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可以细分为不同 属名属名用一个单数主格名词或当作名词用的形容

更新时间:2019-10-08 12:00点击:

  第三节微生物的分类鉴定方法 获得纯化的微生物分离菌株后,首先判定是原核微生物还是真核微生物,这实际上在分离过程中所使用的方法和选择性培养基 已经决定了分离菌株的大类的归属,从平板菌落的特征和液体培 养的性状都可加以判定。然后,如是原核微生物,便可根据表 14-3 所示的经典分类鉴定指标进行鉴定,如条件允许,可做碳源利用 BIOLOG-GN分析和 16S rDNA 序列分析。多项结果结合起来确 定分离菌株的属和种。 14-3微生物经典分类鉴定方法的指标依据 根据目前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:细胞形态和行为水平,细胞组分水平,蛋 白质水平,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。其他三种实验技术 主要是 60 年代以后采用的,称为化学分类和遗传学分类法,这 些方法再加上数值分类鉴定法,可称为现代的分类鉴定方法。 经典分类法是一百多年来进行微生物分类的传统方法。其特点是人为地选择几种形态生理生化特征进行分类,并在分类中将表 型特征分为主、次。一般在科以上分类单位以形态特征、科以下 分类单位以形态结合生理生化特征加以区分。最后,采用双歧法 整理实验结果,排列一个个的分类单元,形成双歧检索表(图 14-4 能在60 细胞大,宽度1.3~1.8mm BB.细胞小,宽度 0.4~0.8mm 能在pH4.5 生长 CC.不能以葡萄糖为唯一碳源 AA.不能在 60 应用BIOLOG-GN 仪检测分离菌株对众多碳源的利用情况判断 分离菌株的分类地位,近年来也时有应用。在 BIOLOG-GN 96个小孔,其中 95 孔内分装有 95 种不同碳源的缓冲液, 孔为无碳源的缓冲液对照,各孔接入适宜菌浓度和液量的分离菌株培养物,定温培养,每日定时读取 BIOLOG-GN 仪计算机上各 碳源利用情况,一般为时 BIOLOG-GN仪可显示出该鉴定 菌株的最可能归属。 。它的特点是根据较多的特征进行分类,一般为 50 60个,多者可达 100 个以上,在分类上,每 一个特性的地位都是均等重要。通常是以形态、生理生化特征, 对环境的反应和忍受性以及生态特性为依据。最后,将所测菌株 两两进行比较,并借用电子计算机计算出菌株间的总相似值,列 出相似值矩阵 14-5)。为便于观察,应将矩阵重新安排,使 相似度高的菌株列在一起,然后将矩阵图转换成树状谱 14-6),再结合主观上的判断 如划分类似程度大于 85 %者为同种,大于 65 %者为同属等 ,排列出rRNA 杂交 目前研究RNA 碱基序列的方法有两种。一是 DNA rRNA杂交,二是 16S rRNA 寡核苷酸的序列分析。 DNA 交的基本原理、实验方法同DNA 杂交一样,不同的是 DNA杂交中同位素标记的部分是 DNA rRNA杂交中同 位素标记的部分是 rRNA DNA杂交结果用同源性百分数表 rRNA杂交 结果用Tm(e) RNA结合数表示。 Tm(e) rRNA杂交物解链一半时所需要的温度。 RNA 结合数是 100 gDNA所结合的 rRNA 数。根据这个参数可以作出RNA 相似性 rRNA相似性图上,关系较近的菌就集中到一起。关系较 远的菌在图上占据不同的位置。用 rRNA 同性试验和 16SrRNA 寡核苷酸编目的相似性比较 rRN 顺反子的实验数据可得到属以上细菌分类单元的较一致的系统发育概念,并导致了古细菌的建立。 16SrRNA(16S rDNA) 寡核苷酸的序列分析 首先,16S rRNA 普遍存在于原核生物(线SrRNA rRNA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保持 不变,可看作为生物演变的时间钟。其次,在 16S rRNA 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。第 16SrRNA 的相对分子量大小适中,约 540个核苷酸,便 于序列分析。因此,它可以作为测量各类生物进化和亲缘关系的 良好工具。 分离菌株16S rRNA 基因的分离较为简单。从平板中直接挑取 一环分离菌株细胞 加入100μ 沸水浴2min, 12 000r min -1 离心 5min, 上清液中即含 16S rRNA 基因,可直接用于 PCR 扩增。分离菌株 16S rRNA PCR扩增和序列测定的一般步骤为: 16S rRNA 基因的 PCR 5-AGAGTTTGAT CCTGG CTCAG-3 5-AAGGAGGTGA TCCAG CCGCA-3 。扩增反应体积 50 ,反应条件为95 预变性 5min 94变性 1min 55退火 1min 72延伸 2min ,共进行 29 个循环, PCR 反应在 PTC-200 型热循环仪上进行。取 反应液在10g -1的琼脂糖凝胶上进行电泳检测。 PCR 产物测序可由专门技术公司 完成。 测序得到分离菌株 16S rDNA 部分序列,此序列一般以 *.f.seq 形式保存,可以用写字板或 Editsequence 软件打开,将所得序列 通过 Blast 程序与 GenBank 中核酸数据进行比对分析 NucleotideBLAST Nucleotide-nucleotideBLAST [blastn] 项,将测序所得序列粘贴在”search ”网页空白处,或输入测序 结果所在文件夹目录,点击核酸比对选项,即“ blast ”,然后点 format”,计算机自动开始搜索核苷酸数据库中序列并进行 序列比较,根据同源性高低列出相近序列及其所属种或属,以及 菌株相关信息,从而初步判断 16S rDNA 鉴定结果。 遗传距离矩阵与系统发育树构建,可采用DNAStar 软件包中的 MegAlign 程序计算样本间的遗传距离。由 GenBank 中得到相关 菌株的序列,与本研究分离菌株所测得序列一起输入 Clustalx1.8 程序进行 DNA 同源序列排列,并经人工仔细核查。在此基础上, 序列输入 Phylip3.6 软件包,以简约法构建系统发育树。使用 Kimura 2-parameter 法,系统树各分枝的置信度经重抽样法 500次重复检测, DNA 序列变异中的转换和颠 换赋于相同的加权值。 第一节微生物分类 细菌的分类三、病毒 的分类 (一)无细胞结构病毒界 病毒界 2、有核膜原生物界包括1、原核、真核原生物 细胞无分化 真核原生生物界 细胞有分化 真菌界 植物界植物界 动物界动物界 (一)分类单元及其等级(二)微生物的命名(三)细菌分类和伯杰氏手册(四)细菌分类鉴定的特征和技术 (一)分类单元及其等级界Kingdom 门Phylum——亚门 Class——亚纲目Order——亚目 Family——亚科属Genus 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。 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,不足以分为新的亚种时,可以细分为不同 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。 和其他生物一样,细菌的种名也用双名法(binomialnomenclature)命名,即种的学名由属名和种名加词两部分组合 而成。 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。 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”。所谓“双名法”就是每一种细菌的拉丁文名称由 属名和种名两部分构成,属名第一个字母必须大写,其余均应小 字。整个属名及种名在出版物中应排成斜体。 如:Escherichia coli 属名+种名 几种不同的书写情况: 如:i(大肠杆菌); Salmonellasp. (3)只确定属名,未确定种名的若干菌株Salmonellaspp. Pasteurellamultocida subsp. 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, 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。 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。 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。 (一)形态学和生理生化特征(二)血清学试验与噬菌体分型(三)氨基酸的顺序和蛋白质的分析(四)核酸的碱基组成和分 子杂交 (1)细菌形态:形状、大小、排列(2)培养特征:菌落特征 (3)特殊结构:鞭毛、芽孢、荚膜、孢子 (4)染色反应:革兰、 抗酸(5)内含物:异染颗粒、伴孢晶体(6)运动性: 需氧性、温敏性、噬盐性、与宿主的关系、生活史(有性生殖情况)等 营养类型(自养/异养)、对碳源的利用能力、对氮源的利用能力、对生长因子的需要、对抗生素及抑菌剂的敏感性、代谢产物 (酶、毒素等)、对 pH 的适应性等 肠杆菌科细菌的分类主要靠 生理生化 细菌细胞与病毒等都含有蛋白质、脂白蛋、脂多糖等有抗原性的物质,由于不同微生物抗原物质结构不同,赋予它们不同的抗 原特征。 一种细菌的抗原除了可与它自身的抗体起特异性免疫反应外,若它与其它种类的细菌有共同的抗原组分,它们的抗原抗体之间 就会发生交叉反应。 在原核生物中已普遍发现有相应种类的噬菌体.噬菌体对宿主的感染和列解作用具有高度的特异性,即一种噬菌体往往只能感 染或裂解某种细菌,甚至只裂解种内的某些菌株. 所以,根据噬菌 体的宿主范围可将细菌分为不同的噬菌型和利用噬菌体裂解这样 的特异性进行细菌鉴定. 这对于追溯传染病来源、流行病调查以及病原菌的检测鉴定有重要意义. 蛋白质是基因的产物,蛋白质的氨基酸顺序直接反映mRNA顺序 而与编码基因密切相关. 因此,可以通过对某些同源蛋白质氨基 酸顺序的比较来分析不同生物系统发育关系,序列相似性越高,其 亲缘关系愈近. 因此可以根据蛋白质的氨基酸序列资料构建系统发育树和进行分类. 比较DNA 和碱基组成和进行核酸分子杂交,是目前通过直接比 较基因组进行生物分类最常用的两种方法. DNA的碱基组成 DNA—DNA杂交、DNA—rDNA 杂交、核酸探针 医学与兽医学上有关的细菌分类表分类依据 需氧/微需氧、革兰氏阴性杆菌与球菌假单胞菌属、军团菌属、 奈瑟菌属、莫拉菌属产碱杆菌属、布鲁斯菌属、罗卡利马体属、 兼性厌氧革兰氏阴性杆菌、弧菌埃希菌属、志贺菌属、沙门菌 属、克雷伯菌属变形杆菌属、普罗威登斯菌属、耶尔森菌属、弧 菌属、巴氏杆菌属、嗜血杆菌属 厌氧革兰氏阴性直、弯或螺形杆菌类杆菌属、梭杆菌属 厌氧革兰氏阴性球菌韦荣球菌属 立克次体与衣原体立克次体属、考克斯体属、衣原体属 螺旋体密螺旋体属、疏螺旋体属、钩端螺旋体属 革兰氏阳性球菌肠球菌属、球菌属、链球菌属、消化链球菌 形成芽胞的革兰氏阳性杆菌芽胞杆菌属、梭菌属 形态规则的 无芽胞革兰氏阳性杆菌 李斯特菌属、丹毒丝菌属 形态不规则的 无芽胞革兰氏阳性杆菌 棒状杆菌属、放线菌属、动弯杆菌属分枝 杆菌 分枝杆菌属 放线菌诺卡菌属、链霉菌属、红球菌属 类,古细菌未发现有致病菌 (一)病毒分类机构(二)病毒分类原理及其依据(三)病毒的分 类系统(四)病毒分类现状(五)病毒的命名 1966年莫斯科 国际病毒命名委员会。1973 国际病毒分类委员会(ICTV) InternationalCommittee Virus是病毒分类与命 名的国际权威机构 稳定性是指病毒名称及其隶属关系一旦确定下来,就应该尽可能的保留。 认可性是指病毒分类阶元和名称应该为病毒学研究者乐意接受和使用,所以,认可性也是实用性的必然结果。 灵活性是指病毒分类阶元可以依据某些新发现而进行重新修订和再确定 依据:病毒粒子特性 抗原性质 病毒生物学特性 病毒形态:如大小、形状、包膜和包膜突起的有无,衣壳结构及其对称性; 病毒生理生化和物理性质:如分子量,沉降系数,浮力密度,病毒粒子在不同 pH、温度、Mg2+、Mn2+、变性剂、辐射中的稳定 病毒基因组,如基因组大小、核酸类型、单双链、线状或环状,正负链,G+C 所占的比例、核苷酸序列等; 病毒蛋白,如结构蛋白和非结构蛋白的数量,大小以及功能和活性,氨基酸序列等; 病毒脂类含量和特性;碳水化合物含量和 特性。 基因组不同,但有相似的基因组次序、结构及复制方式,甚至编码相似的功能蛋白的共同保守序列。词尾virales 词尾vivide (2)Subfamily 亚科(3)Genus 词尾virus (4)Species种科和属是病毒分类的最主要单位 Avianinfluenza virus,AIV Orthomyxoviridae正粘病毒科 Influenzavirus 流感病毒属 各型流感病毒又根据其表面血凝素及神经氨酸酶抗原性的不同再分为若干亚型。? 型流感病毒因其表面蛋白HA和NA 抗原 性的不同而被分为16 个不同的HA 亚型 (H1~H16)和10个不同的NA 亚型(N1~N10) 感染人的禽流感病毒亚型主要为H5N1、H9N2、H7N7,其中 感染H5N1 的患者病情 A/chicken/Pennsylvania/83(H5N2)/2008 A/Duck/HongKong/3600/99(H6N2) CoV(severeacuterespiratorysyndromecoronavirus,SARSCoV) 属于巢状(套式)病毒目(Order:Nidovirales)、 冠状病毒科(Family :Coronaviridae)、 冠状病毒属(Genus:Coronavirus)。 正义单链RNA 病毒。在形态学上最显著的特征是包膜 (envelope)外有棒状子 在微生物体中,能量的释放。ATP的生成都是通过呼吸作用实 根据最终电子受体性质的不同,可将微生物的呼吸分为发酵、好氧呼吸和无氧呼吸3 种类型。 发酵(fermentation)是指有机物氧化过程中脱下的质子和电子,经辅酶或辅基(主要有 NAD,NADP,FAD)传递给另一有机物, 最终产生一种还原性产物的生物学过程。 发酵的特点为:不需氧;有机物氧化不彻底;能量(有效电子)释放不完全。值得注意的是,由于发酵中作为电子和质子受体的 有机物是原始基质的代谢产物,所形成的发酵产物是混合物,其 中一部分产物的氧化程度高于原始基质,另一部分产物的氧化程 度低于原始基质;又由于有机物的每次氧化都必须由相应的还原 来平衡,因此原始基质既不能高度氧化,也不能高度还原,这就 限制了发酵所能处理的有机废物的种类。 在酒精发酵中,葡萄糖被降解成二氧化碳和酒精,产生2mol 的ATP、2mol 的酒精以及2mol 的CO2。从能量的观点看,发酵的 结果只使一部分葡萄糖转化成不含能的稳定产物二氧化碳,另一 部分葡萄糖的转化产物酒精仍然含能,依然会污染环境。不仅如 此,从电子的归宿看,发酵产物酒精接纳了葡萄糖释放的全部电 子,产物的耗氧能力(提供电子的能力)与葡萄糖完全一样,并 没有得到任何削弱。如果就上述而论,那么发酵作为控制有机质 污染的措施是毫无效果的。然而,好在某些发酵(如沼气发酵) 的不稳定产物为气体(如CH。),它能从系统内逸出,不再对水体 产生污染。 所谓好氧呼吸(resPiration),是指有机物在氧化过程中放出的电子,通过呼吸链传递最终交给氧的生物学过程。 H2O,并生成ATP。由于最终产物二氧化碳和水不再含 能,也不再有释放电子的能力,因此它们不会耗氧,有机物的污 染也由此消除。 无氧呼吸(anaerobicresPiration)是指有机物氧化过程中脱下的质子和电子,经一系列电子传递体最终交给无机氧化物的生物学 过程。 无氧呼吸的特点是:没有分子氧参加反应,电子和质子的最终受体为无机氧化物(NO3-、SO42-或 CO2 等);有机物的氧化彻 底;但释放的能量低于好氧呼吸。无氧呼吸的电子和质子受体实 际上分别由两种元素承担。无机氧化物中的氧充当了质子受体的 角色,与之结合的其他元素则充当了电子受体的角色。由于后者 的氧化能力弱于氧,因此以它作电子受体所释放的能量就相对较 少,而且当无氧呼吸所形成的产物排人有氧环境时,存在着被氧 重新氧化的可能,可见它们依然是潜在的污染物质。但这种污染 物是否表现出污染,取决于充当电子受体角色的元素的易氧化程 2.24微生物呼吸作用的本质是什么?可把微生物的呼吸 作用分为哪几种类型?各类型有什么特点? 答:微生物呼吸作用的本质是氧化与还原的统一过程,这过程中有能量的产生和能量的转移。微生物的呼吸类型有发酵/好氧 呼吸和无氧呼吸。发酵的特点为不需氧;有机物氧化不彻底;能 量(有效电子)释放不完全。好氧呼吸的特点是以氧为最终电子 受体;有机物被彻底氧化成 CO2 H2O,并生成ATP。无氧呼吸 的特点是:没有分子氧参加反应,电子和质子的最终受体为无机 氧化物(NO3-、SO42-或 CO2 等);有机物的氧化彻底,但释放 的能量低于好氧呼吸。

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