第十章++微生物的分类与鉴定

1、1 1）通用分类单元）通用分类单元2 2）微生物在生物界的地位）微生物在生物界的地位3 3）各大类微生物的分类系统纲要）各大类微生物的分类系统纲要4 4）微生物分类）微生物分类鉴定方法鉴定方法 分类分类: :在研究微生物相似性的基础上，把每一微生在研究微生物相似性的基础上，把每一微生 物编排在一定的分类单元中，制定出检索表。物编排在一定的分类单元中，制定出检索表。鉴定：运用现代分类系统，通过具体菌株描述，给鉴定：运用现代分类系统，通过具体菌株描述，给 未知物一个具体的分类位置。未知物一个具体的分类位置。命名：按照国际命名法规，给每个新的分类群一个命名：按照国际命名法规，给每个新的分类群一个 新

2、的学名。新的学名。 （一）种的概念（一）种的概念 种：微生物的基本分类单位，具有许多共同特征种：微生物的基本分类单位，具有许多共同特征 的菌株的集合。的菌株的集合。 典型菌株（典型菌株（type straintype strain） : :最具种特征的代表菌株。最具种特征的代表菌株。 模式种（模式种（type speciestype species）：典型菌株的实体，常保藏）：典型菌株的实体，常保藏 于标本室中。于标本室中。 .1 .1 通用分类单元通用分类单元亚种：在种内有一个稳定特征不同于模式种亚种：在种内有一个稳定特征不同于模式种 的菌株，为最低等级的分类单元。的菌株，为最低等级的分类单

3、元。 型：非分类单位，种内特征小差异的菌株。型：非分类单位，种内特征小差异的菌株。 菌株：同种的不同个体。菌株：同种的不同个体。细菌新种发表的要求细菌新种发表的要求1 1）在）在IJSBIJSB（IJSEM)IJSEM)等国际刊物上发表等国际刊物上发表2 2）国内发表应送副本给）国内发表应送副本给IJSBIJSB编辑，以获编辑，以获 有效目录公布有效目录公布3 3）提供模式种）提供模式种4 4）符合命名法规要求）符合命名法规要求5 5）符合优先律）符合优先律菌种保藏中心与菌种目录菌种保藏中心与菌种目录ATCCATCC：美国典型菌种保藏中心：美国典型菌种保藏中心CCTCCCCTCC：中国典型菌种

4、保藏中心：中国典型菌种保藏中心： 下设：下设：CCGMCCCGMC等等6 6个中心个中心菌种目录及菌种保藏和购买菌种目录及菌种保藏和购买二、学名的命名及有关法规二、学名的命名及有关法规 双名法：双名法：Bacillus subtilisBacillus subtilis（属名种名加词）（属名种名加词）三名法：三名法： Acetobacter pasteurianusAcetobacter pasteurianus subsp. subsp. pasteurianuspasteurianus 名字的应用：名字的应用： Bacillus subtilis Bacillus subtilis CMC

5、C 63501CMCC 63501 Bacillus subtilis Bacillus subtilis Cohn 1874Cohn 1874 Bacillus Bacillus sp. sp. Bacillus Bacillus spp.spp.缩写：缩写：B . B . Subtilis Subtilis 学名与俗名学名与俗名.2 .2 微生物在生物界的地位微生物在生物界的地位 五界系统：五界系统： 三域学说（三域学说（WoeseWoese等）等） 真核生物起源的内共生学说真核生物起源的内共生学说 1 1）同一祖先）同一祖先 2 2）古细菌吞噬了）古细菌吞噬了G G- -菌、蓝藻进化为真

6、核生物？菌、蓝藻进化为真核生物？ 原始真核生物吞噬了原始真核生物吞噬了G G- -菌、蓝藻进化为真核生物？菌、蓝藻进化为真核生物？ 3 3）内共生过程线粒体、叶绿体细胞器的进化）内共生过程线粒体、叶绿体细胞器的进化证据：证据：G-G-菌外膜与细胞器外膜菌外膜与细胞器外膜相似性；相似性；内共生体如蓝色小体、内共生体如蓝色小体、真核生物（如蚜虫）与真核生物（如蚜虫）与原核内共生体的发现；原核内共生体的发现；建议读物建议读物 古细菌生物学特征：古细菌生物学特征： .3 .3 各大类微生物的分类系统纲要各大类微生物的分类系统纲要 一、细菌、古生菌分类系统纲要一、细菌、古生菌分类系统纲要 Bergeys

7、 Manual of Systematic BacterialogyBergeys Manual of Systematic Bacterialogy1,21,2版版 Bergeys Manual of Determinative Bacterialogy Bergeys Manual of Determinative Bacterialogy 1919版版 1. 1.古生菌：古生菌：系统手册系统手册 （二版）（二版） 原核生物原核生物 -古生菌界（古生菌界（2 2门门6363属属208208种）种） -泉古生菌门泉古生菌门 -广古生菌门广古生菌门 -细菌界细菌界广古生菌门广古生菌门 泉古生菌

8、门泉古生菌门 2.2.细菌的分类细菌的分类系统手册系统手册 （一版，（一版，1984198919841989年，共年，共4 4卷）卷） 卷卷 类型类型 群（群（SectionSection） 主要代表主要代表 Vol. 1 GVol. 1 G- - 111 section 111 section 肠杆菌，假单孢肠杆菌，假单孢菌，菌， Vol. 2 GVol. 2 G+ + 1217 section 1217 section 芽孢杆菌，梭菌，芽孢杆菌，梭菌， Vol. 3 Vol. 3 古生菌等古生菌等 1825 section 1825 section 甲烷菌，嗜盐菌，甲烷菌，嗜盐菌， 光合细

9、菌光合细菌 Vol. 4 Vol. 4 产孢放线菌产孢放线菌 2633 section 2633 section 链霉菌链霉菌 Bergeys Manual of Systematic Bacteriology ( 2 ed)Bergeys Manual of Systematic Bacteriology ( 2 ed) （计划）（计划）VolVol .1: The Archaea & the Deeply Branching & .1: The Archaea & the Deeply Branching & Phototrophic Bacteria, P

10、hototrophic Bacteria, ( 2001) Vol. 2: ProteobacteriaVol. 2: Proteobacteria( 2004) Vol.3: Vol.3: The Low G+C Gram PositivesThe Low G+C Gram Positives ( 2000) Vol.4: The High G+C Gram PositivesVol.4: The High G+C Gram Positives( 2000) Vol. 5Vol. 5： The Planctomycetes, Spirochetes, The Planctomycetes,

11、Spirochetes, Fibrobacters Fibrobacters, , Bacteriods & FusobacteriaBacteriods & Fusobacteria ( 2001) 3.3.真菌（真菌（FungiFungi）的分类系统）的分类系统AinsworthAinsworth系统系统 The fungi The fungi , , Ainsworth, 1973 Ainsworth, 1973 Ainsworth and Bisby Ainsworth and Bisbys Dictionary of the Fungis Dictionary of

12、the Fungi -7 -7版，版，19831983年，年，HawksworthHawksworth -8-8版，版，19951995年，年， HawksworthHawksworth书书355Cavaliner-Smith的的6 6界系统界系统 .4 .4 微生物分类微生物分类鉴定方法鉴定方法 一、经典分类鉴定方法一、经典分类鉴定方法传统分类的细菌鉴定程序传统分类的细菌鉴定程序细菌自动鉴定系统细菌自动鉴定系统APIAPI数值鉴定系统数值鉴定系统BBLBBL鉴定系统鉴定系统BiologBiolog鉴定系统鉴定系统程序：程序：1 1、获取辅助特征、获取辅助特征2 2、培养、培养菌悬液菌悬液加入

13、生化反应板加入生化反应板培养培养自动扫描自动扫描 自动鉴定自动鉴定打印结果打印结果细菌自动鉴定程序细菌自动鉴定程序二、现代分类鉴定方法二、现代分类鉴定方法细菌化石细菌化石 1 1微生物遗传型的鉴定微生物遗传型的鉴定（1 1）DNADNA碱基比例的测定碱基比例的测定 （G+CG+C）mol%mol%： 解链温度法（解链温度法（TmTm值）值） (G+C)mol%(G+C)mol%值只能做否定判断；值只能做否定判断； （G+CG+C）mol%mol%值差别值差别55，属不同的种；，属不同的种； 差别差别1010，属不同的属，属不同的属。（2 2） 核酸分子杂交法核酸分子杂交法 DNA-DNA DN

14、A-DNA分子杂交原理：分子杂交原理：DNADNA分子解链的分子解链的 可逆性和碱基配对的专一性。可逆性和碱基配对的专一性。 DNA-DNADNA-DNA杂交（固相杂交法）杂交（固相杂交法） 单链单链DNADNA（待测菌株）（待测菌株） 转硝酸纤维素膜转硝酸纤维素膜 加入放射性标志参照菌加入放射性标志参照菌DNADNA（单链）（单链） 洗去未杂交洗去未杂交DNADNA 闪烁计数器计数测定放射强度闪烁计数器计数测定放射强度结论：结论： 1. DNA1. DNA同源性同源性 60% 60% （同种）（同种） 2. DNA2. DNA同源性同源性 70% 70% （同亚种）（同亚种） 3. DNA3

15、. DNA同源性同源性60 70% 60 70% （不同亚种）（不同亚种） 4. DNA4. DNA同源性同源性20 60% 20 60% （同属）（同属）（3 3）1616s rRNAs rRNA作为细菌进化的作为细菌进化的 计时器计时器生物共有的生物共有的一定的信息量（一定的信息量（15421542个核苷酸）个核苷酸）一定的保守性一定的保守性便于比较研究便于比较研究 1616s rRNAs rRNA核苷酸序列分析：核苷酸序列分析： DNA-PCRDNA-PCR法法 提取提取DNADNA PCR PCR扩增扩增1616S rRNAS rRNA基因基因 PCR PCR产物纯化产物纯化 16 1

16、6SrRNASrRNA基因序列测定基因序列测定 GenbankGenbank检索检索相似性结果的一般判断：相似性结果的一般判断：1. 1. S SABAB97% 97% 同种同种2. 2. S SABAB为为8597% 8597% 同属同属3. 3. S SABAB85 % 85 % 不同属不同属2 2细胞化学组分的鉴定（放线菌）细胞化学组分的鉴定（放线菌）细胞结构细胞结构 成分成分 壁壁 肽聚糖、化学组分肽聚糖、化学组分 膜膜 枝菌酸（棒杆菌酸；分枝菌酸）枝菌酸（棒杆菌酸；分枝菌酸） 甲基萘醌甲基萘醌 全细胞全细胞 水解糖类水解糖类1. 1.细胞壁化学类型（分为细胞壁化学类型（分为9 9种类

17、型）种类型） - - - 氨基酸：氨基酸：DAPDAP（二氨基庚二酸）（二氨基庚二酸） 、GlyGly、LysLys、AspAsp、OrnOrn - -糖类：阿拉伯糖、半乳糖糖类：阿拉伯糖、半乳糖（2 2）全细胞水解液的糖型）全细胞水解液的糖型糖类型糖类型 特征糖类特征糖类 A A 半乳糖、阿拉伯糖、半乳糖、阿拉伯糖、 B B 马杜拉糖马杜拉糖 C C 无特征糖类无特征糖类 D D 木糖、阿拉伯糖木糖、阿拉伯糖 E E 半乳糖半乳糖 3 3数值分类法（统计分类法）数值分类法（统计分类法） - - 相似系数的计算；相似系数的计算；（1 1）菌株选择（）菌株选择（OUTOUT操作分类单位）操作分类单位）（2 2）选择实验项目）选择实验项目（3 3）数字编码）数字编码（4 4）计算机分析）计算机分析 - - 列出相似度矩阵列出相似度矩阵 - - 将矩阵图转换成树状谱将矩阵图转换成树状谱 结果分析：结果分析： 1. S 1. S （相似值）（相似值）85% 85% （同种）（同种） 2. S 2. S （相似值）（相似值）65% 65% （同属）（同属） 3. S 3. S （相似值）（相似值）65% 65% （亲缘关（亲缘关 系较系较远）远）