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发布时间:2020-09-17 19:36:41

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作者:肖福英,蒋林彬

出版社:复旦大学出版社

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医学细胞生物学与医学遗传学实验

医学细胞生物学与医学遗传学实验试读:

前言

随着人类遗传学和分子生物学等学科突飞猛进的发展,医学细胞生物学和医学遗传学作为生命科学的前沿学科,其作用和地位日益突出,这两门课程也是医学院校的重要专业基础课,其实验技术的掌握是医学生必备的基本技能。鉴于目前各院校开设的课程不完全相同,有的分别开设医学细胞生物学和医学遗传学;有的则开设医学生物学,但医学细胞生物学和医学遗传学仍是其主要内容。同时,考虑到教学课时的差异,我们根据多年的教学实践,编写了这本实验教材。本书内容包括医学细胞生物学实验和医学遗传学实验两部分,以分别适应医学生物学、细胞生物学和医学遗传学实验教学的需要。在实验内容的选择上,更注重地方院校的实际条件,具有广泛的适用性和可操作性,可供高等医学院校临床医学、医学检验、药学、生物技术等专业的学生使用。

本书由3部分组成。第一部分为医学细胞生物学实验,共安排了14个实验内容,包括显微镜的结构和使用、细胞的基本形态和结构、细胞的生理活动、细胞骨架、细胞分裂、细胞培养等。第二部分是医学遗传学实验,共安排了9个实验,包括人类正常遗传性状的调查、人类染色体标本的制备、人类染色体G带的观察及核型分析、性染色质检查、皮纹分析等。第三部分为附录,内容包括试剂的配制、人类遗传性状与疾病关联调查表以及染色体核型分析报告表。

由于编者的学识和经验有限,书中的疏漏和错误在所难免,衷心期待使用本教材的广大师生批评、指正和建议,以便今后修订。编者2007年7月

第一篇 医学细胞生物学

实验一 光学显微镜的结构与使用

光学显微镜(light microscope)简称光镜,是利用光线照明微小物体以形成放大影像的仪器。显微镜的发明和使用已有400多年的历史。1590年前后,荷兰的汉斯(Hans)父子创制了放大10倍的放大镜。1665年英国物理学家虎克(Hooke)研制出性能较好的显微镜并用它发现了细胞。400年来,经不断改进,显微镜的结构和性能逐步完善,形成了品种繁多、型号各异的光镜系列。除了广泛使用的普通光镜外,还有相差显微镜、暗视野显微镜、荧光显微镜和倒置显微镜等有特殊功能或用途的光镜。光镜是生物科学和医学研究领域常用的仪器,它在细胞生物学、组织学、病理学、微生物学及其他相关学科的教学、科研工作中有着极为广泛的用途,是研究人体及其他生物机体组织和细胞结构的重要工具。

一、实验目的(1)掌握光镜的主要构造及其性能和显微镜的操作规程。(2)初步掌握低倍镜、高倍镜及油镜的使用方法。(3)了解显微镜的成像原理。

二、实验原理

普通光镜主要由机械系统和光学系统两部分构成,而作为显微镜核心部分的光学系统则主要包括物镜、目镜、聚光镜、光源等部件。

物镜和目镜都相当于一个凸透镜。被观察的标本是放在物镜下方的1~2倍焦距之间的,物镜可使标本在物镜的上方形成一个倒立的放大实像,该实像正好位于目镜的下焦点(焦平面)之内,目镜进一步将它放大成一个虚像,通过调焦可使虚像落在眼睛的明视距离处,在视网膜上形成一个直立的实像。显微镜中被放大的倒立虚像与视网膜上直立的实像是吻合的,该虚像看起来好像在离眼睛25cm处。一台显微镜的性能和质量的高低可由其各方面的指标来反映,包括分辨率、放大率、镜口率、焦点深度和视场宽度等性能指标。这些性能都有一定限度,彼此既相互作用又相互制约,改善或提高某一方面的性能,往往又会使另一性能降低(图1-1)。图1-1 光学显微镜的成像原理

分辨率(resolving power,R)也称分辨本领,是指显微镜或人眼在25cm的明视距离处,能分辨出标本上相互接近的两点间的最小距离的能力。据测定,人眼的分辨率约为100μm(0.1 mm),而光镜的分辨率可达0.2μm。显微镜的分辨率由物镜的分辨率决定,目镜与显微镜的分辨率无关,它只将物镜已分辨的影像进行第二次放大。放大率或放大倍数是光镜性能的一个重要参数,一台显微镜的总放大倍数等于目镜的放大倍数与物镜放大倍数的乘积。常用显微镜的最大放大倍数一般为1600倍。

三、实验用品(1)材料:血涂片、羊毛交叉装片、英文字母装片。(2)器材与仪器:普通光镜、擦镜纸。(3)试剂:香柏油或石蜡油、擦镜液(乙醚:无水乙醇=7:3)。

四、实验内容(一)显微镜的结构

普通光镜的构造分为两大部分:机械系统、光学系统。

1.机械系统

显微镜的机械装置包括镜座、镜筒、物镜转换器、载物台、推片器、粗调螺旋、细调螺旋等部件。(1)镜座(base):镜座是显微镜的基本支架,它由镜座和镜臂两部分组成。在它上面连接有载物台和镜筒,它是用来安装光学放大系统部件的基础。(2)镜筒(tube):镜筒上接接目镜,下接转换器,形成目镜与物镜间的暗室。

从物镜的后缘到镜筒尾端的距离称为机械筒长。国际上将显微镜的标准筒长定为160mm,此数字标在物镜的外壳上。(3)物镜转换器(revolvi ngnose-piece):物镜转换器上可安装3~4个物镜,转动转换器,可按需要将其中的任何一个物镜和镜筒接通。(4)载物台(stage):也称平台,是位于物镜转换器下方的方形平台,用于放置被观察的玻片标本。平台的中央有一圆孔称为通光孔,来自下方的光线经此孔照射到标本上。

载物台装有弹簧标本夹或推片器,其作用为固定或移动标本的位置,推片器由一横一纵两个推进齿轴的金属架构成的,有的移片器上还附有纵横游标尺,可以计算标本移动的距离和确定标本的位置。游标尺一般由主标尺(A)和副标尺(B)组成。副标尺的分度为主标尺的9/10。使用时先看副标尺的0点位置,再看主副标尺刻度线的重合点即可读出准确的数值。

如需重复观察已检查标本的某一部分,在第一次检查时,可记下纵横标尺的数值,以后按数值移动推片器,就可以找到原来标本的位置。(5)调焦器(focusing adjustment):也称调焦螺旋,为调节焦距的装置,位于镜臂的上端(镜筒直立式光镜)或下端(镜筒倾斜式光镜),分粗调螺旋(大螺旋)和细调螺旋(小螺旋)两种。粗调螺旋可使镜筒或载物台以较快速度或较大幅度升降,能迅速调节好焦距使物像呈现在视野中,适于低倍镜观察时的调焦,而细调螺旋只能使镜筒或载物台缓慢或较小幅度地升降,细调螺旋每转一圈镜筒移动0.1mm,适用于高倍镜和油镜的聚焦或焦距的精细调节,也常用于观察标本的不同层次,一般在粗调螺旋调焦的基础上使用。目前大多显微镜的粗调螺旋和细调螺旋是共轴的。

有些类型的光镜,粗调螺旋和细调螺旋重合在一起安装在镜柱的两侧。在右侧粗调螺旋的内侧有一窄环,称为粗调松紧调节轮,其功能是调节粗调螺旋的松紧度(向外转偏松,向内转偏紧)。在左侧粗调螺旋的内侧有一粗调限位环凸柄,当用粗调螺旋调准焦距后向上推紧该柄,可使粗调螺旋限位,此时镜台不能继续上升但细调螺旋仍可调节。

2.光学系统

显微镜的光学系统由反光镜、聚光器、物镜、目镜等组成,光学系统使物体放大,形成物体放大像。(1)反光镜(reflection mirror):较早的普通光学显微镜是用自然光检视物体,在镜座上装有反光镜。反光镜由平面和凹面两面镜组成,可以将投射在它上面的光线反射到聚光器透镜的中央照明标本。较高档次的显微镜镜座上装有光源,并有电流调节螺旋,可通过调节电流大小调节光照强度。(2)聚光器(condenser):聚光器在载物台下面,它是由聚光透镜、虹彩光圈和升降螺旋组成的。

聚光器安装在载物台下,其作用是将光源经反光镜反射来的光线聚焦于样品上,以得到最强的照明,使物象获得明亮清晰的效果。聚光器的高低可以调节,使焦点落在被检物体上,以得到最大亮度。聚光器前透镜组前面还装有虹彩光圈,它可以开大和缩小,以调节进光量。(3)物镜(objective):也称接物镜,安装在物镜转换器上。每台光镜一般有3~4个不同放大倍数的物镜,每个物镜由数片凸透镜和凹透镜组合而成,是显微镜最主要的光学部件,决定着光镜分辨率的高低。常用物镜的放大倍数有4×、10×、40×和100×等几种。一般将4×或10×的物镜称为低倍镜;将40×以上的称为高倍镜;将100×的称为油镜(这种镜头在使用时其顶端需浸在油中)。

在每个物镜上通常都刻有能反映其主要性能的参数,主要有放大倍数和数值孔径(如10/0.25、40/0.65和100/1.25)、该物镜所要求的镜筒长度和标本上的盖玻片厚度(160/0.17,单位为mm)等,另外,在油镜上还常标有“油”或“oil”字样。

油镜在使用时需要用香柏油或石蜡油作为介质,这是因为油镜的透镜和镜孔较小,而光线要通过载玻片和空气才能进入物镜中,玻璃与空气的折光率不同,使部分光线产生折射而损失掉,导致进入物镜的光线减少,而使视野暗淡,物像不清。在玻片标本和油镜之间填充折射率与玻璃近似的香柏油和石蜡油时(玻璃、香柏油和石蜡油的折射率分别为1.52、1.51和1.46,空气为1),可减少光线的折射,增加视野亮度,提高分辨率。

不同的物镜有不同的工作距离,所谓工作距离是指显微镜处于工作状态(焦距调好、物像清晰)时,物镜最下端与盖玻片上表面之间的距离。物镜的放大倍数与其工作距离成反比。当低倍镜被调节到工作距离后,可直接转换高倍镜或油镜,只需用细调螺旋稍加调节焦距便可见到清晰的物像,这种情况称为同高调焦。不同放大倍数的物镜也可从外形上加以区别,一般来说,低倍镜最短,油镜最长,而高倍镜的长度介于两者之间。(4)目镜(ocula):目镜的作用是把物镜放大了的实像再放大一次,并把物像映入观察者的眼中。目镜的结构较物镜简单,普通光镜的目镜通常由2块透镜组成,上端的一块透镜称“接目镜”,下端的透镜称“场镜”。上下透镜之间或在2个透镜的下方,装有由金属制的环状光栅或叫“视场光栅”,物镜放大后的中间像就落在视场光阑平面处,所以其上可安置目镜测微尺。目镜的规格:5倍、10倍、16倍和40倍,长度和放大倍数成反比。(二)显微镜的使用

显微镜结构精密,使用时必须细心,要按下述操作步骤进行。

1.观察前的准备(1)移取:从显微镜柜或镜箱内拿出显微镜时,要用右手紧握镜臂,左手托住镜座,平稳地将显微镜搬运到实验桌上。切不可一只手提起,以免坠落和甩出反光镜及目镜。(2)安放:将显微镜放在自己身体的左前方,离桌子边缘约10cm,右侧可放记录本或绘图纸。(3)对光:不带光源的显微镜,可利用灯光或自然光通过反光镜来调节光照,但不能用直射阳光,直射阳光会影响物像的清晰并刺激眼睛。

将低倍物镜对准通光孔,将聚光器上的虹彩光圈打开到最大位置,用左眼观察目镜中视野的亮度,转动反光镜,使视野的光照达到最明亮最均匀为止。光线较强时,用平面反光镜,光线较弱时,用凹面反光镜。自带光源的显微镜,可通过调节电流旋钮来调节光照强弱。

2.低倍镜的使用

镜检任何标本都要养成必须先用低倍镜观察的习惯。因为低倍镜视野较大,易于发现目标和确定检查的位置。

将标本片放置在载物台上,用标本夹夹住,移动推片器,使被观察的标本处在物镜正下方。从侧面观察,转动粗调焦螺旋,使物镜调至接近标本处(约5mm),然后从目镜观察并同时用粗调焦螺旋慢慢升起镜筒(或下降载物台),直至物像出现,再用细调焦螺旋使物像清晰为止。用推片器移动标本片,找到合适的目的像并将它移到视野中央进行观察。

3.高倍镜的使用

在低倍物镜观察的基础上转换高倍物镜。较好的显微镜,低倍、高倍镜头是同焦的,在正常情况下,高倍物镜的转换不应碰到载玻片或其上的盖玻片。若使用不同型号的物镜,在转换物镜时要从侧面观察,避免镜头与玻片相撞。然后从目镜观察,调光使亮度适中,缓慢调节粗调焦螺旋,使载物台上升(或镜筒下降),直至物像出现,再用细调焦螺旋调至物像清晰为止,找到需观察的部位,并移至视野中央进行观察。在观察时,如发现视野中的某标本不知是何物而需要老师或同学帮助观察确定时,可将视野中的指针(装在目镜中的头发或细铜丝)对准有疑问的标本。如果镜中未装指针,可将视野看成一个带有时间标记的钟面(如3、6、9、12点钟),指出有疑问标本位于几点钟的所在位置。

4.油镜的使用

油镜的工作距离(指物镜前透镜的表面到被检物体之间的距离)很短,一般在0.2mm以内,因此使用油镜时要特别细心,避免压碎标本片并使物镜受损。

使用油镜按下列步骤操作:(1)用高倍镜找到所需的标本物像,将需要进一步放大的部分移至视野中央。(2)将聚光器升至较高位置并将光圈开至最大(油镜所需光线较强)。(3)转开高倍镜,往玻片标本上需观察的部位滴一滴香柏油或石蜡油作为介质,然后在眼睛的注视下,使油镜对准通光孔,此时油镜的下端镜面一般应正好浸在油滴中或与油滴接触。也可先稍稍下降载物台或上升镜筒,使油镜对准通光孔,再使油镜下端浸入油滴中并贴近盖玻片。(4)左眼注视目镜,同时小心而缓慢地转动细调螺旋使载物台下降或镜头微微上升,直至视野中出现清晰的图像。操作时不要反方向转动细调螺旋,以免镜头下降压碎标本或损坏镜头。(5)油镜使用完后,必须及时将镜头上的油擦拭干净。操作时先将油镜升高1cm并将其转离通光孔,先用干擦镜纸揩擦一次,把大部分的油去掉,再用沾有少许擦镜液的擦镜纸擦一次,最后再用干擦镜纸擦一次。

玻片标本上的油,如果是有盖玻片的永久制片,可直接用上述方法擦干净;如果是无盖玻片的标本,则载玻片上的油可用拉纸法揩擦,即先把一小张擦镜纸盖在油滴上,再往纸上滴几滴擦镜液,趁湿将纸往外拉,如此反复几次即可干净。

5.用毕还原

显微镜使用完毕后,应取下玻片,将标本放回标本盒。转动物镜转换器,使物镜头不与载物台通光孔相对,成“八字”形位置,再将镜筒下降至最低,降下聚光器,反光镜与聚光器垂直,用一个干净手帕将接目镜罩好。然后用柔软纱布清洁载物台等机械部分,将显微镜放回柜内或镜箱中。

6.操作练习

以英文字母装片、红绿羊毛交叉装片或其他标本为材料,严格按照上述操作程序反复练习低倍镜、高倍镜和油镜的使用方法。(1)观察字母装片:取字母装片,先用眼睛直接观察一下字母的方位和大小,然后放到低倍镜下观察。注意视野中字母的方位发生了什么变化?标本移动的方向与视野中物像移动的方向有何不同?(2)观察羊毛交叉装片:先在低倍镜下仔细观察找到两根羊毛的交叉点,将交叉点移至视野中央后换高倍镜观察,利用细调螺旋分别对两根羊毛进行准焦,分辨出两根羊毛的上下位置。

五、注意事项(1)任何旋钮转动有困难时,绝不能用力过大,而应查明原因,排除障碍。如果自己不能解决时,要向指导教师说明,帮助解决。(2)保持显微镜的清洁,尽量避免灰尘落到镜头上,否则容易磨损镜头。必须尽量避免试剂或溶液沾污或滴到显微镜上,如被玷污,应立即用擦镜纸擦拭干净。显微镜使用过后,应用清洁棉布轻轻擦拭(不包括物镜和目镜镜头)。(3)要保护物镜、目镜和聚光器中的透镜。擦拭透镜时,只能用专用的擦镜纸擦拭。擦时要先将擦镜纸折叠为几折(不少于4折),从一个方向轻轻擦拭镜头,每擦一次,擦镜纸就要折叠一次。然后绕着物镜或目镜的轴旋转地轻轻擦拭。如不按上述方式擦拭,落在镜头上的灰尘很易损伤透镜,出现一条条的划痕。(4)在任何时候,特别是使用高倍镜或油镜时,都不能一边在目镜中观察,一边上升载物台或下降镜筒,以避免镜头与玻片相撞,损坏镜头或玻片标本。(5)在利用显微镜观察标本时,要养成两眼同睁、双手并用(左手操纵调焦螺旋,右手操纵移片器)的习惯,必要时应一边观察一边计数或绘图记录。如果两眼同睁观察不习惯,可先用手挡住右眼,等左眼看清视野后逐渐放开右眼,反复练习后便可达到要求。观察时双眼同睁,既可防止眼睛疲劳又方便绘图。(6)显微镜使用完后应及时复原。先下降载物台或升高镜筒,取下玻片标本,使物镜转离通光孔。如镜筒、载物台是倾斜的,应恢复直立或水平状态,然后上升载物台或下降镜筒,使物镜与载物台接近。垂直反光镜,下降聚光器,关小光圈,最后放回镜箱中锁好。

六、作业与思考题(1)课后查阅资料,看看还有哪些有特殊用途的光镜。(2)使用显微镜观察标本时,为什么必须从低倍镜到高倍镜再到油镜的顺序进行?(3)如果标本片放反了,能用高倍镜或油镜找到标本吗?为什么?

实验二 显微测量法

细胞的大小,一般可用显微测微尺加以测量,显微测微尺由目镜测微尺和镜台测微尺组成,两尺配合使用。目镜测微尺是放入目镜内的标尺,其上刻有50或100个等分的刻度,每一刻度(小格)的长度是随物镜放大倍数而改变。镜台测微尺放置于载物台上,其刻度的每格长度是已知的。在使用时候,在所采用的放大倍数的物镜下,用镜台测微尺标定目镜测微尺,换上需测量的标本,用目镜测微尺测量微小物体的长度。

一、实验目的(1)掌握光学显微镜的使用方法。(2)掌握显微测微尺的使用方法。

二、实验原理

目镜测微尺是一个放在目镜像平面上的玻璃圆片。圆片中央刻有一条直线,此线被分为若干格,每格代表的长度随不同物镜的放大倍数而异,用前必须测定。镜台测微尺是在一个载片中央封固的尺,长1mm(1000μm),被分为100格,每格长度是10μm(图2-1)。图2-1 目镜测微尺的标定注:A.目镜测微尺;B.镜台测微尺。

三、实验用品

普通光学显微镜、显微测微尺、洋葱根尖切片标本。

四、实验内容(1)将目镜测微尺装入目镜筒中,观察目镜测微尺的刻度。(2)将镜台测微尺放在显微镜的载物台上夹好,先用低倍镜,找到镜台测微尺的刻度。每一大格为0.1mm,每一小格为0.01mm(即10μm)。(3)小心转动目镜测微尺和移动镜台测微尺,使两标尺平行。在视野中使镜台测微尺任一刻度线与目镜测微尺的任一刻度线重合为起点,沿两标尺平行方向,再找到另一重合刻度线为终点,记录下两重合线这一区段标尺各自的格数,即可算出目镜测微尺每小格代表的长度。(4)计算目镜测微尺每格代表的长度:

目镜测微尺每小格代表的长度=镜台测微尺的格数÷对应目镜测微尺的格数×10μm。

例如,低倍镜下所标定的目镜测微尺的全长为50格,相当于镜台测微尺的68格,即可求出目镜测微尺每小格等于13.6μm。

50/68=1/x,x=1.36格;1.36×10(μm)=13.6(μm)(5)测量:取下镜台测微尺,换上需要测量的玻片标本,用目镜测微尺的刻度来测量细胞长度(格数),所得的细胞长度(格数)乘以每刻度的微米数(μm),即为细胞的实际长度。(6)在测量过程中,为了避免细胞之间误差,要求分别测量5个细胞的长径和短径,列表记录并算出其平均值。3

计算细胞、细胞核体积的公式:圆形细胞的体积V=4/3πr(r为2半径);椭圆形V=4/3πab(a、b为长、短半径);核质比N/D=Vn/(Vc-Vn),Vn为核的体积,Vc是细胞质的体积。

五、注意事项

如果选用不同倍数的物镜与目镜时,须重新计算目镜测微尺每格代表的长度,方法同前。

六、作业与思考题(1)分别求出物镜4×,10×,40×时,目镜测微尺每格代表的长度。(2)测5个洋葱细胞的长径和短径,列表记录并算出其平均值。

实验三 细胞形态结构的观察及 生物学作图基础

细胞(cell)是生物体的结构和功能的基本单位。细胞形态多样,大小不一,形态各异,适于它们完成各自不同的功能。如具有收缩功能的肌细胞(muscle cell)呈条形或长梭形,适合细胞的收缩运动;运输氧和CO的红细胞(red blood cell,RBC)为双凹圆盘状,适于2在血管中流动;具有感受刺激、传导冲动功能的神经细胞(nerve cell)一般附有长短不一的树枝状突起;精子细胞(spermatid)具有一根长长的鞭毛,适于运动;巨噬细胞(macrophage)呈不规则形状,能伸出伪足,吞噬和消灭外源的病原微生物;植物的筛管分子成管状,有利于营养的运输等。

一、实验目的(1)熟练掌握光镜的使用方法、显微测微尺的使用方法。(2)掌握临时玻片标本的制备方法。(3)初步掌握光镜下所见细胞、组织结构的绘图记录方法。

二、实验原理

细胞的体积差别很大,一般来讲,真核细胞的体积要大于原核细胞,高等动物的卵细胞大于体细胞(卵细胞含有较多的营养物质——卵黄)。对于大多数人体及动物的细胞来说,其直径一般在20~30μm之间,必须借助于光镜才能被观察到。由于细胞体积微小,且含有较大比例的水,故大多是无色透明的,如果不经染色处理,在显微镜下难以看清细胞的结构。因此要观察某种细胞时,通常先进行染色处理。

每种细胞器在不同细胞、不同发育时期和不同生理状态下的形态、大小也会有所差异,所以细胞器的观察可以用来判断细胞的生理状态和发育情况。

在普通光镜下,一般可将人体及动物细胞的基本结构分为细胞膜(cell membrane)、细胞质(cytoplasm)和细胞核(nucleus)3个部分。

三、实验用品(1)材料:人口腔上皮细胞、洋葱鳞茎。(2)器材与仪器:显微镜、载玻片、盖玻片、显微测微尺、剪刀、培养皿、吸水纸、牙签等。(3)试剂:1%碘液,1%伊红染液。

四、实验内容(一)临时装片标本的制备及形态结构观察

1.洋葱表皮细胞临时装片标本的制备与观察(1)制备:取一干净载玻片,滴一滴碘液在玻片中央,用尖头镊子从洋葱肉质鳞片内表面撕下小块膜质表皮平铺在载玻片的碘液滴上,用解剖针将其轻轻压入液滴中使之展开,盖上盖玻片,用吸水纸吸去盖玻片周围多余的碘液。(2)观察:将制备好的装片标本置显微镜下观察。先用低倍镜观察可见许多长柱状细胞排列整齐彼此相连,选择其中一个较典型的细胞移至视野中央再转高倍镜观察。在高倍镜下可见细胞最外面为一层棕黄色较厚的结构即细胞壁。细胞壁以内是着色较浅、近于透明的细胞质。细胞质内有一个或几个,或大或小的透明的液泡在细胞中央或靠近细胞壁有一个椭圆形细胞核。调节细调螺旋,可见核内有1~2个染成棕黄色、折光较强的核仁。细胞质外围有一薄层细胞质膜,但在光镜下不易分辨(图3-1左图)。

2.人口腔颊部黏膜上皮细胞的临时装片标本的制备与观察(1)制备:吸取1滴伊红染液滴在一张洁净的载玻片中央,用一根事先灭菌的牙签伸入自己的口腔内壁轻轻刮取黏膜上皮细胞,然后将它涂在载玻片上的染液中并来回搅动使细胞散开。染色1min后小心加盖盖玻片(尽量避免产生气泡),用滤纸吸去盖玻片周围多余的液体。(2)观察:将自制的口腔颊部黏膜上皮细胞标本片置于显微镜下观察,先用低倍镜寻找较分散的、轮廓清晰的上皮细胞。由于该细胞体积较小、着色较淡,观察寻找时应稍降低视野中的亮度以便于较快找到目标。可见用伊红染液染色的上皮细胞呈淡红色,成群或分散分布,形态大多呈扁平椭圆状。选择轮廓清晰的细胞移至视野中央,转高倍镜观察。

高倍镜下可见人的口腔颊部黏膜细胞外围有一层薄薄的细胞膜,扁圆形的细胞核呈深红色,位于细胞中央,细胞质染成浅红色。在核中有时可见一个致密的结构,即为核仁(图3-1右图)。图3-1 光镜下洋葱表皮细胞(左)及人口腔颊部黏膜上皮细胞(右)(二)生物绘图法的要求和方法

生物绘图是形象描述生物外部形态和内部结构的一种重要的科学记录方法。生物绘图包括以下几个步骤。(1)观察:绘图前要对被描绘的对象(植物细胞、组织、器官以及外形等)作细心观察,选择有代表性的、典型的部位起稿。(2)起稿:起稿是勾画轮廓的过程,每幅图的大小、位置在纸面上必须安排得当,并注意纸面的整洁。将绘图纸放在显微镜的右方,左眼观察显微镜图像,右眼看绘图纸绘图。绘图起草时先用较软的铅笔(HB),将所观察对象的整体和主要部分轻轻描绘在绘图纸上,下笔要轻,尽量少改不擦。(3)定稿:对照所观察的实物,全面检查起稿的草图,进行修正和补充,再用硬铅笔(2H或3H)将草图画出来,之后可将草图擦去。(4)线条的要求:线条要均匀,不可时粗时细。线条边缘要圆润、光滑,不可有深浅和虚实的区别。各部结构名称要在一侧引直线注明,各引线要平行,不得交叉。(5)点的要求:“点点衬阴”法可显示图像的立体感。用密点表示背光、凹陷或色彩浓重的部位;用细疏点表示受光面或色彩淡的部位。用笔尖垂直向下打点,根据明暗需要掌握点的疏密变化,不可用涂抹表示疏密。(6)细胞与其他细胞相连接处要画出来,以表示所画的细胞不是孤立的。

五、作业与思考题(1)绘制5个洋葱表皮细胞(在放大100倍下),注意体现细胞间的毗邻关系,测出细胞大小。(2)绘制2个人口腔黏膜上皮细胞(在放大400倍下),测出细胞大小。

实验四 细胞组分的化学反应

构成细胞的化学成分包括蛋白质、核酸、酶、糖类、脂类等有机化合物以及水、无机盐等无机化合物。细胞中不同的生物大分子由于组成成分和分子结构的不同,使得它们具有不同的化学性质。人们根据这些化合物的性质和特点,设计了许多特异性的化学反应,这就是细胞化学方法。

细胞化学方法是研究细胞成分常用的方法之一。它是利用化学试剂与细胞内的某些物质进行化学反应,从而在细胞局部形成有色沉淀物,再通过显微镜对组织内的化学成分进行定性、定位、定量研究。

一、实验目的(1)掌握常用的原位显示细胞内几种化学成分的一般方法。(2)熟悉细胞内DNA和RNA、酸性蛋白、碱性蛋白、酸性磷酸酶、碱性磷酸酶及过氢化物酶等成分的一般分布。(3)了解细胞化学实验的基本原理。

二、实验原理

核酸是细胞中的一类重要的生物大分子,按其化学组成、分子结构的差异,可分为DNA和RNA两种类型。核酸呈酸性,故可与碱性染料发生亲和反应而显色。由于DNA和RNA分子聚合程度不同,它们分别对不同的碱性染料具有亲和力,从而显示出两种核酸分子在细胞中的分布。

蛋白质由于所带的碱性基团(如氨基)和酸性基团(如羧基)的数目或比例不同,因此它们在生理条件下有的呈现碱性,有的则呈酸性。含碱性基团多(带正电荷)的蛋白质为碱性蛋白,含酸性基团多(带负电荷)的蛋白质为酸性蛋白。根据这两类蛋白的差异,便可利用碱性染料和酸性染料分别对细胞进行染色,将碱性蛋白和酸性蛋白分别显示出来。

在细胞化学领域,利用酶促反应产物本身的颜色或与某些试剂作用后出现的特殊颜色反应,可以将相应的酶在细胞中的分布间接地显示出来。

三、实验用品(1)材料:蟾蜍、小鼠、洋葱鳞茎、马铃薯、花生、培养的He La细胞。(2)器材和仪器:光学显微镜、解剖器材、解剖盘、载玻片、盖玻片、吸管、吸水纸、染色缸、恒温水浴箱、注射器等。(3)试剂:PBS缓冲液(pH7.2)、Carnoy固定液、甲基绿哌洛宁混合染液、纯丙酮、丙酮、二甲苯、中性树胶、Schiff试剂(无色品红亚硫酸溶液)、亚硫酸水溶液(漂白液)、4.5%醋酸、10%中性甲醛(福尔马林)、5%三氯醋酸、0.1%碱性固绿、0.1%酸性固绿、0.1%钼酸胺、0.85% NaCl、1%联苯胺液、0.5%硫酸铜、1%番红、过碘酸乙醇溶液、无水乙醇、70%乙醇、95%乙醇、1mol/L盐酸、革兰碘液、苏丹Ⅲ溶液。

四、实验内容(一)细胞内DNA和RNA的显示

1.Brachet反应显示细胞内的DNA和RNA

利用DNA和RNA的聚合程度不同,对碱性染料有不同的亲和力而进行选择性染色。细胞经甲基绿哌洛宁混合液处理后,其中的DNA和RNA出现不同的呈色反应。一般认为这是由于带有负电荷的核酸对碱性染料哌洛宁和甲基绿具有亲和力,且这两种染料的作用有选择性,甲基绿上有两个相对的正电荷,它对聚合程度高的DNA有强的亲和力,DNA被染成蓝色和绿色;而派洛宁分子上只有一个相对的正电荷,它仅和聚合程度低的RNA相结合,使RNA染成红色(解聚的DNA也能和派洛宁结合呈红色)。由此对细胞中的DNA和RNA进行定位、定性和定量分析。【方法一】培养细胞DNA、RNA的显示(1)接种He La细胞于盖片上并培养24~48h,使其长成单层。(2)取出盖片,用PBS(pH7.2)轻轻冲洗盖片表面去除残渣。(3)放入Carnoy固定液中固定1h。(4)浸入甲基绿哌洛宁醋酸缓冲液中染色30min。(5)取出盖片放入蒸馏水中轻轻漂洗2~3次(2~3s),吸去水分。放入纯丙酮中分化2~3s。(6)放入1/2丙酮+1/2二甲苯中5s。(7)放入纯二甲苯中透明5min。(8)滴一滴中性树胶于载玻片上,将盖片标本面朝下封片。(9)观察:光镜下可见细胞质被染成浅红色,细胞核被染成蓝绿色,其中核仁被染成紫红色。【方法二】洋葱表皮细胞DNA、RNA的显示(1)撕取洋葱表皮一小片,置于载玻片上。(2)加一滴甲基绿哌洛宁染液,染色10~30min。(3)用蒸馏水一滴略洗一下,然后以滤纸吸干玻片上水分。(4)盖上盖片,镜检可见细胞质和核仁中的RNA被染成红色,核质中的DNA染成绿色。【方法三】蟾蜍血涂片DNA、RNA的显示(1)用破坏脊髓法处死蟾蜍,将其腹面向上放入解剖盘中,剪开胸腔,小心将心脏剪一小口,取心脏血制作一张血涂片,室温晾干。(2)固定:将晾干的血涂片浸入70%乙醇中,固定5~10 min,室温晾干。(3)染色:在标本上滴数滴染液染色5~10min,用蒸馏水冲洗,吸去多余的水分。(4)分化:将血涂片在纯丙酮中蘸一下进行分化,取出晾干。(5)观察:光镜下可见细胞核中的DNA染成绿色,细胞质中的RNA染成淡红色。

2.Feulgen反应原位显示细胞内的DNA和RNA(1)原理:Feulgen反应是测定DNA在细胞中分布的经典方法。原理是盐酸水解组织中的DNA,打开DNA的嘌呤脱氧核糖键而释放出醛基,Schiff试剂中的无色亚硫酸品红与自由醛基反应,产生紫红色的醌基化合物。凡有DNA的部位就呈现出该阳性反应,而细胞中其他物质不着色。(2)方法

1)将洋葱根尖或鳞茎表皮放在60℃1mol/LHCl中,水解8~10min,蒸馏水洗。

2)放入Schiff试剂中避光染色30min。

3)在新配制的亚硫酸水溶液(漂白液)中洗3次,每次5 min,至出现红色。

4)水洗5min。

5)加一滴4.5%醋酸在载玻片上,将根尖放上,盖上盖玻片,压片(洋葱表皮可省略这一步)。

6)镜检:细胞核呈紫红色。(3)对照实验

1)将洋葱根尖放在5%的三氯醋酸中90℃水浴抽提15min。然后按上述1~6步骤制片观察。

2)洋葱根尖不经1mol/LHCl60℃水解,直接放在Schiff试剂中染色,然后按上述2~6步骤制片观察。对照片由于DNA被三氯醋酸提取破坏或不经水解,故无紫红色反应。(二)细胞内碱性蛋白和酸性蛋白的显示

由于不同的蛋白质分子所带的碱性和酸性基团的数目不同,在pH值不同的溶液中,蛋白质分子所带的净电荷多少不同。如在生理条件下,整个蛋白质所带负电荷多,则为酸性蛋白质;带正电荷多,则为碱性蛋白质。将标本经三氯醋酸处理提出核酸后,用不同pH值的固绿染液分别染色,细胞内的酸性蛋白和碱性蛋白质显示出来。【方法一】(1)用镊子撕取洋葱鳞茎表皮两片,放入10%中性甲醛中固定15min,然后用蒸馏水冲洗数次。(2)将材料转入5%三氯醋酸中,置90℃恒温水浴15min,抽提DNA和RNA。(3)用蒸馏水洗数次,除去三氯醋酸,将材料展平于载玻片上,其中一片滴加几滴0.1%酸性固绿液,另一片滴加几滴0.1%碱性固绿液,分别染色5~10min,除去染液,加上盖玻片。(4)镜检:光镜下可见被染成绿色的酸性蛋白主要分布在细胞质和核仁,被染成绿色的碱性蛋白主要分布在细胞核中的染色质。【方法二】(1)制备蟾蜍心脏血血涂片2张,室温晾干。(2)将涂片做好标记放在70%乙醇中固定5min,室温晾干。(3)放入5%三氯醋酸中60℃恒温水浴30min,抽提出核酸。(4)清水冲洗多次(3min以上),以除去片上残留的三氯醋酸(这是染色成功的关键)。(5)用滤纸吸干玻片上水分。(6)一张玻片放入0.1%碱性固绿(pH8.0~8.5)中染色10~15min,另一张玻片放入0.1%酸性固绿(pH2.0~2.5)染色5~10min。(7)清水冲洗,盖上盖片镜检。经碱性固绿染色的标本,胞质、核仁不着色,细胞核大部分被染成绿色,为碱性蛋白质存在处。经酸性固绿染色的标本,因胞质和核仁中有酸性蛋白,被染成绿色。(三)细胞内过氧化物酶的显示

生物体内的细胞代谢过程会产生对机体有害的过氧化氢,存在于动、植物组织中的过氧化氢酶,能使过氧化氢分解,生成水放出氧气,对机体起保护作用;过氧化氢酶系还能把许多胺类物质氧化为有色化合物,若用联苯胺混合液处理标本,细胞内的过氧化氢酶能把联苯胺氧化为蓝色或棕色产物(蓝色为中间产物——联苯胺蓝不稳定,可自然转变为棕色的联苯胺腙)。可以根据颜色反应来判定过氧化物酶的有无或多少。【方法一】马铃薯过氧化氢酶的显示

徒手切片,取一薄片置于载玻片上,滴加新配制的2%过氧化氢溶液,可见组织周围立即放出大量气泡,提示植物活组织中有过氧化氢酶存在。

对照:将上述组织放入100℃水浴1min,重复上述实验,观察其结果是否一致。【方法二】洋葱根尖细胞过氧化氢酶的显示(1)取洋葱根尖徒手切一薄片,浸在溶有0.1%钼酸胺的0.85% NaCl溶液中5min。(2)转入1%联苯胺溶液中约2min,至切片出现蓝色为止。(3)以0.85% NaCl溶液冲洗。(4)将切片置于载玻片上,盖上盖玻片。(5)光镜下观察可见过氧化氢酶存在处有蓝色沉淀。【方法三】小鼠骨髓细胞过氧化氢酶的显示(1)取小鼠一只,以颈椎脱臼法将其处死,迅速剖开其后肢暴露出股骨,将股骨一端斜向剪断,用PBS缓冲液湿润过的注射器针头吸出骨髓一滴滴到载玻片上。(2)推片,室温晾干。(3)将涂片放入0.5%硫酸铜中浸30~60s。(4)取出涂片直接放入联苯胺混合液中反应6min。(5)清水冲洗,放入1%番红溶液中复染2min。清水冲洗,室温晾干。(6)镜检或封片后镜检:涂片中可见一些细胞中存在着蓝色或棕色颗粒,即为过氧化氢酶所在位置。(四)细胞内多糖的观察——过碘酸雪夫试剂反应

过碘雪夫反应(periodic acid Schiff reaction,PAS反应)是利用过碘酸作为强氧化剂测定细胞中的多糖。打开多糖中的C—C键,使22多糖分子中的己二醇结构(CH OH—CHOH)变为己二醛结构(CHO—CHO),后者与Schiff试剂反应呈紫红色。【方法一】(1)徒手切取马铃薯块茎薄片,浸入过碘酸溶液中5~15min。(2)70%乙醇冲洗,除去残留的过碘酸。(3)Schiff溶液中染15~20min。(4)亚硫酸溶液中洗涤3次。(5)蒸馏水洗涤,装片镜检。多糖部位呈紫红色。

对照:材料不经过碘酸氧化,其他方法同上,结果呈阴性反应。【方法二】(1)徒手切取马铃薯块茎薄片放在载玻片上。(2)滴一革兰碘液,可见标本立即被染成蓝色。(3)盖上盖玻片,低倍镜下检查,可见多角形的薄壁细胞中,有许多椭圆形蓝色颗粒,即淀粉粒。(五)细胞内脂肪的观察

脂肪是生物体内重要的贮藏能量的物质,苏丹Ⅲ与脂类物质有较大的亲和力,溶于脂肪细胞的脂滴中,使之染成金黄色。

方法:将花生种子切一薄片,放于载片上,加苏丹Ⅲ溶液一滴,盖上盖玻片,置低倍镜下观察,可见种子内有许多金黄色泡状颗粒,即为脂肪滴。

五、注意事项

注意严格按实验要求做好每一步,尤其染色时间要足够,冲洗要彻底。

六、作业与思考题(1)用彩色笔绘出Brachet反应及PAS反应的镜下所见。(2)简单叙述过氧化氢酶、DNA、RNA和多糖等显示方法的原理。

实验五 细胞膜性质及细胞生理活动的观察

细胞膜是双层脂镶嵌蛋白质结构,脂和蛋白质又能与糖分子结合为细胞表面的分枝状糖外被。目前认为细胞间的联系,细胞的生长和分化,免疫反应和肿瘤发生都与细胞表面的分枝状糖分子有关。通过实验加深对细胞膜性质及细胞生理活动的认识和理解。A.细胞凝集反应

一、实验原理

凝集素(lectin)是一类含糖的(少数例外)并能与糖专一结合的蛋白质,它具有凝集细胞和刺激细胞分裂的作用。凝集素使细胞凝集是由于它与细胞表面的糖分子连接,在细胞间形成“桥”的结果,加入与凝集素互补的糖可以抑制细胞的凝集。

二、实验用品(1)材料:马铃薯块茎、2%的兔血红细胞。(2)器材和仪器:显微镜、粗天平、解剖器材、解剖盘、载玻片、滴管、离心管。(3)试剂:PBS缓冲液(pH7.2)。

三、实验内容(1)称取马铃薯去皮块茎2g,加10ml PBS缓冲液,浸泡2h,浸出的粗提液中含有可溶性马铃薯凝集素。(2)用滴管吸取马铃薯凝集素和2%红细胞液各一滴,置载玻片上,充分混匀,静置20min后于低倍显微镜下观察血细胞凝集现象。(3)以PBS液加2%血细胞液作对照实验。(4)结果:滴加马铃薯凝集素的红细胞液在低倍镜下能观察到血细胞凝集现象;而对照实验中无血细胞凝集现象发生。B.细胞膜的渗透性

一、实验原理

细胞通过细胞膜与周围环境有选择性地进行物质交换。物质交换通常有几种形式,水分子常以简单扩散的方式通过细胞膜。如果细胞内外存在着渗透压的差别时,水分子一般由渗透压低(水分子的密度高)的一侧,向渗透压高的一侧扩散,水分子很少会向渗透压低的一侧扩散。因此在高渗环境中,动物细胞失水而皱缩,而植物细胞由于有细胞壁的存在,细胞的细胞膜向细胞内皱缩产生质壁分离。在低渗环境中,动物细胞能吸水膨胀直至破裂。

二、实验用品(1)材料:小鼠、洋葱鳞茎。(2)器材和仪器:显微镜、载玻片、尖镊子、滴管、离心管、低速离心机。(3)试剂:蒸馏水、0.9% NaCl溶液、10% NaCl溶液。

三、实验内容

1.小鼠红细胞的渗透性(1)取小鼠1只,以颈椎脱臼法将其处死,将其腹面向上放入解剖盘中,剪开胸腔,小心将心脏剪一小口,用滴管取心脏血1ml,用0.15mol/LNaCl溶液洗涤3次(每次洗涤后需1000r/min,离心5min),最后配成50%的红细胞悬液。(2)分别于编号1、2、3的载玻片中央,各滴小鼠红细胞悬液一滴。然后在编号1的载玻片上滴加蒸馏水、在编号2的载玻片上滴0.9% NaCl溶液、在编号3的载玻片上滴10% NaCl溶液各一滴,盖上盖玻片。5min后,在显微镜下观察,各载玻片上红细胞发生了什么变化?并将变化现象填入结果记录表中。

2.洋葱表皮细胞的渗透性(示植物细胞的质壁分离现象)

先用吸管滴一滴蒸馏水在干净的载玻片中央,然后用尖镊子在洋葱鳞茎内撕取表皮一小块,展开铺在载玻片上,勿使其折叠和皱缩,再用尖镊子夹取一盖玻片,并使其与载玻片成45°角徐徐放下。将此临时制片置低倍镜下观察,可见洋葱表皮是由许多长方形的细胞组成,细胞内有圆形的细胞核。换高倍镜观察,每个细胞的外边均有一层厚厚的细胞壁,细胞壁内侧紧贴细胞膜(但不能分辨),在细胞膜与细胞核之间是细胞质。正常细胞的细胞质紧靠着细胞壁内侧的细胞膜,并无质壁分离现象。

用吸管滴一滴10% NaCl溶液在盖玻片的一侧(不要直接滴在盖玻片上),随即用吸水纸在对侧的盖玻片边缘吸水,此时氯化钠溶液随之流入盖玻片下面,再用高倍镜观察洋葱表皮细胞,可以看到质壁分离现象。C.细胞的吞噬活动——小鼠腹腔巨噬细胞吞噬活动的观察

一、实验原理

高等动物的某些细胞能对大分子物质或外来有害异物进行吞噬,然后再行“细胞内消化”。白细胞是机体防御系统中能游走的单位,分为粒细胞系、单核细胞系、淋巴细胞系3类,以粒细胞、单核细胞的吞噬活动较强,故称之为吞噬细胞。吞噬细胞主要靠吞噬来处理异物。吞噬细胞首先由于趋化作用而向异物游走,然后伸出伪足包围异物,并发生内吞作用形成吞噬泡将异物吞入细胞,继而溶酶体与吞噬泡融合消化异物。

本实验以注射淀粉肉汤的方法诱发小鼠体内的巨噬细胞数量增多,然后再向小鼠注射鸡红细胞,观察巨噬细胞吞噬鸡红细胞的过程。

二、实验用品(1)材料:小鼠、1%鸡血细胞悬液。(2)器材和仪器:显微镜、2ml注射器、载玻片、盖玻片、解剖器材、滴管、移液管。(3)试剂:0.3%台盼蓝、6%淀粉肉汤。

三、实验内容(1)实验前2天,每天向小鼠腹腔注射6%淀粉肉汤0.5~1ml(含0.3%台盼蓝,起标记作用),以刺激腹腔产生较多的巨噬细胞(此步由教师在实验前准备)。(2)实验时,每组取1只经上述处理的小鼠,腹腔注射1%鸡血细胞悬液0.5~1ml,注射后轻揉小鼠腹部以使红细胞悬液分散均匀。(3)25min后,用颈椎脱臼法处死小鼠,迅速剖开小鼠腹腔,用注射器抽取腹腔液,制成临时装片。(4)镜检:先在低倍镜观察,再转高倍镜,可见到许多圆形或形状不规则的巨噬细胞,因未染色故不易见到细胞核,其细胞质中含有数量不等的蓝色圆形颗粒,这是吞入含台盼蓝的淀粉肉汤造成的。在细胞质中还可见到少量黄色椭圆形的有细胞核的鸡红细胞,慢慢移动玻片标本,仔细观察,可见到巨噬细胞吞噬鸡红细胞过程的不同阶段的情况:有的红细胞紧附在巨噬细胞表面;有的红细胞已部分被巨噬细胞吞入;有的巨噬细胞内已吞入了1个或多个红细胞形成吞噬泡。

四、作业与思考题(1)用简图表示血细胞凝集原理。(2)在给人输液时,为什么要用等渗溶液(0.9% NaCl溶液)?(3)解释洋葱表皮细胞产生质壁分离的原因。(4)画图记录细胞吞噬实验所见结果,小鼠巨噬细胞吞噬实验如何解释细胞内台盼蓝的着色?细胞吞噬活动对动物和人体有何意义?

实验六 线粒体和液泡系的超活染色与观察

活体染色是指对活细胞或组织能着色但又无毒害的一种染色方法。它的目的是显示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、化学变化以致引起细胞的死亡。活体染色技术可用来研究生活状态下的细胞形态、结构和生理、病理状态。

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、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,它是由活的动物、植物分离出部分细胞或组织小块,以染料溶液浸染,染料被选择固定在活细胞的某种结构上而显色。

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“电化学”特性起重要作用。碱性染料的胶粒表面带阳离子,酸性染料的胶粒表面带有阴离子,而被染的部分本身也具有阴离子或阳离子,它们彼此之间就发生了吸引作用。活体染色剂要求对细胞无毒性或毒性极小,且要配成较稀的溶液来使用。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、胆固醇等)中的特性,易于被细胞吸收。詹纳斯绿B(Janus green B)和中性红(neutralred)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专一性。A.线粒体的超活染色与观察

一、实验目的(1)了解动物、植物活细胞内线粒体的形态、数量与分布。(2)理解细胞器的超活染色技术的原理。

二、实验原理

线粒体(mitochondria)是细胞进行呼吸作用的场所,细胞的各项活动所需要的能量,主要是通过线粒体呼吸作用来提供的。线粒体的形态和数量随不同物种、不同组织器官和不同的生理状态而发生变化。

詹纳斯绿B是毒性较小的碱性染料,可专一性地对线粒体进行超活染色,这是由于线粒体内的细胞色素氧化酶的作用,使染料始终保持氧化状态(即有色状态),呈蓝绿色;而线粒体周围的细胞质中,这些染料被还原为无色的色基(即无色状态)。

三、实验用品(1)材料:小鼠、人口腔上皮细胞、洋葱鳞茎。(2)器材和仪器:显微镜、载玻片、盖玻片、解剖器材、表面皿、恒温水浴锅。(3)试剂:Ringer溶液、1%的1/5000詹纳斯绿B溶液。

四、实验内容(一)人口腔黏膜上皮细胞线粒体的超活染色观察(1)取清洁载玻片放在37℃恒温水浴锅的金属板上,滴2滴1/5000詹纳斯绿B染液。(2)用一根事先灭菌的牙签在自己的口腔内壁轻轻刮取黏膜上皮细胞,将刮下的黏液状物放入载玻片的染液滴中,染色10~15min(注意不可使染液干燥,必要时可再加滴染液)。(3)取下载玻片,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。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。扁平状上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,即为线粒体。(二)小鼠肝细胞线粒体的超活染色观察(1)用颈椎脱臼法处死小鼠,置于解剖盘中,剪开腹腔,取小鼠肝边缘较薄的肝组织一小块,放入表面皿内。用吸管吸取Ringer液,反复浸泡冲洗肝脏,洗去血液。(2)在干净的载玻片上滴加1/5000詹纳绿B溶液,再将肝组织块移入染液。注意不可将组织块完全淹没,要使组织上面部分半露在染液外,这样细胞内的线粒体酶系可充分得到氧化,易被染色。当组织块边缘被染成蓝绿色即可(一般需染20~30min)。(3)吸去染液,滴加Ringer溶液,用眼科剪将组织块着色部分剪碎,使细胞或细胞群散开。然后用吸管吸取分离出的细胞悬液,滴一滴于载玻片上,盖上盖玻片进行观察。(4)在低倍镜下选择不重叠的肝细胞,在高倍镜或油镜下观察,可见具有1~2个核的肝细胞质中,有许多被染成蓝绿色的线粒体,注意其形态和分布状况。(三)洋葱鳞茎表皮细胞线粒体的超活染色观察(1)用吸管吸取1/5000詹纳斯绿B染液,滴一滴于干净的载玻片上,撕取一小片洋葱鳞茎内表皮,置于染液中,染色10~15min。(2)用吸管吸去染液,加一滴Ringer液,注意使内表皮组织展开,盖上盖玻片进行观察。(3)在高倍镜下,可见洋葱表皮细胞中央被一大液泡所占据,细胞核被挤至一侧,紧贴细胞壁,胞质中可见一些被染成蓝绿色的颗粒状或短棒状线粒体。B.液泡系的超活染色与观察

一、实验目的(1)了解动物、植物活细胞内液泡系的形态、数量与分布。(2)理解细胞器的超活染色技术的原理。

二、实验原理

中性红为弱碱性染料,对液泡系(即高尔基复合体)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色,这可能是与液泡中某些蛋白质有关。

三、实验用品(1)材料:蟾蜍、小麦或黄豆幼根。(2)器材和仪器:显微镜、载玻片、盖玻片、解剖器材、恒温水浴锅。(3)试剂:Ringer溶液、10%的1/3000中性红溶液。

四、实验内容

试读结束[说明:试读内容隐藏了图片]

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