第十章++微生物的分类与鉴定

---- 列出相似度矩阵
---- 将矩阵图转换成树状谱
结果分析： 结果分析：
1. S （相似值）≥85% 相似值） 2. S （相似值）≥65% 相似值） 相似值） 3. S （相似值）≤65% （同种） 同种） （同属） 同属） （亲缘关 系较远）
●多相分类
。
由于表型分类存在一定的局限性,已不 由于表型分类存在一定的局限性 已不 能完全客观地反映自然分类关系。 能完全客观地反映自然分类关系。现在 分类学研究正发展成为把传统的表型分 数值分类、 类、数值分类、化学分类和分子分类等 各种信息综合考虑,来确定菌株的分类 各种信息综合考虑 来确定菌株的分类 地位的多相分类。 地位的多相分类。多相分类被认为是目 前研究各级分类单位的最有效手段,能 前研究各级分类单位的最有效手段 能 更客观地反映生物间的系统进化关系。 更客观地反映生物间的系统进化关系。
----糖类：阿拉伯糖、 ----糖类：阿拉伯糖、半乳糖 糖类
（2）全细胞水解液的糖型
糖类型 A B C D E 特征糖类 半乳糖、阿拉伯糖、 半乳糖、阿拉伯糖、 马杜拉糖 无特征糖类 木糖、阿拉伯糖 木糖、 半乳糖
3．数值分类法（统计分类法） 数值分类法（统计分类法）
操作分类单位） （1）菌株选择（OUT—操作分类单位） 菌株选择（OUT 操作分类单位 （2）选择实验项目 （3）数字编码 （4）计算机分析 相似系数的计算； ------ 相似系数的计算；
3.真菌（Fungi）的分类系统 3.真菌（Fungi） 真菌 ●Ainsworth系统 Ainsworth系统
《 The fungi 》, Ainsworth, 1973
Bisby’s Fungi》 《 Ainsworth and Bisby s Dictionary of the Fungi》 ----7 ----7版，1983年，Hawksworth 1983年 ----8 ----8版，1995年， Hawksworth 1995年
Vol. 4 产孢放线菌 26~33 section 链霉菌
Bergey's Manual of Systematic Bacteriology ( 2 ed) 计划） （计划） Vol .1: The Archaea & the Deeply Branching & Phototrophic Bacteria, ( 2001) Vol. 2: Vol.3: Proteobacteria( Proteobacteria 2004)
Chap.10 微生物的分类和鉴定
1）通用分类单元 2）微生物在生物界的地位 3）各大类微生物的分类系统纲要 4）微生物分类鉴定方法
●分类:在研究微生物相似性的基础上，把每一微生 分类:在研究微生物相似性的基础上， 物编排在一定的分类单元中，制定出检索表。 物编排在一定的分类单元中，制定出检索表。 ●鉴定：运用现代分类系统，通过具体菌株描述，给 鉴定：运用现代分类系统，通过具体菌株描述， 未知物一个具体的分类位置。 未知物一个具体的分类位置。 ●命名：按照国际命名法规，给每个新的分类群一个 命名：按照国际命名法规， 新的学名。 新的学名。
细菌自动鉴定程序
二、现代分类鉴定方法
●
细 菌 化 石
1．微生物遗传型的鉴定
（1）DNA碱基比例的测定 （G+C）mol%： DNA碱基比例的测定 G+C）mol% 解链温度法（Tm值 ● 解链温度法（Tm值）
(G+C)mol%值只能做否定判断； ●(G+C)mol%值只能做否定判断； G+C）mol%值差别> 属不同的种； ●（G+C）mol%值差别>5，属不同的种； 差别>10，属不同的属。 差别>10，属不同的属。
（2） 核酸分子杂交法
DNA-DNA分子杂交原理 DNA分子解链的 分子杂交原理： ● DNA-DNA分子杂交原理：DNA分子解链的 可逆性和碱基配对的专一性。 可逆性和碱基配对的专一性。
DNA-DNA杂交（固相杂交法） DNA-DNA杂交（固相杂交法） 杂交
单链DNA（待测菌株） 单链DNA（待测菌株） DNA ↓ 转硝酸纤维素膜 ↓ 加入放射性标志参照菌DNA（单链） 加入放射性标志参照菌DNA（单链） DNA ↓ 洗去未杂交DNA 洗去未杂交DNA ↓ 闪烁计数器计数测定放射强度
Bacillus spp.
§.2 微生物在生物界的地位
五界系统： 五界系统：
三域学说（Woese等 ● 三域学说（Woese等）
●真核生物起源的内共生学说
1）同一祖先 古细菌吞噬了G 蓝藻进化为真核生物？ 2）古细菌吞噬了G-菌、蓝藻进化为真核生物？ 原始真核生物吞噬了G 蓝藻进化为真核生物？ 原始真核生物吞噬了G-菌、蓝藻进化为真核生物？ 内共生过程线粒体、 3）内共生过程线粒体、叶绿体细胞器的进化
●三名法： 三名法：
Acetobacter pasteurianus subsp. pasteurianus
●名字的应用： Bacillus subtilis CMCC 63501 名字的应用：
Bacillus subtilis Cohn 1874 Bacillus sp.
●缩写：B . Subtilis 缩写： ● 学名与俗名
卷 Vol. 1 Vol. 2
类型 GG+
群（Section） Section） 1~11 section 12~17 section 18~25 section
主要代表
肠杆菌， 肠杆菌，假单孢菌，
芽孢杆菌，梭菌， 芽孢杆菌，梭菌， 甲烷菌，嗜盐菌， 甲烷菌，嗜盐菌， 光合细菌
Vol. 3 古生菌等
rRNA作为细菌进化的 （3）16s rRNA作为细菌进化的 计时器
●生物共有的 ●一定的信息量（1542个核苷酸） 一定的信息量（1542个核苷酸） 个核苷酸 ●一定的保守性 ●便于比较研究
rRNA核苷酸序列分析 核苷酸序列分析： 16s rRNA核苷酸序列分析：
DNA-PCR法 ● DNA-PCR法
Bacterialogy》1,2版 《Bergey’s Manual of Systematic Bacterialogy》1,2版 Bergey s 1~9版 《Bergey’s Manual of Determinative Bacterialogy 》1~9版 Bergey s
1.古生菌： 1.古生菌： 古生菌 二版） 《系统手册 》（二版）
§.1 通用分类单元 （一）种的概念
●种：微生物的基本分类单位，具有许多共同特征 微生物的基本分类单位， 的菌株的集合。 的菌株的集合。 ●典型菌株（type strain） :最具种特征的代表菌株。 strain） 最具种特征的代表菌株。 典型菌株（ 模式种（ species）：典型菌株的实体， ）：典型菌株的实体 模式种（type species）：典型菌株的实体，常保藏 于标本室中。 于标本室中。
●亚种：在种内有一个稳定特征不同于模式种 亚种： 的菌株，为最低等级的分类单元。 的菌株，为最低等级的分类单元。
●型：非分类单位，种内特征小差异的菌株。 非分类单位，种内特征小差异的菌株。
菌株：同种的不同个体。 ● 菌株：同种的不同个体。
●细菌新种发表的要求 1）在IJSB（IJSEM)等国际刊物上发表 IJSB（IJSEM)等国际刊物上发表 2）国内发表应送副本给IJSB编辑，以获 国内发表应送副本给IJSB编辑， IJSB编辑 有效目录公布 3）提供模式种 4）符合命名法规要求 5）符合优先律
●菌种保藏中心与菌种目录
ATCC： ATCC：美国典型菌种保藏中心 CCTCC：中国典型菌种保藏中心： CCTCC：中国典型菌种保藏中心： 下设：CCGMC等 下设：CCGMC等6个中心 菌种目录及菌种保藏和购买
二、学名的命名及有关法规
subtilis（属名＋种名加词） ●双名法：Bacillus subtilis（属名＋种名加词） 双名法：
The Low G+C Gram Positives ( 2000)
Positives( Vol.4: The High G+C Gram Positives 2000)
5： Vol. 5：
The Planctomycetes, Spirochetes, Fibrobacters, Bacteriods & Fusobacteria ( 2001)
书355
Cavaliner-Smith的6界系统 的
§.4 微生物分类鉴定方法
一、经典分类鉴定方法
◆传统分类的细菌鉴定程序
●细菌自动鉴定系统
API数值鉴定系统 API数值鉴定系统 BBL鉴定系统 BBL鉴定系统 Biolog鉴定系统 Biolog鉴定系统 程序： 程序： 1、获取辅助特征 2、培养→菌悬液→加入生化反应板→培养→自动扫描 培养→菌悬液→加入生化反应板→培养→ →自动鉴定→打印结果 自动鉴定→
提取DNA 提取DNA ↓ PCR扩增16S rRNA基因 PCR扩增16S rRNA基因 扩增 ↓ PCR产物纯化 PCR产物纯化 ↓ 16SrRNA基因序列测定 16SrRNA基因序列测定 ↓ Genbank检索 Genbank检索
●相似性结果的一般判断： 相似性结果的一般判断：
1. SAB≥97% 2. SAB为85~97% 3. SAB≤85 % 同种
证据： 证据： G-菌外膜与细胞器外膜 相似性； 相似性； 内共生体如蓝色小体、 内共生体如蓝色小体、 真核生物（如蚜虫） 真核生物（如蚜虫）与 原核内共生体的发现； 原核内共生体的发现；
建议读物
建议读物
古细菌生物学特征： ●古细菌生物学特征：
§.3 各大类微生物的分类系统纲要
一、细菌、古生菌分类系统纲要 细菌、
结论： 结论：
DNA同源性 同源性≥ 1. DNA同源性≥ 60% DNA同源性 同源性≥ 2. DNA同源性≥ 70% （同种） 同种） （同亚种） 同亚种）
DNA同源性 同源性60~ 不同亚种） 3. DNA同源性60~ 70% （不同亚种） 4. DNA同源性20~ 60% DNA同源性20~ 同源性 （同属） 同属）
----古生菌界 古生菌界（ 63属208种 原核生物 ----古生菌界（2门63属208种） ----泉古生菌门 ----泉古生菌门 ----广古生菌门 ----广古生菌门 ----细菌界 ----细菌界
●广古生菌门
● 泉古生菌门
2.细菌的分类 2.细菌的分类
一版，1984~1989年 ●《系统手册 》（一版，1984~1989年，共4卷）
同属
不同属ຫໍສະໝຸດ Baidu
2．细胞化学组分的鉴定（放线菌） 细胞化学组分的鉴定（放线菌）
细胞结构 壁 膜 全细胞
成分 肽聚糖、 肽聚糖、化学组分 枝菌酸（棒杆菌酸；分枝菌酸） 枝菌酸（棒杆菌酸；分枝菌酸） 甲基萘醌 水解糖类
1.细胞壁化学类型（分为9种类型） 1.细胞壁化学类型（分为9种类型） 细胞壁化学类型 氨基酸：DAP（二氨基庚二酸） ----- 氨基酸：DAP（二氨基庚二酸） 、Gly、Lys、Asp、Orn Gly、Lys、Asp、