微生物进化系统发育分类鉴定.ppt

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1、第12章微生物的进化、系统发育和分类鉴定传统分类：表性特征的相似程度分群归类；侧重应用。生物系统学；在表性特征基础上，通过比较生物的基因型，按生物系统发育相关性水平分群归类，目标是探寻各种生物之间的进化关系。生物进化：生物与其生存环境相互作用过程中，遗传系统随时间发生一系列不可逆的改变，导致生物表型改变与环境的相适应。系统发育:指的是研究各类微生物进化的历史。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。生物多样性：遗传

2、多样性、物种多样性、生态系统多样性等。微生物分类学是研究微生物分类理论和技术方法的学科。微生物分类内容提要12.1生物的进化指征12.2细菌分类12.3微生物分类鉴定的特征和技术12.4微生物的快速鉴定和自动化分析技术12.1进化的测量指征生物大分子的结构特征，Pro、RNA、DNA的分子序列是生物进化的主要特征反映，即分子序列化的改变量与分子进化时间成正比。生物大分子作为分子计时器或进化钟---真实记录各种生物的进化过程。生物大分子序列的改变量可以确定生物系统发育相关性或进化距离。1、进化指征的选择形态学特征推断生物之间亲缘

3、关系远近是不准确的。生物大分子作为进化指征的条件普遍性；功能同源性；线性排列性；变化速率低。序列测定和分析方法：寡核苷酸编目法，全序列分析法。2、rRNA作为进化指征16s或18srRNA是谱系分析的分子尺；①蛋白质合成的组分，具有功能同源性；②保守区、变化区均存在，适用于进化距离不同的各类生物亲缘关系研究；③线性RNA，大小适中，测序方便；④无论是真核生物，还是原核生物都存在，具有普遍性。3、rRNA的顺序和进化全序列分析法：采用RT-双脱氧测序及PCR测序，借助计算机进行序列排序。要考虑进化过程中的突变，采用统计学方法校正

4、。相似系数（距离数据）：统计两序列之间的异同序列数值，来表示微生物之间的进化关系。印记序列：微生物进化关系的重要特征，包括单碱基印记。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。相似系数：SAB=2NAB/（NA+NB）序列印迹：比较种群特有序列分子系统树：通过比较生物大分子序列差异的数值构建的系统树。4、系统发育树系统发育树（phylogenetictree），也称系统树：概括各种微生物之间亲缘关系的树状分枝图型。系统树中，分枝末端

5、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PhylogeneticTreesfromDNASequencesDistance-MatrixMethodforgeneratingthetreesEvolutionaryDistance(ED)Computercomparethesequencedifferencesandbuildthephylogenetictreebas

6、edoncorrectedED5、三域（界）生物主要特征三域学说及其发展20世纪70年代末由于美国伊利诺斯大学的C.R.Woese等人对大量微生物和其他生物进行16S和18SrRNA的寡核苷酸测序，并比较其同源性水平后，提出一个与以往各种界级分类不同的新系统，称为三域学说。“域”是一个比界更高的界级分类单元，过去称为原界。三域指的是“细菌域”以前称“真细菌域”、古生菌域，以前称“古细菌域”和真核生物域。目前三域学说已获国界学说界的基本肯定，总体认为，现在一切生物都是由一种共同的远祖进化而来，它原是一种小细胞，先分化出细菌和古生

7、菌这两类原核生物，后来在古生菌分支上的细胞，先、后吞噬了a朊细菌和蓝细菌，并发生了内共生，从而两者进化成与宿主细胞难分难解的细胞器－线粒体和叶绿体，于是，宿主最终也就发展成了各类真核生物。12.2细菌的分类基本分类单位：界（kingdom）、门（phyllum）、纲（class）、目（order）、科（family）、属（genus）、种（species）。微生物分类对象：五界、三域系统微生物分类意义①系统分类，寻找各种微生物之间的进化关系，为人类利用、开发微生物资源提供依据。②实用方便，方便检索、未知微生物的鉴定。1、分类单

8、元及等级等级界：种：具有完全或极多相同特点的有机体构成同种；结核分枝杆菌。属：性质相似、相互有关的各种组成属；分枝杆菌属。科：相似的属合并成科；分枝杆菌科。目：近似的科合并为目；放线菌目。纲：近似的目归纳为纲；细菌纲。门：综合各纲为门；细菌门。群（group，series）：