第十二章 微生物的进化、系统发育和分类鉴定(14级期末总结用)
微生物的进化系统发育和分类鉴定
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
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
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
? 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
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。
微生物的进化系统发育分类描述
rRNA序列测定和分析方法
1、寡核苷酸编目分析法-30%序列， 发现古生菌
（1）16SrRNA提取--T1核酸酶水 解--同位素标记--电泳分离、放 射自显影技术、电泳图谱，确定 寡核苷酸分子序列
相似性系数法和序列印记法比较亲 缘关系
• 相似性系数法：通过计算相似性 系数SAB值来确定微生物之间的关 系（SAB=2NAB/(NA+NB)
三界生物的主要特征
• 伍斯：用寡核苷酸序列编目分析法
• 三界(域) ：Bacteria(细菌)、Archaea(古生菌)和 Eukarya(真核生物)
第二节 细菌分类
• 分类(classification)是根据一定的原则(表型特征
相似性或系统发育相关性)对微生物进行分群归类， 排列成系统，并对各个分类群的特征进行描述， 以便查考和对未被分类的微生物进行鉴定
门Phylum(phybum) 纲Class(Classis) 目Order(Ordo) 科Family(Familia) 属Gennus(Genus) 种Species(Species)
“亚”、“超”、“族”—辅 助单元
分类单元及其等级
• 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。
• 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(如通过诱变)所获得的某一菌株的变 异型---新的菌株，与野生型区别。
• 种群(population)----是指一定空间中 同种个体的组合。
• 种(species)，是生物分类中基本的分类单元和分类等级，具有共同特征 的亚种组成
“新种”(sp.nov): 新被鉴定的种发表时应在其学名后标上 sp.nov.的符号，新种发表前应将其模式菌株的培养物存放在一 个永久性的保藏机构，并应允许人们从中取得
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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。
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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
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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。
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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、
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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。
第十二章 微生物的进化、系统发育和分类鉴定
第十二章微生物的进化、系统发育和分类鉴定地球大约是在45亿年前形成的。
地质学、古生物学和地球化学直接或间接证据都表明：大约在地球形成10亿年之后，我们这个星球开始出现生命，主要是些类似简单杆状细菌的原始生物。
但在同期的、另外一些被认为是由光合微生物与沉积物形成的片层状化石--叠层石(stromatolites)资料中，也发现存在形态较多样的微生物，综合分析认为，它们类似于绿硫细菌和多细胞丝状绿菌，这似乎表明：不产氧光合细菌的起源也很早。
这些原始生命大概都是厌氧型的。
含有产氧型光合细菌--蓝细菌的叠层石则发现于25-30亿年前的地质年代中，蓝细菌的出现，给地球带来了氧气。
而后，各种真核生物才随之出现。
根据现代生物进化论观点，地球上的生命是在地球历史早期的特殊环境条件下，通过"前生命的化学进化"过程，由非生命物质产生的。
这些最原始的生命经过漫长的进化历程，产生了千姿百态的生物种类。
所谓进化(evolution)是生物与其生存环境相互作用过程中，其遗传系统随时间发生一系列不可逆的改变，在大多数情况下，导致生物表型改变和对生存环境的相对适应。
所以，今天仍生存在地球上的生物种类，彼此之间都有或远或近的历史渊源。
研究微生物的系统发育(phylogeny)就指的是研究各类微生物进化的历史。
地球上到底有多少物种至今仍无准确答案，估计有分类记录的各类物种大约有150万，其中微生物超过10万种，而且其数目还在不断增加。
微生物学工作者要认识、研究和利用微生物或控制有害微生物，必须对它们进行分类(classification)。
对生物进行分类存在两种基本的、截然不同的分类原则：一是根据表型(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；第二种分类原则是要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。
第十二章微生物的进化
第十二章微生物的进化，系统发育和分类鉴定1.基本概念进化：是生物与其生存环境相互作用过程中，其遗传系统随时间发生一系列不可逆的改变，在大多数情况下，导致生物表型改变和对生存环境的相对适应。
系统发育：指研究各种(类)生物间的亲缘关系及它们进化的历史。
生物分类原则：1.依据表型特征的相似程度进行类群归类，不涉及进化和亲缘关系。
2.依据生物系统发育相关性水平进行分类，目标是探寻各生物间的进化谱系，建立反映生物系统发育的分类系统。
生物系统学：在进化论指导下，通过分类学的基本工作来研究系统发生，推断进化谱系的科学。
2.进化的测量指征、1.选择进化测量指征表型特征：主要指形态学(包括结构)、生理生化学、生态学及行为习性等特征。
依据形态和表型特征推断微生物之间亲缘关系的突出问题：1.可利用的形态特征少，很难把所有生物放在同一水平上进行比较2.表型特征在不同类群中进化速度差异很大，甚至基因相同的个体在不同环境下发育也可能出现显著的表型差异。
研究表明：蛋白质，DNA和RNA序列进化变化的显著特点是进化速率相对稳定，这些分子序列进化的改变量与分子进化时间成正相关。
依据这一原理，我们就可通过比较不同类生物的大分子序列的改变量来确定它们彼此间系统发育相关性或进化距离。
注意点：1.必须普遍存在于所研究的各生物类群中。
2.选择在各生物中功能同源的大分子。
3.为了鉴定大分子序列的同源位置或同源区，要求选择的大分子序列能严格的线性排列，以便分析比较。
4.依据所比较的各类生物之间的进化距离选择适当的分子序列。
分子上序列改变频率应与进化测量尺度相适应。
2.rRNA作为进化指征16SrRNA是很好的进化标尺的原因：1.rRNA参与生物蛋白质的合成过程，其功能是任何生物必不可少的，在进化过程中，功能保持不变。
2.在16SrRNA，既含有高度保守的序列区域，又有中度保守和高度变化的区域，适用于对各种进化距离不同的各类生物亲缘关系的研究。
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。
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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。
生物的分类与系统发育的重要知识点总结
生物的分类与系统发育的重要知识点总结生物的分类和系统发育是生物学领域中的重要概念和研究内容，有助于人们理解生物的多样性和演化过程。
本文将对生物的分类和系统发育的几个重要知识点进行总结和解析。
一、生物的分类方法生物的分类方法是指通过对生物进行分类和命名，以便更好地理解和研究各个生物种类之间的关系。
生物的分类方法主要有形态学分类、生理学分类、生态学分类和遗传学分类等。
1. 形态学分类：根据生物的形态特征，如外部形状、器官结构等来进行分类。
这种分类方法广泛应用于植物学和动物学等领域，但它的局限性在于同一类群的生物可能具有不同的形态特征，而不同类群的生物可能又具有相似的形态特征。
2. 生理学分类：以生物的功能和生理特征为基础进行分类，通常用于微生物和某些病原体的分类。
通过研究生物在生理学上的差异，可以更好地理解它们的分类关系。
3. 生态学分类：根据生物的生态角色和生境适应能力来进行分类。
生态学分类强调生物之间的相互作用和生态位的分工，有助于了解生物在生态系统中的功能和地位。
4. 遗传学分类：基于生物的遗传信息和亲缘关系进行分类。
遗传学分类可利用DNA序列、蛋白质表达等遗传标记进行，它能更准确地反映生物间的亲缘程度和进化关系。
二、生物的系统发育生物的系统发育是指生物种类之间的演化关系及其演化过程。
通过构建生物的进化树，可以揭示生物的起源、发展和亲缘关系。
1. 进化树的构建：构建进化树是系统发育学的核心内容。
建立进化树的方法包括形态学对比、分子系统学等。
形态学对比是通过比较生物的形态特征，如鳞片、骨骼等来推断生物的亲缘关系。
而分子系统学主要利用分子生物学技术分析生物的遗传信息，如DNA、RNA等序列的差异，以推断生物的亲缘关系。
2. 共同祖先：生物在进化过程中会产生一系列的亲缘关系，而这些关系通常可以追溯到一个共同的祖先。
通过分析不同生物之间的形态特征和遗传信息，可以确定这些共同祖先的存在。
3. 进化的驱动力：生物的进化受到多种因素的影响，主要包括自然选择、基因漂变、遗传漂变等。
微生物的进化、系统发育和分类鉴定PPT文档共50页
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
微生物的进化、系统发育和分类鉴定
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
39、没有不老的誓言，没有不变的承 诺，踏 上旅途 ，义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人， 决不会 坚韧勤 勉。
谢谢！
Байду номын сангаас
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
沈萍 微生物 第十二章微生物进化、系统发育和分类鉴定
第十二章微生物的进化、系统发育和分离鉴定地球形成10亿年后开始出现生命,主要是类似简单杆状细菌的原始生物，同期另一些由光合微生物与沉积物形成的片层状化石——叠层石stromatolites也发现较多微生物，其类似绿硫细菌和多细胞丝状绿菌，属于不产氧光合细菌。
产氧光合细菌——蓝细菌最早的叠石层在25-30亿年前形成。
蓝细菌给地球带来氧气，而后各种真核微生物才开始出现，多样性大大增加。
现代生物进化论认为地球上的生命在地球早期特殊环境下形成，通过“前生命的化学进化”过程，由非生命物质产生的。
进化evolution：是生物与其生存环境相互作用过程中，其遗传系统随时间发生一系列不可逆的改变，大多数情况下导致生物表型改变和对生存环境的相对适应。
研究微生物系统发育phylogeny 指的就是研究各种微生物进化的历史。
地球上有多少种微生物迄今无准确答案，估计有分类记录的各类物种大约150万，其中微生物大约15万，数目还在不断增加。
对微生物分类存在两种基本的、截然不同的分类原则：根据表型特征phenetic characteristics 相似程度分群归类，这不涉及进化、不以反映生物亲缘关系为目的；按照生物系统发育相关性水平分群归类，目的是探寻各种微生物间进化谱系，建立反映微生物系统发育的分类系统。
生物系统学systematics：以进化论为指导思想的分类学，目标在于通过分类追溯系统发育，推断进化谱系，这样的分类学也成为生物系统学。
第一节进化的测量指标一进化指标的选择主要是分析比较生物大分子（蛋白、RNA、DNA序列）一级结构特征。
研究表明蛋白、RNA、DNA序列进化变化的显著特点是进化速率相对恒定，这些分子序列进化的该变量（AA or 核苷酸替换数或替换百分率）与分子进化的时间呈正相关。
因此这些生物大分子被看做是分子计时器molecular chronomenters。
根据这一原理，可通过比较不同种类生物大分子序列的改变量来确定其彼此间系统发育相关性或进化距离。
09微生物的进化系统发育和分类鉴定
微生物在生命世界的位置
植物界 动物界
真菌界 真菌界
细菌域 细菌域 古生菌域 真核生物域 古生菌域
原生生物界 原生生物界 原核生物界 原核生物界 生物五界分类系统图示 共同祖先 共同祖先 生物三域分类系统图示
生物分类
生物分类的两种基本的、截然不同的基本原则
a）根据表型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。
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进化指征的选择
生物大分子的结构特征
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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。 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。 ③为了鉴定大分子序列的同源位置或同源区，要求所选择的分子 序列必须能严格线性排列，以便进行进一步的分析比较。 ④还应注意根据所比较的各类生物之间的进化距离来选择适当的 分子序列。
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原核生物和真核生物 – 细胞核的结构，始于 20世纪60年代
生命的第三种形式——古生菌
将生物分成三界（ King细菌(archaebacteria) 真细菌(Eubacteria) 真核生物(Eukaryotes) （1977，Carl Woese）
为了避免把古细菌看作是细菌的一类，将三界（域）改称为
三界生物的主要特征
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微生物的进化系统发育和分类鉴定共55页文档
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。—类鉴定
41、实际上，我们想要的不是针对犯 罪的法 律，而 是针对 疯狂的 法律。 ——马 克·吐温 42、法律的力量应当跟随着公民，就 像影子 跟随着 身体一 样。— —贝卡 利亚 43、法律和制度必须跟上人类思想进 步。— —杰弗 逊 44、人类受制于法律，法律受制于情 理。— —托·富 勒
45、法律的制定是为了保证每一个人 自由发 挥自己 的才能 ，而不 是为了 束缚他 的才能 。—— 罗伯斯 庇尔
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
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第三节 细菌分类鉴定的特征和技术
• 鉴定工作步骤：
获得该微生物的纯培养物；
测定一系列必要的鉴定指标； 查找权威性的菌种鉴定手册。
微 生 物 分 类 特 征
传统特征:Classical characteristics 形态、生理、生化、生态、遗传特征、 化学分类特征，这些特征用于微生物分
从广义上讲，分类学涉及三个相互依存又 有区别的组成部分：
分类、命名、鉴定
• 分类(classification)：根据一定的原则（表型特征相似性或系
统发育相关性)）对微生物进行分群归类，根据相似性或相关 性水平排列成系统，并对各个分类群的特征进行描述，以便查 考和对未被分类的微生物进行鉴定。
（根据现有数据建立系统的过程）
第十二章
微生物的进化、系统发育和分类鉴定
本章 主要内容
第一节 进化的测量指征 第二节 细 菌 分 类
第三节 微生物分类鉴定的特征和技术
第四节 微生物的快速鉴定和自动化分析技术
一、进化指征的选择
第一节 进化的测量指征
2. 作为进化标尺的生物大分子的选择原则
1）该分子广泛分布在所需研究的类群; 2）该分子在每种生物中功能相同; 3）为了鉴定大分子序列的同源位置或同源区，要求 该分子序列必须能严格线性排列，以便进行进一 步的分析比较； 4）该分子上序列的改变（突变）频率应与进化的测 量尺度相适应。
第四节 微生物的快速鉴定和自动化分析技术
• 包括： 微量多项试验鉴定系统； 快速、自动化微生物检测仪器和设备； 现代分子生物学和免疫学技术； 计算机在微生物学中的应用
本章基本要求
一、名词或术语解释 1、分子系统树(molecular phylogenetic tree) 2、分类(classification) 3、命名(nomenclature) 4、鉴定(identification 5、菌株(strain) 6、物种（微生物）(species) 二、问答题 1、为什么能用生物大分子作为衡量生物进化的标尺？有哪些 选用原则？ 2、为什么16S（18S）rRNA目前被普遍公认为是一把好的生物 谱系分析的“分子尺”？建立16 S r RNA系统发育树的意义何在？ 3、用于微生物鉴定的经典指标有那些？微生物分类鉴定中的 现代方法有那些？
形态
个体: 细胞形态、大小、排列、运动性、特殊构造和染色反应
群体: 菌落形态, 在半固体或液体培养基中的生长状况 营养要求: 能源、碳源、氮源、生长因子等
生理、生化反应
酶: 产酶种类和反应特征等 代谢产物: 种类、产量、颜色和显色反应等 对药物的敏感性
经典鉴 定指标
生态特性: 生长温度, 与氧、pH、渗透压的关系, 宿主种类, 与宿主关系等 生活史, 有性生殖情况 血清学反应 对噬菌体的敏感性 其他
(根据现有系统确定未知微生物分类归属的过程)
常用的细菌分类学术语：
2）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（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
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，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；
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。
类多年，对于常规鉴定和系统信息的获得 非常有用。
分子学特征: Molecular characteristics
分子学特征则是对蛋白质和核酸进行分析， 由于分析的是基因的直接产物或基因本身， 更真实地反映了微生物之间的相互关系，是 非常有效的分类方法。
微生物分类鉴定中的经典方法
• 不同的微生物有不同的重点鉴定指标。
常用的细菌分类学术语：
4）种或物种（species）：
微生物种的定义 表型种：
具有高度特征相似性的菌株群，这个菌株群与 其他的菌株群有很明显的区别。
基因型种：
基因组DNA杂交同源性在60-70%以上；或者 16S rRNA序列同源性达97%以上的菌株定为一 个种。
二、微生物的命名
（参见P336；P323）
第一节 进化的测量指征
三、rRNA和系统发育树
建立16 S r RNA系统发育树的意义
a）使生物进化的研究范围真正覆盖所有生物类群； b）提出了一种全新的正确衡量生物间系统发育关系的方法；
c）对探索生命起源及原始生命的发育进程提供了线索和理论依据； d）突破了细菌分类仅靠形态学和生理生化特性的限制，建立了全 新的分类理论；
双名法(binomial nomenclature) ，由二个拉丁字或希腊 字或拉丁化了的其它文字组成，一般用斜体表示。
属名 在前，一般用拉丁字名词表示，字首字母大写 种名加词 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+ 现名定名人年份
例：大肠埃希氏菌（简称“大肠杆菌”）
• 命名(nomenclature)：是根据命名法规，给每一个分类群一个
专有的名称。
(分类系统建立过程中的步骤之一)
• 鉴定(identification或determination)：借助于现有的微生物分 类系统，通过特征测定，确定未知的、或新发现的、或未明确 分类地位的微生物所应归属分类群的过程。
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。
第一节 进化的测量指征
二、RNA作为进化的指征
在蛋白质、RNA和DNA等生物大分子中，最适合于揭示各类生物 亲缘关系的是rRNA（甚至被人称为“活化石”），尤其是16S rRNA（真核生物其同缘分子是18S rRNA)。16S rRNA被普遍公 认为是一把好的谱系分析的“分子尺”： 1）rRNA具有重要且恒定的生理功能；
微生物分类鉴定中的现代方法
氨基酸序列和蛋白质分析
DNA的碱基组成[(G+C) mol %] 核酸的分子杂交 核酸分析
DNA-DNA杂交 DNA-rRNA杂交 核酸探针
16S rRNA序列分析 全序列分析 遗传重组 我们应该看到，在某些类群中，由于核酸序列特征与某些重要 的表型特征相矛盾，这将给主要按表型特征进行细菌鉴定带来 新的困难，如何解决这些矛盾，有待进一步研究。
Escherichia coli (Migula) Castellani et Chalmers 1919 若所分离的菌株只鉴定到属，而未鉴定到种，可用 sp.来表示， spp. 来表示复数。
例如 Bacillus sp.
Bacillus spp.
三、 伯杰氏手册
第二节 细菌分类
《伯杰氏鉴定细菌学手册》 (Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology)
e）为微生物生物多样性和微生物生态学研究建立了全新的研究理 论和研究方法，特别是不经培养直接对生态环境中的微生物进 行研究。
第二节 细菌分类
分类是认识客观事物的一种基本方法。我们要认识、 研究和利用各种微生物资源也必须对它们进行分类。
微生物分类学(microbial taxonomy：
研究微生物分类理论和技术方法的学科。
《伯杰氏系统细菌学手册》 (Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology)
（20世纪80年代末期）
伯杰氏手册是目前进行细菌分类、鉴定的最重要依 据，其特点是描述非常详细，包括对细菌各个属种 的特征及进行鉴定所需做的实验的具体方法。
甚至有人称它为细菌分类学的“圣经”。