巧用黑藻“質(zhì)壁分離”

朱文雨

植物細胞由于液泡失水而使原生質(zhì)層與細胞壁分離的現(xiàn)象，叫做質(zhì)壁分離。進行質(zhì)壁分離實驗時，通常首選洋蔥紫色的外表皮，但因為它的細胞液濃度較高，在1mol蔗糖溶液下也只會發(fā)生53%的質(zhì)壁分離現(xiàn)象。

在平常的實驗中，最少會選擇250ml的水作為溶劑，相應(yīng)則需要85.5g的蔗糖。這樣不僅蔗糖的耗費量較大，要使它完全溶解也很難。

如果換一種實驗材料會怎樣？我想到了之前被選作觀察質(zhì)壁分離現(xiàn)象的黑藻。如果黑藻只需較低濃度的蔗糖溶液即可發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，那么質(zhì)壁分離和胞質(zhì)環(huán)流就可用同一物種完成，讓實驗更簡便。

為進一步了解成熟植物細胞的質(zhì)壁分離現(xiàn)象，掌握植物葉片細胞液的研究方法，作為高中生物學(xué)必修課中“探究洋蔥細胞細胞液濃度”的活動延伸，我開展了以下探究實驗。

一、實驗?zāi)康?/p>

研究蔗糖溶液濃度對黑藻葉片細胞液濃度范圍的影響。

二、實驗過程

1.稱量17.1g、34.2g、51.3g、68.4g、85.5g蔗糖，分別放入燒杯并溶于少量蒸餾水，用5瓶250ml容量瓶分別配制0.2mol/L、0.4mol/L、0.6mol/L、0.8mol/L和1mol/L的蔗糖溶液各250ml，取少量分別加入培養(yǎng)皿并標明，加蓋，以免水分蒸發(fā)而改變?nèi)芤簼舛取?/p>

2.將每份數(shù)量為3片的黑藻葉片分別投入5個相應(yīng)培養(yǎng)皿，使其完全浸入，浸泡時間為12min。

3.從1號培養(yǎng)皿開始，依次取出3片黑藻葉片，分別放在滴加1滴至2滴相應(yīng)濃度溶液的載玻片上，蓋上蓋玻片，分別制成臨時裝片。

4.調(diào)節(jié)粗準焦螺旋，在4倍目鏡、4倍物鏡顯微鏡下找到易于觀察的細胞群，轉(zhuǎn)換物鏡至40倍，調(diào)節(jié)細準焦螺旋至目鏡中呈現(xiàn)清晰的細胞邊界。

5.在目鏡中計數(shù)視野內(nèi)總細胞個數(shù)及質(zhì)壁分離細胞個數(shù)，計算質(zhì)壁分離細胞所占比例。

三、實驗結(jié)果

蔗糖溶液濃度對黑藻葉片細胞液濃度范圍的影響如表1和圖1所示（表中數(shù)據(jù)為三組數(shù)據(jù)平均值）。

表1 蔗糖溶液濃度對黑藻葉片細胞液濃度范圍的影響

隨著溶液濃度的升高，黑藻葉片細胞的質(zhì)壁分離比例增加。在實驗階段做了 0.2 mol/L 為間隔梯度的實驗。

據(jù)試驗分析，0.8mol/L～1.0mol/L的濃度區(qū)間中100%發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，如圖2所示。

在 0.6mol/L的濃度中，質(zhì)壁分離現(xiàn)象降低到88.7%，此時蔗糖所需量較少，且發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象的與未發(fā)生的同在視野下，易對比觀察。

當濃度為0.4mol/L時，質(zhì)壁分離比例迅速從 88.7%跌至 40.3%，即細胞發(fā)生不明顯的質(zhì)壁分離現(xiàn)象。

四、實驗結(jié)論

黑藻可作為研究質(zhì)壁分離的材料，它的優(yōu)點是易發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，所需的蔗糖溶液濃度較低，缺點是因為其葉片有雙層細胞，不易計數(shù)。總體而言，可以將質(zhì)壁分離和胞質(zhì)環(huán)流統(tǒng)一用黑藻做實驗，節(jié)省原料。（指導(dǎo)老師：魏赫博 殷小霞）endprint