微生物的进化系统发育和分类鉴定
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微生物的分类和系统发育
影响
病毒
定义：病毒是一种非细胞微生物， 必须寄生在活细胞中才能复制繁殖。
形态：病毒的形态各异，常见的有 球形、杆形和丝形等。
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分类：病毒可以根据其宿主范围和 基因组类型进行分类，如DNA病毒 和RNA病毒，以及单链和双链病毒。
繁殖方式：病毒通过吸附、侵入、 复制和释放等过程在宿主细胞内繁 殖。
应用：藻类在食品、饲料、医药、化工等领域具有广泛的应用价值
微生物的系统发育
进化树
定义：表示生物进化关系的图形，由共同祖先出发，随着时间发展而分支 进化 作用：揭示生物之间的亲缘关系和进化历程
构建方法：基于基因序列、蛋白质序列等分子生物学数据
应用领域：生物分类学、进化生物学、古生物学等
基因组学
基因组学在微生物系统发育研究中的应用 基因组学在微生物分类中的作用 基因组学在微生物进化研究中的应用 基因组学在微生物生态学研究中的应用
微生物的分类和系统发育
汇报人：XX
微生物的分类 微生物的系统发育
微生物的分类
细菌ห้องสมุดไป่ตู้
定义：细菌是 一种单细胞微 生物，是所有 生物中最原始
的一种
分类依据：根 据细菌的形态、 染色反应、培 养特性等特征
进行分类
常见种类：球 菌、杆菌、螺
旋菌等
生物学意义： 细菌在自然界 中分布广泛， 是地球生态系 统的重要组成 部分，对人类 也有着重要的
真菌
真菌分为酵母菌、霉菌和蘑 菇三大类
真菌属于真核生物，具有细 胞核和细胞器
真菌通过无性繁殖和有性繁 殖的方式进行繁殖
真菌在生态系统中扮演着分 解者、生产者和消费者的角
色
病毒
定义：病毒是一种非细胞微生物， 必须寄生在活细胞中才能复制繁殖。
形态：病毒的形态各异，常见的有 球形、杆形和丝形等。
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分类：病毒可以根据其宿主范围和 基因组类型进行分类，如DNA病毒 和RNA病毒，以及单链和双链病毒。
繁殖方式：病毒通过吸附、侵入、 复制和释放等过程在宿主细胞内繁 殖。
应用：藻类在食品、饲料、医药、化工等领域具有广泛的应用价值
微生物的系统发育
进化树
定义：表示生物进化关系的图形，由共同祖先出发，随着时间发展而分支 进化 作用：揭示生物之间的亲缘关系和进化历程
构建方法：基于基因序列、蛋白质序列等分子生物学数据
应用领域：生物分类学、进化生物学、古生物学等
基因组学
基因组学在微生物系统发育研究中的应用 基因组学在微生物分类中的作用 基因组学在微生物进化研究中的应用 基因组学在微生物生态学研究中的应用
微生物的分类和系统发育
汇报人：XX
微生物的分类 微生物的系统发育
微生物的分类
细菌ห้องสมุดไป่ตู้
定义：细菌是 一种单细胞微 生物，是所有 生物中最原始
的一种
分类依据：根 据细菌的形态、 染色反应、培 养特性等特征
进行分类
常见种类：球 菌、杆菌、螺
旋菌等
生物学意义： 细菌在自然界 中分布广泛， 是地球生态系 统的重要组成 部分，对人类 也有着重要的
真菌
真菌分为酵母菌、霉菌和蘑 菇三大类
真菌属于真核生物，具有细 胞核和细胞器
真菌通过无性繁殖和有性繁 殖的方式进行繁殖
真菌在生态系统中扮演着分 解者、生产者和消费者的角
色
微生物的进化系统发育和分类鉴定
第22页
第三节 细 菌 分 类
分类是认识客观事物一个基础方法。咱 们要认识、研究和利用各种微生物资源 也必须对他们进行分类。
分类学内容包括三个相互依存又有区分 组成个别: 分类、命名和判定。
微生物的进化系统发育和分类鉴定
第23页
第三节 细 菌 分 类
分类（classification）是依据一定标准（表 型特征相同性或系统发育相关性）对微生物 进行分群归类, 依据相同性或相关性水平排 列成系统, 并对各个分类群特征进行描述, 方 便考查和对未被分类微生物进行判定；
微生物的进化系统发育和分类鉴定
第31页
第三节 细 菌 分 类
三、细菌分类和伯杰氏手册
20世纪60年代以前, 国际上不少细菌 分类学家都曾对细菌进行过全方面分类, 提出过一些在当代有影响细菌分类系统。 但70年代以后, 对细菌进行全方面分类、 影响最大是《伯杰氏手册》。所以该书 当前已成为对细菌进行分类判定主要参 考书。
微生物的进化系统发育和分类鉴定
第32页
第四节 微生物分类判定特征 和技术
鉴于微生物体形微小、结构较简单等特点, 微 生物分类和判定除了像高等生物那样, 采取传 统形态学、生理学和生态学特征之外, 还必须 寻找新特征作为分类判定依据。
在这方面微生物分类学家比动植物分类学家表 现了更高热情, 他们从不一样层次（细胞、分 子）、用不一样学科（化学、物理学、遗传学、
微生物的进化系统发育和分类鉴定
第17页
三、rRNA次序和进化
2. 全序列分析法
寡核苷酸编目分析法, 只取得了16SrRNA分子大 约30%序列资料, 加上采取是一个简单相同性计 算方法, 所以其结果有可能出现误差, 应用上受 到一定限制。
微生物的分类与鉴定
因此1980年起开始编《伯杰氏系统细菌学手 册》简称《系统手册》
23
➢ 《伯杰氏系统细菌学手册》1984-1989（第一版） ➢ 1986年第一卷 :一般医学上或工业的重要的革兰
氏阴性菌 ➢ 1988年第二卷:除了放线菌之外的革兰氏阳性菌 ➢ 1989年第三卷:古细菌、蓝细菌和第一卷以外的
其余的G-菌 ➢ 1989年第四卷:放线菌
生物分类的传统指标
形态学特征、 生理学特征、 生态学特征
从不同层次(细胞的、分子的)，用不同学科(化学、物理学、遗传 学、免疫学、分子生物学等)的技术方法来研究和比较不同微生 物的细胞、细胞组分或代谢产物，从中发现的反映微生物类群特征 的资料。
在现代微生物分类中，任何能稳定地反映微生物种类特征的资料， 都有分类学意义，都可以作为分类鉴定的依据。
生物分类学上种以下的分类单位。但其基本特征仍未超脱原种范 围的一群个体。
种内某一个体可能由于突变而发生变异，在自然选择和人工选择 下，这种变异会在种内不断扩散，最后形成某些遗传性不同于原 种的一个群体。
变种仍能和原种进行基因交流。 变种和亚种没有本质差别，有时常混用。
指某一明显而稳定的特征与模式种不同的种，有时称 小种。
一、分类单元及其等级
界 （Kingdom） (Regnum) 门 （Phylum） (Phylum) 纲（Class） (Classis) 目（Order） (Ordo) 科（Family） (Familia)
属（Genus） (Genus) 种（Species） (Species)
微生物的分类单位
种和亚种指定模式菌株（type strain）； 亚属和属指定模式种（type species）； 属以上至目级分类单元指定模式属（type genus）； 模式菌株应送交菌种保藏机构保藏，以便备查考和索取。
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➢ 《伯杰氏系统细菌学手册》1984-1989（第一版） ➢ 1986年第一卷 :一般医学上或工业的重要的革兰
氏阴性菌 ➢ 1988年第二卷:除了放线菌之外的革兰氏阳性菌 ➢ 1989年第三卷:古细菌、蓝细菌和第一卷以外的
其余的G-菌 ➢ 1989年第四卷:放线菌
生物分类的传统指标
形态学特征、 生理学特征、 生态学特征
从不同层次(细胞的、分子的)，用不同学科(化学、物理学、遗传 学、免疫学、分子生物学等)的技术方法来研究和比较不同微生 物的细胞、细胞组分或代谢产物，从中发现的反映微生物类群特征 的资料。
在现代微生物分类中，任何能稳定地反映微生物种类特征的资料， 都有分类学意义，都可以作为分类鉴定的依据。
生物分类学上种以下的分类单位。但其基本特征仍未超脱原种范 围的一群个体。
种内某一个体可能由于突变而发生变异，在自然选择和人工选择 下，这种变异会在种内不断扩散，最后形成某些遗传性不同于原 种的一个群体。
变种仍能和原种进行基因交流。 变种和亚种没有本质差别，有时常混用。
指某一明显而稳定的特征与模式种不同的种，有时称 小种。
一、分类单元及其等级
界 （Kingdom） (Regnum) 门 （Phylum） (Phylum) 纲（Class） (Classis) 目（Order） (Ordo) 科（Family） (Familia)
属（Genus） (Genus) 种（Species） (Species)
微生物的分类单位
种和亚种指定模式菌株（type strain）； 亚属和属指定模式种（type species）； 属以上至目级分类单元指定模式属（type genus）； 模式菌株应送交菌种保藏机构保藏，以便备查考和索取。
微生物的进化、系统发育和分类鉴定
主要仪器设备
通用：气相色谱、液相色谱、质谱、X射 线衍色、核磁共振波谱仪、激光拉曼光谱仪、 激光显微镜等。 专用：阻抗测定、放射测量、微量量热计、 生物发光测量仪、药敏自动测量仪、自动微生物 检测仪。
现代分子生物学和免疫学技术 DNA探针，PCR、DNA芯片、ELISA、免疫 荧光、放射免疫及全自动免疫诊断。 计算机的应用 分类鉴定中的应用：分类单位确定、选择 分类特征；特征资料收集；资料编码、标准化； 相似性数值聚类分析。 在线控制：pH、温度、时间、压力、搅拌 转速、溶氧、补料等。 图像处理、分析、三维模拟，资料存储。
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)。 中国科学院命名（俗名） As1299―――――“1”表示细菌。 As2604―――――“2”表示酵母菌。 As3758―――――－“3”表示霉菌。 As4650――――――“4”表示放线菌。 As5604――――――“5”表示真菌。
噬菌体分型 根据噬菌体的宿主范围可将细菌分为不同的噬 菌型和利用噬菌体裂解作用的特异性进行细菌鉴 定。
3 氨基酸顺序和蛋白质分析
蛋白质是基因的产物，蛋白质氨基酸顺 序直接反应mRNA顺序而与编码基因密切相关。 因此，可以通过对某些同源蛋白质氨基酸比 较来分析不同生物系统发育的关系，序列相 似性越高，其亲缘关系愈近。
第11章微生物的进化、系统发育和分类鉴定
分类(classification)：根据生物特征的相似程度 将其分群归类。
地球上的物种估计大约有150万，其中微生物超过10万种， 而且其数目还在不断增加。
生物分类的二种基本原则：
（参见P313）
a）根据表型(phenetic)特征的相似程度分群归类，这种 表型分类重在应用，不涉及生物进化或不以反映生 物亲缘关系为目标； b）按照生物系统发育相关性水平来分群归类，其目标 是探寻各种生物之间的进化关系，建立反映生物系 统发育的分类系统。
a）在两群生物中，如果同一种分子的序列差异很大时，
------------进化距离远，进化过程中很早就分支了。 b）如果两群生物同一来源的大分子的序列基本相同， ------------处在同一进化水平上。
2. 作为进化标尺的生物大分子的选择原则
1）在所需研究的种群范围内，它必须是普遍存在的。
2）在所有物种中该分子的功能是相同的。
上个世纪60-70年代：
（参见P314）
分析和比较生物大分子的结构特征，特别是
蛋白质、RNA和DNA这些反映生物基因组特征
的分子序列，作为判断各类微生物乃至所有 生物进化关系的主要指征。
分子计时器(molecular chronometers) 进化钟(evolutionary clock)
1. 生物大分子作为进化标尺依据 蛋白质、RNA和DNA序列进化变化的显著 特点是进化速率相对恒定，也就是说，分子 序列进化的改变量(氨基酸或核苷酸替换数 或替换百分率)与分子进化的时间成正比。
b 进化距离，即任意两个生物RNAs 间非同源序列的比例
（参见P317） 2. 特征序列或序列印记（signature sequence）
通过对r RNA全序列资料的分析比较（特别是采 用计算机）发现的在不同种群水平上的特异的 特征性寡核苷酸序列，或在某些特定的序列位 点上出现的单碱基印记。
分子生物学方法鉴定微生物
③ 核酸探针
广泛用于微生物鉴定、传染病诊断、流行病调查、食品卫生微生 物检测以及分子生物学许多领域。 所谓核酸探针(probe)是指能识别特异核苷酸序列的、带标记的 一段单链DNA或RNA分子。因此，一种核苷酸片断能否作为探 针用于微生物鉴定，最根本的条件是它的特异性，即它能与所检 测的微生物的核酸杂交而不能与其他微生物的核酸杂交。 根据特异性的不同，在微生物鉴定与检测中的作用也不同，有的 探针只用于某一菌型的检测，有的可能用于某一种、属、科甚至 更大类群范围的微生物的检测或鉴定。 例如，从一株淋病奈瑟氏菌(Neisseria gonorrhoeae)隐蔽性质 粒制备的DNA探针，它具有种的特异性，可用来检测和鉴定这 种引起人类性行为传播疾病的细菌。
16S rDNA微生物鉴定流程
培养微生物 提取基因组DNA rDNA序列测定
PCR扩增16S rDNA片段
分析比较
微生物之间的系统发育关系
从样品中分离提取总微生物DNA
从样品中提取微生物遗传物质DNA或RNA，这是进行PCR 扩增16S rRNA的前提。 一种方法是直接提取总DNA，对易于培养的微生物可通过培 养富集后再进行提取，另一种选择是提取微生物细胞中的 rRNA。RNA的提取技术相对于 DNA的提取较为复杂，一般 多采用提取细胞总 DNA，但也可根据情况选择提取 rRNA。
微生物分子生物学鉴定
微生物分类学定义： 按微生物的亲缘关系和进化规律 把它们安排成条理清楚的各种分类单元 或分类群的科学。
微生物的鉴定
主要步骤：纯化、测定一系列必要的指标、查找 权威性鉴定手册 鉴定方法分四个水平：
1. 细胞的形态和习性水平：形态特征、运动、酶反应、营 养要求及生长条件等 2. 细胞组分水平：细胞壁成分、氨基酸库、脂类、醌类、 光合色素等的分析 3. 蛋白质水平：氨基酸序列分析、凝胶电泳和血清学反应 等 4. 基因或DNA水平：核酸分子杂交、（G+C）mol%、转 化和转导、16SrRNA寡核苷酸族分分析、DNA或RNA 核苷酸序列分析等
微生物的进化系统发育
03
生物信息学方法将有助于发现 新的进化规律和模式，为进化 生物学提供新的理论框架和见 解。
感谢您的观看
THANKS
微生物的进化关系分析
进化关系分析主要关注不同微生物种 群之间的遗传差异和相似性，通过比 较基因组学、蛋白质组学等方法来研 究。
VS
进化关系分析有助于揭示微生物种群 之间的亲缘关系和演化历程，对于理 解微生物多样性和生态系统的功能具 有重要意义。
微生物的进化速率和方向
进化速率是指பைடு நூலகம்种在进化过程中基因序列、形态特征等发生变化的速度，而进化方向则是指物种在进 化过程中所呈现的趋势或路径。
微生物的进化系统发育
目录
• 微生物的进化历程 • 系统发育学的基本概念 • 微生物的系统发育分析 • 微生物进化系统发育的应用 • 微生物进化系统发育的未来展望
01
微生物的进化历程
微生物的起源
生命之源
微生物是地球上最早的生命形式之一，大约在35亿年前就已经存在。目前普遍认为，微生物是通过自我复制的分 子逐渐演化而来，这一过程发生在地球的原始大气和海洋环境中。
微生物鉴定
通过比较未知微生物与已知微生物的基因序列，可以确定微生物的种类和种群，为疾病 诊断、环境监测等领域提供依据。
微生物生态学研究
生态位分析
微生物群落分析
通过研究微生物在生态系统中的位置和作用， 揭示微生物在生态系统中的功能和相互关系。
通过分析微生物群落的基因序列，了解微生 物群落的组成、结构和动态变化，为环境保 护和生物修复提供指导。
分子系统发育分析是利用分子生物学技 术，通过比较不同微生物的基因序列、 蛋白质序列等分子标记来推断它们的进 化关系。
常用的分子系统发育分析方法包括基因序列 比对、系统发生树构建等，这些方法能够揭 示微生物间的亲缘关系和进化路径。
微生物的进化系统发育
系统发育树的解读
物种分类
01
系统发育树可以帮助我们了解不同物种之间的亲缘关系，从而
进行正确的物种分类。
生物进化历程
02
系统发育树揭示了生物的进化历程，有助于我们理解生物进化
的规律和机制。
生物多样性的起源
03
通过系统发育树的研究，我们可以了解生物多样性的起源和演
化过程，为生物多样性的保护和利用提供科学依据。
01
环境污染
人类活动造成的环境污染可能影响微生物的生存和进化，如工业废水排
放可能影响水生微生物群落结构。
02
城市化与生态系统变化
城市化进程中生态系统发生变化，可能影响自然微生物群落的平衡和进
化。
03
农业活动与转基因生物
农业活动中使用农药和转基因生物可能对土壤微生物群落产生影响，改
变其进化轨迹。
THANKS
病原微生物在进化过程中可能发生变异，导致其致病力增强或传播 方式改变，从而引发新的疾病或使原有疾病更难治疗。
耐药性进化
微生物在进化过程中可能发展出对抗生素等药物的耐药性，使得一 些常见的感染病变得难以治疗。
共生微生物进化
共生微生物与人体和谐共存，其进化可能影响人体健康状况，如肠 道微生物群落的改变可能影响人体消化、免疫等方面。
微生物的进化机制
基因突变
基因突变是微生物进化的重要机制之一。基因突变可以产生新的 基因和性状，使微生物能够适应新的环境。
基因重组
基因重组也是微生物进化的重要机制之一。通过基因重组，微生物 可以获得新的遗传物质，从而产生新的性状和适应性。
自然选择
自然选择是微生物进化的关键机制之一。在自然环境中，只有适应 环境的微生物才能生存和繁殖，从而推动微生物的进化。
第十一章微生物的分类和鉴定ppt课件
例1：苏云金芽孢杆菌蜡螟亚种 Bacillus thuringiensis （subsp）galleria 例2：椭圆酿酒酵母（或酿酒酵母椭圆变种） Saccharomyces cerevisiae （var）ellipsoideus
由于细菌分类单元的划分缺乏一个易于操作的统一标准， 为了减少因采用不同标准界定分类单元所造成的混乱， 细菌系统分类也像其他生物分类一样采用“模式概念”
学名（scientific name）
指一个菌种的科学名称，它是按照《国际 细菌命名法规》命名的、国际学术界公认并通 用的正式名字。
一、双名法（binominal nomenclature）
双名法指一个物种的学名由前面一个属名（generic name）和后面一个种名加词（specific epithet）两部分
Ainsworth从1966年起，就把真菌界分为两大门 （粘菌门和真菌门），并把真菌门再分成五个亚门。 目前，该系统已为各国广大真菌分类学者所普遍采 用，影响较大。
三、酵母菌的分类
酵母菌的分类普遍采用荷兰的Loddov在1970 年提出的分类系统。
在这个分类系统中，以是否形成各类有性孢子 作为分类的起点，
细致的观察和测试，参照一定的，用对比的方法来 确定该微生物的分类地位。
第一节 通用分类单元
三、种以下的分类单元
亚种（subspecies，subsp.，ssp.） 变种（variety，var.） 型（form） 类群（group） 菌株（strain） 小种（race） 相（phase） 态（state）
一般指自然存在的微生物交互变异中的一定阶段。
（八）态（state）
通常指微生物的菌落变异状态，如粗糙、光 滑或粘液状等。
微生物的分类和鉴定
界(Kindom)：真菌界 门(Phyllum)：真菌门 纲(Class)：子囊菌纲 目(Order)：内孢霉目 科(Family)：内孢霉科 属(Genus)：酵母属 种(Species)：啤酒酵母
（二）种的概念
在微生物中，种的定义是很难下的。至今还找不 到一个公认的、明确的种的定义。 种的定义：是一个基本分类单元，是一大群表型 特征高度相似、亲缘关系极其接近、与同属内的 其他物种有着明显差异的一大群菌株的总称。 新种（species nova，sp. nov或nov sp.）：是指权 威性的分类、鉴定手册中从未记载过的一种新分 离并鉴定过的微生物。 如北京棒杆菌AS 1.299，新种（Corynebacterium pekinense sp.nov AS 1.299）
“subsp”）或变种（variety，简称“var”，） 时，学名应三名法拼写。
学名 = 属名+种名加词 + 符号subsp或var + 亚种和变种的加词
排斜体 排正体（可省略） 排斜体（不可省略）
例：苏云金芽孢杆菌蜡螟亚种
Bacillus thuringiensis subsp galleria
禽流感病毒
照片中的蓝色部分就是H5N1禽流感病毒， 下面的红色部分则是健康人体细胞，照片 显示H5N1正在攻击健康的细胞。
• H和N都是指病毒的糖蛋白（蛋白质），一种糖蛋白 叫血凝素（HA），另一种叫神经氨酸酶（NA）。 这两种糖蛋白容易发生变异。 • 根据糖蛋白变异的情况，HA分为H1—H15十五个不 同的型别，NA分为N1—N9九个不同的型别。 • 其中H5与H7为高致病亚型。
4.菌株（strain）
菌株：又称品系，表示由一个独立分离的单细胞 （或单个病毒粒）繁殖而成的纯遗传型群体及其 一切后代。 菌株===纯培养物===纯分离物 菌株===克隆 菌株的名称，可随意确定，一般可用字母加编号 表示，字母多表示实验室、产地或特征等的名称， 编号表示序号等数字。 例如：大肠埃希氏菌的两个菌株 E.coli K12 基因组已于1997年发表 E.coli O-157：H7 基因组已于2001年发表
第二章微生物的分类鉴定
亲缘关系近的生物，它们应该具有相似的GC比；若 不同生物之间GC比差别大表明它们关系远。
但具有相似GC比的生物并不一定表明它们之间具有 近的亲缘关系，因为核苷酸序列可差别很大
高等植物的GC比范围大约为35-50%；
脊椎动物GC比约为35～45%之间；
而原核生物中GC比变化幅度宽达22～80%，这也足 以表明原核生物是一个极为多样性的类群。
测定DNA碱基组成的方法： 由于热变性温度法操作简单、重复性好而最为常用。
基本原理：将DNA加热，两条单链逐渐被打开，从而 使DNA溶液260nm紫外吸收明显增加，称DNA的增色 效应。G+C％增加，所需温度也较高，当温度高达一定 值时，DNA完全分离成单链，此后紫外吸收不再增加。
DNA的热变性过程(即增色效应的出现)是在一个狭窄的 温度范围内发生的，紫外吸收增加的中点值所对应的温 度称为该DNA的热变性温度(Tm)。在一定条件下， DNA的Tm值与DNA的G+Cmol%成正比。
用 （4）对生长因子的需要 对特殊维生素、氨基酸等的依赖性 乳酸菌对生长因子的要求较高
（5）对氧的要求 好氧、微好氧、厌氧及兼性厌氧
（6）对温度的适应性 最低温、最适温、最高温、产物积累温度、
致死温度
（7）对PH的适应性 在一定PH条件下的生长能力及生长的PH范围 生长的PH范围：肠道细菌较宽；血液寄生微生
1.1.2 微生物的生理生化特性
生理生化特征与微生物的酶和调节蛋白质的本质 和活性直接相关，酶及蛋白质都是基因产物，所 以，对微生物生理生化特征的比较也是对微生物 基因组的间接比较，加上测定生理生化 特征比 直接分析基因组要容易得多，因此生理生化特征 对于微生物的系统分类仍然是有意义的。
但具有相似GC比的生物并不一定表明它们之间具有 近的亲缘关系，因为核苷酸序列可差别很大
高等植物的GC比范围大约为35-50%；
脊椎动物GC比约为35～45%之间；
而原核生物中GC比变化幅度宽达22～80%，这也足 以表明原核生物是一个极为多样性的类群。
测定DNA碱基组成的方法： 由于热变性温度法操作简单、重复性好而最为常用。
基本原理：将DNA加热，两条单链逐渐被打开，从而 使DNA溶液260nm紫外吸收明显增加，称DNA的增色 效应。G+C％增加，所需温度也较高，当温度高达一定 值时，DNA完全分离成单链，此后紫外吸收不再增加。
DNA的热变性过程(即增色效应的出现)是在一个狭窄的 温度范围内发生的，紫外吸收增加的中点值所对应的温 度称为该DNA的热变性温度(Tm)。在一定条件下， DNA的Tm值与DNA的G+Cmol%成正比。
用 （4）对生长因子的需要 对特殊维生素、氨基酸等的依赖性 乳酸菌对生长因子的要求较高
（5）对氧的要求 好氧、微好氧、厌氧及兼性厌氧
（6）对温度的适应性 最低温、最适温、最高温、产物积累温度、
致死温度
（7）对PH的适应性 在一定PH条件下的生长能力及生长的PH范围 生长的PH范围：肠道细菌较宽；血液寄生微生
1.1.2 微生物的生理生化特性
生理生化特征与微生物的酶和调节蛋白质的本质 和活性直接相关，酶及蛋白质都是基因产物，所 以，对微生物生理生化特征的比较也是对微生物 基因组的间接比较，加上测定生理生化 特征比 直接分析基因组要容易得多，因此生理生化特征 对于微生物的系统分类仍然是有意义的。
微生物的分类和鉴定
微生物的分类和鉴定第十章微生物的分类和鉴定一、名词解释：01.系统学（systematics）：是研究生物多样性及其分类和演化关系的科学。
分子系统学是检测、描述并揭示生物在分子水平上的多样性及其演化规律的科学。
研究内容包括了群体遗传结构、分类学、系统发育和分子进化等领域。
02.系统树：在研究生物进化和系统分类中，常用一种树状分支的图型来概括各种（类）生物之间的亲缘关系，这种树状分支的图型也称为发育树（phylogenetic tree）。
03.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称为分子系统树。
04.微生物分类学（microbial taxonomy）：是一门按微生物的亲缘关系把它们安排成条例清楚的各种分类单元或分类群的科学，其具体任务有三，即分类、鉴定和命名。
05.分类（classification）：根据文献资料，经过科学的归纳和理性的思考，整理成一个科学的分类系统。
即解决从个别到一般或从具体到抽象的问题。
06.鉴定（identification）：通过详细观察和描述一个未知名称纯种微生物的各种性状特征，然后查找现成的分类系统，以达到对其知类、辨名的目的。
即解决从一般到特殊或从抽象到具体的问题07.命名（nomenclature）：为一个新发现的微生物确定一个新学名的过程。
08.培养物（culture）：是指一定时间一定空间内微生物的细胞群或生长物。
如微生物的斜面培养物、摇瓶培养物等。
如果某一培养物是由单一微生物细胞繁殖产生的，就称之为该微生物的纯培养物（pure culture)。
09.菌株（strain）：从自然界分离得到的任何一种微生物的纯培养物，都可以称为微生物的一个菌株；用实验方法（如通过诱变）所获得的某一菌株的变异型，也可以称为一个新的菌株，以便与原来的菌株相区别。
菌株是微生物分类和研究工作中最基础的操作实体。
10.标准菌株：指能代表这个种的各典型性状的一个被指定的菌株。
微生物的分类
①它必须普遍存在于所研究的各个生物 类群中。如果我们所研究的是整个生命界 的进化，那么所选择的分子必须在所有生 物中存在，这样才便于分析和比较。
一、进化指征的选择
②选择在各种生物中功能同源的大分子。 催化不同反应的酶的氨基酸序列或者具有 不同功能核酸的核苷酸序列不能进行比较， 因为功能不相关的分子也意味着进化过程 中来源不同，对这一类不相关分子进行比 较也不期望他们会表现出序列的相似性。
第一节 绪论
分子生物学的发展，使我们不仅可 以根据表型特征，而且可以从分子水平上， 通过研究和比较微生物乃至整个生物界的 基因型特征来探讨生物的进化、系统发育 和进行分类鉴定。
第二节 进化的测量指征
20世纪70年代以前，生物类群间的亲缘 关系主要是根据形态结构、生理生化、行 为习性等表型特征以及少量的化石资料来 判断它们之间的亲缘关系。
一、进化指征的选择
20世纪70年代以后研究为生物的 系统发育，主要是分析和比较生物大分子 的结构特征，特别是蛋白质、RNA和DNA 这些反映生物基因组特征的分子序列，作 为判断各类微生物乃至所有生物进化关系 的主要特征。
一、进化指征的选择
为了准确确定各种生物之间的进化关系， 还必须挑选恰当的大分子来进行序列研究。 在挑选大分子时应注意以下几点：
API系统已为国内外微生物学家所公认，并为许多实验室 普遍选用，适用于API系统鉴定的细菌有700多种，由于具 有自动、快速、高效的特点，可广泛应用于医药、临床、 兽医、食品、水质测定、环境保护、药物生产、发酵、生 物工程、动植物检疫、 生态学和土壤学等 研究，特别适合于 快速、大量的菌株 鉴定。
高度相似、亲缘关系极其接近、与同属内的其他物种有着明 显差异的一大群菌株的总称。在微生物中，一个种只能用该 种内的一个典型菌株当作它的具体代表，此菌株维该种的模 式种。
一、进化指征的选择
②选择在各种生物中功能同源的大分子。 催化不同反应的酶的氨基酸序列或者具有 不同功能核酸的核苷酸序列不能进行比较， 因为功能不相关的分子也意味着进化过程 中来源不同，对这一类不相关分子进行比 较也不期望他们会表现出序列的相似性。
第一节 绪论
分子生物学的发展，使我们不仅可 以根据表型特征，而且可以从分子水平上， 通过研究和比较微生物乃至整个生物界的 基因型特征来探讨生物的进化、系统发育 和进行分类鉴定。
第二节 进化的测量指征
20世纪70年代以前，生物类群间的亲缘 关系主要是根据形态结构、生理生化、行 为习性等表型特征以及少量的化石资料来 判断它们之间的亲缘关系。
一、进化指征的选择
20世纪70年代以后研究为生物的 系统发育，主要是分析和比较生物大分子 的结构特征，特别是蛋白质、RNA和DNA 这些反映生物基因组特征的分子序列，作 为判断各类微生物乃至所有生物进化关系 的主要特征。
一、进化指征的选择
为了准确确定各种生物之间的进化关系， 还必须挑选恰当的大分子来进行序列研究。 在挑选大分子时应注意以下几点：
API系统已为国内外微生物学家所公认，并为许多实验室 普遍选用，适用于API系统鉴定的细菌有700多种，由于具 有自动、快速、高效的特点，可广泛应用于医药、临床、 兽医、食品、水质测定、环境保护、药物生产、发酵、生 物工程、动植物检疫、 生态学和土壤学等 研究，特别适合于 快速、大量的菌株 鉴定。
高度相似、亲缘关系极其接近、与同属内的其他物种有着明 显差异的一大群菌株的总称。在微生物中，一个种只能用该 种内的一个典型菌株当作它的具体代表，此菌株维该种的模 式种。
微生物学-第十章 微生物的分类和鉴定.
命名：
是根据命名法规，给每一个分类群一个专有的名 称。
第一节 通用分类单元
一、种以上的系统分类单元
（一）7级分类单元 界 Kingdom 门 Phylum（或Division）——亚门 纲 Class ——亚纲 ——超目 目 Order ——亚目 科 Family ——亚科 ——族 ——亚族 属 Genus 种 Species
一、Bergey氏原核生物分类系统纲要 1、《伯杰氏手册》简介
20世纪60年代以前，国际上不少细菌分类学家都曾 对细菌进行过全面的分类，提出过一些在当代有影响的 细 菌 分 类 系 统 。 但 70 年 代 以 后 ， 对 细 菌 进 行 全 面 分 类 的、影响最大的是《伯杰氏手册》。所以该书目前已成 为对细菌进行分类鉴定的主要参考书。
二、微生物分类鉴定中的现代方法
（一）通过核酸分析鉴定微生物遗传型
核酸是微生物遗传信息载体。 每一种微生物都有自己特有的、稳定的DNA的成分 和结构，不同种微生物间基因组序列的差异程度代表它 们之间亲缘关系的远近、疏密。
4 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 ÿ
1、 DNA碱基比例的测定
每一种生物都有一定的碱基组成，亲缘关系近的生 物，它们应该具有相似的G＋C含量，若不同生物之间G＋C 含量差别大表明它们关系远。
现有数据表明：高等植物的G＋C含量范围大约为 35 ％～50％；脊椎动物G＋C含量约为35％～45％之间；而原 核生物中 G＋C含量变化幅度宽达22％～80％，这也足以 表明原核生物是一个极为多样性的类群。
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（三）种的分类地位举例
是根据命名法规，给每一个分类群一个专有的名 称。
第一节 通用分类单元
一、种以上的系统分类单元
（一）7级分类单元 界 Kingdom 门 Phylum（或Division）——亚门 纲 Class ——亚纲 ——超目 目 Order ——亚目 科 Family ——亚科 ——族 ——亚族 属 Genus 种 Species
一、Bergey氏原核生物分类系统纲要 1、《伯杰氏手册》简介
20世纪60年代以前，国际上不少细菌分类学家都曾 对细菌进行过全面的分类，提出过一些在当代有影响的 细 菌 分 类 系 统 。 但 70 年 代 以 后 ， 对 细 菌 进 行 全 面 分 类 的、影响最大的是《伯杰氏手册》。所以该书目前已成 为对细菌进行分类鉴定的主要参考书。
二、微生物分类鉴定中的现代方法
（一）通过核酸分析鉴定微生物遗传型
核酸是微生物遗传信息载体。 每一种微生物都有自己特有的、稳定的DNA的成分 和结构，不同种微生物间基因组序列的差异程度代表它 们之间亲缘关系的远近、疏密。
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1、 DNA碱基比例的测定
每一种生物都有一定的碱基组成，亲缘关系近的生 物，它们应该具有相似的G＋C含量，若不同生物之间G＋C 含量差别大表明它们关系远。
现有数据表明：高等植物的G＋C含量范围大约为 35 ％～50％；脊椎动物G＋C含量约为35％～45％之间；而原 核生物中 G＋C含量变化幅度宽达22％～80％，这也足以 表明原核生物是一个极为多样性的类群。
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（三）种的分类地位举例
微生物学1010微生物的分类和鉴定
第二节 微生物在生物界的地位
一、生物的界级分类学说
动物界 植物界 林奈
动物界 植物界 原生生 物界
Haeckel
植物界 动物界 原始生 物界 菌界
Copeland
植物界 动物界 原核生物界 原生生物界 真菌界
Whittaker
五界上 加上病 毒界
细菌域 古生菌域 真核生物域 美国
Woese
R.H.Whittaker (1969) proposed a five kingdom classification. The kingdoms defined by him were named Monera, Protista, Fungi, Plantae & Animalia.
Type strain: ATCC 6051
=DSM 10
保藏机构 及其保藏号
=CCTCC AB 92068
当微生物名称是一个亚种（subspecies，简称 “subsp．”，排正体字）或变种（variety，简称 “var．”，排正体字）时，学名就应按“三名法” 构成，即：
例1：苏云金芽孢杆菌蜡螟亚种 Bacillus thuringiensis subsp．galleria 例2：酿酒酵母椭圆变种 Saccharomyces cerevisiae var．ellipsoideus
( 二) 三名法 当某种微生物是一个亚种或变种时，学名就按三名法拼写。 学名=属名+种名加词+符号subsp或var+亚种或变种的加词
属的模式
该属中一个具有代表性的种, 即模式种
属名
种的加词 Specific epithet
种名
定种人
年代
Bacillus
第十章 微生物的分类与鉴定
第一节
通用分类系统
一、种以上的系统分类单元
（一）7 级分类单元
界 门
纲
目
科
种是最基本分类单元
属 种
各级分类单元及其词尾
二、学名
微生物的种名采用林奈(1753年)所创立的双名法命名。 双名法：就是用属名和种名两个部分作为一种生物的学名。 命名规则：属名在前，一般用拉丁字名词表示，字首字母大写 种名在后，常用拉丁文形容词表示，全部小写 学名=属名+种名加词+(首次定名人)+现名定名人+现名定名年份
第二节
微生物在生物界的地位
一、生物的界级分类学学说
图8-1 生物界级的学说发展（阴影部分表示微生物）
植物界 动物界
原生生物界
原核生物界 真菌界
真细菌界 古细菌界
细菌域 古生菌域
病毒界？ 真核生物域
二、三域学说及其发展
20世纪70年代以前，生物类群间的亲缘关系 判断的主要根据：
表型特征： 形态结构——形体微小、结构简单
比较生物大分子序列差异的数值构建了系统树(分子系统树)。 特点:用一种树状分枝的图型来概括各种(类)生物之间的亲缘 关系。 真核生物域 细菌域 古生菌域
图8-2 三域学说及其 生物进化谱系树
利用16S rRNA建立分子进化树的美国科学家伍 斯 (C.R Woese )
二、三域学说及其发展
三域学说观点： 现在的一切生物均由一个共同的原始祖先，一种小细胞慢慢 进化而来。首先分化出细菌和古生菌两个分枝，而后在古生 菌的基础上吞噬了一些其他生物如蓝细菌、α朊细菌(相当于 G―细菌)等，经过长期的内共生后，两者逐渐进化形成一种 新的生物——真核生物。 发展中新的挑战： ①认为16S rRNA和18S rRNA分子的进化难以代表整个基因 组的分子进化； ②许多真核生物的基因组和它们所表达的功能蛋白与细菌 更为接近，而不是古生菌。
微生物分类的三域学说鉴定依据
5. 三域学说的意义
五界分类系统的依据主要为营养方式、形态和 细胞结构。 三域学说主要根据遗传特性 研究意义： 三域理论的建立和发展，从分子水平上对生物 分界的划分进行了新的探讨 对于研究生明的起源和生物进化也具有重要科 学价值。
理解真核生物起源的内共生学说 地球上所有生物有同一祖先 线粒体来源于细菌，即细菌被真核生物吞噬， 与宿主发生内共生关系，后演变为线粒体 好氧细菌被变形虫状的原始真核生物吞噬后、 经过长期共生能成为线粒体 蓝藻被吞噬后经过共生能变成叶绿体
2. 三域学说的建立
Carl Woese
20世纪70年代末由于美国伊利诺斯大学的 C.R.Woese（伍斯）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，提出了一个与以往各种 界级分类不同的新系统，称为三域学说（Three Domains Theory） “域”是一个比界更高的界级分类单元，过去曾 称原界。三个域指的是细菌域（以前称“真细菌 域”）、古生菌域（以前称古细菌域）、和真核 生物域
高等动植物化石资料丰富，可根据形态学、比较 胚胎学等进行分类 微生物个体小，形态简单，容易受环境影响而变 异，有些种类缺少有性繁殖，化石资料少 微生物分类学（Microbial taxonomy）要按微生 物的亲缘关系把它们安排成条理清楚的各种分类 单元或分类群的科学
分类，建立分类系统 鉴定是通过详细观察和描述一个未知名称纯种微 生物的各种形状特征，查找分类系统，确定其在 系统中的位置，达到知类、辨名的目的 命名是为一个新发现的微生物，按照国际命名法 ，给予一个新的学名 分类是宏观战略工作，鉴定是细微工作，命名是 重新总结
The Three-Domain System
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5）16S rRNA普遍存在于真核生物和原核生物中(真核生物中其同 源分子是18S rRNA)。因此它可以作为测量各类生物进化的工具。
缺陷：rRNA普遍高的保守性使得其在相近种、型分类鉴定时分辨力较 差；操作相对较复杂。
3. rRNA的顺序和进化
培养微生物
提取总的DNA作为模板 PCR反应扩增16SrDNA片段 rDNA序列测定
化学型(chemovar): 产生某种化合物或其产量异常。 致病型(pathovar): 对一个或多个寄主的致病反应。 噬菌体型(phayovar): 对噬菌体的反应。 血清型(serovar): 抗原特性。
3、群（population)： 在自然界中有些微生物的种类其特征介于两个种之间,彼
此不易严格区分,于是我们就把这两个种和介于它们中间的一 些微生物统称为一个“群”。
7、纯培养物：某一培养物是由单一微生物细胞繁殖产 生的，就称为该微生物的纯培养物。
8、克隆: 是从单个亲本细胞得来的细胞群体。
二、微生物的命名
国际细菌命名法规 ：
1 新种的命名不应与已发表的真菌，藻类、原生动物同名。 2. 种名要用拉丁文, 用双名法表示，新种要有典型菌株，新属要有
典型种，并要同时发表菌种的保藏号。 3. 新种(属)要在“国际系统分类细菌学杂志”(IJSB)上发表。 4. 菌名的更改要得到仲裁委员会同意，并发表在IJSB上才能有效。
“双名法”
双名法规定:一个生物的种名,由“属名+种名”构成，用斜体表示。
属名 用来描述主要特征、构造或者科学家的名字。 属名第 一个字母要大 写。
种名 用来描述颜色、形状、来源或科学家的名字。种名第一个字母小写。 如： Escherichia coli
2. rRNA作为进化的指征
16S rRNA被普遍公认为是一把好的谱系分析的“分子尺” 或“分子计时器” ：
1）rRNA具有重要且恒定的生理功能； 2）在16S rRNA分子中，既含有高度保守的序列区域，又有中度保守 和高度变化的序列区域，因而它适用于进化距离不同的各类生物亲缘关 系的研究； 3）16S rRNA分子量大小适中(1540nt)，便于序列分析； 4）rRNA在细胞中含量大(约占细胞中RNA的90%)，也易于提取；
基因的垂直传递不是影响生物进化的唯一过程
第二节 微生物的分类单元和命名
一、生物的分类单元
界 （Kingodm） 门 (phylum) (亚门) 纲 (Class) (亚纲) 目 (order) (亚目) 科 (family) (亚科) 族 (group) (亚族) 属 (genus) (亚属) 种 (species)
种以下的分类术语：
1、亚种（subspecies，subsp，ssp．） 是种的进一步细分的单元，是正式分类单元中最低的分
类等级。一般是指菌种在某一个特征上与模式种有明显而稳 定的差异，但又不足以区分为新种。
2、型（type） 是同一细菌种内显示很小生物化学与生物学差异的菌株，
常用于细菌（尤其是致病菌）中紧密相关菌株的区分。
Eubacteria （真细菌界）
Archaebacteria （古细菌界）
Eukarya （真核生物界）
Carl Woese利用16S rRNA建立分子进化树
进化树意义：将生物分为三界（细菌、古生菌、 真核生物）
随着资料的进一步积累，系统树还会做进一步 修改
生物间存在广泛的水平的或横向的基因交换
Байду номын сангаас
一、进化的测量指征
1. 合适的进化指征应满足的条件 ① 存在的普遍性 ② 序列的同源性 ③ 序列的线性 ④ 序列的保守性
蛋白质、RNA和DNA序列进化变化的显著特点是进化速 率相对恒定，也就是说，分子序列进化的改变量(氨基酸 或核苷酸替换数或替换百分率)与分子进化的时间成正比。
大量的资料表明：功能重要的大分子、或者大分子中功能 重要的区域，比功能不重要的分子或分子区域进化变化速 度低。
微生物分类的基本单位是“种”
种：分类特征高度相似、而又与同属内的其它种存在明显差异的菌 株群。
微生物的种具有如下特征: 1. 形态、生理特征相同。 2. 有共同的起源。 3. 是分类的基本单位，也是进化的单位。 4. 是繁殖的单位，同种才能产生后代，不同的种不能产生后代。 5. 种有遗传的稳定性，同时也存在变异性。 6. 目前，DNA同源性在70%以上，16s rRNA同源性达97%以上的 菌株定位一个种
第 12 章
微生物的进化、系统发 育和分类鉴定
目的要求： 通过本章学习，要求学生掌握：
1、进化指征的选择 2、微生物分类学的基本知识 3、微生物的分类鉴定方法 重点：
微生物的分类依据及方法。 难点：
代表原核微生物的拉丁学名和主要特点。
微生物分类是按微生物的亲缘关系和相似程度 把微生物归入各分类单元或分类群(taxon)，以得到 一个反映微生物进化的自然分类系统、可供鉴定用 的检索表以及可给出符合逻辑的名称的命名系统。 所以微生物分类的具体任务就是分类 （classification）、鉴定（identification）与命名 （nomenclature）。
分析比较 微生物之间的系统发育关系
4. 基于rRNA的系统发育树
系统发育树（phylogenetic tree）：在研究生物进化和系统分类中， 用以概括各种（类）生物之间亲缘关系的树状分枝的图形。分为有 根树和无根树两种。
一般系统发育树
伍斯等根据某些代表生物16S rRNA(或18S rRNA)序列比较，首次 提出了一个涵盖整个生命界的系统树。这是一颗有根树，rRNA序 列分析表明，它最初先分成两支：一支发展成为今天的细菌(真细 菌)；另一支是古生菌--真核生物分支，进化过程中进一步分叉分别 发展成古生菌和真核生物。
4、菌株（strain） 从自然界中分离得到的任何一种微生物的纯培养物都可
以称为微生物的一个菌株；用实验方法（诱变等）所获得的 某一菌株的变异型，也可以称为一个新的菌株，以便与原来 的菌株相区别。
5、标准菌株：又称模式菌株，通常是人们最先发现，并 进行过描述具有典型特征的菌株。
6、培养物：指一定时间一定空间内微生物的细胞群或生 长物。
缺陷：rRNA普遍高的保守性使得其在相近种、型分类鉴定时分辨力较 差；操作相对较复杂。
3. rRNA的顺序和进化
培养微生物
提取总的DNA作为模板 PCR反应扩增16SrDNA片段 rDNA序列测定
化学型(chemovar): 产生某种化合物或其产量异常。 致病型(pathovar): 对一个或多个寄主的致病反应。 噬菌体型(phayovar): 对噬菌体的反应。 血清型(serovar): 抗原特性。
3、群（population)： 在自然界中有些微生物的种类其特征介于两个种之间,彼
此不易严格区分,于是我们就把这两个种和介于它们中间的一 些微生物统称为一个“群”。
7、纯培养物：某一培养物是由单一微生物细胞繁殖产 生的，就称为该微生物的纯培养物。
8、克隆: 是从单个亲本细胞得来的细胞群体。
二、微生物的命名
国际细菌命名法规 ：
1 新种的命名不应与已发表的真菌，藻类、原生动物同名。 2. 种名要用拉丁文, 用双名法表示，新种要有典型菌株，新属要有
典型种，并要同时发表菌种的保藏号。 3. 新种(属)要在“国际系统分类细菌学杂志”(IJSB)上发表。 4. 菌名的更改要得到仲裁委员会同意，并发表在IJSB上才能有效。
“双名法”
双名法规定:一个生物的种名,由“属名+种名”构成，用斜体表示。
属名 用来描述主要特征、构造或者科学家的名字。 属名第 一个字母要大 写。
种名 用来描述颜色、形状、来源或科学家的名字。种名第一个字母小写。 如： Escherichia coli
2. rRNA作为进化的指征
16S rRNA被普遍公认为是一把好的谱系分析的“分子尺” 或“分子计时器” ：
1）rRNA具有重要且恒定的生理功能； 2）在16S rRNA分子中，既含有高度保守的序列区域，又有中度保守 和高度变化的序列区域，因而它适用于进化距离不同的各类生物亲缘关 系的研究； 3）16S rRNA分子量大小适中(1540nt)，便于序列分析； 4）rRNA在细胞中含量大(约占细胞中RNA的90%)，也易于提取；
基因的垂直传递不是影响生物进化的唯一过程
第二节 微生物的分类单元和命名
一、生物的分类单元
界 （Kingodm） 门 (phylum) (亚门) 纲 (Class) (亚纲) 目 (order) (亚目) 科 (family) (亚科) 族 (group) (亚族) 属 (genus) (亚属) 种 (species)
种以下的分类术语：
1、亚种（subspecies，subsp，ssp．） 是种的进一步细分的单元，是正式分类单元中最低的分
类等级。一般是指菌种在某一个特征上与模式种有明显而稳 定的差异，但又不足以区分为新种。
2、型（type） 是同一细菌种内显示很小生物化学与生物学差异的菌株，
常用于细菌（尤其是致病菌）中紧密相关菌株的区分。
Eubacteria （真细菌界）
Archaebacteria （古细菌界）
Eukarya （真核生物界）
Carl Woese利用16S rRNA建立分子进化树
进化树意义：将生物分为三界（细菌、古生菌、 真核生物）
随着资料的进一步积累，系统树还会做进一步 修改
生物间存在广泛的水平的或横向的基因交换
Байду номын сангаас
一、进化的测量指征
1. 合适的进化指征应满足的条件 ① 存在的普遍性 ② 序列的同源性 ③ 序列的线性 ④ 序列的保守性
蛋白质、RNA和DNA序列进化变化的显著特点是进化速 率相对恒定，也就是说，分子序列进化的改变量(氨基酸 或核苷酸替换数或替换百分率)与分子进化的时间成正比。
大量的资料表明：功能重要的大分子、或者大分子中功能 重要的区域，比功能不重要的分子或分子区域进化变化速 度低。
微生物分类的基本单位是“种”
种：分类特征高度相似、而又与同属内的其它种存在明显差异的菌 株群。
微生物的种具有如下特征: 1. 形态、生理特征相同。 2. 有共同的起源。 3. 是分类的基本单位，也是进化的单位。 4. 是繁殖的单位，同种才能产生后代，不同的种不能产生后代。 5. 种有遗传的稳定性，同时也存在变异性。 6. 目前，DNA同源性在70%以上，16s rRNA同源性达97%以上的 菌株定位一个种
第 12 章
微生物的进化、系统发 育和分类鉴定
目的要求： 通过本章学习，要求学生掌握：
1、进化指征的选择 2、微生物分类学的基本知识 3、微生物的分类鉴定方法 重点：
微生物的分类依据及方法。 难点：
代表原核微生物的拉丁学名和主要特点。
微生物分类是按微生物的亲缘关系和相似程度 把微生物归入各分类单元或分类群(taxon)，以得到 一个反映微生物进化的自然分类系统、可供鉴定用 的检索表以及可给出符合逻辑的名称的命名系统。 所以微生物分类的具体任务就是分类 （classification）、鉴定（identification）与命名 （nomenclature）。
分析比较 微生物之间的系统发育关系
4. 基于rRNA的系统发育树
系统发育树（phylogenetic tree）：在研究生物进化和系统分类中， 用以概括各种（类）生物之间亲缘关系的树状分枝的图形。分为有 根树和无根树两种。
一般系统发育树
伍斯等根据某些代表生物16S rRNA(或18S rRNA)序列比较，首次 提出了一个涵盖整个生命界的系统树。这是一颗有根树，rRNA序 列分析表明，它最初先分成两支：一支发展成为今天的细菌(真细 菌)；另一支是古生菌--真核生物分支，进化过程中进一步分叉分别 发展成古生菌和真核生物。
4、菌株（strain） 从自然界中分离得到的任何一种微生物的纯培养物都可
以称为微生物的一个菌株；用实验方法（诱变等）所获得的 某一菌株的变异型，也可以称为一个新的菌株，以便与原来 的菌株相区别。
5、标准菌株：又称模式菌株，通常是人们最先发现，并 进行过描述具有典型特征的菌株。
6、培养物：指一定时间一定空间内微生物的细胞群或生 长物。