三、rRNA的顺序和进化
全序列分析法 寡核苷酸编目分析法，只获得了16SrRNA分子 的大约30%的序列资料，加上采用的是一种简 单相似性的计算方法，所以其结果有可能出现 误差，应用上受到一定限制。 随着核算序列分析技术的发展，20世纪80年代 末又陆续发展了一些rRNA全序列分析方法， 其中最常用的是直接序列分析法。 这种方法用反转录酶和双脱氧序列分析，可以 对未经纯化的rRNA抽提物进行直接的序列测 定。 2.

第一节 绪论
根据现代生物进化论观点 ： 所谓进化（evolution）是生物与其生存环
境相互作用过程中，其遗传系统随时间 发生一系列不可逆的改变，在大多数情 况下，导致生物表型改变和对生存环境 的相对适应。 系统发育（phylogeny）就指的是研究各 类微生物进化的历史。
第一节 绪论

五、三界生物的主要特征
根据形态和生理特征把地球上的生 物分为动物界和植物界的理论，统治了 生物学100多年，20世纪60年代主要根据 细胞核的结构把生物分为原核生物和真 核生物两大类。
五、三界生物的主要特征
1.生命中的第三种形式 将生物分成三界（Kingdom）（后来改称三个域）： 古细菌、 真细菌（Eubacteria） 真核生物（Eukaryotes）。 1990年，他为了避免把古细菌也看作是细菌的一类，又 把三界（域）改称为 Bacteria（细菌）、 Archaea(古生菌)和 Eukarya（真核生物）， 并构建了三界（域）生物的系统树（图12-3）。
一、进化指征的选择
根据形态学特征推断生物之间的亲缘关
系存在两个突出问题： 一是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； 二是形态特征在不同类群众中进化速度 差异很大，仅根据形态推断进化关系往 往不准确。
一、进化指征的选择
20世纪70年代以后研究为生物的系 统发育，主要是分析和比较生物大分子 的 结 构 特 征 ， 特 别 是 蛋 白 质 、 RNA 和 DNA这些反映生物基因组特征的分子序 列，作为判断各类微生物乃至所有生物 进化关系的主要特征。
五、三界生物的主要特征
2.三（界）域生物的主要特征 三界理论虽然是根据16Sr RNA序列的 比较提出的，但其他特征的比较研究结 果也在一定程度上支持了三界生物的划 分。
第三节 细 菌 分 类
分类是认识客观事物的一种基本方法。 我们要认识、研究和利用各种微生物资 源也必须对他们进行分类。 分类学内容涉及三个相互依存又有区别 的组成部分：分类、命名和鉴定。
鉴于微生物体形微小、结构较简单等特点，微 生物分类和鉴定除了像高等生物那样，采用传 统的形态学、生理学和生态学特征之外，还必 须寻找新的特征作为分类鉴定的依据。 在这方面微生物分类学家比动植物分类学家表 现了更高的热情，他们从不同层次（细胞的、 分子的）、用不同学科（化学、物理学、遗传 学、免疫学、分子生物学等）的技术方法来研 究和比较不同微生物的细胞、细胞组分或代谢 产物，从中发现反映微生物类群特征的资料作 为微生物分类鉴定的依据。
四、系统发育树
在研究生物进化和系统分类中，常用一种树状 分枝的图型来概括各种（类）生物之间的亲缘 关系，这种树状分枝的图型被称为系统发育树 （phylogenetic tree），简称系统树。 通过比较生物大分子序列差异的数值构件的系 统树称为分子系统树。 图型中，分枝的末端和分枝的连接点称为结 （node），代表生物类群，分枝末端的结代表 仍生存的种类。 系统树可能有时间比例，或者用两个结之间的 分枝长度变化来表示分子序列的差异数值。
第三节 细 菌 分 类
三、细菌分类和伯杰氏手册 20世纪60年代以前，国际上不少细 菌分类学家都曾对细菌进行过全面的分 类，提出过一些在当代有影响的细菌分 类系统。但70年代以后，对细菌进行全 面分类的、影响最大的是《伯杰氏手 册》。所以该书目前已成为对细菌进行 分类鉴定的主要参考书。
第四节 微生物分类鉴定的特 征和技术
第二节 进化的测量指征

20世纪70年代以前，生物类群间的亲缘 关系主要是根据形态结构、生理生化、 行为习性等表型特征以及少量的化石资 料来判断它们之间的亲缘关系。 直到60—70年代，有识之士才清醒地认 识到：仅依靠表型特征无法解决微生物 的系统发育问题，必须寻找新的特征作 为生物进化的指征。

一.分类单元及其等级
型（form或type),常指亚种以下的细分， 当同种或同亚种不同菌株之间的性状差 异，不足以分为心的亚种时，可以细分 为不同的型。 种（species),是生物分类中基本的分类单 元和分类等级。

第三节 细 菌 分 类
二. 微生物的命名 1.分类单元的命名 ⑴ 属名 属名用一个单数主格名词或当作名词用 的形容词来表示，可以是阳性、阴性或中性， 首字母要大写。 ⑵ 种名 和其他生物一样，细菌的种名也用双名 法（binomial nomenclature）命名，即种的学名 由属名和种名加词两部分组合而成。 ⑶ 亚种名 亚种名为三元式组合，即由属名、种 名加词和亚种名加词构成。
二、rRNA作为进化的指征
①rRNA参与生物蛋白质的合成过程，其 功能是任何生物都必不可少的，而且在 生物进化的漫长历程中，其功能保持不 变； ②在16SrRNA分子中，即含有高度保守 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；

二、rRNA作为进化的指征
二. 微生物的命名
2. 命名模式及其指定 如前所述，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”。即根据命名法规要求，正式命名 的分类单元应指定一个命名模式（简称 模式）作为该分类单元命名的依据。

第三节 细 菌 分 类
分类（classification）是根据一定的原则
（表型特征相似性或系统发育相关性）对微 生物进行分群归类，根据相似性或相关性水 平排列成系统，并对各个分类群的特征进行 描述，以便考察和对未被分类的微生物进行 鉴定； 命名（nomenclature）是根据命名法规，给 每一个分类群一个专有的名称；
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还应注意根据所比较的各类生物之间 的进化距离来选择适当的分子序列。

二、rRNA作为进化的指征
大量的实验研究表明：在众多的生 物大分子中，最适合于揭示各类生物亲 缘关系的是rRNA,尤其是16SrRNA。 16SrRNA所以被普遍公认是一把好的谱 系分析的“分子尺”，这是因为：

第四节 微生物分类鉴定的特 征和技术
一、形态学和生理生化特征 1．形态学特征 形态学特征始终被用作微生物分类和鉴定的重 要依据之一，其中有两个重要原因： 一是它易于观察和比较，尤其是在真核微生物 和具有特殊形态结构的细菌中； 二是许多形态学特征依赖于多基因的表达，具 有相对的稳定性。因此，形态学特征不仅是微 生物鉴定的重要依据，而且也往往是系统发育 相关性的一个标志。常用于原核生物分类鉴定 的形态学特征
二. 微生物的命名
3. 新名称的发表 根据细菌命名法规的规定，有效 发表新的细菌名称应在公开发行的刊物上进行， 在菌种目录、会议记录、会议论文摘要的均不 能视为有效发表。此外，若新名称是在国际系 统细菌学杂志（IJSB）以外的其他杂志上发表 的，还必须经过新名称的合格化发表，被认为 合格后，在该杂志上定期公布，命名日期即从 公布之日算起，否则不算合格发表，也不能取 得国际上的承认。发表新名称时，应在新名称 之后加上所属新分类等级的缩写词，如新目 “ord.nov.”、新属“gen.nov.”、新种“sp.nov.” 等。
②选择在各种生物中功能同源的大分子。催化 不同反应的酶的氨基酸序列或者具有不同功能 核酸的核苷酸序列不能进行比较，因为功能不 相关的分子也意味着进化过程中来源不同，对 这一类不相关分子进行比较也不期望他们会表 现出序列的相似性。 所以，大分子进化的研究必须从鉴定大分子的 功能开始。

一、进化指征的选择
一、形态学和生理生化特征
2．生理生化特征 生理生化特征和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的产 物。 所以，对微生物生理生化特征和比较也是对微 生物基因组的间接比较，加上测定生理生化特 征比直接分析基因组要容易得多。 因此生理生化特征对于微生物的系统分类仍然 是有意义的。
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）。
第一节 绪论
对生物进行分类存在两种基本的、截然不同的 分类原则： 一是根据表型(phenetic)特征的相似成都分群归 类，这种表型分类重在应用，不涉及生物进化 或不以反映生物亲缘关系为目标； 第二种分类原则是要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。
第三节 细 菌 分 类
鉴定（identification或determination）则
是指借助于现有的微生物分类系统，通 过特征测定，确定未知的、新发现的或 未明确分类地位的微生物所应归属分类 群的过程。
第三节 细 菌 分 类
一.分类单元及其等级 界Kingdom 门Phylum——亚门 纲Class——亚纲 目Order——亚目 科Family——亚科 属Genus 种Species
一、进化指征的选择
为了准确确定各种生物之间的进化关系，
还必须挑选恰当的大分子来进行序列研 究。在挑选大分子时应注意以下几点： ①它必须普遍存在于所研究的各个生物 类群中。如果我们所研究的是整个生命 界的进化，那么所选择的分子必须在所 有生物中存在，这样才便于分析和比较。