1、,第十二章 微生物的進化、系統(tǒng)發(fā)育和 分類鑒定,序：進化的概念： 兩種分類原則： 第一節(jié) 進化的測量指征 一，進化指征的選擇 二，rRNA作為進化指征 16SrRNA 特點,2020/8/3,4,16S rRNA特點： 1、16SrRNA存在于所有生物中并執(zhí)行相同的功能合成蛋白質。 2、 進化相對保守，分子序列變化緩慢； 3、相對分子質量適中； 4、16S rRNA普遍存在（真核生物為18SrRNA)； 5、微生物的16S rRNA可從樣品中直接提取，分析、比較其序列，進而確定其家族樹中位置,全生命系統(tǒng)樹 (Olsen & Woese 1993) 三，三界生物的主要特征,微生物分類學,微生物分

2、類學,一門按微生物的親緣關系把他們分門別類的排成各種分類單元或分類群的學科,分類學任務,分類、鑒定、命名,微生物分類學的發(fā)展,經(jīng)典分類學,微生物系統(tǒng)學,一，分類單元及等級 界 Kingdom 原核生物界 門 phylum 細菌門 綱 class 真細菌綱 目 order 放線菌目 科 family 分支桿菌科 屬 genus 分支桿菌屬 種 species 結核分支桿菌,第二節(jié) 細 菌 分 類,種的概念,種：最基本的分類單位,是一群表型特征高度相似、親緣關系極其接近、與同屬內其他種有著明顯差異的菌株的總稱,菌株,某條件、地區(qū)分離得到的具體菌株。它是由一獨立分離的單細胞繁殖而成的純遺傳型群體及其

3、一切后代，典型菌株、模式株,微生物的學名,俗名,結核桿菌：結核分歧桿菌,學名,菌種的科學名稱，是按照“國際命名法則”進行命名并受國際學術界公認的通用正式名稱，由拉丁詞或拉丁化的詞構成,林奈的“雙名法”,三名法,雙名法,學名,屬名：首字母大寫，斜體字 種名加詞：小寫，斜體字 （首次定名人）：正體字，用括號 現(xiàn)在定名人：正體字 定名年份,雙名法的實例,大腸埃希氏菌,枯草芽孢桿菌,Escherichia coli ( Migula) Castellani et Chalmers 1919,Bacillus subtilis ( Ehrrnbeg) Cohn 1872,三名法,屬名+種名加詞+(sub

4、sp.或var.)+亞種(變種)加詞,實例,蘇云金芽孢桿菌蠟螟亞種,Bacillus thuringiensis subsp. galleria,釀酒酵母橢圓變種,Saccharomyces cerevisiae var. ellipsoideus,有關學名的其他知識,屬名：表示該微生物主要特征的名詞或用作名詞的形容詞，單數(shù) 常代表微生物的主要特征，如形態(tài)（芽孢桿菌屬、葡萄球菌屬）、生理（乳桿菌屬） 更多學名連在一起，若屬名相同，屬名可縮寫,有關學名的其他知識,種名加詞：代表一個種的次要特征，補充說明微生物的顏色、形狀、用途等次要特征。也可以從人名（巴斯德酵母）、地名（華根霉）衍生而來,有關學

5、名的其他知識,未完成鑒定的菌種：種名加詞可用sp.或spp.表示 學名的發(fā)音：拉丁字母規(guī)則發(fā)音，歐美學者按自己語種發(fā)音,亞種以下的幾個分類名詞,不受國際命名法規(guī)限制 亞種：進一步細分種時所用的單元，一般指除某一明顯而穩(wěn)定的特征外，其余鑒定特征都與模式種相同的種。 命名方法按照三名法處理 變種：與亞種是同義詞，現(xiàn)在很少使用,菌型：曾用作菌株的同義詞，現(xiàn)已廢除，僅作若干變異型的后綴 菌群：兩種微生物介于他們之間的一些過渡類型的菌種，具有某些共同性狀。 如：大腸菌群包括大腸桿菌、產(chǎn)氣腸細菌及他們之間的過渡類型,菌株（品系）,菌株名稱屬名+種的加詞+菌株代號，菌株代號可隨意用字母、符號、編號或字母加編

6、號等自行決定,大腸桿菌K12菌株 E.coli K12 E.coli O157:H7：致病性，抗原特征,模式菌株：菌落、菌株、菌苔、斜面、菌種、培養(yǎng)物、,分類依據(jù): 一、形態(tài)特征（個體和群體）細胞形態(tài)：形狀、大小、排列、染色反應等。培養(yǎng)：固體 菌落，半固體 穿刺，液體。 二、生理生化反應營養(yǎng)要求：碳源、氮源、營養(yǎng)類型代謝產(chǎn)物：種類、產(chǎn)量、顯色反應酶：產(chǎn)酶種類、反應特性,第三節(jié) 微生物分類鑒定的特征和技術,三、其他 血清學反應 血清學試驗與噬菌體分型 近年又發(fā)展了紅外光譜，gc含量，dna雜交等。 生態(tài)學特征相互關系、宿主種類、與氧關系等。 四、氨基酸和蛋白質分析,五、核酸的堿基組成和分子雜交,

7、某一特定種的DNA堿基組成是恒定的。GC含量以堿基全部克分子中G和C的摩爾百分數(shù)表示： G + C G +C +A +T,100%,=（G +C）mol%,所得數(shù)值范圍從2375,1. DNA的堿基組成(G+Cmol%),每個生物種都有特定的GC%范圍，因此 可以作為分類鑒定的指標。細菌的GC%范圍為25-75%，變化范圍最大，因此更適合于細菌的分類鑒定。,GC%測定主要用于對表型特征難區(qū)分的細菌 作出鑒定，,G+C含量的比較主要用于分類鑒定中的否定,但具有相似G+C含量的生物并不一定表明它們 之間具有近的親緣關系。,同一個種內的不同菌株G+C含量差別應在45%以下；同屬不同種的差別應低于10

8、15%；,若二個在形態(tài)及生理生化特性方面及其相似的菌株，如果其G+C含量的差別大于5%，則肯定不是同一個種，大于15%則肯定不是同一個屬。,2. 核酸的分子雜交,核酸分子雜交(hybridization)間接比較 不同微生物DNA堿基排列順序的相似性,原理：根據(jù)DNA解鏈的可逆性和堿基配對的專一性。 若同源性70%以上為種的水平，20%以上可能是屬的水平。,DNA雜交法：,1）DNA-DNA雜交；,（親緣關系相對近的微生物之間的親緣關系比較）,2）DNA-rRNA雜交；,（親緣關系相對遠的微生物之間的親緣關系比較）,3）核酸探針；,（利用特異性的探針，用于細菌等的快速鑒定）,第四節(jié) 微生物的快

9、速鑒定和 自動化分析技術,一、微量多項試驗鑒定系統(tǒng),1、 API 細菌數(shù)值鑒定系統(tǒng) 2、 Enterotube 系統(tǒng) 3、 Biolog 全自動或手動細菌鑒定系統(tǒng),微型、簡便、快速或自動化鑒定技術,1、 API 細菌數(shù)值鑒定系統(tǒng),菌種,基本培養(yǎng)基 （液體）,菌懸液,檢測、編碼、查表、鑒定,適用于API鑒定細菌有700多種,Analytica Products INC的簡稱。法國生物- 梅里埃公司生產(chǎn)的細菌數(shù)值分類分析鑒定系統(tǒng)。約有1 000 種生化反應,可鑒定的細菌大于550 種。目前中國各級疾病預防控制機構在細菌學檢驗中比較多地應用了此項技術,API細菌鑒定系統(tǒng),2、Enterotube 系

10、統(tǒng),不同培養(yǎng)基分裝不同小槽中，同步接種，培養(yǎng)后檢測、查表、鑒定。,3、Biolog全自動或手動細菌鑒定系統(tǒng),在96孔的細菌培養(yǎng)板上檢測微生物對不同發(fā)酵性碳源利用情況進行的分類鑒定。,自動化、快速,可鑒定細菌有1140多種、酵母菌267種、目前已經(jīng)可用于絲狀真菌。,每個孔中含有不同的底物,菌懸液或無菌水,（一）經(jīng)典分類法,將形態(tài)、結構特征作為初步特征，再比較生理、生化特征，采用雙歧法整理結果，進行分類。,是通過廣泛比較分類單位的性狀特征，然后計算它們的相似性，再根據(jù)相似性的數(shù)值劃分類群的一種分類方法。 至少5060個性狀以上 同等重要 只能劃分到類群,（二）數(shù)值分類法,方法步驟 根據(jù)較多特征分類

11、，每一特征地位相同。1、每一菌株為一操作單位，確定很多特征（5060 個） 2、比較菌株間的最大相似性陽性和陰性符合的總和- 100%總的測定數(shù) - 無效測定數(shù)85%為同種，65%為同屬 3、據(jù)數(shù)值繪出矩陣圖并轉換成樹狀譜。,（三）分子與遺傳方法,1、DNA堿基組成：G+C%相同不能說明是同種，但不同則肯定不是同種。差別10%不是同種，10%可能是同種。 2、核酸分子雜交比較堿基順序的同源性,3、16s rRNA寡核苷酸編目分析 水解rRNA產(chǎn)生一系列寡核苷酸片段，順序分析。近年來，采用紅外、核磁、電鏡等新技術越來越廣泛。,四、分類系統(tǒng),原核生物：伯杰氏系統(tǒng)細菌學手冊第1版， 19841989,重要的G-細菌 111組,G+細菌 1217組,光合菌、藍細菌、古細菌等 1825組,放線菌 2633 組,伯杰氏系統(tǒng)細菌學手冊第2版， 分為5卷 古生菌域 泉古生菌門 廣古生菌門 2門8綱208個種 細菌域 23門31綱4727個種 （沈萍） （周德慶）,最新資料（沈萍第四版微生物學實驗）,已記載描述： 古生菌 520種；細菌 19858種； 真核生物 120336種 國際承認：古生菌、細菌、放線菌 為7329種，442個亞種 分屬58綱，81目，1399屬,