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1、第二章微生物的纯培养和显微技术,2.3显微镜下的原核微生物2.4显微镜下的真核微生物教材相关部分第二章第六章第三节第十三章,2.1微生物的分离和纯培养,一、无菌技术（aseptictechnique)在分离、转接及培养纯培养物时防止其被其他微生物污染，其自身也不污染操作环境的技术。,1.微生物培养的常用器具及其灭菌,2.接种操作,二、用固体培养基获得纯培养,稀释倒平板法（pourplatemethod),三、用液体培养基获得纯培养,液体培养基分离纯培养采用的仍然是稀释法，将液体高度稀释直到一支试管中分配不到一个微生物。要达到该目的必须在同一个稀释度的许多平行试管中，大多数（一般应超过95%）表
2、现为不生长。,四、单细胞（孢子）分离,一般在显微镜下进行操作操作难度与细胞或个体的大小成反比,五、选择培养,如何对微生物群落中数量占少数的微生物分离纯化,选择平板培养,富集培养,选择平板培养,富集培养,P19图2-6,六、微生物的保藏技术,传代培养保藏冷冻保藏干燥保藏法,2.2显微镜和显微技术,一、显微镜的种类及原理,普通光学显微镜,暗视野显微镜,相差显微镜,三种光学显微镜观察结果比较,荧光显微镜,电子显微镜,透射电子显微镜,扫描电子显微镜,透射电子显微镜：电子束穿过薄切片扫描电子显微镜：观察样品的表面结构,二、显微观察样品的制备,1.光学显微镜的制样,活体制片,染色制片,常见的碱性染料：结晶
3、紫、番红、美兰、孔雀绿、中性红常见的酸性染料：刚果红、伊红、品红、藻红,参见教材P27页,2.3显微镜下的原核微生物ProkaryotesMicroorganisms,细菌(bacteria)放线菌(Actinomycetes)蓝细菌(Cyanobacteria)古生菌(Archaeobacteria)其他的原核生物(Otherprokaryotes),Chapteroutline,一.细菌细胞的大小，形状和排列方式,形状：其形状有球形、杆形、螺旋形,细菌(bacteria),大小：大多数的细菌的直径为0.2-2.0m，长度为2-8m。,排列方式：多样,球菌(coccus),脑膜炎奈瑟菌,双球
4、菌(diplococcus),链球菌(streptococcus),球菌(coccus),球菌(coccus),四联球菌(tetrad),球菌(coccus),八叠球菌(sarcina),球菌(coccus),葡萄球菌(streptococcus),杆菌(bacillus),不同杆菌的大小、长短、粗细很不一致。,杆菌的形态多样,杆菌(bacillus),杆菌(bacillus),杆菌的形态多样,分枝杆菌,双歧杆菌,螺形菌(spiralbacterium),细菌的特殊形态：柄细菌、肾形菌、臂微菌、网格硫细菌、贝日阿托氏菌(丝状)、具有子实体的粘细菌、三角形、方形等特殊形态的细菌。,细菌的特殊形态
5、,柄细菌（prosthecatebacteria),球衣菌（sphaerotilus),二.球形细菌细胞的排列方式,微球菌（Micrococcus):需氧,G+,细胞主要成对或以四联体、或以多聚体的形式排列，不运动。它们通常是黄色、橙色或红色。,葡萄球菌（Staphylococcus）:兼性厌氧,G+,通常形成不规则聚集体,不运动,可无氧发酵葡萄糖。,葡萄球菌,葡萄球菌,链球菌（Streptococcus):兼性厌氧菌，G+,细胞成对或成链排列,通常不运动。某些菌能够进行无氧呼吸。,杆菌只能通过其短轴进行分裂，因此杆菌不象球菌，很少形成聚集体。,三.杆菌（Rod-shapedbacteria）
6、,Singlebacillus,Diplobacillus,streptobacillus,Coccobacillus,形成芽孢的杆菌（Spore-formingrodshapedbacteria）几乎所有形成芽孢的杆菌都是G+,没有空气而能生活的梭菌,需氧性的杆菌,不形成芽孢的杆菌（Nonspore-formingrodshapedbacteria）大多数不形成芽孢的杆菌都是G-,代表:大肠杆菌假单细胞细菌根瘤菌,四.弧菌、螺旋菌和螺旋体（Vibrio,SpirillumandSpirochete）,螺旋不满一环满1-20环的小型、坚硬的螺旋状菌体3-70环以上，体大而柔软的菌体,vibri
7、o,Spirillum,spirochete,肠炎弧菌,放线菌Actinomycetes,放线菌是丝状菌（G+），形态与丝状真菌相似，但是其菌丝由原核细胞构成。细胞壁主要成分是肽聚糖，最适pH与细菌相似。主要以孢子方式进行无性繁殖。,Filamentous,HighG+Ccontent,Gram-positive(6378%GC),分生孢子丝,琼脂表面,基内菌丝,气生菌丝,Thecrosssectionofanactinomycetecolonyshowingthesubstratemycelium（基内菌丝）andaerialmycelium（气生菌丝）withchainsofconidio
8、spores（分生孢子）,分生孢子丝,琼脂表面,基内菌丝,气生菌丝,Thecrosssectionofanactinomycetecolonyshowingthesubstratemycelium（基内菌丝）andaerialmycelium（气生菌丝）withchainsofconidiospores（分生孢子）,Varioustypesofspore-bearingstructuresonthestreptomyces,链霉菌的各种孢子丝结构,注：孢子与芽孢不同,孢子丝通过横隔断裂形成分生孢子,放线菌的繁殖方式：,无性孢子,菌丝断裂,分生孢子：大多数放线菌,孢囊孢子：游动放线菌属链孢囊菌属
9、,常见于液体培养中，工业发酵生产抗生素时都以此法大量繁殖放线菌。诺卡氏菌属通过基内菌丝断裂成杆状细胞的方式繁殖。,Representivegenera:StreptomycesNocardiaActinomycesMicromonosporaStreptosporangiumActinoplanesFrankia,已知放线菌能够产生500多种抗生素。大多数抗生素对不同的细菌有独特的疗效有50多种已实际应用,放线菌Actinomycetes,链霉菌是一大群丝状，G+的细菌，在气生菌丝末端形成孢子。其DNA碱基组成中GC含量特别高。超过任何已知的细菌。许多临床应用的抗生素都由链霉菌种产生。,链霉菌
10、,链霉菌的分离：pH中性偏碱喜干（含水少）采用含各种无机盐的选择性培养基,蓝细菌(Cyanobacteria),形态功能,FilamentousCyanobacterium,Anabaenasp.(SEMx5,000),Nonfilamentouscyanobacteria,一.形态(shape)蓝细菌形态差异极大，有单细胞和丝状体两类形态。细胞的直径从0.5-1m到60m，丝状体的长度差异很大。多个个体聚集在一起，可形成肉眼可见的很大的群体。在水体中繁茂生长时，可使水体颜色随菌体而发生变化。,Photosynthesis（光合作用）Nitrogenfixation（固氮作用）,二.功能（Ma
11、infunctionofCyanobacteria）,Problems!,许多蓝细菌能够产生潜在的神经毒素，并在水中大量积累，喝了这样水的动物会迅速死亡。,个体形态与真细菌类似，能够在极端环境中生存，如高温、高盐、高酸产甲烷菌如甲烷杆（Methanobacterium），该菌代谢结果产生甲烷。产甲烷菌（Themethanogens）极端嗜盐菌（Extremehalophiles）极端嗜热菌（Thermoacidophiles）无细胞壁的古细菌,古生菌（Archaebacteria）,C02+4H2,CH4+2H2O,CH3C00H,C02+CH4,1.产甲烷菌（Themethanogens）：
12、属严格厌氧菌，利用C02和H2合成甲烷。,已知的均为革兰氏阴性，细胞壁不含肽聚糖，而被糖蛋白所代替。此蛋白含有大量酸性氨基酸，可吸引外界的钠离子。,2.极端嗜盐菌（Extremehalophiles）,它们为革兰氏阴性菌，最适温度为70-800C，最适pH2-3，细胞壁无肽聚糖，含有脂蛋白。,3.极端嗜热菌（Thermoacidophiles）,4.无细胞壁的古生菌热原体（Thermoplasma）,是一类无细胞壁、嗜热、嗜酸、行好氧化能有机营养的原核生物。它能够抵御外界渗透压的变化、对抗外环境的低pH值和高热极端环境。这是因为其质膜含有一种由甘露糖和葡萄糖单位的四醚类脂的脂多糖。,其他的原核
13、生物（Otherprokaryotes）,立克次氏体（Rickettsia）衣原体（Chlamydia）支原体（Mycoplasma）,一、立克次氏体（Rickettsia）,是一类只能寄生在真核细胞内的革兰氏阴性原核微生物。有细胞壁，对热敏感，既是动物的寄生物，也是植物的寄生物。可使人患斑疹伤寒、恙虫热或Q热等疾病。致病机制主要是在宿主血流中大量繁殖。（0.2-0.5m）,二、衣原体（Chlamydia）,是一类在真核细胞内营专性能量寄生的小型革兰氏阴性原核生物。有细胞构造，细胞内同时含有核糖核酸和脱氧核糖核酸。一般比立克次氏体小常形成包涵体。可引起沙眼。,三、支原体（Mycoplasma）
14、,是一类无细胞壁的原核生物，也是整个生物界中尚能找到的能独立营养的最小型生物。直径约150-300nm，无细胞壁，菌落呈“油煎蛋”型。细胞膜上含甾醇。可使动植物患病（如肺炎）。,2.4显微镜下的真核微生物EukaryoticMicroorganisms,Chapteroutline,酵母菌(Yeasts)霉菌(molds)蕈菌(mushrooms)藻类(Algae)原生动物(Protozoa),(霉菌)Molds(蕈菌)Mushrooms(真菌)Fungi(酵母菌)Yeasts(藻类)Algae(原生动物)Protozoa,真核微生物(EukaryoticMicroorganisms),酵母菌
15、（yeast）,一.形态特征（Morphologicalcharacteristics）二.繁殖（Reproduction）三.菌落特征（Characteristicsofcolony)四.特点(Characteristics)五.常见种类（Typicalspeciesofyeasts）,一.形态特征（Morphologicalcharacteristics）,酵母细胞一般呈卵圆形、圆形或圆柱形。细胞宽约1-5um，长约4-30um，且常形成假菌丝。没有鞭毛。,二.繁殖（Reproduction）,无性繁殖芽殖芽殖是酵母菌进行无性繁殖的主要方式。成熟的酵母菌细胞，先长出一个小芽，芽细胞长到一定
16、程度，脱离母细胞继续生长，尔后形成新个体。芽裂母细胞总在一端出芽，并在芽基处形成隔膜，子细胞呈瓶状。很少见。裂殖少数酵母菌和细菌一样，借细胞横分裂而繁殖。有性繁殖以子囊孢子进行有性繁殖。两单倍体细胞相接触质配核配接合子（二倍体核）减数分裂单倍体（子囊包被）,三.菌落特征（Characteristicsofcolony）,其菌落大多数与细菌菌落相似，表面湿润，粘稠，易挑取。但比细菌菌落大而厚，颜色多为白色，少数为红色。若培养时间太长，其表面可产生皱褶。在液体培养时，有的生长在底部，有的生长均匀，有的则在表面形成菌盖。,四.特点,个体一般以单细胞状态存在多数营出芽繁殖，也有的裂殖能发酵糖类产能细胞
17、壁常含甘露聚糖喜在含糖量较高、酸度较大的水生环境中生长,五.常见种类（Typicalspeciesofyeasts）,啤酒酵母（Saccharomycescerevisiae）发酵、食药用，提取多种生物活性物质假丝酵母（Candida）饲料,霉菌(molds),是丝状真菌的总称,即“发霉的真菌”。通常指菌丝体比较发达而又不产生大型子实体的真菌。常在潮湿的气候下大量生长繁殖。形态结构分类繁殖方式Reproduction常见种类,一.形态特征（Morphologicalcharacteristics）,属异养型真核微生物，具有丝状或管状结构，单个分支称为菌丝。菌丝形成的网络状结构称为菌丝体。营养菌
18、丝（vegetativemycelium）：汲取营养气生菌丝（aerialmycelium）繁殖菌丝:孢子丝，进行繁殖。,二.分类（classification）,有隔菌丝：有隔菌丝中有横隔膜将菌丝分隔成多个细胞，在菌丝生长过程中细胞核的分裂伴随着细胞的分裂，每个细胞含有一至多个细胞核。横隔膜可以使相邻细胞之间的物质相互沟通。如曲霉和青霉。无隔菌丝：菌丝中无横膈膜，整个细胞是一个单细胞，菌丝内有许多核，在生长过程中只有核的分裂和原生质体质量的增加，没有细胞数目的增多。如毛霉和根霉。,nonseptate,(2)septate,毛霉又叫黑霉、长毛霉。菌丝为无隔膜的单细胞，多核，以孢囊孢子和接合孢
19、子繁殖。毛霉的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。,最常见的是匍枝根霉(R.stolonifer(Ehrenb.exFr.)Vuill)，又称黑根霉、面包根霉。多生于面包、馒头和富含淀粉质的食物上，使食物腐烂变质。,黑曲霉,黄曲霉,青霉,青霉,三.繁殖方式（Reproduction）,无性繁殖：Asexualspores游动孢子(Simblospore)节孢子(Arthrospores)孢囊孢子（Sporangiospores）分生孢子等（Conidiospores）有性繁殖：Sexualspores卵孢子(Oospores)接
20、合孢子(Zygospores)子囊孢子(Ascospores),孢囊孢子（Sporangiosporesareformedwithinasporangium）,孢囊孢子(sporangiospore),一种内生孢子，当菌丝发育到一定阶段，气生菌丝的顶端细胞膨大成圆形、椭圆形或梨形的孢子囊，然后膨大部分与菌丝间形成隔膜，囊内的原生质分化成许多包含12个核的小块，每一小块的周围形成一层膜，将原生质包起来，如此形成许多孢子囊孢子。,孢囊梗,囊轴,孢囊孢子,囊领,囊托,节孢子Arthrospores,少数菌种的菌丝中间会形成许多横隔，然后断裂形成节孢子。,分生孢子Conidiospores,分生孢子(
21、conidium),一种外生孢子，是霉菌中最常见的无性孢子。气生菌丝的顶端细胞或菌丝分化形成的分生孢子梗的顶端细胞分割缢缩而形成的单个或成簇的孢子。,分生孢子梗,分生孢子,顶囊,卵孢子（Oospores）,antheridium,oospheres,oospores,oogonium,Oosporesformation,卵孢子(oospore),由两个大小不同的配子囊结合后发育而成的，小型配子囊称雄器，大型配子囊称藏卵器。,接合孢子Zygospores,接合孢子Zygospores,子囊孢子Ascospores,子囊菌亚门，青霉菌繁殖方式及生活史,子囊孢子,分生孢子,子囊孢子(ascospor
22、e)：两个同一或相邻的菌丝细胞形成两个异形配子囊，即产囊器和雄器，二者进行质配和核配后，形成子囊，子囊中子囊孢子数通常是2的倍数，一般为8个。,四.常见种类,接合菌亚门：毛霉、根霉半知菌亚门：曲霉、青霉担子菌亚门：蘑菇、木耳、灵芝子囊菌亚门：酵母菌、脉孢菌、赤霉（植物生长刺激素）,蕈菌(mushrooms),蕈菌包括食用真菌和药用真菌，具有丰富的营养价值和药用价值。一般以大的子实体存在。,藻类(Algae),指除苔藓植物和维管束植物以外，基本上有叶绿素，可进行光合作用，并伴随放出氧气的一大类真核生物。,小球藻(Chlorella):绿藻类,单细胞,几种常见的藻类,硅藻(Diatoms):,水棉
23、属的绿藻类(Spirogyra):淡水绿藻之一,旋形叶绿素带,在静止的水和缓慢的溪流中形成粘滑的团块,(红藻)Redalgae:exhibittissuedifferentiationandshouldbeclassifiedasplants.Theycontainphycocyaninandphycoerythrininadditiontochlorophyll.Theredcolorisduetothephycoerythrin.,海洋藻类植物紫菜、龙须菜、裙带菜、羊栖菜、马尼藻、海带等。含有丰富的优质蛋白、氨基酸、维生素和人体必需的磷、镁、钠、钾、钙、碘、铁、硅、锰、锌等矿物质，其中有些
24、成分是陆生蔬菜所没有的。,海藻中的活性多肽，其功能同胰岛素相似，对糖尿病患者有较好的治疗和保健功能。海藻中的优质蛋白质、不饱和脂肪酸，正是糖尿病、高血压、心脏病患者所需要的。海带中的甘露醇有脱水利尿作用，可治肾功能衰竭、药物中毒、老年性水肿。紫菜中的牛磺酸对保护视力和老年人大脑起重要作用。海藻中的碘是甲状腺功能低下者的最佳治疗食物。海藻还能滤除锶、镭、镉、铅等致癌物质，有预防癌症的功效,原生动物(Protozoa),是一类缺少真正细胞壁，细胞通常无色，具有运动能力，并进行吞噬营养的单细胞真核生物。如纤毛虫、鞭毛虫等。,鞭毛虫,阿米巴,纤毛虫,间日疟原虫,几种常见的原生动物,名词解释：,菌落；菌苔；纯培养物；无菌技术；富集培养；负染色；菌丝体；菌丝；霉菌；真菌；酵母菌；藻类；原生动物,思考题,见书P36页思考题1-5。,