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1、,第十二章 微生物的进化、系统发育和 分类鉴定,序：进化的概念： 两种分类原则： 第一节 进化的测量指征 一，进化指征的选择 二，rRNA作为进化指征 16SrRNA 特点,2019/1/27,4,16S rRNA特点： 1、16SrRNA存在于所有生物中并执行相同的功能合成蛋白质。 2、 进化相对保守，分子序列变化缓慢； 3、相对分子质量适中； 4、16S rRNA普遍存在（真核生物为18SrRNA)； 5、微生物的16S rRNA可从样品中直接提取，分析、比较其序列，进而确定其家族树中位置,全生命系统树 (Olsen & Woese 1993) 三，三界生物的主要特征,微生物分类学,微生物
2、分类学,一门按微生物的亲缘关系把他们分门别类的排成各种分类单元或分类群的学科,分类学任务,分类、鉴定、命名,微生物分类学的发展,经典分类学,微生物系统学,一，分类单元及等级 界 Kingdom 原核生物界 门 phylum 细菌门 纲 class 真细菌纲 目 order 放线菌目 科 family 分支杆菌科 属 genus 分支杆菌属 种 species 结核分支杆菌,第二节 细 菌 分 类,种的概念,种：最基本的分类单位,是一群表型特征高度相似、亲缘关系极其接近、与同属内其他种有着明显差异的菌株的总称,菌株,某条件、地区分离得到的具体菌株。它是由一独立分离的单细胞繁殖而成的纯遗传型群体及
3、其一切后代，典型菌株、模式株,微生物的学名,俗名,结核杆菌：结核分歧杆菌,学名,菌种的科学名称，是按照“国际命名法则”进行命名并受国际学术界公认的通用正式名称，由拉丁词或拉丁化的词构成,林奈的“双名法”,三名法,双名法,学名,属名：首字母大写，斜体字 种名加词：小写，斜体字 （首次定名人）：正体字，用括号 现在定名人：正体字 定名年份,双名法的实例,大肠埃希氏菌,枯草芽孢杆菌,Escherichia coli ( Migula) Castellani et Chalmers 1919,Bacillus subtilis ( Ehrrnbeg) Cohn 1872,三名法,属名+种名加词+(su
4、bsp.或var.)+亚种(变种)加词,实例,苏云金芽孢杆菌蜡螟亚种,Bacillus thuringiensis subsp. galleria,酿酒酵母椭圆变种,Saccharomyces cerevisiae var. ellipsoideus,有关学名的其他知识,属名：表示该微生物主要特征的名词或用作名词的形容词，单数 常代表微生物的主要特征，如形态（芽孢杆菌属、葡萄球菌属）、生理（乳杆菌属） 更多学名连在一起，若属名相同，属名可缩写,有关学名的其他知识,种名加词：代表一个种的次要特征，补充说明微生物的颜色、形状、用途等次要特征。也可以从人名（巴斯德酵母）、地名（华根霉）衍生而来,有关
5、学名的其他知识,未完成鉴定的菌种：种名加词可用sp.或spp.表示 学名的发音：拉丁字母规则发音，欧美学者按自己语种发音,亚种以下的几个分类名词,不受国际命名法规限制 亚种：进一步细分种时所用的单元，一般指除某一明显而稳定的特征外，其余鉴定特征都与模式种相同的种。 命名方法按照三名法处理 变种：与亚种是同义词，现在很少使用,菌型：曾用作菌株的同义词，现已废除，仅作若干变异型的后缀 菌群：两种微生物介于他们之间的一些过渡类型的菌种，具有某些共同性状。 如：大肠菌群包括大肠杆菌、产气肠细菌及他们之间的过渡类型,菌株（品系）,菌株名称属名+种的加词+菌株代号，菌株代号可随意用字母、符号、编号或字母加
6、编号等自行决定,大肠杆菌K12菌株 E.coli K12 E.coli O157:H7：致病性，抗原特征,模式菌株：菌落、菌株、菌苔、斜面、菌种、培养物、,分类依据: 一、形态特征（个体和群体） 细胞形态：形状、大小、排列、染色反应等。 培养：固体 菌落，半固体 穿刺，液体。 二、生理生化反应 营养要求：碳源、氮源、营养类型 代谢产物：种类、产量、显色反应 酶：产酶种类、反应特性,第三节 微生物分类鉴定 的特征和技术,三、其他 血清学反应 血清学试验与噬菌体分型 近年又发展了红外光谱，gc含量，dna杂交等。 生态学特征 相互关系、宿主种类、与氧关系等。 四、氨基酸和蛋白质分析,五、核酸的碱基
7、组成和分子杂交,某一特定种的DNA碱基组成是恒定的。GC含量以碱基全部克分子中G和C的摩尔百分数表示： G + C G +C +A +T,100%,=（G +C）mol%,所得数值范围从2375,1. DNA的碱基组成(G+Cmol%),每个生物种都有特定的GC%范围，因此 可以作为分类鉴定的指标。细菌的GC%范围为25-75%，变化范围最大，因此更适合于细菌的分类鉴定。,GC%测定主要用于对表型特征难区分的细菌 作出鉴定，,G+C含量的比较主要用于分类鉴定中的否定,但具有相似G+C含量的生物并不一定表明它们 之间具有近的亲缘关系。,同一个种内的不同菌株G+C含量差别应在45%以下；同属不同种
8、的差别应低于1015%；,若二个在形态及生理生化特性方面及其相似的菌株，如果其G+C含量的差别大于5%，则肯定不是同一个种，大于15%则肯定不是同一个属。,2. 核酸的分子杂交,核酸分子杂交(hybridization)间接比较 不同微生物DNA碱基排列顺序的相似性,原理：根据DNA解链的可逆性和碱基配对的专一性。 若同源性70%以上为种的水平，20%以上可能是属的水平。,DNA杂交法：,1）DNA-DNA杂交；,（亲缘关系相对近的微生物之间的亲缘关系比较）,2）DNA-rRNA杂交；,（亲缘关系相对远的微生物之间的亲缘关系比较）,3）核酸探针；,（利用特异性的探针，用于细菌等的快速鉴定）,第
9、四节 微生物的快速鉴定和 自动化分析技术,一、微量多项试验鉴定系统,1、 API 细菌数值鉴定系统 2、 Enterotube 系统 3、 Biolog 全自动或手动细菌鉴定系统,微型、简便、快速或自动化鉴定技术,1、 API 细菌数值鉴定系统,菌种,基本培养基 （液体）,菌悬液,检测、编码、查表、鉴定,适用于API鉴定细菌有700多种,Analytica Products INC的简称。法国生物- 梅里埃公司生产的细菌数值分类分析鉴定系统。约有1 000 种生化反应,可鉴定的细菌大于550 种。目前中国各级疾病预防控制机构在细菌学检验中比较多地应用了此项技术,API细菌鉴定系统,2、Ente
10、rotube 系统,不同培养基分装不同小槽中，同步接种，培养后检测、查表、鉴定。,3、Biolog全自动或手动细菌鉴定系统,在96孔的细菌培养板上检测微生物对不同发酵性碳源利用情况进行的分类鉴定。,自动化、快速,可鉴定细菌有1140多种、酵母菌267种、目前已经可用于丝状真菌。,每个孔中含有不同的底物,菌悬液或无菌水,（一）经典分类法,将形态、结构特征作为初步特征，再比较生理、生化特征，采用双歧法整理结果，进行分类。,是通过广泛比较分类单位的性状特征，然后计算它们的相似性，再根据相似性的数值划分类群的一种分类方法。 至少5060个性状以上 同等重要 只能划分到类群,（二）数值分类法,方法步骤
11、根据较多特征分类，每一特征地位相同。 1、每一菌株为一操作单位，确定很多特征（5060 个） 2、比较菌株间的最大相似性 阳性和阴性符合的总和 - 100% 总的测定数 - 无效测定数 85%为同种，65%为同属 3、据数值绘出矩阵图并转换成树状谱。,（三）分子与遗传方法,1、DNA碱基组成：G+C% 相同不能说明是同种，但不同则肯定不是同种。 差别10%不是同种，10%可能是同种。 2、核酸分子杂交 比较碱基顺序的同源性,3、16s rRNA寡核苷酸编目分析 水解rRNA产生一系列寡核苷酸片段，顺序分析。 近年来，采用红外、核磁、电镜等新技术越来越广泛。,四、分类系统,原核生物： 伯杰氏系统
12、细菌学手册第1版， 19841989,重要的G-细菌 111组,G+细菌 1217组,光合菌、蓝细菌、古细菌等 1825组,放线菌 2633 组,伯杰氏系统细菌学手册第2版， 分为5卷 古生菌域 泉古生菌门 广古生菌门 2门8纲208个种 细菌域 23门31纲4727个种 （沈萍） （周德庆）,最新资料（沈萍第四版微生物学实验）,已记载描述： 古生菌 520种；细菌 19858种； 真核生物 120336种 国际承认：古生菌、细菌、放线菌 为7329种，442个亚种 分属58纲，81目，1399属,真菌：ainsworth (1983)系统 粘菌门 菌物界 鞭毛菌亚门 接合菌亚门 真菌门 子囊菌亚门 担子菌亚门 半知菌亚门,第八版 1995年,原生生物界 真核 假菌界 卵菌类 生物域 子囊菌门、担子菌门 真菌界 壶菌门、接合菌门 有丝孢真菌类,酵母：lodder分类系统 菌种鉴定工作三部曲 1、获得该微生物的纯培养 2、测定一系列必要的鉴定指标 3、查找权威性鉴定手册,
