微生物的进化系统发育和分类鉴定

12.2 细菌的分类
微生物分类对象 ：五界、三域系统 微生物分类意义
①系统分类，寻找各种微生物之间的进化关 系，为人类利用、开发微生物资源提供依据。
②实用方便，方便检索、未知微生物的鉴定。 1、分类单元及等级
基本分类单位： 界（kingdom ）、门（ phyllum ）、 纲（class）、目（ order）、科（ family）、 属（genus）、种（ species ）。
? Distance-Matrix Method for generating the trees
? Evolutionary Distance (E D)
? Computer compare the sequence differences and build the phylogenetic tree based on corrected ED
目前三域学说已获国界学说界的基本肯定， 总体认为，现在一切生物都是由一种共同的 远 祖进化而来，它原是一种小细胞，先分化出 细 菌和古生菌 这两类原核生物，后来在古生菌分 支上的细胞，先、后吞噬了 a朊细菌和蓝细菌， 并发生了内共生，从而两者进化成与宿主细胞 难分难解的细胞器－ 线粒体和叶绿体 ，于是， 宿主最终也就发展成了各类 真核生物。
相似系数（距离数据）：统计两序列之间的异同
序列数值，来表示微生物之间的进化关系。
印记序列：微生物进化关系的重要特征，包括单 碱基印记。
4、系统发育树
系统发育树（ phylogenetic tree ），也称系统 树：概括各种微生物之间亲缘关系的树状分枝图型。
分子系统树：通过比较生物大分子序列差异的数 值构建的系统树。
生物多样性： 遗传多样性、物种多样性、生 态系统多样性等。
微生物分类学 是研究微生物分类理论和技术方法的学科。
微生物分类
在对大量微生物进行观察、分析和描述的基础 上，以形态、结构、生理生化反应和遗传特征的异 同为根据，按进化的规律和应用的方便，分门别类 的排列成一个系统。
内容提要
12.1 生物的进化指征 12.2 细菌分类 12.3 微生物分类鉴定的特征和技术 12.4 微生物的快速鉴定和自动化分析技术
记录列各种性生；物变的化进速化率过程低。。
生物大分子序列的改变量可以确定生物系统发 育相关性或进化距离。
2、rRNA作为进化指征 16s或18srRNA 是谱系分析的分子尺；
①蛋白质合成的组分，具有功能同源性；
②保守区、变化区均存在，适用于进化距离不 同的各类生物亲缘关系研究；
③线性 RNA，大小适中，测序方便； ④无论是真核生物，还是原核生物都存在，具
5、三域（界）生物主要特征
三域学说及其发展
20 世纪70年代末由于美国伊利诺斯大学的 C.R.Woese 等人对大量微生物和其他生物进行 16S和 18SrRNA 的寡核苷酸测序，并比较其同源性水平后， 提出一个与以往各种界级分类不同的新系统，称为 三域学说。
“域”是一个比界更高的界级分类单元，过去 称为原界。三域指的是 “细菌域” 以前称“真细 菌域”、 古生菌域 ，以前称“古细菌域”和 真核 生物域。
系统树中，分枝末端及连结点为结，代表生物 类群；末端结代表仍生存的种类；结之间的长度表 示分子序列的差异数值。主要采用有根树，有起源 及进化方向 。
常采用最节省分析法或简约法：进化变化的发 生，沿最短的途径，发生最少的变化。
细菌
Phylogenetic
Trees from DNA Sequences
菌株或品系（ strain）：同种微生物不同来源的 纯培养。 模式菌株： 按照命名法规的要求，当命名一 个新种时，需要指定一个菌株为这个种的命名模式。
群（group ， series ）：某些微生物特性介于两 种微生物之间，不易区分，两个种及它们之间的微生 物统称为群 。
2、分类单元的命名
每一种微生物都有一个自己的专门名称。名称 分两类，一类是地区性的俗名 (common name ， vernacular name) ；另一类是国际上统一使用的名 称，即学名 (scientific name) 。
等级
种：具有完全或极多相同特点的有机体构成同种； 结核分枝杆菌。
属：性质相似、相互有关的各种组成属； 分枝杆菌属。
科：相似的属合并成科； 分枝杆菌科。
目：近似的科合并为目； ห้องสมุดไป่ตู้线菌目。
纲：近似的目归纳为纲； 细菌纲。
门：综合各纲为门； 细菌门。
界：
种：形态、生理等方面完全相同或相似的群体。 变种（variety ）：种的某种特性已明显改变， 且是稳定遗传的。 亚种或小种（ subspecies ）：实验室所获得稳 定变异的菌株。 型（ type ）： 变种以下的细分，同种微生物仅 仅在某些特殊特性上有差别。
第 12 章 微生物的进化、系统发育和分类鉴定
生物进化： 生物与其生存环境相互作用过程 中，遗传系统随时间发生一系列不可逆的改变， 导致生物表型改变与环境的相适应。
系统发育 :指的是研究各类微生物进化的历史。 生物分类
传统分类： 表性特征的相似程度分群归类；侧重 应用。
生物系统学； 在表性特征基础上，通过比较生物 的基因型，按生物系统发育相关性水平分群归类，目 标是探寻各种生物之间的进化关系。
12.1 进化的测量指征
1、进化指征的选择 形态学特征 推断生物之间亲缘关系远近是不准确的。
生物大分子 的结构特征， Pro、RNA、DNA的分子序
列 变量是生生与物分物子进大进化分的化子主时作间要为成特征正进反比化。映指，征即的分条子序件列化的改 生物大普分遍子作性为；分功子能计同时源器或性进；化线钟性-排--真实
有普遍性。 3、rRNA的顺序和进化
序列测定和分析方法：寡核苷酸编目法，全序 列分析法。
寡核苷酸编目法： 采用rRNA酶解片断、标记、 电泳及自显影技术，然后按片断大小进行编目。只 获得部分序列，采用相似性统计方法，结果会出现 偏差。
相似系数： SAB=2NAB/（NA+NB） 序列印迹：比较种群特有序列 全序列分析法： 采用RT-双脱氧测序及 PCR测序， 借助计算机进行序列排序。要考虑进化过程中的突变， 采用统计学方法校正。