張邊江
摘 要:“探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動態(tài)變化”實驗中,酵母菌細胞的計數(shù)問題,在酵母菌種群生長曲線下降期取樣計數(shù)包含了死亡的菌體,而曲線是活的酵母的變化曲線,因此,需要通過染色等技術區(qū)別酵母菌的死活。該文總結了多種染色和觀察的方法,為中學生物實驗教學提供參考。
關鍵詞:酵母菌 染色 種群
中圖分類號:P68 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2015)06(c)-0221-01
酵母菌為單細胞真核生物,在中學實驗探究中作為實驗材料被廣泛的應用,如探究酵母菌的呼吸方式、探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動態(tài)變化、酵母細胞的固定化技術等。探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化常結合酵母菌的呼吸方式綜合考查學生對知識的掌握情況,在有利于培養(yǎng)學生的科學探究的精神,考查學生的綜合素質和嚴密的思維品質。
關于微生物計數(shù)、血細胞計數(shù)板問題、酵母菌種群數(shù)目統(tǒng)計實驗中,教材交代不清楚,產(chǎn)生知識斷層,導致在教學中教師和學生的誤解。2011江蘇高考生物卷第26題:(4)某同學在T3時取樣,統(tǒng)計的酵母菌種群數(shù)量明顯高于D點對應的數(shù)量,原因可能有“取樣時培養(yǎng)液未搖勻,從底部取樣”“未染色,統(tǒng)計的菌體數(shù)包含了死亡的菌體”“用血球計算板計數(shù)時出現(xiàn)錯誤”等。該題即考查了該知識斷層,種群數(shù)量的變化的統(tǒng)計數(shù)目不包含死亡的菌體。該文討論了酵母觀察多種染色和觀察的方法,為中學生物實驗教學提供參考。
目前檢測酵母細胞活性的常規(guī)方法有菌落計數(shù)法、美藍染色法、流式細胞術、熒光染料染色等技術,可以檢測酵母菌細胞的死活。表1為常用的幾種區(qū)別酵母死活的方法原理及其結果。
紅色箭頭代表碘化丙啶染色的死酵母,綠色箭頭代表二乙酸熒光素染色的活酵母。
采用FDA/PI雙染色的技術能直觀的區(qū)別死活酵母。碘化丙錠(PI)不能進入具有完整細胞膜的活細胞,當酵母細胞死亡或細胞膜不完整時,PI進入細胞,與DNA相結合,在488 nm的激光激發(fā)下,在波長660 nm左右檢測到紅色熒光。因此,通過FDA/PI雙染色的方法,利用死活細胞在經(jīng)染色后會激發(fā)出不同波長的熒光的特點,即活細胞可檢測到FDA產(chǎn)生的熒光信號,而無PI產(chǎn)生的熒光信號,死細胞則相反,這樣就可以將死活細胞區(qū)分開來(如圖1所示)。
在中學酵母菌種群數(shù)量的動態(tài)變化的實驗中,沒有明確說明酵母種群生長曲線在下降期是活的酵母菌的數(shù)量曲線,而實驗在同一個三角瓶中,取樣進行酵母細胞血球計數(shù)板統(tǒng)計菌體數(shù)量的時候,需要染色或者在熒光顯微鏡下區(qū)別死、活酵母菌。該文總結了幾種實驗方法臺盼藍染色和美藍的染色,需要的藥品和器材不復雜,可以在中學實驗中開展。
參考文獻
[1] 肖安風,周祥山,周利,等.應用流式細胞術檢測畢赤酵母的細胞活性[J].微生物學通,2006,33(6):22-26.
[2] 秦亞平.“探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動態(tài)變化”的分析和方案設計[J].生物學通報,2009,44(3):35-36.