曹建平
農業上,播種之前需要檢測種子的活力;醫學上,為了檢測某一男子的生育能力,需要測定精子的活力;為了檢驗藥物對腫瘤細胞的殺傷力,需要測定腫瘤細胞的存活率等等.由此可見,細胞死活的鑒定在生產生活和醫學研究方面具有重要意義.本文簡單介紹幾種檢測細胞死活的方法,并結合部分試題進行分析.
一、檢測方法舉隅
1.臺盼藍染色法
臺盼藍是一種陰離子型染料,它只能透過
受損細胞或死亡細胞的細胞膜(質膜),而正常的活細胞能加以排除,即死細胞著色,活細胞不著色.
2.熒光染色法
熒光素雙醋酸酯(FDA)是一種常用的動植物細胞的生活力鑒定染料.FDA本身不產生熒光,也無極性,能自由出入細胞.當FDA進入活細胞,被細胞內的脂酶分解,產生有極性的、能發出熒光的熒光素,熒光素不能自由透過活細胞膜,積累在細胞內,使細胞產生綠色熒光.
3.美藍染色法
美藍是一種無毒染料,氧化型為藍色,還原型為無色,主要用于檢測酵母細胞死活.由于活細胞具有較強的還原能力,能使美藍從藍色的氧化型變為無色的還原型,因此美藍染色后活的酵母細胞無色;而死細胞或代謝緩慢的老細胞,被染成藍色或淡藍色.
4.TTC染色法
氯化三苯基四氮唑(TTC)常用于檢測種子的生活力以及哺乳動物組織的缺血梗塞.TTC溶于水中形成無色溶液,細胞中的脫氫酶可將TTC作為受氫體,使之還原成不溶于水的紅色穩定的三苯基甲臢(TTF). 如果腦組織細胞或胚種細胞死亡或生活力衰退,則不能染色或染色較淺.
5.質壁分離法
質壁分離法主要是檢測成熟的植物細胞有無活性的方法.因為活細胞的原生質層具有選擇透過性,所以活的成熟的植物細胞才可發生質壁分離.
6.細胞質流動法
細胞質流動需要消耗細胞代謝產生的能量,活細胞才進行細胞代謝,所以活細胞具有胞質環流現象.
二、經典試題賞析
例1 TTC法和紅墨水染色法是檢測種子活力常用方法,下列說法錯誤的是(? ).
A.在TTC法中,胚被染成紅色的是具有活力的種子
B.紅墨水染色法中,胚不著色或著色很淺的是具有活力的種子
C.這兩種方法在原理上相似,均應用了活細胞的膜具有選擇透透過性
D.在TTC染色法中,被染成紅色較深的種子細胞呼吸可能較強
解析 由于TTC能被細胞呼吸產生的\[H\]還原成紅色不溶于水的物質,胚是種子的主要結構,故胚被染成紅色的是具有活力的種子,A選項正確;紅墨水中的色素不是活細胞需要的物質,如果胚被染色較深,說明胚細胞死亡;如果胚不著色或著色很淺,說明胚具有活力,B選項正確;兩種染色方法的原理不同,紅墨水利用了細胞膜的選擇透過性,根據“TTC染色法”可知,TTC染色的原理是TTC被細胞呼吸產生的\[H\]還原成不溶于水的紅色,利用的是細胞的代謝產物,C選項錯誤;細胞呼吸越強,產生的\[H\]越多,TTC被還原產生的紅色不溶于水的物質越多,D選項正確.
參考答案:C
例2 在進行植物體細胞雜交前,必須先獲得有活力的原生質體.測定原生質體活力的常用方法之一是熒光素雙醋酸酯(FDA)染色法,其基本原理是FDA本身無熒光,可自由通過細胞膜,經細胞內酯酶分解產生積累在細胞內并能發出綠色熒光的熒光素.相關敘述正確的是(? ).
A.FDA是一種大分子物質,通過胞吞進入細胞
B.熒光素分子能以自由擴散的方式通過細胞膜
C.實驗中配制的FDA溶液是一種低滲溶液
D.綠色熒光的強度與原生質體的活力呈正相關
解析 根據FDA可自由通過細胞膜,確定其不是大分子物質,A選項錯誤;根據熒光素積累在細胞內,確定其不能自由通過細胞膜,B選項錯誤;因為原生質體沒有細胞壁,若為低滲溶液,則原生質體會吸水漲破,不能完成實驗,C選項錯誤;原生質體的活力越強,酯酶活性越強,產生的熒光素越多,D選項正確.
參考答案:D
例3? 下列有關不同實驗中細胞死活的推測,正確的是(? ).
A.在高倍鏡下觀察黑藻細胞,發現細胞質緩慢流動,表明此時細胞是死細胞
B.用臺盼藍染液處理酵母菌,細胞被染成藍色,表明酵母細胞是活細胞
C.健那綠染液染色后的口腔上皮細胞,線粒體為藍綠色,表明細胞是活細胞
D.將洋蔥鱗片葉細胞置于質量分數為10%的蔗糖溶液中未發生質壁分離,則確定此細胞是死細胞
解析 活細胞的細胞質不停地流動,黑藻的細胞質流動,表明細胞是活細胞,流動緩慢可能是溫度太低造成,A選項錯誤;活細胞的細胞膜能控制物質進出,使臺盼藍不能透過細胞膜,酵母細胞被染成藍色,說明細胞死亡,B選項錯誤;健那綠染液是專一性
染線粒體的活細胞染料,可以將線粒體染成藍綠色,C選項正確;將洋蔥鱗片葉細胞置于質量分數為10%的蔗糖溶液中,細胞不能發生質壁分離,原因可能是該蔗糖溶液濃度低于細胞液濃度或細胞是死細胞,D選項錯誤.
參考答案:C
(收稿日期:2021-07-28)