植物細胞的活體染色和死活的鑒定

實驗概要

用某種對植物無害的染料稀溶液對活細胞進行染色稱活體染色。中性紅（2-甲基-3-氨基-6-二甲氨基二氮雜蒽鹽酸鹽,  3-氨基-6-二甲氨基-2-甲基吩嗪鹽酸鹽，Neutral red,Neutral red chloride, Toluylene red,  Aminodimethylaminotoluaminozine,  3-Amino-6-dimethylamino-2-methylphenazine  hydrochloride。分子式：C15H17ClN4；分子量：288.78。）是常用的活體染料之一。深綠色、棕色或淺黑色結晶粉末。溶解度為水4.0％，無水乙醇1.8％，乙二醇乙醚3.75％，乙二醇3.0％。幾乎不溶于二甲苯，其水溶液或乙醇溶液呈紅色。中性紅是一種弱堿性染色劑，變色范圍在pH6.4～8.0之間（由紅變成黃）。在中性或微堿性環境下，植物的活細胞原生質能大量吸收中性紅并向液泡排泄，液泡一般呈酸性，中性紅解離出大量陽離子而呈櫻桃紅色，而原生質及壁不染色；死細胞的液泡已消失因而不產生液泡著色現象，中性紅陽離子卻與帶一定負電荷的原生質及細胞核結合而使原生質及細胞核染色。

成長的細胞是一個滲透系統，活的原生質具有選擇透性，原生質內部包含著一個大液泡，具有一定的溶質勢。當細胞與外界低水勢溶液接觸時，細胞內的水分外滲，原生質隨著液泡一起收縮而發生質壁分離；其后，當與清水（或高水勢溶液）接觸，細胞又因液泡的吸水膨脹而發生質壁分離復原。死細胞因其原生質的選擇透性已遭破壞，故與低水勢溶液接觸時不產生質壁分離。

主要試劑

0.8mol L^－1蔗糖液；0.1％中性紅溶液母液。

主要設備

不銹鋼單面刀片；鑷子；吸水紙；酒精燈；載玻片；蓋玻片；膠頭滴管；顯微鏡。

實驗材料

洋蔥

實驗步驟

1. 制片染色

選擇一片比較幼嫩的洋蔥鱗片，用單面刀片在鱗片內側割劃成12.5px²左右的小塊，用用尖頭鑷子輕輕地撕取洋蔥（玉蔥）鱗片內表皮薄片，浸到0.03％中性紅溶液中10～15min進行染色。

2. 觀察

   1)  將染色后的植物材料放到載玻片上，用弱堿性水略加清洗后，蓋好蓋玻片，在蓋玻片的一側滴加無離子水（或pH略高于7.0的自來水），然后在顯微鏡下觀察，可以看出液泡染成櫻桃紅色；原生質層（細胞質和細胞）則無色透明緊貼細胞壁（注意：在細胞的角隅上可以看見）。

   2) 在第1項觀察后，接著從蓋玻片的一邊滴2滴0.8mol·L^－1蔗糖液, 在蓋玻片的另一邊用吸水紙吸蓋玻片下的水，將蔗糖液引入蓋玻片下浸漬植物材料，并立即鏡檢，可以看到細胞很快發生質壁分離。先是凹形質壁分離，而后變為凸形質壁分離。

   3)  在第2項觀察后，接著在蓋玻片的一邊加入2～3滴去離子水，在另一邊用吸水紙吸去糖液，將去離子水引入蓋玻片底，立即鏡檢可以看到帶有液泡的原生質體重新吸水膨大，最后充滿整個細胞腔，即質壁分離復原（復原緩慢進行時，細胞仍可正常存活；如果進行很快，則會因原生質機械破壞而死亡，注意觀察機械損傷的細胞的特點）。

   4) 將一片經中性紅染色的植物材料放在載玻片上，加一滴無離子水后加蓋玻片，在酒精燈火焰上微微加熱，然后在顯微鏡下觀察，可以看到細胞質凝結成不均勻的凝膠狀，與細胞核一起染成紅色。然后按(2)法加0.8mol·L^－1蔗糖液也不發生質壁分離。

3. 實驗結果收集照片。