植物細胞質壁分離實驗的改良

摘要：在“植物細胞質壁分離和復原”實驗授課中，發(fā)現(xiàn)大蒜鱗葉細胞是一種質壁分離和復原的理想材料;巧用紅墨水或食用素色染色處理可將洋蔥鱗葉內表皮做為理想的實驗材料;用“刮”或“掰”的方法較傳統(tǒng)的“撕”的方法更易得到單層的洋蔥鱗葉外表皮;改變標本朝向的放置可避免氣泡的產生;同時在分離試劑的選擇上也做了思考和借鑒。

關鍵詞：質壁分離;撕取;分離試劑

植物細胞質壁分離與復原實驗是高中生物必修一《分子與細胞》第四章“細胞的物質輸入和輸出”的細胞學驗證性實驗，本實驗在實際的實驗教學過程中發(fā)現(xiàn)，常規(guī)的質壁分離實驗操作中“井”字撕皮法在獲取洋蔥外表皮單層細胞時，容易附帶洋蔥鱗葉片下的其它成份，出現(xiàn)細胞重疊等影響實驗效果的現(xiàn)象;臨時裝片的標本朝向放置不當容易出現(xiàn)氣泡;標本的尺寸過大過小都會出現(xiàn)不同的實驗效果;分離試劑的選擇同樣影響到實驗的效果等問題。為此，筆者整理思路對具體實驗步驟做如下改良和總結。

1材料選擇的改良

1.1在低倍顯微鏡下觀察正常狀態(tài)或質壁分離狀態(tài)的細胞結構實驗中發(fā)現(xiàn)大蒜鱗葉細胞形態(tài)規(guī)則，原生質層形態(tài)近似橢圓形，液泡顏色明顯，發(fā)生質壁分離所需的時間短，質壁分離程度明顯。因此，大蒜鱗葉也可以作為一種理想的實驗材料。

1.2在含紅墨水的分離試劑溶液中，通過顯微鏡可觀察到無色洋蔥內表皮細胞質壁分離復原現(xiàn)象明顯，效果不亞于外表皮細胞，加上撕取洋蔥鱗葉內表皮比外表皮更容易得到單層細胞，學生操作起來方便。因此，洋蔥鱗葉片內表皮可代替外表皮作為一種理想的實驗材料。

1.3周佳等用1%綠色食用色素（上海顏料研究所，獅頭牌;果綠）作為染色劑，使用針筒將染液緩緩注入洋蔥鱗葉內側。靜置四天后鏡檢，發(fā)現(xiàn)經染色處理的材料（內表皮）可代替外表皮用于觀察質壁分離復原實驗。理由是洋蔥鱗葉內表皮極易撕取、細胞有大液泡、易染色，且染色后細胞仍保持活性態(tài)。

2取材方法的改良

2.1在洋蔥鱗葉片外表皮劃切出“井”字，用鑷子夾住“井”字的一角，沿著葉脈的方向輕撕可撕下外表皮。此法在力度把握不準的情況下，通常會撕得比較厚，鏡檢結果會出現(xiàn)細胞重疊等現(xiàn)象。劉曉焱[1]等采用“撕”為“刮”的方法解決此問題，具體操作是選用新鮮紫色洋蔥鱗葉片一片，將外表皮朝下內表皮朝上放置于桌面上，用刀片輕輕平刮，刮掉白色的葉肉，留下薄而透明的紫色外表皮，刮皮后再將外表皮裁剪成約 0.5cm×0.5cm 大小的方塊。

2.2采用“掰”的方法也易獲得單層的洋蔥鱗葉外表皮，具體操作如下：選用新鮮紫色洋蔥鱗葉片一片，用刀將其切成4cmX0.5cm大小的條狀鱗葉片，徒手由內向外掰斷，從折斷處順葉脈走向輕撕，即可得到單層的紫色洋蔥鱗片外表皮，再用剪刀適量裁剪即可。

3制片方法的改良

3.1制作臨時裝片時如果表皮不能完全浸泡在溶液里易出現(xiàn)氣泡，影響學生對實驗現(xiàn)象的觀察，改進措施如下：將洋蔥表皮的粗糙面（貼葉肉的這一面）朝上，光滑面朝下放置于清水中，用鑷子壓住，用解剖針將表皮輕展平整，最后再蓋上蓋玻片。

3.2選用的“井”字型洋蔥表皮尺寸建議為略大于0.5cmX0.5cm，這樣易在同一視野同時觀察到質壁分離狀態(tài)的細胞和正常狀態(tài)的細胞。有利于學生對比觀察，使其直觀，生動的理解標本邊緣的細胞最先接觸到分離試劑溶液而發(fā)生質壁分離現(xiàn)象，而處于標本中心部位的細胞因未能及時浸泡在分離試劑溶液中，而繼續(xù)保持原來的正常形態(tài)。

4分離試劑的改良

4.1丁家強、節(jié)蓉等實驗結果表明，蔗糖溶液濃度為 0.50g/ml 時，洋蔥表皮細胞就會失水死亡;林宏[2]在 0.30g/ml～0.50g/ml 之間尋找恰當的濃度，他的實驗結果表明：0.35g/ml 為最適合進行質壁分離及其復原實驗的蔗糖溶液濃度。

4.2蔗糖溶液帶有一定的粘性會污染物鏡，且不容易被清洗，影響實驗器材的使用。因此，林宏[3]建議使用濃度為0.07g/ml～0.13g/ml的KNO3溶液替代蔗糖溶液，另外他還發(fā)現(xiàn)KNO3溶液可被洋蔥鱗片表皮細胞吸收而導致質壁分離后自動復原，省卻加清水再復原的步驟，縮短實驗用時。

4.3宋繼強發(fā)現(xiàn)用食鹽作溶質配制質壁分離試劑比蔗糖優(yōu)越，質量分數為2%-5%是他建議的適合濃度，標本浸泡2分鐘后質壁分離現(xiàn)象逐漸明顯和典型，其中質量分數為3%或4%的Nacl溶液為首選。

4.4從節(jié)減和環(huán)保的角度考慮，質壁分離試劑應首選用Nacl，究其原因是一般500g食鹽的成本僅為2元。

上述四點改良提升了實驗成功率，具有一定的實驗操作參考價值。

參考文獻：

[1]劉曉焱.植物細胞質壁分離與復原實驗方法的改進.黔南民族醫(yī)專學報.1008-4983 （2014）02-0151-02

[2]林宏.探究“植物細胞的吸水和失水”實驗取材及試劑改進[J]新校園2014 （7）

作者簡介：黎海龍（1982.8）男;籍貫：廣西，單位：福建省龍巖市新羅區(qū)龍巖學院附屬中學，職務：中學生物老師，職稱：中學二級教師，學歷：本科，研究方向：生物。