细菌的分类及命名.ppt

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1、第十二章第十二章 微生物的进化、系统发育和微生物的进化、系统发育和 分类鉴定分类鉴定n n序：进化的概念：n n 两种分类原则：n n 第一节第一节 进化的测量指征进化的测量指征n n一，进化指征的选择n n二，rRNA作为进化指征n n16SrRNA 特点3/3/20234 16S rRNA 16S rRNA特点：特点：1 1、16SrRNA16SrRNA存在于所有生物中并执行相同的功能存在于所有生物中并执行相同的功能合合成蛋白质。成蛋白质。2 2、进化相对保守，分子序列变化缓慢；进化相对保守，分子序列变化缓慢；3 3、相对分子质量适中；、相对分子质量适中；4 4、16S rRNA16S r

2、RNA普遍存在（真核生物为普遍存在（真核生物为18SrRNA)18SrRNA)；5 5、微生物的、微生物的16S rRNA16S rRNA可从样品中直接提取，分析、可从样品中直接提取，分析、比较其序列，进而确定其家族树中位置比较其序列，进而确定其家族树中位置全生命系统树全生命系统树全生命系统树全生命系统树(Olsen&Woese 1993)(Olsen&Woese 1993)三，三界生物的主要特征三，三界生物的主要特征三，三界生物的主要特征三，三界生物的主要特征微生物分类学微生物分类学 微生物分类学 一门按微生物的亲缘关系把他们分门别类的排成各种分类单元或分类群的学科 分类学任务 分类、鉴定、

3、命名 微生物分类学的发展 经典分类学 微生物系统学n n一，分类单元及等级n n界界 Kingdom Kingdom 原核生物界原核生物界n n 门门 phylum phylum 细菌门细菌门n n 纲纲 class class 真细菌纲真细菌纲n n 目目 order order 放线菌目放线菌目n n 科科 family family 分支杆菌科分支杆菌科n n 属属 genus genus 分支杆菌属分支杆菌属n n 种种 species species 结核分支杆菌结核分支杆菌第二节第二节 细细 菌菌 分分 类类种的概念种的概念 种：最基本的分类单位是一群表型特征高度相似、亲缘关系极其

4、接近、与同属内其他种有着明显差异的菌株的总称 菌株某条件、地区分离得到的具体菌株。它是由一独立分离的单细胞繁殖而成的纯遗传型群体及其一切后代，典型菌株、模式株微生物的学名微生物的学名 俗名结核杆菌：结核分歧杆菌 学名菌种的科学名称，是按照“国际命名法则”进行命名并受国际学术界公认的通用正式名称，由拉丁词或拉丁化的词构成林奈的“双名法”三名法双名法双名法 学名属名：首字母大写，斜体字种名加词：小写，斜体字（首次定名人）：正体字，用括号现在定名人：正体字定名年份双名法的实例双名法的实例 大肠埃希氏菌 枯草芽孢杆菌Escherichia coli(Migula)Castellani et Chalm

5、ers 1919Bacillus subtilis(Ehrrnbeg)Cohn 1872三名法三名法属名+种名加词+(subsp.或var.)+亚种(变种)加词 实例苏云金芽孢杆菌蜡螟亚种Bacillus thuringiensis subsp.galleria酿酒酵母椭圆变种Saccharomyces cerevisiae var.ellipsoideus有关学名的其他知识有关学名的其他知识属名：表示该微生物主要特征的名词或用作名词的形容词，单数常代表微生物的主要特征，如形态（芽孢杆菌属、葡萄球菌属）、生理（乳杆菌属）更多学名连在一起，若属名相同，属名可缩写有关学名的其他知识有关学名的其他知

6、识种名加词：代表一个种的次要特征，补充说明微生物的颜色、形状、用途等次要特征。也可以从人名（巴斯德酵母）、地名（华根霉）衍生而来有关学名的其他知识有关学名的其他知识未完成鉴定的菌种：种名加词可用sp.或spp.表示学名的发音：拉丁字母规则发音，欧美学者按自己语种发音亚种以下的几个分类名词亚种以下的几个分类名词不受国际命名法规限制亚种：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，其余鉴定特征都与模式种相同的种。命名方法按照三名法处理变种：与亚种是同义词，现在很少使用菌型：曾用作菌株的同义词，现已废除，仅作若干变异型的后缀菌群：两种微生物介于他们之间的一些过渡类型的菌种，具有某些共同

7、性状。如：大肠菌群包括大肠杆菌、产气肠细菌及他们之间的过渡类型菌株（品系）菌株（品系）菌株名称属名+种的加词+菌株代号，菌株代号可随意用字母、符号、编号或字母加编号等自行决定大肠杆菌K12菌株 E.coli K12E.coli O157:H7：致病性，抗原特征模式菌株：菌落、菌株、菌苔、斜面、菌种、培养物、n n分类依据:n n一、形态特征（个体和群体）细胞形态：形状、大小、排列、染色反应等。细胞形态：形状、大小、排列、染色反应等。培养：固体培养：固体 菌落，半固体菌落，半固体 穿刺，液体。穿刺，液体。n n二、生理生化反应营养要求：碳源、氮源、营养类型营养要求：碳源、氮源、营养类型代谢产物：

8、种类、产量、显色反应代谢产物：种类、产量、显色反应酶：产酶种类、反应特性酶：产酶种类、反应特性第三节第三节 微生物分类鉴定微生物分类鉴定的特征和技术的特征和技术n n三、其他n n 血清学反应n n血清学试验与噬菌体分型血清学试验与噬菌体分型n n近年又发展了红外光谱，近年又发展了红外光谱，gcgc含量，含量，dnadna杂交等。杂交等。n n 生态学特征相互关系、宿主种类、与氧关系等。相互关系、宿主种类、与氧关系等。n nn n四、氨基酸和蛋白质分析四、氨基酸和蛋白质分析四、氨基酸和蛋白质分析四、氨基酸和蛋白质分析五、核酸的碱基组成和分子杂交五、核酸的碱基组成和分子杂交 某一特定种的某一特定

9、种的DNADNA碱基组成是恒定的。碱基组成是恒定的。GCGC含量以含量以碱基全部克分子中碱基全部克分子中G G和和C C的摩尔百分数表示：的摩尔百分数表示：G+C G+C G+C+A+T G+C+A+T100%=（G+C）mol%所得数值范围从23751.DNA的碱基组成(G+Cmol%)每个生物种都有特定的GC%范围，因此 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。GC%测定主要用于对表型特征难区分的细菌 作出鉴定，G+C含量的比较主要用于分类鉴定中的含量的比较主要用于分类鉴定中的否定否定但具有相似但具有相似G+C含量的生物并不一定表明

10、它们含量的生物并不一定表明它们之间具有近的亲缘关系。之间具有近的亲缘关系。同一个种内的不同菌株同一个种内的不同菌株G+C含量差别应在含量差别应在45%以下；同属不同种的差别应低于以下；同属不同种的差别应低于1015%；若二个在形态及生理生化特性方面及其相似的若二个在形态及生理生化特性方面及其相似的菌株，如果其菌株，如果其G+C含量的差别大于含量的差别大于5%，则肯定不是，则肯定不是同一个种，大于同一个种，大于15%则肯定不是同一个属。则肯定不是同一个属。2.核酸的分子杂交t 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原理：根据原理：根据DNADNA

11、解链的可逆性和碱基配对的专解链的可逆性和碱基配对的专一性。一性。若同源性若同源性70%70%以上为种的水平以上为种的水平，20%20%以上可能以上可能是属的水平是属的水平。DNADNA杂交法：杂交法：1）DNA-DNA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）2）DNA-rRNA杂交；（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）3）核酸探针；（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）第四节第四节 微生物的快速鉴定和微生物的快速鉴定和 自动化分析技术自动化分析

12、技术n n一、微量多项试验鉴定系统1 1 1 1、API API API API 细菌数值鉴定系统细菌数值鉴定系统细菌数值鉴定系统细菌数值鉴定系统2 2 2 2、Enterotube Enterotube Enterotube Enterotube 系统系统系统系统3 3 3 3、Biolog Biolog Biolog Biolog 全自动或手动细菌鉴定系统全自动或手动细菌鉴定系统全自动或手动细菌鉴定系统全自动或手动细菌鉴定系统 微型、简便、快速或自动化鉴定技术微型、简便、快速或自动化鉴定技术1、API 细菌数值鉴定系统细菌数值鉴定系统菌种菌种基本培养基基本培养基（液体）（液体）菌悬液菌悬液

13、检测、编码、查表、鉴定检测、编码、查表、鉴定适用于适用于APIAPI鉴定细鉴定细菌有菌有700700多种多种Analytica Products INC的简称。法国生物-梅里埃公司生产的细菌数值分类分析鉴定系统。约有1 000 种生化反应,可鉴定的细菌大于550 种。目前中国各级疾病预防控制机构在细菌学检验中比较多地应用了此项技术 APIAPI细菌鉴定系统细菌鉴定系统 2 2、Enterotube Enterotube 系统系统系统系统 不同培养基分装不同小槽中，同不同培养基分装不同小槽中，同步接种，培养后检测、查表、鉴定。步接种，培养后检测、查表、鉴定。3、Biolog全自动或手动细菌鉴定系

14、统 在在在在9696孔的细菌培养板上检测微生物对孔的细菌培养板上检测微生物对孔的细菌培养板上检测微生物对孔的细菌培养板上检测微生物对不同发酵性碳源利用情况进行的分类鉴定。不同发酵性碳源利用情况进行的分类鉴定。不同发酵性碳源利用情况进行的分类鉴定。不同发酵性碳源利用情况进行的分类鉴定。自动化、快速自动化、快速 可鉴定细菌有可鉴定细菌有11401140多种、酵母菌多种、酵母菌267267种、目种、目前已经可用于丝状真菌。前已经可用于丝状真菌。每个孔中含有每个孔中含有不同的底物不同的底物菌悬液或菌悬液或无菌水无菌水（一）经典分类法（一）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，采

15、用双歧法整理结果，进行分类。n n是通过广泛比较分类单位的性状特征，然后计算它们的相似性，再根据相似性的数值划分类群的一种分类方法。n n至少5060个性状以上n n同等重要n n只能划分到类群（二）数值分类法（二）数值分类法n方法步骤n n根据较多特征分类，每一特征地位相同。根据较多特征分类，每一特征地位相同。1 1、每一菌株为一操作单位，确定很多特征、每一菌株为一操作单位，确定很多特征（5060 5060 个）个）n n2 2、比较菌株间的最大相似性、比较菌株间的最大相似性阳性和阴性符合的总和阳性和阴性符合的总和-100%-100%总的测定数总的测定数-无效测定数无效测定数85%85%为同

16、种，为同种，65%65%为同属为同属n n3 3、据数值绘出矩阵图并转换成树状谱。、据数值绘出矩阵图并转换成树状谱。（三）分子与遗传方法（三）分子与遗传方法n n1、DNA碱基组成：G+C%相同不能说明是同种，但不同则肯定不是同种。差别10%不是同种，10%可能是同种。n n2、核酸分子杂交比较碱基顺序的同源性n n3、16s rRNA寡核苷酸编目分析n n水解rRNA产生一系列寡核苷酸片段，顺序分析。近年来，采用红外、核磁、电镜等新技术越来越广泛。四、分类系统四、分类系统n n原核生物：伯杰氏系统细菌学手册第1版，n n 19841989重要的G-细菌 111组G+细菌 1217组光合菌、蓝

17、细菌、古细菌等 1825组放线菌 2633 组 n n伯杰氏系统细菌学手册第伯杰氏系统细菌学手册第2 2版，版，n n分为分为5 5卷卷n n古生菌域古生菌域 泉古生菌门泉古生菌门n n 广古生菌门广古生菌门n n 2 2门门8 8纲纲208208个种个种n n细菌域细菌域 23 23门门3131纲纲47274727个种个种n n （沈萍）（沈萍）（周德庆）（周德庆）n n 最新资料最新资料（沈萍第四版微生物学实验）（沈萍第四版微生物学实验）（沈萍第四版微生物学实验）（沈萍第四版微生物学实验）n n已记载描述：n n古生菌 520种；细菌 19858种；n n真核生物 120336种n n国际承认：古生菌、细菌、放线菌n n为7329种，442个亚种 分属58纲，81目，1399属n n真菌：ainsworth(1983)系统n n 粘菌门n n菌物界 鞭毛菌亚门n n 接合菌亚门n n 真菌门 子囊菌亚门n n 担子菌亚门n n 半知菌亚门第八版第八版 1995年年n n 原生生物界 真核 假菌界 卵菌类n n生物域 n n 子囊菌门、担子菌门n n 真菌界 壶菌门、接合菌门n n 有丝孢真菌类n n酵母：lodder分类系统n n菌种鉴定工作三部曲1、获得该微生物的纯培养2、测定一系列必要的鉴定指标3、查找权威性鉴定手册