高中生物竞赛微生物学基础知识.docx

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高中生物竞赛微生物学基础知识

《微生物基础知识》

一、微生物的简介

1.微生物是一切肉眼看不见或看不清的微小生物的总称；

2.微生物难以认识的原因：

个体微小；外貌不显；杂居混生；因果难联

3.微生物的五大共性：

①体积小，面积大；②吸收多，转化快；③生长旺，繁殖快；④适应强，易变异；⑤分布广，种类多。

二、原核生物的形态、构造和功能

（一）细菌

✓细胞的形态：

球状、杆状和螺旋状三大类

✓细胞的构造：

I.一般构造：

细胞壁、细胞膜、细胞质和核区；

（1）细胞壁：

细菌的细胞壁除了绝大多数的真细菌以肽聚糖为基本成分；

G+和G-细胞壁成分的比较

成分

占细胞壁干重的比例%

G+细菌

G-细菌

肽聚糖

含量很高

含量很低

磷壁酸

含量较高

0

脂质

一般无

含量较高

蛋白质

0~少量

含量较高

G+细菌（金黄色葡萄球菌）肽聚糖：

①双糖单位；②四肽尾；③肽桥

说明：

溶菌酶使肽糖中的糖苷链断裂，而青霉素是干扰短肽之间肽键的形成

G+细菌磷壁酸的功能：

①通过分子上的大量负电荷浓缩细胞周围的Mg2+，以提高细胞膜上一些合成酶的活性；②贮藏元素；③调节细胞内自溶素的活力，借以防止细胞因自溶而死亡；④作为噬菌体的特异性吸附受体；⑤赋予G+细菌特异的表面抗原，因而可用于菌种鉴定；⑥增强某些致病菌对宿主细胞的粘连，避免被白细胞吞噬，并有抗补体作用。

G-细菌（大肠杆菌）肽聚糖：

结构基本相同，差别在于①四肽尾的第三个氨基酸分子不是L-Lys，由m-DAP所替代；②没有肽桥

（1）外膜是G-细菌细胞壁所特有的结构，化学成分为脂多糖（LPS）（类脂A、核心多糖和O-特异侧链组成）、磷脂和若干种外膜蛋白；

Ø脂多糖层的功能：

①是革兰氏阴性细菌致病物质－内毒素的物质基础；②吸附镁、钙离子；③决定G-表面抗原；④噬菌体受体位点。

内壁层紧贴细胞膜，厚2-3nm，由肽聚糖组成。

与G＋区别在于：

交联低，肽链中的L-Lys往往被二氨庚二酸取代（DAP），无特殊肽桥。

（二）古生菌

1.种类：

产甲烷菌及大多数嗜极菌（极端嗜盐菌、极端嗜热菌、热原体属）

2.古生菌细胞膜的某些独特性和多样性

（1）磷脂的亲水头部仍为甘油组成，但疏水尾却由长链烃组成，一般都是由异戊二烯的重复单位组成；

（2）亲水头部与疏水尾部之间通过特殊的醚键连接成甘油二醚或二甘油四醚，而在其他原核微生物或真核生物中则是通过醚键把甘油与脂肪酸连在一起的；

（3）古生菌的细胞膜中存在着独特的单分子层或单、双分子层混合膜

（4）在甘油的C3位上，可连接多种与真细菌和真核生物细胞膜上不同的基团；

（5）细胞膜上含有多种独特的脂质，如：

细菌红素，番茄红素等

（三）缺壁细菌（L型细菌、原生质体、球状体、支原体）

①原生质体protoplast：

人工条件下用溶菌酶除去细胞壁或用青霉素抑制细胞壁合成后形成的球形结构。

一般由G＋形成。

②球形体spheroplast：

残留部分细胞壁的球形结构，一般由G－形成。

具有对渗透压敏感；有鞭毛也不运动；对噬菌体不敏感；细胞不能分裂等特点。

③细菌L型：

一种由自发突变形成无完整细胞壁的变异型，在固体培养基表面形成“油煎蛋”状小菌落。

④支原体：

长期进化形成的无细胞壁、形态多变的G－细菌。

（四）革兰氏染色机制

1.革兰阳性菌细胞壁结构较致密,肽聚糖层厚,脂质含量少,乙醇不易透入;而阴性菌细胞壁结构较诉讼,肽聚糖层少,脂质含量高,乙醇易透入；

2.革兰阳性菌的等电点在2-3,而阴性菌等电点在4-5,所以在相同PH下,阳性菌带的负电荷比阴性菌带的多,所以阳性菌更容易与碱性的结晶紫染料牢固结合且不易被脱色；

3.革兰氏阳性菌内有大量的核糖核酸镁盐,能与结晶紫和典结合成大分子复合物,不易被乙醇脱色.而阴性菌内哈有极少的核糖核酸镅盐,吸附的染料少,形成的复合物分子也较小,故易被乙醇脱色。

4.革兰氏染色的过程：

①初染：

结晶紫使菌体着上紫色；②媒染：

碘和结晶紫形成脂溶性大分子复合物，分子大，能被细胞壁阻留在细胞内；③脱色：

酒精脱色，细胞壁成分和构造不同，出现不同的反应；④复染：

沙黄复染，增加脱色菌与背景的反差并区别于未脱色菌。

5.

（1）常见的革兰氏阳性菌：

葡萄球菌属，链球菌属，李式杆菌属，丹毒丝菌属，肾杆菌属，芽孢杆菌属，梭菌属，分支杆菌属，放线菌属，奴卡菌属，棒状杆菌属，红球菌属，炭疽杆菌，丹毒杆菌，破伤风杆菌，李氏杆菌，产气荚莫杆菌，气肿疽杆菌，结核杆菌；

（2）常见的革兰氏阴性菌：

大肠杆菌，变形杆菌、痢疾杆菌、肺炎杆菌、布氏杆菌、产气夹膜杆菌、流感（嗜血）杆菌、副流感（嗜血）杆菌、卡他（摩拉）菌、不动杆菌属、耶尔森菌属、嗜肺军团菌、百日咳杆菌、副百日咳杆菌、志贺菌属、巴斯德菌属、霍乱弧菌、副溶血性杆菌。

II.特殊情况下形成的特殊构造：

鞭毛、菌毛、性菌毛、糖被和芽孢等

1.糖被：

（糖被按其有无固定层次、层次厚薄又可分为【荚膜、微荚膜、黏液层、菌胶团】）

①荚膜（capsule）

荚膜是某些细菌细胞壁外面覆盖的一层透明粘性物质。

荚膜由90%以上的水和多糖或多肽的聚合物组成。

折光率低，可用负染法观察。

它具有抵抗干燥；加强致病力，免受吞噬；堆积某些代谢废物；贮存营养物质等功能。

（1）糖被的功能及应用

①功能：

保护作用；贮藏养料，以备营养缺乏时重新利用；作为透性屏障和离子交换系统，以保护细菌免受重金属离子的毒害；表面附着作用；细菌间信息识别作用；堆积代谢废物。

2.鞭毛和菌毛

（1）鞭毛（flagellum）是某些细菌表面一种纤细呈波状的丝状物，是细菌运动器官。

鞭毛的直径是20-25nm，长超过菌体若干倍。

可通过电镜或特殊染色法观察鞭毛。

鞭毛由鞭毛丝、鞭毛钩和基体三部分组成，其主要成分为蛋白质。

鞭毛的运动具有趋光性和趋化性。

鞭毛的着生位置与数目，可作为分类依据。

（2）菌毛（fimbria，pilus）又称纤毛，是某些菌体表面存在的短而多的附属物。

纤毛比鞭毛更短、更细，且直而硬，数量很多，不具有运动功能，其作用是作为附着到哺乳动物细胞或其他物体的工具。

（3）性菌毛（F菌毛）的构造和成分与菌毛相同，但比菌毛长。

数量仅一至少数几根。

性菌毛一般见于革兰氏阴性细菌的雄性菌株中。

性菌毛的功能和雌性菌株的有性接合有关，在接合中传递遗传物质。

3.芽孢（spore,endospore）

某些细菌在其生长发育后期，在营养细胞内形成圆形或椭圆形、壁厚、含水量极低、抗逆性极强的休眠体，称为芽孢。

芽孢位于菌体的中央或末端。

每一细胞仅形成一个芽孢，反之，一个芽孢经萌发后也只能生成一个菌体，所以芽孢没有繁殖功能，是细菌度过不良环境的一种方式。

（1）芽孢的结构：

有多层，主要包括芽孢外壁、芽孢衣、皮层和核心。

（2）芽孢的形成过程：

营养细胞中的DNA浓缩形成束状→质膜内陷→前芽孢双层膜形成→合成DPA→皮层合成→芽孢衣合成→芽孢囊裂解。

芽孢是细菌分类、鉴定中的重要形态指标及灭菌标准的重要参数。

4.伴孢晶体

少数芽孢杆菌，如Bacillusthuringiensis（苏云金芽孢杆菌）在形成芽孢的同时，会在芽孢旁形成一个菱形或双锥形的碱溶性蛋白晶体（即δ内毒素）称为伴胞晶体。

它对昆虫，尤其是鳞翅目昆虫的幼虫有毒杀作用，故可制成细菌杀虫剂。

✓细菌的繁殖与群体形态

1.细菌的繁殖

（1）裂殖：

二分裂、三分裂、复分裂

（2）芽殖

细菌分裂过程：

菌体伸长，核质体分裂→形成横隔壁→子细胞分离

2.菌落形态

菌落是由单个或少数几个细胞在适宜的固体培养基表面或内部生长繁殖到一定程度形成肉眼可见的有一定形态结构的子细胞群体。

若多个菌落连成一片则称为菌苔。

菌落形态包括大小、形状、隆起、边缘、表面状态、表面光泽、质地、颜色等等。

3.细菌菌落的特征

一般都较小，菌落与培养基结合不紧密，用接种针容易挑起，多数表面较光滑、湿润、较粘稠，易挑取，质地均匀，色泽多样。

1.2.放线菌（Actinomycetes）

放线菌为细菌中的一个特殊类群。

因其在固体培养基上呈辐射状生长而得名,是丝状分枝细胞的细菌。

细胞核属于原核，直径在0.5－1.5μm、长度在50－600μm之间，细胞壁的化学成份与细菌相仿，G＋，行无性繁殖,是细菌类中进化较高级的类群。

一般分布在含水量低、有机质丰富的中性偏碱性土壤中，有特殊土腥味。

大多数是腐生菌，少数寄生；多数异养，好氧。

突出特性是产各种抗生素。

（1）形态与结构

由菌丝构成，直径0.2-1.2μm，无横隔，仍是单细胞。

菌丝由于形态与功能不同分为营养菌丝、气生菌丝与孢子丝。

营养菌丝又称基内菌丝，长在培养基内，主要功能为吸收营养物；气生菌丝是由营养菌长出到培养基外,伸向空中的菌丝，其功能是分化产生孢子丝;孢子丝是放线菌生长发育到一定阶段，在其气生菌丝上分化出可以形成孢子的菌丝，孢子丝的形态多样，孢子丝发育到一定阶段，其顶端形成分生孢子。

不同放线菌的基内菌丝、气生菌丝的颜色可不同，孢子丝和孢子的形状各异，是分类依据之一。

（2）繁殖

放线菌通过无性孢子及菌丝片断等进行繁殖，其中以无性孢子为主。

大多数放线菌通过产生横隔膜的方式使孢子丝分裂成为一串分生孢子。

少数放线菌在菌丝上产生孢子囊，孢子囊成熟后破裂，释放出大量的孢囊孢子。

放线菌可通过菌丝断裂而繁殖。

（3）放线菌的菌落特征

放线菌的菌落介于霉菌与细菌菌落之间，质地致密、坚实干燥、多皱，菌落较小，与培养基结合紧密，由于菌丝及孢子含色素，菌落呈一定色泽。

1.3蓝细菌

蓝细菌（Cyanobacteria）：

是一类含叶绿素、进行产氧性光合作用的大型原核生物。

有些种类的细胞特化为异形胞，具固氮功能。

由于具有含水量丰富和储存有营养物质的荚膜、能进行光合作用的类囊体、固定CO2抵的羧酶体，以及抗干燥的厚垣孢子，可在贫瘠沙滩荒岩上生长，故被称为“先锋生物”。

蓝细菌的细胞几种特化形式：

异形胞、静息孢子、链丝段、内孢子

1.4立克次氏体、支原体和衣原体

①立克次氏体（Rickettsia）

立克次氏体是介于细菌和病毒之间、专性真核活细胞内寄生的G－原核生物。

多数无滤

过性，细胞形态多变，不运动。

有不完整的产能代谢途径，抵抗性差。

②支原体（Mycoplasma）

支原体是介于细菌和立克次氏体之间、无细胞壁的原核生物，柔软，可通过滤器，细胞

膜含甾醇类。

已知的可独立生活的、最小的细胞型生物。

可人工培养，形成“油煎蛋”状菌

落。

③衣原体（Chlamydia）

衣原体是介于立克次氏体和病毒之间、专性活细胞的能量寄生性的G－原核生物。

具滤过性，有不完整的酶系统。

在其生活史中有原体、始体、包涵体等形态。

三、真核微生物的形态、构造和功能

1.真核微生物概述

（1）真核生物是—大类细胞核具有核膜，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多种细胞器的生物。

真菌、显微藻类和原生动物等是属于真核生物类的微生物，故称为真核微生物。

真核微生物主要包括属于植物界的显微藻类、属于动物界的原生动物和属于“菌物界”的真菌等微生物。

真核生物细胞与原核生物细胞相比，有显著的差异：

真核生物细胞中存在着许多由膜包围着的细胞器和有核膜包裹的完整细胞核。

（2）“菌物界”这个名词是我国学者裘维著等于1990年提出的，是指与动物界、植物界相并列的一大群无叶绿素、依靠细胞表面吸收有机养料、细胞壁一般含有几丁质的真核微生物。

一般包括真菌、粘菌和假菌（卵菌等）3类。

（3）真菌是最重要的真核微生物，其特点是：

①无叶绿素，不能进行光合作用；②一般具有发达的菌丝体；③细胞壁多数含几丁质；④营养方式为异养吸收型；⑤以产生大量无性和（或）有性孢子的方式进行繁殖；⑥陆生性较强。

（4）真菌按其形态特征可分为酵母菌、霉菌和蕈菌3类。

2.真核微生物的细胞构造

真核微生物的细胞主要构造有细胞质膜、细胞质、细胞核（真核）和许多执行特殊生理

功能的细胞器，有的种类还有细胞壁、鞭毛和纤毛等特殊构造。

水生真菌能产生“9+2”

结构的鞭毛。

（一）细胞壁

真菌细胞壁的主要成分是多糖，另有少量的蛋白质和脂类。

低等真菌的细胞壁成分以纤

维素为主，酵母菌以葡聚糖为主，而高等陆生真菌则以几丁质为主。

其功能是具有固定细胞外形和保护细胞免受外界不良因子的损伤等功能。

（二）鞭毛与纤毛

某些真核微生物细胞表面长有或长或短的毛发状、具有运动功能的细胞器，其中形态较

长（150-200μm）、数量较少者称鞭毛，而形态较短（5-10μm）、数量较多者则称纤毛。

它们在运动功能上虽与原核生物的鞭毛相同，但在构造、运动机制等方面却差别极大。

鞭毛

与纤毛的构造基本相同，都由伸出细胞外的鞭杆、嵌埋在细胞质膜上的基体以及把这两者相连的过渡区共3部分组成。

鞭杆的横切面呈“9+2”型，即中心有一对包在中央鞘中的相互平行的中央微管，其外被9个微管二联体围绕一圈，整个微管由细胞质膜包裹。

每条微管二联体由A、B两条中空的亚纤维组成，其中A亚纤维是一完全微管，即每条由13个球形微管蛋白亚基环绕而成，而B亚纤维则是由10个亚基围成。

所缺的3个亚基与A亚纤维共用。

A亚纤维上伸出内外2条动力蛋白臂，它是一种能被Ca2+和Mg2+激活的ATP酶．可水解ATP以释放供鞭毛运动的能量。

通过动力蛋白臂与相邻的微管二联体的作用，可使鞭毛作弯曲运动。

在相邻的微管二联体间有微管连丝蛋白相连。

此外，在每条微管二联体上还有伸向中央微管的放射辐条。

基体的结构与鞭杆接近，直径约120-170μm，长约200-500μm，但在电镜下其横切面却呈“9+0”型，且其外围是9个三联体，中央则没有微管和鞘。

（三）细胞质膜

细胞质膜是一个分隔细胞内和外的半透明屏障，与原核生物相似。

（四）细胞核

细胞核由核被膜、染色质、核仁和核基质等构成。

是细胞内遗传信息（DNA）的储存、复制和转录的主要场所。

每个细胞通常只含—个核，有的含两至多个。

（五）细胞质

细胞质位于细胞质膜和细胞核间的透明、粘稠、不断流动并充满各种细胞器的溶胶。

组成真核生物细胞质的细胞基质、细胞骨架和各种细胞器。

在真核细胞中，除细胞器以外的胶状溶液，称细胞基质或细胞溶胶，内含赋予细胞以一定机械强度的细胞骨架和丰富的酶等蛋白质、各种内含物以及中间代谢物等，是细胞代谢活动的重要基地。

细胞骨架是由微管、肌动蛋白丝（微丝）和中间丝3种蛋白质纤维构成的细胞支架，具有支持、运输和运动等功能。

3.酵母菌

酵母菌是非分类名词，一般泛指能发酵糖类的各种单细胞真菌，是第一种“家养微生物”，与人类关系密切。

主要分布在含糖较高、偏酸性环境中，又称“糖真菌”。

可用于单细胞

蛋白（SCP）的生产。

（一）酵母菌的特点：

①个体一般以单细胞状态存在；②多数营出芽繁殖；③能发酵糖类产能；④细胞壁常含甘露聚糖；⑤常生活在含糖量较高、酸度较大的水生环境中。

（二）酵母菌的细胞结构

1．细胞壁：

呈三明治状，外层为甘露聚糖，内层为葡聚糖（机械强度），中间夹着一层蛋白质（包括多种酶，如葡聚糖酶，甘露聚糖酶等）。

可被蜗牛消化酶水解。

2．细胞膜：

含蛋白质（约占干重50%）、类脂（约40%）、少量糖类。

3．细胞核：

由多孔双层单位膜包裹。

除细胞核含DNA外，在酵母菌线粒体、“2μm质粒”及少数酵母菌线状质粒中，也含有DNA。

（三）繁殖方式：

①无性繁殖包括芽殖（最普遍方式）、裂殖（少数）、产无性孢子（节孢子、掷孢子、厚垣孢子）；②有性繁殖（产子囊孢子）。

（四）生活史

生活史指上一代生物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。

酵母菌的生活史可分为3类：

①营养体既能以单倍体也能以双倍体形式存在（酿酒酵母）；②营养体只能以单倍体形式存在（八孢裂殖酵母）；③营养体只能以二倍体形式存在（路德类酵母）。

（五）菌落特征：

与细菌相似，但大且厚。

4.丝状真菌——霉菌

霉菌是非分类名词，为丝状真菌的统称，通常指菌丝体发达而又不产生大型子实体的真菌。

（一）霉菌的形态和构造

霉菌营养体的基本单位是菌丝，直径3-10μm，许多菌丝相互交织而形成的一个菌丝集团称为菌丝体。

菌丝体分两类：

密布在固体营养基质内部，主要执行吸取营养物功能的菌丝体称营养菌丝体；而伸展到空间的菌丝体则称气生菌丝体。

营养菌丝体的特化形态主要包括：

假根和吸器（吸取养料）、附着胞和附着枝（附着）、菌核和菌索（休眠或蔓延）、匍匐菌丝（延伸）、菌环和菌网（捕食）；气生菌丝体主要特化成各种形态的子实体，如：

分生孢子头、孢子囊、分生孢子器、分生孢子座、分生孢子盘、子囊果等。

真菌在液体培养基中进行通气搅拌或振荡培养时，往往会产生菌丝球的特殊构造。

（二）霉菌的繁殖

真菌的繁殖能力极强，主要通过产生大量的无性孢子或有性孢子来完成。

①无性孢子：

游动孢子（内生孢子。

壶菌）、孢囊孢子（内生孢子。

毛霉，根霉）、分生孢子（外生孢子。

曲霉，青霉）、节孢子（外生孢子。

白地霉）、厚垣孢子（外生孢子。

总状毛霉）、芽孢子（外生孢子。

假丝酵母）、掷孢子（外生孢子。

掷孢酵母）。

②有性孢子：

卵孢子（厚壁，休眠。

德氏腐霉）、接合孢子（厚壁，休眠，大，深色。

毛霉，根霉）、子囊孢子（形态多样。

脉孢菌，红曲）、担孢子（担子上。

蘑菇，香菇）。

霉菌生活史是指从一种孢子开始，经过一定的生长和发育，最后又形成同一种孢子为止。

（三）霉菌的菌落

霉菌的菌落形态较大，质地硫松，外观干燥．不透明，呈现或松或紧的蛛网状、绒毛状、棉絮状或毡状；菌落与培养基间的连接紧密，不易挑取，菌落正面与反面的颜色、构造，以及边缘与中心的颜色、构造常不一致等。

（四）与人类关系密切的几种霉菌：

根霉属（Rhizopus）：

在培养基上或自然基物上生长时，营养菌丝体上产生匍匐枝，匍匐枝的节间形成特有的假根，在有假根处的匍匐枝上着生成群的孢囊梗，梗的顶端膨大形成孢子囊，囊内产生孢子。

孢子囊内囊轴明显，球形或近球形，囊轴基部与梗相连处有囊托。

孢囊孢子球形、卵形或不规则。

根霉的用途很广，其淀粉酶活力很强，酿酒工业上多用来作淀粉质原料酿酒的糖化菌。

我国最早利用根霉糖化淀粉（即阿明诺法）生产酒精。

根霉能产生有机酸（反丁烯二酸、乳酸、琥珀酸等），还能产生芳香性的酯类物质，转化甾族化合物。

毛霉属（Mucor）：

菌丝体在基质上或基质内能广泛蔓延，无假根和匍匐枝，孢囊梗直接由菌丝体生出，一般单生，分枝较少或不分枝。

分枝有两种类型：

一为单轴式即总状分枝，一为假轴状分枝。

分枝顶端都有膨大的孢子囊，孢子囊球形。

囊壁上常带有针状的草酸钙结晶，囊轴与孢囊梗相连处无囊托。

毛霉用途很广，能糖化淀粉并能生成少量乙醇，产生蛋白酶，有分解大豆蛋白的能力，我国多用来做豆腐乳、豆豉。

许多毛霉能产生草酸，有些毛霉能产生乳酸、琥珀酸及甘油等，有的毛霉能产生脂肪酶、果胶酶、凝乳酶。

对甾族化合物有转化作用。

曲霉属（Aspergillus）：

菌丝体由具有横隔的分枝菌丝构成，通常无色，老熟时渐变为

浅黄色至褐色。

从特化了的菌丝细胞上（足细胞）形成分生孢子梗，顶端膨大形成顶囊，顶囊有棍棒形、椭圆形、半球形或球形。

顶囊表面生辐射状小梗，小梗单层或双层，小梗顶端分生孢子串生。

分生孢子具各种形状、颜色和纹饰。

由顶囊、小梗以及分生孢子构成分生孢子头，分生孢子头具各种不同颜色和形状，如球形、棍棒形或圆柱形等。

曲霉菌在发酵工业、医药工业、食品工业及粮食贮藏等方面均有重要作用。

青霉属（Penicillium）：

营养菌丝体无色、淡色或具鲜明颜色。

有横隔，分生孢子梗亦有横隔，光滑或粗糙，基部无足细胞，顶端不形成膨大的顶囊，而是形成扫帚状的分枝，称帚状枝。

小梗顶端串生分生孢子，分生孢子球形、椭圆形或短柱形，光滑或粗糙。

大部分生长时呈蓝绿色。

有少数种产生闭囊壳，内形成子囊和子囊孢子，亦有少数菌种产生菌核。

根据帚状体分枝方式不同，将青霉分为4个类群：

单轮生青霉群、对称二轮生青霉群、多轮生青霉群、帚状枝多次分枝且对称、不对称生青霉群。

在工业上有很高的经济价值，例如青霉素生产、干酪加工及有机酸的制造等。

但也有不少青霉是水果、食品及工业产品的有害菌。

5.产大型子实体的真菌——蕈菌

蕈菌也称伞菌，指能产生大型肉质子实体的真菌，主要属于担子菌类。

（一）蕈菌的形态特征

蕈菌可形成形状、大小颜色各异的大型肉质子实体。

典型的子实体是由顶部的菌盖（包括表皮、菌肉和菌褶）、中部的菌柄（常有菌环和菌托）和基部的菌丝体3部分组成。

（二）蕈菌的菌丝分化

蕈菌的菌丝有三种：

①一级菌丝（担孢子萌发形成的单核细胞构成的菌丝）；②二级菌丝（一级菌丝接合，通过质配形成了由双核细胞构成的二级菌丝，通过“锁状联合”，形成喙状突起而联合两个细胞的方式不断使双核细胞分裂，从而使菌丝尖端不断向前延伸）；③三级菌丝；④子实体；⑤担孢子（由担子细胞顶端形成的4个有性孢子）。

（三）锁状联合

蕈菌的发育过程有5个明显的阶段，其中双核菌丝细胞的增殖方式十分特殊，称为锁状联合。

其过程为：

①双核菌丝的顶端细胞开始分裂时，在其两个细胞核间的菌丝壁向外侧生一喙状突起，并逐步伸长和向下弯曲；②两核之一进入突起中；③两核同时进行一次有丝分裂，结果产生4个子核；④在4个子核中，来自突起中的两核，其一仍留在突起中，另一则进入菌丝尖端；⑤在喙状突起的后部与菌丝细胞交界处形成一个横隔，在第二、三核间也形成一横隔，于是形成了3个细胞-----一个位于菌丝顶端的双核细胞，接着它的另一个单核细胞和由喙状突起形成的第三个单核细胞；⑥喙状突起细胞的前端与另一单核细胞接触，进而发生融合，接着喙状突起细胞内的一个单核顺道进入，最终在菌丝上就增加了一个双核细胞。

四、病毒和亚病毒

1.病毒概述

病毒是一类由核酸和蛋白质等少数几种成分组成的超显微“非细胞生物”，其本质是一种只含DNA或RNA的遗传因子，它们能以感染态和非感染态两种状态存在。

（1）病毒的特点：

形体极其微小；没有细胞构造，主要成分为核酸和蛋白质两种；每种病毒只含有一种核酸；缺少完整的酶系统和能量合成系统；繁殖方式特殊；绝对的细胞内寄生；对一般抗生素不敏感，对干扰素敏感；有些病毒的核酸还能整合到宿主的基因组中，并诱发潜伏性感染。

病毒的大小以纳米为单位，直径在20-200nm,能通过细菌过滤器；必须在电镜下才能观察。

（2）病毒的组成：

病毒的化学组成为蛋白质、DNA或RNA、脂类和糖蛋白。

病毒粒由衣壳（capsid）（由衣壳粒capsomere组成的蛋白质外壳）和核心（core）（DNA或RNA）构成，衣壳和核心也称为核衣壳，核衣壳是所有真病毒都具有的结构。

蛋白质构成病毒粒子外壳，起保护病毒核酸的作用。

核心贮存病毒的遗传信息，控制病毒的遗传变异、增殖及对宿主的感染性。

在各类病毒中，植物病毒以ssRNA为主；动物病毒以线状的dsDNA和ssRNA为多；噬菌体以线状的dsDNA居多。

复杂的病毒在核衣壳外还有包膜，包膜成分为类脂或脂蛋白，是病毒以出芽方式成熟时，由细胞膜衍生而来的；有的包膜上还长有刺突。

包膜的功能除具有保护作用外，还与病毒的宿主专一性和侵入有关。

（3）病毒的基本形态：

球形（多为动物病毒）、杆形（多为植物病毒）、复杂形状（T偶数噬菌体）。

病毒粒的对称体制有三种：

螺旋对称（如烟草花叶病毒）、二十面体对称（如腺病毒）以及复合对称（如E.coli的T偶数噬菌体）。

①烟草花叶病毒为螺旋对称的杆状病毒，其衣壳蛋白亚基和ssRNA核心都围绕一个中心轴进行螺旋排列。

腺病毒为双链DNA病毒，无包膜，由252个球形的壳粒排列成的二十面的对称体。

②大肠杆菌的T4噬菌体由头、颈和尾三部分组成。

头部为二十面体对称，内含dsDNA构成的核心；尾部长由尾管、尾鞘、基板、刺突与尾丝等5部分组成；