植物生理学实验指导

实验1 植物组织渗透势的测定（质壁分离法）

原理

当植物组织细胞内的汁液与其周围的某种溶液处于渗透平衡状态，植物细胞内的压力势为零时，细胞汁液的渗透势就等于该溶液的渗透势。该溶液的浓度称为等渗浓度。

当用一系列梯度浓度溶液观察细胞质壁分离现象时，细胞的等渗浓度将介于刚刚引起初始质壁分离的浓度和尚不能引起质壁分离的浓度之间的深液浓度。代入公式即可计算出春渗透势。

仪器药品

显微镜载玻片及盖玻片

镊子刀片

配成0.5—0.1mol/L梯度浓度的蔗糖溶液各50ml。

称34.23g蔗糖用蒸馏水配成100ml，其浓度为1m0le/L（母液）。再配制成下列各种浓度：

0.50mol/L：吸母液25ml+水25ml

0.45mol/L：吸母液22.5ml+水27.5ml

0.40mol/L：吸母液20.0ml+水30.0ml

0.35mol/L：吸母液17.5ml+水32.5ml

0.30mol/L：吸母液15.0ml+水35.0ml

0.25mol/L：吸母液12.5ml+水37.5ml

0.20mol/L：吸母液10.0ml+水40.0ml

0.15mol/L：吸母液7.5ml+水42.5ml

0.10mol/L：吸母液5.0ml+水45.0ml

操作步骤

将带有色素的植物组织（叶片），一般选用有色素的洋葱鳞片的外表皮、紫鸭跖草、苔藓、红甘蓝或黑藻、丝状藻等水生植物，也可用蚕豆、玉米、小麦等作物叶的表皮。撕取下表皮，迅速分别投入各种浓度的蔗糖溶液中，使其完全浸入，5—10分钟后，从0.5mol/L开始依次取出表皮薄片放在滴有同样溶液的载玻片上，盖上盖玻片，于低倍显微镜下观察，如

果所有细胞都产生质壁分离的现象，则取低浓度溶液中的制片作同样观察，并记录质壁分离的相对程度。实验中必须确定一个引起半数以上细胞原生质刚刚从细胞壁的角隅上分离的浓度，和不引起质壁分离的最高浓度。

在找到上述浓度极限时，用新的溶液和新鲜的叶片重复进行几次，直至有把握确定为止。在此条件下，细胞的渗透势与两个极限溶液浓度之平均值的渗透势相等。

将结果记录下表中。

测出引起质壁分离刚开始的蔗糖溶液最低浓度和不能引起质壁分离的最高浓度平均值之后，可按下列公式计算在常压下该组织细胞质液的渗透势。

RTiC s =-ϕ

s ϕ-为细胞渗透势。

R 为气体常数=0.083×105/L ·P а/mol ·K 。

T 为绝对温度，单位K ，即273℃+t ，t 为实验湿度。

I 为解离系数，蔗糖为1。

C 为等渗溶液的浓度，单位为mol/L 。

则：s ϕ-=0.083×105×(273℃+t )×1×C

实验人 时期 材料名称 实验时室温 ℃

实验2 植物组织水势的测定（小液流法）

原理

水势表示水分的化学势，象电流之由高电位处流向低电位处一样，水从水势高处流向低处。植物体细胞之间，组织之间以及植物体和环境间的水分移动方向都由水势差决定。

当植物细胞或组织放在外界溶液中时，如果植物的水势小于溶液的渗透势（溶质势），则组织吸水而使溶液浓度变大；反之，则植物细胞内水分外流而使溶液浓度变小；若植物组织的水势与溶液的渗透势相等，则二者水分保持动态平衡，所以外部溶液浓度不变，而溶液的渗透势即等于所测植物的水势。可以利用溶液的浓度不同其比重也不同的原理来测定试验前后溶液的浓度的变化，然后根据公式计算渗透势。

仪器药品

试管毛细滴管

移液管剪刀

镊子甲烯蓝

操作步骤

首先配制一系列不同浓度的蔗糖溶液（0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8 mol/L）各10 ml注入8支试管中，各管都加上塞子，并编号。按编号顺序在试管架上排成一列，作为对照组。

另取8支试管，编好号，按顺序放在试管架上，作为试验组。然后由对照组的各试管中分别取溶液4ml移入相同编号的试验组试管中，再将各试管都加上塞子。

用剪刀将菠菜叶剪成约0.5cm2大小相等的小块60—80片。向试验组的每一试管中各加相等数目（约10片）的叶片小块，塞好塞子，放置30分钟，在这段时间内摇动数次，到时间后，向每一试管中各加甲烯蓝粉末少许，并振荡，此时溶液变成蓝色。

用毛细滴管从试验组的各试管中依次吸取着色的液体少许，然后伸入对照组的相同编号试管的液体的中部，缓慢从毛细滴管尖端横向放出一滴蓝色试验溶液，并观察小液滴移动的方向。

如果有色液滴向上移动，说明溶液从细胞液中吸出水分而被冲淡，比重比原来小了；如果有色液向下移动，则说明细胞从溶液中吸了水，溶液变浓，比重变大；如果液滴不动，则

说明试验溶液的密度等于对照溶液，即植物组织的水势等于溶液的渗透势。

记录液滴不动的试管中蔗糖溶液的浓度。

重复测定一次。

按RTiC w =-ϕ计算水势。式中w ϕ-为细胞水势，其余符号同实验4。

注意：毛细滴管要各个浓度专用。

实验3 蒸腾强度的测定（钴纸法）

原理

本实验方法系根据氯化钴纸在干燥时为蓝色，当吸收水分后，变为粉红色，根据变色所需时间的长短，然后按钴纸标准吸水量计算出作物蒸腾强度。

仪器药品

扭力天平烘箱

干燥器瓷盘

镊子剪刀

玻璃板载玻片

薄橡皮有塞指管

滤纸弹簧纸夹

5%氯化钴溶液（9.2g CoCl1·6H2O用蒸馏水配成100ml）滴几滴盐酸调成弱酸性。

操作步骤

1．氯化钻纸的制备

选取优质滤纸，剪成0.8cm宽，20cm长的滤纸条，浸入5%氯化钴溶液中，待浸透后取出，用吸水纸吸去多余的溶液，将其平铺在干洁的玻璃板上，然后置于60—80℃烘箱中烘干，选取颜色均一的钴纸条，小心而精确地切成0.8cm的小方块，再行烘干，取出贮于有塞指管中，再放入氯化钙干燥器中备用。

2．钴纸标准化

使用前，先将钻纸标准化。测出每一钴纸小方块由蓝色转变成粉红色需吸收多少水量。取1—2钴纸小方块，置于扭力天平上称重，并记下开始称重的时间，及每隔一分钟记一次重量，当钻纸蓝色全部变为粉红色时，要立即准确地记下重量和时间，如此重复数次，计算出钻纸小方块由蓝色变为粉红色时平均吸收多少水分，以mg表示，作为钴纸吸水量。

3．测定

取二片玻片，薄橡皮一小块，在其中央开1cm2的小孔，用胶水将它固定在玻片当中，另准备一只弹簧夹。

用镊子从干燥器（管）中取出钻纸小块，放在玻片上的橡皮小孔中，立即置于待测作物叶子的背面（或正面），将另一玻片在叶子的正面（或背面）的相应位置上，用夹子夹紧，同时