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1、第十章第十章微生物的分类鉴定微生物的分类鉴定 据保守估计，地球上据保守估计，地球上真菌约真菌约150150万种，细菌万种，细菌4 4万种，病毒万种，病毒130130万种万种但认识的微生物仅是估计数量的但认识的微生物仅是估计数量的5 510%10%，即，即1515万万2020万种万种要认识、研究和利用类群庞大的微生物资源，要认识、研究和利用类群庞大的微生物资源，必须对它们进行分类。必须对它们进行分类。n定义：按微生物的亲缘关系把它们安排定义：按微生物的亲缘关系把它们安排成条理清楚的各种分类单元或分类群的成条理清楚的各种分类单元或分类群的科学。科学。n任务：分类、鉴定、命名任务：分类、鉴定、命名命
2、名命名(nomenclature)：是根据命名法规，给每一个分类群一是根据命名法规，给每一个分类群一是根据命名法规，给每一个分类群一是根据命名法规，给每一个分类群一个专有的名称；个专有的名称；个专有的名称；个专有的名称；鉴定鉴定(identification或或determination)：借助于现有的微生借助于现有的微生借助于现有的微生借助于现有的微生物分类系统，通过特征测定，确定未知的、或新发现的、或物分类系统，通过特征测定，确定未知的、或新发现的、或物分类系统，通过特征测定，确定未知的、或新发现的、或物分类系统，通过特征测定，确定未知的、或新发现的、或未明确分类地位的微生物所应归属分类群
3、的过程。未明确分类地位的微生物所应归属分类群的过程。未明确分类地位的微生物所应归属分类群的过程。未明确分类地位的微生物所应归属分类群的过程。分类分类(classification)：根据一定的原则对微生物进行根据一定的原则对微生物进行根据一定的原则对微生物进行根据一定的原则对微生物进行分群归分群归分群归分群归类类类类，根据相似性或相关性水平排列成系统，并对各个分类群的，根据相似性或相关性水平排列成系统，并对各个分类群的，根据相似性或相关性水平排列成系统，并对各个分类群的，根据相似性或相关性水平排列成系统，并对各个分类群的特征进行描述，以便查考和对未被分类的微生物进行鉴定特征进行描述，以便查考和
4、对未被分类的微生物进行鉴定特征进行描述，以便查考和对未被分类的微生物进行鉴定特征进行描述，以便查考和对未被分类的微生物进行鉴定；第一节第一节 细菌分类细菌分类一、种以上的系统分类单元一、种以上的系统分类单元界界界界 KingdomKingdom门门门门 PhylumPhylum（或（或（或（或DivisionDivision）亚门亚门亚门亚门纲纲纲纲 Class Class 亚纲亚纲亚纲亚纲超目超目超目超目目目目目 Order Order 亚目亚目亚目亚目 科科科科 Family Family 亚科亚科亚科亚科 族族族族 亚族亚族亚族亚族 属属属属 Genus Genus 种种种种 Speci
5、esSpecies种是生物分类中种是生物分类中基本的分类单元基本的分类单元和分类等级。和分类等级。 微生物的种：微生物的种：指具有高度特征相似性的指具有高度特征相似性的菌株群菌株群，这个菌，这个菌株群与其他类群的菌株有很明显的区别。株群与其他类群的菌株有很明显的区别。二、二、 种（种（speciesspecies）种的具体代表：种的具体代表： 称为称为“模式种模式种”（type species）三、种以下的分类单元三、种以下的分类单元n n亚种（亚种（subspeciers）：种的进一步细分，种的进一步细分，一般指其某一明显而稳定的特征与模式中不同一般指其某一明显而稳定的特征与模式中不同的种的
6、种. n n型型 ：使用中用型作为后缀；表示细菌菌株：使用中用型作为后缀；表示细菌菌株n n菌株（菌株（strain）：）：表示任何由一个独立分离的表示任何由一个独立分离的单细胞繁殖而成的纯种群体极其一切后代；单细胞繁殖而成的纯种群体极其一切后代；例如：抗原特征的差异，分为不同的例如：抗原特征的差异，分为不同的血清型血清型； 对噬菌体裂解反应的不同，分为不同的对噬菌体裂解反应的不同，分为不同的噬菌体型噬菌体型四、微生物的命名四、微生物的命名n n命名：菌种的学名是按照命名：菌种的学名是按照命名：菌种的学名是按照命名：菌种的学名是按照国际细菌命名法规国际细菌命名法规国际细菌命名法规国际细菌命名法
7、规命名的命名的命名的命名的国际学术界公认，并通用的名称。国际学术界公认，并通用的名称。国际学术界公认，并通用的名称。国际学术界公认，并通用的名称。n n命名原则：命名原则：命名原则：命名原则：双名法双名法双名法双名法学名学名学名学名=属名属名属名属名+种名种名种名种名+（首次定名人）（首次定名人）（首次定名人）（首次定名人）+定名年份定名年份定名年份定名年份n n规定与常识：属名应大写首字母，种的加词代表一个种规定与常识：属名应大写首字母，种的加词代表一个种规定与常识：属名应大写首字母，种的加词代表一个种规定与常识：属名应大写首字母，种的加词代表一个种的次要特征，首字母小写，属名和种名采用斜体
8、字。例的次要特征，首字母小写，属名和种名采用斜体字。例的次要特征，首字母小写，属名和种名采用斜体字。例的次要特征，首字母小写，属名和种名采用斜体字。例如：如：如：如： 金黄色葡萄球菌，金黄色葡萄球菌，金黄色葡萄球菌，金黄色葡萄球菌， Staphylococcus Staphylococcus aureusaureus RosenbachRosenbach 1884 1884 Bacillus Bacillus subtilissubtilis (Ehrenberg,1835) Cohn (Ehrenberg,1835) Cohn 18721872五、细菌分类和伯杰氏手册五、细菌分类和伯杰氏手册
9、n n细菌细菌：伯杰氏鉴定细菌学手册伯杰氏鉴定细菌学手册（第八、第（第八、第九版）、细菌系统学手册（第一版）九版）、细菌系统学手册（第一版）美国宾夕法尼亚大学的美国宾夕法尼亚大学的细菌学教授细菌学教授伯杰伯杰(D.Bergey) 主主编。编。1957年第七版后年第七版后，吸收了，吸收了国际上细菌分类学家国际上细菌分类学家参加编参加编写，它的近代版本反映了出版年代细菌分类学的最新写，它的近代版本反映了出版年代细菌分类学的最新成果，因而逐渐确立了在成果，因而逐渐确立了在国际上对细菌进行全面分类国际上对细菌进行全面分类的权威地位的权威地位。第一版（第一版（1923年）年） 第八版（第八版（1974年
10、）年） 第九版（第九版（1994年年） 19841989年年改为改为伯杰氏系统细菌学手册伯杰氏系统细菌学手册，简称，简称系统手册系统手册 (Bergeys Manual of Systematic Bacteriology) （第一版，分四卷）（第一版，分四卷）第二版，分五卷第二版，分五卷（根据系统发育资料根据系统发育资料，对分类单元进行了相当大的调整，将细菌，对分类单元进行了相当大的调整，将细菌分成两个域共分成两个域共25门门39纲）纲）第一卷：古生菌、蓝细菌、光合细菌以及最早分支的细菌第一卷：古生菌、蓝细菌、光合细菌以及最早分支的细菌第二卷：变形杆菌（包括形态及生理学特征多样的革氏阴性菌）
11、第二卷：变形杆菌（包括形态及生理学特征多样的革氏阴性菌）第三卷：低第三卷：低G+C含量的革氏阳性菌含量的革氏阳性菌第四卷：高第四卷：高G+C含量的革氏阳性菌含量的革氏阳性菌第五卷：浮霉状菌、螺旋体、丝杆菌、拟杆菌和衣原体等第五卷：浮霉状菌、螺旋体、丝杆菌、拟杆菌和衣原体等伯杰氏手册伯杰氏手册是目前进行是目前进行细菌分类、鉴定的最细菌分类、鉴定的最重要依据重要依据，其特点是描述非常详细，包括对细，其特点是描述非常详细，包括对细菌各个属种的特征及进行鉴定所需做的实验的菌各个属种的特征及进行鉴定所需做的实验的具体方法。具体方法。第二节第二节 微生物的分类系统微生物的分类系统一、生物的界级分类学说一、
12、生物的界级分类学说是在认识发展过程中存在的对生物分类的不是在认识发展过程中存在的对生物分类的不同阶段的不同观点。同阶段的不同观点。 如：二界系统、三界系统、四界系统、五如：二界系统、三界系统、四界系统、五界系统、六界系统和三原界系统界系统、六界系统和三原界系统二、三原界系统二、三原界系统 是是1978年由年由Wose提出的，所有生物存提出的，所有生物存在一个共同祖先，由它分三条进化路线，就在一个共同祖先，由它分三条进化路线，就形成了三个原界：形成了三个原界：古细菌原界、真细菌原界、古细菌原界、真细菌原界、真核生物原界真核生物原界1990年，又改为古生菌、真细菌、真核生物年，又改为古生菌、真细菌
13、、真核生物三、系统发育树三、系统发育树定义：定义：第三节第三节 微生物的分类鉴定方法微生物的分类鉴定方法菌种鉴定步骤：菌种鉴定步骤：n n获得纯培养物获得纯培养物n n测定必要的鉴定指标测定必要的鉴定指标n n查找权威性的菌种鉴定手册查找权威性的菌种鉴定手册一、传统分类法一、传统分类法1、形、形 态态 特特 征：征： 个体形态（形状、大小、染色反应等）个体形态（形状、大小、染色反应等） 群体形态（菌落特征、液体培养特点等）群体形态（菌落特征、液体培养特点等） 2、生理生化特征：、生理生化特征： 营养要求、代谢产物、酶的反应等的测营养要求、代谢产物、酶的反应等的测定定3、生态特征：、生态特征：
14、微生物间各种相互关系的利用微生物间各种相互关系的利用 温度、氧气、温度、氧气、PH等等二、遗传分类法二、遗传分类法1、G+C含量的测定含量的测定 由于微生物（由于微生物（G+C）mol%具有较稳定具有较稳定的值，可代表其遗传特征。一般而言，的值，可代表其遗传特征。一般而言，亲缘关系密切和表型又高度相似的微生亲缘关系密切和表型又高度相似的微生物常有相似的（物常有相似的（G+C）mol%a）每个生物种都有特定的每个生物种都有特定的GC%范围，因此后者可以范围，因此后者可以 作为分类鉴定的指标作为分类鉴定的指标。细菌的。细菌的GC%范围为范围为25-75%， 变化范围最大。变化范围最大。b）GC%测
15、定测定主要用于对表型特征难区分的细菌作主要用于对表型特征难区分的细菌作 出鉴定出鉴定，从分子，从分子 水平上判断物种的亲缘关系。水平上判断物种的亲缘关系。c） GC%的比较，主要用于分类鉴定中的的比较，主要用于分类鉴定中的否定否定. 亲缘关系近的生物，它们应该具有相似的亲缘关系近的生物，它们应该具有相似的G+C含含 量，量，但具有相似但具有相似G+C含量的生物，并不一定表明它含量的生物，并不一定表明它 们之间具有近的亲缘关系。们之间具有近的亲缘关系。GC%使用注意事项：使用注意事项：2、DNA杂交。杂交。 亲缘关系越近的微生物，亲缘关系越近的微生物，其碱基顺序就越近，反之就越远。其碱基顺序就越
16、近，反之就越远。3、16s rRNA的核苷酸序列分析的核苷酸序列分析分析不同微生物分析不同微生物16SrRNA或或18SrRNA寡核苷酸序列的寡核苷酸序列的同源性程度，以确定不同生物间的亲缘关系和进化谱同源性程度，以确定不同生物间的亲缘关系和进化谱系。系。三、氨基酸顺序和蛋白质分析三、氨基酸顺序和蛋白质分析 蛋白质的氨基酸序列直接反映蛋白质的氨基酸序列直接反映mRNA 的序列，的序列，并与编码它们合成的基因结构密切相关。并与编码它们合成的基因结构密切相关。 因此，比较不同微生物的蛋白质可以间接揭示微生因此，比较不同微生物的蛋白质可以间接揭示微生物的系统发育关系。物的系统发育关系。 比较蛋白质的
17、方法有多种。其中，最直接的方法比较蛋白质的方法有多种。其中，最直接的方法是测定具有相同功能的蛋白质的氨基酸序列。是测定具有相同功能的蛋白质的氨基酸序列。1 1 1 1、 API API API API 细菌数值鉴定系统细菌数值鉴定系统细菌数值鉴定系统细菌数值鉴定系统2 2 2 2、 EnterotubeEnterotubeEnterotubeEnterotube 系统系统系统系统3 3 3 3、 BiologBiologBiologBiolog 全自动或手动细菌鉴定系统全自动或手动细菌鉴定系统全自动或手动细菌鉴定系统全自动或手动细菌鉴定系统 四、微型、简便、快速或自动化鉴定技术四、微型、简便、
18、快速或自动化鉴定技术1、 API 细菌数值鉴定系统细菌数值鉴定系统菌种菌种基本培养基基本培养基（液体）（液体） 菌悬液菌悬液检测、编码、查表、鉴定检测、编码、查表、鉴定适用于适用于APIAPI鉴定细鉴定细菌有菌有700700多种多种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 2 2、EnterotubeEnterotube 系统系统系统系统 不同培养基分装不同小槽中，同不同培养基分装不同小槽中，同步接种，培养后检
19、测、查表、鉴定。步接种，培养后检测、查表、鉴定。3 3、BiologBiolog全自动或手动细菌鉴定系统全自动或手动细菌鉴定系统 在在在在9696孔的细菌培养板上检测微生物孔的细菌培养板上检测微生物孔的细菌培养板上检测微生物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对不同发酵性碳源利用情况进行的分类鉴对不同发酵性碳源利用情况进行的分类鉴对不同发酵性碳源利用情况进行的分类鉴定。定。定。定。自动化、快速自动化、快速 可鉴定细菌有可鉴定细菌有11401140多种、酵母菌多种、酵母菌267267种、目种、目前已经可用于丝状真菌。前已经可用于丝状真菌。每个孔中含有每个孔中含有不同的底物不同的底物菌悬液或菌悬液或无菌水无菌水
