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1、第第7 7章章 微生物的分类与命名微生物的分类与命名第一节第一节 微生物在生物中的分类地位微生物在生物中的分类地位第二节第二节 细菌的分类细菌的分类 第三节第三节 病毒的分类病毒的分类第一节第一节 微生物在生物中的分类地位微生物在生物中的分类地位六界六界四界四界(一)无细胞结构(一)无细胞结构病毒界病毒界病毒界病毒界(二)有细胞结构(二)有细胞结构1、无核膜、无核膜原核生物界原核生物界原核原生物原核原生物2、有核膜、有核膜原生物界原生物界细胞无分化细胞无分化真核原生生物界真核原生生物界真核原生物真核原生物细胞有分化细胞有分化真菌界真菌界植物界植物界植物界植物界动物界动物界动物界动物界全生命系统
2、树全生命系统树(P318(P318图图12123)3)地球上最先出现的生命是现有生命的共同祖先,进化向两个方向发展第二节 细菌的分类l一、分类单元及其等级l二、微生物的命名l三、细菌分类和伯杰氏手册l四、四、细菌分类鉴定的特征和技术细菌分类鉴定的特征和技术一、分类单元及其等级一、分类单元及其等级界界Kingdom门门Phylum亚门亚门纲纲Class亚纲亚纲目目Order亚目亚目科科Family亚科亚科属属Genus种种Species常用的细菌分类术语v培养物(培养物(culture),culture),是指一定时间一定空是指一定时间一定空间内微生物的细胞群或生长物。间内微生物的细胞群或生长物
3、。v菌株(菌株(strain)strain),从自然界分离得到的任从自然界分离得到的任何一种微生物的纯培养物都可以称为微何一种微生物的纯培养物都可以称为微生物的一个菌株;用实验方法(如通过生物的一个菌株;用实验方法(如通过诱变)所获得的某一菌株的变异型,也诱变)所获得的某一菌株的变异型,也可以称为一个新的菌株,以便与原来的可以称为一个新的菌株,以便与原来的菌株相区别。菌株相区别。v型(型(formform或或type),type),常指亚种以下的细分,常指亚种以下的细分,当同种或同亚种不同菌株之间的性状差当同种或同亚种不同菌株之间的性状差异,不足以分为心的亚种时,可以细分异,不足以分为心的亚种
4、时,可以细分为不同的型。为不同的型。v种(种(species)species),是生物分类中基本的分类是生物分类中基本的分类单元和分类等级。单元和分类等级。二.微生物的命名1.1.分类单元的命名分类单元的命名 属名属名 属名用一个单数主格名词或当作名词用属名用一个单数主格名词或当作名词用的形容词来表示,可以是阳性、阴性或中性,的形容词来表示,可以是阳性、阴性或中性,首字母要大写。首字母要大写。种名种名 和其他生物一样,细菌的种名也用双名和其他生物一样,细菌的种名也用双名法(法(binomial nomenclaturebinomial nomenclature)命名,即种的)命名,即种的学名由
5、属名和种名加词两部分组合而成。学名由属名和种名加词两部分组合而成。亚种名亚种名 亚种名为三元式组合,即由属名、种亚种名为三元式组合,即由属名、种名加词和亚种名加词构成。名加词和亚种名加词构成。2.2.命名模式及其指定命名模式及其指定 如前所述,由于细菌分类单元的划分缺乏如前所述,由于细菌分类单元的划分缺乏一个易于操作的统一标准,为了减少因一个易于操作的统一标准,为了减少因采用不同标准界定分类单元所造成的混采用不同标准界定分类单元所造成的混乱,乱,细菌系统分类也像其他生物分类一细菌系统分类也像其他生物分类一样采用样采用“模式概念模式概念”。即根据命名法规。即根据命名法规要求,正式命名的分类单元应
6、指定一个要求,正式命名的分类单元应指定一个命名模式(简称模式)作为该分类单元命名模式(简称模式)作为该分类单元命名的依据命名的依据。3.3.新名称的发表新名称的发表 根据细菌命名法规的规定,有效发表新的根据细菌命名法规的规定,有效发表新的细菌名称应在公开发行的刊物上进行。细菌名称应在公开发行的刊物上进行。若新名称是在若新名称是在国际系统细菌学杂志国际系统细菌学杂志(IJSBIJSB)以外的其他杂志上发表的,还必须经过新名称以外的其他杂志上发表的,还必须经过新名称的合格化发表,被认为合格后,在该杂志上定的合格化发表,被认为合格后,在该杂志上定期公布,命名日期即从公布之日算起,否则不期公布,命名日
7、期即从公布之日算起,否则不算合格发表,也不能取得国际上的承认。算合格发表,也不能取得国际上的承认。发表新名称时,应在新名称之后加上所属发表新名称时,应在新名称之后加上所属新分类等级的缩写词,新分类等级的缩写词,如新目如新目“ord.nov.”ord.nov.”、新属新属“gen.nov.”gen.nov.”、新种、新种“sp.nov.”sp.nov.”等。等。20世世纪纪60年年代代以以前前,国国际际上上不不少少细细菌菌分分类类学学家家都都曾曾对对细细菌菌进进行行过过全全面面的的分分类类,提提出出过过一一些些在在当当代代有有影影响响的的细细菌菌分分类类系系统统。但但70年年代代以以后后,对对细
8、细菌菌进进行行全全面面分分类类的的、影影响响最最大大的的是是伯伯杰杰氏氏手手册册。所所以以该该书书目目前前已已成成为为对对细细菌菌进进行行分分类鉴定的主要参考书。类鉴定的主要参考书。三、细菌分类和伯杰氏手册三、细菌分类和伯杰氏手册四、四、细菌分类鉴定的特征和技术细菌分类鉴定的特征和技术v(一)形态学和生理生化特征(一)形态学和生理生化特征v(二)血清学试验与噬菌体分型(二)血清学试验与噬菌体分型v(三)氨基酸的顺序和蛋白质的分析(三)氨基酸的顺序和蛋白质的分析v(四)核酸的碱基组成和分子杂交(四)核酸的碱基组成和分子杂交(一)形态学和生理生化特征(一)形态学和生理生化特征1形态学特征l(1)细
9、菌形态:形状、大小、排列l(2)培养特征:菌落特征l(3)特殊结构:鞭毛、芽孢、荚膜、孢子l(4)染色反应:革兰、抗酸l(5)内含物:异染颗粒、伴孢晶体l(6)运动性:2 2生理生化特征生理生化特征 (1 1)生理)生理:需氧性、温敏性、噬盐性、与宿主的关系、生活史(有性生殖情况)等 (2 2)生化)生化:营养类型(自养/异养)、对碳源的利用能力、对氮源的利用能力、对生长因子的需要、对抗生素及抑菌剂的敏感性、代谢产物(酶、毒素等)、对 pH 的适应性等 肠杆菌科细菌的分类主要靠生理生化(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 1血清学试验血清学试验v细菌细胞与病毒等都含有蛋白
10、质、脂白蛋、脂多糖等有抗原性的物质,由于不同微生物抗原物质结构不同,赋予它们不同的抗原特征。v一种细菌的抗原除了可与它自身的抗体起特异性免疫反应外,若它与其它种类的细菌有共同的抗原组分,它们的抗原抗体之间就会发生交叉反应。2.2.噬菌体分型噬菌体分型v在原核生物中已普遍发现有相应种类的噬菌体.噬菌体对宿主的感染和列解作用具有高度的特异性,即一种噬菌体往往只能感染或裂解某种细菌,甚至只裂解种内的某些菌株.v所以,根据噬菌体的宿主范围可将细菌分为不同的噬菌型和利用噬菌体裂解这样的特异性进行细菌鉴定.v这对于追溯传染病来源、流行病调查以及病原菌的检测鉴定有重要意义.(三)氨基酸的顺序和蛋白质的分析(
11、三)氨基酸的顺序和蛋白质的分析v蛋白质是基因的产物,.蛋白质的氨基酸顺序直接反映mRNA顺序而与编码基因密切相关.v因此,可以通过对某些同源蛋白质氨基酸顺序的比较来分析不同生物系统发育关系,序列相似性越高,其亲缘关系愈近.v因此可以根据蛋白质的氨基酸序列资料构建系统发育树和进行分类.(四)核酸的碱基组成和分子杂交(四)核酸的碱基组成和分子杂交比比较较DNADNA和和碱碱基基组组成成和和进进行行核核酸酸分分子子杂杂交交,是是目目前前通通过过直直接接比比较较基基因因组组进进行行生生物物分分类类最最常常用用的的两种方法两种方法.1.DNA1.DNA的碱基组成的碱基组成(G+C)%(G+C)%2 2核
12、酸的分子杂交核酸的分子杂交DNADNADNADNA杂交、杂交、DNArDNADNArDNA杂交、核酸探针杂交、核酸探针第三节第三节 病毒的分类病毒的分类l一、一、病毒分类机构病毒分类机构l二、二、病毒分类原理及其依据病毒分类原理及其依据l三、三、病毒的分类系统病毒的分类系统l四、四、病毒分类现状病毒分类现状l五、五、病毒的命名病毒的命名一、病毒分类机构一、病毒分类机构1966年莫斯科年莫斯科国际病毒命名委员会国际病毒命名委员会1973年年国际病毒分类委员会国际病毒分类委员会(ICTV)InternationalCommitteeonTaxonomyofVirus是病毒分类与命名的国际权威机构是
13、病毒分类与命名的国际权威机构二、病毒分类原理及其依据二、病毒分类原理及其依据l原理原理:强调其分类和命名的:强调其分类和命名的稳定性、实用性、认可性稳定性、实用性、认可性和灵活性。和灵活性。稳定性稳定性是指病毒名称及其隶属关系一旦确定下来,就是指病毒名称及其隶属关系一旦确定下来,就应该尽可能的保留。应该尽可能的保留。实用性实用性是指病毒分类体制应该对病毒学研究领域是有是指病毒分类体制应该对病毒学研究领域是有用的。用的。认可性是指病毒分类阶元和名称应该为病毒学研究者认可性是指病毒分类阶元和名称应该为病毒学研究者乐意接受和使用,所以,认可性也是实用性的必然结乐意接受和使用,所以,认可性也是实用性的
14、必然结果。果。灵活性灵活性是指病毒分类阶元可以依据某些新发现而进行是指病毒分类阶元可以依据某些新发现而进行重新修订和再确定重新修订和再确定二、病毒分类原理及其依据二、病毒分类原理及其依据l依据依据 病毒粒子特性病毒粒子特性 抗原性质抗原性质 病毒生物学特性病毒生物学特性病毒粒子特性病毒粒子特性v病毒形病毒形态态:如大小、形状、包膜和包膜突起的有无,:如大小、形状、包膜和包膜突起的有无,衣壳衣壳结结构及其构及其对对称性;称性;v病毒生理生化和物理性病毒生理生化和物理性质质:如分子量,沉降系数,浮:如分子量,沉降系数,浮力密度,病毒粒子在不同力密度,病毒粒子在不同pH、温度、温度、Mg2+、Mn2
15、+、变变性性剂剂、辐辐射中的射中的稳稳定性;定性;v病毒基因病毒基因组组,如基因,如基因组组大小、核酸大小、核酸类类型、型、单单双双链链、线线状或状或环环状,正状,正负链负链,G+C所占的比例、核苷酸序列等;所占的比例、核苷酸序列等;v病毒蛋白病毒蛋白,如,如结结构蛋白和非构蛋白和非结结构蛋白的数量,大小以构蛋白的数量,大小以及功能和活性,氨基酸序列等;及功能和活性,氨基酸序列等;v病毒脂病毒脂类类含量和特性;含量和特性;v碳水化合物碳水化合物含量和特性含量和特性。病毒抗原性质和生物学特性病毒抗原性质和生物学特性q病毒抗原性质病毒抗原性质:包括病毒血清学性质与其抗原的关系。包括病毒血清学性质与
16、其抗原的关系。q病毒生物学特性病毒生物学特性:v包括病毒天然的包括病毒天然的宿主范围宿主范围;v病毒在自然状态下的病毒在自然状态下的传播与媒介传播与媒介体的关系;体的关系;v病毒的病毒的地理分布,致病机理,组织嗜亲性地理分布,致病机理,组织嗜亲性;v病毒引起的病毒引起的病理和组织病理学特点病理和组织病理学特点。三、病毒的分类系统三、病毒的分类系统lOrder目目一群具有某些共同特征的科。一群具有某些共同特征的科。基因组不同,但有相似的基因组次序、结构及复制方式,基因组不同,但有相似的基因组次序、结构及复制方式,甚至编码相似的功能蛋白的共同保守序列。词尾甚至编码相似的功能蛋白的共同保守序列。词尾
17、viralesFamily科科词尾词尾vividelSubfamily亚科亚科Genus属属词尾词尾virusSpecies种种科和属是病毒分类的最主要单位科和属是病毒分类的最主要单位Avian influenza virus,AIVlOrthomyxoviridae正粘病毒科正粘病毒科lInfluenzavirus流感病毒属流感病毒属l按核蛋白和基质蛋白的抗原性不同,流感病毒被分为甲(甲(A)、乙()、乙(B)和丙(和丙(C)三个血清型A:人、猪、马、禽类、海豹人、猪、马、禽类、海豹等B:人人C:人、猪人、猪l各型流感病毒又根据其各型流感病毒又根据其表面血凝素表面血凝素及及神神经氨酸酶经氨酸
18、酶抗原性的不同再分为若干亚型。抗原性的不同再分为若干亚型。lA A型流感病毒因其表面蛋白型流感病毒因其表面蛋白HAHA和和NANA抗原性抗原性的不同而被分为的不同而被分为1616个不同的个不同的HAHA亚型亚型(H1(H1H16)H16)和和1010个个不同的不同的NANA亚型亚型(N1(N1N10)N10)l感染人的禽流感病毒亚型主要为感染人的禽流感病毒亚型主要为H5N1H5N1、H9N2H9N2、H7N7H7N7,其中感染,其中感染H5N1H5N1的患者病情的患者病情重,病死率高重,病死率高SARSlCoV(severeacuterespiratorysyndromecoronavirus
19、,SARSCoV),l属于巢状属于巢状(套式)病毒目套式)病毒目(Order:Nidovirales)、l冠状病毒科冠状病毒科(Family:Coronaviridae)、l冠状病毒属冠状病毒属(Genus:Coronavirus)。l正义单链正义单链RNA病毒。在形态学上最显著的特征病毒。在形态学上最显著的特征是包膜是包膜(envelope)外有棒状子粒外有棒状子粒,状如王冠状如王冠四、病毒分类现状v19951995年年F.A.Marphy F.A.Marphy(墨墨菲菲)第第六六次次病病毒毒学学分分类类报报告告将将病病毒分为毒分为三类:三类:DNADNA、RNARNA、DNA/RNADNA
20、/RNA反转录病毒。反转录病毒。v20002000年年ICTVICTV第第七七次次分分类类报报告告在在部部分分科科上上建建立立了了3 3个个目目:尾尾病病毒毒目目、单单负负股股病病毒毒目目、套套式式病病毒毒目目,40004000余余种种病病毒毒分为分为64个科、个科、233属,脊椎动物病毒为主的有属,脊椎动物病毒为主的有27科。科。v2005年年出出版版的的病病毒毒分分类类:国国际际病病毒毒分分类类委委员员会会第第八八次次报报告告,超超过过5450株株病病毒毒可可以以归归类类到到3个个病病毒毒目目、或或73个个病病毒毒科科或或73个个病病毒毒科科、9个个病病毒毒亚亚科科、287个个病病毒毒属属
21、、1938个病毒种个病毒种l二、病毒的分类系统二、病毒的分类系统l1995年,由Murphy等整理发表了第六次病毒学分类报告,将动物病毒分为三大类;第一类是DNA病毒;第二类为DNA和RNA反录病毒;第三类是RNA病毒。经过以后的几次修改和补充,2000年出版了第7次分类报告,在部分科之上建立了3个目,其中一个尾病毒目(Nidovirales),涉及噬菌体,另2个目涉及动物病毒,分别是单负股病毒目(Mononegavirales)和套式病毒目(Nidovirales)。另外将卫星病毒、类病毒和朊病毒归在亚病毒类。其中类病毒科的词尾为“viroidae”、属名词尾是“viroid”。有关病毒分类与命名的现状详见表3-1。五、病毒的命名五、病毒的命名(一)命名依据:(一)命名依据:1形态、物理、化学特性,如冠状、弹状。形态、物理、化学特性,如冠状、弹状。2发病地点,鸡新城疫。发病地点,鸡新城疫。3致病特征:疱疹、痘。致病特征:疱疹、痘。(二)(二)命名方式命名方式拉丁化拉丁化BovineviraldirrheavirusHogcheloraevirus科科-viridae亚科亚科-virnae属属-virus
限制150内