观察植物细胞的质壁分离与复原.doc

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1、观察植物细胞的质壁分离与复原一、实验原理　　当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，根据扩散作用原理，水分会由细胞液中渗出到外界溶液中，通过渗透作用失水，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，也就是逐渐发生了质壁分离。反之，外界溶液浓度大于细胞液浓度，则细胞通过渗透作用吸水，整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态，使植物细胞逐渐发生质壁分离复原。二、实验材料紫色洋葱的鳞片叶、质量浓度为30%、50%的蔗糖溶液、蒸馏水，5%的硝酸钾、碳酸氨溶液，2.5%、10%的氯化钠溶液。三、实验用具刀片、镊子、滴管、载玻片、盖玻片

2、、吸水纸、显微镜.四、实验过程1.制作临时装片(选材、取表皮、制片)2.观察（先低倍镜观察然后高倍镜观察）3.引流法加入30％的糖液（重复数次）4.静置、观察5.引流法加入清水（重复数次）6.静置、观察7.同样的步骤用50%蔗糖、蒸馏水、5%的硝酸钾、碳酸氨溶液,2.5%、10%的氯化钠溶液重复一遍。五、实验效果与反思成熟的植物细胞与高浓度的外界溶液接触时，由于存在半透性膜两侧的浓度差，细胞内水分外渗而发生质壁分离。因此，当与清水或低浓度的外界溶液接触时，又由于外界水分外渗而发生质壁分离复原的现象。该实验成功与否，关键之处有二：一是实验材料（洋葱表皮细胞）的死活。如果所用材料为死细胞，则注定实

3、验要失败。二是外用溶液浓度的大小。所用溶液浓度不能过高，如用蔗糖溶液超过50%，虽然细胞的质壁分离现象显著，但细胞也会因大量失水而死亡，致使已发生质壁分离的洋葱表皮细胞不能复原，实验失败。针对上述情况，我对该实验作了如下小改进，以保证实验能够成功完成。1、改换实验材料用水棉这一随处可取的材料代替洋葱。制片时只要注意尽量可能少取水棉（通常取1——2条），学生觉得比撕洋葱表皮容易得多，制成临时装片或观察效果明显。2、对植物细胞死活的鉴定增加这一步骤，可避免浪费实验时间，保证实验一次性成功的完成。方法是：在载玻片中央滴一滴清水，取1——2条水棉放于水滴中并展开，盖上盖玻片，用吸水纸吸去载玻片上多余的

4、水分。先在低倍镜下观察水棉细胞的原有形态（便於质壁分离及复原时的细胞形态作比较）。再从盖玻片一边滴几滴0.1%的中性红溶液，用吸水纸从盖玻片对面引流，使水棉细胞与染色剂充分接触被染色，再在低倍镜下观察，可看到细胞的液泡被染成樱桃红色。原生质层和细胞壁一般不着色，则表明此水棉细胞为活细胞，可接着做质壁分离及复原实验。如果液泡不着色，原生质层着色，则说明此水棉细胞已失去生命活力，为死细胞，应丢弃重新取材。3、改换外用溶液用1摩尔KNO3溶液取代30%的蔗糖溶液。按教材内容，用30%蔗糖溶液做此实验，仅质壁分离这一步就需要大约20分钟，中间空闲时间需等待，学生无事可做，容易引起混乱且课时安排也很紧张

5、。改用1摩尔KNO3溶液后，不需等待，课时安排也很充裕。方法为：在前述活体水棉细胞染色装片的盖玻片一边滴上一滴1摩尔KNO3溶液，从盖玻片对边引流。重复几次，使KNO3溶液与水棉细胞充分接触后，将装片放在低倍镜下观察，可看到着色的液泡体积逐渐缩小，原生质层与细胞壁之间产生帽状分离，个别地方形成波浪状分离。随着观察的进行，可找到原生质层与细胞壁完全分离的细胞。接着在盖玻片一边滴清水，从对边引流，重复几次，洗去高浓度的KNO3溶液，再观察，又可看到已经发生质壁分离的水棉细胞重新恢复原状。上述改进，有利于学生一次性成功地完成此实验，并直接观察到发生渗透作用的细胞的结构变化。结合讲解，使学生容易明白成

6、熟的植物细胞是一个渗透系统，原生质层具有半透性膜的特点——选择透过性。此小改进使实验所需时间缩短，且一次成功，效果明显。六、实验拓展质壁分离和复原试验还能说明什么？(1)说明原生质局是选择透过性膜：半透膜只能让液剂(水分子)通过，而不能让溶质分子(如蔗糖)通过。从自动质壁分离复原现象说明，作为细胞渗透系统的原生质层(包括细胞膜、液泡膜和这二局之间的细胞质)是选择透过性膜，而不是真正的半透膜，外界溶质分子(如蔗糖)是可以进入细胞的。(2)判断细胞的死活：只有活细胞的原生质层才是选择透过性膜，才有质壁分离现象。若细胞深亡，原生质层结构破坏，选择透过性膜性质消失，不能产生质壁分离现象。(3)测定细胞

7、液的渗透势：当植物组织细胞液与其周围的某种溶液处于渗透平衡状态，且此时植物细胞内的压力势为零时，细胞液的渗透势就等于该溶液的渗透势(该溶液的浓度称之的等渗浓度)。(4)从质壁分离的形式了解原生质粘性大小，是现今研究植物抗旱性和抗寒性时利用的原理。(5)从质壁分离复原时间的长短了解物质进入细胞的难易程。总之，质壁分离法在研究植物生理活动中具有重要作用。