《工业微生物学》课程教学资源（课件讲义）第二章 微生物的分类、鉴定及命名（1/2）

第二章微生物的分类、鉴定及命名

第二章 微生物的分类、鉴定及命名

1、生物界的分类 地球上的物种估计大约有150万,其中微生物 超过10万种,而且其数目还在不断增加。 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关系,编 制分类系统,还原生物的自然历史位置。 化石资料、形态学、比较胚胎学 等动植分类 较正确反映其系统发育

1、生物界的分类 地球上的物种估计大约有150万，其中微生物 超过10万种，而且其数目还在不断增加。 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关系，编 制分类系统，还原生物的自然历史位置。 高等动植分类 化石资料、形态学、比较胚胎学 较正确反映其系统发育

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、缺乏化石资料。 生物分类的二种基本原则: a)根据表型( phenetic)特征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、缺乏化石资料。 生物分类的二种基本原则： a）根据表型(phenetic)特征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

生物的界级分类学说 ★从两界系统经历过三界系统、四 界系统、五界系统甚至六界系统, 最后又有了三原界(或三总界) 系统。 ★传统的、为多数学者所接受的是 真菌界 植物界 动物界 1969年魏塔克(R. H. Whittaker) 在《 Science》上提出的五界学说 它以纵向显示从原核生物到真核 原生生物界 单细胞生物再到真核多细胞生物 的三大进化过程 原核生物界 古细菌 真细菌

★从两界系统经历过三界系统、四 界系统、五界系统甚至六界系统， 最后又有了三原界（或三总界） 系统。 ★传统的、为多数学者所接受的是 1969年魏塔克（R.H.Whittaker） 在《Science》上提出的五界学说， 它以纵向显示从原核生物到真核 单细胞生物再到真核多细胞生物 的三大进化过程。 生物的界级分类学说

三域学说的建立 利用16SRNA建立分子进化树的美国科学家 Carl Woese

利用16SrRNA建立分子进化树的美国科学家 Carl Woese 三域学说的建立

(1)古细菌原界( Archaebacteria),包括产甲烷细菌、极 端嗜盐菌和嗜热嗜酸菌; (2)真细菌原界( Eubacteria),包括蓝细菌和各种除古 细菌以外的其它原核生物; (3)真核生物原界( Eucaryotes),包括原生生物、真菌、 动物和植物。 原生生物界真菌界动物界 植物界 真核生物原界 极翡唪盘菌 蓝细菌G细菌 甲烷菌 螺旋体 光合细菌 古细菌原界 真细菌原罗 共同祖先

（1）古细菌原界（Archaebacteria) ，包括产甲烷细菌、极 端嗜盐菌和嗜热嗜酸菌； （2）真细菌原界（Eubacteria) ，包括蓝细菌和各种除古 细菌以外的其它原核生物； （3）真核生物原界（Eucaryotes），包括原生生物、真菌、 动物和植物

2、微生物分类学 经典分类学:按微 表型特征:形态学、生理生化学、生 生物表型分类 态学等,推断微生物的系统发育。 发展 微生物系统学: 表型特征结合分子水平上比较微生物 按亲缘关系和进 的基因型特征(如16 SrRNA探讨微 化规律分类 生物进化、系统发育和分类鉴定。 大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分类单元的过程 ★命名是根据国际命名法规给微生物分类单元以科学的名称

2、微生物分类学 经典分类学：按微 生物表型分类 微生物系统学： 按亲缘关系和进 化规律分类 发展 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。 表型特征结合分子水平上比较微生物 的基因型特征（如16S rRNA)探讨微 生物进化、系统发育和分类鉴定。 ★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分类单元的过程。 ☆命名是根据国际命名法规给微生物分类单元以科学的名称

3、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 大每一分类单位之后可有亚门、亚纲、亚目、亚科 以啤酒酵母为例,它在分类学上的地位是: 界( Kindom):真菌界 门( Phyllo):真菌门 纲(cass):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

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 3、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( specles):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。 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 EScherichia coli K12 ★菌株的表示法: ★种是分类学上的基本单位,菌株是实际上应用的基本单位,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!

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。 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： ★种是分类学上的基本单位，菌株是实际上应用的基本单位，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！

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。通常把实验室中所获得的变异型 菌株,称之为亚种。 如: E coli k12(野生型)是不需要特殊aa的,而实验室变异后, 可从k12获得某aa的缺陷型,此即称为 E coli k12的亚种。 型(form): 常指亚种以下的细分。当同种或同亚种内不同菌株之间的性状差 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;

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。通常把实验室中所获得的变异型 菌株，称之为亚种。 如：E.coli k12（野生型）是不需要特殊aa的，而实验室变异后， 可从k12获得某aa的缺陷型，此即称为E.coli k12的亚种。 型(form): 常指亚种以下的细分。当同种或同亚种内不同菌株之间的性状差 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；