细的针状感染菌丝，以侵入宿主的角质层而吸取营养。第三节霉菌二、形态结构菌丝的特化第三节霉菌二、形态结构菌丝的特化3) 附着胞当感染植物的时候，这种附着胞牢牢地附着到宿主的叶片表面，并且通过提高附着胞内渗透压活性物质的浓度产生巨大的膨压，射出一钉状结构进入植物细胞，为真菌的感染炸开一条通道。真 菌 禾 生 刺 盘 孢 （ C.Graminicola）的附着胞的压力为5.35Mpa；M.grisea附着胞的压力8.0Mpa，相当于我们用高压蒸汽灭菌压力（0.1Mpa）的50-80倍。3 ）附着胞第三节霉菌二、形态结构菌丝的特化4）附着枝：若干寄生真菌由菌丝细胞生出1-
12、2个细胞的短枝，以将 菌丝附着于宿主上，这种特殊的结构即附着枝。第三节霉菌二、形态结构菌丝的特化5）菌核：是一种休眠的菌丝组织。由菌丝密集地交织在一起， 其外层较坚硬、色深，内层疏松，大多呈白色。第三节霉菌二、形态结构菌丝的特化由寄生性真菌与宿主共同形成。例如冬虫夏草，是真菌寄生于鳞翅目昆虫，使虫体转变为假菌核，当孢子萌发，虫体死亡，菌自虫体内生长出子实体。含有虫草酸，是名贵中药。假菌核：第三节霉菌二、形态结构菌丝的特化6）菌环：菌丝交织成套状捕虫菌目（Zoopagales）在长期的自然进化中形成的特化结构，特化菌丝构成巧妙的网，可以捕捉小型原生动物或无脊椎动物，捕获物死后，菌丝伸入体内吸收营
13、养。7）菌网：菌丝交织成网状第三节霉菌8 8）子实体）子实体 是指在其里面或上面可产生无性或有性孢子，有一定形状和构造的任何菌丝体组织。子实体结构简单结构复杂分生孢子头孢子囊担子分生孢子器分生孢子座分生孢子盘子囊果闭囊壳子囊壳子囊盘二、形态结构菌丝的特化第三节霉菌二、形态结构菌丝的特化9）菌丝球菌丝体相互紧密纠缠形成的颗粒均匀地悬浮于培养液中，有利于氧的传递以及营养物和代谢产物的输送，对菌丝的生长和代谢产物形成有利。霉菌的个体形态和结构根霉（rhizopus）毛霉(mucor)曲霉(aspergillus)青霉(penicillium)Cncnc-micro假根假根假根假根匍匐枝匍匐枝匍匐枝匍
14、匐枝孢囊梗孢囊梗孢囊梗孢囊梗孢子囊孢子囊孢子囊孢子囊囊囊囊囊托托托托囊囊囊囊轴轴轴轴根霉（rhizopus）毛霉毛霉(mucor)孢子孢子梗孢子囊囊轴曲霉曲霉Aspergillus 足细胞分生孢子梗分生孢子项囊Q C c 青霉青霉(penicillium)分子孢子梗分子孢子梗分生孢子分生孢子小梗小梗梗基梗基第三节霉菌二、形态结构3. 细胞结构霉菌的繁殖方式无性孢子有性孢子菌丝断片1. 繁殖方式第三节霉菌三、霉菌繁殖方式及生活史 不经两性细胞配合，只是营养细胞的分裂或营养菌丝的分化（切割）而形成新个体的过程。第三节霉菌1.繁殖方式无性孢子繁殖三、霉菌繁殖方式及生活史无性孢子孢囊孢子分生孢子节孢子
15、厚垣孢子芽孢子掷孢子游动孢子1. 繁殖方式有性孢子繁殖两个性细胞结合产生新个体的过程：a）质配：两个性细胞结合，细胞质融合，成为双核细胞 ，每个核均含单倍染色体（n+n）。b）核配：两个核融合，成为二倍体接合子核，此时核的 染色体数是二倍（2n）。c）减数分裂：具有双倍体的细胞核经过减数分裂，核中的 染色体数目又恢复到单倍体状态。第三节霉菌三、霉菌繁殖方式及生活史霉菌有性孢子繁殖的特点：a）霉菌的有性繁殖不如无性繁殖那么经常与普遍，多发生在特定 条件下，往往在自然条件下较多，在一般培养基上不常见。b）有性繁殖方式因菌种不同而异，有的两条营养菌丝就可以直接 结合，有的则由特殊的性细胞（性器官）-
16、配子囊或由配 子囊产生的配子来相互交配，形成有性孢子。c）核配后一般立即进行减数分裂，因此菌体染色体数目为单倍， 双倍体只限于接合子。d）霉菌的有性繁殖存在同宗配合和异宗配合两种情况。e）霉菌的有性孢子包括卵孢子、接合孢子、子囊孢子和担孢子等。第三节霉菌三、霉菌繁殖方式及生活史1. 繁殖方式有性孢子繁殖卵 孢 子接合孢子子囊孢子霉菌的有性繁殖Cncnc-micro 卵孢子的形成过程藏卵器雄器接合孢子的形成过程各种类型的子囊孢子各种类型的子囊各种类型的子囊闭囊壳闭囊壳子囊壳子囊壳子囊盘子囊盘三类产有性孢子的复杂子实体的结构三类产有性孢子的复杂子实体的结构2. 霉菌孢子与细菌芽孢的比较三、霉菌繁殖
17、方式及生活史第三节霉菌3. 生活史无性繁殖阶段：菌丝体（营养体）在适宜的条件下产生无性孢子， 无性孢子萌发形成新的菌丝体，多次重复。有性繁殖阶段：在发育后期，在一定条件下，在菌丝体上分化出 特殊性器官（细胞），质配、核配、减数分裂后 形成单倍体孢子，再萌发形成新的菌丝体。有一些霉菌，至今尚未发现其生活史中有有性繁殖阶段，有一些霉菌，至今尚未发现其生活史中有有性繁殖阶段，这类真菌称为半知菌这类真菌称为半知菌第三节霉菌三、霉菌繁殖方式及生活史第三节霉菌三、霉菌繁殖方式及生活史接合孢子孢囊孢子三、霉菌繁殖方式及生活史第三节霉菌子囊孢子分生孢子霉菌生活史霉菌生活史 匍枝根匍枝根霉（霉（Rhizopus
18、 stolonifer）烟色红曲霉（烟色红曲霉（onascus purpureus）的生活史的生活史 四、菌落第三节霉菌由粗而长的分枝状菌丝组成，菌落疏松，呈绒毛状、絮状或蜘蛛网状，比细菌菌落大几倍到几十倍，有的没有固定大小。各种霉菌，在一定培养基上形成的菌落大小、形状、颜色等相对稳定，所以菌落特征也为分类依据之一。一、 霉菌四、菌落霉菌与人类有益方面有害方面共生分解者生物防治(biological control)生物除污作用(bioremdiation)工业上重要的真菌天然产物及产品生物腐蚀植物病害动物和人类疾病真菌性中毒曲霉病(aspergillosis)肺囊虫病(aspergillos
19、is) (pcp)发现毒性黄曲霉毒素产生菌黄曲霉毒素理化性质黄曲霉毒素的防治措施和黄曲霉毒素和黄曲霉毒素 Aspergillus flavus食物組別樣本數目測出含黃曲霉毒素的樣本數目(含量微克/千克)平均含量(微克/千克)花生及花生食品11527(23.5%)1.6-26.01.45植物油及脂肪食品2459(3.7%)0.1-5.80.20穀類及穀類食品924(4.3%)1.3-5.80.27其他740(0%)00總數總數52640(7.6%)0.1-26.0-黄曲霉毒素的去除黄曲霉毒素的去除:活性碳吸附活性碳吸附淘洗去除淘洗去除强碱处理强碱处理 排除破碎的花生粒青青霉霉的的用用途途青霉素发
20、明者、英国科学家弗莱明爵士 澳大利亚病理学家霍华德.弗罗里因进行青霉素化学制剂的研究，而与弗莱明1945年诺贝尔生理学和医学奖. 图中央是青霉菌，周围是致病菌。葡萄球菌：青霉素的敏感菌根霉的用途根霉的用途:酿酒工业常用的糖化酶菌种酿酒工业常用的糖化酶菌种发酵饲料发酵饲料转化甾族化合物的生产菌转化甾族化合物的生产菌毛霉的用途毛霉的用途:生产有机酸生产有机酸生产酶制剂生产酶制剂生产腐乳、豆豉生产腐乳、豆豉对甾族化合物具转化作用对甾族化合物具转化作用 甾族甾族曲霉的用途曲霉的用途:是做酱、酿酒、制醋的主要菌种是做酱、酿酒、制醋的主要菌种食用色素食用色素生产糖化饲料有机酸酶制剂生产糖化饲料有机酸酶制剂
21、 酵母菌与人类棉花枯萎病病原病原 Fusarium oxysporum f. sp.vesinfectum (Atk.) Snyder et Hansen尖孢镰刀菌生物防治(biological control)黄曲霉毒素（aflatoxin）的理化性质青贮饲料巧制作原料来源 所需设备 制作步骤 适期刈割 调节水分含量 切碎 装填和压实 密封 管护 饲喂方法 开窖取料 品质评定 黄绿色、绿色，酸味浓，有芳香味，柔软稍湿润。 生物工程产品柠檬酸生物工程产品乳酸蛋白酶淀粉酶生物工程产品酶制剂酱油、大酱、食用醋生产发酵池第四节 蕈菌蕈菌概述蕈菌的形态结构第四节蕈菌一、概念蕈菌（Mushroom)又称伞菌通常是指那些能形成大型肉质子实体的真菌，包括大多数的担子菌和极少数的子囊菌类。食用菌蕈菌
