微生物的分类与鉴定(修改)

《微生物的分类与鉴定(修改)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第八章微生物的分类与鉴定第一节微生物在生物界的地位第二节微生物的分类与命名第三节微生物分类鉴定的方法第八章微生物的类与鉴定一、生物分类学的发展概况二、三域学说及其发展第一节微生物在生物界的地位图8-1生物界级的学说发展（阴影部分表示微生物）第一节微生物在生物界的地位一、生物分类学的发展概况植物界动物界原生生物界真菌界原核生物界真细菌界古细菌界细菌域古生菌域真核生物域病毒界？20世纪70年代以前，生物类群间的亲缘关系判断的主要根据：形态结构——形体微小、结构简单生理生化——缺少有性繁殖过程行为习性，等等少量的化石资料——化石资料凤毛麟角表型特征：第一节微生物在生物界的地位二、三域学

2、说及其发展b）形态特征在不同类群中进化速度差异很大，仅根据形态推断进化关系往往不准确；根据形态学特征推断微生物之间的亲缘关系的缺点：a）由于微生物可利用的形态特征少，很难把所有生物放在同一水平上进行比较；虽然根据少量表型特征来推测各类微生物的亲缘关系而提出的许多分类系统，都随着时间的推移而不断地被否定了。第一节微生物在生物界的地位20世纪70年代以后，分析和比较生物大分子的结构特征，特别是蛋白质、RNA和DNA这些反映生物基因组特征的分子序列，作为判断各类微生物乃至所有生物进化关系的主要指征。分子计时器(molecularchronometers)进化钟(evolutionary

3、clock)二、三域学说及其发展第一节微生物在生物界的地位蛋白质、RNA和DNA序列进化变化的显著特点是进化速率相对恒定，也就是说，分子序列进化的改变量(氨基酸或核苷酸替换数或替换百分率)与分子进化的时间成正比。生物大分子为什么可以作为进化标尺依据？a)在两群生物中，如果同一种分子的序列差异很大时，------------进化距离远，进化过程中很早就分支了。b)如果两群生物同一来源的大分子的序列基本相同，------------处在同一进化水平上。第一节微生物在生物界的地位作为进化标尺的生物大分子的选择原则1）在所需研究的种群范围内，它必须是普遍存在的。2）在所有物种中该分子的功

4、能是相同的。3）为了鉴定大分子序列的同源位置或同源区，要求所选择的分子序列必须能严格线性排列，以便进行进一步的分析比较。4）分子上序列的改变（突变）频率应与进化的测量尺度相适应。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。第一节微生物在生物界的地位RNA作为进化的指征的优点：16SrRNA被公认为是一把好的谱系分析的“分子尺”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

5、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。第一节微生物在生物界的地位rRNA和系统发育树培养微生物提取并纯化rRNArRNA序列测定分析比较微生物之间的系统发育关系第一节微生物在生物界的地位对rRNA序列测定和分析方法常用的有两种（P280）：寡核苷酸编目分析法直接序列分析法二、三域学说及其发展20世纪70年代末，美国伊利诺斯大学的伍斯等用寡核苷酸序列编目分析法对大量微生物和其他生物的16SrRNA和

6、18SrRNA序列进行同源性比较后，惊奇发现嗜极菌——产甲烷细菌、嗜盐菌、嗜热菌、嗜压菌和嗜酸嗜热菌等具有既不同于其他细菌，也不同于真核生物的序列特征，这些嗜极菌都是能在地球早期严酷自然环境的极端条件下生存的微生物。提出三域即：细菌域(Bacteria)古生菌域(Archaea)真核生物域(Eukarya)第一节微生物在生物界的地位图8-2三域学说及其生物进化谱系树比较生物大分子序列差异的数值构建了系统树(分子系统树)。特点:用一种树状分枝的图型来概括各种(类)生物之间的亲缘关系。细菌域古生菌域真核生物域第一节微生物在生物界的地位利用16SrRNA建立分子进化树的美国科学家伍斯(

7、C.RWoese)二、三域学说及其发展发展中新的挑战：①认为16SrRNA和18SrRNA分子的进化难以代表整个基因组的分子进化；②许多真核生物的基因组和它们所表达的功能蛋白与细菌更为接近，而不是古生菌。三域学说观点：现在的一切生物均由一个共同的原始祖先，一种小细胞慢慢进化而来。首先分化出细菌和古生菌两个分枝，而后在古生菌的基础上吞噬了一些其他生物如蓝细菌、α朊细菌(相当于G―细菌)等，经过长期的内共生后，两者逐渐进化形成一种新的生物——真核生物。第一节微生物在生物界的地位第二节