第十七节、菌类和地衣.ppt
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1、植物系统学菌类和地衣1/25/20231第二章第二章 菌菌 类类 菌类与一般动物、植物的差别很大。安兹沃斯(Ainsworth)于1973年提出“真菌界”(Fungi kingdom),将真菌与植物和动物两界并列,本界包括真菌和粘菌两个门。细菌和放线菌是原核生物,和蓝藻、原绿藻共同被另列为原核生物界。第一节 细菌门第二节 粘菌门第三节 真菌门第三章第三章 地衣植物地衣植物 一般特征地衣分类1/25/20232第一节 细菌门(Bacteriophyta)一、原核生物概述二、细菌门1/25/20233一、原核生物概述原核生物包括细菌(Bacteria)和放线菌、蓝藻(Cyanophyta)和原绿藻
2、(Prochlorophyta)。原核生物,加上病毒和真核生物中的原生生物和真菌,统称为微生物(microorganisms)。微生物不是分类学上的自然类群,只是一个相沿成习的人为组合。研究微生物的形态、结构、生理、遗传及应用的学科称为微生物学。原核生物的概念:核质外不包有核膜,无真正细胞核和细胞器结构的细胞称原核细胞。由原核细胞构成的生物称原核生物。或者说,原核生物是病毒、细菌、立克次氏体、螺旋体、支原体、放线菌和蓝藻等比较原始的以原核细胞为特征的生物的总称。1/25/20234二、细菌门概述1.细菌的形态2.细菌的结构3.细菌的繁殖4.放线菌5.人体细菌 共栖细菌6.植物细菌病1/25/2
3、0235二、细菌门概述细菌给人们一般的印象大概是讨厌的病原,“谈菌色变”。实际上,细菌到处都有,包括人的体内、体表,土壤,空气,低空高空,深层土壤,深海,高寒低温处,热带高温处等等,到处都有。在所有的生态系统中都有细菌,也离不开细菌,甚至在一些其它生物不能生存的地方,也可能有细菌的踪迹。细菌的发现:最早发现细菌的人是荷兰的列文.虎克。他用自制的显微镜大量观察随手取到的各种材料,如污水、牙垢等。他绘的细菌图竞能区分球菌、杆菌和螺旋菌。1/25/20236二、细菌门概述巴斯德:Louis Pasteur,18221859:法国微生物学家、化学家,近代微生物学的奠基人。曾任里尔大学和巴黎师范大学教授
4、,巴斯德研究所所长。他在微生物发酵和病原微生物方面的研究,奠定了工业微生物学和医学微生物学基础,并开创了微生物生理学。早年研究酒石酸的光学性质,发现微生物对同分异构体选择作用。指出发酵是微生物的作用,不同微生物引起不同的发酵;并应用加热灭菌(巴氏消毒法)解决了酒的变质问题。在研究蚕病、鸡霍乱和炭疽病中,证实传染病由病原微生物所引起,并发现被减毒的鸡霍乱和炭疽病病原菌能诱发免疫性。晚年在狂犬病疫苗的研究上作出贡献。他曾用肉汤作灭菌实验,证明生物“自然发生”的不可能性,并主张生命只能来自生命的“生源论”。主要著作有乳酸发酵、酒精发酵、蚕病学等。1/25/20237二、细菌门概述巴斯德:巴氏德从多方
5、面研究微生物。他研究人和动物的传染病,建立了免疫疗法。他研究发酵,证明酿酒、制醋的发酵过程乃是微生物代谢所引起的。他还发现,将葡萄汁加温至62.8 30min,就可杀死不产生孢子的致病细菌而不影响葡萄汁的色香味。这种低温消毒的方法至今仍在广泛使用,称为巴斯德消毒法。柯霍:与巴斯德同时期的德国细菌学家柯霍(Robert Koch),多年从事家畜传染病的研究。他建立了用实验证明传染病的病原菌的方法。他和他的同事们还发展了细菌培养技术。现在所用的琼脂培养基就是他们首创的。1/25/20238二、细菌门1.细菌的形态大小:细菌极其微小,直径约0.5m,长约23 m。形态:球菌:球形或椭圆形的细菌称为球
6、菌(coccus),如肺炎球菌。杆菌:杆状或长柱状的细菌称为杆菌(bacillus),如伤寒沙门氏菌、工业上用来生产淀粉酶的枯草杆菌等。螺旋菌(spirillum):有多种形态。霍乱弧菌形如月牙,螺旋体呈长螺旋,是最大一类细菌,腐水中很多,能旋转前进如螺钉。梅毒的病原就是一种螺旋体。很多细菌不是单体存在的,而是多个细菌聚成一定形式的,例如聚成链状的链球菌,聚集成串的葡萄球菌,肺炎球菌是两两成对。结核杆菌有时个组成“Y”形。1/25/20239二、细菌门2.细菌的结构细胞构成:细菌为原核细胞,无细胞核及具膜细胞器(如质体、线粒体、高尔基体、内质网等待),中心质(类核体)内只有一个环状的DNA分子
7、及少量的RNA 和非组蛋白蛋白质。类核体与周围的细胞质之间没有截然的界线。细胞质(周质)中有散布的核糖体。细胞壁:所有细菌都有细胞壁。细胞壁不含纤维素,其主要成分是含乙酰胞壁酸的肽聚糖。胞壁酸:是细菌壁的特有成分,植物细胞壁不含胞壁酸。青霉素杀菌的原理:抑制肽聚糖的生成。1/25/202310二、细菌门2.细菌的结构革兰氏染色(Gramstain):通过对壁染色以鉴定细菌的方法。方法是:先用结晶紫液、碘液将细菌染成深紫色,再用乙醇退色,用番红复染。如细菌保持深紫色,即是革兰氏阳性菌;如深紫色退去而成红色,即是革兰氏阴性菌。引起多种炎症的链球菌、引起化脓的葡萄球菌等都是革兰氏阳性菌,对青霉素敏感
8、;大肠杆菌、沙门氏杆菌等是革兰氏阴性菌,对青霉素不敏感,但对链霉素敏感。医生就是根据这种化验结果进行对症下药的。四十年代青霉素的工业生产的成功,拯救了无数患肺炎(当时属于绝症)的病人的生命。质粒:很多细菌的细胞质中含有环状DNA分子,称为质粒,为染色体外的遗传物质。质粒在遗传工程中可作为传递基因的载体。1/25/202311二、细菌门3.细菌的繁殖:主要以裂殖的方式繁殖。裂殖:细菌分裂能力异常强大,如果条件适宜,每分钟就可分裂一次。夏秋季节温、湿度最适宜细菌的繁殖,因此这两个季节食物最易腐烂。细菌在适宜条件下的繁殖以裂殖为主,在条件恶劣,不易生存时,可通过产生孢子以渡过不良环境。外孢子:外孢子
9、产生的形式和真菌十分相似。内孢子:在细菌内形成的孢子。内孢子的外面包有外衣,耐受不良环境的能力很强,多种细菌的内孢子能在沸水中坚持小时或更长!也能在冰冻下生活十几年或上百年。甚至灭菌药剂的短期处理对内孢子也不能奏效。高压下温度达120,可杀死大多数细菌孢子。一种厌氧的革兰氏阳性细菌肉毒梭菌的孢子在沸水中不死,在灭菌不彻底的罐头中能迅速萌发繁殖。这种细菌能产生一种肉毒素,毒性极强。1mg肉毒素足可杀死100万只豚鼠。1/25/202312二、细菌门4.放线菌特征:放线菌是革兰氏阳性线状细菌。放线菌的外孢子和真菌的分生孢子相似,因而长期被认为是介于真菌和细菌之间的生物。但放线菌没有真核,细胞壁含有
10、肽聚糖,所以仍应属细菌。生活环境:放线菌生活于土壤中,土腥气主要来自放线菌。放线菌是许多医用抗生素的产生菌。链霉菌是放线菌中最重要的一类,产生的抗生素种类最多,如链霉素、红霉素等。结核菌和白喉菌也都属于放线菌。1/25/202313二、细菌门5.人体细菌 共栖细菌人体消化道内栖息着大量细菌群落。人的粪便几乎一半干重都是消化道中的细菌。这些细菌只是借人体中温暖而有丰富食物的环境繁衍后代,对人无害。肠道细菌对人甚至有所贡献,能合成多种B族维生素和维生素E、K(互利共生)。这些细菌的存在还起着防止或排斥外来有害细菌入侵的作用。外来细菌刚侵入时,数量上处于劣势,无力和正常菌群竞争。正常群落还能分泌一些
11、对入侵者不利的毒素,例如,大肠杆菌能分泌大肠菌素对外来的细菌有毒害作用;妇女阴道中的乳酸菌分泌乳酸,造成阴道的酸性环境,使性病病原淋球菌(Neisseria gonorrhoeae,一种双球菌)不能生存。过去医生推荐让妇女常用高锰酸钾(PP粉)洗阴部(有杀菌作用),这种作法带来很大的副作用,它破坏了阴道的酸性环境,反而使淋球菌乘虚而入。1/25/202314二、细菌门5.人体细菌致病细菌:鼠疫、霍乱、白喉、猩红热、破伤风、结核、伤寒等等。细菌可释放2种毒素外毒素(exotoxin):是细菌分泌到体外介质中的毒素,可随血液、淋巴等进入身体各部分,是毒性很强的蛋白质,如霍乱孤菌、白喉杆菌、猩红热链
12、球菌、破伤风梭菌和肉毒梭菌等的毒素。内毒素(endotoxin):如结核杆菌、伤寒杆菌(沙门氏菌)、痢疾杆菌等的毒素。内毒素只在细菌死亡溶解后才被释放出来。内毒素是脂类和多糖的复合物,毒性比外毒素弱。外毒素不耐热,热处理后毒性消失,但仍有抗原的作用,成为类毒素。类毒素进入人体,能使人体产生抗毒素,即针对类毒素的抗体。内毒素是相对热稳定的,并且不能转变为类毒素,也不能诱导产生抗毒素。1/25/202315二、细菌门5.人体细菌细菌病的疫苗防治:多种细菌病,可用疫苗、抗毒素或抗血清预防或治疗。疫苗:是死的或弱化(钝化)的不再能致病的活病菌。疫苗起抗原的作用,能使受体产生抗体,所以属于主动免疫。霍乱
13、疫苗是死的霍乱孤菌,伤寒疫苗是弱化活的伤寒杆菌,抗毒素来自细菌的外毒素,临床上最常用的是白喉抗毒素和破伤风抗毒素。将白喉杆菌(或制成类毒素)注射到马血液中,几次注射后,马血中即含有了白喉抗毒素。抗毒素没有杀菌的功能,它的作用是中和细菌释放的毒素。抗血清:也是抗体,属被动免疫。将病菌注射到受体动物如马、兔中,受体动物血清就含有抗体,成为抗血清,如肺炎球菌抗血清。注射抗血清可立即发生杀菌效果,但因是被动免疫,故效果不能持久。1/25/202316二、细菌门5.人体细菌 药物治疗:磺胺药:磺胺药是20世纪30年代开始使用的,是40年代最重要的化学治疗剂。直到现在,磺胺药还在一再改进使用。抗生素:是2
14、0年代发现的,但直到二次大战时,才迅速发展起来。磺胺药及抗生素的作用,使人们对细菌病已能有效控制。人类社会有待克服的传染病,已经不是细菌病而是病毒病了。1/25/202317二、细菌门6.植物细菌病植物细菌病种类很多。例如,苹果、梨的火疫病,病原是一种杆菌。此菌在植物体内繁殖极快,使树枯萎,如被火烧。植物的冠瘿病,病原是一种土壤杆菌,各种果树、甜菜等均可发生。病树细胞不受约束地分裂增生而成瘿,使植物因运输隔断而死亡。一旦细菌感染,即使杀死细菌也不能制止冠商贩 继续发育。现在已知,这是因为细菌的质粒进入了植物细胞,使植物细胞发生了癌变之故。1/25/202318第二节 粘菌门(Myxomyxot
15、a)一、粘菌门的一般特征二、粘菌门的主要 类群1/25/202319一、粘菌门的一般特征 粘菌是介于动物和植物之间的真核生物,在其生活史中,产生孢子囊近似真菌,孢子具纤维素壁,呈植物性状。而营养体形态、构造为原生质团,近似动物动物的变形虫。这种营养体时期为没有细胞壁的裸露原生质体,体形不断改变的生物体,叫做变形体。1/25/202320二、粘菌门的主要类群粘菌门分为三个纲:粘菌纲、集胞(粘)菌纲和根肿菌纲。发网菌属的营养体为具穿孔的多核原生质团,产生的孢子囊及柄丝状排列如“发”状,故称发网菌。重点:发网菌属(Stemonitis):1.营养体:为裸露的原生质团,直径数厘米,网状,形状多变,在阴
16、湿处的土壤、腐木或枯叶上缓缓蠕动,称为变形体。以吞食的方式获取营养物质,营养体阶段充分体现了粘菌的动物特性。2.繁殖:繁殖开始时变形体蠕动到干燥、光亮的环境中,形成很多发状突起,每个突起发育成1个具柄的孢子囊(子实体真菌产生性孢子的结构)。孢子囊长筒形,外有包被。延伸到囊内的孢子囊柄称囊轴,囊内有孢丝交织成孢网。然后原生质团中的许多核进行减数分裂,原生质团割裂成许多块单核的小原生质团,每块小原生质团分泌出细胞壁,形成1个孢子,藏在孢丝的网眼中。成熟时,包被破裂,借助孢网的弹力把孢子弹出。这些都是其植物特性。1/25/202321二、粘菌门的主要类群孢子萌发:孢子在适宜的环境下,萌发为具2条不等
17、长鞭毛的游动细胞。鞭毛收缩使游动细胞变成1个变形体状细胞,称变形菌胞。游动细胞或变形菌胞两两配合,形成合子,合子不经休眠,核进行多次有丝分裂,形成多数双倍核,构成1个多核的变形体。即完成了生殖过程。3.生活史1/25/202322第三节 真菌门(Eumycota)一、真菌的一般特征二、真菌的分类1/25/202323一、真菌的一般特征 形态特征和营养方式 真菌的营养体 真菌的繁殖 真菌的生活史1/25/202324一、真菌的一般特征 形态特征和营养方式形态特征:多为丝状体,少为单细胞,绝大多数具明显的细胞壁,通常不能运动,孢子繁殖。真菌贮藏物主要是肝糖,少量蛋白质和脂肪、微量维生素。营养方式:
18、异养。自身无合成有机物的能力,从外来有机物中获取营养物质的生活方式即为异养。这类生物即为异养生物。异养生物从动物、植物的活体、尸体及其排泄物,以及枯枝败叶和土壤的腐质殖中,分解和吸收有机物,作为自己的营养。异养类型:寄生:以活的有机物(生物)作为营养来源的营养方式。腐生:以无生命的有机物作为营养来源的营养方式。兼性寄生:以腐生为主,兼营寄生的营养方式。兼性腐生:以寄生为主,兼营腐生的营养方式。1/25/202325一、真菌的一般特征 真菌的营养体1.菌丝与菌丝体除酵母菌等少数单细胞真菌外,大多真菌是多细胞的。真菌形态上的一个共同特征是,由分枝的丝状体构成的菌丝(hyphae)菌丝体:组成一个菌
19、体的丝状体称为菌丝体。菌丝:个别的丝状体叫菌丝。有隔菌丝:具横隔壁,将菌丝隔成许多细胞的菌丝称有隔菌丝。有隔菌丝横隔壁上有小孔,原生质甚至核可以从小孔中相互流通。无隔菌丝:低等种类的菌丝无横隔壁,为一个多核长管状分枝的大细胞,故称无隔菌丝。菌丝具有潜在的生长能力,人工接菌就是利用其潜在的生长能力培养新的菌丝。1/25/202326一、真菌的一般特征 真菌的营养体2.真菌细胞特征细胞壁:成份比较复杂,主要由几丁质组成,少数由纤维素组成。其成份可随年龄和环境条件而变化。因特殊成份使细胞壁呈黑、褐等颜色。细胞结构及成份:细胞具内除质体外的一般细胞器,贮藏物有蛋白质、油滴、肝糖等。原生质通常无色透明,
20、有些真菌的原生质含有色素呈现不同的颜色。细胞核小,常不易观察,但繁殖细胞的核大而明显。菌丝的营养功能:腐生型真菌由菌丝直接从基质中吸收养分,或产生假根吸取养分。寄生型真菌获取营养有两个种情况:一种是寄生在寄主细胞内直接和寄主的原生质接触而吸收养分的;另一种是胞间寄生真菌,菌丝分生的吸器伸入寄主细胞内吸取养分。1/25/202327一、真菌的一般特征 真菌的营养体3.菌丝组织体许多真菌生活史的某些阶段,在环境条件不良或繁殖的时候,菌丝互相密结,构成的结构称菌丝组织体。构成组织体的菌丝组织有二种形式,一种是疏丝组织,由多少相互平行较为疏松的菌丝构成。另一种是拟薄壁组织,由排列紧密,多少等径的细胞构
21、成,与高等植物的薄壁组织相似。常见的菌丝组织体有三种 1/25/202328一、真菌的一般特征 真菌的营养体3.菌丝组织体菌核:贮有营养物质的一团紧密交织的菌丝体。外层细胞壁厚,质地坚硬,能抵抗不良环境。大如人头,小如针尖。在适宜条件下,从菌核上发生菌丝、子实体或子座,产生分生孢子、子囊孢子或担孢子而繁殖。如麦角菌、茯苓、猪苓的菌核可供药用。菌索(根状菌索):高等真菌的菌丝相互紧密连续在一起而形成的绳索状的结构。内层菌丝细胞大型,组合较松散,属疏丝组织;外层菌丝细胞小型,较致密,属薄壁组织,外表有平铺的菌丝向外伸展呈假根状。菌索起固着和吸收作用,并能抵抗不良环境。子座:真菌产生子实体的褥座。是
22、具有外生或内生子实体的一团紧密的菌丝体,有的还包括寄主组织。子囊菌纲及半知菌纲菌多具子座。子座的形状不一,如冬虫夏草的子座呈棒形,而麦角的子座呈球形。1/25/202329一、真菌的一般特征 真菌的繁殖1.营养繁殖:单细胞真菌类:以裂殖的方式产生子细胞,子细胞长大即为新个体,如酵母菌类。丝状体真菌类:菌丝以各种方式的伸展(如分枝的伸展)、断裂以增加菌丝量,均属营养繁殖。芽孢子、厚壁孢子、节孢子均属营养繁殖。节孢子是菌丝细胞完全断裂(裂为一个一个的细胞)而形成的,也称粉孢子。1/25/202330一、真菌的一般特征 真菌的繁殖2.无性生殖:真菌无性生殖发达,可形成多种无性孢子,不产生无性孢子的真
23、菌极少。游动孢子:具鞭毛、能游动的无壁孢子。游动孢子借水传播,在游动孢子囊中产生。孢囊孢子:在静孢子囊中形成的不动孢子(静孢子)。以风力传播。分生孢子:由分生孢子梗上产生的静孢子,借风力传播。无性孢子无性孢子1/25/202331一、真菌的一般特征 真菌的繁殖3.有性生殖:有性生殖是通过不同性细胞的结合来实现的,并形成有性孢子,由有性孢子发育成新个体。真菌繁殖过程中产生的各种类型的孢子。真菌有性生殖的基本过程:质配核配减数分裂 由质配到核配:低等真菌经历的时间短,高等真菌经历时间长。由核配到减数分裂:低等真菌经历时间长,高等真菌经历时间短。1/25/202332一、真菌的一般特征 真菌的生活史
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