浅谈生物实验中的颜色反应

尹林洁

在生物实验中，某些化学试剂能够使生物组织中的有关有机化合物产生特定的颜色反应。因此，可以根据某些化学试剂所产生的颜色反应，来鉴定生物组织中某种成分的存在，或借助颜色反应的效果，来观察生物组织中某种结构的形态特征和变化情况。生物实验中常见的颜色反应包括红色反应、砖红色反应、蓝色反应、紫色反应、蓝紫色反应和橘黄色反应等。本文就生物实验中常见颜色反应的原理、试剂、颜色变化和适用范围等几个方面加以归纳阐述，以抛砖引玉。

一、红色反应

红色反应包括苏丹IV染液与脂肪的红色反应和醋酸洋红染液与染色体的红色反应。

1．苏丹IV染液与脂肪的红色反应

（1）反应原理

苏丹IV在脂肪中的溶解度比在酒精中的溶解度大，当用苏丹IV染料的酒精溶液处理含有脂肪的生物组织时，酒精中的苏丹IV进入脂肪中，在脂肪中溶解、积累，并且吸附在脂肪颗粒上，将脂肪染成红色。

（2）反应试剂—苏丹IV

称取1g苏丹IV干粉，溶于500mL丙酮中，再加人体积分数为70％的酒精500mL，充分混合均匀后待用。

（3）颜色变化：白色→红色

（4）用途：适用于鉴定脂肪

2．醋酸洋红染液与染色体的红色反应

（1）反应原理

醋酸洋红染液是一种碱性染料，能够电离出无色的阴离子和有色的阳离子，有色的阳离子可与细胞中带负电荷的部分牢固地结合。如细胞核中的染色体(质)内含脱氧核糖核酸，属于酸性物质，可电离出氢离子，而使自身带负电荷，所以它能和醋酸洋红染液电离出的有色阳离子通过电荷间的引力作用而牢固地结合，从而被染上红色。

（2）反应试剂—醋酸洋红

称取10g洋红，溶解在1000mL的质量浓度为45％醋酸溶液中煮沸(沸腾时间不超过30秒)，冷却后过滤使用，此溶液浓度为0．01g／mL，也可以在此溶液中再加入1％~2％铁明矾水溶液5mL~10mL，颜色会变得更红。

（3）颜色变化：无色→红色

（4）用途：适用于染色体的着色

二、砖红色反应

1．反应原理

生物组织中普遍存在的还原糖种类较多，常见的有葡萄糖、果糖、麦芽糖。它们的分子内都含有还原性基团(游离醛基或游离酮基)，因此叫做还原糖。蔗糖的分子内没有游离的半缩醛羟基，因此叫做非还原性糖，不具有还原性。本实验中，用斐林试剂或班氏试剂只能检验生物组织中还原糖存在与否，而不能鉴定非还原性糖。斐林试剂的甲液和乙液混合后，立即生成淡蓝色的Cu(OH)2沉淀(班氏试剂的A液和B液混合后也能产生Cu(OH)2沉淀)。Cu(OH)2在加热条件下与醛基反应，被还原成砖红色的Cu2O沉淀，醛基则被氧化为羧基。

2．反应试剂——费林试剂或班氏试剂

（1）费林试剂

斐林试剂由质量浓度为0．1g／mL的氢氧化钠溶液(甲液)和质量浓度为O．05g/mL的硫酸铜溶液(乙液)配制而成。甲液：将100gNaOH放入有刻度的烧杯中，加水至1000mL，充分混合后得到质量浓度为0．1g／mL的NaOH溶液，加胶塞盖备用。乙液：将50g的CuSO4加入有刻度的烧杯中，加水至1000mL，搅拌待全部溶解后加胶塞盖备用。此时CuSO4．的质量浓度为0．05g／mL。使用时临时配置，将4—5滴乙液滴入2mL甲液中，配完后立即使用。

（2）班氏试剂

班氏试剂由A液(硫酸铜溶液)、B液(柠檬酸钠和碳酸溶液)配制而成。A液：取无水硫酸铜1．47g，溶于l00mL热水中，冷却后稀释到150mL。B液：取柠檬酸钠173g，无水碳酸钠100g和600mL水共热，溶后冷却并加水至850mL。将A溶液倾注入B溶液中，边加边搅，如有沉淀可过滤，可以长期使用。

（3）颜色变化：浅蓝色→棕色→砖红色(沉淀)

（4）用途：适用于还原糖的鉴定

三、紫色反应

1．反应原理

鉴定生物组织中是否含有蛋白质时，常用双缩脲法，使用的是双缩脲试剂。双缩脲试剂由质量浓度为0．1g／mL的氢氧化钠溶液和质量浓度为0．0lg／mL的硫酸铜溶液组成。在碱性溶液(NaOH)中，双缩脲(H2NOC—NH—CONH2)能与CuSO4作用，形成紫色的络合物，这个反应叫做双缩脲反应。由于蛋白质分子中含有很多与双缩脲结构相似的肽键，因此，蛋白质也能起双缩脲反应，形成紫色的络合物。

2．反应试剂—双缩脲试剂

双缩脲试剂由A液(质量浓度为0．1g／mL的氢氧化钠溶液)和B液(质量浓度为0．01g／mL的硫酸铜溶液)配制而成。取l0g氢氧化钠放入容量瓶(或有刻度的烧杯)中，加水至100mL，待充分溶解后倒入试剂瓶中，配成质量浓度为0．1g／mL的氢氧化钠溶液，瓶口塞上胶塞，贴上标签，写上试剂A。取1g硫酸铜放入容量瓶(或有刻度的烧杯)中，加水至100mL，待充分溶解后倒入试剂瓶中，配成质量浓度为0．01g／mL的硫酸铜溶液（蓝色）。瓶口塞上胶塞，贴上标签，写上试剂B。

3．颜色变化：白色→紫色

4．用途：适用于蛋白质的鉴定

四、蓝色反应

蓝色反应包括二苯胺试剂与脱氧核糖核酸(DNA)的蓝色反应和碘液与淀粉的蓝色反应。

1．二苯胺试剂与脱氧核糖核酸(DNA)的蓝色反应

（1）反应原理

脱氧核糖核酸(DNA)分子在酸性溶液中加热降解产生嘌呤脱氧核苷酸，嘌呤脱氧核苷酸在酸性条件下加热，嘌呤碱基与脱氧核糖间的糖苷键断裂，释放出D—2—脱氧核糖，D—2—脱氧核糖进一步脱水生成6—羟基—酮基戊醛，6—羟基—酮基戊醛再和二苯胺共热发生缩合反应，生成蓝色化合物，而使溶液呈蓝色(冷却后颜色加深)。蓝色化合物在595nm处，有最大光吸收。在反应液中加入少量乙醛，可以提高反应灵敏度。

（2）反应试剂—二苯胺试剂

A液：1．5g二苯胺溶于100mL冰醋酸中，再加15mL浓硫酸，用棕色瓶保存。如冰醋酸呈结晶状态，则需加温后待其熔化，再使用。B液：乙醛的体积分数为0．2％的溶液。使用时将0．1 mL B液加入到10mLA液中，现配现用。

（3）颜色变化：无色→蓝色

（4）用途：适用于鉴定脱氧核糖核酸(DNA)

2．碘液与淀粉的蓝色反应

（1）反应原理

淀粉为白色粉末状，由10％—30％直链淀粉和70％—90％的支链淀粉组成。直链淀粉可溶于热水而不成糊状，支链淀粉不溶于水，与热水作用膨胀而成糊状。直链淀粉由分子内的氢键使链卷曲成螺旋状，加入碘液，碘分子嵌入到螺旋结构的空隙中，碘分子与淀粉之间借助范得华力联系在一起，形成淀粉—I—碘络合物，这种络合物能够比较均匀吸收除蓝光以外的其它可见光（波长范围为400—750nm），而使淀粉溶液呈现蓝色。

（2）反应试剂—碘液

碘lg、碘化钾2g、蒸馏水300mL，先将碘化钾溶解在少量水中，再将碘溶解在碘化钾溶液中，最后用水稀释至1000mL。

（3）颜色变化：无色→蓝色

（4）用途：适用于鉴定淀粉

五、蓝紫色反应

1．反应原理

龙胆紫染液是一种碱性染料，能够电离出无色的阴离子和有色的阳离子，有色的阳离子可与细胞中带负电荷的部分牢固地结合。如细胞核中的染色体(质)内含脱氧核糖核酸，属于酸性物质，可电离出氢离子，而使自身带负电荷，所以它能和龙胆紫染液电离出的有色阳离子通过电荷间的引力作用而牢固地结合，从而被染上蓝紫色。

2．反应试剂—龙胆紫

将10g龙胆紫溶解在1000mL肭质量分数为2％的醋酸溶液中，即配制成质量浓度为0．0lg/mL的龙胆紫溶液。

3．颜色变化：无色→蓝紫色

4．用途：适用于染色体的着色

六、橘黄色反应

1．反应原理

苏丹 在脂肪中的溶解度比在酒精中的溶解度大，当用苏丹 染料的酒精溶液处理含有脂肪的生物组织时，酒精中的苏丹 进入脂肪中，在脂肪中溶解、积累，并且吸附在脂肪颗粒上，将脂肪染成橘黄色。

2．反应剂—苏丹 试剂

称取1g苏丹 干粉，溶于1000mL体积分数为95%的酒精中，待全部溶解后再使用。

3．颜色变化：白色→橘黄色

4．用途：适用于脂肪的鉴定

以上，笔者只是介绍了生物实验中常见的几种颜色反应，更多的颜色反应等待我们去挖掘和研究。如果能够充分发挥颜色反应的特殊作用，必将对我们实施生物实验教学有较大的帮助。

（责任编辑 刘 红）