微生物进化系统发育和分类鉴定.ppt

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1、关于微生物的进化系关于微生物的进化系统发育和分类鉴定统发育和分类鉴定第一张，PPT共五十九页，创作于2022年6月目的要求：目的要求：通过本章学习，要求学生掌握：通过本章学习，要求学生掌握：1 1、进化指征的选择、进化指征的选择 2 2、微生物分类学的基本知识、微生物分类学的基本知识 3 3、微生物的分类鉴定方法、微生物的分类鉴定方法重点：重点：微生物的分类依据及方法。微生物的分类依据及方法。难点：难点：代表原核微生物的拉丁学名和主要特点。代表原核微生物的拉丁学名和主要特点。第二张，PPT共五十九页，创作于2022年6月第一节 微生物的进化和系统发育 微生物分类是按微生物的微生物分类是按微生物

2、的亲缘关系亲缘关系和和相似程度相似程度把微把微生物归入各分类单元或分类群生物归入各分类单元或分类群(taxon)，以得到一个反映以得到一个反映微生物进化的自然分类系统、可供鉴定用的检索表以微生物进化的自然分类系统、可供鉴定用的检索表以及可给出符合逻辑的名称的命名系统及可给出符合逻辑的名称的命名系统。所以微生物分所以微生物分类的具体任务就是分类（类的具体任务就是分类（classification）、鉴定鉴定（identification）与命名与命名（nomenclature）。第三张，PPT共五十九页，创作于2022年6月一、进化的测量指征一、进化的测量指征1.合适的进化指征应满足的条件合适的

3、进化指征应满足的条件存在的普遍性存在的普遍性序列的同源性序列的同源性序列的线性序列的线性序列的保守性序列的保守性蛋白质、蛋白质、RNARNA和和DNADNA序列进化变化的显著特点是进化速率相对恒定，序列进化变化的显著特点是进化速率相对恒定，也就是说，分子序列进化的改变量也就是说，分子序列进化的改变量(氨基酸或核苷酸替换数或替换氨基酸或核苷酸替换数或替换百分率百分率)与分子进化的时间成正比。与分子进化的时间成正比。大量的资料表明：功能重要的大分子、或者大分子中功能重大量的资料表明：功能重要的大分子、或者大分子中功能重要的区域，比功能不重要的分子或分子区域进化变化速度低。要的区域，比功能不重要的分

4、子或分子区域进化变化速度低。第四张，PPT共五十九页，创作于2022年6月16S rRNA16S rRNA被普遍公认为是一把好的谱系分析的被普遍公认为是一把好的谱系分析的“分子尺分子尺”或或“分子计时器分子计时器”：1 1）rRNArRNA具有重要且恒定的生理功能；具有重要且恒定的生理功能；2 2）在）在16S rRNA16S rRNA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；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 3）16S rRNA1

5、6S rRNA分子量大小适中分子量大小适中(1540nt)(1540nt)，便于序列分析；，便于序列分析；4 4）rRNArRNA在细胞中含量大在细胞中含量大(约占细胞中约占细胞中RNARNA的的90%)90%)，也易于提取；，也易于提取；5 5）16S rRNA16S rRNA普遍存在于真核生物和原核生物中普遍存在于真核生物和原核生物中(真核生物中其同真核生物中其同源分子是源分子是18S rRNA)18S rRNA)。因此它可以作为测量各类生物进化的工具。因此它可以作为测量各类生物进化的工具。2.rRNA作为进化的指征作为进化的指征缺陷：缺陷：rRNA普遍高的保守性使得其在相近种、型分类鉴定

6、时分辨力较差；操作相普遍高的保守性使得其在相近种、型分类鉴定时分辨力较差；操作相对较复杂。对较复杂。第五张，PPT共五十九页，创作于2022年6月3.rRNA的顺序和进化的顺序和进化培养微生物培养微生物提取总的提取总的DNA作为模板作为模板rDNA序列测定序列测定分析比较分析比较微生物之间的系统发育关系微生物之间的系统发育关系PCR反应扩增反应扩增16SrDNA片段片段第六张，PPT共五十九页，创作于2022年6月4.基于基于rRNA的系统发育树的系统发育树系统发育树（系统发育树（phylogenetictree）：在研究生物进化和系统分类中，用以概括各种）：在研究生物进化和系统分类中，用以概

7、括各种（类）生物之间亲缘关系的树状分枝的图形。分为（类）生物之间亲缘关系的树状分枝的图形。分为有根树有根树和和无根树无根树两种。两种。一般系统发育树一般系统发育树l伍斯等根据某些代表生物伍斯等根据某些代表生物16SrRNA(或或18SrRNA)序列比较，首次提出了一个序列比较，首次提出了一个涵盖整个生命界的系统树。这是一颗有根树，涵盖整个生命界的系统树。这是一颗有根树，rRNA序列分析表明，它最初序列分析表明，它最初先分成两支：一支发展成为今天的细菌先分成两支：一支发展成为今天的细菌(真细菌真细菌)；另一支是古生菌；另一支是古生菌-真核生物真核生物分支，进化过程中进一步分叉分别发展成古生菌和真

8、核生物。分支，进化过程中进一步分叉分别发展成古生菌和真核生物。第七张，PPT共五十九页，创作于2022年6月Eubacteria（真细菌界）Archaebacteria（古细菌界）Eukarya（真核生物界）Carl WoeseCarl Woese利用利用16S rRNA16S rRNA建立分子进化树建立分子进化树第八张，PPT共五十九页，创作于2022年6月进化树意义：将生物分为三界（细菌、进化树意义：将生物分为三界（细菌、古生菌古生菌、真核、真核生物）生物）随着资料的进一步积累，系统树还会做进一步修改随着资料的进一步积累，系统树还会做进一步修改生物间存在广泛的水平的或横向的基因交换生物间存

9、在广泛的水平的或横向的基因交换基因的垂直传递不是影响生物进化的唯一过程基因的垂直传递不是影响生物进化的唯一过程Carl Woose的rRNA进化树完美无缺？第九张，PPT共五十九页，创作于2022年6月界界（Kingodm）门门(phylum)(亚门亚门)纲纲(Class)(亚纲亚纲)目目(order)(亚目亚目)科科(family)(亚科亚科)族族(group)(亚族亚族)属属(genus)(亚属亚属)种种(species)微生物分类的基本单位是微生物分类的基本单位是“种种”第二节第二节微生物的分类单元和命名微生物的分类单元和命名一、生物的分类单元一、生物的分类单元第十张，PPT共五十九页，

10、创作于2022年6月种种：分类特征高度相似、而又与同属内的其它种存在明显差异的菌：分类特征高度相似、而又与同属内的其它种存在明显差异的菌 株群。株群。微生物的微生物的种种具有如下特征具有如下特征:1.形态、生理特征相同。形态、生理特征相同。2.有共同的起源。有共同的起源。3.是分类的基本单位，也是进化的单位。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。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。种有遗传的稳定性，同时也存在变异性。6.目目前前，DNA同同源源性性在在70%以以上上，16srRNA同

11、同源源性性达达97%以以上上的的菌菌株株定定位一个种位一个种第十一张，PPT共五十九页，创作于2022年6月1、亚种亚种（subspecies，subsp，ssp）是种的进一步细分的单元，是正式分类单元中最低的分类等级。是种的进一步细分的单元，是正式分类单元中最低的分类等级。一般是指菌种在某一个特征上与模式种有明显而稳定的差异，但又一般是指菌种在某一个特征上与模式种有明显而稳定的差异，但又不足以区分为新种。不足以区分为新种。2 2、型型（type）是同一细菌种内显示很小生物化学与生物学差异的菌株，是同一细菌种内显示很小生物化学与生物学差异的菌株，常用于细菌（尤其是致病菌）中紧密相关菌株的区分。

12、常用于细菌（尤其是致病菌）中紧密相关菌株的区分。化学型化学型(chemovar):产生某种化合物或其产量异常。产生某种化合物或其产量异常。致病型致病型(pathovar):对一个或多个寄主的致病反应。对一个或多个寄主的致病反应。噬菌体型噬菌体型(phayovar):对噬菌体的反应。对噬菌体的反应。血清型血清型(serovar):抗原特性。抗原特性。种以下的分类术语：种以下的分类术语：第十二张，PPT共五十九页，创作于2022年6月4 4、菌株菌株（strainstrain）从自然界中分离得到的任何一种微生物的纯培养物都可以称为微生从自然界中分离得到的任何一种微生物的纯培养物都可以称为微生物的一

13、个菌株；用实验方法（诱变等）所获得的某一菌株的变异型，也物的一个菌株；用实验方法（诱变等）所获得的某一菌株的变异型，也可以称为一个新的菌株，以便与原来的菌株相区别。可以称为一个新的菌株，以便与原来的菌株相区别。3 3、群群（population)population)：在在自自然然界界中中有有些些微微生生物物的的种种类类其其特特征征介介于于两两个个种种之之间间,彼彼此此不不易易严严格格区区分分,于于是是我我们们就就把把这这两两个个种种和和介介于于它它们们中中间间的的一一些些微微生生物物统统称称为为一一个个“群群”。第十三张，PPT共五十九页，创作于2022年6月8、克隆克隆:是从单个亲本细胞得

14、来的细胞群体。是从单个亲本细胞得来的细胞群体。6、培养物培养物：指一定时间一定空间内微生物的细胞群或生：指一定时间一定空间内微生物的细胞群或生长物。长物。7、纯培养物纯培养物：某一培养物是由单一微生物细胞繁殖产：某一培养物是由单一微生物细胞繁殖产生的，就称为该微生物的纯培养物。生的，就称为该微生物的纯培养物。5 5、标准菌株标准菌株：又称模式菌株，通常是人们最先发现，并：又称模式菌株，通常是人们最先发现，并 进行过描述具有典型特征的菌株。进行过描述具有典型特征的菌株。第十四张，PPT共五十九页，创作于2022年6月1新种的命名不应与已发表的真菌，藻类、原生动物同名。新种的命名不应与已发表的真菌

15、，藻类、原生动物同名。2.种名要用拉丁文种名要用拉丁文,用双名法表示，新种要有典型菌株，新属要有用双名法表示，新种要有典型菌株，新属要有典型种，并要同时发表菌种的保藏号。典型种，并要同时发表菌种的保藏号。3.新种新种(属属)要在要在“国际系统分类细菌学杂志国际系统分类细菌学杂志”(IJSB)上发表。上发表。4.菌名的更改要得到仲裁委员会同意菌名的更改要得到仲裁委员会同意，并发表在并发表在IJSB上才能有效。上才能有效。国际细菌命名法规国际细菌命名法规：二、微生物的命名二、微生物的命名第十五张，PPT共五十九页，创作于2022年6月双名法规定双名法规定:一个生物的种名一个生物的种名,由由“属名属

16、名+种名种名”构成，用构成，用斜体斜体表示。表示。原核微生物的学名原核微生物的学名，除了除了“属名属名+种名种名”外外，还要在学名后面用正体写出最先定名的还要在学名后面用正体写出最先定名的人名和时间人名和时间(年代年代)。Staphylococcus aureus Rosenbach1884如如果果发发现现了了一一个个原原核核生生物物，通通过过初初步步研研究究只只知知属属于于哪哪一一个个属属，不不知知是是何何种种时可用下列方式表示：时可用下列方式表示：属名属名+sp.(单数单数)或或spp(复数复数)。“双名法双名法”种名种名用来描述颜色、形状、来源或科学家的名字。用来描述颜色、形状、来源或科

17、学家的名字。种名第一个字母小写种名第一个字母小写。如：。如：Escherichia coli属名属名用来描述主要特征、构造或者科学家的名字。用来描述主要特征、构造或者科学家的名字。属名第属名第一个字母要大写一个字母要大写。第十六张，PPT共五十九页，创作于2022年6月新名称的发表新名称的发表Gilvimarinus chinensis gen.nov.,sp.nov.中国黄海菌中国黄海菌 Wenxinia marina gen.nov.,sp.nov以中国农业大学陈文新院士名字命名的新属以中国农业大学陈文新院士名字命名的新属Corynebacterium marinum sp.nov.海洋棒

18、状杆菌第十七张，PPT共五十九页，创作于2022年6月细菌的分类和伯杰氏手册原核生物分类系统纲要原核生物分类系统纲要伯杰氏系统细菌学手册伯杰氏系统细菌学手册真菌界分类系统很多，各国采用不同的系统，比较真菌界分类系统很多，各国采用不同的系统，比较混乱。近年来为较多人接受的是混乱。近年来为较多人接受的是Ainsworth的纲要。的纲要。第二十三张，PPT共五十九页，创作于2022年6月 关于细菌的分类系统，世界比较权威的细菌分类系统关于细菌的分类系统，世界比较权威的细菌分类系统有三个：有三个：、前苏联克拉西尼柯夫系统、前苏联克拉西尼柯夫系统 、法国的普雷沃系统、法国的普雷沃系统 、美国的伯杰氏系统

19、、美国的伯杰氏系统 一、细菌的分类系统一、细菌的分类系统第二十四张，PPT共五十九页，创作于2022年6月伯杰氏鉴定细菌学手册伯杰氏鉴定细菌学手册美国宾夕法尼亚大学的细菌学教授美国宾夕法尼亚大学的细菌学教授伯杰伯杰(D.Bergey)(1860-1937)1957年第七版后，由于越来越广泛地吸收年第七版后，由于越来越广泛地吸收了国际上细菌分类学家参加编写了国际上细菌分类学家参加编写(如如1974年第八版，撰稿人多达年第八版，撰稿人多达130多位，涉及多位，涉及15个国家；现行版本撰稿人多达个国家；现行版本撰稿人多达300多人，多人，涉及近涉及近20个国家个国家)，所以它的近代版本反，所以它的近

20、代版本反映了出版年代细菌分类学的最新成果，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。面分类的权威地位。第二十五张，PPT共五十九页，创作于2022年6月伯杰氏系统细菌学手册伯杰氏系统细菌学手册(BergeysManualofSystematicBacteriology)伯杰氏手册伯杰氏手册是目前进行细菌分类、鉴定的最重要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。种的特征及进行鉴定所需做的实验的具体方

21、法。（20世纪世纪80年代末期）年代末期）伯杰氏鉴定细菌学手册伯杰氏鉴定细菌学手册(BergeysManualofDeterminativeBacteriology)第二十六张，PPT共五十九页，创作于2022年6月1、伯杰氏系统细菌学手册第一版（、伯杰氏系统细菌学手册第一版（19841989）的分类的分类系统细菌学手册第一版增加了一些核酸杂交、系统细菌学手册第一版增加了一些核酸杂交、16SrRNA寡核苷酸序列等系统发育方面的资料。寡核苷酸序列等系统发育方面的资料。但总体上，细菌系统发育资料较零碎，未能按照界、门、但总体上，细菌系统发育资料较零碎，未能按照界、门、纲、目、科、属、种系统分类体系

22、进行安排，而是从实用需要纲、目、科、属、种系统分类体系进行安排，而是从实用需要出发，主要根据表型特征将整个原核生物分为出发，主要根据表型特征将整个原核生物分为33组，以组，以4卷进行卷进行安排。安排。第二十七张，PPT共五十九页，创作于2022年6月 伯伯杰杰氏氏系系统统细细菌菌学学手手册册第第二二版版将将原原核核生生物物分分为为古古细细菌菌和和真真细细菌菌2 2个个界界，下下设设2525门门，3939纲纲，8989目目，207207科科，包包括括852852属属，50005000余余种，分为五卷本出版。种，分为五卷本出版。2 2、伯杰氏、伯杰氏系统细菌学系统细菌学手册第二版（手册第二版（20

23、012001）第一卷，古菌、蓝细菌、绿色光合细菌和最先分化的属第一卷，古菌、蓝细菌、绿色光合细菌和最先分化的属第二卷，变形细菌第二卷，变形细菌第三卷，低第三卷，低GC含量的革兰氏阳性细菌含量的革兰氏阳性细菌第四卷，高第四卷，高GC含量的革兰氏阳性细菌含量的革兰氏阳性细菌第五卷，浮霉状菌、螺旋体、丝杆菌、拟杆菌和梭杆菌第五卷，浮霉状菌、螺旋体、丝杆菌、拟杆菌和梭杆菌第二十九张，PPT共五十九页，创作于2022年6月第三十张，PPT共五十九页，创作于2022年6月第三十一张，PPT共五十九页，创作于2022年6月第三十二张，PPT共五十九页，创作于2022年6月第三十三张，PPT共五十九页，创作于

24、2022年6月第三十四张，PPT共五十九页，创作于2022年6月Ainsworth系统系统真菌界真菌界黏菌门黏菌门真菌门真菌门鞭毛菌亚门鞭毛菌亚门接合菌亚门接合菌亚门子囊菌亚门子囊菌亚门担子菌亚门担子菌亚门半知菌亚门半知菌亚门二、真菌的分类系统二、真菌的分类系统第三十五张，PPT共五十九页，创作于2022年6月安斯沃思安斯沃思(Ainsworth,1973)的分类系统：的分类系统：真菌界的门和亚门分类检索表真菌界的门和亚门分类检索表1有原生质团或假原生质团有原生质团或假原生质团粘菌门粘菌门Mycomycota1无原生质团或假原生质团，同化阶段为典型的菌丝体无原生质团或假原生质团，同化阶段为典型

25、的菌丝体真菌门真菌门Eumycota2有能动细胞有能动细胞(游动孢子或游动配子游动孢子或游动配子)，有性阶段产生典型，有性阶段产生典型的卵孢子的卵孢子鞭毛菌亚门鞭毛菌亚门Mastigomycotina2无能动细胞无能动细胞3有有性阶段有有性阶段4有性阶段产生接合孢子有性阶段产生接合孢子接合菌亚门接合菌亚门Zygomycotina4有性阶段产生子囊孢子有性阶段产生子囊孢子子囊菌亚门子囊菌亚门Ascomycotina4有性阶段产生担子孢子有性阶段产生担子孢子担子菌亚门担子菌亚门Basidiomycotina3无有性阶段无有性阶段半知菌亚门半知菌亚门Deuteromycotina第三十六张，PPT共

26、五十九页，创作于2022年6月Ainsworth系统系统各主要类群的特征各主要类群的特征类群类群是否有隔膜是否有隔膜无性孢子形成无性孢子形成有性孢子形成有性孢子形成低等真菌低等真菌鞭毛菌亚门鞭毛菌亚门无无可运动的游动孢可运动的游动孢子子合子、卵孢子合子、卵孢子接合菌亚门接合菌亚门无无非游动性的孢囊非游动性的孢囊孢子孢子接合孢子接合孢子高等真菌高等真菌子囊菌亚门子囊菌亚门有有分生孢子分生孢子子囊孢子子囊孢子担子菌亚门担子菌亚门有有罕见罕见担孢子担孢子半知菌亚门半知菌亚门有有分生孢子分生孢子无无第三十七张，PPT共五十九页，创作于2022年6月真菌词典（真菌词典（1995）第）第8版的分类体系：版

27、的分类体系：真菌界（真菌界（Fungi）子囊菌门（子囊菌门（Ascomycota）担子菌门（担子菌门（Basidiomycetes）担子菌纲（担子菌纲（Basidiomycetes）冬孢菌纲（冬孢菌纲（Teliomycetes）黑粉菌纲（黑粉菌纲（Ustomycetes）壶菌门（壶菌门（Chytridiomycetes）接合菌门（接合菌门（Zygomycota）毛菌纲（毛菌纲（Trichomycetes）接合菌纲（接合菌纲（Zygomycetes）第三十八张，PPT共五十九页，创作于2022年6月第第3节节 微生物的分类鉴定方法微生物的分类鉴定方法v主要步骤：纯化、测定一系列必要的指标、查找权

28、主要步骤：纯化、测定一系列必要的指标、查找权威性鉴定手册威性鉴定手册v鉴定技术的不同水平：鉴定技术的不同水平：细胞的形态和习性：细胞的形态和习性：形态特征、运动、酶反应、营养要形态特征、运动、酶反应、营养要求及生长条件等求及生长条件等细胞组分水平：细胞组分水平：细胞壁成分、氨基酸库、脂类、醌类、细胞壁成分、氨基酸库、脂类、醌类、光合色素等的分析光合色素等的分析蛋白质水平：蛋白质水平：氨基酸序列分析、凝胶电泳和血清学反应等氨基酸序列分析、凝胶电泳和血清学反应等基因或基因或DNA水平：水平：核酸分子杂交、（核酸分子杂交、（G+C）mol%、转、转化和转导、化和转导、16S rRNA寡核苷酸序列分析

29、、寡核苷酸序列分析、DNA或或RNA核苷酸序列分析等核苷酸序列分析等第三十九张，PPT共五十九页，创作于2022年6月一、传统分类法一、传统分类法 根据微生物形态、生理生化、生态和抗原等表型特征进行分类的方法，根据微生物形态、生理生化、生态和抗原等表型特征进行分类的方法，这是微生物分类鉴定中通常采用的方法。这是微生物分类鉴定中通常采用的方法。1、形态特征、形态特征:(1)形状形状:球状、杆状、弧形、丝状、分枝及特殊形状球状、杆状、弧形、丝状、分枝及特殊形状(2)大小大小:菌体菌体宽宽长长或者直径大小或者直径大小(3)排列排列:单个、成对、成链或其他的特殊排列方式单个、成对、成链或其他的特殊排列

30、方式(4)革兰染色反应革兰染色反应:G+、G,G不定。不定。(5)细胞内含物细胞内含物:聚聚-羟基丁酸、异染粒、硫粒等。羟基丁酸、异染粒、硫粒等。(6)鞭毛与运动性鞭毛与运动性:有无鞭毛、鞭毛着生位置、菌体运动性有无鞭毛、鞭毛着生位置、菌体运动性第四十张，PPT共五十九页，创作于2022年6月(7)荚膜荚膜有无。有无。(8)芽胞芽胞:有无、形状、着生位置、孢囊是否膨大有无、形状、着生位置、孢囊是否膨大(10)孢子孢子:孢子形状、数量、排列孢子形状、数量、排列(11)其他其他：a.蓝细菌的异形胞蓝细菌的异形胞b.鞘细菌有鞘鞘细菌有鞘:c.柄细菌有柄柄细菌有柄:d.粘细菌形成子实体粘细菌形成子实体

31、:(12)菌落特征菌落特征：包括形状、大小、边缘、表面及质地、隆起程度、：包括形状、大小、边缘、表面及质地、隆起程度、易挑取性或粘稠度、透明度与色泽等。易挑取性或粘稠度、透明度与色泽等。(13)液体培养特征液体培养特征：包括生长量、生长类型与分布、混浊度、包括生长量、生长类型与分布、混浊度、表面生长状态、沉淀物、气味和颜色等。表面生长状态、沉淀物、气味和颜色等。第四十一张，PPT共五十九页，创作于2022年6月2、生理生化特征、生理生化特征1)营养类型营养类型：光能自养、光能异养、化能自养、化能异养：光能自养、光能异养、化能自养、化能异养2)氮源氮源：蛋白质、蛋白胨、氨基酸、含氮无机盐、：蛋白

32、质、蛋白胨、氨基酸、含氮无机盐、N23)碳源碳源：单糖、双糖、多糖、醇类、有机酸等：单糖、双糖、多糖、醇类、有机酸等4)生长因子生长因子：维生素、氨基酸、：维生素、氨基酸、X-因子、因子、V因子等的依赖性因子等的依赖性5)需氧性需氧性：好氧、微好氧、厌氧、兼性厌氧：好氧、微好氧、厌氧、兼性厌氧6)温度温度：最低、最适及最高生长温度及致死温度：最低、最适及最高生长温度及致死温度7)对对pH的适应性的适应性：pH生长范围生长范围8)对渗透压的适应性对渗透压的适应性：对盐溶度的耐受性或嗜碱性：对盐溶度的耐受性或嗜碱性9)对抗生素及抑菌剂的敏感性对抗生素及抑菌剂的敏感性：10)代谢产物代谢产物：有机酸

33、、气体、酶类、色素、抗生素、毒素等：有机酸、气体、酶类、色素、抗生素、毒素等11)与宿主的关系与宿主的关系：共生、寄生、致病性等：共生、寄生、致病性等第四十二张，PPT共五十九页，创作于2022年6月形态和生理生化特征是最常用形态和生理生化特征是最常用的细菌分类、鉴定指标的细菌分类、鉴定指标第四十三张，PPT共五十九页，创作于2022年6月肠道菌科细菌属和种肠道菌科细菌属和种的分类鉴定的分类鉴定第四十四张，PPT共五十九页，创作于2022年6月二、血清学试验与噬菌体分型二、血清学试验与噬菌体分型1.血清学试验血清学试验原理：抗原原理：抗原-抗体抗体特异性结合特异性结合凝集反应、免疫荧光、凝集反

34、应、免疫荧光、ELISA快速、特异性强灵敏度高快速、特异性强灵敏度高血清学分型在流行病的研究中有重要意义血清学分型在流行病的研究中有重要意义第四十五张，PPT共五十九页，创作于2022年6月2.噬菌体分型噬菌体分型原理：一种噬菌体只裂解某种特定原理：一种噬菌体只裂解某种特定的细菌的细菌第四十六张，PPT共五十九页，创作于2022年6月四四.核酸碱基组成和分子杂交核酸碱基组成和分子杂交1.DNA碱基组成碱基组成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。也不会发生明显变化。分类学上，用分类学

35、上，用G+C占全部碱基的克分子百分数占全部碱基的克分子百分数(G+Cmol%)来表示各类生物的来表示各类生物的DNA碱基因组成特征。碱基因组成特征。(G+C)(mol)(G+C)100(A+T)十十(G+C)(mol)第四十七张，PPT共五十九页，创作于2022年6月同种不同菌株同种不同菌株G+Cmol%差异应在差异应在4-5%以下。以下。同属不同种的同属不同种的G+Cmol%差异应小于差异应小于10-15%，通常小于，通常小于10%原核微生物原核微生物DNA(G+C)mol为为2080。真核微生物真核微生物DNA(G+C)mol为为3060。(G+C)相同或相近的微生物并非必然亲缘关系密切，

36、也就是相同或相近的微生物并非必然亲缘关系密切，也就是说，并非一定就是相同或相近的种属。说，并非一定就是相同或相近的种属。(G+C)值有明显差异的微生物肯定不会属于同一个种。值有明显差异的微生物肯定不会属于同一个种。第四十八张，PPT共五十九页，创作于2022年6月G+C%的测定方法的测定方法:A A、化学测定法化学测定法B、熔解温度熔解温度(Tm)法法 当当DNA在一定温度下开始解链时在一定温度下开始解链时，在在260nm处吸收光谱明显增加，达处吸收光谱明显增加，达到一定的温度后到一定的温度后DNA全部解链全部解链，吸收光谱不再增加。吸收光谱不再增加。将将25时时DNA吸收光密度定为吸收光密度

37、定为A25，测定不同解链温度的光密度定为测定不同解链温度的光密度定为At，以以AtA25为纵坐标为纵坐标，加热温度为横坐标加热温度为横坐标，作图作图,即可得出一条即可得出一条S形曲线形曲线,曲线的中点即为曲线的中点即为Tm值。值。先用酶水解先用酶水解DNA，用纸层析分离核苷酸碱基，然后洗脱和定量单个碱基。用纸层析分离核苷酸碱基，然后洗脱和定量单个碱基。Marmur的经验公式的经验公式:(G+C)%=(Tm69.3)2.44 第四十九张，PPT共五十九页，创作于2022年6月每个生物种都有特定的每个生物种都有特定的GC%GC%范围，因此后者可以作为分类鉴定的指标。范围，因此后者可以作为分类鉴定的

38、指标。细菌的细菌的GC%GC%范围为范围为25-75%25-75%，变化范围最大，因此更适合于细菌的分类鉴，变化范围最大，因此更适合于细菌的分类鉴定。定。第五十张，PPT共五十九页，创作于2022年6月2、核酸杂交、核酸杂交 生物的遗传信息以碱基排列（遗传密码）形式，线性地生物的遗传信息以碱基排列（遗传密码）形式，线性地排列在排列在DNA分子中，不同生物分子中，不同生物DNA碱基排列顺序的异同直接反映这碱基排列顺序的异同直接反映这些生物之间亲缘关系的远近，碱基排列顺序差异越小，它们之间的亲些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。缘关系就越近，反之亦然

39、。1.方法：方法：2.DNADNA杂交杂交3.DNA-rRNA杂交杂交4.核酸探针核酸探针第五十一张，PPT共五十九页，创作于2022年6月1）DNADNA杂交杂交原理：对双链结构的原理：对双链结构的DNA分子进行加热处理时，互补结合的双链可分子进行加热处理时，互补结合的双链可以离解成单链，即以离解成单链，即DNA变性；若将变性了的变性；若将变性了的DNA分子进行冷分子进行冷却处理，已离解的单链又可以从新结合成原来的双链却处理，已离解的单链又可以从新结合成原来的双链DNA分分子，这一过程叫子，这一过程叫DNA的复性。不仅同一菌株的的复性。不仅同一菌株的DNA单链可以单链可以复性结合成双链，来自

40、不同菌株的复性结合成双链，来自不同菌株的DNA单链，只要两者具有单链，只要两者具有同源互补的碱基序列，它们也会在同源序列间互补结合形成同源互补的碱基序列，它们也会在同源序列间互补结合形成双链，这就称为双链，这就称为DNA-DNA分子杂交。分子杂交。亲缘关系相对近的微生物之间的亲缘关系比较亲缘关系相对近的微生物之间的亲缘关系比较第五十二张，PPT共五十九页，创作于2022年6月同源性同源性60%为同一个种为同一个种同源性同源性70%为同一个亚种为同一个亚种同源性同源性20-60%为同属不同种为同属不同种第五十三张，PPT共五十九页，创作于2022年6月第五十四张，PPT共五十九页，创作于2022

41、年6月2）DNArRNA杂交杂交当两个菌株当两个菌株DNA的非配对碱基超过的非配对碱基超过20时，时，DNA-DNA杂交往往不杂交往往不能形成双链，因而限制了能形成双链，因而限制了DNA-DNA杂交。杂交。rRNA是是DNA转录的产物，在生物进化过程中，碱基序列的变化比基因组转录的产物，在生物进化过程中，碱基序列的变化比基因组要慢的多，保守的多，它甚至保留了古老祖先的一些碱基序列，因此，可以用来要慢的多，保守的多，它甚至保留了古老祖先的一些碱基序列，因此，可以用来进一步比较关系更远的菌株之间的关系，进行属和属以上等级分类单元的分类。进一步比较关系更远的菌株之间的关系，进行属和属以上等级分类单元

42、的分类。亲缘关系相对远的微生物之间的亲缘关系比较亲缘关系相对远的微生物之间的亲缘关系比较第五十五张，PPT共五十九页，创作于2022年6月3）核酸探针核酸探针核酸探针：指能识别特异核苷酸序列的、带标记的一段单核酸探针：指能识别特异核苷酸序列的、带标记的一段单链链DNA或或RNA分子。分子。通过能否与探针杂交来鉴定菌种通过能否与探针杂交来鉴定菌种3、16SrRNA或或18SrRNA序列分析序列分析利用特异性的探针，用于细菌等的快速鉴定利用特异性的探针，用于细菌等的快速鉴定第五十六张，PPT共五十九页，创作于2022年6月第五十七张，PPT共五十九页，创作于2022年6月API细菌快速鉴定系统细菌快速鉴定系统第五十八张，PPT共五十九页，创作于2022年6月感感谢谢大大家家观观看看第五十九张，PPT共五十九页，创作于2022年6月