CentralChinaNormalTeachingCentralChinaNormalTeachingCentreforBiological第12微生物的進(jìn)化、系發(fā)育和分類楊繼本章教學(xué)要教學(xué)目了本章教學(xué)要教學(xué)目了解微生物在地球生物演化中的地位、掌握微生物分類鑒定特征和技術(shù)教學(xué)重微生物分類鑒定特征和技術(shù)教學(xué)難微生物分類鑒定特征和技術(shù)教學(xué)時(shí)2學(xué)本章教學(xué)內(nèi)本本章教學(xué)內(nèi)本第一概一、基本概第一概一、基本概進(jìn)化系統(tǒng)發(fā)育分類學(xué)二、分類學(xué)的三個(gè)組成部分類二、分類學(xué)的三個(gè)組成部分類命名鑒定三、微生物三、微生物分分類二原微生物分類生物分群歸類，排列成系統(tǒng)，并對(duì)分類群特征進(jìn)行描述，四、生物四、生物系統(tǒng)學(xué)生物系統(tǒng)學(xué)五、微生物分類的意分類有利于五、微生物分類的意分類有利于對(duì)新出現(xiàn)的病原微物或其他微生物進(jìn)行有效的鑒第二微生物在生物第二微生物在生物演化中的地最早的最早的生命大約出現(xiàn)在36億年以內(nèi)共生內(nèi)共生學(xué)內(nèi)共生的證內(nèi)共生的證4葉綠體12葉綠體3葉綠體葉綠葉綠體（左）與藍(lán)藻的結(jié)構(gòu)對(duì)第三進(jìn)化的第三進(jìn)化的測(cè)量指澳大利澳大利亞西部鯊魚灣的疊層一、一、能標(biāo)示生物進(jìn)化的指征分蛋白質(zhì)、RNA和DNA可作為進(jìn)化的分子計(jì)時(shí)二、作為進(jìn)化標(biāo)尺的生物二、作為進(jìn)化標(biāo)尺的生物大分子的選擇原在所有物種中該分子的功能是相同的在所需研究的種群范圍內(nèi)，它必須普遍存的1243分子上序列的改變（突變）頻率應(yīng)進(jìn)化的測(cè)量尺度相適應(yīng)為了鑒定大分子序列的同源位置或同區(qū)，要求所選擇的分子序列必須能嚴(yán)線性排列，以便進(jìn)行進(jìn)一步的分析比較三、rRNA是最佳的生物進(jìn)化的指三、rRNA是最佳的生物進(jìn)化的指征分rRNA具有重要且恒定的生理功能在rRNA分子中，含有高度保守、度保守序列區(qū)域和高度變化的序列區(qū)域2143和真核生物中的rRNA同源析rRNA分子量大小適中，便于序列四、rRNA序列的順?biāo)?、rRNA序列的順序和進(jìn)分析比序列測(cè)提取純化培養(yǎng)微生16SrRNA寡核苷酸編目分析1.16SrRNA寡核苷酸編目分析1.提純2.酶解并標(biāo)記用核糖核酸酶（如T1核從培養(yǎng)的微生物中提取純化根據(jù)寡核苷酸在譜中的位置，小4.放射性自顯3用放射自顯影確16SrRNA水解片段的指圖譜雙向電泳層析法分離這16SrRNA水解成片段對(duì)于不能確定序列的較大片段核苷酸，還需要把斑點(diǎn)切下，再用不同核糖核酸酶或堿水解，進(jìn)行二析，有的可能還要進(jìn)行三級(jí)分析，直至弄清所有片段的序列為止16SrRNA寡核苷酸編目分析在上述基礎(chǔ)上，對(duì)6個(gè)或16SrRNA寡核苷酸編目分析在上述基礎(chǔ)上，對(duì)6個(gè)或更多核苷酸的片段按不同長(zhǎng)度進(jìn)行序列目錄編制，然后采用相似性系數(shù)法和序印跡法通過(guò)對(duì)這些序列目錄資料進(jìn)行分析比較各微生物之間的親緣關(guān)系相似性系數(shù)法是通過(guò)計(jì)算兩個(gè)菌株序列印跡法是通過(guò)序列比較后若發(fā)的印跡序列（signaturesequence）。AB兩菌株之間的相似系數(shù)：SAB相序似列性印系2.全序列分析2.全序列分析分析比反轉(zhuǎn)錄測(cè)提取純化培養(yǎng)微生五、系統(tǒng)發(fā)育五、系統(tǒng)發(fā)育分子系統(tǒng)系統(tǒng)發(fā)育樹在研究生物進(jìn)化和系統(tǒng)分類中用來(lái)概括各種（類）Phylogenetic 16SrRNA系16SrRNA系統(tǒng)發(fā)育六、六、三域生物主要特征比第四節(jié)第四節(jié)微生物分非正式類 非正式類 種 菌 培養(yǎng)物 正式類 正式類 亞 以區(qū)分成新種，可定為亞種，也稱為變種（variety）種 DNA雜交同源性70％以16SrRNA序列相同97％以細(xì)菌細(xì)菌命俗學(xué)分類單元的命分類單元的命細(xì)菌命名采用雙名法（binomen），即由一個(gè)屬名和一個(gè)種名構(gòu)成屬名也可用第一個(gè)字母代表，如Mtuberculosis、Styphi等。泛指某一屬細(xì)菌而不特指其中的某個(gè)細(xì)菌則可在屬名之后加上sp，Mycobacteriumsp、Salmonellasp，即表示分枝桿菌屬和沙門菌屬細(xì)（sp代表菌種species，復(fù)數(shù)用spp）penumoniaesubspeciespneumoniae。命名命名模式及其指種和亞種制定模式菌株（type屬以上至目級(jí)分類單元制定模式屬（type模式菌株送菌種保藏機(jī)構(gòu)保藏，以便索取和查微生物新名稱微生物新名稱的發(fā)新的細(xì)菌名稱需在IJSEM（InternationalJournalSystematicandEvolutionaryMicrobiology）新種第五微第五微生物分類鑒定的特征和技一、形態(tài)學(xué)特二、二、生理生化特三、三、血清學(xué)特鞭毛抗原（H抗原）：蘇云金芽孢桿菌分40多個(gè)H莢膜抗原：肺炎鏈球菌分成近百個(gè)血清菌體抗原（LPS的O糖基側(cè)鏈表面抗原（Vi）抗原四、四、噬菌體分五、化學(xué)鑒五、化學(xué)鑒氣相色譜六、（G+C）含六、（G+C）含（G+C）含[（G+C）mol%]，以G+C的百分（mol%）表（G+C）含量規(guī)律性親緣關(guān)系密切而表型又高度相似的微生物應(yīng)該具有相似DNA堿基比DNA5%DNA10%七、七、核酸的分子雜DNA-DNA分子雜交：該方法的基本原理是利用DNA雙第六微生物第六微生物的快速鑒定和自動(dòng)化分析GilesV3微生物數(shù)字圖像分析系二、biolog二、biolog自動(dòng)微生物鑒定系中產(chǎn)生的氧化還原酶與顯色物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)而導(dǎo)致的顏色變化（吸光度三、杜邦三、杜邦?全自動(dòng)微生物基因指紋鑒RiboPrinter?System全自動(dòng)微生物基因指紋鑒定系統(tǒng)，以微生物獨(dú)析（RFLP）和分子印跡雜交（SouthernBlot）分析，可進(jìn)行但不局限RFLP，凝膠電泳，Southern