微生物的分類(lèi)

關(guān)于微生物的分類(lèi)第一節(jié)

微生物的分類(lèi)單元一、種以上的分類(lèi)單元界、門(mén)、綱、目、科、屬、種二、種的概念及命名

微生物的種是一個(gè)基本分類(lèi)單元，它是一大群表型特征高度相似、親緣關(guān)系極其接近、與同屬內(nèi)的其他物種有著明顯差異的一大群菌株的總稱(chēng)。在微生物中，一個(gè)種只能用該種內(nèi)的一個(gè)典型菌株當(dāng)作它的具體代表，此菌株維該種的模式種。第2頁(yè),共73頁(yè)，2024年2月25日，星期天微生物種的學(xué)名表示方法有雙名法和三名法1、雙名法屬名＋種名加詞＋（首次定名人）＋現(xiàn)名定名人＋現(xiàn)名定名年份大腸埃希氏菌

Escherichiacoli(Migula)CastellanietChalmers19192、三名法屬名＋種名加詞＋符號(hào)subsp或var＋亞種或變種的加詞蘇云金芽孢桿菌蠟螟亞種

Bacillusthuringiensis(subsp)galleria第3頁(yè),共73頁(yè)，2024年2月25日，星期天三、種以下的分類(lèi)單元1、亞種：是進(jìn)一步細(xì)分種時(shí)所用的單元，一般指除某一明顯而穩(wěn)定的特征外，其余鑒定特征都與模式種相同的種。2、菌株：它表示任何由一個(gè)獨(dú)立分離的單細(xì)胞（或單個(gè)病毒粒）繁殖而成的純遺傳型群體及其一切后代。因此微生物的每一不同來(lái)源的純培養(yǎng)物均可稱(chēng)為某菌種的一個(gè)菌株。如：E.coliK12、E.coliO-157:H7等

第4頁(yè),共73頁(yè)，2024年2月25日，星期天第二節(jié)

微生物在自然界的地位一、三域?qū)W說(shuō)及其發(fā)展細(xì)菌域古生菌域真核生物域細(xì)菌、古生菌與真核生物若干重要特征的比較第5頁(yè),共73頁(yè)，2024年2月25日，星期天第6頁(yè),共73頁(yè)，2024年2月25日，星期天第三節(jié)

各大類(lèi)微生物的分類(lèi)系統(tǒng)綱要一、《伯杰氏手冊(cè)》簡(jiǎn)介

1923年美國(guó)出版了一部原核生物分類(lèi)體系的權(quán)威著作，名為《伯杰氏鑒定細(xì)菌學(xué)手冊(cè)》(Bergey’sManualofDeterminativeBacteriology)，此部著作一直再版至今已出版了11個(gè)版本，編寫(xiě)人員由最初的美國(guó)學(xué)者D.Bergey等人進(jìn)一步國(guó)際化和擴(kuò)大化。1980年代初起，該手冊(cè)組織了國(guó)際上20余國(guó)的300多位專(zhuān)家，合作編寫(xiě)了4卷本的新手冊(cè)，書(shū)名改為《伯杰氏系統(tǒng)細(xì)菌學(xué)手冊(cè)》(Bergey’sManualofSystematicBacteriology)，此書(shū)是目前國(guó)際上最為流行的實(shí)用版本。

第7頁(yè),共73頁(yè)，2024年2月25日，星期天第三節(jié)

微生物分類(lèi)鑒定的方法一、微生物分類(lèi)鑒定中的經(jīng)典方法1、微生物分類(lèi)鑒定的工作步驟（1）獲得該微生物的純培養(yǎng)物（2）測(cè)定一系列必要的鑒定指標(biāo)（3）查找權(quán)威性的菌種鑒定手冊(cè)

第8頁(yè),共73頁(yè)，2024年2月25日，星期天不同的微生物往往有自己不同的重點(diǎn)鑒定指標(biāo)。如：在鑒定形態(tài)特征較豐富、細(xì)胞體積較大的真菌等微生物時(shí)，常以形態(tài)特征為主要指標(biāo)；在鑒定放線菌和酵母菌時(shí)，往往形態(tài)特征與生理特征兼用；而在鑒定形態(tài)特征較單調(diào)的細(xì)菌時(shí)，須使用較多的生理、生化和遺傳等指標(biāo)；在鑒定屬于非細(xì)胞生物類(lèi)的病毒時(shí)，除使用電子顯微鏡和各種生化、免疫等技術(shù)外，還要使用致病性等一些獨(dú)特的指標(biāo)和方法。第9頁(yè),共73頁(yè)，2024年2月25日，星期天2、經(jīng)典的鑒定指標(biāo)形態(tài)

個(gè)體：細(xì)胞、大小、排列、運(yùn)動(dòng)性、特殊構(gòu)造和染色反應(yīng)等群體：菌落形態(tài)，在半固體或液體培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)狀態(tài)營(yíng)養(yǎng)要求：能源、碳源、氮源、生長(zhǎng)因子等酶：產(chǎn)酶種類(lèi)和反應(yīng)特性等經(jīng)典鑒生理、生化反應(yīng)

代謝產(chǎn)物：種類(lèi)、產(chǎn)量、顏色和顯色反應(yīng)等定指標(biāo)

對(duì)藥物的敏感性生態(tài)特性：生長(zhǎng)溫度、與氧、pH、滲透壓的關(guān)系，宿主種類(lèi)，與宿主關(guān)系等生活史，有性生殖情況血清學(xué)反應(yīng)對(duì)噬菌體的敏感性其他第10頁(yè),共73頁(yè)，2024年2月25日，星期天3、國(guó)內(nèi)外常見(jiàn)的自動(dòng)快速鑒定系統(tǒng)由于致人、畜疾病和植物病害的微生物種類(lèi)的不斷增加，以及經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)食品、日化、環(huán)境等行業(yè)微生物要求的不斷提高，傳統(tǒng)的用單個(gè)試驗(yàn)來(lái)鑒定微生物不僅工作量十分浩大，而且對(duì)技術(shù)熟練度的要求也很高，因此，出現(xiàn)了以數(shù)值分類(lèi)為基礎(chǔ)的鑒定系統(tǒng)，使細(xì)菌鑒定簡(jiǎn)易化、微量化和快速化。目前，有關(guān)細(xì)菌鑒定的系統(tǒng)應(yīng)用得較多的國(guó)外的鑒定系統(tǒng)，主要有法國(guó)的API；美國(guó)的Biolog；Enterotube等。第11頁(yè),共73頁(yè)，2024年2月25日，星期天(1)、API（AnalyticProductsInc）鑒定系統(tǒng)由法國(guó)生物-梅里埃集團(tuán)（bio-Merieux）生產(chǎn)，設(shè)計(jì)了不同的項(xiàng)目與底物組合，ATB是將API鑒定電腦化，該系統(tǒng)有許多種類(lèi)各有相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)，可鑒定出不同數(shù)目的細(xì)菌，鑒定后可根據(jù)鑒定的可信度（％id）作出評(píng)價(jià)：％id≥99.9“最佳的鑒定”excellent％id99.0～99.8

“很好的鑒定”

verygood％id90.0～98.9“好的鑒定”

good％id80.0～89.9“可接受的鑒定”acceptable％id79.9以下

“低分辨率”

lowdiscrimination

第12頁(yè),共73頁(yè)，2024年2月25日，星期天

API系統(tǒng)已為國(guó)內(nèi)外微生物學(xué)家所公認(rèn)，并為許多實(shí)驗(yàn)室普遍選用，適用于API系統(tǒng)鑒定的細(xì)菌有700多種，由于具有自動(dòng)、快速、高效的特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、臨床、獸醫(yī)、食品、水質(zhì)測(cè)定、環(huán)境保護(hù)、藥物生產(chǎn)、發(fā)酵、生物工程、動(dòng)植物檢疫、生態(tài)學(xué)和土壤學(xué)等研究，特別適合于快速、大量的菌株鑒定。第13頁(yè),共73頁(yè)，2024年2月25日，星期天第14頁(yè),共73頁(yè)，2024年2月25日，星期天第15頁(yè),共73頁(yè)，2024年2月25日，星期天由美國(guó)的Roche公司生產(chǎn)又稱(chēng)腸管系統(tǒng)，適合于腸道細(xì)菌的鑒定。（2）、“Enterotube”系統(tǒng)第16頁(yè),共73頁(yè)，2024年2月25日，星期天（3）、Biolog細(xì)菌鑒定系統(tǒng)由美國(guó)安普科技中心（ATCUS）生產(chǎn)，可鑒定1千多種微生物。第17頁(yè),共73頁(yè)，2024年2月25日，星期天二、微生物分類(lèi)鑒定中的現(xiàn)代方法1、rRNA測(cè)序是一種通過(guò)分析原核或真核細(xì)胞中最穩(wěn)定的寡核苷酸序列同源性程度，以確定不同生物間的親緣關(guān)系和進(jìn)化譜系的方法。rRNA測(cè)序的優(yōu)點(diǎn)：（1）它們普遍存在于一切細(xì)胞內(nèi)，不論是原核生物和真核生物，因此可比較它們?cè)谶M(jìn)化中的相互關(guān)系；（2）它們的生理功能既重要又恒定；（3）在細(xì)胞中的含量較高、較易提??；（4）編碼rRNA的基因十分穩(wěn)定；（5）rRNA的某些核苷酸序列非常保守，雖經(jīng)30余億年的進(jìn)化歷程仍能保持其原初狀態(tài)；（6）相對(duì)分子質(zhì)量適中。

尤其是16SrRNA和18SrRNA不但核苷酸數(shù)適中，而且信息量大、易于分析，故成了理想的研究材料。第18頁(yè),共73頁(yè)，2024年2月25日，星期天三、

數(shù)值分類(lèi)法數(shù)值分類(lèi)法是依據(jù)數(shù)值分析的原理，對(duì)生物按表型性狀的相似性程度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、歸類(lèi)的方法。數(shù)值分類(lèi)的基本步驟為：（1）計(jì)算2菌株間的相關(guān)系數(shù)（2）列出相似度矩陣（3）將矩陣圖轉(zhuǎn)換成樹(shù)狀譜

第19頁(yè),共73頁(yè)，2024年2月25日，星期天第20頁(yè),共73頁(yè)，2024年2月25日，星期天進(jìn)行數(shù)值分類(lèi)時(shí)，首先明確被分類(lèi)的單位，如菌株、種、屬等，每一個(gè)分類(lèi)單位被稱(chēng)為“運(yùn)算的分類(lèi)單位”（OperationalTaxonomicUnits，縮寫(xiě)為OTU）或操作分類(lèi)單位，在多數(shù)情況下，OUT是指菌株。而性狀的選擇，是用于確定數(shù)值分類(lèi)的性狀，包括形態(tài)學(xué)、生理學(xué)、生物化學(xué)以及生態(tài)學(xué)等許多方面的特征。把性狀轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)所能識(shí)別、運(yùn)算的符號(hào)，即為性狀編碼,再根據(jù)一定的方法計(jì)算各個(gè)菌株間的相似值或相似度系數(shù)，再對(duì)相似值進(jìn)行聚類(lèi)，在同一水平的各個(gè)OUT總體為一類(lèi)。因此，事實(shí)上，數(shù)值分類(lèi)得到的是表觀群或表元。

第21頁(yè),共73頁(yè)，2024年2月25日，星期天第22頁(yè),共73頁(yè)，2024年2月25日，星期天第23頁(yè),共73頁(yè)，2024年2月25日，星期天第十一章

微生物的進(jìn)化、系統(tǒng)發(fā)育和分類(lèi)鑒定

第24頁(yè),共73頁(yè)，2024年2月25日，星期天第十一章

微生物的進(jìn)化、系統(tǒng)發(fā)育和分類(lèi)鑒定

第一節(jié)緒論第二節(jié)進(jìn)化的測(cè)量指征第三節(jié)細(xì)菌分類(lèi)第三節(jié)微生物分類(lèi)鑒定的特征和技術(shù)第25頁(yè),共73頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一節(jié)緒論

地球大約是在45億年前形成的。地質(zhì)學(xué)、古生物學(xué)和地球化學(xué)直接或間接證據(jù)都表明：大約在地球形成10億年之后，我們這個(gè)星球開(kāi)始出現(xiàn)生命，主要是些類(lèi)似簡(jiǎn)單桿狀細(xì)菌的原始生物。但在同期的、另外一些被認(rèn)為是由光合微生物與沉積物形成的片層狀化石——疊層石（stromatolites），它們類(lèi)似于綠硫細(xì)菌和多細(xì)胞絲狀細(xì)菌，這些原始生命大概都是厭氧型的。含有產(chǎn)氧型光合細(xì)菌——藍(lán)細(xì)菌的層疊石則發(fā)現(xiàn)于25-30億年前的地質(zhì)年代中，藍(lán)細(xì)菌的出現(xiàn)，給地球帶來(lái)了氧氣。而后，各種真核生物才隨之出現(xiàn)。第26頁(yè),共73頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一節(jié)緒論根據(jù)現(xiàn)代生物進(jìn)化論觀點(diǎn)：所謂進(jìn)化（evolution）是生物與其生存環(huán)境相互作用過(guò)程中，其遺傳系統(tǒng)隨時(shí)間發(fā)生一系列不可逆的改變，在大多數(shù)情況下，導(dǎo)致生物表型改變和對(duì)生存環(huán)境的相對(duì)適應(yīng)。系統(tǒng)發(fā)育（phylogeny）就指的是研究各類(lèi)微生物進(jìn)化的歷史。第27頁(yè),共73頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一節(jié)緒論科學(xué)家估計(jì)有分類(lèi)紀(jì)錄的各類(lèi)物種大約有150萬(wàn)，其中微生物超過(guò)10萬(wàn)種，而且其數(shù)目還在不斷增加。微生物學(xué)工作者要認(rèn)識(shí)、研究和利用微生物或控制有害微生物，必須對(duì)它們進(jìn)行分類(lèi)（classification）。第28頁(yè),共73頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一節(jié)緒論對(duì)生物進(jìn)行分類(lèi)存在兩種基本的、截然不同的分類(lèi)原則：

一是根據(jù)表型(phenetic)特征的相似成都分群歸類(lèi)，這種表型分類(lèi)重在應(yīng)用，不涉及生物進(jìn)化或不以反映生物親緣關(guān)系為目標(biāo)；第二種分類(lèi)原則是要按照生物系統(tǒng)發(fā)育相關(guān)性水平來(lái)分群歸類(lèi)，其目標(biāo)是探尋各種生物之間的進(jìn)化關(guān)系，建立反映生物系統(tǒng)發(fā)育的分類(lèi)系統(tǒng)。第29頁(yè),共73頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一節(jié)緒論因此，以進(jìn)化論為指導(dǎo)思想的分類(lèi)學(xué)(taxonomy)，其目的已經(jīng)不僅僅是物種的識(shí)別和歸類(lèi)，其主要目標(biāo)是通過(guò)追溯系統(tǒng)發(fā)育，推斷進(jìn)化譜系，這樣的分類(lèi)學(xué)也稱(chēng)之為生物系統(tǒng)學(xué)(syatematics)。第30頁(yè),共73頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一節(jié)緒論分子生物學(xué)的發(fā)展，使我們不僅可以根據(jù)表型特征，而且可以從分子水平上，通過(guò)研究和比較微生物乃至整個(gè)生物界的基因型特征來(lái)探討生物的進(jìn)化、系統(tǒng)發(fā)育和進(jìn)行分類(lèi)鑒定。第31頁(yè),共73頁(yè)，2024年2月25日，星期天第二節(jié)進(jìn)化的測(cè)量指征20世紀(jì)70年代以前，生物類(lèi)群間的親緣關(guān)系主要是根據(jù)形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理生化、行為習(xí)性等表型特征以及少量的化石資料來(lái)判斷它們之間的親緣關(guān)系。直到60—70年代，有識(shí)之士才清醒地認(rèn)識(shí)到：僅依靠表型特征無(wú)法解決微生物的系統(tǒng)發(fā)育問(wèn)題，必須尋找新的特征作為生物進(jìn)化的指征。第32頁(yè),共73頁(yè)，2024年2月25日，星期天一、進(jìn)化指征的選擇

根據(jù)形態(tài)學(xué)特征推斷生物之間的親緣關(guān)系存在兩個(gè)突出問(wèn)題：一是由于微生物可利用的形態(tài)特征少，很難把所有生物放在同一水平上進(jìn)行比較；二是形態(tài)特征在不同類(lèi)群眾中進(jìn)化速度差異很大，僅根據(jù)形態(tài)推斷進(jìn)化關(guān)系往往不準(zhǔn)確。第33頁(yè),共73頁(yè)，2024年2月25日，星期天一、進(jìn)化指征的選擇20世紀(jì)70年代以后研究為生物的系統(tǒng)發(fā)育，主要是分析和比較生物大分子的結(jié)構(gòu)特征，特別是蛋白質(zhì)、RNA和DNA這些反映生物基因組特征的分子序列，作為判斷各類(lèi)微生物乃至所有生物進(jìn)化關(guān)系的主要特征。

第34頁(yè),共73頁(yè)，2024年2月25日，星期天一、進(jìn)化指征的選擇為了準(zhǔn)確確定各種生物之間的進(jìn)化關(guān)系，還必須挑選恰當(dāng)?shù)拇蠓肿觼?lái)進(jìn)行序列研究。在挑選大分子時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

①它必須普遍存在于所研究的各個(gè)生物類(lèi)群中。如果我們所研究的是整個(gè)生命界的進(jìn)化，那么所選擇的分子必須在所有生物中存在，這樣才便于分析和比較。

第35頁(yè),共73頁(yè)，2024年2月25日，星期天一、進(jìn)化指征的選擇

②選擇在各種生物中功能同源的大分子。催化不同反應(yīng)的酶的氨基酸序列或者具有不同功能核酸的核苷酸序列不能進(jìn)行比較，因?yàn)楣δ懿幌嚓P(guān)的分子也意味著進(jìn)化過(guò)程中來(lái)源不同，對(duì)這一類(lèi)不相關(guān)分子進(jìn)行比較也不期望他們會(huì)表現(xiàn)出序列的相似性。所以，大分子進(jìn)化的研究必須從鑒定大分子的功能開(kāi)始。第36頁(yè),共73頁(yè)，2024年2月25日，星期天一、進(jìn)化指征的選擇

③為了鑒定大分子序列的同源位置或同源區(qū)，要求所選擇的分子序列必須能?chē)?yán)格線性排列，以便進(jìn)行進(jìn)一步的分析比較。④還應(yīng)注意根據(jù)所比較的各類(lèi)生物之間的進(jìn)化距離來(lái)選擇適當(dāng)?shù)姆肿有蛄小?/p>

第37頁(yè),共73頁(yè)，2024年2月25日，星期天二、rRNA作為進(jìn)化的指征

大量的實(shí)驗(yàn)研究表明：在眾多的生物大分子中，最適合于揭示各類(lèi)生物親緣關(guān)系的是rRNA,尤其是16SrRNA。16SrRNA所以被普遍公認(rèn)是一把好的譜系分析的“分子尺”，這是因?yàn)椋旱?8頁(yè),共73頁(yè)，2024年2月25日，星期天二、rRNA作為進(jìn)化的指征

①rRNA參與生物蛋白質(zhì)的合成過(guò)程，其功能是任何生物都必不可少的，而且在生物進(jìn)化的漫長(zhǎng)歷程中，其功能保持不變；

②在16SrRNA分子中，即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(jìn)化距離不同的各類(lèi)生物親緣關(guān)系的研究；第39頁(yè),共73頁(yè)，2024年2月25日，星期天二、rRNA作為進(jìn)化的指征

③16SrRNA相對(duì)分子質(zhì)量大小適中，便于序列分析；④16SrRNA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）。第40頁(yè),共73頁(yè)，2024年2月25日，星期天三、rRNA的順序和進(jìn)化

rRNA序列測(cè)定和分析方法分兩類(lèi)：寡核苷酸編目法和全序列分析法。

1.

寡核苷酸編目分析法20世紀(jì)80年代以前的研究,主要是采用寡核苷酸編目分析法。第41頁(yè),共73頁(yè)，2024年2月25日，星期天三、rRNA的順序和進(jìn)化

2.

全序列分析法寡核苷酸編目分析法，只獲得了16SrRNA分子的大約30%的序列資料，加上采用的是一種簡(jiǎn)單相似性的計(jì)算方法，所以其結(jié)果有可能出現(xiàn)誤差，應(yīng)用上受到一定限制。隨著核算序列分析技術(shù)的發(fā)展，20世紀(jì)80年代末又陸續(xù)發(fā)展了一些rRNA全序列分析方法，其中最常用的是直接序列分析法。這種方法用反轉(zhuǎn)錄酶和雙脫氧序列分析，可以對(duì)未經(jīng)純化的rRNA抽提物進(jìn)行直接的序列測(cè)定。第42頁(yè),共73頁(yè)，2024年2月25日，星期天

四、系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)

在研究生物進(jìn)化和系統(tǒng)分類(lèi)中，常用一種樹(shù)狀分枝的圖型來(lái)概括各種（類(lèi)）生物之間的親緣關(guān)系，這種樹(shù)狀分枝的圖型被稱(chēng)為系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)（phylogenetictree），簡(jiǎn)稱(chēng)系統(tǒng)樹(shù)。通過(guò)比較生物大分子序列差異的數(shù)值構(gòu)件的系統(tǒng)樹(shù)稱(chēng)為分子系統(tǒng)樹(shù)。圖型中，分枝的末端和分枝的連接點(diǎn)稱(chēng)為結(jié)（node），代表生物類(lèi)群，分枝末端的結(jié)代表仍生存的種類(lèi)。系統(tǒng)樹(shù)可能有時(shí)間比例，或者用兩個(gè)結(jié)之間的分枝長(zhǎng)度變化來(lái)表示分子序列的差異數(shù)值。第43頁(yè),共73頁(yè)，2024年2月25日，星期天五、三界生物的主要特征

根據(jù)形態(tài)和生理特征把地球上的生物分為動(dòng)物界和植物界的理論，統(tǒng)治了生物學(xué)100多年，20世紀(jì)60年代主要根據(jù)細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)把生物分為原核生物和真核生物兩大類(lèi)。第44頁(yè),共73頁(yè)，2024年2月25日，星期天五、三界生物的主要特征1.生命中的第三種形式將生物分成三界（Kingdom）（后來(lái)改稱(chēng)三個(gè)域）：古細(xì)菌、真細(xì)菌（Eubacteria）和真核生物（Eukaryotes）。1990年，他為了避免把古細(xì)菌也看作是細(xì)菌的一類(lèi)，又把三界（域）改稱(chēng)為Bacteria（細(xì)菌）、Archaea(古生菌)和Eukarya（真核生物），并構(gòu)建了三界（域）生物的系統(tǒng)樹(shù)（圖12-3）。第45頁(yè),共73頁(yè)，2024年2月25日，星期天五、三界生物的主要特征

2.三（界）域生物的主要特征三界理論雖然是根據(jù)16SrRNA序列的比較提出的，但其他特征的比較研究結(jié)果也在一定程度上支持了三界生物的劃分。第46頁(yè),共73頁(yè)，2024年2月25日，星期天第三節(jié)細(xì)菌分類(lèi)分類(lèi)是認(rèn)識(shí)客觀事物的一種基本方法。我們要認(rèn)識(shí)、研究和利用各種微生物資源也必須對(duì)他們進(jìn)行分類(lèi)。分類(lèi)學(xué)內(nèi)容涉及三個(gè)相互依存又有區(qū)別的組成部分：分類(lèi)、命名和鑒定。

第47頁(yè),共73頁(yè)，2024年2月25日，星期天第三節(jié)細(xì)菌分類(lèi)分類(lèi)（classification）是根據(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(duì)微生物進(jìn)行分群歸類(lèi)，根據(jù)相似性或相關(guān)性水平排列成系統(tǒng)，并對(duì)各個(gè)分類(lèi)群的特征進(jìn)行描述，以便考察和對(duì)未被分類(lèi)的微生物進(jìn)行鑒定；命名（nomenclature）是根據(jù)命名法規(guī)，給每一個(gè)分類(lèi)群一個(gè)專(zhuān)有的名稱(chēng)；第48頁(yè),共73頁(yè)，2024年2月25日，星期天第三節(jié)細(xì)菌分類(lèi)鑒定（identification或determination）則是指借助于現(xiàn)有的微生物分類(lèi)系統(tǒng)，通過(guò)特征測(cè)定，確定未知的、新發(fā)現(xiàn)的或未明確分類(lèi)地位的微生物所應(yīng)歸屬分類(lèi)群的過(guò)程。第49頁(yè),共73頁(yè)，2024年2月25日，星期天第三節(jié)細(xì)菌分類(lèi)一.分類(lèi)單元及其等級(jí)

界Kingdom

門(mén)Phylum——亞門(mén)綱Class——亞綱目Order——亞目科Family——亞科屬Genus

種Species第50頁(yè),共73頁(yè)，2024年2月25日，星期天一.分類(lèi)單元及其等級(jí)常用的細(xì)菌分類(lèi)術(shù)語(yǔ)培養(yǎng)物（culture),是指一定時(shí)間一定空間內(nèi)微生物的細(xì)胞群或生長(zhǎng)物。菌株（strain)，從自然界分離得到的任何一種微生物的純培養(yǎng)物都可以稱(chēng)為微生物的一個(gè)菌株；用實(shí)驗(yàn)方法（如通過(guò)誘變）所獲得的某一菌株的變異型，也可以稱(chēng)為一個(gè)新的菌株，以便與原來(lái)的菌株相區(qū)別。第51頁(yè),共73頁(yè)，2024年2月25日，星期天一.分類(lèi)單元及其等級(jí)

型（form或type),常指亞種以下的細(xì)分，當(dāng)同種或同亞種不同菌株之間的性狀差異，不足以分為心的亞種時(shí)，可以細(xì)分為不同的型。種（species),是生物分類(lèi)中基本的分類(lèi)單元和分類(lèi)等級(jí)。第52頁(yè),共73頁(yè)，2024年2月25日，星期天第三節(jié)細(xì)菌分類(lèi)二.微生物的命名1.分類(lèi)單元的命名

⑴屬名屬名用一個(gè)單數(shù)主格名詞或當(dāng)作名詞用的形容詞來(lái)表示，可以是陽(yáng)性、陰性或中性，首字母要大寫(xiě)。⑵種名和其他生物一樣，細(xì)菌的種名也用雙名法（binomialnomenclature）命名，即種的學(xué)名由屬名和種名加詞兩部分組合而成。⑶亞種名亞種名為三元式組合，即由屬名、種名加詞和亞種名加詞構(gòu)成。第53頁(yè),共73頁(yè)，2024年2月25日，星期天二.微生物的命名

2.命名模式及其指定如前所述，由于細(xì)菌分類(lèi)單元的劃分缺乏一個(gè)易于操作的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，為了減少因采用不同標(biāo)準(zhǔn)界定分類(lèi)單元所造成的混亂，細(xì)菌系統(tǒng)分類(lèi)也像其他生物分類(lèi)一樣采用“模式概念”。即根據(jù)命名法規(guī)要求，正式命名的分類(lèi)單元應(yīng)指定一個(gè)命名模式（簡(jiǎn)稱(chēng)模式）作為該分類(lèi)單元命名的依據(jù)。第54頁(yè),共73頁(yè)，2024年2月25日，星期天二.微生物的命名

3.新名稱(chēng)的發(fā)表根據(jù)細(xì)菌命名法規(guī)的規(guī)定，有效發(fā)表新的細(xì)菌名稱(chēng)應(yīng)在公開(kāi)發(fā)行的刊物上進(jìn)行，在菌種目錄、會(huì)議記錄、會(huì)議論文摘要的均不能視為有效發(fā)表。此外，若新名稱(chēng)是在國(guó)際系統(tǒng)細(xì)菌學(xué)雜志（IJSB）以外的其他雜志上發(fā)表的，還必須經(jīng)過(guò)新名稱(chēng)的合格化發(fā)表，被認(rèn)為合格后，在該雜志上定期公布，命名日期即從公布之日算起，否則不算合格發(fā)表，也不能取得國(guó)際上的承認(rèn)。發(fā)表新名稱(chēng)時(shí)，應(yīng)在新名稱(chēng)之后加上所屬新分類(lèi)等級(jí)的縮寫(xiě)詞，如新目“ord.nov.”、新屬“gen.nov.”、新種“sp.nov.”等。

第55頁(yè),共73頁(yè)，2024年2月25日，星期天第三節(jié)細(xì)菌分類(lèi)三、細(xì)菌分類(lèi)和伯杰氏手冊(cè)20世紀(jì)60年代以前，國(guó)際上不少細(xì)菌分類(lèi)學(xué)家都曾對(duì)細(xì)菌進(jìn)行過(guò)全面的分類(lèi)，提出過(guò)一些在當(dāng)代有影響的細(xì)菌分類(lèi)系統(tǒng)。但70年代以后，對(duì)細(xì)菌進(jìn)行全面分類(lèi)的、影響最大的是《伯杰氏手冊(cè)》。所以該書(shū)目前已成為對(duì)細(xì)菌進(jìn)行分類(lèi)鑒定的主要參考書(shū)。第56頁(yè),共73頁(yè)，2024年2月25日，星期天第四節(jié)微生物分類(lèi)鑒定的特征和技術(shù)

鑒于微生物體形微小、結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，微生物分類(lèi)和鑒定除了像高等生物那樣，采用傳統(tǒng)的形態(tài)學(xué)、生理學(xué)和生態(tài)學(xué)特征之外，還必須尋找新的特征作為分類(lèi)鑒定的依據(jù)。在這方面微生物分類(lèi)學(xué)家比動(dòng)植物分類(lèi)學(xué)家表現(xiàn)了更高的熱情，他們從不同層次（細(xì)胞的、分子的）、用不同學(xué)科（化學(xué)、物理學(xué)、遺傳學(xué)、免疫學(xué)、分子生物學(xué)等）的技術(shù)方法來(lái)研究和比較不同微生物的細(xì)胞、細(xì)胞組分或代謝產(chǎn)物，從中發(fā)現(xiàn)反映微生物類(lèi)群特征的資料作為微生物分類(lèi)鑒定的依據(jù)。第57頁(yè),共73頁(yè)，2024年2月25日，星期天第四節(jié)微生物分類(lèi)鑒定的特征和技術(shù)

一、形態(tài)學(xué)和生理生化特征1．形態(tài)學(xué)特征形態(tài)學(xué)特征始終被用作微生物分類(lèi)和鑒定的重要依據(jù)之一，其中有兩個(gè)重要原因：一是它易于觀察和比較，尤其是在真核微生物和具有特殊形態(tài)結(jié)構(gòu)的細(xì)菌中；二是許多形態(tài)學(xué)特征依賴(lài)于多基因的表達(dá)，具有相對(duì)的穩(wěn)定性。因此，形態(tài)學(xué)特征不僅是微生物鑒定的重要依據(jù)，而且也往往是系統(tǒng)發(fā)育相關(guān)性的一個(gè)標(biāo)志。常用于原核生物分類(lèi)鑒定的形態(tài)學(xué)特征第58頁(yè),共73頁(yè)，2024年2月25日，星期天一、形態(tài)學(xué)和生理生化特征2．生理生化特征

生理生化特征和微生物的酶和調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)的本質(zhì)和活性直接相關(guān)，酶及蛋白質(zhì)都是基因的產(chǎn)物。所以，對(duì)微生物生理生化特征和比較也是對(duì)微生物基因組的間接比較，加上測(cè)定生理生化特征比直接分析基因組要容易得多。因此生理生化特征對(duì)于微生物的系統(tǒng)分類(lèi)仍然是有意義的。第59頁(yè),共73頁(yè)，2024年2月25日，星期天第四節(jié)微生物分類(lèi)鑒定的特征和技術(shù)

二、血清學(xué)試驗(yàn)與噬菌體分型1．血清學(xué)試驗(yàn)細(xì)菌細(xì)胞與病毒等都含有蛋白質(zhì)、脂白蛋、脂多糖等有抗原性的物質(zhì)，由于不同微生物抗原物質(zhì)結(jié)構(gòu)不同，賦予它們不同的抗原特征。一種細(xì)菌的抗原除了可與它自身的抗體起特異性免疫反應(yīng)外，若它與其它種類(lèi)的細(xì)菌有共同的抗原組分，它們的抗原抗體之間就會(huì)發(fā)生交叉反應(yīng)。第60頁(yè),共73頁(yè)，2024年2月25日，星期天二、血清學(xué)試驗(yàn)與噬菌體分型2.噬菌體分型在原核生物中已普遍發(fā)現(xiàn)有響應(yīng)種類(lèi)的噬菌體.噬菌體對(duì)宿主的感染和列解作用具有高度的特異性,即一種噬菌體往往只能感染或裂解某種細(xì)菌,甚至只裂解種內(nèi)的某些菌株.所以,根據(jù)噬菌體的宿主范圍可將細(xì)菌分為不同的噬菌型和利用噬菌體裂解這樣的特異性進(jìn)行細(xì)菌鑒定.這對(duì)于追溯傳染病來(lái)源、流行病調(diào)查以及病原菌的檢測(cè)鑒定有重要意義.第61頁(yè),共73頁(yè)，2024年2月25日，星期天第四節(jié)微生物分類(lèi)鑒定的特征和技術(shù)

三、氨基酸的順序和蛋白質(zhì)的分析

蛋白質(zhì)是基因的產(chǎn)物,.蛋白質(zhì)的氨基酸順序直接反映mRNA順序而與編碼基因密切相關(guān).因此,可以通過(guò)對(duì)某些同源蛋白質(zhì)氨基酸順序的比較來(lái)分析不同生物系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系,序列相似性越高,其親緣關(guān)系愈近.因此可以根據(jù)蛋白質(zhì)的氨基酸序列資料構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)和進(jìn)行分類(lèi).第62頁(yè),共73頁(yè)，2024年2月25日，星期天第四節(jié)微生物分類(lèi)鑒定的特征和技術(shù)

四、核酸的堿基組成和分子雜交

比較DNA和堿基組成和進(jìn)行核酸分子雜交,是目前通過(guò)直接比較基因組進(jìn)行生物分類(lèi)最常用的兩種方法.1.DNA的堿基組成[(G+C)%]

第63頁(yè),共73頁(yè)，2024年2月25日，星期天四、核酸的堿基組成和分子雜交DNA分子含有四種堿基：腺嘌呤、鳥(niǎo)胞嘧啶胸腺.DNA的堿基組成和排列順序決定生物的遺傳性狀,所以DNA堿基組成是各種生物的一個(gè)穩(wěn)定特征.它不受年齡和突變因素以外的外界條件的影響,即使個(gè)別基因突變,堿基組成也不會(huì)發(fā)生明顯變化.分類(lèi)學(xué)上,用G+C占全部堿基的物質(zhì)的量百分?jǐn)?shù)(G+C)%來(lái)表示各種生物的DNA堿基組成特征.第64頁(yè),共73頁(yè)，2024年2月25日，星期天四、核酸的堿基組成和分子雜交每一種生物都有一定的堿基組成親緣關(guān)系近的生物,它們應(yīng)該具有相似的G+C含量,若不同的生物之間G+C含量差別大表明它們關(guān)系遠(yuǎn).現(xiàn)有數(shù)據(jù)表明:高等植物的G+C含量范圍大約35%～50%之間;原核生物中G+C含量變化幅度寬達(dá)22%～80%;脊椎動(dòng)物G+C含量約35%～45%之間;原核生物中G+C含量變化幅可達(dá)22%～80%這也足以表明原核生物是一個(gè)極其多樣性的類(lèi)群.第65頁(yè),共73頁(yè)，2024年2月25日，星期天