微生物的分类和鉴定课件

第十章微生物的分类和鉴定1什么是微生物分类学(microbialtaxonomy):按照微生物的亲缘关系将其安排成条理清楚的各种分类单元和分类群的科学微生物分类的目的把各种微生物按照它们的亲缘关系分群归类，排成系统，以便于人们对微生物进行鉴定和交流2生物界的分类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。在生物进化历史过程中演化形成生物种类和种群的多样性。生物分类就是通过研究生物的系统发育及其进化历史，揭示各类生物的多样性及其系统关系，编制分类系统，还原生物的自然历史位置。3第一节：通用分类单元

一、种以上的系统分类单元界、门、纲、目、科、属、种种是最基本的分类单位每一分类单位之后可有亚门、亚纲、亚目、亚科...5界门纲目科属种6种（species）：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别的菌株的总称。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及其一切后代（起源于共同祖先并保持祖先特性的一组纯种后代菌群）。因此，一种微生物的不同来源的纯培养物均可称为该菌种的一个菌株。菌株强调的是遗传型纯的谱系。例如：大肠埃希氏杆菌的两个菌株：EscherichiacoliB和EscherichiacoliK12★菌株的表示法：★种是分类学上的基本单位，菌株是实际上应用的基本单位，因为同一菌种的不同菌株在产酶上种类或代谢物产量上会有很大的不同和差别！7以啤酒酵母为例，它在分类学上的地位是：界(Kindom)：真菌界门(Phyllum)：真菌门纲(Class)：子囊菌纲目(Order)：内孢霉目科(Family)：内孢霉科属(Genus)：酵母属种(Species)：啤酒酵母9学名—是微生物的科学名称，它是按照有关微生物分类国际委员会拟定的法则命名的。学名由拉丁词、或拉丁化的外来词组成。学名的命名有双名法和三名法两种。①双名法：学名=属名+种名加词+（首次定名人）+现定名人+定名年份属名：拉丁文的名词或用作名词的形容词，单数，首字母大写，表示微生物的主要特征，由微生物构造，形状或由科学家命名。种名：拉丁文形容词，字首小写，为微生物次要特征，

如微生物色素、形状、来源或科学家姓名等。二、微生物的命名必要，用斜体表示可省略，用正体字微生物的名字有俗名和学名两种。如：红色面包霉———粗糙脉孢霉绿脓杆菌———铜绿假单胞菌10例：大肠埃希氏杆菌

Escherichiacoli（Migula）CastellanietChalmers1919

金黄色葡萄球菌

StaphylococcusaureusRosenbach1884◆当泛指某一属微生物，而不特指该属中某一种（或未定种名）时，可在属名后加sp.或ssp.（分别代表species缩写的单数和复数形式）例如：Saccharomycessp.表示酵母菌属中的一个种。华癸根瘤菌Rhizobiumhuakuii

Rhizobiumhuakuii，Chen1991

11第二节微生物在生物界的地位

在人类发现微生物并对它们进行较深入的研究之前，只能把一切生物简单地分成似乎截然不同的两大界——动物界和植物界；从19世纪中期起，随着人们对微生物认识的逐步深化，生物的分界就历经三界、四界、五界甚至六界等过程，最后又提出了一个崭新的“三域”学说。

13★从两界系统经历过三界系统、四界系统、五界系统甚至六界系统，最后又有了三原界（或三总界）系统。★传统的、为多数学者所接受的是1969年魏塔克（R.H.Whittaker）在《Science》上提出的五界学说，它以纵向显示从原核生物到真核单细胞生物再到真核多细胞生物的三大进化过程。生物的界级分类学说14三域学说:细菌域、古生菌域、真核生物域。主要特点比较见表10-3。15第四节：微生物分类鉴定的方法5个水平：细胞的形态与习性水平。细胞组分化学水平。蛋白水平。核酸水平。数学统计学或计算生物学水平。17一、微生物分类鉴定中的经典方法

生物分类的传统指标：形态学特征、生理、生化特征、生态学特征、生活史、血清学反应、对噬菌体的敏感性，其它。它们从不同层次(细胞的、分子的)，用不同学科(化学、物理学、遗传学、免疫学、分子生物学等)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。在现代微生物分类中，任何能稳定地反映微生物种类特征的资料，都有分类学意义，都可以作为分类鉴定的依据。

18形态学特征、生理学特征、生态学特征生物分类的传统指标：☆1、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之一：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；19常借助特异性的血清学反应来确定未知菌种、亚种或菌株。★生态特性包括在自然界的分布情况，与其他生物有否寄生或共生关系,宿主种类及与宿主关系,有性生殖情况,生活史等。★生活史★对噬菌体敏感性★血清学反应213、微生物的快速鉴定和自动化分析技术微量多项试验鉴定系统（简易诊检技术，数码分类鉴定法）：针对微生物的生理生化特征，配制各种培养基、反应底物、试剂等，分别微量(约0.1ml)加入各个分隔室中(或用小圆纸片吸收)，冷冻干燥脱水或不干燥脱水，各分隔室在同一塑料条或板上构成检测卡。试验时加入待检测的某一种菌液，培养2-48小时，观察鉴定卡上各项反应，按判定表判定试验结果，用此结果编码，查检索表(根据数码分类鉴定的原理编制成)，得到鉴定结果，或将编码输入计算机，用根据数码分类鉴定原理编制的软件鉴定，打印出结果。22API细菌数值鉴定系统‘Enterotube’系统‘Biolog’全自动和手动细菌鉴定系统23核酸的碱基组成和分子杂交特点：与形态及生理生化特性的比较不同，对DNA的碱基组成的比较和进行核酸分子杂交是直接比较不同微生物之间基因组的差异，因此结果更加可信。（1）DNA的碱基组成(G+Cmol%)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。分类学上，用G+C占全部碱基的克分子百分数(G+Cmol%)来表示各类生物的DNA碱基因组成特征。二、微生物分类鉴定中的现代方法

25◆每个生物种都有特定的GC%范围，因此后者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。26(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。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a）DNA-DNA杂交；（亲缘关系相对近的微生物之间的亲缘关系比较）b）DNA-rRNA杂交；（亲缘关系相对远的微生物之间的亲缘关系比较）c）核酸探针；（利用特异性的探针，用于细菌等的快速鉴定）292.核酸分子杂交法遗传分类法304.rRNA寡核苷酸编目分析遗传分类法一种通过分析原核或真核细胞中最稳定的rRNA寡核苷酸序列同源行程度,乙确定不同生物间的亲缘关系和进化谱系的方法31RNA作为进化的指征16SrRNA被普遍公认为是一把好的谱系分析的“分子尺”：1）rRNA具有重要且恒定的生理功能；2）在16SrRNA分子中，既含有高度保守的序列区域，又有中度保守和高度变化的序列区域，因而它适用于进化距离不同的各类生物亲缘关系的研究；3）16SrRNA分子量大小适中，便于序列分析；4）rRNA在细胞中含量大(约占细胞中RNA的90%)，也易于提取；5）16SrRNA普遍存在于真核生物和原核生物中(真核生物中其同源分子是18SrRNA)。因此它可以作为测量各类生物进化的工具。(3)16SrRNA或18SrRNA的核酸序列分析3233细胞化学成份用作鉴定指标细胞壁的化学成份全细胞水解液的糖型磷酸类脂成份醌类气相色谱分析代谢产物如脂肪酸等343．电子计算机在微生物学中的应用

计算机应用于微生物分类