02 第二章 微生物主要类群的形态、结构和功能.ppt

第1页：第二章 微生物主要类群的形态、结构和功能

第二章 微生物主要类群的形态、结构和功能：本章概述。微生物世界包含了相当多样化的类群。按照现代生物学的观点，微生物可分为细胞型微生物和非细胞型微生物两大类，本章依次介绍细菌、放线菌、其他原核生物、酵母菌、霉菌和病毒的形态、结构与功能。

第2页：原核与真核微生物细胞结构比较表

原核微生物与真核微生物在细胞结构上的根本区别：下表列出两类微生物在主要生物性状上的差异。

说明：原文「DNA」一行真核栏作「与RNA、组蛋白合」，显系截断，此处按常规表述补全为「与RNA、组蛋白结合」。

第3页：第一节 细菌

第一节 细菌（Bacteria）

细菌的定义

细菌是一类个体微小、形态简单，具有细胞壁、靠二分裂繁殖的单细胞原核微生物。

与食品的关系

在自然界中细菌是分布最广、数量最多的一类生物，并与食品关系最为密切，是食品理论、工业发酵和酿造研究的主要对象。

第4页：细菌的基本形态及空间排列

一、细菌的基本形态及空间排列：细菌的基本形态有球状、杆状和螺旋状，分别被称为球菌、杆菌和螺旋菌。各类群基本形态比较稳定，菌体细胞形态和排列方式是分类的重要依据。

• （一）球菌（Coccus）
• （二）杆菌（Bacillus）
• （三）螺旋菌（Spirillum）

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第6页：杆菌的形态与类型

（二）杆菌（Bacillus）：菌细胞呈杆状的细菌称为杆菌。

• 长杆菌：长:宽＞2
• 杆菌：长:宽＝2
• 短杆菌：长:宽＜2
• 菌体两端呈钝圆状或半圆状

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第9页：螺旋菌的形态

（三）螺旋菌（Spirillum）：弯曲的杆菌称为螺旋菌，按照其弯曲的程度不同，可进一步区分不同类型。

第10页：细菌的大小及其测定方法

二、细菌的大小及其测定方法

• 细菌个体很小，通常以微米（μm）作为测量单位
• 细菌大小的表示方法因不同形态的细菌而异：球菌以直径表示，杆菌以宽×长表示，螺旋菌以宽×弯曲长度表示

第11页：细菌细胞结构及其功能

三、细菌细胞结构及其功能：本部分分为基本结构与特殊结构两部分讲述。

• （一）细菌细胞的基本结构：细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核与质粒
• （二）细菌细胞的特殊结构：荚膜、鞭毛与纤毛、芽孢

第12页：细菌细胞的基本结构

（一）细菌细胞的基本结构：细菌的基本结构包括细胞壁、细胞膜、细胞质和细胞核（核区）等，是所有细菌细胞共有的结构。

第13页：细胞壁的结构与革兰氏染色

（1）细胞壁的结构：革兰氏染色实验流程自结晶紫初染开始。

• 结晶紫染色（1min）→ 水洗 → 碘液媒染 → 乙醇脱色 → 番红复染

说明：源文本在「水洗」处截断，后续步骤按经典革兰氏染色流程补全。

第14页：革兰氏阳性菌的细胞壁

1）革兰氏阳性菌的细胞壁：G⁺菌细胞壁是一层，厚约20～80nm，由肽聚糖网架结构填充磷壁质和少量其他成分构成。

第15页：革兰氏阳性菌细胞壁结构示意

（1）细胞壁的结构：本页为细胞壁结构图示，配合讲解肽聚糖网架与壁内其他成分的层次关系。

第16页：磷壁酸的组成

磷壁酸：为多元醇（核糖醇或甘油）和磷酸的复合物，根据多元醇种类的不同可分为不同类型，是革兰氏阳性菌细胞壁的重要成分。

第17页：革兰氏阴性菌细胞壁结构示意

（1）细胞壁的结构：本页为细胞壁结构补充图示，展示细胞壁各成分的排布细节。

第18页：G+菌与G-菌细胞壁结构比较

3）革兰氏阳性菌与革兰氏阴性菌细胞壁结构的比较：G⁺菌细胞壁厚而层次简单，以肽聚糖为主并含磷壁酸；G^-菌细胞壁薄但层次复杂，肽聚糖层薄，外侧还有脂多糖、脂蛋白等组成的外膜层。

第19页：革兰氏染色原理

（2）革兰氏染色原理：关于革兰氏染色的原理，目前一般认为与细胞壁的化学组成与结构和细胞壁的渗透性有关。

• G⁺菌细胞壁致密、肽聚糖层厚，乙醇脱色时脱水使孔径缩小，结晶紫—碘复合物被保留而呈紫色
• G^-菌壁薄且含脂类多，乙醇溶解脂类后通透性增大，复合物被洗脱而呈复染的红色

第20页：细胞壁的生理功能

（2）细胞壁的生理功能：细胞壁对细胞的作用包括以下方面。

• 保持细胞形状：细胞的外形由细胞壁决定，无论原来是什么形状，一旦除掉细胞壁后的原生质体将呈球形
• 保护细胞并维持正常渗透压，参与细胞内外物质交换与抗原性、致病性等相关特性

第21页：细胞膜

2．细胞膜（cell membrane）：细胞膜是紧贴细胞壁内侧、包围细胞质的一层选择性半透膜，是细胞与外界进行物质交换和能量代谢的重要结构。

第22页：间体

间体（Mesosome）：是细胞膜内陷形成的层状、管状或囊状物，又叫中间体。与处在细胞表面的细胞膜相比，间体扩大了膜面积，与细胞呼吸、细胞壁合成及核质分裂有关。

第23页：细胞膜的生理功能

细胞膜的生理功能：细胞膜是具有高度选择性的半透膜，含有丰富的酶系，具有重要的生理功能。

• 对细胞内外物质交换起选择性屏障作用，膜上镶嵌大量渗透蛋白（渗透酶）控制营养物质进出
• 是细胞壁组分与荚膜等结构合成的场所，并参与呼吸链电子传递与能量代谢

第24页：细胞质及其内含物

细胞质（cytoplasm）

细胞质是细胞膜包裹的一团除拟核以外的胶状液态基质。

主要成分

蛋白质、核酸、脂类、多糖、水分和少量无机盐类，其中还含有核糖体、颗粒状内含物等。

第25页：细胞核与质粒

4．细胞核（nucleoid）与质粒（plasmid）

细胞核

细菌细胞核在结构和形态上都比真核生物简单，只有核区，无核膜、核仁和固定形态，一般位于细胞中央部分，呈球状、棒状或哑铃状，但不与细胞质相隔离开。

质粒

是核区以外能自主复制的环状DNA分子，携带非必需但常具重要作用的遗传信息。

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第27页：细菌细胞的特殊结构

（二）细菌细胞的特殊结构

• 2．鞭毛（flagellum）与纤毛（pilus）：与细菌运动、附着及遗传物质传递有关
• 3．芽孢（spore）：对不良环境具高度抗性的休眠体

第28页：鞭毛的结构与化学组分

鞭毛的结构与化学组分：鞭毛由鞭毛蛋白（flagellin）组成，结构上可分为基体、钩形体和丝状体三部分，是细菌的运动器官。

第29页：鞭毛着生的方式

鞭毛着生的方式：鞭毛着生的位置、数目和排列方式具有种的特异性，可分为偏端单鞭毛、偏端丛鞭毛、两端鞭毛和周生鞭毛等类型，是细菌分类鉴定的重要依据。

第30页：鞭毛的生理功能

鞭毛的生理功能：鞭毛是负责细菌运动的结构，在有鞭毛细菌的幼龄时期和有水的适宜环境中运动最为活跃；鞭毛的存在与否与运动能力也是菌种鉴定的指标之一。

第31页：纤毛

纤毛（pilus）：是某些G^-菌和少数G⁺菌细胞上伸出的数目较多、短而直的蛋白质丝或细管，遍布整个菌体，不是细菌的运动器官。纤毛有两种：普通纤毛与性纤毛，前者与附着有关，后者与遗传物质传递有关。

第32页：芽孢的概念

3．芽孢（spore）：芽孢是某些细菌生长到一定阶段，在细胞内形成的圆形或椭圆形结构，是对不良环境具抗性的休眠孢子，又叫内生孢子。

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第34页：芽孢的结构

芽孢的结构：成熟的芽孢具有多层结构，由外向内依次为芽孢外壁、芽孢衣、皮层和核心；其中芽孢核心是原生质部分，含DNA、核糖体及大量吡啶二羧酸钙盐。

第35页：芽孢的生理功能和特点

芽孢的生理功能和特点

• 含水量少、壁致密、含大量抗热性强的DPA钙盐，芽孢具有高度的抗逆性，尤其抗干燥和抗热性
• 芽孢是细菌度过不良环境的休眠体，也是食品杀菌工艺中需重点控制的对象

第36页：细菌的繁殖方式与过程

四、细菌的繁殖方式与过程：细菌的细胞通过二分裂进行无性繁殖来增加细胞数目。二分裂繁殖方式非常简单，我们人为地将细菌分裂过程分成三个阶段。

• （一）核质分裂
• （二）横隔壁形成
• （三）子细胞分离

第37页：核质分裂

（一）核质分裂：细菌的分裂首先由细胞核的分裂开始，DNA复制形成两个细胞核，随着细菌的生长，细胞核彼此分开；与此同时细胞膜向细胞质延伸，然后闭合，形成细胞质隔膜，使细胞质和细胞核分开，即完成核质分裂。

第38页：横隔壁形成

（二）横隔壁形成：随着细胞膜向内延伸，细胞壁同时由四周向内逐渐延伸，最后闭合形成横隔壁，此时两个子细胞具备了完整的细胞壁。

第39页：子细胞分离

（三）子细胞分离：前述两过程完成后，两个子细胞即开始分离，形成两个完全独立的新生细胞。根据菌种不同，子细胞分离的情况不同。

• 有的在横隔壁形成后立即分开，属于单个存在的细菌
• 有的暂时不分开，随培养时间延长逐步分开，表现为短链状排列
• 有的长期不分开，表现为长链排列

第40页：菌落的概念

五、细菌的菌落形态及其意义

菌落的概念

在固体培养基上，由一个菌细胞生长繁殖而形成具有一定形态特征的菌细胞群体叫菌落（colony）。

菌苔的概念

多个菌落相互融合成片，即形成菌苔。

第41页：菌落的特征

菌落的特征：菌落的形态具有种的特异性且具有相对的稳定性，是菌种鉴定的依据之一。观察菌落通常从大小、形状、边缘、隆起度、表面状态、颜色与透明度等方面进行。

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第43页：细菌分类系统

六、细菌分类系统：目前比较一致的看法是将生命世界分为六界，细菌属于其中的原核生物界。细菌的分类系统很不统一，目前比较受大家公认的是美国学者布瑞得（R.S.Breed）等人所建立的系统。

第44页：伯杰氏系统细菌学手册 新增类群

第九版《伯杰氏系统细菌学手册》简介

• 和以前的版本相比，在新版中增加了许多新科、新属和新种

第45页：伯杰氏手册 新的分类方法

第九版《伯杰氏系统细菌学手册》简介

• 新的版本在「细菌分类」一章中，专题论述了近代发展起来的一些新的分类方法，如数值分类、核酸在细菌分类中的应用等

第46页：第二节 放线菌

第二节 放线菌（Actinomyces）

• 是介于细菌与霉菌之间而又接近细菌的一类单细胞原核微生物；因首先发现的放线菌菌落呈放射状而得名，但并非所有放线菌都呈放射状
• 绝大多数腐生，少数寄生，广泛分布于自然界，尤以中性偏碱性土壤和有机质丰富的土壤中较多
• 突出特点是产生抗生素：目前已知的抗生素中约三分之二由放线菌产生，其中90%由链霉菌属产生

第47页：放线菌的形态特征

一、放线菌的形态特征：放线菌菌丝（hypha）大多由无隔膜分支状菌丝组成，菌丝粗约1μm，细胞质中往往有多个分散的原核。典型的放线菌菌丝由三部分构成。

• （一）基内菌丝（substrate hypha）：长在培养基内部或紧贴培养基表面，主要功能是吸收营养和水分，又称营养菌丝；有些菌种可产生色素
• （二）气生菌丝（aerial hypha）：由营养菌丝向空中伸展，较营养菌丝粗，颜色较深，能盖满整个菌落表面
• （三）孢子丝（spore hypha）：在气生菌丝上分化发育而成，形状与排列方式随菌种而异，其上产生分生孢子，是分类鉴定的重要依据

第48页：放线菌孢子丝的不同形态

放线菌孢子丝的不同形态

• 1．孢子丝直、单搓分枝
• 2．孢子丝丛生、波曲
• 3．孢子丝顶端大螺旋
• 4．孢子丝松螺旋（一级轮生）
• 5．孢子丝紧螺旋
• 6．孢子丝紧螺旋成团
• 7．孢子丝短而直（二级轮生）

第49页：放线菌的繁殖方式

二、放线菌的繁殖方式：放线菌以菌丝断裂、产生无性的分生孢子或孢囊孢子的方式繁殖，其中主要是以形成分生孢子的方式繁殖；液体通气培养中则主要采取菌丝断裂的方式。

• （一）横隔分裂：孢子丝长到一定阶段产生横隔膜，再从横隔膜处断裂形成杆状或柱状分生孢子；电镜观察表明所谓凝聚分裂实际上也属横隔分裂
• （二）形成孢子囊：游动放线菌属和孢囊链霉菌属可在气生菌丝或基内菌丝上形成孢子囊，囊内产生游动或不游动的孢囊孢子
• 放线菌的孢子一般耐干燥而不耐热，但高温放线菌属能产生含2,6-吡啶二羧酸的耐热孢子

第50页：放线菌的菌落特征

三、放线菌的菌落特征：放线菌的菌落由菌丝体组成。由于菌丝细、生长缓慢，菌落质地致密、表面呈较紧密的绒状或粉状，常产生色素并带有土腥味。

第51页：放线菌的重要类群

四、放线菌的重要类群

• 链霉菌属（Streptomyces）：菌丝无横隔，基内菌丝和气生菌丝发达，形成分生孢子，腐生；主要特点是产生抗生素，占已发现抗生素的90%
• 诺卡氏菌属（Nocardia）：一般不产生气生菌丝或仅覆极薄一层，产生分生孢子；多数好气腐生，一些种能分解烃类，用于石油脱蜡、烃类发酵和污水处理
• 小单孢菌属（Micromonospora）：无气生菌丝，基内菌丝上长出孢子梗，顶端产生一个球形或卵圆形分生孢子，部分种产抗生素
• 放线菌属（Actinomyces）：无气生菌丝和分生孢子，一般厌气或兼性厌气，致病菌多
• 链孢囊菌属（Streptosporangium）：气生菌丝的孢子丝盘曲形成孢子囊及不运动的孢囊孢子

第52页：其他原核生物

第三节 其他原核生物

• 蓝细菌（Cyanobacteria）：曾属蓝绿藻，含叶绿素a进行放氧型光合作用；核为典型原核；形态为单细胞球状、杆状或多细胞丝状，直径0.5～1.0μm至60μm；壁外有粘质鞘，可滑行运动；能固氮，是土壤形成的先驱生物
• 立克次氏体（Rickettsia）：比细菌小的病原体，多为G^-球菌或杆菌；致病性强，经节肢动物传播，如斑疹热病、落矶山斑疹伤寒；膜疏松渗漏性大，必须专性活细胞内寄生，不能在其他培养基上培养
• 衣原体（Chlamydia）：能通过细菌过滤器，仅在脊椎动物细胞质内繁殖并致病；为「能量寄生物」，酶系不完整；在脊椎动物间直接传染，如沙眼衣原体、性病淋巴肉芽肿衣原体
• 支原体（Mycoplasma）：介于细菌和立克次氏体之间，是已知能独立生活的最小生物；无细胞壁、高度多形性、能通过细菌过滤器；在含血清培养基上形成「油煎蛋形」小菌落；细胞膜含固醇
• 古细菌（Archaebacteria）：包括产甲烷菌、极端嗜盐菌、嗜热嗜酸菌；细胞壁由假肽聚糖或酸性杂多糖或蛋白质亚基构成，不含胞壁酸与D型氨基酸；16S rRNA序列既不同于真细菌也不同于真核生物，被视为「第三型生物」

第53页：第四节 酵母菌

第四节 酵母菌（yeasts）

• 是一群圆形或椭圆形单细胞、以出芽或分裂为主要繁殖方式的真菌，在分类上分布于子囊菌亚门、担子菌亚门和半知菌亚门；多数具有发酵糖类产生酒精和二氧化碳的能力
• 应用：酿酒、发面、生产蛋白质、有机酸、酶、核苷酸、辅酶、细胞色素C、维生素以及石油发酵、脱蜡等
• 危害：发酵工业的污染菌可消耗酒精并产生不良气味；耐高渗酵母可使果酱、蜂蜜及蜜饯变质；少数寄生性酵母致病

第54页：酵母菌的形态特征与大小

一、酵母菌的形态特征与大小

• 细胞形态为圆形、椭圆形、柠檬形或尖形，有的可形成假菌丝
• 细胞大小为1～5×5～30μm，最大的可达100μm
• 大小表示方法同细菌：球形用直径表示，椭圆形、卵圆形或长椭圆形用长和宽表示

第55页：酵母菌的细胞结构与功能

二、酵母菌的细胞结构与功能：酵母菌是单细胞真核微生物，具有典型的细胞结构。

• 细胞壁：幼年细胞壁薄而有弹性，以后逐渐变厚变硬；成分主要是葡聚糖和甘露聚糖，另含蛋白质、脂类，有些还含少量几丁质
• 细胞膜：与其他真核细胞相同，酿酒酵母等膜上含固醇，其生理功能尚不清楚
• 细胞质：含线粒体、内质网和高尔基体等细胞器，含70S和80S两种核糖体
• 细胞核：具备真核的特点

第56页：酵母菌的繁殖方式

三、酵母菌的繁殖方式与基本过程：酵母菌具有有性繁殖和无性繁殖两种方式。

• 一般以无性繁殖为主，方式是出芽繁殖和分裂繁殖
• 有性繁殖的主要方式是产生子囊孢子
• 具有有性繁殖产生子囊孢子的酵母菌称为真酵母；未发现有性繁殖的称为假酵母

第57页：酵母菌的无性繁殖

（一）酵母菌的无性繁殖（asexual reproduction）

• 1．出芽繁殖（budding）：又称芽殖，母细胞上形成突出体并逐渐长大，核分裂后一部分核与细胞质进入芽体，最后脱离母细胞
• 2．分裂繁殖（fission）：又称裂殖，裂殖酵母属（Schizosaccharomyces）通过类似细菌的二等分方式裂殖，母细胞先延长，中央产生隔膜，分开形成两个子细胞

第58页：酵母菌的有性繁殖

（二）酵母菌的有性繁殖（sexual reproduction）：主要是产生子囊和子囊孢子，基本过程包括质配、核配和减数分裂三个步骤。

• 质配（plasmogamy）：两个性别不同的细胞各伸出小突起相互接触融合，形成通道，两细胞质融合
• 核配（karyogamy）：两个单倍体的核移到融合管中融合成二倍体的核，此二倍体细胞称为合子
• 减数分裂：二倍体细胞的核进行一次减数分裂和1～2次有丝分裂，形成4～8个子囊孢子；形成子囊孢子的细胞称为子囊

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第60页：酵母菌的菌落特征

五、酵母菌的菌落特征

• 固体培养基表面菌落湿润、粘稠、易被接种环挑起，与细菌菌落相似但比细菌菌落大而厚
• 培养时间太长则表面呈皱缩状；菌落多为乳白色，少数呈红色、黑色
• 液体培养基中可形成菌膜、沉淀或浑浊，菌膜的形成与特征是分类特征之一

第61页：第五节 霉菌

第五节 霉菌（Mold）

• 是一类丝状真菌的统称，只是真菌中的一部分；自然界分布广泛、种类繁多，是人类最早利用的一类微生物
• 应用：酿造、工业发酵、抗菌素和酶制剂生产的重要类群，可产生淀粉酶、蛋白酶、果胶酶等；食品工业中用于酿酒、制醋、生产味精、酱油、豆腐乳等
• 危害：引起食品腐败变质或产生毒素，危害人体健康和生命

第62页：霉菌菌丝构成及其特点

一、霉菌菌丝构成及其特点

• 霉菌的生物个体称菌丝体，由营养部分和繁殖部分组成；基本单位是菌丝（hypha），为管状细丝，单细胞或多细胞，直径一般为4～6μm
• 条件适宜时菌丝顶端延长、旁侧分枝，互相交错成团，形成菌丝体（mycelium）
• 菌丝功能分化：长入基质吸收营养的称基内菌丝或营养菌丝，伸出基质外的称气生菌丝；气生菌丝进一步分化出产生孢子的繁殖菌丝或繁殖器官

第63页：

第64页：霉菌的菌丝细胞结构

二、霉菌的菌丝细胞结构：基本构造有细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核等。

• 细胞壁：不含肽聚糖，绝大多数以几丁质为主（少数含纤维素）；真菌几丁质由N-乙酰葡萄糖胺按β-1,4糖苷键连接，形成多层结构，坚韧性强
• 细胞膜：典型的单位膜结构
• 细胞质：含细胞核及各种细胞器，核糖体为80S
• 细胞核：具有完整的细胞核，由核膜、核仁、染色体和核质组成

第65页：霉菌的繁殖方式概览

四、霉菌的繁殖：霉菌繁殖能力很强、方式多样，菌丝截段即可发育成新个体，称为断裂繁殖。自然界中霉菌的繁殖包括无性繁殖和有性繁殖，下表按孢子类型对照列出。

第66页：孢囊孢子

（一）霉菌的无性繁殖 1．孢囊孢子（sporangiospore）：孢囊孢子为内生孢子。霉菌发育到一定阶段，气生菌丝顶端膨大，形成圆形、椭圆形或梨形的「囊状结构」，囊内聚集大量细胞核并与其周围的细胞质浓缩形成孢囊孢子，如根霉和毛霉。

第67页：

第68页：厚垣孢子与节孢子

（一）霉菌的无性繁殖

• 3．厚垣孢子：外生孢子，由菌丝内原生质收缩变圆、外壁变厚而形成的圆形、纺锤形或长方形无性休眠孢子，如总状毛霉（Mucor racemosus）、白地霉（Geotrichum candidum）
• 4．节孢子：外生孢子，又称粉孢子；菌丝生长到一定阶段出现许多横隔膜，然后从横隔膜处断裂，产生许多成串、短柱状的单个孢子，如白地霉的衰老菌丝断裂形成节孢子

第69页：芽孢子

（一）霉菌的无性繁殖 5．芽孢子：芽孢子为外生孢子，由菌丝细胞如同发芽一样产生小突起，经过细胞壁缩缢，最后脱离母细胞而形成圆形或椭圆形的孢子，如根霉和毛霉在液体培养基中生长即形成芽孢子。

第70页：霉菌的有性繁殖

（二）霉菌的有性繁殖：指两个性细胞同宗或异宗结合后，经过质配（plasmogamy）、核配（karyogamy）和减数分裂（meiosis）形成有性孢子的过程。

• 同宗结合：由同一孢子萌发形成的两条菌丝或性器官发生质配
• 异宗结合：不同性的两个孢子分别萌发形成的两条菌丝或性器官发生质配
• 有性孢子主要有：卵孢子（oospore）、接合孢子（zygospore）、子囊孢子（ascospore）、担孢子（basidospore）

第71页：卵孢子

（二）霉菌的有性繁殖 1．卵孢子：由同一菌丝分化成大小不同的两个配子囊，大型配子囊叫藏卵器，小型配子囊叫雄器。配子囊内细胞核进行减数分裂，在藏卵器形成一至数个单倍体卵球，在雄器内形成相应的单倍体配子核；雄器中的配子核通过受精管进入藏卵器，经质配、核配、发育等过程形成二倍体的卵孢子，如水霉（Saprolegnia）和绵霉（Achlya）。

第72页：接合孢子

（二）霉菌的有性繁殖 2．接合孢子：由菌丝生出的两个形态结构相同或相似的配子囊通过同宗或异宗结合而成。两个相邻菌丝相遇，各向对方伸出极短的侧枝称为接合子梗，两端相互吸引并在顶部形成融合膜；接合子梗顶端膨大形成原配子囊，各分化为一个顶生配子囊和一个柄细胞。融合膜消失后两个配子囊发生质配、核配，最后形成接合孢子。

第73页：子囊孢子

（二）霉菌的有性繁殖 3．子囊孢子：在子囊中形成的有性孢子称为子囊孢子，形成子囊孢子是子囊菌的主要特征。子囊菌发育到一定阶段，两条单核菌丝先分化出配子囊，经同宗或异宗结合后形成产囊丝，再发育成子囊；子囊中发生核配形成二倍体的核，经减数分裂，每个子囊通常含有2～8个子囊孢子，数目常用2ⁿ表示。

第74页：子囊果的形态

子囊果的形态：多个子囊包被在由菌丝体组成的有性子实体——子囊果中，形态、结构、大小随种而异，主要有三种类型。

• （1）闭囊壳：子囊产生于完全封闭的子囊果内
• （2）子囊壳：子囊由几层菌丝细胞组成的壁包围，成熟时出现一个小孔，通过孔口放出子囊孢子
• （3）子囊盘：仅在子囊基部有多层菌丝组成盘状，子囊平行排列于其上，形如果盘

第75页：担孢子

（二）霉菌的有性繁殖 4．担孢子：菌丝经特殊分化和有性结合形成担子，在担子细胞外壁形成的有性孢子称为担孢子，是担子菌特有的有性孢子。两条单核菌丝通过异宗结合形成双核菌丝；双核菌丝顶端细胞膨大并发生核配形成二倍体的核，经减数分裂和有丝分裂形成4个单倍体核；顶端膨大细胞发育为担子，其上长出4个担子梗，4个单倍体子核进入担子梗内发育为4个担孢子。

第76页：霉菌的菌落

五、霉菌的菌落

• 毛霉、根霉在固体培养基上呈扩散性蔓延，菌落没有规则或没有固定大小
• 多数霉菌菌落有局限性，最初呈浅色或白色，长出孢子后相应呈黄、绿、青、黑、橙等各色
• 有的霉菌产生色素，使菌落背面着色或扩散到培养基中使之变色
• 菌落比细菌、酵母菌都大，常呈绒毛状、絮状和蜘蛛网状，是鉴定霉菌的重要依据

第77页：真菌的分类系统简介

六、真菌的分类系统简介：目前大多数人采用Ainsworth（安斯沃思）系统，把真菌界分为粘菌门（Myxomycota）和真菌门（Eumycota）2个门、5个亚门、18个纲和68个目。真菌门的五个亚门如下。

• 鞭毛菌亚门（Mastigomycotina）：低等真菌，有性孢子主要是卵孢子，无性孢子可产生鞭毛，为游动孢囊孢子
• 接合菌亚门（Zygomycotina）：有性孢子为接合孢子
• 子囊菌亚门（Ascomycotina）：较高级真菌，已知四万多种，无性孢子有分生孢子、芽孢子、厚垣孢子等，有性繁殖产生子囊孢子
• 担子菌亚门（Basidiomycotina）：约两万多种，高等真菌，菌丝由多细胞组成，有性繁殖产生担孢子，包括蘑菇、木耳、银耳等食用菌
• 半知菌亚门（Deuteromycotina）：有性世代尚未发现或很少发生，只根据无性世代分类鉴定

第78页：第六节 病毒

第六节 病毒（Virus）

• 是一类比细菌更小、能通过细菌过滤器、仅含一种类型核酸（DNA或RNA）、只能在活细胞内生长繁殖的非细胞形态微生物
• 可引起人、动物和植物的传染病，可能还与癌症有关，危害极大
• 作为噬菌体对发酵工业危害极大；同时可利用其专性寄生特性进行细菌分类鉴定，利用其遗传特性开展基因工程研究

第79页：病毒的生物学特性

一、病毒的生物学特性：与细胞生物相比，病毒具有以下重要基本特征。

• 个体极小：病毒个体叫病毒粒子（viron），大小常用纳米（nm）表示，需电子显微镜放大数千倍甚至几万倍才能看见；最大约300nm（如痘病毒），最小仅10nm（如口蹄疫病毒）
• 无细胞结构：由核酸和蛋白质组成的有生命特征的核蛋白颗粒，且只含一种核酸（RNA或DNA）
• 专性活体寄生：不具备完整的酶系统，只有在活的宿主细胞内才能表现生命活动
• 抵抗力弱：对阳光、紫外线、干燥和温度都很敏感；多数对干扰素敏感，而现有抗生素对病毒无特效

第80页：病毒的基本形态和大小

二、病毒的基本形态和大小

• 外形多呈球状或似球状，少数呈杆状、丝状、弹状或砖块状，噬菌体多呈蝌蚪状
• 测量单位为纳米（nm）和埃（Å）（1nm＝10Å）；大小一般为10～250nm，大病毒可长达300nm，最小病毒直径仅10nm
• 大多数病毒能通过细菌过滤器

第81页：

第82页：病毒的增殖过程

四、病毒的增殖过程：一般分为五个连续的阶段。

• （一）吸附：先随机碰撞，再与易感细胞表面特异性结合
• （二）侵入：可通过细胞膜吞入（病毒胞饮）进入，有的仅将核酸注入而衣壳留在细胞表面
• （三）复制合成：转录mRNA→合成早期蛋白（多为非结构蛋白，如核酸多聚酶、调控蛋白）→以亲代核酸为模板复制核酸→合成晚期蛋白（主要为子代衣壳蛋白）
• （四）装配成熟：在细胞核内或细胞浆内装配形成核衣壳；有囊膜病毒的囊膜在通过核膜或细胞膜时以「出芽」方式获得
• （五）释放：或以细胞破裂方式，或以反吞饮方式释放；有的病毒可在宿主细胞间以转移方式感染

第83页：噬菌体的概念及其主要类型

五、噬菌体

• （一）概念：专门侵害细菌和放线菌等微生物的病毒称为噬菌体（phage）
• 形态学六群：1、2、3群都有尾部，1群具收缩性尾鞘，2群有长的非收缩性尾部，3群尾部很短；4、5群没有尾部，4群外壳顶端蛋白质衣壳粒较大，5群较小；6群为纤线形噬菌体

第84页：噬菌体的结构特点

（二）噬菌体的结构特点：头部呈六角晶柱形，经染色处理和高度放大可观察到呈20面体结构，由蛋白质组成外壳，内含核酸。尾部由一个中空的管状体尾髓和可收缩的蛋白质尾鞘组成；与头部相接处呈收隘部分，称为颈部；尾端具有六边形基片，其上生出六个刺突，并缠绕着六根细长的尾丝。

第85页：噬菌体的化学成分

噬菌体的化学成分：绝大部分是核酸和蛋白质，占病毒粒子重量的90%以上，其中核酸占40%～50%。

• 按核酸类型分有DNA噬菌体和RNA噬菌体，一般多为DNA噬菌体，近年也发现不少RNA噬菌体
• 核酸链有单链也有双链：1、2、3三群由双链DNA组成；4、6群为DNA单链；5群为RNA单链
• 某些噬菌体核酸含异常碱基：大肠杆菌T系偶数噬菌体无胞嘧啶而代之以5-羟甲胞嘧啶；某些枯草菌噬菌体DNA中无胸腺嘧啶而代之以尿嘧啶或羟甲基尿嘧啶

第86页：烈性噬菌体和温和性噬菌体

（三）烈性噬菌体和温和性噬菌体：噬菌体感染细菌后可产生两种后果——增殖并引起细菌裂解，或不增殖而使细菌建立带噬菌体基因的溶原状态（lysogenic state）。

• 烈性噬菌体（virulent phage）：能在敏感细菌中增殖使之裂解的噬菌体，其复制过程与一般病毒相似
• 温和性噬菌体（temperate phage）：侵入后不增殖而隐蔽下来，基因插入寄主基因组并随其复制，也称溶原性噬菌体；带有噬菌体基因组的细菌称溶原性细菌，整合在核上的噬菌体核酸称原噬菌体（prophage），可随细菌分裂代代相传
• 溶原状态有时能自发终止，导致噬菌体增殖并引起细菌裂解；紫外线照射或烷化剂处理可显著提高这一转变频率

第87页：噬菌体的监测方法

（四）噬菌体的监测方法：噬菌体极微小，光学显微镜下不能看见，在人工培养基上又不能生长，只能用间接方法监测。

• 利用噬菌体对寄主的高度特异性，以敏感菌株对其进行培养
• 侵染后可引起裂解：观察含敏感菌株的琼脂平板上是否出现噬菌斑，或含敏感菌的液体培养基是否变清
• 常用方法有载片快速检测法、单层琼脂法和双层琼脂法

第88页：噬菌体与发酵工业的关系

（五）噬菌体与发酵工业的关系：深层通气培养使发酵液被噬菌体侵染的机会增多，一个细菌感染一个噬菌体后在10min至2h左右就能释放10个至数百个子代噬菌体，短时间内即出现溶菌现象，造成异常发酵甚至停产。

• 抗生素发酵污染：1947年灰色链霉菌发酵生产链霉素时曾因噬菌体感染出现溶菌、培养液变黑、效价不上升；金色链霉菌四环素发酵亦有类似报道
• 食品工业污染：乳酸菌、醋酸菌、棒状杆菌发酵一旦受相应噬菌体感染，发酵减慢甚至停止，菌体迅速消失
• 细菌鉴定和分型：噬菌体作用具有种和型的特异性，已用于将金黄色葡萄球菌分为72型
• 诊断和治疗：将已知噬菌体加入被检材料孵育，效价增长即证实存在相应细菌；对耐药菌创伤感染可用相应噬菌体治疗，葡萄球菌、链球菌尤其是绿脓杆菌噬菌体已取得良好效果
• 分子生物学工具：噬菌体基因数目少、突变株易辨认选择，可用于研究基因的排列顺序和功能