(一)實驗目的:學習細菌的簡單染色法和革蘭氏染色法。
(二)實驗原理:用於生物染色的染料主要有堿性染料、酸性染料和中性染料三大類。堿性染料的離子帶正電荷,能和帶負電荷的物質結合。因細菌蛋白質等電點較低,當它生長於中性、堿性或弱酸性的溶液中時常帶負電荷,所以通常采用堿性染料(如美藍、結晶紫、堿性複紅或孔雀綠等)使其著色。酸性染料的離子帶負電荷,能與帶正電荷的物質結合。當細菌分解糖類產酸使培養基pH下降時,細菌所帶正電荷增加,因此易被伊紅、酸性複紅或剛果紅等酸性染料著色。中性染料是前兩者的結合物又稱複合染料,如伊紅美藍、伊紅天青等。
簡單染色法是隻用一種染料使細菌著色以顯示其形態,簡單染色不能辨別細菌細胞的構造。
革蘭氏染色法是1884年由丹麥病理學家C.Gram所創立的。革蘭氏染色法可將所有的細菌區分為革蘭氏陽性菌(G+)和革蘭氏陰性菌(G—)兩大類,是細菌學上最常用的鑒別染色法。
該染色法所以能將細菌分為G+菌和G—菌,是由這兩類菌的細胞壁結構和成分的不同所決定的。G—菌的細胞壁中含有較多易被乙醇溶解的類脂質,而且肽聚糖層較薄、交聯度低,故用乙醇或丙酮脫色時溶解了類脂質,增加了細胞壁的通透性,使初染的結晶紫和碘的複合物易於滲出,結果細菌就被脫色,再經蕃紅複染後就成紅色。G+菌細胞壁中肽聚糖層厚且交聯度高,類脂質含量少,經脫色劑處理後反而使肽聚糖層的孔徑縮小,通透性降低,因此細菌仍保留初染時的顏色。
(三)實驗器材
1、活材料:培養12-16h的蘇雲金杆菌(Bacillus thuringiensis)或者枯草杆菌(Bacillus subtilis),培養24小時的大腸杆菌(Escherichia coli)
2、染色液和試劑:結晶紫(附二、(一)、3)、盧哥氏碘液(附二、(一)、4)、95%酒精、蕃紅(附二、(一)、5)、複紅(附二(一)、2)、二甲苯、香柏油
3、器材:廢液缸、洗瓶、載玻片、接種杯、酒精燈、擦鏡紙、顯微鏡
(四)實驗方法:
1、簡單染色:
(1)塗片:取幹淨載玻片一塊,在載玻片的左、右各加一滴蒸餾水,按無菌操作法取菌塗片,左邊塗蘇雲金杆菌,右邊塗大腸杆菌,做成濃菌液。再取幹淨載玻片一塊將剛製成的蘇雲金杆菌濃菌液挑2-3環塗在左邊製成薄的塗麵,將大腸杆菌的濃菌液取2-3環塗在右邊製成薄塗麵。亦可直接在載玻片上製薄的塗麵,注意取菌不要太多。
(2)晾幹:讓塗片自然晾幹或者在酒精燈火焰上方文火烘幹。
(3)固定:手執玻片一端,讓菌膜朝上,通過火焰2-3次固定(以不燙手為宜)
(4)染色:將固定過的塗片放在廢液缸上的擱架上,加複紅染色1-2min。
(5)水洗:用水洗去塗片上的染色液
(6)幹燥:將洗過的塗片放在空氣中晾幹或用吸水紙吸幹。
(7)鏡檢:先低倍觀察,再高倍觀察,並找出適當的視野後,將高倍鏡轉出,在塗片上加香柏油一滴,將油鏡頭浸入油滴中仔細調焦觀察細菌的形態。
2、革蘭氏染色:
(1)塗片:塗片方法與簡單染色塗片相同。
(2)晾幹:與簡單染色法相同。
(3)固定,與簡單染色法相同
(4)結晶紫色染色:將玻片置於廢液缸玻片擱架上,加適量(以蓋滿細菌塗麵)的結晶紫染色液染色1分鍾。
(5)水洗:傾去染色液,用水小心地衝洗。
(6)媒染:滴加盧哥氏碘液,媒染1min。
(7)水洗:用水洗去碘液。
(8)脫色:將玻片傾斜,連續滴加95%乙醇脫色20—25s至流出液無色,立即水洗。
(9)複染:滴加蕃紅複染5min。
(10)水洗:用水洗去塗片上的蕃紅染色液。
(11)晾幹:將染好的塗片放空氣中晾幹或者用吸水紙吸幹。
(12)鏡檢:鏡檢時先用低倍,再用高倍,最後用油鏡觀察,並判斷菌體的革蘭氏染色反應性。
(13)實驗完畢後的處理:
①將浸過油的鏡頭按下述方法擦拭幹淨,a.先用擦鏡紙將油鏡頭上的油擦去。b.用擦鏡紙沾少許二甲苯將鏡頭擦2—3次。c.再用幹淨的擦鏡紙將鏡頭擦2—3次。注意擦鏡頭時向一個方向擦拭。
②看後的染色玻片用廢紙將香柏油擦幹淨。
(五)實驗作業
給出Bacillus thuringiensis和Escherichia coli的形態圖,並注明兩菌的革蘭氏染色的反應性。
(六)注意事項
1.革蘭氏染色成敗的關鍵是酒精脫色。如脫色過度,革蘭氏陽性菌也可被脫色而染成陰性菌;如脫色時間過短,革蘭氏陰性菌也會被染成革蘭氏陽性菌。脫色時間的長短還受塗片厚薄及乙醇用量多少等因素的影響,難以嚴格規定。
2.染色過程中勿使染色液幹涸。用水衝洗後,應吸去玻片上的殘水,以免染色液被稀釋而影響染色效果。
3.選用幼齡的細菌。G+菌培養12h-16h,E.coli培養24h。若菌齡太老,由於菌體死亡或自溶常使革蘭氏陽性菌轉呈陰性反應。
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