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实验四 植物细胞结构(二)
作者:生科院植…    文章来源:西北农林科技大学    点击数:7528    更新时间:2010/7/13
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一、目的和要求

    1.了解植物细胞后含物的主要类型,特点及显微化学鉴定方法。

    2.了解细胞壁纹孔和胞间连丝的特点和结构。

二、仪器和材料

    显微镜,载玻片,盖玻片,镊子,解剖针,吸水纸,纱布;蒸馏水,碘—碘化钾溶液,95% 乙醇,苏丹Ⅲ;马铃薯块茎,花生种子,红辣椒果实,浸泡的小麦、玉米种子,蓖麻种子及其切片,柿胚乳永久制片,松茎三断面切片。

三、实验内容和方法

    (一)植物细胞后含物的主要类型、特点及显微化学鉴定方法


    后含物是细胞在生长分化过程中,以及成熟后由于代谢活动产生的贮藏物质或废物。有的后含物存在于液泡中,有的存在于细胞器内。后含物主要是贮藏物质,以淀粉、脂类、蛋白质为主。

    1.淀粉粒:淀粉是植物细胞中最常见的后含物,主要以淀粉粒形式贮藏。取马铃薯块茎一小块,用刀片切去表面氧化层,刮取少许汁液,制成临时水装片,置低倍镜下观察,可见许多大小不等的颗粒,即淀粉粒。选择颗粒不稠密而且互不重叠处,用高倍镜观察。由于淀粉粒未经染色,需要调节光圈大小和细调焦才能观察清楚。可以看出椭圆形淀粉粒上有明暗交替的同心圆轮纹围绕着一个核心 (脐点) 呈偏心排列。视野中的淀粉粒大部分是具有一个脐点的单粒,还有少量有两个或两个以上脐点的复粒和半复粒。半复粒中央部分每个脐点有各自轮纹,外围有共同的同心圆;复粒脐点只有自己的轮纹而没有共同的同心圆。观察绘图后,可从盖玻片一侧滴加少量碘—碘化钾溶液,从另一侧吸水,使碘—碘化钾溶液逐渐进入盖玻片下,由于淀粉遇碘能显蓝色反应,因此,淀粉粒被染成蓝色或紫色(图3—10)。



图3—10马铃薯块茎淀粉粒
A.单粒; B.C.D 复粒; E.半复粒

    对比小麦、玉米等植物胚乳细胞的淀粉粒。取已浸泡过的小麦、玉米籽粒,徒手切取部分胚乳细胞,挑选最薄一片,置于载玻片上,制成临时装片,方法同上,比较它们在形状、大小、结构上与马铃薯淀粉粒有何不同。

    2.糊粉粒:糊粉粒是植物细胞中贮藏蛋白质的主要形式,常以无定形或结晶状态(称为拟晶体)存在于细胞中(图3—11)。取小麦或玉米果实切片,在胚乳最外部找到糊粉层(图3—12),糊粉层细胞近于方形,排列较整齐,细胞中有许多染色或无色的小圆形颗粒即糊粉粒。另一类是大型的复合糊粉粒,取蓖麻种子,剥去具有花纹的种皮,用肥厚的胚乳做徒手切片,将较薄的一片放在载玻片上,先滴几滴95% 乙醇以溶去脂肪,再加一滴碘—碘化钾溶液染色,封片后,用低倍物镜观察,可见薄壁细胞中充满被染成黄色的椭圆形的大型复合糊粉粒。换高倍物镜观察一个糊粉粒结构:外为蛋白质膜,内包1至几个多边形的拟晶体,即为蛋白质分子,被染成暗黄色,还有一个无色的,不被染色的球晶体,它不是蛋白质分子,而是无机磷酸化合物与钙、镁结合的盐类。


图3—11 蓖麻种子的胚乳细胞示糊粉粒
1.球晶体;2.拟晶体;3.无定形胶层;4.糊粉粒;5.细胞核


图3—12小麦颖果横切面示糊粉层
1.果皮;2.种皮;3.糊粉层

    3.油滴:植物细胞贮存的脂肪,常以油滴形式存在。取一粒花生种子,剥去红色种皮,用刀片切取极薄的切片,放在载玻片上,滴加苏丹Ⅲ酒精溶液染色15min以上,制成临时装片,放显微镜下观察,可见花生子叶细胞内有圆球形的油滴被染成橙红色。

    4.三种后含物的综合鉴定:用观察油滴的花生切片为材料,在苏丹Ⅲ染色的基础上,加碘—碘化钾溶液,吸去溢出的液体,观察染色后的切片,同时可以看到紫蓝色的淀粉粒、浅黄色的蛋白质核和橙红色的油滴,用此方法可以研究三种不同贮藏物质在细胞中的含量比例和分布情况。

    (二)植物细胞壁上的纹孔和胞间连丝

    纹孔和胞间连丝是植物细胞壁上的特殊结构,是相邻细胞之间物质和信息传递的通道。植物体的各种细胞之间均有纹孔和胞间连丝彼此连接,相互沟通,使植物体成为一个统一的整体。

    1.单纹孔:用刀片切取红辣椒果实的表皮一块,从果肉一侧刮去果肉细胞,制成装片观察,选择薄而清晰的区域,在两个相邻细胞壁上寻找呈念珠状的部位,其上有多处相对的凹陷,即单纹孔对。注意在凹陷处有胞间连丝沟通了两个相邻细胞(图3—13)。


图3—13辣椒果皮表皮细胞(示单纹孔)
1.胞间层; 2.纹孔对和胞间连丝

    2.具缘纹孔:取松树茎三切面制片,置镜下观察其径向切面,可见管胞细胞壁上的具缘纹孔。具缘纹孔呈显著的同心环状,其中心最小的圈是纹孔口,最外面的大圈为纹孔腔腔底的界限,中圈为纹孔塞。然后观察松木材的切向切面和横切面(图3—14),寻找具缘纹孔的剖面,认识它的立体结构。


图3—14 松木材三切面(示管胞上的具缘纹孔)
Ⅰ.横切面; Ⅱ.径向切面; Ⅲ.切向切面
1.纹孔腔;2.纹孔塞;3.纹孔缘;4.纹孔口

    3.胞间连丝:取柿子胚乳永久制片在低倍镜下进行观察(图3—15),可以看到柿子胚乳细胞呈近等径的多边形,细胞壁显著增厚而细胞腔很小,其细胞壁主要由半纤维素构成,是一种贮藏物质,细胞中央是染成蓝黑色的原生质体。相邻两细胞加厚的细胞壁上有许多连接两细胞的原生质细丝,即胞间连丝。


图3—15 胞间连丝

四、课堂作业

    1.绘马铃薯块茎淀粉粒结构图。

    2.绘松树茎具缘纹孔的正面观和侧面观。

五、思考题

    1.淀粉粒和糊粉粒有什么区别?不同植物的淀粉粒是否相同?

    2.纹孔是怎样形成的?如何区分单纹孔和具缘纹孔?


    :木材三切面的判断,判断的主要标志是射线的形态。

    (1) 横切面是垂直于茎纵轴的切面,在横切面上所见的导管、管胞、木薄壁细胞和木纤维等都被横切,只有射线被纵切,射线是从中心向四周发射的辐射状线条,显示射线的长度和宽度。

    (2)径切面是通过茎中心所作的纵切面,在径切面上所有组分都被纵切,所见射线是多列长方形细胞从中部向外轴横叠,显示高度和长度。

    (3)切向切面也称弦切面,是垂直于茎半径而作的纵切面,在弦切面上,射线被横切,切面轮廓呈纺锤形,显示其高度和宽度,而其他的组成分子都被纵切。

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