摘 要： “植物細(xì)胞質(zhì)壁分離及復(fù)原”是高中生物必修Ⅰ中非常重要的實(shí)驗(yàn)，本文從實(shí)驗(yàn)原理、材料、步驟三個(gè)方面詳細(xì)分析了該實(shí)驗(yàn)的具體內(nèi)容。由于實(shí)驗(yàn)操作有一定的難度，學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)很難取得令人滿意的效果。經(jīng)過思考和大量的實(shí)踐，作者對這個(gè)實(shí)驗(yàn)的部分步驟加以創(chuàng)新，總結(jié)了成功的幾個(gè)關(guān)鍵，在一定程度上提高了實(shí)驗(yàn)效率，增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)效果。

關(guān)鍵詞： 質(zhì)壁分離及復(fù)原 原生質(zhì)層 滲透作用

1.實(shí)驗(yàn)講解

1.1實(shí)驗(yàn)原理

1.1.1質(zhì)壁分離

把成熟的植物細(xì)胞放置在某些對細(xì)胞無毒害的物質(zhì)溶液中，當(dāng)細(xì)胞液的濃度小于外界溶液的濃度時(shí)，細(xì)胞液中的水分子就透過原生質(zhì)層進(jìn)入到外界溶液中，使原生質(zhì)層和細(xì)胞壁都出現(xiàn)一定程度的收縮。由于原生質(zhì)層比細(xì)胞壁的收縮性大，當(dāng)細(xì)胞不斷失水時(shí)，原生質(zhì)層就會(huì)與細(xì)胞壁逐漸分離開來，也就是逐漸發(fā)生了質(zhì)壁分離。

1.1.2質(zhì)壁分離復(fù)原

當(dāng)細(xì)胞液的濃度大于外界溶液的濃度時(shí)，外界溶液中的水分子就通過原生質(zhì)層進(jìn)入到細(xì)胞液中，發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞的整個(gè)原生質(zhì)層會(huì)慢慢恢復(fù)成原來的狀態(tài)，使植物細(xì)胞逐漸發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原。

1.2實(shí)驗(yàn)材料

該實(shí)驗(yàn)中所用的材料是紫色洋蔥鱗片葉、0.3g/mL的蔗糖溶液、清水、顯微鏡等。

1.3實(shí)驗(yàn)步驟

制作洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞臨時(shí)裝片

↓

高倍顯微鏡觀察有一個(gè)紫色的中央大液泡原生質(zhì)層緊貼細(xì)胞壁

↓

滴蔗糖：在載物臺上，從蓋玻片的一側(cè)滴入0.3g/mL的蔗糖溶液，在蓋玻片的另一側(cè)用吸水紙吸引。這樣重復(fù)3～4次，洋蔥表皮細(xì)胞就浸潤在蔗糖溶液中。

↓

高倍顯微鏡觀察中央液泡逐漸變?。ㄗ仙由睿┰|(zhì)層與細(xì)胞壁逐漸分離

↓

吸水紙吸引：在蓋玻片的一側(cè)滴入清水，在另一側(cè)用吸水紙吸引，這樣重復(fù)3～4次，洋蔥表皮細(xì)胞就浸潤在清水中。

↓

高倍顯微鏡觀察中央液泡逐漸脹大（紫色變淺）原生質(zhì)層逐漸貼近細(xì)胞壁

2.實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵

2.1實(shí)驗(yàn)材料的選擇

最常用的實(shí)驗(yàn)材料是紫色洋蔥鱗片葉，因其具有紫色大液泡，能方便地觀察到質(zhì)壁分離及復(fù)原的過程；并且撕取表皮細(xì)胞時(shí)較為方便，易得單層細(xì)胞，較少重疊。

2.2試劑種類的選擇

能夠使細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離的試劑有很多種，只要對細(xì)胞沒有毒害作用，溶液濃度大于細(xì)胞液濃度即可。常用的試劑是0.3g/mL的蔗糖溶液，用0.3g/mL的蔗糖溶液做分離試劑時(shí)，細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離和復(fù)原的速度比較緩慢，便于觀察變化過程。用適當(dāng)濃度的乙醇、乙二醇、甘油溶液、硝酸鉀溶液也可以觀察到質(zhì)壁分離現(xiàn)象，但這些物質(zhì)可以通過原生質(zhì)層進(jìn)入細(xì)胞，導(dǎo)致細(xì)胞液濃度變大，細(xì)胞又通過滲透作用吸水，從而發(fā)生自動(dòng)復(fù)原。

2.3試劑濃度的選擇

試劑的濃度影響細(xì)胞質(zhì)壁分離的速度，試劑濃度越高，發(fā)生質(zhì)壁分離的速度越快，但試劑濃度過高，細(xì)胞會(huì)過度失水而死亡，無法繼續(xù)后面的質(zhì)壁分離復(fù)原。所用試劑濃度過低，導(dǎo)致質(zhì)壁分離過慢，影響對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的觀察。

2.4取材

撕取的鱗片葉顏色越深越容易觀察，撕下的表皮能看到紫色，又不帶有葉肉細(xì)胞時(shí)效果最好。

2.5引流

在顯微鏡載物臺上進(jìn)行引流換液操作，不要一次滴液太多，以免污染物鏡鏡頭。建議分離和復(fù)原時(shí)滴液分別在載玻片兩頭操作，更容易觀察到質(zhì)壁分離復(fù)原。

3.拓展應(yīng)用

3.1比較不同植物細(xì)胞的細(xì)胞液濃度

不同植物細(xì)胞+同一濃度的蔗糖溶液 剛剛發(fā)生質(zhì)壁

分離時(shí)所需的時(shí)間的比較 判斷細(xì)胞液濃度大?。磿r(shí)間越短，細(xì)胞液濃度越?。?/p>

3.2測定細(xì)胞液濃度范圍

待測細(xì)胞+一系列濃度梯度的蔗糖溶液 細(xì)胞液濃度介于未發(fā)生質(zhì)壁分離和剛剛發(fā)生質(zhì)壁分離的蔗糖溶液的濃度之間

3.3鑒定植物細(xì)胞的死活

發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞—活細(xì)胞不發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞—死細(xì)胞

3.4鑒別不同種類的溶液

只發(fā)生質(zhì)壁分離—溶質(zhì)不能通過半透膜的溶液（如蔗糖溶液）發(fā)生質(zhì)壁分離后又自動(dòng)復(fù)原—溶質(zhì)能通過半透膜的溶液（如KNO■）