实验一、植物细胞的质壁分离及死活鉴定-山西大同大学

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1、山西大同大学生命科学学院教案课程名称：植物生理学实验教材名称：《植物生理学实验指导》授课对象：生物科学专业本科生授课学期:2012〜2013学年第二学期讲课学时：36学时授课教师：李侠技术职务：讲师工作单位：山西大同大学生命科学学院编写时间：2012年审阅意见:实验一.植物细胞的质壁分离及死活鉴定（3课时，选做）【原理】中性红是常用的活体染料2—，它是一种弱碱性pH指示剂，变色范围pH6.4〜8.0Z间（rti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排泌,由于液泡在一般情况下呈酸性反应，因此，进入液泡的屮性红便解离出人暈阳离子而呈现樱桃红色，在这种

2、情况下，原生质和细胞壁一般不着色；死细胞山于原生质变性凝固，细胞液不能维持在液泡内，因此，用中性红染色后，不产生液泡着色现彖，相反，中性红的阳离子,却为带有一定负电荷的原牛质及细胞核结合，而使原牛质与细胞核染色。成长的植物细胞是一个渗透系统，活细胞的细胞质及其表层（质膜和液泡膜）有分别透性，细胞内部含有一个屮央液泡，构成液泡的细胞液具有一定的溶质势。当细胞与外界高渗溶液（即低水势溶液）接触时，细胞内的水分外渗，原牛质体随着液泡一起收缩而发牛质壁分离,其后，当与淸水或低渗溶液（即水势鮫高的溶液）接触，或当外血的溶质进入细胞时,具有液泡的原牛质体重新吸水血发牛质壁分离复原。植物细胞

3、常因原生质和细胞壁结合的紧密程度或原生质的粘性人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，有吋把严重的凹形质壁分离叫做痉挛形质樂分离。质壁分离最初市凹形开始，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■原牛质的粘性关系很大，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，而原牛质粘性很低的，则较快地转为凸形质壁分离。本实验将观察由丁Ca2IC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C渲处理后，发生凹形质壁分离，经K'处理后则发牛凸形质壁分离。当川硝酸钾的高渗溶液进行长时间质壁分离时，由丁•细胞质强烈膨胀、变厚，

4、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。受到严垂伤害或被杀死的植物细胞，山于原生质体失去了分别透性，因而不能发生质壁分离。【材料、试剂与仪器】实验材料：洋葱鳞茎（或紫鸭跖草叶片）O试剂：1.0.03%中性红溶液。2.Imol/L硝酸钾溶液。3.Imol/L氯化钙溶液。仪器设备：显微镜，载玻片，盖玻片，单血刀片，尖头银子，小培养111L【方法与步骤】1.选取洋葱鳞茎（或紫鸭跖草叶片）若干块，用刀片在洋葱鳞片内侧或外侧纵横划成0.5cm2左右的小块，用尖头银子将表皮小块轻轻撕F，立即投入中性红溶液中染色（注意应将表皮内侧向

5、下）5〜lOmin后，转移到自来水中浸泡10〜15min,放在载玻片上，盖好盖玻片，在显微镜下观察，将发现液泡被染成樱桃红色，细胞核和原牛质不染色。2、从盖玻片的一边滴1滴lmol/L硝酸钾溶液而在対边用滤纸吸水，重复两次，将硝酸钾溶液引入盖玻片下使Z与材料接触并立即镜检，可看到细胞内发牛凸形质辟分离。3、观察到质壁分离后，于盖玻片一边小心加淸水1滴，于对边用滤纸缓缓吸去硝酸钾溶液（速度不可过快），重复两次，使质联分离剂（即高渗的硝酸钾溶液）基本上被吸去。镜检，可看到质壁分离停止进行，相反，带有液泡的原牛质体开始重新吸水膨大，最后又充满整个细胞腔，这就是质壁分离复原现象。质壁分

6、离复原缓缓进行时，细胞仍会正常存活;如进行很快，则原牛质体会发牛机械破坏而死亡。4、另取一个制片镜检，从盖玻片的一边滴1滴lmol/L氯化钙溶液而在对边用滤纸吸水,重复两次，将氯化钙溶液引入盖玻片下使Z与材料接触并立即镜检，可看到细胞内很快发牛凹形质壁分离。5、从观察到的凹形、凸形、帽状等不同形式的质建分离中选择典型的细胞各绘一图，并解释观察结果。实验二、植物细胞渗透势的测定（3课时）【原理】将植物组织置于对其无毒害的一系列不同浓度的溶液里处理一定时间，然后镜检发牛质壁分离的细胞数，通常视野中有50%的细胞发生质壁分离时定为初始质琏分离，细胞初始质壁分离时压力势为零，因而对把引

7、起细胞初始质舉分离的外界溶液称Z为等渗溶液，其溶液具有的渗透势即为细胞的渗透势。由于很难正好找到引起50%细胞发生质壁分离的浓度。因此通常用插值法求得等渗溶液浓度，代入公式即口J计算渗透势。【器材与试剂】器材：显微镜，载玻片，盖玻片，蹑子，刀片，培养皿（或具塞试管），记号笔，滴管。试剂：蔗糖。【方法与步骤】1、配制0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7mol蔗糖/L水的质量摩尔浓度,贮6个试剂瓶中,必要时配制溶液浓度的相差可＜0.05mol蔗糖/L水。2、取6套干净清洁的小培养川I.