第十章微生物分类及鉴定.ppt

第十章 微生物的分类与鉴定 揭示微生物的多样性及其亲缘关系，建立自然分类系统。 各级分类单元及其词尾 图8-1 生物界级的学说发展（阴影部分表示微生物） 2.《伯杰氏系统细菌学手册》提要 将原核生物分为古生菌界和细菌界。 第一卷：1～14组，包括古生菌、蓝细菌、光合细菌和最早分 支的属。 第二卷：15～19组，包括变形杆菌(属G― 真细菌类)。 第三卷：20～22组，包括低(G+C)含量的G+ 细菌。 第四卷：23组，包括高(G+C)含量的G+ 细菌(放线菌类)。 第五卷：24～30组，包括浮霉状菌、螺旋体、丝杆菌、拟杆菌 、梭杆菌(属G―细菌类)。 第四节 微生物分类鉴定的方法 第四节 微生物分类鉴定的方法 (一)、通过核酸分析鉴定微生物遗传型 1. DNA的碱基组成[(G+C)mol％] 2. 核酸的分子杂交 ①DNA-DNA杂交 ② DNA-rRNA杂交 ③核酸探针 3. rRNA寡核苷酸编目分析 4. 微生物全基因组序列的测定 10个细菌菌株的相似度矩阵 显示10株细菌相似关系的树状谱 （二）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 “Enterotube”系统 “Biolog”全自动和手动细菌鉴定系统 二、现代分类鉴定方法 （一）通过核酸分析鉴定微生物遗传型 （二）细胞化学成分用作鉴定指标 （三）数值分类法 一种通过分析原核或真核细胞中最稳定的rRNA寡核苷酸序列同源性程度，以确定不同生物间的亲缘关系和进化谱系的方法。 原核生物：16S rRNA 真核生物：18S rRNA 特点：核苷酸数适中，信息量大，易于分析 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。 生物大分子为什么可以作为进化标尺依据？ 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。 分子计时器或进化钟 作为进化标尺的生物大分子的选择原则 1）它必须是普遍存在的。 2）在所有物种中该分子的功能是相同的。 3）为了鉴定大分子序列的同源位置或同源区，要求所 选择的分子序列必须能严格线性排列，以便进行进 一步的分析比较。 4）分子上序列的改变（突变）频率应与进化的测量尺 度相适应。 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作为进化的指征的优点： 16S rRNA被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。 16s rRNA核苷酸序列分析与rRNA和系统发育树 培养微生物 提取并纯化rRNA rRNA序列测定 分析比较 微生物之间的系统发育关系 对rRNA序列测定和分析方法常用的有两种（P280）： 寡核苷酸编目分析法 直接序列分析法 1990年，人类基因组计划； 1995年，首次报道流感嗜血杆菌（Haemophilus influenzae RdKW20）基因组图谱； * * 生物分类的原则： ①根据表型特征(形态学、生理生化学、生态学等)的相似程 度分群归类。 ②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。 现代微生物分类学: 已从传统的微生物分类方法(根据表型特征来推断微生物的系统发育)发展到按其亲缘关系和进化规律进行分类。 目的： ：根据微生物的相似性和亲缘关系，将微生物归入不同的类 群(分类单元)； ：根据国际生物命名法规给微生物分类单元以科学的名称； ：确定一个新的分类微生物属于已经命名的分类单元的过程。 分类 命名: 鉴定 微生物分类学：研究微生物分类理论和方法的学科。 包括：分类、命名和鉴定三个独立和相关的