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文档简介

1、微生物的分类和鉴定微生物的分类和鉴定微生物分类学定义:按微生物的亲缘微生物分类学定义:按微生物的亲缘关系和进化规律把它们安排成关系和进化规律把它们安排成条理清楚的各种分类单元或分条理清楚的各种分类单元或分类群的科学。类群的科学。任务:分类、鉴定、命名任务:分类、鉴定、命名第一节第一节 通用分类单元通用分类单元一、种以上的系统分类单元一、种以上的系统分类单元界 Kingdom门 Phylum(或Division)亚门纲 Class 亚纲超目目 Order 亚目 科 Family 亚科 族 亚族 属 Genus 种 Species必要时可添加必要时可添加“亚亚”、“超超”、“族族”种的概念种的概念

2、 种种的定义:种是一个基本分类单位,是一大群表型特征高度相似、亲缘关系极其接近、与同属内其他种有明显差异的菌株的总称。在微生物中,一个种只能用该种内的一个典型菌株作为具体标本,它就是该种的模式种。 新种新种: sp.nov.或nov. sp.,新被鉴定的种,在以往权威性的分类、鉴定手册中从未记载过的微生物。发表时应在其学名后标上sp.nov.的符号,新种发表前应将其模式菌株的培养物应存放在一个永久性的保藏机构中,并应允许人们从中取得。种的分类地位举例种的分类地位举例二、微生物的学名二、微生物的学名 学名学名:菌种的科学名称。菌种的学名是按照国际细菌命名法规命名的国际学术界公认,并通用的名称。

3、命名原则命名原则:学名=属名+种的加词+(首次定名人)+现名定名人和鲜明定名年份 规定与常识:属名应大写首字母、单数、可以组合外而成。种的加词代表一个种的次要特征,首字小写( (一一) )双名法双名法(二二) 三名法三名法在少数情况下,当某种是一个亚种(在少数情况下,当某种是一个亚种(subspecies,简称,简称“subsp”,排正体,排正体字)或变种字)或变种*(variety,简称,简称“var”,排正体字)时,学名就应按,排正体字)时,学名就应按“三名法三名法”构成。构成。 (三三)有关学名的其它知识有关学名的其它知识1.属名属名2.种名加词种名加词3.学名的发音学名的发音1.属名属

4、名2.种名加词种名加词3.学名的发音学名的发音三、亚种以下的几个分类单元三、亚种以下的几个分类单元(一)亚种(一)亚种 (二)变种(二)变种(三)型(三)型 (四)菌株(四)菌株 /品系品系/毒株毒株(一)亚种(一)亚种是一种进一步细分种时所用的单元。一般指除了某一明显而稳定的特征外,其余鉴定特征与模式种相同的种。命名方法按“三名法”(二)变种(二)变种是亚种的同义词。不主张再用。(三)型(三)型作若干菌株变异型的后缀。(四)菌株(四)菌株 /品系品系/毒株毒株/株株 任何由一个独立分离的单细胞(或单个病毒)繁殖任何由一个独立分离的单细胞(或单个病毒)繁殖而成的遗传型上纯的群体及其后代叫菌株。

5、而成的遗传型上纯的群体及其后代叫菌株。 同一菌种的不同菌株间,主要性状相同,但一些生同一菌种的不同菌株间,主要性状相同,但一些生理生化性状却存在差异;理生化性状却存在差异; 菌株是物种内遗传多样性的客观反映,其数目是无菌株是物种内遗传多样性的客观反映,其数目是无数的;数的; 菌株与克隆概念相同;菌株与克隆概念相同; 某一菌株发生稳定变异的后代需要重新命名;某一菌株发生稳定变异的后代需要重新命名; 菌株的确定:实验室可以自己命名。菌株的确定:实验室可以自己命名。 Escherichia coli K12, E.coli O-157:H7亚种以下的分类单元亚种以下的分类单元 亚种(subspeci

6、ers):种的进一步细分,一般指其某一民而稳定的特征与模式中不同的种常在种名、署名的加词后写上subsp.然后再写具体亚种的加词; 变种( variety):容易引起混乱; 型 form:使用中用型作为后缀;表示细菌菌株,现已作废; 类群(group):没有分类地位非正式地指定一组具有某些共同性状的生物; 菌株(strain):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;实际上是一个微生物达到遗传性纯的标志。 小种(race):涵义较乱,在不同分支学科中由不同涵义; 相(phase):自然界存在的微生物交互变异的一定阶段; 态(state):通常指微生物的菌落变异状态。一、生

7、物的界级分类学说一、生物的界级分类学说二、三域学说及其发展二、三域学说及其发展第二节 微生物在自然界的地位第二节 微生物在自然界的地位 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同阶段的不同观点。 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 三原界系统是1978年由R.H.Whittaker和L.Margulis提出的。 所有生物存在一个共同祖先,由它分三条进化路线,就形成了三个原界:古细菌原界(Archaebacter)、真细菌原界、真核生物原界 提出了内共生学说,主要是Margulis的贡献三原界系统示意图三原界系统示意图一、生物的界级分类学说1.二界

8、系统二界系统2.三界系统三界系统3.五界系统五界系统生物界级学说发展的示意图。阴影部分指微生物。生物界级学说发展的示意图。阴影部分指微生物。 1. 二界系统:二界系统:1753 Linnaeus 标准:标准: 取食方式、光和作用、运动性、取食方式、光和作用、运动性、 细胞壁细胞壁 动物界动物界 植物界植物界 2.三界系统:三界系统:1866 Heackel 新物种的发现,如细菌有壁、无光合作用新物种的发现,如细菌有壁、无光合作用 动物界动物界 植物界植物界 原生生物界原生生物界原始或古老的生命形式、原始或古老的生命形式、 单细胞及无核类单细胞及无核类 3.五界系统:五界系统:1969 (Whi

9、ttaker) 原生生物界原生生物界 (Protista):单细胞藻类、:单细胞藻类、 原生动物、原生动物、 粘菌粘菌 真菌界真菌界 (Fungi):真菌、酵母菌:真菌、酵母菌 原核生物界原核生物界 (Monera):细菌、蓝细菌:细菌、蓝细菌 植物界植物界 (Plantae) 动物界(动物界(Animalia)原核生物原核生物 真核单细胞生物真核单细胞生物 真核多细胞生物真核多细胞生物 光合营养光合营养 吸收式营养吸收式营养 摄食式营养摄食式营养 导管植物导管植物绿藻门苔藓植物苔藓植物子囊菌门担子菌门担子菌门接合菌门接合菌门粘菌粘菌节肢动物节肢动物脊椎动物脊椎动物肉足虫肉足虫孢子虫孢子虫甲藻

10、甲藻金藻门金藻门细菌细菌蓝藻蓝藻原核生物界原核生物界原生生物界原生生物界动物界动物界真菌界真菌界植物界植物界二、三域学说及其发展二、三域学说及其发展 1980(Woese) 1616sRNAsRNA共同的祖先共同的祖先古细菌域:产甲烷细菌、极端嗜盐菌、极端嗜酸热菌古细菌域:产甲烷细菌、极端嗜盐菌、极端嗜酸热菌真细菌域:除古细菌原界以外的细菌真细菌域:除古细菌原界以外的细菌真核生物域:原生生物、真菌、动物、植物真核生物域:原生生物、真菌、动物、植物嗜热菌嗜热菌真细菌原界真细菌原界紫色细菌紫色细菌G+细菌细菌绿色非绿色非硫细菌硫细菌蓝细菌蓝细菌黄杆菌黄杆菌极端嗜盐菌极端嗜盐菌甲烷细菌甲烷细菌极端嗜

11、酸热菌极端嗜酸热菌动物动物纤毛虫纤毛虫真菌真菌植物植物鞭毛虫鞭毛虫微孢虫微孢虫原始祖先原始祖先 RNA?真核原界真核原界古细菌原界古细菌原界内共生假说内共生假说 现今一切生物都有一个共同的远祖进化而来。小细胞先分现今一切生物都有一个共同的远祖进化而来。小细胞先分化出细菌和古生菌。古生菌分支上的细胞丧失细胞壁后,化出细菌和古生菌。古生菌分支上的细胞丧失细胞壁后,先后吞噬了先后吞噬了变形细菌(相当于变形细菌(相当于G-细菌)和蓝细菌,并形细菌)和蓝细菌,并形成了内共生,从而使两者进化成与宿主细胞难分难解的细成了内共生,从而使两者进化成与宿主细胞难分难解的细胞器胞器线粒体和叶绿体,于是宿主最终也就发

12、展成了各类线粒体和叶绿体,于是宿主最终也就发展成了各类真核生物。真核生物。三域学说及其生物进化谱系树三域学说及其生物进化谱系树 促使人们提出三原界学说的最重要原因是具有一系列独特性状的曾称作促使人们提出三原界学说的最重要原因是具有一系列独特性状的曾称作“第三生物第三生物”的古细菌的发现。与真细菌相比,古细菌有以下几个特点:的古细菌的发现。与真细菌相比,古细菌有以下几个特点: (1)细胞膜的类脂特殊古细菌所含的类脂是不可皂化的。其中的中性类)细胞膜的类脂特殊古细菌所含的类脂是不可皂化的。其中的中性类脂以类异戊二烯(脂以类异戊二烯(isoprenoid)类的烃化物为主,极性类脂则以植烷甘油醚)类的

13、烃化物为主,极性类脂则以植烷甘油醚(phytanylglycerolethers)为主。)为主。 (2)细胞壁成分独特而多样有的以蛋白质为主,有的含杂多糖,有的类)细胞壁成分独特而多样有的以蛋白质为主,有的含杂多糖,有的类似于肽聚糖(似于肽聚糖(“假肽聚糖假肽聚糖”),但不论是何种成分,它们都不含胞壁酸、),但不论是何种成分,它们都不含胞壁酸、D型型氨基酸和二氨基庚二酸。氨基酸和二氨基庚二酸。 (3)核糖体的)核糖体的16SrRNA其核苷酸顺序独特,既不同于真细菌,也不同于其核苷酸顺序独特,既不同于真细菌,也不同于真核生物。真核生物。 (4)tRNA成分其核苷酸顺序也很特殊,且不存在胸腺嘧啶。

14、成分其核苷酸顺序也很特殊,且不存在胸腺嘧啶。 (5)蛋白质合成的起始密码始于甲硫氨酸,与真核生物相同。)蛋白质合成的起始密码始于甲硫氨酸,与真核生物相同。 (6)对抗生素等的敏感性对那些作用于真细菌细胞壁的抗生素如青霉素、)对抗生素等的敏感性对那些作用于真细菌细胞壁的抗生素如青霉素、头孢霉素和头孢霉素和D-环丝氨酸等不敏感;对真细菌的转译有抑制作用的氯霉素不敏感;环丝氨酸等不敏感;对真细菌的转译有抑制作用的氯霉素不敏感;对真核生物的转译有抑制作用的白喉毒素却十分敏感。对真核生物的转译有抑制作用的白喉毒素却十分敏感。 (7)生态条件独特有的是严格厌氧菌,如产甲烷菌()生态条件独特有的是严格厌氧菌

15、,如产甲烷菌(metnanogens););有的是极端嗜盐菌(有的是极端嗜盐菌(extremehalophiles);有的则是嗜热嗜酸菌);有的则是嗜热嗜酸菌第三节第三节 各大类微生物的分类各大类微生物的分类系统纲要系统纲要一、一、BergeyBergey 原核生物分类系统纲要原核生物分类系统纲要二、二、AinsworthAinsworth的真菌分类系统纲要的真菌分类系统纲要各大类微生物的分类系统纲要 原核生物分类系统纲要原核生物分类系统纲要伯杰氏系统细菌伯杰氏系统细菌学手册学手册 真菌界分类系统很多,各国采用不同的系统,真菌界分类系统很多,各国采用不同的系统,比较混乱。近年来为较多人接受的是

16、比较混乱。近年来为较多人接受的是Ainsworth的纲要。的纲要。一、一、Bergey Bergey 原核生物分类系统纲要原核生物分类系统纲要 伯杰氏鉴定细菌学手册伯杰氏鉴定细菌学手册 1 1st edst ed, 1923, 1923; 8th ed8th ed, 1974, 15, 1974, 15个国家、个国家、130130多位科学家参与撰写;多位科学家参与撰写; 9 9th edth ed, 1994;, 1994; 其不同版本代表了出版时的细菌分类的最新成果。其不同版本代表了出版时的细菌分类的最新成果。7070年代年代以来该书所提出的分类系统以来该书所提出的分类系统已被各国学术界普遍

17、采纳已被各国学术界普遍采纳。 大量的分子生物学资料的采用似的原核分类已从以往的以大量的分子生物学资料的采用似的原核分类已从以往的以表型、实用性鉴定指标为主的旧体系向以遗传型为基础的表型、实用性鉴定指标为主的旧体系向以遗传型为基础的系统进化分类新体系逐渐转变。系统进化分类新体系逐渐转变。 伯杰氏系统细菌学手册伯杰氏系统细菌学手册 1 1st edst ed, 1984-1989, , 1984-1989, 分为分为4 4卷;是在卷;是在伯杰氏鉴定细菌伯杰氏鉴定细菌手册手册 8 8th ed th ed 的基础之上增加了大量的分子生物学资料。的基础之上增加了大量的分子生物学资料。但由于当时细菌系统

18、发育的资料仍较零碎,所以有相当一但由于当时细菌系统发育的资料仍较零碎,所以有相当一部分类群未能科目级别分类,从实际需要出发,主要根据部分类群未能科目级别分类,从实际需要出发,主要根据表型特征将整个原核生物分为表型特征将整个原核生物分为3333组,组,3333个组的划分见表。个组的划分见表。国际上最为流行的版本。微生物分类技术和学术理论的发国际上最为流行的版本。微生物分类技术和学术理论的发展促进了生物科学的进步。展促进了生物科学的进步。 2 2ed eded ed, 2000, 2000开始出版,分为开始出版,分为5 5卷,提出完整的系统分类,卷,提出完整的系统分类,将原核生物分为:古细菌界(将

19、原核生物分为:古细菌界(2 2门、门、5 5组、组、8 8纲、纲、1111目、目、1717科、科、6363属、属、208208种);细菌界:(种);细菌界:(1616门、门、2626组、组、2727纲、纲、6262目、目、163163科、科、814814属、属、47274727种);反映了人们对生物系统发育的种);反映了人们对生物系统发育的深刻认识。深刻认识。二、二、AinsworthAinsworth等人的菌物分类系统纲要等人的菌物分类系统纲要(用菌物代替以往的真菌)(用菌物代替以往的真菌) 目前广为接受目前广为接受AinsworthAinsworth第第7 7版的分类系统及第八版版的分类系

20、统及第八版菌物界菌物界Ainsworth等人的菌物分类系统纲要等人的菌物分类系统纲要第四节第四节 微生物分类鉴定的方法微生物分类鉴定的方法一、微生物分类鉴定的经典方法一、微生物分类鉴定的经典方法二、微生物分类鉴定中的现代方法二、微生物分类鉴定中的现代方法微生物的鉴定微生物的鉴定主要步骤:纯化、测定一系列必要的指标、查找主要步骤:纯化、测定一系列必要的指标、查找权威性鉴定手册权威性鉴定手册鉴定方法分四个水平鉴定方法分四个水平:1. 细胞的形态和习性水平:形态特征、运动、酶反应、营细胞的形态和习性水平:形态特征、运动、酶反应、营养要求及生长条件等养要求及生长条件等2. 细胞组分水平:细胞壁成分、氨

21、基酸库、脂类、醌类、细胞组分水平:细胞壁成分、氨基酸库、脂类、醌类、光合色素等的分析光合色素等的分析3. 蛋白质水平:氨基酸序列分析、凝胶电泳和血清学反应蛋白质水平:氨基酸序列分析、凝胶电泳和血清学反应等等4. 基因或基因或DNA水平:核酸分子杂交水平:核酸分子杂交、(、(G+C)mol%、转、转化和转导、化和转导、16SrRNA寡核苷酸族分分析、寡核苷酸族分分析、DNA或或RNA核苷酸序列分析等核苷酸序列分析等一、微生物分类鉴定的经典方法一、微生物分类鉴定的经典方法(一)经典的鉴定指标(一)经典的鉴定指标(二)微型、简便、快速、自动化鉴定技术(二)微型、简便、快速、自动化鉴定技术(一)经典鉴

22、定指标(一)经典鉴定指标(二)微型、简便、快速、自动化鉴定技术(二)微型、简便、快速、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2.Enterotube 系统系统3.Biolog 全自动和手动细菌鉴定系统全自动和手动细菌鉴定系统1.API1.API细菌数值鉴定系统细菌数值鉴定系统2.2.Enterotube Enterotube 系统系统(肠管系统肠管系统)3.3.Biolog Biolog 全自动和手动细菌鉴定系统全自动和手动细菌鉴定系统全自动仪器和手动仪器鉴定全自动仪器和手动仪器鉴定 96孔的细菌培养板,其中孔的细菌培养板,其中95孔中各加有氧化还原孔中各加有氧化还原指示剂和

23、不同的发酵性碳源的培养基干粉,另一个孔为指示剂和不同的发酵性碳源的培养基干粉,另一个孔为清水对照。鉴定前先把待检纯种制成适当浓度的悬液,清水对照。鉴定前先把待检纯种制成适当浓度的悬液,再吸入有八个头子的接种器中,接着用接种器按再吸入有八个头子的接种器中,接着用接种器按12下,下,即可接种完即可接种完96孔菌液。在孔菌液。在37下培养,把培养基平板下培养,把培养基平板放入检测室用分光光度计检测,再通过计算机系统最终放入检测室用分光光度计检测,再通过计算机系统最终确定该样品为何种微生物。确定该样品为何种微生物。二、微生物分类鉴定中的现代方法二、微生物分类鉴定中的现代方法(一)通过核酸分析鉴定微生物

24、遗传型(一)通过核酸分析鉴定微生物遗传型(二)细胞化学成分用作鉴定指标(二)细胞化学成分用作鉴定指标(三)数值分类法(三)数值分类法(一)通过核酸分析鉴定微生物遗传型(一)通过核酸分析鉴定微生物遗传型1.1.DNADNA碱基比例的测定碱基比例的测定2.2.核酸分子杂交核酸分子杂交3.3.rRNArRNA寡核苷酸编目寡核苷酸编目4.4.微生物全基因组序列的测定微生物全基因组序列的测定1.DNA1.DNA碱基比例的测定碱基比例的测定两个菌株两个菌株G+Cmol值值相差:相差:2%5%5%不同的种;不同的种;10%10%不同的属。不同的属。 DNA碱基比例的测定即碱基比例的测定即G+C%测定,是利用

25、增色效应测定测定,是利用增色效应测定Tm值,用值,用Tm值确定某微生物值确定某微生物DNA中的中的G+Cmol值。值。 2.2.核酸分子杂交核酸分子杂交DNA-DNA DNA-DNA 杂交法杂交法DNA-rRNA DNA-rRNA 杂交法杂交法rRNA-rRNA rRNA-rRNA 杂交法杂交法杂交同源性杂交同源性: : 60%, 60%, 同种同种 70%, 70%, 同一亚种同一亚种 20%-60%, 20%-60%, 同一属同一属3.3.rRNArRNA寡核苷酸编目分析寡核苷酸编目分析1.1. rRNArRNA普遍存在普遍存在, ,易于提取易于提取; ; 2.2. rRNArRNA重要恒

26、定的生理功能重要恒定的生理功能; ;3.3. 在细胞中含量大,易于提取;在细胞中含量大,易于提取;4.4. 编码编码rRNArRNA的基因在细胞中不像质粒的基因在细胞中不像质粒DNADNA那样会转移,而是十那样会转移,而是十分稳定的分稳定的 ;5.5. rRNArRNA的非常保守性的非常保守性-进化尺度进化尺度; ;6.6. 1616S/18S rRNA S/18S rRNA 核苷酸数量适中核苷酸数量适中, , 信息量大信息量大, ,易于分析。在原易于分析。在原核生物核糖体所含的三种核生物核糖体所含的三种rRNArRNA(23S23S,16S16S和和5S5S,见图,见图11-1111-11)

27、中,其核苷酸数分别约为中,其核苷酸数分别约为29002900、15401540和和120120个,其中的个,其中的16SrRNA16SrRNA不但核苷酸数适中,而且信息量较大且易于分析,不但核苷酸数适中,而且信息量较大且易于分析,故是理想的研究材料。故是理想的研究材料。 分析生物细胞中分析生物细胞中rRNA寡核苷酸序列同源性,以确定不同寡核苷酸序列同源性,以确定不同生物间的亲缘关系和进化谱系的方法。生物间的亲缘关系和进化谱系的方法。选用选用rRNArRNA做生物进化和系统分类的原因做生物进化和系统分类的原因原理:原理: 水解水解rRNArRNA,产生很多长短不一的寡核苷酸片段,产生很多长短不一

28、的寡核苷酸片段,电泳分离,放射自显影技术获得指纹图谱,确定不电泳分离,放射自显影技术获得指纹图谱,确定不同长度寡核苷酸斑点在电泳谱上的位置,找出图谱同长度寡核苷酸斑点在电泳谱上的位置,找出图谱中链长在中链长在6 6个核苷酸以上的寡核苷酸片段作序列分个核苷酸以上的寡核苷酸片段作序列分析,获得的结果进行按不同长度进行编目、列表。析,获得的结果进行按不同长度进行编目、列表。通过比较、分析、计算,就可知道各菌株间的亲缘通过比较、分析、计算,就可知道各菌株间的亲缘关系大小。若两种或两株微生物的亲缘关系越近,关系大小。若两种或两株微生物的亲缘关系越近,则其产生的寡核苷酸片段的序列也越接近,反之亦则其产生的

29、寡核苷酸片段的序列也越接近,反之亦然。然。3.3.rRNArRNA寡核苷酸编目分析寡核苷酸编目分析 通过通过T1RNAT1RNA酶的水解,一般可使酶的水解,一般可使rRNArRNA形成含有形成含有1 12020个核苷酸个核苷酸单位的寡核苷酸片段。如果形象地把只含一个核苷酸的片段称为单位的寡核苷酸片段。如果形象地把只含一个核苷酸的片段称为“字母字母”的话,则含两个以上核苷酸的片段就成了的话,则含两个以上核苷酸的片段就成了“单词单词”。将。将含有含有6 6个个“字母字母”以上的所有以上的所有“单词单词”一一测定其核苷酸序列,一一测定其核苷酸序列,最后可把它们编成一部最后可把它们编成一部“词典词典”

30、。于是,两个茵株。于是,两个茵株rRNArRNA的相似性的相似性就可通过查阅就可通过查阅“词典词典”来作比较。比较的具体方法是计算它们间来作比较。比较的具体方法是计算它们间的缔合系数(的缔合系数(associatedcoefficientassociatedcoefficient)或相关系数)或相关系数SABSAB值:值: 上式中,上式中,N NABAB是是A A、B B两被测菌株所共同具有的两被测菌株所共同具有的“单词单词”的的“字字母母”数,而数,而N NA A和和N NB B则是两株菌分别具有的则是两株菌分别具有的“单词单词”的的“字母字母”数。数。根据根据S SABAB值进行数值分析,

31、就可推知它们之间的亲缘关系。值进行数值分析,就可推知它们之间的亲缘关系。 它的作用很大,至今它的作用很大,至今WoeseWoese及其同事已对及其同事已对400400多株细菌和放线菌进多株细菌和放线菌进行过分析,并从其中发现了生命的第三种形式行过分析,并从其中发现了生命的第三种形式古细菌,提出古细菌,提出了生物界级分类中的了生物界级分类中的“三域学说三域学说” ” 4.4.微生物基因组全序列的测定微生物基因组全序列的测定 正式公布正式公布: 53: 53种种 正在进行正在进行: 100: 100种种(二)细胞化学成分用作鉴定指标(二)细胞化学成分用作鉴定指标1.1.细胞壁化学成分细胞壁化学成分

32、2.2.全细胞水解液的糖型全细胞水解液的糖型3.3.磷酸类脂分析磷酸类脂分析4.4.枝酸菌的分析枝酸菌的分析5.5.醌类的分析醌类的分析6.6.气相色谱技术用于微生物鉴定气相色谱技术用于微生物鉴定1.1.细胞壁化学成分细胞壁化学成分 根据肽尾第根据肽尾第3 3位氨基酸的种类、肽桥位氨基酸的种类、肽桥结构、肽桥交联的位置,肽聚糖可以分为结构、肽桥交联的位置,肽聚糖可以分为5 5类。类。第第3位为内消旋的二氨基庚二酸(位为内消旋的二氨基庚二酸(meso-DAP),), 第第3位为赖氨酸(位为赖氨酸(Lys),), 第第3位为位为L-DAP 第第3位为位为L-鸟氨酸(鸟氨酸(L-Orn),), 第第

33、3位氨基酸的种类不固定位氨基酸的种类不固定 2.2.全细胞水解液的糖型全细胞水解液的糖型以放线菌为例。它们的糖型可分四类以放线菌为例。它们的糖型可分四类 3.3.磷酸类脂分析磷酸类脂分析 磷酸类脂是极性类脂,位于细菌、放线菌的细胞膜上。不磷酸类脂是极性类脂,位于细菌、放线菌的细胞膜上。不同属放线菌其磷脂类组分有所不同,故分析这一成分是鉴别放同属放线菌其磷脂类组分有所不同,故分析这一成分是鉴别放线菌属的重要指标之一。线菌属的重要指标之一。 磷酸类脂的种类很多,其中有磷酸类脂的种类很多,其中有5种可用于作为鉴定指标:种可用于作为鉴定指标:磷脂酰乙醇胺(磷脂酰乙醇胺(PE););磷脂酰甲基乙醇胺(磷

34、脂酰甲基乙醇胺(PME););磷脂磷脂酰胆碱(酰胆碱(PC););磷脂酰甘油(磷脂酰甘油(PG););含葡萄糖胺未知结含葡萄糖胺未知结构的磷酸类脂(构的磷酸类脂(GluNu)。)。4.4.枝酸菌的分析枝酸菌的分析 枝菌酸(枝菌酸(mycolicacid)存在于)存在于Nocardia、Mycobacterium和和Corynebacterium等属称作等属称作“诺卡氏菌形放线菌诺卡氏菌形放线菌”中,它们是一些在形态上具中,它们是一些在形态上具有初生菌丝体,并多少呈规律性断裂成球状或杆状有初生菌丝体,并多少呈规律性断裂成球状或杆状小体的一类放线菌。其形态结构简单,且细胞壁化小体的一类放线菌。其形

35、态结构简单,且细胞壁化学组分都为学组分都为型,但它们所含的枝菌酸却差别明显,型,但它们所含的枝菌酸却差别明显,例如,分枝杆菌的枝菌酸例如,分枝杆菌的枝菌酸(mycobactomycolicacid)约含)约含80个碳原子,诺个碳原子,诺卡氏菌的枝菌酸(卡氏菌的枝菌酸(nocardomycolicacid)约含)约含50个碳原子,而棒杆菌的枝菌酸个碳原子,而棒杆菌的枝菌酸(corynemycolicacid)则约含)则约含30个碳原子,因此,个碳原子,因此,可分析其所含的枝菌酸来对它们分属。可分析其所含的枝菌酸来对它们分属。 5.5.醌类的分析醌类的分析 在细菌和放线菌中所含有的醌类物质主要可分

36、两大类,即甲在细菌和放线菌中所含有的醌类物质主要可分两大类,即甲基萘醌(基萘醌(menaquinone,即维生素,即维生素K)和泛醌)和泛醌(ubiquinone,即辅酶,即辅酶Q)。在它们的分子中各有长度为)。在它们的分子中各有长度为114个异戊烯单位不等的侧链,除了多烯侧链长度不同以个异戊烯单位不等的侧链,除了多烯侧链长度不同以外,多烯链的氢饱和度(或氢化度)也不同,这些特点就使外,多烯链的氢饱和度(或氢化度)也不同,这些特点就使醌的分析成为近年来放线菌分类鉴定上有相当重要价值的方醌的分析成为近年来放线菌分类鉴定上有相当重要价值的方法。法。 据研究,大多数细菌含有甲基萘醌、泛醌或两者均有,

37、据研究,大多数细菌含有甲基萘醌、泛醌或两者均有,但革兰氏阳性细菌和放线菌只含有甲基萘醌。放线菌所含甲但革兰氏阳性细菌和放线菌只含有甲基萘醌。放线菌所含甲基萘醌的异戊烯侧链长度和氢饱和度都有较大的变化(基萘醌的异戊烯侧链长度和氢饱和度都有较大的变化(810个异戊烯单位,一般为部分饱和)。个异戊烯单位,一般为部分饱和)。 6.6.气相色谱技术用于微生物鉴定气相色谱技术用于微生物鉴定 气相色谱技术(气相色谱技术(gaschromatograph,GC)是一)是一种新型的物理及物理化学分离分析方法,具有极高种新型的物理及物理化学分离分析方法,具有极高的选择性、分离效率、灵敏度和分析速度,为微生的选择性

38、、分离效率、灵敏度和分析速度,为微生物细胞组分和代谢产物的分析带来了较理想的分析物细胞组分和代谢产物的分析带来了较理想的分析方法,并由此产生了一门气相色谱化学分类学方法,并由此产生了一门气相色谱化学分类学(gaschromatography-chemotaxonomy)。)。1963年,年,Able等首次通过细胞脂肪酸的分析来对细等首次通过细胞脂肪酸的分析来对细菌进行分类,同时,菌进行分类,同时,Oyama等又提出了用裂解气相等又提出了用裂解气相色谱法(色谱法(Pyrolysisgaschromatography,PGC,是一种热裂解法与色谱技术相结合的方法)来鉴定是一种热裂解法与色谱技术相结

39、合的方法)来鉴定细菌。细菌。 (三)数值分类法(三)数值分类法 收集大量的数据,所有特征不分主次,采用收集大量的数据,所有特征不分主次,采用计算机进行处理,计算两个菌株之间的相似系数,计算机进行处理,计算两个菌株之间的相似系数,列出相似度矩阵,然后转换成树状谱。列出相似度矩阵,然后转换成树状谱。数值分类法数值分类法 即统计分类法即统计分类法,在,在200年前年前M. Adanson(17271806,法国植物学家)发表的分类原理基础,法国植物学家)发表的分类原理基础上结合现代计算机技术发展而来的。上结合现代计算机技术发展而来的。 主主要观点:要观点: 在一个分类群中,其所含信息量越大,即分类所依据的性在一个分类群中,其所含信息量越

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