微生物,放线菌分类

药学微生物教案放线菌各论第一章：放线菌概述1.1 放线菌的定义与分类介绍放线菌的基本概念讲解放线菌的分类系统1.2 放线菌的形态与结构讲解放线菌的基本形态与结构特点分析放线菌的菌丝、孢子等结构特征1.3 放线菌的生态与分布介绍放线菌的生活习性、生态环境和分布范围分析放线菌在不同环境中的生存策略第二章：放线菌的生物学特性2.1 放线菌的生长与繁殖讲解放线菌的生长条件、生长速率与繁殖方式探讨放线菌在不同培养基上的生长表现2.2 放线菌的代谢途径与产物分析放线菌的代谢途径及其调控机制介绍放线菌产生的各类次级代谢产物及其生物活性2.3 放线菌的抗药性探讨放线菌抗药性的产生机制、传递途径与应对策略分析放线菌抗药性对临床治疗的影响第三章：放线菌的遗传与变异3.1 放线菌的遗传物质与基因组介绍放线菌的遗传物质组成、基因组结构与特点分析放线菌的基因转移与表达调控机制3.2 放线菌的遗传变异与进化讲解放线菌遗传变异的类型、机制与进化过程探讨放线菌的遗传多样性与物种形成机制3.3 放线菌的遗传改造与基因工程介绍放线菌遗传改造的方法、技术及其应用分析放线菌基因工程在药物研发与生产中的应用前景第四章：放线菌在药物研发中的应用4.1 放线菌产生的抗生素介绍放线菌产生的抗生素类型、作用机制与生物合成途径分析抗生素的研究现状与前景4.2 放线菌其他药物的研究与应用探讨放线菌产生的其他药物（如免疫调节剂、抗肿瘤药物等）的研究进展与应用领域分析放线菌药物研发的挑战与机遇4.3 放线菌药物研发的策略与方法讲解放线菌药物筛选、结构优化与合成等关键环节探讨放线菌药物研发中的现代生物技术方法及其应用第五章：放线菌与环境关系5.1 放线菌与环境因素的互作分析放线菌对环境因素的适应策略及其影响因素探讨放线菌与环境因素的互作机制5.2 放线菌在环境治理中的应用介绍放线菌在生物降解、生物修复等环境治理领域的应用分析放线菌环境治理技术的优势与局限性5.3 放线菌与环境监测讲解放线菌在环境监测中的应用（如生物指示物、生物传感器等）探讨放线菌环境监测技术的灵敏度、准确性与可靠性第六章：放线菌的培养技术与发酵工艺6.1 放线菌的培养基与培养条件介绍放线菌常用的培养基及其成分探讨放线菌的适宜培养条件（如pH、温度、氧气等）6.2 放线菌的发酵工艺与优化分析放线菌的发酵过程与影响因素讲解放线菌发酵工艺的优化策略与技术6.3 放线菌的大规模发酵与应用探讨放线菌在大规模发酵中的设备与技术分析放线菌大规模发酵在药物生产中的应用前景第七章：放线菌的基因组学与蛋白质组学7.1 放线菌基因组学研究方法与应用介绍放线菌基因组学的研究方法（如测序、比较基因组学等）探讨放线菌基因组学在药物研发与生物工程中的应用7.2 放线菌蛋白质组学与功能基因组学分析放线菌蛋白质组学的研究方法与技术探讨放线菌蛋白质组学在解析菌株生物学功能中的应用7.3 放线菌非编码RNA研究讲解放线菌非编码RNA的类型、功能及其研究方法探讨放线菌非编码RNA在基因调控与药物研发中的应用第八章：放线菌的生物信息学研究8.1 放线菌生物信息学数据库与分析工具介绍放线菌生物信息学数据库的分类、特点与使用方法讲解放线菌生物信息学分析工具（如比对、预测等）的应用8.2 放线菌生物信息学研究方法与应用分析放线菌生物信息学研究方法（如系统发育分析、基因组组装等）探讨放线菌生物信息学在微生物分类、药物研发等领域的应用8.3 放线菌生物信息学挑战与未来发展讨论放线菌生物信息学面临的问题与挑战展望放线菌生物信息学的发展趋势与前景第九章：放线菌的生物安全与伦理问题9.1 放线菌生物安全风险及其管理探讨放线菌生物安全风险的来源、类型与影响因素讲解放线菌生物安全风险的管理策略与措施9.2 放线菌生物伦理问题及其规范分析放线菌生物伦理问题的内涵、表现与影响介绍放线菌生物伦理规范与监管体系9.3 放线菌生物安全与伦理教育的实践与案例讲解放线菌生物安全与伦理教育的实践方法与途径分享放线菌生物安全与伦理教育的案例与经验第十章：放线菌研究的展望与未来趋势10.1 放线菌研究的挑战与机遇分析放线菌研究面临的问题与挑战探讨放线菌研究的机遇与发展方向10.2 放线菌在药物研发与生物工程中的应用前景展望放线菌在新药研发、生物制品生产等领域的应用前景分析放线菌在生物技术产业中的战略地位10.3 放线菌研究的未来趋势与创新方向预测放线菌研究的未来发展趋势与热点领域探讨放线菌研究在技术创新、跨学科交叉等方面的创新方向重点解析本文教案主要围绕放线菌的分类、生物学特性、遗传与变异、药物研发应用、培养技术与发酵工艺、基因组学与蛋白质组学、生物信息学研究、生物安全与伦理问题以及研究展望与未来趋势展开。

第二章微生物的特征第二节放线菌放线菌是介于细菌和真菌之间的一类微生物，细胞构造与细菌相似，形状与霉菌相似，是唯一的一种以丝状体存在的原核生物。

它主要以无性孢子繁殖，也可借菌丝断裂产生新的个体。

它分布广泛，一般在中性或偏碱性环境中生长，大多数腐生，少数寄生。

最大的特点就是产生抗生素，代表菌有链霉菌、小单孢菌及诺卡氏菌属。

一、放线菌的结构放线菌菌体由丝状的菌丝组成，大部分有分枝。

菌丝纤细且有分枝，直径一般在0.2~1.2μm，无横隔膜。

(一)菌丝放线菌的菌丝由于形态与功能的不同，分为基内菌丝、气生菌丝和孢子丝3部分(图2.15)。

基内菌丝又称营养菌丝，伸入到培养基内，主要功能是吸收营养物，一般无横隔膜。

直径0.2 ~0.8μm，有的无色，有的因产色素而呈不同颜色。

气生菌丝生长发育到一定阶段，分化出可以形成孢子的菌丝称为孢子丝(图2.16)。

孢子丝的形状以及在气生菌丝上的排列方式因种而异，孢子的形状、排列方式、颜色也各不相同，这些均为鉴定菌种的重要依据。

图2.15 放线菌形态示意图1-基内菌丝2-气生菌丝3-孢子丝图2.16 放线菌不同类型的孢子丝(二)放线菌的细胞构造细胞膜、放线菌形状与霉菌相似，细胞结构则与细菌细胞一样，属于原核细胞。

具有细胞壁、细胞膜、细胞质及内含物与核质体等。

化学组成也与细菌细胞相似，只是细胞壁中含有胞壁酸和二氨基庚二酸，没有几丁质或纤维素，革兰氏染色阳性。

二、放线菌的菌落特征放线菌因菌落呈放射状而得名。

菌落一般圆形，光平或有许多皱褶，菌落周围具辐射状菌丝。

气生菌丝较细，生长缓慢，分枝交错缠绕，因而形成的菌落质地致密。

菌落特征也因不同的菌丝类型而异。

有一种类型的放线菌产生大量分枝的基内和气生菌丝，菌丝体交织成网，使菌落与培养基结合较紧，不易挑起或整个菌落被挑起而不破碎，如链霉菌菌落。

另种类型放线菌不产生大量的菌丝，菌落粘着力较差，粉质，挑起时易粉碎，如诺卡氏菌菌落。

放线菌菌落幼龄阶段与细菌相似，不易区分。

项目四其他微生物任务二放线菌一、概述放线菌是一群革兰氏阳性的原核微生物，因菌落呈放线状而的得名。

在自然界中分布很广，主要以孢子繁殖，其次是断裂生殖。

与一般细菌一样，多为腐生，少数寄生。

多数无致病性，少数可引起动物疾病如牛放线菌较为常见。

二、放线菌的结构放线菌细胞的结构与细菌相似，都具备细胞壁、细胞膜、细胞质、拟核等基本结构。

个别种类的放线菌也具有细菌鞭毛样的丝状体，但一般不形成荚膜、菌毛等特殊结构。

放线菌的孢子在某些方面与细菌的芽孢有相似之处，都属于内源性孢子，但细菌的芽孢仅是休眠体，不具有繁殖作用，而放线菌产生孢子则是一种繁殖方式。

1.细胞壁放线菌细胞壁的结构组成与革兰阳性细菌相似，其主要成分为肽聚糖，既有N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰胞壁借助β-1,4糖苷键连接成链状结构，再由胞壁酸上的短肽侧链进一步交联成为立体网格分子。

除极个别的例外，放线菌的革兰染色结果一般都为阳性。

在不同种类的放线菌中，短肽侧链上的氨基酸组成略有差异，这些差异常用于对防线菌的分类及鉴定。

可以根据细胞壁中的氨基酸组成不同将放线菌的细胞壁分为六种类型：Ⅰ型-含有甘氨酸和L-2,6-二氨及庚二酸和内消旋二氨及庚二酸；Ⅱ型-含有甘氨酸和内消旋二氨基庚二酸：Ⅲ型-只含有内消旋二氨基庚二酸：Ⅳ型-含有内消旋二氨基庚二酸、阿拉伯糖和半乳糖：Ⅴ型-含有蓝氨酸和鸟氨酸：Ⅵ型-含有赖氨酸和天门冬氨酸。

放线菌的细胞壁中还含有一些其他的糖类，如阿拉伯糖、半乳糖、木糖及马杜拉糖等。

2.细胞膜放线菌的细胞膜是紧贴细胞壁包含细胞质及拟核的一层膜结构。

该膜与细菌的细胞膜在结构、化学组成及生物学功能上都极为相似。

细胞膜最重要的作用是选择性地进行营养物质的运输及代谢废物的排除，特别是对于营养菌丝，起细胞膜上的载体蛋白种类十分丰富，在放线菌从周围环境吸收营养过程中发挥着重要作用。

此外，膜上的各种极性类脂、非极性类脂及细胞色素和醌类等物质在组成细胞膜结构、参与能量代谢及对放线菌的化学分类中都有重要意义。

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。

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―Diaminopimelicacid,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）：该属放线菌最显着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。