原核微生物分类和代表

第一章原核生物

TheProkaryotes

（分类方法及主要代表类群）原核生物包括真细菌和古细菌两大类现在是1页\一共有152页\编辑于星期二目的要求通过本章学习，要求掌握：1、真细菌、放线菌、蓝细菌、古生菌的形态特点及各类群代表微生物的主要特点及应用价值。2、原核微生物分类，命名的基本知识。重点：原核微生物的分类依据及代表种类的特征。难点：代表原核微生物的拉丁学名和主要特点。现在是2页\一共有152页\编辑于星期二Outline细菌的分类和鉴定细菌：Bacteria放线菌：Actinomycetes蓝细菌：Cyanobacteria古细菌：Archaeobacteria现在是3页\一共有152页\编辑于星期二原核微生物的分类现在是4页\一共有152页\编辑于星期二分类的目的(1)为了研究工作，生产应用，便于查找。(2)了解生物进化途径。(3)了解各生物间的亲缘关系。现在是5页\一共有152页\编辑于星期二1753年，瑞典人林奈（CarlvpmLinne）提出两界分类系统。

植物界和动物界

1969年，惠特克（R.H.Whittaker）提出五界系统

原核生物界：细菌、放线菌、蓝细菌原生生物界：原生动物、单细胞藻类真菌界：真菌、酵母植物界动物界生物的分类系统现在是6页\一共有152页\编辑于星期二70年代后期，沃斯(Wose1978)根据核糖体结构、16SrRNA的碱基序列将生物划分为3个域(domain)或原界古细菌原界：由甲烷菌、嗜盐菌、嗜热菌等真细菌原界：除古细菌外其它原核生物真核生物原界：原生生物、真菌、动物、植物现在是7页\一共有152页\编辑于星期二现在是8页\一共有152页\编辑于星期二原核生物的分类系统当前比较有权威的分类系统有三个：前苏联克拉西尼柯夫系统法国的普雷沃系统美国的伯杰氏系统现在是9页\一共有152页\编辑于星期二第1版：1984年四卷第2版：2000年五卷纳入研究核糖体RNA测序的结果，分古细菌、真细菌两个界共31个部分美国微生物学会组织编写《伯杰氏细菌鉴定手册》（Bergey’sManualofDeterminativeBacteriology）1923年第1版1974年第8版：将微生物分成十九个部分1994年第9版：以细菌形态和生理类型为依据，结合系统发育知识，将细菌分为35个群，4个大类：具细胞壁的革兰氏阴性细菌具细胞壁的革兰氏阳性细菌无细胞壁的真细菌古细菌《伯杰氏系统细菌学手册》现在是10页\一共有152页\编辑于星期二《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)1957年第七版后，由于越来越广泛地吸收了国际上细菌分类学家参加编写(如1974年第八版，撰稿人多达130多位，涉及15个国家；现行版本撰稿人多达300多人，涉及近20个国家)，所以它的近代版本反映了出版年代细菌分类学的最新成果，因而逐渐确立了在国际上对细菌进行全面分类的权威地位。现在是11页\一共有152页\编辑于星期二《伯杰氏系统细菌学手册》(Bergey’sManualofSystematicBacteriology)伯杰氏手册是目前进行细菌分类、鉴定的最重要依据，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。（20世纪80年代末期）《伯杰氏鉴定细菌学手册》(Bergey’sManualofDeterminativeBacteriology)现在是12页\一共有152页\编辑于星期二伯杰氏系统简介

《伯杰氏细菌鉴定手册(第九版)》将原核微生物分为35群，归纳为四大类(或四个门)：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

现在是13页\一共有152页\编辑于星期二《伯杰氏系统细菌学手册》第二版将原核生物分为古细菌和真细菌2个界，下设25门，39纲，89目，207科，包括852属，5000余种，分为五卷本出版。现在是14页\一共有152页\编辑于星期二原核生物的分类和鉴定细菌分类学包括三个方面：分类（classification）：根据各种细菌的相似性进化关系将其分为类群，排放在适当的单元中鉴定（identification）：是分类的操作过程，经过一系列测定来确定所研究的菌株属于哪个类群命名(nomenclature)：根据命名的国际法规对所鉴定的菌株给以科学名称现在是15页\一共有152页\编辑于星期二原核生物的分类单位原核生物的分类等级原核生物界(Kingdom)、门(Phylum)、纲(Class)、目(Order)、科(Family)、属(Genus)、种(Species)。种的概念种是分类的基本单位，是表型特征和包括DNA和16SrRNA在内的基因序列特征高度相似的菌株群，且和其它类群又有明显的差别。现在是16页\一共有152页\编辑于星期二这些词尾是:目的词尾ales亚目的词尾ineae科的词尾aceae亚科的词尾oideae族的词尾eae亚族的词尾inae属、种没有共同的词尾原核微生物的分类学名使用拉丁文，分类单位的拉丁名称，有些级别的词尾是比较固定的。现在是17页\一共有152页\编辑于星期二一个微生物的种具有如下特征1.形态、生理特征相同。2.有共同的起源。3.是分类的基本单位，也是进化的单位。4.是繁殖的单位，同种才能产生后代，不同的种不能产生后代。5.种有遗传的稳定性，同时也存在变异性。种与其它分类级的区别在于:1.它是繁殖的基本单位。2.它是分类的基本单位。现在是18页\一共有152页\编辑于星期二菌种命名原则按《国际细菌命名法则》命名，该方法采用的是林奈在1753年提出的双命名法

学名：属名+种名加词（斜体表示）属名：拉丁文或希腊文，名词，单数，第一个字母大写，描述微生物的一般的和主要的特征

种名加词：拉丁文或希腊文，形容词，字母小写,描述该菌具体的、次要的特征,并在学名之后写出命名人的姓氏

现在是19页\一共有152页\编辑于星期二例如:BacillusthuringiensisBerliner1915属名种名定名人定名时间如果泛指某一属的微生物，或某菌种，知其属但种名未定，可用“sp”“spp”作加词如Bacillussp：一个尚未定名的芽胞杆菌

Bacillusspp：泛指芽胞杆菌属的菌种现在是20页\一共有152页\编辑于星期二种以下分类亚种（subspecies,subsp.）：指某一明显而稳定的特征与模式种不同的种，例：蜡状芽胞杆菌的蕈状亚种：

Bacilluscereussubsp.Mycoides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，可细分不同的型，如：依据抗原特征的不同可分为不同的血清型变种（Variety,Var.）：现一般不使用枯草芽胞杆菌墨色变种：Bacillussubtilisvar.niger现在是21页\一共有152页\编辑于星期二！！！同一菌种在一篇文章中首次出现时写全称，第二次出现时，属名可缩写：Escherichiacoli缩写为E.coli现在是22页\一共有152页\编辑于星期二当某一菌株被鉴定为一个新种或新的亚种时，该菌株就应指定为该种或该亚种的模式菌株；如果有几个菌株同时被鉴定为一个新种，同指定其中一个具代表性的菌株用为模式菌株模式概念根据命名法规要求，正式命名的分类单元应指定一个命名模式作为该分类单元的命名的依据种和亚种指定为模式菌株（typestrain）

亚属和属指定为模式种（typespecies）

属以上至目级分类单元指定模式属（typegenus）现在是23页\一共有152页\编辑于星期二若老的标准菌株丢失、死亡或发生了变异，必须再找一个与其相同的菌株来代替，并被国际上公认一个微生物新种的建立必须在IJSB(InternationalJournalofSystematicBacteriology)(国际系统细菌学杂志)上发表。然后被添加在《细菌名称批准目录》中。这时方可被全世界所公认。新种的标准菌株要送交“世界菌种保藏联合会”(WFCC),并存入微生物资源中心(MicrobiologicalResourcesCenter)(MIRCEN)。细菌名称发表的优先权为1980年1月1日,即《细菌名称批准目录》中，没有的1980年1月1日以后谁先发表属于谁。现在是24页\一共有152页\编辑于星期二分类中的几个概念菌株（strain）：由一个独立的单细胞繁殖形成的微生物纯种群体，将使用较广泛某菌的菌株名称加在菌种学名之后，可任意取名，例：华癸中生根瘤菌7653R菌株：

Mesorhizobiumhuakuii7653R培养物：是指一定时间一定空间内微生物的细胞群或生长物。如果某一培养物是由单一微生物细胞繁殖产生的，就称之为该微生物的纯培养物（pureculture）群（population）：在自然界中有些微生物的种类其特征介于两个种之间，彼此不易严格区分，于是我们就把这两个种和介于它们中间的一些微生物统称为一个“群”。例大肠杆菌群就是大肠杆菌和产气杆菌及其中间类型微生物的统称现在是25页\一共有152页\编辑于星期二原核生物分类鉴定的依据和方法生物分类和鉴定的依据高等动物：外部形态、内部解剖结构种子植物：生殖器官特征；花、果实微生物：个体形态、群体形态、生理生化、免疫、遗传等微生物形体小、类型多、易变异，使其分类、鉴定远较其它生物复杂现在是26页\一共有152页\编辑于星期二(1)形态(2)大小:菌体宽×长或者直径大小(3)细胞排列方式(4)G染色反应:G+、G-、G不定(5)细胞内含物:聚β-羟基丁酸、异染粒、硫粒等(6)鞭毛与运动性(7)荚膜有无(8)芽胞(9)发育过程中的形态变化(10)特殊构造(一)形态特征现在是27页\一共有152页\编辑于星期二细菌的基本形态有球状、杆状、螺旋状细菌的形态现在是28页\一共有152页\编辑于星期二球菌细胞分裂后常呈一定的空间排列形式，这些排列方式在分类上有一定的意义，根据细胞分裂后细胞的排列方式球菌又分为：单球菌:尿素微球菌（Micrococcusureae）双球菌:肺炎双球菌(Diplococcuspneumoniae)四联球菌:四联微球菌(Micrococcustetregenus)八叠球菌:尿素八叠球菌(Sarcinaureae)链球菌：乳酸链球菌(Streptococcuslactis)葡萄球菌:金黄色葡萄球菌(Staphylococcusaureus)球菌(coccus)现在是29页\一共有152页\编辑于星期二细胞分裂后的排方式不同现在是30页\一共有152页\编辑于星期二(1)单球菌分裂后的细胞分散而单独存在的球菌.如尿素微球菌(Micrococcusureae)单球菌现在是31页\一共有152页\编辑于星期二(2)双球菌分裂后两个球菌成对排列的为双球菌.如肺炎双球菌(Diplococcuspneumoniae)双球菌现在是32页\一共有152页\编辑于星期二(3)链球菌分裂是沿一个平面进行，分裂后细胞排列成链状.如乳链球菌（Streptococcuslactis）链球菌现在是33页\一共有152页\编辑于星期二(4)四联球菌分裂是沿两个相垂直的平面进行，分裂，分裂后每四个细胞在一起呈田字形.如四联微球菌（Micrococcustetragenus）四联球菌现在是34页\一共有152页\编辑于星期二(5)八叠球菌按三个互相垂直的平面进行分裂后，每八个球菌在一起成立方体形.如藤黄八叠球菌（Sarcinaureae)八叠球菌现在是35页\一共有152页\编辑于星期二(6)葡萄球菌分裂面不规则，多个球菌聚在一起，像一串串葡萄。如金黄色葡萄球菌（Staphylococcusaureus)葡萄球菌现在是36页\一共有152页\编辑于星期二现在是37页\一共有152页\编辑于星期二杆菌(rod)杆菌的细胞呈杆状或圆柱状。粗短、细长、两端平截、略尖、半圆。杆菌分裂面只有一个。杆菌是细菌中种类最多的一群细菌,生产中所应用的细菌也大多是杆菌。现在是38页\一共有152页\编辑于星期二SinglebacillusDiplobacillistreptobacilliCoccobacillus杆菌又分为长杆状、短杆状、双杆菌和链杆菌现在是39页\一共有152页\编辑于星期二短杆菌长杆菌梭状芽孢杆菌现在是40页\一共有152页\编辑于星期二杆菌细胞两端的形态特征现在是41页\一共有152页\编辑于星期二现在是42页\一共有152页\编辑于星期二螺旋菌(spiral-shapedbacteria)菌体呈螺旋状的原核生物，根据螺旋的数目分为螺旋菌与弧菌。菌体弯曲不足一圈的叫弧菌如霍乱弧菌(Vibrio

cholerae)菌体弯曲一圈以上的叫螺旋菌，这两菌的差别在于前者一端生丛生鞭毛，后者两端都生鞭毛。现在是43页\一共有152页\编辑于星期二螺旋菌分为弧状和螺旋状弧状螺旋状现在是44页\一共有152页\编辑于星期二柄细菌、肾形菌、臂微菌、网格硫细菌、贝日阿托氏菌(丝状)、具有子实体的粘细菌、三角形、方形等特殊形态的细菌。细菌的特殊形态球状、杆状和螺旋状是细菌的三种基本形态，此外还有些细菌的形态比较特殊现在是45页\一共有152页\编辑于星期二

细菌的特殊形态现在是46页\一共有152页\编辑于星期二细菌个体形态与环境条件当环境条件不适合某细菌生长时，会导致细菌产生异常形态。例如：巴氏醋杆菌(Acetobacterpasteurium)当培养温度改变时，菌体会由短杆状变为纺锤状、丝状或链锁状。现在是47页\一共有152页\编辑于星期二培养时间、培养温度、培养基成分、浓度、pH值等环境条件对细菌形态都有明显的影响。影响细菌形态的因素处于幼龄阶段和生长条件适宜时，细菌形态正常、整齐，表现出特定的形态。在较老培养物中，或不正常条件下，细胞常出现异常形态，尤其是杆菌，有的细胞膨大，有的出现梨形，有的产生分枝，有时菌体显著伸长以至呈丝状等异常形态。若将它们转移到新鲜培养基中或适宜的培养条件下又可恢复原来的形态！！现在是48页\一共有152页\编辑于星期二采用μm为单位：

球形：用直径表示，0.5~1μm杆菌：宽0.5~1μm,长为宽的确1至几倍,用宽X长表示

螺菌：宽、长、螺距Cm=10-2metermm=10-3meterμm=10-6meternm=10-9meter细菌的大小大部分的细菌的大小都处在一定的范围内：

直径：0.2~2.0μm长度：2to~8μm现在是49页\一共有152页\编辑于星期二现在是50页\一共有152页\编辑于星期二细菌的大小受培养时间的影响，通常幼龄菌体比老菌体要大，也受测定方法的影响，测活菌的大小要比测染色涂片的大小大1/3-1/4。现在是51页\一共有152页\编辑于星期二细菌的繁殖同形分裂：两个子细胞大小一样，大多数细菌如此异形分裂：如柄细菌多次分裂：如蛭弧菌裂殖芽殖：如生丝微菌劈裂：如节杆菌，分裂后成V形现在是52页\一共有152页\编辑于星期二细菌的运动有鞭毛的细菌借助于鞭毛以折线方式运动，从而对光或化学物质表质表现出趋光性或趋化性。鞭毛以旋转方式推动菌体高速前进螺旋体（spirochaeta）在细胞壁与膜之间有上百根纤维状轴丝，通过轴丝的收缩可发生颠动、滚动或蛇形前进粘细菌（Myxobacteria）、食纤维细菌（Cytophyga）和某些蓝细菌则通过向体外分泌的粘液在固体基质表面滑行现在是53页\一共有152页\编辑于星期二(二)细菌的培养特征或群体形态细菌形体微小，肉眼看不见，但在营养基质中，形成群体的的团块是肉眼可见的，这种群体形态有一定的稳定性和专一性。培养性状包括：菌落形态、菌苔特征、液体培养特征在描述上述培养特征时，注意培养基的选择，培养基不一样，菌落特征会有变化。菌落特征在原核微生物的分类中不起决定作用，只作参考现在是54页\一共有152页\编辑于星期二菌落（colony）：在固体培养基上，由一个或少数个细菌繁殖的后代集聚在一起形成肉眼可见的形态。如果菌落是由1个单细胞发展而来的，则它就是1个纯种细胞群或克隆(clone)现在是55页\一共有152页\编辑于星期二菌落形态可作为分类鉴定的依据，包括：形态、大小、隆起度、边缘、颜色、粘度、透明度等现在是56页\一共有152页\编辑于星期二平板菌落的描述形状:菌落的外观形状隆起度:菌落切面形态表面形态:菌落表面形态、光滑、粗糙、粉状等边缘:菌落周边形状光泽:指表面有无光泽,有荚膜的菌落(称S型)表面有光泽。无荚膜的菌落(称R型)表面无光泽质地:指粘性、脆性等颜色:包括正反面颜色、即气生菌丝及基内菌丝颜色透明度:透明、半透明、不透明现在是57页\一共有152页\编辑于星期二表面菌落：生长在固体培养基表面的菌落深层菌落：生长在固体培养基里面的菌落底层菌落:生长在固体培养基底部的菌落菌落与菌苔特征发生异样情况，表明该菌种受杂菌污染或发生变异，应分离纯化。现在是58页\一共有152页\编辑于星期二细菌的菌落特征湿润、较光滑、较透明、较粘稠、易挑取、质地均匀以及菌落正反面或边缘与中央部位的颜色一致等。现在是59页\一共有152页\编辑于星期二由于菌落就是微生物的巨大群体，因此，个体细胞形态上的种种差别，必然会极其密切地反映在菌落的形态上这对产鞭毛、荚膜和芽胞的种类尤为明显现在是60页\一共有152页\编辑于星期二对无鞭毛、不能运动的细菌尤其是各种球菌来说，随着菌落中个体数目的剧增，只能依靠“硬挤”的方式来扩大菌落的体积和面积。因而就形成了较小、较厚及边缘极其圆整的菌落。对长有鞭毛的细菌来说，其菌落就有大而扁平、形态不规则和边缘多缺刻的特征。运动能力强的细菌还会出现树根状甚至能移动的菌落。前者如蕈状芽孢杆菌，后者如普通变形杆菌。现在是61页\一共有152页\编辑于星期二有荚膜的细菌，其菌落往往十分光滑，并呈透明的蛋清状，形状较大。产芽胞的细菌，因其芽胞引起的折光率变化而使菌落的外形变得很不透明或有“干燥”之感，并因其细胞分裂后常连成长链状而引起菌落表面粗糙、有褶皱感，再加上它们一般都有周生鞭毛，因此产生了既粗糙、多褶、不透明，外形及边缘不规则特征的独特菌落。这类个体（细胞）形态与群体（菌落）形态间的相关性规律，对进行许多微生物学实验和研究工作有一定参考价值。现在是62页\一共有152页\编辑于星期二菌苔(lawn)：大量微生物接种在固体培养基上繁殖的后代集聚在一起形成的形态现在是63页\一共有152页\编辑于星期二明胶、琼脂穿刺培养形成的液化区、生长区的群体形态液体培养时的群体形态除菌落或菌苔作为群体形态的鉴定特征外，还有：现在是64页\一共有152页\编辑于星期二半固体琼脂穿刺---加少量琼脂制成半固体培养基，穿刺接种，培养后观察细菌沿穿刺接种部位的生长状况。如为不运动细菌只沿穿刺部位生长，能运动的细菌则向穿刺线四周扩散生长。液体培养---培养1～3天观察，有液面生长状况（如膜、环）、混浊程度、沉淀形态、有无气泡等明胶穿刺---明胶培养基中穿刺接种，经培养，观察明胶水解液化状况。凡能产生溶解区的，表明该菌能形成明胶水解酶。溶解区的形状也因菌种不同而异。现在是65页\一共有152页\编辑于星期二(1)对O2：好气、嫌气、兼嫌气(2)C素营养(3)N素营养(4)代谢产物及分泌物(三)生理特征现在是66页\一共有152页\编辑于星期二(1)、对pH的要求(2)、对温度的要求(3)、海水、淡水(4)、动、植物体表、体内(5)、腐生、寄生生态特征只作分类参考不作分类依据(四)生态特征现在是67页\一共有152页\编辑于星期二(五)细胞的化学组分DNA中G+C含量细胞壁的组分脂类4.红外线吸收光谱现在是68页\一共有152页\编辑于星期二

1.DNA中G+C含量

DNA由A.T.G.C四种碱基组成,不同的原微生物,其DNA中的G+C的百分含量不一样，现在把它作为原核生物的重要分类依据。同种不同菌株G+Cmol%差异应在4-5%以下。同属不同种的G+Cmol%差异应小于10-15%，通常小于10%。G+C%的测定方法:测定DNA的解链温度(或Tm测定法)现在是69页\一共有152页\编辑于星期二放线菌是G+菌，它的细胞壁的构造与G+细菌一样，壁含有肽聚糖、磷壁酸、多糖等大分子。

不同的放线菌，其壁中肽聚糖分子结构中的aa有差异，有人分析了600多株放线菌以后，将这些菌细胞壁肽聚糖分子中的aa归纳为9个类型。以此作为放线菌分属的标准。放线菌的分属除了利用上面aa的九个类型外，还结合全细胞糖型作为分属的指标2.细胞壁的组分现在是70页\一共有152页\编辑于星期二DNA－DNA杂交通过测定两菌株DNA的碱基顺序的相似性(同源性)，来判断两菌株的亲缘关系。同源性＞60%为同一个种同源性＞70%为同一个亚种同源性20-60%为同属不同种DNA-rRNA杂交rRNA具有很强的保守性，当DNA－DNA杂交率很低时，利用DNA-rRNA杂交仍可出现很高的杂交率核酸探针：核酸探针是用标记DNA检测未知DNA是否与其互补。核酸探针杂交方法有菌落原位杂交、斑点杂交(dot-blotting)和印迹杂交（Southernblotting）等。(六)核酸杂交现在是71页\一共有152页\编辑于星期二

在免疫学中，细菌细胞表面物质可分为三种抗原:

鞭毛抗原(H抗原)表面抗原(如K抗原)胞壁抗原(O抗原)

一些原核微生物种以下的划分可根据它们某种抗原性的差异，区分为不同血清型或菌株。(七)血清学反应现在是72页\一共有152页\编辑于星期二原核微生物的分类方法以形态生理特征为主的传统分类法(经典分类法)数值分类法化学分类法遗传分类法现在是73页\一共有152页\编辑于星期二（一）传统分类方法又叫经典分类法，有以下分类依据：个体形态：细胞的形态、大小、结构和染色反应群体形态：在固体琼脂平板上的菌落形态、斜面菌苔特征服、液体培养特征生理生化反应：氧化酶、糖发酵、葡萄糖氧化、接触酶、乙酰甲基甲醇实验（V.P.）、明胶液化、淀粉水解等免疫反应血清学鉴定噬菌体分型现在是74页\一共有152页\编辑于星期二数值分类法（numericaltaxonomy）又称聚类分类法或安德生法选择菌株和待测菌株性状编码相似性计算进行簇群分析分类结果的表示数值分类法是把一切性状等同看待（二）数值分类法现在是75页\一共有152页\编辑于星期二细胞壁的组成脂质：为细胞膜的主要成分异戊烯醌：存在于细胞膜，在电子传递和氧化磷酸化过程中起重要作用。蓝细菌含叶绿醌和质体醌；G+细菌主要含甲基萘醌；厌氧细菌主要含泛醌；兼性细菌二者均有蛋白质：氨基酸序列的不同直接反应mRNA的序列。（三）化学分类法现在是76页\一共有152页\编辑于星期二遗传分类法又叫分子分类法。六十年代以后，由于分子生物学的发展，原核微生物的分类把以表型特征为主的分类学开始深入到以基因型为主的分类。遗传分类法的特点：主要是从遗传学角度评价微生物间的亲缘关系。以GC含量和不同来源的DNA之间碱基顺序的类似程度及同源性为依据，排列出一个个分类群。（四）遗传分类法现在是77页\一共有152页\编辑于星期二G+C摩尔百分比测定核酸杂交：DNA与DNA杂交；DNA与rRNA杂交16SrRNA碱基测序：作为生物进化的时钟16SrRNA-23SrRNA间隔区的测定RAPD遗传分类法的分类依据：现在是78页\一共有152页\编辑于星期二API鉴定系统：可同时测定20多项生化指标，用于700多种细菌的鉴定。Biolog系统：一种碳源鉴定系统，可同时测定细菌对95种碳源的利用情况，用于1000多种细菌的鉴定。细菌鉴定的自动分析技术现在是79页\一共有152页\编辑于星期二1、系统中常用的数据库NCBI:美国国家生物技术信息中心管理的世界上最大的核酸和蛋白质序列序列数据库。EMBL：欧洲分子生物学实验室提供的核酸和蛋白质序列数据库。2、常用的软件程序数据库与计算机程序的应用现在是80页\一共有152页\编辑于星期二Woese和Wolfe（1970）在对代表性类群的16SRNA碱基序列进行比较后发现：产甲烷细菌，极端嗜盐细菌和嗜热嗜酸细菌的16SrRNA谱既不同于真核生物，也不同于原核生物。由于这些细菌的生活条件与地球上生命出现的初期的环境相似，因此把该类细菌从细菌中独立出来并命名为古细菌古细菌(Archaebacteria)现在是81页\一共有152页\编辑于星期二生命的第三种形式——古细菌动物界和植物界原核生物和真核生物（20世纪60年代）古细菌(Archaebacteria)真细菌(Eubacteria)真核生物(Eukaryotes)（1977，CarlWoese）Bacteria(真细菌)Archaea(古生菌)Eukarya(真核生物)（1990，CarlWoese）原核生物界（Kingdom）域（domain）现在是82页\一共有152页\编辑于星期二16SrRNA系统发育树现在是83页\一共有152页\编辑于星期二古生菌系统发育现在是84页\一共有152页\编辑于星期二古细菌的细胞壁古细菌同真细菌一样包括G+和G-菌，有球状、杆状等形态，但其细胞壁没有真正的肽聚糖，而含假肽聚糖。假肽聚糖与真肽聚糖相比没有胞壁酸、没有D型氨基酸、没有DAP，而由N-乙酰塔罗糖胺糖醛酸代替胞壁酸，单糖之间以ß-1,4

-糖苷键相连。G-古细菌的细胞壁有些由杂多糖组成,还有些由蛋白质或糖蛋白组成。现在是85页\一共有152页\编辑于星期二古生菌细胞膜的结构古细菌的细胞膜不含磷脂。而是由植烷基甘油二醚或二植烷基甘油四醚组成。现在是86页\一共有152页\编辑于星期二古生菌与真细菌相比，细胞构造有如下特点：细胞壁没有肽聚糖，而含假肽聚糖，假肽聚糖不含胞壁酸，DAP和D型氨基酸细胞膜中的脂类不是磷脂而是甘油与聚类异戊二烯以醚键相连，或是植烷基甘油醚染色体同细菌相同，均为单链闭合环状DNA，但少有质粒，有些古细菌基因组较小16SRNA有较强保守性，其图谱与真细菌和真菌均不同在抗生素抗性方面，类似真核生物而与真细菌不同现在是87页\一共有152页\编辑于星期二二.古细菌的主要类群古菌域包括泉古菌（Crenarchaeota）和广古菌(Euryarchaeota)两个门是一群具极端嗜热特性的古菌类群,最适生长温度在80度以上，许多细菌嗜酸并能够代谢硫.硫化叶菌：第一个被分离鉴定的极端嗜热古菌，生长在富硫的酸泉中。生长温度达90度以上，pH1-1.5，菌体为球状。泉古菌门极端嗜热S°代谢菌现在是88页\一共有152页\编辑于星期二热网菌属（Pyrodictium）细胞圆到碟形,直径0.3～2.5um，厚0.2um。产生0.04～0.08um厚的纤维，这些纤维连接许多细胞形成网状，G-，没有鞭毛，不运动。严格厌氧，最适生长温度105℃，温度生长范围为82～110℃，最适pH5.5，化能无机营养菌，是靠H2S生长的自养生物，H2S从分子硫和氢形成。现在是89页\一共有152页\编辑于星期二主要包括4个类群：A.产甲烷菌B.极端嗜盐菌C.还原硫酸盐菌D.无壁古细菌广古菌门现在是90页\一共有152页\编辑于星期二C02+4H2CH4+2

H2OCH3C00HC02+CH4（1）产甲烷细菌

严格厌氧，能利用简单的C1、C2化合物生长并产成甲烷。含有特殊的辅酶F420，在荧光显微镜下检测时，自发荧光。甲烷杆菌属（Methanobacterium）是产甲烷菌的典型代表，细胞杆状，常连成丝，G－，利用H2，CO2和甲酸产生甲烷是该属的主要特点广古菌的代表类群现在是91页\一共有152页\编辑于星期二（2）极端嗜盐细菌

能在含盐20－30％，甚至饱和盐水中生活，严格好气，化能有机营养型，常以蛋白质、氨基酸为能源和碳源，因具有类胡萝卜素而呈红、橙等色。有光时合成菌视红蛋白，利用光能将Ｈ＋泵出细胞膜，产ATP。主要分布在盐湖和晒盐，引起腌制食品的腐败和脱色，代表种属有嗜盐杆菌属（Halobacterium）和嗜盐球菌属（Halococcus）现在是92页\一共有152页\编辑于星期二细胞杆状，G-，具端生鞭毛,菌落红色，小于2mm。严格好氧，化能有机营养，耐高盐，在饱和盐浓度(20-30%以上)中生长，<15%的盐水不能生长。嗜盐杆菌属(Halobacterium)

现在是93页\一共有152页\编辑于星期二(3)还原硫酸盐的古细菌依赖硫，以硫酸盐、亚硫酸盐和硫代硫酸盐作为电子受体，耐高温（80以上），高酸（pH1－3）的特殊类群，主要生活在含硫的温泉、火山口和燃烧后的煤矿等环境，代表是古生球菌属（Archaoglobus）。

现在是94页\一共有152页\编辑于星期二该类古菌没有细胞壁，细胞膜中的脂质为植烷基二甘油四醚，专性嗜酸嗜热，只在极低pH下生长，接近中性时细胞自溶，现知仅两个属为热原体属（Thermoplasma）和嗜酸菌属(Picrophilus)(4)无细胞壁古细菌——热原体现在是95页\一共有152页\编辑于星期二变形细菌门：均为G-细菌，形态多样，营养类型有光能自养型、化能自养型和化能异养型，分为α、β、γ、δ、ε五纲。厚壁菌门：低GC含量革兰氏阳性细菌,分为梭菌纲、柔膜菌纲和芽胞杆菌纲。放线菌门：高GC含量革兰氏阳性细菌。蓝细菌门其它细菌

分类学中，细菌(Bacteria)特指真细菌，选取以下部分来讲：真细菌的常见代表类型：现在是96页\一共有152页\编辑于星期二变形细菌门

生理特征：好氧型，化能有机营养型，与豆科植物共生固氮，形成根瘤。代表属：根瘤菌属(Rhizobium)、慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)、中华根瘤菌属(Sinorizhobium)。根瘤菌（Rhizobia）：α-变形杆菌纲

形态：杆状，含PHB颗粒使染色不均匀，极生或2－6根周生鞭毛，有胞外粘液但不形成荚膜。在根瘤中，菌体常呈T形和Y形，称为类菌体。(一)需氧性杆菌和球菌现在是97页\一共有152页\编辑于星期二土壤杆菌属（Agrobaterium）：α-变形杆菌纲形态：细胞杆状，以周生鞭毛或侧生鞭毛运动，不形成芽胞，常有纤毛生理特点：不能在豆科植物上形成根瘤，能与许多非豆科植物形成肿瘤，但不固N醋酸杆菌属（Acetobacter）：α-变形杆菌纲形态：椭园到杆状，直或稍弯，单生，成对或成链，以周生鞭毛运动或不运动生理特点：能氧化乙醇为乙酸甲基营养菌：γ-变形杆菌纲生理特点：能以一碳化合物如甲烷、甲醇、甲醛、甲基胺等为能源和碳源。代表类型：甲基单胞菌属(Methylomonas)现在是98页\一共有152页\编辑于星期二形态：细胞球状、杆状或丝状，0.2-0.5µm，G-，没有鞭毛，不运动，一般不能通过细菌过滤器血细胞中的立克次氏体生理特点：介于细菌和病毒之间的一类专性寄生菌，主要是哺乳动物，是引起斑疹伤寒的病原菌立克次氏体属（Rickettisa）:a-变形杆菌纲现在是99页\一共有152页\编辑于星期二H.T.Ricketts1909年，首次发现斑疹伤寒的病原体，并因研究此病而牺牲，1916年人们以他的名字命名这类病原体作为纪念。现在是100页\一共有152页\编辑于星期二假单胞菌（pseudonmonads）：γ-变形杆菌纲形态：直或弯杆状，端生一根或几根鞭毛，能运动的杆菌

生理特征：多为化能有机营养型，需氧性，为土壤、淡水和海水中常见的腐生菌，有些为动植物的致病菌，如引起人们伤口化脓的绿脓杆菌（pseudonmonas

aeruginoca）；少数种类为化能无机营养型，可利用H2或CO作为能源；代表属：假单胞菌属(Pseudomonas)黄单胞菌属(Xanthomonas现在是101页\一共有152页\编辑于星期二形态：细胞大，形态长短不一，细胞多形态性，杆状到球状细胞，呈单个、成对或不规则团块，有时呈链状。不形成芽胞，但形成胞囊，含碳源丰富的培养基上形成丰厚的荚膜，周生鞭毛，运动或不运动生理特征：自生固氮，化能有机营养型,代表类型：褐球固氮菌（Azotobacterchroococcum）

固氮菌属（Azotobacter）：γ-变形杆菌纲固氮菌胞囊固氮菌营养体现在是102页\一共有152页\编辑于星期二(二)需氧性螺旋形细菌形态：菌体弯曲杆状或螺旋状，一端或两端单生或丛生鞭毛运动。生理特点：化能有机营养型，好氧或微好氧，生活在土壤、淡水或海洋，也分布在根际、人或动物的生殖器官、肠道或口腔。代表属：螺菌属（Spirillum）:β-变形杆菌纲固氮螺菌属(Azospirillum):β-变形杆菌纲生活在谷物根的表面或细胞间，可固氮。现在是103页\一共有152页\编辑于星期二是一类寄生或兼性寄生在G-细菌的壁膜间隙繁殖并导致宿主裂解的比普通细菌小的细菌，弧形或逗点状，有时为螺旋状，在一端生一根比普通细菌鞭毛粗3－4倍的鞭毛，运动行强，专性好氧，广泛分布于土壤和水域中。蛭弧菌属（Bdellovibrio）

δ-变形杆菌纲现在是104页\一共有152页\编辑于星期二(三)兼性厌氧杆菌弧菌科(Vibrionaceae):γ-变形杆菌纲形态：细胞弯曲成弧状，以一端生、丛生或生2根鞭毛运动。一个较大类群，包括弧菌科、肠杆菌科等。生理特点：兼性厌氧,可发酵，多生活于水中，有些弧菌可发光，有些种致病(如霍乱弧菌Vibriocholerae)。代表属：弧菌属(Vibrio)现在是105页\一共有152页\编辑于星期二肠杆菌科：γ-变形杆菌纲形态：周生鞭毛，能运动，都是G-小杆菌。生理特点：兼性厌氧，能发酵糖类产酸，化能有机营养型。生活环境：多存在于人和动物的肠道，也存在于土壤、水域和植物，和人类关系密切。代表属：埃希氏菌属(Escherichia)沙门氏菌属(Salmonella)志贺氏菌属(Shigella)

现在是106页\一共有152页\编辑于星期二形态：细胞杆状，单生或成对，多周生鞭毛，细胞表面有菌毛，有些细菌有荚膜。生理特征：化能有机营养型，利用多种有机物作为碳源和能源。有氧、无氧都能生长。生活在人体或温血动物的下肠道和粪便中，是肠道中的正常群居菌，可产生维生素，特别是维生素K，对人体的营养生理起重要作用。代表种大肠埃希氏杆菌（Esherichiacoli）的菌株是研究生理和遗传的良好材料。埃希氏菌属（Esherichia）现在是107页\一共有152页\编辑于星期二形态：与Esherichia相似。主要特点：引起伤寒和肠道疾病等病，代表种有鼠伤寒沙门氏菌（Salmonellatyphimurium）沙门氏菌属（Salmonella）现在是108页\一共有152页\编辑于星期二(四)G-厌氧性杆菌脱硫弧菌属（Desulfovibrio）:δ-变形杆菌纲形态：弯杆状或螺旋状，端生鞭毛运动，不生芽胞主要特点：严格厌氧生长，厌氧呼吸还原S和可还原硫化物为H2S取得能量，可用于处理含硫酸盐的污水现在是109页\一共有152页\编辑于星期二(五)紫色光合细菌形态：形态多样，含菌绿素、类胡萝卜素等光合色素，呈紫、红、褐等颜色。生理特点：多进行不产氧光合作用。紫色硫细菌：γ-变形杆菌纲特点：利用H2S、硫代硫酸盐等还原性硫化物作为电子供体，还原CO2氧化硫，进行光合作用。代表属：着色菌属即红硫菌属(Chromatium)硫螺旋菌属(Thiospirillum)光CO2+H2S(电子供体)(CH20)n+S0在细胞内进一步氧化放出能量S0SO42-现在是110页\一共有152页\编辑于星期二2.紫色非硫细菌：

α-变形杆菌纲代谢类型复杂，能利用低浓度硫化物，广泛分布于各种静止水体、污泥、废水及稻田等。在黑暗中某些种利用有机物为电子供体，进行厌氧生长(化能异养)。某些种利用无机物如H2为电子供体，进行厌氧生长(化能自养)光照下利用有机物为碳源，光能为能源，行光能异氧。多数也可以CO2为碳源，H2S或H2为电子供体行光能自养代表属红螺菌属(Rhodospirillum)现在是111页\一共有152页\编辑于星期二(六)化能无机营养细菌特点：通过氧化无机物获得能量，为化能无机营养型。广泛分布于自然界，对自然界元素循环其重要作用。代表类型硫化细菌：α-变形杆菌纲硝化细菌：α-变形杆菌纲氢细菌：能氧化氢获得能量。铁氧化细菌现在是112页\一共有152页\编辑于星期二鞘细菌（Sheathedbacteria）:β-变形杆菌纲形态：成串的杆状细胞包围在共同的鞘套内，形成不分枝的菌丝体，菌丝或漂浮在水中，或形成粘性的附着器附着在固体上，单个细胞杆状，偏端从生鞭毛，G-生理特点：有机营养型，专性好氧，某些鞘细菌可以从衣鞘包裹的金属氧化物（如铁、锰）中获得能量。该类细菌常使污水处理厂的活性污泥膨胀，造成污泥澄清困难(八)鞘细菌和粘细菌现在是113页\一共有152页\编辑于星期二特点：细胞壁薄，能分泌粘液在固体表面滑行，化能有机营养型，专性好氧；生活周期复杂，分为营养细胞和子实体两个阶段；主要分布在土壤表层、树皮、腐烂的木材、堆肥和动物粪便中，有的类群分解纤维素粘细菌（Myxobacteria）

δ-变形杆菌纲现在是114页\一共有152页\编辑于星期二归于厚壁菌门，共分为3个纲：梭菌纲柔膜菌纲芽孢杆菌纲低G+C含量的G+细菌现在是115页\一共有152页\编辑于星期二以前被认为是G-菌，现被划分低G+C含量的G+菌

形态：0.1-0.25µm，缺乏细胞壁，细胞呈多态性，能够通过细菌过滤器，二等分裂菌落为典型的煎鸡蛋状（0.1-1.0mm），又称为类胸膜炎微生物，（一）支原体（Mycoplasma）现在是116页\一共有152页\编辑于星期二生理特点：能在人工培养基上独立生长；具有氧化型或发酵型的产能代谢,在好氧或厌氧条件下生长；对能与核糖体、细胞膜结合的表面活性剂、抗生素敏感；是可以人工培养的最小的细胞型生物，广泛分布于土壤、污水、温泉等温热环境以及昆虫、脊椎动物和人体中。现在是117页\一共有152页\编辑于星期二（二）梭菌纲菌体杆状，0.6－1.2×3－7微米，多数周生鞭毛，芽胞端生或中生并使菌体膨大为鼓锤状或梭状，化能有机营养型，多数为严格厌气性，广泛生活在土壤、水体、动物及排泄物中。

常见菌有：肉毒梭菌（Clo.botulinum）、破伤风梭菌（Clo.tetani）、丙酮丁醇梭菌（Clo.acetobutyricum）梭菌属（Clostridium）

现在是118页\一共有152页\编辑于星期二梭菌外观梭菌芽胞现在是119页\一共有152页\编辑于星期二芽胞杆菌属（Bacillus）形态：菌体杆状，大小变化很大，0.3－2.2×2－7微米，芽胞形态因菌种而定，多数为G＋，也有染色不稳定，一般周生鞭毛芽胞杆菌营养体芽胞杆菌外观（三）芽胞杆菌纲现在是120页\一共有152页\编辑于星期二特点：严格好气或微好气，广泛生活在土壤、水体、植物表面或其他环境中，有的为昆虫的病原菌，代表种有：炭疽芽胞杆菌（B.

anthracis）；枯草杆菌（B.subtilis）；苏云金芽胞杆菌（Bacillusthuringiensis）;巨大芽胞杆菌（B.megaterium）；蜡状芽胞杆菌现在是121页\一共有152页\编辑于星期二葡萄球菌属（Staphylococcus）

形态：直径为0.5－1.5微米，细胞无规则的分裂为葡萄状

生理特点：化能有机营养型，利用有机物作为碳源和能源，兼厌气性，大多数生活在温血动物的皮屑，皮腺和黏液，代表种：金黄色葡萄球菌（Staphylococcusaureus）现在是122页\一共有152页\编辑于星期二生理特点：化能有机营养型，乳酸菌在酱腌菜、青贮饲料和酸乳中起主要作用，代谢碳化合物产生乳酸形态：杆状，常形成链状，但不分枝，没有鞭毛，不运动乳酸杆菌（Lactobacillus）现在是123页\一共有152页\编辑于星期二高G+C含量的G+菌归为一类，放线菌门（Actinobacteria），该门包含1个纲（放线菌纲）、5个亚纲、6个目、14个亚目，大而复杂放线菌纲由放线菌及其高G+C含量的相关菌组成高G+C含量的G+细菌现在是124页\一共有152页\编辑于星期二放线菌是一类介于细菌和真菌之间的微生物，个体形态复杂，G＋，好氧，63–78%的G+C含量，具多核的单细胞原核生物，只产生简单分枝或既有分枝菌丝又产生分生孢子的种类放线菌目（Actinomycetales）现在是125页\一共有152页\编辑于星期二放线菌的生态特点广泛分布于自然界，主要存在于中性偏碱含水量低的土壤中，在动植物体，自然水域及空气中也有存在，放线菌能耐干燥，可在砂土管中长期存活。最适生长温度23-37度，中性到微碱环境是抗生素的主要产生菌，由放线菌生产的抗生素达4000多种，50多种应用于医疗、农业等领域现在是126页\一共有152页\编辑于星期二1、基内菌丝

又称营养菌丝，是生长在营养基质的内部及表面的菌丝，其功能是吸收水分和营养物质，基内菌丝一般无隔膜，多次分枝，无色或产生色素2、气生菌丝

又叫生殖菌丝，由基内菌丝生长到一定阶段，由基质表面向空气中长出的菌丝，直形、弯曲或分枝，比基内菌丝粗，主要起繁殖作用

形态特征典型的放线菌的形态是单细胞的分枝丝状，由气生菌丝和基内菌丝两部分组成；比较原始的诺卡氏菌多数只有基内菌丝，没有气生菌丝，如有，气丝则稀薄，复盖在菌落表面，断裂后成节孢子现在是127页\一共有152页\编辑于星期二基内菌丝、气生菌丝现在是128页\一共有152页\编辑于星期二孢子丝由气生菌丝顶部分化而成，形态有直、波曲和螺旋三种，排列方式有单生、丛生、轮生和互生等

孢子丝通过横隔法形成单个或成串的分生孢子，分生孢子呈球形、椭圆、柱形或瓜子形等，孢子表面有不同的纹饰

3、孢子丝和分生孢子现在是129页\一共有152页\编辑于星期二ChainofconidiosporesAgarsurfaceSubstratemyceliumAerialhyphaeThecrosssectionofanactinomycetecolonyshowingthesubstratemyceliumandaerialmyceliumwithchainsofconidiospores现在是130页\一共有152页\编辑于星期二

菌落特征：放线菌的菌落在幼龄与细菌落相似，长大后，质地较紧密，表面通常呈粉粒状、干燥。菌落表面和反面呈各种不同的颜色，并多产生可溶性色素现在是131页\一共有152页\编辑于星期二

一类是以链霉菌为代表，早期菌落类似细菌，后期表面干燥，粉粒状并常有辐射状皱褶，菌落一般小而致密，不易挑起，并有各种颜色

不同放线菌菌落特征不同，大致分为两类：另一类以诺卡氏菌为代表，菌落一般只有基质菌丝，结构松散，粘着力差，易挑起现在是132页\一共有152页\编辑于星期二放线菌的繁殖特点：主要通过横隔分裂形成无性孢子的方式繁殖，也可靠菌丝片断进行繁殖，有些放线菌靠产生孢囊孢子繁殖，孢囊孢子着生在孢子囊内现在是133页\一共有152页\编辑于星期二一、放线菌目（Actinomycetales）（1）放线菌属（Actinomyces）：放线菌亚目

放线菌的代表类群：G+，菌体呈分枝丝状或棍棒状，无芽孢，不运动，无抗酸性，不产生分生孢子。发酵代谢，糖类发酵产酸不产气，不形成吲哚,厌氧或微需氧。主要分布于人和动物的各种黏表面，有5个种,其中对人和动物致病的主要是衣氏放线菌和牛放线菌现在是134页\一共有152页\编辑于星期二在固体培养基上生长时形成基质菌丝、气生菌丝和孢子丝，孢子丝和分生孢子形态多样。（2）链霉菌属（Streptomyces）：放线菌目链霉菌亚目链霉菌的许多种类产生对人类有益的抗生素。如链霉素、红霉素，四环素等是由Streptomyce中一些种产生。

链霉菌的气生菌丝和基质菌丝有各种不同的颜色，有的菌丝还产生可溶性色素分泌到培养基中，使培养基呈现各种颜色。现在是135页\一共有152页\编辑于星期二（3）诺卡氏菌属（Nocardia）在固体培养基上生长时多数只有基质菌丝，靠菌丝片断繁殖，菌落小，细胞抗酸或部分抗酸，该属能产生多种抗生素，对结核分枝杆菌和麻疯分枝杆菌有特效的利福霉素就是由该属菌产生的

放线菌目棒杆菌亚目现在是136页\一共有152页\编辑于星期二

形态：细胞球状，菌体大部分成对、四联或不规则的簇形，一般不运动，菌体常分泌色素使菌落呈各种颜色生理特点：化能有机营养型，好氧，代谢为严格呼吸作用，所有菌种菌能在高达5％NaCl溶液中生存四联微球菌(Micrococcustetregenus)尿素微球菌（Micrococcusureae）（4）微球菌属（Micrococcous）

放线菌目微球菌亚目现在是137页\一共有152页\编辑于星期二（6）分枝杆菌属（Mycobacterium）放线菌目棒杆菌亚目形态：略弯或直杆状，有时分枝，可出现丝状或类菌丝状的生长，但轻微搅动断成杆状或球状体，不运动，无芽胞或荚膜特点：细胞抗酸，有的致病，如结核分枝杆菌（M.tuberculosis）（5）棒杆菌属（Corynebacterium）放线菌目棒杆菌亚目形态：常呈棒状膨大，突然折断分裂成八字形或栅状排列，一般不运动，G+特点：棒状杆菌有的为人和动植物的致病菌；有的为非致病菌，如谷氨酸棒杆菌用来生产味精现在是138页\一共有152页\编辑于星期二（7）小单孢菌属（Micromonospora）放线菌目小单孢菌亚目菌丝体纤细，只形成基质菌丝，不形成气生菌丝，在基质菌丝上长出许多小分枝，顶端着生一个孢子。此属也是产生抗生素较多的一个属，如庆大霉素就是由该属的降红小单孢菌（Micromonosporapurp