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1、“觀察洋蔥表皮細胞的質壁分離及質壁分離復原實驗”的解讀楊重云（舟山中學316000）一、幾個概念1?半透膜：是指一些物質可以透過，另一些物質不能透過的多孔性薄膜，如玻璃紙可以讓水分子透過，蔗糖分子則不能。2.滲透作用：是指水分了（或其他溶劑分了）透過半透膜，從低濃度溶液向高濃度溶液的擴散。滲透作用產生必須具備兩個條件：半透膜和半透膜兩側的溶液具冇濃度差。3.原生質層：是指細胞膜、液泡膜和這兩層膜之間的細胞質。由于膜具有選擇透過性,所以原生質層相當于一層半透膜，并且原生質層兩測的溶液通常具有濃度差，因此，當成熟的
2、植物細胞與外界溶液接觸時，細胞液就會通過原生質層與外界溶液發(fā)生滲透作用。二、實驗原理把成熟的植物細胞放置在某些對細胞無毒害的物質溶液屮，當細胞液的濃度小于外界溶液的濃度時，細胞液屮的水分子就透過原生質層進入到外界溶液屮，使原生質層和細胞壁都出現(xiàn)一定稈度的收縮。由于原生質層比細胞壁的收縮性大，當細胞不斷失水時，原生質層就會與細胞壁逐漸分離開來，也就是逐漸發(fā)生了質壁分離。當細胞液的濃度大于外界溶液的濃度時，外界溶液屮的水分了就通過原生質層進入到細胞液屮，發(fā)生質壁分離的細胞的整個原生質層會慢慢地恢復成原來的狀態(tài)，使植
3、物細胞逐漸發(fā)生質壁分離復原。三、方法步驟項目實驗過程及結果制作臨時裝片與觀察制作臨時裝片用鍍子撕取紫色洋蔥鱗片葉的外表皮約0.5cm2,放在載玻片預先滴的水滴中，展平后蓋上蓋玻片。注意不要帶葉肉部分.觀察先用低倍鏡找到紫色洋蔥表皮細胞，并移到視野中央，然后換上高倍鏡觀察。這時可看到紫色洋蔥表皮細胞中紫色的大液泡，還可以看到原生質層（原生質體）與細胞壁緊貼在一起。細胞質壁分離滴蔗糖溶液在載物臺上，從蓋玻片的一側滴入0.3g/mL的蔗糖溶液，在蓋玻片的另一側用吸水紙吸引。這樣重復3~4次，洋蔥表皮細胞就浸潤在蔗糖溶
4、液中。觀察這時在髙倍鏡下可以觀察到，細胞中的液泡逐漸變小，顏色逐漸變深，原生質層（原生質體）開始在邊角與細胞壁分離，最后完全分離。質壁分離復原滴清水接著在蓋玻片的一側滴入清水，在另一側用吸水紙吸引，這樣重復3~4次，洋蔥表皮細胞就浸潤在清水中。觀察這時在高倍鏡下可以觀察到，細胞中的液泡逐漸脹大，顏色也逐漸變淺，原生質層又逐漸貼著細胞壁。結論上述實驗表明：細胞液和外界溶液通過原生質層確實發(fā)生了滲透作用。在細胞液的濃度低于外界溶液的濃度時，洋蔥鱗片葉表皮細胞就失水，發(fā)生質壁分離；在細胞液的濃度高于外界溶液的濃度時，
5、洋蔥鱗片葉表皮細胞就吸水，已出現(xiàn)質壁分離的細胞，發(fā)生質壁分離復原。細胞能否從外界吸收水分取決于細胞液的濃度和外界溶液濃度的高低。當細胞液的濃度高于外界溶液的濃度時，細胞就吸水，否則就失水。四、成功的關鍵1?實驗材料的選擇：最常用的實驗材料是紫色洋蔥鱗片葉，紫色大液泡I?分明顯，能方便地觀察到質壁分離及復原的過稈。所選擇材料都必須是活細胞，因為只有活細胞的原生質層才具有選擇透過性，否則將不會出現(xiàn)質壁分離和復原的現(xiàn)象。未選擇紫色洋蔥作材料，實驗效果差，原因是由于不具紫色的洋蔥，細胞液無顏色，因此分辨不清，并不是不會
6、發(fā)生質壁分離和復原。2.試劑種類的選擇：使細胞發(fā)生質壁分離的試劑不止一種蔗糖，只要對細胞沒有毒害作用即可。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，細胞發(fā)生質壁分離和復原的速度比校緩慢，便于觀察變化過程。用適當濃度的乙醉、乙二醉、tt油溶液、硝酸鉀溶液也可以觀察到質壁分離現(xiàn)象，但這些物質可以通過原生質層進入細胞，導致細胞液濃度變大，細胞又通過滲透作用吸水，從而會自動復原。3?試劑濃度的選擇：試劑的濃度影響細胞質壁分離的速度，試劑濃度越高，發(fā)生質壁分離的速度越快，但試劑濃度過高
7、，細胞會過度失水而死亡，無法復原。所川試劑濃度過低,導致質壁分離過慢，影響對實驗結果的觀察。2.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，乂不帶有葉肉細胞時效果最好。5?引流：在顯微鏡載物臺上進行引流換液操作，不要一次滴液太多，以免污染物鏡鏡頭。五、拓展應用1.實驗結果說明原生質層是選擇透過性膜，成熟的植物細胞處在一定濃度的溶液屮就構成了滲透系統(tǒng)。2.測定細胞液的濃度。原生質層相當于一層半透膜，所以水分了可以自由通過，而蔗糖等大分子物質卻不能通過。將細胞放入具有濃度梯度的一-系列蔗糖溶液中，觀
8、察質壁分離和復原的情況，即可測定該細胞的濃度范I韋1。3.判斷植物細胞的死活。只有活細胞的原生質層才可以看作半透膜，才有質壁分離和復原現(xiàn)象，如細胞死亡，原生質層的結構破壞，半透膜性質消失，不能產生質壁分離和復原現(xiàn)彖。4.顯微鏡下觀察細胞膜。正常植物細胞的細胞膜很薄。又緊貼細胞壁，不易看到，質壁分離后，原生質層的最外血即為細胞膜。特別提醒：動物細胞也會發(fā)生滲透作用，但由于沒有細胞壁，不會
