1、第十一章 微生物的分類和鑒定 概論：地球上到底有多少物種至今仍無精確答案, 估量有分類記錄的各類物種大 約有 150 萬,其中微生物超過 10 萬；微生物學(xué)工作者要熟識,爭論和利用微生 物或把握有害微生物,必需對它們進(jìn)行分類（ classification）；微生物分類學(xué) （ microbial taxonomy）是一門按微生物的親緣關(guān)系把它們支配成條理清楚的各種 分類單元或分類群（ taxon）的科學(xué)；具體任務(wù) 和命名（ nomenclature）； 通用分類單元 分類 ,鑒定 （identification ） 分類單元及其等級： 分類單元（ taxon）是指具體的分類群,如原核生物 界（

2、Procaryotae）,腸桿菌科（Enterobacteriaceae）,枯草芽胞桿菌（ Bacillussubtilis） 等都分別代表一個(gè)分類單元； 微生物的分類單元一般也分為七個(gè)基本的分類等級 （ rank 或 category）或分類階元；由上而下依次是：界,門,綱,目,科,屬, 種；分類單元的等級（階元）只是分類單元水平的概括,它并不代表具體的分類 單元； 種 以 上 的 分 類 單 元 ： Domain 域 , Kingdom 界 , Phylum 門 , Class 綱,Order 目 ,Family 科,Genus 屬, Species種 ； 11.1.2 種的概念：種（ s

3、pecies）是生物分類中基本的分類單元和分類等級；指一 大群表型特點(diǎn)高度相像, 親緣關(guān)系極其接近, 與同屬內(nèi)其他種有著明顯差異的菌 株的總稱；在微生物中,一個(gè)種只能用該種內(nèi)的一個(gè)典型菌株（ type strain）來 作具體標(biāo)本,故這一典型菌株就是該種的模式種（ type species）； 11.1.3 學(xué)名：學(xué)名 是指一個(gè)菌種的科學(xué)名稱,它是依據(jù) 國際細(xì)菌命名法規(guī) 命 名的,國際學(xué)術(shù)界公認(rèn)并通用的正式名字； 一個(gè)種的學(xué)名是用拉丁詞或拉丁化的 詞組組成； Escherichia coli Migula Castellani et Chalmers 1919；學(xué)名 =屬名+種的 加詞 +（首

4、次定名人） +現(xiàn)名定名人 +定名年份； 屬（或亞屬）名 ：是一個(gè)表示該 種微生物主要特點(diǎn)的名詞或用作名詞的形容詞, 單數(shù),其第一個(gè)字母應(yīng)大寫； 種 的加詞 ：代表一個(gè)種的次要特點(diǎn), 同樣由拉丁詞或拉丁化的外來詞所組成； 字首 一律小寫, 可以是一個(gè)形容詞或名詞； 音； 學(xué)名的發(fā)音 ：均應(yīng)按拉丁字母發(fā)音規(guī)章發(fā) 11.1.4 亞種以下的分類單元： 亞種以下的分類單元（ infrasubspecific taxa）很多, 其提出和使用均不受細(xì)菌命名法規(guī)的限制； 1,亞種（ subspecies,subsp.,ss）p.；2, 變種（ variety,var.）；3,型（ form）；4,類群（ gr

5、oup）；5,菌株（ strain）；6, 小種（ race）； 7,相（ phase）； 8,態(tài)（ state）； 微生物在生物界的位置 11.2.1 生物的界級分類學(xué)說： 1,兩界學(xué)說動物界, 植物界；2,三界學(xué)說 動物界,植物界,原生生物界； 3,四界學(xué)說動物界,植物界,原生生物界, 原核生物界； 4,五界系統(tǒng)動物界,植物界,原生生物界,真菌界,原核生 物界； 5,六界系統(tǒng)加上病毒界； 總界,真核總界； 6,三總界五界系統(tǒng)非細(xì)胞總界,原核 五界系統(tǒng)：1969 年,在 Science 上發(fā)表了“生物界級分類的新觀點(diǎn)” 的著名論文；在吸取前人工作體會的基礎(chǔ)上,提出了五界學(xué)說； 五界系統(tǒng) 包括

6、： 第 1 頁,共 4 頁動物界 Animalia ,植物界 Plantae,原生生物界 Protista ,真菌界 Fungi,原 核生物界 Monera； 三域?qū)W說及其進(jìn)展： 1977 年,比較爭論了多種生物的 16S rRNA 或 18S rRNA 的核苷酸序列, 提出了一種與以往各種界級分類不同的新系統(tǒng) 三域?qū)W說 Tree Domains Theory ； 三域?qū)W說主要內(nèi)容： 三域是細(xì)菌域 Bacteria,古菌域 Archaea ,真核生物域 Eukarya；現(xiàn)在的一切生物都由一種共同遠(yuǎn)祖 universal ancestor進(jìn)化而來, 它原 是一種小細(xì)胞, 先后分化出細(xì)菌和古菌這兩

7、類原核生物, 后來在古菌分支上的細(xì) 胞 先 后 吞 噬 了 - 朊 細(xì) 菌 protobacteria 和 藍(lán) 細(xì) 菌 , 并 發(fā) 生 了 內(nèi) 共 生 endosymbiosis,從而兩者進(jìn)化成與宿主細(xì)胞難分難解的細(xì)胞器葉綠體和線粒體,于是,宿主最終也就進(jìn)展成為各類真核生物； 各大類微生物的分類系統(tǒng)： 分類學(xué)的最終目標(biāo)是要建立起一套比較接近生 物系統(tǒng)發(fā)育規(guī)律的自然分類系統(tǒng)； 原核微生物分類系統(tǒng)：伯杰氏細(xì)菌系統(tǒng)學(xué)手冊（ Systematic Bacteriology Bergey s Manual of 真核微生物分類系統(tǒng)：真菌字典（ Dictionary of fungi ） 第 2 頁,共

8、4 頁11.3.3 病毒,亞病毒分類系統(tǒng)： 國際病毒分類委員會報(bào)告 The Seventh Report of the International Committee on Taxonomy of Viruses 11.4 微生物的鑒定： 菌種鑒定工作是各類微生物學(xué)試驗(yàn)室經(jīng)常遇到的基礎(chǔ)性的 工作； 工作步驟 ：獲得該種微生物的純種培養(yǎng)物（ pure culture ）；測定一系列 必要的鑒定指標(biāo)；查找權(quán)威性的鑒定手冊； 經(jīng)典分類鑒定方法：經(jīng)典指標(biāo) 反應(yīng)等； 現(xiàn)代分類鑒定方法 ：外形,生理生化,生態(tài),生活史,血清學(xué) 1,微生物遺傳型的鑒定： DNA 堿基比例 G+C mol% 的測定；核酸分子雜

9、交； rRNA gene sequence analysis； 2,細(xì)胞化學(xué)成分的鑒定： 細(xì)胞壁化學(xué)組分；全細(xì)胞水解液的糖型；磷酸類脂成 分的分析；枝菌酸的分析；醌的分析； 3,數(shù)值分類法 numerical taxonomy ： 數(shù)值分類法是一種依據(jù)數(shù)值分析 的原理,借助現(xiàn)代運(yùn)算機(jī)技術(shù)對擬分類的微生物對象按大量表型性狀的相像程度 進(jìn)行統(tǒng)計(jì),歸類的方法； 數(shù)值分類法分類的基本步驟： （1）運(yùn)算兩菌株間的相 似系數(shù)；（ 2）列出相像度矩陣（ similarity metrices）；（ 3）將矩陣圖轉(zhuǎn)換成樹 狀譜（ dendrogram） 第 3 頁,共 4 頁數(shù)值分類的比較方法： 匹配系數(shù)方法（ matching coefficient method）：匹配系數(shù) 對于 2 個(gè)比較菌株都是陽性或都是陰性的特點(diǎn)運(yùn)算在內(nèi)； 相像系數(shù)方法（ similarity coefficient method）：似系數(shù)不運(yùn)算 2 個(gè)比較菌株都是陰性的特點(diǎn),該方法認(rèn)為 假如對于 2 個(gè)比較菌株而言,都是陰性的特點(diǎn)根本就是不合適的比較特點(diǎn)； 數(shù)值分類法與傳統(tǒng)分類法的比較： 比較項(xiàng)目 傳統(tǒng)分類法 數(shù)