【VIP专享】第十一章 微生物的分类

微生物的分类方法微生物是指肉眼无法看到的微小生物，主要包括原核生物和真核生物两大类。

原核生物主要包括细菌和蓝藻，真核生物则包括真菌、原生动物和微藻等。

对于微生物的分类，科学家们采用了多种方法，其中最常用的是基于形态学、生理学、生态学和分子生物学的分类方法。

下面将介绍这些分类方法的主要内容。

1.形态学分类：这是最早也是最基础的分类方法，主要根据微生物的形态特征进行分类。

例如，根据细菌的形状，可以将其分为球形细菌（如链球菌）、杆状细菌（如大肠杆菌）和螺旋细菌（如梅毒螺旋体）等。

此外，还可以根据真核微生物的细胞结构和生殖特征进行分类。

3.生态学分类：这种分类方法是根据微生物在自然界中的生活习性和分布情况进行分类。

例如，根据微生物生活的环境，可以将其分为土壤微生物（如放线菌）、水体微生物（如蓝藻）和肠道微生物（如乳酸菌）等。

此外，还可以根据微生物在生态系统中的作用，将其分为分解者、产生者和共生微生物等。

4.分子生物学分类：这种分类方法是根据微生物的基因组序列和分子结构进行分类。

利用分子生物学技术，可以通过测定微生物的DNA序列，比较不同微生物之间的遗传关系和相似性，从而将其分类到不同的系统发生树分支上。

此外，还可以利用分子标记的方法，如PCR和基因测序，快速鉴定微生物的种类。

除了以上分类方法外，还有一些更细致和专业的分类方法，比如对特定微生物群体进行研究的分类方法。

例如，对细菌进行分类可以使用质谱分析技术，对真菌进行分类可以使用菌株的生长特性和生殖结构等特征。

总的来说，微生物的分类方法是一个不断发展和完善的过程。

随着技术的进步和对微生物世界的深入了解，我们对微生物的分类将更加准确和精细，为微生物相关领域的研究和应用提供更好的支持。

简述微生物分类
微生物是一类微小的生物体，包括细菌、真菌、藻类和病毒等。

根据其形态、生活方式、代谢特点和遗传特征等不同方面，微生物可以被分类为以下几类：
1. 细菌（Bacteria）：细菌是一类单细胞的微生物，其形态多样，可以是球形、杆状、螺旋形等。

细菌具有细胞壁，其中一部分细菌有荚膜。

细菌可以根据它们的形态、染色性质、代谢特征和生活环境等进行分类。

2. 真菌（Fungi）：真菌是一类多细胞或单细胞的生物，包括了酵母菌和菌丝菌等。

真菌的细胞壁主要由纤维素构成，具有细胞核和细胞质。

真菌可以通过孢子传播，具有吸收性营养。

3. 藻类（Algae）：藻类是一类单细胞或多细胞的微生物，具有类似植物的特征，可以进行光合作用。

藻类可以根据其细胞结构和营养方式进行分类。

4. 病毒（Virus）：病毒是一类非细胞结构的微生物，具有遗传物质（DNA或RNA）包裹在蛋白质的壳中。

病毒依赖于宿主细胞进行复制，感染宿主并引起疾病。

此外，还有其他一些微生物的分类，如原生动物、古菌等。

这些微生物根据其形态、生活方式和遗传特征等不同特点而被归为不同的类别。

微生物分类的研究有助于了解微生物的特征和功能，进而对其进行研究和利用。

微生物的分类(1)古细菌原界(Archaebacteria) ,包括产甲烷细菌,极端嗜盐菌和嗜热嗜酸菌;(2)真细菌原界(Eubacteria) ,包括蓝细菌和各种除古细菌以外的其它原核生物;(3)真核生物原界(Eucaryotes),包括原生生物,真菌,动物和植物.2,微生物分类学经典分类学:按微生物表型分类微生物系统学:按亲缘关系和进化规律分类发展表型特征:形态学,生理生化学,生态学等,推断微生物的系统发育.表型特征结合分子水平上比较微生物的基因型特征(如16S rRNA)探讨微生物进化,系统发育和分类鉴定.★微生物分类学的三个任务:分类,鉴定及命名☆分类是根据微生物的相似性和亲缘关系,将微生物归入不同的分类类群.☆鉴定是确定一个新的分离物属于已经确认的分类单元的过程.☆命名是根据国际命名法规给微生物分类单元以科学的名称.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...种(species):是一个基本分类单位;是一大群表型特征高度相似,亲缘关系极其接近,与同属内其他种有明显差别的菌株的总称.菌株(strain): 表示任何由一个独立分离的单细胞繁殖而成的纯种群体及其一切后代(起源于共同祖先并保持祖先特性的一组纯种后代菌群).因此,一种微生物的不同来源的纯培养物均可称为该菌种的一个菌株.菌株强调的是遗传型纯的谱系.例如:大肠埃希氏杆菌的两个菌株:Escherichia coli B 和Escherichia coli K12★菌株的表示法:★种是分类学上的基本单位,菌株是实际上应用的基本单位,因为同一菌种的不同菌株在产酶上种类或代谢物产量上会有很大的不同和差别!亚种(subspecies)或变种(variety):为种内的再分类.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,不在使用变种一词.通常把实验室中所获得的变异型菌株,称之为亚种.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的亚种.型(form):常指亚种以下的细分.当同种或同亚种内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:按抗原特征的差异分为不同的血清型;学名—是微生物的科学名称,它是按照有关微生物分类国际委员会拟定的法则命名的.学名由拉丁词,或拉丁化的外来词组成.学名的命名有双名法和三名法两种.①双名法:学名=属名+种名+(首次定名人)+现定名人+定名年份属名:拉丁文的名词或用作名词的形容词,单数,首字母大写,表示微生物的主要特征,由微生物构造,形状或由科学家命名.种名:拉丁文形容词,字首小写,为微生物次要特征,如微生物色素,形状,来源或科学家姓名等.4,微生物的命名必要,用斜体表示可省略,用正体字微生物的名字有俗名和学名两种.如: 红色面包霉———粗糙脉孢霉绿脓杆菌———铜绿假单胞菌例:大肠埃希氏杆菌Escherichia coli (Migula)Castellani et Chalmers 1919金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus Rosenbach 1884◆当泛指某一属微生物,而不特指该属中某一种(或未定种名)时,可在属名后加sp.或ssp.(分别代表species 缩写的单数和复数形式) 例如:Saccharomyces sp.表示酵母菌属中的一个种.◆菌株名称——在种名后面自行加上数字,地名或符号等,如: Bacillus subtilis AS1.389 AS=Academia SinicaBacillus subtilis BF7658 BF=北纺Clostridium acetobutylicum ATCC824 丙酮丁醇梭菌ATCC=American Type Culture Collection美国模式菌种保藏中心◆当文章中前面已出现过某学名时,后面的可将其属名缩写成1~3个字母.如:Escherichia coli 可缩写成 E.coliStaphylococcus aureus可缩写成 S. aureus②三名法:用于对亚种的命名,这时在属和种名后加写一个subsp.,然后再附上亚种名称(斜排体). 如:Bacillus thuringiensis subsp. galleria苏云金芽孢杆菌腊螟亚种形态结构,生理生化,少量的化石资料,行为习性,等等表型特征:5, 进化指征的选择:b)形态特征在不同类群中进化速度差异很大,仅根据形态推断进化关系往往不准确;缺点:a)由于微生物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;蛋白质,RNA和DNA序列进化变化的显著特点是进化速率相对恒定,也就是说,分子序列进化的改变量(氨基酸或核苷酸替换数或替换百分率)与分子进化的时间成正比.生物大分子作为进化标尺依据a)在两群生物中,如果同一种分子的序列差异很大时,------------进化距离远,进化过程中很早就分支了.b)如果两群生物同一来源的大分子的序列基本相同,------------处在同一进化水平上.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.RNA作为进化的指征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;2)在16SrRNA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)16SrRNA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)16SrRNA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18SrRNA).因此它可以作为测量各类生物进化的工具.Eubacteria(真细菌界)Archaebacteria(古细菌界)(真核生物界)Carl Woese利用16SrRNA建立分子进化树微生物(病毒)古生菌(Archaea)细菌(Bacteria)真菌(酵母,霉菌,蕈菌等),单细胞藻类,原生动物等非细胞型细胞型原核微生物真核微生物(Eukarya)古生菌在进化谱系上与真细菌及真核生物相互并列,且与后者关系更近,而其细胞构造却与真细菌较为接近,同属于原核生物.6,微生物分类鉴定的特征和技术形态学特征,生理学特征,生态学特征6.1 生物分类的传统指标:☆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☆生理生化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;常借助特异性的血清学反应来确定未知菌种,亚种或菌株.★生态特性包括在自然界的分布情况,与其他生物有否寄生或共生关系, 宿主种类及与宿主关系, 有性生殖情况, 生活史等.★血清学反应6.2 核酸的碱基组成和分子杂交特点:与形态及生理生化特性的比较不同,对DNA的碱基组成的比较和进行核酸分子杂交是直接比较不同微生物之间基因组的差异,因此结果更加可信.(1) DNA的碱基组成(G+Cmol%)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.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.◆每个生物种都有特定的GC%范围,因此后者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.使用原则:G+C含量的比较主要用于分类鉴定中的否定每一种生物都有一定的碱基组成,亲缘关系近的生物,它们应该具有相似的G+C含量,若不同生物之间G+C含量差别大表明它们关系远.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.在疑难菌株鉴定,新种命名,建立一个新的分类单位时,G+C含量是一项重要的,必不可少的鉴定指标.其分类学意义主要是作为建立新分类单元的一项基本特征和把那些G+C含量差别大的种类排除出某一分类单元.G+C含量的比较主要用于分类鉴定中的否定(2) 核酸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.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a)DNA-DNA杂交;(亲缘关系相对近的微生物之间的亲缘关系比较)b)DNA-rRNA杂交;(亲缘关系相对远的微生物之间的亲缘关系比较)c)核酸探针;(利用特异性的探针,用于细菌等的快速鉴定)(3) 16SrRNA或18SrRNA的核酸序列分析16SrRNA被普遍公认为是一把好的谱系分析的"分子尺":16SrRNA的序列高度保守,可精确指示细菌之间的亲缘关系16SrRNA的大小为1500bp左右,所含信息能反映生物界进化关系,易操作,适用于各级分类单元目前常用的是建立在PCR技术基础上的16SrRNA基因的直接测序法,方便快捷.《伯杰氏鉴定细菌学手册》(Bergey's 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) 1957年第七版后,由于越来越广泛地吸收了国际上细菌分类学家参加编写(如1974年第八版,撰稿人多达130多位,涉及15个国家;现行版本撰稿人多达300多人,涉及近20个国家),所以它的近代版本反映了出版年代细菌分类学的最新成果,因而逐渐确立了在国际上对细菌进行全面分类的权威地位.7.1 细菌分类系统7,微生物分类系统《伯杰氏系统细菌学手册》(Bergey's Manual of Systematic Bacteriology)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.(20世纪80年代末期)7.2 真菌分类系统真菌界分类系统很多,各国采用不同的系统,比较混乱.近年来为较多人接受的是Ainsworth的纲要.俗名—common name简洁易懂,方便记忆,但涵义往往不够准确,还有适用范围和地区性的限制.命名—scientific name菌种的科学名称.菌种的学名是按照《国际细菌命名法规》命名的国际学术界公认,并通用的名称.命名原则:学名=属名+种的加词+(首次定名人)+现名定名人和鲜明定名年份规定与常识:属名应大写首字母,单数,可以组合外而成.种的加词代表一个种的次要特征,首字小写第一节微生物的分类单元与其他生物的分类一样，微生物分类的基本单元也是种（species）。

《微生物学》主要知识点 11 第十一章微生物的分类和鉴定《微生物学》主要知识点-11第十一章微生物的分类和鉴定第十一章微生物分类鉴定席概论：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。

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）。

微生物分类学（microbialtaxonomy）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。

具体任务――分类、鉴定（identification）和命名（nomenclature）。

11.1通用分类单元11.1.1分类单元及其等级：分类单元是指特定的分类单元，如原核亚科、肠杆菌科、枯草芽孢杆菌等，分别代表一个分类单元。

微生物分类单元通常分为七个基本分类级别（等级或类别）或分类级别。

从上到下依次为：分界、门、纲、目、科、属和种。

分类单元的秩（秩元素）只是分类单元水平的概括，并不代表特定的分类单元。

种以上的分类单元：domain(域)、kingdom(界)、phylum(门)、class(纲)、order(目)、family(科)、genus(属)、species(种)。

11.1.2物种的概念：物种是生物分类中的基本分类单元和分类级别。

它是指一大类菌株的总称，这些菌株具有高度相似的表型特征，亲缘关系密切，与同一属中的其他物种有明显差异。

在微生物中，一个物种只能使用该物种内的一个典型菌株作为特定样本，因此该典型菌株是该物种的类型物种。

11.1.3学名：学名是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。

一个种的学名是用拉丁词或拉丁化的词组组成。

escherichiacoli(migula)castellanietchalmers1919。

学名=属名+种的加词+（首次定名人）+现名定名人+定名年份。

简述微生物的分类微生物是一类包含无脊椎动物、植物、真菌、病毒和其他未知类型的细小生物，在过去的几百年里，科学家们一直在分析微生物以回答许多有关其分类的问题。

通常，微生物被分为四大类：病毒、真菌、细菌和原生动物。

病毒是一类只有病毒性质的最小体，通常只有两种成分：蛋白质附着到一层复合的核酸。

由于病毒不具有自主的生命能力，只能在其他宿主细胞中再生，故分类中将其列为一类。

真菌是一类主要以基因胞孢子结构作为基因传递媒介的生物，其核酸、蛋白质和脂质是其基本组成成分。

分类中将其列为一类，可分为多种不同类型，如孢子地图菌、孢中菌、担子菌和芽孢菌等。

细菌是一类只具有单细胞的细小生物，它的结构简单，其细胞壁主要由多醣体蛋白质组成，并可以分解某些有机物，如碳水化合物、脂肪酸和多糖。

在分类中，细菌可分为多种类型，比如线状芽孢菌、球状芽孢菌、杆状芽孢菌和放线芽孢菌。

原生动物是一类以单细胞作为最小结构的有脊椎动物，与细菌不同的是，原生动物有细胞膜和核，它们的细胞中也存在基因组，可以通过表观遗传学的方式传递基因信息。

原生动物主要分为原生虫、原生贝类、原生腔肠动物和原生植物等。

综上所述，微生物一般包括病毒、真菌、细菌和原生动物等四大类，每一类又可以分解成许多不同的物种。

确定一个物种属于哪一类微生物可以依据其外部形态结构、细胞结构特征、基因组特征等多个方面的标准来进行比较和判断，从而帮助人们对微生物的分类结构有更深入的理解。

因此，准确了解微生物的分类不仅可以帮助科学家更加深入地研究它们的生态学特性和生物学特征，还可以帮助科学家正确把握它们对环境和人类健康的影响，进而制定出更有效的生物控制策略，以减少病毒和有害微生物对环境和人类健康的危害。

微生物学微生物的分类和病原机制微生物学是研究微生物的科学，微生物是一类极小的生物体，包括细菌、真菌、病毒等。

微生物的分类和病原机制是微生物学中的重要内容。

本文将从微生物的分类入手，探讨微生物的分类方法，并介绍微生物的病原机制。

一、微生物的分类微生物根据其细胞类型、生活方式和形态特征等方面进行分类。

常见的微生物主要包括细菌、真菌和病毒等。

1. 细菌细菌是一类独立的单细胞生物，其细胞主要由胞壁、细胞膜和细胞质等组成。

根据细菌的形状、结构和生长方式等特征，可以将其分为球菌、杆菌、弧菌等多个类群。

细菌可以根据其对氧气需求情况，进一步分为厌氧菌和好氧菌。

2. 真菌真菌是一类多细胞或单细胞的生物，其细胞主要由真菌细胞壁、细胞质和菌丝等组成。

真菌多以菌丝的形式存在，可以通过产生孢子进行繁殖。

根据真菌的营养方式和生殖方式，可以将其分为栓菌、酵母菌和滑子菌等多个类群。

3. 病毒病毒是一种非细胞结构的生物，其主要由核酸和蛋白质构成。

与其他微生物不同，病毒不能自主进行代谢活动，必须寄生在细胞内才能生存和复制。

根据病毒的核酸类型和包膜特征，可以将其分为DNA病毒和RNA病毒。

二、微生物的病原机制微生物作为病原体，可以通过多种方式引起疾病。

微生物的病原机制主要包括致病因子的作用和宿主的免疫反应。

1. 致病因子的作用微生物通过产生多种致病因子，才能侵害宿主细胞并引起疾病。

常见的致病因子包括毒素、酶和菌体结构等。

其中，毒素是微生物最常见的致病因子之一。

细菌可以产生外毒素和内毒素，外毒素主要破坏宿主细胞的膜结构，内毒素主要引起宿主免疫反应。

真菌则通过释放酶来降解宿主组织，破坏其结构和功能。

病毒通过寄生在宿主细胞内，利用宿主细胞的代谢机制来复制自身，同时破坏宿主细胞结构。

2. 宿主的免疫反应宿主的免疫系统是保护机体免受微生物侵害的重要防线。

宿主的免疫反应包括先天免疫和获得性免疫。

先天免疫是宿主固有的抵御机制，主要包括巨噬细胞、中性粒细胞和天然杀伤细胞等细胞的作用。

第三章微生物的分类及其分类方法本章的核心内容是微生物的分类单元、微生物的命名法则；目前国内外最权威的原核微生物分类系统；用于分离菌株分类鉴定的方法和技术；微生物菌种的保藏。

微生物的分类单元有界、门、纲、目、科、属、种；微生物的命名依林奈氏双名法法则进行；《伯杰氏细菌学鉴定手册》，《伯杰氏系统细菌学手册》是当今进行细菌鉴定的最权威的手册；微生物分离菌株的分类鉴定有经典分类鉴定法、数值分类鉴定法、化学分类鉴定法、遗传学分类鉴定法， DNA中GC mol%分析、DNA-DNA杂交、DNA-rRNA杂交、16Sr RNA(16S rDNA)寡核苷酸的序列分析，微生物系统发育地位分析等不同层次的技术方法。

微生物菌种的保藏对于研究和发酵生产都具有不可忽视的意义。

保藏方法可依不同条件选择不同方法。

第一节微生物的分类单元和命名分类是人类认识微生物，进而利用和改造微生物的一种手段，微生物工作者只有在掌握了分类学知识的基础上，才能对纷繁的微生物类群有一清晰的轮廊，了解其亲缘关系与演化关系，为人类开发利用微生物资源提供依据。

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) 、命名 (nomenclature) 和鉴定 (identification) 。

分类指的是根据相似性或亲缘关系，将一个有机体放在一个单元中。

命名是按照国际命名法规给有机体一个科学名称。

鉴定则是确定一个新的分离物是否归属于已经命名的分类单元的过程。

因此，概括来说，微生物分类学是对各个微生物进行鉴定，按分类学准则排列成分类系统，并对已确定的分类单元进行科学命名的科学。

一、微生物的分类单元微生物的主要分类单位，依次为界 (kingdom) 、门（ phylum 或 division ）、纲(class) 、目 (order) 、科 (fami1y) 、属 (genus) 、种 (species) 。