山西农业大学：植物细胞的质壁分离及死活鉴定、细胞质壁分离的不同形式观察

实验1植物细胞的质壁分离及死活鉴定温银元

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pH6.48.0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

【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pH 6.4～8.0 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】2.小培养血;1.显微镜；3.载玻片和盖玻片；4.单面刀片;6.酒精灯；5.尖头镊子；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·L-1硝酸钾溶液。【材料】洋葱鳞茎

【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. 1 mol · L-1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0.5cm2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0.03%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，其细胞核因被中性红染色而呈红色，清晰可辨

【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 cm2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0.03 ﹪的中性红溶液中染色 5～10 min，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10～15 min，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，其细胞核 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

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+C处理后，发生凹形质壁分离，经K+处理后则发生图1质壁分高的不同形式A.凹形质壁分离B.凸形质壁分离凸形质壁分离。当用KNO的高渗溶液进行长时间C.帽状质壁分离1.细胞核2.膨胀的原生质体3.液泡质壁分离时，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红色的液泡

【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 红色的液泡。 A B C 图1 质壁分离的不同形式 A.凹形质壁分离 B.凸形质壁分离 C.帽状质壁分离1.细胞核 2.膨胀 的原生质体 3.液泡

【仪器设备】见本实验项目一【试剂】1.0.03%中性红溶液;；2.1 mol·L-1硝酸钾溶液;3.1mol·L-1氯化钙溶液。【材料】洋葱鳞茎

【仪器设备】 见本实验项目一。 【试剂】 1. 0.03﹪中性红溶液； 2. 1 mo l · L-1硝酸钾溶液； 3. 1 mol · L-1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·L-1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10min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

【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1 mol · L-1硝酸 钾溶液，另一片滴加1～2滴1 mol · 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10 min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（10～20 min）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