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微生物的大小及数量的测定


微生物试验报告

微生物的大小及数量的测定
山东大学生命科学学院 09 级生科四班 张行润 200900140177

摘要
通过显微测微尺测量酿酒酵母和枯草芽孢杆菌的直径或长和宽, 对其细胞体 的大小有一个具体的了解; 使用血细胞计数板对稀释 n 倍的酵母菌悬液进行细胞 数量的测定,从而达到定量了解微生物的生长繁殖情况。

关键词
目镜测微尺 物镜测微尺 血球计数板

前言
微生物细胞的大小, 是微生物重要的形态特征之一,也是分类鉴定的依据之 一, 也让我们对微生物的实际大小有了一个感性的认识。微生物数量的测定在微 生物生长曲线中运用非常重要, 我们从微生物的数量上了解其生长状况,这也能 指导我们的生产工业。

一、 实验目的
1. 了解显微镜测定微生物大小与血球计数板测定微生物数量的原理。 2. 学习并掌握显微镜下测定微生物细胞大小的技术,包括目镜测微尺、镜台测 微尺的校正技术与测定细胞大小的技术。 3. 了解血球计数板的结构,学习并掌握血球计数板计数微生物数量的技术,包 括样品的点样、菌数计数的方法与计算。

二、 实验原理
1. 微生物大小测定原理
微生物细胞的大小, 是微生物重要的形态特征之一,也是分类鉴定的依据之 一。由于菌体很小、只能在显微镜下来测量。用于测量微生物细胞大小的工具有 目镜测微尺和镜台测微尺。

(1) 目镜测微尺(图 1)
目镜测微尺是一块圆形玻片,在玻片中央把 5mm 长度刻成 50 等分,或把 10 mm 长度刻成 100 等分。测量时,将其放在接目镜中的隔板上(此处正好与物 镜放大的中间像重叠)来测量经显微镜放大后的细胞物象。 由于不同目镜、 物镜 组合的放大倍数不相同,目镜测微尺每格实际表示的长度也不一样,因此目镜 测微尺测量微生物大小时须先用置于镜台上的镜台测微尺校正,以求出在一定 放大倍数下,目镜测微尺每小格所代表的相对长度。

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微生物试验报告

图 1

目镜测微尺

图2

镜台测微尺

(2) 镜台测微尺(图 2)
镜台测微尺是中央部分刻有精确等分线的载玻片,一般将 lmm 等分为 100 格,每格长 l0μ m(即 0.0lmm),是专门用来校正目镜测微尺的。校正时,将 镜台测微尺放在载物台上,由于镜台测微尺与细胞标本是处于同一位置,都要 经过物镜和目镜的两次放大成象进入视野,即镜台测微尺随着显微镜总放大倍 数的放大而放大,因此从镜台测微尺上得到的读数就是细胞的真实大小,所以 用镜台测微尺的已知长度在一定放大倍数下校正目镜测微尺,即可求出目镜测 微尺每格所代表的长度,然后移去镜台测微尺,换上待测标本片,用校正好的 目镜测微尺在同样放大倍数下测量微生物大小。

2. 血球计数板测定微生物数量的原理
镜检计数法适用于各种含单细胞菌体的纯培养悬浮液, 如有杂菌或杂质常不 易分辨。 菌体较大的酵母菌或霉菌泡子可采用血球计数板;一般细菌则采用彼得 罗夫·霍泽(Petroff Hausser)细菌计数板。两种计数板的原理和部件相同,只 是细菌计数板较薄,可以使用油镜观察。而血球计数板较厚,不能使用油镜,故 细菌不易看清。 血球计数板是一块特制的厚载玻片,载玻片上有 4 条槽而构成 3 个平台。中 间的平台较宽, 其中间又被一短横槽分隔成两半,每个半边上面各有一个方格网 (图 3)。每个方格网共分 9 大格,其中间的一大格(又称为计数室)常被用作微生 物的计数。计数室的刻度有两种:一种是大方格分为 16 个中方格,而每个中方 格又分成 25 个小方格; 另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。但是不管计数室是哪一种构造,它们都有一个共同特点,即 每个大方格都由 400 个小方格组成(图 4)。 每个大方格边长为 1mm,则每一大方格的面积为 1mm2,每个小方格的面积为 1/400mm2,盖上盖玻片后,盖玻片与计数室底部之间的高度为 0.1mm,所以每个 计数室(大方格)的体积为 0.1mm3,每个小方格的体积为 l/4000mm3。使用血球计 数板直接计数时, 先要测定每个小方格(或中方格)中微生物的数量,再换算成每 毫升菌液(或每克样品)中微生物细胞的数量。

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图 3 血球计数扳的构造 a. 平面图(中间平台分为两半,各半边有一个方格网) b. 侧面图(中间平台与盖玻片之间有高度为 0.1 毫米的间隙)

图 4 血球计数板计数网的分区和分格

三、 实验材料
1. 仪器 显微镜,目镜测微尺,镜台测微尺,血球计数板、盖玻片(22mm×22mm)、吸水 纸、计数器、滴管、擦镜纸,酒精灯 2. 材料 酵母菌液,枯草芽孢杆菌斜面培养物 3.试剂 美兰染液,结晶紫,蒸馏水等

四、 实验方法
1. 目镜测微尺的校正

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把目镜的上透镜旋下,将目镜测微尺的刻度朝下轻轻地装入目镜的隔板上, 把镜台测微尺置于载物台上,刻度朝上。先用低倍镜观察,对准焦距,视野中看 清镜台测微尺的刻度后,转动目镜,使目镜测微尺与镜台测微尺的刻度平行,移 动推动器,使两尺重叠,再使两尺的“0”刻度完全重合,定位后,仔细寻找两 尺第二个完全重合的刻度, 计数两重合刻度之间目镜测微尺的格数和镜台测微尺 的格数。因为镜台测微尺的刻度每格长 l0μ m,所以由下列公式可以算出目镜测 微尺每格所代表的长度。 目镜测微尺每格长度(μm) = 两重合线间镜台测微尺的格数 × 10 两重合线间目镜测微尺的格数

用此法分别校正在物镜倍数为 10×,40×,100×下目镜测微尺每小格所代 表的长度。

注意事项
由于不同显微镜及附件的放大倍数不同, 因此校正目镜测微尺必须针对特定 的显微镜和附件(特定的物镜、目镜、镜筒长度)进行,而且只能在特定的情况 下重复使用, 当更换不同放大倍数的目镜或物镜时,必须重新校正目镜测微尺每 一格所代表的长度。

2.

细胞大小的测定

A. 酵母菌的大小测定
1) 取一滴酵母菌菌悬液制成水浸片。 2) 移去镜台测微尺,换上酵母菌水浸片,先在低倍镜下找到目的物,然后在高 倍镜下用目镜测微尺来测量酵母菌菌体的长,宽各占几格(不足一格的部分估计 到小数点后一位数)。测出的格数乘上目镜测微尺每格的校正值,即等于该菌的 长和宽。

B. 枯草芽孢杆菌的大小测定
1) 将载玻片洗净晾干后,在其中央滴一滴蒸馏水,然后通过无菌操作用接种针 取少量枯草芽孢杆菌的斜面培养物于蒸馏水中,然后干燥 2) 单染色 用结晶紫染液或美兰染液对其进行单染色,染色一定时间后冲洗载玻片的背 面,将染液冲洗掉 3) 置于显微镜下镜检,用目镜测微尺测量枯草芽孢杆菌的长和宽

注意事项
测量菌体大小时要在同一个标本片上测定 3 个大小相近的菌体, 求出平均值, 才能代表该菌的大小。而且一般是用对数生长期的菌体进行测定。

3.酵母菌菌悬液中酵母菌菌数的测定
(1)取洁净的血球计数板一块,在计数室上盖上一块盖玻片。 (2)将酵母菌菌悬液充分摇匀,用滴管吸取少许,从计数板中间平台两侧的沟槽
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内沿盖玻片的右上角滴入一小滴(不宜过多), 使菌液沿两玻片间自行渗入计数室, 勿使产生气泡,并用吸水纸吸去沟槽中流出的多余菌液。 (3)先在低倍镜下找到计数室后,再转换高倍镜观察计数。 (4)计数时用 16 中格的计数板,要按对角线方位,取左上、左下、右上、右下的 4 个中格(即 100 小格)的酵母菌数。如果是 25 中格计数板。除数上述四格外, 还需数中央 1 中格的酵母菌数(即 80 小格)。由于菌体在计数室中处于不同的空 间位置,要在不同的焦距下才能看到,因而观察时必须不断调节微调螺旋,方能 数到全部菌体, 防止遗漏。 如菌体位于中格的双线上, 计数时则数上线不数下线, 数左线不数右线,以减少误差。 (5)凡酵母菌的芽体达到母细胞大小一半时,即可作为两个菌体计算。每个样品 重复分数 2-3 次(每次数值不应招差过大,否则应重新操作),取其平均值,按下 述 公 式 计 算 出 每 毫 升 菌 液 所 含 酵 母 菌 细 胞 数 ( 25 中 格 )。

(6)血球计数板用后,在水龙头上用水柱冲洗干净,可以用去污粉洗净,切勿用 硬物洗刷或抹擦,以免损坏网格刻度。洗净后自行晾干或吹风机吹干。

五、 实验结果
1、目镜测微尺的标定结果
物镜倍数 (目镜均为 10 倍) 10 倍 40 倍 100 倍 目镜测微尺的格数 (小格) 100 100 100 镜台测微尺的格数 (小格) 51.8 12.7 5.1 目镜测微尺的每格的 长度(μ m) 5.18 1.27 0.51

2、酵母菌的大小测定结果(10×100)
菌号 目镜测微尺的格数 (小格) 长轴 短轴 1 2 3 平均值

13 9

12 9

12 10

12.33 9.33

酵母大小平均值=6.29(长轴)×4.76(短轴)μ m? 3、枯草芽孢杆菌大小测定结果(10×100)
菌号 目镜测微尺的格数 (小格) 长轴 短轴 1 2 3 平均值

8 1

7 1

8 2

7.67 1.33

枯草芽孢杆菌大小平均值=3.91(长轴)×0.68(短轴)μ m? 4、血细胞计数板对酵母菌悬液计数结果
实验次数 1 47 48 各中格中菌数 39 32 30 总菌数 196 稀释倍数 5 平均值 39.2 菌数(个/mL) 4.90×10
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六、 实验分析
在目镜测微尺矫正的时候, 不同的倍数需要分别矫正。 但是也正是由于放大 的倍数不一样, 是使在矫正的时候镜台测微尺的刻度线不断放大,也为最终的读 数带来了一定的误差。因为放大的倍数越高,测量的越精确。所以用 100 倍物镜 测得的应该是最准确的。其中酵母菌大小的参考值为:1-5 微米×5-30 微米;枯 草芽孢杆菌的大小的参考值为:细胞 0.7-0.8 微米×2-3 微米,芽孢 0.6-0.9 微米×1.0-1.5 微米。测得值均在参考值的范围内。 在对酵母菌菌悬液进行计数时,第一次我们观察到每格中的菌数过多,应该 控制在 5—10/小格,所以我们将菌悬液稀释 5 倍后再用血球计数板进行技术, 所得每小格中的菌数在正好在做要求的范围内,这样对于计数既准备又方便。 实验过程中可能在操作方面出现失误,如滴加菌悬液的时候和压片的时候。 但是总体来说,结果应该还是不错的。

七、 实验小结
由于不同显微镜及附件的放大倍数不同, 因此校正目镜测微尺必须针对特定 的显微镜和附件(特定的接物镜、接目镜、镜筒长度等)进行,而且只能在这特 定的情况下重复使用。高倍镜的单格长度比低倍的精确,因此需要尽量使用 100 倍油镜下测量菌体(孢子)的大小。 计数前,应该要静置一会儿,以免测定时菌体还在移动。并且,应该要用镊 子轻轻的压盖玻片, 以免每个小格里的微生物过饱和, 给计数带来误差。 计数时, 为避免重复或遗漏计数,如菌体位于中格的双线上,计数时则数上线不数下线, 数左线不数右线,以减少误差。

参考文献
? 詹火元生物学通报 1995 年底 30 卷第 2 期 ? 沈萍,陈向东.微生物学.第二版.北京:高等教育出版社,2006 ? 沈萍,陈向东.微生物学实验.第 4 版.北京:高等教育出版社,2007

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