真核微生物专业专家讲座

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第三章 真核微生物形态、结构和功效,细胞核含有核膜；,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；,第一节真核微生物概述,含有上述特征微小生物,一、真核生物：,真核微生物专业专家讲座,第1页,二、类群,菌物界,假菌,真核微生物,真菌,植物界：单细胞藻类,动物界：原生动物,霉菌,酵母菌,覃菌（蘑菇）,丝状真菌,单细胞真菌,大型真菌,真核微生物种类约占微生物总数,95%以上。从个体形态、群体,形态、营养吸收、代谢类型、代谢产物、遗传特征、和生态分布诸,方面，真核微生物都展现出一幅多样化画面。,粘菌,真核微生物专业专家讲座,第2页,三、真核微生物细胞结构,（一）细胞壁,1、真菌细胞壁,主要是,多糖,多糖,葡聚糖：酵母菌,甘露聚糖：酵母菌、高等真菌,纤维素：低等真菌,壳多糖,-几丁质：高等真菌,同一真菌不一样生长阶段，菌丝不一样部位成份不一样,真核微生物专业专家讲座,第3页,2、藻类细胞壁-纤维素,二、鞭毛和纤毛（,flagellum/cillum),鞭毛,鞭杆（,9+2）,基体（,9+0）,过渡区,一对中央微管,9个微管二联体,A亚纤维,B亚纤维,真核微生物专业专家讲座,第4页,三、细胞质膜（略）,四、细胞核（略）,五、细胞质和细胞器,主要了解微体、液泡、膜边体、几丁质酶体、氢化酶体概念和功效,真核微生物专业专家讲座,第5页,本章主要内容,-,真菌：,1.,真菌是一类低等真核生物,其特点以下：,含有细胞核，进行有丝分裂；,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、叶分化；,3.以产生有性孢子和无性孢子二种形式进行繁殖,；,4.营养方式为化能有机营养（异养）、好氧；,5.不运动（仅少数种类游动孢子有1-2根鞭毛）；,6.,种类繁多，形态各异、大小悬殊，细胞结构多样。,真核微生物专业专家讲座,第6页,第二节 酵母菌,一、概念,酵母菌（,yeast）是一群单细胞真核微生物。这个术语也是,无分类学意义普通名称，通惯用于以,芽殖,或,裂殖,来进行无性,繁殖单细胞真菌，以与霉菌区分开。有些可产生,子囊孢子,进行,有性繁殖。,真核微生物专业专家讲座,第7页,二、分布及与人类关系,1、多分布在含糖偏酸性环境，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、主要微生物资源,3、主要科研模式微生物,啤酒酵母,（,Saccharomyces cerevisae,）,第一个完成全基因组序列测定真核生物（,1997）,4、有些酵母菌含有危害性,酵母菌是人类第一个,“,家养微生物,”,有些酵母菌能引发皮肤、呼吸道、消化道、泌尿生殖道疾病,真核微生物专业专家讲座,第8页,二、 酵母菌,三、形态结构,1、个体形态,卵圆、圆、圆柱、梨形等单细胞，其细胞直径普通比细菌粗,10倍,左右。有酵母菌子代细胞连在一起成为链状，称为假丝酵母。,真核微生物专业专家讲座,第9页,2、细胞结构,（,1）细胞壁-三明治状,外层：甘露聚糖,内层：葡聚糖,中间：蛋白质,蜗牛酶,（,2）细胞膜,酵母菌细胞膜上有维生素,D前体,麦角甾醇,真核微生物专业专家讲座,第10页,（,3）细胞核,2m质粒，1967年在酿酒酵母中发觉闭合环状超螺旋DNA分子，长约2m，故名。复制受核基因控制，功效不清，但可用于基因调控、染色体复制，也可构建真核载体组建,“,工程菌,”,（,4）液泡,成熟细胞,真核微生物专业专家讲座,第11页,四、菌落特征,与细菌菌落类似，但普通较细菌菌落大且厚，表面湿润，,粘稠，易被挑起，多为乳白色，少数呈红色。,真核微生物专业专家讲座,第12页,五、繁殖方式和生活史,1、无性繁殖,1）芽殖,主要无性繁殖方式，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。,少数酵母菌能够象细菌一样借细胞横割分裂而繁殖，,比如裂殖酵母。,2）裂殖,3）无性孢子,掷孢酵母菌能够产生肾形掷孢子，以喷射机制射出。,有酵母如白假丝酵母在假菌丝顶端产生厚垣孢子,。,真核微生物专业专家讲座,第13页,假酵母：只能进行无性繁殖酵母菌,真酵母：含有有性繁殖酵母菌,假菌丝,：酵母菌以芽殖方式繁殖，假如子细胞与母细胞不马上分离，其间只以狭小面积相连，这种呈藕节状细胞串称为假菌丝。假如细胞相连间横隔面积与细胞一致，这种竹节状细胞串称为,真菌丝,。,五、繁殖方式和生活史,1、无性繁殖,真核微生物专业专家讲座,第14页,酵母菌芽殖过程,1泡；2小管；3核；4液泡,酵母菌假菌丝形成 图中,1、2、3、4 是出芽次序,真核微生物专业专家讲座,第15页,五、繁殖方式和生活史,2、有性繁殖,酵母菌以形成子囊和子囊孢子形式进行有性繁殖,：,1）两个性别不一样单倍体细胞靠近，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，而原有营养,细胞就成为子囊。子囊孢子萌发形成单倍体营养细胞。,真核微生物专业专家讲座,第16页,（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独立存在，有三种类型,：,1）营养体只能以单倍体形式存在（核配后马上进行减数分裂）,2）营养体只能以双倍体形式存在（核配后不马上进行减数分裂）,3）营养体既能够单倍体也能够双倍体形式存在，都可进行出芽繁殖。,酵母菌中还未发觉其有性阶段被称为假酵母,真核微生物专业专家讲座,第17页,单双倍体型,(,以啤酒酵母为代表,),特点：,单倍体营养细胞和双倍体营养细胞均可进行芽殖。营养体既能够单倍体形式也能够双倍体形式存在；在特定条件下进行有性生殖。,单倍体和双倍体两个阶段同等主要,形成世代交替,真核微生物专业专家讲座,第18页,单倍体型,(以八孢裂殖酵母为代表),特点:,营养细胞是单倍体；无性繁殖以裂殖方式进行；双倍体细胞不能独立生活，因为,双倍体阶段短，一经生成马上减数分裂。,真核微生物专业专家讲座,第19页,双倍体型,(以路德类酵母为代表),特点：,营养体为双倍体，不停进行芽殖，双倍体营养阶段长，,单倍体子囊孢子在子囊内发生接合。单倍体阶段仅以子囊孢子形式存在,，故不能独立生活。,真核微生物专业专家讲座,第20页,第三节 霉 菌,一、概念,霉菌（mold）是一些“丝状真菌”统称，不是分类学上名词。,霉菌菌体均由分枝或不分枝菌丝（hypha）组成。许多菌丝交织在,一起，称为菌丝体（mycelium）。,真核微生物专业专家讲座,第21页,二、分布特点及与人类关系,在自然界分布极广；,霉菌同人类生产、生活关系亲密，是人类实践活动中最早,认识和利用一类微生物。,食物、工农业制品霉变；,全世界平均每年因为霉变而不能食（饲）用谷物约占,2%。,有用物品生产；,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。,引发动植物疾病；,我国在,1950年发生麦锈病和1974年发生稻瘟病，使小麦和,水稻分别减产了60亿千克。,腐生型霉菌在自然界物质转化中也有十分主要作用；,真核微生物专业专家讲座,第22页,三、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,为菌丝延长和细胞核裂殖增多,以及细胞质增加。,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，从外观看即使像,多细胞，但横隔膜上有小孔，使,细胞质和细胞核能够自由流通，,而且每个细胞功效也都相同。,真核微生物专业专家讲座,第23页,1.菌丝,菌丝功效,营养菌丝,气生菌丝,繁殖菌丝,霉菌菌丝直径约为,210,m,m，比普通细菌和放线菌菌丝大几到几十倍。,真核微生物专业专家讲座,第24页,2.菌丝特化,营养菌丝和气生菌丝对于不一样真菌来说，在它们长久,进化过程中，对于对应环境条件已经有了高度适应性，并明,显地表现在产生各种形态和功效不一样特化结构上。也称菌丝,变态。,真核微生物专业专家讲座,第25页,1)营养菌丝特化,（,1）匍匐菌丝(stolon)、假根(rhizoid)：,类似树根，吸收营养，,功效是固着和吸收营养。,真核微生物专业专家讲座,第26页,（,2）吸器(haustorium)：,一些专性寄生真菌从菌丝上分化出来,旁枝，侵入细胞内分化成指状、球状或丝状，用以吸收细胞,内营养。,1)营养菌丝特化,真核微生物专业专家讲座,第27页,（,3）附着胞(appressorium),：,许多植物寄生真菌在其芽管,或老菌丝顶端发生膨大，分泌粘性物，借以牢靠地粘附在,宿主表面，这一结构就是附着胞，附着胞上再形成纤细,针状感染菌丝，以侵入宿主角质层而吸收营养。,1)营养菌丝特化,真核微生物专业专家讲座,第28页,（,4）附着胞：,当感染植物时候，这种附着胞,牢牢地附着到宿主叶片表面，,而且经过提升附着胞内渗透压活,性物质浓度产生巨大膨压，,射出一钉状结构进入植物细胞，,为真菌感染炸开一条通道。,真菌禾生刺盘孢（,C. Graminicola）,附着胞压力为5.35Mpa；,M. grisea附着胞压力8.0Mpa，,相当于我们用高压蒸汽灭菌压力,（0.1Mpa）50-80倍。,1)营养菌丝特化,真核微生物专业专家讲座,第29页,（,4）附着胞：,1)营养菌丝特化,真核微生物专业专家讲座,第30页,（,5）附着枝(hyphopodium)：,若干寄生真菌由菌丝细胞生出,1-2,个细胞短枝，以将菌丝附着于宿主上，这种特殊结构即,附着枝。,1)营养菌丝特化,真核微生物专业专家讲座,第31页,（,6）菌核(sclerotium),：,是一个休眠菌丝组织。由菌丝,密集地交织在一起，其外层教坚硬、色深，内层疏松，大多呈白色。,1)营养菌丝特化,真核微生物专业专家讲座,第32页,（,6）菌核：,假菌核，是寄生性真菌与宿主共同形成，比如冬虫夏草，,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。,1)营养菌丝特化,真核微生物专业专家讲座,第33页,7）菌环(ring)：,菌丝交织成套状,8）菌网(net)：,菌丝交织成网状,捕虫菌目（,Zoopagales）在长久自然进化中形成特化结构，,特化菌丝组成巧妙网，能够捕捉小型原生动物或无脊椎动物，,捕捉物死后，菌丝伸入体内吸收营养。,1)营养菌丝特化,真核微生物专业专家讲座,第34页,2）气生菌丝特化,（,1）结构简单子实体：,分生孢子头，孢子囊，担子（有性）等。,子实体,(fruiting body)：指在里面或上面可产生无性或有性孢子，有一定形状和结构任何菌丝体组织。,真核微生物专业专家讲座,第35页,2）气生菌丝特化,（,2）结构复杂子实体：无性和有性两类,真核微生物专业专家讲座,第36页,子囊果：能产生有性孢子、结构复杂子实体。,2）气生菌丝特化,真核微生物专业专家讲座,第37页,四、菌落,由粗而长分枝状菌丝组成，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，有没有固定大小。,各种霉菌，在一定培养基上形成菌落大小、形状、颜色等相,对稳定，所以菌落特征也为分类依据之一。,菌落正面菌丝颜色比反面深，菌落中心菌丝颜色比菌落边缘深。,真核微生物专业专家讲座,第38页,一、 霉菌,四、菌落,真核微生物专业专家讲座,第39页,曲霉菌落,病原真菌菌落,青霉菌落,真核微生物专业专家讲座,第40页,五、霉菌繁殖方式及生活史,霉菌繁殖方式,无性孢子,有性孢子,菌丝断片,1）无性孢子繁殖,1、繁殖方式,不经两性细胞配合，只是营养细胞分裂或营养菌丝,分化（切割）而形成新个体过程。,无性孢子有：,厚垣孢子、节孢子、分生孢子、孢囊孢子等,。,真核微生物专业专家讲座,第41页,霉菌无性孢子,厚垣孢子,节孢子,孢囊孢子,芽生孢子,分生孢子,真核微生物专业专家讲座,第42页,霉菌无性孢子,厚垣孢子,节孢子,孢囊孢子,芽生孢子,分生孢子,真核微生物专业专家讲座,第43页,节孢子,：,菌丝生长到一定阶段时出现横隔膜，然后从隔膜处断裂而形成细胞称为节孢子。如白地霉产生节孢子。,厚垣孢子,：,一些霉菌种类在菌丝中间或顶端发生局部细胞质浓缩和细胞壁加厚，最终形成一些厚壁休眠孢子，称为厚垣孢子。如毛霉属中总状毛霉。,真核微生物专业专家讲座,第44页,孢囊孢子,：,在孢子囊内形成孢子叫孢囊孢子。孢子囊是由菌丝顶端细胞膨大而成，膨大部分下方形成隔膜与菌丝隔开，膨大细胞原生质分化成许多小块，每小块可发育成一个孢子。孢囊孢子有两种类型，一个为生鞭毛，能游动叫游动孢子，如鞭毛菌亚门中绵霉属；另一个是不生鞭毛，不能游动叫静孢子，如接合菌亚门中根霉属。,真核微生物专业专家讲座,第45页,分生孢子,：是在生殖菌丝顶端或已分化分生孢子梗上形成孢子，分生孢子有单生、成链或成簇等排列方式，是子囊菌和半知菌亚门霉菌产生一类无性孢子。,真核微生物专业专家讲座,第46页,1、繁殖方式,2）有性孢子繁殖,两个性细胞结合产生新个体过程：,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,染色体数是二倍（,2n）。,c）减数分裂：,含有双倍体细胞核经过减数分裂，核中,染色体数目又恢复到单倍体状态。,真核微生物专业专家讲座,第47页,1、繁殖方式,2）有性孢子繁殖,霉菌有性孢子繁殖特点：,a）霉菌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，在普通培养基上不常见。,b）有性繁殖方式因菌种不一样而异，有两条营养菌丝就能够直接,结合，有则由特殊性细胞（性器官）-配子囊或由配,子囊产生配子来相互交配，形成有性孢子。,c）核配后普通马上进行减数分裂，所以菌体染色体数目为单倍，,双倍体只限于接合子。,d）霉菌有性繁殖存在同宗配合和异宗配合两种情况。,e）霉菌有性孢子包含接合孢子、卵孢子、子囊孢子、担孢子,等。,真核微生物专业专家讲座,第48页,2、生活史,无性繁殖阶段,；,菌丝体（营养体）在适宜条件下产生无性孢子，,无性孢子萌发形成新菌丝体，屡次重复。,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，再萌发形成新菌丝体。,有一些霉菌，至尽还未发觉其生活史中有有性繁殖阶段，,这类真菌称为半知菌,真核微生物专业专家讲座,第49页,卵孢子,：菌丝分化成形状不一样雄器和藏卵器，雄器与藏卵器结合后所形成有性孢子叫卵孢子（,oospore）,。（徳氏腐霉）,真核微生物专业专家讲座,第50页,接合孢子,孢囊孢子,接合孢子,：由菌丝分化成两个形状相同、但性别不一样配子囊结合而形成有性孢子叫接合孢子,(zygospore),。（根霉、毛霉）,真核微生物专业专家讲座,第51页,子囊孢子,分生孢子,子囊孢子,：菌丝分化成产囊器和雄器，二者结合形成子囊，在子囊内形成有性孢子即为子囊孢子,(ascospore),真核微生物专业专家讲座,第52页,担孢子,：菌丝经过特殊分化和有性结合形成担子，在担子上形成有性孢子即为担孢子（,basidiospore）。（担子菌）,真核微生物专业专家讲座,第53页,3、霉菌孢子与细菌芽孢比较,真核微生物专业专家讲座,第54页,第四节 蕈 菌,蕈菌（mushroom）又称伞菌，也是一个通俗名称，是指那些能形成大型肉质子实体真菌，包含大多数担子菌类和极少数子囊菌类。能够食用蕈菌称食用菌（edible mushroom），当前发觉有各种。,真核微生物专业专家讲座,第55页,一级菌丝,：,担孢子萌发，形成由许多单核细胞组成菌丝，称一级菌丝 。,二级菌丝,：,不一样性别一级菌丝发生接合后，经过质配形成了由双核细胞组成二级菌丝 。,三级菌丝,：,到条件适当时，大量二级菌丝分化为各种菌丝束，即为三级菌丝,。,子实体形成,：,菌丝束在适宜条件下会形成菌蕾，然后再分化、膨大成大型子实体 。,1、菌丝分化,真核微生物专业专家讲座,第56页,担孢子形成,：,子实体成熟后，双核菌丝顶端膨大，细胞质变浓厚，在膨大细胞内发生核配形成二倍体核。二倍体核经过减数分裂和有丝分裂，形成,4个单倍体子核。这时顶端膨大细胞发育为担子，担子上部随即突出4个梗，每个单倍体子核进入一个小梗内，小梗顶端膨胀生成担孢子。,真核微生物专业专家讲座,第57页,2、锁状联合（clamp connection,）,锁状联合确保了双核菌丝在进行细胞分裂时，每节（每个细胞）都能含有两个异质（遗传型不一样）核，为进行有性生殖，经过核配形成担子打下基础。锁状联合是双核菌丝判定标准，凡是产生锁状联合菌丝均可断定为双核。锁状联合也是担子菌亚门显著特征之一。,真核微生物专业专家讲座,第58页,3、子实体结构,真核微生物专业专家讲座,第59页,