第十章 微生物的分类与鉴定
一、选择题
1. 真菌的分类单元-门的词尾为（A ）
A 、–mycota B、–mycetes C、–mycotina D、-mycetidae
2. 下列传统分类指标中始终被用作微生物分类和鉴定的重要依据的是（A ）
A 、形态学特征 B、生理特征 C、生态学特征 D、分子生物学特征
3. 下列拉丁文哪个书写格式正确（ C ）
A 、Fusarium oxysporium B、Aspergillus japonicus Saito
C、Bacillus amyloliquefaciens D、Clostridium Kluyveri
4. 1978年，根据16S rRNA和18S rRNA的碱基序列将生物分为“三域”的科
学家是（D ）
A 、Ainsworth B、Bergey C、Leedale D、Woese
5. 1995年，Ainsworth 分类系统把菌物列入真核生物域，将其分为3个界，
下面哪项不属于其中（ D ）
A 、原生动物界 B、假菌界 C、真菌界 D、菌物界
6. 有关菌株的说法，下列哪项说法不对（ B ）
A 、菌株强调的是遗传型纯的谱系 B、菌株的名称不可随意确定
C 、菌株与克隆相同，为一个物种内遗传多态性的客观反映
D 、菌株实际上是某一微生物达到遗传型纯的标志，
二、是非题
1． 微生物的种是微生物分类的基本单元，但是目前还没有一个公认的、明
确的定义。（√ ）
2． 两个微生物菌株具有相同G+C含量表明它们之间的亲缘关系一定很相
近。（× ）
3． 亚种是进一步细分种时所用的单元，一般指除某一明显而稳定的特征
外，其余鉴定特征都与模式种相同的种，其命名方法按 “三名法”处理。（√ ）
4． 变种是亚种的同义词，在《国际细菌命名法规》中不主张使用。（√）
5． 在微生物分类中，DNA （G+C）mol%的比较只能做否定判断。（√）
6． 微生物DNA 之间的同源性越高，说明它们之间亲缘关系就越近，反之亦
然。（× ）
7． 菌株是一个物种内遗传多态性的客观反应，是遗传型纯的谱系，其名称
可以随意确定。（√ ）
8． 模式菌株是一个种的具体活标本。（√ ）
9． 据科学家1992年估计，地球上生存的菌物约有150万种。（√ ）
10． 微生物自动化鉴定技术一般都是利用微生物的生理生化反应特性而设
计的。（√ ）
11． 细菌分子鉴定常用16S rRNA序列分析，而真菌分子鉴定常用ITS 序列
分析。（√ ）
12． 所谓“模式菌株”通常是指一个细菌的种内最具代表性的菌株。（× ）
13． 对微生物生理生化特征的比较也是对微生物基因组的间接比较，加上测
定生理生化特征比直接分析基因组要容易得多，因此生理生化特征对于微生物的系统分类仍然是有意义的。（√ ）
14． 现代微生物分类中，任何能稳定地反映微生物种类特征的资料，都有分
类学意义，都可以作为分类鉴定的依据。（× ）
15． DNA-DNA 杂交主要用于种、属水平上的分类研究，而进行亲缘关系更远
(属以上等级) 分类单元的比较，则需进行DNA-rRNA 杂交。（√ ）
16． 数值分类由于采用了先进的计算机技术，减少了大量的特征测定的实验
操作，所以它是比较科学的现代微生物系统分类方法。（×）
三、填空题
1. 1995年，Ainsworth 系统把菌物列入真核生物域，分为_原生动物界__、_假菌界_和真菌界，真菌界又分为_子囊菌门_、_担子菌门__、_壶菌门_、接合菌门、_有丝孢真菌类五个门。
2. 目前学术界广泛采用的菌物分类系统是Ainsworth 分类系统（1983年），把真菌界分为粘菌门和真菌门，真菌门又分为5个亚门，分别为鞭毛菌亚门、接合菌亚门、子囊菌亚门、担子菌亚门和半知菌亚门。
3. 细菌的分类单元分为七个基本的分类等级，由上而下依次为___界__、___门___、___纲___、__目____、_科_____、__属___、___种____。
4. 菌物界（Mycetalia ），即广义的真菌包括_____黏菌门_____、______假菌门____、______真菌门________三个门的微生物。
5. 微生物分类学的任务和内容有3个，包括____分类____、____命名____和____鉴定_____，目前进行细菌分类和鉴定的权威著作是_《伯杰氏鉴定细菌学手册》___________________，目前该著作已经出版到第__11___版。
6. 1969年，Whittaker 提出生物五界分类系统包括____动物界______、_____植物界______、___原生生物界_____、_____真菌界_____和_____原核生物界______。微生物界分别属于其中的三界，即____原生生物界______、_____真菌界____和_____原核生物界_____。有人建议增补一个界，即____病毒界______。
7. 每一种微生物都有自己专门的名称，名称分两类：____俗名_______和_____学名________。
8. 微生物分类鉴定方法分为4个不同水平：___细胞的形态和习性水平___、___细胞组分化学水平___、___蛋白质水平___和____核酸水平____。
9. 微生物的学名表示方法通常采用____“三名法”______ 和“双名法”，是由__属名________和__种名加词_______组成的，前者采用以大写字母开头的拉丁语化的__________，后者采用以小写字母开头的拉丁语化的__________。
10. 生物分类学家将_____种____做为分类的基本单位，将相近似的分类基本单位归为一类，称之为____属_____，更高一级的分类单位依次推为___科_____、_____目_____、___纲____、_____门______、____界_____。
11. 微生物的分类方法通常有_____经典分类法_______、_______数值分类法_______、______遗传分类法______。
12. 同一种细菌在同一种固体培养基上形成的菌落一般表现为___相同_____菌落形态，这是鉴定菌种的形态标志之一。在液体培养基中，由于细菌生活习性不同，有的可形成均匀一致的____混浊液____，有的形成_____沉淀___，有的形成___菌膜______。
13. 1978年，Woese 根据16S rRNA和18S rRNA的碱基序列对生物分界提出了新的认识，将生物分为_____细菌域____、_____古生菌域_____、_____真核生物域_____三个域。
四、名词解释
模式（或典型）菌株：在微生物中，一个种只能用该种内的一个典型菌株当作它的具体代表，故此典型菌株就是该种的模式种或模式活标本。
属：是介于种（或亚种）与科之间的分类等级，也是生物分类中的基本分类单元。通常是把具有某些共同特征或密切相关的种归为一个高一级的分类单元，称之属。
种：是生物分类中基本的分类单元和分类等级。微生物的种可以看作是：具有高度特征相似性的菌株群，这个菌株群与其他类群的菌株有很明显的区别。
新种：是指权威性的分类、鉴定手册中从未记载过的一种新分离并鉴定过的微生物。
菌落： 菌落（colony ）由单个细菌（或其他微生物）细胞或一堆同种细胞在适宜固体培养基表面或内部生长繁殖到一定程度；形成肉眼可见有一定形态结构等特征的子细胞的群落。
分离物：
学名：是某一菌株的科学名称，是按“国际明明法规”进行命名并受国际学术界公认的通用正式名称。
纯培养物：只有一种微生物的培养物。如果某一培养物是由单一微生物细胞繁殖产生，就称为该细菌的纯培养物。
亚种：当某一工人种内的不同菌株存在少数明显而稳定的变异特征或遗传性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称为亚种。亚种是正式分类单元中地位最低的分类等级。
菌株：从自然界中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。菌株是微生物分类和研究工作中最基础的操作实体。
DNA （G+C）mol%值：它表示DNA 分子中鸟嘌呤（G ）和胞嘧啶（C ）所占的摩尔百分比值，即（G+C）mol%= G+C/A+T+G+C×100%
三域学说：20世纪70年代末由于美国伊利诺斯大学C ．R ．Woose 等人对大量微生物和其它生物进行16S 和18S rRNA寡核苷酸测序, 并比较其同源性水平后, 提出了一个与以往各种界级分类不同的新系统，称为三域学说。
数值分类法：是根据数值分析，借助计算机将拟分类的微生物按其性状的相似程度归类的方法。
五、简答题
1. 将拉丁文和中文名一一对应起来：A 、Bacillus B 、Nitrobacter C、Pseudomonas D 、Escherichia E 、Xanthomonas F 、Micrococcus （1）黄单胞菌属 （2）芽孢杆菌属 （3）假单胞菌属 （4）微球菌属 （5）大肠杆菌属 （6）硝化杆菌属
答：D 、Escherichia --------（5）大肠杆菌属
A 、Bacillus -----------（2）芽孢杆菌属
F 、Micrococcus ---------（4）微球菌属
B 、Nitrobacter ----------（6）硝化杆菌属
C 、Pseudomonas ----------（3）假单胞菌属
E 、Xanthomonas - -------（1）黄单胞菌属
2、什么是学名？举例说明什么是双名法？并说出微生物学名的命名和书写规则。
答：学名是某一菌种的科学名称，是按“国际命名法规”进行命名并受国际学术界公认的通用正式名称。双名法指一个物种的学名由前面一个属名和后面一个种名加词两部分组成。属名的词首须大写，种名加词的字首须小写（包括由人名或地名等专有名词衍生的）。
3、写出微生物的主要类群，并分别指出他们属生物分类系统中的哪一界。
答：微生物可分为非细胞生物和细胞生物，非细胞生物包括病毒，亚病毒等。 细胞生物分原核生物和真核生物，原核生物包括古细菌，真细菌。
真核微生物包括酵母菌，霉菌，单细胞藻类，原生动物。
古细菌，真细菌属原核生物界。
酵母菌，霉菌属真菌界。
单细胞藻类和原生动物属原生生物界。
病毒和亚病毒属病毒界。
4、微生物分类的依据主要有哪些？
答：微生物的分类依据有：形态特征：个体形态（形状、大小、染色反应等）、群体形态（菌落特征、液体培养特点等）
生理生化特征：代谢产物、营养要求、细胞壁成分等的测定
生态特征：微生物间各种相互关系的利用
遗传特征：DNA 同源性分析G+C的含量
其它：全细胞蛋白的分析、多位点酶的分析等
5、简述内共生假说的基本内容。
答：认为现今一切生物都由一种共同远祖进化而来，它原是一种小细胞，先分化出细菌和古生菌这两类原核生物，后来在古生菌分支上的细胞丧失了细胞壁后，发展成以变形虫状较大型、有真核的细胞形式出现，它先后吞噬了a 变形细菌（相当于G-细菌）和蓝细菌，并进一步发生内共生，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。
6、微生物的基本分类单元是什么？种以上的分类单元分几级，各级中、英、拉丁文名称是什么，请举一例进行分类单元排列。
答：分类单元（taxon ，复数taxa ）是指具体的分类群，如原核生物界（Procaryotae ）、肠杆菌科（Enterobacteriaceae ）枯草芽孢杆菌（Bacillussubtilis ）等都分别代表一个分类单元。细菌的分类单元也分为七个
基本的分类等级（rank 或category ）或分类阶元，由上而下依次是：界、门、纲、目、科、属、种。在分类中，若这些分类单元的等级不足以反映某些分类单元之间的差异时也可以增加亚等级，即亚界、亚门„„亚种，在细菌分类中还可以在科（或亚科）和属之间增加族和亚族等级。
7、你认为该如何确定一个新种？
答：新种是指最新权威性的分类、鉴定手册中从未记载过的一种新分离并鉴定过的微生物。确定一个新种在新种发表前应将其模式菌株存放在权威保藏机构，保证其他研究者共享；另外一个新种的确定必须查询过所有中外权威分类、鉴定手册，确定所有手册的从未有这个种的存在，才能确定一个新种，其中花费的功夫很大，并且工作细腻繁杂。
8、微生物分类工作步骤离不开哪三项工作？
答：1、获得该微生物的纯培养物；2、测定一系列必要的鉴定指标；3、查找权威性的菌种鉴定手册。
六、问答题
1 微生物的微型、简便、快速的自动化鉴定系统主要有API 系统、Enterotube 系统和Biology 系统，请叙述各自的特点和应用。
答：API 系统：特点：能同时测定20项以上生化指标，因而可用作快速鉴定细菌的长形卡片，其上整齐地排列着20个塑料小管，管内加有适量的糖类等生化反应底物的干粉（有标签标明）和反应产物的显色剂。每份产品都有薄膜覆盖，保证无杂菌污染。使用时，先打开附有的一小瓶无菌基本培养基（液体），用于稀释待鉴定的纯菌落或菌苔。实验时，先把制成的浓度适中的细菌悬液吸入无菌滴管中，待撕开覆盖膜后，一一加入到每个小管中（每管约加0.1ml ）一般经24～48h 保温后，即可看出每个小管是否发生显色反应，并将结果记录在相应的表格中，再加上若干补充指标，包括细胞形态、大小、运动性、产色素、溶血性、过氧化氢酶、芽孢有无和革兰氏染色反应等后，就可按规定对结
果进行编码、查检索表、最后获得该菌种的鉴定结果。应用：1、用作快速鉴定细菌的长形卡片；2、国际有关实验室普遍选用。
Enterotube 系统：又称肠管系统。这是一种用一条有8~12个分隔小室的划艇形塑料管制成，面上有塑料薄膜覆盖，可防杂菌污染。每一个小室中灌有能鉴别不同反应的固体培养基（摆成斜面状），所有小室间都有一孔，由一条接种用金属丝纵贯其中，接种丝的两端突出在塑料管外，使用前有塑料帽遮盖着。当鉴定一未知菌时，先把两端塑料帽旋下，抽出接种丝，用一端的接种丝沾取待测菌落，接着在另一端拉出接种丝，然后再回复原位，以使每个小室的培养基都接上菌种。培养后，按API 系统类似的手续记录、编码、鉴定、菌种。 Biology 系统：特点：自动化、快速、高效和应用范围广。
应用：目前可鉴定1140种常见和不常见的微生物，包括几乎全部人类病原菌，190种动、植物病原菌以及部分与环境有关的细菌等。
2 生物的界级分类学说有哪些，各主要类群的微生物在各界级分类学说中分别属于哪一界？
答：生物的界级分类学说有：两界系统、三界系统、四界系统、五界系统、六界系统。
两界系统：动物界和植物界
三界系统：动物界、植物界、原生生物界
四界系统：动物界、植物界、原生生物界、菌界
五界系统：动物界、植物界、原生生物界、真菌界、原核生物界
六界系统：动物界、植物界、原生生物界、真菌界、原核生物界、病毒界 3 叙述微生物数值分类工作的基本过程。
答：1、计算两菌株间的相关系数，有以下两种计算方式：
（1） Ssm=a+b/a+b+c+d；（2）Sj=a/a+b+c。（a 为两菌株均呈正反应的性状
系数，b 为菌株甲呈正反应而乙呈负反应的性状系数，c 为菌株甲呈负反应而乙呈正反应的性状系数，d 为两菌株均呈负反应的性状系数。从式中可知，Ssm 值既包含正反应性状，也包含负反应性状，而Sj 则仅包含正反应性状，而不包含负反应性状）
（2） 列出相似度矩阵：对所研究的各个菌株都按配比方式计算出它们的相关
系数后，可把所得数据填入相似度矩阵中。为了便于观察，应将该矩阵按相关系数高低重新排列；
（3） 将矩阵图转换成树状谱：矩阵图转换成树状谱后，可以为按数值关系判
断分类谱系提供更直观的材料。
4 微生物分类鉴定有哪些方法，请阐述各自的优缺点。
答：微生物分类鉴定的方法有：
一、微生物分类鉴定中的经典方法：（一）经典的鉴定指标。优点：这些鉴定指标是微生物鉴定中最常用、最方便和最重要的数据，也是任何现代化的分类鉴定方法的基本依据。
（二）微生物的微型、简便、快速或自动化鉴定技术：1、API 细菌数值鉴定系统；2、Enterotube 系统；3、Biology 系统；4、细菌和病毒的灵敏快速鉴定法（①生物芯片法；②免疫传感器法；③激光散射仪法），优点：设计思路新颖、方法巧妙、既灵敏又快速。传统的细菌和病毒的鉴定的缺点：手续较烦、花费时间过长。
二、微生物分类鉴定中的现代方法：
（一）通过核酸分析鉴定微生物遗传型：1、DNA 碱基比例的测定；2、核酸分子杂交法；3、rRNA 寡核苷酸编目分析；4、微生物全基因组序列的测定；
（二）细胞化学成分用作鉴定指标：1、细胞壁的化学成分；2、全细胞水解液的糖型；3、磷酸类脂成分的分析；4、枝酸菌的分析；5、醌类的分析；6、气象色谱技术用于微生物鉴定。
（三）数值分类法（又称统计分析法）。