微生物的分类和鉴定专题知识讲座

第一节微生物纯培养和显微技术一、微生物分离二、微生物保藏技术三、微生物显微技术微生物的分类和鉴定专题知识讲座第1页一、微生物分离（一）稀释平皿分离法（二）平皿划线分离法（三）稀释摇管法（四）单孢挑取法（五）选择性培养基分离法微生物的分类和鉴定专题知识讲座第2页微生物纯培养自然环境如土壤和水中，通常栖息着是许多不一样微生物混杂在一起群体要研究微生物生长，首先必须把它从混杂微生物类群中分离出来纯培养（pureculture）：微生物学中将在试验条件下从一个单细胞繁殖得到后代微生物的分类和鉴定专题知识讲座第3页（一）稀释平皿分离法稀释平皿分离法：将分离样品作一系列稀释，使样品中微生物细胞充分分散，并培养于琼脂平皿上（内）长出微生物菌落方法假如稀释度适当，就可出现分散单菌落，它可能就是由一个微生物细胞或同源细胞组成微菌落繁殖形成挑取该单菌落，便可得到纯培养微生物的分类和鉴定专题知识讲座第4页微生物的分类和鉴定专题知识讲座第5页一、微生物分离（一）稀释平皿分离法（二）平皿划线分离法（三）稀释摇管法（四）单孢挑取法（五）选择性培养基分离法微生物的分类和鉴定专题知识讲座第6页（二）平皿划线分离法平皿划线分离法：倒置琼脂平皿，用无菌接种环挑取一定量待分离材料，在培养基表面经过各种方式划线而到达分离目标这种方法是将微生物样品在固体培养基表面屡次作“由点到面”逐步稀释，划到最终，常能够形成单菌落挑取该单菌落，便可得到纯培养微生物的分类和鉴定专题知识讲座第7页微生物的分类和鉴定专题知识讲座第8页一、微生物分离（一）稀释平皿分离法（二）平皿划线分离法（三）稀释摇管法（四）单孢挑取法（五）选择性培养基分离法微生物的分类和鉴定专题知识讲座第9页（三）稀释摇管法稀释摇管法：对氧气敏感厌氧性微生物所采取分离方法；将一系列盛无菌琼脂培养基试管加热使琼脂熔化后，冷却并保持在50℃左右，用这些试管进行梯度稀释待分离材料，试管均匀，冷凝，倾注一层灭菌液体石蜡和固体石蜡混合物，将培养基和空气隔开培养后，菌落形成在琼脂柱中间，挑取和移植单菌落微生物的分类和鉴定专题知识讲座第10页微生物的分类和鉴定专题知识讲座第11页一、微生物分离（一）稀释平皿分离法（二）平皿划线分离法（三）稀释摇管法（四）单孢挑取法（五）选择性培养基分离法微生物的分类和鉴定专题知识讲座第12页（四）单孢挑取法单孢挑取法：首先对样品进行充分稀释，用单孢操作器在解剖显微镜下将一个单独细胞或孢子直接挑选而出，接种在培养基上培养，使之形成单菌落此法惯用于真菌单孢子分离，需要熟练技术微生物的分类和鉴定专题知识讲座第13页微生物的分类和鉴定专题知识讲座第14页一、微生物分离（一）稀释平皿分离法（二）平皿划线分离法（三）稀释摇管法（四）单孢挑取法（五）选择性培养基分离法微生物的分类和鉴定专题知识讲座第15页（五）选择性培养基分离法选择性培养基分离法：采取适宜选择性培养基能自微生物混杂基质内分离和判定某种微生物方法不一样微生物对营养物质和环境原因要求不一样：如在不含氮素Ashby培养基可用于筛选固氮细菌不一样微生物对不一样化学试剂如消毒剂、染料、抗生素等含有不一样程度抵抗能力：如加入青霉素培养基能抑制大多数革兰氏阳性细菌生长微生物的分类和鉴定专题知识讲座第16页微生物的分类和鉴定专题知识讲座第17页二、微生物保藏技术（一）菌种保藏目标与原理（二）菌种保藏方法微生物的分类和鉴定专题知识讲座第18页（一）菌种保藏目标与原理菌种保藏：就是依据微生物菌种特征及保藏目标不一样，给菌种以特定条件，使其存活而得以延续目标：搜集各种研究、教学和生产性菌种；高质量保藏；可提供交换和使用基本原理：将菌种保留于不良环境中，如干燥、低温、缺氧、黑暗、营养饥饿等而使其代谢速率极为迟缓或处于休眠状态；或将菌种不停在新鲜培养基上转接传代微生物的分类和鉴定专题知识讲座第19页二、微生物保藏技术（一）菌种保藏目标与原理（二）菌种保藏方法微生物的分类和鉴定专题知识讲座第20页（二）菌种保藏方法方法原理适宜菌种保藏时间特点斜面冰箱保藏低温、传代各大类微生物3~6月短期、简便石蜡油封藏低温、缺氧各大类微生物1~2年简便、中期砂土管保藏干燥、无营养产芽孢或产孢微生物1~10年简便、中长久冻干管保藏干燥、无氧、无营养各大类微生物5~15年以上繁琐、长久微生物的分类和鉴定专题知识讲座第21页微生物的分类和鉴定专题知识讲座第22页微生物的分类和鉴定专题知识讲座第23页微生物的分类和鉴定专题知识讲座第24页微生物的分类和鉴定专题知识讲座第25页1、国内部分菌种保藏中心普通微生物菌种保藏管理中心(CCGMC)：中科院微生物所，北京(AS)，真菌、细菌；中科院武汉病毒研究所，武汉(AS-IV)，病毒工业微生物菌种保藏管理中心(CICC)：轻工业部食品发酵工业科学研究所，南京(ID)，真菌；卫生部药品生物制品检定所，北京(NICPBP)，细菌；中国医学科学院病毒研究所，北京(IV)，病毒微生物的分类和鉴定专题知识讲座第26页2、国外部分菌种保藏中心美国：经典菌种保藏中心（ATCC）；北部地域研究试验室（NRRL）英国：国家经典菌种保藏中心（NCTC）日本：大阪发酵研究所（IFO）微生物的分类和鉴定专题知识讲座第27页三、微生物显微技术（一）显微镜种类及原理（二）微生物显微技术微生物的分类和鉴定专题知识讲座第28页（一）显微镜种类及原理1、普通光学显微镜2、暗视野显微镜3、相差显微镜4、荧光显微镜5、透射电子显微镜6、扫描电子显微镜微生物的分类和鉴定专题知识讲座第29页微生物的分类和鉴定专题知识讲座第30页三、微生物显微技术（一）显微镜种类及原理（二）微生物显微技术微生物的分类和鉴定专题知识讲座第31页（二）微生物显微技术1、活体观察2、染色观察微生物的分类和鉴定专题知识讲座第32页1、活体观察活体观察：可采取压滴法、悬滴法及菌丝埋片法等在明视野、暗视野或相差显微镜下对微生物活体进行直接观察应用：可用于专门研究微生物运动能力、摄食特征及生长过程中形态改变，如细胞分裂、芽孢萌发等动态过程优点：能够防止普通染色制样时固定作用对微生物细胞结构破坏微生物的分类和鉴定专题知识讲座第33页微生物的分类和鉴定专题知识讲座第34页2、染色观察染色观察：经过染色，将微生物细胞浸入染色剂内，使菌体细胞某一部分染上与其它部分不一样颜色或深度不一样颜色，产生不一样折射率，方便观察染色方法：革兰氏染色、芽孢染色、荚膜染色微生物的分类和鉴定专题知识讲座第35页微生物的分类和鉴定专题知识讲座第36页第一章微生物分类与判定

（4课时）第一节微生物纯培养和显微技术（2课时）第二节微生物分类与判定（2课时）微生物的分类和鉴定专题知识讲座第37页第二节微生物分类与判定一、微生物分类二、微生物判定微生物的分类和鉴定专题知识讲座第38页分类、判定与命名分类（classification）：依据各种生物相同性和进化关系将其分为类群，排放在适当分类单元中判定（identification）：是分类操作过程，经过一系列测定来确定所研究菌株属于哪个类群命名（nomenclature）：依据命名国际法规对所判定菌株给以科学名称（学名）微生物的分类和鉴定专题知识讲座第39页一、微生物分类（一）微生物分类单元（二）微生物命名（三）微生物分类方法（四）微生物分类系统微生物的分类和鉴定专题知识讲座第40页（一）微生物分类单元界Kingdom

门Phylum

纲Class

目Order

科Family

属Genus

种Species-----------------------

亚种subspecies，subsp.

变型variety，var.微生物的分类和鉴定专题知识讲座第41页1、种概念种（species）：微生物分类基本单位；是指以某个“标准菌株”为代表含有高度特征相同性菌株群菌株（strain）：是单个微生物细胞在人工培养基上繁殖而来纯培养物；它是微生物分类和研究工作中最基本操作实体分离物（isolate）：是指已分离到但还未判定纯培养物微生物的分类和鉴定专题知识讲座第42页2、变型概念变型（variety，var.）：是指微生物种以下，用一些特殊特征加以区分类群血清变型（serovar）：表示抗原结构不一样生物变型（biovar）：表示特殊生化或生理特征致病变型（pathovar）：表示某专一致病性噬菌体变型（phagovar）：表示对噬菌体特异性反应形态变型（morphovar）：表示特殊形态特征微生物的分类和鉴定专题知识讲座第43页一、微生物分类（一）微生物分类单元（二）微生物命名（三）微生物分类方法（四）微生物分类系统微生物的分类和鉴定专题知识讲座第44页1、双名法依照国际命名法则，采取瑞典科学家林奈（CarlvonLinne）在1753年提出双名法：例1.金黄色葡萄球菌

StreptococcusaureusRosenhach1884例2.枯草芽孢杆菌

Bacillusubtilis（Ehrenberg）Cohn1872（二）微生物命名斜体字正体字（普通省略）学名=属名+种加词+（首次定名人）+现名定名人+现名定名年份微生物的分类和鉴定专题知识讲座第45页2、三名法学名=属名+种加词+符号subsp.或var.+亚种或变种加词斜体字正体字（普通省略）斜体字例1.苏云金芽孢杆菌腊螟亚种

Bacillusthuringiensissubsp.galleria例2.丁香假单胞烟草致病变种

Pseudomonassyringaepv.tabaci微生物的分类和鉴定专题知识讲座第46页一、微生物分类（一）微生物分类单元（二）微生物命名（三）微生物分类方法（四）微生物分类系统微生物的分类和鉴定专题知识讲座第47页（三）微生物分类方法1、经典分类法2、化学分类法3、数值分类法4、分子遗传学分类法微生物的分类和鉴定专题知识讲座第48页1、经典分类法经典分类法（classictaxonomy）：最惯用微生物分类方法，以形态学特征、生理生化特征、生态学特征等为依据，对微生物进行分类科以上分类以形态结构特征为主，而科以下则以其生理生化特征和生态学特征为主微生物的分类和鉴定专题知识讲座第49页2、化学分类法化学分类法（chemotaxonomy）：依据微生物细胞结构或其代谢产物化学组分分析结果，对微生物进行分类方法，可作为微生物分类辅助伎俩分析方法：血清学检测、气相或液相色谱分析、质谱分析、凝胶电泳等微生物的分类和鉴定专题知识讲座第50页3、数值分类法数值分类法（numericaltaxonomy）：依据被判定微生物与某类群之间相同性而进行归类程序：选择菌株和待测性状→性状编码（＋为1，－为0）→菌株间相同性计算→聚类分析（大于85%为同种，大于65%为同属）→树状图或矩形图微生物的分类和鉴定专题知识讲座第51页4、分子遗传学分类法分子遗传学分类法：依据遗传学指标（即遗传机制和生物大分子，如DNA、蛋白质等组成）对微生物进行分类项目：DNAG+Cmol%分析、DNA-DNA杂交、DNA-rRNA杂交、16srRNA或18srRNA碱基序列分析等微生物的分类和鉴定专题知识讲座第52页一、微生物分类（一）微生物分类单元（二）微生物命名（三）微生物分类方法（四）微生物分类系统微生物的分类和鉴定专题知识讲座第53页（四）微生物分类系统惠特克（Whittaker,1969）五界系统：动物界，植物界，原生生物界，真菌界，原核生物界沃斯（Woese，1978）三域六界系统：古细菌域，仅有古细菌界；真细菌域，仅有真细菌界；真核生物域，包含原生生物界、真菌界、植物界和动物界微生物的分类和鉴定专题知识讲座第54页动物界植物界二界系统1753年，瑞典学者CarolusLinnaeus：依据是具运动性和吞食性还是行固着生活和自养，提出把生物分为动物界(Animalis)和植物界(Plantas)

微生物的分类和鉴定专题知识讲座第55页动物界植物界原生生物界三界系统

1860年，德国动物学家Haeckel：提议在动物界和植物界之外，增加一个由低等生物组成第三界---原生生物界(Protista)，包含菌类、低等藻类、原生动物等

微生物的分类和鉴定专题知识讲座第56页四界系统动物界植物界原生生物界原核生物界1956年，Copeland：动物界、植物界、原生生物界（包含原生动物、真菌、部分藻类）和原核生物界(Prokaryota)

（包含细菌和蓝细菌）微生物的分类和鉴定专题知识讲座第57页1969年，Whittaker：依据营养方式不一样，认为应将真菌独立出，而把生物重新划分为动物界、植物界、原生生物界、真菌界(Fungi)和原核生物界五界系统1977年，中国学者陈世骧：提议在五界系统基础上，将病毒(Virus)和类病毒(Viroids)另立为病毒界，从而形成了六界系统病毒界动物界植物界真菌界原核生物界原生生物界微生物的分类和鉴定专题知识讲座第58页三域学说

1978年，美国C.R.Woese等：对生物进行16S和18SrRNA碱基测序并比较其同源性，提出了三域六界系统,即古细菌域(Archaebacteria),仅有古细菌界；真细菌域(Eubacteria),仅有真细菌界;真核生物域(Eucaryotes)，包含原生生物界、真菌界、植物界和动物界真细菌域古细菌域真核生物域三域六界系统微生物的分类和鉴定专题知识讲座第59页八界系统1989年，CavalierSmith：提出了八界系统,即古细菌界、真细菌界、古真核生物界、原生动物界、藻界(Chromista)、植物界、真菌界和动物界

真细菌界植物界真菌界动物界古细菌界原生动物界藻界古真核生物界微生物的分类和鉴定专题知识讲座第60页二、微生物判定（一）形态学特征测定（二）生理生化特征测定（三）血清学试验（四）核酸碱基序列分析（五）蛋白质氨基酸序列分析微生物的分类和鉴定专题知识讲座第61页（一）形态学特征测定细胞形态与结构：细胞形态、大小与排列方式，细胞结构与染色反应等培养性状：菌落形态、斜面菌苔特征、液体培养特征等微生物的分类和鉴定专题知识讲座第62页微生物的分类和鉴定专题知识讲座第63页微生物的分类和鉴定专题知识讲座第64页二、微生物判定（一）形态学特征测定（二）生理生化特征测定（三）血清学试验（四）核酸碱基序列分析（五）蛋白质氨基酸序列分析微生物的分类和鉴定专题知识讲座第65页（二）生理生化特征测定营养类型：光合自养、光合异养、化能自养和化能异养等生态学条件：温度生长测定、好氧性测定、最适pH值测定、耐盐性测定等对碳源利用：各种单糖、双糖、多糖以及醇类、有机酸等对氮源利用：蛋白胨、氨基酸、含氮无机盐、N2等对生长因子需要：维生素、氨基酸等对抑菌剂敏感性：抗生素、消毒剂、防腐剂等微生物的分类和鉴定专题知识讲座第66页大肠杆菌几项生理生化测定结果微生物的分类和鉴定专题知识讲座第67页API细菌数值判定系统微生物的分类和鉴定专题知识讲座第68页二、微生物判定（一）形态学特征测定（二）生理生化特征测定（三）血清学试验（四）核酸碱基序列分析（五）蛋白质氨基酸序列分析微生物的分类和鉴定专题知识讲座第69页（三）血清学试验抗血清制备：微生物细胞或代谢产物注射小白鼠或家兔，采血后制备成抗血清凝聚试验：制备待检菌菌悬液；取1滴于洁净玻片上，加入抗血清混合，10s内观察菌体凝聚现象微生物的分类和鉴定专题知识讲座第70页二、微生物判定（一）形态学特征测定（二）生理生化特征测定（三）血清学试验（四）核酸碱基序列分析（五）蛋白质氨基酸序列分析微生物的分类和鉴定专题知识讲座第71页（四）核酸碱基序列分析1、G+C百