一、細菌的簡單染色法
1 目的
1.1 學習微生物涂片、染色的基本技術(shù)。
1.2 掌握細菌的簡單染色法。
1.3 初步認識細菌的形態(tài)特征,鞏固學習油鏡的使用方法和無菌操作技術(shù)。
2 原理
細菌的涂片和染色是微生物學實驗中的一項基本技術(shù)。細菌的細胞小而透明,在普通的光學顯微鏡下不易識別,必須對它們進行染色。利用單一染料對細菌進行染色,使經(jīng)染色后的菌體與背景形成明顯的色差,從而能更清楚地觀察到其形態(tài)和結(jié)構(gòu)。此法操作簡便,適用于菌體一般形狀和細菌排列的觀察。
常用堿性染料進行簡單染色,這是因為在中性、堿性或弱酸性溶液中,細菌細胞通常帶負電荷,而堿性染料在電離時,其分子的染色部分帶正電荷,因此堿性染料的染色部分很容易與細菌結(jié)合使細菌著色。經(jīng)染色后的細菌細胞與背景形成鮮明的對比,在顯微鏡下更易于識別。常用作簡單染色的染料有美藍、結(jié)晶紫、堿性復紅等。
當細菌分解糖類產(chǎn)酸使培養(yǎng)基pH下降時,細菌所帶正電荷增加,此時可用伊紅、酸性復紅或剛果紅等酸性染料染色。
染色前必須固定細菌。其目的有二:一是殺死細菌并使菌體粘附于玻片上;二是增加其對染料的親和力。常用的有加熱和化學固定兩種方法。固定時盡量維持細胞原有的形態(tài)。
3 材料
3.1 菌種
枯草芽孢桿菌12~18h營養(yǎng)瓊脂斜面培養(yǎng)物、金黃色葡萄球菌約24h營養(yǎng)瓊脂斜面培養(yǎng)物、大腸桿菌24h營養(yǎng)瓊脂斜面培養(yǎng)物、面包酵母瓊脂斜面培養(yǎng)物。
3.2 染色劑
呂氏堿性美藍染液(或草酸銨結(jié)晶紫染液),石炭酸復紅染液。
3.3 儀器或其他用具
顯微鏡,酒精燈,載玻片,接種環(huán),玻片擱架、雙層瓶(內(nèi)裝香柏油和二甲苯),擦鏡紙,生理鹽水或蒸餾水等。
4 流程
涂片→干燥→固定→染色→水洗→干燥→鏡檢。
5 步驟
5.1 涂片
取兩塊潔凈無油的載玻片,在無菌的條件下各滴一小滴生理鹽水(或蒸溜水)于玻片中央,用接種環(huán)以無菌操作,分別從枯草芽孢桿菌、藤黃微球菌和大腸桿菌斜面上挑取少許菌苔于水滴中,混勻并涂成薄膜。若用菌懸液(或液體培養(yǎng)物)涂片,可用接種環(huán)挑取2~3環(huán)直接涂于載玻片上。注意滴生理鹽水(蒸餾水)和取菌時不宜過多且涂抹要均勻,不宜過厚。
5.2 干燥
室溫自然干燥。也可以將涂面朝上在酒精燈上方稍微加熱,使其干燥。但切勿離火焰太近,因溫度太高會破壞菌體形態(tài)。
5.3 固定
如用加熱干燥,固定與干燥合為一步,方法同干燥。 涂片、干燥和熱固定。
5.4 染色
將玻片平放于玻片擱架上,滴加染液1~2滴于涂片上(染液剛好覆蓋涂片薄膜為宜)。呂氏堿性美藍染色1~2min,石炭酸復紅(或草酸銨結(jié)晶紫)染色約1min 。
5.5 水洗
傾去染液,用自來水從載玻片一端輕輕沖洗,直至從涂片上流下的水無色為止。水洗時,不要水流直接沖洗涂面。水流不宜過急、過大,以免涂片薄膜脫落。
5.6 干燥
甩去玻片上的水珠自然干燥、電吹風吹干或用吸水紙吸干均可以(注意勿擦去菌體)。
5.7 鏡檢
涂片干后鏡檢。涂片必須完全干燥后才能用油鏡觀察。
6 結(jié)果
繪制單染色后觀察到的大腸桿菌和藤黃微球菌的形態(tài)圖。
二、革蘭氏染色法
1 目的
1.1 了解革蘭氏染色法的原理及其在細菌分類鑒定中的重要性。
1.2 學習掌握革蘭氏染色技術(shù),鞏固學習光學顯微鏡油鏡的使用方法。
2 原理
革蘭氏染色法是1884年由丹麥病理學家Christain
Gram氏創(chuàng)立的,革蘭氏染色法可將所有的細菌區(qū)分為革蘭氏陽性菌(G+)和革蘭氏陰性菌(G-)兩大類。革蘭氏染色法是細菌學中最重要的鑒別染色法。
革蘭氏染色法的基本步驟是:先用初染劑結(jié)晶紫進行初染,再用碘液媒染,然后用乙醇(或丙酮)脫色,最后用復染劑(如番紅)復染。經(jīng)此方法染色后,細胞保留初染劑藍紫色的細菌為革蘭氏陽性菌;如果細胞中初染劑被脫色劑洗脫而使細菌染上復染劑的顏色(紅色),該菌屬于革蘭氏陰性菌。
革蘭氏染色法所以能將細菌分為革蘭氏陽性和革蘭氏陰性,是由這兩類細菌細胞壁的結(jié)構(gòu)和組成不同決定的。實際上,當用結(jié)晶紫初染后,像簡單染色法一樣,所有細菌都被染成初染劑的藍紫色。碘作為媒染劑,它能與結(jié)晶紫結(jié)合成結(jié)晶紫一碘的復合物,從而增強了染料與細菌的結(jié)合力。當用脫色劑處理時,兩類細菌的脫色效果是不同的。革蘭氏陽性細菌的細胞壁主要由肽聚糖形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)組成,壁厚、類脂質(zhì)含量低,用乙醇(或丙酮)脫色時細胞壁脫水、使肽聚糖層的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)孔徑縮小,透性降低,從而使結(jié)晶紫-碘的復合物不易被洗脫而保留在細胞內(nèi),經(jīng)脫色和復染后仍保留初染劑的藍紫色。革蘭氏陰性菌則不同,由于其細胞壁肽聚糖層較薄、類脂含量高,所以當脫色處理時,類脂質(zhì)被乙醇(或丙酮)溶解,細胞壁透性增大,使結(jié)晶紫-碘的復合物比較容易被洗脫出來,用復染劑復染后,細胞被染上復染劑的紅色。
3 材料
3.1 菌種
大腸桿菌(Escherichia coli)約24h營養(yǎng)瓊脂斜面菌種一支,枯草芽孢桿菌(Bacillus
subtilis)約16h牛肉膏瓊脂斜面菌種一支。
3.2 染色劑
結(jié)晶紫染色液、盧戈氏碘液、95%乙醇、石炭酸復紅液。
3.3 儀器或其他用具
顯微鏡、擦鏡紙、接種環(huán)、載玻片、酒精燈、蒸餾水、香柏油、二甲苯。
4 流程
涂片→干燥→固定→染色(初染→媒染→脫色→復染)→鏡檢。
5 步驟
5.1 涂片
5.1.1 常規(guī)涂片法
取一潔凈的載玻片,用特種筆在載玻片的左右兩側(cè)標上菌號,并在兩端各滴一小滴蒸餾水,以無菌接種環(huán)分別挑取少量菌體涂片,干燥、固定。玻片要潔凈無油,否則菌液涂不開。
5.2 初染
滴加結(jié)晶紫(以剛好將菌膜覆蓋為宜)于兩個玻片的涂面上,染色1~2min ,傾去染色液,細水沖洗至洗出液為無色,將載玻片上水甩凈。
5.3 媒染
用盧戈氏碘液媒染約l min ,水洗。
5.4 脫色
用濾紙吸去玻片上的殘水,將玻片傾斜,在白色背景下,用滴管流加95%的乙醇脫色,直至流出的乙醇無紫色時,立即水洗,終止脫色,將載玻片上水甩凈。
革蘭氏染色結(jié)果是否正確,乙醇脫色是革蘭氏染色操作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。脫色不足,陰性菌被誤染成陽性菌,脫色過度,陽性菌被誤染成陰性菌。脫色時間一般約20~30s。
5.5 復染
在涂片上滴加番紅液復染約2~3min ,水洗,然后用吸水紙吸干。在染色的過程中,不可使染液干涸。
5.6 鏡檢
干燥后,用油鏡觀察。判斷兩種菌體染色反應性。菌體被染成藍紫色的是革蘭氏陽性菌(G+),被染成紅色的為革蘭氏陰性菌(G-)。
5.7 實驗結(jié)束后處理
清潔顯微鏡。先用擦鏡紙擦去鏡頭上的油,然后再用擦鏡紙沾取少許二甲苯擦去鏡頭上的殘留油跡,最后用擦鏡紙擦去殘留的二甲苯。染色玻片用洗衣粉水煮沸、清洗,涼干后備用。
三、實驗結(jié)果
1 根據(jù)觀察結(jié)果,繪出兩種細菌的形態(tài)圖。
2列表簡述兩株細菌的染色結(jié)果(菌的形狀、顏色和革蘭氏染色反應)。
四、思考題
1 哪些環(huán)節(jié)會影響革蘭色染色結(jié)果的正確性?其中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)是什么?
2 進行革蘭氏染色時,為什么特別強調(diào)菌齡不能太老,用老齡細菌染色會出現(xiàn)什么問題?
3 革蘭氏染色時,初染前能加碘液嗎?乙醇脫色后復染之前,革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌應分別是什么顏色?
4 不經(jīng)過復染這一步,能否區(qū)別革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌?
5 你認為制備細菌染色標本時,應該注意哪些環(huán)節(jié)?
6 為什么要求制片完全干燥后才能用油鏡觀察?
7 如果涂片未經(jīng)熱固定,將會出現(xiàn)什么問題?加熱溫度過高、時間太長,又會怎樣呢?