环境微生物学原核微生物

1、环境微生物学原核微生物第一节第一节 细菌的分类与鉴定细菌的分类与鉴定1、细菌含义的界定、细菌含义的界定三原界中的真细菌三原界中的真细菌原核生物：真细菌和原核生物：真细菌和2、细菌分类学的工作内容、细菌分类学的工作内容分类：依据和进化关系划分分类：依据和进化关系划分鉴定：通过系统测定，确定菌株在类群中的所属关系鉴定：通过系统测定，确定菌株在类群中的所属关系命名：根据国际通用法则给所鉴定的菌株以学名。命名：根据国际通用法则给所鉴定的菌株以学名。真细菌真细菌真核生物真核生物原核生物原核生物第一节第一节 细菌的分类与鉴定细菌的分类与鉴定一、细菌分类的原则一、细菌分类的原则细菌分类系统细菌分类系统界界

2、门门 纲纲 目目 科科 属属 种种基本单位基本单位亚亚 级级亚种亚种第一节第一节 细菌的分类与鉴定细菌的分类与鉴定一、细菌分类的原则一、细菌分类的原则国际命名法则：林奈的双名法国际命名法则：林奈的双名法亚种：亚种：subsp.（subspecies） 变种：变种：var.(variety)学学 名名 = 属属 名名 + 种名种名 + 命名人姓氏命名人姓氏枯草芽孢杆菌：枯草芽孢杆菌： Bacillus subtilis Cohn荧光假单胞菌纤维素亚种：荧光假单胞菌纤维素亚种：Pseudomonas fluorescens subsp. cellulosae亚种亚种形态学形态学生理生化生理生化免疫

3、学免疫学遗传学遗传学第一节第一节 细菌的分类与鉴定细菌的分类与鉴定二、细菌分类鉴定的依据和方法二、细菌分类鉴定的依据和方法分类鉴定依据分类鉴定依据第一节第一节 细菌的分类与鉴定细菌的分类与鉴定二、细菌分类鉴定的依据和方法二、细菌分类鉴定的依据和方法分类鉴定方法分类鉴定方法经典方法经典方法数值分类法数值分类法分子分类法分子分类法（一）经典方法（依据细菌形态、细胞结构、生理生化特性）（一）经典方法（依据细菌形态、细胞结构、生理生化特性）第一节第一节 细菌的分类与鉴定细菌的分类与鉴定二、细菌分类鉴定的依据和方法二、细菌分类鉴定的依据和方法1、细胞的形状、大小、结构和染色反应、细胞的形状、大小、结构和

4、染色反应（1）形状：）形状：细菌的基本形状细菌的基本形状第一节第一节 细菌的分类与鉴定细菌的分类与鉴定二、细菌分类鉴定的依据和方法二、细菌分类鉴定的依据和方法1、细胞的形状、大小、结构和染色反应、细胞的形状、大小、结构和染色反应（1）形状）形状球菌球菌单球菌单球菌双球菌双球菌链球菌链球菌（一）经典方法（依据细菌形态、细胞结构、生理生化特性）（一）经典方法（依据细菌形态、细胞结构、生理生化特性）球菌分裂后的子细胞的连接方式球菌分裂后的子细胞的连接方式八叠球菌八叠球菌四联球菌四联球菌葡萄球菌葡萄球菌第一节第一节 细菌的分类与鉴定细菌的分类与鉴定二、细菌分类鉴定的依据和方法二、细菌分类鉴定的依据和方

5、法1、细胞的形状、大小、结构和染色反应、细胞的形状、大小、结构和染色反应（1）形状）形状球菌球菌（一）经典方法（依据细菌形态、细胞结构、生理生化特性）（一）经典方法（依据细菌形态、细胞结构、生理生化特性）球菌分裂后的子细胞的连接方式球菌分裂后的子细胞的连接方式梭状芽孢杆菌梭状芽孢杆菌短杆菌短杆菌长杆菌长杆菌第一节第一节 细菌的分类与鉴定细菌的分类与鉴定二、细菌分类鉴定的依据和方法二、细菌分类鉴定的依据和方法1、细胞的形状、大小、结构和染色反应、细胞的形状、大小、结构和染色反应（1）形状）形状杆菌杆菌（一）经典方法（依据细菌形态、细胞结构、生理生化特性）（一）经典方法（依据细菌形态、细胞结构、生

6、理生化特性）杆菌的基本形状杆菌的基本形状第一节第一节 细菌的分类与鉴定细菌的分类与鉴定二、细菌分类鉴定的依据和方法二、细菌分类鉴定的依据和方法1、细胞的形状、大小、结构和染色反应、细胞的形状、大小、结构和染色反应（1）形状）形状螺旋菌螺旋菌（一）经典方法（依据细菌形态、细胞结构、生理生化特性）（一）经典方法（依据细菌形态、细胞结构、生理生化特性）螺旋菌螺旋菌弧菌弧菌螺旋体螺旋体第一节第一节 细菌的分类与鉴定细菌的分类与鉴定二、细菌分类鉴定的依据和方法二、细菌分类鉴定的依据和方法1、细胞的形状、大小、结构和染色反应、细胞的形状、大小、结构和染色反应（1）形状）形状细菌的特殊形态细菌的特殊形态（一

7、）经典方法（依据细菌形态、细胞结构、生理生化特性）（一）经典方法（依据细菌形态、细胞结构、生理生化特性）柄细菌柄细菌 肾形菌肾形菌 臂微菌臂微菌 网格硫细菌网格硫细菌 贝日阿托氏菌贝日阿托氏菌(丝状丝状) 具子实体的粘细菌具子实体的粘细菌第一节第一节 细菌的分类与鉴定细菌的分类与鉴定二、细菌分类鉴定的依据和方法二、细菌分类鉴定的依据和方法1、细胞的形状、大小、结构和染色反应、细胞的形状、大小、结构和染色反应（1）形状）形状细菌的异常形态细菌的异常形态（一）经典方法（依据细菌形态、细胞结构、生理生化特性）（一）经典方法（依据细菌形态、细胞结构、生理生化特性）结核杆菌的异常形态结核杆菌的异常形态结

8、核杆菌的正常形态结核杆菌的正常形态第一节第一节 细菌的分类与鉴定细菌的分类与鉴定二、细菌分类鉴定的依据和方法二、细菌分类鉴定的依据和方法1、细胞的形状、大小、结构和染色反应、细胞的形状、大小、结构和染色反应（2）大小）大小（一）经典方法（依据细菌形态、细胞结构、生理生化特性）（一）经典方法（依据细菌形态、细胞结构、生理生化特性）(1)(1)测量：测微尺测量：测微尺(2)(2)长度单位：长度单位： 微米微米(m) (m) (3)(3)表示：表示： 球菌球菌: :直径直径0.5-1.0 0.5-1.0 m 杆菌杆菌: :宽宽( (0.5-1.0 m )长长 螺菌螺菌: :宽、长、螺距宽、长、螺距与

9、细菌鉴定有关的细胞结构：与细菌鉴定有关的细胞结构： 细胞壁细胞壁 芽孢芽孢 荚膜荚膜 鞭毛鞭毛 内含物内含物细胞结构的光学鉴定方法：染色细胞结构的光学鉴定方法：染色 革兰氏染色法革兰氏染色法 芽孢染色法芽孢染色法 荚膜染色法荚膜染色法 鞭毛染色法鞭毛染色法第一节第一节 细菌的分类与鉴定细菌的分类与鉴定二、细菌分类鉴定的依据和方法二、细菌分类鉴定的依据和方法1、细胞的形状、大小、结构和染色反应、细胞的形状、大小、结构和染色反应（3）细菌结构与染色反应）细菌结构与染色反应（一）经典方法（依据细菌形态、细胞结构、生理生化特性）（一）经典方法（依据细菌形态、细胞结构、生理生化特性）第一节第一节 细菌的

10、分类与鉴定细菌的分类与鉴定二、细菌分类鉴定的依据和方法二、细菌分类鉴定的依据和方法1、细胞的形状、大小、结构和染色反应、细胞的形状、大小、结构和染色反应（3）细菌结构与染色反应）细菌结构与染色反应（一）经典方法（依据细菌形态、细胞结构、生理生化特性）（一）经典方法（依据细菌形态、细胞结构、生理生化特性）简简 单单 染染 色色 法法第一节第一节 细菌的分类与鉴定细菌的分类与鉴定二、细菌分类鉴定的依据和方法二、细菌分类鉴定的依据和方法1、细胞的形状、大小、结构和染色反应、细胞的形状、大小、结构和染色反应（3）细菌结构与染色反应）细菌结构与染色反应（一）经典方法（依据细菌形态、细胞结构、生理生化特性

11、）（一）经典方法（依据细菌形态、细胞结构、生理生化特性） 背景着色，菌体不着色，多用背景着色，菌体不着色，多用于荚膜的观察。于荚膜的观察。背背 景景 染染 色色 法法第一节第一节 细菌的分类与鉴定细菌的分类与鉴定二、细菌分类鉴定的依据和方法二、细菌分类鉴定的依据和方法1、细胞的形状、大小、结构和染色反应、细胞的形状、大小、结构和染色反应（3）细菌结构与染色反应）细菌结构与染色反应（一）经典方法（依据细菌形态、细胞结构、生理生化特性）（一）经典方法（依据细菌形态、细胞结构、生理生化特性）C.GramC.Gram 丹麦医生丹麦医生步骤：步骤： 涂片固定；涂片固定； 结晶紫初染结晶紫初染1min1m

12、in； 碘液媒染碘液媒染1min1min； 95%95%乙醇脱色乙醇脱色0.5min0.5min； 番红复染番红复染2min2min。 结果结果: : 阳性菌阳性菌紫色；紫色； 阴性菌阴性菌红色。红色。革革 兰兰 氏氏 染染 色色 法法菌落特征：大小、形状、隆起形状、边缘和表菌落特征：大小、形状、隆起形状、边缘和表面状况、颜色、黏度、硬度、透明度等。（教面状况、颜色、黏度、硬度、透明度等。（教材材P12图图1-11）第一节第一节 细菌的分类与鉴定细菌的分类与鉴定二、细菌分类鉴定的依据和方法二、细菌分类鉴定的依据和方法2、细胞的群体形态（菌落形态、斜面菌苔、液体培养形态）、细胞的群体形态（菌落形

13、态、斜面菌苔、液体培养形态）（1）菌落：微生物单细胞在平板培养基上生长繁殖，形成肉眼能看到的，具有一定形态）菌落：微生物单细胞在平板培养基上生长繁殖，形成肉眼能看到的，具有一定形态特征的群体。特征的群体。（一）经典方法（依据细菌形态、细胞结构、生理生化特性）（一）经典方法（依据细菌形态、细胞结构、生理生化特性）2、细胞的群体形态（菌落形态、斜面菌苔、液体培养形态）、细胞的群体形态（菌落形态、斜面菌苔、液体培养形态） （2）菌苔：在斜面培养基上划线接种，培养）菌苔：在斜面培养基上划线接种，培养3-5天形成的培养物。天形成的培养物。第一节第一节 细菌的分类与鉴定细菌的分类与鉴定二、细菌分类鉴定的依

14、据和方法二、细菌分类鉴定的依据和方法（一）经典方法（依据细菌形态、细胞结构、生理生化特性）（一）经典方法（依据细菌形态、细胞结构、生理生化特性）菌苔特征：菌苔特征：隆起形状、表面形状、表面光泽、隆起形状、表面形状、表面光泽、质地、颜色等。质地、颜色等。2、细胞的群体形态（菌落形态、斜面菌苔、液体培养形态）、细胞的群体形态（菌落形态、斜面菌苔、液体培养形态） （2）液体培养：培养）液体培养：培养1-3天后，观察液体培养基表面生长状态天后，观察液体培养基表面生长状态第一节第一节 细菌的分类与鉴定细菌的分类与鉴定二、细菌分类鉴定的依据和方法二、细菌分类鉴定的依据和方法（一）经典方法（依据细菌形态、细

15、胞结构、生理生化特性）（一）经典方法（依据细菌形态、细胞结构、生理生化特性）培养特征：混浊程度，沉淀形态，有无气泡培养特征：混浊程度，沉淀形态，有无气泡、颜色等。、颜色等。反映微生物与氧气的关系反映微生物与氧气的关系常用的细菌鉴定的生化试验常用的细菌鉴定的生化试验 氧化酶氧化酶 接触酶接触酶 葡萄糖氧化葡萄糖氧化 糖发酵糖发酵3、生理生化反应、生理生化反应第一节第一节 细菌的分类与鉴定细菌的分类与鉴定二、细菌分类鉴定的依据和方法二、细菌分类鉴定的依据和方法（一）经典方法（依据细菌形态、细胞结构、生理生化特性）（一）经典方法（依据细菌形态、细胞结构、生理生化特性）微生物的许多微生物的许多科、属科

16、、属的划分必须依据生理生化性质的分析的划分必须依据生理生化性质的分析4、细菌的生态条件、细菌的生态条件第一节第一节 细菌的分类与鉴定细菌的分类与鉴定二、细菌分类鉴定的依据和方法二、细菌分类鉴定的依据和方法（一）经典方法（依据细菌形态、细胞结构、生理生化特性）（一）经典方法（依据细菌形态、细胞结构、生理生化特性）温度温度 pH O2等等不同微生物对生态条件的需求有差异，不同微生物对生态条件的需求有差异，这种差异也是分类鉴定的重要依据。这种差异也是分类鉴定的重要依据。第一节第一节 细菌的分类与鉴定细菌的分类与鉴定二、细菌分类鉴定的依据和方法二、细菌分类鉴定的依据和方法（二）细菌的数值分类法（始于（

17、二）细菌的数值分类法（始于20世纪世纪50年代末年代末 ） 数值分类法与传统方法的区别：数值分类法与传统方法的区别： 采用更多的分类特征，并且各特征不分主次，同等对待。采用更多的分类特征，并且各特征不分主次，同等对待。 用数理统计的方法处理细菌的各种特征，求出相似值，根据相似值大小决定细菌在分类学用数理统计的方法处理细菌的各种特征，求出相似值，根据相似值大小决定细菌在分类学中的关系，并进行类群的划分。中的关系，并进行类群的划分。第一节第一节 细菌的分类与鉴定细菌的分类与鉴定二、细菌分类鉴定的依据和方法二、细菌分类鉴定的依据和方法（三）分子分类法（三）分子分类法分类的依据：遗传特征（背景知识点：

18、教材分类的依据：遗传特征（背景知识点：教材P45）1、G+C百分比的测定百分比的测定原原 理理： G+CG+C+A+T100%G+C百分比值百分比值=A-腺嘌呤腺嘌呤T-胸腺嘧啶胸腺嘧啶G-鸟嘌呤鸟嘌呤C-胞嘧啶胞嘧啶 （2）不同细菌）不同细菌G+C百分比值的变化幅度较大（百分比值的变化幅度较大（27-75%）（1）同种细菌）同种细菌DNA中的碱基对的顺序、数量和比例稳定。中的碱基对的顺序、数量和比例稳定。2、核酸杂交、核酸杂交第一节第一节 细菌的分类与鉴定细菌的分类与鉴定二、细菌分类鉴定的依据和方法二、细菌分类鉴定的依据和方法（三）分子分类法（三）分子分类法基本原理：基本原理： 双链双链DN

19、A加热解链成为单加热解链成为单链；链；恢复温度后恢复温度后DNA单链互单链互补形成稳定的双链补形成稳定的双链3、16S rRNA碱基测序（碱基测序（80%的的rRNA） 原原 理：根据不同原核生物理：根据不同原核生物16S rRNA碱基序列的相似性比较不同生物间的进化关系。碱基序列的相似性比较不同生物间的进化关系。第一节第一节 细菌的分类与鉴定细菌的分类与鉴定二、细菌分类鉴定的依据和方法二、细菌分类鉴定的依据和方法（三）分子分类法（三）分子分类法第一节第一节 细菌的分类与鉴定细菌的分类与鉴定三、生物的分类系统三、生物的分类系统（一）两个生物分类系统（一）两个生物分类系统1、生物的五界系统：、生

20、物的五界系统： 惠特克，1969年；动物界动物界植物界植物界原生生物界原生生物界真菌界真菌界原核生物界原核生物界2、三原界（三域）系统：沃斯，、三原界（三域）系统：沃斯，1978根据生物的16SrRNA碱基序列，对生物进行划分。真细菌真细菌古细菌古细菌真核生物真核生物第一节第一节 细菌的分类与鉴定细菌的分类与鉴定三、生物的分类系统三、生物的分类系统（一）两个生物分类系统（一）两个生物分类系统影响较大的两部著作：影响较大的两部著作：第一节第一节 细菌的分类与鉴定细菌的分类与鉴定三、生物的分类系统三、生物的分类系统（二）细菌的分类系统（二）细菌的分类系统1、伯杰氏细菌鉴定手册伯杰氏细菌鉴定手册，1

21、994年，第九版年，第九版特点：吸纳了与核糖体特点：吸纳了与核糖体RNA测序有关概念，并结合常规分类信息。测序有关概念，并结合常规分类信息。特点：以细菌形态、生理类型为依据，参考了系统发育关系特点：以细菌形态、生理类型为依据，参考了系统发育关系2、伯杰氏系统细菌学手册伯杰氏系统细菌学手册，第，第2版出版中版出版中第二节第二节 真细菌真细菌1、革兰氏阴性菌、革兰氏阴性菌2、革兰氏阳性菌、革兰氏阳性菌3、放线菌、放线菌真细菌是人类研究得最多的一类原核生物。真细菌是人类研究得最多的一类原核生物。螺旋体螺旋体球菌球菌杆菌杆菌螺菌螺菌需氧需氧兼性兼性厌氧厌氧球菌球菌乳酸菌乳酸菌杆菌（有芽孢、无芽孢）杆菌

22、（有芽孢、无芽孢）假丝状杆菌假丝状杆菌按形态及与氧按形态及与氧的关系分的关系分第二节第二节 真细菌真细菌一、革兰氏阴性菌一、革兰氏阴性菌（一）需氧性杆菌和球菌（一）需氧性杆菌和球菌（二）需氧性螺菌和弯曲杆菌（二）需氧性螺菌和弯曲杆菌 （三）兼性厌氧细菌（三）兼性厌氧细菌按形态、鞭毛及氧化酶反应分按形态、鞭毛及氧化酶反应分肠杆菌科肠杆菌科弧菌科弧菌科巴斯德氏菌科巴斯德氏菌科沙门氏菌属沙门氏菌属志贺氏菌属志贺氏菌属大肠杆菌属大肠杆菌属动物肠道的病原菌动物肠道的病原菌饮水卫生标准的指标菌饮水卫生标准的指标菌分子遗传学研究的生物材料分子遗传学研究的生物材料第二节第二节 真细菌真细菌一、革兰氏阴性菌一、

23、革兰氏阴性菌第二节第二节 真细菌真细菌一、革兰氏阴性菌一、革兰氏阴性菌（四）蓝细菌（蓝（四）蓝细菌（蓝 藻藻,教材教材P66） 形状：球状、杆状，单细胞或多细胞连接的丝状。形状：球状、杆状，单细胞或多细胞连接的丝状。大小：直径范围，大小：直径范围，0.560m, 大多大多3-10m。1、形态大小：、形态大小：链杆状丝状聚合体球状（正在分裂）第二节第二节 真细菌真细菌一、革兰氏阴性菌一、革兰氏阴性菌1、形态大小：、形态大小：（四）蓝细菌（蓝（四）蓝细菌（蓝 藻藻,教材教材P66）-胡萝卜素胡萝卜素藻胆蛋白藻胆蛋白两种兰色素：红光下含量高两种兰色素：红光下含量高一种红色素：绿光下含量高一种红色素：

24、绿光下含量高有效地利用光源有效地利用光源 2、蓝细菌细胞组成特点、蓝细菌细胞组成特点气泡：存在于细胞质中。气泡：存在于细胞质中。 功能：利于菌体漂浮水面进行光合作用功能：利于菌体漂浮水面进行光合作用第二节第二节 真细菌真细菌一、革兰氏阴性菌一、革兰氏阴性菌（四）蓝细菌（四）蓝细菌(1) 进行放氧光合作用进行放氧光合作用(有氧条件下有氧条件下)3、蓝细菌的主要生理特点、蓝细菌的主要生理特点第二节第二节 真细菌真细菌一、革兰氏阴性菌一、革兰氏阴性菌(2)部分具有固部分具有固N能力（热带地区、水稻田）能力（热带地区、水稻田）异形胞异形胞（四）蓝细菌（四）蓝细菌4、蓝细菌代表类群、蓝细菌代表类群(教材

25、教材P67)代表类群：铜色微囊藻属代表类群：铜色微囊藻属 曲鱼腥藻属曲鱼腥藻属 大颤藻属大颤藻属第二节第二节 真细菌真细菌一、革兰氏阴性菌一、革兰氏阴性菌水体常见水体常见第二节第二节 真细菌真细菌二、革兰氏阳性菌二、革兰氏阳性菌（三）革兰氏阳性杆菌（三）革兰氏阳性杆菌 芽孢杆菌：芽孢杆菌属和梭菌属芽孢杆菌：芽孢杆菌属和梭菌属 无芽孢杆菌无芽孢杆菌需氧、兼性厌氧菌需氧、兼性厌氧菌专性厌氧菌专性厌氧菌（一）革兰氏阳性球菌（一）革兰氏阳性球菌 子细胞聚集排列状态、呼吸类型子细胞聚集排列状态、呼吸类型（二）乳酸细菌（二）乳酸细菌 代谢特征：发酵产物为乳酸代谢特征：发酵产物为乳酸第二节第二节 真细菌真细菌三、放线菌三、放线菌 介于细菌与丝状真菌之间而又接近于细菌的一类多核单细胞介于细菌与丝状真菌之间而又接近于细菌的一类多核单细胞的丝状原核生物。的丝状原核生物。细胞结构细胞结构: 无细胞器无细胞器,无核膜无核膜形态：无隔菌丝体形态：无隔菌丝体细胞组分：细胞壁含磷壁酸细胞组分：细胞壁含磷壁酸基本特征基本特征（一）放线菌的形态结构（一）放线菌的形态结构第二节第二节 真细菌真细菌三、放线菌三、放线菌依据分布和功能分类依据分布和功能分类基内菌丝基内菌丝气生菌丝气生菌丝孢子丝孢子丝0.2-0.8m1-1.4m不同类型的孢子丝不同类型的孢子丝灰色链霉菌的直形孢子链灰色链霉菌的直形孢子链玫瑰花链霉菌能登亚