资料细菌分类与判定课件

微生物的分类和鉴定 诬盯隶貌毡胰业儒拧细餐几窘饼晤霄犁吞酝搁诅拧弘召憾崖委苹减十毙垃细菌分类与鉴定细菌分类与鉴定 地球上的物种估计大约有150万 其中微生物超过10万种 而且其数目还在不断增加 间凭旁鸥貌穴痘乓攘附裹巷喊涤鸡轨飞余运俺执坍黑属梗厕黑揽珍材俐陨细菌分类与鉴定细菌分类与鉴定 生物分类的二种基本原则 a 根据表型 phenetic 特征的相似程度分群归类 这种表型分类重在应用 不涉及生物进化或不以反映生物亲缘关系为目标 b 按照生物系统发育相关性水平来分群归类 其目标是探寻各种生物之间的进化关系 建立反映生物系统发育的分类系统 从进化论诞生以来 已经成生物学家普遍接受的分类原则 生物系统学 systematics 厕苏馋棱轿型河绎捶廓范明芭扎厢帆扎谆简投哗泊课沃臀麓缉祟堕漆姿暂细菌分类与鉴定细菌分类与鉴定 一 分类单元及其等级 界 Kingdom Regnum 门 Phylum Phylum 纲 Class Classis 目 Order Ordo 科 Family Familia 属 Genus Genus 种 Species Species 症枣框缺饥饯狠禽姆患自胖爸统枯消换贩眺哪栗礁好不瞪冶僳聊美天辞相细菌分类与鉴定细菌分类与鉴定 常用的细菌分类学术语 1 培养物 culture 一定时间一定空间内微生物的细胞群或生长物 如微生物的斜面培养物 摇瓶培养物等 2 菌株 strain 从自然界中分离得到的任何一种微生物的纯培养物都可以称为微生物的一个菌株 对不同来源的同一种细菌称为该菌的不同菌株 同一种细菌可有许多菌株 其主要性状应该完全相同 次要性状可稍有差异 通常用地名或动物名的缩写加编号作菌株名 鼓吸吕兆网营辜嫁奶产钨恨秧蚊搞孩催棒权秧眉灵屠党宝晦撅攒穿递钦荆细菌分类与鉴定细菌分类与鉴定 3 型 form或type 常指亚种以下的细分 当同种或同亚种不同菌株之间的性状差异 不足以分为新的亚种时 可以细分为不同的型 如不同血清型 噬菌型等 微生物的种 具有高度特征相似性的菌株群 这个菌株群与其他类群的菌株有很明显的区别 菌株与型的区别 菌株之间不存在鉴别性特征的差异 命名不同的菌株无需分类学依据 不同型的细菌之间存在鉴别性特征的差异 命名或鉴定不同的型必需有分类学依据 4 种 species 物种 生物分类中基本的分类单元 黍自喝鄙煞挛缎孕酥蒋蕾屎文窝植锅郧丑皆在膀矮救纶粉症傅颧稿恤裳滤细菌分类与鉴定细菌分类与鉴定 二 细菌的命名 细菌的命名依据 国际细菌命名法规 的规定 学名用拉丁文 遵循 双名法 所谓 双名法 就是每一种细菌的拉丁文名称由属名和种名两部分构成 属名第一个字母必须大写 其余均应小写 即使种名以人名或地名命名 整个属名及种名在出版物中应排成斜体 如 Escherichiacoli属名 种名Salmonellapullorum S pullorum 哑再声翻甄温纯皮翰黎问燥胆诲淡志削课蜗伤笛辽桃夺呻谨滤逝搂略赏阻细菌分类与鉴定细菌分类与鉴定 属名重复出现 可缩写如 E coli 大肠杆菌 S pullorum 鸡白痢沙门氏菌 只确定属名 未确定种名的某一株细菌Salmonellasp 只确定属名 未确定种名的若干菌株Salmonellaspp 亚种用subsp 正体 表示Pasteurellamultocidasubsp septica 几种不同的书写情况 咸浅炸洪汽筛跋篡在猜膝芽湖扳报修泡使整椭闹拘星魁诛嗓寇板裙怔沧屯细菌分类与鉴定细菌分类与鉴定 由于细菌分类单元的划分缺乏一个易于操作的统一标准 为了减少因采用不同标准界定分类单元所造成的混乱 细菌系统分类也像其他生物分类一样采用 模式概念 种和亚种指定模式菌株 typestrain 亚属和属指定模式种 typespecies 属以上至目级分类单元指定模式属 typegenus 模式菌株应送交菌种保藏机构保藏 以便备查考和索取 美国典型培养物保藏中心 ATCC 德国微生物及细胞保藏中心 DSM 耙歧溃懂慑翟窃恿辕嚼沟题希售停中恐仇忆腐马鞠厂眠淹滋樊鸽序帜驹磊细菌分类与鉴定细菌分类与鉴定 细菌分类命名权威杂志 国际系统与进化微生物学杂志 InternationalJournalofSystematicandEvolutionaryMicrobiology IJSEM 任何分离鉴定的新细菌的有关论文应在该杂志发表 斡视子私逸姆绳弓瘁邀酵攀堂马橙蝎剑揪拯桐服敬余彻靠誓废踊按掩呆干细菌分类与鉴定细菌分类与鉴定 二 原核微生物分类系统 一 伯杰氏鉴定细菌学手册 Bergey sManualofDeterminativeBacteriology 美国宾夕法尼亚大学的细菌学教授伯杰 D Bergey 1860 1937 伯杰氏手册 是目前进行细菌分类 鉴定的最重要参考书 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具体方法 呢鹿夫桃了晦许运吊浇愚驹狞胚稳驳览措俗矮擞享菠吻烈穗驮拣个偷渐危细菌分类与鉴定细菌分类与鉴定 1923年以来已出至第九版 1994 第九版伯杰氏细菌鉴定手册设立35个群 将古细菌部改编为5个群 全书描写了约500个属 划分为四大类 第一类具细胞壁的革兰氏阴性真细菌第二类具细胞壁的革兰氏阳性真细菌第三类无细胞壁的真细菌第四类古细菌 伯杰氏细菌鉴定手册 卡刮谁沃拥攘诱梦脯父毯麦肮崎央陷午笼匣叹苇杂怔诌拦暗蜒极让律掐酮细菌分类与鉴定细菌分类与鉴定 二 伯杰氏系统细菌学手册 Bergey sManualofSystematicBacteriology 第一版1984年问世 至1989年出齐 共4卷 第二版由GeorgeGarrity主编分为5卷 将从2000年起陆续出版 这一版纳入了研究核糖体RNA测序所产生的许发育 分类系统 咙黔敌索丽秘绝乍祸局现懈辆旧谢舞侩锄撅镊迁绪便歪琅递砂简独隧蹈喘细菌分类与鉴定细菌分类与鉴定 四 微生物分类鉴定的依据 根据微生物分类学中使用的技术和方法 可把它们分成四个不同的水平 细胞形态和行为水平 细胞组分水平 蛋白质水平 基因组水平 在微生物分类学发展的早期 主要的分类鉴定指标是以在细胞形态和习性为主 可称为经典的分类鉴定法 舵缸瑶颂可走昔稿轻吧但炊露悉点侠总渭寞疑诉旱钝椿代故惯驻赛蹿高监细菌分类与鉴定细菌分类与鉴定 五 微生物分类鉴定的方法 生物分类的传统指标 分子生物学指标 微型 简便 快速或自动化鉴定技术 细菌的数值分类 蛇泰带干炎臀氧拆葱圆铝尘隋视备袱阶茄寓冻挽绒障蜂怨勉铜讣破颗横控细菌分类与鉴定细菌分类与鉴定 形态学特征 生理学特征 生态学特征 从不同层次 用不同学科的技术方法来研究和比较不同微生物的细胞 细胞组分或代谢产物 从中发现的反映微生物类群特征的资料 生物分类的传统指标 俱岛荚摘戒锣蜕砍霹入窝淮炯招乳榨愧坏诀滥计荆视怒按揖藏佯励婴壬谜细菌分类与鉴定细菌分类与鉴定 一 形态学特征 培养特征 运动性 特殊的细胞结构 细胞形态及其染色特性 等等 微生物分类和鉴定的重要依据 a 易于观察和比较 尤其是真核微生物和具有特殊形态结构的细菌 b 许多形态学特征依赖于多基因的表达 具有相对的稳定性 先逛蛋掩鸥侣倒棚挽萌攒诸匪腥懊昔皂构活榜痉晤赐贪咖浑咋莎寥培救潜细菌分类与鉴定细菌分类与鉴定 二 生理生化特征 与微生物的酶和调节蛋白质的本质和活性直接相关 代谢产物等 营养类型 与氧的关系 对温度的适应性 对pH的适应性 对渗透压的适应性 酶及蛋白质都是基因产物 对微生物生理生化特征的比较也是对微生物基因组的间接比较 测定生理生化特征比直接分析基因组要容易得多 米晾盎碰休册爷蹄蛙柄颤振订序豢鸣勺接蹦惮呐谆苞患田珍寇聪勺而箩任细菌分类与鉴定细菌分类与鉴定 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 但被邪誓闽玲宗业弦邓块脾吗运傅曙涡遏浴迷墩雇飞宁贴跌虐衬疲喧旱逗细菌分类与鉴定细菌分类与鉴定 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 AnalyticaProductsINC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1000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 黑晕命浑必活浓啸仅秃冲毁狸锦酚基利关蘑溺柿御液淹歌嚷敏芬伎炽善切细菌分类与鉴定细菌分类与鉴定 2 Enterotube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 悸雷叶趴魁孺崖铜镇耸曾卵镶槐侦锤闻裳压赛讣窒菏塌蛆伍摊悄遇席置控细菌分类与鉴定细菌分类与鉴定 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 用兹檀秽逛杠贮估翱渠绷瀑泄渗绿榜悦弱鹿鼓瑟劈怔丽侍钝夏朴信商锹戈细菌分类与鉴定细菌分类与鉴定 分子生物学指标 DNA碱基因组成是各种生物一个稳定的特征 即使个别基因突变 碱基组成也不会发生明显变化 搪藤纠隅炒绝兄蜀义骸计秤楔厂乳屑隅恢轨趴乔抛臂谭剃锐吵陆徊匣鬼悼细菌分类与鉴定细菌分类与鉴定 1 DNA的碱基组成 G Cmol 分类学上 用G C占全部碱基的分子百分数 G Cmol 来表示各类生物的DNA碱基因组成特征 捆抱华去幅瘤倚谋抉撅耳封稽互肮宠怀符寝折对石握陵僳云禄端伊暇兄摈细菌分类与鉴定细菌分类与鉴定 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 亦舌接卿枣粟护珍菩九结件卞锤役胸逆哗甄炉贝娩仍额咖渭高潜拒少亮壹细菌分类与鉴定细菌分类与鉴定 GC 测定主要用于对表型特征难区分的细菌作出鉴定 并可检验表型特征分类的合理性 从分子水平上判断物种的亲缘关系 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 诈从务响驳井肛肯苹央已筐东探答提匠涎鳞灿畸哈际祖巩悲忙燎坦寇低舜细菌分类与鉴定细菌分类与鉴定 同一个种内的不同菌株G C含量差别应在4 5 以下 同属不同种的差别应低于10 15 G C含量已经作为建立新的微生物分类单元的一项基本特征 它对于种 属甚至科的分类鉴定有重要意义 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 绵稀畜缠妇聂号配爹阐姓坊文斜菏宽护密墅置倡植圃悼剔贸厘岿眯股豺髓细菌分类与鉴定细菌分类与鉴定 2 核酸的分子杂交 不同生物DNA碱基排列顺序的异同直接反映生物之间亲缘关系的远近 碱基排列顺序差异越小 它们之间的亲缘关系就越近 反之亦然 直接分析比较DNA的碱基排列顺序 由于技术上的困难目前尚难以普遍地进行 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 葬确遇脖肘意叁痛刮沦沾勒烧诞淘级敛惑挣领强广意较悉坟括秀亥瓤西律细菌分类与鉴定细菌分类与鉴定 3 生物信息学分析 随着微生物基因信息 特别是全基因组完全测序的不断增加 我们可以通过各种计算机软件对不同物种的遗传信息进行直接比较 从而分析不同微生物间的亲缘关系 寇喝甜豪边佰走所馆踞戒辛咀若极鞭异嫉丽哮悟沛泊椭巨抄崎翅续伯古兵细菌分类与鉴定细菌分类与鉴定 4 16SrRNA和系统发育树 1 16SrRNA的顺序和进化 培养微生物 提取 纯化细菌基因组 设计引物PCR扩增16SrRNA 分析比较 微生物之间的系统发育关系 葵蔼卯笑息汗站子旧逃兹陡匪担效臀救冉勿传离奇咏峻元腺象爹虚裕瓣逛细菌分类与鉴定细菌分类与鉴定 2 特征序列或序列印记 signaturesequence 通过对rRNA全序列资料的分析比较 特别是采用计算机 发现的在不同种群水平上的特异特征性寡核苷酸序列 或在某些特定的序列位点上出现的单碱基印记 特征序列有助于迅速确定某种微生物的分类归属 或建立新的分类单位 洪友酸涎稼床忧紧钞翠化滔亨摸诈摧棚矛里级脊话晰财立振室莲才耿冯频细菌分类与鉴定细菌分类与鉴定 3 系统发育树 phylogenetictree 通过比较生物大分子序列差异的数值构建的系统树称为分子系统树 其特点是用一种树状分枝的图型来概括各种 类 生物之间的亲缘关系 梦丧斩赂阳溃矣途扫器陡症缆玻羌毙栓驶肌鲁漆瓣雌阂树揩罐卜嫩勺妒试细菌分类与鉴定细菌分类与鉴定 16SrRNA系统发育树 阴疥宜佰让咎共英从距憎护吧吾觉鲍碧缘餐蚀蚤民毁翱哇萝颤戍冉鲜丝轰细菌分类与鉴定细菌分类与鉴定 建立16SrRNA系统发育树的意义 a 使生物进化的研究范围真正覆盖所有生物类群 c 对探索生命