细胞生物学实验指导
核酸是生物最重要的组成成分,核酸分为两大类,即脱氧河塘核酸(DNA)和核 糖核酸(RNA)。它们在细胞内的分布及化学性质均有所不同。DNA 主要分布在核 的染色质或有丝分裂过程中出现的染色体内。RNA 分布在细胞质和核仁内。但在 染色质及染色体中也含有少量的 RNA,核仁中也有少量的 DNA。在线粒体,叶绿 体等细胞器内除含有 RN 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建
3.淀粉:取一块马铃薯,用徒手切片法,切成薄片,将薄片放于载玻片上的 水滴中,加盖玻片后即可观察,先观察一下淀粉粒的形状及在细胞内的分布,然 后在加碘液染色 5 分钟,用蒸馏水洗去染液,加盖片观察。 四、习题
1、DNA 的显示法-Feulgen 反应 2、压片法 3、细胞有丝分裂相的观察 四、实验仪器、材料和试剂 1、仪器:显微镜、恒温水浴锅、温度计、镊子、 解剖针、酒精灯、试管、烧 杯、载玻片、盖玻片、吸水纸。 2、材料:洋葱鳞茎、根尖 。
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(2)硝酸银溶液:
硝酸银
1.5g
蒸馏水
100m
(3)还原剂:
对苯二酚
1—2g
中性福尔马林
15ml
亚硫酸钠
0.1—0.5g
蒸馏水
100ml
2.镀银步骤
(1) 固定:在硝酸钴溶液中固定 10—24 小时,但不宜超过 24 小时;
(2) 蒸馏水快洗;
(3) 室温下在硝酸银溶液中放置 36—48 小时;
(4) 蒸馏水冲洗;
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高尔基体
高尔基体显示的方法,目前使用较多的是: 1.固定染色法。1889 年 Golgi 用镀银的方法显示出这种细胞器,目前仍应 用 AgNO3 或饿酸处理材料,将高尔基体显示为棕黑色。这是由于 AgNO3、饿酸在 高尔基体的部位被还原之故,所以显出高尔基体的形态及其在细胞内的分布。常 用的方法有 DaFano 硝酸钴-硝酸银镀银法,Aoyama 镀银法及 Romony Cajal 镀银 法等,而欲显示其细胞结构,就得使用电镜技术。 2.活体染色法。将中性红配制成一定的浓度,对细胞进行活体染色,以显 示高尔基体。但此种显示高尔基体的方法,仍不如詹纳斯绿显示线粒体的方法更 为广泛。因为中性红只能染高尔基体的液泡部分,因此有一定的局限性。 一、目的与要求
先用低倍镜进行观察,找到细胞后,即可转入高倍镜继续观察,此时,要注 意细胞核位于细胞的近中部的一侧。在它的周围有致密的原生质体,在原生质中
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有被染成蓝绿色的小颗粒。此即线粒体。 3.电镜照片的观察
观察了光学显微镜的线粒体以后,在观察线粒体的电镜照片。在电镜照片上, 可以看到,线粒体不是一个简单的杆状或颗粒状,从切面看它是一个具有双层膜 的小囊:外膜完整、内膜连续不断地向线粒体的基质褶入,形成一些列双膜的嵴 (cristae). 嵴的形状和数目随细胞不同而异。可以说线粒体是一个复杂的膜 系统。 (二)高尔基体
(5) 还原剂中还原,8—24 小时;
(6) 蒸馏水洗,快步脱水,透明,包埋;
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(7) 切片—帖片—脱蜡到水—封片; (8) 镜检,高尔基体呈黑色,细胞质呈黄色。
实验二 DNA 显示和细胞有丝分裂相的观察
配制时间:宜在使用时配制新鲜液,不可久存。 (2)鼠肝细胞线粒体的活体染色:剪断颈动脉,放血处死小鼠,剖腹,取出肝 脏,放在滴定板上。沿肝脏边缘,用刀片切取 2—3mm 厚的切片,置滴定板的凹 孔内。加 2—3 滴 1/10000 浓度的詹纳斯绿染液,染色 20—30 分钟。取出肚脏, 用生理盐水洗去染料,再用刀片切取很薄的小片,置载片上。滴一滴生理盐水于 肝切片上,加上盖玻片,再放上一张小滤纸,用拇指猛压载片,使细胞分离或压 碎。
观察时,先在低倍镜下找到完整的肝细胞,再在高倍镜下观察细胞质内的线 粒体。 (3)洋葱鳞片表皮细胞线粒体的活体染色:取一载玻片,在其中央加一滴 0.5% 詹纳斯绿染液。用镊子从洋葱鳞片的内表面撕下一小块表皮,放在载玻片上的染 料中,并使其展开,染 5—10 分钟,用吸管吸取蒸馏水,滴于染色的载玻片上, 使染液冲淡,最后使标本周围液体近于无色。此时,用镊子取一盖玻片,先将它 的一边轻轻接触到载玻片染液的边缘。此时再慢慢地放下盖玻片,这样可以避免 出现气泡。如载玻片上水过多,可用一吸水纸从盖玻片的一侧吸去过多的染液。 此时,可放在显微镜下进行观察。
在电镜下,叶绿体和线粒体一样,也显示为一个复杂的膜系统,对照电镜照 片你能说出叶绿体的超微结构吗? (四)细胞内含物
1.多糖:观察小鼠肝细胞的永久制片,肝细胞内储存有大量的肝糖,可以用 PAS 反应显示肝糖在细胞内存在的部位。
2.脂滴:取花生的子叶,用徒手切片法,切成薄片,放于载玻片上,加一滴 苏丹 3 染液染色 5 分钟,用蒸馏水洗去染液,加盖玻片,即可进行观察,观察时 注意脂滴的颜色及其在细胞内的分布。
按上述方法继续观察其他标本。 (2)小鼠肾细胞:肾小管细胞为方形,在细胞核周围被染成蓝黑色的是线粒体, 仔细观察它们是什么形状? (3)小鼠肠细胞:细胞呈长柱状,注意线粒体形状及在细胞内的分布?
2.活体染色标本的制作与观察 (1)活体染色所用染色剂的一般要求
染料浓度:一般是非常稀的,詹纳斯绿作为活体染液,它的使用浓度范围在 1/3000—1/10000,也有人用 1/30000 浓度。使用浓度要依不同材料而异,如对 植物细胞线粒体的活体染色,可用 1%,配制时可用等渗盐水,如生理盐水或 Ringer 液。
2.高尔基体电镜照片的观察 在观察了光学显微镜下的高尔基体后,在观察示范电镜照片,注意高尔基体
是由几部分组成的。 (三)叶绿体
叶绿体—示范:叶片横切面上,在叶肉细胞质部位有许多圆形颗粒,此即叶 绿体。
此种材料,亦可取新鲜叶片,用刀片做徒手切片或用镊子撕下菠菜叶肉细胞 将切片放于载玻片上,滴一滴蒸馏水,加上盖玻片,即可在显微镜下直接观察绿 色的叶绿体。
观察制版标本时,要注意线粒体在不同细胞内的心态及在细胞质内的分布部 位。
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(1)兔肝细胞:先在低倍镜下找到标本,再换高倍镜观察,肝细胞为多角形的 较大细胞,细胞中央有一圆形细胞核,此时换上油镜头,再继续观察,注意在肝 细胞只能感线粒体是什么形状?它们在细胞质内是怎样分布的?
化学与生物工程系:
细胞生物学 实验指导
专 业 :生 物 技 术 指导老师:陈 春 岚
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实验一 细胞和细胞内含物的观察
细胞质内含有多种细胞器。有些细胞器如线粒体、高尔基体、内质网、溶酶 体等普遍存在于各种细胞中,而另有些细胞器如叶绿体,只存在于植物细胞中。 细胞质内的这些结构,除叶绿体外,一般在光学显微镜下不易看见,必须经过一 定的固定染色方法处理后,才能看到大多数细胞器,或直接用相差显微镜观察。
一、目的与要求
了解 Feulgen 反应的基本原理,学习其操作方法和压片法,初步掌握细胞分 裂各期的主要特点。 二、原理
Feulgen 反应的原理是根据 DNA 经弱酸(1mol/L)水解后,打开料嘌呤和脱 氧核糖连接的键,在脱氧核糖的一端形成游离的醛基。这些醛基就在原位与 Schiff 试剂结合,形成含醌基的化合物。Schiff 试剂是由碱性品红和偏重亚硫 酸钠作用形成的无色品红液,当无色品红液与醛基结合则形成紫红色的化合物。 醛基是一个发色团所以具有颜色,因此凡有 DNA 的部位,就呈现紫红色。材料不 经过水解或预先用热的三氯乙酸或 DNA 处理,得到的反应是阴性的,从而证明 Feulgen 反应的专一性。 三、实验内容
本实验所用标本是按 Aoyama 镀银法制作的,简单地讲。在制作中,首先将 材料放于含有氯化()和福尔马林的固定剂中,进行固定,然后镀银,若干小时 后,取出放入还原液。最后,经脱水、包埋、切片,制成薄切标本。用这种方法 制成的标本,在细胞内的高尔基体被显示为棕黑色(详细方法见本实验末附录)。
1.高尔基体永久制片的观察。在兔神经节细胞核的周围原生质中,可看到棕 黑色的网状物,此即为高尔基体。
3、试剂:
(1)1mol/L 盐酸的配制:取 82.5ml 密度 1.19/ml 的浓盐酸加蒸馏水至 1000ml。
(2)Schiff 试剂的配制与保存:称取 0.5g 碱性品红加入到 100ml 株沸的蒸
馏水中,时时震荡,煮 5 分钟(不能沸腾),使之充分溶解。冷却至 50℃时用滤
线粒体 线粒体是一种动态的易变结构。经过处理在光学显微镜下呈现为颗粒状、棒 状或弯曲细线。线粒体的形态和数量随不同生物、不同组织及不同生理状态而发 生变化,例如肝细胞、胰细胞的线粒体通常呈线状,成熟的卵细胞内线粒体呈颗 粒状,肾细胞内的线粒体呈棒状。显示线粒体的方法可以概括为以下几种: 1、生活细胞的观察。如将组织培养细胞或其他生活细胞,放在相差显微镜 下,就可以看到细胞质内有线状小体活动,这就是线粒体。 2、活细胞染色法。就是利用某些无毒或毒性较小的染料,显示出细胞内某 些特殊结构存在的真实性,而并不对细胞的活动有影响,如 Janus green B(詹 纳斯绿 B),就是一种毒性较小的碱性染料。将其配制成一定浓度,对活细胞进 行染色,在细胞质内可以看到被染成蓝绿色的线状或颗粒小体,这就是线粒体。 还可看到其在细胞质内的活动状况。线粒体所以能显示出蓝绿色,是由于线粒体 中具有细胞色素氧化酶系统,它是染料始终处于氧化状态呈蓝绿色,而在周围的 细胞质中的染料被还原呈无色。 3、固定染色法(即永久制片法)。用特殊的固定液染色处理动物的组织或细 胞后,可显示出线粒体的形态。但所用材料必须新鲜,否则线粒体常因已经破坏 而显示不出,线粒体的组成成分主要是脂蛋白,脂类又以磷脂为主,用于线粒体 的固定液含有饿酸,重铬酸钾等。因为两者均能使脂类物质保存下来,故可显示 出线粒体的形态。用于显示线粒体形态的固定、染色方法较多,常用的有 Altmann 染色法、Regand 染色法及 Chmpy-Kull 染色法等,但欲显示线粒体的细微结构, 则要用电镜技术。 4、生化分离提取方法。在一定的低温条件下,将组织细胞破碎制备成匀浆, 用于线粒体组分及其在不同生理状态的分离分析研究。