10 微生物的分类和鉴定

2.《伯杰氏系统细菌学手册》
（Bergey’s Manual of systematic Bocteriology, 1984）
放线菌： 1. 中国科学院微生物研究所编著的放线菌目分科、分属检索表。 2. 克拉西里尼可夫（前苏联）“细菌放线菌分类手册”。 3. 瓦克斯曼（美）“放线菌分类”
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二、真菌的分类系统
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菌株（strain)或品系，从自然界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。
模式菌株：一个被指定为能代表一个种群的菌株，是
活体标本
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第二节 微生物在自然界的地位
科学家估计有分类纪录的各类物种大约 有150万，其中微生物超过10万种，而且其数 目还在不断增加。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）。
与微生物的酶和调节蛋白质的本质和活性直接相关； 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；
营养类型； 与氧的关系；
对温度的适应性；
对渗透压的适应性；对pH的适应性； 代谢产物等
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微型、简便、快速或自动化鉴定技术
样， 具有既不同其他细菌也不同于其核生物的序列特征，
而它们之间则具有许多共同的序列特征。
三界(域)为：
Bacteria(细菌)、Archaea(古生菌)和Eukarya(真核生物)。
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第三节 各大类微生物的分类系统纲要

（2）细胞壁成分独特而多样有的以蛋白质为主，有的含杂多糖，有的类似于 肽聚糖（“假肽聚糖”），但不论是何种成分，它们都不含胞壁酸、D型氨基酸和二氨基庚二酸
。 （3）核糖体的16SrRNA其核苷酸顺序独特，既不同于真细菌，也不同于真核生物。 （4）tRNA成分其核苷酸顺序也很特殊，且不存在胸腺嘧啶。
（5）蛋白质合成的起始密码始于甲硫氨酸，与真核生物相同。 （6）对抗生素等的敏感性对那些作用于真细菌细胞壁的抗生素如青霉素、头 孢霉素和D-环丝氨酸等不敏感；对真细菌的转译有抑制作用的氯霉素不敏感；对真 核生物的转译有抑制作用的白喉毒素却十分敏感。 （7）生态条件独特有的是严格厌氧菌，如产甲烷菌（metnanogens）；有的 是极端嗜盐菌（extremehalophiles）；有的则是嗜热嗜酸菌
（用菌物代替以往的真菌）
目前广为接受Ainsworth第7版的分类系统及第八版
菌物界
Ainsworth等人的菌物分类系统纲要
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第四节 微生物分类鉴定的方法
一、微生物分类鉴定的经典方法 二、微生物分类鉴定中的现代方法
微生物的鉴定
▪ 主要步骤：纯化、测定一系列必要的指标、查找权威性鉴 定手册
▪ 鉴定方法分四个水平：
▪ 菌株的确定：实验室可以自己命名。 1963年，Able等首次通过细胞脂肪酸的分析来对细菌进行分类，同时，Oyama等又提出了用裂解气相色谱法（Pyrolysisgaschromatography，
PGC，是一种热裂解法与色谱技术相结合的方法）来鉴定细菌。 Enterotube 系统
▪ Escherichia coli K12, O-157：H7
三域学说及其生物进化谱系树
促使人们提出三原界学说的最重要原因是具有一系列独特性状的曾称作“第三生物 ”的古细菌的发现。与真细菌相比，古细菌有以下几个特点：

定义：单细胞或多细胞， 无细胞壁，有细胞核和细
胞器
特点：形态多样，结构简 单，繁殖迅速
分类：纤毛虫、鞭毛虫、 孢子虫、肉足虫等
应用：环境监测、污水处 理、生物制药等领域
显微镜观察：观察微生物的形状、 大小、颜色等特征
培养特性：观察微生物在不同培 养基上的生长情况
生理生化反应：检测微生物的酶 活性、代谢产物等生理生化特性
况
蛋白质组学：通 过分析微生物的 蛋白质组成和功 能来鉴定其种类
和特性
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汇报人：XX
补体结合试验等
优点：快速、简 便、灵敏度高
Hale Waihona Puke 局限性：需要已 知的抗原或抗体，
且可能受到其他 因素的影响
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DNA序列分析： 通过比较DNA序 列来确定微生物 的种类和亲缘关
系
基因测序：通过 测序微生物的基 因来鉴定其种类
和特性
基因芯片技术： 利用基因芯片技 术快速检测微生 物的基因表达情
定义：具有细 胞壁、细胞膜、 细胞核等细胞 结构的微生物
分类：分为酵 母菌、霉菌和 蕈菌三大类
特征：生长缓 慢，形态多样， 可产生孢子进 行繁殖
应用：在食品、 医药、环保等 领域有广泛应 用
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定义：一类能进行光合作用的微生物，包括蓝藻、绿藻、红藻等 特点：具有叶绿素，能进行光合作用，产生氧气 分类：根据形态、结构、生理特性等进行分类 应用：可用于污水处理、生物燃料、食品添加剂等领域
血清学鉴定：利用抗原抗体反应 进行微生物的鉴定

高通量鉴定技术的展望
01 基因测序技术
高通量测序技术能够快速获取微生物全基因组信 息，为微生物分类与鉴定提供了新的手段。
02 自动化鉴定系统
开发自动化鉴定系统，能够快速、准确地鉴定大 量微生物样本，提高鉴定效率。
03 标准化与数据库建设
建立标准化的微生物分类与鉴定数据库，为高通 量鉴定技术的广泛应用提供支持。
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微生物的分类与鉴定
汇报人：
202X-12-24
目录
• 微生物的分类 • 微生物的鉴定方法 • 微生物的鉴定技术 • 微生物鉴定的应用 • 微生物分类与鉴定的挑战与展望
01
微生物的分类
细菌
革兰氏阳性菌
具有厚重的细胞壁，对青霉素敏感。
厌氧菌
在缺氧环境中生长繁殖。
革兰氏阴性菌
具有较薄的细胞壁，对青霉素不敏感。
详细描述
分子生物学鉴定是通过分析微生物的基因序列、蛋白质表达等分子特征来进行分类和鉴定的方法。这种方法具有 很高的准确性和灵敏度，可以用于鉴定难以通过形态和生理生化特征鉴别的微生物。例如，PCR技术和基因测序 技术可以用于检测和鉴定特定的微生物。
03
微生物的鉴定技术
基因测序技术
基因测序技术是利用现代生物技术对微生物基因组进行 测序，通过比对已知基因库，确定微生物的种属和基因 型。
微生物分类与鉴定的挑战与
05
展望
微生物多样性的挑战
微生物种类繁多
微生物种类数量庞大，形态多样，给分类与鉴定带来很大挑战。
鉴定方法有限
传统的微生物鉴定方法依赖于形态、生理生化特征等，对于某些特 殊或稀有微生物可能难以准确鉴定。
微生物生态学研究需求

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。

2.1 微生物分类鉴定中的经典方法
2.1.1 经典鉴定指标：
• 形态学特征
• 生理学特征
• 生态学特征
• 生活史，有性生殖情况
• 血清学反应
• 对噬菌体的敏感性
• 其他
2.1.2 微生物的微型、简便、快速或自动化鉴定技术

API细菌数值鉴定系统（API系统） “Enterotube”系统


“Biolog”全自动和手动细菌鉴定系统
种名加词：种名词首小写，表次种的次要特征；使用时写 例 1：苏云金芽孢杆菌
出属名及种名未定时用 sp . （一种）或 spp . （几种）代替。 B. thuringiensis 例1：苏云金芽孢杆菌 学名的发音：按规定应按拉丁发音规则，实际以英文发音 例2：酿酒酵母 Bacillus sp. “一种芽孢杆菌” 居多。 S. cerevisiae 或 Sac. cerevisiae Bacillus spp. “若干种芽孢杆菌”或“一批芽孢杆菌”
例2：酿酒酵母椭圆变种（椭圆酿酒酵母） Bacillus subtilis （Ehrenberg） Cohn 1872 Saccharomyces cerevisiae （var）ellipsoideus
1.2.3 有关学名的其他知识

属名：属名词词首大写，表示种的主要特征；文中首次使 用属名时不能缩写，重复出现的可用词首大写的一或几字 母加点表示，如Bacillus可缩写为B. 或Bac.
的方法。
Ⅳ.
微生物全基因组序列的测定
第一个古菌：詹氏甲烷杆菌
第一个细菌：流感嗜血杆菌 第一个真菌：酿酒酵母
2.2.2 细胞化学成分用作鉴定指标 Ⅰ. 细胞壁的化学成分 原核生物细胞壁成分的分析。 Ⅱ. 全细胞水解液的糖型 放线菌全细胞水解液糖型的分析。

第二节 微生物在生物界的地位
一、生物的界级分类学说
动物界 植物界 林奈
动物界 植物界 原生生 物界
Haeckel
植物界 动物界 原始生 物界 菌界
Copeland
植物界 动物界 原核生物界 原生生物界 真菌界
Whittaker
五界上 加上病 毒界
细菌域 古生菌域 真核生物域 美国
Woese
R.H.Whittaker (1969) proposed a five kingdom classification. The kingdoms defined by him were named Monera, Protista, Fungi, Plantae & Animalia.
Type strain: ATCC 6051
=DSM 10
保藏机构 及其保藏号
=CCTCC AB 92068
当微生物名称是一个亚种（subspecies，简称 “subsp．”，排正体字）或变种（variety，简称 “var．”，排正体字）时，学名就应按“三名法” 构成，即：
例1：苏云金芽孢杆菌蜡螟亚种 Bacillus thuringiensis subsp．galleria 例2：酿酒酵母椭圆变种 Saccharomyces cerevisiae var．ellipsoideus
( 二) 三名法 当某种微生物是一个亚种或变种时，学名就按三名法拼写。 学名=属名+种名加词+符号subsp或var+亚种或变种的加词
属的模式
该属中一个具有代表性的种, 即模式种
属名
种的加词 Specific epithet
种名
定种人
年代
Bacillus

在生物进化历史过程中演化形 成生物种类和种群的多样性。
生物分类就是通过研究生物的系统发育及其进化 历史，揭示各类生物的多样性及其系统关系，编 制分类系统，还原生物的自然历史位置。
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★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。
subsp.，然后再附上亚种名称（斜排体）。 如：
Bacillus thuringiensis subsp. galleria
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苏云金芽孢杆菌腊螟亚种
第二节 微生物在生物界的地位
在人类发现微生物并对它们进行较深入的研 究之前，只能把一切生物简单地分成似乎 截然不同的两大界——动物界和植物界； 从19世纪中期起，随着人们对微生物认识 的逐步深化，生物的分界就历经三界、四 界、五界甚至六界等过程，最后又提出了 一个崭新的“三域”学说。
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二、微生物的命名
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
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+种名加词+（首次定名人）+现定名人+定名年份
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• 三域学说: 细菌域、古生菌域、真核生物域。 主要特点比较见表10-3。
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第三节 各大类微生物的分类系统纲要
1 Bergey氏原核生物分类系统纲要 《伯杰氏系统细菌学手册》 (Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology)

第三节 各大类微生物的分类系统纲要
1、《伯杰氏手册》简介
《 伯杰 氏 手册 》 现行 版 本从 1984 年 开始 至 1989 年 分 四卷出版，并改名为《伯杰氏系统细菌学手册》 （ Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology）（ 第 一 版 ）（ 以下 简称《 系统手册》第 一版），1994年又将《 系 统 手册 》1-4 卷 中 有关 属以上 分类单元的分类鉴定 资料 进 行 少量 的修改补充 后汇集成一册仍用原来 书名 出版 ，故 称 之 为《系统手册 》第二版，从2000年起发行。
2、核酸分子杂交法
同一个种内的 不同菌株G＋C含 量差别 应在4％～5 ％ 以下（ 测定方法本身 的误差 可能高 达2％）； 同属不 同 种的差 别应低 于10％～15％ ，通常 低于10％ 。所以 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 。 但绝不 能认为：G＋C含 量相似 的生物，它们亲缘 关系就一 定相近 。 生物的 遗传 信息 以 碱 基 排列 顺 序 （ 遗传 密 码 ） 形 式 线性 地排列在 DNA分子中 ，不 同生物DNA碱基 排列 顺 序的异同直接 反映这 些生物 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 。
在 对各类细胞型微生物进行鉴定 工作中 ，经典的表 型 指标很 多。这 些指标 是微生物鉴定 中最常用、最 方便 和 最重要的数据，也是任何现代化的分类鉴定方法的基 本 依据。
生 理、生化 反应
酶：产酶种类和反应特性等 代谢产物：种类、产量、颜色和显色反应等 对药物的敏感性
生 态特征：生长温度，与氧、 pH、渗透压的关系，宿主种类，与宿主关系等 生 活史 ，有 性生 殖情况 血清学 反应 对 噬菌 体的 敏感 性 其它