微生物学实验10分析

2024-06-30

微生物学实验10分析(共6篇)

篇1:微生物学实验10分析

家兔的实验动物学价值

庞有志

(河南科技大学动物科技学院,河南,洛阳,471003)

摘要:家兔具有重要的实验动物学价值,广泛用于生物医学、畜牧兽医学、生物学等各个领域的研究,本文就家兔在生物医学、畜牧兽医学领域的研究以及在生物检定与环境检测、生物制品制造和生物教学等方面的应用作一介绍。

关键词:家兔;实验动物;动物实验

兔(rabbit)起源于欧洲野生穴兔,在动物分类学上属于哺乳纲,兔形目,兔科。兔科中有真兔属、野兔鼠和白尾棕色兔属。家兔(Oryctolagus cuniculus)的祖先是真兔属,作为实验动物的兔都是在家兔培育的基础上按照实验动物的要求进一步培育而成的。家兔作为实验动物和实验用动物的时间无从考证,其最早应用主要是为生物医学研究服务,随着实验动物学和现代科学技术的发展,家兔作为实验动物已广泛应用到多种学科(如生物学、动物学、畜牧学、兽医学、遗传学、微生物学、免疫学、营养学、生态学等)和多种工程技术(如胚胎工程、细胞工程、基因工程、环境工程等)的研究,如今实验家兔在许多国家已成为一项重要的新兴产业。据报道,美国每年用家兔作为实验动物达60万只,目前我国实验兔的养殖在养兔业中也日益受到人们的重视,具有广阔的市场前景。

1.在生物医学领域研究中的应用

1.1生殖生理及胚胎学的研究 利用家兔可诱发排卵的特点进行各种生殖生理和胚胎学的研究。家兔属刺激性排卵动物,雄兔的交配动作或注射绒毛膜促性腺激素(80~100单位/只)均可诱发排卵。注射孕酮或某些药物可抑制排卵;家兔排卵多少可以卵巢表面带有鲜红色的小突起个数表示。由于成熟母兔只能在交配后排卵,所以排卵的时间可以准确判定,同期胚胎材料容易取得。因此家兔常用于生殖生理、胚胎学、妊娠诊断和避孕药物的筛选等研究。

1.2免疫学研究家兔血清产量大,胸淋巴结明显,耳静脉粗,易于注射和采血。最大用兔是用来自备高效价特异性强的免疫血清,用于制备的抗血清种类及其广泛,包括病原体免疫血清、间接免疫血清、抗补体抗体血清、抗组织免疫血清等。常用于变态反应性疾病、自身免疫病和免疫缺陷病等疾病的免疫病理学和免疫药理学研究。常见的动物模型有兔被动皮肤过敏反应、兔马杉型肾炎和兔恶性纤维瘤综合症等。

1.3心血管疾病及冠心病的研究家兔颈部神经血管和胸腔的结构特殊,很适合做急性心血管实验,如直接法记录颈动脉压、中心静脉压,间接法测量冠脉流量、 作者简介:庞有志,男,1963年4月生,河南新蔡县人,博士,教授,硕士研究生导师,主要从事动物遗传育种研究,Email:pyzh20062126.com;Tel:***

心搏量、肺动脉和主动脉血流量等。适用于复制心血管病和冠心病,包括心肌梗塞、缺血性濒危心肌、心源性休克、缺血性心率紊乱、心率失常、冠心病、肺水肿等;最早用于胆固醇代谢和动脉粥样硬化症研究的动物就是家兔,如利用纯胆固醇溶于植物油饲喂家兔,可引起家兔典型的高胆固醇血症,主动脉粥样硬化症和冠状动脉硬化症等。家兔的高脂血症、主动脉粥样硬化斑块、冠状动脉粥样硬化等病变与人类的病变及其相似。因此利用家兔复制心血管病和冠心病的动物模型,对人类心血管疾病及肺心病的研究具有重要的意义。

1.4传染病学研究家兔对多种微生物和寄生虫都很敏感,利用家兔可建立细菌性心内膜炎、淋球菌感染、慢性葡萄球菌骨髓炎、狂犬病、天花、脑炎、肺吸虫病、血吸虫病、弓形虫病等疾病的动物模型,用于研究人体相应的疾病。兔感染-日本血吸虫模型用于抗血吸虫药物的实验治疗,观察药物疗效及毒性反应等;兔利什曼原虫模型也用于免疫学研究。

1.5眼科学研究家兔的眼球很大,眼球体积约5~6cm2,重约3~4g,便于进行手术操作和观察,是眼科研究中最常用的动物。常用家兔复制角膜瘢痕模型,在双眼角膜上,复制成左右等大、等深的创伤或瘢痕,用于观察药物对角膜创伤愈合的影响、筛选治疗角膜瘢痕的有效药物及疗效机理研究等。注意作眼科研究选用实验兔必须是有色兔,因为白色家兔的虹膜颜色是白色的,和角膜浅层瘢痕的颜色相似,对比度不鲜明。

1.6发热、解热和检查致热源等实验研究家兔体温变化十分灵敏,最易产生发热反应,而且发热反应典型、恒定,因此常选用家兔进行这方面的研究。如给家兔注射细菌培养液和内毒素可引起感染性发热,注射化学药品或异性蛋白等可引起非感染性发热。

1.7皮肤反应实验家兔皮肤对刺激反应敏感,其反应近似于人类。常选用家兔皮肤进行毒物对皮肤局部实验研究;兔耳可用于进行实验性芥子气皮肤损伤和冻伤、烫伤的研究、化妆品对皮肤影响的研究;耳朵内侧部位特别适于作皮肤反应的研究。

1.8建立转基因疾病动物模型目前利用转基因兔建立疾病动物模型涉及到的疾病主要有传染病、遗传病和肿瘤。利用家兔进行肾素-Ⅱ(Ren-2)基因(与人类高血压有关)、人血Ⅸ因子基因(与血液病有关)和EB病毒潜伏膜蛋白(NBLF-1)基因(与非洲淋巴瘤及人鼻咽癌有关)等的转基因动物均在研究或鉴定中。转基因兔疾病模型的研究与建立,必将大大推动人类医学研究,同时也将大大提高家兔的医学价值和实验动物学价值。

1.9其他方面的研究在心血管药理学、神经药理学、抗生育药理学、毒理学、放射生物学、中医药学等领域的研究中,家兔都是常用的实验动物。另外,家兔的软骨发育不全、低淀粉酶血症、遗传性青光眼、维生素A缺乏、脑小症、脊柱裂、遗传性骨质疏松等都与人类的相应病症类似,因此被广泛用于这些疾病的研究。

2.在畜牧兽医领域研究中的应用

2.1遗传育种学家兔多胎,世代间隔短,可为研究性状的选择反应、选择极限、有效群体含量和选择强度,确定繁育方法、制定选配制度、进行近交与杂交分析、研究基因与环境互作等提供大家畜无可比拟的素材,是动物遗传育种研究很好的实验模型,正因为如此,人们在家兔育种和生产中培育出了生产上众多的品种和品系及各种配套系;家兔在毛色、毛质、血型等方面存在有多种突变型,是培育近交系和纯系的重要遗传基础,目前生产和实验用的多种近交系及纯系,多是来自对不同性状的突变型的培育,位于美国缅因州巴哈伯(Bar Harbor)镇的Jackson实验室已收集到的家兔近交系有34个,我国目前尚没有培育出自己的近交系;家兔对环境敏感,且皮毛性状易于观察和测量,因此家兔也是研究动物诱变育种、抗病育种的好材料。2.2动物繁殖学家兔由于是刺激性排卵动物,给家兔施以诱发条件可确定何时排卵、何时进行剖腹切开宫取胎兔,因而在人工授精、性别控制、胚胎移植和转基因研究中是最佳的实验动物。

2.2.1人工授精人工授精和精子冷冻技术的应用极大地提高了畜禽遗传进展和品种改良速度。在精子获能、精子冷冻保存和精子功能测定等许多研究中,家兔都是首选的实验动物。近年来将动物的精子和卵细胞进行显微操作又促进了显微受精技术的发展。罗军和范必琴(1993)将新鲜兔精子注入卵胞质内获得仔兔。Yang(1990)通过透明带下注射精子技术,使兔胚卵裂率达81%,注射LH后获得的兔卵母细胞囊胚率为41%。

2.2.2体外受精 体外受精就是将哺乳动物卵细胞从母体取出,在体外进行精卵结合的过程。由于体外受精是在实验室进行,故又称为“试管动物”技术。早在1954年,Thibault等从母兔子宫中回收精子,使兔体外受精成功。1959年张明觉等首次使兔体外受精产仔,获得试管动物。之后关于哺乳动物卵体外受精的研究报告迅速增加,研究逐渐深入,各种试管动物相继出现。

2.2.3性别控制 目前动物的性别控制主要通过X、Y精子分离、受精环境控制、胚胎性别鉴定、胚胎性别改造和性反转等途径来实现,每一种途径又有许多方法,如X精子和Y精子分离技术有物理分离法、免疫法、流动细胞光度测定法等,每一种途径、每一种性别控制的方法,几乎都有以兔为研究对象的试验结果。

2.2.4胚胎移植胚胎移植是目前用于牛羊等单胎或少胎动物一项繁殖生物技术,这项技术主要用于优秀种畜生产。但这项技术成熟之前的一些研究,很多都是以家兔为实验动物的,因为胚胎移植所包括的一系列技术如同期发情、超数排

卵、胚胎采集、胚胎短期保存和培养以及胚胎植入受体等,用家兔作为实验动物都是既方便又经济的。兔通过超数排卵处理,一次可排出100枚左右的卵子,胚胎移植首先从家兔开始,现在小鼠、猫、牛、羊、猪、马等20多种哺乳动物中获得成功。

2.2.5转基因兔生产 转基因动物技术包括显微注射法、逆转录病毒法、胚胎干细胞法及精子载体法等,精子载体法的可行性最早是用兔进行实验的。早在1971年,Brackett等将兔精液与放射性标记的SV40病毒DNA孵育后发现,在精子头部能够检测到放射活性。用放射性标记的精液给母兔进行人工授精,获得的2-细胞受精卵由于整合有SV40病毒DNA,可使CV-1肾细胞感染SV40病毒,说明SV40病毒DNA通过精子带进了卵细胞内。1985年Hammer等通过显微注射技术将人生长素基因注入兔卵内,首次获得了转基因兔。转基因兔的培育不仅可以促进自身基因的表达调控研究,而且能为大家畜转基因研究提供重要的参考。转基因技术用于兔的改良在提高动物生长速度、改善畜产品质量和增强动物抗病性等方面,也已显示出较好的应用前景。

2.2.6克隆动物 将哺乳动物不同发育时期的胚胎或细胞核,通过显微操作技术,移植到同种或异种动物的去核卵母细胞中,经培养、移植而产出的动物,称为移核动物或克隆动物,利用这一方法可以产生大量的同质动物。Stice等(1988)将兔胚的8细胞核,移到兔去核的成熟卵母细胞胞质中,获得了移核兔。陆德裕等(1990)也成功地获得了我国首例移核兔。该技术引起的最具有轰动效应的事件,是英国科学家Wilmut等(1997)年使体细胞核移植的克隆绵羊“多利”(Dolly)问世,这一技术充分说明人类可以更快地生产大量的克隆动物,这对于加速优质种畜和珍贵野生动物的繁殖和培育以及对于人类某些遗传病的防治都具有十分重要的意义。但应该知道在“多利”出世之前,人们利用家兔为实验动物也做了不少研究。

2.3畜禽营养学动物实验是家畜营养学研究的重要途径,家兔作为单胃草食动物,在消化上具有草食动物相同的许多特点,通过兔的饲养、消化和代谢试验,可以为推算其它家畜在各种生理状况(如维持、生长、妊娠、泌乳等)每天对能量、蛋白质、脂肪、粗纤维、矿物质、维生素和水的需要量提供参考。

2.4畜禽疾病防治 家兔作为实验动物在研究多重感染中特别有用,在一些人畜共患病的感染试验中家兔是最常用的实验动物。饲料中缺乏维生素、必需氨基酸和微量元素或能量不足或蛋白质不平衡都会影响机体的免疫功能,从而影响机体对疾病的抵抗力,因此利用家兔可进行许多营养代谢病的研究。

3.生物检定和环境检测 生物检定是在任何生物制品推向临床应用之前都必须经过的一个环节,用来作为检定测试对象的“活仪器”就是实验动物。

3.1家兔因对内毒素等发热物质特别敏感,在药物生物检定中,热源(热源是微生物及其尸体或微生物代谢产物,其化学成分为菌蛋白、脂多糖、核蛋白或这些物质的水解物)的检查均选用家兔来进行。将一定量的供试品液,静脉注入兔体内,在规定时间内,观察兔体温升高的情况,以决定供试品中所含热源的浓度是否符合规定。家兔广泛用于制药工业和人、畜用生物制品等各类制剂的热源质试验。

3.2各种人用和畜用生物制品中的毒素、类毒素和病毒等皮肤反应试验,以及制品的效价试验,安全试验等。

3.3环境检测家兔作为实验动物可以用来检测环境中的污染因子。如对某种放射性物质污染区的检测、重金属污染测定、对某个新型农药的生物学测试以及对生物毒素(如黄曲霉毒素)的测试等,通过急性、亚急性和慢性测试,为环境评价和保护提供科学依据。

4.生物制品制造

4.1人用和畜用各类诊断血清制品,预防治疗用血清及其它制剂的制造。家兔耳静脉大而明显,注射采血方便,其血清量按体重相比也将其它动物多。广泛地用于人、畜各类血清和诊断血清的研制,免疫学研究中常用的各种免疫血清,大多是采用家兔制备的。包括:

(1)病原体免疫血清:如细菌、病毒、立克次氏体等免疫兔血清。

(2)间接免疫血清:如兔抗人球蛋白免疫血清,羊抗免疫血清等。

(3)抗补体抗体血清:如免疫豚鼠球蛋白免疫血清等。

(4)抗组织免疫血清:如兔抗大白鼠肝组织免疫血清,兔抗大白鼠肝铁蛋白免疫血清等。

4.2制备生化药物 利用兔胆、肝、脾、脑等脏器可以制备多种生化药物。

4.3制备疫苗在家兔预防上使用的多种疫苗如兔产气荚膜梭菌(A型)灭活苗,巴氏杆菌A群苗,兔瘟、巴氏杆菌二联灭活苗,兔瘟、巴氏杆菌、产气荚膜梭菌三联苗都是利用家兔制备的。

4.4制备动物生物反应器转基因动物也称为动物生物反应器或动物个体表达系统,可用于基因产品的制备,用于制备家兔生物反应器的表达系统主要是乳腺和血液。利用转基因兔生物反应器可生产一些具有重要药用价值的生物活性蛋白如β-干扰素、γ干扰素和尿激酶等;Buhler等(1990)利用兔的β酪蛋白启动子构建了人白细胞介素-2(IL-2)基因,获得的转基因兔的乳腺中可分泌出具有生物学活性的蛋白浓度达50~430ng/ml,这些研究虽还存在转基因方面的一些困难,但其研究方法已为大规模生产提供了重要的技术支撑;利用转基因兔还可以制备单克隆抗体,Weidle等(1991)将小鼠的单抗的轻重链基因重组,导入家兔

体内,获得的转基因兔血清中单抗的含量为100~200μg/ml,经免疫固定实验,证明在转基因家兔的血液中可表达编码小鼠单克隆抗体的基因,利用血液生物反应器制备单克隆抗体与常规单克隆制备的方法相比,省去了动物免疫的步骤,这为获得能适用于临床诊断和治疗的单抗提供了新的方法。

5.生物学教学 家兔作为教学用动物广泛用于中学及大专院校生物学、畜牧兽医学教学实验和实习。家兔由于其特殊的生物学特性和解剖生理特点,作为哺乳动物的代表,一直作为生物学、解剖学、生理学的实验教学动物并编入相应的实验指导书。高等农业院校畜牧兽医专业的多门课程如家畜生理学、家畜解剖学、动物生物化学、动物遗传学、动物传染病学和动物免疫学等课程所开设的很多教学实验都是以家兔为实验动物来完成的。

参考文献

[1]颜呈准,刘瑞三主编.实验动物科学管理实用手册[M].云南科技出版社,1998

[2]吴端生,张建主编.现代实验动物学技术[M].北京:化学工业出版社,2007

[3]施新猷编著.医用实验动物学[M].陕西科学技术出版社,1989

[4]庞有志主编.动物遗传育种学[M].北京:中国农业大学出版社,2001

[5]庞有志,赵淑娟.家兔的转基因研究及其应用[J].中国养兔杂志,2001,4:31~33

篇2:微生物学实验10分析

1、实验一:环境微生物的检测,包括设计实验,正式实验两个报告

2、实验二:培养基的配置和灭菌,实验结果包括配置体积,灭菌方式,无菌检验。

3、实验三:光学显微镜的使用及革兰氏染色,实验结果包括染色图片一

4、实验四:微生物的直接镜检记数法

5、实验五:基本接种方法与主要微生物菌落形态的观察,包括学习的主要接种步骤,最后接种结果,如果有图片请附接种结果图片。

6、实验六:微生物生长繁殖的测定,包括本大组的设计方案,以及最后执行方案,测定的生长曲线图。

7、实验七:综合性设计性实验,包括设计实验(小组方案),正式实验(大组方案)两个,正式实验请给出结果分析。

8、大组组长实验附加本期考勤报告,老师曾经宣布过的加分人员名单,以及本大组大组实验推荐加分名单(限2-3名)

9、每个大组写一份PPT,每个班收集好了以后打包发到biomail@126.com10、每个人必须单独写一份实验报告,装订成一册,最迟下周一交。

成绩组成:

1、无减分记录无加分记录:中

2、大组设计成绩占总成绩的50%:根据设计方案和最后PPT定。

3、实验报告:如果分析特别好,可在第一项基础上获得加分,如果完全不按要求写,可能获得减分待遇。

二、生物分析实验报告内容

1、小组实验报告一份

2、正式大组执行方案实验方案一份

3、参观实验报告一份,包括参观的主要几种仪器的使用注意事项,提示:必须包括荧光分光光度计,紫外分光光度计,气象色谱,微量元素测定仪。冷冻干燥仪,气浴震荡摇床。

三、本期生物分析考试时间

1、预计下周周六或周日考试,方式开卷考试,需要携带的主要资料包括:本期笔记,教科书,实验报告,课程自学组PPT。

篇3:微生物学实验10分析

早在1983年, 世界卫生组织就出版了《实验室生物安全手册》来增强人们对实验室生物安全问题的重视。但是, 2003年9月到2004年初在新加坡、台湾以及北京连续发生的实验室人员感染SARS冠状病毒的事件, 2005年的H2N2流感病毒样本风波, 2010年11月至2011年3月东北某农业大学发生严重的布鲁氏菌实验室感染事件[2], 这些生物安全事件的发生又一次次给人们敲响了警钟。我校微生物学与免疫学实验室是具有对周围环境和教师及学生造成潜在生物危害的主要场所。本文将从以下几个方面来分析一下我校的生物安全工作。

1 实验室功能介绍

我校微生物与免疫学实验室 (以下简称微免实验室) 主要由以下几个独立实验室组成:病原生物与免疫学实验室、医学微生物学检验实验室、医学免疫学检验实验室、寄生虫学检验实验室。分别承担了《病原生物与免疫学》、《微生物学检验技术》、《免疫学检验技术》、《寄生虫学检验技术》等课程的实训教学任务。教学对象主要是五年制高职护理、助产、涉外、药学、医学检验等专业学生。

2 学生实验现状分析

2.1 专业层次不一

病原生物与免疫学实验的学生为高职护理等专业二年级的学生。她们的医学知识相对薄弱、对病原生物的认识也刚刚开始。而对于微生物学检验实验室和免疫学实验室来说, 授课对象主要是高职医学检验专业学生, 不同年级的学生会有交叉, 既有刚刚接触微生物学检验基础和免疫学检验基础的低年级学生, 也有即将面临毕业的高年级学生, 他们无论在知识储备、操作技能还是安全防护意识上都有一定差距。

2.2 生物安全意识弱

初次进入微免实训室的学生, 都是低年级学生, 她们年龄偏小, 存在着强烈的好奇心。尤其面对一些形形色色的病原标本兴趣浓厚。在实训过程中表现出来的问题有:声音过于嘈杂、未经允许触摸标本、实验过的标本随意丢弃、带与实验无关的东西进实验室、防护服穿着不当等等问题。而且按照教学进度, 学生是先学习免疫学再学习微生物学知识, 也就导致第一次实训课时, 她们并不能充分认识到自己所处的实验室环境会对她们有什么样的潜在危害, 也没有很好的生物安全保护意识。检验专业的同学虽然有一定的专业基础, 但在做一些脓汁标本、大小便标本检验时依然存在麻痹大意的思想, 容易造成环境的生物污染。同时, 实验室也保存有大量的病原微生物标本, 如:伤寒沙门菌、变形杆菌、克雷伯菌、炭疽杆菌等具有强致病性的微生物菌种, 他们在操作技能上不熟练也有导致菌种泄露造成生物污染的风险。

2.3 实训内容安排不合理

对于护理专业, 《病原生物与免疫学》课程的学习中, 往往是先学习免疫学, 再学习微生物学。所以, 学生没有学习到微生物学的知识就进行入微免实训室免疫室进行实训, 这也造成了她们只是在老师的要求下去遵守实验室规章制度, 并不能很好的理解微生物会对她们和环境造成什么影响。而且由于实训场地限制, 有些实验采取分组进行, 同学之间有着较强的互动意识, 这也在一定程度上增加了生物安全危险因素的传播风险。

目前我校微免实验室主要承担教学工作, 由于学生数量庞大, 且层次不一, 尽管有相关制度的约束, 但是生物安全工作仍然是每次实训课上教师要反复强调的问题。有研究表明, 从事卫生检验工作人员发生职业病危害的概率比普通人群高5-7倍[3], 所以在传授技能的同时提高她们的自身防护意识就显得非常重要。

3 实验室生物安全工作方向

3.1 制度建设

制度建设是实验室生物安全管理工作的最基本的环节, 对开展工作具有指导意义和约束力[4]。微生物学与免疫学实验室不同于其他实验室, 里面存放着很多具有致病性质的病原生物, 为了避免生物安全事故的发生, 保证实验老师和学生的生命安全, 我校制定了一系列实验室生物安全规章制度。如《生物安全管理制度》、《生物安全保卫制度和措施》、《工作人员执行生物安全相关规定》、《生物安全工作内部自查制度》、《生物安全管理人员及实验室人员培训制度》、《实验室人员准入规定》及《发现存在生物安全问题时的反馈和纠正措施程序》等。根据学校相关制度, 微免实验室也制定了微免实验室管理制度、实验室生物安全手册、仪器室管理制度、准备室管理制度、大型仪器操作规范等来规范实验室工作人员、任课教师和学生的行为, 避免实验室生物感染情况的发生。

3.2 提高生物安全意识

要加强实验室管理人员及实验室人员对生物安全的认识, 举办生物安全管理为内容的学习班, 通过学习提高相关人员特别是微免实验室工作人员的生物安全意识, 转变观念, 为做好生物安全工作起积极推动作用。对于学生, 如护理、助产、检验等专业毕业生将来从事临床一线工作, 她们负责标本的直接采集和检验, 如果不注意生物安全, 其被感染的可能性很大。所以在平时的实训课中, 更应该加强对她们生物安全意识的培养, 帮助她们养成良好的工作习惯。包括学习学校制定的各种生物安全制度、认真研读实验室生物安全手册, 进行生物安全专题培训等。

3.3 加强学生技能训练

在实训过程中, 对学生严格要求, 勤学苦练增强专业技能。如对于护理、助产专业, 要加强消毒灭菌操作练习, 这些工作是确保医疗安全的基础[5]。对于检验专业来说, 每天面对各种各样的临床标本, 各类标本中都有很多未知的病原生物, 这就要求他们更应加强对生物安全的重视程度[6]。学生在实训操作前应穿好工作服, 必要时还应该带好口罩和手套等防护用品, 认真听老师讲解的操作要领和注意事项后, 方可进行实训。对于涉及病原性细菌的接种、分离、培养等操作时, 要严格要求无菌操作, 操作过程要规范、切忌毛手毛脚, 避免危险性病原生物对自己及周围环境造成污染。在进行免疫学检验实验时, 由于涉及大量的具有传染性的血清标本, 如梅毒阳性血清、乙肝阳性血清等, 操作时一定要做好防护, 避免其经过皮肤伤口感染。

3.4 科学合理安排实训内容

对于实训内容的安排应该遵循由易到难、由简单到复杂的原则。对于一些病原生物与免疫学的实验内容最好先安排微生物学内容, 因为实验室存储的各种病原生物是最主要的生物安全危险因素。对微生物的了解可以帮助她们树立无菌观念、为今后的实训内容打下安全基础。

3.5 杜绝各类生物安全隐患

任何实训课上, 老师都要对学生的操作情况认真指导。杜绝学生在观察细菌培养物、病原性细菌鉴定、临床标本鉴定等实训课上发生菌液等危险因子的外漏。如果遇到此类情况, 老师一定要在第一时间做好消毒灭菌措施, 必要时, 汇报实验室管理人员妥善处理。

综上, 生物安全建设依然是一项长期而又艰巨的工作, 作为一所医学类院校, 良好的医学素养是我校对学生的培养目标之一, 而生物安全素养作为医学素养的一部分直接关系到学生今后在工作中的自身安全。虽然工作之后也有诸多培训, 但在学生阶段对她们行为习惯的养成却是非常关键的时期。生物安全牵涉到我校师生的生命财产、关系着我校各项教学、科研工作的顺利发展, 我校将继续改进生物安全相关制度、规范实验室使用规范、改善教学内容、对老师和学生严格要求, 在学校领导和全体师生的共同努力下做好生物安全工作, 杜绝任何生物安全事故的发生。

参考文献

[1]Bluestein DL.The role of goal instability and career self-efficacy in the career exploration process[J].Journal of Vocational Behavior, 1989, 35:194-203.

[2]任向宇, 张明昱, 李恋, 陶格斯, 卢莎, 牛燕, 包丽丽.病原微生物学教学实验室的生物安全[J].包头医学院学报, 2015, 31 (7) :155-159.

[3]吕云妮.基层疾控中心实验室职业危害与防护措施探讨[J].中国卫生检验杂志, 2012, 22 (1) :164-165.

[4]张洁, 朱昌平, 马文哲, 等.高校实验室生物安全管理工作的思考[J].实验室科学, 2012, 15 (1) :195-197.

[5]谢国武.护理专业病原生物学与免疫学实验教学改革尝试[J].卫生职业教育, 2007, 25 (5) :110.

篇4:微生物学实验10分析

一是动物因适应环境,如逃避敌害、争夺食物、配偶和栖息地、完成繁殖等所进行的一系列运动,在神经系统和内分泌系统的调节下,由骨骼和肌肉共同完成。

二是动物的行为使其能适应环境的变化,提高其存活和繁殖机会。

三是动物的行为由先天遗传或后天学习而获得。

案例1:探究蚂蚁的觅食行为

苏科版八年级上第六单元第17章第2节—《动物的行为》,呈现的重要概念非常清晰,一是动物的行为及其类型;二是动物行为的特点和意义。本节书上建议活动是探究蚂蚁的觅食行为,这个探究活动与学生的生活密切相关,由于学生在日常生活中就能接触到这类常见的小动物,所以蚂蚁作为探究活动的研究对象非常适合。

为了让探究实验更加充分和科学,我首先抛出了探究蚂蚁觅食行为的重要问题:第一,决定到什么地方去探究蚂蚁的觅食行为;第二,取食什么类型的食物来作为蚂蚁觅食的对象。学生根据问题进行探究活动的方案设计并付诸行动。

取食什么类型的食物来作为蚂蚁觅食的对象这个重要问题,我们分为了两大组,A组主要是探究气味对蚂蚁觅食的影响,B组主要探究颜色对蚂蚁觅食的影响。两大组又分为若干小组,每一个小组可以设计不一样的探究方案,并选择校园中不同的环境为实验地点,如小花园、教学楼走廊、操场上等。具体探究方案及记录表如表1、表2所示。

食物的分布

1.如果找到蚂蚁洞穴:食物围绕洞口放一个圆形(如右图)。

2.如果未发现蚂蚁洞穴:食物分布距离均等(如下图)。

案例1的分析与反思:

“探究蚂蚁的觅食行为”给我印象最深刻的是第一个问题就让大家争论不休,有的学生认为要到校园里去探究蚂蚁的觅食行为,有的学生则是想先去抓蚂蚁,然后带回实验室进行探究。我本来已经从淘宝买了云南的大蚂蚁回来,准备当学生把探究方案设计出来就分给他们进行探究,没想到探究实验的活动地点就引起了大家的争论。突然有个学生说:“蚂蚁要是离开了自己生活的环境,还能找到回家的路吗?还能找到食物吗?”这个问题一下把大家都问住了,没有人能够给出肯定的答案。本学科课程标准要求“教师应帮助学生在学习过程中理解结构和功能的统一性,并注意引导学生到周围环境中去观察动物的运动和行为,培养学生的观察能力和学习兴趣”。本次的“探究蚂蚁的觅食行为”与以往的探究实验有不同的地方,动物的各种行为都是动物对复杂环境的适应性表现。所以我在网上买来的云南蚂蚁离开了它们习惯的生活环境,来到实验室,呈现出来的行为也许和它们原来的行为是有偏差的,没有对照,我也无法确定。我为什么不能引导学生先进行自然界的蚂蚁觅食探究,再把蚂蚁抓回实验室进行进一步探究,前后进行对照,这样得到的结论是不是更加科学准确呢?所以我制止了争吵,引导学生先进行自然界蚂蚁觅食的探究,再进行实验室蚂蚁觅食的探究,然后进行前后对照。

设计探究方案的时候,我们还确定了气味和颜色两大影响蚂蚁觅食的重要变量,探究小组根据学生们感兴趣的方向进行了自由组合,并根据对照实验的要求,尽可能地减少误差来选择食物的种类、大小等。最后大家还设计了实验记录单,并做了课中、课后反思,分析探究中的方案的漏洞,以及改进的方案,力求探究活动在保持一个变量的情况下进行多方位、多层次的对照比较,最后得出科学准确的结论。

案例2:探究骨的成分和特性

苏科版八年级上第六单元第17章第1节—《人体的运动》,需要学生掌握的重要概念是骨、骨连结和骨骼肌组成了人体的运动系统。本节教材建议的实验内容是观察长骨的结构,因为骨是构成人体、动物体运动系统的重要载体,骨既具有坚固性又具有弹性。在学生看来这是一个很难理解的重要概念,所以本次实验我设计了2个课时,第一课时首先来探究骨的成分和特性,通过探究实验重点理解骨的成分及物理特性,进一步阐述人的一生中骨成分的动态变化,为下一课时观察长骨的结构做好准备。

根据本章信息库中的阅读材料“组成人体骨的成分”,学生初步了解到骨中含有无机物和有机物两类成分,无机物主要是钙盐,使骨脆硬;有机物主要是蛋白质,使骨柔韧。那么问题来了,如何鉴定出骨中的无机物和有机物呢?我鼓励学生利用课外的时间去化学老师那里进行请教并获取如何鉴定无机物和有机物的方法。通过同学们的努力,他们从化学老师那里知道了两个原理。

1.用煅烧法鉴定骨中有机物的原理:有机物一般容易燃烧。

2.用盐酸浸泡法鉴定骨中无机物的原理:无机物一般不易燃烧,但无机物在与盐酸发生化学反应时能被溶解出来。

方法找到了,现在要确定实验材料,学生带来了鲫鱼的鱼骨、鸡翅骨、猪长骨、羊的长骨等。通过小组讨论,他们选择了2种相对比较小的骨进行分组实验(鱼骨和鸡翅骨),如表3、表4所示。

探究实验的结果发现,鱼骨在被盐酸浸泡后能够弯曲打结,鸡翅骨也能很轻松弯曲,不像先前非常的坚硬,硬度和弹性都发生了变化。同时煅烧2种骨的时候都能够持续燃烧一段时间。最后得出的结论是:骨中既含有无机物钙又含有有机物,所以骨既坚固又有弹性。

案例2的分析与反思

“探究骨的成分和特性”是我在原有教材上建议的活动中增加的一个探究实验,因为一是这个探究实验能够突破“骨的特性”这个重要概念,为学生理解骨的结构做好准备;二是关于这个探究实验的原理,学生在生活中就有一定的知识储备,再通过小组讨论和请教化学老师,可以设计出有效的对照实验方案。

通过充分的探究,最后得出的结论是,“骨是由硬脆的无机物和柔韧的有机物组成的;骨的物理特性主要表现在硬度和弹性两方面,这是由它的成分决定的”。在这个过程中充分发挥学生的探索创新精神,鼓励学生敢于发表自己的不同见解,提高学生分析问题、解决问题的能力。

探究实验课临近尾声,我还在大屏幕上打出了一张“人的不同时期骨成分含量表”(如表5),引导学生根据实验结果来解释生活实际,事半功倍。

在实验教学中引导生物学重要概念学习的实例分析

当代生物教学的课堂不仅是教师讲解和演示的过程,更是师生交流、共同发展的互动过程,过去的灌输式教法在自然科学学科中的分量越来越少,本学科课程标准提出要引导并组织学生进行探究性学习,就是要让学生在探究实验中理解生物学的重要概念。可以看出,以上两个探究实验案例都是经过师生的精心准备和实践来完成的,使得本章的重要概念目标的达成水到渠成。

第一个“探究蚂蚁的觅食行为”实验案例,为我们体现了生物学的“科学世界”与学生身边的“生活世界”的统一,让学生亲身参与到蚂蚁的觅食探究中,学会用科学、辩证的眼光去分析探究实验中遇到的困难,像确定蚂蚁觅食的地点、食物等都进行了充分的讨论,老师也及时鼓励孩子进行生成实验方案的设计,并大胆实践,最后得出了相对科学的结论,使学生在知识、技能、情感等方面得到了提升。

第二个“探究骨的成分和特性”实验案例,虽然教材上没有建议活动,但是在后面的信息库中有文字资料提供,教者敏感地发现这个是“骨的特性”重要概念的突破点,完全可以设计一个课时来进行探究,通过探究可以让学生更好地理解骨的坚固和弹性。在实验中,学生成为课堂的主人,自主设计实验方案,对一些未学的化学知识也想方设法请教化学老师,这本身就是科学探究的一种精神和体验。

篇5:微生物学实验10分析

摘要:通过铬(Ⅵ)污染土壤中筛选出的土著微生物对六价铬污染土壤的还原实验结果,对还原前后土壤中有效铬的含量进行了分析,并对还原后土壤进行了不同条件下的`暴露,检测了土样中六价铬浸出毒性,结果表明,经过土著微生物还原后的土壤中,水溶性态铬与可交换态铬都得到了显著的降低,而且土壤浸出液中的六价铬也在不断地降低,说明微生物对六价铬的还原不仅能显著降低其毒性,而且还原产物还具有一定的稳定性.作 者:常文越 陈晓东 王磊 徐佳玲 作者单位:常文越,陈晓东,王磊(沈阳环境科学研究院,沈阳,110016)

徐佳玲(东北大学资源与土木工程学院,沈阳,110004)

篇6:微生物学实验

一 显微镜直接计数法

(一)目的要求

1.明确血细胞计数板计数的原理。

2.掌握使用血细胞计数板进行微生物计数的方法。

(二)基本原理

显微镜直接计数法是将小量待测样品的悬浮液置于一种特别的具有确定面积和容积的载玻片上(又称计菌器),于显微镜下直接计数的一种简便、快速、直观的方法。目前国内外常用的计菌器有:血细胞计数板、Peteroff-Hauser计菌器以及Hawksley计菌器等,它们都可用于酵母、细菌、霉菌孢子等悬液的计数,基本原理相同。后两种计菌器由于盖上盖玻片后,总容积为0.02mm3,而且盖玻片和载波片之间的距离只有0.02mm,因此可用油浸物镜对细菌等较小的细胞进行观察和计数。除了用这些计菌器外,还有在显微镜下直接观察涂片面积与视野面积之比的估算法,此法一般用于牛乳的细菌学检查。显微镜直接计数法的优点是直观、快速、操作简单。但此法的缺点是所测得的结果通常是死菌体和活菌体的总和。目前已有一些方法可以克服这一缺点,如结合活菌染色微室培养(短时间)以及加细胞分裂抑制剂等方法来达到只计数活菌体的目的。本实验以血球计数板为例进行显微镜直接计数。另外两种计菌器的使用方法可参看各厂商的说明书。

用血细胞计数板在显微镜下直接计数是一种常用的微生物计数方法。该计数板是一块特制的载玻片,其上由四条槽构成三个平台;中间较宽的平台又被一短横槽隔成两半,每一边的平台上各列有一个方格网,每个方格网共分为九个大方格,中间的大方格即为计数室。血细胞计数板构造如图l5-1。计数室的刻度一般有两种规格,一种是一个大方格分成25个中方格,而每个中方格又分成16个小方格(图15—2);另一种是一个大方格分成16个中方格,而每个中方格又分成25个小方格,但无论是哪一种规格的计数板,每一个大方格中的小方格都是400个。每一个大方格边长为lmm,则每一个大方格的面积为lmm2,盖上盖玻片后,盖玻片与载玻片之间的高度为0.lmm,所以计数室的容积为0.lmm3(万分之一毫升)。

图15—1 血细胞计数板构造

(一)图15—2 血细胞计数板构造

(二)A.正面图;B.纵切面图; 放大后的方格网,中间大方格为计数室

1.血细胞计数板;2.盖玻片;3.计数室

计数时,通常数五个中方格的总菌数,然后求得每个中方格的平均值,再乘上25或16,就得出一个大方格中的总菌数,然后再换算成lml菌液中的总菌数。

设五个中方格中的总菌数为A,菌液稀释倍数为B,如果是25个中方格的计数板,则

1mL菌液中的总菌数=A/5×25×104×B=50000A·B(个)

同理,如果是16个中方格的计数板,1mL菌液中的总菌数=A/5×16×104×B=32000A·B(个)

(三)器材

1.菌种 酿酒酵母

2.仪器或其他用具 血细胞计数板,显微镜,盖玻片,无菌毛细滴管。

(四)操作步骤

l.菌悬液制备

以无菌生理盐水将酿酒酵母制成浓度适当的菌悬液。

2.镜检计数室

在加样前,先对计数板的计数室进行镜检。若有污物,则需清洗,吹干后才能进行计数。

3.加样品

将清洁干燥的血细胞计数板盖上盖玻片,再用无菌的毛细滴管将摇匀的酿酒酵母菌悬液由盖玻片边缘滴一小滴,让菌液沿缝隙靠毛细渗透作用自动进入计数室,一般计数室均能充满菌液。

取样时先要摇匀菌液;加样时计数室不可有气泡产生。

4.显微镜计数

加样后静止5min,然后将血细胞计数板置于显微镜载物台上,先用低倍镜找到计数室所在位置,然后换成高倍镜进行计数。

调节显微镜光线的强弱适当,对于用反光镜采光的显微镜还要注意光线不要偏向一边,否则视野中不易舌清楚计数室方格线,或只见竖线或只见横线。

在计数前若发现菌液太浓或太稀,需重新调节稀释度后再计数。一般样品稀释度要求每小格内约有5~10个菌体为宜。每个计数室选5个中格(可选4个角和中央的一个中格)中的菌体进行计数。位于格线上的菌体一般只数上方和右边线上的。如遇酵母出芽,芽体大小达到母细胞的一半时,即作为两个菌体计数。计数一个样品要从两个计数室中计得的平均数值来计算样品的含菌量。

5.清洗血细胞计数板

使用完毕后,将血细胞计数板在水龙头用水冲洗干净,切勿用硬物洗刷,洗完后自行晾干或用吹风机吹干。镜检,观察每小格内是否有残留菌体或其他沉淀物。若不干净,则必须重复洗涤至干净为止。

(五)实验报告

l.结果

将结果记录于下表中。A表示五个中方格中的总菌数;B表示菌液稀释倍数。

各中格中菌数AB二室平均值菌数/ml

12345

第一室

第二室

2.思考题

(1)根据你的体会,说明用血细胞计数板计数的误差主要来自哪些方面?应如何尽量减少误差.力求准确?

(2)某单位要求知道一种干酵母粉中的活菌存活率,请设计1~2种可行的检测方法。

二平板菌落计数法

(一)目的要求

学习习近平板菌落计数的基本原理和方法。

(二)、基本原理

平板菌落计数法是将待测样品经适当稀释之后,其中的微生物充分分散成单个细胞,取一定量的稀释样液接种到平板上,经过培养,由每个单细胞生长繁殖而形成肉眼可见的菌落,即一个单菌落应代表原样品中的一个单细胞。统计菌落数,根据其稀释倍数和取样接种量即可换算出样品中的含菌数。但是,由于待测样品往往不易完全分散成单个细胞,所以,长成的一个单菌落也可来自样品中的2~3或更多个细胞。因此平板菌落计数的结果往往偏低。为了清楚地阐述平板菌落计数的结果,现在已倾向使用菌落形成单位(colony-forming units,cfu)而不以绝对菌落数来表示样品的活菌含量。

平板菌落计数法虽然操作较繁,结果需要培养一段时间才能取得,而且测定结果易受多种因素的影响,但是,由于该计数方法的最大优点是可以获得活菌的信息,所以被广泛用于生物制品检验(如活菌制剂),以及食品、饮料和水(包括水源水)等的含菌指数或污染程度的检测。

(三)器材

1.菌种 大肠杆菌菌悬液。

2.培养基 牛肉膏蛋白陈培养基。

3.仪器或其他用具lm1无菌吸管,无菌平皿,盛有4.5ml无菌水的试管,试管架,恒温培养箱等。

(四)操作步骤

l.编号

取无菌平皿9套,分别用记号笔标明10-

4、10-

5、10-6。(稀释度)各3套。另取6支盛有4.5mL无菌水的试管,依次标是10-

1、10-

2、10-

3、10-

4、10-

5、10-6。

2.稀释

用lmL无菌吸管吸取lmL已充分混匀的大肠杆菌菌县液(待测样品),精确地放0.5ml至10-1的试管中,此即为10倍稀释。将多余的菌液放回原菌液中。

OptionsEmail Replies将10-1试管置试管振荡器上振荡,使菌液充分混匀。另取一支lml吸管插入10?1试管中来回吹吸菌悬液三次,进一步将菌体分散、混匀。吹吸菌液时不要太猛太快,吸时吸管伸人管底,吹时离开液面,以免将吸管中的过滤棉花浸湿或使试管内液体外溢。用此吸管吸取10-1菌液lmL,精确地放0.5mL至10-2试管中,此即为100倍稀释。……其余依次类推,整个过程如图15-3所示。

放菌液时吸管尖不要碰到液面,即每一支吸管只能接触一个稀释度的菌悬液,否则稀释不精确,结果误差较大。

3,取样

用三支1mL无菌吸管分别吸取10-

4、10-5和10-6。的稀释菌悬液各lmL,对号放入编好号的无菌平皿中,每个平皿放0.2mL。

不要用lmL吸管每次只靠吸管尖部吸0.2mL稀释菌液放入平皿臼,这样容易加大同一稀释度几个重复平板间的操作误差。

图15—3平板菌落计数操作步骤

4.倒平板.

尽快向上述盛有不同稀释度菌液的平皿中倒入融化后冷却至45℃左右的牛肉膏蛋白胨培养基约15毫升/平皿,置水平位置迅速旋动平皿,使培养基与菌液混合均匀,而又不使培养基荡出平皿或溅到平皿盖上。由于细菌易吸附到玻璃器皿表面,所以菌液加入到培养皿后,应尽快倒入融化并于已冷却至45℃左右的培养基,立即摇匀,否则细菌将不易分散或长成的菌落连在一起,影响计数。

待培养基凝固后,将平板倒置于37℃恒温培养箱中培养。

5.计数

培养48h后,取出培养平板,算出同一稀释度三个平板上的菌落平均数,并按下列公式进行计算,每毫升中菌落形成单位(cfu)=同一稀释度三次重复的平均菌落数×稀释倍数×5

一般选择每个平板上长有30~300个菌落的稀释度计算每毫升的含菌量较为合适。同一稀释度的三个重复对照的菌落数不应相差很大,否则表示试验不精确。实际工作中同一稀释度重复对照平板不能少于三个,这样便于数据统计,减少误差。由10-

4、10-

5、10-6三个稀释度计算出的每毫升菌液中菌落形成单位数也不应相差太大。

平板菌落计数法,所选择倒平板的稀释度是很重要的。一般以三个连续稀释度中的第二个稀释度倒平板培养后所出现的平均菌落数在50个左右为好,否则要适当增加或减少稀释度加以调整。

平板菌落计数法的操作除上述倾注倒平板的方式以外,还可以用涂布平板的方式进行。二者操作基本相同,所不同的是后者先将牛肉膏蛋白胨培养基融化后倒平板,待凝固后编号,并于37℃左右的温箱中烘烤30min,或在超静工作台上适当吹干,然后用无菌吸管吸取稀释好的菌液对号接种于不同稀释度编号的平板上,并尽快用无菌玻璃涂棒将菌液在平板上涂布均匀,平放于实验台上20~30min,使菌液渗入培养基表层内,然后倒置37℃的恒温箱中培养24~48h。

涂布平板用的菌悬液量一般以0.1ml较为适宜,如果过少菌液不易涂布开,过多则在涂布完后或在培养时菌液仍会在平板表面流动,不易形成单菌落。

五、实验报告

1.结果

2.将培养后菌落计数结果填入下表

稀释度10-410-510-6

Cfu数/平板123平均123平均123平均

每毫升中的cfu

2.思考题

(1)为什么融化后的培养基要冷却至45℃左右才能倒平板?

(2)要使平板菌落计数准确,需要掌握哪几个关键?为什么?

(3)试比较平板菌落计数法和显微镜下直接计数法的优缺点及应用。

(4)当你的平板上长出的菌落不是均匀分散的而是集中在一起时,你认为问题出在哪里?

(5)用倒平板法和涂布法计数,其平板上长出的菌落有何不同?为什么要培养较长时间(48h)后观察结果?

三 光电比浊计数法

一、目的要求

1.了解光电比浊计数法的原理。

2.学习、掌握光电比浊计数法的操作方法。

二、基本原理

当光线通过微生物菌悬液时,由于菌体的散射及吸收作用使光线的透过量降低。在一定的范围内,微生物细胞浓度与透光度成反比,与光密度成正比,而光密度或透光度可以由光电池精确测出(图15-4)。因此,可用一系列已知菌数的菌悬液测定光密度,作出光密度—菌数标准曲线。然后,以样品液所测得的光密度,从标准曲线中查出对应的菌数。制作标准曲线时,菌体计数可采用血细胞计数板计数,平板菌落计数或细胞干重测定等方法。本实验采用血细胞计数板计数。

光电比浊计数法的优点是简便、迅速,可以连续测定,适合于自动控制。但是,由于光密度或透光度除了受菌体浓度影响之外,还受细胞大小、形态、培养液成分以及所采用的光波长等因素的影响。因此,对于不同微生物的菌悬液进行光电比浊计数应采用相同的菌株和培养条件制作标准曲线。光波的选择通常在400~700nm之间,具体到某种微生物采用多少还需要经过最大吸收波长以及稳定性试验来确定。另外,对于颜色太深的样品或在样品中还含有其他干扰物质的悬液不适合用此法进行测定。

图15—4 比浊法测定细胞浓度的原理

(三)器材

1.菌种 酿酒酵母培养液

2.仪器或其他用具 721型分光光度计,血细胞计数板,显微镜,试管,吸水纸,无菌吸管,无菌生理盐水等。

(四)操作步骤

1.标准曲线制作

(1)编号 取无菌试管7支,分别用记号笔将试管编号为1、2、3、4、5、6、7。

(2)调整菌液浓度 用血细胞计数板计数培养24小时的酿酒酵母菌悬液,并用无菌生理盐水分别稀释调整为每毫升1×106、2×106、4×106、6×106、8×106、10×106、12×106含菌数的细胞悬液。再分别装入已编好号的1至7号无菌试管中。

(3)测OD值 将1至7号不同浓度的菌悬液摇均匀后于560nm波长、1cm比色皿中测定OD值。比色测定时,用无菌生理盐水作空白对照,并将OD值填入下表

管号12345678

细胞数106/ml

光密度(OD)

每管菌悬液在测定OD值时均必须先摇匀后再倒入比色皿中测定

(4)以光密度(OD)值为纵坐标,以每毫升细胞数为横坐标,绘制标准曲线。

2.样品测定

将待测样品用无菌生理盐水适当稀释,摇均匀后,用560nm波长、lcm比色皿测定光密度。测定时用无菌生理盐水作空白对照。

各种操作条件必须与制作标准曲线时的相同,否则,测得值所换算的含菌数就不准确。

3.根据所测得的光密度值,从标准曲线查得每毫升的含菌数。

(五)实验报告

l.结果

每毫升样品原液菌数=从标准曲线查得每毫升的菌数×稀释倍数

2.思考题

(1)光电比浊计数的原理是什么?这种计数法有何优缺点?

(2)光电比浊计数在生产实践中有何应用价值?

(3)本实验为什么采用560nm波长测定酵母菌悬液的光密度?如果你在实验中需要测定大肠杆菌生长的OD值,你将如何选择波长?

四 大肠杆菌生长曲线的测定

(一)目的要求

1.通过细菌数量的测量了解大肠杆菌的生物特征和规律,绘制生长线。

2.复习光电比浊法测量细菌数量的方法。

(二)基本原理

大多数细菌的繁殖速率很快,在合适的条件下,一定时期的大肠杆菌细胞每20min分裂一次。将一定量的细菌转入新鲜液体培养基中,在适宜的条件下培养细胞要经历延迟期,对数期、稳定期和衰亡期四个阶段。以培养时间为横坐标,以细菌数目的对数或生长速率为纵坐标作图所绘制的曲线称为该细菌的生长曲线。不同的细菌在相同的培养条件下其生长曲线不同,同样的细菌在不同的培养条件下所绘制的生长曲线也不相同。测定细菌的生长曲线,了解其生长繁殖规律,这对人们根据不同的需要,有效地利用和控制细菌的生长具有重要意义。

用于测定细菌细胞数量的方法已在上述实验作了介绍。本实验用分光光度计(spectrophotometer)进行光电比浊测定不同培养时间细菌悬浮液的OD值,绘制生长曲线。也可以直接用试管或带有测定管的三角瓶(图15-5)测定“klett units”值的光度计。如图15—6所示,只要接种1支试管或1个带测定管的三角瓶,在不同的培养时间(横坐标)取样测定,以测得的klett units为纵坐标,便可很方便地绘制出细菌的生长曲线。如果需要,可根据公式1 klett units=OD/0.002换算出所测菌悬液的OD值。

图15—5 带侧臂试管的三角烧瓶

(三)器材

1.菌种 大肠杆菌

2.培养基 LB液体培养基70ml,分装2支大试管(5ml/支),剩余60ml装入250ml的三角瓶。

3.仪器或其他用具 722型分光光度计,水浴振荡摇床,无菌试管,无菌吸管等。

图15—6 直接用试管测OD值

(四)操作步骤

1.标记

取11支无菌大试管,用记号笔分别标明培养时间,即0、1.5、3、4、6、8、10、12、14、16和20h。

2.接种

分别用5ml无菌吸管吸取2.5ml大肠杆菌过夜培养液(培养10~12h)转入盛有50ml LB液的三角瓶内,混合均匀后分别取5ml混合液放入上述标记的11支无菌大试管中。

3.培养

将已接种的试管置摇床37℃振荡培养(振荡频率250r/min),分别培养0、1.5、3、4、6、8、10、12、14、16和20h,将标有相应时间的试管取出,立即放冰箱中贮存,最后一同比浊测定其光密度值。

4.比浊测定

用未接种的LB液体培养基作空白对照,选用600nm波长进行光电比浊测定。从早取出的培养液开始依次测定,对细胞密度大的培养液用LB液体培养基适当稀释后测定,使其光密度值在0.1~0.65之内(测定OD值前,将待测定的培养液振荡,使细胞均匀分布)。

本操作步骤也可用简便的方法代替:

1.用1ml无菌吸管取0.25ml大肠杆菌过夜培养液转入盛有3~5ml LB液的试管中、混匀后将试管直接插入分光光度计的比色糟中,比色糟上方用自制的暗盒将试管及比色暗室全部罩上,形成一个大的暗环境,另以1支盛有LB液但没有接种的试管调零点,测定样品中培养0h的OD值。测定完毕后,取出试管置37℃继续振荡培养。

2.分别在培养0、1.5、3、4、6、8、10、12、14、16和20h,取出培养物试管按上述方法测定OD值。该方法准确度高、操作简便。但须注意的是使用的2支试管要很干净,其透光程度愈接近,测定的准确度愈高。

(五)实验报告

1.结果

(1)将测定的OD600值填入下表:

培养时间对照 0 1.5 3 4 6 8 10 12 14 16 20

光密度值OD600

(2)绘制大肠杆菌的生长曲线。

2.思考题

(1)如果用活菌计数法制作生长曲线,你认为会有什么不同?两者各有什么优缺点?

(2)细菌生长繁殖所经历的四个时期中,哪个时期其代时最短?若细胞密度为103/ml,培养4.5h后,其密度高达2×108/ml,计计算出其代时。

(3)次生代谢产物的大量积累在哪个时期?根据细菌生长繁殖的规律,采用哪些措施可使次生代谢产物积累更多?

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