微生物与生物多样性.ppt

1、第四节第四节 微微 生生 物物v2.1 微生物的概念微生物的概念v2.2 微生物的种类微生物的种类v2.3 细菌细菌v2.4 真菌真菌v2.5 病毒病毒v2.6 微生物的生物学之最微生物的生物学之最v2.7 微生物工程的展望微生物工程的展望11/7/20221湖北大学生命科学学院陈建国2.1 微生物的概念微生物的概念v1、微生物：、微生物：是指一大类形体微小、结构简是指一大类形体微小、结构简单的低等生物的总称。微生物不是分类学单的低等生物的总称。微生物不是分类学的一个自然类群，只是一个相沿成习的生的一个自然类群，只是一个相沿成习的生物组合。物组合。v2、特点、特点小：观察借助显微镜；测量单位为

2、微米或纳米小：观察借助显微镜；测量单位为微米或纳米简：简单多细胞；单细胞；无细胞结构简：简单多细胞；单细胞；无细胞结构低：进化程度低，为原始的生命形式低：进化程度低，为原始的生命形式11/7/20222湖北大学生命科学学院陈建国微生物小的直观感觉微生物小的直观感觉真核细胞型真核细胞型原核细胞型原核细胞型电镜电镜微生物的相对大小微生物的相对大小肉眼肉眼光学显微镜光学显微镜可见范围可见范围病毒病毒11/7/20223湖北大学生命科学学院陈建国微生物在生物界的地位微生物在生物界的地位v1978年，年，R.H.Whittaker 和和L.Margulis提提出出三原界：三原界：v真核生物原界真核生物原

3、界：原生生物、真菌、动物和原生生物、真菌、动物和植物植物v古细菌原界古细菌原界：产甲烷菌、极端嗜盐菌和嗜产甲烷菌、极端嗜盐菌和嗜热嗜酸菌热嗜酸菌v真细菌原界真细菌原界：除古细菌外的其它原核微生除古细菌外的其它原核微生物物11/7/20224湖北大学生命科学学院陈建国2.2 微生物的种类微生物的种类v原核微生物：原核微生物：细菌、放线菌、衣原体、细菌、放线菌、衣原体、支原体、立克次氏体、支原体、立克次氏体、蓝细菌蓝细菌v真核微生物：真核微生物：真菌（霉菌、酵母菌等）、真菌（霉菌、酵母菌等）、原生动物、单细胞藻类原生动物、单细胞藻类v非细胞微生物：非细胞微生物：病毒、类病毒、朊病毒病毒、类病毒、朊

4、病毒等等11/7/20225湖北大学生命科学学院陈建国分类病原体细菌性肺炎需氧革兰染色阳性球菌：如肺炎链球菌（肺炎球菌）、金黄色葡萄球菌、甲型溶血性链球菌等需氧革兰染色阴性球菌：肺炎克雷白杆菌、流感嗜血杆菌、绿脓杆菌、肠杆菌属、大肠埃希菌、变形杆菌等厌氧杆菌：如棒状杆菌、梭状杆菌等支原体肺炎肺炎支原体衣原体肺炎肺炎衣原体、鹦鹉热衣原体真菌性肺炎白色念珠菌、曲菌、放线菌等病毒性肺炎腺病毒、呼吸道合胞病毒、流感病毒、禽流感病毒、麻疹病毒、巨细胞病毒、单纯疱疹病毒、副流感病毒，汉坦病毒、亨德拉和尼巴病毒、冠状病毒、Metapeumovirus其他病原体所致肺炎立克次体（如Q热立克次体）、弓形虫（如鼠

5、弓形虫）、原虫（如卡氏肺孢子虫）、寄生虫（如肺包虫、肺吸虫、肺血吸虫）、军团菌等。11/7/20226湖北大学生命科学学院陈建国各种各种“视野视野”下的细菌下的细菌光镜暗视野荧光透射电镜超薄切片冷冻切片扫描电镜DNA蛋白质复合物11/7/20227湖北大学生命科学学院陈建国电镜下的电镜下的微生物微生物曲霉阿米巴草履虫酵母菌11/7/20228湖北大学生命科学学院陈建国放线菌的形态放线菌的形态11/7/20229湖北大学生命科学学院陈建国病毒的形态病毒的形态腺病毒吸腺病毒吸附在鸡红附在鸡红细胞上细胞上11/7/202210湖北大学生命科学学院陈建国原核与真核细胞的比较原核与真核细胞的比较项目项目

6、原核细胞原核细胞真核细胞真核细胞核膜、核仁核膜、核仁和染色体和染色体无无有有细胞器细胞器无无有有核糖体核糖体70S80S11/7/202211湖北大学生命科学学院陈建国原核与真核细胞的比较原核与真核细胞的比较11/7/202212湖北大学生命科学学院陈建国2.3 细菌细菌v1、形态、形态球形球形杆形杆形螺旋形或弧形螺旋形或弧形11/7/202213湖北大学生命科学学院陈建国2、结构、结构v基本结构基本结构细胞壁细胞壁细胞膜细胞膜细胞质细胞质核质体核质体v特殊结构特殊结构荚膜荚膜芽孢芽孢鞭毛鞭毛细胞膜细胞膜细胞质细胞质核质体核质体细胞壁细胞壁菌毛菌毛芽孢芽孢鞭毛鞭毛荚膜荚膜11/7/202214

7、湖北大学生命科学学院陈建国3、培养特征、培养特征l菌落菌落：指微生物细指微生物细胞在一定条件下，在胞在一定条件下，在固体培养基表面形成固体培养基表面形成的肉眼可见的微生物的肉眼可见的微生物群体。若来自一个细群体。若来自一个细胞，则为纯培养或称胞，则为纯培养或称克隆。克隆。l菌苔菌苔：大量细菌的大量细菌的菌落连成一片。菌落连成一片。11/7/202215湖北大学生命科学学院陈建国4、繁殖方式、繁殖方式 细胞增大细胞增大DNADNA复制复制 横隔形成横隔形成 细胞分成两个细胞分成两个DNADNA 分别进入子细胞分别进入子细胞 细胞分离细胞分离11/7/202216湖北大学生命科学学院陈建国营养类型

8、营养类型能源能源碳源碳源光能自养型光能自养型光光无机物无机物光能异养型光能异养型光光有机物有机物化能自养型化能自养型化学能化学能无机物无机物化能异养型化能异养型化学能化学能有机物有机物5、分类分类11/7/202217湖北大学生命科学学院陈建国光能型真细菌：光能型真细菌：蓝细菌（蓝绿藻）蓝细菌（蓝绿藻）能进行光合作用或固氮作用，但不产能进行光合作用或固氮作用，但不产生氧。生氧。化能自养型：化能自养型：硝化菌、硫化菌硝化菌、硫化菌化能异养型：化能异养型：分为寄生菌和腐生菌两类分为寄生菌和腐生菌两类 结核杆菌，大肠杆菌结核杆菌，大肠杆菌 肉毒杆菌，放线菌肉毒杆菌，放线菌 3156种抗生素种抗生素1

9、1/7/202218湖北大学生命科学学院陈建国细菌的鉴别染色法细菌的鉴别染色法 革兰氏染色法革兰氏染色法C.GramC.Gram 步骤：步骤：涂片固定；涂片固定；结晶紫初染结晶紫初染1min；碘液媒染碘液媒染1min；95%乙醇脱色乙醇脱色0.5min 番红复染番红复染1min。结果结果:阳性菌阳性菌紫色紫色；阴性菌阴性菌红色红色。11/7/202219湖北大学生命科学学院陈建国细菌的现代分类细菌的现代分类v真细菌原界：包括蓝细菌和各种除古细菌以外的其真细菌原界：包括蓝细菌和各种除古细菌以外的其他原核生物。他原核生物。v古细菌原界：古细菌原界：产甲烷菌、产甲烷菌、极端嗜盐菌和嗜酸嗜热菌。极端嗜

10、盐菌和嗜酸嗜热菌。v古细菌与真细菌的区别：古细菌与真细菌的区别：1）生态环境不同）生态环境不同 2）核糖体的）核糖体的16S rRNA核苷酸序列和类脂组分不核苷酸序列和类脂组分不同同 3）亲缘关系不同（）亲缘关系不同（DNA和和RNA）4）细胞壁组成和结构不同）细胞壁组成和结构不同11/7/202220湖北大学生命科学学院陈建国v1、真菌的特点、真菌的特点（1）单细胞或多细胞，）单细胞或多细胞，由分支或不分支由分支或不分支菌丝菌丝构构成菌丝体，有分化。成菌丝体，有分化。（2）具细胞壁，由纤）具细胞壁，由纤维素或几丁质组成，不维素或几丁质组成，不运动（具游动孢子者有运动（具游动孢子者有鞭毛，可运

11、动）鞭毛，可运动）（3）不含叶绿素，好）不含叶绿素，好氧，低营养微生物。氧，低营养微生物。酵母菌酵母菌青霉菌青霉菌蘑菇蘑菇分生孢子分生孢子担子担子担孢子担孢子子囊果子囊果组织体组织体子囊子囊2.4 真菌真菌11/7/202221湖北大学生命科学学院陈建国v2、真菌的分类、真菌的分类（1）酵母菌：）酵母菌：酵母菌一般泛指酵母菌一般泛指能发酵糖类的各种单细胞真菌。能发酵糖类的各种单细胞真菌。核膜和核仁核膜和核仁液液泡泡胞胞内内颗颗粒粒酵母的芽殖过程酵母的芽殖过程11/7/202222湖北大学生命科学学院陈建国（2）霉菌：多细胞的真菌）霉菌：多细胞的真菌霉菌（霉菌（mold）是丝状真菌的一个）是丝状

12、真菌的一个俗称，通常指那些菌丝体较为发俗称，通常指那些菌丝体较为发达又不产生大型肉质子实体结构达又不产生大型肉质子实体结构的真菌。的真菌。工业上：蛋白酶、柠檬酸、抗生素工业上：蛋白酶、柠檬酸、抗生素进行生物防治，污水处理和生物测定进行生物防治，污水处理和生物测定食品制造方面：酱油、干酪食品制造方面：酱油、干酪在基础理论研究方面：良好的实验材料在基础理论研究方面：良好的实验材料11/7/202223湖北大学生命科学学院陈建国（2）霉菌：）霉菌：主要的霉菌有主要的霉菌有根霉：用于生产淀粉酶和酿酒工业根霉：用于生产淀粉酶和酿酒工业毛霉：用于生产淀粉酶毛霉：用于生产淀粉酶 （菌丝无隔）（菌丝无隔）曲霉

13、：发酵、医药、食品和粮食存贮曲霉：发酵、医药、食品和粮食存贮青霉：青霉素青霉：青霉素 （菌丝有隔）（菌丝有隔）11/7/202224湖北大学生命科学学院陈建国（3）产大型子实体的真菌）产大型子实体的真菌蘑菇（蕈菌）：蘑菇（蕈菌）：又称伞菌，通常是指那些能形成又称伞菌，通常是指那些能形成 大型肉质子实体大型肉质子实体的真菌，包括大多数担子菌类和极少数的子囊菌类。的真菌，包括大多数担子菌类和极少数的子囊菌类。11/7/202225湖北大学生命科学学院陈建国2.5 非细胞型生物非细胞型生物病毒病毒v1、病毒的概念、病毒的概念v病毒是一类既具有化学大分子属性和生物体病毒是一类既具有化学大分子属性和生物

14、体的基本特征，又具有细胞外感染性颗粒和细的基本特征，又具有细胞外感染性颗粒和细胞内的繁殖性基因形式的十分独特的生物类胞内的繁殖性基因形式的十分独特的生物类群。群。v特点：特点：个体极小；不具细胞结构；只有一种个体极小；不具细胞结构；只有一种核酸类型；严格活细胞内寄生；复制的方式核酸类型；严格活细胞内寄生；复制的方式繁殖；对抗生素不敏感繁殖；对抗生素不敏感。11/7/202226湖北大学生命科学学院陈建国v天花v流感v疱疹v肝炎vHIVv疯牛病v烟草花叶v水稻黄矮v苹果锈病11/7/202227湖北大学生命科学学院陈建国l球形球形-廿面体对称廿面体对称l杆形杆形-螺旋对称螺旋对称l蝌蚪形蝌蚪形-

15、复合对称复合对称2、病毒的形态、病毒的形态11/7/202228湖北大学生命科学学院陈建国3.3.病毒的分类病毒的分类v噬菌体侵染细菌的病毒。v动物病毒感染动物的病毒。v植物病毒感染植的病毒。v类病毒线状或环状的单链RNA，没有蛋白质外壳。朊病毒疏水蛋白质分子。11/7/202229湖北大学生命科学学院陈建国v噬菌体噬菌体 侵染细菌的病毒侵染细菌的病毒11/7/202230湖北大学生命科学学院陈建国吸附吸附侵入侵入生物合成生物合成装配装配释放释放繁殖过程繁殖过程11/7/202231湖北大学生命科学学院陈建国线状双链线状双链DNA 乙肝表面乙肝表面抗原抗原脂层（来自脂层（来自宿主细胞）宿主细胞

16、）乙肝核心乙肝核心抗原抗原核衣壳核衣壳包膜包膜乙肝病毒的形态特征乙肝病毒的形态特征11/7/202232湖北大学生命科学学院陈建国侵入侵入合成合成装配装配乙乙肝肝病病毒毒感感染染过过程程11/7/202233湖北大学生命科学学院陈建国艾滋病毒的形态11/7/202234湖北大学生命科学学院陈建国v融合酶抑制剂、逆转录酶抑制剂（分核苷类和非核苷类逆转录酶抑制剂）和蛋白酶抑制剂。v免疫治疗基因治疗治疗性疫苗11/7/202235湖北大学生命科学学院陈建国11/7/202236湖北大学生命科学学院陈建国v植物病毒植物病毒 植物病毒没有专植物病毒没有专门的吸附结构，通过门的吸附结构，通过昆虫口器、摩擦伤口昆虫口器、摩擦伤口和人为伤口进入寄主和人为伤口进入寄主细胞。植物病毒在入细胞。植物病毒在入住宿主细胞后脱去蛋住宿主细胞后脱去蛋白质外壳。白质外壳。植物病毒有传染植物病毒有传染性和爆发性的特点。性和爆发性的特点。11/7/202237湖北大学生命科学学院陈建国v类病毒和朊病毒类病毒和朊病毒 类病毒：寄生于高等生物细胞内的一类最类病毒：寄生于高等生物细胞内的一类最小的病原体，是线状或闭合环状的单链