酵母杂交课件

芽殖：各属酵母中都存在
无性
酵母菌的繁 殖方式
裂殖：在裂殖酵母属中存在 节孢子：Geotricum(地霉属)产生
产无性孢子
掷孢子Sporobolomyces(掷孢酵母属) 中存在
厚垣孢子： Candida albicans产生
有性(产子囊孢子)：如Saccharomyces(酵母属)、 Zygosaccharomyces(接合酵母属)等有
▪ 细胞质中还有一些细胞器。
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内质网
▪ 内膜系统，膜组成的腔道分支构成复杂的 膜系统，网状结构相互沟通；
▪ 存在于细胞内质区，外与细胞膜相连，内 与核膜相通，内外通讯联络通道；
▪ 提供化学反应表面、运输细胞内物质的作 用；
▪ 表面有大量核糖体，合成酶和蛋白；
▪ 光滑内质网、粗糙内质网。
▪ 如果用倒置培养皿培养掷孢酵母其射出掷 孢子而可在皿盖上见到 由掷孢子组成的菌 落模糊镜像。
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▪ 节孢子
厚垣孢子
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(二)有性生殖过程
▪ 酵母菌通过两个细胞结合进行有性繁殖，可形成 二倍体细胞（diploid)或子囊孢子(ascospore)。
1.子囊孢子的形成:
▪ 在快速生长期，细胞可以分裂而不分开形 成细胞链——假菌丝
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3.芽裂
为芽殖、芽裂的中间类型，母细胞在出芽 的同时产生横隔膜，分裂形成子代细胞。
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4 产生掷孢子等无性孢子
▪ 在卵圆形营养细胞上生出的小梗，其上形 成掷孢子；
▪ 孢子成熟后采用特有的喷射机制将孢子射 出。
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酵母菌 的介绍
目录
• 生物定义 • 生理 • 特征 • 生殖 • 酵母菌的生长条件 • 产品种类 • 酵母菌的作用 • 危害
生物定义
酵母菌是一些单细胞真菌，并非系统演化分类的 单元。酵母菌是人类文明史中被应用得最早的微 生物。可在缺氧环境中生存。目前已知有1000 多种酵母，根据酵母菌产生孢子（子囊孢子和担 孢子）的能力，可将酵母分成三类：形成孢子的 株系属于子囊菌和担子菌。不形成孢子但主要通 过出芽生殖来繁殖的称为不完全真菌，或者叫 “假酵母”（类酵母）。目前已知大部分酵母被 分类到子囊菌门。酵母菌在自然界分布广泛，主 要生长在偏酸性的潮湿的含糖环境中，而在酿酒 中，它也十分重要。而且猫吃了还会胀大，非常 的危险。
❖ 染色体外DNA
❖
主要有两类，即线粒体DNA和2μm质粒DNA。线粒体DNA是双链DNA，
编码大量呼吸酶。
❖ 细胞质和细胞器
❖
细胞质位于细胞膜内，是一种粘稠液体，内含各种细胞器，如线粒体、
内质网、核糖体、微体、液泡。
特征
❖ 多数酵母可以分离于富含糖类的环境中，比如一些水果 （葡萄、苹果、桃等）或者植物分泌物（如仙人掌的 汁）。一些酵母在昆虫体内生活。酵母菌是单细胞真核 微生物。酵母菌细胞的形态通常有球形、卵圆形、腊肠 形、椭圆形、柠檬形或藕节形等。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。酵母菌无鞭毛， 不能游动。
小芽，芽细胞长到一定程度，脱离母细胞继续生长，而后形成新个体。有多
边出芽、两端出芽、和三边出芽。
❖ 分裂生殖
❖
少数种类的酵母菌与细菌一样，借细胞横分裂而繁殖。
❖ 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。这种方式

霉菌: 干燥，大而疏松或大而紧密，不透明，与培养基结合较牢固， 菌落颜色多样，菌落正反面颜色一般不同，往往有霉味
实验内容（二）四大类微生物培养特征观察
未知菌落的形态特征描述
❖ 初步鉴定
❖ 最终确证: 显微镜观察
实验要求
观察和描述酵母菌、细菌、放线菌、霉菌的培养特征（已知和未知 菌落）P37
请预习下一次实验
酵母菌简介
假菌丝 酵母菌在一定条件下培养, 产生的芽体与母细胞不分离形成的特殊形
态
实验内容（一）
用水浸片法（美兰染色液）观察酵母形态结构特征（出芽生殖）, 区分死活 细胞, 并分析讨论其中的原因。
Байду номын сангаас
实验要求
绘出酵母形态结构的显微镜观察结果图, 标明各部分名称（液泡、芽 体和母细胞）；
用文字描述死活细胞的区别, 并分析讨论其中的原因
实验内容（二）四大类微生物培养特征观察
细菌: 菌落湿润、小而凸起或大而扁平，透明或不透明，通常与培养 基不结合，菌落颜色多样，菌落正反面颜色相同，一般有臭味
酵母菌: 菌落较湿润，大而凸起，稍透明或不透明，通常与培养基不 结合，一般呈乳脂或矿烛色，少数红色或黑色，菌落正反面颜色 相同，多带酒香
放线菌: 干燥或较干燥，小而紧密，不透明，与培养基结合牢固，菌 落颜色多样，菌落正反面颜色一般不同，常有泥腥味；
实验六、 酵母菌的形态观察及四大类微生 物培养特征观察
酵母菌简介
酵母菌是一群单细胞的真核微生物 形态: 多呈圆形，卵圆形。也有特殊形态，如柠檬形、三角形、藕节 状、腊肠形，假菌丝等 大小: 宽约1～5 μm,长约5～10 μ m 。发酵培养中的细胞平均直 径4～5 μ m
酵母菌简介
繁殖方式: 无性繁殖: 芽殖、裂殖、产生无性孢子（节孢子、掷孢子和厚垣孢子） 有性繁殖: 子囊孢子

曲霉与人类的关系：
1、有些曲霉用于酿酒、制酱、酱油、腐乳等食品。 2、生长在花生、玉米等子粒上的某些种类的黄曲霉产生毒素，使人致癌。 3、使食品腐败变质、使衣物发霉等。
1、这节课我的收获是…… 2 、这节课我印象最深的是…… 3 、这节课我感到遗憾的是……
相信自己身手不凡
1、腐烂水果往往散发出酒味来，这是主要是 由于（酵母菌 ）引起的。 2、馒头中的孔洞是（二氧化碳葡）萄遇糖热膨胀形成 的，这种气体是酵母青菌霉分解（ ）产生的。 3的、（长黄在曲稻霉米曲）上霉含的有（毒素，）吃和了玉会米使、人花畜生致子癌粒。上
曲
霉
霉
2、营养方式：腐生 3、生殖方式：孢子生殖
青
曲
霉
霉
直立菌丝 顶端形态 青霉 曲霉

孢子着 生状态
孢子颜色
直立菌丝 孢子着 孢子
顶端形态 生状态 颜色
青 呈扫帚 分枝顶端 青绿色
霉 状分枝 成串着生
曲 霉
膨大呈 球形
球状结构 表面放射 状着生
黄、黑、 褐、等色
分清敌友
青霉与人类的关系：
1、青霉产生的青霉素是一种抗生素，对 治疗肺炎、脑膜炎等疗效显著。 2、生长在稻米上的青霉能产生毒素使人致癌。
4、有些（ ）可用来制酱、酱油、腐乳等
资料二：在温度适宜、氧气充足时，酵母菌进行
出芽生试殖从，以并上且资繁殖料速分度析极，快开。始每天搅拌 一次和以后密封存放的原因何在？
5、生殖方式:
出芽生殖
（条件适宜）
孢子生殖
（条件不适宜）
霉菌的形态结构： 个体较微小
多细胞真菌
菌体
(直立菌丝)
）
菌丝 气生菌丝 营养菌丝
（有细细胞胞核）无叶绿素

• 2.瓶子打开之后为什么会有一股酒味？
酵母菌的呼吸方式
有氧呼吸 发面
• 有机物+氧气
二氧化碳+水+能量（多）
无氧呼吸 酿酒
有机物
二氧化碳+酒精+能量（少）
酵母菌的繁殖
出芽生殖
酵母 并勾画关键词。（约7分钟）
1.青霉和曲霉在形态上 有什么异同？ 2.为什么酵母菌、青霉 和曲霉都被归为真菌呢？
青霉和曲霉
孢子生殖
青霉
孢子 （繁殖） 气生菌丝 （向空气中生 长并产生孢子）
营养菌丝 （向内生长， 吸收有机养料）
曲霉
真核生物
青 细胞壁 霉
细胞膜 细胞核 细胞质
液泡
细细 细
细
胞胞 胞
胞
壁膜 质
核
曲
酵母菌
霉
没有叶绿体， 异养——腐生
酵母菌
细胞壁 细胞膜 细胞核 细胞质
液泡
曲 霉
细细 细 细 胞胞 胞 胞 壁膜 质 核
真菌的主要特征是：
具有——、——、—— 和成形的——。 营养方式为——。 多数生殖方式为——。
瓶子鼓起来的奥秘
• 1.为什么在暖气上放置一段时间，酵母菌会 让瓶子鼓起来？（从温度、时间、呼吸、 繁殖等角度说明。）
第二章第一节 酵母菌与霉菌
酵 母 菌
霉 菌
形态 结构
结构 功能
学习目标
生活 方式
营养方式 呼吸方式 繁殖方式
与人 的关
系
益处和害处 利用和控制
观察
我只想静静 得待在原地。
在显微镜下 观察酵母菌和霉 菌的装片，描述 它们的形态。 （5分钟）
酵1母号菌
单细胞个体， 卵形。

平板划线法
问题4：在灼烧接种环之后，为什么要等其冷却后再进行划线？
以免接种环温度太高，杀死菌种。
问题5：在作第二次以及其后的划线操作时，为什么总是从上一次划线 的末端开始划线？
划线后，线条末端细菌的数目比线条起始处要少，每次从上一次划线 的末端开始，能使细菌的数目随着划线次数的增加而逐步减少，最终 能得到由单个细菌繁殖而来的菌落。
2.接种和分离酵母菌 通过接种环在固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀 释分散到培养基的表面。经过数次划线后培养，可以分离得到单菌落。平板
划线的具体操作目见录下面的流程图。
CONTENTS
2.接种和分离酵母菌 通过接种环在固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀 释分散到培养基的表面。经过数次划线后培养，可以分离得到单菌落。平板
问题6：为什么在操作的第一步以及每次划线之前都要灼烧接种环？ 在划线操作结束时,仍然需要灼烧接种环吗？为什么？
平板划线法
1划线前
接种前， 杀死接种 环上的微 生物，避 免污染培 养基
2划线时
杀死残留 菌种，确 保每次划 线菌种来 自上次划 线的末端
3划线后
划线结束 后，杀死 残留菌种， 避免环境 污染和感 染操作者
酵母菌培养液、马铃薯、葡萄糖（或蔗糖）、琼脂、蒸馏水、天平、小刀、 纱布、烧杯、锥形瓶、棉塞、牛皮纸（或报纸）、皮筋、培养皿、接种环、酒 精灯、超净工作台、高压蒸汽灭菌锅、干热灭菌箱和恒温培养箱等。
1.制备培养基
配制培养基 称
取去皮的马铃薯 目录
200g，切成小块，
加沸至水马10铃00薯mLC软,加O烂热N，煮用TENTS
1
2
3
接种环三个不同时期灼烧的目的

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人工设计基因组原则
删除
逆转录转座子
换位
Elements
替换
将TAG替换为TAA
引入
不变
Gene order
端粒重复部分 内含子
tRNA基因 部分同义密码子替换 LoxP Sym sites
PCRTags
Noncoding regions
• 利用密码子简并性实现
基本理念： 优化基因组，减少不稳定和冗余结构
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⑤在两个末端序列中间，有 一段填充序列(HIS3)，以便 pYAC4在细菌细胞中稳定 扩增；
⑥Amp抗性及细菌质粒复制 原点；
⑦一个EcoRⅠ克隆位点，该 位点位于酵母菌Sup4 tRNA 基因内。
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选择标记--Sup4
• Sup4基因编码赭色抑制Trp-tRNA，抑制赭色表型(成 为白色)。
筛选第一受体的克隆子，一般采用抗菌素抗性 选择标记；
筛选第二受体的克隆子，常用与受体互补的营 养缺陷型。
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人工酵母染色体克隆载体的构建
YAC(酵母人工染色体)克隆载体是最早构建成功 的人工染色体克隆载体。
将酵母染色体DNA的端粒(TEL)、DNA复制起点 (ARS)和着丝粒(CEN)以及必要的选择标记(HISA4和 TRPl)基因序列克隆到大肠杆菌质粒pBR322中，构建 成YCA克隆载体。
Science Volume 355(6329):eaaf4704
March 10, 2017
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Synthetic Yeast 2.0
• Building the world‘s first synthetic eukaryotic genome together！
Dr. Jef Boeke

不
形 态 结 构 营养 生殖
同 点
细菌
球形、杆形、 没有成形
螺旋形
的细胞核
寄生或 腐生
分裂生殖
酵母菌 卵形
有成形的细胞 核、大液泡
腐生
出芽生殖 孢子生殖
相
同 点
都是单细胞个体；细胞中无叶绿素，为异养； 都是无性生殖。
霉菌的结构
• 青霉和曲霉的菌体是由许多菌丝组成的。 • 有些菌丝在营养物质的表面并向上生长，
你能解释做馒头和面包时加入酵母菌的原因吗？
酵母菌的生殖方式
• 出芽生殖—成熟的酵母菌细胞，向外生出的 突起，叫做芽体。芽体逐渐长大，最后与母 体脱离，成为一个新的酵母菌。
• 孢子生殖—酵母菌发育到一定阶段时，一个 酵母菌的细胞里会产生几个孢子（通常是四 个）。每个孢子最终都能发育成一个新个体。
细菌和酵母菌的异同点
（3）存在问题：
海洋生物多样性受到威胁甚至灭绝；土壤盐渍化；下垫 面性质改变；海水入侵；地下水污染等
特点： 海底空间广阔；水温低，温度变化平缓；远离
3、海底储藏
居民区
适合储藏的物品：粮食、石油天然气、炸药、核
废料处理场等
说说看海洋 空间的利用 有哪几种方
式？
探究1：
动画片《蓝 猫淘气三千问》 中关于海底探险 的镜头中，多次 出现蓝猫和淘气 头戴头盔探险的 镜头。请结合所 学知识说明这些 镜头的可信性。
2、如果你是某海上城市的总设计师，你将 重点考虑哪些问题？
海上要抵御多变的气象状况和海水运动，深海 活动要适应黑暗、高压、低温、缺氧的环境，此外 还要考虑海水的强腐蚀性和海冰的巨大破坏性。
探究4：
围海、填海造陆是否越多越好？造陆可能会出现哪些问题？

胞信号
胞中的多种分子和信号通路参 与了胞信号，能胞 的生理活和行。
04
CATALOGUE
酵母菌的胞核
胞核的成成分
DNA
胞核的主要成分是DNA，它携 着信息，控胞的生命活。
胞核的构特点
核膜
胞核被核膜包裹，核膜上有核孔，是核与胞之行物交的通道。
染色
胞核中的DNA以染色的形式存在，染色由DNA和蛋白成，是基因复 制和的主要所。
胞的特性
流性和性
胞具有一定的流性和性，能 适胞内外的化。
的催化作用
胞中的能催化各种生化反， 持胞的正常代。
胞骨架的支持作用
胞中的骨架系能持胞的 形和内部构。
胞的功能
物合成与代
胞是胞行物合成和代 的主要所，能合成蛋白、
糖、脂等生物大分子。
能量
胞中的粒体和叶体是能量 的重要所，能将光能或化 学能胞可利用的ATP。
胞核的功能
信息的存
胞核中存着信息，些信息通DNA后代，持 物种的性。
基因表达的控
胞核通控基因的表达，控制胞的生命活和代程，影 响胞的生、育和分化。
胞周期和分裂的控制
胞核中的染色体复制和分离是胞分裂的关程，控制着胞 的生和分裂。
05
CATALOGUE
酵母菌的物
物的成
染色体
酵母菌的物主要由染色体成，染色体上携着 信息。
与甘露聚糖合，参与 胞壁的构建和持
胞形。
部分酵母胞壁中的成 分，与胞壁的性
有关。
胞壁中的脂参与 胞壁的渗透性和机械性。
胞壁的构特点
多构
酵母胞壁具有多构， 由内向外分葡聚糖、 蛋白和甘露聚糖。
高度有序
胞壁中的甘露聚糖和蛋 白排列高度有序，形成 固的构。

厚垣孢子：白假丝酵母在菌丝中间或顶端 发生局部细胞质浓缩和细胞壁加厚，形成 厚壁休眠体，称为厚垣孢子。

2、有性繁殖

形成子囊（含有孢子的细胞）和子囊孢子。

过程：两个邻近的细胞各伸出一根管状原生质 突起，相互接触融合而成一个通道，质配，两 个核在通道内核配，形成双倍体细胞，随即减 数分裂，形成4个或8个子核，每一子核和其周 围的原生质形成孢子，称为子囊孢子。
（3）双倍体型 代表：路德氏酵母（Saccharomycodes ludwigii） 特点： 营养体为双 倍体，以出芽方 式繁殖； 单倍体子囊 孢子在子囊内发 生接合。 单倍体阶段 仅以子囊孢子形 式存在，不能独 立生活，阶段很 短。
（四）食品中常见的酵母菌
1.酵母菌属（子囊菌亚门）
2.裂殖酵母属（子囊菌亚门）
酵母菌
概述
酵母菌的形态构造
酵母菌的繁殖方式与生活史
食品中常见的酵母菌
（一）概述
泛指能发酵糖类的各种单细胞真菌， 属于子囊菌纲和半知菌纲。
1.酵母菌的特点：
单细胞
多数出芽繁殖
发酵糖类产能 胞壁含甘露聚糖 含糖量高、酸度较大的水生环境
2.酵母菌的分布

分布：偏酸的含糖环境，水果／蔬菜／蜜饯表 面和果园土壤、油田和炼油厂附近的土层（烃 类物质利用） 数量：500余种（1982） “第一种家养微生物”
（3）长与宽之比大于2。耐高渗透压，用甘蔗 糖蜜作原料时可供酒精发酵。
葡萄汁酵母（S.uvarum）：它与啤酒酵母的 主要区别是全发酵棉子糖。啤酒酿造底层发酵， 饲料和药用。
食 品 微 生 物 学 刘 书 亮
Saccharomyces cerevisiae
裂殖酵母属（Schizosaccharomyces）