《植物生物学》课程教学资源（实验讲义）实验一 植物细胞的结构与代谢产物

1植物细胞的结构与代谢产物研究生命现象要从细胞入手。细胞是植物生命活动的基本单位。植物细胞大小一般在10一100μm，需借助显微镜才能观察到。由于光学显微镜和电子显微镜的放大倍数和分辨率（光镜200nm；电镜0.4nm）不同，故细胞在光镜和电镜下观察到的构象也不同。生活的植物细胞中除有生命的结构外，还含有多种代谢产物。实验目的1.在中学学习的基础上，进一步熟练使用光学显微镜，并了解光学显微镜的一些常用技术参数(见附录2和附录4)。2.掌握光学显微镜下植物细胞的基本结构。3.了解电子显微镜下植物细胞的基本构象。4.了解植物细胞中几种普遍存在的代谢产物。5.熟悉临时制片的一些方法。实验材料与用品1.新鲜材料：鸭跖草（Commelinacommunis）叶片、胡萝卜（Daucuscarotavar.sativa）根、葱（Alliumfistulosum）干鳞叶、辣椒（Capsicumannuum）的红色果实、马铃薯（Solanumtuberosum）块茎、莲（Nelumbonucifera）根状茎、花生（Arachishypogaea）种子、小麦（Triticumaestivum)籽粒、印度橡皮树(Ficus elastica）叶片以及圆叶牵牛（Pharbitispurpure）、一串红（Salviasplendens）的花等。2.永久制片：洋葱（Alliumcepa）根尖纵切片、松（Pinussp.）茎木材三切面制片、柿（Diospyroskaki）胚乳制片、葩麻（Ricinuscommunis）胚乳制片、番茄(Lycopersiconesculentum）叶片横切制片及夹竹桃(Neriumindicum）叶片横切片等。3.实验用品：显微镜、载玻片、盖玻片、镊子、双面刀片、培养皿、吸水纸等。4.试剂：碘一碘化钾溶液、苏丹IⅢI溶液（配制方法见附录6）。实验内容与方法1.光学显微镜下植物细胞的结构1.1细胞核和质体G取鸭跖草叶片下表皮，制作临时装片：用镊子撕取一块下表皮，切成0.5cm长的方块，置于载玻片的水滴中，使其平展，然后用镊子夹住盖玻片，让盖玻片一边先接触水滴，慢慢放下，使盖玻片内没有气泡。在显微镜下区分组成表皮的表皮细胞、保卫细胞和副卫细胞，然后观察这几种细胞的细胞核和细胞壁以及保卫细胞中的叶绿体和副卫细胞中的白色体等（图1-1）。另取胡萝下根作徒手切片，（方法见附录5），观察有色体的颜色和形状

1 植物细胞的结构与代谢产物 研究生命现象要从细胞入手。细胞是植物生命活动的基本单位。植物细胞大 小一般在 10—100μm，需借助显微镜才能观察到。由于光学显微镜和电子显微镜 的放大倍数和分辨率（光镜 200nm；电镜 0.4nm）不同，故细胞在光镜和电镜下观 察到的构象也不同。生活的植物细胞中除有生命的结构外，还含有多种代谢产物。 实验目的 1．在中学学习的基础上，进一步熟练使用光学显微镜，并了解光学显微镜的一些常用 技术参数(见附录 2 和附录 4)。 2．掌握光学显微镜下植物细胞的基本结构。 3．了解电子显微镜下植物细胞的基本构象。 4．了解植物细胞中几种普谝存在的代谢产物。 5．熟悉临时制片的一些方法。 实验材料与用品 1. 新鲜材料： 鸭跖草（Commelina communis）叶片、胡萝卜（Daucus carota var.sativa） 根、葱（Allium fistulosum）干鳞叶、辣椒（Capsicum annuum）的红色果实、马铃薯（Solanum tuberosum）块茎、莲（Nelumbo nucifera）根状茎、花生（Arachis hypogaea）种子、小麦(Triticum aestivum)籽粒、印度橡皮树(Ficus elastica )叶片以及圆叶牵牛（Pharbitis purpure）、一串红 （Salvia splendens）的花等。 2．永久制片：洋葱（Allium cepa）根尖纵切片、松（Pinus sp.）茎木材三切面制片、柿 （Diospyros kaki）胚乳制片、蓖麻（Ricinus communis）胚乳制片、番茄(Lycopersicon esculentum) 叶片横切制片及夹竹桃(Nerium indicum)叶片横切片等。 3．实验用品：显微镜、载玻片、盖玻片、镊子、双面刀片、培养皿、吸水纸等。 4. 试剂：碘—碘化钾溶液、苏丹Ⅲ溶液（配制方法见附录 6）。 实验内容与方法 1.光学显微镜下植物细胞的结构 1.1 细胞核和质体 ) 取鸭跖草叶片下表皮，制作临时装片：用镊子撕取一块下表皮，切成 0.5cm 长的方块， 置于载玻片的水滴中，使其平展，然后用镊子夹住盖玻片，让盖玻片一边先接触水滴，慢慢 放下，使盖玻片内没有气泡。 在显微镜下区分组成表皮的表皮细胞、保卫细胞和副卫细胞，然后观察这几种细胞的细 胞核和细胞壁以及保卫细胞中的叶绿体和副卫细胞中的白色体等（图 1-1）。 另取胡萝卜根作徒手切片，（方法见附录 5），观察有色体的颜色和形状

副卫细胞保卫细胞气孔表皮细胞图1-1鸭跖草叶片下表皮表面观1.2细胞壁、纹孔和胞间连丝取洋葱根尖纵切永久制片，首先找出细胞有丝分裂的4个时期构象，然后在分裂末期中观察成膜体、细胞板和初生壁形成的过程。取一小块红辣椒果皮，从果皮内侧向外用刀片刮去果肉，仅存留透明状一层外果皮，置于载玻片上，制成临时装片。观察细胞壁的构象以及纹孔和纹孔对的特征（参照图1-2a）。另观察比较红辣椒果皮的有色体与胡萝卜根的有色体的形态差异。取松茎木材三切面永久制片，在松茎木材的径向切面（通过圆心的纵切面）观察具缘纹孔的表面观：在横切面和切向切面（非通过圆心的纵切面）观察具缘纹孔的切面观（图1-3）。取柿胚乳永久制片，观察细胞壁和胞间连丝等结构特征(参照图1-2b)。(a)(b)(a)(b)(c)图1-2纹孔与胞间连丝。a).辣椒外果皮图1-3松茎木材三向切面，（a）径向切面，示具缘表面观，示单纹孔对：(b).柿胚乳细胞的胞间纹孔的表面观：（b）横切面和（c）切向切面，示具缘连丝纹孔的切面观

图 1-1 鸭跖草叶片下表皮表面观 1.2 细胞壁、纹孔和胞间连丝 ) 取洋葱根尖纵切永久制片，首先找出细胞有丝分裂的 4 个时期构象，然后在分裂末期 中观察成膜体、细胞板和初生壁形成的过程。 取一小块红辣椒果皮，从果皮内侧向外用刀片刮去果肉，仅存留透明状一层外果皮，置 于载玻片上，制成临时装片。观察细胞壁的构象以及纹孔和纹孔对的特征（参照图 1-2a）。另 观察比较红辣椒果皮的有色体与胡萝卜根的有色体的形态差异。 取松茎木材三切面永久制片，在松茎木材的径向切面（通过圆心的纵切面）观察具缘纹 孔的表面观；在横切面和切向切面（非通过圆心的纵切面）观察具缘纹孔的切面观（图 1-3）。 取柿胚乳永久制片，观察细胞壁和胞间连丝等结构特征(参照图 1-2b)。 (a) (b) (a) (b) (c) 图 1-2 纹孔与胞间连丝。(a) .辣椒外果皮 图 1-3 松茎木材三向切面，（a）径向切面，示具缘 表面观，示单纹孔对；(b).柿胚乳细胞的胞间 纹孔的表面观；（b）横切面和（c）切向切面，示具缘 连丝 纹孔的切面观 副卫细胞 表皮细胞 保卫细胞 气 孔

问题与思考（1）光镜下观察鸭跖草叶片下表皮可见到哪些结构？（2）从上述材料中观察到三种质体的形状、颜色和存在部位以及生理功能有何不同？（3）成膜体与细胞板的构象有何区别？细胞板最先形成的位置在何处？根尖分生细胞形成两个子细胞时，所形成的新壁一般是沿细胞伸长的哪个方向？（4）你所观察到的红辣椒外果皮细胞的细胞壁是哪几个方向的壁面？细胞壁上的纹孔属何类型？所示纹孔是什么面观？（5）松茎具缘纹孔分布有何规律？具缘纹孔的表面观为什么会出现三个同心圆环？纹孔塞能运动吗？如何运动？作用如何？（6）柿胚乳细胞的细胞壁是初生壁还是次生壁？有何功能？2.电子显微镜下植物细胞的结构观察电镜下一组植物细胞的超微结构照片（图1-4），识别每幅照片中的细胞结构，并指出采用的制片技术和使用的电镜类型

#问题与思考 (1) 光镜下观察鸭跖草叶片下表皮可见到哪些结构？ （2）从上述材料中观察到三种质体的形状、颜色和存在部位以及生理功能有何不同？ （3）成膜体与细胞板的构象有何区别？细胞板最先形成的位置在何处？根尖分生细胞形成两 个子细胞时，所形成的新壁一般是沿细胞伸长的哪个方向？ （4）你所观察到的红辣椒外果皮细胞的细胞壁是哪几个方向的壁面？细胞壁上的纹孔属何类 型？所示纹孔是什么面观？ （5）松茎具缘纹孔分布有何规律？具缘纹孔的表面观为什么会出现三个同心圆环？纹孔塞能 运动吗？如何运动？作用如何？ （6）柿胚乳细胞的细胞壁是初生壁还是次生壁？有何功能？ 2．电子显微镜下植物细胞的结构 ) 观察电镜下一组植物细胞的超微结构照片（图 1-4）,识别每幅照片中的细胞结构，并指 出采用的制片技术和使用的电镜类型

(b(c)a(d)(e)(f)(g)(h)(i)图1-4电镜下植物细胞的超微结构

（a） （b） (c) （d） （e） (f) （g） (h) （i） 图 1-4 电镜下植物细胞的超微结构

填表回答图序号所用电镜（透射、扫描）所示结构3.植物细胞的代谢产物3.1淀粉粒不同植物的淀粉粒具不同的形态，可作为植物粉末和商品鉴别的依据。G以马铃薯块茎和莲根状茎等材料作徒手切片（或作涂片），观察淀粉粒的形态、大小、轮纹及脐的特征（参照图1-5a）。用碘-碘化钾液染色，淀粉呈蓝-紫色反应。3.2脂肪与油滴常温下呈固态的称为脂肪，呈液态的称为油滴。白将花生子叶作徒手切片，用苏丹Ⅲ染色，油滴呈现透明的橙红色。3.3蛋白质贮藏的蛋白质是一种固体状的蛋白质颗粒一一糊粉粒。G作花生子叶的徒手切片，滴入碘-碘化钾液，被染成黄色球状的颗粒为糊粉粒，同时被染成蓝色的颗粒为淀粉粒。用小麦颖果作徒手横切片，碘-碘化钾染色，观察胚乳最外一层方形细胞一糊粉层（图1-5b），其中的糊粉粒被染成黄色。取葩麻胚乳制片，观察细胞中的糊粉粒，其中除无定形的蛋白质外，还含有蛋白质的拟晶体和非蛋白质的球状体。3.4晶体晶体也是常见的代谢产物，从化学成分看主要有草酸钙和碳酸钙两类。草酸钙结晶有针晶、棱晶、柱状晶、晶簇和砂晶等。碳酸钙结晶不普遍，在少数植物的叶表皮细胞中呈现悬挂的桑椹状膨大物，称钟乳体。G观察紫鸭跖草下表皮中的针晶(图1-5c)、葱干鳞叶装片中的棱柱状晶、夹竹桃叶片横切

填表回答 图序号 所用电镜（透射、扫描） 所示结构 3. 植物细胞的代谢产物 3.1 淀粉粒 不同植物的淀粉粒具不同的形态，可作为植物粉末和商品鉴别的依据。 ) 以马铃薯块茎和莲根状茎等材料作徒手切片（或作涂片），观察淀粉粒的形态、大小、 轮纹及脐的特征（参照图 1-5a）。用碘-碘化钾液染色，淀粉呈蓝-紫色反应。 3.2 脂肪与油滴 常温下呈固态的称为脂肪，呈液态的称为油滴。 ) 将花生子叶作徒手切片，用苏丹Ⅲ染色，油滴呈现透明的橙红色。 3.3 蛋白质 贮藏的蛋白质是一种固体状的蛋白质颗粒——糊粉粒。 ) 作花生子叶的徒手切片，滴入碘-碘化钾液，被染成黄色球状的颗粒为糊粉粒，同时被 染成蓝色的颗粒为淀粉粒。 用小麦颖果作徒手横切片，碘-碘化钾染色，观察胚乳最外一层方形细胞——糊粉层（图 1-5b），其中的糊粉粒被染成黄色。 取蓖麻胚乳制片，观察细胞中的糊粉粒，其中除无定形的蛋白质外，还含有蛋白质的拟 晶体和非蛋白质的球状体。 3.4 晶体 晶体也是常见的代谢产物，从化学成分看主要有草酸钙和碳酸钙两类。草酸钙结晶 有针晶、棱晶、柱状晶、晶簇和砂晶等。碳酸钙结晶不普遍，在少数植物的叶表皮细胞中呈 现悬挂的桑椹状膨大物，称钟乳体。 ) 观察紫鸭跖草下表皮中的针晶(图 1-5c)、葱干鳞叶装片中的棱柱状晶、夹竹桃叶片横切

片中的晶簇以及番茄叶片横切片中的砂晶等。取印度橡皮树叶片作徒手横切片，观察复表皮（表皮由多层细胞构成）细胞中的钟乳体(图 1-5d)。3.5花青素许多植物花、果和叶的细胞中具有一种水溶性的色素一一花青素，它的颜色会随pH值而变化，酸性条件下呈红色，碱性条件下呈蓝色。G撕取圆叶牵牛和一串红花瓣的表皮，制成临时装片，观察花青素的颜色和存在部位。再从盖玻片一侧滴入酸性或碱性溶液，观察其颜色的变化。(a)(b)(c)(d)图1-5植物细胞的代谢产物（a）马铃薯块茎中的淀粉粒：（b）小麦籽粒部分横切面中的糊粉层（AL）：（c）鸭跖草叶片细胞中的针晶：（d）印度橡皮树叶片横切面中的钟乳体（C)问题与思考（1）淀粉、脂肪和蛋白质三种代谢产物一般贮藏在细胞的什么部位？（2）根据印度橡皮树叶片钟乳体的形态特征，推测钟乳体的发育过程。若从盖玻片的一侧加入一滴盐酸，钟乳体有何变化？(汪矛)

片中的晶簇以及番茄叶片横切片中的砂晶等。 取印度橡皮树叶片作徒手横切片，观察复表皮（表皮由多层细胞构成）细胞中的钟乳体 （图 1-5d）。 3.5 花青素 许多植物花、果和叶的细胞中具有一种水溶性的色素——花青素，它的颜色会随 pH 值而变化，酸性条件下呈红色，碱性条件下呈蓝色。 ) 撕取圆叶牵牛和一串红花瓣的表皮，制成临时装片，观察花青素的颜色和存在部位。 再从盖玻片一侧滴入酸性或碱性溶液，观察其颜色的变化。 （a） (b) (c) (d) 图 1-5 植物细胞的代谢产物 （a）马铃薯块茎中的淀粉粒；（b）小麦籽粒部分横切面中的糊粉层（AL）； （c）鸭跖草叶片细胞中的针晶；（d）印度橡皮树叶片横切面中的钟乳体（C） #问题与思考 (1) 淀粉、脂肪和蛋白质三种代谢产物一般贮藏在细胞的什么部位？ （2）根据印度橡皮树叶片钟乳体的形态特征，推测钟乳体的发育过程。若从盖玻片的一侧加 入一滴盐酸，钟乳体有何变化？ (汪 矛) AL C

实验报告专业：姓名：班级：组号：成续：实验名称：1.根据实验观察，你认为在光学显微镜和电子显微镜下分别能观察到植物细胞的哪些结构？这些结构有何特征？2.植物细胞中有哪些代谢产物？如何鉴别？3．植物器官的不同颜色是由什么决定的？如何判断和鉴别？

实验报告 姓名： 专业： 班级 ： 组号： 成绩： 实验名称： 1．根据实验观察，你认为在光学显微镜和电子显微镜下分别能观察到植物细胞的哪些结 构？这些结构有何特征？ 2．植物细胞中有哪些代谢产物？如何鉴别？ 3．植物器官的不同颜色是由什么决定的？如何判断和鉴别？