9微生物的分类和鉴定
微生物学知识点总结
绪论1、微生物的分类2、甲类法定报告传染病：鼠疫，霍乱3、发展史巴斯德：巴氏消毒法，研制鸡霍乱、炭疽和狂犬病疫苗郭霍：郭霍法则弗莱明：青霉素汤飞凡：分离出沙眼衣原体细菌的形态与结构1、观察细菌的大小和形态，应选择适宜生长条件下的对数生长期细菌为宜。
2、细菌的基本结构3、细菌细胞壁缺陷型（L-型细菌）高渗环境中可生长典型菌落：油煎蛋样菌落可恢复为原菌4、细菌的特殊结构5、细菌芽胞并不直接引起疾病，只有在芽胞发芽成为繁殖体后，才能迅速大量繁殖而致病。
6、芽胞不包含质粒。
7、细菌的抵抗力比较：有芽胞，选芽胞；无芽胞，选金黄色葡萄球菌。
8、细菌的生长繁殖（1）个体的生长繁殖二分裂；代时：15~30分钟（2）群体的生长繁殖9、细菌合成代谢产物致病作用：热原质，毒素（外毒素和内毒素），侵袭性菌鉴别作用：色素，细菌素治疗作用：抗生素，维生素噬菌体1、噬菌体是感染细菌、真菌、放线菌或螺旋体等微生物的病毒。
2、噬菌体具有病毒的基本特性：①个体微小，无细胞结构；②严格胞内寄生；③有严格的宿主特异性；④抗原性；⑤抵抗力3、噬菌体的化学组成：核酸，一种，DNA或RNA，遗传物质；蛋白质，保护核酸，识别宿主菌4、噬菌体分类①毒性噬菌体增殖过程：吸附、穿入、生物合成、成熟与释放。
吸附的原理：受体、配体特异性结合②温和噬菌体整合在细菌基因组上的噬菌体基因称为前噬菌体。
带有前噬菌体的细菌称为溶原性细菌。
三状态两周期：三状态，①游离的具有传染性的噬菌体颗粒；②宿主菌胞质内类似质粒的噬菌体核酸；③前噬菌体。
两周期：溶原性周期和溶菌性周期。
★毒性噬菌体只有溶菌性周期。
细胞的变异与遗传1、细菌基因组的组成：细菌染色体、质粒、整合在染色体中的噬菌体基因组、转座元件2、质粒的特征：①自我复制；②编码产物赋予细菌某些性状的特征；③可自行丢失与消除，非必需；④具有转移性；⑤相容性与不相容性3、细菌由野生型变为突变型，经过第二次突变恢复野生型的性状，称为回复突变；往往是表型回复突变，即第二次突变没有改变正向突变的序列，只是在其他位点发生突变，从而抑制了第一次突变的效应，称为抑制突变。
微生物的分类与鉴定
高通量鉴定技术的展望
01 基因测序技术
高通量测序技术能够快速获取微生物全基因组信 息，为微生物分类与鉴定提供了新的手段。
02 自动化鉴定系统
开发自动化鉴定系统，能够快速、准确地鉴定大 量微生物样本，提高鉴定效率。
03 标准化与数据库建设
建立标准化的微生物分类与鉴定数据库，为高通 量鉴定技术的广泛应用提供支持。
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微生物的分类与鉴定
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202X-12-24
目录
• 微生物的分类 • 微生物的鉴定方法 • 微生物的鉴定技术 • 微生物鉴定的应用 • 微生物分类与鉴定的挑战与展望
01
微生物的分类
细菌
革兰氏阳性菌
具有厚重的细胞壁，对青霉素敏感。
厌氧菌
在缺氧环境中生长繁殖。
革兰氏阴性菌
具有较薄的细胞壁，对青霉素不敏感。
详细描述
分子生物学鉴定是通过分析微生物的基因序列、蛋白质表达等分子特征来进行分类和鉴定的方法。这种方法具有 很高的准确性和灵敏度，可以用于鉴定难以通过形态和生理生化特征鉴别的微生物。例如，PCR技术和基因测序 技术可以用于检测和鉴定特定的微生物。
03
微生物的鉴定技术
基因测序技术
基因测序技术是利用现代生物技术对微生物基因组进行 测序，通过比对已知基因库，确定微生物的种属和基因 型。
微生物分类与鉴定的挑战与
05
展望
微生物多样性的挑战
微生物种类繁多
微生物种类数量庞大，形态多样，给分类与鉴定带来很大挑战。
鉴定方法有限
传统的微生物鉴定方法依赖于形态、生理生化特征等，对于某些特 殊或稀有微生物可能难以准确鉴定。
微生物生态学研究需求
微生物的分类与鉴定
23
➢ 《伯杰氏系统细菌学手册》1984-1989（第一版） ➢ 1986年第一卷 :一般医学上或工业的重要的革兰
氏阴性菌 ➢ 1988年第二卷:除了放线菌之外的革兰氏阳性菌 ➢ 1989年第三卷:古细菌、蓝细菌和第一卷以外的
其余的G-菌 ➢ 1989年第四卷:放线菌
生物分类的传统指标
形态学特征、 生理学特征、 生态学特征
从不同层次(细胞的、分子的)，用不同学科(化学、物理学、遗传 学、免疫学、分子生物学等)的技术方法来研究和比较不同微生 物的细胞、细胞组分或代谢产物，从中发现的反映微生物类群特征 的资料。
在现代微生物分类中，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。
生物分类学上种以下的分类单位。但其基本特征仍未超脱原种范 围的一群个体。
种内某一个体可能由于突变而发生变异，在自然选择和人工选择 下，这种变异会在种内不断扩散，最后形成某些遗传性不同于原 种的一个群体。
变种仍能和原种进行基因交流。 变种和亚种没有本质差别，有时常混用。
指某一明显而稳定的特征与模式种不同的种，有时称 小种。
一、分类单元及其等级
界 （Kingdom） (Regnum) 门 （Phylum） (Phylum) 纲（Class） (Classis) 目（Order） (Ordo) 科（Family） (Familia)
属（Genus） (Genus) 种（Species） (Species)
微生物的分类单位
种和亚种指定模式菌株（type strain）； 亚属和属指定模式种（type species）； 属以上至目级分类单元指定模式属（type genus）； 模式菌株应送交菌种保藏机构保藏，以便备查考和索取。
微生物的分类和鉴定
第一节 通用分类单元
一、种以上的系统分类单元 （一）七级分类单元 种以上的系统分类单元（ 种以上的系统分类单元（taxon或category，也称分类 或 ， 阶元或分类群）自上而下依次可分七级， 阶元或分类群）自上而下依次可分七级，即； 界Kingdom（拉：Regnum） （ ） 门Phylum（拉：Phylum）或Division（拉：Divisio） （ ） （ ） 纲Class（拉：Clsssis） （ ） 目Order（拉：Ordo） （ ） 科Family（拉：Familia） （ ） 属Genus（拉：Genus） （ ） 种Species（拉：Species） （ ）
第一节 通用分类单元
在微生物学中，至今种的范围还无法确定。 在微生物学中，至今种的范围还无法确定。由 于在微生物中， 于在微生物中，尤其在原核生物中的种只是一 大群性状极其相同的菌株的总称， 大群性状极其相同的菌株的总称，所以在微生 物学中的“ 至今还只是一个抽象的概念。 物学中的“种”至今还只是一个抽象的概念。 在这里， 在这里，具体的种是指能代表这个种的各典型 性状的一个被指定的菌株亦即模式菌株。 性状的一个被指定的菌株亦即模式菌株。 随着微生物分类学的发展， 随着微生物分类学的发展，人们越来越清楚地 看到种的定义应建立在遗传物质即DNA鉴定的 看到种的定义应建立在遗传物质即 鉴定的 基础上， 基础上，把DNA同源性的大小作为划分种的标 同源性的大小作为划分种的标 准。
三、亚种以下的分类单元
亚种以下的分类单元(infrasubspecific taxa)很多，它的 很多， 亚种以下的分类单元 很多 提出和使用均不受细菌命名法规的限制。 提出和使用均不受细菌命名法规的限制。 亚种(subspecies，subsp.，ssp.) （一）亚种 ， ， 是种的进一步细分单元， 是种的进一步细分单元，一般指其某一明显而稳定的特征 与模式种不同的种。 与模式种不同的种。 变种(variety，var.) （二）变种 ， 变种是亚种的同义词，因易引起混乱， 变种是亚种的同义词，因易引起混乱，故《国际细菌命名 法规》 1975）已规定它在命名法中没有地位， 法规》（1975）已规定它在命名法中没有地位，且不主 张使用。 张使用。 （三）型 在亚种以下的“ 曾用于表示细菌菌株， 在亚种以下的“型”(form)曾用于表示细菌菌株，但目前 曾用于表示细菌菌株 已废除。目前尚在使用的是以“ 作后缀使用， 已废除。目前尚在使用的是以“型”作后缀使用，例如生 物变异型、化学型等。 物变异型、化学型等。
微生物的分类学和鉴定技术
微生物的分类学和鉴定技术微生物是指体形微小而能自主繁殖的生物体，包括细菌、真菌、病毒等多种类型。
微生物是生命的基础单元之一，广泛存在于自然界和人类体内，既有益于人类，也可能对人类健康构成威胁。
因此，了解微生物的分类学和鉴定技术对于生命科学和医疗保健等领域具有重要意义。
一、微生物分类学微生物分类学是指对微生物进行分类和鉴定的学科，其目的是建立一套科学的分类体系，以方便研究、鉴定和应用。
微生物分类学的基础是形态学、生理学和生化学等，通过对微生物形态、生长特性、代谢产物等进行研究，进而归纳出微生物的分类系统。
目前，主要的微生物分类方法包括形态学、生理学、生化学、分子生物学等。
1. 形态学分类法形态学分类法是最早的微生物分类法之一，通过对微生物的形态特征进行分类和鉴定。
该方法主要适用于细菌和真菌等多细胞体生物，通过观察细胞形态、胞壁、胞膜、菌落等特征，将其划分为不同的种类。
例如，细菌可以根据形态、大小、染色性质、运动方式等特征进行分类，如革兰氏染色可以将细菌分为革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌，形态特征可以将细菌分为球菌、杆菌、弧菌、螺旋杆菌等。
2. 生理学分类法生理学分类法是根据微生物的代谢特性进行分类和鉴定。
通过研究微生物的营养需求、代谢能力、乳酸发酵等特征，将其划分为不同的种类。
该方法适用于细菌和真菌等多细胞体生物。
例如，乳酸杆菌可以通过研究其乳酸代谢能力进行分类，如以乳酸杆菌为主发酵的食品，可根据不同的发酵条件来控制菌群的比例，进而产生不同种类的发酵食品。
3. 生化学分类法生化学分类法是根据微生物代谢产物和生化反应特征进行分类和鉴定，通过研究微生物代谢物质的产生和分解途径等，将其划分为不同的种类。
该方法适用于细菌和真菌等多细胞体生物。
例如，黄色链霉菌通过对黄色素的合成和代谢进行研究，可以发现其对糖类、氨基酸和核苷类物质的利用能力较为广泛，从而对其进行分类鉴定。
4. 分子生物学分类法分子生物学分类法是将微生物的分类鉴定从形态、生理、生化等方面转向生物分子水平的一种分类鉴定方法。
第十一章微生物的分类和鉴定ppt课件
例1：苏云金芽孢杆菌蜡螟亚种 Bacillus thuringiensis （subsp）galleria 例2：椭圆酿酒酵母（或酿酒酵母椭圆变种） Saccharomyces cerevisiae （var）ellipsoideus
由于细菌分类单元的划分缺乏一个易于操作的统一标准， 为了减少因采用不同标准界定分类单元所造成的混乱， 细菌系统分类也像其他生物分类一样采用“模式概念”
学名（scientific name）
指一个菌种的科学名称，它是按照《国际 细菌命名法规》命名的、国际学术界公认并通 用的正式名字。
一、双名法（binominal nomenclature）
双名法指一个物种的学名由前面一个属名（generic name）和后面一个种名加词（specific epithet）两部分
Ainsworth从1966年起，就把真菌界分为两大门 （粘菌门和真菌门），并把真菌门再分成五个亚门。 目前，该系统已为各国广大真菌分类学者所普遍采 用，影响较大。
三、酵母菌的分类
酵母菌的分类普遍采用荷兰的Loddov在1970 年提出的分类系统。
在这个分类系统中，以是否形成各类有性孢子 作为分类的起点，
细致的观察和测试，参照一定的，用对比的方法来 确定该微生物的分类地位。
第一节 通用分类单元
三、种以下的分类单元
亚种（subspecies，subsp.，ssp.） 变种（variety，var.） 型（form） 类群（group） 菌株（strain） 小种（race） 相（phase） 态（state）
一般指自然存在的微生物交互变异中的一定阶段。
（八）态（state）
通常指微生物的菌落变异状态，如粗糙、光 滑或粘液状等。
微生物的分类和鉴定
微生物的分类和鉴定第十章微生物的分类和鉴定一、名词解释：01.系统学（systematics）：是研究生物多样性及其分类和演化关系的科学。
分子系统学是检测、描述并揭示生物在分子水平上的多样性及其演化规律的科学。
研究内容包括了群体遗传结构、分类学、系统发育和分子进化等领域。
02.系统树：在研究生物进化和系统分类中，常用一种树状分支的图型来概括各种（类）生物之间的亲缘关系，这种树状分支的图型也称为发育树（phylogenetic tree）。
03.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称为分子系统树。
04.微生物分类学（microbial taxonomy）：是一门按微生物的亲缘关系把它们安排成条例清楚的各种分类单元或分类群的科学，其具体任务有三，即分类、鉴定和命名。
05.分类（classification）：根据文献资料，经过科学的归纳和理性的思考，整理成一个科学的分类系统。
即解决从个别到一般或从具体到抽象的问题。
06.鉴定（identification）：通过详细观察和描述一个未知名称纯种微生物的各种性状特征，然后查找现成的分类系统，以达到对其知类、辨名的目的。
即解决从一般到特殊或从抽象到具体的问题07.命名（nomenclature）：为一个新发现的微生物确定一个新学名的过程。
08.培养物（culture）：是指一定时间一定空间内微生物的细胞群或生长物。
如微生物的斜面培养物、摇瓶培养物等。
如果某一培养物是由单一微生物细胞繁殖产生的，就称之为该微生物的纯培养物（pure culture)。
09.菌株（strain）：从自然界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。
10.标准菌株：指能代表这个种的各典型性状的一个被指定的菌株。
微生物的分类和鉴定
微生物的分类和鉴定微生物是指一些无法被肉眼看见的微小生物体，包括细菌、真菌、病毒、藻类等。
它们分布在自然界的各个角落中，有些可以帮助人类完成一些任务，有些则可以危害人类的健康和生命。
要想深入了解微生物，就需要对其进行分类和鉴定。
微生物分类的基础是形态学和生理学。
根据形态、结构和特征可将微生物分为单细胞和多细胞两种。
单细胞微生物主要包括细菌、放线菌和蓝藻等，而多细胞微生物主要包括真菌和藻类等。
细菌是最常见的一种微生物，其主要形态有球形、杆状、螺旋形等。
细菌能够利用无机、有机物质进行代谢活动，并能把这些物质转化为能量和新生物体。
细菌可以被广泛应用于药品、食品、饮料、纺织品等领域。
放线菌是一种具有菌丝体的微生物，外形上有别于细菌，也被称为“菌丝菌”。
放线菌的代谢活动非常活跃，能产生多种抗生素等物质，因此在药品生产中具有很大的应用价值。
蓝藻是一种原生光合细菌，通常生长在水中。
蓝藻利用光合作用可以把二氧化碳和水转化为能量和有机化合物，并释放氧气。
蓝藻对环境保护具有很大的作用，可以修复受污染的水体。
真菌是指一类生活在土壤、树木、植物和动物体表面的生物，通常是由菌丝组成的。
真菌可以分为支链菌、酵母菌和担子菌等多种类型。
真菌能够分解有机物质，促进土壤的肥力，同时也可以用于食品和药品生产。
藻类是一类生活在水中或潮湿环境中的微生物，可以分为绿藻、褐藻、红藻等多种类型。
藻类具有光合作用能力，可以产生氧气，同时也是食物链中的重要组成部分。
微生物鉴定主要包括生化鉴定、形态学鉴定和分子生物学鉴定等方法。
生化鉴定主要针对细菌的代谢能力进行检测，可以通过菌液反应、酶活性测试等方式进行鉴定。
形态学鉴定则是通过显微镜观察微生物的形态、大小、结构等特征，从而鉴定其分类和属种。
分子生物学鉴定利用DNA分析技术进行微生物的鉴定，可以更加准确和快速地确定微生物的种类和属种。
总的来说，微生物分类和鉴定是对微生物进行科学研究和应用的基础。
了解微生物的分类、特征和生态环境，有助于人们更好地利用和控制微生物，从而创造出更好的生产生活环境。
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２. 三界系统：德国Haeckel
植物界 动物界 原生生物界:（主要由一些单细胞生物和无 核类组成）。
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3. 四界系统：1938,Copeland
植物界、动物界、原始生物界（原生动物， 真菌，藻类）、菌物界（细菌，蓝细菌）
（四）菌株（strain）: 又称品系：一种微生物的不同来源 的纯培养物。 模式(标准)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。
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第二节 微生物在生物界的地位
一、生物的界级分类学说
在生物学发展史上，生物的分类经历了：
13
1. 二界系统：瑞典：林奈
第 十 章
微生物的分类和鉴定
1
微生物分类学：按微生物亲缘关系将其排成多种 分类单位或分类群的科学。 分类：将有关个体的大量资料经科学的归纳整理 或反映生物进化规律的自然分类系统。 鉴定：检测未知纯种微生物的多种性状特征，查 找分类系统进行归类命名。 命名：为新发现的微生物按国际命名法给出一个 学名。
（三）数值分类法
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一些常见微生物的命名 • 细菌 Bacillus subtilis (B. subtilis) 腊状芽孢杆菌 Bacillus thuringiensis 苏云金芽孢杆菌 Staphylococcus aureus 金黄色葡萄球菌属 Escherichia coli 大肠杆菌 Streptococcus 链球菌属 • 放线菌 Streptomyces 链酶菌属 • 真菌 Mucor 毛霉属 Penicillium 青霉属 • 酵母菌 Saccharomycodes cerevisiae 酿酒酵母
2
第一节 通用分类单元
一、种以上的系统分类单元
(一)7级分类单元
界Kingdom 门Phylum or Division 纲Class 目Order 科Family 属Genus 种Species
3
（二）种的概念：
•种是最基本的分类单位.
种是一个基本分类单位，是一大群表型特 征高度相似、亲缘关系极其接近，与同属内其 他种有明显差别的菌株的总称。比如 Bifidobacterium bifidum ATCC 29521 这里的种仅仅是指种的模式种或典型种
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2．新种：
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学 发表文章时，确定为新种，在学名后加sp. nov (species nova)或nov sp.。 比如 Corynebacterium pekinense sp. nov
5
二、学名
名称为两类： 地区性的俗名(common name) 大众化，简明，不确切，易重复 学名(scientific name):国际通用 拉丁词：斜体；手写时下加下划线
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3. rRNA寡核苷酸编目分析
4. 微生物全基因组测序
1995年，流感嗜血杆菌(haemophilus influenzae Rd KW20)，首次报道全基因图谱 现今已有50多种报道
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（二）细胞化学成分作用鉴定指标
1. 细胞壁的化学成分：肽桥，肽尾 2. 全细胞水解液的糖型： （1）阿拉伯糖、半乳糖；（2）马杜拉糖 （3）无糖；（4）木糖，阿拉伯糖 3. 磷酸类脂的成分分析
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1. 双名法(binominal nomenclature)：
林奈创立。此为国际命名法规，即：每一微生物 的学名都依属与种而命名
属名+种名加词+（首次定名人）+现定名人+定名年份
属名：拉丁文的名词或用作名词的形容词，字首大写，表示 微生物的主要特点，由微生物构造，形状或由科学家命名 种名：为拉丁文形容词，为微生物次要特征，字首小写， 为微生物色素、形状、来源或科学家姓名等。
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（一）经典的鉴定指标
（1）形态特征：大小，排列，分化，结构，染色等
（2）培养特征：营养要求，生长的物理环境（酸碱 度，温湿度），菌落，菌苔，液体 培养特征。 （3）代谢特征：微生物生命活动的方式。 （4）化学组成特征：细胞主要特征性化学成分的鉴定 如：细胞壁成分、细胞内含物 （5）抗原特征：抗原成为化学组成的一个特殊方面，微 生 物具有许多不同类型的抗原。 （6）生态特征：与其他生物的关系、自然界的分布、致 病性等
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《伯杰氏鉴定细菌学手册》
1923年第一版 1948年第六版
19257年第七版
1974年第八版
1934年第四版
1939年第五版
1994年第九版
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第四节 微生物分类鉴定的方法
4个水平： （1）细胞的形态和习性水平 （2）细胞组分水平 （3）蛋白质水平 （4）核酸水平 一、微生物分类鉴定中的经典方法 （1）获得纯培养物；（2）测定一系列指标 （3）查权威菌种鉴定手册
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三、亚种以下的分类名词
不受国际命名法规的限制 （一）亚种：（subspecies, subsp, ssp）：
指某一明显而稳定的特征与模式种不同 的种，有时称小种。 如：E. coli k12
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（二）变种 亚种的同义词，已不主张使用 （三） 型（form）: 同种微生物的各种类型。 如：血清型、抗原型（现已作废）
４. 五界系统：
Whittaker（69年）提出 纵横统一五界学说
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第三节 各大类微生物的分类系统 纲要
一、Bergey氏原核生物分类系统纲要 1. 《伯杰氏手册》简介
德国 Lehmann 《细菌分类图说》 美国 Bergey 《伯杰氏鉴定细菌学手册》 前苏联 克拉西尔尼可夫 《细菌与放线菌鉴定》 法国 Prevot 《细菌分类学》 Starr 《原核生物》
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如：Escherichia coli 大肠杆菌 当文章中前面已出现学名时，后面可将属名缩写成 一至三个字母。 如:E. coli
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2． 三名法(trinominal nomenclature)： 当某种微生物是亚种或变种时
属名+种名+subsp（var）+亚种
如：Staphylococcus aureus subsp Saccharomyces cerevisiae (var) ellisoideus
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（2）种名加词 是表示一个物种的次要特征，字母一律小写， 实际工作时，以常遇到确定了属名，但不能 确定种名时，进行学术交流或发论文，学 名后的种加词可以暂时用“sp.” 或“spp.”
Bacillus subtilis 腊状芽孢杆菌 Bacillus thuringiensis 苏云金芽孢杆菌 Staphylococcus aureus 金黄色葡萄球菌属 Bacillus sp. 某种芽孢杆菌 Bacillus spp. 芽孢杆菌属中的某些种
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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 某一特定种的DNA碱基组成是恒定的。GC含 量以碱基全部克分子中G和C的摩尔百分数表 示： G+C ×100% =（G +C）mol% G +C +A +T
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2. 核酸杂交法：
原理：根据DNA解链的可逆性和碱基配对的专一性。 若同源性70%以上为种的水平，20%以上可能是属的水平
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3．有关学名的其他知识 （1）属名 是表示该微生物主要特征的名词或用作名 词的形容词，单数，首字母大写 当前后有两个或多个学名连在一起时，若 它们的属名相同，则后面的一个或几个 属名可缩写成一个、两个或三个字母， 后加一个点
Bacillus 芽孢杆菌属 Bacillus subtilis (B. subtilis) 腊状芽孢杆菌 Staphylococcus 葡萄球菌属 Escherichia 大肠杆菌属 Penicillium 青霉属