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实验三 植物细胞结构(一)
作者:生科院植…    文章来源:西北农林科技大学    点击数:7199    更新时间:2010/7/13
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一、目的和要求

    1. 掌握植物细胞的基本结构及不同时期细胞的形态特征。

    2.了解细胞内各种质体的形态特征。

    3.学习临时装片法和绘制植物细胞图的基本技术。

    4.了解植物细胞的超微结构。

二、仪器和材料

    显微镜,载玻片,盖玻片,镊子,刀片,吸水纸;碘—碘化钾溶液;洋葱鳞茎,番茄或红辣椒果实,大麦或小麦根尖纵切片,鸭跖草叶片(或者大白菜心叶),葫芦藓植株,小麦幼苗。

三、实验内容和方法

    (一)植物细胞的基本结构

    1.洋葱鳞茎表皮细胞的结构

    洋葱鳞叶内表皮细胞临时装片的制作参照实验一的内容。把制好的临时水装片放在显微镜上进行观察。先用低倍物镜观察,在低倍镜下洋葱表皮细胞呈网状结构,细胞排列紧密,没有细胞间隙,细胞均为长方形或扁砖状,所有细胞都具有相似的形态。移动装片,选择几个较清楚的细胞置于视野中央,换用高倍物镜,仔细观察一个典型植物细胞的基本结构,识别下列各部分(图3—7):


图3—7 洋葱鳞叶内表皮细胞
1. 细胞壁; 2.细胞质; 3. 细胞核; 4. 液泡


    (1)细胞壁:植物细胞所特有,它是具有一定硬度和弹性的固体结构,比较透明,观察时只能看到细胞侧壁。通过调节细调焦螺旋和虹彩光圈,能够发现两个相邻细胞的细胞壁为三层,即两侧为相邻两个细胞的细胞壁,中间是粘连两个细胞的胞间层,也称为中胶层或中层。

    (2)细胞质:是细胞核外围的原生质,它紧贴在细胞壁以内,为无色透明的胶状物,被中央大液泡挤成一薄层,仅细胞两端较明显。

    (3)细胞核:为扁圆形小球体,沉没在细胞质中,它由更为浓稠的原生质所组成。成熟细胞中,由于中央大液泡的形成,细胞核位于细胞边缘,紧贴细胞壁。在细胞核中还可见到一个或两个发亮的小颗粒是核仁。

    (4)液泡:是植物细胞特征之一,成熟的植物表皮细胞中,可以见到一个或几个大液泡位于细胞中央,里面充满细胞液,它是溶解着许多物质的水溶液,占细胞整个体积的90%。

    观察了活的洋葱鳞叶内表皮细胞之后,取下装片用碘—碘化钾溶液进行染色,使细胞核、液泡和细胞质更为清楚。染色方法是:在盖玻片一侧滴加一滴碘液,在另一侧用吸水纸吸去盖玻片下的水分,将染液引入其中,使材料着色,有时染色不匀。也可先把盖玻片取下,用吸水纸吸去材料周围的水,然后滴加一滴碘液,几分钟后,加盖玻片进行观察,此时,细胞质呈浅黄色,细胞核呈较深的黄色。

    2.果肉离散细胞的结构

    取成熟西红柿一个,用镊子挑取红色果肉少许(以临近果皮的部分为佳),放在载玻片上的一滴蒸馏水中,用镊子将果肉拨均匀,使其分散,盖上盖玻片,在低倍物镜下观察,可以看到许多圆形或卵圆形的离散细胞。由于成熟果肉细胞之间的胞间层已经自然溶解,故可以清楚看到每个细胞的细胞壁,以及细胞质、细胞核和很大的液泡。此外,在细胞质中还可以看到橙红色小颗粒,即有色体,若果肉细胞已经过熟,有色体常为不规则的色素结晶,分散存在于细胞质中。

    3.不同时期细胞的特点

    取大麦根尖纵切片于显微镜下观察,根尖从顶端至根毛区可分为根冠、分生区、伸长区和根毛区四个部分(图3—8)。


图3—8大麦根尖纵切面(示不同发育时期的细胞)

    细胞从分生区到根毛区逐渐发育成熟,幼期细胞位于分生区,成熟细胞位于根毛区。用高倍物镜仔细观察,幼期细胞具有如下特点:细胞体积小;形态为近等径的多面形;无细胞间隙;细胞壁薄,细胞质丰富,液泡不明显;细胞核大,位于细胞中央。成熟细胞的特点是:细胞体积大;形状多为长形;细胞质少,被增大的液泡挤成薄薄一层,紧贴细胞壁;有一个或几个大液泡;细胞核小,位于细胞一侧。伸长区的细胞属于不成熟向成熟逐渐发育,可以观察到该区细胞逐渐出现明显的长轴,细胞中的液泡逐渐增大。

    为了更好观察幼期细胞特点,可制作小麦根尖压片,用刀片切取小麦根尖一小段(长约l cm),夹在两片载玻片之间,将其压扁,压的越薄越好,以免细胞层次过多而影响观察,揭去一片载玻片,在材料上滴一滴水,盖上盖玻片,置低倍镜下观察。

    (二)质体的类型

    质体是植物细胞特有的一种细胞器。根据所含色素有无和种类不同,把质体分为白色体,叶绿体和有色体三类。

    1.叶绿体:叶绿体是以含叶绿素为主的绿色质体,能进行光合作用,主要存在于植物体的绿色部分,尤其在叶片中。由于葫芦藓叶片只有1~2层细胞,便于制成临时装片进行观察。制作时,用镊子夹取葫芦藓一个小叶片放在载玻片中央的一滴蒸馏水中,盖上盖玻片,制成临时水装片;或取任何绿色植物,用镊子撕去叶表皮,用刀片刮取少量叶肉细胞,涂在载玻片上,制成临时装片。镜检时都可见到在它们的细胞里充满了椭圆形的绿色颗粒—叶绿体(图3—9 A)。观察时注意它的形态和分布;和细胞核一样,叶绿体也浸没在细胞质中,紧贴细胞壁之内,有时以其宽面正对我们,即紧贴细胞上壁或下壁之内,有时紧贴细胞侧壁,使我们看到叶绿体的窄面。



图3—9 植物细胞中的质体
A.葫芦藓叶细胞(示叶绿体); B.辣椒果肉细胞(示有色体); C.大白菜心叶细胞(示白色体)

    2.有色体:有色体是含有大量类胡萝卜素(包括叶黄素和胡萝卜素)的质体,常存在于成熟果肉细胞或黄红色花瓣里以及胡萝卜根中。选红色辣椒果实,用刀片切取果皮一小薄片,或取美人蕉花瓣,撕下一小片表皮,或用红色西红柿果肉制成临时装片,置显微镜下观察,可见其细胞内有许多形状不规则、橙红色小颗粒,即有色体。由于不同植物的有色体所含色素类型以及二者比例不同,可使质体呈现黄色、橙黄色或橙红色(图3—9 B)。

    3.白色体:白色体是不含色素的最小一类质体,一般无色,多存在于植物幼嫩组织中或不见光的部分,有些植物的叶表皮细胞中亦有。由于其个体微小,须用高倍物镜,缩小光圈,增大反差,使视野变暗后才能顺利观察。撕取鸭跖草植物叶下表皮细胞,或取白色的大白菜心叶,撕取其幼叶或叶柄表皮,制成临时装片观察,均可见到圆球形透明颗粒状的白色体,多存在于细胞核周围(图3—9 C)。

四、课堂作业

    1. 绘1~2个洋葱表皮细胞详图,注明各部分名称。

    2. 绘3~4个相邻葫芦藓“叶”细胞及其所含叶绿体图,注明各部分名称。

    3. 植物幼期细胞和成熟细胞各有哪些特点?

五、思考题

    1. 植物体茎、叶、花、果实呈现不同颜色是由什么决定的?

    2. 洋葱表皮细胞是否有细胞核?你制作的装片中是否每个细胞都有细胞核?细胞核的位置是否相同?为什么?如何解释这些现象?

    3. 生活细胞中有哪些细胞器?它们的结构和主要功能是什么?

    4. 植物细胞区别于动物细胞的显著特征有哪些?

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