摘?要:在中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,利用數(shù)碼電子顯微鏡觀察青霉和匍枝根霉時(shí),存在青霉菌觀察成功率較低的問題。針對(duì)實(shí)驗(yàn)存在的幾個(gè)難點(diǎn),文章對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn),提出了解決青霉菌觀察成功率較低的實(shí)驗(yàn)方法。
關(guān)鍵詞:青霉;匍枝根霉;數(shù)碼電子顯微鏡;解決方法
“認(rèn)識(shí)和學(xué)習(xí)使用顯微鏡”章節(jié)在中學(xué)生物能級(jí)要求中,知識(shí)要求為A,技能要求為E,情感要求為H。所以在教學(xué)過程中,通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)提高學(xué)生這三個(gè)層次的能級(jí)水平,是重要教學(xué)目標(biāo)。隨著教學(xué)硬件的改善,數(shù)碼電子顯微鏡(以下簡(jiǎn)稱“電鏡”)已經(jīng)步入很多學(xué)校。相比于普通光學(xué)顯微鏡,電鏡的觀察效果更加清晰,放大倍數(shù)更高,直接呈現(xiàn)學(xué)生的制片情況和觀察效果,極大方便了實(shí)驗(yàn)教學(xué),提高了課堂效率,緊跟了多媒體時(shí)代的步伐。
《認(rèn)識(shí)真菌》是蘇教版七年級(jí)下冊(cè)第13章第2節(jié)《土壤中的微生物》中的內(nèi)容,其中學(xué)會(huì)初步觀察青霉(Penicillium)和匍枝根霉(Rhizopusstolonifer)是課堂能力目標(biāo)的重要要求?;趯?shí)驗(yàn)教學(xué)的原則,筆者嘗試自己培養(yǎng)和觀察這兩種霉菌。
一、 菌落培養(yǎng)
參照課本實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)方法。
二、 鏡檢觀察
采用方法一對(duì)培養(yǎng)的匍枝根霉和青霉在電鏡下低倍鏡觀察。
方法一:
1. 取干凈的載玻片,在中央滴一滴清水;
2. 用解剖針輕挑樣品上少量菌落,用干凈的牙簽將樣品取下,涂在水滴中;
3. 蓋上蓋玻片,電鏡下低倍鏡觀察。
在觀察過程中發(fā)現(xiàn),匍枝根霉菌落易培養(yǎng),觀察效果極佳。電鏡下匍枝根霉菌落特征明顯,菌絲個(gè)體較大,臨時(shí)裝片的制作簡(jiǎn)單且觀察效果好,能夠快速地觀察到無橫隔的直立菌絲和頂端膨大的球狀孢子囊,形態(tài)典型。如果菌落培養(yǎng)時(shí)間較長(zhǎng),則可以觀察到黑色的孢子從孢子囊中散落出來的現(xiàn)象。
青霉菌落培養(yǎng)較為便捷,但實(shí)際鏡檢效果不佳,存在以下幾個(gè)問題:
問題1:完整的掃帚狀菌絲不容易發(fā)現(xiàn)
在培養(yǎng)青霉的過程中發(fā)現(xiàn)橘皮上有兩種不同的菌落形態(tài)(橘皮中間和周圍的兩種菌落),如下圖2。經(jīng)過文獻(xiàn)搜索,得知導(dǎo)致中間灰綠色菌落病害的是由意大利青霉(Penicilliumitalicum)引起的柑橘青霉病,導(dǎo)致周圍黃綠色菌落病害的是由指狀青霉(Penicilliumdigitatum)引起的柑橘綠霉病。
感染青霉病和綠霉病的柑橘,都先出現(xiàn)柔軟,褐色,水漬狀,略凹陷皺縮的圓形病斑。2~3天后,病部長(zhǎng)出白色霉層,青霉病產(chǎn)生的粉狀物藍(lán)色,白色霉?fàn)钗锖苷瑑H1-2毫米。腐爛的速度較慢,在17-21℃下,全果腐爛要半個(gè)月,有一股發(fā)霉氣味。綠霉病產(chǎn)生的粉狀物藍(lán)綠色,白色霉?fàn)钗飵л^寬,約8-18毫米,腐爛速度較快,在17-21℃下全果腐爛約要一星期,有芬香氣味。
由于兩種青霉菌的菌落形態(tài)不同,將兩種青霉屬菌分別放在電鏡下鏡檢觀察。采用方法一制作青霉臨時(shí)裝片觀察。
引起青霉病的意大利青霉菌分生孢子梗集結(jié)成束,解剖針挑取有針對(duì)性,鏡檢成功率較高,且分生孢子梗頂端有2-5個(gè)分枝,呈掃帚狀,為中學(xué)教材中典型的青霉的形態(tài)。引起綠霉病的指狀青霉分生孢子梗短,緊貼橘皮,取樣時(shí)很難取到完整的分生孢子梗和孢子囊,顯微鏡視野中全部覆蓋著散落的孢子,鏡檢成功率很低,且分生孢子梗頂端有1-2個(gè)分枝,掃帚狀形態(tài)不明顯。
因此將鏡檢成功率較高且菌落形態(tài)典型的意大利青霉菌種純化,接種到新的柑橘表皮(圖3)。2-3天后觀察到柑橘表面的意大利青霉分生孢子梗成束,約有3-5mm,1天后由白色菌落變成灰綠色。這樣的意大利青霉形態(tài)接近具有子實(shí)體的大型真菌,取樣時(shí)可以用鑷子夾取完整的一束觀察。
問題2:鏡檢時(shí)游離孢子多
青霉菌的分生孢子梗呈掃帚狀,上面著生成串的孢子,往往成熟后的孢子散落各處,因此在蓋蓋玻片后視野中游離的孢子較多(圖4),所以將制片方法改進(jìn)。采用方法二制作臨時(shí)青霉臨時(shí)裝片。
方法二:
1. 取干凈的載玻片,在中央滴一滴水;
2. 用鑷子夾取樣品上的少量青霉,用酒精浸泡3秒,洗去脫落孢子,再用蒸餾水沖洗一下;
3. 用干凈的牙簽將鑷子上的樣品放入載玻片的水滴中;
4. 蓋上蓋玻片,電鏡下觀察。
鏡檢成功率高達(dá)90%以上,觀察效果好。鏡檢效果如下圖5??梢郧逦乜吹揭獯罄嗝咕姆稚咦庸5膾咧銧罘种熬z橫膈。
問題3:菌絲透明,不容易找到典型掃帚狀結(jié)構(gòu)
為了在實(shí)驗(yàn)課堂上讓學(xué)生更加快速及清晰地找到青霉菌的掃帚狀典型菌落,筆者進(jìn)行了菌絲染色實(shí)驗(yàn)。臨時(shí)裝片制作方法如方法三:
方法三:
1. 取干凈的載玻片,在中間滴一滴乳酸石碳酸棉藍(lán)染色液;
2. 用鑷子夾取樣品上的少量青霉,用酒精浸泡3秒,洗去脫落孢子,再用蒸餾水沖洗一下;
3. 用干凈的牙簽將鑷子上的樣品放入載玻片的水滴中;
4. 蓋上蓋玻片,電鏡下觀察。
鏡檢效果如圖6:
用染色劑染色處理后的意大利青霉菌在臨時(shí)裝片下能夠快速地找到完整的掃帚狀完整結(jié)構(gòu),極大地節(jié)省了課堂實(shí)驗(yàn)時(shí)間,實(shí)驗(yàn)成功率顯著提高。
問題4:樣品容易挑到(夾到)橘皮或橘肉
本實(shí)驗(yàn)操作中還存在一個(gè)問題,在挑取或夾取菌絲的時(shí)候,容易沾上腐爛的橘皮或橘肉。此問題可以通過制作PDA(馬鈴薯葡萄糖)培養(yǎng)基代替橘皮來解決。PAD培養(yǎng)基偏硬,菌落容易挑取,不易沾上基質(zhì)。
通過以上方法,實(shí)驗(yàn)教師和學(xué)生能在課堂上快速地制取臨時(shí)裝片,成功觀察到匍枝根霉和青霉的典型結(jié)構(gòu),達(dá)到本節(jié)課教學(xué)內(nèi)容的要求。
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作者簡(jiǎn)介:竇佩娟,江蘇省蘇州市,江蘇省常青藤實(shí)驗(yàn)中學(xué)。