國立清華大學 生命科學系暨分子與細胞生物研究所
本實驗授課教授(很電)
Instrument
培養基Medium
接種環Loop/三角玻璃棒spreader
酒精燈alcohol lamp
微量吸管pipetman
培養皿dish
培養液broth
接種環取單一菌落後開始塗培養基,以鋸齒狀劃於培養基上(重複三到四次,全程保持無菌狀態)
圖片來源:http://www.taiwanlab.com.tw/protocol/show.asp?id=4464
分布情況:單獨一個
形狀:圓形
大小:2mm
顏色:米白色
細菌菌落數:1個
將稀釋菌液取0.1ml放在medium上,用過火完的spreader將菌液平均塗抹到盤中,將培養皿倒置於37度培養箱中16hr後取出觀察結果,計算菌落數
圖片來源:https://plantlet.org/general-methods-of-microbial-isolation/
細菌生長情形:46個菌落
汙染程度:嚴重汙染, 汙染菌落,出現不同菌種
推測:
1.原始菌種樣本遭到其他菌種汙染
2.塗抹過程遭受空氣中不明菌種汙染(實驗原本應該在無菌操作台中操作)
用p200接tip沾取單一菌落,tip尖端放入培養液中,輕攪並稍pipeting。放入37度培養箱,震盪培養16hr後觀察結果。
細菌生長情形: 很濃(對比無菌)
汙染程度:無
實驗一:紫外光照射
取相同菌液以塗抹法塗至兩個LBplate上,拿到太陽光下照射,分別作用5min與20min。對照組則為不照光。
放入37度培養箱隔天觀察並對比菌落數差異。
0min
1.菌落生長情形:分布均勻,汙染嚴重
2.菌落數:46個
5min
1.菌落生長情形:分布均勻,菌落很少
2.菌落數:9個
20min
1.菌落生長情形:非常少,只有單獨一落
2.菌落數:1個
實驗二:化學藥劑感受性實驗
取大腸桿菌原液0.1ml塗抹到LB plate上
將Ampicillin圓形濾紙貼於LB plate上,再將四片空白濾紙貼上 plate,分別滴入蒜頭萃取液、10%漂白水、70%酒精、以及無菌水各10μL。放入37度培養箱隔夜後觀察抑制現象。
Ampicillin(10mg/mL)
抑菌圈直徑: 17mm
抑菌強度: 強
蒜頭萃取液
抑菌圈直徑: 20mm
抑菌強度: 強
70%酒精
抑菌圈直徑: 0mm
抑菌強度: 無
10%漂白水
抑菌圈直徑: 19mm
抑菌強度: 強
無菌水
抑菌圈直徑: 0mm
抑菌強度: 無
二、細菌染色
為了觀察體積微小的微生物,利用染色方法來鑑別菌種對微生物的研究非常重要
染色方法:(1)Simple staining (簡易染色)
(2)Nagative staining (負向染色)
(3)Gram staining (革蘭氏染色)
二、細菌塗抹
•固定菌體以染色並觀察
•一片玻片最多可以放兩種菌
•步驟:
(CANVA 示意圖)
(CANVA 示意圖)
•Simple staining (簡易染色)
1.利用單一染劑,目的在於觀察菌體型態
(1)菌種:E.coli大腸桿菌(一組拿一片玻片,先用熱固定法將菌體固定在玻片上)
(2)正染色法(positive staining):染劑帶正電來觀察菌種的型態與特性
⇨將菌種浸泡在結晶紫60秒
(左圖為在1000X視野下所拍攝的照片)
1.不須熱固定,因此觀察到的細菌還是活體
(1)負染色法屬於酸性染色,染劑帶負電而無法進入菌體,因此造成菌體透明而產生對比。
(2)菌種:E.coli大腸桿菌(一組兩片,請用「大片蓋玻片」蓋上顯微鏡觀察,避免染劑汙染鏡頭(很難清理)。
(3)染劑:苯胺黑
•Gram staining (革蘭氏染色)
1.染色原理(第三大點之常見的細菌染色法有其詳細的原理解釋)
2.染色步驟:
(1)初染(Primary stain):結晶紫(Crystal violet),浸泡60秒鐘
⇓ ddH₂O wash(用擦手紙稍微擦乾玻片)
(2)媒染(Mordant):碘液(Iodine),浸泡10秒鐘
⇓ ddH₂O wash
(3)去色(Decolorization):95% EtOH,浸泡10秒鐘
⇓ ddH₂O wash
(4)回染(Counterstain):番紅(Safranin),浸泡10秒鐘
⇓ ddH₂O wash
(注意:去色以及用ddH₂O清洗樣本時,請小心讓其流過樣品,切忌直接對樣品沖洗)
(名詞解釋:ddH₂O:滅菌H₂O)
3.菌種:玻片左側(大腸桿菌(E. coli))
玻片中間(大腸桿菌(E. coli) + 枯草桿菌(B. subtilis))
玻片右側(枯草桿菌(B. subtilis))
大腸桿菌(E. coli)
枯草桿菌(B. subtilis)
大腸桿菌(E. coli) + 枯草桿菌(B. subtilis)
三、顯微鏡油鏡使用注意事項
1.使用油鏡
(1)先在低倍物鏡(10X、40X)下找到物體並移動至視野中央
(2)在玻片標本上蓋上蓋玻片低上鏡油
(3)轉動鼻輪,使100X物鏡對到玻片標本,注意物鏡鏡頭是否接觸到油
(4)利用細調節輪將物體對焦
(5)嚴禁再轉動鼻輪回到40X物鏡
#上述步驟的簡易示意圖
2.觀察完畢
(1)先將100X油鏡轉開
(2)將載物台降下
(3)將玻片標本取下
(4)用棉花棒沾取95%酒精,擦拭油鏡鏡頭
三、課程概要——微生物的世界
微生物的定義與分類
定義:肉眼無法直接看見的生物體
常見分類:細菌、藻類、真菌、原生生物、病毒
微生物中的一些「怪胎」
Epulopisium fishelsoni
Candidatus (Ca.) Thiomargarita namibiensis
Candidatus (Ca.) Thiomargarita magnifica
「怪胎」們的共同特性:存在於地球上非常極端且不易探查的環境
細菌的特性
為原核細胞、單細胞生物,大多數具球狀、桿狀、螺旋狀中的一種形狀
細菌細胞膜:為選擇性通透膜,能排出廢物與形成孢子,為大多數抗生素的作用目標
莢膜:協助細菌黏附在宿主表面,也可抵禦巨噬細胞之攻擊,增加細菌的致病性
纖毛:協助細菌黏附在宿主表面
鞭毛:細菌的運動器官,分為週鞭毛、端鞭毛、多鞭毛、單鞭毛等類型。
革蘭氏陽性菌:大部分會分泌成分為蛋白質的外毒素到細胞外,其毒性強,在高溫下容易變性
革蘭氏陰性菌:大部分再細胞破裂時會釋出成分為LipidA的內毒素,其毒性較弱,可促進免疫反應
常見的細菌染色法
簡單染色法:用單一染劑將菌體染色,以凸顯整個微生物體,使細胞的形狀和基本結構能被看見。
負染色法:利用酸性染色,因染劑的負電性無法通過細胞表面(染色處理並非針對菌體本身),而可藉此將菌體細胞與背景區分。莢膜:協助細菌黏附在宿主表面,也可抵禦巨噬細胞之攻擊,增加細菌的致病性
革蘭氏染色法(以下詳述)
平板手寫筆記——革蘭氏陽性菌與陰性菌
革蘭氏染色法與其原理
使用熱固定法將欲觀察的細菌固定於玻片上
初染:加入結晶紫染色60秒,再用ddH2O輕輕沖洗
媒染:加入碘液10秒,再用ddH2O輕輕沖洗
*此時革蘭氏陽性菌會與結晶紫形成不溶的CV-1複合體(結晶紫-碘複合體),再結合於細胞壁上的鎂、核醣核酸,形成Mg-RNA-CV-1複合體(鎂-核醣核酸-結晶紫-碘複合體),不易被去除
去色:使用95%酒精脫色10秒,再用ddH2O輕輕沖洗
*酒精有脂溶劑及蛋白質脫水劑等功能
*革蘭氏陽性菌:不會脫色。革蘭氏陽性菌的肽聚醣細胞壁厚且緻密,遇到脫色劑時,網孔縮小,阻止CV-1複合體外滲。
*革蘭氏陰性菌:會脫色。革蘭氏陰性菌的肽聚醣細胞壁薄而鬆散,外膜的類脂含量也高。遇到脫色劑時,薄而鬆散的細胞壁和被部分溶解的外膜無法阻止CV-1複合體外滲。
回染:加入番紅10秒,再用ddH2O輕輕沖洗
*被脫色的革蘭氏陰性菌會被番紅染色,使革蘭氏陰性菌呈現紅色,革蘭氏陽性菌則是呈現原本CV-1複合體(結晶紫-碘複合體)的紫色。