细胞活体染色技术

02030401Contents实验目的Experimental purpose01.实验目的Experimental purpose1．学习细胞活体染色的方法。

2．观察动、植物活细胞内线粒体，液泡系的形态、数量与分布。

实验原理Experimental principleExperimental principle活体染色：是利用某些无毒或毒性较小的染色剂，在不影响细胞生命活动的情况下显示细胞的天然构造。

分类：体内活体染色和体外活体染色。

Experimental principle试剂原理：1.詹纳斯绿B(Janus green B)能够活染线粒体为蓝色，主要是由于线粒体内膜上的细胞色素酶系使染料始终保持在氧化状态(即有色状态)，在周围的细胞质内，这些染料被还原为无色的色基(即无色状态)。

2.中性红是液泡系的特殊活体染色剂，它可将不同发育时期的液泡染成不同深度的红色，该染料对液泡系具有一定专一性。

3.台盼蓝(trypan blue)是一种偶氮类酸性染料，它可以把死亡细胞的质膜染色，可用台盼蓝鉴别活细胞与死细胞实验用品Experimental supply03.实验用品Experimental supply(一）材料：黄豆根尖、洋葱、小鼠。

(二)器械：显微镜、镊子、刀片、剪刀、解剖针、表面皿、载玻片、盖玻片、吸管、收水纸等。

(三)试剂：L．Ringer氏液NaCl 0．90gKCl 0．42gCaCl2 0．25g2．1／3000中性红溶液先配制1％的中性红Ringer氏原液，因中性红难溶解，需稍加热，(30℃-40℃)使之溶解，过滤，将滤液装入棕色瓶中暗处保存，临用前取少许原液用Ringer氏液稀释成1／3000的中性红溶液。

3．1／5000詹纳斯绿B先配制1％詹纳斯绿B溶Ringer氏溶液，方法同上。

4．台盼蓝染色液将1克台盼蓝溶于100毫升生理盐水中5．香柏油、二甲苯、蒸馏水等。

实验方法Experimental methods04.实验方法Experimental methods(一)液泡系的中性红活体染色黄豆芽根尖1．用双面刀片将黄豆芽根尖 (约l-2cm2) 处小心纵切断面，一定要薄且均匀。

活体染色名词解释活体染色是一种广泛应用于生物学研究的技术，它可以用来研究细胞的结构、功能和遗传特性等方面。

本文将从名词解释的角度，详细介绍活体染色的相关概念、原理、方法和应用等内容。

一、活体染色的概念活体染色是指在不破坏细胞结构和功能的情况下，对细胞进行染色的过程。

它是一种在活体中观察细胞结构和功能的重要手段，可以为生物学研究提供有关细胞内部结构和功能的信息。

二、活体染色的原理活体染色的原理是通过染料与细胞内的不同成分发生特异性反应，从而使细胞结构和功能得到染色。

染料可以与细胞内的某些化学物质结合，形成染色体或染色体前体，进而反映细胞的形态和功能。

三、活体染色的方法活体染色的方法可以分为直接染色和间接染色两种。

1、直接染色直接染色是指直接将染料加入到活体中，通过染料与细胞内成分的特异性反应，使细胞得到染色。

直接染色的优点是操作简便、染色时间短，但缺点是染色结果不稳定，染色体易于破裂，因此适用于对细胞染色要求不高的情况。

2、间接染色间接染色是指先将染料与某种物质结合，形成染色物质，然后将染色物质加入到活体中，通过染色物质与细胞内成分的特异性反应，使细胞得到染色。

间接染色的优点是染色结果稳定、染色体不易破裂，但缺点是操作复杂、染色时间长，因此适用于对细胞染色要求较高的情况。

四、活体染色的应用活体染色在生物学研究中具有广泛的应用，主要包括以下几个方面：1、细胞形态和结构的研究活体染色可以用来研究细胞的形态和结构，如细胞核、细胞质、细胞器等的形态和位置关系。

例如，通过对细胞染色可以观察到细胞核的形态、大小、位置等特征，从而了解细胞的生长、分裂和发育等过程。

2、细胞功能的研究活体染色可以用来研究细胞的功能，如细胞代谢、细胞分化、细胞分裂等过程。

例如，通过对细胞染色可以观察到细胞内的各种代谢产物、酶活性等，从而了解细胞的代谢过程；还可以观察到细胞的分裂和分化过程，了解细胞的生长和发育规律。

3、细胞遗传特性的研究活体染色可以用来研究细胞的遗传特性，如染色体的数量、形态和位置等。

实验二液泡系和线粒体的活体染色法实验二液泡系和线粒体的活体染色法一、液泡系的活体染色液泡系（vacouome）是细胞内一种重要的细胞器，它普遍存在于动植物细胞。

动物细胞液泡系是法国学者M．Parat继Dangeard发现植物细胞液泡系之后于1924年第一次发现的。

在一切动物细胞内皆有。

通常为圆形泡状，数目多少不定。

除少数例外，腺细胞和幼年的细胞，通常有极性，皆集中在核的顶部上方，位于细胞的中央部分。

液泡系和线粒体（mitochondria）组成一个特殊的区域名高尔基区。

液泡是细胞内浓缩产品的重要场所，有十分重要的生理功能。

动物细胞内的液泡因为很小，如果不经过活体染色，就很难显示出来。

在有些细胞（如胰脏细胞）可用相差显微镜观察到液泡系。

根据中性红活体染色的结果，可知液泡系分为大、中、小三种类型的液泡。

小液泡被中性红染成均匀一致的深红色，即为“含浆液泡”（Vacuoles Plasmoccrines）。

经中性红染色后呈橙红色，有的边缘呈深红色新月形或环形，这是中等的“含分泌粒液泡”（Vacuoles rhagiocrines）。

含成熟分泌颗粒的大液泡因已全部蛋白质化，所以不再被中性红染色，只有液泡的残余部分（新月形或环形）被染成红色。

中性红是液泡系特殊的活体染色剂，只将液泡染成红色，在细胞处于生活状态时，细胞质及核绝对不被染色。

如果细胞死亡，细胞质及核才被中性红染成弥散的红色。

此时，液泡染色消失，液泡开始毁坏。

为了保证观察材料处于生活状态，要求一定的细胞环境条件——适宜的温度、渗透压、PH值、营养成分等。

因此观察时室温不要过高或过低，显微镜灯要有必要的滤热装置。

细胞材料要浸泡在生理盐水中。

长期观察还要注意防止因生理盐水蒸发而改变渗透压，并供给所需的养分等。

（一）仪器设备和材料1．复式显微镜（ X10、 X40及油镜头），擦镜纸2．解剖器，载玻片，盖玻片，吸管，吸水纸。

3．实验材料（1）黄豆幼苗根尖（绿豆或水稻也可），把黄豆培育在培养皿中潮湿的滤纸上，使其发芽，直到胚根伸长到一厘米以上。

活体染色名词解释活体染色，是一种在生物学领域中广泛应用的技术，也称为细胞染色。

它是一种将活体细胞中的染色体和细胞器染色的方法，以便于观察和研究细胞的结构、功能和代谢过程。

在生命科学研究中，活体染色技术已经成为一种不可或缺的工具之一。

在活体染色中，最常用的染色剂是荧光染料。

这些染料具有强烈的荧光特性，可以在显微镜下观察到。

荧光染料广泛应用于生物学、医学和生物工程学等领域，用于研究细胞的生命活动和疾病的发生机理。

活体染色技术的应用范围非常广泛。

在生物学领域中，它被广泛用于研究细胞分裂、细胞分化和细胞凋亡等过程。

在医学领域中，它被用于研究癌细胞、病毒和细菌等病原体的生长和繁殖，以及研究药物的作用机理。

在生物工程学领域中，活体染色技术被用于研究基因表达、蛋白质结构和功能等。

活体染色技术的发展历程非常悠久。

早在19世纪初期，科学家就开始使用染色剂来观察细胞的结构和功能。

在20世纪初期，发现了荧光染料，这使得活体染色技术的应用范围更加广泛。

随着显微镜和成像技术的发展，活体染色技术的精度和可靠性也得到了极大的提高。

活体染色技术虽然具有很多的优点，但也存在一些局限性。

首先，活体染色技术需要特定的实验条件，如培养基的温度、湿度和pH值等，这使得实验的复杂度和成本较高。

其次，活体染色技术对细胞的生命活动有一定的干扰作用，可能会导致细胞的死亡或变异。

因此，在使用活体染色技术时需要谨慎操作，避免对实验结果产生不良影响。

总之，活体染色技术是一种非常重要的生物学工具，可以帮助科学家研究细胞的结构、功能和代谢过程。

虽然它存在一些局限性，但随着技术的不断发展，相信活体染色技术在未来会有更广泛的应用和更好的发展。

活体染色技术染色技术是生物学研究中常用的一种技术手段，它可以用来观察和研究生物体的细胞结构和功能。

传统的染色技术通常需要对生物样本进行固定和破坏，这可能导致染色结果与原始样本存在一定差异。

为了解决这个问题，科研人员开发了一种新的技术，即活体染色技术。

本文将介绍活体染色技术的原理、应用以及其在生命科学研究中的重要性。

一、活体染色技术的原理活体染色技术是指在不破坏生物样本的情况下，直接对活体细胞进行染色。

这一技术的实现基于荧光染料的特性，荧光染料能够在细胞内部产生荧光信号。

通过对特定的细胞结构或分子进行染色，科研人员可以观察到细胞内部的结构和功能信息。

相比于传统的染色方法，活体染色技术可以更准确地反映生物样本的真实状态。

二、活体染色技术的应用活体染色技术在生物学研究中有着广泛的应用。

首先，它可以用于观察细胞的结构和功能。

例如，科研人员可以用活体染色技术来观察细胞器的分布和动态变化，研究细胞的功能和代谢过程。

其次，活体染色技术还可以用于研究细胞信号传导和基因表达调控机制。

通过对信号分子或转录因子进行染色，科研人员可以观察到其在细胞内的定位和活动，进而揭示细胞内部的信号传递机制和基因调控网络。

此外，活体染色技术还可以应用于细胞分化和发育研究、肿瘤细胞的研究以及药物筛选等方面。

三、活体染色技术的意义活体染色技术在生命科学研究中具有重要的意义。

首先，它能够提供更准确和真实的数据。

相比于传统的染色方法，活体染色技术可以在不破坏生物样本的情况下获得染色结果，从而更好地反映生物样本的真实状态。

其次，活体染色技术可以提高实验效率和节约资源。

传统的染色方法通常需要多个步骤和较长的处理时间，而活体染色技术可以大大缩短实验时间，并且不需要额外的固定和处理步骤，节省了实验用品和试剂的消耗。

综上所述，活体染色技术是一种在不破坏生物样本的情况下直接对活体细胞进行染色的技术。

它通过荧光染料的特性实现，可以观察和研究细胞的结构和功能。

植物细胞的活体染色和死活的鉴定一、目的练习以碱性染料中性红进行活体染色的方法。

通过活体染色及质壁分离，进行细胞死活的鉴定。

二、原理用某种对植物无害的染料稀溶液对活细胞进行染色称活体染色。

中性红是常用的活体染之一。

在中性或微碱性环境下，植物的活细胞能大量吸收中性红并向液泡排泄，液泡一般呈酸性，进入液泡的中性红解离出大量阳离子而呈樱桃红色, 原生质及壁不染色。

死细胞的液泡消失因而不产生液泡着色现象，中性红阳离子却与带一定负电荷的原生质及细胞核结合而使生质及细胞核染色。

成熟植物的细胞是一个渗透系统，活的原生质具有选择透性，原生质内部包含着一个大液泡，具有一定的溶质势。

当细胞与外界低水势溶液接触时，细胞内的水分外渗，原生质随着液泡一起收缩而发生质壁分离；其后，当与清水（或高水势溶液）接触，细胞又因液泡的吸水膨胀而发生质壁分离复原。

死细胞因其原生质的选择透性已遭破坏，故与低水势溶液接触时不产生质壁分离。

三、材料、仪器设备及试剂1.材料：洋葱鳞茎；玉葱鳞茎。

2.仪器设备：刀片；镊子；吸水纸；酒精灯；载玻片；盖玻片；胶头滴管；显微镜。

3.试剂：0.8mol/L蔗糖液；0.03％中性红溶液。

四、实验步骤1.制片染色用尖头镊子撕取洋葱（玉葱）鳞片内表皮薄片，浸到0.03％中性红溶液中10～15min 进行染色。

2.观察2.1将染色后的植物材料放到载玻片上，盖好盖玻片，在盖玻片的一侧滴加无离子水（或pH略高于7.0的自来水），另一侧放吸水纸吸干，以洗净撕片外粘附的中性红溶液，然后在显微镜下观察，可以看出液泡染成樱桃红色；原生质层（细胞质和细胞）则无色透明紧贴细胞壁（在细胞的角隅上可以看见）。

2.2 在第1项观察后，接着从盖玻片的一边滴2滴0.8mol/L蔗糖液在盖玻片的另一边用吸水纸吸盖玻片下的水，将蔗糖液引入盖玻片下浸渍植物材料，并立即镜检，可以看到细胞很快发生质壁分离。

先是凹形质壁分离，而后变为凸形质壁分离。

2.3在第2项观察后，接着在盖玻片的一边加入2～3滴无离子水，在另一边用吸水纸吸去糖液，将无离子水引入盖玻片底，立即镜检可以看到带有液泡的原生质体重新吸水膨大，最后充满整个细胞腔，即质壁分离复原（复原缓慢进行时，细胞仍可正常存活；如果进行很快，则会因原生质机械破坏而死亡）。

细胞培养后，需要对其生长情况、形态甚至生物学性状进行连续地观察。

由于细胞小而复杂，若不借助适当的手段,则难以观察其形态、结构，更难发现细胞内各种组分的分子组成及功能。

目前，已有多种研究细胞的技术，从光镜到电子显微镜，从一般细胞化学法到免疫化学法,本章将重点介绍一些常用的观察和检测方法。

第一节培养细胞的常规检查和观察方法细胞在体外培养过程中需要每天进行常规检查和显微镜观察,及时了解细胞生长状态、数量改变、细胞形态、细胞有无移动、有无污染、培养液pH是否变酸、变黄是否更换等。

细胞常规检查观察的内容为:一、肉眼观察一般常规检查用肉眼即可观察，主要看培养液的颜色和透明度的变化。

正常情况下,培养液pH介于7.2～7。

4之间，呈桃红色清亮透明。

加入细胞在培养瓶中置一般温箱培养时，随着细胞生长时间的延长,细胞代谢产生的酸性产物会使培养液pH值下降，引起颜色变浅变黄。

在超越缓冲范围后培养液酸化变黄，如不及时调节pH，会影响细胞的生长，甚至造成细胞退变死亡.所以，一旦发现培养液变黄，应及时换液传代.一般更换培养液的时间，依营养物的消耗而定，正常情况生长稳定的细胞2～3天换液一次，生长缓慢的细胞3～4天换液一次。

培养液中加Hepes或用5％CO2温箱培养可使pH维持稳定,利于细胞生长。

用含磷酸盐缓冲系统培养时，可因瓶及塞子漏气，CO2溢出，也可能由于培养瓶塞洗刷不洁、残留碱性物,使培养液变碱发红,只致使细胞难以生长，甚至死亡.细胞换液传代后，若发现培养液很快变黄，要注意是否有细菌污染或培养器皿没有洗干净。

贴壁细胞培养时若出现混浊，多为污染。

悬浮培养的细胞，应将瓶竖起静置1小时，若培养基混浊示为污染,也可在显微镜下仔细观察有无污染现象出现.二、显微镜观察生长良好的细胞，在显微镜下可观察到细胞透明度大，折光性强，轮廓不清。

相差显微镜观察时可见细胞部分细微结构。

若细胞生长状态不良，可见细胞轮廓增强，细胞折光性变弱,细胞胞质中出现空泡、脂滴和其他颗粒状物质，细胞之间空隙增大，细胞形态不规则，甚至失去原有细胞的特点，产生圆缩脱落,有时细胞表面及周围出现丝絮状物.若细胞营养不良状况没有得到及时纠正,进一步发展可见到部分细胞死亡，崩解漂浮在培养液中。

实验一植物细胞的活体染色与死活鉴定一、实验原理：1、活体染色是利用某种对植物无害的染料溶液对活细胞进行染色的技术。

2、中性红是常用的活体染料之一，它是一种弱碱性pH指示剂，变色范围在pH6.4~8.0之间（由红变黄）。

在酸性条件下中性红解离度很强，带色的阳离子呈樱桃红色，在pH7以上，它不解离而以分子态溶于水呈橙黄色的溶液。

3、染色（1）即使是显微镜有足够的分辨率和合适的放大倍数，未经染色的组织切片或涂片常常不能直接在光镜下观察，其原因主要是标本各部分结构对光的折射率没有显著的差别。

染色则是通过改变标本各部分之间对光的折射率，使其可以在光镜下观察。

（2）在中性或微碱性环境中，植物的活细胞能大量吸收中性红并向液泡中排泌，由于液泡在一般情况下呈酸性反应。

因此，进入液泡的中性红便解离出大量阳离子而呈现樱桃红色，在这种情况下，原生质和细胞壁一般不着色；死细胞由于原生质变性凝固，胞液不能维持在液泡内。

因此，用中性红染色后，不产生液泡着色现象。

相反，中性红的阳离子，却与带有一定负电荷的原生质及细胞核结合，而使原生质与细胞核染色。

二、仪器与用具：显微镜；载玻片；盖玻片；单面刀片；尖头镊子；酒精灯；火柴；吸水纸适量。

三、试剂：0.03%中性红溶液；1mol/L硝酸钾溶液四、实验步骤：1、切下一片较幼嫩的洋葱鳞片，用单面刀片在鳞片内侧割划成0.5cm2左右的小块，用尖头镊子将内表皮小块轻轻撕下，将制好的洋葱鳞茎内表皮放置于滴加蒸馏水的载玻片上，小心地将制片平展到载玻片上，加盖玻片，多余液体用吸水纸吸干，在显微镜下观察（注意调节光线强度）2、另取一小块表皮，滴加0.03%的中性红溶液，染色5~10min；在蒸馏水中稍加冲洗，在载玻片上滴一滴蒸馏水，小心地将制片平展到载玻片上，加盖玻片，多余液体用吸水纸吸干，在显微镜下观察。

3、将步骤2中的活体染色制片取出几片放入pH略高于7.0的自来水中浸泡10~15min，再置于载玻片上镜检（为了确证中性红染色部位，可将上述洋葱内表皮染片浸入1mol/L 的硝酸钾溶液中浸泡10min左右，然后取出观察。

洋葱鳞茎和黄豆表皮细胞液泡系的活体染色摘要：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。

本文使用中性红染料对洋葱鳞茎细胞和黄豆表皮细胞进行了活体染色，均得到了较好的染色效果。

关键词：活体染色；液泡系；染色技术；植物细胞Abstract：Vital staining is a technique that can dye the living organic cell without toxicity. In this experiment the bean epidermis cells and onion bulb cells were proceeded vital staining by neutral red，and we got eligible samples．Key word：Vital staining，Vacuome，Staining technique，Plant cell前言早在1887年，荷兰植物生理学家P.feffer首先用次甲基蓝的稀释溶液对水棉和蓝藻及浮萍叶细胞的液泡进行活体染色。

当时对他的实验没有引起重视。

直到20世纪30年代前后，法国著名的植物学家季尔蒙（A.Guillermond）和唐萨尔（P.A.Dangeard）两个学派系统地、全面地进行活体染色剂的使用，利用活体染色技术来研究活的植物细胞内细胞质基本形态构造的组成物。

他们先后提出了“液泡系统”和“线粒体系统和质体系统”的学说。

从1924年至1934年，法国的M.Parat又系统地、深入地利用活体染色技术，并与其他新技术结合，研究动物细胞的细胞质基本的形态结构、演进规律及其生理功能。

Parat第一次在动物活细胞内发现了一个液泡系，提出了“液泡系和高尔基区学说”。

苏联的拿索诺夫学派，后来还在Parat学说的基础上，应用中性红活体染色技术来研究细胞的“类坏死”现象和医学上的一些问题。

自20世纪30年代以后，这种新技术才越来越显示它的重要性，成为实验细胞学的一种研究方法。

细胞生物学实验四液泡系和线粒体的活体染色【实验目的】1.通过制片掌握活体染色方法2.熟悉在耳缘静脉用空气栓塞处死兔子的方法3.了解线粒体及液泡系在光镜及电镜下的基本形态结构【理论基础】1.活体染色的基本概念和实际应用，常见的活体染色剂2.生物体内线粒体的基本形态与功能（特别是线粒体所含的酶类），重点联系理论课“线粒体”一章中结构与功能部分3.液泡系的组成及在光镜和电镜下的形态特点，可参照理论课“细胞的内膜系统”的内容【实验内容】（一）兔肝细胞线粒体的活体染色[操作技能要求]1.学会静脉空气栓塞处死兔子的方法2.熟悉线粒体活体染色方法及注意事项[讲解和明确的内容]1.詹纳斯绿B进行线粒体活体染色的原理2.用詹纳斯绿B进行染色时为何让组织块上表面露在染液外面3.为什么要取兔肝边缘较薄的肝组织4.空气栓塞处死兔子的要点：注意兔子的固定方法，耳缘静脉的选择，注射的方向，针头进入血管的标志，注射的空气量以及注射器的选择[观察要点]1.注意观察光镜下肝脏线粒体的形状与分布2.观察电镜照片上线粒体嵴的数目与分布方式（二）蟾蜍胸骨剑突软骨细胞液泡系活体染色及观察[操作技能要求]1.捣髓法处死蟾蜍的方法2.学会液泡系的活体染色方法[讲解和明确的内容]1.为什么要选取蟾蜍胸骨剑突软骨最薄部分的一小片2.中性红作为液泡系活体染色剂的特点：在生活状态下中性红染色可能与液泡中的蛋白有关[观察要点]注意观察软骨细胞液泡系的形态及与周围软骨细胞的区别[相关理论内容]1.光镜下观察到的液泡系包括哪些细胞内结构2.细胞内膜系统的组成（三）依据提纲讲解线粒体及溶酶体的理论内容。

活体染色名词解释活体染色是一种生物学技术，用于观察和研究活细胞中不同的细胞器、细胞结构和细胞分子的特征和功能。

它通过特定的染色剂或荧光标记物与活细胞中的目标分子结合，从而使目标分子在显微镜下可见或发出荧光。

活体染色是在细胞仍处于活动状态下进行的染色，因此能够提供有关细胞中动态变化的信息，例如细胞分裂、分化与凋亡等过程。

相比于传统的固定染色方法，活体染色更加适用于研究细胞的生理功能和生物学过程。

活体染色的常见方法包括荧光染色、抗体标记、细胞融合等。

其中，荧光染色是最常用的活体染色方法之一。

通过与特定的荧光染色剂结合，目标分子在显微镜下可以发出荧光信号，从而标记出细胞器、细胞结构或蛋白质分子的位置和分布。

这一方法广泛应用于细胞生物学、分子生物学、生物化学等领域，如观察细胞核、线粒体、内质网等细胞器的形态和功能，检测蛋白质的表达和定位等。

抗体标记是另一种常见的活体染色技术。

在这种方法中，使用特异性抗体与目标分子结合，然后通过荧光染料或酶染色剂连接抗体，从而使目标分子在显微镜下可见。

这种方法可以对细胞内蛋白质、核酸和其他化合物进行高度特异性的检测和定位。

细胞融合是一种将两个或多个细胞融合成一个细胞的方法。

它可以通过融合癌细胞与正常细胞、不同种类的细胞或不同功能状态的细胞，来研究细胞间的相互作用和功能调控。

细胞融合在研究细胞信号传导、免疫反应和细胞发育等方面具有重要意义。

总之，活体染色是一种用于观察和研究活细胞中各种细胞器、细胞结构和细胞分子的技术。

通过对细胞进行特异性的染色，可以使细胞中的目标分子在显微镜下可见，从而揭示细胞的结构、功能和生物学过程。

这一技术在细胞生物学、分子生物学、生物化学等领域中被广泛应用，为我们深入了解细胞的生命活动提供了重要工具和方法。