植物细胞的质壁分离与分离复原

一、原理

生长的植物细胞是一个渗透系统，活细胞的原生质及其表层具有分别透性，原生质层内部含有一个大液泡，具有一定的溶质势。当细胞与外界高渗溶液接触时，细胞内的水分外渗，原生质随着液泡一起收缩而发生质壁分离，其后，当与清水（或低渗溶液）接触，或当外面的溶质进入时，具有液泡的原生质体就又吸水而发生质壁分离复原。

二、仪器与用具

显微镜；小培养皿；载玻片；盖玻片；单面刀片；尖头镊子；酒精灯；火柴；擦镜纸；吸水纸适量。

三、试剂

0.03%中性红溶液；1mol/L硝酸钾溶液；4mol/L（24%）尿素溶液。

四、方法

1. 取洋葱鳞片或小麦叶片按本实验项目一中的方法进行制片和活体染色。

2. 将染好色的制片放在载玻片上，盖好盖玻片，在显微镜下观察，可以看出明显的液泡染色，无色透明的原生质层则紧贴细胞壁（在细胞的角隅上可以看见）。

3. 从盖玻片的一边滴一滴1mol/L硝酸钾溶液而在对边用滤纸吸水，将硝酸钾溶液引入盖玻片下使与制片接触并立即镜检，可看到细胞内很快发生凸形质壁分离。

4. 观察到质壁分离后，于盖玻片一边小心加清水一滴，于对边用滤纸缓缓吸去硝酸钾溶液，重复二次，使质壁分离剂（即高渗的硝酸钾溶液）被基本上洗吸掉。

镜检，可看到质壁分离停止进行，相反，带有液泡的原生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。质壁分离复原缓缓进行时，细胞仍会正常存活；如进行很快，则原生质体会发生机械破坏而死亡。

5. 撕取蚕豆（或其他植物）叶片下表皮置于载玻片上，滴加4mol/L（24%）尿素溶液后立即盖上盖玻片并进行镜检。

首先见表皮细胞及保卫细胞同时发生质壁分离，约10~15min后保卫细胞开始发生质壁分离复原，由于保卫细胞经长时间的充分紧张，气孔大开，而其他表皮细胞长时间（甚至几小时）后才开始发生质壁分离复原，可见不同功能的细胞对物质有不同的透性。

6. 另取一部分制片置载玻片上，先在酒精灯上加热，以杀死细胞，再引入高渗硝酸钾溶液，观察有无质壁分离发生。