放线菌和细菌的异同点
放线菌被归纳于细菌门之中，是由于两者间一些本质性的相同点。
1、细胞壁结构与组成
2、单细胞状态，且直径很小
3、原核生物
4、噬菌体特征
5、抗生素特性
6、具有特殊结构如鞭毛等
7、遗传变异特征接近
但两者在形态和机构上也存在差异
1、细胞性状：细菌为球状、杆状；放线菌为菌丝状
2、细胞大小：细菌为1微米左右；放线菌直径1微米，长度大
3、菌落形态：细菌形状为圆形，易挑起；放线菌为菌落密实，不易挑起
4、繁殖方式：细菌主要为裂殖；放线菌为菌丝断裂，孢子繁殖
5、革兰氏染色：细菌为阴、阳互现；放线菌为阳性
放线菌的作用 放线菌的作用要说放线菌，就要提到一些抗生素，我们知道医生常常用头孢霉素、螺旋素、庆大霉素、利福霉素、链霉素等抗生素为病人治病，使许多病人转危为安，其实生产抗生素的主角就是功勋赫赫的放线菌。目前已经发现的抗生素有近6000种，其中4000多种是由放线菌产生的。放线菌也是原核生物，细胞构造和细胞壁的化学组成都与细菌十分相似，因菌落呈放射状而得名。实际上，它们是细菌家族中一个独立的大家庭，更确切一点来说，它也是属于原核细胞型微生物，如果按照前面提到过的革兰染色法进行分类，是一类革兰氏阳性菌。不过，放线菌又有许多细菌所没有的特点，一些真菌家族的特征，例如菌体呈纤细的丝状，而且有分枝。所以从生物进化的角度看，它是介于细菌与真菌之间的过渡类型。随着微生物分类学的深入研究，确认放线菌属于原核微生物，与细菌的关系比与真菌的关系更为密切，理由如下：有原始核结构，无核膜和核仁；放线菌虽有发育良好的菌丝体，但大部分无隔，为单细胞；放线菌菌丝比真菌细得多，其直径与细菌相似；细胞壁主要成分为肽聚糖，并含有DAP；游动放线菌的鞭毛与细菌鞭毛类似，无“9+2”结构放线菌同大部分细菌一样，对酸敏感，在微碱性条件下生长良好；放线
菌属无性繁殖，同细菌，尚未发现其有性世代；对溶菌酶和作用于细菌的抗生素敏感；DNA重组方式与细菌相同；核蛋白体为70S。放线菌最喜欢生活在有机质丰富的微碱性土壤中，泥土所特有的“泥腥味”就是由放线菌产生的。它们中绝大多数是腐生菌，能将动植物的尸体腐烂、“吃”光，然后转化成有利于植物生长的营养物质，在自然界物质循环中立下了不朽的功勋。还有一类叫弗兰克氏菌的放线菌，生长在许多豆科植物的根瘤里，能固定大气中的氮，成为植物能利用的氮肥。除了生产抗生素外，放线菌在工业上还有许多其他贡献。例如，利用放线菌还可以生产维生素B12、－胡萝卜素等维生素，生产蛋白酶、溶菌酶，以及用于生产高果糖浆的葡萄糖异构酶等酶制剂。另外，放线菌在石油工业和污水处理等方面也可发挥一技之长。虽然少数寄生性的放线菌会引起人和动植物病害，有些放线菌会使食物变质，或者对棉毛织品和纸张造成破坏，对人类有害，但这些比起放线菌的功绩来，实在是微不足道的。放线菌的生物学特性放线菌的形态比细菌复杂些，但仍属于单细胞。在显微镜下，放线菌呈分枝丝状，我们把这些细丝一样的结构叫做菌丝，菌丝直径与细菌相似，小于1微米。菌丝细胞的结构与细菌基本相同。放线菌有菌丝和孢子的结构。放线菌的形态结构 菌丝放线菌有许多交织在一起的纤细菌体，叫菌丝。
土壤中细菌、放线菌、酵母菌及霉菌的分离与纯化 一、实验目的 1. 学习、掌握从土壤稀释分离、划线分离各类微生物的技术。 2. 学习从样品中分离、纯化出所需菌株。 3. 学习并掌握平板倾注法和斜面接种技术，了解培养细菌、放线菌、酵母菌及霉菌四大类微生物的培养条件和培养时间。 4. 学习平板菌落计数法。 二、实验原理 将待分离的样品进行一定的稀释，使微生物的细胞（或孢子）尽量呈分散状态，选用有针对性的培养基，在不同温度、通风等条件下培养，让其长成一个纯种单个菌落。 要想获得某种微生物的纯培养，还需提供有利于该微生物生长繁殖的最适培养基及培养条件。微生物四大类菌的分离培养基、培养温度、培养时间见表2-1所示。 表2-1 微生物四大类菌的分离和培养要求 样品来源分离对象分离方法稀释度培养基名称培养温度 /℃培养时间/d 土样细菌稀释分离10-5，10-6， 10-7 牛肉膏蛋白胨30～37 1～2 土样放线菌稀释分离10-3，10-4， 10-5 高氏1号28 5～7 土样霉菌稀释分离10-2，10-3， 10-4 马丁氏琼脂28～30 3～5 面肥或土样酵母菌稀释分离10-4，10-5， 10-6 马铃薯葡萄糖28～30 2～3 细菌分离平 板 细菌单菌落划线分离10-2 牛肉膏蛋白胨30～37 1～2 三、实验材料 1. 菌源土样 2. 培养基牛肉膏蛋白胨培养基，马丁氏培养基，高氏合成1号培养基，马铃薯葡萄糖培养基(制平板和斜面)，见附录Ⅲ。 3. 无菌水 250 mL锥形瓶，每瓶装99 mL无菌水(或95mL为分离霉菌用)，内装10粒玻璃珠。 4.5 mL无菌水试管(每人5～7支)。 4. 其他物品无菌培养皿，无菌移液管，无菌玻璃涂棒(刮刀)，称量纸，药勺，橡皮头，10%酚溶液。 （一）系列稀释平板法 1. 取土样 选定取样点，按对角交叉（五点法）取样。先除去表层约2cm的土壤，将铲子插入土中数次，然后取2～10cm处的土壤。盛土的容器应是无菌的。将5点样品约1kg充分混匀，除去碎石、植物残根等杂物，装入已灭过菌的牛皮纸袋内，封好袋口，并记录取样地点、环境及日期。同时取10～15g，称重后经105℃烘干8h，置干燥器中冷却后再次称重，计算含水量。土样采集后应及时分离，凡不能立即分离的样品，应保存在低温、干燥条件下，尽量减少其中菌种的变化。 2. 制备土壤稀释液 称土样1g于盛有99mL无菌水的三角瓶中，充分振荡，此即为10-2浓度的菌悬液。用无菌移液管吸取悬液0.5mL于4.5mL无菌水试管中，用移液管吹吸三次，摇匀，此即为10-3浓度。同样方法，依次稀释到10-7。稀释过程需在无菌室或无菌操作条件下进行。
放线菌学期末作业 1，为什么说放线菌是一类介于细菌和霉菌之间，又更接近于细菌的一类原核微生物？ 答： 放线菌是一种具有丝状分支的单细胞，状态与霉菌相像。所以人们认为放线菌是介于细菌和真菌之间的过渡型。放线菌更接近于细菌，主要是因为： 1，有原始核结构，无核膜和核仁； 2，放线菌虽有发育良好的菌丝体，但大部分无隔，为单细胞； 3，放线菌菌丝比真菌细得多，其直径与细菌相似； 4，细胞壁主要成分为肽聚糖，并含有DAP； 5，游动放线菌的鞭毛与细菌鞭毛类似，无“9+2”结构； 6，放线菌同大部分细菌一样，对酸敏感，在微碱性条件下生长良好；6，放线菌属无性繁殖，同细菌一样，尚未发现其有性世代； 7，对溶菌酶和作用于细菌的抗生素敏感； 8，DNA重组方式与细菌相同； 9，核蛋白体为70S。 2，基内菌丝、气生菌丝和孢子丝在结构上有何区别？它们又有何联系？ 答： 基内菌丝 链霉菌的孢子落在适宜的固体基质表面，在适宜条件下吸收水分，孢子肿胀，萌发出芽，进一步向基质的四周表面和内部伸展，形成基内菌丝，又称初级菌丝或者营养菌丝。 气生菌丝 是基内菌丝长出培养基外并伸向空间的菌丝，又称二级菌丝。 在显微镜下观察时，一般气生菌丝颜色较深，比基内菌丝粗，直径为 1.0～1.4微米，长度相差悬殊，形状直伸或弯曲，可产生色素。 孢子丝 是当气生菌丝发育到一定程度，其顶端分化出的可形成孢子的菌丝，叫孢子丝，又称繁殖菌丝。 孢子成熟后，可从孢子丝中逸出飞散。孢子丝的形状有直形、波曲、钩状、螺旋状，螺旋状的孢子丝较为常见，其螺旋的松紧、大小、螺数和螺旋方向因菌种而
异。孢子丝的着生方式有对生、互生、丛生与轮生（一级轮生和二级轮生）等多种。 基内菌丝→气生菌丝→孢子丝 3.放线菌的那些特征可作为其分类鉴定的重要依据？ 答：色素，菌丝是否有隔，对氧需求，寄生或腐生，基因组成，细胞壁成分，16sRNA。 4.试介绍放线菌在工业、农业、医药、食品等方面的应用。 答： 工业 嗜盐放线菌能产生胞外多糖及其他多聚物，蛋白含量极高(在相同面积的蛋白质产量相当于种植玉米的125倍，养鱼的70倍，养牛的600倍)，酶活性很特殊(在高盐浓度下仍保持高活性)，也产生抗生素、胰岛素、维生素等，因此嗜盐放线菌是一类很有开发价值的资源。例如，嗜盐放线多孢菌可以将甘氨酸转化为甜菜碱，它又是一种重要的高效保护剂。国内外有不少微生物学工作者正在试图从高盐碱环境里找到一种具有较高脱卤酶活性的嗜盐菌菌株，以期能达到高效、彻底消除环境污染物的目的。 农业 放线菌大量存在于土壤中，它们中绝大多数是腐生菌，能将动植物的尸体腐烂、分解，然后转化成有利于植物生长的营养物质。还有弗兰克氏菌，生长在许多非豆科植物的根瘤里，能固定大气中的氮，成为植物能利用的氮肥。 医药 人们常用放线菌产生的链霉素、红霉素这一类抗生素药物治病，使许多病人转危为安。利用放线菌还可以生产维生素B12 、蛋白酶和葡萄糖异构酶等医药用品。食品 低温放线菌进行低温发酵时可生产许多风味食品，并且这种发酵方式可以节约能源和减少中温菌污染。目前发现的几千种抗生素中，有一半以上是由放线菌产生的。它的菌落颜色鲜艳，呈放射状，对人体无害，因此，人们常用它作食品染色剂，既美观，又安全。 5.请介绍放线菌细胞的构造特征。 答： 细胞壁：细胞壁是位于菌体的外层，内侧紧贴细胞膜的一层无色透明，坚韧而有弹性的结构。细胞壁约占细胞干重的10%—25%。主要由肽聚糖组成。 细胞膜：是围绕细胞质外面的双层膜结构。由磷脂(20-30%)和蛋白质(50-70%)组成.基本结构是磷脂双层：疏水的脂肪酸链排列在内，亲水的磷酸基排列在外。蛋白质镶嵌在双层磷脂中，并伸向膜内外两侧。边缘蛋白和整合蛋白（跨膜蛋白）
放线菌与诺卡菌、螺旋体、支原体、立克次体、衣原体复习题 一、选择题： A型题： 1．下述微生物中哪种不是原核细胞型 A．钩端螺旋体 B.沙眼衣原体 C.衣氏放线菌 D.肺炎支原体 E.白色念珠菌 2．下述哪不是依色列放线菌的特性 A．在组织病灶中可出现硫磺样颗粒 B.可导致口腔内感染 C. 属于真核细胞型 微生物 D.抗生素治疗有效 E.机体对放线菌的免疫主要靠细胞免疫 3．衣氏放线菌感染的最常见部位是 A.肠道 B.中枢神经系统 C.面颈部软组织 D.胸膜 E.泌尿道 4．放线菌在机体组织中形成的菌落是 A.硫磺样颗粒 B.细菌L型 C.荷包蛋样菌落 D.黑色菌落 E.绒毛样菌落 5．放线菌与龋齿和牙周炎有关，能产生粘性很强的物质，种物质是 A. 6-去氧太洛糖 B.荚膜 C.普通菌毛 D.顶端结构 E.鞭毛 6．放线菌生长时，对气体的要求是 A.专性需氧 B.专性厌氧 C.需加30％C02 D.微需氧或厌氧 E.兼性厌氧 7．诺卡菌属引起的感染多为 A.内源性感染 B.蚊虫叮咬感染 C.动物的咬伤 D.外源性感染 E.接触感染 8．诺卡菌广泛存在于 A .口腔 B.土壤 C.皮肤 D.肠道 E.水 9．分离放线菌应使用 A.沙保培养基 B.罗氏培养基 C.碱性蛋白胨水培养基 D.BCYE培养基 E.S-S琼脂 10．下述对放线菌正确的描述为 A.多数可致人类疾病 B.多以分裂方式繁殖、有菌丝 C.形成菌丝及孢子的真核生物 D.必须在活的细胞中才能生长繁殖 E.感染细胞内可形成包涵体 11．放线菌感染的病变部位可见 A.异染颗粒 B.质粒 C.硫磺样颗粒 D.内含颗粒 E.营养颗粒 12．可引起内源性感染，好发部位为颈部和颜面部的病原体是 A.衣原体 B.真菌 C.放线菌 D.支原体 E.立克次体 13．关于放线菌错误的是
第一章：原核生物的形态构造和功能 一，选择题: 1，能产生大量分枝和气生菌丝的放线菌菌落，与培养培养基的结合，往往具有如下特征：A．较松，极易挑取；B。较松，不易挑取； C．较紧，容易挑取；D。较紧，易不挑取； 答：（）2，由于形成放线菌菌落的气生菌丝之间存在以下状况，故菌落表面干燥： A．含有大量的水；B。含有少量的水； C．一般不存在毛细管水；D。以上答案都不对。 答：（）3，与细菌相比，放线菌菌落的特征是： A．光滑，湿润，较大，透明，易挑取；B。光滑，干燥，较大，不透明，不易挑取； B．湿润，较小，皱褶，透明，不易挑取；D。干燥，紧密，较小，不透明，不易挑取； 答：（）4，细菌细胞膜是一个重要的代谢中心，因此，细菌细胞： A．可以没有细胞壁，绝不能没有细胞膜；B。既不能无壁也不能无膜； C．可以无膜但不能无壁；D。以上答案都不对。 答：（）5，为在光学显微镜下能见到细菌荚膜，通常使用以下某种物质对其进行负染色： A。孔雀绿；B。结晶紫—碘液；C。硝酸银；D。碳酸墨水（或中国墨） 答：（）6，创立医学上外科消毒术的著名学者是： A．巴斯德；B。科赫；C。弗莱明；D。李斯特； 答：（）7，工业发酵生产抗生素时，放线菌主要借助哪种方式以产生新的菌丝体： A．有性孢子；B。无性孢子； C．菌丝体断裂；D。有性接合； 答：（）8，电子显微镜观察研究表明：放线菌分生孢子的形成可通过两条途径实现： A．细胞膜内陷和细胞壁，细胞膜同时内陷；B。细胞膜内陷和细胞壁内陷； C．细胞质凝聚和细胞壁内陷；D。细胞质凝聚和细胞壁，细胞膜同时内陷； 答：（）9，在分类学上，各菌株DNA 的同源性在70%以上时，其分类水平应属于： A．色较浅，直径较粗；B。色较浅，直径较细； C．色较深，直径较细；D。色较深，直径较粗； 答：（）10．原核微生物主要有6类，它们是： A．细菌，放线菌，蓝细菌，立克次氏体，衣原体和螺旋体； B．细菌，放线菌，蓝细菌，粘菌，立克次氏体和衣原体： C．细菌，放线菌，蓝细菌，粘细菌，支原体和立克次氏体； B。细菌，放线菌，蓝细菌，立克次氏体，支原体和衣原体； 答：（）
一、放线菌的分布 放线菌常以孢子或菌丝状态极其广泛地存在于自然界。不论数量和种类，以土壤中最多。据测定，每克土壤可含数万乃至数百万个孢子，但受土壤性质、季节、作物种类等条件的影响。一般情况下，肥土较瘦土多，农田土比森林土多，中性或偏碱性土壤中也较多。土壤环境因子如有机质、水分、温度、通气状况等也影响其数量。它适宜在含水量较低的土壤内生长。而厩肥和堆肥中仅限于高温放线菌活动。放线菌所产生的代谢产物往往使土壤具有特殊的泥腥味。 河流和湖泊中，放线菌数量不多，大多为小单孢菌、游动放线菌和孢囊链霉菌，还有少数链霉菌。海洋中的放线菌多半来自土壤或生存在漂浮海面的藻体上。海水中还存在耐盐放线菌。大气中也存在着大量的放线菌菌丝和孢子，它们并非原生的微生物区系，而是由于土壤、动植物、食品甚至衣物等表面均有大量的放线菌存在，由于它们耐干燥，常随尘埃、水滴，借助风力飞入大气所致。 食品上常常生长放线菌，尤其在比较干燥、温暖的条件下易于大量繁殖，使食品发出刺鼻的霉味。 健康动物，特别是反刍动物的肠道内有着大量的放线菌，它们可有是肠道内定居的微生物，堆肥中的高温放线菌可能来源于此。在动物和植物体表有大量的腐生性放线菌，偶尔也有寄生性放线菌存在。 了解放线菌的分布，对于进一步开发放线菌资源，发现和筛选新的抗生素，无疑是很重要的。 二、放线菌的形态与结构 放线菌菌体为单细胞，大多由分枝发达的菌丝组成，最简单的为杆状或具原始菌丝。菌丝直径与杆状细菌差不多，大约1微米。细胞壁化学组成中亦含原核生物所特有的胞壁酸和二氨基庚二酸，不含几丁质或纤维素。革兰氏染色阳性反应，极少阴性。有许多放线菌对抗酸性染色亦吴阳性反应，像诺卡氏放线菌。它与结核杆菌相比，如果脱色时间太长也可成为阴性，这是诺卡氏菌与结核杆菌的区别之一。 放线菌菌丝细胞的结构与细菌基本相同。根据菌丝形态和功能可分为营养菌丝、气生丝和孢子丝三种。 (一)营养菌丝又叫初级丝体或一级菌丝体，匍匐生长于培养基内，主要生理功能是吸收营养物，故亦称基内菌丝。营养菌丝一般无隔膜，即使有也非常少；直径0.2-0.8微米，但长度差别很大，短的小于100微米，长的可达600微米以上；有的无色素，有的产生黄、橙、红、紫、蓝、绿、褐、黑等不同色素，若是水溶性的色素，还可透入培养基内，将培养基染上相应的颜色，如果是非水溶性(或脂溶性)色素，则使菌落吨呈现相应的颜色。因此，色素是鉴定菌种的重要依据。 (二)气生菌丝又称二级菌丝体。营养菌丝体发育到一定时期，长出培养基外并伸向空间的菌丝为气生菌丝。它叠生于营养菌丝上，以至可覆盖整个菌落表面。在光学显微镜下，颜色较深，直径比营养菌丝粗，约1-1.4微米，其长度则更悬殊。直形或弯曲而分枝，有的产生色素。 (三)孢子丝当气生菌丝体发育到一定程度，其上分化出可形成孢子的菌丝即孢子丝，又名产孢丝或繁殖菌丝。孢子丝的形状和在气生菌丝上的排列方式，随菌种而异。 孢子丝的形状有直形、波曲和螺旋形之分。螺旋状孢子丝的螺旋结构与长度均很稳定，螺旋数目、疏密程度、旋转方向等都是种的特征。螺旋数目通常为5-10转，也有少至1个多至20个的；旋转方向多为逆时针，少数种是顺时针的。孢子丝的排列方式，有的交替着生，有的丛生或轮生。孢子丝从一点分出3个以上的孢子枝者，叫做轮生枝。它有一级轮生和二级轮生。上述特征，皆可作为菌种鉴定的依据。 孢子丝生长到一定阶段可形成孢子。在光学显微镜下，孢子呈球形、椭圆形、杆状、瓜子状
注意：由于实验内容较多，所以我们只要把蓝色字体部分写在实验报告上即可，黑体字部分自己看一下。由于11-13周为教学质量检查周，督导随时可能来查，所以预习报告还是要写。 细菌、酵母菌、放线菌和真菌接种方法和形态观察 一、微生物的接种技术 1 目的 1.1学习掌握微生物的几种接种技术 1.2 建立无菌操作的概念，掌握无菌操作的基本环节 2 基本原理 将微生物培养物或含有微生物的样品在无菌条件下移植到培养基上的操作技术称为接种。接种的关键是严格进行无菌操作。常用的接种方法有斜面接种、液体接种、穿刺接种、平板接种和固体接种等。 3 实验材料 3.1 菌种：大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、啤酒酵母、玫瑰暗黄链球菌、曲霉、荨麻青霉的斜面培养物 3.2 培养基：营养琼脂培养基、马铃薯葡萄糖琼脂培养基及高氏1号培养基的斜面和平板3.3 试剂：5ml无菌生理盐水试管 3.4 仪器与其他用品 酒精灯、记号笔、试管、橡胶塞、试管架、接种环、培养皿、超净台等。 4 操作步骤 4.1 斜面接种法 斜面接种法主要用于传代活化、纯化培养、鉴定或保存菌种。通常先从平板培养基上挑取分离的单个菌落，或挑取斜面，液体培养基中的纯培养物接种到斜面培养基上。操作应在无菌室、接种柜或超净工作台上进行。 将菌种斜面培养基(简称菌种管)与待接种的新鲜斜面培养基(简称接种管)持在左手拇指、食指、中指及无名指之间，菌种管在外侧，接种管在内侧，斜面向上管口对齐，并能清楚地看到两个试管的斜面，注意不要持成水平，以免管底凝集水浸湿培养基表面。 右手持接种环柄，将接种环垂直放在火焰上灼烧。镍铬丝部分（环和丝）必须烧红，以达到灭菌目的，然后将除手柄部分的金属杆全用火焰灼烧一遍。 用右手的小指和手掌之间及无名指和小指之间拨出试管棉塞，将试管口在火焰上通过，以杀灭可能沾污的微生物。 将灼烧灭菌的接种环插入菌种管内，先接触无菌苔生长的培养基上，待冷却后再从斜面上刮取少许菌苔取出。 接种环不能通过火焰，应在火焰旁迅速插入接种管。不同种类微生物的接种方式各异，具体如下： （1）细菌和放线菌由斜面培养基底部自下而上来回做“Z”形密集划线，勿划破培养基。（2）真菌菌落为局限性生长的曲霉、青霉等采用上下涂布法接种。菌落为扩散性生长的根霉、毛霉等采用点植法接种。 4.1.6塞管塞和接种环灭菌 接种完毕，将接种环抽出，灼烧管口，并迅速塞上棉塞。再重新仔细灼烧接种环后，放
细菌、酵母菌、霉菌、放线菌的异同 1细胞结构 细胞结构群体特征繁殖方式 细菌原核细胞菌落光滑，湿润有些透明二分裂 放线菌原核细胞菌落表面丝绒状，干燥不透明孢子生殖 霉菌真核细胞菌落较大，干燥不透明，有颜色孢子生殖 酵母菌真核细胞与细菌菌落相似，出芽、孢子生殖 原核生物没有成形的细胞核，细胞质中只有核糖体。真核生物有细胞核。 2菌落特征比较： 细菌：湿润，粘稠，易挑起 放线菌：干燥，多皱，难挑起，菌落较小，多有色素 酵母菌：湿润，粘稠，易挑起，表面光滑，比细菌的菌落大而厚 霉菌：菌丝细长，菌落疏松，成绒毛状、蜘蛛网状、棉絮状，无固定大小，多有光泽，不易挑起 3细胞壁成分的异同： 细菌肽聚糖磷壁酸类脂质蛋白质 G+ 含量高含量较高一般无不含 G- 含量低不含含量较高含量高 细菌分为G+和G-，G+肽聚糖含量高，G-含量低；G+磷壁酸含量较高，而G-不含磷壁酸；G+类脂质一般无，而G-含量较高；G+不含蛋白质，G-含量较高。 放线菌为G-，其细胞壁具有G-所具有的特点。 酵母菌的细胞壁外层为甘露聚糖，内层为葡聚糖； 霉菌的细胞壁成分为几丁质、蛋白质、葡聚糖。 原生质体制备方法： G+菌原生质体获得：青霉素、溶菌酶 G-菌原生质体获得：EDTA鳌合剂处理，溶菌酶、肽酶 放线菌原生质体获得：青霉素、溶菌酶、肽酶
霉菌原生质体获得：纤维素酶。 酵母菌原生质体获得：蜗牛消化酶。 原生质体（protoplast）：脱去细胞壁的细胞叫原生质体，是一生物工程学的概念。动物细胞也可算做原生质体。原生质体由原生质分化形成，具体包括细胞膜和膜内细胞质及其他具有生命活性的细胞器。植物和动物的如细胞核、线粒体和高尔基体等，而细菌如核糖体、拟核等。 病原生物学意义严格地说，原生质体指在人为条件下，去除原有细胞壁或抑制新生细胞壁后所得到的仅有一层细胞膜包裹着的圆球状对渗透敏感的细菌。革兰阳性菌最易形成原生质体。 原生质球指革兰阴性菌肽聚糖层受损后尚保留有外膜的原生质体。 原生质体，它是细胞进行各类代谢的主要场所，是细胞中重要的部分。原生质体可分为质膜、细胞器、胞基质三部分。 4.大小比较 细菌大小一般在0.5～5μm 放线菌：菌丝纤细，宽度近于杆状细菌，约0.5～1微米，但是比较长。 酵母菌：比细菌的单细胞个体要大得多，一般为1～~5微米或5～20微米。 霉菌：构成霉菌体的基本单位称为菌丝，呈长管状，宽度2～10微米，长度最长。 噬菌体：是病毒，在细胞内，比细菌小的太多，一个细菌内可以有数百个噬菌体。 所以从小到大：噬菌体、细菌、放线菌、酵母菌、霉菌。 5.pH 细菌6.5-7.5,放线菌7.5-8.0,酵母菌霉菌6.0-6.5 酵母菌渗透压较高。
论述放线菌与人类的关系 一、放线菌简介 放线菌(Actinomycetes)是指能形成分枝丝状体或菌丝体的一类革兰氏阳性 细菌，其(G+C)mol%含量高，多数超过70%，因为多数种类能够形成放射状的菌落而得名。放线菌广泛分布在土壤、海洋、动植物体等多种生境，发挥着重要的生态学功能。放线菌最为熟知的特征是具有非凡的次级代谢产物编码能力，已知的微生物生物活性化合物中有超过一半以上都是由放线菌产生的，据估计，已发现的4000多种抗生素中，有2/3是放线菌产生的。多种来源于放线菌的抗生素在人类健康、农业病虫害防治和环境保护等方面发挥着不可替代的作用。同时，放线菌具有从基质菌丝到气生菌丝到孢子丝的完整形态分化过程及其复杂的调控机制，成为研究微生物形态分化发育的良好素材。另一方面，结核分枝杆菌、疮痂链霉菌等多种病原放线菌也给人类健康和农业生产带来了很大损失。因此，放线菌的生物学特征及其与人类生活的密切相关性一直吸引和激励众多科学人员投身到相关的基础和应用研究之中。 二、人类对放线菌的利用 放线菌与人类的生产和生活关系极为密切，目前广泛应用的抗生素约70%是各种放线菌所产生。一些种类的放线菌还能产生各种酶制剂（蛋白酶、淀粉酶、和纤维素酶等）、维生素（B12）和有机酸等。弗兰克菌属为非豆科木本植物根瘤中有固氮能力的内共生菌。此外，放线菌还可用于甾体转化、烃类发酵、石油脱蜡和污水处理等方面。因此，放线菌与人类关系密切，在医药工业上有重要意义。 1、放线菌的次生代谢生物活性产物 放线菌所产生的生物活性代谢产物中，抗生素最引人注目。自从20世纪40年代初Waksman用链霉菌进行系统筛选新抗生素以来，放线菌已被认为是新抗生素产生菌的主要来源。其中许多具有重要医用价值的抗生素已用于临床，如氨基糖苷类、蒽环类、氯霉素类、β-内酰胺类、大环内脂类等。放线菌也产生除抗生素外的其他多种生物活性物质，如酶及酶抑制剂、有机酸、氨基酸、维生素、
第二节放线菌（Actinomyces） 放线菌是1877年合兹首先在牛体内发现的。在形态上具有分枝状菌丝、菌落形态与霉菌相似，以孢子进行繁殖。“介于细菌与丝状真菌之间又接近细菌的一类丝状原核生物”放线菌实际上是属于细菌范畴内的原核微生物，只不过其细胞形态为分枝状菌丝。 放线菌：是一类主要呈菌丝状生长和以孢子繁殖的陆生性较强的原核生物。也可将之定义为一类主要呈丝状生长和以孢子繁殖的G＋细菌。 原核：无核膜、核仁和线粒体等，核糖体为70S，属原核生物 菌丝直径与细菌相仿：放线菌的菌丝体为单细胞，菌丝直径比真菌细，与细菌接近； 细胞壁的主要成分是肽聚糖：细胞壁含胞壁酸，二氨基庚二酸，不含几丁质，纤维素，革兰氏染色阳性 有鞭毛的放线菌孢子同细菌鞭毛相同 放线菌噬菌体同细菌的相似 pH值同多数细菌相似，呈碱性：对环境pH值的要求是近中性或微偏碱，这与细菌相近而不同于真菌 (一般偏酸性)； DNA重组方式同细菌相同 核糖体为70S 对溶菌酶敏感 同细菌有相同敏感的抗生素：凡能抑制细菌的抗生素也能抑制放线菌，而抑制真菌的抗生素对放线菌无抑制作用； 一、放线菌的分布 放线菌广泛分布在含水量较低、有机物较丰富和呈微碱性的土壤中。 1克土壤中可存在数万～数百万个孢子。 一般，肥沃土＞贫瘠土 农田＞森林 中性偏碱土壤＞酸性土壤 含水低土＞含水高土 放线菌大多数为腐生菌，少数为寄生菌。它在自然界中分布极广，主要习居于土壤之中。每克土壤中含有数万乃至数百万个放线菌的孢子，一般在中性或偏碱性的土壤中较多。土壤特有的腥味主要是由放线菌所产生的代谢产物引起的。 放线菌大多数为腐生菌，少数为寄生菌。它在自然界中分布极广，主要习居于土壤之中。每克土壤中含有数万乃至数百万个放线菌的孢子，一般在中性或偏碱性的土壤中较多。土壤
主要的放线菌类型 放线菌是具有菌丝、以孢子进行繁殖、革兰氏染色阳性的一类原核微生物。因其具有分枝状菌丝、菌落形态与霉菌相似，过去曾认为放线菌是"介于细菌与真菌之间的微生物"。然而，用近代生物学技术所进行的研究结果表明，放线菌实际上是属于细菌范畴内的原核微生物，只不过其细胞形态为分枝状菌丝。从系统发育上看，放线菌（除高温放线菌外）与全部G+细菌一起同属于这一大分支中的高G+C/mol％（60-72）群。 多腔孢囊放线菌 这类放线菌包括嗜皮菌属、地嗜皮菌属和弗兰克氏菌属，其共同特征是：菌丝进行纵向和横向分裂，直接产生孢子，菌丝形成细胞群或孢子簇，细胞壁含有内消旋二氨基庚二酸(meso―Diaminopimelic acid,m―DAP)。嗜皮菌属（Dermatophilum）：菌丝在不同的平面上形成横隔，构成砖格状细胞堆，产生直角侧向分枝。寄生在哺乳动物体上，侵害未角质化的表皮，引起渗出性皮炎。弗兰克氏菌属（Frankia）：该属放线菌最显著的特征是能与非豆科木本植物共生固氮。在木麻黄和杨梅上可形成具有向上生长小根的根瘤；而在桤木、鼠李科和蔷薇科植物上形成的根瘤成簇，每簇由许多裂片状的小根瘤组成。在有隔、分枝的菌丝体顶端的泡囊柄上，形成泡囊，泡囊具有固氮功能。弗兰克氏菌属可利用的最适碳源是短链脂肪酸和有机酸，能利用吐温是该属独特的特征。 孢囊放线菌 这类放线菌以孢囊孢子进行繁殖为突出特征。孢子的分裂和排列方式用于区分不同的属。 （1）游动放线菌属（Actinoplanes） 孢囊球状、棒状或不规则状，产生圆形或近圆形具丛生鞭毛的游动孢子。多分布在腐烂植物和土壤中。 （2）指孢囊菌属（Dactylosporangium） 孢囊指状或棒状，其内可产生规则的球形孢子，排列成单一行列。16SrRNA 寡核苷酸编目表明该属在系统发育上与游动放线菌菌属、小单孢菌属的关系密切。 （3）游动单孢菌属（Planomonospora） 产生梭形、具周生鞭毛的游动孢子是该属的特征。多分布在温带和热带的土壤中。
放线菌与人类生活 摘要: 放线菌是一群革兰氏阳性、高( G + C) mol% 含量( >55% ) 的细菌。放线菌因菌落呈放线状而的得名。它是一个原核生物类群，在自然界中分布很广，主要以孢子繁殖，其次是断裂生殖。放线菌与人类的生产和生活关系极为密切，目前广泛应用的抗生素约70%是各种放线菌所产生。一些种类的放线菌还能产生各种酶制剂（蛋白酶、淀粉酶、和纤维素酶等）、维生素（B12）和有机酸等。弗兰克菌属（Frankia）为非豆科木本植物根瘤中有固氮能力的内共生菌。此外，放线菌还可用于甾体转化、烃类发酵、石油脱蜡和污水处理等方面。少数放线菌也会对人类构成危害，引起人和动植物病害。因此，放线菌与人类关系密切，在医药工业上有重要意义 关键词抗生素酶污水处理危害 一、放线菌对人类的作用 链霉菌属（Streptomyces）共约1，000多种，其中包括和很多不同的种别和变种。它们具有发育良好的菌丝体，菌丝体分枝，无隔膜，直径约0.4-1微米，长短不一，多核。菌丝体有营养菌丝、气生菌丝和孢子丝之分，孢子丝再形成分生孢子。孢子丝和孢子的形态因种而异。 研究表明，抗生素主要由放线菌产生，而其中90%又由链霉菌产生，著名的、常用的抗生素如链霉素、土霉素，抗肿瘤的博莱霉素、丝裂霉素，抗真菌的制霉菌素，抗结核的卡那霉素，能有效防治水稻纹枯
的井冈霉素等，都是链霉菌的次生代谢产物。有的链霉菌能产生一种以上的抗生素，有化学上，它们常常互不相关；可是，从全世界许多不同地区发现的不同种别，却可能产生同抗生素；改变链霉菌的营养，可能导致抗生素性质的改变。这些菌一般能抵抗自身所产生的抗生互不，而对其他链霉菌产生的抗生素可能敏感。尽管过去对产生抗生素的链霉菌的链霉菌研究很广，但对这些生物的生态学相互关系了解甚少，这是今后应加强的。另外，许多传染病用现有的抗生素得不到适当抑制或者产生了抗药株，因此，必须继续寻找和筛选新的抗生素。 诺卡氏菌属（Nocardia）它又名原放线菌属，在培养基上形成典型的菌丝体，剧烈弯曲如树根或不弯曲，具有长菌丝。这个属的特点是在培养15小时至4天内，菌丝体产生横隔膜，分枝的菌丝体突然全部断裂成长短近于一致的杆状或球状体或带杈的杆状体。每个杆状体内至少有一个核，因些可以复制并形成新的多核的菌丝体。此属中多数种无气生菌丝，只有营养菌丝，以横隔分裂方式形成孢子。诺卡氏菌主要分布于土壤。多为好气性腐生菌，少数为厌气性寄生菌。能同化各种碳水化合物，有的能利用碳氢化合物、纤维素等。现已报导100余种，能产生30多种抗生素。如对结核分枝杆菌和麻疯分枝菌有特效的利福霉素，对引起植物白叶枯病的细菌，以及原虫、病毒有作用的间型霉素，对革兰氏阳性细菌有作用的瑞斯托菌素等。另外，有此诺卡氏菌用于石油脱蜡、烃类发酵以及污水处理中分解腈类化合物小单孢菌属(Micromonospora)菌丝体纤细，直径0.3-06微米，无横隔膜、不断裂、菌丝体侵入培养基内，不形成气生菌丝。只在菌丝
放线菌是介于细菌与丝状真菌之间而又接近于细菌的一类丝状原核生物(有人认为它是细菌中的一类)，因菌落呈放射状而得名。1877年由合兹(Harz)首先发现一种寄生于牛体的厌气 性牛型放线菌，从此便引用了Actinomyces这个属名，后来又发现了好气性腐生的种类，也叫放线菌。1984年，美国学者是瓦克斯曼(Waksman)把好气性腐生放线菌另立为链霉菌属，以与放线菌属相区别，而将厌气性寄生的种类仍保留原名--放线菌属(Actinomyces)。我国现 在也采用此分类系统。苏联学者在拉西里尼科夫则将二者均归入放线菌属，这种系统只苏联和东欧一些国家采用。 放线菌多为腐生，少数寄生，与人类关系十分密切。腐生型在自然界物质循环中起着相当重要的作用，而寄生型可引起人、动物、植物的疾病。这些疾病可分为两大类，一类是放线菌病，由一些放线菌所引起，如马铃薯疮痂病、动物皮肤病、肺部感染、脑膜炎等；另一类为诺卡氏菌病，由诺卡氏菌引起的人畜疾病，如皮肤病、肺部感染、足菌病等。此外，放线菌具有特殊的土霉味，易使水和食品变味。有的能破坏棉毛织品、纸张等，给人类造成经 济损失。只要掌握了有关放线菌的知识，充分了解其特性，就可控制、利用和改造它们，使之更好地为人类服务。 放线菌最突出的特性之一是能产生大量的、种类繁多的抗生素。人们在寻找、生产抗生 素的过程中，逐步积累了有关放线菌的生态、形态、分类、生理特性及其代谢等方面的知识。据估计，全世界共发现4, 000多种抗生素，其中绝大多数由放线菌产生。这是其他生物难以比拟的。抗生素是主要的化学疗剂，现在临床所用的抗生素种类占井冈霉素、庆丰霉素、我国用的菌肥"5406"也是由泾阳链霉菌制成；有的放线菌还用于生产维生素、酶制剂；此外，在甾体转化、石油脱蜡、烃类发酵、污水处理等方面也有应用。在理论研究中也有重要意义。因此，近30多年来，放线菌在微生物中特别受到重视。 一、放线菌的分布 放线菌常以孢子或菌丝状态极其广泛地存在于自然界。不论数量和种类，以土壤中最多。 据测定，每克土壤可含数万乃至数百万个孢子，但受土壤性质、季节、作物种类等条件的影响。一般情况下，肥土较瘦土多，农田土比森林土多，中性或偏碱性土壤中也较多。土壤环境因子如有机质、水分、温度、通气状况等也影响其数量。它适宜在含水量较低的土壤内生长。而厩肥和堆肥中仅限于高温放线菌活动。放线菌所产生的代谢产物往往使土壤具有特殊 的泥腥味。2H 河流和湖泊中，放线菌数量不多，大多为小单孢菌、游动放线菌和孢囊链霉菌，还有少数链霉菌。海洋中的放线菌多半来自土壤或生存在漂浮海面的藻体上。海水中还存在耐盐放线菌。 大气中也存在着大量的放线菌菌丝和孢子，它们并非原生的微生物区系，而是由于土壤、 动植物、食品甚至衣物等表面均有大量的放线菌存在，由于它们耐干燥，常随尘埃、水滴，借助风力飞入大气所致。 食品上常常生长放线菌，尤其在比较干燥、温暖的条件下易于大量繁殖，使食品发出刺 鼻的霉味。| 健康动物，特别是反刍动物的肠道内有着大量的放线菌，它们可有是肠道内定居的微生 物，堆肥中的高温放线菌可能来源于此。在动物和植物体表有大量的腐生性放线菌，偶尔也有寄生性放线菌存在。 了解放线菌的分布，对于进一步开发放线菌资源，发现和筛选新的抗生素，无疑是很重 要的。■ 二、放线菌的形态与结构 放线菌菌体为单细胞，大多由分枝发达的菌丝组成，最简单的为杆状或具原始菌丝。菌丝直径与杆状细菌差不多，大约1微米。细胞壁化学组成中亦含原核生物所特有的胞壁酸和二氨基庚二酸，不含几丁质或纤维素。革兰氏染色阳性反应，极少阴性。有许多放线菌对抗
放线菌是一类介于真菌与细菌之间，但又接近于细菌的一类原核微生物。 (1) 放线菌与细菌都属于原核微生物，没有核膜、核仁，DNA未形成染色体;而丝状真菌是真 核微生物，具有真正的细胞核。 (2)放线菌的细胞细小，宽度与细菌相似，通常为0.2~1.2微米，而丝状真菌的菌丝则较宽， 一般比放线菌宽几倍甚至几十倍。 (3)放线菌和细菌的细胞壁主要成分均是肽聚糖，而丝状真菌的细胞壁主要由纤维素和几丁质构成。 (4)放线菌与大部分细菌一样，适于中性或微碱性条件下生长，而丝状真菌一般适于偏酸性条件下生长。 (5)放线菌与细菌样，细胞可被溶菌酶溶解,也可被特异性噬菌体所感染，凡能抑制细菌的抗 菌素也多能抑制放线菌，而抑制真菌的抗菌素(如多烯类抗菌素)对放线菌无抑制作用。 (6)放线菌的菌丝体无横隔膜，是多核的单细胞微生物,而丝状真菌一般是多细胞微生物，而 细菌也是单细胞微生物。 放线菌与细菌的区别在于，放线菌有真正分枝的菌丝体，而细菌没有菌丝体。 另一方面，放线菌会形成纤细的、没有横膈膜的、多核的分枝菌丝体，在固体培养基上有基 质菌丝和气生菌丝的分化，在气生菌丝的顶端会形成分生狍子等，这些特点与丝状真菌相似。 放线菌虽然是介于细菌和丝状真菌之间的一类微生物，但是它在微生物的分类位置应在细菌 之中，而不属于真菌。 放线菌的菌体由菌丝体沟成。在固体培养基上生长时，菌丝体分化成两部分。一部分菌丝体 在培养基内部扩展，吸取营养，称为基内菌丝，文称营养菌丝，一般没有隔膜，直径0.2~0.8 微米，另一部分长出培养基外伸向空间的菌丝称气生菌丝，较基内菌丝粗，直径1~1.4微米，直形或弯曲状而分枝。 气生菌丝发育到一定阶段、在它上面形成孢子丝，然后形成孢子。孢子丝着生形式有互生， 丛生和轮生。轮生又有一级与二级轮生之分。孢子丝形状有直、波曲、螺旋之分。螺旋有松、紧、大小之分，其螺旋的方向又有左旋与右旋之分。 孢子有球形、椭圆形、柱状等。在电子显微镜下观察时，孢子表面有各种纹饰，如光滑、粗糙、颗粒长刺、短刺或毛发状。 放线菌孢子丝的着生形式和形状，螺旋的数目、疏密、旋转方向等及孢子表面结构均是放线 菌分类鉴定的重要依据。
微生物的类群（细菌、放线菌、病毒） 微生物的营养（无机盐和水）
根据物理性质的不同 根据培养基的化学成分的不同 根据培养基的用途 微生物的代谢产物的区分
基因工程、细胞工程、发酵工程和酶工程的区分 专题十生物技术实践 1.知识方法梳理 考纲解读： 本讲内容属于新课改后变动较大的一个专题，但是因为在高考中属于选做内容，因此出题的难度不会太大。而且在2008年考纲中对于本讲内容都归为实验类内容，提出的要求为理解实验目的、原理、方法和操作步骤，掌握相关的操作技能，并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合运用。在复习过程中要注意把握各种生物技术的实验流程，并能够加以灵活运用。另外在考纲中把专题5DNA和蛋白质技术归到了现代生物技术内容中，专题6植物有效成分的提取并没有提及，因此在复习中可以略作调整。 要点梳理： 1）．传统发酵技术的应用
2）．微生物的培养与应用 （1）．关于培养基 培养基的种类 ①按照物理性质可分为液体培养基和固体培养基。在液体培养基中加入凝固剂琼脂后，制成琼脂固体培养基。 ②按功能来分可分为选择培养基和鉴别培养基。 ③按照人们对培养基中成分的了解程度可分为天然培养基和合成培养。 ⑵培养基的营养 各种培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐四种营养物质。满足微生物生长还需要适宜的pH、氧气的要求(根据微生物的需求提供有氧或无氧环境)、特殊营养物质等。例如：培养乳酸杆菌需要将培养基的pH调至酸性，培养细菌时需将pH调至中性或微碱性，培养厌氧微生物时则需要提供无氧的条件。 （2）．无菌技术 消毒是指使用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体表面或内部一部分对人体有害的微生物(不包括芽孢和孢子)。消毒方法常用煮沸消毒法，还有化学药剂(如酒精、氯气、石炭酸等)消毒、紫外线消毒等。 灭菌则是指使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。灭菌方法有灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌。 （3）．微生物的纯化 平板划线法：操作简单，但是单菌落不易分离 稀释涂布平板法：操作复杂，但是单菌落易分离 （4）．统计菌落数目的方法 测定微生物数量的常用方法有稀释涂布平板法和显微镜直接计数。 稀释涂布平板法统计样品中菌落的数目往往比实际数目低。这是因为当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落。 4）．酶的研究与应用 （1）．酶的活性 酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力。酶活性的高低可以用在一定条件下，酶所催化的某一化学反应的反应速度来表示。在科学研究与工业生产中，酶反应速度用单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量来表示。温度、pH和酶的抑制剂等条件会影响酶的活性。 （2）．固定化技术 固定化技术的方法：包埋法、化学结合法(将酶分子或细胞相互结合，或将其结合到载体上)和物理吸附法。 固定化酶和固定化细胞的联系与区别 联系：都是利用物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术。在生产中都容易与产物分离，固定在载体上的酶或细胞可以反复利用。