质壁分离与复原实验

实验目的

观察植物细胞的质壁分离与复原现象,理解成熟植物细胞的渗透吸水和失水。

实验原理

成熟植物细胞的原生质层(细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质)相当于一层半透膜。外界溶液浓度大于细胞液浓度时,细胞失水,原生质层比细胞壁伸缩性大,与细胞壁分离;外界溶液浓度小于细胞液浓度时,细胞吸水,原生质层恢复原状。

实验器材

• 紫色洋葱鳞片叶
• 0.3 g/mL 蔗糖溶液
• 清水
• 显微镜
• 载玻片和盖玻片
• 镊子
• 滴管
• 吸水纸

实验步骤

1. 撕取紫色洋葱鳞片叶外表皮,制成临时装片
2. 低倍镜下观察液泡大小和原生质层位置
3. 盖玻片一侧滴蔗糖溶液,另一侧用吸水纸吸引
4. 重复几次后观察液泡变化和原生质层与细胞壁的位置
5. 再滴清水并用吸水纸吸引,观察细胞的变化

实验现象与结论

滴加蔗糖溶液后,中央液泡逐渐变小,紫色加深,原生质层与细胞壁分离,发生质壁分离。换成清水后,液泡逐渐变大,颜色变浅,原生质层贴回细胞壁,发生质壁分离复原。说明成熟植物细胞能通过渗透作用吸水或失水。

注意事项

• 取表皮时注意镊子尖端,避免划伤
• 盖盖玻片时从一侧缓慢放下,避免产生气泡
• 蔗糖溶液处理时间过长,细胞可能死亡而无法复原

常见问题

为什么选紫色洋葱鳞片叶外表皮做材料?

细胞液呈紫色,液泡边界清晰,颜色变化明显,便于观察质壁分离和复原。

质壁分离后为什么有时不能复原?

外界溶液浓度过高或处理时间过长,细胞过度失水而死亡,原生质层失去选择透过性,就不能复原。