第三章 真核微生物

第三章真核微生物学习要求：通过本章学习，要求掌握真菌、藻类、原生动物的形态特点、繁殖方式和代表种类的主要特征。重点：真菌的无性繁殖、有性繁殖和代表种类。难点：真菌的各种无性繁殖和有性繁殖过程。凡是细胞核具有核膜、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细胞器的微小生物，都称为真核微生物。原生动物藻类真核微生物包括真菌(霉菌、酵母菌）、藻类和原生动物。酵母菌曲霉属第一节真菌的一般形态一、菌丝和菌丝体菌丝（hypha)是构成真菌营养体的基本单位，由细胞壁包被的一种管状细丝，大都无色透明，宽为3～10微米。菌丝体(Mycelium)由分枝的菌丝在条件适宜时不断从顶端伸长、相互交叉而形成。菌丝结构无隔膜菌丝有隔膜菌丝低等真菌，如毛霉、根霉等高等真菌，如青霉菌、曲霉菌等菌丝的特异化假根吸器子座附着胞菌核子实体二、菌丝的特异化结构附着枝菌环1匍匐菌丝：真菌在固体基质上常形成与表面平行、具有延伸功能的菌丝，又称匍匐枝。2假根：Rhizopus(根霉属)等低等真菌匍匐枝与固体基质接触处分化出来的根状结构，具有固着和吸取养料等功能。孢子梗孢子囊3吸器：只在宿主细胞间隙蔓延的营养菌丝上分化出来的短枝，可侵入细胞内以吸收宿主细胞的养料而不使其致死。4附着胞：寄生于植物的真菌菌根孢子萌发形成的芽管或老菌丝顶端的膨大部分，可以牢固地附着在宿主的表面.侵入钉5附着枝：若干寄生真菌由菌丝细胞生出1~2个细胞的短枝，将菌丝附着于宿主体上6菌核：由菌丝团组成的一种休眠体，同时又是糖类和脂类等营养物质的储藏体,有较强的抵抗不良环境的作用，如药用的茯苓、麦角。7菌环和菌网：捕虫类真菌常由菌丝分枝组成环状或网状组织来捕捉线虫类原生动物，然后从环上或网上生出菌丝侵入线虫体内吸收养料。8子座：菌丝或菌丝与寄主组织构成的，具有垫状、柱状、棍棒状、头状等多种形状。有抗逆能力，但主要是形成产孢子结构。9子实体：由真菌的营养菌丝和生殖菌丝缠结而成的具有一定形状的产孢结构。三、酵母状细胞圆形或卵圆形单细胞，不形成菌丝；有时芽殖后子细胞不脱离母细胞而形成分枝状假菌丝。酵母菌的芽殖和假菌丝假菌丝芽殖四、真菌的菌落霉菌菌落特征：菌落大、疏松、不透明，多呈绒毛状、絮状或网状等，不同的霉菌孢子含有不同的色素，所以菌落呈红、黄、绿、青绿、青灰、黑、白、灰等多种颜色酵母菌落特征：一般呈蜡脂状，表面光滑、粉粒状、粗糙、皱褶，边缘呈整齐、缺刻或带丝状。第二节真菌的繁殖无性繁殖(Asexualreproduction)有性繁殖(Sexualreproduction)准性生殖(Parasexuality)菌丝片段产生新个体营养细胞分裂产生子细胞出芽繁殖产生无性孢子无性繁殖时遗传性状重新组合产生有性孢子游动孢子孢囊孢子分生孢子厚垣孢子节孢子真菌的无性孢子鞭毛菌的菌丝可直接形成或膨大发育成各种形状的游动孢子囊。接合菌繁殖产生的孢子在位于营养菌丝或孢囊梗顶端孢子囊内。子囊菌和半知菌类的无性孢子，由特异化的菌丝顶端形成分生孢子梗。有些真菌在菌丝顶端或中间个别细胞膨大，原生质浓缩和细胞壁变厚形成的休眠体。有些真菌菌丝断裂后产生的较为整齐的孢子。一、无性繁殖游动孢子孢囊孢子（静孢子）分生孢子节孢子厚垣孢子酵母菌的无性繁殖1、芽殖（budding）酵母菌进行无性繁殖的主要方式母细胞形成突起核分裂原生质分配新膜形成新细胞壁形成2、裂殖（fission）少数酵母具有与细菌相似的二分裂繁殖方式ExamplesofModelOrganisms•StudiesofthedistantlyrelatedfissionyeastSchizosaccharomycespombe,arecomplementarytoS.cerevisiae.–Bothcanbegrownrapidlyonplatesandinculture.3、产生掷孢子（掷孢子属）、厚垣孢子（假丝酵母）等无性孢子二、有性繁殖有性繁殖以细胞核结合为特征，通过两个性细胞的结合而产生新个体的过程。核配有性繁殖三过程减数分裂形成有性孢子的两种方式：核配后，含双倍体细胞核的细胞直接发育为有性孢子。这种孢子细胞核为双倍体阶段，萌发时进行减数分裂。核配后，双倍体细胞核先进行减数分裂，再形成有性孢子。1卵孢子有性结构及其形态特征：由大小不同的配子囊结合后发育而成。小配子囊称雄器；大配子囊称藏卵器。所属分类地位：卵菌纲。2接合孢子有性结构及其形态特征：是由菌丝生出的结构大小相似、形态相同或略有不同两个配子囊接合后发育而成。所属分类地位：接合菌纲2）异宗配合(Heterothallism)：不同菌系的菌丝相遇后，才能形成接合孢子，这两种有亲和力的菌系在形态上并无区别。根据产生接合孢子的菌丝来源或亲和力不同,可分为：1）同宗配合(Hemothallism)：单一的孢囊孢子萌发后形成的菌丝，甚至同一菌丝的分枝相互靠近，便生出雌雄配子囊，经接触后形成接合孢子的过程。3子囊孢子有性结构及其形态特征：在子囊中形成。形成子囊孢子是子囊菌的主要特征。子囊：两性细胞接触以后形成的囊状结构。形成方式有两种：①两个营养细胞直接交配而成，其外面无菌丝包裹；②从一个特殊的、来自产囊体菌丝（称为产囊丝）的结构上产生子囊，多个子囊外面被菌丝包围形成子实体，称为子囊果。所属分类地位：子囊菌纲子囊果(Ascocarp)一种有性结构的子实体,在多个子囊外部由菌丝体组成共同的保护结构，子囊包在其中。子囊果有三种类型：闭囊壳完全封闭的圆球形子囊壳孔口不完全封闭子囊盘开口呈盘状4担孢子有性结构及其形态特征：担子菌所特有，经两性细胞核配合后产生的外生孢子。因着生在担子上而得名。所属分类地位：担子菌纲锁状联合担孢子形成三、准性生殖准性生殖是真菌在无性繁殖过程中的一种遗传性状重新组合的机制，即不经过减数分裂就能导致基因重组的生殖过程。123形成异核二倍体核形成异核菌丝体有丝分裂交换与单倍体化第三节真菌的类别和代表种类一、真菌的分类•1966年Ainsworth提出：真菌独立为真菌界•真菌界：壶菌门接合菌门子囊菌门担子菌门半知菌门二、真菌的代表种类壶菌门大多为水生，营腐生或寄生；菌丝无隔膜；无性孢子为有鞭毛的游动孢子；有性阶段产生卵孢子。绵霉（Pythium）：可水生、两栖、陆生，营腐生，某些种是危害水稻的绵腐病菌。营养体是单细胞个体。特征代表属壶菌门的生活史接合菌门菌丝无隔；无性繁殖产生不游动的孢囊孢子；有性繁殖产生接合孢子；鞭毛菌纲营腐生和寄生，菌丝体发达，毛菌纲营寄生，菌丝体不发达。特征代表属毛霉（Mucor）：毛霉具有分解蛋白质和淀粉的能力，是用于制造腐乳、豆豉等食品及酿造业的重要菌种。•毛霉生长迅速，产生发达的菌丝。菌丝一般白色，不具隔膜，不产生假根，是单细胞真菌。•无性繁殖--孢囊孢子，孢子囊黑色或褐色，表面光滑。•有性繁殖--接合孢子。厚垣孢子孢囊孢子减数分裂根霉（Mucor）：与毛霉的主要区别——根霉有假根和匍匐菌丝匍枝根霉（R.stolonifer）根霉（Rhizopus）子囊菌门无性繁殖主要是产生分生孢子，少数以芽殖、裂殖为主要繁殖方式。有性繁殖产生子囊孢子。子囊孢子产生于子囊内，子囊一般被包被于子囊果中。特征子囊菌的代表属--酵母菌属有性生殖以同形接合或异形接合形成子囊，或由二倍体细胞直接形成子囊。发酵产物主要为乙醇和二氧化碳。代表种为酿酒酵母菌。无性繁殖为芽殖和裂殖。酿酒酵母生活史子囊菌的代表属--脉孢菌属又称链孢霉；菌落初为白色粉粒状，很快变为桔黄色，绒毛状；气生菌丝有横隔，成双叉式分枝；分生孢子着生于分生孢子梗上。分生孢子卵圆形，成熟后飞散，遇适宜环境即萌发；多靠分生孢子繁殖，少有产生有性孢子。有性过程产生子囊和子囊孢子，属异宗配合。脉孢菌的有性过程子囊菌的代表属--赤霉属(Gibberella)菌丝蔓延于寄主体内，并在表面产生大量白色或粉红色的分生孢子；无性过程产生2种大小不同的分生孢子。大者为镰刀型，小者为卵圆形，都可萌发成新菌丝体。特征有性生殖产子囊和子囊孢子；子囊菌的代表属—虫草属(Cordyceps)•受真菌感染的幼虫，逐渐蠕动到距地表二至三厘米的地方，头上尾下而死。这就是“冬虫”。幼虫虽死，体内的真菌却日渐生长，直至充满整个虫体。来年春末夏初，虫子的头部长出一根紫红色的小草，高约二至五厘米，顶端有菠萝状的囊壳，这就是“夏草”。担子菌门菌丝分枝有隔；大多数担子菌无性过程不发达或不发生；有性过程产生担孢子。特征初生菌丝菌丝种类次生菌丝担子菌的锁状联合(Clampconnection)伞菌代表--蘑菇示意图菌盖菌褶菌环菌柄菌蕾孢子发芽担孢子担子菌代表属--伞菌担子菌代表属—木耳木耳是一种木材腐朽菌，能分解纤维素和木质素，只在死了的木头上才能生长。半知菌门菌丝体有横隔和分枝；目前只发现无性阶段。特征半知菌类代表属--曲霉属(Aspergillus)菌丝发达，有隔，多分枝，多核，无色或有明亮的颜色；引发食物和饲料霉变，产生黄曲霉毒素，使动物和人类致病。1.足细胞，2.分生孢子梗，3.顶囊，4,5,6.小梗，7.分生孢子曲霉电镜图半知菌类代表属--青霉属（Penicillium）菌落密毡状或松絮状，大多为灰绿色。菌丝与曲霉相似，但无足细胞；分生孢子梗具横隔，有扫帚状分枝，分生孢子青绿色；能产生各种有机酸、抗生素（青霉素、灰黄霉素等）；造成水果、食品、工业品、饲料等的霉变某些为动物和人类的致病菌。半知菌类代表属—假丝酵母属（Candida）•细胞圆形、卵圆形或者圆柱形；•无性繁殖：多边繁殖，形成假菌丝；•与酵母相比，产朊假丝酵母的特点•属于半知菌门；•形成假菌丝；•没有有性生殖；•蛋白质和维生素B含量高；•能利用五碳糖和硝酸盐第四节藻类藻类是指生殖器官为单细胞构造，没有根茎叶分化，能进行光合作用的低等植物。1、能进行产氧光合作用，细胞中含有叶绿素。叶绿体有的为绿色，有的为金黄色（含藻黄素）。2、没有真正的根茎叶分化；3、无性繁殖：孢子繁殖，细胞分裂（二分裂，藻丝断裂）；4、有性繁殖：配子结合形成合子完成；5、细胞壁中含藻胶质、果胶质和硅质。特点水绵属伞藻属团藻微星鼓藻属海带小球藻第五节原生动物原生动物是单细胞微小动物。1、典型的真核生物细胞结构；2、单细胞生物，无细胞壁；3、运动方式：伪足爬行，鞭毛运动，纤毛运动，借虫体伸缩蠕动；4、营养方式：借光能同化CO2，吞噬，腐生；5、呼吸方式：依靠扩散作用进行单细胞呼吸；6、排泄方式：依靠扩散作用排出CO2、可溶性的含氮废物，依靠伸缩胞排泄；7、无性繁殖：二分裂繁殖、芽殖、复分裂、质裂；8、有性生殖：配子生殖产生合子，接合生殖。特点•眼虫Euglena•形态：•繁殖二纵分裂•变形虫（Amoeba）•繁殖：靠二分分裂繁殖，无有性生殖。•营养方式：靠伪足包围食物形成食物泡，在食物泡内进行消化。•形态•草履虫Paramecium•细胞构造：大核，小核•草履虫大核管营养，小核管生殖•繁殖：横分裂•有性繁殖：接合生殖Thanksforyourattention!