水产微生物学：第十一章 微生物分类.ppt

第十一章 微生物分类 分类目的 在生物多种多样的混乱中发现规律，作出系统分类即按照生物的亲缘关系把它们分群归类，有规则地排列成一个分类系统； 根据一定的分类系统，将生物的特性作为归纳，找出一种或一套特征来制订检索表，以便能迅速而简单地识别某种未知生物 微生物分类现状 微生物分类学家对微生物的系统发生进行了长期的研究，并根据微生物的亲缘关系，提出了一些分类系统但由于微生物形体微小，构造简单，易受外界条件的影响而发生变异，又缺乏化石资料，加之微生物之间的关系极为复杂，这些都给微生物的系统分类带来困难，以致至今所提出的一些分类系统，还不能很好地反映微生物的自然系统分类 第1节 微生物的分类单位与命名 微生物分类，就是把各种微生物按照它们的亲缘关系分群归类，编排成系统在分类工作中，必然要涉及到大量的微生物种类和各种排列等级因此，就需要有一个统一的、为大家所理解的分类单位和命名法则 、微生物的分类单位 微生物的主要分类单位，依次为界、门、纲、目、科、属、种其中，种是最基本的分类单位具有完全或极多相同特点的有机体构成同种；性质相似、相互有关的各种组成属；相近似的属合并为科；近似的科合并为目；近似的目归纳为纲；综合各纲成为门。

由此构成一个完整的分类系统另外，在两个主要分类单位之间，可添加“亚门”、“亚纲”、“亚目”、“亚科”、“亚属”等次要分类单位在种以下还可以分为变种、型、菌株等 1种（species） 关于微生物“种”的概念，各分类学家有不同的看法如伯杰氏给种的定义是：“凡是与典型培养菌紧密相同的其他培养菌统一起来，区分成为细菌的一个种”克拉西里尼科夫指出：“细菌种的概念可以说是有共同根源的亲近有机体的总合，它们在这个进化发育阶段上有一定的共同形态上和生理上的特征并且，它们在不同程度上是被选择分化出来的，能适应一定的环境和外部生存条件” 2变种 从自然界分离到的某一微生物的纯种，必须与已知的典型种所记载的特征完全符合，才能鉴定为同一个种但实际上，有时分离到的纯种却有某一特性与典型种不同，其余特性完全符合，而这一特性又是稳定的，于是就将这种微生物称为典型种的变种（variety或缩写成var） 例如，有一种芽胞杆菌，除了在酪氨酸培养基上产生黑色素这一特性不同于典型的枯草芽胞杆菌外，其余特性完全符合，于是就将这种芽胞杆菌称为枯草芽胞杆菌黑色变种 3小种或亚种 微生物学中把在实验室所获得的变异型称为小种或亚种。

例如，大肠埃希氏菌（Escherichia coli）野生型的一个品系叫K12，它是不需要某种氨基酸的品系通过实验性变异可以从K12中获得需要某种氨基酸的生化缺陷型于是就将这种生化缺陷型菌株称为K12的小种或亚种（subspecies） 4型（type） 在自然界中，同一地区也可能有同一种微生物的各种类型同时存在，它们之间的差别往往又不象变种那样显著例如，结核分枝杆菌依其寄主的不同可分为人型、牛型和禽型；胸膜肺炎双球菌、嗜水气单胞菌依其抗原性的不同分为几十个血清型；还可以根据形态或对噬菌体反应的差别分为不同的形态型或溶菌型等 5品系或菌株 自然界不存在两个绝对相同的个体所以，从自然界分离到的微生物纯培养，尽管它们同属一个种，但由于来源不同，它们之间总会出现一些细微的差异，这些同种不同来源的微生物纯培养就是不同的菌株（strain） 菌株常用在种名后加上数目字、地名或符号来表示例如，生产蛋白酶的栖土曲霉，就有栖土曲霉1186、栖土曲霉3374和栖土曲霉3942等菌株这些菌株在酶产量上表现出差异 6群 微生物学中还常常用到“群”（group）这个词在自然界，常发现有些微生物种类的特征介于两种微生物之间，彼此不易严格区分，于是将这两种微生物和介于它们之间的种类统称为一个“群”。

例如，大肠埃希氏菌和产气杆菌两个种的区别是明显的，但自然界还存在着许多介于这两种细菌之间的中间类型，将大肠埃希氏菌和产气杆菌以及介于它们之间的中间类型统称为大肠杆菌群另外，“群”这个术语还广泛地被用在其他情况，表示不同的意义 二、微生物的命名 微生物和其他生物一样，都按国际命名法规命名，即采用林奈（Linnaeus）所创立的“双名法”每一种微生物的学名都依属与种而命名，由两个拉丁字或者拉丁化了的其他文字组成属名在前，规定用拉丁字名词表示，字首字母要大写，由微生物的构造、形状，或由名科学家名字而来，用以描述微生物的主要特征；种名在后，常用拉丁字形容词表示，字首字母小写，为微生物的色素、形状、来源、病名、或名科学家的姓名等，用以描述微生物的次要特征 金黄色葡萄球菌 金黄色葡萄球菌(Stapylococcus aureus)第一个字是属名，为拉丁字名词，用以表示微生物的主要特征是“葡萄球菌”，第二个字是种名，为拉丁字形容词，用来描述微生物的次要特征是“金黄色的” 其他规定 有时在种名之后附有定名人的姓，如白孢放线菌Streptomyces albosporeus (Krainsky) Waksman et Henrici ，(Krainsky)表示这个种首先由Krainsky定的名，Waksman et Henrici是改定此菌学名的人。

其他规定 如果发表新种，则在学名后加n.sp. ；若是泛指某属微生物，则在属名后加sp. 或spp. (species的单复数)，如某种微球菌(Micrococcus sp.)、微球菌属 (Micrococcus spp.) 其他规定 表示变种时，在学名后加var. 和变种名：枯草芽胞杆菌黑色变种 Bacillus subtilis var. niger；表示新变种时，则在变种名后加n. var. ：球孢链霉菌黄色新变种Streptomyces globisporus var. flavus n. var. 第2节 微生物的分类依据一、形态特征 包括个体形态和群体形态（培养特征） 1显微镜下观察到的细胞形状、大小、排列情况、革兰氏反应等 2在固体培养基上观察菌落的特征 3在半固体培养基中穿刺接种后的生长及运动情况 4液体培养基中的生长特征，如沉淀、混浊度、菌膜等二、生理生化特征1营养要求2代谢产物 3与氧气的关系 4在特定培养基中的生长情况三、生态特征 微生物和其他生物的寄生与共生关系，在自然界中的分布情况等四、血清学反应 在确定种，尤其是亚种时，仅依据形态、生理生化特征很难分开，常借助于血清学反应将其分开。

五、细胞壁成分不同微生物，细胞壁的物质组成不同六、红外吸收光谱 利用红外吸收光谱技术测定微生物细胞的化学成分，作为微生物的分类依据之一如用于放线菌的分类七、GC含量 不同微生物，其DNA中的GC含量不同 注意：任何两种微生物在GC含量上的差别超过了10%，这两种微生物肯定不是同一个种；但完全不相关的两种微生物，也可能有相同或相近的GC含量八、DNA杂交 可以判断两种微生物间DNA上碱基序列的相同程度九、其他 脂类的组成与含量、核磁共振谱（NMR）、细胞色素的差别、辅酶Q的差别等 第3节 微生物的分类方法 一、经典分类法 经典分类法是一百多年来进行微生物分类的传统方法它的特点是随机的和不系统的根据少数几种特征进行分类常用的特征主要是形态特征和生理生化特性，并在分类中将特征分为主、次地位一般将结构和形态特征作为初步特征，并在有些情况，是比生理生化特征更为重要的特征最后，采用双歧法整理实验结果，排列出一个个的分类群 二、数值分类法 数值分类法与经典分类法不同，它的特点是根据较多的特征进行分类，一般为5060个，多者可达100个以上，在分类中，每一个特性的地位是完全等同的，即被看成是同样的重要。

通常是以生理生化特征，对环境的反应和忍受性以及生态特性为依据最后，将所测菌株两两进行比较，并借用电子计算机算出菌株间的总类似值再结合主观上的判断（如划分类似程度大于85者为同种；大于65者为同属等），排列出一个个分类群 三、遗传分类法 自60年代以来，由于分子生物学被不断地应用于细菌分类学领域，使分类学者有可能在分子水平上研究种间关系，把以表型特征为主要依据的分类学引向深入遗传分类法的特点，主要是从遗传学角度估价微生物间的亲缘关系以GC含量和不同来源DNA之间碱基顺序的类似程度及同源性为依据，排列出一个个的分类群 实际应用 一般认为数值分类法具有很多优点，与其他分类法相比，能使得到的结果偏向少，并且，因为它是以分析多数特征为基础，是比以少数特征为基础的方法提供的分类群更稳定，同时，有些分类群，在数值分类法与传统分类法之间已显出很好的联系但是，也有不同的看法，主要是认为，大量的特征不分主次，不突出主要矛盾，未必能真正反映微生物“种”的特点和有利于种间关系的研究而遗传分类法，可能是最根本的方法，主要是在于查明不同有机体遗传性的相关程度，但由于在方法和技术上，特别是在发现规律性方面，都还有待进一步的研究，因此，在目前条件下，应用最广泛的仍是经典分类法。

第4节 微生物的分类系统 微生物不是分类学上的名称，在生物分类系统中分别属于病毒界、原核生物界、原生生物界、真菌界 一、细菌有三个较全面的细菌分类系统 1原苏联的克拉西里尼科夫的“细菌和放线菌的鉴定”； 2美国的布瑞德(Breed)等人主编的“伯杰氏鉴定细菌学手册”(Bergeys Manual of Determinative Bacteriology)，分别于1923、1925、1930、1934、1939、1948、1957、1974、1994出版了第一至第九版 3法国的普雷沃(Prevot)著的“细菌分类学” 二、蓝细菌：三、放线菌：由于其特殊性，对其分类一直有不同的看法，中国科学院微生物研究所提出的分类系统，基本上以形态和菌丝生长情况作为科、属的分类标准，简单实用四、真菌：有三个分类系统 1Smith的分类系统； 2Alexopoulos的分类系统； 3Ainsworth的分类系统五、原生动物：分四个纲：鞭毛纲、肉足纲、孢子纲、纤毛纲 复习要点一、绪论1微生物概念、类群、特征；2微生物学、水产微生物学，微生物学的任务、重要性；3巴斯德、科赫的主要成就二、原核微生物1细菌的形态；2细菌的各种结构：细胞壁功能、结构、组成、革兰氏染色，荚膜，鞭毛，DNA，芽胞，细胞质内含物；3放线菌与细菌的异同，放线菌与细菌的菌落；4其他原核微生物的基本特点。

三、真核微生物1酵母菌的结构、生活史；2霉菌的形态、繁殖方式；3担子菌的三大特征；4细菌与真菌的比较四、病毒1病毒的基本特征，病毒粒子等概念； 2病毒核酸、蛋白质的组成特点及作用； 3病毒的增殖过程，温和、烈性噬菌体、原噬菌体、溶原性、生长曲线； 4干扰现象及干扰作用机理，病毒分类基本知识 五、微生物营养1碳源、氮源概念、作用、常用物质；2常见无机盐类作用及类型，其他的营养物质；3微生物对营养物质的运输方式和营养类型；4培养基的有关概念、凝固剂六、微生物代谢1微生物产能代谢的类型及特点；2微生物对有机物的分解、利用方式；3细菌肽聚糖的合成步骤 七、微生物生长1纯培养方法及生长测定方法，细菌生长曲线； 2有关灭菌等术语； 3温度对微生物的影响及应用和原理，其他常见因素对微生物的作用原理； 4抗菌药物的作用机理和微生物抗药性的表现八、微生物遗传1所有相关概念；2有关的实验所说明的问题；3诱变与自发突变的机制；4常见育种方法与菌种保藏方法 九、传染与免疫1所有相关概念；2内、外毒素；3常见病原微生物；4传染发生的必需条件和传染的结局；5补体的作用、激活途径；6体液免疫、细胞免疫的作用、区别，实际应用；7变态反应的类型、基本原理；8凝集反应和沉淀反应的比较。

十、微生物生态1土壤的环境条件，各种环境中的微生物分布特点；2微生物对极端环境的适应机制；3微生物在自然界物质循环中的作用；4各种水产品中的微生物分布特点；5常见的食物中毒性微生物；6所有相关概念十一、微生物分类1分类单位及相关概念；。