1、DNA堿基比
DNA堿基比[（G+C）mol%]，以G+C物質的量分數（mol%）表示：
（G+C）mol%=（G+C）/（A+T+G+C）%
該比值的變化範圍很大，原核生物變化範圍是20-78%，真核生物的變化範圍為30%-60%。
目前已經測定了大量生物的DNA堿基組成這方便的結論有：①親緣關係密切而表型又高度相似的微生物應該具有相似的DNA堿基比；不同微生物之間的DNA堿基比差別很大，則表明它們之間親緣關係疏遠。②DNA堿基比相同或相似的微生物並不一定表明它們之間的親緣關係就一定相近，這是因為DNA堿基比隻是指DNA中4種堿基的含量，並未反映出堿基在DNA分子中的排列順序。③一般認為，DNA堿基比相差超過5%就不可能是屬於同一個種，DNA堿基比相差超過10%可考慮是不同屬。
DNA堿基比可用化學方法或物理方法測定。目前比較常用物理方法進行測定，尤其是熱變性溫度法。該法是用紫外分光光度計測定DNA的熔解溫度（Tm）。它的基本原理是：首先將DNA溶於一定離子強度的溶液中，然後加熱。當溫度升到一定的數值時，兩條核苷酸單鏈之間的氫鍵開始逐漸被打開（DNA開始變性）分離，從而使DNA溶液365紫外吸收明顯增加；當溫度高達一定值時，DNA完全分離成單鏈，此後繼續升溫，DNA溶液的紫外吸收也不再增加。DNA的熱變性過程（即增色效應的出現）是在一個狹窄的溫度範圍內發生的，紫外吸收增加的中點值所對應的溫度稱為該DNA的熱變性溫度或熔解溫度。在DNA分子中，GC堿基對之間有3個氫鍵，而AT堿基對隻有2個氫鍵。因此，若細菌的DNA分子G+C含量高，其雙鏈的結合就比較牢固，使其分離成單鏈則需較高的溫度。在一定離子濃度和一定pH的鹽溶液中，DNA的Tm值與DNA的G+C含量成正比。因此，隻要用紫外分光光度計測出一種DNA分子的Tm值，就可以計算出該DNA的G+C含量。
2、核酸的分子雜交
DNA堿基比相同或相近的微生物，其親緣關係並不一定相近。這是因為DNA堿基比的相同或相近並不反映堿基對的排列順序相同或相近，而微生物間的親緣關係主要取決於它們堿基對的排列順序的相同程度。因此，要確定它們之間的親緣關係就要進行核酸的分子雜交試驗，以比較它們之間堿基對序列的相同程度。核酸的分子雜交試驗在微生物分類鑒定中的應用主要包括DNA-DNA分子雜交和DNA-rRNA分子雜交等方法。
①DNA-DNA分子雜交：該方法的基本原理是利用DNA雙鏈解離成單鏈（變性），單鏈結合成雙鏈（複性），堿基配對的專一性，將不同來源的DNA在體外解鏈，並在合適的條件下使單鏈中的互補堿基配對結合成雙鏈DNA。然後根據能生成雙鏈的情況，測定雜合百分比。
核酸的分子雜交的具體測定方法按雜交反應的環境可分為液相雜交和固相雜交兩大類，前者在溶液中進行，後者在固體支持物上進行。在這些方法中，有的需要用同位素標記的DNA，有的則用非同位素標記。在細菌分類中，常用固相雜交法進行測定。這種方法的大致做法是：將未標記的各微生物菌株的單鏈DNA預先固定在硝酸纖維素微孔濾膜（或瓊脂等）上，再用經同位素標記的參考菌株的單鏈DNA小分子片段在最適複性溫度條件下與膜上的DNA單鏈雜交；雜交完畢後，洗去濾膜上未配對結合的帶標記的DNA片段；然後測定各菌株DNA濾膜的放射性強度。以參考菌株自身複性結合的放射性計數值為百分之百，即可計算出其他菌株與參考菌株雜交的相對百分數。這些百分數值即分別代表這些菌株與參考菌株的同源性或相似性水平，並以此數值來判斷各菌種間的親緣關係。
②DNA-rRNA分子雜交：DNA中（G+C）mol%測定和DNA-DNA分子雜交方法為微生物種和屬的分類鑒定研究開辟了新的途徑，解決了以表型特征為依據所無法解決的一些疑難問題。許多研究表明，當兩個菌株的DNA配對堿基少於20%時，DNA-DNA分子雜交往往不能形成雙鏈，因而限製了DNA-DNA分子雜交方法在微生物種以上單元分類中的應用。當兩個菌株的DNA-DNA雜交率很低或不能雜交時，用DNA-rRNA雜交仍可能出現較高的雜交率，因而可以用來進一步比較關係更遠的菌株之間的關係，進行屬和屬以上等級分類單元的分類。DNA-rRNA雜交和DNA-DNA雜交的原理和方法基本相同，都是利用核酸複性的規律。但兩種方法也有差異：
A. 在DNA-rRNA分子雜交中，同位素標記部位在rRNA。
B. DNA-rRNA分子雜交結果是以Tm值來表示。Tm值越高，表示親緣關係越近。
③核苷酸序列分析從本章第一節可以看出，16SRNA大分子在生物進化研究中起著重要的作用。新的細菌分類係統與傳統的細菌分類體係相比，也存在較多的差異，這主要表現在：
A、改變了細胞壁結構作為親緣關係劃分的標誌之一，如無細胞壁的支原體，實際是革蘭氏陽性的芽孢梭菌的一個後代分支。
B、改變了營養類型作為種係發生的特征，如光合細菌並非是獨立於非光合種群的進化分支，而是每種光合種群都代表了一個高階的分類單元，其後代分支包括非光合細菌。
C、盡管革蘭氏陽性細菌是係統發育關係密切的一群細菌，但革蘭氏陰性菌卻包括了10個亞群。
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