微生物学 11第十一章 微生物系统学与分类 图文
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第十一章--肠道感染细菌
31
（三）免疫性
以粘膜免疫为主,易反复感染
32
新鲜脓血便/肛拭 三、微生物学检查
及时送检/暂用30%甘油缓冲盐水保存
快速诊断
荧光菌球试验 协同凝集试验
分离培养
SS平板（无色透明小菌落）
双糖培养基（生化反应） 血清学反应（玻片凝集） 最后诊断
33
四、防治原则
1、控制传染源,切断传播途径 2、 Sd活疫苗:链霉素依赖株，是一种变 异株，环境中存在链霉素时能生长繁殖。 3、治疗：易引起耐药性，联合用药
每1000ml水中大肠菌群数 每1ml或1g样品中细菌总数
我国的卫生标准: ≤ 3个大肠菌群/1L饮水 ≤ 100个细菌总数/1ml饮水
23
第二节 志贺菌属（shigella）
一、生物学性状 （一）形态与染色 G-小杆菌,由菌毛，无芽胞、鞭毛、荚膜
24
（二）培养特性
1、营养要求不高,兼性厌氧 2、普通琼脂平板:中等大小、半透明的光
弥散型粘附 病菌单个分散附
机制 粘附和破坏肠粘膜微绒毛
上皮细胞排列紊乱,功能受损，导致腹泻
所致疾病 婴幼儿腹泻
18
（3）肠侵袭型大肠埃希菌(EIEC)
较少见
致病物质 外膜蛋白 质粒编码
机制 侵袭结肠粘膜上皮并繁殖
细菌死亡后释放内毒素,引起炎症
所致疾病 类似菌痢
19
（4）肠出血型大肠埃希菌(EHEC)
21
三、微生物学检查
（一）临床标本的检查 肠道内感染 涂片染色检查
分离培养 鉴定 肠道外感染 接种于选择培养基 大肠菌群:指在37℃24h内发酵乳糖产酸产气的
肠道杆菌,包括埃希菌属、枸橼酸菌属、克雷伯 菌属及肠杆菌属。
（三）免疫性
以粘膜免疫为主,易反复感染
32
新鲜脓血便/肛拭 三、微生物学检查
及时送检/暂用30%甘油缓冲盐水保存
快速诊断
荧光菌球试验 协同凝集试验
分离培养
SS平板（无色透明小菌落）
双糖培养基（生化反应） 血清学反应（玻片凝集） 最后诊断
33
四、防治原则
1、控制传染源,切断传播途径 2、 Sd活疫苗:链霉素依赖株，是一种变 异株，环境中存在链霉素时能生长繁殖。 3、治疗：易引起耐药性，联合用药
每1000ml水中大肠菌群数 每1ml或1g样品中细菌总数
我国的卫生标准: ≤ 3个大肠菌群/1L饮水 ≤ 100个细菌总数/1ml饮水
23
第二节 志贺菌属（shigella）
一、生物学性状 （一）形态与染色 G-小杆菌,由菌毛，无芽胞、鞭毛、荚膜
24
（二）培养特性
1、营养要求不高,兼性厌氧 2、普通琼脂平板:中等大小、半透明的光
弥散型粘附 病菌单个分散附
机制 粘附和破坏肠粘膜微绒毛
上皮细胞排列紊乱,功能受损，导致腹泻
所致疾病 婴幼儿腹泻
18
（3）肠侵袭型大肠埃希菌(EIEC)
较少见
致病物质 外膜蛋白 质粒编码
机制 侵袭结肠粘膜上皮并繁殖
细菌死亡后释放内毒素,引起炎症
所致疾病 类似菌痢
19
（4）肠出血型大肠埃希菌(EHEC)
21
三、微生物学检查
（一）临床标本的检查 肠道内感染 涂片染色检查
分离培养 鉴定 肠道外感染 接种于选择培养基 大肠菌群:指在37℃24h内发酵乳糖产酸产气的
肠道杆菌,包括埃希菌属、枸橼酸菌属、克雷伯 菌属及肠杆菌属。
微生物学微生物的分类和鉴定【可编辑PPT】
②基因序列
《伯杰氏细菌鉴定手册》（Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology），第九版的伯杰氏手册基于细 胞壁的特性将原核生物分成四大类群，其中薄壁菌和厚壁菌两 个类群物种数量最多。
类群I：薄壁菌（革兰氏阴性菌） 组1：暗细菌纲（不进行光合作用） 组2：不产氧光合细菌纲（光合细菌，不产氧） 组3：产氧光合细菌纲（光合细菌，产氧）
草鱼肠道中弗氏柠檬酸杆菌的分离鉴定与PCR-SSCP分析
郑璐1，吕爱军1*，胡秀彩2，曹成亮1，蒋继宏2 (1.徐州师范大学生命科学学院，江苏 徐州 221116； 2.江苏省药用植物生物技术重点实验室，江苏 徐州 221116)
摘要：从草鱼（Ctenopharyngodon idellus）肠道中分离到3株细菌，暂时编
亚种(subspecies, subsp) 亚种是进一步细分种时所用的单元，一般指除 某一明显而稳定的特征外，其余鉴定特征与模 式种相同的种，是变种的同义词。
例2：酿酒酵母椭圆变种 Saccharomyces cerevisiae var．ellipsoideus
（五）菌株(strain) 又称品系（在非细胞型的病毒中则称毒株或株），表示 任何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。 模式菌株（Type strain)：是一个种的具体活标本，必须是 该菌种的活培养物，是由一个被指定为命名的模式菌株 传代而来。
（2）细胞组分水平 （3）蛋白质水平 分类依据：
（4）核酸水平
• 微生物形态 • 生理特性 • 抗原特性 • 分子生物学方法
一、微生物分类鉴定中的经典方法
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
《伯杰氏细菌鉴定手册》（Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology），第九版的伯杰氏手册基于细 胞壁的特性将原核生物分成四大类群，其中薄壁菌和厚壁菌两 个类群物种数量最多。
类群I：薄壁菌（革兰氏阴性菌） 组1：暗细菌纲（不进行光合作用） 组2：不产氧光合细菌纲（光合细菌，不产氧） 组3：产氧光合细菌纲（光合细菌，产氧）
草鱼肠道中弗氏柠檬酸杆菌的分离鉴定与PCR-SSCP分析
郑璐1，吕爱军1*，胡秀彩2，曹成亮1，蒋继宏2 (1.徐州师范大学生命科学学院，江苏 徐州 221116； 2.江苏省药用植物生物技术重点实验室，江苏 徐州 221116)
摘要：从草鱼（Ctenopharyngodon idellus）肠道中分离到3株细菌，暂时编
亚种(subspecies, subsp) 亚种是进一步细分种时所用的单元，一般指除 某一明显而稳定的特征外，其余鉴定特征与模 式种相同的种，是变种的同义词。
例2：酿酒酵母椭圆变种 Saccharomyces cerevisiae var．ellipsoideus
（五）菌株(strain) 又称品系（在非细胞型的病毒中则称毒株或株），表示 任何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。 模式菌株（Type strain)：是一个种的具体活标本，必须是 该菌种的活培养物，是由一个被指定为命名的模式菌株 传代而来。
（2）细胞组分水平 （3）蛋白质水平 分类依据：
（4）核酸水平
• 微生物形态 • 生理特性 • 抗原特性 • 分子生物学方法
一、微生物分类鉴定中的经典方法
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
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。
微生物分类学及系统发育
系統學systematics (系統分類學 系統分類學) 系統學 系統分類學 以分析生物特徵並按順序排列為最終目的的 科學研究 任何生物特性的研究是系統學的一部分 涵蓋了形態學、生態學、流行病學、 涵蓋了形態學、生態學、流行病學、生物化 學、分 子生物學和生理學 微生物分類使用新的分子技術 也介紹許多傳統方法 主要以伯杰氏系統細菌學手冊Bergey‘s 主要以伯杰氏系統細菌學手冊 ‘ Manual of Systematic Bacteriology，簡稱 ， BMSB 基因序列比對為基礎建構系統， 以16S rRNA 基因序列比對為基礎建構系統， 做成分類層級， 做成分類層級，並把原核生物分為古生物域 和細菌域，兩域分別包含2門和 和細菌域，兩域分別包含 門和 23 門
微生物學家採用雙名系統(binomial system)命名微生 微生物學家採用雙名系統 命名微生 物 由瑞典植物學家Carl von Linne所提 由瑞典植物學家 所提 系統為拉丁 化，斜體名稱分為兩部分 第一個字母大寫是屬名， 第一個字母大寫是屬名，第二個字母小寫 Escherichia coli 種名常代表特定性質，是穩定的， 種名常代表特定性質，是穩定的，某一特定生物最 早的特定性質有優先權 如果由於新的信息把某一個生物分到另一屬中， 如果由於新的信息把某一個生物分到另一屬中，而 改變屬名 分析和其他特徵， 根據 rRNA分析和其他特徵，鏈球菌屬 分析和其他特徵 (Streptococcus)分為 2個新屬，腸道球菌屬 個新屬， 分為 個新屬 (Enterococcus)和乳酸球菌屬 (Lactococcus) 和乳酸球菌屬 糞鏈球菌(Streptococcus faecalis)現在為糞腸 糞鏈球菌 現在為糞腸 球菌(Enterococcus faecalis) 球菌 菌名常被縮寫，屬名用一個大寫字母表示，例如E. 菌名常被縮寫，屬名用一個大寫字母表示，例如 coli，文章中第二次出現菌名時才可縮寫，第一次 ，文章中第二次出現菌名時才可縮寫， 出現還是要寫全名
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 微生物的分类
例如：大肠埃希菌的两个菌株 Escherichia coli B 和Escherichia coli K12
3 亚种 subspecies ：
当某一个种内的不同菌株存在少数明显而稳定的变异特征或遗传 形状,而又不足以区分成新种时,可以将这些菌株细分成两个或更多 的小的分类单元——亚种，
变种是亚种的同义词,因“变种”一词易引起词义上的混淆,从 1976年后,不再使用变种一词，通常把实验室中所获得的变异型菌株, 称之为变种，如：E.coli k12 野生型 是不需要特殊aa的,而实验室变 异后,可从k12获得某aa的缺陷型,此即称为E.coli k12的变种，
线粒体
无
其他细胞器
无
鞭毛结构
简单
Байду номын сангаас
遗传特性 细胞分裂方式 繁殖方式
横二分裂 横二分裂
遗传重组方式 接合、转化或转导
生理生化 氧化磷酸化部位 细胞膜
固氮作用
有些有
胞吞/胞吐作用 无
真核生物 有核膜、核仁,多条染色 体,DNA与组蛋白结合 无肽聚糖 常含甾醇 复杂,有内质网 80S 胞浆 ,70S 线粒体 有 多种 复杂 “9+2”型 有丝分裂或减数分裂 无性或有性,方式多种 有性方式 线粒体 无 有
第十一章 微生物的分类
一、通用分类单元
界、门、纲、目、科、属、种 种是最基本的分类单位 每一分类单位之后可有亚门、亚纲、亚目、亚科...
以啤酒酵母为例,它在分类学上的地位是： 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
➢原核生物分类系统纲要——伯杰氏系统细菌 学手册
3 亚种 subspecies ：
当某一个种内的不同菌株存在少数明显而稳定的变异特征或遗传 形状,而又不足以区分成新种时,可以将这些菌株细分成两个或更多 的小的分类单元——亚种，
变种是亚种的同义词,因“变种”一词易引起词义上的混淆,从 1976年后,不再使用变种一词，通常把实验室中所获得的变异型菌株, 称之为变种，如：E.coli k12 野生型 是不需要特殊aa的,而实验室变 异后,可从k12获得某aa的缺陷型,此即称为E.coli k12的变种，
线粒体
无
其他细胞器
无
鞭毛结构
简单
Байду номын сангаас
遗传特性 细胞分裂方式 繁殖方式
横二分裂 横二分裂
遗传重组方式 接合、转化或转导
生理生化 氧化磷酸化部位 细胞膜
固氮作用
有些有
胞吞/胞吐作用 无
真核生物 有核膜、核仁,多条染色 体,DNA与组蛋白结合 无肽聚糖 常含甾醇 复杂,有内质网 80S 胞浆 ,70S 线粒体 有 多种 复杂 “9+2”型 有丝分裂或减数分裂 无性或有性,方式多种 有性方式 线粒体 无 有
第十一章 微生物的分类
一、通用分类单元
界、门、纲、目、科、属、种 种是最基本的分类单位 每一分类单位之后可有亚门、亚纲、亚目、亚科...
以啤酒酵母为例,它在分类学上的地位是： 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
➢原核生物分类系统纲要——伯杰氏系统细菌 学手册
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亚种
型、菌株
变种
（一）属的命名规则
✓ 微生物命名与其他生物一样，采用Linnaeus氏双名法 ✓ 属名：用一个单数主格名词或当作名词用的形容词来表
示，斜体、首字母要大写。
Bacillus（芽孢杆菌属） Clostridium（梭菌属） Salmonella（沙门氏菌属）
属名可源自科学家、地名、微生物形态、生理或其他区别于 其他微生物的特征
四、三原界系统与内共生学说
1970年代以后，分子生物学的发展，尤 其是Woese（1977）等对原核生物的 16S rRNA 核苷酸序列进行测定与同源性 分析，开创了以16S rRNA为基础的分子 生物学分类新时代。后于1978年由 R．H．Whittaker和L．Margulis 又提 出了一个新的学说：三原界学说。
属名：消化链球菌
种名：恶臭
原命名者
改名者
3、泛指种名的 表示方法
✓当泛指某一属细菌而不特指该属中任何一个种（或未定种 名）时，可在属名后加sp.（1种）或spp.（多个种）表示，
如 ： Streptomyces sp. （ 一 种 链 霉 菌 ） ， Micrococcus
spp.(某些微球菌）。
种名可源自科学家、地名、微生物形态、生理或其 他区别于其他微生物的特征的形容词
海克尔(Haeckel)建议，生物 系统在原有动物界和植物界之外， 应加上一个由低等生物组成的第 三界——原生生物界 （Protista），它主要由一些单 细胞生物及“无核类” （Monera）组成。
二. 四界系统
1938年， Copeland 提出四界系统 的设想，至1956，其四个界定名为： 植物界、动物界（除原生动物外）、原 始生物界（原生动物、真菌、部分藻类） 和菌界（细菌、蓝细菌)。
随着对微生物认识的逐步深化，近一 百多年来，生物分类从两界系统经历过三 界系统、四界系统、五界系统，后又提出 了三原界系统。下面我们将分生物分类的 界级发展及内共生学说，微生物的分类、 鉴定、命名，微生物的主要分类系统等三 节进行讲解讨论。
第一节 生物分类的界级发展与内共生学说
一．三界系统
1859年英国博物学家达尔 文（C. R. Darwin，1809— 1882）的《物种起源》出 版以后，德国生物学家、 进化论者海克尔（E．H. Haeckel 1834----1919） 于 1866提出一个力求反映生 物亲缘关系的新分类系统： 三界系统。
（二）种的命名
1、种名:双名法(binomial
nomenclature)
属名
种名种名
微生物学名
For example
Staphylococcus
属名：葡萄球菌
aureus
种名：金黄色
Rosenbach 命名人的姓
1884 命名年份
2、种改名的 表示方法
✓ Peptostreptococcus foetidus (Veilloห้องสมุดไป่ตู้) Smith
三原界及其演化与内共生学说
三原界及其演化
内共生学说
从上述生物分类学说演变可见， 如果按内共生学说来分析问题，即 使是表面上与微生物无关系的动物 界和植物界，实际上其内还携带着 微生物的“影子”。因此，微生物 在生物进化中占据十分重要的地位。
第二节 微生物分类、鉴定与命名
一、“分类”的基本概念
（三）模式株、种、属及其指定方法
✓ 细菌系统分类也像其他生物分类一样采用“模式概念”。 ✓ 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）。 ✓ 当某一菌株被鉴定为一个新种或新的亚种时，该菌株就应 指定为该种或该亚种的模式菌株；如果有几个菌株同时被 鉴定为一个新种或亚种，则必须指定一个较有代表性的菌 株作为该种或亚种的模式菌株。 ✓ 模式菌株应送交菌种保藏机构保藏，以便被查考和索取。 模式种和模式属的确定也大体如此。
第十一章 微生物系统学（分类学）
据生物学记载，地球上生活着的生物约 有2000000种。但每年还有新种被发现， 尚有大量的微生物用已建立的培养方法还 不能分离培养，故有人估计地球上现存生 物的实际种数应在2000000～4500000 种之间。
人类对生物种类的了解经历了一个 漫长的历史认识过程，在人类发现微 生物并对它们进行深入研究之前，研 究者们把一切可见生物分成两大类— —动物和植物，把不同的生物大类称 之为界，即动物界和植物界。
4、种内亚种表示方法
✓亚种名：三元式组合，由属名、种名加词 和亚种名加词构成。
Alcaligenes denitirficans subsp. xylosoxydans
属名 （产碱杆菌属）
种名加词
subspecies
亚种名加词
（反硝化的） 缩写（亚种） （氧化木糖的）
该亚种可译为：反硝化产碱氧化木糖亚种
1969年，Whittaker 在Science杂志上发 表了一篇“生物界级 分类的新观点”的著 名论文。又提出 Whittaker五界学说。
五界系统包括：
动物界（Animalia）、植物界 （Plantae）、原生生物界（Protista， 包括原生动物、单细胞藻类、粘菌等）、 真菌界（Fungi，包括真菌和酵母菌） 以及原核生物界（Monera，包括细菌、 蓝细菌等） 。
是指按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(taxon)的科 学。
分类学的功能
分类 (classification)
鉴定 (identification)
命名 (nomenclature)
二、微生物主要 分类单位与命名
七级分类单位 Kingdom（界） Phylum（门）
Class（纲） Order（目） Family（科） Genus（属） Species（种）
此后， R．H． Whittaker（1959） 和Leedale（1974）等又分别提出了 改进意见，Whittaker把动物界和植物 界以外的两界称真菌界（有人建议译为 菌物界）和原生生物界，而Leedale则 把动物、植物和真菌界以外的生物称原 核生物界（Monera）。
三、五界系统
Whittaker的五界系统图