第10章微生物的进化、系统发育和分类鉴定 重点、难点剖析 学习本章的目的是：①学握有关微生物分类学的一些基本概念，了解分类学目前的整 体发展水平：②认识生物大分子被用作系统发育研究的原理，rRNM,尤其是16(18)SrRN 被挑选作为主要研究对象的原因；③掌握分类命名的基本常识，认识分类鉴定特征的分类学 意义 了解分类鉴定方法的发展：④了解“伯杰氏手册”的分类概况 重点是知道运用包 “手册”在内的分类学资料，选择适当的特征测定方法进行微生物分类鉴定。 1.A序列与微生物系统发育，系统树及三域理论的提出。仅仅根据表型特征来推测 微生物的进化谱系和进行系统分类其结果往往是不够准确的。在当代，主要是通过分析和比 较微生物大分子的一级结构特征，即比较蛋白历、A或DNA的分子序特征作为判衙微生 物进化谱系和进行系统分类的主要特征 ,通过比较大分子序列进行谱系分析的理论 础是 这些大分子序列进化变化的显著特点是进化速度相对恒定。这就意味着，分子序列进化 变量（氨基酸或核苷酸的替换数或替换百分）与分子进化的时间成比例。因此，我们就可以 通过比较不同类群生物大分子序列的改变量来确定它们系统发育相关性或进化距离。 目前.把NA特别是16(18)SrNA作为微生物系统发育研究的主要对象.主要是因为 ①它普通存在于各类原核和直核生物中，在生物进化历程中，其功能重要而稳定，而且在分 子中存在高度保 序列区 又有中度保守和高度变化的序列区域，这样就有利于对亲缘关 远近不同的各类生物进行比较：②相对分子质录大小适中，这样在技术上既便于序列测定也 有利于序列瓷料的比较分析， 目前，主要用全序列分析法测序，取得原始的序列资科，然后用计算机进行排序，使 所比较的分子序列同源位点 ·一对应，并两两进行比较，统计两序列同源位点之间碱基的异 (不匹配)同匹配)数值。通常用相似性系数或表示距离的数值来表示微生物之间亲缘关系的 远近，还可以通过寻找印迹序列来进行分类鉴定，构建系统树是系统学的重要任务。伍斯等 根据16(18)SA序列比较所绘制的、通盖所有生物各大门类的“全生命”系统树，是近年 这一领域有影响的重要成果。我们应看懂这个图，但不能认为这就是最后结论，一方面它只 是根据对一些代表生物的研究提出的，随者研究的进一步扩展和深入，还会进一步修改：另 方面，也许生物的系统发生比日前我们所认识的要复杂得多。 三域理论是伍斯通过16(18)SrRA序列比较提出的，随后其他方面的研究也在一定程度 上支持了这一理论，目前己得到较广泛的认同。将古生菌与细菌分开单独作为一域，除了因 为它们的16SA缺乏作为细菌特征的那些序列外，它们还具有下列突出特征区别于细黄： ①细胞壁无胞壁酸：②有酰键分支链的膜：③tRNA的T或TC臂没有胸腺嘘啶：④特殊 的NA聚合酶：同核糖体的组成和形状也不同。古生菌具有与细菌和真核生物相似的特征又 具有显著区别的特征。因而认为，在生物进化的历史中，它们是根源深远的一支进化主干 2。菌株、种及命名模式。在涉及微生物菌种的工作中，操作实体不是“种”而是菌株 同一种不同茵株的某些生物学性状（其中有的性状可能对生产或研究十分重要）往往有重要 区别。所以，我们不仅仅要注意种名，还应注意菌株名称。种作为分类的基本单元是应用极 其广泛的概念，对于缺乏有性生殖的细黄（原核生物），其物种的定义不能用高等生物所用的 “生殖隔离”的标准来界定。种的学名用双名法命名，即由：属名+种名加词两部分构成 这就决定了任何一个种在系统分类中一定归属于某一个属。亚种名为三元式组合，由种的