山西农业大学：《作物学》课程教学资源（实验课件，打印版）植物细胞的质壁分离

实验1植物细胞的质壁分离 及死活鉴定 温银元

【原理】 活体染色是利用某种对植物无害的染料溶液对活 细胞进行染色的技术。中性红是常用的活体染料之一， 它是一种弱碱性pH指示剂，变色范围在pH6.4~8.0 之间（由红变黄）。在中性或微碱性环境中，植物的 活细胞能大量吸收中性红并向液泡中分泌，由于液泡 在一般情况下呈酸性反应，因此，进入液泡的中性红 便解离出大量阳离子而呈现樱桃红色，在这种情况下， 原生质和细胞壁一般不着色；死细胞由于原生质变性 凝固，细胞液不能维持在液泡内，因此，用中性红染 色后，不产生液泡着色现象。相反，中性红的阳离子， 却与带有一定负电荷的原生质及细胞核结合，而使原 生质与细胞核染色

【仪器设备】 1.显微镜； 2.小培养皿； 3.载玻片和盖玻片； 4.单面刀片； 5.尖头镊子； 6.酒精灯； 7.火柴； 8.擦镜纸； 9.吸水纸适量。 【试剂】 1.0.03%中性红溶液； 2.1mol·L1硝酸钾溶液。 【材料】 洋葱鳞茎

【方法步骤】 1.切下一片较幼嫩的洋葱鳞片，用单面刀片在鳞片内侧割划成0.5 c2左右的小块，用尖头镊子将内表皮小块轻轻撕下，即可投 入中性红溶液染色（注意应将表皮内侧向下）。 2.将制好的洋葱鳞茎内表皮小块投入003%的中性红溶液中染色 5~10min,取出1~2片，在蒸馏水中稍加冲洗，在载玻片上 滴1滴蒸馏水，小心地将制片平展到载玻片上，加盖玻片，在显 微镜下观察，可看到细胞壁被染成红色，而原生质和液泡均不 染色。 3.将步骤2中的活体染色制片取出几片放入pH略高于7.0的自来水 中浸泡10~15min,再置于载玻片上镜检，将发现细胞壁脱色， 而液泡却被染成深红色。 4.将步骤3中的活体制片放在酒精灯火焰上微微加热，以杀死细胞， 再在显微镜下观察，会看到原生质凝结成不均匀的凝胶状，与 细胞核一起被染成红色。 5.在活体染色制片中仔细寻找，可能看到个别死细胞，葚细胞核 因被中性红染色而呈红色，清晰可辨

【实验结果】 绘制观察到的各种现象，并详细说明原因。 【思考题】 1.渗透作用在植物生理上有何意义？ 2.质壁分离在细胞生理的研究上有那些用处？

实验二、细胞质壁分离的不同 形式观察

【原理】 植物细胞常因原生质和细胞壁结合的紧密程度 或原生质的粘性大小而表现不同的质壁分离形式。 质壁分离主要有两种形式：凸形和凹形，有时把 严重的凹形质壁分离叫做痉挛形质壁分离。质壁 分离最初由凹形开始，以后或保持这一形式，或 逐渐转为凸形。保持凹形质壁分离的时间长短与 原生质的粘性关系很大，凡是原生质粘性大的， 能维持较长时间的凹形，甚至成为痉挛形，而原 生质粘性很低的，则较快地转为凸形质壁分离。 本实验将观察由于Ca2+、K+对原生质粘性的不 同影响而发生不同形式的质壁分离现象。经Ca2+ 处理后，发生凹形质壁分离，经K处理后则发生 凸形质壁分离。当用KNO3的高渗溶液进行长时间 质分 质壁分离时，由于细胞质强烈膨胀、变厚，似帽 状包围在收缩的液泡两端，因此称为帽状质壁分 离。此时能清楚地区别无色透明的原生质和染成

【仪器设备】 见本实验项目一。 【试剂】 1.0.03%中性红溶液； 2.1m01·L1硝酸钾溶液； 3.1mol·L1氯化钙溶液。 【材料】 洋葱鳞茎

【方法步骤与结果】 1.按本实验项目一的方法，制取洋葱内表皮或小麦叶表皮活染制 片各2份，分别置于载玻片上，一片滴加1~2滴1mol·L1硝酸 钾溶液，另一片滴加1~2滴1mol·L-1氯化钙溶液，盖上盖玻片 立即进行镜检，可见钾盐溶液使细胞发生凸形质壁分离，放置 约10in后可见帽状质壁分离；而钙盐溶液处理的则发生凹形 或痉挛形质壁分离，经较长时间(10~20min)后，可能有部 分细胞原生质全部离开细胞壁，原生质体受表面张力的影响而 转变为凸形质壁分离，但绝不会发生帽状质壁分离，可与K+处 理的相区别。 2.从观察到的凹形、凸形、帽状等不同形式的质壁分离中选择典 型的细胞各绘一图，并解释观察结果及其原理