第十二章 微生物的進化、系統(tǒng)發(fā)育和分類鑒定(14級期末總結(jié)用)

第十二章

微生物的進化、系統(tǒng)發(fā)育和分類鑒定本章主要內(nèi)容第一節(jié)

進化的測量指征第二節(jié)細菌分類第三節(jié)微生物分類鑒定的特征和技術(shù)第四節(jié)微生物的快速鑒定和自動化分析技術(shù)2.作為進化標尺的生物大分子的選擇原則1）該分子廣泛分布在所需研究的類群;2）該分子在每種生物中功能相同;3）為了鑒定大分子序列的同源位置或同源區(qū)，要求該分子序列必須能嚴格線性排列，以便進行進一步的分析比較；4）該分子上序列的改變（突變）頻率應(yīng)與進化的測量尺度相適應(yīng)。大量的資料表明：功能重要的大分子、或者大分子中功能重要的區(qū)域，比功能不重要的分子或分子區(qū)域進化變化速度低。第一節(jié)進化的測量指征一、進化指征的選擇二、RNA作為進化的指征在蛋白質(zhì)、RNA和DNA等生物大分子中，最適合于揭示各類生物親緣關(guān)系的是rRNA（甚至被人稱為“活化石”），尤其是16SrRNA（真核生物其同緣分子是18SrRNA)。16SrRNA被普遍公認為是一把好的譜系分析的“分子尺”：1）rRNA具有重要且恒定的生理功能；2）在16SrRNA分子中，既含有高度保守的序列區(qū)域，又有中度保守和高度變化的序列區(qū)域，因而它適用于進化距離不同的各類生物親緣關(guān)系的研究；3）16SrRNA分子量大小適中，便于序列分析；4）rRNA在細胞中含量大(約占細胞中RNA的90%)，也易于提??；5）16SrRNA普遍存在于真核生物和原核生物中(真核生物中其同源分子是18SrRNA)。因此它可以作為測量各類生物進化的工具。第一節(jié)進化的測量指征建立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；b）提出了一種全新的正確衡量生物間系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系的方法；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，建立了全新的分類理論；e）為微生物生物多樣性和微生物生態(tài)學(xué)研究建立了全新的研究理論和研究方法，特別是不經(jīng)培養(yǎng)直接對生態(tài)環(huán)境中的微生物進行研究。第一節(jié)進化的測量指征三、rRNA和系統(tǒng)發(fā)育樹第二節(jié)細菌分類分類是認識客觀事物的一種基本方法。我們要認識、研究和利用各種微生物資源也必須對它們進行分類。從廣義上講，分類學(xué)涉及三個相互依存又有區(qū)別的組成部分：分類、命名、鑒定微生物分類學(xué)(microbialtaxonomy：研究微生物分類理論和技術(shù)方法的學(xué)科。

命名(nomenclature)：是根據(jù)命名法規(guī)，給每一個分類群一個專有的名稱。(分類系統(tǒng)建立過程中的步驟之一)

鑒定(identification或determination)：借助于現(xiàn)有的微生物分類系統(tǒng)，通過特征測定，確定未知的、或新發(fā)現(xiàn)的、或未明確分類地位的微生物所應(yīng)歸屬分類群的過程。(根據(jù)現(xiàn)有系統(tǒng)確定未知微生物分類歸屬的過程)

分類(classification)：根據(jù)一定的原則（表型特征相似性或系統(tǒng)發(fā)育相關(guān)性)）對微生物進行分群歸類，根據(jù)相似性或相關(guān)性水平排列成系統(tǒng)，并對各個分類群的特征進行描述，以便查考和對未被分類的微生物進行鑒定。（根據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)建立系統(tǒng)的過程）常用的細菌分類學(xué)術(shù)語：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；用實驗方法（如通過誘變）所獲得的某一菌株的變異型，也可以稱為一個新的菌株，以便與原來的菌株相區(qū)別。菌株是微生物分類和研究工作中最基礎(chǔ)的操作實體微生物種的定義基因型種：基因組DNA雜交同源性在60-70%以上；或者16SrRNA序列同源性