应用真菌

一、概念：
顶端生长：丝状真菌的菌丝长度增加发生在菌丝的顶端，是细胞壁溶解、合成和膨胀压联合作用的结果。
次生菌丝：双核体（n+n），经过初生菌丝的两个单核细胞结合，但只进行质配而不进行核配，因此这种菌丝是双核的。具有双核细胞的次生菌丝常以锁状联合的方式来增加细胞的个体。
药用真菌：有些真菌富含多糖体、多肽类等活性物质，使这些真菌具有抗肿瘤、参与体内免疫调节等机体活动，并且可以制成真菌制剂，这类真菌称为药用真菌。（药用真菌：作为药物以治疗疾病的真菌，它们在生长发育的代谢活动中，能于菌丝体、菌核、子实体内产生很多具有药理活性或对人体疾病有抑制或治疗的作用的物质。如：酶、Pro、脂肪酸、多糖、AAs、肽类、生物碱、甾醇、萜类、苷类及维生素类。）
食用菌：一般来说，可以食用的大型真菌被称为食用菌，食用菌具有丰富的营养价值。
菌核：是由菌丝组成的一种休眠体，由皮层和菌髓构成菌核萌发产生子实体，子实体起源于菌髓，例如：猪苓。分为真菌核、假菌核和小菌核三类。
初级代谢产物：真菌在利用碳水化合物进行分解作用时，在某些情况下，降解产物积累起来，并不起功能作用，将这些产物称初级代谢产物。最常见的有有机酸及其衍生物和醇类（乙醇、丙三醇、柠檬酸）。
子囊果：在大多数子囊菌中，子囊是被包裹在一个由菌丝组成的包被内，形成具有一定形状的子实体，称为子囊果。主要有闭囊壳、子囊壳、子囊盘、子囊腔、裸果型等种类。
同宗配合：同一菌丝体上的雌雄胚子配合形成有性孢子的现象，分为初级同宗配合和次级同宗配合。
异宗配合：需要来自不同菌体上的两性配子结合才能产生有性孢子，如犁头酶。分为形态学上的异宗配合、生理学上的异宗配合和异宗配合的交配型。
锁状联合：具有双核细胞的次生真菌开始分裂之前，在两核之间生出一个钩状分支，一个核进入细胞，两核分裂成四核，新分裂的两核移动到细胞一端，一核留在钩中，钩向下弯去与原来细胞壁接触、熔化并沟通，同时钩基部产生核膜，钩中核向下移，在钩垂直方向产生隔膜，一个细胞分成两个，每个细胞具有双核。这是具有双核细胞的次生菌丝常用的细胞增加方式。担子菌特有
SCP：即single cell protein，单细胞蛋白，是以酸水解木材得到糖化液，生产使用和饲料用蛋白，可作为食品或食品添加剂、饲料或饲料添加剂。当今常用生产菌种多样化，酵母、霉菌、细菌、藻类等都有。（单细胞蛋白（SCP）：即微生物菌体蛋白，一般指大规模培养系统中生长的单细胞内所含的

蛋白质，粗蛋白含量可达45%~70%，各种AA搭配合理，维生素含量高，即通过微生物连续发酵获得的菌体制备的Pro，按生产原料可分为：石油蛋白、甲醇蛋白、甲烷蛋白，按生产菌分为细菌蛋白、真菌蛋白。）
真菌除草剂：可以来有效地控制杂草的人工选育的杂草病原真菌制剂，称为真菌除草剂。
杀虫真菌：有许多真菌是昆虫寄生菌，一旦侵染便可使虫体感病致死。根据昆虫的病例基础，可筛选制备真菌杀虫剂，防治害虫，常用菌种有白僵菌、绿僵菌等。
杀真菌剂：广义而言，能够杀死或抑制真菌生长的物质皆可称为杀真菌剂，狭义上，杀真菌剂只包括杀死真菌的化学物质。
AM菌根：即丛枝菌根，是共生在大多数植物根部的一种真菌，具有庞大的菌丝体并形成一些特有酶系统，因而能增加共生植物对养分的吸收利用，尤其在有效磷缺乏的土壤中，能明显增加植物对磷的吸收，改善植物的磷素营养，促进植物生长发育。（AM菌根菌：外共生在大多数植物根部的一类真菌，属接合菌门，能够增加植物对无机元素和水的吸收；无法纯培养，可从植物根部扩大培养。）
吸器：寄生性真菌从菌丝产生旁枝，侵入寄主细胞内吸收营养，称为吸器。专性寄生菌一般都产生吸器。
胞内酶：在细胞内合成后在细胞内起作用的是胞内酶，种类很多，如与呼吸作用有关的酶。
胞外酶：在细胞内合成后分泌到细胞外去发挥作用的酶是胞外酶。（多为诱导酶？）
生活史：生活史是指真菌从孢子萌发开始，经过一定的生长发育阶段最后又产生同一种孢子为止所经历的过程。包括无性循环、单倍体循环、单倍体-双核循环、单倍体-双倍体循环和双倍体循环五种。
生物转化：真菌细胞内具有各种催化物质代谢转化的酶，可以导致许多生物大分子发生转化而形成具有特殊生理功能的物质。
子座：由密丝组织形成的一定形态的结构，由菌丝单独构成或由菌丝和寄主组织构成，成熟后，在其上部或内部形成有性或无性子实体，子座由多种形状，垫状、柱状、棒状、头状等。
准性生殖：半知菌类真菌通过体细胞融合形成杂合二倍体，并经过体细胞重组而导致基因重组的过程。
二、学名：
Absidia犁头霉属
Aspergillus曲霉属
Beauveria白僵菌属
Boletus牛肝菌属
Candina假丝酵母属
Claviceps麦角属
Cordyceps虫草属
Fusarium镰刀菌属
Ganoderma灵芝属
Gibberella赤霉属
Metarrhizium绿僵菌属
Mucor毛霉属
Neurospora脉孢菌属
Penicillium青霉属
Phytophthora疫霉属
Rhizopus oryzae米根霉
Saccharomyces cerevisiae酿酒酵母
Trichoderma木霉属
三、基本问题、原理、假说
1、真菌菌丝的特化结构p4
特化的营养菌

丝：吸取营养：假根、吸器；附着：附着胞、附着枝；休眠（或休眠及蔓延）菌核、菌索；延伸：匍匐根；捕食线虫：菌环、菌网；
特化的气生菌丝：简单：无性：分生孢子头、孢子囊，有性：担子；复杂：无性：分生孢子器、分生孢子座；有性（子囊果）：闭囊壳、子囊壳、子囊盘。
2、丝状真菌顶端生长的泡囊假说p8
菌丝顶端泡囊的聚集导致了菌丝的顶端生长；
泡囊的膜属于类原生质膜，可以参与细胞膜的构建；
泡囊内含有细胞壁合成的前体物质和有关的酶。当这些含有不同成分的泡囊与顶端细胞质膜融合时，既使顶端细胞质膜面积增大，又把合成新的细胞壁的物质释放到膜外面，使细胞壁增加。所以，顶端生长可以认为是细胞壁溶解、合成和膨胀压联合作用的结果。
3、真菌生长的测定方法，举例阐述理论依据p10
干重法：把培养规定时间的真菌培养物（菌丝体或细胞）放入恒定称量皿中，80℃烘箱加热干燥24h，冷却后称重，计算菌体干重增加量。
线性延展测量法：通过测量菌丝或菌丝束或菌落直径在单位时间里的延展量来表示生长速度，包括菌丝生长测量法、“U”型管法和菌落直径测量法。
细胞数目测定法：适用于酵母类单细胞真菌，以菌体数目的增加来衡量生长，常用血球计数器直接测定或比浊法间接测定。
细胞物质化学测定法：真菌细胞中某些组分的含量是恒定的，可以用化学方法快速测定某种物质含量的增加，来推算细胞生物量的增加，如测定菌体蛋白质、核算的增加。
代谢强度测定：真菌在生长过程中，代谢产物的积累与生长密切相关，通过对代谢强度的测定来表示生长，这类间接测定法常用于工业生产中。例：以CO2的释放量来测定酵母菌的生长。
4、列出真菌产生的孢子种类p20-21
无性孢子：游动孢子（鞭毛菌，双游现象）、孢囊孢子、厚垣孢子、分生孢子
有性孢子：卵孢子、结合孢子、子囊孢子、担孢子
5、真菌的繁殖方式，简述有性生殖和准性生殖区别：三种p20...笔记
有性生殖、无性繁殖、准性生殖
有：高度组织化，精确而定期；准：偶然发生，特殊的不常见的；
有：核的融合是受遗传因子控制的，由交配基因控制，而核融合发生在高度特化的结构中；准：核融合是一个独立的过程，不收交配基因控制，而且没发生在特化的结构中；
有：减数分裂中交换可发生在每一对同源染色体上，发生多次交换；准：在体细胞重组过程中，交换只发生在一条或少数几条染色体上，不像减数分裂那样多次交换；
有：减数分裂，两个特化的核分裂过程是以高度组织化的方式进行分离；准：体细胞单倍体化

的发生由于染色体逐步丢失，是一个非整倍体经过几次有丝分裂而成一个单倍体，单倍体的生成相当浪费，要牺牲大部分非整倍体；
准不易被发现，既使一个菌丝体内异核现象和杂合现象同时发生，但杂合的机会非常少，必须进一步分离才发现。
6、真菌在营养方面有何特点？（初级、次级？）（真菌在营养方面有何特点？
真菌从环境中吸取营养物质的方式是它与动植物最基本的区别。1)真菌细胞中无光合色素，必须从环境中获得它所需要的有机化合物做为它能量和构成细胞物质的来源。2)真菌不能运动，而是通过释放有关酶（多为胞外水解酶）到环境中去，在体外将大分子物质降解成小分子物质，然后吸收进入细胞内利用。3)对于真菌整体而言，它的营养物质的来源非常广泛，自然界不能被植物，动物等利用的物质都能被真菌很好的吸收利用并转化成各种产物。）
7、影响真菌生长代谢、繁殖的环境条件有哪些，说明控制环境条件调节真菌生长代谢（次级）的实践意义？（通过控制环境调节真菌生长代谢的实践意义。
通过控制环境因素来调节真菌的生长和代谢，具有以下实践意义：1)促进真菌的生长发育。如生产上常用适量光照来促进灵芝形成子实体。2)控制真菌合成更多有用的代谢产物。如给予产黄青霉合适的温度、pH、溶氧等条件使其产生更多的青霉素，赤霉素的产生需要低氧环境。3)抑制有害物质的产生，如控制真菌的多元酮途径来减少黄曲霉毒素的产生等。）
8、真菌次生代谢途径以及相关产物p29-30
甲羟戊酸途径：前体物质是甲羟戊酸，中产物是异戊稀焦磷酸盐，合成类萜物质，如固醇、赤霉素、胡萝卜素；
多元酮途径：真菌特有的代谢途径，先形成多元酮，然后形成各种芳香族化合物，在经过氧化等途径形成如黄曲霉毒素等物质；
莽草酸-分枝酸途径：前体物质是PEP和4-磷酸赤鲜糖，合成分枝酸后可合成抗生素，如青霉素。
9、常见真菌育种方法有哪些？试举例说明其基本过程。笔记
自然育种：分离、纯化和比较；
杂交育种：杂交亲本选择-杂交-杂交子的筛选-杂交子生产性能检验；
诱变育种：出发菌株的筛选-出发菌株预处理-诱变-诱变子的筛选-突变子的生产性能检验；
原生质体融合诱种：亲本选择-菌体脱壁-原生质体融合-融合子的筛选-优良性状检测；
基因工程育种：目标基因克隆-载体筛选构建-体外连接-基因受体-转化子筛选-生产性状检测。
10、以真菌为材料生产的工业酶有哪些？简述提取酶（胞内酶、胞外酶）的一般工艺和注意事项p80-85
淀粉酶、脂肪酶、果胶酶、纤维素酶、蛋白酶
胞内酶：细胞培养-

细胞收集-细胞洗涤-细胞破碎-离心出去细胞碎片-沉淀-离心-干燥-粗酶；
胞外酶：菌种-扩大培养-发酵产酶-过滤-浓缩-沉淀-离心-干燥-磨粉-酶制剂；
注意问题：酶是一种生物活性催化剂，是一类特殊的蛋白质，稳定性较低，易于失活，因此在提取和精制过程中要时刻注意保护酶活性，在生产过程中，随时检验酶活性的保持情况。
11、以真菌为表达系统具有哪些优势？说明真菌转基因工程的一般步骤p106
优势：真菌的快速繁殖特性有利于工业化生产，许多真菌为传统食品加工菌株，无毒副作用；真菌为真核结构，作为受体菌克服了原核细胞不能表达真菌基因的困难；真菌有类似动植物等真核生物的蛋白质翻译加工能力；丝状真菌有极好的蛋白质分泌能力，表达的产物可以直接释放到细胞外。
步骤：目标基因（供体基因、外源基因）筛选与分离；基因载体的构建；供体基因与基因载体的体外连接；供体基因向受体细胞的导入；杂合子的筛选。
四、真菌分类系统
1、真菌字典1995系统将真菌列为哪几大类群？各类群的分类依据是什么？（p38）
1995年，根据18sRNA序列的研究、生物化学和细胞壁组分以及DNA序列分析的结果，将真菌界划分原生动物界、真菌界、藻菌界，真菌界又分为五个门，即壶菌门、接合菌门、子囊菌门、担子菌门和有丝孢真菌类。壶菌门无中隔丝状或单细胞，大多数生于水中，少数两栖（土壤）和陆生，无性繁殖产生有鞭毛的游动孢子，有性繁殖产生卵孢子，能寄生于植物，根据其营养体和有性、无性生殖方式分为壶菌纲、助壶菌纲、芽枝霉纲和单毛菌纲；子囊菌门多为腐生，少数寄生，多为无隔菌丝，无性繁殖产生孢子囊孢子，有性生殖生成接合孢子，极少数偶致动物疾病，根据其寄生或腐生以及菌丝体的发达程度可分为接合菌纲和毛菌纲；子囊菌门腐生或寄生，寄生于植物上可引起多种植物病害，少数寄生人、动物体上。类群较大，多数为有隔菌丝，少数为单细胞，无性为出芽或形成分生孢子，有性形成子囊孢子，子囊壳类型（闭囊壳、子囊壳、子囊腔、子囊盘）分为半子囊菌纲等六个纲；担子菌门为大型腐生真菌，由有隔菌丝组成各种子实体，多数不存在无性繁殖，有性生殖产生担子菌，根据子实体形状（大型真菌分类）及担子果发育方式（裸果型、半被果型、被果型）分类；有丝孢真菌类，菌丝有中隔，只知其无性繁殖，不知其有性生殖，原称为半知菌，此类真菌是人为分类
2、根据真菌有性繁殖过程的连续性不同，真菌可分为哪几类p2
有性生殖包括三个阶段：质配-核配-减数分裂，三个阶段连续性在不同

真菌中表现不一样，可分为以下四种情况：
质配后随即核配；
质配后以（n+n）形式进行营养生长，形成繁殖体时才发生核配；
核配后随即减数分裂，双倍体很短；
核配后不马上减数分裂，而以双倍体形式存在，在形成配子时进行减数分裂。
五、真菌利用技术方法
1、真菌产生酶的种类、代谢产物等？（p80）
淀粉酶：葡萄糖
蛋白酶：aa
脂肪酶：甘油与脂肪酸
纤维素酶：葡萄糖
果胶酶：半乳糖醛酸？
2、根据你所学的有关知识，设计一个实验方案，从自然界中筛选生产纤维素的真菌（所用的培养基是怎样的）。
（实验原理：
①目的真菌具有生产纤维素酶的能力，因此在培养中以羧甲基纤维素纳（CMC-Na）作为唯一碳源制成选择培养基进行筛选。
②刚果红可与纤维素反应使培养基呈红色，根据不同菌株在培养基上所形成透明圈的大小可以判断该菌株所分泌纤维素酶能力的强弱。
实验步骤：
1）采集样品：根据目的菌的特点，应该在含有纤维素和木质素较多的地点采样，如含有枯枝落叶较多的土壤、动物（如牛）的粪便与土壤的混合物。
2）培养基的配制：
①富集培养基：适当配比的CMC-Na、蛋白胨、酵母膏及必需无机元素。
②平板筛选培养基：以CMC-Na为唯一C源，并加入适当量的无机元素。
③种子培养基：加入适当量的CMC-Na、蛋白胨及无机元素，调节PH，用于复筛。
3）真菌的筛选
①富集：取少许样品在富集培养基中培养若干天。
②初筛：将富集后的菌液分别涂布于加有刚果红的筛选平板（用前加入适量抗生素来抑制细菌生长）上，倒置恒温培养，在显微镜下挑取生长旺盛并有明显透明圈的一段菌丝或孢子，再次置于加有刚果红的筛选平板上进行培养。根据水解圈直径与菌落直径比值的大小进行筛选。
③复筛：将筛选的纤维素分解菌株的孢子悬液分别接种到种子培养基中，振荡培养适当时间，测定其酶活力，进行复筛。复筛后保藏菌种。
）
3、除草真菌的筛选p100
有效菌株的筛选程序：确定适宜的目标杂草，在目标杂草的自然品系中寻找病原菌，研究初选杂草病原菌的生态学特性，估计杂草病原菌的寄生专一性，将所选杂草病原菌人工接种目标杂草，评估对杂草群体防治的有效性；
对自然筛选菌株的改良：（通过诱变基因重组（杂交或细胞工程）等方法对其进行遗传改造）改进真菌对目标杂草的致病能力（使用范围、感染能力和传播能力），提高菌株的竞争力，提高安全性（没有不良后果、不产生毒素或潜在危险、不感染非目标植物）
附加：
什么是真菌；真菌一般特性；真菌应用；真菌防治
细胞结构（细

胞器）
真菌分支生长（菌丝生长单位）
裂褶菌四极性配合
准性生殖过程