微生物学-10-10微生物的分类和鉴定优秀PPT.ppt

第十章第十章 微生物的分类和鉴定微生物的分类和鉴定微生物分类学微生物分类学 微生物系统学微生物系统学界界 门门 纲纲 目目 科科 属属 种种瑞典植物学家林奈瑞典植物学家林奈（Linneaus）于）于1753年创立年创立第一节第一节 通用分类单元通用分类单元一、7级分类单元（一）双名法（一）双名法指一个物种的学名由前面一个属名和后面一个种名加词两部指一个物种的学名由前面一个属名和后面一个种名加词两部分组成分组成 学名学名=属名属名+种名加词种名加词+（首次定名人）（首次定名人）+现名定名人现名定名人+现名定现名定名年份名年份例：大肠埃希氏菌（大肠杆菌）例：大肠埃希氏菌（大肠杆菌）Escherichia coli(Migula)Castellani et Chalmers 1919(二二)三名法三名法当某种微生物是一个亚种或变种时，学名就按三名法拼法。当某种微生物是一个亚种或变种时，学名就按三名法拼法。学名学名=属名属名+种名加词种名加词+符号符号subsp或或var+亚种或变种的加词亚种或变种的加词二、学名二、学名属的模式属的模式该该属属中一个具有代表性的种中一个具有代表性的种,即即模式种模式种Bacillus Bacillus subtilis(Cohn,1872)Type strain:ATCC 6051 =DSM 10 =CCTCC AB 92068 属属 名名种种 名名定种人定种人年头年头保藏机构保藏机构及其保藏号及其保藏号种的加词种的加词Specificepithet当微生物名称是一个亚种（当微生物名称是一个亚种（subspecies，简称，简称“subsp”，排正体字）或变种（，排正体字）或变种（variety，简称，简称“var”，排正体字）时，学名就应按，排正体字）时，学名就应按“三名法三名法”构成，构成，即：即：例1：苏云金芽孢杆菌蜡螟亚种Bacillus thuringiensissubspgalleria例2：酿酒酵母椭圆变种Saccharomyces cerevisiaevarellipsoideus1.属名是一个表示该微生物主要特征的名词或用作名词的形容词，单数第一个字母应大写大写。芽孢杆菌属：Bacillus 可缩写成B.或 Bac.2、种名种名加词又称种加词，它代表一个物种的次要特征。字首一律小写，字首一律小写，可由形容词或名词组成，B.subtilis。(三三)有关学名的其他学问有关学名的其他学问（四）种(species)种是一个基本分类单元，是一大群表型特征高度相像、亲缘关系极其接近、与同属内的其他物种有着明显差异的一大群菌株的总称。典型菌株(typestrain)、模式种(typespecies)新种(speciesnova,sp.nov)：是指权威性的分类、鉴定手册中从未记载过的一种新分别并鉴定过的微生物。变种(Variety)：一个微生物的种的某种特性已起了明显的变更，这种特性的变更是与过去人们在自然界中分别获得的菌种所描述的特性相比较而确定的，而且这种变异的特性又是比较稳定的，这种变异的菌株称为变种。亚种(subspecies,subsp)亚种是进一步细分种时所用的单元，一般指除某一明显而稳定的特征外，其余鉴定特征与模式种相同的种，是变种的同义词。例2：酿酒酵母椭圆变种Saccharomyces cerevisiaevarellipsoideus（五）菌株（五）菌株(strain)又称品系（在非细胞型的病毒中则称毒株或株），表示又称品系（在非细胞型的病毒中则称毒株或株），表示任何由一个独立分别的单细胞（或单个病毒粒）繁殖而任何由一个独立分别的单细胞（或单个病毒粒）繁殖而成的纯遗传型群体及其一切后代。成的纯遗传型群体及其一切后代。模式菌株（模式菌株（Type strain)：是一个种的具体活标本，必需：是一个种的具体活标本，必需是该菌种的活培育物，是由一个被指定为命名的模式菌是该菌种的活培育物，是由一个被指定为命名的模式菌株传代而来。株传代而来。型（型（form）：）：一般特性很难加以区分，某种特殊一般特性很难加以区分，某种特殊的特性可以区分。的特性可以区分。如：结核菌的人型、牛型、禽型。如：结核菌的人型、牛型、禽型。斑马鱼肠道中一株红酵母（斑马鱼肠道中一株红酵母（Rhodotorula）的鉴定与系统发育分）的鉴定与系统发育分析析戚冰洁戚冰洁 胡秀彩胡秀彩 顾丹顾丹 梁爽梁爽 吕爱军吕爱军*（徐州师范高校生命科学学院，江苏（徐州师范高校生命科学学院，江苏 徐州徐州 221116）摘要：接受马铃薯葡萄糖培育基（摘要：接受马铃薯葡萄糖培育基（PDA），从野生斑马鱼肠道），从野生斑马鱼肠道中分别到一株酵母菌，编号为中分别到一株酵母菌，编号为ZF-2，进行形态学视察、生理生化特，进行形态学视察、生理生化特征、征、PCR扩增扩增26S rDNA D1/D2区以及基因测序分析，并构建系统区以及基因测序分析，并构建系统发育进化树。结果表明发育进化树。结果表明ZF-2分别株为粉红色菌落、菌体呈椭圆形，分别株为粉红色菌落、菌体呈椭圆形，出芽繁殖；可以同化利用葡萄糖、乳糖、蔗糖等糖类，基本符合红出芽繁殖；可以同化利用葡萄糖、乳糖、蔗糖等糖类，基本符合红酵母属（酵母属（Rhodotorula）特征，初步确定为红酵母。）特征，初步确定为红酵母。PCR扩增获得扩增获得26S rDNA D1/D2区序列长度为区序列长度为642bp(HQ323251)，接受，接受BLAST和和ClustalX程序进行序列比对分析，结果表明与斯鲁菲亚红酵母程序进行序列比对分析，结果表明与斯鲁菲亚红酵母（R.Slooffiae）序列相像性在）序列相像性在99%-100%之间，构建的系统发育之间，构建的系统发育进化树显示菌株进化树显示菌株ZF-2与与R.Slooffiae(EU583485)关系最近，最终关系最近，最终鉴定鉴定ZF-2菌株为斯鲁菲亚红酵母。这是首次从斑马鱼肠道中分别到菌株为斯鲁菲亚红酵母。这是首次从斑马鱼肠道中分别到斯鲁菲亚红酵母。斯鲁菲亚红酵母。关键词：斑马鱼，红酵母，分别鉴定，序列分析关键词：斑马鱼，红酵母，分别鉴定，序列分析草鱼肠道中弗氏柠檬酸杆菌的分别鉴定与草鱼肠道中弗氏柠檬酸杆菌的分别鉴定与PCR-SSCP分析分析郑璐郑璐1，吕爱军，吕爱军1*，胡秀彩，胡秀彩2，曹成亮，曹成亮1，蒋继宏，蒋继宏2(1.徐州师范高校生命科学学院，江苏徐州师范高校生命科学学院，江苏 徐州徐州 221116；2.江苏省药用植物生物技术重点试验室，江苏江苏省药用植物生物技术重点试验室，江苏 徐州徐州 221116)摘要：从草鱼（摘要：从草鱼（Ctenopharyngodon idellus）肠道中分）肠道中分别到别到3株细菌，短暂编号为株细菌，短暂编号为Ci-1、Ci-7和和LCi-40，结果表明，结果表明3株菌株均为弗氏柠檬酸杆菌（株菌株均为弗氏柠檬酸杆菌（Citrobacter freundii）；）；系统发育分析结果表明，系统发育分析结果表明，3株弗氏柠檬酸杆菌株弗氏柠檬酸杆菌16S rDNA序序列与列与DSM 30039模式株同源性分别为模式株同源性分别为99.59%、99.47%和和99.53%，且位于系统发育树的同一分支。，且位于系统发育树的同一分支。关键词：草鱼；弗氏柠檬酸杆菌；致病性；关键词：草鱼；弗氏柠檬酸杆菌；致病性；16S rDNA其次节其次节 微生物在生物界的地位微生物在生物界的地位一、生物的界级分类学说动物界植物界林奈动物界植物界原生生物界Haeckel植物界动物界原始生物界菌界Copeland植物界动物界原核生物界原生生物界真菌界Whittaker五界上加上病毒界细菌域古生菌域真核生物域美国WoeseR.H.Whittaker(1969)proposedafivekingdomclassification.ThekingdomsdefinedbyhimwerenamedMonera,Protista,Fungi,Plantae&Animalia.三域学说：1977年，美国C.R.Woese等人对大量微生物和其他生物进行16S和18SrRNA的寡核苷酸测序，并比较其同源性水平后，提出了一个与以往各种界级分类不同的新系统，称为三域学说。三个域 是指细菌域、古生菌域和真核生物域。1、伯杰氏手册美国的伯杰氏鉴定细菌学手册，为各国微生物分类学界公认的一本经典佳作。2、前苏联克拉西尔尼可夫的细菌和放线菌鉴定 3、法国雷沃A.R.Prevot的细菌分类学4、Ainsworth等人的菌物分类系统纲要：安.贝氏菌物词典第八版（1995年）第三节第三节 微生物的分类系统纲要微生物的分类系统纲要伯杰氏鉴定细菌学手册伯杰氏鉴定细菌学手册1923年第一版年第一版 1948年第六版年第六版1925年其次版年其次版 1957年第七版年第七版1930年第三版年第三版 1974年第八版年第八版1934年第四版年第四版 1994年第九版年第九版1939年第五版年第五版现书名已改为伯杰氏系统细菌学手册（BergeyMamualofSystematicBacteriology)特点：表型特征基因序列伯杰氏细菌鉴定手册（伯杰氏细菌鉴定手册（Bergeys Manual of Determinative Bacteriology），第九版的伯杰氏手册基于细），第九版的伯杰氏手册基于细胞壁的特性将原核生物分成四大类群，其中薄壁菌和厚壁菌两胞壁的特性将原核生物分成四大类群，其中薄壁菌和厚壁菌两个类群物种数量最多。个类群物种数量最多。类群类群I：薄壁菌（革兰氏阴性菌）：薄壁菌（革兰氏阴性菌）组组1：暗细菌纲（不进行光合作用）：暗细菌纲（不进行光合作用）组组2：不产氧光合细菌纲（光合细菌，不产氧）：不产氧光合细菌纲（光合细菌，不产氧）组组3：产氧光合细菌纲（光合细菌，产氧）：产氧光合细菌纲（光合细菌，产氧）类群类群II：厚壁菌（革兰氏阳性菌）：厚壁菌（革兰氏阳性菌）组组1：厚壁菌纲：厚壁菌纲 组组2：放线菌纲：放线菌纲类群类群III:无壁菌无壁菌 组组1：柔膜菌纲（缺乏细胞壁的原生质体）：柔膜菌纲（缺乏细胞壁的原生质体）类群类群IV:疵壁菌疵壁菌 古生菌纲古生菌纲二、Ainsworth等人的菌物分类系统纲要安.贝氏菌物词典第八版（1995年）第四节第四节 微生物分类鉴定的方法微生物分类鉴定的方法四个不同水平：四个不同水平：（1）细胞的形态和习性水平）细胞的形态和习性水平（2）细胞组分水平）细胞组分水平（3）蛋白质水平）蛋白质水平（4）核酸水平）核酸水平微生物形态微生物形态生理特性生理特性抗原特性抗原特性分子生物学方法分子生物学方法分类依据：分类依据：一、微生物分类鉴定中的经典方法一、微生物分类鉴定中的经典方法二、微生物分类鉴定中的现代方法（一）通过核酸分析鉴定微生物遗传型1、DNA碱基比例的测定是指（G+C）mol%值，简称“GC比比”，表示DNA分子中鸟嘌呤G和胞嘧啶C所占的摩尔百分比值 （G+C）mol%=G+C/A+T+G+C*100%通过（通过（G+C）mol%对微生物进行分类有以下几个特点：对微生物进行分类有以下几个特点：（1）亲缘关系相近的种，两者的）亲缘关系相近的种，两者的GC比也接近，反之，比也接近，反之，GC 比相近比相近的两个种，它们的亲缘关系则不确定都很接近。的两个种，它们的亲缘关系则不确定都很接近。（2）GC 比差距很大的两种微生物，亲缘关系必定较远。比差距很大的两种微生物，亲缘关系必定较远。（3）GC比是建立新分类单元时的牢靠指标：比是建立新分类单元时的牢靠指标：GC比相差低于比相差低于2%时，没有分类学上的意义；种内各菌株间的差别时，没有分类学上的意义；种内各菌株间的差别在在2.5%4%间；若相差在间；若相差在5%以上时，就可认为属于不同的种，相以上时，就可认为属于不同的种，相差在差在10%，可认为是不同的属。，可认为是不同的属。测定测定DNA中中GC的方法很多，其中的解链温度法较为常用。的方法很多，其中的解链温度法较为常用。XG+C=(Tm-69.3)*2.442、核酸分子杂交法按碱基的互补配对原理，用人工方法对两条不同来源的单链核酸进行复性，以构建新的杂合双链核酸的技术，称为核酸杂交。包括DNA-DNA、DNA-rRNA和 rRNA-rRNA分子间的杂交。一般认为，DNA-DNA杂交同源性超过超过60%的菌株的菌株可以是同种，同源性超过70%者是同一亚种，而同源性在20%60%范围内，则属于同一个属。3、rRNA寡核苷酸编目分析一种通过分析原核或真核细胞中最稳定的rRNA寡核苷酸序列同源性程度，以确定不同生物间的亲缘关系和进化谱系的方法。是“三域学说”提出的科学依据。为何说16S rRNA或18SrRNA是“分子进化尺”？（1）普遍存在于一切细胞内（2）生理功能既重要又恒定（3）在细胞中的含量较高、易提取（4）编码rRNA的基因特别稳定。（5）序列特别保守（6）相对分子质量适中4、微生物全基因组序列测定（二）细胞化学成分作用鉴定指标（二）细胞化学成分作用鉴定指标1.1.细胞壁的化学成分：肽桥，肽尾细胞壁的化学成分：肽桥，肽尾2.2.全细胞水解液的糖型（放线菌分类）全细胞水解液的糖型（放线菌分类）3.3.（1 1）阿拉伯糖、半乳糖；（）阿拉伯糖、半乳糖；（2 2）马杜拉糖）马杜拉糖4.4.（3 3）无糖；（）无糖；（4 4）木糖，阿拉伯糖）木糖，阿拉伯糖5.5.3.3.磷酸类脂的成分分析磷酸类脂的成分分析6.6.4.4.枝菌酸的分析：枝菌酸的分析：“诺卡氏菌形放线菌诺卡氏菌形放线菌”7.7.5.5.醌类的分析（放线菌鉴定）醌类的分析（放线菌鉴定）8.8.6.6.气相色谱：分析代谢产物中脂肪酸和醇类等成分，气相色谱：分析代谢产物中脂肪酸和醇类等成分，对厌氧菌的鉴定特别有用。对厌氧菌的鉴定特别有用。（三）数值分类法（三）数值分类法200年前由Adanson(植物学家)提出与电子计算机联系紧密,又称电子计算机分类学OUT(操作分类单元):待探讨的菌株和有关典型菌种的菌株相关系统Ssm(简洁匹配相关系统):以被探讨菌株间共同特征的相关性为基础特点:至少50个特征,越多越好步骤步骤:(1)计算两菌株间的相关系数计算两菌株间的相关系数Ssm=Sj=(2)列出相像度矩阵列出相像度矩阵每两个菌株配对每两个菌株配对,计算相关系数计算相关系数,填入相像度填入相像度矩阵中矩阵中,按凹凸重新排列按凹凸重新排列(3)将矩阵图转化为树状谱将矩阵图转化为树状谱表元或表观群表元或表观群,不能作严格分类单元不能作严格分类单元a+da+b+c+da+b+ca（2）列出相像度矩阵（3）将矩阵图转换成树状图（二）常用分类方法：1.经典分类法：将形态、结构特征作为初经典分类法：将形态、结构特征作为初步特征，再比较生理、生化特征，接受步特征，再比较生理、生化特征，接受双歧法整理结果，进行分类。双歧法整理结果，进行分类。2.数值分类法：依据数量特征进行分类，数值分类法：依据数量特征进行分类，可依据可依据5060个或个或100以上，用电脑进以上，用电脑进行计算统计。行计算统计。3.遗传分类法：主要依据遗传分类法：主要依据GC含量及含量及DNA杂交试样为依据杂交试样为依据敬爱的同学们，最终祝你们生敬爱的同学们，最终祝你们生活开心、学习进步！通过自己活开心、学习进步！通过自己的努力，在微生物学领域有更的努力，在微生物学领域有更多收获多收获!