爱华网1、微生物的概念
微生物（Microorganism, microbe）一词并非生物分类学上的专门名词，而是指大量的、极其多样的、不借助显微镜看不见的微小生物类群的总称。因此，微生物通常包括病毒、细菌、真菌、原生动物和某些藻类，它们的大小和特征见表1-1。
表1-1.微生物形态、大小和细胞类型
微生物
大小近似值
细胞特征
病毒
0.01～0.25μm
非细胞的
细菌
0.1～10μm
原核生物
真菌
2μm～1m
真核生物
原生动物
2～1000μm
真核生物
藻类
1μm～几米
真核生物
但是有些例外。如许多真菌子实体、蘑菇等常肉眼可见；相同的，某些藻类能生长几米长。一般来说，微生物可以认为是相当简单的生物，大多数的细菌、原生动物、某些藻类和真菌是单细胞的微生物，即使为多细胞的微生物，也没有许多的细胞类型。病毒甚至没有细胞，只有蛋白质外壳包围着的遗传物质，且不能独立生活。
2、 微生物在生物分类中的地位
在生物发展的历史上，曾把所有的生物分为动物界和植物界两大类。而微生物，不仅形体微小、结构简单，而且它们中间有些类型像动物，有些类型像植物，还有些类型既有动物的某些特征，又具有植物的某些特征，因而归于动物或植物都不合适。于是，1866年海克尔（Haeckel）提出区别动物界与植物界的第三界——原生生物界。它包括藻类、原生动物、真菌和细菌。
二、微生物的分类系统
这里仅简述原核微生物和真核微生物的分纲体系。
1 、 原核生物界（Procaryotae）
（1） 光能营养原核生物门
Ⅰ 蓝绿光合细菌纲（蓝细菌类）
Ⅱ 红色光合细菌纲
Ⅲ 绿色光合细菌纲
（2）化能营养原核生物门
Ⅰ 细菌纲
Ⅱ 立克次氏体纲
Ⅲ 柔膜体纲
Ⅳ 古细菌纲
2 、 真核微生物（Eucaryotic microbes）
真核策生物主要包括各类真菌，还有粘菌等。
真菌划分各能分类单位的基本原则是以形态特征为主，生理生化、细胞化学和生态等特征为辅。丝状真菌主要根据其孢子产生的方法和孢子本身的特征，以及培养特征来划分各级的分类单位。一些病原真菌的鉴定，寄生和症状也可作为参考依据。真菌可分以下四纲：
Ⅰ 藻状菌纲 菌丝体无分隔，含多个核。有性繁殖形成卵孢子或接合孢子。
Ⅱ 子囊菌纲 菌丝体有分隔，有性阶段形成子囊孢子。
Ⅲ 担子菌纲 菌丝体有分隔，有性阶段形成担孢子。
Ⅳ 半知菌纲 包括一切只发现无性世代未发现有性阶段的真菌。
粘菌也可分为四纲，即
Ⅰ 网粘菌纲 自细胞两端各自伸出长的粘丝并接连形成粘质的网络——假原质团。
Ⅱ 集胞粘菌纲 分泌集胞粘菌素，形成假原质团。
Ⅲ 粘菌纲 形成原质团，腐生性自由生活。
Ⅳ 根肿病菌纲 形成原质团，专性寄生。亦有将之归于真菌类。
三、微生物的分类依据
1. 形态特征
（１）个体形态 镜检细胞形状、大小、排列，革兰氏染色反应，运动性，鞭毛位置、数目，芽孢有无、形状和部位，荚膜，细胞内含物；放线菌和真菌的菌丝结构，孢子丝、孢子囊或孢子穗的形状和结构，孢子的形状、大小、颜色及表面特征等。
（２）培养特征
１）在固体培养基平板上的菌落（colony）和斜面上的菌苔（lawn）性状（形状、光泽、透明度、颜色、质地等）；
２）在半固体培养基中穿刺接种培养的生长情况；
３）在液体培养基中混浊程度，液面有无菌膜、菌环，管底有无絮状沉淀，培养液颜色 等。
2.生理生化特征
（１）能量代谢 利用光能还是化学能；
（２）对Ｏ2的要求 专性好氧、微需氧、兼性厌氧及专性厌氧等；
（２）营养和代谢特性 所需碳源、氮源的种类，有无特殊营养需要，存在的酶的种类等。
3.生态习性
生长温度，酸碱度，嗜盐性，致病性，寄生、共生关系等。
4.血清学反应
用已知菌种、型或菌株制成抗血清，然后根据它们与待鉴定微生物是否发生特异性的血清学反应，来确定未知菌种、型或菌株。
5 噬菌反应
菌体的寄生有专一性，在有敏感菌的平板上产生噬菌斑，斑的形状和大小可作为鉴定的依据；在液体培养中，噬菌体的侵染液由混浊变为澄清。噬菌体寄生的专业性有差别，寄生范围广的谓多价噬菌体，能侵染同一属的多种细菌；单价噬菌体只侵染同一种的细菌；极端专业化的噬菌体甚至只对同一种菌的某一菌株有侵染力，故可寻找适当专化的噬菌体作为鉴定各种细菌的生物试剂。
6 细胞壁成分
革兰氏阳性细菌的细胞壁含肽聚糖多，脂类少。革兰阴性细菌与之相反。链霉菌属（Streptomyces）的细胞壁含丙氨酸、谷氨酸、甘氨酸和２，６-氨基庚二酸，而含有阿拉伯糖是诺卡氏菌属（Nocardia）的特征。霉菌细胞壁则主要含几丁质。
7 红外吸收光谱
利用红外吸收谱技术测定微生物细胞的化学成分，了解微生物的化学性质，作为分类依据之一。
8 ＧＣ含量
生物遗传的物质基础是核酸，核酸组成上的异同反映生物之间的亲缘关系。就一种生物的ＤＮＡ来说，它的碱基排列顺序是固定的。测定四种碱基中鸟嘌呤（Ｇ）和胞密啶（Ｃ）所占的摩尔百分比，就可了解各种微生物ＤＮＡ分子不同源性程度。亲缘关系接近的微生物，它们的Ｇ＋Ｇ含量相同或近似的两种微生物，不一定紧密相关，因为它们的ＤＮＡ的四个碱基的排列顺序不一定相同。
9 ＤＮＡ杂合率
要判断微生物之间的亲缘关系，须比较它们的ＤＮＡ的碱基顺序，最常用的方法是ＤＮＡ杂合法。其基本原理是ＤＮＡ解链的可逆性和碱基配对的专一性。提取ＤＮＡ并使之解链，再使互补的碱基重新配对结合成双链。根据能生成双链的情况，可测知杂合率。杂合率越高，表示两个ＤＮＡ之间碱基顺序的相似越高，它们间的亲缘关系也就越近。
10 核糖体核糖酸（rＲNA ）相关度
在ＤＮＡ相关度低的菌株之间，rRNA同源性能显示它们的亲缘关系。Rrna-DNA分子杂交试验可没定Rrna的相关度，揭示Rrna 的同源性。
11 rRNA的碱基顺序
ＲＮＡ的碱基顺序由ＤＮＡ转录来的，故完全具有相对应的关系。提取并分离细菌内标记的１６SrRNA,以核糖核酸消化，可获得各种寡核苷酸，测定这些寡核苷酸上的碱基顺序，可作为细菌分类学的一种标记。
12 核糖体蛋白的组成分析
分离被测细菌的３０Ｓ和５０Ｓ核糖体蛋白亚单位，比较其中所含核糖体蛋白的种类及其含量，可将被鉴定的菌株分为若干类群，并绘制系统发生图。
13 其它
如脂类分析、核磁共振（NMR）谱、细胞色素类型以及辅酶Ｑ的种类（所含异间二烯侧链的长度）等。
四、微生物的分类单位与命名
生物最基本的分类单位从上到下是：种(species→属（genns）→科（family）→目（order）→纲（class）→门（phyllum）等。
门、纲、目、科、属名的字首字母要大写，除属名外不印成斜体字。属、种名印刷用斜体字下划线。如：
酿酒酵母在分类系统中的归属情况为
门：真菌门 Eumycophyta
纲：子囊菌纲 Ascomyeetes
亚纲：原子囊菌亚纲 Protoascomycetes
目：内孢霉目Endomyctales
科：内孢霉科Endomycetaceae
亚科：酵母亚科Sacchromycetoideae
属：酵母属Sacchromyces
种：酿酒酵母S.cerevisiae Hansen
微生物的命名，与其他生物一样，采用国际上通用的双名法，学名通常由一个属名加一个种的加词构成。出现在分类学文献中的学名，往往还加上首次定名人（外加括号）、现名定人和现名定名年份，但在一般使用时，这几个部分总是省略的。
例如，由Ehrenberg于1838年定名为Vibrio subtilis（枯草弧菌）的细菌，到1872年，Cohn发现弧状不是该菌的特征，它的特征是杆状具芽孢，故将它转到芽孢杆菌属，称为枯草芽孢杆菌（简称枯草杆菌），其学名为Bacillus subtilis(Ehrenberg)Cohn1872。再如，可使许多科的植物生肿瘤的土壤杆菌属细菌称为根癌土壤菌，学名为Agrobacterium tumefaciens(Smith&Townsend)Conn1972;寄居于温血动物肠道下部的埃希氏菌属细菌称为大肠埃希氏菌（简称大肠杆菌），其学名为Excherichia coli(Migula) Castellani&Chalmers1919；葡萄球菌属呈金黄色葡萄球菌，学名为Staphylococcus aureus Rosenbach1884；呈铜绿色的假单胞菌（即绿脓杆菌）学名为 Pseusomonas aeruginosa(Schroeter)Migula1920。
有时，从自然界分离到的某一微生物纯种，与典型的特征不完全符合，而不相符的这一特性又是稳定的，则将这种微生物称为典型种的变种（variety，简称var）。在实验室里获得的变异型则称为亚种(subspecies，简称subsp)。
变种或亚种的学名按“三名法”构成。
例如，有一种芽孢杆菌，能产生黑色素，其余特征与典型的枯草杆菌完全符合，该菌学名为Bacillus substilis var.niger（枯草芽孢杆菌黑色变种）。
同种不同来源的微生物纯培养，称为菌株（strain）。菌株的名称都放在学名（即属名和种的加词）的后面，可用字母、符号、编号等自行决定。例如Ｂ.subtilis AS1.398和B.subtilisBF7.658是枯草杆菌的两个菌株，前者可生产蛋白酶，后者生产α－淀粉酶。
随着科学的发展，新技术和研究方法的应用，尤其是电子显微镜和超显微结构研究技术的应用，发现了生物的细胞核有两种类型，一种是没有真正的核结构，称为原核，其细胞不具核膜，只有一团裸露的核物质；另一种是由核膜、核仁及染色体组成的真正的核结构称为真核。动物界、植物界及原生生物界中的大部分藻类、原生动物和真菌是真核生物，而细菌、蓝细菌则是原核生物。真核生物和原核生物不仅细胞核的结构不同，而且其性状也有差别，真核生物和原核生物性状的比较内容将在第二章详细介绍。
根据核结构的不同，1969年魏塔科（Whittaker）提出五界系统，即动物界、植物界、原生生物界、真菌界和原核生物界。五界系统的生物都有细胞结构。病毒作为一界被提出的较晚，主要原因是 ①病毒和类病毒是生物还是非生物，是原始类型还是次生类型是长期争论未决的问题；②病毒不是用双命法，分类不用阶元系统。但经过长期研究发现，病毒和细胞型生物是有共同特性：①遗传物质是DNA（部分病毒是RNA）；②使用共同的遗传密码。在此基础上，我国学者于1979年提出将无细胞结构病毒立为病毒界，从而建立了六界系统。
细胞型生物
动物界（Animalia）
植物界（Plantae）
原生生物界（Protista）：原生动物、大部分藻类及粘菌
真菌界（Fungi）：酵母、霉菌
原核生物界（Procaryotae）：细菌、放线菌、蓝细菌等
非细胞型生物：病毒界（Vira）
