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1、实验六实验六 微生物生理生化反应观察微生物生理生化反应观察一、实验目的一、实验目的n初步了解微生物生化鉴定与分类的原理初步了解微生物生化鉴定与分类的原理与方法；掌握淀粉水解实验、明胶水解与方法；掌握淀粉水解实验、明胶水解实验、尿素水解实验、糖发酵实验的原实验、尿素水解实验、糖发酵实验的原理和方法理和方法。二、实验原理二、实验原理1.1.淀粉酶能水解淀粉为小分子的糊精、双淀粉酶能水解淀粉为小分子的糊精、双糖和单糖，而淀粉遇碘液会产生蓝色，糖和单糖，而淀粉遇碘液会产生蓝色，因此能产淀粉酶的微生物在淀粉培养基因此能产淀粉酶的微生物在淀粉培养基上培养用碘处理会产生无色区域，据此上培养用碘处理会产生无色
2、区域，据此可分辨微生物能否产生淀粉酶。可分辨微生物能否产生淀粉酶。2.2.明胶是由胶原蛋白水解产生的蛋白质，明胶是由胶原蛋白水解产生的蛋白质，在在2525以下可维持凝胶状态，以固体形以下可维持凝胶状态，以固体形式存在，而在式存在，而在2525以上明胶会液化。如以上明胶会液化。如果接种的微生物能够产生明胶酶就可以果接种的微生物能够产生明胶酶就可以使明胶生化管在使明胶生化管在25 25 以下发生液化，据以下发生液化，据此性质可以鉴别产明胶酶的微生物。此性质可以鉴别产明胶酶的微生物。3. 3. 尿素酶能够使尿素分解释放出氨气和二尿素酶能够使尿素分解释放出氨气和二氧化碳，氨溶于水使加有酚红酸碱指示氧化
3、碳，氨溶于水使加有酚红酸碱指示剂的营养琼脂由中性变成碱性，从而产剂的营养琼脂由中性变成碱性，从而产生颜色变化（由黄色变成深粉红色）。生颜色变化（由黄色变成深粉红色）。通过生化管的颜色变化就可以判断接种通过生化管的颜色变化就可以判断接种的培养基是否产生尿素酶。的培养基是否产生尿素酶。4 4、有些微生物能够分解葡萄糖或乳糖产生、有些微生物能够分解葡萄糖或乳糖产生有机酸（乳酸、醋酸、丙酸）使生化管有机酸（乳酸、醋酸、丙酸）使生化管的的PHPH值降低，从而使含酸碱指示剂溴甲值降低，从而使含酸碱指示剂溴甲酚紫的营养琼脂由紫色变成黄色，通过酚紫的营养琼脂由紫色变成黄色，通过生化管的颜色变化可以判断是否能产
4、生生化管的颜色变化可以判断是否能产生相应的糖水解酶类。相应的糖水解酶类。三、实验步骤（二人一组）三、实验步骤（二人一组）1.1.淀粉水解实验：每人接种二支淀粉生化淀粉水解实验：每人接种二支淀粉生化管（分别接种大肠杆菌和枯草芽孢杆菌），管（分别接种大肠杆菌和枯草芽孢杆菌），3737培养培养2d2d，加卢革氏碘液观察和记录，加卢革氏碘液观察和记录每管颜色变化，得出结论。每管颜色变化，得出结论。2.2.明胶水解实验：每人接种二支明胶生化明胶水解实验：每人接种二支明胶生化管（分别接种大肠杆菌和金黄色葡萄球管（分别接种大肠杆菌和金黄色葡萄球菌），菌），2020培养培养2 2天，从天，从2020取出即观察
5、取出即观察和记录各管的明胶水解情况，得出结论。和记录各管的明胶水解情况，得出结论。3.3.尿素水解实验：每人接种两支尿素生化尿素水解实验：每人接种两支尿素生化管（分别接种变形杆菌和金黄色葡萄球管（分别接种变形杆菌和金黄色葡萄球菌），菌），3737培养培养2 2天，观察和记录每管培天，观察和记录每管培养前后颜色变化，得出结论。养前后颜色变化，得出结论。 4 4、葡萄糖发酵试验：每人接种二支葡萄糖、葡萄糖发酵试验：每人接种二支葡萄糖生化管（一支接种大肠杆菌、一支接种生化管（一支接种大肠杆菌、一支接种变形杆菌），变形杆菌），3737培养培养2 2天，观察和记录天，观察和记录每管培养前后颜色变化，得出
6、结论。每管培养前后颜色变化，得出结论。5 5、乳糖发酵试验：每人接种二支乳糖生化、乳糖发酵试验：每人接种二支乳糖生化管（一支接种大肠杆菌、一支接种变形管（一支接种大肠杆菌、一支接种变形杆菌），杆菌），3737培养培养2 2天，观察和记录每管天，观察和记录每管培养前后颜色变化，得出结论。培养前后颜色变化，得出结论。四、实验注意事项四、实验注意事项n淀粉水解实验，在观察时需要加卢革氏碘液以便观察淀粉的水解情况；n接种均在无菌条件下操作，接种完毕以后用灭菌好的棉花塞住管口防止污染；n生化管用砂轮切割玻璃后接种。思考题思考题n接种后的明胶试管可以在接种后的明胶试管可以在37 37 下培养，下培养，在培
7、养后你必须做什么才能证明水解的在培养后你必须做什么才能证明水解的存在存在? ?n对你的实验现象进行分析对你的实验现象进行分析示示 教教n肠道致病菌的分离鉴定肠道致病菌的分离鉴定分离鉴定步骤分离鉴定步骤1 1、分离培养、分离培养粪便标本粪便标本划线划线分离分离S-S平板平板培养培养大，红色，非致病性菌大，红色，非致病性菌菌落菌落小，无色半透明，为可小，无色半透明，为可疑菌落疑菌落粪便标本粪便标本划线划线分离分离粪便标本粪便标本划线划线分离分离S-S平板平板粪便标本粪便标本划线划线分离分离培养培养S-S平板平板粪便标本粪便标本划线划线分离分离培养培养S-S平板平板粪便标本粪便标本划线划线分离分离培
8、养培养S-S平板平板粪便标本粪便标本划线划线分离分离大，红色，非致病性菌大，红色，非致病性菌菌落菌落培养培养S-S平板平板粪便标本粪便标本划线划线分离分离小，无色半透明，为可小，无色半透明，为可疑菌落疑菌落大，红色，非致病性菌大，红色，非致病性菌菌落菌落培养培养S-S平板平板粪便标本粪便标本划线划线分离分离2 2、初步鉴定、初步鉴定选取可疑菌落选取可疑菌落转种转种半固体，双糖铁半固体，双糖铁培养基培养基培养培养观察培养基变化观察培养基变化3、进一步鉴定 对初步鉴定的菌种进一步做生化鉴定4、血清学鉴定 肠道杆菌型别较多，常需血清学方法进行确证5、药敏试验 为针对性治疗提供依据（一）肠道杆菌的形态
9、、染色及在选择培养（一）肠道杆菌的形态、染色及在选择培养基上的生长情况基上的生长情况n1 1、常见肠道致病菌菌种：伤寒杆菌、痢疾、常见肠道致病菌菌种：伤寒杆菌、痢疾杆菌等杆菌等n2 2、选择培养基：、选择培养基：SSSS平板、平板、EMBEMBSSSS琼脂培养基选择培养原理：琼脂培养基选择培养原理：n此培养基是强选择性培养基此培养基是强选择性培养基中性红为指示剂，酸性时中性红为指示剂，酸性时呈现红色呈现红色，碱性时呈淡黄色。，碱性时呈淡黄色。在此培养基上，在此培养基上，大肠杆菌属大肠杆菌属的菌落大而混浊，因发酵的菌落大而混浊，因发酵乳糖，菌落呈现红色乳糖，菌落呈现红色 n志贺氏菌属和沙门氏菌属
10、志贺氏菌属和沙门氏菌属的菌落形态为光滑无色透明，的菌落形态为光滑无色透明，园形、中等大小，边缘整齐的菌落。由于园形、中等大小，边缘整齐的菌落。由于宋内氏痢疾宋内氏痢疾杆菌杆菌有分解胆盐中的某些物质和发酵乳糖有分解胆盐中的某些物质和发酵乳糖( (产酸产酸) )较慢较慢等特点，而使菌落呈淡红或红色的较大或边缘不整齐等特点，而使菌落呈淡红或红色的较大或边缘不整齐的扁平菌落。的扁平菌落。某些沙门氏菌属及变形杆菌某些沙门氏菌属及变形杆菌因因 产生硫化产生硫化氢，使菌落呈现黑色中心。氢，使菌落呈现黑色中心。伊红美兰琼脂培养基（）选择伊红美兰琼脂培养基（）选择培养原理：培养原理：n此培养基为弱选择性培养基。
11、以此培养基为弱选择性培养基。以伊红美兰伊红美兰作指示剂作指示剂n（）（）大肠杆菌大肠杆菌分解乳糖产酸时染上伊红，因为伊红分解乳糖产酸时染上伊红，因为伊红和美兰结合所以菌落不是红色而呈现和美兰结合所以菌落不是红色而呈现紫黑色，且有金紫黑色，且有金属光泽属光泽( (大肠杆菌大肠杆菌) )或棕色或棕色( (产气杆菌产气杆菌) )，扁平混浊，而，扁平混浊，而较大边缘色淡的菌落。较大边缘色淡的菌落。n（）（）致病菌致病菌的菌落为无色半透明、园形，中等大小，的菌落为无色半透明、园形，中等大小，边缘整齐的菌落，在靠近大肠杆菌的可疑菌落往往呈边缘整齐的菌落，在靠近大肠杆菌的可疑菌落往往呈现淡兰色。现淡兰色。
12、方法：方法：n1 1、分离培养、观察菌落特征：、分离培养、观察菌落特征：分别取四的分别取四的培养物，用分离划线方法接种培养物，用分离划线方法接种SSSS平板或平板或EMBEMB培养基培养基3737培养培养18-24h18-24h以后观察结果。以后观察结果。n2 2、革兰染色、观察形态学特征：、革兰染色、观察形态学特征：取各菌培取各菌培养物少许涂片，革兰染色、镜检。养物少许涂片，革兰染色、镜检。菌落观察菌落观察SSSS平板平板沙门氏菌：无色透明菌落，有黑色中心沙门氏菌：无色透明菌落，有黑色中心志贺氏菌：无色透明菌落。志贺氏菌：无色透明菌落。肠道杆菌形态学观察肠道杆菌形态学观察（二）肠道杆菌生化反
13、应及动力试验（二）肠道杆菌生化反应及动力试验n培养基：克氏双糖斜面培养基、生化反应管、培养基：克氏双糖斜面培养基、生化反应管、半固体培养基半固体培养基克氏双糖斜面培养基生化反应原理克氏双糖斜面培养基生化反应原理 该培养基含葡萄糖与乳糖的比例为该培养基含葡萄糖与乳糖的比例为1:101:10，并含硫酸亚铁和指，并含硫酸亚铁和指示剂酚红。示剂酚红。n大肠杆菌大肠杆菌发酵乳糖和葡萄糖产酸产气，所以上层呈黄色，直立段发酵乳糖和葡萄糖产酸产气，所以上层呈黄色，直立段有气泡存在有气泡存在n肠道病原菌肠道病原菌不能发酵乳糖，只能发酵葡萄糖，分解葡萄糖产酸，不能发酵乳糖，只能发酵葡萄糖，分解葡萄糖产酸，使使PH
14、PH下降，因斜面部分先呈现黄色，由于葡萄糖含量少，所生之下降，因斜面部分先呈现黄色，由于葡萄糖含量少，所生之酸接触空气而氧化，又因细苗的生长利用含氮物质生成碱性化合酸接触空气而氧化，又因细苗的生长利用含氮物质生成碱性化合物，所以斜面部分后来又变成红色由于直立段物，所以斜面部分后来又变成红色由于直立段( (底层底层) )呈厌氧状呈厌氧状态，细菌发酵葡萄糖所生的酸不被氧化，所以一直呈黄色。大肠态，细菌发酵葡萄糖所生的酸不被氧化，所以一直呈黄色。大肠杆菌产气，有动力杆菌产气，有动力( (沿穿刺线向周围扩散生长沿穿刺线向周围扩散生长) )伤寒杆菌有动力，伤寒杆菌有动力，而痢疾杆菌则没有动力而痢疾杆菌则
15、没有动力 n某些细菌如变形杆菌，乙型副伤寒杆菌某些细菌如变形杆菌，乙型副伤寒杆菌能分解培养基中含硫氨基能分解培养基中含硫氨基酸（如胱氨酸）产生硫化氢、硫化氢与硫酸亚铁中的亚铁离子结酸（如胱氨酸）产生硫化氢、硫化氢与硫酸亚铁中的亚铁离子结合形成黑色的硫化铁，而合形成黑色的硫化铁，而痢疾杆菌痢疾杆菌不产生硫化铁不产生硫化铁 生化反应管原理（生化反应管原理（1 1）n尿素试验：尿素试验：此培养基鉴别沙门氏菌和变形杆菌属细此培养基鉴别沙门氏菌和变形杆菌属细菌，自铁质双糖培养基上取菌苔作斜面接种，置菌，自铁质双糖培养基上取菌苔作斜面接种，置3737恒温箱内培养恒温箱内培养18182424小时同时作镜检观
16、其是小时同时作镜检观其是否为纯培养否为纯培养n变形杆菌变形杆菌含有尿素酶，经含有尿素酶，经2 24 4小时培养能分解培养小时培养能分解培养基中较多量尿素产生大量的氨，使培养基基中较多量尿素产生大量的氨，使培养基PHPH变为硷变为硷性，而呈现红色。即阳性反应，阳性反应可弃之。性，而呈现红色。即阳性反应，阳性反应可弃之。痢疾杆菌属及沙门氏菌属之细菌痢疾杆菌属及沙门氏菌属之细菌不能分解尿素而不不能分解尿素而不呈现碱性反应即阴性反应，阴性反应呈现碱性反应即阴性反应，阴性反应 需继续作生需继续作生化反应及血清学试验。化反应及血清学试验。生化反应管原理（生化反应管原理（2 2）n糖发酵试验，糖发酵试验，细
17、菌具有多种酶系统能分解糖类，产细菌具有多种酶系统能分解糖类，产酸产气。不同的细菌对各种糖类的分解不同，因而酸产气。不同的细菌对各种糖类的分解不同，因而可以利用糖发酵进行各种细菌可以利用糖发酵进行各种细菌( (特别是特别是肠道细菌肠道细菌) )的的鉴别。鉴别。n大肠杆菌大肠杆菌能发酵乳糖、葡萄糖产酸产气。能发酵乳糖、葡萄糖产酸产气。n志贺痢疾杆菌、沙门氏菌、变形杆菌志贺痢疾杆菌、沙门氏菌、变形杆菌不分解乳糖，不分解乳糖，但能分解葡萄糖产酸。但能分解葡萄糖产酸。n宋内氏痢疾杆菌宋内氏痢疾杆菌迟缓发酵乳糖产酸，能分解葡萄糖迟缓发酵乳糖产酸，能分解葡萄糖产酸。产酸。生化反应管原理（生化反应管原理（3
18、3）n硫化氢试验硫化氢试验：某些细菌能分解培养基中硫氨基：某些细菌能分解培养基中硫氨基酸（如胱胺酸）产生硫化氢、硫化氢与硫酸亚酸（如胱胺酸）产生硫化氢、硫化氢与硫酸亚铁中的亚铁离子结合形成黑色的硫化铁，铁中的亚铁离子结合形成黑色的硫化铁，n变形杆菌，乙型副伤寒杆菌能产生变形杆菌，乙型副伤寒杆菌能产生硫化铁硫化铁n痢疾杆菌痢疾杆菌不产生硫化铁。不产生硫化铁。 方法：方法：n1 1、克氏双糖铁斜面培养基：、克氏双糖铁斜面培养基：分别取四种肠道杆菌分别取四种肠道杆菌的培养物，用穿刺加斜面划线接种方法接种于的培养物，用穿刺加斜面划线接种方法接种于4 4支支克氏双糖斜面培养基，克氏双糖斜面培养基，373
19、7培养培养18-24h18-24h以后观察以后观察结果。结果。n2 2、生化反应管：、生化反应管：取尿素反应管、硫化氢反应、葡取尿素反应管、硫化氢反应、葡萄糖反应、乳糖反应管，每种反应管分别穿刺接萄糖反应、乳糖反应管，每种反应管分别穿刺接种大肠杆菌、伤寒杆菌、痢疾杆菌、变形杆菌，种大肠杆菌、伤寒杆菌、痢疾杆菌、变形杆菌，3737培养培养18-24h18-24h以后观察结果。以后观察结果。n3 3、动力试验：、动力试验：分别取四种肠道杆菌的培养物，用分别取四种肠道杆菌的培养物，用穿刺接种方法接种于穿刺接种方法接种于4 4支半固体培养培养基，支半固体培养培养基，3737培养培养18-24h18-2
20、4h以后观察结果。以后观察结果。+结果观察结果观察大肠杆菌大肠杆菌大肠杆菌大肠杆菌伤寒杆菌伤寒杆菌伤寒杆菌伤寒杆菌痢疾杆菌痢疾杆菌痢疾杆菌痢疾杆菌变形杆菌变形杆菌变形杆菌变形杆菌克氏双糖铁克氏双糖铁克氏双糖铁克氏双糖铁葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖乳糖乳糖乳糖乳糖硫化氢硫化氢硫化氢硫化氢动动动动 力力力力尿素尿素尿素尿素HH2 2S S生化反应管生化反应管生化反应管生化反应管葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖乳糖乳糖乳糖乳糖+ +- - - -+ + +黄黄黄黄色色色色+ +- -+ +- -+ +- - - - - -+ + + +- -+ +黄黄黄黄色色色色红红红红色色色色黑黑黑黑色色色色红红红红色色色色黄黄黄黄色色色色红红红红色色色色黄黄黄黄色色色色黑黑黑黑色色色色+
