第三章微生物的分类(1.0～1.5学时)[内容提要]细菌的分类以种为基本单位，它的命名遵循“双名法“，用拉丁文。

什么是细菌的分类鉴定参照的标准，长期以来主要是根据其表型，目前则多考虑其种系发生关系，从基因水平进行分类，主要采取测定DNA碱基（G+C）mol%值、核酸分子杂交及16S rRNA 寡核苷酸编目等方法，尤其以后者最为常用。

分类的方法除用传统的双歧检索条目法外，目前普遍采用数值分类方法。

《伯吉氏系统细菌学手册》及《伯吉氏细菌鉴定手册》建立了细菌分类的公认体系。

“国际系统细菌学杂志”反映分类的最新研究成果。

根据表型特征建立了一套动物致病菌检测程序，商品化的快速鉴定系统已应用于常规细菌学鉴定。

细菌作为自然界中的生物广泛存在，而且不断进化和发展，种类繁多，性质各异。

人类出于认识自然的需要，对包括细菌在内的各种生物进行了分类和命名，并已形成了既定的体系和公认的准则。

将所有生物按其亲缘关系的亲疏和性状的相似程度，逐级归并划分为各种等阶的类群，建立起界(Kingdom)、门(Phylum)、纲(Class)、目(Order)、科(Family)、属(Genus)、种(Species)，以及有时在种下再分型(Type)的分类等阶。

在中间型过多而上述等阶不够用时，可曾设各级亚类，如亚门、亚纲、亚目、亚科、亚属、亚种和亚型等。

对整个生物的划分，有五界和六界划分两种观点，前者是将整个生物划分成动物界、植物界、真菌界、原核生物界和病毒界，而后者是将动物界中的原生动物另立一界，即原生生物界。

第一节细菌的分类地位细菌归属原核生物（Procaryote）界。

在原核生物中，细菌（Bacteria，又称真细菌Eubacteria）和古细菌（Archaea）是性质有别的两大类。

古细菌是一个独特的系统进化类别，其成员产甲烷、极端耐盐、高度嗜热，细胞壁组成与细菌不同。

这些极端微生物被认为是生物进化过程中的早期产物，因此称之为古细菌。

细菌作为另一个系统进化类别的原核生物，它包括对动物和人具有致病作用的衣原体、立克次体、霉形体、螺旋体、放线菌等，此外还涉及蓝细菌、紫色光合细菌等（图7-1）。

细菌的分类单元有纲、目、科、属、种，但是最重要、最基本的单元是种，其次是属。

科及其以上的划分在细菌学不太完善，而且随着研究的深入，科、属的划分会有变动。

1. 属（genera ，单数genus ）：是具有共同性状的若干种的组合，应与其它属有明显的差异。

不同属之间的16S rRNA 序列有较大的差异，但尚未提出差异的量化标准。

2. 种（species ）：是细菌学分类的最基本单元，种可认为是一群性质相似的菌株，它与其它菌株群体有明显差异。

种的概念比较抽象，根据表型特征，并不容易界定。

专家建议，根据16S 核糖体RNA 序列的异同，可作为定种的依据。

凡是16S rRNA 序列同源性大于97%的两株细菌，即可确定为同一种。

3. 菌株（strain ）：是不同来源的某一种细菌的纯培养物。

同一种细菌可有许多菌株，其主要性状应完全相同，其次要性状可稍有差异。

菌株的名称没有一定的规定，通常用地名或动物名的缩写加编号作菌株名。

第二节 细菌的命名细菌的命名依据“国际细菌命名法规”（The International Code of Nomenclature of Bacteria ）的规定，学名用拉丁文，遵循“双名法”。

所谓“双名法”就是每一种细菌的拉丁文名称由属名和种名两部分构成，属名第一个字母必须大写，其余均应小字，即使种名是以人名或地名命名的，种名头一个字母也用小写。

整个属名及种名在出版物中应排成斜体。

细菌的中文译名与拉丁名正好相反，将种名在前，属名在后。

常见细菌命名中一些规则和应注意的事项如下：1. 出现在分类学文献中的细菌拉丁文学名，在属名和种名之后，往往还要加上首次定名人（加括号）、现名定名人和现名定名年份，这些均用正体排字。

但在一般兽医学及医学微生图7-1 细菌的系统进化树（据Madigan ）（根据16S rRNA 寡核苷酸编目绘制）蓝细菌（C yanobacteria ）革兰氏阳性细菌（Gram-positive bacteria ）衣原体 （Chlamydiae ） 浮霉状菌及相关细菌 （Planctomyces and relatives ） 拟杆菌（Bacteroides ）黄杆菌（Flavobacteria ）螺旋体（Spirochetes ）异常球菌及相关细菌（Deinococci and relatives ） 绿非硫细菌（Green nonsulfur bacteria ）栖热袍菌（Thermotoga ） 产液菌/氢杆菌（Aquifex/Hydrogenobacter ）紫色光合细菌（Purple bacteria ） 绿硫细菌 （Green sulfur bacteria ）物学文献中，属名和种名之后的部分均予省略。

例如大肠埃希菌的学名全名是：Escherichia coli （Migula）Castellani et Chalmers 1919，指的是Migula于1895年命名此菌为Bacillus coli，Castellani及Chalmers于1919年改为现名的。

2. 拉丁文学名应按拉丁文字母的发音规则读念，但由于受英语的影响，不少人是按英语的读法来读细菌拉丁文名，在国际学术交流中常常遭遇。

3. 只确定属名、未确定种名的某一株细菌，其拉丁文学名可在属名之后加sp.（正体字）；如果同属未定种名的若干菌株，则用spp.取代sp.，spp.为species复数的简写。

4. 如果是新种，在新种的拉丁文学名之后还要加上“sp. nov.”，nov是novel的缩写。

5. 亚种用subsp.（正体字）表示，这是subspecies的缩写，例如Pasteurella multocida subsp. septica，中译名为多杀性巴氏杆菌败血亚种。

过去还用var.（variety）表示变种，现已废止，用亚种取代。

6. 少数拉丁文学名会因研究的进展等原因而改变，比如Clostridium welchii（魏氏梭菌）、Aeromonas punctata（斑点气单胞菌）等是曾用名，现今的国外文献已不再沿用，分别改为Clostridium perfringens（产气荚膜梭菌）和Aeromonas caviae（豚鼠气单胞菌）。

7. 细菌的拉丁文学名在翻译为中文时，由于译者不同，往往同物异名，造成不必要的混乱。

为此应尽可能采用公认的译名，一般教科书的名称均比较规范，此外可查阅《细菌名称》第二版（蔡妙英等编，科学出版社，1998）。

8. 译名应尽可能准确，例如Edwardsiella tarda，应译为迟缓爱德华菌，trarda有迟缓或迟钝之意，该菌有运动力，并不迟钝，但生长缓慢。

9. 按照国家出版局的规定，细菌名称中涉及外国人名译为汉语时，除极少数特别著名、沿用已久者外，均省略“氏”字，除非取词头字母发音。

例如Brucella译为布氏杆菌属，Yersinia 译为耶尔森菌属；Pasteurella译为巴氏杆菌属，Listeria译为李氏杆菌属。

10. 按照国际细菌命名法规，属以下（包括属）无统一语尾，属以上有，例如目的语尾是-ales，螺旋体目是Spirochaetales；科的尾是-aceae，肠杆菌科是Enterobacteriaceae，假单胞菌科是Pseudomonadaceae。

第三节细菌分类鉴定的标准一、细菌的表型特征分类鉴定长期以来，细菌分类鉴定的主要依据是其表型（phenotype）特征，即形态、染色、培养、细胞壁结构、生理生化、抗原性以及对噬菌体的敏感性等特征。

这些表型特征对细菌的鉴定和分类具有很重要的作用，尤其是在临床微生物学的实践中，至今仍有应用价值。

例如沙门氏菌（Salmonella spp.）与大肠杆菌（E. coli ）按表型特征分为两个属，二者的16S rRNA 序列同源性约90%，按照目前的考虑，它们应归于同一个属，但是二者表型的区别对临床诊断十分重要，已被微生物学家所熟悉，因此几乎没有人赞同改变它们按表型确定的分类地位。

依据细菌的形态、培养特性可将细菌划分到科、属，再依据生理生化特性可将细菌划分到种。

另外，依据细菌的抗原性和噬菌体的敏感性进一步将细菌划分到型。

二、细菌的种系发生关系分类目前微生物学界普遍考虑的分类依据是细菌的种系发生关系（phylogenetic relationship ），即分析其基因特性，从而确定分类地位。

研究细菌的种系发生关系主要采用三种方法：测定DNA 碱基（G+C ）mol%、核酸分子杂交以及16S rRNA 寡核苷酸编目。

（一）DNA （G+C ）mol%值除RNA 病毒以外，各种生物都具有遗传物质DNA ，其DNA 的鸟嘌呤（G ）和胞嘧啶（C ）的摩尔百分数是恒定的（图7-2）。

微生物也一样，亲缘关系密切、表型高度相似的微生物往往有相似的（G+C ）mol%。

但是（G+C ）mol%只反映DNA 中碱基所占的百分数，并不表明序列，因此不同种的细菌，也可能有相近的（G+C ）mol%。

但是，可以肯定的是，（G+C ）mol%不同的细菌决不会属于同一种。

一般认为，此项差异超过5%时，就不可能属于同一种；相差超过10%时，则可为不同的属。

DNA 中（G+C ）mol%的测定可用化学或物理方法，不同方法所得结果可有差异。

目前多用物理方法解链（T m ）法。

解链（melting temperature, T m ）法 又译作熔解温度法，是将DNA 样本缓缓加热，随着碱基对间的氢键的断裂，DNA 在260 nm 处的吸收逐渐增加，出现约30%的增色效应。

出现增色效应一半时的温度，被称为T m 。

T m 与DNA （G+C ）mol%成线性相关，T m 值愈高，DNA （G+C ）mol%值也愈高。

测得DNA 的T m 值后，可按Marmur 等提出的公式计算DNA （G+C ）mol%。

该公式为：T m=69.3+0.41（G+C ）0102030405060708090100图7-2 各种生物的DNA （G+C ）mol%示意图（二）核酸分子杂交（DNA-DNA hybridization）其原理是将待检菌的DNA变性，其双链解为单链，而后与标记的参考菌株的单链DNA 或rRNA杂交，形成杂交DNA-DNA或DNA-rRNA。

两种细菌DNA中共同的核苷酸序列愈多，杂交的互补区愈多，二者的同源性就愈高，亲缘关系就愈近。

DNA-DNA的同源性通常以%表示，它是通过DNA-DNA杂交测得整修基因组中DNA碱基序列相似性的平均值。