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1 第一章 微生物的分类、鉴定及命名-2.0-


例:
大肠埃希氏杆菌 Escherichia coli (Migula)Castellபைடு நூலகம்ni et Chalmers 1919 金黄色葡萄球菌 Staphylococcus aureus Rosenbach 1884
枯草芽孢杆菌 Bacillus subtilis
关于微生物的新种——新分离到并鉴定过的、从未 记载过的微生物。
微生物分类的难题:
绝大部分微生物个体小、形态简单、易受环境影 响而变异、缺少有性繁殖过程、缺乏化石资料。
生物的界级分类学说
• 生物的界级分类学说: 在认识发展过程的不 同阶段存在对生物分 类的不同观点。 • 如:二界系统、三界 系统、四界系统、五 界系统、六界系统和 三原界系统直至三域 学说.
生物的五界系统
◆菌株名称——在种名后面自行加上数字、地名或符号 等,如: Bacillus subtilis AS1.389 AS=Academia Sinica Bacillus subtilis BF7658 BF=北纺
丙酮丁醇梭菌 Clostridium acetobutylicum ATCC824
ATCC=American Type Culture Collection美国模式菌种 保藏中心
化石资料、形态学、比较胚胎学
高等动植物分类
较正确反映其系统发育
生物分类的二种基本原则:
a)根据表型特征(phenotype)的相似程度分群归 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;
b)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。
界(Kindom):真菌界
门(Phyllum):真菌门 纲(Class):子囊菌纲 目(Order):内孢霉目 科(Family):内孢霉科
属(Genus):酵母属
种(Species):啤酒酵母
人类的生物学名称
“人类”在分类学上的地位是: 界(Kindom):动物界
门(Phyllum):脊索动物门 脊椎动物亚门
• 新种命名: 按《国际命名法规》进行命名,在其学名后附上 “sp. nov”符号。并在规定的学术刊物(国际系统 和进化微生物学杂志,IJSEM )等上发表才能生 效。
例如: Corynebacterium pekinense sp. nov AS1.299
• 当泛指某一属微生物而不特指该属中某一具体 种时,或者还未确定种名时,可在属名后加sp. 或spp.表示,(分别代表species 缩写的单数 和复数形式),用正体字打印. 例如: • Saccharomyces sp. 表示酵母属中的一(某)个种。 • Saccharomyces spp. 表示酵母属中的一(某)些种。
两歧双歧杆菌(Bifidobacterium bifidum)的大量菌株中, 只有“ATCC29521”菌株才是这种菌的模式种。 大肠杆菌( E. coli)中,ATCC 11775是该种的模式种. 埃希氏杆菌属( Escherichia )中,大肠杆菌是该属的 模式种。
亚种(subspecies)或变种(variety):
1、生物界的分类
地球上的物种估计大约有200万种,其中微生物超过 10-20万种,而且其数目还在不断增加。(因已知微生 物仅占存在的10%,已开发利用的仅占已知的1%。) 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发生关系,编制分类系统, 还原生物的自然历史位置。
古生菌域(Archaea) 真核生物(Eukarya)
可见,人类对微生物 的认识水平是生物界 级分类的核心问题。
三域学说(three domains theory) 及其生物进化谱系树
微生物的进化地位:
通过放射性元素的计时技术,测得地球年龄约有45-46亿 年。从最古老的微生物化石叠层岩中发现,类似细菌的 生物在约35亿年前就已出现,此时地球开始由化学进化 转入到生物进化阶段(此时为单极生态系,最早出现的 生命形态主要是古生菌); 发现蓝细菌类原核生物是在21亿年前,此时已进化到双极 生态系统,并且地球大气开始由无氧变成有氧,并且开 始有了阻挡紫外线的臭氧层,之后出现真核微生物; 大约6亿年前,水圈中出现了后生动物(摄食消费者), 至此已形成了三极生态系;之后出现由“鱼—陆生生 物—两栖类—爬行类”的进化趋势,人类诞生至今不过 300万年。
三 原 界 系 统
三 域 学 说 的 建 立
Carl Woese ——利用16S/18S rRNA建立分子进化树的美国科学家 16S/18S rRNA——分子计时器(molecular chronometers)或 分子尺、进化钟(evolutionary clock) 。
三域:
细菌域(Bacteria)
纲(Class):哺乳动物纲
目(Order):灵长目 类人猿亚目
科(Family):人科
属(Genus):人属 Homo
种(Species):智人种 Homo sapiens
种(species):是一个基本分类单位;是一大群表型特征 高度相似、亲缘关系极其接近,与同属内其他种有明 显差别的菌株的总称。
a)在两群生物中,如果同一种分子的序列差异很大时, ——可能进化距离远,进化过程中很早就分支了。 b)两群生物同一来源的大分子的序列基本相同或相似性很大时, ——可能处在同一进化水平上。 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分子作为进化的指征
◆当文章中前面已出现过某学名后面再出现时,可将后
出现的属名简写成1-3个字母。 如:Bacillus subtilis AS1.398
B. subtilis BF7658
Bac. brevis ——短芽孢杆菌
• 又如: • Escherichia coli B 大肠杆菌B株 • Bacillus subtilis AS1.398 枯草芽孢杆菌AS1.398菌株
上述名词中: 只有种及其以上的分类单元才具有 正式分类学地位。
4、微生物的命名
微生物的名称有俗名和学名两种。
如:
红色面包霉——粗糙脉孢霉
绿脓杆菌——铜绿假单胞菌
学名——微生物的科学名称,是按照“国际命名法规” 进行命名并受到国际学术界公认的通用名称。学名由拉 丁词或拉丁化的外来词组成。学名的命名主要用双名法, 少数情况下用三名法。
☆鉴定是确定一个新分离物的特征,将其归属于已 知的分类类群的过程。 ☆命名是根据“国际命名法规”给每一微生物物种 一个(唯一的)以科学的公认的名称,以便于交流 和避免物种名的混淆。
3、微生物的分类单元和分类学名词 界、门、纲、目、科、属、种——七级单元 种是最基本的分类单元
每一分类单元后可有若干辅助单元,如亚门、亚纲、亚目、亚科等 以啤酒酵母为例,它在分类学上的地位是:
16S rRNA被普遍公认为是一把好的谱系分析的“分子尺” 或“分子计时器” : 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。
★“菌株”的数量是无限的;“种”的数量应该是有限的。 ★菌株名称表示法:紧随学名后,可随意命名。 • 种是分类学的基本单位,菌株是实际应用的基本单位,因为同 一菌种的不同菌株会有很大差别(如在代谢物的种类或产量上) • 菌株强调的是 遗传型纯。
模式种: 在微生物中,一个种只能用该种内的一个典型菌 株(type strain)当其具体代表,此即这个种 的模式种(type species )。 例如:
第一章 微生物的分类、鉴定 及命名
本章内容提要
1 生物界的分类 2 微生物的分类学 3 分类单元和分类名词 4 微生物的命名 5 进化指针的选择 6 微生物分类鉴定的特征和技术 7 微生物的分类系统
教学提示
* 重点掌握各分类单元名称、微生物命名原则。 * 了解微生物的进化地位和分类系统。 * 难点是分类学的名词术语和常见常用微生物的 拉丁文学名,但又是必须掌握的。要求掌握的 较重要的常见常用微生物共约30个学名,希望 同学们认真领会、记忆,这是回避不了的,是 《微生物学》学习的基本功。
型(form)—— 是亚种以下的细分,仅作后缀使用。 当性状差异不足以分为新的亚种时,可以细分为不同的 型。
例如:按抗原特征的差异分为不同的血清型; 另有形态变异型、致病变异型等
纯培养(物): 在微生物学中,在人为规定的条件下培养、繁殖 得到的微生物群体称作培养物(culture)。 把从一个细胞或一群相同的细胞经过培养繁殖 而得到的后代称为纯培养物(pure culture), 简称纯培养。 在实际工作中,纯培养常以试管斜面或试管液 体或试管穿刺物等形式存在。
①双名法:
学名=属名+种加词 +(首次定名人)+现定名人+定名年份
必要, 需用斜体表示 可省略, 用正体表示
属名:表示微生物的主要特征,首字母大写。由微生物 构造、形态或科学家姓氏等词经拉丁化后而成。
种加词:表示微生物次要特征,首字母小写。可由微生 物的色素或其形状、来源或科学家姓名等词拉丁化而成.
再如: S. cerevisiae的常用菌株有: AS2.173 一株葡萄酒酵母 AS2.375 一株面包酵母 AS2.393 一株酒精酵母 AS2.14 一株啤酒酵母 AS2.4 另一株啤酒酵母 AS2.346 一株果酒酵母
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