第十三章 微生物物种的多样性
微生物世界的多样性
微生物世界的多样性微生物是指肉眼无法直接观察到的微小生物体，包括细菌、真菌、病毒等。
它们广泛存在于地球上的各个角落，构成了微生物世界的多样性。
微生物的多样性不仅体现在种类上，还表现在形态、功能、生态等方面。
本文将从不同角度探讨微生物世界的多样性。
1. 微生物种类的多样性微生物种类繁多，其中最为常见的是细菌、真菌和病毒。
细菌是一类单细胞微生物，形态各异，可以根据形状分为球菌、杆菌、螺旋菌等。
真菌则是一类多细胞微生物，包括酵母菌、霉菌等。
病毒是一种非细胞结构，只能寄生在其他生物体内进行复制。
除了这些常见的微生物外，还有一些特殊的微生物如古菌、原核叶绿体等。
2. 微生物形态的多样性微生物的形态各异，有球形、杆状、螺旋形等。
细菌的形态多样性尤为突出，有球菌如链球菌、葡萄球菌，有杆菌如大肠杆菌、炭疽杆菌，还有螺旋菌如梅毒螺旋体等。
真菌的形态也非常多样，有酵母菌如啤酒酵母、面包酵母，有霉菌如青霉、曲霉等。
病毒没有自己的细胞结构，只能寄生在其他生物体内进行复制。
3. 微生物功能的多样性微生物在地球上扮演着重要的角色，具有多样的功能。
首先，微生物参与了地球上的物质循环过程。
例如，细菌可以进行氮循环，将大气中的氮转化为植物可利用的形式；真菌则参与了有机物质的分解和循环过程。
其次，微生物还具有许多重要的应用价值。
例如，细菌可以用于制作食品、药品和化妆品；真菌可以用于发酵制作酒类和面包等；病毒则可以用于基因工程和疫苗制备等。
4. 微生物生态的多样性微生物广泛存在于地球上的各个环境中，构成了微生物生态系统的多样性。
例如，细菌可以存在于土壤、水体、空气等环境中；真菌可以寄生在植物体内，也可以生长在土壤、树皮等地方；病毒则主要寄生在其他生物体内。
微生物的生态多样性对维持地球生态平衡具有重要作用。
5. 微生物多样性的保护与研究随着人类活动的不断扩大，微生物多样性正面临着严重的威胁。
环境污染、过度使用抗生素等都对微生物种群产生了负面影响。
微生物的多样性及其在生态系统中的作用
微生物的多样性及其在生态系统中的作用微生物是地球上最为广泛和多样的生物群体之一，包括细菌、真菌、原生动物和病毒等。
它们存在于各种环境中，不仅在生态系统中扮演着重要的角色，还对我们的生活产生着深远的影响。
本文将就微生物的多样性及其在生态系统中的作用进行探讨。
一、微生物的多样性微生物的多样性是指微生物在形态、结构、生态功能和适应性等方面的差异性。
首先来看微生物在形态和结构上的多样性。
微生物的形态和结构具有极大的多样性，细菌既有棒状、球状、螺旋状等形态，真菌则具有丝状、球状等形态。
此外，微生物还可以形成多种结构，如细菌的荚膜、孢子、细胞壁等。
微生物的多样性不仅仅表现在形态和结构上，更重要的是生态功能的多样性。
二、微生物在生态系统中的作用1. 微生物的生物地球化学循环作用微生物在生态系统中扮演着不可替代的角色，尤其是在生物地球化学循环中的作用。
首先，微生物在碳循环中发挥着重要作用。
它们通过光合作用和呼吸作用参与到碳循环中，从而维持着生态系统的稳定。
其次，微生物在氮循环中也发挥了关键作用。
微生物通过氮的固定、硝化、反硝化等过程，促使氮元素在生态系统中的有效循环，为植物提供可利用的氮源。
此外，微生物还参与到磷、硫、铁等元素的循环中，维持着生态系统的稳定和平衡。
2. 微生物的土壤改良作用微生物在土壤中起着非常重要的作用，可以改良土壤质地，提高土壤肥力。
首先，微生物可以分解有机质，使其转化为植物可吸收的氮、磷、钾等养分，为植物的生长提供养分支持。
其次，微生物通过产生胶结物质，改善土壤结构，增加土壤的团聚性和保水性。
此外，微生物还可以抑制土壤病原菌的生长，保护植物免受病害的侵害。
3. 微生物的生物降解作用微生物具有强大的分解能力，可以降解有机废弃物和污染物，减少环境污染。
微生物通过酶的作用，将有机废弃物和污染物降解为无毒或低毒物质，使其在环境中的危害得到降低。
微生物的生物降解作用在废水处理、土壤修复等领域起到了重要作用。
微生物的多样性
到自己或许已打开了一个崭新微生物世界的窗户。今天，已经有越来越多的生活 在极端环境的生命被发现， 人们曾从 pHO(酸度是普通细胞生存的至少 10 万倍) 的酸矿水、1200 个大气压的海底、3200 米的地下、1600 米的冰层下、30%盐 度的盐湖水中和几百摄氏度高温的海底火山口附近都分离到微生物生命， 它们的 存在让人类将目光更昂然地投向了宇宙深处， 希望在别的星球发现某种形式的生 命。布洛克预言:“只要水保持液态就有发生生命的可能” ，未来的发现或许将证 明他的睿智。微生物的生活方式也丰富多彩，大部分微生物都能独立生活，但如 同人不光是一个生物个体意义上的人还是一个社会的人一样， 微生物的这种独立 生活并不代表它们不和周围的生物发生联系，通过种种方式，它们与周围的生物 存在着千丝万缕的关系。 有些微生物必须生活于别的生物体内，如果它们只是贪 婪地吮吸宿主的营养，它们则是寄生性微生物 (如很多病原微生物)，如果它们 在获得营养的同时对宿主也有好处，并且它们与宿主形成了特定形态的结构，则 它们与宿主的关系叫共生，真菌和藻类形成地衣，纤维素分解菌与牛、羊等反自 动物形成瘤胃都是共生的典型例子。 微生物的基因组(全部基因的总称)也存在着极大的差异，以细菌为例，不 同细菌的基因组大小、基因的数量差异很大，有时相差十几倍，一种叫生殖道支 原体的细菌仅有不到 500 个基因，而大肠杆菌却有超过 4000 个基因。再来看 看古菌，它虽然和细菌长得一模一样，非常像细菌那样的原核生物，但古菌的许 多基因特征却类似于真核生物， 一些古菌的全基因组序列的测定也显示了它们是 一类独特的生命形式，是生命进化之路上独立的一支。
生机勃勃的大自然， 是多姿多彩的生命赋予的活力，无数生命构成了自然界的生 物多样性， 看不见的微生物世界也是一个多样性的微生命世界，他们和其他生命 一起绘出了这个星球上一道绚丽的风景。微生物是一词，是对所有形体微小、单 细胞或个体结构较为简单的多细胞，甚至无细胞结构的低等生物的总称，或简单 地说是对人们肉眼看不见的微小的生物的总称。 微生物是指在显微镜下才能看见 的生物，它不是一个分类学上的名词。 微生物所包含的类群十分庞杂。 实际上， 在分子生物学技术飞速发展的今天， 新的形式、新的种属的微生物仍然在不断地被发现。 微生物作为生物， 既有一切生物的共同点：①绝大部分微生物的遗传信息都 是由 DNA 链上的基因所携带，除少数特例外，其复制、表达与调控都遵循中心 法则；②微生物的初级代谢途径如蛋白质、核酸、多糖、脂肪酸等大分子物质的 合成途径基本相同；③微生物的能量代谢都可以 ATP 作为能量载体。 微生物作为生物的一大类， 除了与其他生物共有的特点外，还具有本身的特 点极其独特的生物多样性： ①微生物种类的多样性， ②微生物的遗传与变异的多 样性，③微生物代谢的多样性，④微生物的生态分布的多样性。下面我们将来认 识微生物的多样性。 一、微生物物种的多样性 由于微生物的发现和研究比动植物迟得多， 加上鉴定种的工作以及划分种的 标准等教为困难， 目前着重研究的微生物是对人类关系最为密切的一些种，已知 种数大约为 10 万多种，可以预见，睡着分离、培养方法的改进和研究工作的深 入， 微生物界的物种种数将超过动植物界种数之和。这可以从下面三个方面加以
微生物的物种多样性与生态学功能
微生物的物种多样性与生态学功能微生物是自然界中极其广泛的一类生物，其数量庞大且种类繁多。
这些微生物在自然界中广泛存在，包括土壤中、水中、空气中以及其他许多环境中。
虽然它们非常微小，在体积上远不及其他生物的一小部分，但它们的重要性不可低估。
事实上，微生物在支持生态平衡、环境保护以及维持人类的健康方面发挥了至关重要的作用。
本文将探讨微生物的物种多样性以及其在生态学中所扮演的重要角色。
微生物的物种多样性微生物的物种多样性是微生物在自然界中广泛存在的原因之一。
据估计，自然界中绝大多数的生物都是微生物，其中细菌和病毒是最常见的类型。
此外，还有其他一些微生物，如真菌、藻类和原生动物。
这些微生物的数量和种类与它们所处的环境密切相关。
例如，水中的微生物可能与陆地上的微生物有很大的不同，因为它们处在不同的环境中，并且可能不需要相同的适应策略来应对不同环境的压力。
微生物的物种多样性对于维持生态平衡和生态系统的健康非常重要。
微生物扮演着分解、营养循环以及腐化的重要角色。
例如，细菌和真菌对有机物的分解和转化是至关重要的，这些有机物可能包括死亡的生物、植物和动物的废物以及其他形式的有机物。
通过分解这些物质，微生物能够将其中的有机物质转化为营养元素，并将其带回生态系统中。
此外，微生物还能够进行氮循环，将氮转化为可用于生物生长的形式。
这些过程对于维持生态系统中的营养循环和物质循环是至关重要的。
微生物在生态学中的功能除了在物质循环和腐化过程中扮演的角色外，微生物在生态学中还有许多其他的功能。
例如，微生物对维持土壤的健康和水质的干净性起着重要的作用。
在土壤中，微生物不仅能够促进植物的生长，而且还能够抑制病原菌的生长。
这些微生物帮助维持土壤的结构、营养水平和生态平衡。
在水中，微生物则能够清除污染和降解有害物质，为水生生物提供清洁和富含营养的生存环境。
此外，微生物对于维持人类的健康也有着重要的作用。
例如，肠道中的微生物是人类消化系统中的重要组成部分。
微生物世界的多样性
微生物世界的多样性微生物是指体积小，无法肉眼观察的生物体，包括细菌、真菌、病毒等。
微生物广泛存在于地球各个角落，对人类社会和生态系统起着重要的作用。
本文将从不同类型的微生物、其多样性产生的原因以及多样性对生态系统和人类健康的影响等方面介绍微生物世界的多样性。
不同类型的微生物微生物主要包括细菌、真菌、病毒等三大类。
细菌是最早被发现和研究的微生物，它们具有简单的细胞结构和丰富的代谢途径。
真菌是一类真核微生物，包括酵母菌和霉菌等，它们能够分解有机物质并与植物共生。
病毒是一个非常小的感染性粒子，只能在宿主细胞内复制，对人类和其他动植物造成各种疾病。
微生物多样性的原因微生物世界的多样性是由多种因素共同作用所致。
首先，微生物具有较高的遗传变异率。
例如，细菌通过水平基因转移和突变等方式迅速适应环境变化。
其次，微生物可以适应各种不同的环境条件，包括高温、高盐度、酸碱等极端条件。
此外，微生物存在于各种不同的栖息地中，如土壤、水体、消化道等，并形成不同的群落。
这些因素共同促进了微生物世界的多样性。
微生物多样性与生态系统微生物对维持生态系统的平衡起着关键作用。
首先，微生物参与了全球碳循环过程中的各个环节。
光合细菌和蓝藻等可以通过光合作用吸收二氧化碳，并释放氧气；而脱氢细菌和甲烷菌则参与了有机质分解产生甲烷气体的过程。
其次，一些微生物如根瘤菌可以与植物共生，固定大量氮气使其转化为植物可利用的氮源，促进植被生长。
此外，微生物还参与了土壤肥力调控、水污染处理和有机废弃物降解等重要过程。
微生物多样性对人类健康的影响微生物与人类健康密切相关，既能为人类提供帮助，也可能造成危害。
首先，一些益处微生物如乳酸菌可以促进消化道健康，并增强免疫力。
其次，某些致病微生物如流感病毒、艰难梭菌等可引起传染病。
此外，一些抗菌药物滥用可能导致耐药菌株产生，并对人类健康造成威胁。
结论微生物世界以其丰富多样而又复杂的特点给我们带来了许多惊喜和挑战。
了解并保护微生物多样性对于维持地球上各个生态系统以及人类自身健康至关重要。
生态环境中微生物多样性的特征及其生态功能研究
生态环境中微生物多样性的特征及其生态功能研究微生物是地球上最古老、最广泛分布的生物群体之一，也是生态系统中不可或缺的组成部分。
微生物多样性的研究对于揭示生态系统功能和维持地球生态平衡具有重要意义。
本文将从微生物多样性的特征和生态功能两个方面进行探讨。
微生物多样性的特征包括物种多样性、功能多样性和遗传多样性。
首先，微生物物种的多样性是指生态系统中存在的微生物种类的数量和丰度。
微生物物种多样性通常以种类丰度指数、物种丰富度指数等来衡量。
其次，微生物的功能多样性是指微生物群体中不同种类微生物在生态系统功能中的差异。
不同微生物对于不同环境条件有不同的适应能力和功能特点。
最后，遗传多样性是指微生物群体内个体之间的基因差异，决定了微生物群体的适应性和抗逆性。
微生物在生态系统中具有多样的生态功能。
首先，微生物参与有机质的分解和循环，促进有机物质的降解和转化，释放出有机物质的养分供给。
其次，微生物参与养分循环和元素转化，如氮素转化、磷素转化等。
微生物可以通过氮循环和磷循环等过程来促进元素的循环和再利用，维持生态系统的稳定性。
此外，微生物还参与能量流动和转换，如微生物参与腐生和共生过程，为其他生物提供能量和养分。
微生物还可以参与光合作用，如叶绿体微生物和光合细菌等能够通过光合作用产生能量，促进生态系统的能量流动。
微生物多样性对生态系统的功能具有重要影响。
首先，微生物多样性能够增加生态系统的稳定性。
丰富的微生物种类和功能可以提高生态系统对环境变化的适应能力，减少生态系统脆弱性和抗击能力。
其次，微生物多样性对生态系统的物质循环和能量流动有重要影响。
不同种类和功能的微生物参与养分循环和能量转换过程，能够提高生态系统的养分利用率和能量利用效率。
再者，微生物多样性能够增加生态系统的生产力。
通过丰富微生物种类和功能，可以提高生态系统的净生产力和生态系统的生产力。
综上所述，微生物多样性的特征和生态功能对于生态环境的维护和生态系统的稳定具有重要意义。
微生物生命的多样性ppt课件
易变异
微生物多为单细胞，简单多细胞或非细胞结构， 由于具有繁殖快的特点，就是在变异频率十分低的情 况下（ 10-5～10-10 ）变异速度也是较快的（因为它的 繁殖速度和数量较大） 变异的形式很多，如形态、代谢途径、生理类型、抗 性等。
如：青霉素，人每天要注射几十万单位，输液成人 800 万～1000万，而一开始发酵液只能产生 20单位/ml，后 经人工变异育种，现在可达5～10万单位/积小，表面大 2、种类多，分布广 3、生长旺，繁殖快 4、适应强，易变异
5
体积小，比表面积大
? 微生物的个体都极其微小，一般以μm或nm为单位。 ? 任何物体被分割的越细，其比表面积越大 ? 微生物的这种小体积、大表面积的特点，有利于它们
与周围环境进行物质、能量和信息的交换。
9
生长旺、繁殖快
? 微生物具有极高的生长和繁殖速度，是其它动、植物 无法比拟的。
? 如：大肠杆菌在最适合条件下，每分裂一次需要 12.520.0分钟
? 若按20分钟/代，则每小时分裂3次； ? 每昼夜72次，后代个数为4722366500万亿个，重约4722吨； ? 48小时为2.2×1043个，约等于4000个地球的重量， ? 但此种情况只能维持数小时，因营养条件、生长环境，种群关系
6
种类多
目前已发现的微生物在10万种以上。 土壤是微生物的大本营。 人肠道内的正常菌群：
人肠道内经常有 100-400种不同种类的微生物，总数 可达成100万亿个，重量相当于粪便干重的三分之一。
7
分布广
? 万米深海底部的耐热硫细菌： ? 1974年4月和1977年2月美国科学家分别在东太平洋的
加拉帕戈斯群岛东部1万米的海底温泉中 ? 发现耐100℃高温、耐1140个大气压的硫细菌 ? 含量达100万～100亿个/ML
微生物学-微生物分类及多样性 PPT
生物系统学
以进化论为指导思想，追溯系统发育，推断进 化谱系，对生物物种进行识别和归类。
微生物分类学
是研究微生物分类理论和技术方法的学科。
微生物分类
在对大量微生物进行观察、分析和描述的基础 上，以形态、结构、生理生化反应和遗传特征的异 同为根据，按进化的规律和应用的方便，分门别类 的排列成一个系统。
快速、自动化微生物检测仪器设备
依据：微生物化学组成、结构、性能 差别；代 谢过程不同、产物特异；能量转移、信息传递有差异； 与环境的关系不同。
主要仪器设备
通用：气相色谱、液相色谱、质谱、X射线衍色、 核磁共振波谱仪、激光拉曼光谱仪、激光显微镜等。
专用：阻抗测定、放射测量、微量量热计、生物 发光测量仪、药敏自动测量仪、自动微生物检测仪。
系统树中，分枝末端及连结点为结，代表生物类群； 末端结代表仍生存的种类；结之间的长度表示分子序列的 差异数值。主要采用有根树，有起源及进化方向。
常采用最节省分析法或简约法：进化变化的发生，沿 最短的途径，发生最少的变化。
细菌
Phylogenetic Trees from DNA Sequences
• Distance-Matrix Method for generating the trees
• Evolutionary Distance (ED)
• Computer compare the sequence differences and build the phylogenetic tree based on corrected ED
3. rRNA的顺序和进化
序列测定和分析方法：寡核苷酸编目法，全序列分析 法。
寡核苷酸编目法：采用rRNA酶解片断、标记、电 泳及自显影技术，然后按片断大小进行编目。只获得 部分序列，采用相似性统计方法，结果会出现偏差。
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第十三章微生物物种的多样性生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性等。
它们是由进化而形成的，不仅直接为人类提供了食品、药物、纺织品、燃料、材料等，而且还通过参与物质循环来维持地球上生命所必需的生存环境。
因此，保护生物的多样性，就是保护人类自己。
微生物多样性是生物多样性的重要组成部分，而且有其独特之处，起着不可替代的作用。
前几章已对微生物遗传多样性、生态系统多样性等作了阐述。
本章将阐明其物种的多样性，简要的介绍原核微生物(真细菌、古生菌)和真核微生物(真菌、粘菌、单细胞藻类、原生动物)的多样性。
第一节真细菌的多样性一、真细菌系统发育总观对细菌的系统发育以往的概念是根据类群的表型特征(主要是形态特征和生理生化特征及少量的遗传特征)来判断它们的系统发育和进化途径。
而通过细菌16s rRNA的序列分析已经揭示出，不同细菌本身保守的16SrRNA寡核苷酸序列才是识别系统发育的标记。
据此，细菌的系统发育包括12个独特的类群(图13-1)。
图13-1 细菌的系统发育树类群1. 紫色光合细菌及其有关细菌：目前将类群1称为变形细菌(Proteobacterium)。
是细菌中包括的属最多而且在生理特性上最具有多样性，由α、β、γ、δ、和ε5个亚门组成。
其中能进行光合作用的紫色细菌包括在α、β和γ3个亚门中，但一些有机化能营养的属，如：埃希氏菌属、假单胞菌属、醋单胞菌属和一些无机化能营养的属，如：硝化杆菌属、亚硝化单胞菌属、贝日阿托氏菌属等也包括在这3个亚门中。
δ和ε2个亚门只包括非光合作用的细菌。
尽管所有的肠道细菌、大多数的假单胞菌、自生和共生固氮细菌以及大多数化能无机营养细菌在形态、生理和生态分布的表型上与紫色细菌有明显的区别，但是，在系统发育上却都与紫色细菌有关。
由紫色细菌谱系可以引申出各种各样在生理特性和生态分布上有差异的重要细菌。
16s rRNA 序列分析的结果指明，AAAUUGG序列用以鉴别α亚门的紫色细菌；CYUUACACAUG(Y表示任意一个嘧啶)是β亚门的序列特征；ACUAAAACUCAAAG序列存在于大多数δ亚门紫色细菌的16SrRNA中。
目前尚未发现γ和ε亚门的特殊特征。
类群2.绿硫细菌：由于绿硫细菌具有独特的光合色素(菌绿素c或d)、绿色体(chlorosome)以及其自养代谢，所以绿硫细菌与其它细菌之间缺乏密切的系统发育关系。
绿菌属的所有种均不运动，只有绿色细菌类群中的绿滑菌属（Chloroherpeton）以滑行运动。
寡核苷酸AUACAAUG序列是绿色细菌的特征性识别标记。
类群3.无硫绿细菌：从生理特性、所含色素和细胞的细微结构上看，绿曲挠菌属(Chloroflexus)与绿菌属关系密切，但在系统发育上无关系。
绿屈挠菌群包括两个非光合作用的属，即滑柱菌属(Herpetosiphon)和高温微菌属(Thermomicrobium),它们是细菌中一个独特和古老的谱系。
CCUAAUG寡核苷酸序列为无硫绿细菌提供了一个标记。
类群4.蓝细菌：目前对蓝细菌的分类仍注重于形态指标。
那些单细胞的蓝细菌在系统发育上则呈多样性。
AAUUUUYGG寡核苷酸序列是蓝细菌的识别标记。
类群5.浮霉状菌属(Planctomyces)-小梨形菌属(Pirella):这个类群包括芽生细菌，在自然界中自由生活时许多种都是以柄或固着器附着在基物表面上。
这个类群是与其它细菌十分不同,但又是细菌中一个主要的分支。
CUUAUUCG寡核苷酸序列是这个类群成员的识别标记。
类群6.螺旋体：螺旋体的主要类群包括自由生活无致病性的螺旋体属(Spirochaeta)、寄生并致病的疏螺旋体属(Borrelia)和密螺旋体属(Treponema)，例如：引起人回归热病的回归热疏螺旋体(Borrelia recurrentis)和引起人性病--梅毒的苍白螺旋体(Treponema pallidum)。
本群中的钩端螺旋体(Leptospira)则形成一个独立的分支。
根据独特的形态和运动方式螺旋体被归为一群，而且这些特征其实也是系统发育的指征。
AAUCUUG是螺旋体一个亚群的高度特异性序列，而UCACACYAYCYG则是大多数螺旋体的特征性序列。
类群7.拟杆菌(Bacteroides)-黄杆菌属(Flavobacterium)：这个类群的特点是包括许多属的细菌，从而构成革兰氏阴性细菌一个主要的系统发育系。
群内的拟杆菌属形成一个亚系；嗜纤维菌属(Cytophaga)和黄杆菌属则形成另一个亚系，两个亚系是相对同源的。
在群内存在一个由专性厌氧的拟杆菌属和专性好氧的生孢纤维菌属(Sporocytophaga)组成的混合生理型。
UUACAAUG 寡核苷酸序列是拟杆菌属的识别标记，而CCCCCACACUG是滑行细菌类群的标记。
类群8.衣原体(Chlamydia)：该类群只包括专性细胞内寄生的种，其中有引起性病和砂眼的病原菌。
通过比较寡核苷酸序列，虽然衣原体与浮霉状菌属有较远的相关性，但两群的共同点是其细胞壁均缺乏肽聚糖成分。
类群9异常球菌属(Deinococcus)-栖热菌属(Thermus)：这个类群仅包括G+菌、高度抗辐射的异常球菌属和G-菌、化能有机营养、嗜热的栖热菌属。
两个属的共性是含有非典型的细胞壁，壁中肽聚糖的二氨基庚二酸为鸟氨酸所替代。
序列分析表明，该类群紧密成群，其起源可能相近。
CUUAAG是本群的识别标记。
类群10革兰氏阳性细菌：杆状和球状的G+菌，其中包括形成芽孢的细菌、乳酸菌、棒状杆菌、放线菌、大多数厌氧和好氧的球菌都形成一个紧密结合的系统发育群。
在这一群中还包括无细胞壁的支原体，支原体在系统发育上可以看成是无细胞壁的梭菌。
这种紧密的系统发育关系提示出经典地从形态来探讨系统发育的不确切性。
使人感到惊奇的是某些光合细菌也与这个类群有亲缘关系。
根据rRNA序列分析的结果，可以将G+菌再分为两个主要类别，即：含有相对低的GC碱基mol%比率类别和高GC碱基mol%比率类别。
CUAAAACUCAAAG寡核苷酸序列对高GC 类别是高度特异的，而低GC类别尚未发现寡核苷酸序列标记。
类群11栖热袍菌属(Thermotoga)-栖热腔菌属(Thermosipho):这个类群只包括以上两个属，都是嗜高温的细菌。
目前仅从地热的海洋沉积物中可以分离到，其中栖热袍菌是严格厌氧并且能发酵产能的细菌，生长温度为55-90℃,最适温度约为80℃。
栖热腔菌属在形态上有别于栖热袍菌属，并且GC碱基比率较低。
由于这两个属的极端嗜热性以及它们接近生物总系统发育树的根部(图13-1)，所以，栖热袍菌属和栖热腔菌属的发现对早期生物是嗜热的这一假说是有力的支持。
类群12.产液菌属(Aquifex)-氢杆菌属(Hydrogenobacter)：这个类群也仅只包括极端嗜热的产液菌属(目前仅发现一个种，Aquifex pyrophilus,嗜火产液菌)和氢杆菌属(目前仅发现两个种：Hydrogenobacter acidophilus 嗜酸氢杆菌和Hydrogenobacter thermophilus嗜热氢杆菌)。
产液菌属能在95℃生长，最适生长温度为85℃，氢杆菌属的最高生长温度约为80℃，最适生长温度为70-75℃，比产液菌属的生长温度要低一些。
氢杆菌也是专性化能无机营养，只能氧化氢。
在细菌的系统发育树中(图13-1)占据最根部的位置。
嗜热、能氧化氢、行无机化能营养的细菌的发现，进一步支持了地球上最早期细菌是超嗜热的论点。
综上所述，通过rRNA序列分析的结果，可以明显地看出在细菌的系统发育中至少存在着12个独立的类群，这其中最大的一群是紫色细菌，包括大部分G+菌，另一个重要的大群包括大部分G-菌。
在所有的这些类群中，有些在系统发育上是多样的，而其它则是高度相关的。
二、真细菌的主要类型从真细菌的主要类型可进一步阐明微生物物种的多样性。
类型和各属的特征，主要按"伯杰氏系统细菌学手册"第一版（1984-1989）划分。
1． G-细菌这是原核生物中种类最多的一大类细菌。
细胞形态和排列方式相当简单，横向二分分裂，运动的种以自由游动方式进行，营化能有机营养，其生长主要为异养方式，但有些种在H2的环境中可以自养生长。
多数为腐生菌，有些为寄生菌。
寄生菌中有的是条件致病菌，有的为高度致病菌。
其生态分布相当广泛，如水中、土壤、动植物体及人体。
G-菌中的许多种在工业、农业、环境保护、医学上具有重要的应用价值。
其重要的属种介绍于后。
（1）螺旋体螺旋体菌体细长、弯曲呈螺旋状，其大小为0.1-3×5-250μm。
这类细菌以前曾被误认为是介于原生动物和细菌之间的一类微生物，其理由是未发现螺旋体的细胞壁。
经深入研究现已证实螺旋体细胞的主体仍然是由细胞质和核区组成，而细胞的外围则裹以细胞质膜和细胞壁，形成原生质柱。
在螺旋状的原生质柱外缠绕着周质鞭毛(periplasmic flagella)，也称轴丝，轴丝与原生质柱再由3层膜包围，称为外鞘（见图13-2）。
每个细胞具有2-100条以上的周质鞭毛，使菌体在液体环境中可游动或沿纵轴旋转和屈曲运动。
在固体基质上可爬行或蠕动。
根据形态、生理特性、致病性和生态环境螺旋体分为六个属：脊螺旋体属(Cristispira)、螺旋体属(Spirochaeta) 、密螺旋体属(Treponema)、疏螺旋体属(Borrelia)、钩端螺旋体属(Leptospira)、纤线菌属（Leptospira）。
螺旋体在系统发育上形成一个独特的细菌系。
图13-2 螺旋体的形态（2）螺旋状或弧状的G-细菌这类细菌的细胞呈螺旋状或弧状，螺旋圈数从1到多圈。
具有典型的细菌鞭毛，化能有机营养，大多数的种不能利用碳水化合物，有的种可以在含有H2、CO2、和O2的混合气体中自养生长，有的可在微氧条件下固氮。
螺旋状细菌现在已包括有九个属：螺菌属(Spirillum)、水螺菌属(Aquaspirillum) 、海洋螺菌属(Oceanospirillum) 、固氮螺菌属(Azospirillum)、草螺菌属(Herbaspirillum) 、弯曲杆菌属(Campylobaccter) 、螺杆菌属(Helicobacter)、蛭弧菌属(Bdellovibrio)、螺状菌属（Spirosoma）。
蛭弧菌属中有一类特别的细菌，称为蛭弧菌，它们可以寄生在另外一些菌体上，利用寄主的细胞质组分作为营养，生长发育，也可无寄主而生存。
图13-3是该菌的生活周期示意图。
图13-3 蛭弧菌生活史3） G-的杆菌和球菌在形态和生理特征上这些细菌都是极其多样的。
它们都能利用氧作为最终电子受体而进行严格的呼吸产能代谢。
有些也能进行厌氧产能呼吸，这时以硝酸盐、延胡索酸盐或其它物质作为最终电子受体，有的可固氮。