微生物的分类鉴定及命名
章十 微生物的分类和鉴定
亚种以下的分类单元
亚种（subspeciers）：种的进一步细分，一般指其某 一民而稳定的特征与模式中不同的种常在种名、署名 的加词后写上subsp.然后再写具体亚种的加词； 变种（ variety）：容易引起混乱； 型 form：使用中用型作为后缀；表示细菌菌株，现已 作废； 类群（group）：没有分类地位非正式地指定一组具有 某些共同性状的生物； 菌株（strain）：表示任何由一个独立分离的单细胞繁 殖而成的纯种群体极其一切后代；实际上是一个微生 物达到遗传性纯的标志。 小种（race）：涵义较乱，在不同分支学科中由不同 涵义； 相（phase）：自然界存在的微生物交互变异的一定阶 段； 态（state）：通常指微生物的菌落变异状态。
《伯杰氏系统细菌学手册》
1st ed, 1984-1989, 分为4卷；是在《伯杰氏鉴定细菌 手册》 8th ed 的基础之上增加了大量的分子生物学资料。 但由于当时细菌系统发育的资料仍较零碎，所以有相当一 部分类群未能科目级别分类，从实际需要出发，主要根据 表型特征将整个原核生物分为33组，33个组的划分见表。 国际上最为流行的版本。微生物分类技术和学术理论的发 展促进了生物科学的进步。 2ed ed, 2000开始出版，分为5卷，提出完整的系统分类， 将原核生物分为：古细菌界（2门、5组、8纲、11目、17科、 63属、208种）；细菌界：（16门、26组、27纲、62目、 163科、814属、4727种）；反映了人们对生物系统发育的 深刻认识。
微生物命名规则
引言概述：微生物是指在显微镜下可见但肉眼无法观察到的微小生物。
由于微生物的种类繁多，为了对其进行分类和命名，国际微生物学会推出了一套严格的命名规则，即国际微生物命名法规。
本文将详细介绍微生物命名规则，并对其重要性及应用进行分析。
正文内容：1.有机体命名的基本原则：1.1.一名一物：每个已知的微生物应有一个唯一的学名，用以准确标识该微生物。
1.2.优先性：优先默认使用最早描述命名的学名。
若有新的描述被证明与旧描述不同，则新描述的学名将取代旧描述的学名。
1.3.通用名称：学名应尽量避免使用通用名称，以免造成混淆和不确定性。
2.微生物分类级别：2.1.域：根据细胞生物化学和基因组特征将微生物划分为细菌域、古菌域和真核域。
2.2.界：将微生物根据生物形态和生态位特征进一步分成多个界，如细菌界、病毒界等。
2.3.门：介于界和纲之间，将具有相似特征的微生物分为不同门。
2.4.纲：按照细胞形态、代谢类型等特征，将微生物分为不同的纲。
2.5.目：根据细胞及生活方式特征，将微生物分为目。
2.6.科：将具有相似特征的微生物分为科。
2.7.属：相对较小的分类单元，将具有相似性状和遗传特征的微生物分为属。
2.8.种：最小的分类单位，根据生物学特征将微生物分为不同种。
3.个体级别的命名规则：3.1.属名和种加词：微生物的学名由属名和种加词组成，属名首字母大写，种加词全小写，斜体。
3.2.拉丁文命名：微生物的学名一般采用拉丁文进行命名，以确保全球科学界在交流时具有统一的语言和命名规范。
3.3.学名缩写：微生物的学名可以进行缩写，以方便学术交流和出版物的撰写。
缩写应符合国际微生物命名法规。
4.命名的方法和来源：4.1.形态学命名法：根据微生物的形态特征进行命名，如球菌、棒状菌等。
4.2.gen.nov.种：当新株微生物的基因组特征与已知属的微生物有所不同，但又达不到新属的标准时，可以使用gen.nov.种进行命名。
4.3.命名纪念：根据命名者的名字或相关事物进行命名，以表达对先驱科学家或研究领域的尊重和纪念。
微生物的分类鉴定
1.1.2 种（species）的概念 概念：是一大群表型特征高度相似、亲缘关系极其接近、与
同属内其他物种有着明显差异的一大群菌株的总称。 种是一个基本分类单位。 典型菌株（type strain）→模式种（type species） 新种（species nova，sp. nov或nov sp.）：权威性的分类、
例Ba2c：illu枯s 草thu芽ri孢ng杆ien菌sis (subsp) galleria
B例a2c：illu酿s 酒su酵bt母ilis椭（圆E变hr种en（be椭rg圆）酿C酒oh酵n母18）72
Saccharomyces cerevisiae （var）ellipsoideus
1.2.3 有关学名的其他知识
2.1.1 经典鉴定指标： • 形态学特征 • 生理学特征 • 生态学特征 • 生活史，有性生殖情况 • 血清学反应 • 对噬菌体的敏感性 • 其他
2.1.2 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（API系统） “Enterotube”系统 “Biolog”全自动和手动细菌鉴定系统
1. 获取纯培养物（pure culture） 2. 测定各鉴定指标：各大类有各自重点指标
真菌以形态为主 酵母和放线菌则以形态与生理兼用 细菌较多使用生理指标 3. 查找权威性鉴定手册 分类鉴定技术四个水平：细胞形态和习性水平， 细胞组 分水平，蛋白质水平，基因或DNA水平（核酸水平）
2.1 微生物分类鉴定中的经典方法
例如：抗原特征的差异，分为不同的血清型； 对噬菌体裂解反应的不同，分为不同的噬菌体型
3）菌株(strain)：从自然界中分离得到的任何一种微生物的纯培 养物都可以称为一个菌株；用实验方法(如通过诱变)所获得的某一 菌株的变异型，也可以称为一个新的菌株，以便与原来的菌株相区 别。
细菌的分类和鉴定
（一）生理学与生化学分类法
主要以细菌的形态、染色以及细菌的特 殊结条件等等。 主要有两种方法 1、传统分类法
2、数值分类法
1、传统分类法
主要以细菌的形态、生理特征为分类基 础，选择一些较稳定的生物学性状如细菌的 形态结构、染色性、培养特性、生化反应、 抗原性等作为依据，然后按主次顺序逐级区 分。
（二）生理生化特征
包括营养类型、与氧的关系、对温度的适应 性、碳水化合物的代谢试验、蛋白质和氨基酸的 代谢试验及的碳源和氮源利用试验、各种酶类试 验、抑菌试验等等。 生理生化特征特点： 对微生物生理生化特征的比较也是对微生物 基因组的间接比较； 测定生理生化特征比直接分析基因组要容易；
六、微生物分类鉴定的依据
根据微生物分类学中使用的技术和方法，可 把它们分成四个不同的水平：
①细胞形态和行为水平； ②细胞组分水平； ③蛋白质水平； ④基因组水平。
在微生物分类学发展的早期，主要的分类鉴 定指标是以在细胞形态和习性为主，可称为经典 的分类鉴定法
七、细菌的分类方法
生物分类的传统指标
1、DNA G+C mol%测定
DNA分子两条链上4种碱基的总分子量 为100，测定其中G+C或A+T摩尔百分比， 能反应出细菌间DNA分子的同源程度，习惯 上以G+C 作为细菌的分类标记。 不同菌属间的G+C mol%范围很大，在 25%~75%之间，但同一种细菌G+C mol% 相当稳定，不受菌龄、培养条件和其它外界 因素影响，亲缘关系越近的细菌，它们G+C mol%越接近（但并非G+C mol%越接近， 亲缘关系就越近？？？）。
细菌的命名依据“国际细菌命名法规” 的规 定，学名用拉丁文，遵循“双名法”。即每一种 细菌的拉丁文名称由属名和种名两部分构成，属
第十一章微生物的分类和鉴定ppt课件
例1：苏云金芽孢杆菌蜡螟亚种 Bacillus thuringiensis （subsp）galleria 例2：椭圆酿酒酵母（或酿酒酵母椭圆变种） Saccharomyces cerevisiae （var）ellipsoideus
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”
学名（scientific name）
指一个菌种的科学名称，它是按照《国际 细菌命名法规》命名的、国际学术界公认并通 用的正式名字。
一、双名法（binominal nomenclature）
双名法指一个物种的学名由前面一个属名（generic name）和后面一个种名加词（specific epithet）两部分
Ainsworth从1966年起，就把真菌界分为两大门 （粘菌门和真菌门），并把真菌门再分成五个亚门。 目前，该系统已为各国广大真菌分类学者所普遍采 用，影响较大。
三、酵母菌的分类
酵母菌的分类普遍采用荷兰的Loddov在1970 年提出的分类系统。
在这个分类系统中，以是否形成各类有性孢子 作为分类的起点，
细致的观察和测试，参照一定的，用对比的方法来 确定该微生物的分类地位。
第一节 通用分类单元
三、种以下的分类单元
亚种（subspecies，subsp.，ssp.） 变种（variety，var.） 型（form） 类群（group） 菌株（strain） 小种（race） 相（phase） 态（state）
一般指自然存在的微生物交互变异中的一定阶段。
（八）态（state）
通常指微生物的菌落变异状态，如粗糙、光 滑或粘液状等。
微生物的分类与命名
微生物的分类与命名以啤酒酵母为例，它在分类学上的地位是：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（一）、微生物的分类单位界、门、纲、目、科、属、种种是最基本的分类单位每一分类单位之后可有亚门、亚纲、亚目、亚科...种的概念定义：种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异的菌株的总称。
在微生物中，一个种只能用该种内的一个典型菌株作为具体标本，它就是该种的模式种。
新种：sp.nov.或nov. sp.，新被鉴定的种发表时应在其学名后标上sp.nov.的符号，新种发表前应将其模式菌株的培养物存放在一个永久性的保藏机构，并应允许人们从中取得。
1. 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。
①菌株（strain）: 表示任何由一个独立分离的单细胞繁殖而成的纯种群体及其一切后代（起源于共同祖先并保持祖先特性的一组纯种后代菌群）。
因此，一种微生物的不同来源的纯培养物均可称为该菌种的一个菌株。
菌株强调的是遗传型纯的谱系。
例如：大肠埃希氏杆菌的两个菌株：Escherichia coli B 和Escherichia coli K12★菌株的表示法：★如果说种是分类学上的基本单位，那末菌株实际上是应用的基本单位，因为同一菌种的不同菌株在产酶上种类或代谢物产量上会有很大的不同和差别！微生物的分类单位-2②亚种(subspecies）或变种(variety)：为种内的再分类。
当某一个种内的不同菌株存在少数明显而稳定的变异特征或遗传形状，而又不足以区分成新种时，可以将这些菌株细分成两个或更多的小的分类单元——亚种。
变种是亚种的同义词，因“变种”一词易引起词义上的混淆，从1976年后，不在使用变种一词。
微生物分类与命名
是包膜 (envelope)外有棒状子粒 ,状如王冠
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常用的细菌分类术语
培养物（culture),是指一定时间一定空 间内微生物的细胞群或生长物。
菌株（strain)，从自然界分离得到的任 何一种微生物的纯培养物都可以称为微 生物的一个菌株；用实验方法（如通过 诱变）所获得的某一菌株的变异型，也 可以称为一个新的菌株，以便与原来的 菌株相区别。
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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。
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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
2005年出版的《病毒分类：国际病毒分类委员会第八次 报告》，超过5450株病毒可以归类到3个病毒目、或73 个病毒科或73个病毒科、9个病毒亚科、287个病毒属、 1938个病毒种
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二、病毒的分类系统 1995年，由Murphy等整理发表了第六次病毒学分
类报告，将动物病毒分为三大类；第一类是DNA 病毒；第二类为DNA和RNA反录病毒；第三类是 RNA病毒。经过以后的几次修改和补充，2000年 出版了第7次分类报告，在部分科之上建立了3个 目，其中一个尾病毒目（Nidovirales），涉及噬菌 体，另2个目涉及动物病毒，分别是单负股病毒目 （Mononegavirales）和套式病毒目（Nidovirales）。 另外将卫星病毒、类病毒和朊病毒归在亚病毒类。 其中类病毒科的词尾为“viroidae”、属名词尾是 “viroid”。有关病毒分类与命名的现状详见表3-1。
微生物的分类和鉴定
微生物的分类和鉴定第十章微生物的分类和鉴定一、名词解释：01.系统学（systematics）：是研究生物多样性及其分类和演化关系的科学。
分子系统学是检测、描述并揭示生物在分子水平上的多样性及其演化规律的科学。
研究内容包括了群体遗传结构、分类学、系统发育和分子进化等领域。
02.系统树：在研究生物进化和系统分类中，常用一种树状分支的图型来概括各种（类）生物之间的亲缘关系，这种树状分支的图型也称为发育树（phylogenetic tree）。
03.分子系统树：通过比较生物大分子序列差异的数值构建的系统树称为分子系统树。
04.微生物分类学（microbial taxonomy）：是一门按微生物的亲缘关系把它们安排成条例清楚的各种分类单元或分类群的科学，其具体任务有三，即分类、鉴定和命名。
05.分类（classification）：根据文献资料，经过科学的归纳和理性的思考，整理成一个科学的分类系统。
即解决从个别到一般或从具体到抽象的问题。
06.鉴定（identification）：通过详细观察和描述一个未知名称纯种微生物的各种性状特征，然后查找现成的分类系统，以达到对其知类、辨名的目的。
即解决从一般到特殊或从抽象到具体的问题07.命名（nomenclature）：为一个新发现的微生物确定一个新学名的过程。
08.培养物（culture）：是指一定时间一定空间内微生物的细胞群或生长物。
如微生物的斜面培养物、摇瓶培养物等。
如果某一培养物是由单一微生物细胞繁殖产生的，就称之为该微生物的纯培养物（pure culture)。
09.菌株（strain）：从自然界分离得到的任何一种微生物的纯培养物，都可以称为微生物的一个菌株；用实验方法（如通过诱变）所获得的某一菌株的变异型，也可以称为一个新的菌株，以便与原来的菌株相区别。
菌株是微生物分类和研究工作中最基础的操作实体。
10.标准菌株：指能代表这个种的各典型性状的一个被指定的菌株。
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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
即该种的模式种（type species ）。
例如：
两歧双歧杆菌的大量菌株中，只有“ATCC29521”菌 株才是模式种
亚种(subspecies）或变种(variety)： ——种内细分时所用单元。 当某一个种内的某一菌株存在少数明显而稳定的变异特征 与模式种不同，而此差异又不足以当作命名新种的依据时， 可以将这些菌株细分成小的分类单元——亚种。 变种是亚种的同义词，因“变种”一词易引起词义上的混淆， 从1976年后，已废除使用变种一词。
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： 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
有人认为，如果把地球年龄比喻为一年的话， 则微生物诞生的时间是在3月20日左右，人 类出现的时间是12月31日下午7时左右，所
以可以毫不夸张地说，微生物是一切生物 （包括人类）的“老前辈”。
2、微生物分类学
经典分类学：按微生物表型特 征分类
表型特征：形态学、生理生化学、生态学等，推 断微生物的系统发育。
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一大群菌株的总称。
菌株（strain）: 表示任何由一个独立分离的单细胞繁殖而成的纯种群体及其一切后 代（起源于共同祖先并保持祖先特性的一组纯种后代群）。因此，一种微生物的每一 不同来源的纯培养物均可称为该菌种的一个菌株。菌株强调的是遗传型纯的谱系.
人类对微生物的认识 水平是生物界级
分类的核心
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）；
所有生物存在一个共同祖先，由它分三条进化路线，就形成了三个原界：古细菌 （Archaebacteria）原界、真细菌(Eubacteria)原界、真核生物(Eucaryotes)原界.
内共生学说——主要是L. Margulis的贡献.
L. Margulis 的真核细胞共生起源假说
三 原 界 系 统
三 域 学 说 的 建 立
利用16S rRNA建立分子进化树的美国科学家
Carl Woese 16S rRNA——分子计时器（molecular chronometers）或分子尺、
或进化钟（evolutionary clock）
三域:
细菌域(Bacteria)
古生菌域 (Archaea)
真核生物域 (Eukarya)
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。
以 大肠埃希氏杆菌的2个菌株为例： Escherichia coli K12 和 Escherichia coli ○-157:H7 ★“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。 种是分类学上的基本单位，菌株是实际应用中的基本单位，因为同一菌种的不同菌株 在产酶等代谢物的种类或产量上会有很大的不同和差别！
微生物系统学：按亲缘 关系和进化规律分类
表型特征结合分子水平上的基因型特征（如16S rRNA)，探讨微生物进化地位、系统发育关系并进 行分类鉴定。
★微生物分类学的三个任务：分类、鉴定及命名
☆分类是根据微生物的相似性和亲缘关系，将微生物归入不同的分类类群。 ☆鉴定是确定一个新的分离物属于已经确认的哪个分类类群的过程。 ☆命名是根据国际命名法规给每一微生物类群及种类以科学的名称。
第十章
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。
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 10万种，而且其数目还在不断增加。（因已知微生物 仅10%，已开发利用的是已知的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。
高等动植物分类
化石资料、形态学、比较胚胎学
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。
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.
• 三原界系统是1978年由R.H.Whittaker和L.Margulis 提出的。