实验二液泡系和线粒体的活体染色及观察

1、实验二实验二液泡系和线粒体的活体染色及观察液泡系和线粒体的活体染色及观察College of Life Science and Technology, XINJIANG Univercity一、实验目的一、实验目的n学习并了解线粒体和液泡系超活染色的基本原学习并了解线粒体和液泡系超活染色的基本原理、方法和注意事项；理、方法和注意事项；n学习如何观察动、植物活细胞内线粒体、液泡学习如何观察动、植物活细胞内线粒体、液泡系；系；n了解动、植物活细胞内线粒体、液泡系的形态、了解动、植物活细胞内线粒体、液泡系的形态、数量与分布；数量与分布；n学习并掌握线粒体和液泡系的超活染色技术。学习并掌握线粒体和液泡

2、系的超活染色技术。n了解植物细胞液泡系的发育过程。了解植物细胞液泡系的发育过程。二、实验原理二、实验原理 活体染色是指对生活有机体的细胞或活体染色是指对生活有机体的细胞或组织能着色但又无毒害的一种染色方法。组织能着色但又无毒害的一种染色方法。它的目的是显示生活细胞内的某些结构，它的目的是显示生活细胞内的某些结构，而不影响细胞的生命活动和产生任何物理、而不影响细胞的生命活动和产生任何物理、化学变化以致引起细胞的死亡。活染技术化学变化以致引起细胞的死亡。活染技术可用来研究生活状态下的细胞形态结构和可用来研究生活状态下的细胞形态结构和生理、病理状态。生理、病理状态。 根据所用染色剂的性质和染色方法的

3、根据所用染色剂的性质和染色方法的不同，通常把活体染色分为体内活染与体不同，通常把活体染色分为体内活染与体外活染两类。体内活染是以胶体状的染料外活染两类。体内活染是以胶体状的染料溶液注入动、植物体内，染料的胶粒固定、溶液注入动、植物体内，染料的胶粒固定、堆积在细胞内某些特殊结构里，达到易于堆积在细胞内某些特殊结构里，达到易于识别的目的。体外活染又称超活染色，它识别的目的。体外活染又称超活染色，它是由活的动、植物分离出部分细胞或组织是由活的动、植物分离出部分细胞或组织小块，以染料溶液浸染，染料被选择固定小块，以染料溶液浸染，染料被选择固定在活细胞的某种结构上而显色。在活细胞的某种结构上而显色。 二

4、、实验原理二、实验原理 活体染料之所以能固定、堆积在细胞内某些特殊的部活体染料之所以能固定、堆积在细胞内某些特殊的部分，主要是染料的分，主要是染料的“电化学电化学”特性起重要作用。碱性染料特性起重要作用。碱性染料的胶粒表面带阳离子，酸性燃料的胶粒表面带阴离子，而的胶粒表面带阳离子，酸性燃料的胶粒表面带阴离子，而被染的部分本身也是具有阴离子或阳离子，这样，它们彼被染的部分本身也是具有阴离子或阳离子，这样，它们彼此之间就发生了吸引作用。但不是任何染料皆可以作为活此之间就发生了吸引作用。但不是任何染料皆可以作为活体染色剂之用，应选择那些对细胞无毒性或毒性较小的染体染色剂之用，应选择那些对细胞无毒性或

5、毒性较小的染料，而且总是要配成稀淡的溶液来使用。一般是以碱性染料，而且总是要配成稀淡的溶液来使用。一般是以碱性染料最为适用，可能因为它具有溶解在类脂质（如卵磷脂、料最为适用，可能因为它具有溶解在类脂质（如卵磷脂、胆固醇等）的特性，易于被细胞吸收。胆固醇等）的特性，易于被细胞吸收。詹姆斯绿詹姆斯绿B B（Janus Janus green Bgreen B）和中性红（）和中性红（neutral redneutral red）两种碱性染料是活体）两种碱性染料是活体染色剂中最重要的染料，对于线粒体和液泡系的染色各有染色剂中最重要的染料，对于线粒体和液泡系的染色各有专一性。专一性。二、实验原理二、实验

6、原理n线粒体是细胞内重要的细胞器，线粒体内膜上线粒体是细胞内重要的细胞器，线粒体内膜上分布有细胞色素氧化酶，该酶能使詹姆斯绿分布有细胞色素氧化酶，该酶能使詹姆斯绿B B保持在氧化状态，呈现蓝绿色从而使线粒体显保持在氧化状态，呈现蓝绿色从而使线粒体显色，而细胞质中的染料被还原成无色。色，而细胞质中的染料被还原成无色。n液泡是细胞内浓缩产物的主要场所，有十分重液泡是细胞内浓缩产物的主要场所，有十分重要的功能。中性红是液泡的特殊染色剂，将液要的功能。中性红是液泡的特殊染色剂，将液泡染成红色。在活细胞中，细胞质和细胞核不泡染成红色。在活细胞中，细胞质和细胞核不着色。如果细胞死亡，染料会弥散开来，使核着

7、色。如果细胞死亡，染料会弥散开来，使核着色。着色。二、实验原理二、实验原理三、实验用品三、实验用品（一）器材（一）器材显微镜、恒温水浴锅、解剖盘、剪刀、镊显微镜、恒温水浴锅、解剖盘、剪刀、镊子、双面刀片、载玻片、凹面载玻片、盖子、双面刀片、载玻片、凹面载玻片、盖玻片、表面皿、吸管、牙签、吸水纸等。玻片、表面皿、吸管、牙签、吸水纸等。（二）试剂（二）试剂1 1、Ringer Ringer 溶液溶液 氯化钠氯化钠0.85g0.85g（变温动物用（变温动物用0.65g0.65g） ；氯化钾；氯化钾 0.25g 0.25g ； 氯化钙氯化钙 0.03g 0.03g ；蒸馏水；蒸馏水100ml100ml

8、2 2、10%10%、1/30001/3000中性红溶液中性红溶液 称取称取0.50.5中性红溶于中性红溶于50ml Ringer50ml Ringer溶液，稍加热（溶液，稍加热（30403040度）使之很快溶解，用滤纸过滤，装入棕色瓶于暗处保度）使之很快溶解，用滤纸过滤，装入棕色瓶于暗处保存，否则易氧化沉淀，失去染色能力。存，否则易氧化沉淀，失去染色能力。 临用前，取已配制的临用前，取已配制的1%1%中性红溶液中性红溶液1ml1ml，加入，加入29ml 29ml RingerRinger溶液混匀，装入棕色瓶备用。溶液混匀，装入棕色瓶备用。31%1%、1/50001/5000詹姆斯绿詹姆斯绿B

9、 B溶液溶液 称取称取50mg50mg詹姆斯绿詹姆斯绿B B溶于溶于5ml Ringer5ml Ringer溶液中，稍加溶液中，稍加 微微热（热（30403040度）使之溶解，用滤纸过滤后，即为度）使之溶解，用滤纸过滤后，即为1%1%原液。原液。取取1%1%原液原液1ml1ml加入加入49ml Ringer49ml Ringer溶液，即成溶液，即成1/50001/5000工作液，工作液，装入瓶中备用。最好现用现配，以保持它的充分氧化能装入瓶中备用。最好现用现配，以保持它的充分氧化能力。力。 （三）材料（三）材料n人口腔上皮细胞人口腔上皮细胞n洋葱鳞茎内表皮细胞洋葱鳞茎内表皮细胞n黄豆幼根根尖黄

10、豆幼根根尖四、实验步骤四、实验步骤（一）线粒体的超活染色与观察（一）线粒体的超活染色与观察1 1、线粒体是细胞进行呼吸作用的场所，其形态和、线粒体是细胞进行呼吸作用的场所，其形态和数量虽不同物种、不同组织器官和不同的生理数量虽不同物种、不同组织器官和不同的生理状态而发生变化。状态而发生变化。1 1）人口腔粘膜上皮细胞线粒体的超活染色与观察）人口腔粘膜上皮细胞线粒体的超活染色与观察 取清洁载玻片放在取清洁载玻片放在3737恒温水浴锅的金属板恒温水浴锅的金属板上，滴上，滴2 2滴滴1/50001/5000詹纳斯绿詹纳斯绿B B染液。染液。实验者用牙签宽头在自己口腔颊部粘膜处稍用实验者用牙签宽头在自

11、己口腔颊部粘膜处稍用力刮取上皮细胞，将第一次刮下的粘液状物洗力刮取上皮细胞，将第一次刮下的粘液状物洗去，将第二次刮下的粘液状物放入载玻片的染液去，将第二次刮下的粘液状物放入载玻片的染液滴中，染色滴中，染色101015min15min（注意不可使染液干燥，（注意不可使染液干燥，必要时可再加滴染液），盖上盖玻片，用吸水纸必要时可再加滴染液），盖上盖玻片，用吸水纸吸去四周溢出的染液，置显微镜下观察。吸去四周溢出的染液，置显微镜下观察。在低倍镜下，选择平展的口腔上皮细胞，换高在低倍镜下，选择平展的口腔上皮细胞，换高倍镜或油镜进行观察。可见扁平状上皮细胞的核倍镜或油镜进行观察。可见扁平状上皮细胞的核周围

12、胞质中分布着一些被染成蓝绿色的颗粒状或周围胞质中分布着一些被染成蓝绿色的颗粒状或短棒状的结构，即线粒体。短棒状的结构，即线粒体。 四、实验步骤四、实验步骤口腔颊部上皮细胞示线粒体口腔颊部上皮细胞示线粒体 2 2）植物细胞线粒体的活体染色与观察）植物细胞线粒体的活体染色与观察（洋葱鳞茎内表皮细胞）（洋葱鳞茎内表皮细胞）用吸管吸取用吸管吸取1/50001/5000詹纳斯绿詹纳斯绿B B染液，滴一滴在干染液，滴一滴在干净的载波片上，然后用镊子撕取洋葱鳞茎内表净的载波片上，然后用镊子撕取洋葱鳞茎内表皮一小块，置于染液中，染色皮一小块，置于染液中，染色101015min15min。吸去染液，加一滴吸去染

13、液，加一滴Ringer Ringer 液，注意使洋葱内表液，注意使洋葱内表皮展平，盖上盖片，显微镜观察。皮展平，盖上盖片，显微镜观察。在高倍镜下，可见表皮细胞中央被一大液泡所在高倍镜下，可见表皮细胞中央被一大液泡所占据，细胞核被挤至旁边，在其周围有线粒体占据，细胞核被挤至旁边，在其周围有线粒体被染成蓝绿色，呈颗粒状或线条状。仔细观察被染成蓝绿色，呈颗粒状或线条状。仔细观察细胞质中线粒体的形态、数目和分布。细胞质中线粒体的形态、数目和分布。 二、液泡系的超活染色与观察二、液泡系的超活染色与观察 中性红为弱碱性染料，对液泡系（即高中性红为弱碱性染料，对液泡系（即高尔基体）的染色有专一性，只将活细胞

14、中的尔基体）的染色有专一性，只将活细胞中的液泡系染成红色，细胞核与细胞质完全不着液泡系染成红色，细胞核与细胞质完全不着色，这可能是与液泡中某些蛋白质有关。色，这可能是与液泡中某些蛋白质有关。小麦或黄豆根尖细胞液泡系的中性红染色小麦或黄豆根尖细胞液泡系的中性红染色观察观察实验前，把黄豆培养在培养皿内潮湿的滤纸上，使其实验前，把黄豆培养在培养皿内潮湿的滤纸上，使其发芽，胚根生长到发芽，胚根生长到1 1以上备用。以上备用。 用双面刀片把黄豆幼苗根尖（约用双面刀片把黄豆幼苗根尖（约1 12cm2cm长）小心切一长）小心切一纵切面，放入载玻片上的纵切面，放入载玻片上的1/30001/3000中性红染液滴

15、中，染色中性红染液滴中，染色5 510min10min。吸去染液，滴一滴吸去染液，滴一滴RingerRinger液，盖上盖玻片，并用镊子液，盖上盖玻片，并用镊子轻轻地下压盖玻片，使根尖压扁，利于观察。轻轻地下压盖玻片，使根尖压扁，利于观察。在高倍镜下，先观察根尖部分的生长点的细胞，可见在高倍镜下，先观察根尖部分的生长点的细胞，可见细胞质中散在很多大小不等的染成玫瑰红色的圆形小泡，细胞质中散在很多大小不等的染成玫瑰红色的圆形小泡，这是初生的幼小液泡。然后，由生长点向延长区观察，这是初生的幼小液泡。然后，由生长点向延长区观察，在一些已分化长大的细胞内，液泡的染色较浅，体积增在一些已分化长大的细胞内

16、，液泡的染色较浅，体积增大，数目变少。在成熟区细胞中，一般只有一个淡红色大，数目变少。在成熟区细胞中，一般只有一个淡红色的巨大液泡，占据细胞的绝大部分空间，将细胞核挤到的巨大液泡，占据细胞的绝大部分空间，将细胞核挤到细胞一侧贴近细胞壁处。细胞一侧贴近细胞壁处。 黄豆根尖细胞液泡系的中性红染色观察黄豆根尖细胞液泡系的中性红染色观察 五实验结果五实验结果 1.1.在人口腔粘膜上皮细胞制片中，可见扁平状上在人口腔粘膜上皮细胞制片中，可见扁平状上皮细胞的核周围胞质中分布着一些被染成蓝绿皮细胞的核周围胞质中分布着一些被染成蓝绿色的颗粒状或短棒状的结构，即线粒体。色的颗粒状或短棒状的结构，即线粒体。2.

17、2. 在洋葱鳞茎内表皮细胞制片中，可见表皮细胞在洋葱鳞茎内表皮细胞制片中，可见表皮细胞中央被一大液泡所占据，细胞核被挤至旁边，中央被一大液泡所占据，细胞核被挤至旁边，在其周围有线粒体被染成蓝绿色，呈颗粒状或在其周围有线粒体被染成蓝绿色，呈颗粒状或线条状。线条状。3. 3. 在蟾蜍胸骨剑突软骨细胞制片中，可见软骨细在蟾蜍胸骨剑突软骨细胞制片中，可见软骨细胞为椭圆形，细胞核及核仁清楚易见，在细胞胞为椭圆形，细胞核及核仁清楚易见，在细胞核的上方胞质中，有许多被染成玫瑰红色大小核的上方胞质中，有许多被染成玫瑰红色大小不一的泡状体。不一的泡状体。（示（示线粒体线粒体）2009年摄于新大生科院数码互动显微

18、镜室年摄于新大生科院数码互动显微镜室 4. 4. 在黄豆根尖细胞制片中，可见细胞质中在黄豆根尖细胞制片中，可见细胞质中散在很多大小不等的染成玫瑰红色的圆形散在很多大小不等的染成玫瑰红色的圆形小泡，这是初生的幼小液泡。然后，由生小泡，这是初生的幼小液泡。然后，由生长点向延长区观察，在一些已分化长大的长点向延长区观察，在一些已分化长大的细胞内，液泡的染色较浅，体积增大，数细胞内，液泡的染色较浅，体积增大，数目变少。在成熟区细胞中，一般只有一个目变少。在成熟区细胞中，一般只有一个淡红色的巨大液泡，占据细胞的绝大部分淡红色的巨大液泡，占据细胞的绝大部分空间，将细胞核挤到细胞一侧贴近细胞壁空间，将细胞核挤到细胞一侧贴近细胞壁处。处。 五实验结果五实验结果 黄豆根尖细胞液泡系的中性红染色观察黄豆根尖细胞液泡系的中性红染色观察小麦根尖液泡系（小麦根