(一)实验目的:学习细菌的鞭毛染色法
(二)实验原理:细菌的鞭毛极细,直径一般为10—20nm,只有用电子显微镜才能观察到。但是,如采用特殊的染色法,则在普通光学显微镜下也能看到它。鞭毛染色方法很多,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。现推荐以下两种染色法。
(三)实验器材
1.活材料:培养12-16h的水稻黄单胞菌(Xanthomonasoryzae),粘质赛氏杆菌(Serratiamarcescens)或假单细胞菌(Pseudomonas sp.)斜面菌种。
2.染色液和试剂:硝酸银染色液(见附二、(一)、8)、Leifson染色液(见附二、(一—)、9)、香柏油、二甲苯。
3.器材:载玻片、擦镜纸、吸水纸、记号笔、玻片搁架、镊子、接种环,显微镜。
(四)实验方法
1.镀银法染色
(1)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叠,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5—6天,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。
(2)菌液的制备及制片:菌龄较老的细菌容易失落鞭毛,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(培养基表面湿润,斜面基部含有冷凝水)连续移接3-5代,以增强细菌的运动力。最后一代菌种放恒温箱中培养12—16h。然后,用接种环挑取斜面与冷凝水交接处的菌液数环,移至盛有1—2mL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。涂片放空气中自然干燥。
用于鞭毛染色的菌体也可用半固体培养基培养。方法是将0.3-0.4%的琼脂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3-4代的细菌,恒温培养12-16h后,取扩散菌落的边缘制作涂片。
(3)染色
①滴加A液,染4—6min。
②用蒸馏水充分洗净A液。
③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0.5—1min(加热时应随时补充蒸发掉的染料,不可使玻片出现干涸区)。
④用蒸馏水洗,自然干燥。
(4)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
(1)清洗玻片法同1。
(2)配制染料 见附录二(一)9。染料配好后要过滤15-20次后染色效果才好。
(3)菌液的制备及涂片
①菌液的制备同1。
②用记号笔在洁净的玻片上划分3—4个相等的区域。
③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。
④干燥在空气中自然干燥。
(4)染色
①加染色液于第一区,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。
②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。
③干燥:自然干燥。
(5)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,不要企图在1-2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。
(五)实验作业:给出鞭毛菌的形态图
(六)注意事项
1.镀银法染色比较容易掌握,但染色液必须每次现配现用,不能存放,比较麻烦。
2.Leifson染色法受菌种、菌龄和室温等因素的影响,且染色液须经15-20次过滤,要掌握好染色条件必须经过一些摸索。
3.细菌鞭毛极细,很易脱落,在整个操作过程中,必须仔细小心,以防鞭毛脱落。
4.染色用玻片干净无油污是鞭毛染色成功的先决条件。
附:细菌的运动性观察
(一)实验原理细菌是否具有鞭毛是细菌分类鉴定的重要特征之一。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。如果仅须了解某菌是否有鞭毛,可采用悬滴法或水封片法(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。
大多数球菌不生鞭毛,杆菌中有的有鞭毛有的无鞭毛,弧菌和螺菌几乎都有鞭毛。有鞭毛的细菌在幼龄时具有较强的运动力,衰老的细胞鞭毛易脱落,故观察时宜选用幼龄菌体。
(二)实验器材
1.活材料:培养12-16h小时的枯草杆菌(Bacillussubtilis)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcusaureus)、假单胞菌(Pseudomonas sp.)。
2.试剂:香柏油、二甲苯、凡士林等。
3.器材:凹载玻片、盖玻片、镊子、接种环、滴管、擦镜纸、显微镜。
(三)实验方法:
1.制备菌液:在幼龄菌斜面上,滴加3-4mL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压盖玻片,使玻片四周边缘闭合,以防菌液干燥。
若制水封片,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。
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换高倍镜观察。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运动(即布朗运动),前者在视野下可见细菌自一处游动至他处,而后者仅在原处左右摆动。细菌的运动速度依菌种不同而异,应仔细观察。
结果:有鞭毛的枯草杆菌和假单胞菌可看到活跃的运动,而无鞭毛的金黄色葡萄球菌不运动。
(四)实验作业:绘出所看到的细菌的形态图,并用箭头表示其运动方向。
(五)注意事项
1.检查细菌运动的载玻片和盖玻片都要洁净无油,否则将影响细菌的运动。
2.制水封片时菌液不可加得太多,过多的菌液会在盖玻片下流动,因而在视野内只见大量的细菌朝一个方向运动,从而影响了对细菌正常运动的观察。
3.若使用油镜观察,应在盖玻片上加香柏油一滴。