三、細菌的分類方法
（一）生物特性分類法
生物學特性是生物分類的基礎，不同的特征需要不同的方法獲得。在細菌分類學中，分類方法所占的地位非常重要。因為細菌個體小，形態簡單，基於少數形態及生理生化特征的傳統細菌分類方法常引起分類係統的不穩定或意見分歧。由於細菌分類學發展的客觀需要，同時隨著遺傳學、生物化學、生物物理學、計算機科學和分子生物學等相關學科的發展，在現代細菌分類學中發展了數值分類、核酸分析及化學分類等方法。
目前，廣泛采用的細菌分類方法有兩種，即傳統分類法和數值分類法。兩種方法的設計原則和應用範圍均不相同。前者用於高級分類單位的分類，後者用於低級分類單位的分類。
1.傳統分類法細菌的傳統分類是相對於現代分類而言。這種方法對各種特征指標的處理都有主次之分。從方法上來講，傳統分類的顯著特點是在形態和生理生化性狀描述的基礎上，經過主觀判斷和性狀選擇建立細菌的分類係統。這種方法使用方便，分類比較明確，是生物分類中主要應用的方法。但該方法卻不能準確反映細菌的係統發育關係，而且由於主觀判斷的差異，常常由不同分類學家提出不同的分類係統，或者分類係統常被修改。在細菌分類的早期，分類係統著重依賴其形態特征，如把球狀菌歸為一個類群（科或目）。此外，對各種特征的主次和先後順序，往往帶有一定程度的盲目性，如過去曾將發酵乳糖作為鑒別腸杆菌科細菌的重要指標。各種特征有時不能代表種或屬（有時甚至是科）菌株間的關係。
盡管如此，很多傳統的分類結果仍保留至今，甚至用現代分類方法也仍末否定。原因之一是分類學家對所研究的細菌有較多的了解，主觀判斷也是以較多信息為基礎。並且他們曾給予較大權重的特征在事實上可能與很多其他特征相關。傳統分類方法能夠突出主要特征，有其簡便有效的優點，也從方法和分類體係等方麵為現代細菌分類提供了基礎。
2.數值分類法是在20世紀50年代後期隨著多元方差分析和電子計算機的發展而興起的一種分類方法。數值分類法是對各個特征根據“等重要原則”不分主次，以菌株間的總相似值（%）來歸類的方法。一般用於較低分類級別，如種或屬級的分類。數值分類是對大量生物個體進行大量性狀觀察的基礎上，對研究數據進行收集和計算機處理，計算出所有供試個體之間的相似性，進而在相似性的基礎上將全部供試個體排列成群，有5個工作程序。第一收集數據：選擇菌株，進行實驗以獲得性狀數據。第二數據編碼：將實驗結果數據格式化編碼排列，以適於計算機分析。第三計算機分析：將實驗的編碼結果輸入計算機，計算菌株間的相似性或相似度，建立菌株間的相似性矩陣並完成聚類分析，即歸群。第四解釋結果：對該計算結果與其他資料比較做出評價，得出分類結論。第五表現群描述：對分析形成的表現群進行描述，建立新的分類群或對現有分類係統進行修訂。
數值分類法在細菌分類中得到較為迅速的應用和發展，其原因在於細菌本身的特點，即細菌個體小，形態簡單，其分類中較多地采用了生化、生理等特征，由此獲得的大量數據很難進行人工處理，對於性狀的取舍及重視程度亦受到較多的主觀影響。所以細菌分類學發展的本身就要求一個客觀的分類分析方法，數值分類方法則好可以解決上述問題。但該方法過於煩瑣，不適用於日常的分類鑒定工作，因此通常的菌株鑒定仍以關鍵性項目的測定為主。
（二）核酸分析分類法
建立在核酸同源性基礎上的分類具有其獨特的優點：可以給細菌種一個比較統一的概念，即同一個種內的菌株必須是DNA同源性≥70%；根據遺傳親緣關係的分類係統能夠穩定不變或少變；細菌根據遺傳關係分類之後可製定出可靠的鑒定方案；所得資料可用於了解不同類群細菌的係統發育途徑和關係。
1. DNA堿基組成的測定DNA堿基組成是細菌一個重要的固有特征，目前，DNA中G+Cmol%是細菌種、屬描述的一項必需特征，在伯傑手冊中，幾乎對所有的細菌種、屬都給出了DNA G+Cmol%範圍。新種、屬的描述也都要求這一特征。細菌的各種、屬都有其特定的DNA G+Cmol%範圍。大量實驗證明，遺傳學關係相近的有機體有相似的DNA G+Cmol%。如兩個有機體之間的G+Cmol%差異很大，則可以大致地肯定不是一個種。一般種內G+Cmol%相差≤3%，屬內為10%～15%。必須明確指出，兩個有機體的DNA堿基組成相同，而其DNA序列上可以有很大的不同。
有多種方法測定DNA G+Cmol%，最基本的方法是紙層析法，最常用的方法是熱變性法，其次是高效液相色譜法和浮力密度法。
2. DNA分子雜交技術DNA雜交可以得出DNA之間核苷酸順序的互補程度，從而推斷不同細菌基因組之間的同源性。通過DNA-DNA的雜交可以明確界定細菌種。1987年國際係統細菌學委員會規定：DNA相關性≥70%，雜交分子的熱解鏈溫度相差≤5℃為細菌種的界限。該方法還可以對新菌種、或表型性狀差別很小而難於肯定的菌株做出較可靠的判定，並可以修正其他方法的分類和鑒定錯誤。如在沙門菌屬運用DNA-DNA雜交方法後，改變了該屬原來一個血清型一個種的分類狀況。
3. rRNA的堿基順序rRNA分子是一條多核苷酸單鏈。兩種嘌呤堿基與DNA分子相同，兩種嘧啶堿基，一種為胞嘧啶，不含胸腺嘧啶，與DNA分子不同。RNA的堿基順序是由DNA轉錄而來，故完全具有相對應的關係。提取並分離細菌細胞內的16S rRNA，以T1核糖核酸酶消化，可以獲得各種寡核苷酸，測定寡核苷酸上的堿基編碼。作為細菌分類學的一種標記，可將雙歧杆菌屬及丙酸杆菌屬分成兩個目，與放線菌目對立。
4.核糖體蛋白的組成分析待測定的細菌用蔗糖梯度離心法，以分離30S和50S的核糖體蛋白的亞單位，再經羧甲基纖維素柱層析法，比較其中所含核糖體蛋白的種類和含量，可將被鑒定的菌株分為若幹類群。
（三）遺傳學分類法
遺傳學分類方法主要包括轉化、轉導和接合。轉化指基因以可溶性DNA分子轉移。轉導是指借助於噬菌體的染色體基因轉移。接合是指細胞緊密接觸而進行染色體的全部或部分轉移。這個意義上的遺傳學分類方法在細菌分類中的應用並不多，目前也不是主要的方法。
遺傳學分類法的分類原理是：①轉化一般隻出現在同屬的不同種之間，如在奈氏球菌屬（Neisseria）及莫拉菌屬（Moraxella）中，用種間轉化已經揭示出了三個同源群。在豌豆根瘤菌和根癌土壤杆菌之間的轉化顯示出二者間的密切關係。②轉導涉及的基因片段更大。Jones和Sneath認為轉導在細菌種的水平上有分類意義。這種方式的基因轉移與噬菌體的寄主範圍有關。③接合現象在腸杆菌，假單胞菌、弧菌和根瘤菌等菌群中均有發現。接合現象隻發生在關係密切（一般是種內）的菌株之間。
（四）化學分類法
在過去的幾十年中，使用化學或物理的技術分析整個細菌細胞或細胞各部分的化學組成，給細菌分類和鑒定提供了極有價值的信息，並由此產生化學分類法。化學分類法的形成和發展在細菌分類和鑒定中是一大進步，對於那些用傳統方法不能得到滿意的分類結果的細菌群，化學分類法為構成細菌係統分類的一個重要途徑，並對古細菌的識別具有主要作用。化學分類法內容非常豐富，其分析技術涉及光譜、色譜、生物化學及分子遺傳學的分析技術。分析的內容涉及細胞的各類組分，從完整細胞到生物大分子及細胞的元素組成。
從技術發展的角度看，數值分類、DNA-DNA雜交和16S rRNA測序幾項技術已經基本成熟和定型，在分類技術體係中的作用與地位也已基本確定，但化學分類卻仍在發展中，不斷有新的技術出現，而這些新技術對於細菌分類的影響現在還不容易作出評價。化學分類的方法很多，各種方法都有其各自的優點和缺點，具體應用時要根據研究對象和目的進行選擇。