植物細胞的質壁分離與質壁分離復原
【原理】
生長的植物 ?細胞是一個滲透系統,活細胞的原生質及其表層具有分別透性,原生質層內部含有一個大液泡,具有一定的溶質勢。當細胞與外界高滲溶液接觸時,細胞內的水分外滲,原生質隨著液泡一起收縮而發生質壁分離,其后,當與清水(或低滲溶液)接觸,或當外面的溶質進入時,具有液泡的原生質體就又吸水而發生質壁分離復原。
【儀器與用具】
顯微鏡;小培養皿;載玻片;蓋玻片;單面刀片;尖頭鑷子;酒精燈;火柴;擦鏡紙;吸水紙適量。
【試劑】
0.03%中性紅溶液;1mol/L硝酸鉀溶液;4mol/L(24%)尿素溶液。
【方法】
1.取洋蔥鱗片或小麥葉片按本實驗項目一中的方法進行制片和活體染色。
2.將染好色的制片放在載玻片上,蓋好蓋玻片,在顯微鏡下觀察,可以看出明顯的液泡染色,無色透明的原生質層則緊貼細胞壁(在細胞的角隅上可以看見)。
3.從蓋玻片的一邊滴一滴1mol/L硝酸鉀溶液而在對邊用濾紙吸水,將硝酸鉀溶液引入蓋玻片下使與制片接觸并立即鏡檢,可看到細胞內很快發生凸形質壁分離。
4.觀察到質壁分離后,于蓋玻片一邊小心加清水一滴,于對邊用濾紙緩緩吸去硝酸鉀溶液,重復二次,使質壁分離劑(即高滲的硝酸鉀溶液)被基本上洗吸掉。鏡檢,可看到質壁分離停止進行,相反,帶有液泡的原生質體開始重新吸水膨大,最后又充滿整個細胞腔,這就是質壁分離復原現象。質壁分離復原緩緩進行時,細胞仍會正常存活;如進行很快,則原生質體會發生機械破壞而死亡。
5.撕取蠶豆(或其他植物)葉片下表皮置于載玻片上,滴加4mol/L(24%)尿素溶液后立即蓋上蓋玻片并進行鏡檢。首先見表皮細胞及保衛細胞同時發生質壁分離,約10~15min后保衛細胞開始發生質壁分離復原,由于保衛細胞經長時間的充分緊張,氣孔大開,而其他表皮細胞長時間(甚至幾小時)后才開始發生質壁分離復原,可見不同功能的細胞對物質有不同的透性。
6.另取一部分制片置載玻片上,先在酒精燈上加熱,以殺死細胞,再引入高滲硝酸鉀溶液,觀察有無質壁分離發生。