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1、微生物鑒定與分類,一、生物的系統(tǒng)發(fā)育和進(jìn)化,1、對(duì)生物分類的兩種原則: 傳統(tǒng):根據(jù)表形特征的相似程度分類。 重在應(yīng)用,不以反應(yīng)生物之間的進(jìn)化關(guān)系為目的 現(xiàn)代:通過比較不同物種間基因序列的相關(guān)性來類, 目的是探尋各物種間的進(jìn)化關(guān)系,建立反映生 物發(fā)育相關(guān)性的分類系統(tǒng)。,2、傳統(tǒng)的分類體系,1753年:瑞典人林奈(Carrolus Linneaus) 兩界分類系統(tǒng):生物 動(dòng)物 植物 1969年: 惠特克 (R.H. Whittaker): 原核生物界:細(xì)菌、藍(lán)細(xì)菌 原生生物界:原生動(dòng)物、單細(xì)胞藻類 五界系統(tǒng) 真菌界:真菌、酵母菌 植物界 動(dòng)物界,3、反映生物系統(tǒng)發(fā)育相關(guān)性的進(jìn)化計(jì)時(shí)器,生物A A、
2、B間的 生物B 進(jìn)化關(guān)系 理想的生物進(jìn)化計(jì)時(shí)器應(yīng)具備的條件:見書 原核生物核糖體(70S) : 大亞基(50S):蛋白質(zhì) + 23SrRNA + 5SrRNA 小亞基(30S):蛋白質(zhì) + 16SrRNA 真核生物核糖體(80S) : 大亞基(60S):蛋白質(zhì) + 28SrRNA + 55.8 SrRNA 小亞基(40S):蛋白質(zhì) + 18SrRNA,比較兩者核苷酸 or 氨基酸序列差異(進(jìn)化計(jì)時(shí)器),20世紀(jì)70年代,沃斯(Carl Woese)根據(jù)生物核糖體中 18SrRNA 和 16SrRNA 的堿基序列將生物劃分為3個(gè) “域(domain)“ 或稱 “原界”: 古細(xì)菌原界(Archae
3、a): 甲烷菌,嗜鹽菌,嗜熱菌等 真細(xì)菌原界(Bacteria): 除古細(xì)菌外的其它原核生物 真核生物原界(Eukarya):原生生物、真菌、動(dòng)物、植物,4、三域分類學(xué)說,生物的三原界系統(tǒng)發(fā)育樹,二、微生物的分類單元和命名:,1、種以上的微生物分類單元: 界(Kingdom)、門(Phylum)、 綱(Class)、目(Order)、 科(Family)、屬(Genus)、 種(Species) 2、對(duì)于微生物來說,種的概念: 表型特征和包括16SrRNA在內(nèi)的基因序列特征高度相似的菌株群,而且這個(gè)菌株群和其它類群有明顯差異。 3、種以下的分類概念: 菌株(strain)、模式菌株(types
4、train) 亞種(subspecies) 型(form):生物型、血清型、噬菌體型,4菌種學(xué)名,(1)按國(guó)際細(xì)菌命名法規(guī)命名的,國(guó)際公認(rèn),通用的正式菌種名字。采用林奈的雙名法: 學(xué)名:屬名+種名加詞 (字母均為斜體) 屬名:拉丁文或希臘文,名詞,單數(shù),第一個(gè)字 母大寫,描述微生物的一般的、主要的特性。 種名加詞:拉丁文或希臘文,形容詞,字母小寫, 描述該菌種具體、次要特征。例: 金黃色葡萄球菌:Staphylococcus aurous 結(jié)核分枝桿菌:Mycobacterium tuberculosis,如果泛指某一屬的微生物,或某菌種,知其屬但種名未定,可用“sp” “spp”作加詞: B
5、acillus sp: 一個(gè)尚未定名的芽孢桿菌 Bacillus spp: 泛指芽孢桿菌屬的菌種 (2)種以下分類: 亞種(subspecies, subsp)指某一明顯而穩(wěn)定的特征與模式種不同的種,例:蠟狀芽孢桿菌的蕈狀亞種: Bacillus cereus subsp. Mycoides 變種(Variety, Var):現(xiàn)不正式使用,枯草芽孢桿菌黑色變種: Bacillus subtilis var. niger,菌株(strain): 由一個(gè)獨(dú)立的單細(xì)胞繁殖形成的微生物純種群體,使用較廣泛。某菌種的菌株名稱加在菌種學(xué)名之后,可任意取名,例: 華癸中生根瘤菌 7653R菌株: Mesor
6、hizobium huakuii 7653R 費(fèi)氏中華根瘤菌 USDA205株: Sinorhizobium fredii USDA205 同一菌種學(xué)名在一篇文章中首次出現(xiàn)時(shí)應(yīng)寫全稱,第二次出現(xiàn),屬名可只寫第一個(gè)字母,字母右下加圓點(diǎn),以示縮寫: Escherichia coli E . coli,三、原核生物的鑒定和分類方法,傳統(tǒng)分類依據(jù):表型特征 現(xiàn)代分類依據(jù):以遺傳型特征為依據(jù)的分子分類 (一)傳統(tǒng)分類方法 高等動(dòng)物:外部形態(tài)、內(nèi)部解剖結(jié)構(gòu) 種子植物:生殖器官特征:花、果實(shí) 微 生 物:微生物形體小,類型多,變異大,微生物分 類、鑒定的依據(jù)遠(yuǎn)較其他生物復(fù)雜:,個(gè)體形態(tài):細(xì)胞形狀、大小、特殊
7、結(jié)構(gòu)(如芽孢、鞭毛、 莢膜)、革蘭氏染色反 應(yīng) 等 群體形態(tài):在固體瓊脂上的菌落形態(tài)、斜面菌苔特征、 液體培養(yǎng)特征 生理生化反應(yīng): 產(chǎn)能方式、與氧氣關(guān)系、碳源氮源利用、糖發(fā)酵、 乙酰甲基甲醇試驗(yàn)(V.P)、吲哚試驗(yàn)、明膠液化、 淀粉水解、產(chǎn)氨試驗(yàn) 等 血清學(xué)試驗(yàn) 噬菌體分型,1、細(xì)菌的個(gè)體與群體形態(tài) (1)細(xì)菌的個(gè)體形態(tài),(2) 細(xì)菌的排列方式: 母細(xì)胞 子細(xì)胞 立即分開 分散個(gè)體 不立即分開 形成各種排列方式 不同排列方式多見于球菌,是球菌的分類依據(jù)之一: 單球菌、雙球菌、鏈球菌、四聯(lián)球菌、 八疊球菌、葡萄球菌 桿菌多為單生(E.coli)或排成鏈狀(B.t), 對(duì)分類意義不大,(3) 細(xì)菌
8、的群體形態(tài),細(xì)菌在自然環(huán)境或培養(yǎng)基上大量繁殖后,形成肉眼可見的群體。 在固體培養(yǎng)基上由單個(gè)細(xì)胞生長(zhǎng)繁殖形成的群體稱為菌落(colony);,細(xì)菌在固體瓊脂平板上形成的菌落特征可作為分類鑒定的依據(jù),如:菌落大小、形狀顏色、光澤、隆起狀況等。 細(xì)菌在斜面、半固體、液體等培養(yǎng)條件下也有不同生長(zhǎng)特征,可作為分類鑒定的依據(jù)。,2、常用分類方法 二分法 數(shù)值分類法(Numerical taxonomy)見書 3、 分子分類法: G + C 百分比的測(cè)定 核酸雜交 16 SrRNA 堿基測(cè)序 4、細(xì)菌鑒定的自動(dòng)分析技術(shù) API系統(tǒng) Biolog系統(tǒng),API細(xì)菌鑒定系統(tǒng),適用于腸道厭氧細(xì)菌的Enterotub
9、e鑒定系統(tǒng),四、原核生物的分類系統(tǒng),美國(guó)微生物學(xué)會(huì)組織編寫的鑒定細(xì)菌的兩部工具書 1伯杰氏鑒定細(xì)菌學(xué)手冊(cè) (Bergeys Manual of Determinative Bacteriology) 該書根據(jù)細(xì)菌形態(tài)和生理特征進(jìn)行分類,其分類體系被世界各國(guó)普遍接受 1923年第 1 版 1994年第 9 版:以細(xì)菌形態(tài)和生理類型為依據(jù),結(jié) 合系統(tǒng)發(fā)育知識(shí),將細(xì)菌分為 35 個(gè)群,4個(gè)大類: 1. 具 Cell wall的 G - 真細(xì)菌 2. 具 Cell wall的 G + 真細(xì)菌 3. 無 Cell wall真細(xì)菌 4. 古細(xì)菌,2伯杰氏系統(tǒng)細(xì)菌學(xué)手冊(cè) (Bergeys Manual of
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