环境微生物实验指导书.doc
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1、试验一 培育基的配制及灭菌【目的要求】1. 了解培育基的概念、种类及用途2. 了解培育基的配制原理及其常规配制程序3. 学习和把握细菌、放线菌、霉菌、酵母菌常用培育基的配制方法。【根本原理】培育基是指利用人工方法将适合微生物生长生殖或积存代谢产物的各种养分物质混合 配制而成的养分基质,主要用于微生物的分别、培育、鉴定、菌种保藏等方面。自然界中微生物种类繁多,养分类型多样,加之试验和争辩的目的不同,所以培育基种类很多。不同培 养基一般都应含有微生物生长生殖所需的碳源、氮源、能源、无机盐、生长因子和水等养分 成分。此外,为了满足微生物生长生殖的要求,还必需把握培育基的pH 值。牛肉膏蛋白胨培育基是
2、一种用于培育细菌的培育基,属于半合成培育基。高氏一号培育基是一种用于培育放线菌的合成培育基。马丁氏培育基和豆芽汁葡萄糖培育基分别用于霉菌和酵母菌的分别培育。【材料与用品】1材料与试剂牛肉膏、蛋白胨、葡萄糖、可溶性淀粉、琼脂、黄豆芽、NaCl、KNO 、K HPO 、MgSO 、3244FeSO 、KH PO 、MgSO 7H O、NaOH 溶液1mol/L。42442【仪器与用品】天平、高压蒸汽灭菌锅、移液管、试管、烧杯、量筒、锥形瓶、培育皿、pH 试纸、棉花、纱布、牛皮纸、线绳、报纸等。一、肉膏蛋白胨培育基的配制1. 培育基成分牛肉膏蛋白陈0. 3g1gNaCl0.5g琼脂1.5g水100m
3、lpH7.27.42. 配制方法(1) 称量及溶化:分别称取蛋白胨和NaCl 的所需量,置于唐瓷缸中,参加所需水量的 23 左右的蒸馏水;用玻璃棒挑取牛肉膏置于另一小烧杯中,进展称量。然后参加少量蒸馏水于小烧杯中,加热溶化,倒入上述唐瓷缸中。将唐瓷缸加热,用玻璃棒搅拌,使药品全部溶化。(2) 加琼脂:参加所需量的琼脂,加热溶化。(3) 定容:将溶液倒入量筒中,补充水量至所需体积。(4) 调pH:待溶液冷至室温时,用 1mol/l NaOH 溶液调pH 至 7.27.4。(5) 分装、加塞、包扎。(6) 高压蒸汽灭菌 20 分钟。待培育基冷却至 50左右时,倒入已灭菌的培育皿中,等到培育基完全凝
4、固后,放入冰箱中保存。二、高氏一号培育基的配制1. 培育基成分可溶性淀粉20gKNO1g3NaCl0.5gK HPO0.5g24MgSO0.5g4FeSO0.01g4琼脂20g水1000mlpH7.27.42. 配制方法(1) 称量及溶化:量取所需水量的 2/3 左右参加到搪瓷缸中,加热至沸腾。称量可溶性淀粉,置于另一小烧杯中,参加少量冷水,将淀粉调成糊状,然后到如上述沸水的搪瓷缸中,连续加热,使淀粉完全溶化。分别称量KNO3、NaCl、K2HPO4、MgSO4,依次逐一参加水中溶解。(2) 加琼脂:参加所需量的琼脂,加热溶化。(3) 定容:将溶液倒入量筒中,补充水量至所需体积。(4) 调pH
5、:待溶液冷至室温时,用 1mol/l NaOH 溶液调pH 至 7.27.4。(5) 分装、加塞、包扎。(6) 高压蒸汽灭菌 20 分钟。待培育基冷却至 50左右时,倒入已灭菌的培育皿中,等到培育基完全凝固后,放入冰箱中保存。三、马丁氏培育基的配制1培育基成分葡萄糖10g蛋白胨5gK HPO1g24MgSO 7H O0.5g42琼脂16g水1000ml链霉素溶液10000U/ml3.3ml临用前参加的2配制方法(1) 称量:称取培育基各成分的所需量。(2) 溶化:在搪瓷缸中参加约 2/3 所需水量,然后依次逐一参加并溶化培育基各成分,再按 1000ml 培育基参加 3.3ml 的 0.1孟加拉
6、红溶液。(3) 加琼脂:参加所需量的琼脂,加热溶化。(4) 定容:将溶液倒入量筒中,补充水量至所需体积。(5) 分装、加塞、包扎。(6) 高压蒸汽灭菌 20 分钟。(7) 临用前,加热溶化培育基,待冷却至 60左右,按每 1000ml 培育基以无菌操作参加3.3 ml 的链霉素溶液,快速混匀。四、豆芽汁葡萄糖培育基的配制1. 培育基成分黄豆芽10g葡萄糖5g水100ml2. 配制方法(1) 称取颖黄豆芽 10g,置于烧杯中,再参加 100ml 水,小火煮沸 30min,用纱布过滤,补足失水,即制成 10豆芽汁。(2) 按 100ml 10豆芽汁参加 5g 葡萄糖,煮沸后参加 2g 琼脂,连续加
7、热溶化,补足失水。(3) 分装、加塞、包扎。(4) 高压蒸汽灭菌 20 分钟。待培育基冷却至 50左右时,倒入已灭菌的培育皿中,等到培育基完全凝固后,放入冰箱中保存。【思考题】1. 制作平板培育基的留意事项是什么?2. 培育基配好后,为什么必需马上进展高压蒸汽灭菌?如不能准时灭菌时,应将培育基临时放置何处?3. 如何检查灭菌后的培育基是否无菌?4. 在马丁氏培育基的配制中,链霉素为什么要临用前才参加?5. 假设你需要配制一种含有某抗生素的牛肉膏蛋白胨培育基,其抗生素的终浓度(或工作浓度)为 50g/m,l 你将如何操作?试验二 四大类微生物的分别和培育【目的要求】1. 把握细菌、放线菌、酵母菌
8、和霉菌稀释分别、划线分别技术。2. 学习从样品种分别、纯化出所需菌株。3. 了解培育细菌、放线菌、酵母菌以及霉菌四大类微生物的培育条件和培育时间。【根本原理】土壤是微生物生活的大本营,是查找和觉察有重要应用潜力的微生物的主要菌源。不同 土样中各类微生物数量不同,一般土壤中细菌数量最多,其次为放线菌和霉菌。一般在较干 燥、偏碱性、有机质丰富的土壤中放线菌数量较多;酵母菌在一般土壤中的数量较少,而在 水果表皮、葡萄园、果园土中数量较多。本试验从土壤中分别细菌、放线菌和霉菌,从面曲中分别酵母菌。为了分别和确保获得某种微生物的单菌落,首先要考虑制备不同稀释度的菌悬液。各类 菌的稀释度因菌源、采集样品的
9、季节、气温条件而异。其次,应考虑各类微生物的不同特性, 避开样品种各类微生物相互干扰。细菌或放线菌在中性或微碱性环境较多,但细菌比放线菌 生长快,分别放线菌时,一般在制备土壤稀释液时添加 10酚或在分别培育基中加相应的抗生素以抑制细菌和霉菌。酵母菌和霉菌都宠爱酸性环境,一般酵母菌只能以糖为碳源,不 能直接利用淀粉,酵母菌在pH5 时生长极快。而细菌生长适宜的酸碱度为pH7,所以,分别酵母菌时只要选择适宜的培育基和 pH,可降低细菌增值率,霉菌生长慢,也不干扰酵母菌分别。假设分别霉菌,需降低细菌增值率,一般培育基临用前添加灭过菌的链霉素。【材料与用品】1菌源选定采土地点后,铲去表涂层 23cm,
10、取 310cm 深层土壤 10g,酵母菌分别承受面曲。2培育基肉膏蛋白胨培育基、马丁氏培育基、高氏合成一号培育基、豆芽汁葡萄糖培育基3. 无菌水4. 其他试剂与用品无菌培育皿、无菌移液管、玻璃涂棒、1重铬酸钾等。【试验步骤】一、细菌分别1. 制备土壤稀释液称取土样 1g,参加盛有 99ml 无菌水的锥形瓶中,振荡 10min,使土壤中菌体、芽孢或孢子均匀分散,制成102 稀释度的土壤稀释液。然后按10 倍稀释法进展稀释分别,以制备107 稀释度为例,具体操作过程如下:取 4.5ml 无菌水试管 6 支,按 103107 挨次编号, 放置在试管架上。取移液管一支,准确吸取0.5ml102 土壤稀
11、释液,此为103 稀释度的土壤稀释液,依次操作,制成 104、105、106、107 的土壤稀释液。2. 涂布分别用无菌移液管分别吸取上述 107、106、105、三个稀释度菌悬液 0.1ml,依次参加对应编号已经预备好的平板上。右手持无菌玻璃涂棒,左手那培育皿,并用拇指将皿盖翻开一缝,在火焰旁右手持玻璃涂棒将菌也自平板中心均匀向四周涂布集中,切忌用力过猛将菌液直接推向平板边缘或将培育基划破。每个稀释度涂两个平板。3. 恒温培育将平板置于 30恒温培育箱中培育 24h 后观看结果。二、放线菌分别1. 制备土壤稀释液称取土样 1g,参加盛有 99ml 无菌水的锥形瓶中,并参加 10 滴 1重铬酸
12、钾溶液。振荡后静置 5min,即成 102 稀释度的土壤稀释液。2. 涂布分别用无菌移液管分别吸取上述 105、104、103、三个稀释度菌悬液 0.1ml,涂平板。每个稀释度涂两个平板。3. 培育将涂好的平板放于 28恒温培育箱中培育 57d 后观看结果。三、霉菌的分别1. 制备土壤稀释液称取土样 5g,参加盛有 95ml 无菌水的锥形瓶中,振荡后静置 5min,即成 102 稀释度的土壤稀释液。2. 涂布分别将已灭菌的培育基溶化,参加链霉素溶液,待培育基凝固后,用无菌移液管分别吸取104、103、102、三个稀释度菌悬液 0.1ml,涂平板。每个稀释度涂两个平板。3. 培育将涂好的平板放于
13、 28恒温培育箱中培育 35d 后观看结果。四、酵母菌的分别1. 制备菌悬液称取面曲 1g,参加参加盛有 99ml 无菌水的锥形瓶中,用玻璃帮将面曲捣碎,振荡 20min,即成 102 稀释度的面曲稀释液。2. 涂布分别用无菌移液管分别吸取 106、105、104、三个稀释度菌悬液 0.1ml,涂平板。每个稀释度涂两个平板。3. 培育将涂好的平板放于 30恒温培育箱中培育 23d 后观看结果。【思考题】1. 稀释分别时,为何要将溶化的培育基冷却到 50左右,才倒入装有菌液的培育皿内?2. 在恒温培育箱中培育微生物时为什么培育皿需倒置?试验三 显微镜的使用【目的要求】1. 了解一般光学显微镜的构
14、造和原理。2. 正确把握使用显微镜的方法。【根本原理】显微镜由机械装置和光学系统两大局部组成图 1-1。光学显微镜的构造(图 1-1)1. 物镜转换器 2. 接物镜 3.游标卡尺 4.载物台 5.聚光器 6. 彩虹光阑7.光源8. 镜座9. 电源开关10. 光源滑动变阻器11. 粗调螺旋12. 微调螺旋13.镜臂14.镜筒 15.目镜16.标本移动螺旋1. 机械装置镜座base和镜臂arm镜座位于显微镜底部,呈马蹄形,它支持全镜。镜臂有固定式和活动式两种,活动式的镜臂可转变角度。镜臂支持镜筒。镜筒body tube是由金属制成的圆筒,上接目镜,下接转换器。镜筒有单筒和双筒两种,单筒又可分为直立
15、式和后倾式两种。而双筒则都是倾斜式的,倾斜式镜筒倾斜45。双筒中的一个目镜有屈光度调整装置,以备在两眼视力不同的状况下调整使用。转换器no sepiece为两个金属碟所合成的一个转盘,其上装34 个物镜,可使每个物镜通过镜筒与目镜构成一个放大系统。载物台stage又称镜台,为方形或圆形的盘,用以载放被检物体,中心有一个通光孔。在载物台上有的装有两个金属压夹称标本夹,用以固定标本;有的装有标本推动器,将标本固定后,能向前后左右推动。有的推动器上还有刻度,能确定标本的位置,便于找到变换的视野。调焦装置 是调整物镜和标本间距离的机件,有粗动螺旋coarse adjustment即粗调整器和微动螺旋f
16、ine adjustment即细调整器,利用它们使镜筒或镜台上下移动,当物体在物镜和目镜焦点上时,则得到清楚的图像。2. 光学系统物镜objective物镜安装在镜筒下端的转换器上,因接近被观看的物体,故又称接 物镜。其作用是将物体作第一次放大,是打算成像质量和区分力量的重要部件。物镜上通常 标有数值孔径、放大倍数、镜筒长度、焦距等主要参数。如:NA030;10;160/017; 16mm。其中“NA030”表示数值孔径numerical aperture,简写为NA,“10”表示放大倍数,“160/017”分别表示镜筒长度和所需盖玻片厚度mm,16mm 表示焦距。目镜ocular lens装
17、于镜筒上端,由两块透镜组成。 镜把物镜造成的像再次放大, 不增加区分力,上面一般标有7、10、15等放大倍数,可依据需要选用。一般可按与 物镜放大倍数的乘积为物镜数值孔径的500700 倍,最大也不能超过 1000 倍的选择。目镜的放大倍数过大,反而影响观看效果。聚光器condenser光源射出的光线通过聚光器会聚成光锥照耀标本,增加照明度和 造成适宜的光锥角度,提高物镜的区分力。聚光器由聚光镜和虹彩光圈iris diaphragm 组成,聚光镜由透镜组成,其数值孔径可大于1,当使用大于 1 的聚光镜时,需在聚光镜和载玻片之间加香柏油,否则只能到达10。虹彩光圈由簿金属片组成,中心形成圆孔,推
18、 动把手可任凭调整透进光的强弱。调整聚光镜的高度和虹彩光圈的大小,可得到适当的光照 和清楚的图像。光源light source较式的显微镜其光源通常是安装在显微镜的镜座内,通过按钮开关来把握;老式的显微镜大多是承受附着在镜臂上的反光镜,反光镜是一个两面镜子,一 面是平面,另一面是凹面。在使用低倍和高倍镜观看时,用平面反光镜;使用油镜或光线弱时可用凹面反光镜。滤光片filter可见光是各种颜色的光组成的,不同颜色的光线波长不同。如只需某 一波长的光线时,就要用滤光片。选用适当的滤光片,可以提高区分力,增加影像的反差和清楚度。滤光片有紫、青、蓝、绿、黄、橙、红等各种颜色的,分别透过不同波长的可见光
19、, 可依据标本本身的颜色,在聚光器下加相应的滤光片。三、油镜物镜的根本原理微生物学争辩用的显微镜的物镜通常有低倍物镜16mm,10、高倍物镜4mm,4045和油镜18 mm,95100三种。油镜通常标有黑圈或红圈,也有的以“OIoil immer-sion字样表示,它是三者中放大倍数最大的。依据使用不同放大倍数的目镜, 可使被检物体放大 10002 000 多倍。从图-3 中可看出油镜的焦距和工作距离标本在焦点上看得最清楚时,物镜与样品之间的距离最短,光圈则开得最大,因此,在使用油镜观看时,镜头离标本格外近,需特别留神。使用时,油镜与其他物镜的不同是载玻片与物镜之间不是隔一层空气,而是隔一层油
20、质, 称为油浸系。这种油常选用香柏油,因香柏油的折射率n=152,与玻璃一样。当光线通过 载玻片后,可直接通过香柏油进入物镜而不发生折射。假设玻片与物镜之间的介质为空气, 则称为枯燥系,当光线通过玻片后,受到折射发生散射现象,进入物镜的光线明显削减,这 样就减低了视野的照明度图 1-2。(图 1-1)利用油镜不但能增加照明度,更主要的是能增加数值孔径,由于显微镜的放大效能是由 其数值孔径打算的。所谓数值孔径,即光线投射到物镜上的最大角度称为镜口角的一半正弦,乘上玻片与物镜间介质的折射率所得的乘积,可用以下公式表示:NAnsin式中 NA=数值孔径;n=介质折射率; =最大入射角的半数,即镜口角
21、的半数。因此,光线投射到物镜的角度愈大,显微镜的效能就愈大,该角度的大小打算于物镜的直径和焦距。同时, 的理论限度为 90,sin90=1,故以空气为介质时n=1,数值孔径不能超过 1,如以香柏油为介质时,则n 增大,其数值孔径也随之增大。如光线入射角为 120,其半数的正弦为sin60=087,则:以空气为介质时:NA=1087=087以水为介质时:NA=133087=115以香柏油为介质时:NA=152087=132显微镜的区分力是指显微镜能够区分两点之间最小距离的力量。它与物镜的数值孔径成 正比,与光波长度成反比。因此,物镜的数值孔径愈大,光波波长越短,则显微镜的区分力愈大,被检物体的微
22、小构造也愈能明晰地区分出来。因此,一个高的区分力意味着一个小的 可区分距离,这两个因素是成反比关系的,通常有人把区分力说成是多少微米或纳米,这实 际上是把区分力和最小区分距离混淆起来了。显微镜的区分力是用可区分的最小距离来表示 的。式中 =光波波长。我们肉眼所能感受的光波平均长度为055 m,假设数值孔径为 065 的高倍物镜, 它能区分两点之间的距离为 042 m。而在 042 m 以下的两点之间的距离就区分不出, 即使用倍数更大的目镜,使显微镜的总放大率增加,也仍旧区分不出。只有改用数值孔径更 大的物镜,增加其区分力才行。例如用数值孔径为125 的油镜时,能区分两点之间的因此,我们可以看出
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