細菌分類與鑒定課件

微生物的分類和鑒定

地球上的物種估計大約有150萬，其中微生物超過10萬種，而且其數(shù)目還在不斷增加。生物分類的二種基本原則：a）根據(jù)表型(phenetic)特征的相似程度分群歸類，這種表型分類重在應(yīng)用，不涉及生物進化或不以反映生物親緣關(guān)系為目標。b）按照生物系統(tǒng)發(fā)育相關(guān)性水平來分群歸類，其目標是探尋各種生物之間的進化關(guān)系，建立反映生物系統(tǒng)發(fā)育的分類系統(tǒng)。從進化論誕生以來，已經(jīng)成生物學(xué)家普遍接受的分類原則生物系統(tǒng)學(xué)(systematics)常用的細菌分類學(xué)術(shù)語：1）培養(yǎng)物(culture)：一定時間一定空間內(nèi)微生物的細胞群或生長物。如微生物的斜面培養(yǎng)物、搖瓶培養(yǎng)物等。2）菌株(strain)：從自然界中分離得到的任何一種微生物的純培養(yǎng)物都可以稱為微生物的一個菌株；對不同來源的同一種細菌稱為該菌的不同菌株。同一種細菌可有許多菌株，其主要性狀應(yīng)該完全相同，次要性狀可稍有差異，通常用地名或動物名的縮寫加編號作菌株名。3）型(form或type)：常指亞種以下的細分。當(dāng)同種或同亞種不同菌株之間的性狀差異，不足以分為新的亞種時，可以細分為不同的型。（如不同血清型、噬菌型等）微生物的種：具有高度特征相似性的菌株群，這個菌株群與其他類群的菌株有很明顯的區(qū)別。菌株與型的區(qū)別：菌株之間不存在鑒別性特征的差異，命名不同的菌株無需分類學(xué)依據(jù)，不同型的細菌之間存在鑒別性特征的差異，命名或鑒定不同的型必需有分類學(xué)依據(jù)。4）種（species）：

物種，生物分類中基本的分類單元二、細菌的命名

細菌的命名依據(jù)“國際細菌命名法規(guī)”的規(guī)定，學(xué)名用拉丁文，遵循“雙名法”。所謂“雙名法”就是每一種細菌的拉丁文名稱由屬名和種名兩部分構(gòu)成，屬名第一個字母必須大寫，其余均應(yīng)小寫（即使種名以人名或地名命名）。整個屬名及種名在出版物中應(yīng)排成斜體。

如：Escherichiacoli屬名+種名

Salmonellapullorum(S.pullorum)屬名重復(fù)出現(xiàn)，可縮寫如：E.coli（大腸桿菌）；

S.pullorum（雞白痢沙門氏菌）只確定屬名，未確定種名的某一株細菌Salmonellasp.只確定屬名，未確定種名的若干菌株Salmonellaspp.亞種用subsp.（正體）表示

Pasteurellamultocida

subsp.septica

幾種不同的書寫情況：細菌分類命名權(quán)威雜志:國際系統(tǒng)與進化微生物學(xué)雜志（InternationalJournalofSystematicandEvolutionaryMicrobiology,IJSEM）任何分離鑒定的新細菌的有關(guān)論文應(yīng)在該雜志發(fā)表二、原核微生物分類系統(tǒng)（一）《伯杰氏鑒定細菌學(xué)手冊》(Bergey’sManualofDeterminativeBacteriology)美國賓夕法尼亞大學(xué)的細菌學(xué)教授伯杰(D.Bergey)(1860-1937)伯杰氏手冊:是目前進行細菌分類、鑒定的最重要參考書，其特點是描述非常詳細，包括對細菌各個屬種的特征及進行鑒定所需做的實驗的具體方法。（二）伯杰氏系統(tǒng)細菌學(xué)手冊(Bergey’sManualofSystematicBacteriology)第一版1984年問世，至1989年出齊，共4卷。第二版由GeorgeGarrity主編分為5卷，將從2000年起陸續(xù)出版。這一版納入了研究核糖體RNA測序所產(chǎn)生的許發(fā)育)分類系統(tǒng)。四、微生物分類鑒定的依據(jù)

根據(jù)微生物分類學(xué)中使用的技術(shù)和方法，可把它們分成四個不同的水平：①細胞形態(tài)和行為水平；②細胞組分水平；③蛋白質(zhì)水平；④基因組水平。在微生物分類學(xué)發(fā)展的早期，主要的分類鑒定指標是以在細胞形態(tài)和習(xí)性為主，可稱為經(jīng)典的分類鑒定法五、微生物分類鑒定的方法生物分類的傳統(tǒng)指標分子生物學(xué)指標微型、簡便、快速或自動化鑒定技術(shù)細菌的數(shù)值分類

一、形態(tài)學(xué)特征培養(yǎng)特征、運動性、特殊的細胞結(jié)構(gòu)、細胞形態(tài)及其染色特性、等等微生物分類和鑒定的重要依據(jù)：a）易于觀察和比較，尤其是真核微生物和具有特殊形態(tài)結(jié)構(gòu)的細菌；b）許多形態(tài)學(xué)特征依賴于多基因的表達，具有相對的穩(wěn)定性；二、生理生化特征與微生物的酶和調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)的本質(zhì)和活性直接相關(guān)；代謝產(chǎn)物等營養(yǎng)類型；與氧的關(guān)系；對溫度的適應(yīng)性；對pH的適應(yīng)性；對滲透壓的適應(yīng)性；酶及蛋白質(zhì)都是基因產(chǎn)物；對微生物生理生化特征的比較也是對微生物基因組的間接比較；測定生理生化特征比直接分析基因組要容易得多；1、API細菌數(shù)值鑒定系統(tǒng)2、Enterotube系統(tǒng)3、Biolog全自動或手動細菌鑒定系統(tǒng)微型、簡便、快速或自動化鑒定技術(shù)2、Enterotube系統(tǒng)不同培養(yǎng)基分裝不同小槽中，同步接種，培養(yǎng)后檢測、查表、鑒定。3、Biolog全自動或手動細菌鑒定系統(tǒng)在96孔的細菌培養(yǎng)板上檢測微生物對不同發(fā)酵性碳源利用情況進行的分類鑒定。自動化、快速可鑒定細菌有1140多種、酵母菌267種、目前已經(jīng)可用于絲狀真菌。每個孔中含有不同的底物菌懸液或無菌水分子生物學(xué)指標DNA堿基因組成是各種生物一個穩(wěn)定的特征，即使個別基因突變，堿基組成也不會發(fā)生明顯變化。每個生物種都有特定的GC%范圍，因此可以作為分類鑒定的指標。細菌的GC%范圍為25--75%，變化范圍最大，因此更適合于細菌的分類鑒定。

GC%測定主要用于對表型特征難區(qū)分的細菌作出鑒定，并可檢驗表型特征分類的合理性，從分子水平上判斷物種的親緣關(guān)系。G+C含量的比較主要用于分類鑒定中的否定但具有相似G+C含量的生物并不一定表明它們之間具有近的親緣關(guān)系。3.生物信息學(xué)分析

隨著微生物基因信息，特別是全基因組完全測序的不斷增加，我們可以通過各種計算機軟件對不同物種的遺傳信息進行直接比較，從而分析不同微生物間的親緣關(guān)系。4、16SrRNA和系統(tǒng)發(fā)育樹(1).16SrRNA的順序和進化培養(yǎng)微生物提取、純化細菌基因組設(shè)計引物PCR擴增16SrRNA分析比較微生物之間的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系(2).特征序列或序列印記（signaturesequence）通過對rRNA全序列資料的分析比較（特別是采用計算機）發(fā)現(xiàn)的在不同種群水平上的特異特征性寡核苷酸序列，或在某些特定的序列位點上出現(xiàn)的單堿基印記。特征序列有助于迅速確定某種微生物的分類歸屬，或建立新的分類單位。(3)系統(tǒng)發(fā)育樹(phylogenetictree)通過比較生物大分子序列差異的數(shù)值構(gòu)建的系統(tǒng)樹稱為分子系統(tǒng)樹，其特點是用一種樹狀分枝的圖型來概括各種(類)生物之間的親緣關(guān)系。16SrRNA系統(tǒng)發(fā)育樹建立16SrRNA系統(tǒng)發(fā)育樹的意義a）使生物進化的研究范圍真正覆蓋所有生物類群；c）對探索生命起源及原始生命的發(fā)育進程提供了線索和理論依據(jù)；d）突破了細菌分類僅靠形態(tài)學(xué)和生理生化特性的限制，建立了全新