微生物分類專題知識講座

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1、,,,,,,,,,單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,,,?#?,微生物分類專題知識講座,微生物分類專題知識講座,第1頁,分類,(classification),：依據(jù)一定標準,(,表型特征相同性或系統(tǒng)發(fā)育相關(guān)性,),對微生物進行分群歸類，依據(jù)相同性或相關(guān)性水平排列成系統(tǒng)，并對各個分類群特征進行描述，方便查考和對未被分類微生物進行判定。,(,依據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)建立系統(tǒng)過程,),分類學包括三個相互依存又有區(qū)分組成個別：,判定,分類、,命名、,微生物分類專題知識講座,第2頁,命名,(nomenclature),：,依據(jù)命名法規(guī)，給每一個分類群一個專有名稱；

2、,,(,分類系統(tǒng)建立過程中步驟之一,),判定,(identification,或,determination),：,借助于現(xiàn)有微生物分類系統(tǒng)，經(jīng)過特征測定，確定未知、或新發(fā)覺、或未明確分類地位微生物所應(yīng)歸屬分類群過程。,(,依據(jù)現(xiàn)有系統(tǒng)確定未知微生物分類歸屬過程,),微生物分類專題知識講座,第3頁,主要以細菌為例介紹微生物分類、命名和判定相關(guān)知識,微生物分類專題知識講座,第4頁,界,門,綱,目,科,屬,種,第一節(jié) 分類單元,一,.,微生物分類單元及等級,微生物分類專題知識講座,第5頁,依據(jù),Carl Woese,理論，現(xiàn)在還在界之上使用,域,(domain),,（把全部生物先分為,古生菌域、細

3、菌域和,真核生物域，域下面,再分界。）,,微生物分類專題知識講座,第6頁,二,.,種定義,,種又稱物種，是微生物分類學最基礎(chǔ)分類單位。不過至今，關(guān)于種概念還沒有形成一個統(tǒng)一定義，爭論較大。,,普通認為：微生物種是一個基礎(chǔ)分類單位，是一群表型特征高度相同、親源關(guān)系極其相近、與同屬內(nèi)其它種有著顯著差異菌株總稱。,,在微生物中，一個種只能用該種內(nèi)一個經(jīng)典菌株作它詳細代表，故此經(jīng)典菌株成了該種模式種，如產(chǎn)黃青霉,Penicillium chrysogenum,NRRL-Q176,。,微生物分類專題知識講座,第7頁,三,.,種以下分類單元,,,為了使用方便，在種以下大家又提出了許多分類單元，這些分類單元

4、不是正式分類單位，所以，也沒有得到國際公認。,1.,亞種,(Subspecies,，,subsp.,ssp.),,當某一個種內(nèi)不一樣菌株存在少數(shù)顯著而穩(wěn)定變異特征或遺傳性狀又不足以區(qū)分為新種時，可將這些菌株細分為兩個或更多小分類單元,--,亞種。,,亞種是微生物分類中含有正式分類地位最低等級。,,亞種是在種加詞后寫上“,subsp.”,，再寫上詳細亞種加詞。,,蠟狀芽孢桿菌亞種：,Bacillus cereus,subsp.,mycoides,微生物分類專題知識講座,第8頁,2.,變種,(Variety,var.),,,變種是亞種同義詞，因易引發(fā)混亂，故,《,國際細菌命名法規(guī),》(1975),

5、已要求它在命名法中沒有地位，且不主張使用。,3.,型,(Form),,是亞種以下分類單位，僅作若干變異型后輟。,,常見有生物變異型、形態(tài)變異型、血清變異型、致病變異型、噬菌體變異型等。,微生物分類專題知識講座,第9頁,4.,常見細菌分類學術(shù)語：,1,）培養(yǎng)物,(culture),：一定時間一定空間內(nèi)微生物細胞群或生長物。,,如微生物斜面培養(yǎng)物、搖瓶培養(yǎng)物等。,2,）菌株,(strain),：,菌株是指任何由一個獨立分離單細胞繁殖而成純種群體及其后代。,,從自然界中分離到任何一個微生物純培養(yǎng)物都能夠稱為微生物一個菌株；用試驗方法,(,如經(jīng)過誘變,),所取得某一菌株變異型，也能夠稱為一個新菌株，方

6、便與原來菌株相區(qū)分。,微生物分類專題知識講座,第10頁,,菌株是微生物分類和研究工作中最基礎(chǔ)操作實體。因為同種或同一亞種不一樣菌株之間，一些生物學特征可能存在一定差異，如一些生化性狀、代謝產(chǎn)物產(chǎn)量性狀等。所以在實際工作中，除了注意菌株種名外，還要注意菌株名稱。,,菌株名稱可隨意確定，普通都放在學名（即只有屬名和種加詞者）后面，可隨意用字母加編號表示，如：,,Escherichia coli,K12,微生物分類專題知識講座,第11頁,第二節(jié) 微生物命名方法,,微生物名稱分為兩類：,1,）區(qū)域性俗名；是一個國家或地域使用普通名稱，如結(jié)核桿菌（結(jié)核分枝桿菌）、紅色面包霉（粗糙脈孢霉）；含有大眾化和簡

7、明等優(yōu)點，但不便于國際間交流。,2,）學名；是某一菌種科學名稱，是按“國際命名法規(guī)”命名并受國際學術(shù)界公認通用正式名稱。,,物種學名是用拉丁詞或拉丁化詞組成。要求印刷為斜體，或書寫時在學名下劃線。學名表示方法有雙名法和三名法兩種。,微生物分類專題知識講座,第12頁,一,.,雙名法,,雙名法是指一個種學名由屬名和種加詞兩個別組成。,,屬名詞首須大寫，種名加詞字首須小寫。,,出現(xiàn)在分類學文件中學名，在兩個別之后還應(yīng)加寫,3,項內(nèi)容（均排正體字），即首次定名人（用括號括?。?、現(xiàn)名定名人和現(xiàn)名定名年份。如在普通書刊中出現(xiàn)時可省后,3,項。,微生物分類專題知識講座,第13頁,,通式：學名,=,屬名,+,

8、種加詞,+(,首次定名人,)+,現(xiàn)在定名人,+,定名年份,,例,:(1),枯草芽孢桿菌,,Bacillus subtilis,(Ehrenberg) Cohn 1872,,比如,:(2),大腸桿菌,,Escherichia coli,,(Migula) Castellani,et,Chalmers 1919,,例,:(3),金黃色葡萄球菌,,Staphylococcus aureus,Rosenbach 1884,微生物分類專題知識講座,第14頁,二,.,三名法,,當某種微生物是一個亞種或變種時，學名應(yīng)按三名法拼寫：,,通式：學名,=,屬名,+,種名加詞,+,符號,subsp,或,var+,

9、亞種或變種加詞,符號,subsp,或,var,排正體，可??；亞種或變種加詞排斜體，不可省。,,例,:(1),蘇云金芽孢桿菌蠟螟變種,,Bacillus thuringiensis,(subsp),galleria,(2),釀酒酵母橢圓變種,,Saccharomyces cerevisiae,(var),ellipsoideus,微生物分類專題知識講座,第15頁,第三節(jié) 微生物分類系統(tǒng),一,.,原核生物分類系統(tǒng),二,.,菌物分類系統(tǒng),微生物分類專題知識講座,第16頁,一,.,原核生物分類系統(tǒng),1.,前蘇聯(lián)克拉西尼科夫“細菌與放線菌判定”（,1949,）,2.,法國普雷沃“細菌分類學”（,196

10、1,）,3.,中國科學院王大耜細菌分類系統(tǒng)（,1981,）,4.,美國伯杰氏細菌分類系統(tǒng),伯杰氏細菌分類系統(tǒng)第一版,1923,年出版，至今已修訂出版了,11,個版本，,1984-89,年出版,4,卷本“伯杰氏系統(tǒng)細菌學手冊”（簡稱系統(tǒng)手冊）是當前國際上最為流行實用版本。,系統(tǒng)手冊第二版從,,年起分成,5,卷陸續(xù)發(fā)行，把原核生物分為古生菌界和細菌界，前者包含,2,門、,5,組、,8,綱、,11,目、,17,科和,63,屬共,208,個種，后者包含,16,門、,26,組、,27,綱、,62,目、,163,科、,814,屬共,4727,個種。,微生物分類專題知識講座,第17頁,二,.,菌物分類系統(tǒng),

11、,我國學術(shù)界于,1990,年代初起，提出以“菌物”代替普遍使用但含義不夠確切“真菌”提議，并獲菌物學者們認同。,1.Whittaker,（,1969,）,2.Margulis,（,1974,）,3.Leedale,（,1974,）,4.Ainsworth,（,1983,）,該分類系統(tǒng)當前得到學術(shù)界廣泛采取。,微生物分類專題知識講座,第18頁,第四節(jié)、細菌分類判定特征和技術(shù),在當代微生物分類中，任何能穩(wěn)定地反應(yīng)微生物種類特征資料，,都有分類學意義，都能夠作為分類判定依據(jù)。,形態(tài)學特征,、,生理學特征、,生態(tài)學特征,從不一樣層次,(,細胞、分子,),，用不一樣學科,(,化學、物理學,、,遺傳學、免

12、疫學、分子生物學等,),技術(shù)方法來研究和比較,不一樣微生物,細胞、細胞組分或代謝產(chǎn)物,，從中發(fā)覺反,映,微生物類群特征,資料。,生物分類傳統(tǒng)指標：,,,微生物分類專題知識講座,第19頁,一、形態(tài)學特征,培養(yǎng)特征、,細胞形態(tài)及其染色特征、,微生物分類專題知識講座,第20頁,一、形態(tài)學特征,培養(yǎng)特征、,細胞形態(tài)及其染色特征、,微生物分類專題知識講座,第21頁,培養(yǎng)特征、,特殊細胞結(jié)構(gòu)、,細胞形態(tài)及其染色特征、,微生物分類專題知識講座,第22頁,一、形態(tài)學特征,培養(yǎng)特征、,運動性、,特殊細胞結(jié)構(gòu)、,細胞形態(tài)及其染色特征、,等等,微生物分類和判定主要依據(jù)之一：,a,）,易于觀察和比較,，,尤其是真核微

13、生物和含有特殊形態(tài)結(jié)構(gòu)細菌；,b,）許多形態(tài)學特征依賴于多基因表示，含有相正確,穩(wěn)定性,；,微生物分類專題知識講座,第23頁,二、生理生化特征,與微生物酶和調(diào)整蛋白質(zhì)本質(zhì)和活性直接相關(guān)；,代謝產(chǎn)物等,營養(yǎng)類型,與氧關(guān)系；,對溫度適應(yīng)性；,對,pH,適應(yīng)性；,對滲透壓適應(yīng)性；,酶及蛋白質(zhì)都是基因產(chǎn)物；,對微生物生理生化特征比較也是對微生物基因組間接比較；,測定生理生化特征比直接分析基因組要輕易得多；,,,,微生物分類專題知識講座,第24頁,三、核酸堿基組成和分子雜交,特點：,直接比較不一樣微生物之間基因組差異,（與形態(tài)及生理生化特征比較相比）,結(jié)果愈加可信,,微生物分類專題知識講座,第25頁,

14、1. DNA,堿基組成,(G+Cmol%),各種生物一個穩(wěn)定特征，即使個別基因突變，堿基組成也不會發(fā)生顯著改變。,分類學上，用,G+C,占全部堿基克分子百分數(shù),(,G+C mol%,),來表示各類生物,DNA,堿基因組成特征。,,,GC,比,微生物分類專題知識講座,第26頁,1,）,GC,比測定更適合于細菌分類判定,,,細菌,GC%,改變范圍最大（,25--75%,）,微生物分類專題知識講座,第27頁,2,）主要用途：,,,判定表型特征難區(qū)分細菌；,檢驗表型特征分類合理性；,從分子水平上判斷物種親緣關(guān)系；,微生物分類專題知識講座,第28頁,3,）使用標準：,主要用于分類判定中,否定,每一個生物

15、都有一定堿基組成，親緣關(guān)系近生物，它們應(yīng)該含有相同,G+C,含量，若不一樣生物之間,G+C,含量差異大表明它們關(guān)系遠。,含有相同,G+C,含量生物并不一定表明它們之間含有近親緣關(guān)系,否定：,G,＋,C,含量差異到達一定范圍細菌必定不,屬于某同一分類單位,微生物分類專題知識講座,第29頁,種內(nèi),不一樣菌株,G+C,含量差異應(yīng)在,4,～,5%,以下,；,屬內(nèi),不一樣種差異應(yīng),低于,10,～,15%,；,二個,在形態(tài)及生理生化特征方面,極其相同菌株：,其,G+C,含量差異假如大于,15%,其,G+C,含量差異假如大于,5%,必定不是同一個種；,必定不是同一個屬；,,其,G+C,含量相同,（,差異低于

16、,2%,）,無分類學意義；,微生物分類專題知識講座,第30頁,80,年代以前螺菌屬,(Spirillum),不一樣種,G+C,含量范圍寬達,38,～,66%,，,以后“伯杰氏手冊”,(1984),結(jié)合其它特征已將其分成三個屬：螺菌屬、,海洋螺菌屬,(Oceanospirillum),和水螺菌屬,(Aquaspirillum),,它們,G+C,含量分別為,38%,、,42,～,51%,和,49,～,66%,；,過去依據(jù)形態(tài)學特征曾認為微球菌屬,(Micrococcus),和葡萄球菌屬,(Staphylococcus),是關(guān)系很近兩個屬，因而長久放在一個科內(nèi)，,因為,G+C,含量差異,(,分別為,

17、30,～,38%,和,64,～,75%),表明它們親緣關(guān),系相當遠，現(xiàn)在依據(jù),16SrRNA,序列資料已進行新調(diào)整。,微生物分類專題知識講座,第31頁,G+C,含量已經(jīng)作為建立新微生物分類單元一項,基礎(chǔ)特征，它對于種、屬甚至科分類判定有主要意義。,,疑難菌株判定、,新種命名、,建立一個新分類單位、,G+C,含量是一項主要，必不可少判定指標。,,,微生物分類專題知識講座,第32頁,2.,核酸分子雜交,不一樣生物,DNA,堿基排列次序異同直接反應(yīng)生物之間親緣關(guān)系遠近，堿基排列次序差異越小，它們之間親緣關(guān)系就越近，反之亦然,。,,,直接分析比較,DNA,堿基排列次序,,,------,因為技術(shù)上困難

18、當前尚難以普遍地進行；,,核酸分子雜交,(hybridization),間接比較不一樣微生物,DNA,堿基排列次序相同性,微生物分類專題知識講座,第33頁,核酸分子雜交：,a,）,DNA-DNA,雜交；,（親緣關(guān)系相對近微生物之間親緣關(guān)系比較）,b,）,DNA-rRNA,雜交；,（親緣關(guān)系相對遠微生物之間親緣關(guān)系比較）,c,）核酸探針；,（利用特異性探針，用于細菌等快速判定）,微生物分類專題知識講座,第34頁,四、血清學試驗,不一樣微生物抗原物質(zhì)結(jié)構(gòu)不一樣，賦予它們不一樣抗原特征,在生物體外進行不一樣微生物之間抗原與抗體反應(yīng)試驗,—,血清學,試驗來進行微生物分類和判定。,,主要用于對僅依據(jù)形態(tài)

19、、生理生化特征難以區(qū)分微生物種，尤其是亞種、型分類判定。,原理：,特異性抗原、抗體反應(yīng),,莢膜抗原,-----,肺炎鏈球菌,分成近百個血清型，,菌體,(O),抗原、,H,抗原和表面,(Vi),抗原,-----,沙門氏菌屬細菌,分成約,,個血清型,微生物分類專題知識講座,第35頁,五、噬菌體分型,噬菌體對宿主感染和裂解作用常含有高度特異性，一個噬菌體往往只能感染和裂解某種細菌，甚至只裂解種內(nèi)一些菌株。,,追溯傳染病起源、流行病調(diào)查、病原菌檢測判定、工業(yè)上防噬菌體污染,鼠疫耶爾森氏菌,(Yersinia pestis),噬菌體已被用于對該菌快速判定。,,金黃色葡萄球菌,引發(fā)流行病調(diào)查中，噬菌體分型也發(fā)揮了作用。,,微生物分類專題知識講座,第36頁,