放线菌期末作业

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）两种。

细胞膜上还会着生鞭毛和菌毛，并且有着提供鞭毛运动的功能。

鞭毛：部分放线菌长在体表的长丝状、波曲的蛋白质附属物，其数目为一至数十根，具有运动的功能。

鞭毛的长度一般为15-20um，直径为0.01-0.02um.。

拟核：原核细胞没有成形的细胞核，即没有由核膜包被的细胞核，只有拟核，由DNA分子构成。

拟核没有明显的边界，不含有染色体。

质粒：放线菌除了没有核膜包裹的拟合之外，细胞质中还有很小的环状DNA分子，称为质粒。

6.讨论放线菌的特征和放线菌在抗生素生产中的地位。

答：放线菌的形态特征放线菌的细胞呈丝状分枝，由菌丝（hyphae）组成菌丝体（mycelium）。

菌丝宽度与普通杆菌差不多（＜1μm）。

在营养生长阶段，菌丝内无隔，为单细胞。

细胞内有为数众多的核质体。

放线菌的菌丝按形态和功能分为基内菌丝、气生菌丝和孢子丝三类。

基内菌丝又称一级菌丝，生长于培养基内，生理功能为吸收和排泄代谢废物。

基内菌丝无色或产生各种不同的色素，色素水溶性或脂溶性，水溶性色素使培养基和菌丝一样呈色。

气生菌丝或称二级菌丝，由基内菌丝向空间伸长而成，比基内菌丝粗，直形或弯曲状分枝，有的产生色素。

孢子丝也称繁殖菌丝，由成熟的气生菌丝分化而成。

孢子丝通过横割分裂，产生单个、双个或成串的分生孢子。

孢子球形、椭圆形、杆状、瓜子状等，表面光滑或带刺和毛，呈各种不同颜色，因种而异。

放线菌的培养特征放线菌在固体培养基上的菌落一般圆形，光平或有许多皱褶。

因其紧密、坚实，用针不易挑取。

长孢子后，菌落表面呈粉末状。

放线菌菌落的底（基内菌丝）和面（气生菌丝、孢子丝）常呈不同颜色。

在液体培养基内静置培养放线菌，会在容器内壁液面处形成斑状或膜状培养物，或沉降于底部而不使培养基混浊。

若是震荡培养，则往往形成由短的菌丝体所构成的球状颗粒。

放线菌在抗生素生产中的地位随着今年来抗生素的滥用，抗生素耐药性问题也越来越突出。

很多以往已经得到控制的病害又重新对人类产生了威胁。

所以新抗生素的发现已经十分必要。

但是从微生物中发现新抗生素的难度越来越大。

现有的抗生素80%由放线菌产生，而其中90%又是由链霉菌属产生的。

所以人们逐渐针对链霉菌进行了更深入的研究。

近年来飞速发展的基因工程，已经针对放线菌有关的抗生素菌种进行选育和改造，围绕着放线菌产生抗生素投入了应用。

7.详细介绍常用放线菌分类鉴定的方法。

答：形态学方法以分形和多重分形理论为基础，以数字化图像和计算机图像识别技术为手段，分别测定各菌落样本的分形特征和多重分形特征，然后以多重分形特征为依据设计的分类器进行识别与筛选，找出与实验数据相吻合的菌种。

热裂解质谱法通过仪器在某一设定的温度下，将待测菌种的有机物质裂解成一组容易挥发的低分子质量的小片段混合物，随后将这些片段通过质谱仪进行检测和定量分析。

定量指纹图谱信息可以用作菌种鉴定的依据。

通过指纹图谱我们可以得到待测菌的结论。

遗传分类法DNA杂交（液相复性速率法原理与方法）、G+C含量的测定（热变性法、浮力密度法等）、核酸杂交、16SrRNA碱基测序。

分子杂交可在DNA与DNA、RNA 与RNA或RNA与DNA的二条单链之间进行。

由于DNA一般都以双链形式存在，因此在进行分子杂交时，应先将双链DNA分子解聚成为单链，这一过程称为变性，一般通过加热或提高pH值来实现。

使单链聚合双链的过程称为退火或复性。

用分子杂交进行定性或定量分析的最有效方法是将一种核酸单链用同位素或非同位素标记成为探针，再与另一种核酸单链进行分子杂交。

细胞化学组分分类法根据微生物细胞的特征性化学组成分对微生物进行的分类方法。

细胞壁化学成分：如根据肽聚糖分子中肽尾第三位氨基酸的种类、肽桥的结构以及与邻近肽尾交联的位置的不同来划分。

全细胞水解液的糖型：对放线菌进行分类。

或者通过磷酸类脂成分的分析数值分类法以两两菌株的形态、生理生化特征，对环境的反应和忍受性及生态特征为依据,由计算机计算两者之间的总近似值，列出相似值矩阵，将相似度高的菌株列在一起，然后将矩阵图转换成树状谱，以其相似值的大小决定细菌在分类学中的关系，并把它们分为各个类群。

傅里叶变换-红外光谱法首先随机抽取100株未知菌株，将它们用相同条件进行培养，然后将其细胞悬浮于80~100μL随后各取35μL转移到一个亚硒酸锌广学板上，并将其固定在一个能载15个板的圆盘上。

再用4~6.7kPa的真空状态下将悬浮液抽干。

再使用光谱仪在一定的范围内机型光谱吸收值测量。

随后通过不同范围内的吸收值进行分析，确定光谱异源性，再通过脂肪酸组分分析等平行对照，从而确定菌株的种类。

8.为什么说土壤是人类最丰富的“菌种资源库”？请设计一种从土壤中分离稀有放线菌的实验方案。

答：大多数放线菌生长在通风好的土壤里；游动放线菌和链孢囊菌属喜欢在潮湿的土壤或河边、沟旁的残株腐叶上生长；小单孢菌属在湖泊、河泥、厩肥与堆肥中较多；在高热的堆肥中嗜热放线菌生长较多。

它们的共同特征是，不能离开“土地”这一着生地方。

土壤是微生物的大本营，其中的放线菌多以链霉菌为主，因此人们通常将除链霉菌以外的其它放线菌统称为稀有放线菌。

气候因素比如温度和降雨也影响土壤类型，土壤类型转而影响微生物的类型。

土壤的植被也影响微生物的种类。

降雨和随后的干燥过程而导致的土壤湿度的变化，伴随着土壤中放线菌种群的重大改变。

所以说，土壤是人类最丰富的菌种资源库。

实验方法1，制作高氏一号培养基，趁热注入培养皿中，凝成平板，待用。

2，称取土壤10克，放入装有100毫升无菌水的锥形瓶中，并加入10%酚10滴，以抑制细菌生长。

振荡10分钟，制成10-1菌悬液。

按照连续稀释分离法，进一步制成10-3菌悬液。

3，用移液管吸取0.1毫升10-3菌悬液，注入平板培养基上，用无菌玻璃刮刀将菌悬液均匀涂抹在整个培养基上。

然后将培养皿倒置于25～30℃温箱中，培养7～10天，培养基上会出现微生物菌落。

如果菌落的硬度较大，干燥致密，且与基质紧密结合，不易被针挑起，这就是放线菌菌落。

4，挑取放线菌菌落，接种于斜面培养基上。

培养一段时间后，挑去少量放线菌丝，在火焰旁加进装有99毫升无菌水的锥形瓶中，堵塞棉塞，制成菌悬液待用。

取一培养皿置于实验台上，左手将培养皿打开稍许，向培养皿内注入熔化的营养固体培养基10～12毫升，轻轻轉动培养皿，使其中的培养基分布均匀，平放桌上，使其凝成平板。

然後在皿底用蜡笔划分A、B、C、D几个区。

應連续制作几份平板培养基。

将培养皿底部用姆指和无名指固定成倾斜状态，在火焰旁将培养皿稍微打开。

在此同时，用环状接种针在火焰旁取少许菌悬液，迅速送入培养皿内，在平板培养基的一边，作第1次平行划线6～7条，轉动培养皿约70°角，用烧过冷却的接种针，通过第1次划线部分作第2次平行划线，然後再用同样方法，作第3次平行划线。

划线时，應使平板培养基表面向下，以免空气中杂菌落入。

接种针應与平板表面成30°角左右。

不要使接种针碰到培养皿边缘，也不要将培养基划破。

将划线後的培养皿倒放在28℃左右的温暖处进行培养，待长出菌落後，鉴定微生物类群，并根据镜检结果，判断是否已分离到了纯菌种。