Bài giảng vi sinh vật đại cương biên soạn phạm thị mỹ lệ
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.12 MB, 107 trang )
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CỬU LONG
KHOA NÔNG NGHIỆP – THỦY SẢN
PHẠM THỊ MỸ LỆ
BÀI GIẢNG
VI SINH VẬT ĐẠI CƯƠNG
Vĩnh Long, 2022
MỤC LỤC
DANH SÁCH HÌNH ......................................................... v
DANH SÁCH BẢNG ...................................................... vii
Chương 1. GIỚI THIỆU KHÁI QUÁT VỀ ĐỐI
TƯỢNG, LỊCH SỬ NGÀNH VI SINH VẬT HỌC ......... 1
1.1.Đối tượng của vi sinh vật học đại cương ................. 1
1.2Lược sử ngành vi sinh vật học .................................. 2
1.2.1 Giai đoạn phát hiện ra vi sinh vật........................ 3
1.2.2 Giai đoạn về vi sinh vật học thực nghiệm với
Pasteur ......................................................................... 4
1.2.3 Giai đoạn sau Pasteur và vi sinh vật học hiện đại 5
Chương 2. PHƯƠNG TIỆN VÀ THỦ THUẬT DÙNG
TRONG NGHIÊN CỨU VI SINH VẬT .......................... 8
2.1 Phương tiện sử dụng trong nghiên cứu vi sinh vật . 8
2.1.1 Kính hiển vi (microscopy) .................................... 8
2.1.2 Máy ly tâm (centrifuge) ..................................... 19
2.1.3 Tủ cấy vô trùng.................................................. 20
2.1.4 Tủ hấp tiết trùng (autoclave) ............................. 20
2.1.5 Tủ sấy (thiết bị khử trùng khô) ........................... 21
2.2 Các thủ thuật cơ bản dùng trong nghiên cứu vi sinh
vâ ̣t ................................................................................. 22
2.2.1 Phương pháp thanh trùng, tiệt trùng.................. 22
2.2.2 Phương pháp nhuộm màu vi sinh vật ................. 23
2.2.3 Phương pháp tách ròng (phân lập) VSV ............ 26
CÂU HỎI GỢI Ý ÔN TẬP.......................................... 30
i
Chương 3. SỰ DINH DƯỠNG, TĂNG TRƯỞNG CỦA
VI SINH VẬT VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN
NGOẠI CẢNH ................................................................ 31
3.1 Dinh dưỡng của vi sinh vâ ̣t .................................... 31
3.2 Sự tăng trưởng của vi sinh vâ ̣t .............................. 32
3.2.1 Tinh ròng mẻ nuôi cấy ....................................... 32
3.2.2 Đo lường sự tăng trưởng ................................... 33
3.2.3 Cách tăng trưởng của vi sinh vật ....................... 35
3.2.4 Ảnh hưởng của điều kiện ngoại cảnh tác động đến
sự tăng trưởng của vi sinh vật .................................... 35
CÂU HỎI GỢI Ý ÔN TẬP.......................................... 39
Chương 4. VI SINH VẬT NHÂN NGUYÊN
(PROKARYOTES) ......................................................... 40
4.1 Vi khuẩn ................................................................. 40
4.1.1 Hình dạng và kích thước của vi khuẩn ............... 40
4.1.2 Cấu tạo tế bào của vi khuẩn .............................. 42
4.1.3 Hình thức sinh sản của vi khuẩn ........................ 50
4.2 Xạ khuẩn ................................................................ 51
4.2.1 Đặc điểm cấu tạo của xạ khuẩn ......................... 51
4.2.2 Vai trò của xạ khuẩn.......................................... 52
4.3 Ricketxia ................................................................. 52
4.3.1 Đặc điểm cấu tạo của Rixketxia......................... 52
4.3.2 Tác hại của Rixketxia ........................................ 53
4.4 Dạng L của vi khuẩn .............................................. 54
4.4.1 Đặc điểm cấu tạo............................................... 54
4.4.2 Các yếu tố ức chế việc thành lập vách ............... 54
4.5 Clamydia ................................................................ 54
ii
4.5.1 Đặc điểm cấu tạo............................................... 54
4.5.2 Tác hại .............................................................. 56
4.6 Tảo lam (vi khuẩn lam) ......................................... 56
CÂU HỎI GỢI Ý ÔN TẬP.......................................... 56
Chương 5. VI SINH VẬT NHÂN THỰC ...................... 57
5.1 Tổng quan về nhóm vi sinh vâ ̣t nhân thực............ 57
5.2 Cấu tạo tế bào ........................................................ 57
5.2.1 Vách tế bào ....................................................... 57
5.2.2 Màng nguyên sinh chất ...................................... 58
5.3 Tế bào chất ............................................................. 59
5.3.1 Hệ thống nội mạc .............................................. 59
5.3.2 Bộ Golgi ............................................................ 59
5.3.3 Không bào ......................................................... 60
5.3.4 Lysosome ........................................................... 60
5.3.5 Ty thể ................................................................ 61
5.3.6 Lục lạp .............................................................. 62
5.3.7 Nhân.................................................................. 63
5.4 Các vi sinh vâ ̣t đại diện trong nhóm nhân thực.... 64
5.4.1 Tảo .................................................................... 64
5.4.2 Nấm................................................................... 65
5.4.3 Protozoa ............................................................ 66
CÂU HỎI GỢI Ý ÔN TẬP.......................................... 68
Chương 6. VIRUS ........................................................... 69
6.1 Giới thiệu tổng quan về virus ................................ 69
6.2 Đặc điểm chung của virus...................................... 69
6.2.1 Kích thước và hình dạng.................................... 69
6.2.2. Cấu tạo............................................................. 70
iii
C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4..22.Tai lieu. Luan 66.55.77.99. van. Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an
6.2.3 Đặc tính của virus ............................................. 71
6.2.4 Ảnh hưởng của điều kiện môi trường tác động đến
virus ........................................................................... 72
6.3 Sự tái sản của virus ................................................ 73
6.3.1 Sự tái sản ở thực khuẩn thể................................ 73
6.3.2 Sự tái sản ở virus thực vật và động vật .............. 74
CÂU HỎI GỢI Ý ÔN TẬP.......................................... 77
Chương 7. MIỄN DỊCH HỌC........................................ 78
7.1 Khái niệm miễn dịch và các loại miễn dịch .......... 78
7.1.1 Khái niệm miễn dịch .......................................... 78
7.1.2 Miễn dịch bẩm sinh ........................................... 79
7.1.3 Miễn dịch tạo được ............................................ 79
7.2 Cơ chế của sự miễn dịch ........................................ 80
7.2.1 Miễn dịch không đặc hiệu .................................. 81
7.2.2 Miễn dịch đặc hiệu do kháng thể đàm nhiệm ..... 86
7.3 Ứng dụng của miễn dịch học ................................. 89
7.3.1 Trong sản xuất kháng huyết thanh trị bệnh ........ 89
7.3.2 Trong sản xuất vaccine ngừa bệnh .................... 91
7.3.3 Trong chẩn đoán bệnh bằng phương pháp Elisa 92
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................. 96
iv
@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn
C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4..22.Tai lieu. Luan 66.55.77.99. van. Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an
DANH SÁCH HÌNH
Hình 1. Kính hiển vi đầu tiên của Leewenhoek ........................... 4
Hình 2. Cấu tạo kính hiển vi quang học thường ......................... 10
Hình 3. Đặc điểm của tia sáng đi qua vật kính dầu .................... 12
Hình 4. Đường đi của tia sáng trong tụ quang nền đen .............. 14
Hình 5. Kính hiển vi điện tử soi nổi .......................................... 16
Hình 6. Phương pháp cấy ria ..................................................... 28
Hình 7. Phương pháp cấy chan .................................................. 29
Hình 8. Phương thức hấp thu dinh dưỡng vào tế bào của vi sinh
vật ............................................................................................ 32
Hình 9. Phương pháp đếm trên lame đếm.................................. 34
Hình 10. Phương pháp đếm bằng pha loãng huyền phù vi sinh vật34
Hình 11. Phương pháp đếm qua màng lọc ................................. 34
Hình 12. Các giai đoạn tăng trưởng của vi sinh vật trong một mẻ
ni cấy .................................................................................... 35
Hình 13. Chia nhóm vi sinh vật theo điều kiện thích nghi nhiệt độ36
Hình 14. Dãy quang phổ ánh sáng và tác dụng của ánh sáng đến
sự sống của vsv ......................................................................... 38
Hình 15. Các hình dạng cơ bản của vi khuẩn ............................. 41
Hình 16. Cấu tạo tổng quát tế bào vi khuẩn ............................... 42
Hình 17. Vi khuẩn Streptococcus pneumoniae với lớp vỏ capsule43
Hình 18. Sự khác biệt trong cấu trúc tế bào của vi khuẩn gram
dương và vi khuẩn gram âm ...................................................... 45
Hình 19. Mơ hình cấu tạo màng nguyên sinh chất của vi khuẩn. 46
Hình 20. Các thành phần của tế bào chất trong vi khuẩn............ 47
Hình 21. Vai trị của mesosome trong q trình phân cắt tế bào. 48
Hình 22. Các tiểu phần của ribosome ........................................ 49
Hình 23. Các dạng của xạ khuẩn ............................................... 52
v
@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn
C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4..22.Tai lieu. Luan 66.55.77.99. van. Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an
Hình 24. Cấu tạo vách tế bào nhiều lớp của Rixketxia ............... 53
Hình 25. Hình thức sinh sản của Clamydia ................................ 55
Hình 26. Cơ chế xâm nhập và gây hại tế bào ký chủ của
Clamydia .................................................................................. 55
Hình 27. Hình dạng của Amib và Paramecium khi khơng có vách58
Hình 28. Bộ máy Golgi ở tế bào VSV nhân thực ....................... 59
Hình 29. Lysosome trong tế bào nhân thực ............................... 61
Hình 30. Cấu trúc bên trong ty thể ............................................ 62
Hình 31. Cấu trúc của nhân tế bào chân hạch ............................ 63
Hình 32. Các hình dạng của tảo................................................. 64
Hình 33. Các dạng bào tử của nấm tạo ra do sinh sản vơ tính .... 65
Hình 34. Các dạng bào tử của nấm tạo ra do sinh sản hữu tính .. 66
Hình 35. Một vài loài protozoa gây bệnh cho người .................. 67
Hình 36. Cấu tạo cơ bản của một virus ...................................... 71
Hình 37. Tinh thể hình lăng trụ của virus TMV trên tế bào cây
thuốc lá mắc bệnh khảm............................................................ 71
Hình 38. Các giai đoạn tái sản ở thực khuẩn thể ........................ 74
Hình 39. Các giai đoạn tái sản ở tế bào động vật ....................... 75
Hình 40. Sơ đồ hóa q trình sinh kháng thể ở cơ thể động vật . 88
Hình 41. Nguyên tắc của phương pháp Elisa ............................. 93
Hình 42. Sơ đồ thử nghiệm Elisa............................................... 94
vi
@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn
C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4..22.Tai lieu. Luan 66.55.77.99. van. Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an
DANH SÁCH BẢNG
Bảng 1. Mối quan hệ giữa nhiệt độ, áp suất tới thời gian tiệt trùng
tối thiểu .................................................................................... 21
Bảng 2. Mối quan hệ giữa nhiệt độ và thời gian tiệt trùng bằng
nhiệt khô ................................................................................... 22
vii
@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn
C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4..22.Tai lieu. Luan 66.55.77.99. van. Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an
viii
@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn
C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4..22.Tai lieu. Luan 66.55.77.99. van. Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an
Chương 1. GIỚI THIỆU KHÁI QUÁT VỀ ĐỐI
TƯỢNG, LỊCH SỬ NGÀNH VI SINH VẬT HỌC
Mục tiêu: sinh viên hiểu được khái niệm vi sinh vật
(VSV) là gì, biết được lịch sử nghiên cứu VSV qua các giai
đoạn và tình hình phát triển của ngành VSV học hiện nay.
1.1. Đối tượng của vi sinh vật học đại cương
VSV học là ngành nghiên cứu về cấu tạo và đời sống
của VSV.
VSV (microorganism) là những sinh vật rất nhỏ có cấu
tạo đơn bào, nhưng rất kém phân hóa. Tùy theo sự tiến hóa
của từng nhóm, có thể xếp chúng vào lớp, nhóm, bộ, họ
khác nhau. Có thể phân loại tổng quát VSV thành nhóm
nhân nguyên (prokaryotic) gồm các đại diện: vi khuẩn, xạ
khuẩn, mycoplasma, clamydia, rixketxia và tảo lame, nhóm
VSV nhân thực (eukaryotic) gồm có: tảo, nấm và nguyên
sinh động vật (protozoa), cuối cùng là virut là nhóm VSV
tiến hóa thấp nhất.
VSV học hiện đại nghiên cứu từng nhóm đối tượng
riêng biệt, và trở thành những môn học chuyên sâu: virut
học, vi khuẩn học, nấm học, ... Mặt khác, vi sinh học hiện
đại cũng đi sâu nghiên cứu những tính chất riêng biệt của
VSV và hình thành các chuyên ngành: tế bào học, sinh lý
học, sinh hóa học, di truyền học của VSV.
Về mặt ứng dụng, ngành VSV học có những chuyên
ngành như: vi sinh học công nghiệp, vi sinh học thực phẩm,
vi sinh học thú y, vi sinh học y học, vi sinh học đất, ...
1
@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn
C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4..22.Tai lieu. Luan 66.55.77.99. van. Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an
1.2 Lược sử ngành vi sinh vật học
Từ xưa, dù chưa nhận thức được sự tồn tại của VSV,
nhưng con người đã biết khá nhiều về các tác dụng do VSV
gây nên. Trong đời sống và sản xuất con người đã tích lũy
được nhiều kinh nghiệm về các biện pháp lợi dụng các VSV
có ích và phịng tránh các VSV có hại.
Trên những vật giữ lại từ thời Hi Lạp cổ, người ta đã
thấy minh họa cả quá trình nấu rượu. Những tài liệu khảo cổ
cho thấy cách đây trên 6000 năm người dân Ai Cập ở dọc
sông Nile đã có tập quán nấu rượu. Ở Trung Quốc, rượu đã
được sản xuất từ thời đại văn hóa Long Sơn (cách đây trên
4000 năm). Trên các chữ khắc trên xương, mai rùa từ thời
Ân Thương người ta đã thấy chữ “tửu” (thế kỷ XVII – XI
TCN). Việc lên men lactic được thực hiện từ năm 3500
TCN.
Muối dưa, làm giấm, làm tương, mứt, ướp thịt, ướp cá,
… đều là những biện pháp hữu hiệu để sử dụng hoặc khống
chế VSV phục vụ cho chế biến và bảo quản thực phẩm.
Theo các tài liệu khảo cổ thì nhân dân ta từ thời Hùng
Vương đã biết làm mắm bằng thú, làm rượu bằng cốt gạo.
Việc sáng tạo ra các hình thức ủ phân, ngâm đậy, trồng luân
canh với cây họ đậu, … đều là những biện pháp tài tình mà
tổ tiên ta từ lâu đã biết phát huy tác dụng của VSV.
Từ những minh chứng trên cho thấy con người đã nhận
ra có sự tồn tại của những sinh vật nào đó mà con người
chưa giải thích, chứng minh, và xác định được. Cho đến khi
một thương gia buôn vải người Hà Lan là Antonie van
Leewenhoek (1633 – 1723), phát hiện ra và miêu tả hình
thái của VSV bằng kính hiển vi tự chế. Từ giai đoạn đó đến
nay, lịch sử ngành VSV học đã trải qua các giai đoạn phát
triển vượt bậc. Có thể tóm tắt thành 3 giai đoạn: giai đoạn
2
@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn
C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4..22.Tai lieu. Luan 66.55.77.99. van. Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an
phát hiện ra VSV, giai đoạn VSV học thực nghiệm với
Pasteur và giai đoạn sau Pasteur và VSV học hiện đại.
1.2.1 Giai đoạn phát hiện ra vi sinh vật
Việc Leewenhoek tự chế tạo ra trên 400 chiếc kính
hiển vi cầm tay, trong đó có cái có độ phóng đại đến 270 lần
với đầy đủ cấu tạo các bộ phận: gương hội tụ ánh sáng, ốc
điều chỉnh để cho vật định quan sát rơi đúng vào tiêu điểm
và bằng cách ghé mắt vào khe nhỏ có gắn kính mài rấ t nhỏ
Leewenhoek đã quan sát được mọi thứ xung quanh có kích
thước rất nhỏ mà mắt thường khơng nhìn thấy. Năm 1674,
ơng nhìn thấy vi khuẩn và các ngun sinh động vật trong kẽ
răng của mình và ơng gọi chúng là những “động vật vơ cùng
nhỏ bé”. Ơng viết rằng trong miệng của ơng những “động
vật” này cịn đơng hơn cả dân số của vương quốc Hà Lan.
3
@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn
C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4..22.Tai lieu. Luan 66.55.77.99. van. Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an
Hình 1. Kính hiển vi đầu tiên của Leewenhoek
(Nguồn:
/>.html truy cập ngày 8/9/2017)
Tất cả những quan sát và miêu tả của ông đã được in
thành một bộ sách gồm 4 tập có nhan đề “Những bí mật của
giới tự nhiên nhìn qua kính hiển vi”. Đến đầu thế kỷ XIX,
những chiếc kính hiển vi quang học hồn chỉnh mới ra đời,
với sự cống hiến của các nhà khoa học như: G. Battista
Amici (1784 – 1860), Ernes Abbe (1840 – 1905), ... Năm
1934, chiếc kính hiển vi điện tử đầu tiên ra đời. Đó là loại
kính hiển vi khơng dùng ánh sáng khuếch đại nhờ các thấu
kính mà nhờ dùng chùm điện tử khuếch đại lên nhờ các điện
từ trường.
1.2.2 Giai đoạn về vi sinh vật học thực nghiệm với Pasteur
Từ thập kỷ 60 của thế kỷ XIX, bắt đầu thời kỳ nghiên
cứu về sinh lý của các VSV. Người có cơng to lớn trong việc
này về sau trở thành ông tổ của ngành VSV học là mô ̣t nhà
khoa học người Pháp Louis Pasteur (1822 – 1895). Những
4
@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn
C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4..22.Tai lieu. Luan 66.55.77.99. van. Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an
cơng trình của ơng đã đem lại những biến đổi quan trọng
trong các lĩnh vực khoa học về cơng nghiệp, nơng nghiệp và
y học.
Các cơng trình nghiên cứu quan trọng của Pasteur về
VSV học:
+ Chứng minh nguyên nhân của nhiều quá trình lên
men (ethylic, lactic, acetic, ...) là do VSV gây nên (1854 –
1864).
+ Chứng minh vi khuẩn là nguồn gốc gây bệnh than
(1863).
+ Phát hiện ra các phẩy khuẩn gây bệnh (1877).
+ Phát hiện ra các tụ cầu khuẩn và liên cầu khuẩn gây
bệnh (1880).
+ Tìm ra vaccine chống bệnh dịch tả gà nhờ sử dụng vi
khuẩn đã chuyển sang dạng mất độc lực (1880).
+ Nghiên cứu vaccine chống bệnh dại (1880 – 1885),
...
1.2.3 Giai đoạn sau Pasteur và vi sinh vật học hiện đại
Sau Pasteur L., nhà bác học Đức Robert Koch (1843 –
1910) là người tìm ra vi khuẩn lao và vi khuẩn tả. Ơng cịn
tìm ra phương pháp phân lập VSV thuần khiết trên mơi
trường đặc. Ơng cũng là người tìm ra phương pháp nhuộm
màu tế bào VSV.
Petri J. R (1852 – 1921) đã phát minh ra loại hộp lồng
làm bằng thủy tinh, sau này người ta đặt tên cho dụng cụ này
là đĩa petri. Đây là dụng cụ phổ biến nhất dùng trong phân
lập và nuôi cấy VSV.
5
@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn
C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4..22.Tai lieu. Luan 66.55.77.99. van. Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an
Người có cơng đầu tiên trong việc chứng minh có sự
tồn tại của loại VSV nhỏ bé hơn vi khuẩn nhiều lần là nhà
sinh lý học thực vật người Nga D.I Ivanovskii (1864 –
1920). Loại VSV ký sinh đó là nguyên nhân gây ra bệnh
khảm trên cây thuốc lá. Đến năm 1897 nhà khoa học người
Hà Lan M.W. Beijerink gọi loại VSV này là virus Đến năm
1917, F.H. d’ Herelle phát hiện ra các virus của vi khuẩn và
đặt tên là thực khuẩn thể.
Mặc dù Pasteur là người đầu tiên chứng minh cơ sở
khoa học của việc chế tạo vaccine nhưng thuật ngữ vaccine
do bác sĩ người Anh Edward Jenner (1749 – 1823) đặt ra.
Ông là người đầu tiên nghĩ ra phương pháp chủng mủ đậu
bò cho người lành để phòng bệnh đậu mùa.
Người đầu tiên phát hiện ra chất kháng sinh là bác sĩ
người Anh Alexander Fleming. Năm 1928 ông là người đầu
tiên tách chủng nấm sinh chất kháng sinh penicillin, mở ra
một kỷ nguyên mới cho khả năng đẩy lùi các bệnh nhiễm
khuẩn. Sau đó hàng loạt chất kháng sinh quan trọng khác
được phát hiện bởi các nhà khoa học vào các năm tiếp theo:
Bacitracin (1945) là kháng sinh polypeptid tạo ra bởi
Bacillus subtilis. Cloramphenicol (1947) được phân lập từ
Streptomyces venezuelae. Clotetracylin (1948) lấy từ
Streptomyces aureofaciens. Gentamycin (1963), ...
Năm 1897 Eduard Bunchner lần đầu tiên chứng minh
vai trị của enzyme trong q trình lên men rượu. Ông đã
nghiền nát tế bào nấm men bằng cát thạch anh và lấy chất
dịch vô bào chiết rút từ men cho vào mô ̣t dung dịch chứa
37% đường, sau vài giờ đã thấy sản sinh CO2 và rượu
ethylic. Sau đó ngành khoa học về enzyme hình thành và
phát triển hàng loạt các thành công tiếp theo, đến 1984
người ta đã biết đến 2477 loại enzyme khác nhau và enzyme
6
@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn
C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4..22.Tai lieu. Luan 66.55.77.99. van. Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an
đã có mặt trong rất nhiều hoạt động sản xuất và đời sống của
con người.
Các nhà VSV còn tạo ra bước ngoặc của di truyền học
D.T Avery; C.M. Macleod; M. Mc. Carty với thực nghiệm
trên vi khuẩn (1944) đã chứng minh q trình biến nạp được
thực hiện thơng qua AND. Quá trình “lắp ráp” virus gây
bệnh khảm trên thuốc lá (1957) của nhà khoa học H.
Franenkel – Conrat và B. Singer đã chứng minh thêm vai trò
của acid nucleic trong việc chuyển giao thông tin di truyền.
Như vậy, cùng với phát hiện vĩ đại về cấu trúc của AND
xoắn kép của J.D Watson và F.H.C Crick con người đã đủ
nhận thức để có được bức tranh tồn cảnh về cấu trúc, chức
năng và các qui luật vận động của vật liệu di truyền, mở ra
kỷ nguyên tạo ra các cơ thể hồn tồn mới lạ mơ ̣t cách chủ
động nhờ mang gen tái tổ hợp. Các chủng VSV được tạo ra
nhờ thao tác di truyền sẽ có mặt trong đời sống nhân loại ở
các lĩnh vực khác nhau. Đó là hy vọng để tháo gỡ mọi khó
khăn về lương thực, thực phẩm, thuốc men, bảo vệ môi
trường, ... Mặt khác cũng là mối đe dọa khủng khiếp trong
chiến tranh nhân loại, vì nếu các VSV được thay đổi gen sẽ
trở thành một thứ vũ khí sinh ho ̣c vô cùng nguy hiểm.
7
@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn
C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4..22.Tai lieu. Luan 66.55.77.99. van. Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an
Chương 2. PHƯƠNG TIỆN VÀ THỦ THUẬT DÙNG
TRONG NGHIÊN CỨU VI SINH VẬT
Mục tiêu: sinh viên biết được những dụng cụ dùng
trong nghiên cứu VSV và thiết bị hỗ trợ, hiểu được chức
năng, biết cách sử dụng các dụng cụ và thiết bị cơ bản, cũng
như phương pháp chuẩn bị mẫu trước khi nuôi cấy, thao tác
nuôi cấy, ủ và thu nhận sản phẩm.
2.1 Phương tiện sử dụng trong nghiên cứu vi sinh vật
2.1.1 Kính hiển vi (microscopy)
Kính hiển vi là một thiết bị dùng để quan sát các vật
thể có kích thước nhỏ bé mà mắt thường khơng thể quan sát
được bằng cách tạo ra các hình ảnh phóng đại của vật thể đó.
Kính hiển vi có thể gấp độ phóng đại bình thường lên từ 40 3000 lần. Ngày nay, kính hiển vi có thể bao gồm nhiều loại
từ các kính hiển vi quang học sử dụng ánh sáng khả kiến,
cho đến các kính hiển vi điện tử, hoặc các kính hiển vi phát
xạ quang, ... Kính hiển vi được sử dụng rộng rãi trong nhiều
ngành như vật lý, hóa học, sinh học, khoa học vật liệu, y
học và được phát triển không chỉ là công cụ quan sát mà cịn
là một cơng cụ phân tích mạnh. Trong phạm vi mơn học giới
thiệu các loại kính hiển vi phổ thông được sử dụng trong
nghiên cứu VSV.
Kính hiển vi quang học
+ Kính hiển vi quang học là kính hiển vi dùng ánh sáng
thường hoặc nguồn sáng điện để giúp người ta quan sát vi
khuẩn với độ phóng đại 400 – 1500 lần.
+ Nghiên cứu VSV phải dùng vật kính dầu vì chỉ vật
kính dầu mới có độ phóng đại lớn (900 – 1500 lần).
8
@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn
C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4..22.Tai lieu. Luan 66.55.77.99. van. Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an
Cấu tạo kính hiển vi
Kính hiển vi quang học gồm các bộ phận sau: thân
kính, đế kính, mâm kính, bộ di chuyển tiêu bản và quan
trọng nhất là bộ phận quang học.
* Cấu tạo của bộ phận quang học
Có thể là gương nếu dùng ánh sáng tự nhiên hoặc là
đèn dùng ở ngoài. Nguồn sáng là đèn gắn vào trong đế kính
hiển vi (hiện nay kính hiển vi chủ yếu dùng nguồn sáng loại
này).
+ Tụ quang: là hệ thống thấu kính để tập trung ánh
sáng, có hai loại: tụ quang thường và tụ quang nền đen (sẽ
trình bày ở phần sau).
+ Vật kính: là nơi thu nhận hình ảnh từ tiêu bản.
Vật kính có nhiều loại nhưng thơng thường có 2 loại
sau:
Vật kính thường: độ phóng đại nhỏ, được ký hiệu 4X,
10X, 20X, 40X. Khi sử dụng đụng khơng cần có dầu soi.
Vật kính dầu: có độ phóng đại lớn, được ký hiệu 90X,
100X, Khi sử dụng dụng phải cần có dầu soi kính.
+ Thị kính: là phần trên nhất của kính hiển vi nơi
người ta để mắt vào quan sát tiêu bản. Thị kính có nhiều loại
có độ phóng đại khác nhau và được ký hiệu 4X, 6X, 7X, 8X,
10X, 15X.
Có loại kính hiển vi chỉ có một thị kính, có loại hai thị
kính, trong huấn luyện có loại kính hiển vi có hàng chục thị
kính để nhiều người cùng quan sát
Kính hiển vi quang học dùng vật kính dầu. Đặc điểm của
vật kính dầu:
9
@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn
C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4..22.Tai lieu. Luan 66.55.77.99. van. Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an
+ Có độ phóng đại lớn, được ký hiệu trên vật kính là
90X, 100X, 150X, ...
+ Thân vật kính dài và có vạch đen hoặc đỏ.
+ Đường kính của thấu kính ngồi nhỏ.
Hình 2. Cấu tạo kính hiển vi quang học thường
(Nguồn: ngày truy
cập 22/09/2017 )
10
@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn
C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4..22.Tai lieu. Luan 66.55.77.99. van. Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an
Đường đi của ánh sáng khi sử dụng vật kính dầu
Ánh sáng được truyền thẳng trong điều kiện chân
không. Trên thực tế, khi ánh sáng đi qua môi trường có chiết
quang đồng nhất ánh sáng cũng truyền thẳng (ví dụ: khơng
khí, nước cất, ...). Trong kính hiển vi quang học, ánh sáng
được truyền từ nguồn sáng như gương, đèn, ... qua hệ thống
tụ quang lam kính (tiêu bản) vật kính thị kính
mắt.
Giả sử có nguồn sáng O, các tia sáng Oa và Oa’ cùng
truyền đi so với trục quang tâm một góc a, khi đi qua lam
kính ánh sáng có độ chiết quang n =1,52 sau đó ra khơng khí
có độ chiết quang n = 1, tia sáng sẽ bị khúc xạ ra ngoài vật
kính nên mắt khơng nhìn thấy tia sáng đó (khơng quan sát
được tiêu bản).
Khi nhỏ một giọt dầu (dầu bách hương có độ chiết
quang n = l,51) lên tiêu bản. Tia OX lúc này sau khi qua lam
kính khơng bị khúc xạ mà truyền thẳng vào vật kính. Tia
sáng này sẽ qua tiêu bản lên thị kính giúp ta quan sát được
tiêu bản một cách rõ ràng. Như vậy giọt dầu giúp làm tăng
độ sáng của các tia sáng và cho hình ảnh rõ nét của các vi
khuẩn có kích thước từ 1 đến vài m (Hình 3).
11
@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn
C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4..22.Tai lieu. Luan 66.55.77.99. van. Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an
Hình 3. Đặc điểm của tia sáng đi qua vật kính dầu
(Nguồn: https:// visinhyhoc.net%2Fsu-dung-kinh-hien-vi-trong-nghiencuu-vi-sinh-vat ngày truy cập 22/09/2017)
Cách sử dụng kính hiển vi với vật kính dầu
Chọn một tiêu bản đã nhuộm cần quan sát.
+ Đặt mâm kính nằm ngang (khơng để mâm kính nằm
nghiêng vì sẽ làm chảy giọt dầu soi khi quan sát).
+ Mở tụ quang tối đa và nâng lên đến mâm kính.
+ Lấy ánh sáng cho phù hợp (bật công tắc đèn hoặc
chỉnh gương).
+ Xoay vật kính dầu về vị trí hoạt động (khi xoay nếu
nghe thấy tiếng “ca ̣ch” tức là vật kính đã ở đúng vị trí).
12
@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn
C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4..22.Tai lieu. Luan 66.55.77.99. van. Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an
+ Nhỏ một giọt dầu lên vùng tiêu bản đã đánh dấu. Đặt
tiêu bản vào mâm kính.
+ Khơng nhìn vào thị kính, từ từ hạ vật kính dầu xuống
sao cho vật kính ngập trong dầu và sát với tiêu bản (chú ý
khơng làm vỡ tiêu bản).
+ Mắt nhìn vào thị kính, từ từ nâng vật kính lên bằng
ốc vi cấp, khi thấy lống hình tiêu bản thì dừng lại. Dùng ốc
vi cấp để điề u chỉnh tiêu bản cho rõ nét. Nếu không thấy tiêu
bản phải lặp lại từ đầu.
+ Khi quan sát tiêu bản, có thể dùng núm điều chỉnh
sang trái, phải, lên xuống để quan sát các khu vực khác nhau
của tiêu bản.
+ Quan sát xong, nâng vật kính lên, lấy tiêu bản ra khỏi
mâm kính, tắt đèn hoặc xoay gương về vị trí nghỉ.
+ Dùng dung dịch xylen hoặc cồn tuyệt đối (100o) lau
sạch vật kính, thị kính, tụ quang, các bộ phận khác, lau bằng
khăn sạch. Đậy áo kính lại.
Kính hiển vi với tụ quang nền đen
Kính hiển vi với tụ quang nền đen là kính hiển vi được
dùng để soi tươi các vi khuẩn nhỏ di động và các dạng di
động mà nếu quan sát bằng kính hiển vi tụ quang thường thì
khó hoặc khơng nhìn thấy được.
Ngun tắc:
Khi cho một chùm tia sáng đi qua một khe cửa nhỏ
trong buồng tối thì thấy được những hạt bụi nhỏ lơ lửng
trong khơng khí, chúng ta có thể quan sát được dễ dàng mà
bình thường khơng nhìn thấy được. Điều này được giải thích
là do chùm tia sáng mạnh chiếu vào hạt bụi làm hạt bụi “tán
xạ” ra mọi phía. Một số tia sáng đó rọi vào mắt khiến chúng
13
@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn
C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4..22.Tai lieu. Luan 66.55.77.99. van. Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an
ta nhìn thấy hạt bụi. Đây chính là nguyên lý tụ quang nền
đen.
+ Tụ quang nền đen giống tụ quang thường về hình
dáng nhưng khác cơ bản là nó chỉ cho các tia sáng ở gần
mép tụ quang được đi qua, các tia ở giữa bị giữ lại. Các tia
sáng sau khi đi qua tụ quang đều hội tụ ở chỗ vật cần quan
sát.
+ Dưới tụ quang nền đen chúng ta có thể quan sát các
vi khuẩn có kích thước từ 1 đến 1/10 µm (nhỏ hơn tụ quang
thường hàng chục lần) nhưng khơng quan sát được hình thể
thật của chúng. Vì vậy kính hiển vi với tụ quang nền đen chỉ
dùng để quan sát sự di động của vi khuẩn, nhất là xoắn
khuẩn.
Hình 4. Đường đi của tia sáng trong tụ quang nền đen
14
@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn
