高考生物试题中有关染色剂使用的考查

高考生物试题中有关染色剂使用的考查

一染色剂的应用

1 DNA和RNA的染色鉴定

甲基绿和吡罗红是混合染色剂。甲基绿是具有金属光泽的绿色微结晶或亮绿色粉末。溶于水，显蓝绿色。稍溶于乙醇，不溶于戊醇。吡咯在盐酸作用下聚合成为吡咯红，可与 RNA 结合呈现红色。

这两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同，甲基绿使DNA呈现绿色，吡罗红使RNA呈现红色。利用甲基绿、吡罗红混合染色剂将细胞染色，可以观察到DNA和RNA在细胞中的分布情况。

注意：①盐酸能改变细胞膜的通透性，加速染色剂进人细胞，同时使染色体中的DNA

与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合。② 2种染色剂要混合使用，而且要现配现用。

2 健那绿染液与线粒体的观察

健那绿染液是专一性的线粒体的活细胞染料，线粒体中细胞色素氧化酶使染料保持氧化状态( 即有色状态)呈蓝绿色，而在周围的细胞质中染料被还原成为无色状态。因此可以使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色。

线粒体能在健那绿染液中维持活性数小时，通过染色，可以在高倍显微镜下观察到生活状态的线粒体的形态和分布。

3. 碱性染料与染色体的观察

生物实验中所用的染料，按其来源可分为天然染料和人工染料两大类。人工染料根据其主要化学成分的性质，又分成碱性染料、酸性染料和中性染料三大类，其碱性、酸性和中性是由染料中有色部分的性质所决定的。若染料的有色部分为阴离子，即为“酸性”染料；若染料的有色部分为阳离子，则称为“碱性”染料；若染料的阴、阳离子均有颜色，则称为“中性”染料。染色体(质)是细胞核内容易被碱性染料染成深色的物质。

在观察植物细胞有丝分裂实验中，常用龙胆紫溶液使染色体染成紫色，也使用醋酸洋红溶液使染色体着红色。二者染色时间都不可过长。

l ％～ 2 ％龙胆紫溶液俗称紫药水，是人们所熟悉的外用药。龙胆紫溶液的配制是将龙胆紫溶解在质量分数为2％的醋酸溶液中配制而成。染色中使用的龙胆紫溶液略呈酸性，

l％醋酸洋红本身也是酸性，同样具有碱性的助色基团。配方中的醋酸是染料的溶剂，在染色时增加了细胞的通透性，利于染液的离子进入细胞而使细胞核内的染色体着色。

此外，改良苯酚品红溶液也可使染色体着色。

4 亚甲基蓝是一种活体染色体

亚甲基蓝是细胞的活体染色剂，0．01％亚甲基蓝对细胞无毒害，亚甲基蓝是一种有机物小分子，在水中离解成亚甲基蓝的阳离子(呈蓝色)和氯离子(无色)，亚甲基蓝阳离子可通过主动运输进入到细菌体内，在酶的作用下被细菌分解成无色的小分子，使蓝色褪去。褪色程度越大，说明细菌越多，水污染越严重，因此可用于水污染程度指示剂。此外，亚甲基蓝是氧化还原指示剂，在有氧的环境中蓝色褪去，可用作氧气检测剂。

5 苏丹红与脂肪鉴定

苏丹Ⅲ、苏丹Ⅳ是人工合成的苏丹红系列染料。常作为一种工业染料，被广泛用于如溶剂、油、蜡、汽油的增色以及鞋、地板等增光。近年有不法分子用于食品添加剂，对人体有害。

苏丹红为亲脂性化合物。在脂肪类物质中的溶解度大于在其他溶剂( 如酒精、丙酮) 中的溶解度时，染料颗粒便大量进入脂肪类物质的结构内，在脂滴中溶解积累，并吸附在脂肪颗粒结构上，苏丹Ⅲ遇脂肪显橘黄色，苏丹Ⅳ遇脂肪显红色。苏丹Ⅳ染液与脂肪的亲和力比较强，所以染色时间应比苏丹Ⅲ短。

6 染色剂的染色与显微镜的使用

如果观察经过染色剂染色的生物材料，如观察洋葱根尖分生区有丝分裂实验时要用较强的光照。而不经染色的生物材料在显微镜下观察时，光线尽可能的较暗些。如观察质壁分离与复原实验时，如果光线太强，不容易观察到液泡。

二例题分析

例1只有在保持细胞活性的条件下，才能显示细胞中某物质或结构的实验是（）

A.苏丹Ⅲ染色剂观察花生种子子叶细胞中的脂肪

B.龙胆紫染色观察洋葱根尖分生区细胞的有丝分裂

C.健那绿（詹纳斯绿B）染色观察动物细胞的线粒体

D.甲基绿、派洛宁（吡罗红）染色观察动物细胞中的DNA和RNA

解析：本题考查有关染色剂的使用。苏丹Ⅲ染色剂用于观察花生子叶细胞中的脂肪颗粒。观察洋葱根尖分生区细胞的实验在解离时细胞已死亡，甲基绿、吡罗红用于观察DNA和RNA

健那绿染液是专一性的线粒体的活细胞染料，其染色原理是：线粒体中细胞色素氧化酶使染料保持氧化状态( 即有色状态)呈蓝绿色，而在周围的细胞质中染料被还原成为无色状态。因此可以使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色。所以只有在保持细胞活性的条件下，才能显示细胞中线粒体结构。答案为C。

例2下表是根据实验目的，所选用的试剂与预期的实验结果正确的是

解析：本题主要考查生物教材中不同实验的染色或某些颜色变化。植物脂肪的鉴定用苏丹Ⅲ（或苏丹Ⅳ）试剂呈橘黄色（或红色）；观察DNA和RNA在细胞中的分布应该选用甲基绿和吡罗红染色剂，甲基绿将DNA染成绿色，吡罗红将RNA染成红色；葡萄糖用斐林试剂鉴定呈现砖红色沉淀。答案为A

例3使用染色剂染色是生物学实验常用的方法，某同学对有关实验做了如下归纳：

（1）上述实验结果的归纳，正确的有_______（实验序号）。

（2）实验②和实验④在染色之前，都使用了一定浓度的盐酸处理。其中，实验②用盐酸可改变______通透性，加速染色剂进入细胞；实验④用盐酸与酒精混合，对材料进行解离。在两个实验操作中，都要注意盐酸浓度，处理材料时的温度和______。

（3）健那绿使线粒体着色与线粒体内膜的酶系统有关。线粒体内膜上的酶主要催化有氧呼吸的第______阶反应，该反应变化是____________。

解析：使用甲基绿和吡罗红进行染色体色时，甲基绿使DNA呈现绿色，吡罗红使RNA

呈现红色。DNA主要存在于细胞核，而RNA存在于细胞质中，因此应该是呈现红色的面积较大。使用龙胆紫对洋葱根尖分生区细胞进行染色时，染色体被染色，在间期细胞核被染成深色，在分裂期可看到染色体。②④不正确。

在高中生物实验中有多处用到盐酸，观察DNA和RNA的实验中盐酸能改变细胞膜的通透性，加速染色剂进人细胞，同时使染色体中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合。