植物生理学实验

实验名称：实验名称：植物含水量的测定 实验目的：实验目的：掌握测定植物组织的含水量的方法 实验原理：实验原理：利用水遇热蒸发为水蒸汽的原理，可用加热烘干法来测定植物组织中的含水量。植物组织含水 量的表示方法，常以鲜重或干重 % 表示，有时也以相对含水量 % （或称饱和含水量 % ）表示。后者更能 表明它的生理意义。 实验材料与设备：实验材料与设备： （一）材料：植物鲜组织。 （二）仪器设备：天平（感量 1/1000g）；烘箱；干燥器；剪刀；搪瓷盘；塑料袋；纸袋；吸水纸等。 实验步骤：实验步骤： ⒈ 鲜重测定迅速剪取植物材料，装入已知重量的容器（或塑料袋）中，带入室内，用分析天平称取鲜 重（FW）。 ⒉ 干重测定提前把烘箱打开， 温度升至 100~105℃。 把称过鲜重的植物材料装入纸袋中， 放入烘箱内， 100~105℃杀青 10min，然后把烘箱的温度降到 70~80℃左右，烘至恒重。取出纸袋和材料，放入干燥器中 冷却至室温，称干重（DW）。 ⒊ 饱和鲜重测定将称过鲜重的植物材料浸入水中， 数小时后取出， 用吸水纸吸干表面水分， 立即称重； 再次将材料放入水中浸泡一段时间后， 再次取出， 吸干表面水分， 称鲜重， 直到两次称重的结果基本相等， 最后的结果即为饱和鲜重（SFW）。若事先已知达到水分饱和所用的时间，则可一次取得饱和鲜重的测量定 值。 ⒋ 取得以上数据后，按公式计算组织含水量、相对含水量。 思考题：思考题： 测定饱和含水量时，植物材料在水中浸泡时间过短或过长会出现什么问题？ 实验名称：实验名称：植物组织水势的测定（小液流法） 实验目的：实验目的：学会用小液流法测定植物组织的水势 实验原理：实验原理：将植物组织分别放在一系列浓度递增的溶液中，当找到某一浓度的溶液与植物组织之间水分保 持动态平衡时，则可认为此植物组织的水势等于该溶液的水势。因溶液的浓度是已知的，可以根据公式算 出其渗透压，取其负值，为溶液的渗透势（ψπ），即代表植物的水势（ψw）。 ψw＝ψπ＝－P＝－iCRT 实验材料与设备：实验材料与设备： （一）材料：小白菜或其它作物叶片 （二）仪器设备：1.带塞青霉素小瓶 12 个；2.带有橡皮管的注射针头；3.镊子；4.打孔器 5.培 养皿。 （三）试剂：1. 0.05、0.10、0.15、0.20、0.25、0.30mol/L 蔗糖溶液；2.甲烯蓝粉末。 实验步骤：实验步骤： （一）取干燥洁净的青霉素瓶 6 个为甲组，各瓶中分别加入 0.05～0.30mol/L 蔗糖溶液约 4ml（约为青霉 素瓶的 2／3 处），另取6 个干燥洁净的青霉素瓶为乙组，各瓶中分别加入 0.05～0.30mol/L 蔗糖溶液 1ml 和微量甲烯蓝粉末着色，上述各瓶加标签注明浓度。 （二）取待测样品的功能叶数片，用打孔器打取小圆片约50 片，放至培养皿中，混合均匀。用镊子分别夹 入 5～8 个小圆片到盛有不同浓度的甲烯蓝蔗糖溶液的青霉素瓶中（乙组）。盖上瓶塞，并使叶圆片全部浸 没于溶液中。放置约 30～60min，为加速水分平衡，应经常摇动小瓶。 （三）经一定时间后，用注射针头吸取乙组各瓶蓝色糖液少许，将针头插入对应浓度甲组青霉素瓶溶液中 部，小心地放出少量液流，观察蓝色液流的升降动向。（每次测定均要用待测浓度的甲烯蓝蔗糖溶液清洗 几次注射针头）。如此方法检查各瓶中液流的升降动向。若液流上升，说明浸过小圆片的蔗糖溶液浓度变 小（即植物组织失水）；表明叶片组织的水势高于该浓度糖溶液的渗透势；如果蓝色液流下降则说明叶片 组织的水势低于该糖溶液的渗透势， 若蓝色液流静止不动， 则说明叶片组织的水势等于该糖溶液的渗透势， 此糖溶液的浓度即为叶片组织的等渗浓度。 将求得的等渗浓度值代入如下公式： ψw＝ψπ＝－iCRT。 式中：ψw＝植物组织的水势（单位：Mpa）；ψπ＝溶液的渗透势； C＝等渗浓度（mol/L）；R＝气体常 数（0.008314 MPa·L /mol/K）；T＝绝对温度；i＝解离系数（蔗糖＝1，CaCl2＝2.60）。 思考题：思考题：在干旱地方生长的植物其水势较高还是较低？为什么？ 实验名称：实验名称：植物组织渗透势的测定 实验目的：实验目的：学会用质壁分离法测定植物组织的渗透势 实验原理：实验原理：植物细胞是一个渗透系统，若将植物细胞放在各种不同浓度的蔗糖溶液中时，由于细胞液的浓 度与外界溶液的浓度（或水势）的差异。两者便会发生水分的交换。当细胞液的浓度高于外溶液的浓度（或 者说ψ s cellψw sol）时，细胞液中的水分则往外渗透，严重时则引起质壁 分离；当细胞液的浓度与外界溶液的浓度相等时，（或者说 ψ s cell= ψs sol 即ψ wcell=ψw sol）。细胞内 外水分交换处于动态平衡。此时细胞既不紧张也不引起质壁分离，这时外溶液的浓度即为等渗浓度（即细 胞内外ψ s或ψw相等的浓度）。本实验是以细胞的初始质壁分离（即一视野中有半数细胞产生初始质壁分 离）确定为等渗浓度。根据公式，即可计算出外溶液的ψ s ，即ψ s= - iCRT i:离解系数，蔗糖等于 1; c:等渗浓度； R：气体常数，0.0083 MPa·L/mol·K； T 表示绝对温度，即 273+t（实验时溶液的温度） 因为 ψ s sol=ψw w sol sol,又因为细胞初始质壁分离时， ψp cell=0,即 ψw cell= ψs cell,所以 ψw cell(或ψ s cell)= ψ ( 或ψ s sol). 实验材料与设备：实验材料与设备：大红花、洋葱、显微镜、载玻片、盖玻片、镊子、刀片、移液管（ 10ml）2 支、培养皿、 蔗糖溶液（1mol/L） 实验步骤：实验步骤：1．按十字交叉法把 1mol/L 蔗糖溶液（母液）分别配成 0.1、0.2、0.3、0.5、0.6 mol/L 蔗 糖溶液各 10ml。置于培养皿中，摇匀加盖。 2．撕取带有色素的植物组织（如花瓣、洋葱鳞片等）表皮，分别投入各种浓度的蔗糖液中，（每浓度约放 5 片），使其完全浸入。 3．20 分钟之后依次取出表皮放在载玻片上，滴上同样浓度的溶液 1 滴，盖上盖玻片，在显微镜下观察细 胞产生质壁分离的情况，确定等渗浓度 C。 4．测量液温 5．根据公式ψ s=-iCRT,计算出所测材料的ψw (ψ s). 思考题：思考题：试比较洋葱和大红花花瓣水势的高低。 实验名称：实验名称：单盐毒害和离子间拮抗作用 实验目的：实验目的：通过实验使学生认识到离子平衡对植物生长的重要性。 实验原理：实验原理：离子间的现象的本质是复杂的，它可能反映不同离子对原生质亲水胶粒的稳定性，原生质膜的 透性，以及对各种酶活性调节等方面的相互制约作用，从而维持机体的正常生理状态。 实验材料与设备：实验材料与设备：烧杯、纱布、石蜡、小麦 0.12mol/L KCI（A 液）、0.12 mol/L CaCI2（B 液）、0.12 mol/L NaCI（C 液） 实验步骤：实验步骤：1、实验前 3~4 天选择饱满的小麦种子 100 粒浸种，在室温下萌发，待根长 1cm 时可做材料。 2、取 4 个小烧杯，依次分别倒入下列盐溶液： （1）A 液 （2）