试剂的配制
附录1 生物实验室常用试剂的配制
一、检验酸碱性的试剂
1.酚酞试液 取0.1g酚酞,溶解在100mL60~90%的乙醇溶液里,装在试剂瓶内密闭保存。酚酞试液在碱性溶液中呈红色。
2.甲基橙试液 甲基橙是橙黄色粉末或晶状鳞片。取0.1g甲基橙溶解在100mL蒸馏水里制成。当pH值由3.1~4.4时,颜色为红至黄色。
3.甲基红试液 甲基红是红紫色晶体或红色粉末。把0.1g甲基红溶在100mL60%乙醇里制得。当pH值由4.4~6.2时,颜色由红色至黄色。
4.麝香草酚酞(百里酚酞)试液 把0.1g白色的麝香草酚酞溶解在100mL 90%乙醇里制得。当pH值由9.4~10.6时,颜色为无色至蓝色。
5.溴甲酚紫指示剂 将0.1g溴甲酚溶于9.25mL的0.02mol/L氢氧化钠溶液中,加蒸馏水稀释至250mL制得。当pH值由6.2~6.8时,颜色由淡黄色变为淡紫色,变色点在pH 6.7。
6.溴甲酚绿试液 溴甲酚绿是黄色晶体或红棕色粉末。把0.1g溴甲酚绿溶于100mL 20%乙醇中,或把0.1g溴甲酚绿与2.9mL 0.05mol/L 氢氧化钠溶液研匀,用水稀释到100mL制得。当pH值由3.8~5.4时,颜色由黄至蓝色。
7.甲基紫(结晶紫)试液 把0.1g深绿紫色的甲基紫溶解在100mL的水里制得。当pH值由0.13~0.5时,颜色由黄至绿;pH值由1.0~1.5时,颜色由绿至蓝;pH值由2.0~3.0时,颜色由蓝至紫。
8.甲酚红指示剂 把0.1g深红色的甲酚红溶解于100mL 50%的乙醇中,或将0.1g甲酚红与5.3mL 0.05mol/L氢氧化钠研匀,用水稀释到100mL制得。当pH值由0.2~1.8时颜色由红至黄;pH值由7.0~8.8时,颜色由亮黄至紫红。甲酚红指示剂遇少量二氧化碳,能快速变色,反应灵敏,效果明显。
9.刚果红试纸(红色) 把 0.5g峋果红溶解于1L水中,加入5滴乙酸,滤纸用温热溶解液浸透后,取出晾干。遇酸性溶液变蓝色。当pH值变化范围为3.0~5.2时,颜色由蓝至红。
二、反应试剂
1. 鉴定葡萄糖的试剂
(1)班氏(Benedict)试剂
①在600mL蒸馏水中溶解173g柠檬酸钠和100g 无水碳酸钠,冷却后稀释到850mL。
②在100mL热蒸馏水中溶解17.4g无水硫酸铜。冷却后稀释到150mL。把硫酸铜溶液缓缓倒入上述柠檬酸钠一碳酸钠溶中,边加边搅拌,如产生沉淀。要过滤,班氏试剂配制后能长期使用。如存放较久而产生沉淀时,可取上层清液使用,不必重配。
(2)斐林氏(Fehling’s Solution)试剂
①取35g硫酸铜,溶解在400mL蒸馏水里,加蒸馏水到500mL。
②取85g氢氧化钾(或70g氢氧钠)和175g酒石酸钾钠,溶解在400mL蒸馏水里,加水馏水到500mL。
上述两种溶液要分别保存,使用时再等量地混和并搅拌。如溶液里有葡萄糖,加等量斐林试剂,煮沸,会产生红色的氧化亚铜沉淀。
2.鉴定淀粉用的碘液 取2g碘化钾,溶解在10 mL蒸馏水中,再加1g碘,待溶解后用蒸馏水稀释到300mL,即成碘液。溶液在光亮处容易变成氢碘酸,
须保存在深色玻瓶里。
3.鉴定蛋白质用的双缩脲试剂 分别配制10%氢氧化钠溶液和1%硫酸铜溶液,待用。在3毫升待测中加入1 mL 10%氢氧化钠溶液和1滴1%硫酸铜溶液。如果有蛋白质,会出现紫色反应。
4.鉴定脂肪的试剂 苏丹IV乙醇饱和溶液。取0.2g苏丹IV,放入无水乙醇中,加热,使它充分溶解,成为饱和乙醇溶液。过滤后倒进试剂瓶内密闭保存备用。 苏丹Ⅲ溶液的配制是:0.1g苏丹Ⅲ粉末加入95%乙醇100mL,待全部溶解后便可使用。
5.提取植物DNA用的研磨液 10.1g三羟甲基氨基甲烷(Tris)的盐酸溶液(PH=8)2mL和8.67gNaCl、37.2g乙二胺四乙酸二钠(EDTA)、20g十二烷基磺酸钠(SDS)混合溶解后,再用蒸馏水定容至1000mL。
研磨液中各种成分的作用Tirs/HCl:提供缓冲体系,DNA在这个缓冲体系中呈稳定状态。NaCl溶液:0.15mol/L,能很好地溶解DNA。EDTA:为DNA酶的抑制剂,可防止细胞破碎后DNA酶降解DNA。SOS:可使蛋白质变性,与DNA分离。
6.鉴定二氧化碳的试剂
(1)石灰水 取饱和石灰水澄清液,密闭瓶内备用。
(2)氢氧化钡(Ba(OH)2)在蒸馏水中加氧化钡得氢氧化钡。氢氧化钡遇到二氧化碳,也会生成碳酸钡白色沉淀,使溶液浑浊。
(3)溴代麝香草酚蓝溶液 取0.1g溴代麝香草酚蓝,溶解在100mL蒸馏水里,滴入少量0.1%氢氧化钾溶液,使它成为碱性溶液而呈蓝色。
本溶液 pH值变化范围是6.0(黄)至7.6(蓝)。待测物中如有二氧化碳,会形成碳酸而使溶液变成黄色。
三、分离液
1.用于分离肌纤维的试剂
(1)马克凯郎(Maecallum)氏液 也叫硝酸甘油溶液,取1份浓硝酸、2份甘油、2份水、混合制得。适于分离横纹肌和心肌组织。
(2)30%氢氧化钾溶液或30%氢氧化钠溶液 肌肉小块浸泡时间0.5~1小时。
2.用于分离神经细胞的试剂
(1)甲醛一生理盐水溶液 称取58.44g氯化钠,用蒸馏水溶解,再稀释到1000mL,加入2g 40%甲醛溶液,可得甲醛一生理盐水溶液。
这种溶液也是很好的上皮细胞分离液,既分离迅速,又能保护纤细的上皮细胞纤毛。在上述溶液里,分离小肠和气管上皮组织需2h,口腔和皮肤上皮组织需3天。
(2)硼酸一生理盐水溶液 在0.75%生理盐水中加入硼酸,使成为饱和溶液。可用来分离脊髓灰质或脑灰质部位的神经组织。
3.用于分离神经纤维的试剂 硝酸银溶液。取0.5g硝酸银,溶解在100 mL水在即成。
4.用于分离植物根尖细胞的试剂
(1)盐酸乙醇溶液 在1份95%乙醇中徐徐加入1份浓盐酸,即成盐酸乙醇溶液。密闭保存。(2)4%盐酸溶液。
5.用于分离植物纤维的试剂 取10g氢氧化钠(或氢氧化钾),溶解在90mL
水里,密闭保存。
6.用于分离植物木质部细胞的试剂—硝酸铬酸溶液 取1%硝酸和10%铬酸各1份配成。
7.用于细胞质壁分离的试剂 (1)30%蔗糖液(2)5%氯化钠溶液(3)5%硝酸钾溶液。
8.用于分离上皮细胞的试剂
(1)甲醛一生理盐水溶液 (配方同前述);(2)水合氯醛溶液 取5g水合氯醛,用蒸馏水溶解,再稀释到100mL制得。上皮组织浸泡时间为一二天。
9.用于分离植物细胞中绿体的试剂 0.3mol/L蔗糖-0.01mol/L3氯化钾-0.05mol/L磷酸盐缓冲液(PH=7.2)。0.05mol/L磷酸盐缓冲液的配制法是:
A液:取0.05mol/L的Na2HPO4·12H2O(1.79g)溶解在100mL蒸馏水里。 B液:取0.05mol/L的KH2PO4(0.58g)溶解在100mL蒸馏水里。 取A液80mL和B液20mL混和后调整PH=7.2即可。
四、染色剂 有些动植物组织和大多数细胞及细胞器是无色透明的,必须经
干燥剂对游离水往往具有化学结合的作用,物理吸附作用或两种作用兼有。选用干燥剂应注意其本身和被干燥的物质有无化学作用,以免引起被干燥物质的破坏或吸收。常用干燥有:
氧化钙(CaO) 白色固体,碱性氧化物,可干燥氧、氮、氨、胺等气体,不可用来干燥酸性气体,如二氧化碳、氯化氢、硫化氢。
碱石灰 白色固体,呈碱性。它由氧化钙粉末加入氢氧化钠溶液,经充分混和后置铁皿中于200~250℃下干燥而成。可以干燥氨、胺等气体。常用于避免水或二氧化碳进入反应系统的装置中。
浓硫酸(H2SO4) 氧化性酸。可干燥氢、氧、氮、二氧化碳、二氧化硫、氯、氯化氢、甲烷等多种气体;不能用来干燥碱性或易被氧化的气体,常在干燥器中使用。
硅胶 半透明,内表面很大的多孔性固体,对水有强烈的吸附作用。可干燥氧、氮、氨、胺等气体。常用于干燥器中。含有钴盐的硅胶,叫变色硅胶,干燥时呈蓝色,吸水后呈粉红色。硅胶吸附水后可以在120℃烘干再用。
其他的干燥剂还有五氧化二磷、氯化钙、硫酸钙、氧化铝、氧化钡、硫酸镁、硫酸钠、碳酸钾和高氯酸镁等。
六、生理盐水
1.各类动物实验常用的生理盐水 两栖类生理盐水是0.65%的氯化钠溶液;鸟类生理盐水是0.75%的;哺乳类和人生理盐水是0.9%。
2.任氏(Ringer’s)生理盐水 先把6.5g氯化钠、0.14g氯化钾、0.2g碳酸氢钠和0.01g磷酸二氢钠分别溶解在少量蒸馏水中,混和后用蒸馏水稀释到980mL。取0.12g氯化钙溶解在20mL的蒸馏水中,把氯化钙溶液逐滴加入到上述溶液中,边滴边搅拌,以免产生不溶性的磷酸钙沉淀。任氏液常用于变温动物,如两栖类。
3.乐氏(Locke’s)生理盐水 先把9g氯化钠、0.42g氯化钾、0.1~0.3g碳酸氢钠分别用少量蒸馏水溶解,混和后加蒸馏水到980mL。再取0.24g氯化钙溶解在20mL蒸馏水中,逐滴加入上述溶液中,乐氏液常用于恒温动物,如哺乳类。
七、固定液和保存液 固定液能把有生命的材料迅速杀死,并尽可能保持它原有的形态和结构,固定液具有防腐和保存和作用。
1.甲醛也叫福尔马林液(Formalin),固定材料常用5%甲醛溶液,保存生物标本常用4~5%的,消毒常用3%的。市售的是40%甲醛溶液,加7、9、12倍水分别稀释成5%、4%、3%甲醛溶液。
甲醛溶液无色透明,有刺激性气味,味灼烈,是良好的动、植物材料固定液,有强烈的杀菌能力,穿透力大(仅次于乙酸),防腐性强,固定速度快,效果好。缺点是固定后可使材料少许膨胀,有浓度过高,能使材料发硬发脆,因此对于精
细的解剖标本,最好用甲醛与甘油、乙醇、石炭酸等混和使用。
2.乙醇(C2H5OH)有强烈的杀菌作用,渗透力较大,但固定效果不及甲醛溶液。可使蛋白质凝固,并有较强的脱水作用,因此,单纯用乙醇固定的材料会产生硬化和收缩,而使体积变小。对含水量多的材料,固定应从低浓度开始,逐步转入高浓度。从经济和效果来考虑,乙醇宜与甲醛等固定液混和使用。
常用的乙醇固定液或保存液浓度都是70%左右。
3.乙酸 带有刺激味的无色液体,纯乙酸在16.7℃以下凝固,故名冰乙酸。乙酸固定液的常用浓度是0.3~0.5%。乙酸能凝固细胞核内的蛋白质(核蛋白),对染色质或染色体的固定,染色较好。
用乙酸溶液固定材料,可使细胞膨胀和防止收缩,组织也不会硬化。/它常跟乙醇、甲醛、、铬酸等易引起硬变的收缩的液体组成混合固定液,效果较好。
4.乙酸-乙醇溶液 由冰乙酸1份跟纯乙醇3份混和而成,适用于动、植物组织和细胞核内DNA的测定。动物的组织固定需1.5~3h后,即移入纯乙醇中15min,再透明。根尖固定需15min,花药固定需1h。
八、脱水剂 材料中含有水分,就会降低透明度。脱水剂有利于材料透明,也有利于材料的永久保存。脱水剂的种类很多,如乙醇、丙酮、甘油、正丁醇和叔丁醇等。中学生物实验最常用的乙醇,而甘油则常用于菌类和藻类等。在用乙醇脱水时,为了避免材料萎缩、僵硬,应从低到高使用不同的浓度,逐渐脱水,有时还用无水乙醇脱水。一般组织(除神经组织,柔软组织外)可从70%乙醇开始经80%、95%、100%乙醇,使它逐步脱水。对一些柔软组织如胚胎组织、低等无脊椎动物组织,要从50%或30%或20%乙醇开始,否则组织收缩较严重。
九、透明剂 材料经脱水后,须经透明剂透明,方能浸蜡包埋或在树胶中封藏。其目的在于使组织中的乙醇或丙酮被透明剂所替代,使石蜡能很顺利进进入组织和增强组织的折光系数,便于显微镜的观察,并能和封藏剂混和进行封藏。透明剂的种类很多,常用的有二甲苯、甲苯、苯、氯仿和香柏油。如二甲苯是应用最广的廉价透明剂。它是易挥发和无色透明的液体。易溶于乙醇又能溶解石蜡,能与封藏剂树胶混和,但不能和水混合,透明力强,作用较快。用二甲苯透明时,先经纯乙醇和二甲苯等量混合浸1~2h,以置换材料中的乙醇,再置于纯二甲苯中透明,全部时间不宜超过3h。如是染色后的制片,在二甲苯中经过5~10min即可透明。
十、封藏剂 材料经脱水,透明或染色后,须经封藏才能长期保存。
1.加拿大树胶 半透明的固体树脂,溶于二甲苯或苯里,用以封片透明度很好,干后坚硬牢固,可长期保存。
2.甘油 临时封片常用的封藏剂。材料先用10%的甘油浸润数日,待水分蒸发,浓缩成纯甘油时,再加盖玻片。
3.松香 取上等纯松香将其磨碎,放入烧杯内,置于80~100℃处加热1~2h后,待松香熔解时其中挥发性杂质和气泡外逸,加入约为松香重量半的二甲苯,搅拌均匀即成松香封藏剂。本品原料易得,效果与加拿大树胶相同。缺点是材料不纯或调制不好时,易发生结晶和褪色。
十一、消毒剂 优良的消毒剂应具有杀菌力强、性质稳定,易于溶解和穿透力大的特性,此外还要求对人和动物组织的毒性低,对器具衣服没有腐蚀性,且价格低廉。
1.乙醇 它可使蛋白质脱水和变性,故有消毒和防腐的作用。70%乙醇的
杀菌力最强,可在3~5min内杀死细菌。且对人毒性小,适用于皮肤及器械等消毒。95~100%乙醇能引起菌体表层蛋白质凝固,形成保护层,。使乙醇分子不易继续透入,杀菌能力反而减弱。
2.碘酒 它是碘和碘化钾的乙醇溶液,有稀碘酒和浓碘酒两种。市售的是2%的稀碘酒,在10min内能杀死细菌及芽孢,可用于消毒皮肤,但对皮肤的刺激性很大,故用后应以70%乙醇拭净。浓碘酒多用于手术后创面消毒。
自配碘酒可取5g碘化钾和7g碘溶解在5mL蒸馏水中,再加无水乙醇到100mL。
3.高锰酸钾 它是强氧化剂,遇到机物即放出新生态氧而使有机物氧化,其杀菌作用强于过氧化氢。高浓度时有刺激及腐蚀作用;0.1%水溶液可作创口或粘膜洗涤剂,使皮肤消毒;2~5%水溶液能在24h内杀死细菌芽孢。本液在空气中易分解,失去氧化能力,要现配现用。
4.甲醛溶液 它常用来杀灭细菌、病毒。通常以2~5%溶液消毒器具。本品又可作实验室熏蒸消毒。
5.漂白粉 本品含有效氯为25~30%,有强杀菌力,能消毒、防腐、防臭和溶解坏死组织,但作用时间短。
此外,用作消毒剂的还有苯酸(石炭酸)、煤酚和煤酚皂液等。
十二、麻醉剂 它可分挥发性(如乙醚)和非挥发性(如氨基甲酸乙酯)两类。前者作用时间短麻醉深度容易掌握,动物麻醉后也容易苏醒;后者作用的时间比较长,用法简单,但麻醉后苏醒较慢,不大容易掌握麻醉的深浅程度。在中学生物实验中,使用较多的是乙醚和氨基甲酸乙酯两种。
1.乙醚 无色液体,味灼烈,有强挥发性和易燃性。乙醚能使中枢神经系统发生暂时性机能麻痹。乙醚吸入法是最常用的麻醉方法。
2.氨基甲酸乙酯 它是无色的柱状结晶或白色颗粒粉末,其水溶液是比较温和的麻醉药,安全度大,多数实验动物都可使用,更适用于小动物。
作为麻醉剂,氨基甲酸乙酯常配成20%水溶液注射入动物体内。剂量是,狗、猫、兔直肠灌注1.5g/Kg体重,皮下静脉或腹腔注射0.75~1g/Kg体重。蛙类,2g/Kg体重,由背部淋巴囊注射。在作静脉注射时必须溶在生理盐水(哺乳类用8.5—9.0%)中,配成10%的溶液,每Kg体重注射10mL。
十三、防腐剂 防腐剂多用于剥制标本,现将其中的防腐剂分述如下:如最简单的无毒防腐剂是用硼酸粉130g、明矾粉60g和樟脑粉60g3种粉末混和后撒在动物皮内,效果一般,但使用安全。
十四、密封剂 它常用来封标本瓶口。
1.石蜡 取石蜡(熔点52℃)1份+松香1份+甘油数滴,溶化后趁热使用。 2.赛璐珞 取赛璐珞,如碎、废乒乓球剪碎后,浸入在乙醚、丙酮或氯仿等有机溶剂中加盖后静置二三天,等溶化成糊状时,涂在瓶口和瓶塞外面,形成不透气的薄膜。
十五、培养液和培养基
1.植物无土栽培完全培养液有三种配方:
(1)硝酸钙0.821g、硝酸钾 0.506g、磷酸二氢钾0.136g、硫酸镁0.120g、酒石酸铁0.005g,把这些盐类溶解在少量蒸馏水里,稀释到1000mL。
(2)称取1g硝酸钙、0.25g磷酸二氢钾、0.25g硫酸镁和0.25g硝酸钾。准备1滴1%氯化铁溶液。
把上述各种固体成分先分别用少量水溶解,然后混和在一起稀释到1000mL,最后加1滴1%氯化铁溶液。
(3)称取0.02%硝酸氨、0.01%氯化钙、0.01%磷酸二氢钾和0.01%硫酸镁,准备1滴1%氯化铁溶液。
2.配制缺氮、缺磷和缺钾的不完全营养液:
(1)缺氮培养液:硫酸钙0.52g、磷酸二氢钾0.25g、硫酸镁0.25g、氯化钾0.08g、氯化铁微量。
(2)缺磷培养液:硫酸钙0.52g、硝酸铵0.16g、硝酸镁0.25g、硝酸钾0.20g、氯化铁微量。
(3)缺钾培养液:硫酸钙0.34g、硝酸铵0.24g、硫酸镁0.25g、磷酸一氢钙0.17g、氯化铁微量。
以上3种不完全营养液跟前面列出的完全营养液的配法相同,都稀释到1000mL。
2.土壤浸出液 把肥沃的土壤放在清水中(重量比1:1)搅拌后,用滤纸过滤即得。
3.牛肉膏蛋白胨培养基(用于细菌培养) 牛肉膏3g,蛋白胨10g .NaCl 5g,水1000mL,PH7.4~7.6。
4.高氏1号培养基(用于放线菌培养) 可溶性淀粉20g,KNO3 1g,NaCl 0.5g,K2HPO4·3H2O 0.5g,MgSO4·7H2O 0.5g,FeSO4·7H2O 0.01g,水1000mL,pH7.4~7.6。配制时注意,可溶性淀粉要先用冷水调匀后再加入到以上培养基中。
5.马丁氏(Martin)培养基(用于从土壤中分离真菌) K2HPO4 lg,MgSO4·7H2O 0.5g,蛋白胨5g,葡萄糖10g,1/30000孟加拉红水溶液100ml,水900ml,自然pH,121℃湿热灭菌30min,待培养基融化后冷却至55-60℃时加入链霉素(含量30μg/mL)。
6.马铃薯培养基(PDA)(用于霉菌或酵母菌培养) 马铃薯(去皮)200g,蔗糖(或葡萄糖)20g,水1000mL。配制方法如下:将马铃薯去皮,切成约2cm2的小块,放入1500mL和烧杯中煮沸30min,注意用玻棒搅拌以防糊底,然后用双层布过滤,取其滤液加糖,再补足水至1000ml。自然pH。霉菌用蔗糖,酵母菌用葡萄糖。
7.察氏培养基(蔗糖硝酸钠培养基)(用于霉菌培养) 蔗糖30g,NaNO3 2g, K2HPO4 1g, MgSO4 ·7H2O 0.5g,KCl 0.5g, FeSO4·7H2 O0.01g,水1000ml,pH7.0~7.2。
8.乳酸菌培养基(用于乳酸发酵) 牛肉膏5g,酵母膏5g,蛋白胨10g,葡萄糖10g,乳糖5g,NaCl5g,水1000ml,pH6.8,121℃湿热灭菌20min.
9.酒精发酵培养基(用于酒精发酵) 蔗糖10g,MgSO4·7H2O 0.5g,NH4NO 30.5g,20%豆芽汁2mL,KH2PO4 0.5g,水100mL,自然pH。
10.豆芽汁培养基 黄豆芽500g,加水1000ml,煮沸1h,过滤后补足水分,121℃湿热灭菌后存放备用,此即为50%的豆芽汁。
5用于细菌培养:10%豆芽汁200mL,葡萄糖(或蔗糖)50g,水800mL,PH7.2—7.4。用于霉菌或酵母菌培养:10%豆芽汁200Ml,糖50g,水800mL自然pH,霉菌用蔗糖,酵母菌用葡萄糖。
11.无氮琼脂培养基 葡萄糖(或蔗糖)10g,磷酸氢二钾0.2g、氯化钠0.2g、硫酸镁0.2g、硫酸钾0.2g、碳酸钙5.0g,琼脂20g,蒸馏水1000mL.。