「VR+」革兰氏染色实验鉴别细菌

在微生物学实验中，革兰氏染色法（Gram Staining）是一种经典的细菌鉴别技术，它通过简单的染色步骤，将细菌分为革兰氏阳性菌（G+）和革兰氏阴性菌（G-）。然而，传统的革兰氏染色实验操作较为复杂，且需要一定的实验技巧和经验，不利于开展实验教学。我们可以通过矩道高中生物虚拟仿真实验来更加直观地学习和掌握革兰氏染色的全过程。

革兰氏染色法的核心在于利用细菌细胞壁结构的差异来实现不同的染色效果。革兰氏阳性菌的细胞壁较厚，主要成分是肽聚糖，且交联致密。当使用结晶紫初染和碘液媒染后，细胞壁内会形成不溶于水的结晶紫与碘的复合物。在后续的脱色过程中，由于细胞壁结构紧密，脱色剂（如95%乙醇）难以完全渗透，因此结晶紫与碘的复合物被保留在细胞壁内，使细菌呈现紫色。

相反，革兰氏阴性菌的细胞壁较薄，且含有较多的类脂成分。在脱色过程中，类脂成分被溶解，导致细胞壁结构变得松散，结晶紫与碘的复合物容易被洗脱。因此，革兰氏阴性菌在脱色后会失去紫色染料，再经过复染液（如沙黄）染色后呈现红色。

首先，制作细菌涂片，将细菌样本均匀地涂布在载玻片上，并进行自然干燥和火焰固定。

▲待测细菌样本涂布

▲图片干燥和火焰固定

用结晶紫溶液对涂片进行染色。经过1分钟的染色后，用水洗去多余的染料。

接着，添加碘液进行媒染，同样染色1分钟后用水冲洗。

这是关键步骤，使用95%乙醇进行脱色。在虚拟实验中，可以通过吸水纸吸附的颜色变化，观察到脱色过程中颜色的变化，直到涂片不再有紫色脱落为止。

最后，使用复染液对涂片进行染色，染色30秒后用水冲洗，完成整个染色过程

在显微镜下观察染色后的细菌涂片，葡萄球菌被染成紫色，为革兰氏阳性菌。

革兰氏染色是微生物学中一项重要的实验技术，而虚拟仿真实验为学习这一技术提供了全新的途径。通过虚拟仿真实验，无论是老师还是学生，都能更加轻松地掌握革兰氏染色的原理和操作步骤，为微生物学的学习和研究打下坚实的基础。

虚拟仿真实验教学

适用于常态化学科应用

与虚拟现实课堂的融合创新

为生物教学改革与数字化转型注入新动力

总之，「微生物学虚拟仿真实验」的应用，不仅可以拓展实验范围，丰富教学内容，破解传统微生物实验室受时间、空间限制的难题，而且可以激发学生的实验兴趣并深化其实验技能，对于微生物实验教学改革和提高具有重要意义。