讲义动物微生物学实验指导.doc
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1、动物微生物学实验指导指导教师:郭春秋 李娜目 录实验1细菌的简单染色和革兰氏染色实验2细菌的芽胞、荚膜、鞭毛染色及运动性观察实验3 微生物细胞形态及菌落特征观察实验4培养基制作、灭菌消毒及无菌操作接种技术实验5微生物的分离纯化与稀释平板菌落计数实验6微生物细胞大小测定及显微镜直接计数附录1 常用培养基配方附录2 常用染色液的配制附录3 常用试剂和指示剂的配制参考书目实验1细菌的简单染色和革兰氏染色一、实验目的1、 学习细菌的简单染色法和革兰氏染色法;2、 学习显微镜油镜观察的方法;二、实验内容1、 细菌的简单染色;2、 细菌的革兰氏染色;三、实验原理简单染色法是一种最基本的染色方法,是只用一种
2、染料使细菌着色以显示其形态的方法。因细菌蛋白质等电点较低,当它生长于中性、碱性或弱酸性的溶液中时常带负电荷,而碱性染料的离子带正电荷,能和带负电荷的物质结合。所以通常采用碱性染料(如美蓝、结晶紫、碱性复红、孔雀绿或蕃红)等进行染色,当这类染料解离后,染料离子带正电荷,使菌体着色。简单染色一般难于辨别细菌细胞的构造。革兰氏染色法是细菌学中广泛使用的重要鉴别染色反应。通过革兰氏染色法可将所有的细菌区分为革兰氏阳性菌(G+)和革兰氏阴性菌(G)两大类。这是因为两类菌的细胞壁结构和成分的不同,G菌的细胞壁中含有较多易被乙醇溶解的类脂质,而且肽聚糖层较薄、交联度低,故用乙醇或丙酮脱色时溶解了类脂质,增加
3、了细胞壁的通透性,使初染的结晶紫和碘复合物易于渗出,结果细菌就被脱色,再经过蕃红复染后就成红色。G+菌细胞壁中肽聚糖层厚且交联度高,类脂质含量少,经脱色剂处理后反而使肽聚糖层的孔径缩小,通透性降低,因此细菌仍保留初染时的颜色,即紫色。四、实验材料1、活材料:培养1216h的苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis)、枯草杆菌(Bacillus subtilis)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus),培养24h 的大肠杆菌(Escherichia coli)。2、染色液和试剂:结晶紫、卢哥氏碘液、95%酒精、蕃红、复红、二甲苯、香柏油。五、实验用品废
4、液缸、洗瓶、载玻片、接种杯、酒精灯、擦镜纸、吸水纸、滴管、玻片搁架、镊子、无菌水、75%乙醇浸泡的消毒棉球、盛有75%乙醇的玻片回收缸、生物显微镜等。六、实验方法(一)简单染色1、涂片:用消毒棉球擦拭双手,用镊子取干净载玻片一块,在载玻片的左、右两端各加一滴蒸馏水,按无菌操作法取菌涂片,左边涂苏云金芽胞杆菌,右边涂大肠杆菌,做成浓菌悬液。再取干净载玻片一块,挑刚制成的苏云金芽胞杆菌浓菌悬液23环涂在左边制成薄的涂面,将大肠杆菌的浓菌液取23环涂在右边制成薄涂面。亦可直接在载玻片上制薄的涂面,注意取菌不要太多。2、晾干:让涂片自然晾干或者在酒精灯火焰上方用文火烘干。是否还有其它方法?3、固定:手
5、执玻片一端,让菌膜朝上,通过火焰23次固定,以不烫手为宜。为什么要进行该步骤?4、染色:用将固定过的涂片放在废液缸上的搁架上,加复红染色12min。5、水洗:水洗去涂片上的染色液。6、干燥:将洗过的涂片放在空气中晾干或用吸水纸吸干,勿将菌体擦掉。7、镜检:先低倍观察,再高倍观察,并找出适当的视野后,将高倍镜转出,在涂片上加香柏油一滴,将油镜头浸入油滴中仔细调焦观察细菌的形态。怎样操作才能做到既快而又不易损坏玻片地调准焦距?(二)革兰氏染色1、涂片:涂片方法与简单染色涂片法相同。涂片厚薄对结果有影响吗?2、晾干:与简单染色法相同。3、固定:与简单染色法相同。4、结晶紫初染色:将玻片置于废液缸玻片
6、搁架上,加适量的结晶紫染色液染色1min,以盖满细菌涂面为宜。之后倾去染色液,用水小心地冲洗。 5、碘液媒染:滴加卢哥氏碘液,媒染1min后用水洗去碘液。此步可否省去? 6、脱色:将玻片倾斜,连续滴加95%乙醇,脱色2025s至流出液无色,立即水洗。为什么要立即水洗?7、复染:滴加蕃红复染25min,然后用水洗去涂片上的番红染色液。 8、晾干:将染好的涂片放空气中晾干或者用吸水纸吸干。9、镜检:镜检时先用低倍,再用高倍,最后用油镜观察,并判断菌体的革兰氏染色反应性。10、实验完毕后的处理 将浸过油的镜头按下述方法擦试干净:先用擦镜纸将油镜头上的油擦去;用擦镜纸沾少许二甲苯将镜头擦23次;再用干
7、净的擦镜纸将镜头擦23次,注意擦镜头时向一个方向擦试。 观察后的染色玻片用废纸将香柏油擦干净,并放入盛有75%乙醇溶液的回收缸中。 显微镜复原并做好使用情况登记。七、作业与思考(一)、绘图1、 简单染色后绘出苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis)、枯草杆菌(Bacillus subtilis)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)和大肠杆菌(Escherichia coli)的形态图。2、 革兰氏染色后绘图并注明金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)和大肠杆菌(Escherichia coli)两菌的革兰氏染色的反应性。(二
8、)思考题1、 在取菌涂片的过程中怎样操作才能保证斜面菌种不受到污染?2、 革兰氏染色反应成败的关键操作是哪一步?为什么?3、 为什么革兰氏染色法要选用幼龄菌种?实验2细菌的芽胞、荚膜、鞭毛染色及运动性观察一、实验目的1、 学习并掌握细菌芽胞染色法,初步了解芽胞杆菌的形态特征;2、 学习并掌握细菌荚膜染色法;3、 学习并初步掌握细菌鞭毛染色法,观察细菌鞭毛的形态特征;4、 学习用压滴法和悬滴法观察细菌的运动性。二、实验内容1、 细菌芽胞染色;2、 细菌荚膜染色;3、 细菌鞭毛染色;4、 细菌的运动性观察。三、实验原理细菌的芽胞壁较细胞壁厚而致密,透性低,不易着色,也不易脱色,若用一般染色法只能使
9、菌体着色而芽胞不着色,芽胞呈无色透明状。芽胞染色法就是基于细菌的芽胞和菌体对染料的亲和力不同,用不同的染料进行着色,使芽胞和菌体呈现不同的颜色而加以区别。所有的芽胞染色法都基于同一个原则:除了用着色力强的染料外,还需要加热,以促进芽胞着色。当芽胞着色时,菌体也会着色,然后水洗,芽胞染上的颜色难以渗出,而菌体会脱色。再用对比度强的染料对菌体复染,使菌体和芽胞呈现出不同的颜色,形成鲜明的对照,便于观察。荚膜是包在细菌细胞壁外面的一层黏胶状或胶质状物质,成分为多糖、糖蛋白或多肽,与染料间的亲和力弱,不易着色,故通常采用负染色法染荚膜,即设法使菌体和背景着色而荚膜不着色,从而使荚膜在菌体周围呈一浅色或
10、无色的透明圈。由于荚膜的含水量在90%以上,故染色时一般不加热固定,以免荚膜皱缩变形,影响观察结果。细菌的鞭毛极细,直径一般为1020nm ,超过了普通光学显微镜的分辨力,只有用电子显微镜才能观察到。但是,如采用特殊的染色法,将鞭毛直径加粗,则在普通光学显微镜下也能看到它。鞭毛染色的方法很多,但其基本原理相同,即在染色前先用媒染剂处理,让它沉积在鞭毛上,使鞭毛直径加粗,然后再进行染色。常用的媒染剂由丹宁酸和氯化高铁或钾明矾等配制而成。细菌是否具有鞭毛是细菌分类鉴定重要特征之一。采用鞭毛染色法虽能观察到鞭毛的形态、着生位置和数目,但此法既费时又麻烦。如果只需查清供试菌是否有鞭毛,可采用悬滴法或水
11、封片法即压滴法,直接在光学显微镜下检查活细菌是否具有运动能力,以此来判断细菌是否有鞭毛。此法较快速、简便。悬滴法就是将菌液滴加在洁净的盖玻片中央,在其周边涂上凡士林,然后将它倒盖在有凹槽的载玻片中央,即可放置在普通光学显微镜下观察。水封片法是将菌液滴在普通的载玻片上,然后盖上盖玻片,置显微镜下观察。细菌依赖鞭毛的运动方式,与鞭毛的排列形式和数目有关,但根据细菌的运动方式,对鞭毛的数目和排列方式只能作大致判断。单毛菌和丛毛菌多做直线运动,周毛菌多做翻转运动。依赖鞭毛的运动称为真性运动。无鞭毛细菌做左右颤动而不改变其位置,这种运动称为非真性运动,亦称布朗运动。四、实验材料1、活材料:培养36h的苏
12、云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis)或者枯草杆菌(Bacillus subtilis);培养35d的胶质芽胞杆菌(Bacillus mucilaginosus,俗称“钾细菌”),该菌在甘露醇作碳源的培养基上生长时,荚膜丰厚;培养1216h 的水稻黄单胞菌(Xanthomonas oryzae ),黏质赛氏杆菌(Serratia marcescens )或荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens )斜面菌种;培养1216h的枯草杆菌(Bacillus subtilis)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)以及荧光假单胞菌(Ps
13、eudomonas Fluorescens)。2、染色液和试剂:5%孔雀绿水溶液、0.5%番红水溶液;Tyler法染色液、用滤纸过滤后的绘图墨水、复红染色液、黑素、6%葡萄糖水溶液、1%甲基紫水溶液、甲醇、20%CUSO4水溶液;硝酸银染色液(包括A液和B液,)、Leifson 染色液;香柏油、二甲苯。五、实验用品小试管(75mm10mm)、烧杯(300mL)、载玻片、凹载玻片、盖玻片、滴管、废液缸、玻片搁架、接种环、擦镜纸、吸水纸、镊子、记号笔、洗瓶、凡士林、无菌水、水浴锅、生物显微镜等。 六、实验方法(一)细菌芽胞染色1、改良的Schaeffer和Fulton氏染色法制备菌液:加12滴无菌
14、水于小试管中,用接种环从斜面上挑取23环菌体于试管中并充分打匀,制成浓稠的菌液。为什么要制成浓稠的菌液?加染色液:加5%孔雀绿水溶液23滴于小试管中,用接种环搅拌使染料与菌液充分混合。加热:将此试管浸于沸水浴,加热1520min。涂片:用接种环从试管底部挑数环菌液于洁净的载玻片上,做成涂面,晾干。固定:将涂片通过酒精灯火焰3次。脱色:用水洗直至流出的水中无孔雀绿颜色为止。复染:加番红水溶液染色5min后,倾去染色液,不用水洗,直接用吸水纸吸干。镜检:先低倍,再高倍,最后用油镜观察。结果:芽胞呈绿色,芽胞囊和菌体为红色。2、Schaeffer与Fulton氏染色法涂片:按常规方法将待检细菌制成一
15、薄的涂片。晾干固定:待涂片晾干后在酒精灯火焰上通过23次。染色:加染色液:加5%孔雀绿水溶液于涂片处(染料以铺满涂片为度),然后,将涂片放在铜板上,用酒精灯火焰加热至染液冒蒸汽时开始计算时间,约维持1520min。加热过程中要随时添加染色液,切勿让标本干涸。加热时温度可否太高?水洗:待玻片冷却后,用水轻轻地冲洗,直至流出的水中无染色液为止。复染:用番红液染色5min。水洗、晾干或吸干。镜检:先低倍、再高倍,最后在油镜下观察芽胞和菌体的形态。结果:芽胞呈绿色,菌体为红色。(二)细菌荚膜染色细菌荚膜染色方法很多,其中以湿墨水方法较简便,并且适用于各种有荚膜的细菌。如用相差显微镜检查则效果更佳。1、
16、负染色法制片:取洁净的载玻片一块,加蒸馏水一滴,取23环菌体放入水滴中混匀并涂布。干燥:将涂片放在空气中晾干或用电吹风冷风吹干。为什么不能在火焰上方烘干?染色:在涂面上加复红染色液染色23min。水洗:用水洗去复红染液。干燥:将染色片放空气中晾干或用电吹风冷风吹干。涂黑素:在染色涂面左边加一小滴黑素,用一边缘光滑的载玻片轻轻接触黑素,使黑素沿玻片边缘散开,然后向右一拖,使黑素在染色涂面上成为一薄层,并迅速风干。镜检:先低倍镜,再高倍镜观察。结果:背景灰色,菌体红色,荚膜无色透明。2、湿墨水法制菌液:加1滴墨水于洁净的载玻片上,挑23环菌体与其充分混合均匀。加盖玻片:放一清洁盖玻片于混合液上,然
17、后在盖玻片上放一张滤纸,向下轻压,吸去多余的菌液。加盖玻片时勿留气泡,以免影响观察。镜检:先用低倍镜、再用高倍镜观察。结果,背景灰色,菌体较暗,在其周围呈现一明亮的透明圈即为荚膜。3、干墨水法制菌液:加1滴6%葡萄糖液于洁净载玻片一端,挑23环胶质芽胞杆菌,与葡萄糖液充分混合,再加1环墨水,充分混匀。为什么加6%葡萄糖液?制片:左手执玻片,右手另拿一边缘光滑的载玻片,将载玻片的一边与菌液接触,使菌液沿玻片接触处散开,然后以30度角,迅速而均匀地将菌液拉向玻片的一端,使菌液铺成一薄膜。干燥:空气中自然干燥。固定:用甲醇浸没涂片,固定1min,立即倾去甲醇。干燥:在酒精灯上方,用文火干燥。染色:用
18、甲基紫染12min。水洗:用自来水轻洗,自然干燥。镜检:先用低倍镜观察,再用高倍镜观察。结果:背景灰色,菌体紫色,荚膜呈一清晰透明圈。4、Tyler法涂片:按常规法涂片,可挑23环菌体与水充分混合,并将黏稠的菌液尽量涂开,但涂布的面积不宜过大。干燥:在空气中自然干燥。染色:用Tyler染色液染57min。脱色:用20%CUCO4水溶液洗去结晶紫,脱色要适度,冲洗2遍即可。用吸水纸吸干,并立即加12滴香柏油于涂片处,以防止CUCO4结晶的形成。为什么是用20%CUCO4脱色,而不是用水洗脱色?镜检:先用低倍镜观察,再用高倍镜观察。观察完毕后注意用二甲苯擦去镜头上的香柏油。结果:背景蓝紫色,菌体紫
19、色,荚膜无色或浅紫色。(三)细菌鞭毛染色1、镀银法染色清洗玻片选择光滑无裂痕的玻片,最好选用新的。为了避免玻片相互重迭,应将玻片插在专用金属架上,然后将玻片置洗衣粉过滤液中,洗衣粉煮沸后用滤纸过滤,以除去粗颗粒,煮沸20min。取出稍冷后用自来水冲洗、晾干,再放入浓洗液中浸泡56天。浓洗液的成分是:重铬酸钾60g ,浓硫酸460mL ,水300mL;配制方法是:重铬酸钾溶解在温水中,冷却后再徐徐加入浓硫酸。使用前取出玻片,用自来水冲去残酸,再用蒸馏水洗。将水沥干后,放入95%乙醇中脱水。菌液的制备及制片菌龄较老的细菌容易脱落鞭毛,所以在染色前应将待染细菌在新配制的牛肉膏蛋白胨培养基斜面上连续移
20、接35代,要求培养基表面湿润,斜面基部含有冷凝水,以增强细菌的运动力。最后一代菌种放恒温箱中培养1216h。然后,用接种环挑取斜面与冷凝水交接处的菌液35环,移至盛有12mL无菌水的试管中,使菌液呈轻度混浊。将该试管放在37恒温箱中静置10min。放置时间不宜太长,否则鞭毛会脱落,让幼龄菌的鞭毛松展开。然后,吸取少量菌液滴在洁净玻片的一端,立即将玻片倾斜,使菌液缓慢地流向另一端,用吸水纸吸去多余的菌液。让涂片自然干燥。用于鞭毛染色的菌体也可用半固体培养基培养。方法是将0.30.4%的琼脂牛肉膏培养基熔化后倒入无菌平皿中,待凝固后,在平板中央点接活化了34代的细菌,恒温培养1216h后,取扩散菌
21、落边缘的菌体制作涂片。染色滴加A液,染46min。用蒸馏水充分洗净A液。用B液冲去残水,再加B液于玻片上,在酒精灯火焰上加热至冒气,约维持0.51min,加热时应随时补充蒸发掉的染料,不可使玻片出现干涸区。用蒸馏水洗,自然干燥。镜检:先低倍,再高倍,最后用油镜检查。结果:菌体呈深褐色,鞭毛呈浅褐色。2、改良Leifson染色法清洗玻片法同前。配制染料:见附录2-9。染料配好后要过滤1520次后染色效果才好。菌液的制备及涂片。菌液的制备同前。用记号笔在洁净的玻片上划分34个相等的区域。放1滴菌液于第一个小区的一端,将玻片倾斜,让菌液流向另一端,并用滤纸吸去多余的菌液。干燥在空气中自然干燥。染色加
22、染色液于第一区,使染料覆盖涂片。隔数分钟后再将染料加入第二区,依此类推,相隔时间可自行决定,其目的是确定最合适的染色时间,而且节约材料。水洗:在没有倾去染料的情况下,就用蒸馏水轻轻地冲去染料,否则会增加背景的沉淀。干燥:自然干燥。镜检:先低倍观察,再高倍观察,最后再用油镜观察,观察时要多找一些视野,不要指望在12个视野中就能看到细菌的鞭毛。结果:菌体和鞭毛均染成红色。(四)细菌的运动性观察1、制备菌液:在幼龄菌斜面上,滴加34mL无菌水,制成轻度混浊的菌悬液。2、涂凡士林:取洁净无油的盖玻片1块,在其四周涂少量的凡士林。3、滴加菌液:加1滴菌液于盖玻片的中央,并用记号笔在菌液的边缘做一记号,以
23、便在显微镜观察时,易于寻找菌液的位置。4、盖凹玻片:将凹玻片的凹槽对准盖玻片中央的菌液,并轻轻地盖在盖玻片上,使两者粘在一起,然后翻转凹玻片,使菌液正好悬在凹槽的中央,再用铅笔或火柴棒轻轻压盖玻片,使玻片四周边缘闭合,以防菌液干燥(图2-1)。若制水浸片,在载玻片上滴加一滴菌液,盖上盖玻片后即可置显微镜下观察。图2-1 悬滴标本的制备(自黄秀梨)5、镜检:先用低倍镜找到标记,再稍微移动凹玻片即可找到菌滴的边缘,然后将菌液移到视野中央高倍镜观察。由于菌体是透明的,镜检时 可适当缩小光圈或降低聚光器以增大反差,便于观察。镜检时要仔细辨别是细菌的运动,还是分子作布朗运动,前者在视野下可见细菌自一处游
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