微生物的分類與鑒定

微生物的分類與鑒定第一頁，共四十一頁，2022年，8月28日微生物分類學(xué)（microbialtaxonomy）是一門按微生物的等級關(guān)系把它們安排成條理清楚的各種分類單元或分類群（taxon）的科學(xué)。任務(wù)：分類（classificontion）鑒定（indentification）命名（namendature）發(fā)展趨勢微生物系統(tǒng)學(xué)第十一章微生物的分類與鑒定第二頁，共四十一頁，2022年，8月28日第一節(jié)通用的分類單元一、種以上的系統(tǒng)分類單元（一）7級分類單元（taxoncategory）分類單元：又稱分類單位、分類階元或分類群種以上的系統(tǒng)分類單元自上而下分為7級：界（kingdom）（拉：Regnum）

門（Phylum）（拉：Phylum）或Division（拉：Divisio）

綱（class）（拉：classis）目（order）（拉：order）科（Family）（拉：Family）屬（Genus）（拉：Genus）種（Species）（拉：Species）第三頁，共四十一頁，2022年，8月28日分類單元第四頁，共四十一頁，2022年，8月28日（二）、種的概念沒有一個公認的、明確的“種”的定義。種（species）一個基本分類單元，為表型特征高度相似、親緣關(guān)系及其接近的菌株的集合。典型菌株（typestrain）具有種典型特征的代表菌株。模式種（typespecies）說法是否準(zhǔn)確，爭議很大，也很混亂。典型菌株的實體。有時典型菌株＝模式種。新種（speciesnova，sp.nona或nonasp.）權(quán)威性的分類、鑒定手冊中從沒有記載過的一種新分離并鑒定過的微生物。新種發(fā)表前應(yīng)將其模式菌株存放在權(quán)威保藏機構(gòu)，保證其他研究者共享。第五頁，共四十一頁，2022年，8月28日5、種以下的概念亞種(Subspecies．Subsp.，ssp．)

是種進一步細分的單元，指某一個明顯而且穩(wěn)定的特征與模式種不同的種。變種(Variety，Var．)變種與亞種是近義詞，兩者經(jīng)常混用。命名法內(nèi)沒有地位了。型(Type，form)位于亞種以下。同一種微生物的不同類型，它們之間有差異，但又不足以形成一個新的種或亞種。例如生物型（biovar）、化學(xué)型（chemoform）。已經(jīng)廢除。類群（Group）分類上物地位的名詞。非正式指定一組具有相同特征的生物，彼此不易嚴(yán)格區(qū)分，在研究的某一階段還不準(zhǔn)備作進一步鑒定組，稱為“群”。菌株或品系(Strains)菌株表示任何由一個獨立分離的單細胞(或病毒粒子)繁殖而成的純種群體及其一切后代，即同種微生物的每個不同來源的純培養(yǎng)物。同種的不同個體。第六頁，共四十一頁，2022年，8月28日二、種的命名俗名(Commonname)地區(qū)性的名字“結(jié)核桿菌”（Tuberclebacillus）用于表示結(jié)核分枝桿菌(Mycobacteriumtuberculosis)

學(xué)名（Scientificname）按照“國際命名法規(guī)”進行命名并且得到國際學(xué)術(shù)界公認的通用正式名稱。學(xué)名的表示方法雙名法三名法

第七頁，共四十一頁，2022年，8月28日（一）雙名法（binominalnomenclature）1735年，林奈(CarolusLinnaeus)建立一個種的學(xué)名由兩個拉丁或希臘詞或拉丁化的文字組成。通常由一個屬名（genericname）加一個種名加詞（specificepithet）構(gòu)成。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)，來源于拉丁文、或拉丁文化的外來詞、或兩者的組合。第一個字母大寫。種名加詞又稱種加詞，表示一個微生物的次要特征。首字母一律小寫。第八頁，共四十一頁，2022年，8月28日書寫規(guī)則屬名和種的加詞必需用斜體字書寫，屬名第一個字母必須大寫，種名加詞小寫。在文章連續(xù)出現(xiàn)相同屬名時需要縮寫，一般為屬名第一各字母，后面需要加圓點。當(dāng)描述某微生物時，只能確定到屬，而不能確定到種時的書寫為屬名（斜體）＋sp.（spp.）（正體）spp.為sp.的復(fù)數(shù)形式，sp.：species學(xué)名＝屬名十種的加詞

+(首次定名人)+現(xiàn)名定名人+定名年份如枯草芽孢桿菌Bacillussubtilis

（Ehrenberg）Cohn1874

縮寫：B.

subtilis

第九頁，共四十一頁，2022年，8月28日（二）三名法當(dāng)某微生物出現(xiàn)亞種或變種時用三名法書寫。在種名加詞后面加上亞種符號subsp或變種符號var，然后再寫亞種（變種）的加詞。學(xué)名=屬名+種名加詞（斜體）+(subsp．或var.)+亞種(或變種)的加詞（斜體）例如：Bacillusthuringiensis

subsp.galleria

第十頁，共四十一頁，2022年，8月28日第二節(jié)微生物在生物界的地位一、生物的界級分類學(xué)說發(fā)展史：二界→三界→四界→五界→六界→三域第十一頁，共四十一頁，2022年，8月28日（一）兩界系統(tǒng)動物、植物（二）三界系統(tǒng)動物、植物、原生生物（三）四界系統(tǒng)動物界、植物界、真菌界、原核生物界第十二頁，共四十一頁，2022年，8月28日（四）五界系統(tǒng)原核生物界真菌界原生生物界原核生物真核單細胞生物真核多細胞生物動物界真菌界植物界原生生物界原核生物界光合式營養(yǎng)吸收式營養(yǎng)攝食式營養(yǎng)動物界、植物界、真菌界、原生生物界和原核生物界。真菌界Fungi：酵母菌、霉菌和擔(dān)子菌等。原生生物界Protista：原生動物、單細胞藻類、粘細菌等。原核生物界Monera(prokaryotes)：細菌、放線菌和藍細菌等。第十三頁，共四十一頁，2022年，8月28日（五）六界系統(tǒng)動物界、植物界、真菌界、原生生物界、真細菌界、古細菌界動物界植物界真菌界原生生物界真細菌界古細菌界第十四頁，共四十一頁，2022年，8月28日真細菌界古細菌界古真核生物界原生生物界真菌界動物界藻界植物界八界系統(tǒng)第十五頁，共四十一頁，2022年，8月28日（六）三域?qū)W說（ThreeDomainsTheory）20世紀(jì)70年代，C.RWoese利用16S和18SRNA的序列，比較其同源性水平后提出的新系統(tǒng)?！坝颉北冉纾↘ingdom）的界級分類單元高。舊稱原界（Urkingdom）。三域：古生菌域（Archae）舊稱古細菌域（Archaebacteria)，包括產(chǎn)甲烷細菌、極端嗜鹽菌和嗜熱嗜酸菌；細菌域（Bacteria）舊稱古細菌域（Eubacteria），包括藍細菌和各種除古細菌以外的其他原核生物；真核生物域(Eukarya)

包括原生生物、真菌、動物和植物。第十六頁，共四十一頁，2022年，8月28日細菌域（Bacteria）：舊稱古細菌域（Eubacteria），包括藍細菌和各種除古細菌以外的其他原核生物；真核生物域(Eukarya)：包括原生生物、真菌、動物和植物。（六）三域?qū)W說（ThreeDomainsTheory）古生菌域（Archae）：舊稱古細菌域（Archaebacteria)，包括產(chǎn)甲烷細菌、極端嗜鹽菌和嗜熱嗜酸菌；第十七頁，共四十一頁，2022年，8月28日生物進化的內(nèi)共生學(xué)說（TheoryofEndosymbiosis）一切生物由一種共同祖先（universalancestor）進化而來他是一種小細胞，先分化出細菌和古細菌，后來在古細菌分支上的細胞，先后吞噬了朊細菌和藍細菌，并且發(fā)生了內(nèi)共生（Endosymbiosis），從而完成了進化歷史上質(zhì)的飛躍，進化成了與宿主難分難解的細胞器—線粒體和葉綠體，于是宿主細胞先后進化成各類真核生物。第十八頁，共四十一頁，2022年，8月28日真核生物起源的內(nèi)共生學(xué)說同一祖先細菌、古細菌古細菌吞噬其他原核生物發(fā)生內(nèi)共生形成細胞—線粒體、葉綠體然后進化為真核生物第十九頁，共四十一頁，2022年，8月28日第二十頁，共四十一頁，2022年，8月28日細菌、古細菌與真核生物特性比較第二十一頁，共四十一頁，2022年，8月28日三、各大類微生物的分類系統(tǒng)綱要（一）Bergey氏原核生物分類系統(tǒng)綱要在伯杰氏手冊種將原核生物按照Woese的三域?qū)W分為古生菌和細菌（舊稱古細菌和真細菌）。《伯杰氏鑒定細菌學(xué)手冊》《Bergey’sManualofDeterminativeBacterialogy》已經(jīng)到9版（1923,1930,1934,1939,1948,1957,1994）《伯杰氏系統(tǒng)細菌學(xué)手冊》《Bergey’sManualofSystematicBacterialogy》已出2版1984年，2004年。第二十二頁，共四十一頁，2022年，8月28日《鑒定手冊》

(1974年，第八版)的特點：沒有從綱到種的分類系統(tǒng)，著重于屬、種的描述和比較。沒有分類大綱，是根據(jù)形態(tài)、營養(yǎng)型等分成19個部分，把細菌、放線菌、粘細菌、螺旋體、枝原體和立克次氏體等2000多種微生物歸于原核生物界細菌門。分類方法除采用經(jīng)典分類法外，增加了細胞化學(xué)、遺傳學(xué)和分子生物學(xué)等方面的新鑒定方法，對某些屬、種應(yīng)用了數(shù)值分類法。

第二十三頁，共四十一頁，2022年，8月28日《鑒定手冊》

(1994年，第九版)的特點：根據(jù)表型特征把細菌分為四個類別35群沒有將系統(tǒng)分類和鑒定信息結(jié)合起來，僅僅是為了鑒別已被描述和培養(yǎng)的細菌。內(nèi)容嚴(yán)格按照表型特征編排，實用的，有利于細菌的鑒定。抽取了《伯杰氏系統(tǒng)細菌學(xué)手冊》四卷的表型信息，并包括了盡可能多的新的分類單元收集了1991年1月以前發(fā)表并得到承認的種的描敘。第二十四頁，共四十一頁，2022年，8月28日《伯杰氏系統(tǒng)細菌學(xué)手冊》(Bergey’sManualofSystematicBacteriology)1984～1989年，“鑒定手冊”的出版者出版

。與《伯杰氏細菌學(xué)鑒定手冊》不同首先是各級分類單元中廣泛采用細胞化學(xué)分析、數(shù)值分類方法和核酸技術(shù)，尤其是16SrRNA寡核苷酸序列分析技術(shù)，以闡明細菌的親緣關(guān)系，并對第八版手冊的分類作了必要的調(diào)整。例如將原核生物界分為四個門。第一版第一卷(1984年)：革蘭氏陰性細菌。第二卷(1986年)：放線菌以外的革蘭氏陽性細菌。第三卷(1989年)：古細菌和其他的革蘭氏陰性細菌。第四卷(1989年)：放線菌。第二版將細菌域分為16門，26組，27綱，62目，163科，814屬，收集了4727個種。古菌域分為2門，5組，8綱，11目，17科，63屬，收集了208個種。供收集進原核微生物4935個種。第一卷：1～14組：古生菌、藍細菌、光合細菌和最早分支的屬第二卷：15～19組：變形桿菌(屬革蘭氏陰性真細菌類)第三卷：20～22組：低G+C含量的革蘭氏陽性細菌第四卷：23組：高G+C含量的革蘭氏陽性細菌(放線菌類)第五卷：24～30組：浮霉?fàn)罹?、螺旋體、絲桿菌、擬桿菌和梭桿菌(屬革蘭氏陰性細菌類第二十五頁，共四十一頁，2022年，8月28日第二十六頁，共四十一頁，2022年，8月28日（二）Aisworth等的菌物分類系統(tǒng)綱要真菌界分類系統(tǒng)很多，各國采用不同的系統(tǒng)，比較混亂。近年來為較多人接受的是Ainsworth的綱要?！熬铩贝孢^去的“真菌”第二十七頁，共四十一頁，2022年，8月28日Ainsworth系統(tǒng)每個版本都有變化，其1995的第八版為：第二十八頁，共四十一頁，2022年，8月28日第四節(jié)微生物分類鑒定的方法一、經(jīng)典分類鑒定方法鑒定程序：獲得純培養(yǎng)物測鑒定指標(biāo)查權(quán)威菌種鑒定手冊確定純培養(yǎng)物的歸屬。第二十九頁，共四十一頁，2022年，8月28日第三十頁，共四十一頁，2022年，8月28日第三十一頁，共四十一頁，2022年，8月28日自動化鑒定技術(shù)API數(shù)值鑒定系統(tǒng)Enterotube系統(tǒng)Biolog鑒定系統(tǒng)程序：培養(yǎng)菌懸液加入生化反應(yīng)板培養(yǎng)自動掃描自動鑒定打印結(jié)果第三十二頁，共四十一頁，2022年，8月28日API50CHB鑒定芽孢桿菌

解淀粉芽孢桿菌·炭疽桿菌·堅實芽孢桿菌1·堅實芽孢桿菌2·環(huán)狀芽孢桿菌1·環(huán)狀芽孢桿菌2·凝固芽孢桿菌·堅固芽孢桿菌·緩慢芽孢桿菌·巨大芽孢桿菌1·巨大芽孢桿菌2·覃狀芽孢桿菌·矮小芽孢桿菌·球形芽孢桿菌·嗜熱芽孢桿菌·枯草芽孢桿菌·短芽孢桿菌·側(cè)孢芽孢桿菌·蜂房芽孢桿菌·浸麻芽孢桿菌·多粘芽孢桿菌·粟褐芽孢菌·地衣芽孢菌·陽性試驗

陰性試驗

第三十三頁，共四十一頁，2022年，8月28日傳統(tǒng)的細菌分類鑒定程序第三十四頁，共四十一頁，2022年，8月28日二、微生物分類鑒定現(xiàn)代方法（一）遺傳特征分類法

（G＋C)mol%含量

微生物DNA(G+C)mol％值的變化范圍較廣。原核微生物：20～80％。真核微生物：30～60％，對某具體微生物而言，(G+C)mol%值恒定。DNA(G+C)mol％只能排除微生物間GC比差別較大的不屬于同一種，不能肯定(G+C)mol％相同的微生物同屬一個種。只能做否定判斷；（G+C）mol%值差別<2，沒有分類學(xué)意義。（G+C）mol%值差別>5，屬不同的種；（G+C）mol%值差別>10，屬不同的屬第三十五頁，共四十一頁，2022年，8月28日第三十六頁，共四十一頁，2022年，8月28日2、核酸分子雜交（hybridizationofnucleicacids）可作肯定判斷：同種：DNA-DNA雜交同源性≥60%同亞種：DNA-DNA雜交同源性≥70%不同亞種：DNA-DNA雜交同源性60~70%同屬：DNA-DNA雜交同源性20~60%第三十七頁，共四十一頁，2022年，8月28日rRNA序列分析16S或18SrRNA研究進化和分類的優(yōu)點：普遍存在，有共存性生理