《微生物的分类》课件

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1、第十章微生物的分类和鉴定 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 理 清 楚 的 各 种 分 类 单 元 或 分 类 群（ taxon） 的 科 学它 的 具 体 任 务 有 三 即分 类 （ classification）鉴 定 （ identification）命 名 （ nomenclature） 生 物 分 类 的 二 种 基 本 原 则 ：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

2、 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 。从 进 化 论 诞 生 以 来 ， 已 经 成 生 物 学 家 普 遍 接 受 的 分 类 原 则生 物 系 统 学 (systematics) 章 节 内 容第 一 节 通 用 分 类 单 元系 统 分 类 单 元 、 种 的 概 念 、 学 名 、 亚 种第 二 节 微 生 物 在 生 物 界 的 地 位生

3、 物 界 级 分 类 学 说 、 五 界 系 统 、 三 域 学 说 及 其 发 展 、 微 生 物 的 进 化第 三 节 各 大 类 微 生 物 的 分 类 系 统 纲 要原 核 微 生 物 分 类 系 统 纲 要 、 真 菌 的 分 类 系 统 纲 要第 四 节 微 生 物 的 鉴 定经 典 分 类 鉴 定 方 法 、 现 代 分 类 鉴 定 方 法 。 命 名 (nomenclature)： 是 根 据 命 名 法 规 ， 给 每 一 个 分 类 群 一 个专 有 的 名 称 ；鉴 定 (identification或 determination)： 借 助 于 现 有 的 微 生 物分

4、 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 。分 类 (classification)： 根 据 一 定 的 原 则 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 ；第 一 节 通 用 分 类 单 元 一 、 分 类 单 元 及 其 等 级界 （ K ingdom） 门

5、 （ Phylum）纲 （ Class） 目 （ Order） 科 （ Family） 属 （ Genus） 种 （ Species） 根 据 Carl Woese的理 论 ， 现 在 还 在 界之 上 使 用 域 (domain)（ 把 全 部 生 物 先 分 为古 生 菌 域 、 细 菌 域 和真 核 生 物 域 ，域 下 面 再 分 界 。 ） 常 用 的 细 菌 分 类 学 术 语 ：1） 培 养 物 (culture)： 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 。2） 菌

6、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 。 3） 型 (form或 type)： 常 指 亚 种 以 下 的 细 分 。 当 同 种 或 同亚 种 不 同 菌 株 之 间 的 性 状 差 异 ， 不 足 以 分 为 新 的 亚 种 时 ， 可 以细 分 为 不 同 的 型 。例如抗原特

7、征的差异分为不同的血清型；对噬菌体裂解反应的不同分为不同的噬菌型等菌 株 与 型 的 区 别 ：菌 株 之 间 不 存 在 鉴 别 性 特 征 的 差 异 ， 命 名 不 同 的 菌 株 无 需 分 类 学依 据 ，不 同 型 的 细 菌 之 间 存 在 鉴 别 性 特 征 的 差 异 ， 命 名 或 鉴 定 不 同 的 型必 需 有 分 类 学 依 据 。 4） 种 （ species） ： 物 种 ， 生 物 分 类 中 基 本 的 分 类 单 元高 等 生 物 中 ， “生 殖 隔 离 ”被 看 作 是 区 分 物 种 的 标 准微 生 物 的 种 ： 具 有 高 度 特 征 相 似 性

8、 的 菌 株 群 ， 这 个 菌 株 群 与 其 他 类 群 的 菌 株 有 很 明 显 的 区 别 。 二 、 微 生 物 的 命 名双 名 法 ， 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 在 后 ， 常 用 拉 丁 文 形 容 词 表 示 ， 全 部 小 写若 所 分 离 的 菌 株 只 鉴 定 到 属 ， 而 未 鉴 定 到 种 ， 可 用 sp.来 表 示 ，例 如 Bacillus sp.spp. 复 数 例 1：

9、大 肠 埃 希 氏 菌 （ 简 称 大 肠 杆 菌 ） Escherichia coli（ Migula） Castellani et Chalmers 1919例 2： 枯 草 芽 孢 杆 菌 （ 简 称 枯 草 杆 菌 ） Bacillus subtilis（ Ehrenberg） Cohn 1872 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 ”种 和

10、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 。 第 二 节 微 生 物 在 生 物 界 的 地 位一 、 生 物 的 界 级 分 类 学 说两 界 系 统三 界 系 统四 界 系 统五 界 系 统六 界 系 统 二 、 三 域 学 说 及 其 发 展 选 用 16SrRNA进 行 研 究 的 主 要 原 因 是 ：1.16

11、SrRNA普 遍 存 在 于 原 核 生 物 和 真 核 生 物 细 胞 中 ，故 可 用 以 比 较 它 们 在 进 化 上 的 相 互 联 系 ；2.16SrRNA有 重 要 且 恒 定 的 生 理 功 能 ；3.在 细 胞 中 含 有 较 大 量 的 易 于 提 取 的 rRNA；4.rRNA的 基 因 在 细 胞 中 不 像 质 粒 DNA那 样 会 转 移 ， 而是 稳 定 的 ； 5. 16SrRNA分 子 中 的 某 些 碱 基 顺 序 非 常 保 守 ， 以致 在 30多 亿 年 的 进 化 中 仍 保 持 着 原 初 的 状 态 ，而 不 像 另 一 些 顺 序 那 样 变

12、化 很 大 ， 因 此 可 用 作探 索 自 古 至 今 生 物 的 主 要 进 化 历 程 ；6. 16SrRNA的 分 子 量 适 中 ， 在 核 糖 体 所 含 的 三 种rRNA中 ， 其 核 苷 酸 数 分 别 约 为 2900、 1540和120个 ， 其 中 的 16SrRNA不 但 核 苷 酸 数 适 中 ， 而且 信 息 量 较 大 且 易 于 分 析 ， 故 是 理 想 的 研 究 材料 。 三 、 rRNA和 系 统 发 育 树1. rRNA的 序 列 和 进 化培 养 微 生 物提 取 并 纯 化 rRNArRNA序 列 测 定分 析 比 较微 生 物 之 间 的 系

13、统 发 育 关 系 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 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 。特征序列有助于迅速确定某种微生物的分类归属，或建立新的分类单位。 3. 系 统 发 育 树 (phylogenetic tree) 通 过 比 较 生 物 大 分 子 序 列 差 异 的 数 值 构建 的 系 统 树 称

14、为 分 子 系 统 树 ， 其 特 点 是 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 。 1） 生 命 的 第 三 种 形 式 古 生 菌动 物 界 和 植 物 界 原 核 生 物 和 真 核 生 物 （ 20世 纪 60年 代 ）古 细 菌 (archaebacteria)真 细 菌 (Eubacteria)真 核 生 物 (Eukaryotes)（ 1977， Carl Woese）Bacteria(细 菌 )Archaea(古 生 菌 )Eukarya(真 核 生 物 )（ 1990， Carl Woese）原 核 生 物界 （

15、K ingdom）域 （ domain） 2） 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 ；传 统 生 物 进 化 研 究 主 要 基 于 复 杂 的 形 态 学 和 化 石 记 载 ， 因 此 多 限于 研 究 后 生 生 物 ， 而 后 者 仅 占 整 个 生 物 进 化 历 程 的 1/5b） 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

16、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 ；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 。 不 可 培 养 微 生 物 （ uncultured microorganisms） 从 环 境 中 直 接 分 离 并 克 隆 rRNA基 因 并 分 析 其序 列 和 在 分 子 进 化 树 上 的

17、位 置 等 方 法 而 发 现 的 的 目前 尚 不 能 在 人 工 条 件 下 获 得 培 养 的 微 生 物 。不 可 培 养 的 微 生 物 与 生 物 多 样 性 3） 三 （ 界 )域 生 物 的 主 要 特 征三 界 理 论 虽 然 是 根 据 16SrRNA序 列 的 比较 提 出 的 ， 但 其 他 特 征 的 比 较 研 究 结 果也 在 一 定 程 度 上 支 持 了 三 界 生 物 的 划 分 。 第 三 节 各 大 类 微 生 物 的 分 类 系 统 纲 要二 、 真 菌 （ 菌 物 ） 分 类 系 统 简 介一 、 原 核 微 生 物 分 类 系 统 一 、 原 核

18、微 生 物 分 类 系 统（ 一 ） 伯 杰 氏 鉴 定 细 菌 学 手 册 (Bergeys Manual of Determinative Bacteriology)美 国 宾 夕 法 尼 亚 大 学 的 细 菌 学 教 授 伯 杰 (D.Bergey)(1860-1937)伯 杰 氏 手 册 : 是 目 前 进 行 细 菌 分 类 、 鉴 定 的 最 重 要 参 考 书 ，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 。 1923年 以 来 已 出 至 第 九 版 (1994)；第

19、 九 版 伯 杰 氏 细 菌 鉴 定 手 册 设 立 35个 群 ， 将 古 细 菌 部改 编 为 5个 群 ， 全 书 描 写 了 约 500个 属 。划 分 为 四 大 类 ： 第 一 类 具 细 胞 壁 的 革 兰 氏 阴 性 真 细 菌 第 二 类 具 细 胞 壁 的 革 兰 氏 阳 性 真 细 菌 第 三 类 无 细 胞 壁 的 真 细 菌 第 四 类 古 菌 伯杰氏细菌鉴定手册 （ 二 ） 伯 杰 氏 系 统 细 菌 学 手 册(Bergeys Manual of Systematic Bacteriology)第 8版 1984年 问 世 ， 至 1989年 出 齐 ， 共 4卷

20、 。第 二 版 由 George Garrity主 编 分 为 5卷 ， 从 2000年 起 陆续 出 版 。 这 一 版 纳 入 了 研 究 核 糖 体 RNA测 序 所 产 生 的发 育 )分 类 系 统 。 The Bible of microbiologists-Bergeys Manual of Systematic Bacteriology Bergeys Manual of Determinative Bacteriology-1 st e 1 9 2 3 Bergeys Manual of Systematic Bacteriology-2 nd e 2 0 0 1 Group

21、b Number ofdescribed species Estimated numberof species Number of knownspecies as % of theestimated numberPlantAlgaeDicotyledonsFernsMonocotyledonsMosses and liverwortsAnimalBirdsFishesInsects MammalsNematodesRetiles and amphibiansMicroorganismsFungiProkayotesdProtozoaviruses 40,000170,000 10,000 50

22、,000 17,000 60,00025,000 6768 9,000 19,000800,000 9,10021,0002,000,000 to 80.000.000 or5,000,000 to 10,000,000c ca. 100 901 to 40 or8 to 16 4,000 15,000 9,00069,000 4,76030,800 5,000 1,500,00040,000 to 3,500,0001,000,000130,000 4,000 500,000 9,500 ca. 100 3 95 50.1 to 12 31 4 World species totals ba

23、sed on data from multiple sources.a a Compiled from Stork(1988), Wilson(1988), Hawksworth(1991a), Bull et al.(1992) and world Conservation Monitoring Center(1992)bGroup names are used in colloquial and not in the formal taxonomic sense.cUpper limit for predictions estimated on the basis of biologica

24、l associations with plants.dIncluding Archaea and Bacteria. Upper for predictions include uncultivated bacteria. ( modified from Manfio, 1995) 分 类 等 级 已 知 的 原 核 生 物 种 类 数 目 2007, NCBI 1 产 液 菌 门 (Aquificae)2 栖 热 袍 菌 门 (Thermotogae)3 热 脱 硫 杆 菌 门 (Thermodesulfobacteria)4 异 常 球 菌 -栖 热 菌 门 (Deinococcus-T

25、hermus) 5 金 矿 菌 门 (Chrysiogenetes) 6 绿 曲 挠 菌 门 (Chloroflexi) 7热 微 菌 门 (Thermomicrobia)8 硝 化 螺 旋 菌 门 (Nitrospira)9 铁 还 原 杆 菌 门 (Deferribacteres) 10 蓝 细 菌 门 (Cyanobacteria) 11 绿 细 菌 门 (Chlorobi) 12 变 形 菌 门 (Proteobacteria) 13 厚 壁 菌 门 (Firmicutes)（ 低 G+C革 兰 氏 阳 性 菌 ） 14 放 线 菌 门 (Actinobacteria)（ 高 G+C革

26、 兰 氏 阳 性 菌 ） 15 浮 霉 状 菌 门 (Planctomycetes)16 衣 原 体 门 (Chlamydiae) 17 螺 旋 体 门 (Spirochaetes)18 丝 状 杆 菌 门 (Fibrobacteres) 19 酸 杆 菌 门 (Acidobacteria)20 拟 杆 菌 门 (Bacteroidetes)21 梭 杆 菌 门 (Fusobacteria)22 微 疣 菌 门 (Verrucomicrobia) 23 网 球 菌 门 (Dictyoglomi) 24 芽 单 胞 菌 门 (Gemmatimonadetes) -变 形 菌 纲 (Alphapr

27、oteobacteria) -变 形 菌 纲 (Betaproteobacteria) -变 形 菌 纲 (Gammaproteobacteria) -变 形 菌 纲 (Deltaproteobacteria) -变 形 菌 纲 (Epsilonproteobacteria) 变 形 菌 门(Proteobacteria) 1. 着 色 菌 目 (Chromatiales) 2. 酸 硫 杆 状 菌 目 (Acidithiobacillales) 3. 黄 色 单 胞 菌 目 (Xanthomonadales) 4. 心 杆 菌 目 (Cardiobacteriales) 5. 硫 发 菌 目

28、 (Thiotrichales) 6. 军 团 菌 目 (Legionellales) 7. 甲 基 球 菌 目 (Methylococcales) 8. 海 洋 螺 菌 目 (Oceanospirillales) 9. 假 单 胞 菌 目 (Pseudomonadales) 10. 交 替 单 胞 菌 目 (Alteromonadales) 11. 弧 菌 目 (Vibrionales) 12. 气 单 胞 菌 目 (Aeromonadales) 13. 肠 杆 菌 目 (Enterobacteriales) 14. 巴 斯 德 氏 菌 目 (Pasteurellales) -变 形 菌 纲

29、(Gammaproteobacteria) 弧 菌 目 (Vibrionales) 弧 菌 科 (Vibrionaceae) (Vibrio)弧 菌 属 (Allomonas) (Enhydrobacter) (Listonella) (Photobacterium) (Salinivibrio) Vibrios Highly abundant in marine environment Gram negative, straight or curved rods Motile by one or more polar flagella Give a positive oxidase test

30、 Most species can grow on TCBS Most species are sensitive to the vibriostatic agent O/1 2 9 Have both a respiratory and a fermentative type of metabolism Sodium ions stimulate the growth of all species and are an absolute requirement for most species Biodiversity of Vibrio 1 9 7 4 Bergeys Manual of

31、Determinative Bacteriology 8 th edition: 5 species 1 9 8 4 Bergeys Manual of Systematic Bacteriology 1 th edition: 2 0 species 1 9 9 4 Bergeys Manual of Determinative Bacteriology 9 th edition: 3 4 species 2 0 0 5 Bergeys Manual of Systematic Bacteriology (Volume 2 ) 2 th edition: around 6 3 species

32、 Vibrio species reported to have caused human disease Vibrio alginolyticus Vibrio furnissii Vibrio carchariae Vibrio hollisae Vibrio cholerae Vibrio metschnikovii Vibrio cincinnatiensis Vibrio mimicus Vibrio damsela Vibrio parahaemolyticus Vibrio fluvialis Vibrio vulnificus Any species of Vibrio may

33、 be found in faeces after the ingestion of seafood or water that contains them. 二 真 菌 （ 菌 物 ） 分 类 系 统 简 介Ainsworth et al(1973) V.Arx (1981) 真 菌 字 典 （ 1983）K endrick (1992) 真 菌 字 典 （ 1995）Alexopoulos&Mins(1996) 黏 菌 门 ： 黏 菌 纲 根 肿 菌 纲真 菌 门 ：鞭 毛 菌 亚 门 ： 壶 菌 纲 丝 壶 菌 纲 卵 菌 纲接 合 菌 亚 门 ： 接 合 菌 纲 毛 菌 纲子 囊 菌

34、亚 门 ： 半 子 囊 菌 纲 不 整 囊 菌 纲 核 菌 纲 盘 菌 纲 腔 菌 纲 虫 囊 菌 纲担 子 菌 亚 门 ： 冬 孢 菌 纲 层 菌 纲 腹 菌 纲半 知 菌 亚 门 ： 芽 孢 纲 丝 孢 纲 腔 孢 纲 真 菌 界（ 1995） 第 四 节 微 生 物 分 类 鉴 定 的 方 法生 物 分 类 的 传 统 指 标分 子 生 物 学 指 标 微型、简便、快速或自动化鉴定技术细 菌 的 数 值 分 类 形 态 学 特 征生 理 学 特 征生 态 学 特 征 从 不 同 层 次 ， 用 不 同 学 科 的 技 术 方 法 来 研 究 和 比 较不 同 微 生 物 的 细 胞 、

35、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 。生 物 分 类 的 传 统 指 标 一 、 形 态 学 特 征培 养 特 征 、 运 动 性 、特 殊 的 细 胞 结 构 、细 胞 形 态 及 其 染 色 特 性 、 等 等微 生 物 分 类 和 鉴 定 的 重 要 依 据 之 一 ：a） 易 于 观 察 和 比 较 ， 尤 其 是 真 核 微 生 物 和 具 有 特 殊 形 态 结 构 的 细 菌 ；b） 许 多 形 态 学 特 征 依 赖 于 多 基 因 的 表 达 ， 具 有 相 对 的 稳 定 性 ； 二 、 生 理 生 化

36、特 征与 微 生 物 的 酶 和 调 节 蛋 白 质 的 本 质 和 活 性 直 接 相 关 ；代 谢 产 物 等营 养 类 型 ； 与 氧 的 关 系 ； 对 温 度 的 适 应 性 ；对 pH的 适 应 性 ；对 渗 透 压 的 适 应 性 ；酶 及 蛋 白 质 都 是 基 因 产 物 ；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 ；测 定 生 理 生 化 特 征 比 直 接 分 析 基 因 组 要 容 易 得 多 ； API20E： 发 酵 型 革 兰 氏 阴 性 杆 菌 ， 可 对 98种 革 兰 氏 阴 性 肠 道 杆

37、菌进 行 准 确 鉴 定 。API 20 NE： 非 属 肠 杆 菌 科 ， 假 单 胞 菌 属 ， 不 动 杆 菌 属 ， 黄 杆 菌 属 、莫 拉 菌 属 、 弧 菌 属 、 气 单 胞 菌 属 等 ， 包 括 8个 标 准 化 常 规 测 试验 和 12个 同 化 试 验 。API-20A ： 厌 氧 菌自 动 化 鉴 定 技 术1、 API20细 菌 数 值 鉴 定 方 法目 前 应 用 最 广 泛 的 细 菌 鉴 定 系 统 ， 主 要 含 有 20种 脱 水 基 的 微 型管 组 成 的 API试 验 条 、 试 验 结 果 读 数 表 和 检 测 试 剂 等 组 成 。 每 个试

38、 验 条 可 对 1株 细 菌 进 行 23个 生 化 试 验 。 2. BIOLOG系 统依 据 每 种 细 菌 形 成 各 自 特 有 的 “ 代 谢 指 纹 ” 图 谱 为 鉴 定 依 据 。其 主 要 由 含 95种 脱 水 碳 源 培 养 基 的 微 孔 板 以 及 Biolog分 析 仪组 成 。 它 是 开 放 性 菌 库 ， 用 户 可 自 建 菌 库 。分 为 用 于 革 兰 氏 阴 性 （ G一 ） 细 菌 的 GN板 ， 革 兰 氏 阳 性 （ G+ ） 细菌 的 GP板 和 用 于 酵 母 菌 的 YE板 。目 前 可 鉴 定 496种 革 兰 氏 阴 性 菌 （ GN

39、） ， 312种 革 兰 氏 阳 性 菌（ GP） ， 406种 厌 氧 菌 （ AN） ， 267种 酵 母 菌 （ YE） ， 以 及 45种 放 线 菌 。 分 子 生 物 学 指 标 DNA碱 基 因 组 成 是 各 种 生 物 一 个 稳 定 的 特征 ， 即 使 个 别 基 因 突 变 ， 碱 基 组 成 也 不 会 发 生明 显 变 化 。 1. DNA的 碱 基 组 成 (G+Cmol%) 分 类 学 上 ， 用 G+C占 全 部 碱 基 的 克 分子 百 分 数 (G+Cmol%)来 表 示 各 类 生 物 的DNA碱 基 因 组 成 特 征 。 每 个 生 物 种 都 有

40、特 定 的 GC%范 围 ， 因 此 可 以作 为 分 类 鉴 定 的 指 标 。 细 菌 的 GC%范 围 为 25-75%，变 化 范 围 最 大 ， 因 此 更 适 合 于 细 菌 的 分 类 鉴 定 。 GC%测 定 主 要 用 于 对 表 型 特 征 难 区 分 的 细 菌 作 出 鉴 定 ， 并 可 检 验 表 型 特 征 分 类 的 合 理 性 ， 从 分 子 水 平 上 判 断 物 种 的 亲 缘 关 系 。G+C含 量 的 比 较 主 要 用 于 分 类 鉴 定 中 的 否 定但 具 有 相 似 G+C含 量 的 生 物 并 不 一 定 表 明 它 们之 间 具 有 近 的

41、亲 缘 关 系 。 同 一 个 种 内 的 不 同 菌 株 G+C含 量 差 别 应 在 4 5%以 下 ； 同 属 不 同 种 的 差 别 应 低 于 10 15%； G+C含 量 已 经 作 为 建 立 新 的 微 生 物 分 类 单 元 的 一项 基 本 特 征 ， 它 对 于 种 、 属 甚 至 科 的 分 类 鉴 定 有 重 要意 义 。 若 二 个 在 形 态 及 生 理 生 化 特 性 方 面 及 其 相 似 的菌 株 ， 如 果 其 G+C含 量 的 差 别 大 于 5%， 则 肯 定 不 是同 一 个 种 ， 大 于 15%则 肯 定 不 是 同 一 个 属 。 2. 核 酸

42、 的 分 子 杂 交 不 同 生 物 DNA碱 基 排 列 顺 序 的 异 同 直 接 反 映 生 物之 间 亲 缘 关 系 的 远 近 ， 碱 基 排 列 顺 序 差 异 越 小 ， 它 们之 间 的 亲 缘 关 系 就 越 近 ， 反 之 亦 然 。t 直 接 分 析 比 较 DNA的 碱 基 排 列 顺 序-由 于 技 术 上 的 困 难 目 前 尚 难 以 普 遍 地 进 行 ；t 核 酸 分 子 杂 交 (hybridization)间 接 比 较 不 同 微 生 物 DNA碱 基 排 列 顺 序 的 相 似 性 1） DNA-DNA杂 交 ；（ 亲 缘 关 系 相 对 近 的 微

43、生 物 之 间 的 亲 缘 关 系 比 较 ）2） DNA-rRNA杂 交 ；（ 亲 缘 关 系 相 对 远 的 微 生 物 之 间 的 亲 缘 关 系 比 较 ）3） 核 酸 探 针 ；（ 利 用 特 异 性 的 探 针 ， 用 于 细 菌 等 的 快 速 鉴 定 ） 随 着 越 来 越 多 的 微 生 物 的 全 基 因 组 序 列 的 测 定 ，人 们 发 现 生 物 在 进 化 中 存 在 着 非 常 广 泛 的 水 平 基 因转 移 现 象 ， 很 多 科 学 家 都 认 为 不 能 仅 靠 对 16SrRNA的 序 列 比 较 来 确 定 生 物 之 间 的 亲 缘 关 系 ， 还 必 须 借助 各 种 信 息 对 这 个 进 化 树 进 行 改 进 。 3、 血 清 学 试 验噬 菌 体 分 型生 态 特 性氨 基 酸 顺 序蛋 白 质 分 析细 胞 壁 等 细 胞 成 分脂 肪 酸 分 析 复 习 题1 微 生 物 的 分 类 单 元 有 哪 些 ？ 基 本分 类 单 元 是 什 么 ？2 辨 别 并 举 例 双 名 法 。3 微 生 物 分 类 的 依 据 主 要 有 哪 些 ？4 何 为 三 域 学 说 ？ 其 分 类 的 依 据 是什 么 ？