微生物形态观察.doc

微生物形态观察

生72 伍国羽 2007012357
组别 周四班 2-1-1
实验时间 2010年3月18日

实验目的
1) 巩固显微镜的使用方法，重点掌握油镜的使用方法
2) 认识细菌、放线菌和霉菌的基本形态特征和特殊结构
3) 观察并描绘几种常见微生物的基本形态与特殊结构

实验原理
细菌是单细胞生物，尽管个体微小，但有其完整的形态特征和结构。细菌的基本形态可分为球状、杆状和螺旋状三种。除细胞壁、细胞膜、细胞质和核质等基本结构外，尚有鞭毛、菌毛、芽孢、荚膜、质粒等附属结构。

1. 细菌的形态
球菌
链球菌：注意其链状排列，链的长短，个体的形态。
葡萄球菌：注意其无一定次序，无一定数目，不规则地堆在一起的形态。
杆菌
单杆菌：注意其单个散在的状态，菌体外形、大小，菌端的形态。
双杆菌：注意其成双的排列以及菌体外形、大小，菌端的形态。
链杆菌：注意其成链状排列，链的长短，菌体的外形、大小，菌端的形态。
螺旋状菌
弧菌：注意其弯曲成弧形以及菌体大小，菌端的形态。
螺菌：注意其具有两个弯曲以上的螺旋状及菌体的长度、大小，菌端的形态。

2. 细菌的特殊构造
荚膜
注意荚膜的位置、形状、大小、染色及相互间的联结。
鞭毛
注意鞭毛的形态、长度、大小、数目及在菌体上的排列(单毛、丛毛、周毛)。
芽孢
注意芽孢的形状，与菌体相比的大小以及在菌体中的位置(中央、偏端、末端)。
异染颗粒注意其与菌体不同的染色反应、形状、大小、多少、位置等。

3. 真菌
表1. 真菌五个亚门的主要形态区别

营养体
无性生殖
有性生殖
鞭毛菌亚门
单细胞或无隔菌丝
游动孢子
休眠孢子或卵孢子
接合菌亚门
多为无隔菌丝
孢囊孢子
接合孢子
子囊菌亚门
单细胞或有隔菌丝
分生孢子
子囊孢子
担子菌亚门
有隔菌丝
不祥
担孢子
半知菌亚门
有隔菌丝
分生孢子
缺

4. 放线菌的形态特征
放线菌是单细胞微生物，菌体由分支状菌丝组成。菌丝大多无隔膜，菌丝粗细约为1um。许多菌丝交织在一起，构成菌丝体。细胞壁含有胞壁酸和二氨基庚二酸。它没有明显结构的细胞核，因此属于原核微生物。
由于形态和功能的不同，放线菌的菌丝分为基内菌丝、气生菌丝和孢子丝3种。在固体培养基中，有一部分菌丝伸入培养基内部，称为基内菌丝。它起着固着和吸收营养的作用，故又有营养菌丝之称。长在空气中的菌丝称为气生菌丝。气生菌丝发育到一定阶段，其尖端的菌丝分化成具有繁殖功能的孢子丝。孢子丝再分裂形成孢子。在液体培养基中，没有基内菌丝和气生菌丝的分化。
孢子丝的形状有直、弯 曲、螺旋、轮生之分。这些形状以及在气生菌丝上的排列方式，随不同种类而异。孢子有球形、椭圆形、杆形和瓜子形等。孢子的形状及表面结构随种类变化而变化。

5. 微生物菌落
细菌：一般形成较小的圆形菌落，颜色有白色、黄色等，表面光滑或不光滑
放线菌: 菌落背面有同心圆形纹路。这点可以和细菌菌落区分。
酵母菌: 菌落为淡黄色，光滑，半透明，比细菌菌落大。
霉菌：菌落大型，肉眼可见许多毛状物，棕色、青色等，可见黑色的分生孢子群。

实验用品与试剂
普通光学显微镜、镜油、镜头纸、擦镜液
细菌装片：金黄色葡萄球菌、八叠球菌、苏云金芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、破伤风梭菌、固氮菌、螺菌
霉菌装片：黑根霉、曲霉、青霉、毛霉
酵母菌装片：出芽酵母
放线菌装片
微生物划线平板: 大肠杆菌、枯草杆菌、金黄色葡萄球菌、泾阳链霉菌、产黄青霉、酵母菌。
实验步骤
1． 调试显微镜。
2． 选择合适的装片观察并绘图拍照。
3． 观察完毕复原显微镜。
4． 观察平板中的菌落形态并记录。

实验结果与讨论

1. 微生物显微照片
1） 黑根霉

图1. 黑根霉，放大倍数10X100倍。黑根霉（Rhizopus nigricans）是真菌的一种,属于真菌门接合菌亚门的根霉属，菌丝无隔。图中孢子囊清晰可见。
装片中黑根霉的假根，匍匐枝交错纵横，孢子囊柄，孢子囊和接合孢子（照片中没有）都可以看到。

2） 毛霉

图2. 毛霉，放大倍数10X40倍。接合菌亚门接合菌纲毛霉目毛霉科真菌中的一个大属。以孢囊孢子和接合孢子繁殖。菌丝无隔、多核、分枝状，在基物内外能广泛蔓延，无假根或匍匐菌丝。
可以观察到球型的孢子囊和细丝状的包囊梗。

3） 破伤风梭菌

图3. 破伤风梭菌，放大倍数10X100倍。破伤风梭菌菌体细长，长4～8um ，宽0.3～ 0.5um ，周身鞭毛。繁殖体为革兰氏阳性，带上芽胞的菌体易转为革兰氏阴性。
图中可以看到破伤风梭菌的菌落形状不规则。由于显微镜分辨率有限，无法进一步观察细菌的细微结构。

4） 褐球固氮菌

图4. 褐球固氮菌，放大倍数10X100倍。无芽孢、产荚膜、形成厚壁孢囊、好氧和能自生固氮的革兰氏阴性杆菌。
图中细胞呈不规则状堆叠，可以明显看到菌体的荚膜。

5） 八叠球菌
图5. 八叠球菌，放大倍数10X100倍。不规则的球状聚集体，直径1～ 1000μm，单生或典型的细胞聚集体。典型的小聚集体为八叠状。
从图中并没有观察到热别明显的八叠状小聚集体。但可以观察到呈聚集形态和分散状态的菌体。其中少部分聚集体出现了八叠状。
6） 曲霉
图6. 曲霉，放大倍数10X100倍。曲霉菌丝有隔膜，为多细胞霉菌。分生孢子梗顶端膨大成为顶囊，一般呈球形。项囊表面长满一层或两层辐射状小梗(初生小梗与次生小梗)。最上层小梗瓶状，顶端着生成串的球形分生孢子。
图中可以明显看到曲霉的孢子和菌丝。由于孢子穗呈球状，故显微拍照的一个焦平面很难展现出其全貌。

2. 微生物手绘显微图

1） 苏云金杆菌

图7. 苏云金杆菌，放大倍数10X100倍。
苏云金芽胞杆菌（Bacillus thuringiensis,简称Bt）是一种革兰氏阳性细菌，属好气性蜡状芽孢杆菌群。细胞形态为长杆状，长度为4.5-5.4 μm直径在1.4-1.6μm。形成芽胞（装片中未观察到）膨大为圆形，大小在0.8-0.9×2.0μm。伴胞（装片中未观察到）晶体为长方形或菱形。

2） 金黄色葡萄球菌

图8. 金黄色葡萄球菌，放大倍数10X100倍。
典型的金黄色葡萄球菌为球型，直径0.8μm左右，显微镜下排列成葡萄串状。金黄色葡萄球菌无芽胞、鞭毛，大多数无荚膜，革兰氏染色阳性。

3） 巨大芽孢杆菌

图9. 巨大芽孢杆菌，放大倍数10X100倍，特殊结构：芽孢。
巨大芽孢杆菌杆状，末端圆，单个或呈短链排列，直径为1.2 ～1.5×2.0～4.0微米，能运动。芽胞为1.0～1.2×1.5～2.0微米，椭圆形，中生或次端生，为革兰氏阳性菌及好氧菌。
装片中可见芽孢呈透明色，非常明显，数量较多。

4） 酵母菌
图10. 酵母菌，放大倍数10X100倍，特殊结构：芽孢。
酵母菌的形态有球形、卵圆形、腊肠形、椭圆形、柠檬形或藕节形等。比细菌的单细胞个体要大得多，一般为1~5微米或5~20微米。酵母菌无鞭毛，不能游动。
酵母菌具有典型的真核细胞结构，有细胞壁、细胞膜、细胞核、细胞质、液泡、线粒体等，有的还具有微体。但在放大1000倍的显微镜下无法观察到其细微结构。
酵母可以通过出芽进行无性生殖，也可以通过形成子囊孢子进行有性生殖。无性生殖即在环境条件适合时，从母细胞上长出一个芽，逐渐长到成熟大小后与母体分离。图中可以清楚的看到酵母的芽孢，属无性生殖。

5） 螺菌

图11. 螺菌，放大倍数10X100倍，特殊结构：鞭毛。
螺菌菌体体形弯曲呈螺旋形，有的两端均有鞭毛，有的只有一端长有鞭毛，少数菌体一端长有数根鞭毛（图上未画出此类菌）。大多数菌体的鞭毛由于染色较浅无法观察到。

6） 放线菌
图12. 放线菌，放大倍数10X100倍，特殊结构：气生菌丝、螺旋状孢子丝、分生孢子。
多数放线菌具有发育良好的分支状菌丝体，少数为杆状或原始丝状的简单形态。菌丝大多无隔膜，其粗细与杆状细菌相似，直径为1微米左右。
图中可以看到放线菌的菌丝和分化成的螺旋状孢子丝，还有游离的分生孢子。放线菌的无性孢子以分生孢子为主。分生孢子的形成是通过横隔分裂来完成的。放线菌的气生菌丝成熟后，分化出孢子丝，然后细胞膜内陷，或细胞壁和细胞膜同时内陷；在由外向内收缩形成横膈膜；最终把孢子丝分成一串分生孢子。

3. 微生物菌落
实验中观察了6个微生物划线平板: 大肠杆菌、枯草杆菌、金黄色葡萄球菌、泾阳链霉菌、产黄青霉、酵母菌。
表2. 所观察的微生物菌落特征
菌落名称
含水状态
菌落形状
透明度
颜色
边缘情况
产黄青霉
含水量小
丝状
不透明
正面：绿色，黄色
反面：黄色
纤毛状
酵母
含水量中等
针头状
不透明
正面：白色
反面：白色
整齐
大肠杆菌
含水量大
针头状
半透明
正面：白色
反面：白色
整齐
金黄色葡萄球菌
含水量大
针头状
半透明
正面：黄色
反面：黄色
整齐
泾阳链霉菌
含水量小
圆形
不透明
正面：白色
反面：白色
整齐
枯草芽孢杆菌
含水量中等
圆形
半透明
正面：淡黄色
反面：淡黄色
波状
4. 不同细菌的区分
表3. 细菌、放线菌、霉菌、酵母菌的形态区分
菌名
细胞大小
细胞结构
菌落形态
细菌
直径约0.5um,长度约0.5-5um
细菌的基本形态可分为球状、杆状和螺旋状三种。除细胞壁、细胞膜、细胞质和核质等基本结构外，尚有鞭毛、菌毛、芽孢、荚膜、质粒等附属结构。
形成较小的圆形菌落，颜色有白色、黄色等，表面光滑或不光滑
放线菌
菌丝粗细约为1um
菌体由分支状菌丝组成，分为基内菌丝、气生菌丝和孢子丝3种。具有繁殖功能的孢子丝的形状有直、弯 曲、螺旋、轮生之分，随菌种不同而异。
菌落背面有同心圆形纹路。这点可以和细菌菌落区分。
霉菌
构成霉菌体的基本单位称为菌丝，呈长管状，宽度2～10微米
霉菌大量菌丝交织成绒毛状、絮状或网状等，称为菌丝体。菌丝体常呈白色、褐色、灰色，或呈鲜艳的颜色，有的可产生色素使基质着色。
菌落为淡黄色，光滑，半透明，比细菌菌落大。
酵母菌
一般为1~5微米或5~20微米。
酵母菌细胞的形态通常有球形、卵圆形、腊肠形、椭圆形、柠檬形或藕节形等，无鞭毛，不能游动。酵母菌具有典型的真核细胞结构，有细胞壁、细胞膜、细胞核、细胞质、液泡、线粒体等，有的还具有微体。
菌落大型，肉眼可见许多毛状物，棕色、青色等，可见黑色的分生孢子群。

参考文献
[1]陈金春，陈国强. 微生物学实验指导. 北京：清华大学出版社，2005
[2]Michael T. Madigan, John M. Martinko. Biology of microorganism. Eleventh edition. America: Pearson Prentice Hall, 2006