【推荐阅读】与“放线菌”有关的知识例析

来源:仪征中学 时间:2021-10-15
 

放线菌( Actinomycete) 作为一类典型的原核生物, 在苏教版高中生物学必修教材“细胞的结构与功能” 一章以及选修教材“微生物”一章中均有所涉及。学生经常对与放线菌相关的习题把握不准,其根源在于高中阶段放线菌分类学地位的模糊化,许多学生认为放线菌是细菌,实际上,放线菌是一类介于细菌和真菌之间而又接近于细菌的原核生物。随着微生物分类技 术的不断发展,放线菌等原核生物的结构和功能愈发明晰。本文以高中生物学试题为例,对放线菌的相关知识作系统综述。

1 放线菌的形态结构

放线菌是单细胞的丝状原核微生物,菌丝体无横隔,具有典型的原核细胞结构,由细胞壁、细胞膜、细胞质以及拟核等构成。放线菌在形态上分化为菌丝和孢子,因菌落呈放线状而得名。典型的放线菌的细胞体主要由基内菌丝和气生菌丝构成,放线菌在培养基上生长时,基内菌丝向培养基的四周或内部伸展,又称作营养菌丝,主要功能是吸收营养物质和排泄代谢废物等; 气生菌丝是基内菌丝长出培养基外面并向空间伸展的菌丝,当发育到一定程度时,其顶端会分化成孢子丝并产生孢子进行繁殖。放线菌种类非常多,一些放线菌具有发育良好的分支状菌丝体,如链霉菌属; 还有一些放线菌为杆状,与杆状细菌相似,如节杆菌属。

 

 

例 1 : 同样是菌类生物,霉菌、放线菌分别属于真核生物和原核生物,其划分标准是( )

A. 营养方式                       B. 生存环境

C. 细胞结构                     D. 进化地位

解析: 霉菌是真菌的一种,属于真核生物,而放线菌属于原核生物,两者的区别在于细胞结构的不同( 参考答案: C) 。

 

例 2    :关于放线菌叙述不正确的是( )

A. 属于多细胞原核生物

B. 一般由分枝状的菌丝构成

C. 基内菌丝与吸收营养有关

D. 气生菌丝与孢子生殖有关

解析: 放线菌属于单细胞原核生物,由无横隔的分枝状菌丝体构成细胞体,一般分化为基内菌丝和气生菌丝。其中,基内菌丝又叫营养菌丝,主要用来吸收营养,气生菌丝主要与孢子生殖有关( 参考答案: A) 。

2 放线菌的营养方式

除少数营寄生生活的致病菌外,放线菌多为腐生异养型微生物。放线菌的培养形式主要有固体培养和液体培养两种形式。它们能够吸收和利用的碳源主要是葡萄糖、麦芽糖以及淀粉等,并且能够以蛋白胨、牛肉膏、硝酸盐以及铵盐等作为氮源。此外,放线菌在生长代谢的过程中还需要各种无机盐和一些微量元素。

 

例 3:细菌、放线菌、真菌的共同特征是()

A. 都没有成形的细胞核

B. 都是单细胞生物

C. 都用孢子繁殖

D. 都没有叶绿体,必须进行寄生或腐生生活

解析: 细菌没有叶绿体,因此营养方式是异养,必须依靠现成的有机物维持生活( 只有少数硫化菌以分解硫化物获得能量自养) 。放线菌无叶绿体,孢子生殖。真菌没有叶绿体,营养方式异养,有的寄生、多数腐生,靠孢子繁殖后代( 参考答案: D) 。

 

例 4 :实验室常用的培养放线菌的培养基是( )

A.  牛肉膏蛋白胨培养基    B. 马铃薯培养基

C.  高氏一号培养基D.  麦芽汁培养基

解析: 牛肉膏蛋白胨培养基主要用来培养细菌; 马铃薯培养基是马铃薯葡萄糖琼脂培养基的简称,主要用来培养真菌; 高氏一号培养基是用来培养放线菌的合成培养基; 麦芽汁培养基是一种培养细菌和真菌的常用天然培养基( 参考答案: C) 。

3 放线菌的繁殖方式

自然条件下,大多数放线菌是通过气生菌丝分化形成各种分生孢子进行繁殖的,仅少数是通过基内菌丝分裂形成孢子状细胞进行繁殖的。放线菌形成孢子主要有以下两种途径: 一种是细胞膜内陷,再由外向内逐渐收缩,最终形成一完整的横割膜,从而将孢子丝分割成许多分生孢子; 另一种是细胞壁和细胞膜同时内陷,再逐步向内缢缩,最终将孢子丝缢裂成一串分生孢子。

 

例 5:   以下说法错误的是( )

A. 大多数放线菌是有益菌

B. 放线菌由气生菌丝和基内菌丝两部分组成

C. 放线菌只能通过孢子进行繁殖

D. 分生孢子是最常见的放线菌孢子

解析: 放线菌主要是通过孢子进行繁殖的,少数放线菌还能借助菌体分裂片段进行繁殖( 参考答案: C) 。

 

例 6:下列有关生物的遗传现象和结论的叙述中,不正确的是()A. R 型细菌转化为 S 型细菌,是因为两种细菌在一起培养时发生了 DNA 重组B. 子房壁发育为果皮,其性状由母本基因决定, 属于细胞质遗传C. 放线菌的遗传物质由孢子传递给后代,传递过程不遵循孟德尔遗传定律D. 用同一棵桃树上所结桃子的桃核繁殖,后代所结桃子口味相同,是进行了无性生殖

解析: 放线菌的遗传物质通过孢子丝的不均等缢裂进入孢子,传递过程不遵循孟德尔遗传定律; 桃核属于种子,用桃核繁殖,属于有性繁殖( 参考答案: D)。

 

4 放线菌的应用价值

绝大多数放线菌是有益微生物,与人类的关系密切,为人类健康做出了突出贡献。放线菌的应用价值 主要体现在以下几点: 首先,放线菌是抗生素的重要来源,许多新的天然药物都是放线菌产生的次级代谢产物,包括抗癌药、酶抑制剂、抗虫药和抗菌药等。其次,放线菌还能够有效降解一些苯酚、聚乳酸以及纤维素等污染物,在环境修复和保护方面具有重要价值。近年来,放线菌与植物的互作研究表明,放线菌在改善极端环境农作物生长和消除土壤连作障碍等方面具有潜在的应用价值。

 

例 7 :放线菌是重要的抗生素产生菌,在有机质丰富、通气性好的土壤中含量较多。要研究某种放线 菌,必须首先从混杂的微生物群体中将它们分离出来。抗生素滥用情况严重,且以往的抗生素已经不能有效 地治疗人类的疾病,所以,继续寻找和筛选产生新型抗 菌物质的放线菌有着重要意义。放线菌产生的抗生素 抑菌效果可通过抑菌实验来获得。

(1)  分离放线菌时所用的培养基除了含有微生物生长所必需的营养要素外,还要加入 10%的酚,该药品的作用是使细菌、霉菌得以淘汰,可以判断,该培养基属于________培养基。

(2) 放线菌的抑菌效果鉴定时,先将分离后经活化的放线菌接种到发酵培养液中,37℃ 培养 3 天,将培养液离心,应取离心后的________进行下一步实验。

解析: 在培养基中加酚是为了抑制细菌和真菌的生长,从而筛选出所需的放线菌,这类培养基称为选择培养基。在发酵液中培养的放线菌会分泌产生抗生素,而抗生素在发酵液中经离心后主要分布在上清液中,所以在鉴定放线菌产生的抗生素效果的实验中,应取离心后的上清液进行鉴定实验( 参考答案: 选择; 上清液) 。

熊有威,与放线菌有关的知识例析,《生物学教学》2021.7

 

 
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