第二章微生物的形态与分类 第二章微生物的形态与分类 微生物的形态是微生物鉴别和分类的基本依据。本章主要介绍细菌和放线菌等原核微 生物、酵母菌和霉菌等真核微生物以及病毒等非细胞型微生物的形态和分类的基本知识。 2.1微生物在生物界中的地位 在人类发现微生物之前,科学家将一切生物分成两个界线分明的界一一动物界和植物 界。随着人们对微生物认识的逐渐深入,近一百多年来,从两界系统经历过三界系统、四 界系统、五界系统甚至六界系统,最后又有了三原界(或三总界)系统。传统的、为多数 学者所接受的是1969年魏塔克(R.H. Whittaker)在《 Science》上提出的五界学说,见图 2.1.1,它以纵向显示从原核生物到真核单细胞生物再到真核多细胞生物的三大进化过程, 而以横向显示吸收式营养( absorption)、光合营养( photosynthesis)和摄取式营养 Ingestion)这三大进化方向。五界系统包括动物界( Animalia)、植物界( Plantae)、原生 生物界( Protista,包括原生动物、单细胞藻类、粘细菌等)、真菌界( Fungi,包括酵母 菌、霉菌和担子菌等)和原核生物界( Monera,包括细菌、放线菌和蓝细菌等)。我国学者」 王大耜曾在1977年提出在 Whittaker五界系统基础上增设一个病毒界(vira)成为六界系 统。但是,病毒在生物界级分类上的位置仍然是个学术难题。若依照六界系统分类,微生 物涉及四个界:原核生物界、真菌界、原生生物界和病毒界,见图2.1.1。 真菌界 植物界 动物界 原生生物界 3原核生物界 古细菌 真细菌 图2.11魏塔克的五界系统示意图 原核微生物:细菌,放线菌、蓝细菌和其它原核生物界 具细胞结构 (立克次氏体、枝原体和衣原体) 微生物 真核微生物真菌(酵母菌,霉菌) 真菌界 单细胞藻类,原生动物 原生生物界 无细胞结构(病毒 病毒界 图2.1.2微生物包括的四个界 70年代以后,由于对各大类生物进行了深入的分子生物学研究并积累了大量的研究资 料,尤其是 Woese(1977)对它们的16 Srrna核苷酸顺序的同源性进行测试后,终于在1978 年由魏塔克和L. Margulis提出三原界( Urkingdom)学说。见图2.1.3。如图所示,在生物 进化早期,存在着一类各生物的共同祖先( universal ancestor),由它分三条进化路线 形成了三个原界:(1)古细菌( Archaebacteria原界,包括产甲烷细菌、极端嗜盐菌和
第二章 微生物的形态与分类 1/50 第二章 微生物的形态与分类 微生物的形态是微生物鉴别和分类的基本依据。本章主要介绍细菌和放线菌等原核微 生物、酵母菌和霉菌等真核微生物以及病毒等非细胞型微生物的形态和分类的基本知识。 2.1 微生物在生物界中的地位 在人类发现微生物之前，科学家将一切生物分成两个界线分明的界—— 动物界和植物 界。随着人们对微生物认识的逐渐深入，近一百多年来，从两界系统经历过三界系统、四 界系统、五界系统甚至六界系统，最后又有了三原界（或三总界）系统。传统的、为多数 学者所接受的是 1969 年魏塔克（R.H.Whittaker）在《Science》上提出的五界学说，见图 2.1.1，它以纵向显示从原核生物到真核单细胞生物再到真核多细胞生物的三大进化过程， 而以横向显示吸收式营养(absorption) 、光合营养(photosynthesis)和摄取式营养 (ingestion) 这三大进化方向。五界系统包括动物界(Animalia)、植物界(Plantae)、原生 生物界（Protista, 包括原生动物、单细胞藻类、粘细菌等）、真菌界（Fungi,包括酵母 菌、霉菌和担子菌等）和原核生物界（Monera,包括细菌、放线菌和蓝细菌等）。我国学者 王大耜曾在 1977 年提出在 Whittaker 五界系统基础上增设一个病毒界（Vira)成为六界系 统。但是，病毒在生物界级分类上的位置仍然是个学术难题。若依照六界系统分类，微生 物涉及四个界：原核生物界、真菌界、原生生物界和病毒界，见图 2.1.1。 图 2.1.1 魏塔克的五界系统示意图 70 年代以后，由于对各大类生物进行了深入的分子生物学研究并积累了大量的研究资 料，尤其是 Woese（1977）对它们的 16SrRNA 核苷酸顺序的同源性进行测试后，终于在 1978 年由魏塔克和 L.Margulis 提出三原界（Urkingdom)学说。见图 2.1.3。如图所示，在生物 进化早期，存在着一类各生物的共同祖先（universal ancestor)，由它分三条进化路线， 形成了三个原界：（1）古细菌（Archaebacteria)原界，包括产甲烷细菌、极端嗜盐菌和 原核微生物：细菌，放线菌、蓝细菌和其它 原核生物界 具细胞结构 （立克次氏体、枝原体和衣原体） 微生物 真核微生物 真菌（酵母菌，霉菌） 真菌界 单细胞藻类，原生动物 原生生物界 无细胞结构 病毒 病毒界 图 2.1.2 微生物包括的四个界
第二章微生物的形态与分类 嗜热嗜酸菌:(2)真细菌( Eubacteria)原界,包括蓝细菌和各种除古细菌以外的其它原 核生物:(3)真核生物( Eucaryotes)原界,包括原生生物、真菌、动物和植物。三原界 学说还吸收了关于真核生物起源于原核生物的内共生即“内共生学说”的精髓,使其内容 更加完善 原生生物界真菌界动物界 植物界 真核生物原界 极端嗜盐菌 蓝细菌G'细菌 产甲烷菌 螺旋体 嗜热\线粒体 嗜酸菌 光合细菌 真细菌原界 古细菌原界 共同祖先 图2.1.3三原界系统图示 系统提出内共生学说的是 Margulis。她在《真核细胞的起源》一书中,论述了真核细 胞进化中的线粒体、叶绿体和鞭毛的共生起源。她认为,在细胞进化过程中,一种细胞捕 捉了另一种细胞而未能消化它,结果两者发生了内共生,从而完成了进化历史上质的飞跃 具体说,最初可能由一种类似枝原体的较大型的异养、厌氧原核生物吞噬一种小型的好氧 原核生物(很象现代的脱氮副球菌 Paracoccus denitrificans),从而使后者成为前者的内 共生生物,并逐渐发展成为现在的线粒体。后来这种具有线粒体的变形虫状细胞又与螺旋 体状原核生物发生细胞融合,形成具有鞭毛、能运动的真核生物。继续沿着这一方向进化, 就可演化成原生动物和真菌,而原生动物又可进一步进化成多细胞动物。如果它与原始的 光合细菌发生内共生,则光合细菌就成了细胞内的叶绿体,最终就可以演化成为各种绿色 植物 促使人们提出三原界学说的最重要原因是发现了曾被称为“第三生物”的古细菌,古 细菌具有一系列独特性状。与真细菌相比,古细菌有以下几个特点 (1)细胞膜的类脂特殊古细菌所含的类脂不能被皂化。其中的中性类脂以类异戊二烯类 的烃化物为主,极性类脂则以植烷甘油醚为主 (2)细胞壁的成分独特而多样有的以蛋白质为主,有的含杂多糖,有的类似于肽聚糖 但不论是何种成分,它们都不含胞壁酸、D氨基酸和二氨基庚二酸。 3)核糖体的16 SrRNA的核苷酸顺序独特,即不同于真细菌,也不同于真核生物 (4)tRNA的核苷酸顺序也很独特,且不含有胸腺嘧啶。 (5)蛋白质合成的起始密码是甲硫氨酸,与真核生物相同
第二章 微生物的形态与分类 2/50 嗜热嗜酸菌；（2）真细菌（Eubacteria)原界，包括蓝细菌和各种除古细菌以外的其它原 核生物；（3）真核生物（Eucaryotes）原界，包括原生生物、真菌、动物和植物。三原界 学说还吸收了关于真核生物起源于原核生物的内共生即“内共生学说”的精髓，使其内容 更加完善。 图 2.1.3 三原界系统图示 系统提出内共生学说的是 Margulis。她在《真核细胞的起源》一书中，论述了真核细 胞进化中的线粒体、叶绿体和鞭毛的共生起源。她认为，在细胞进化过程中，一种细胞捕 捉了另一种细胞而未能消化它，结果两者发生了内共生，从而完成了进化历史上质的飞跃。 具体说，最初可能由一种类似枝原体的较大型的异养、厌氧原核生物吞噬一种小型的好氧 原核生物（很象现代的脱氮副球菌 Paracoccus denitrificans)，从而使后者成为前者的内 共生生物，并逐渐发展成为现在的线粒体。后来这种具有线粒体的变形虫状细胞又与螺旋 体状原核生物发生细胞融合，形成具有鞭毛、能运动的真核生物。继续沿着这一方向进化， 就可演化成原生动物和真菌，而原生动物又可进一步进化成多细胞动物。如果它与原始的 光合细菌发生内共生，则光合细菌就成了细胞内的叶绿体，最终就可以演化成为各种绿色 植物。 促使人们提出三原界学说的最重要原因是发现了曾被称为“第三生物”的古细菌，古 细菌具有一系列独特性状。与真细菌相比，古细菌有以下几个特点： （1） 细胞膜的类脂特殊 古细菌所含的类脂不能被皂化。其中的中性类脂以类异戊二烯类 的烃化物为主，极性类脂则以植烷甘油醚为主。 （2） 细胞壁的成分独特而多样 有的以蛋白质为主，有的含杂多糖，有的类似于肽聚糖， 但不论是何种成分，它们都不含胞壁酸、D-氨基酸和二氨基庚二酸。 （3） 核糖体的 16SrRNA 的核苷酸顺序独特，即不同于真细菌，也不同于真核生物。 （4） tRNA 的核苷酸顺序也很独特 ，且不含有胸腺嘧啶。 （5） 蛋白质合成的起始密码是甲硫氨酸，与真核生物相同
第二章微生物的形态与分类 宿主细胞 大型厌氧细菌) 小型好氧细菌 田胞膜内陷 共生菌 核膜内质网 光合细菌 ③哈 细胞壁 细胞膜 绿体 高等植物细胞 图2.1.4真核细胞的共生起源假说 (6)对抗生素的敏感性较独特,对那些作用于真细菌细胞壁的抗生素如:青霉素、头孢 霉素和D-环丝氨酸等不敏感;对真细菌转译有抑制作用的氯霉素对其无作用;对能抑制真 核生物转译的白喉毒素十分敏感。 7)其生态环境较独特,有的严格厌氧,如产甲烷菌( methanogens);有的是极端嗜盐 菌( extreme halophiles):有的则是嗜热嗜酸菌( thermoacidophiles) 古细菌、真细菌和真核生物的主要特点见表2.1.1
第二章 微生物的形态与分类 3/50 图 2.1.4 真核细胞的共生起源假说 （6） 对抗生素的敏感性较独特，对那些作用于真细菌细胞壁的抗生素如：青霉素、头孢 霉素和 D-环丝氨酸等不敏感；对真细菌转译有抑制作用的氯霉素对其无作用；对能抑制真 核生物转译的白喉毒素十分敏感。 （7） 其生态环境较独特，有的严格厌氧，如产甲烷菌（methanogens)；有的是极端嗜盐 菌（extreme halophiles)；有的则是嗜热嗜酸菌(thermoacidophiles)。 古细菌、真细菌和真核生物的主要特点见表 2.1.1
第二章微生物的形态与分类 表2.1.1古细菌、真细菌和真核生物的比较 比较项目 古细菌 真细菌 真核生物 TRNA共同臂上的T|无 般有 般有 二羟尿嘧啶 除一种外均无 般有 蛋白合成开始的氨基甲硫氨酸 甲酰甲硫氨酸 甲硫氨酸 核糖体的亚基 30S,50S 30s,50S 40S,60S 延长因子 能与白喉毒素反应不能与白喉毒素反应能与白喉毒素反斥 氯霉素 不敏感 敏感 不敏感 茴香霉素 敏感 不敏感 敏感 16s或18rRNA的3有 位上有无结合 AUCACCUCC片段 RMA聚合酶的亚基数⑨12 12~15 细胞膜中的脂类醚键,有分支的直链酯键,无分支的直链酯键,无分支的直链 细胞壁 种类多样,无胞壁酸|种类多样,含胞壁酸动物无细胞壁,其它种 类多样 从各种生物界级分类系统的发展来看,除了动物界和植物界以外,其它各界都是随着 人们对微生物认识的深入才出现和发展起来的,这也充分说明微生物在生物界级分类中占 据着极为重要的地位。如果按内共生学说来分析,表面上与微生物无关的动物界和植物界, 实际上在其身上还是携带着微生物的“影子” 2.2微生物的分类与命名 地球上的生物是从无到有、从少到多、从简单到复杂、从低级到高级,各种生物都是 历史的产物,各种生物之间都有着或近或远的亲缘关系。生物的分类不象其它事物仅仅按 实际需要分类,而是根据生物的系统发生和发展,把形形式式的物种归纳为互相联系的不 同类群,建立起反映生物进化的分类系统。 微生物分类学( microbial taxonomy)是一门按微生物间的亲缘关系将它们划分成条 理清楚的各种分类单元或分类群( taxon)的科学。微生物分类与其它生物分类一样,其目 的有二个:第一,按其亲缘关系分群归类,了解其系统发生。第二,按照分类系统编制检 索表(根据一种或一套特征作为识别鉴定某种微生物的标准),在实际工作中,检索表是 鉴别具体某一菌种的依据 目前所知的微生物种类已超过十万种,这还是一个正在急剧增大的数字。我们只有掌 握了一定的分类学知识,才有可能对纷繁的微生物世界有一个清晰的轮廓 微生物与动、植物分类有较大的不同。由于微生物形体微小,构造简单,很难从形态 构造上判断它们之间的亲缘关系:微生物的个体发育过程比较简单,很难反映其种群演化 的过程:微生物缺乏化石资料,很难探讨其起源;微生物微小的个体容易随风、水传播, 所以,从地理分布上也不能推论其系统发生。另外由于人们对微生物的认识还有许多分歧 因而提出了不同的分类系统,使得同一种微生物可能有不同的命名。总之,现在我们对微 生物的认识和技术手段还不足以将它们明确地分类,要建立真正能够反映微生物自然系谱 的分类方法,还有待于长期的研究工作和新的研究方法 2.2.1微生物的分类鉴定方法 微生物的分类鉴定是微生物学中的基础性工作。不论对象属于哪一类,其工作步骤离 不开以下三步:(1)获得该微生物的纯种培养物( pure culture);(2)测定一系列必要的 鉴定指标:(3)查找权威性鉴定手册。 在微生物分类学发展的早期,微生物的分类依据主要停留在细胞的形态和习性的水平, 这类方法被称为经典的分类鉴定方法。主要的依据是形态特征、培养特征、生理特征、血 清反应和噬菌体敏感性等。从本世纪60年代起,随着对细胞组分尤其是对核酸和蛋白质等 生物大分子认识的深入,红外光谱、气相色谱和质谱等新技术以及计算机的应用,出现了
第二章 微生物的形态与分类 4/50 表 2.1.1 古细菌、真细菌和真核生物的比较 比较项目 古细菌 真细菌 真核生物 TRNA 共同臂上的 T 无 一般有 一般有 二羟尿嘧啶 除一种外均无 一般有 一般有 蛋白合成开始的氨基 酸 甲硫氨酸 甲酰甲硫氨酸 甲硫氨酸 核糖体的亚基 30S，50S 30S，50S 40S，60S 延长因子 能与白喉毒素反应 不能与白喉毒素反应 能与白喉毒素反应 氯霉素 不敏感 敏感 不敏感 茴香霉素 敏感 不敏感 敏感 16S 或 18SrRNA 的 3’- 位上有无结合 AUCACCUCC 片段 有 有 无 RNA 聚合酶的亚基数 9~12 4 12~15 细胞膜中的脂类 醚键，有分支的直链 酯键，无分支的直链 酯键，无分支的直链 细胞壁 种类多样，无胞壁酸 种类多样，含胞壁酸 动物无细胞壁，其它种 类多样 从各种生物界级分类系统的发展来看，除了动物界和植物界以外，其它各界都是随着 人们对微生物认识的深入才出现和发展起来的，这也充分说明微生物在生物界级分类中占 据着极为重要的地位。如果按内共生学说来分析，表面上与微生物无关的动物界和植物界， 实际上在其身上还是携带着微生物的“影子”。 2.2 微生物的分类与命名 地球上的生物是从无到有、从少到多、从简单到复杂、从低级到高级，各种生物都是 历史的产物，各种生物之间都有着或近或远的亲缘关系。生物的分类不象其它事物仅仅按 实际需要分类，而是根据生物的系统发生和发展，把形形式式的物种归纳为互相联系的不 同类群，建立起反映生物进化的分类系统。 微生物分类学（microbial taxonomy）是一门按微生物间的亲缘关系将它们划分成条 理清楚的各种分类单元或分类群（taxon）的科学。微生物分类与其它生物分类一样，其目 的有二个：第一，按其亲缘关系分群归类，了解其系统发生。第二，按照分类系统编制检 索表（根据一种或一套特征作为识别鉴定某种微生物的标准），在实际工作中，检索表是 鉴别具体某一菌种的依据。 目前所知的微生物种类已超过十万种，这还是一个正在急剧增大的数字。我们只有掌 握了一定的分类学知识，才有可能对纷繁的微生物世界有一个清晰的轮廓。 微生物与动、植物分类有较大的不同。由于微生物形体微小，构造简单，很难从形态 构造上判断它们之间的亲缘关系；微生物的个体发育过程比较简单，很难反映其种群演化 的过程；微生物缺乏化石资料，很难探讨其起源；微生物微小的个体容易随风、水传播， 所以，从地理分布上也不能推论其系统发生。另外由于人们对微生物的认识还有许多分歧， 因而提出了不同的分类系统，使得同一种微生物可能有不同的命名。总之，现在我们对微 生物的认识和技术手段还不足以将它们明确地分类，要建立真正能够反映微生物自然系谱 的分类方法，还有待于长期的研究工作和新的研究方法。 2.2.1 微生物的分类鉴定方法 微生物的分类鉴定是微生物学中的基础性工作。不论对象属于哪一类，其工作步骤离 不开以下三步：(1) 获得该微生物的纯种培养物（pure culture)；(2) 测定一系列必要的 鉴定指标；(3) 查找权威性鉴定手册。 在微生物分类学发展的早期，微生物的分类依据主要停留在细胞的形态和习性的水平， 这类方法被称为经典的分类鉴定方法。主要的依据是形态特征、培养特征、生理特征、血 清反应和噬菌体敏感性等。从本世纪 60 年代起，随着对细胞组分尤其是对核酸和蛋白质等 生物大分子认识的深入，红外光谱、气相色谱和质谱等新技术以及计算机的应用，出现了
第二章微生物的形态与分类 些现代的分类鉴定方法 2.2.1.1传统的微生物分类方法 微生物分类是在对大量单个微生物进行观察、分析和描述的基础上,以它们的形态、 结构、生理生化反应和遗传性等特征的异同为依据,并根据生物进化的规律和应用方便 将微生物分门别类地排列成一个系统。因此,对分类依据的研究和探讨极其重要。传统的 分类方法的分类依据主要有以下几个方面: 1)形态特征 菌体形态特征包括个体特征和群体特征。个体特征包括在显微镜下的细胞大小、形状、 排列方式、能否运动、鞭毛着生部位和数目、有无芽孢及其着生部位和形状、有无荚膜, 放线菌和真菌繁殖器官的形状、构造、孢子数目、形状、大小、颜色和表面特征等 菌落是菌株在一定的培养基中的群体特征。分类依据有固体培养基上菌落的形状、大 小、颜色、光泽、粘稠度、隆起情况、透明度及边缘特征。此外,是否分泌水溶性色素、 质地、移动性和气味也是重要的特征。在半固体培养基上穿刺接种后的生长及运动情况, 在液体培养基中培养液是否混浊及混浊程度,表面有无菌膜,有无沉淀及其沉淀的形态 有无气泡产生,培养液的色泽变化等等也都是菌体的群体特征(即培养特征) 2)生理和生化特征 a)营养来源不同微生物有不同的营养要求。可以根据微生物对营养的不同利用能力来区 分微生物。可以试验多种糖能否被微生物作为碳源和能源利用,以及微生物对特定有机 化合物和CO2的利用能力。对于氮源,看其是利用蛋白质、蛋白胨、氨基酸或铵盐、硝 酸盐中的氮,还是大气中的游离氮。 b)代谢产物不同微生物,因生理特性不同会产生不同的代谢产物。因此,检测其代谢产 物,可以鉴别不同的微生物。例如在培养基中检测微生物有否形成有机酸、有否产生气 体,能否分解色氨酸产生吲哚,能否使硝酸盐还原产生亚硝酸盐或氨,能否产生色素或 抗生素等 c)与温度和氧气的关系不同微生物需不同的生长温度,对氧气的要求也不完全相同。有 嗜热菌,嗜冷菌,嗜温菌之分,也有好氧菌,厌氧菌和兼性好氧菌之分 3)血清学反应 有时确定微生物的种,尤其是亚种,仅依据形态、生理生化等特征很难区分开,因此 常需借助血清学反应。就是将已知菌种、型或菌株制成抗血清,根据它是否与待鉴定对象 发生特异性血清反应鉴别未知菌。此反应也用于病毒分类,尤其是噬菌体分类。一般的噬 菌体都是良好的抗原,把它注射到动物体内可以产生特异性抗体。噬菌体和抗体间的反应 和其它常见的抗原抗体反应相似。 4)生态特性 微生物与其它生物的寄生或共生等关系往往有一定专一性,常常也作为分类的依据 如根瘤菌属的分类主要以其共生对象作依据。细菌的致病性在分类上也有一定的重要性 另外,微生物在自然界的分布,是否耐高渗、是否嗜盐性等,有时也作为分类的参考依据。 5)生活史( life cycle) 代个体经一系列生长、发育阶段而产生下一代个体的全部经历,就称为该生物的生 活史或生命周期。微生物个体发育的阶段变化也是分类鉴别的重要依据。 6)对噬菌体的敏感性 与血清反应类似,各噬菌体有严格的寄生范围,所以根据菌体对噬菌体的敏感性,可 以区分不同类型的微生物。 2.2.1.2现代微生物分类方法 随着分子生物学的发展,许多新技术、新方法用于微生物的分类,这些方法不再局限 于外部形态、生理生化反应,而是深入研究细胞内部,如核酸、蛋白质、脂肪和糖类。触 及生物的化学本质问题。但是其手续繁杂,代价高昂,在发现规律性方面还有待于进一步 研究。目前还不能在微生物分类中普遍应用。现代分类法的分类依据主要有以下几方面。 1)核酸分析 DNA是遗传物质的携带者,它决定生物的表型。遗传信息在DMA中的存在形式表现为 DNA的碱基数目及其排列顺序。亲缘关系越远的种,其碱基数目和排列顺序相差越大。所以
第二章 微生物的形态与分类 5/50 一些现代的分类鉴定方法。 2.2.1.1 传统的微生物分类方法 微生物分类是在对大量单个微生物进行观察、分析和描述的基础上，以它们的形态、 结构、生理生化反应和遗传性等特征的异同为依据，并根据生物进化的规律和应用方便， 将微生物分门别类地排列成一个系统。因此，对分类依据的研究和探讨极其重要。传统的 分类方法的分类依据主要有以下几个方面： 1）形态特征 菌体形态特征包括个体特征和群体特征。个体特征包括在显微镜下的细胞大小、形状、 排列方式、能否运动、鞭毛着生部位和数目、有无芽孢及其着生部位和形状、有无荚膜， 放线菌和真菌繁殖器官的形状、构造、孢子数目、形状、大小、颜色和表面特征等。 菌落是菌株在一定的培养基中的群体特征。分类依据有固体培养基上菌落的形状、大 小、颜色、光泽、粘稠度、隆起情况、透明度及边缘特征。此外，是否分泌水溶性色素、 质地、移动性和气味也是重要的特征。在半固体培养基上穿刺接种后的生长及运动情况， 在液体培养基中培养液是否混浊及混浊程度，表面有无菌膜，有无沉淀及其沉淀的形态， 有无气泡产生，培养液的色泽变化等等也都是菌体的群体特征（即培养特征）。 2) 生理和生化特征 a) 营养来源 不同微生物有不同的营养要求。可以根据微生物对营养的不同利用能力来区 分微生物。可以试验多种糖能否被微生物作为碳源和能源利用，以及微生物对特定有机 化合物和 CO2 的利用能力。对于氮源，看其是利用蛋白质、蛋白胨、氨基酸或铵盐、硝 酸盐中的氮，还是大气中的游离氮。 b) 代谢产物 不同微生物，因生理特性不同会产生不同的代谢产物。因此，检测其代谢产 物，可以鉴别不同的微生物。例如在培养基中检测微生物有否形成有机酸、有否产生气 体，能否分解色氨酸产生吲哚，能否使硝酸盐还原产生亚硝酸盐或氨，能否产生色素或 抗生素等。 c) 与温度和氧气的关系 不同微生物需不同的生长温度，对氧气的要求也不完全相同。有 嗜热菌，嗜冷菌，嗜温菌之分，也有好氧菌，厌氧菌和兼性好氧菌之分。 3)血清学反应 有时确定微生物的种，尤其是亚种，仅依据形态、生理生化等特征很难区分开，因此， 常需借助血清学反应。就是将已知菌种、型或菌株制成抗血清，根据它是否与待鉴定对象 发生特异性血清反应鉴别未知菌。此反应也用于病毒分类，尤其是噬菌体分类。一般的噬 菌体都是良好的抗原，把它注射到动物体内可以产生特异性抗体。噬菌体和抗体间的反应 和其它常见的抗原抗体反应相似。 4） 生态特性 微生物与其它生物的寄生或共生等关系往往有一定专一性，常常也作为分类的依据。 如根瘤菌属的分类主要以其共生对象作依据。细菌的致病性在分类上也有一定的重要性。 另外，微生物在自然界的分布，是否耐高渗、是否嗜盐性等，有时也作为分类的参考依据。 5） 生活史（life cycle） 上代个体经一系列生长、发育阶段而产生下一代个体的全部经历，就称为该生物的生 活史或生命周期。微生物个体发育的阶段变化也是分类鉴别的重要依据。 6） 对噬菌体的敏感性 与血清反应类似，各噬菌体有严格的寄生范围，所以根据菌体对噬菌体的敏感性，可 以区分不同类型的微生物。 2.2.1.2 现代微生物分类方法 随着分子生物学的发展，许多新技术、新方法用于微生物的分类，这些方法不再局限 于外部形态、生理生化反应，而是深入研究细胞内部，如核酸、蛋白质、脂肪和糖类。触 及生物的化学本质问题。但是其手续繁杂，代价高昂，在发现规律性方面还有待于进一步 研究。目前还不能在微生物分类中普遍应用。现代分类法的分类依据主要有以下几方面。 1) 核酸分析 DNA 是遗传物质的携带者，它决定生物的表型。遗传信息在 DNA 中的存在形式表现为 DNA 的碱基数目及其排列顺序。亲缘关系越远的种，其碱基数目和排列顺序相差越大。所以