矿质元素对植物的作用(2012级)

实验设计
要求学生自带植物材料提取和测定叶绿体色素(叶绿素 a、叶绿素b和类胡萝卜素)含量, 比较不同植物 （ C3、C4和CAM植物；木本和草本植物；阳生和阴 生植物；不同颜色植物；同一种植物在不同环境、 不同处理或不同生长时期等光合特性。）的光合特 性： （一）叶绿体色素的提取及定量测定
（二）叶绿体色素的分离及理化性质观察
2、探讨光照、温度、pH对NR活性的影响；
3、不同种类还原糖对NR活性的影响；
4、不同植物NR活性及硝态氮含量的差异； 5、同一植物不同器官或不同生长时期NR活性及硝态氮 含量的差异； 6、探讨不同土壤条件下硝态氮含量的差异。
七、实验步骤
（一）硝酸还原酶活性的测定
1. 标准曲线制作
管 号 1 0 1.0 2 2 2 0.1 0.9 2 2 3 0.2 0.8 2 2 4 0.4 0.6 2 2 5 0.6 0.4 2 2 6 0.8 0.2 2 2 7 1.0 0 2 2
消光值
20
40
60 80 硝态氮含量
100
120
140
综合实验1 矿质元素对植物的作用 (2013年5月14日下午）
硝态氮标准曲线 140 120 100 80 60 40 20 0 -20 0
硝态氮浓度（ug/ml)
y = 168.56x - 4.1568 R 2 = 0.9887
0.2
0.4 消光度
四、仪器试剂
（二）植物体内硝态氮含量的测定（310实验室）
2、标准曲线组 玻璃仪器：(1)50 ml容量瓶8个 (3) 蒸馏水 (2) 试管9根 (3) 移液管8根 试剂：(1) 5% 水杨酸－硫酸溶液 (2) 8% NaOH水溶液
(4)500mg／L KNO3
综合实验1 矿质元素对植物的作用
五、实验材料
综合实验1 矿质元素对植物的作用
四、仪器试剂
（一）硝酸还原酶活性的测定（309实验室） 2、标准曲线组 玻璃仪器： (1)试管7根 试剂： (1)1% (w/v)磺胺 (2) 移液管5根 (2) 1% (w/v)α-萘胺
(3) 蒸馏水
(4) 5ug/mlNaNO2
综合实验1 矿质元素对植物的作用
1、小麦、玉米、棉花、蓖麻、烟草、向日葵等农作物叶 片或叶柄；
2、黄瓜、茄子、辣椒、豆角、大白菜、萝卜等蔬菜绿叶、 心叶、菜心、菜帮等； 3、八仙花、红叶石楠、木芙蓉、紫荆、珊瑚树等园林植 物叶片或叶柄； 4、枫香、木荷、梧桐、泡桐等林木叶片或叶柄。
综合实验1 矿质元素对植物的作用
六、实验设计
1、比较不同N素形式(NO3-、NH4+、尿素)对NR活性的诱 导作用及植物体内硝态氮含量的影响；
综合实验1 矿质元素对植物的作用
四、仪器试剂
（一）硝酸还原酶活性的测定（309实验室）
1、实验组 玻璃仪器：(1)50ml三角瓶4个 (4)玻棒2根 (5)移液管7根 (3)1% (w/v)磺胺 (2)试管4根 (3)打孔器2个
试剂：(1)PH7.5磷酸缓冲液 (2)0.2molKNO3 (4) 1% (w/v)α-萘胺 (5) 蒸馏水
0.6
0.8
综合实验1 矿质元素对植物的作用 (2013年5月15日下午）
硝态氮标准曲线 140 120 100 80 60 40 20 0 0
硝态氮含量(ug/ml)
y = 154.67x + 4.2625 R 2 = 0.9943
0.2
0.4 消光值
0.6
0.8
1
精确称取剪碎、混匀植物材料，每份1.0～2.0 g

y = 2.7365x - 0.0119 R 2 = 0.9993
0.2
0.4 消光值
0.6
0.8
①
5ml 磷酸 缓冲液 ②
称量0.3～0.5g 等重材料2份分 别置于三角瓶 ①、 ②
①
5ml H2O 5ml KNO3
②
三角瓶①、 ②置于干燥器，真空抽气 放气后摇晃材料下沉 30℃恒温箱中黑暗保温30min
亚硝酸钠标准液（ml） 蒸馏水（ml） 1％对－氨基苯磺酸（ml） 0.2%α-萘胺（ml）
每管含NO2- (ug)
0
0.1
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
取1ml NaNO2标 准液(空白用H2O)
→
2ml磺胺 试剂
→
2mlα-萘 胺试剂
→
摇匀， 室温静置 30min
→
520 nm 比色
综合实验1 矿质元素对植物的作用 （2013年5月14上午）
综合实验1 矿质元素对植物的作用
三、实验基本原理
（一）硝酸还原酶活性的测定
综合实验1 矿质元素对植物的作用
三、实验基本原理
（二）植物体内硝态氮含量的测定
在酸性条件下，NO3-与水杨酸反应，生成硝基水杨酸， 生成的硝基水杨酸在碱性条件下（pH＞12）呈黄色， 最大吸收波长为410nm，在一定范围内，其颜色的深 浅与含量成正比，可直接比色测定。该方法测定硝态 氮含量十分稳定可靠。
取0.1 ml KNO3标准 液(空白用 H2O)
→
0.4ml 5%水杨 酸-硫酸
摇匀， 加8% NaOH → 室温下静 → 溶液9.5ml， 置20min 摇匀冷却
→
410 nm 比色
综合实验1 矿质元素对植物的作用 (2013年5月14日)
硝态氮标准曲线 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0 y = 0.005x + 0.0004 R 2 = 0.9758
综合实验1 矿质元素对植物的作用
一、实验教学目的
熟练掌握植物的溶液培养法(或沙基培养法); 熟悉植物主要营养元素缺乏症的典型症状;
掌握植物体内硝态氮、硝酸还原酶活性的测 定方法； 比较不同条件(N素、光照、还原糖等)对硝 酸还原酶的诱导作用。
综合实验1 矿质元素对植物的作用
二、实验意义
实验结束要求
各组用品洗刷干净，玻璃仪器及药品摆放整齐、 齐全之后报告老师或班长（同时实验报告上 交学习委员），经检查同意可离去。 值日生请负责： 维护分光光度计、比色皿 擦洗台面 扫地、拖地
亚硝态氮含量标准曲线
亚硝态氮含量（ug）
2.5 2 1.5 1 0.5 0 0 0.2 0.4 消光值 0.6 0.8 y = 2.7008x + 0.006 R 2 = 0.9964
综合实验1 矿质元素对植物的作用 （2013年5月15日下午）
亚硝态氮标准曲线 2.5
亚硝态氮含量（ug)
2 1.5 1 0.5 0 -0.5 0
取反应液1ml+2ml磺胺试剂+2ml α-萘胺试剂 注意加液顺序 摇匀，室温静置显色30min
520 nm比色、查标准曲线、计算
七、实验步骤
（二）植物体内硝态氮含量的测定
1. 标准曲线制作
管 号 硝酸钾标准液（ml) 蒸馏水（ml) 每管硝酸氮含量 (ug/ml) 1 1 49 10 2 2 48 20 3 3 47 30 4 4 46 40 5 6 44 60 6 8 42 80 7 10 40 100 8 12 38 120
八、结果与分析
（一）硝酸还原酶活性的测定
硝酸还原酶活性(μg·g-1· h-1)
﹦（②N02-含量-①N02-含量）×10/W×t
其中：
②NO2-含量为反应液②中亚硝态氮含量(ug)； ①NO2-含量为反应液①中亚硝态氮含量(ug)； W为样品重量(g)； t为反应时间(h)。
八、结果与分析
（二）植物体内硝态氮含量的测定
四、仪器试剂
（二）植物体内硝态氮含量的测定（310实验室）
1、实验组 玻璃仪器：(1)试管4根 (2)烧杯和漓管 (3)25ml容量瓶2个 (4) 漏斗2个 (5) 弯颈漏斗2个(6)玻棒2 根 (7) 移液管5根 试剂：(1) 5% 水杨酸－硫酸溶液 (3) 蒸馏水 (2) 8% NaOH水溶液
综合实验1 矿质元素对植物的作用
综合实验1 矿质元素对植物的作用
九、注意事项
（二）植物体内硝态氮含量的测定
1、 分光光度计、比色杯用水冲洗，擦镜纸擦净；比 色杯倒液不超2/3；用完后及时洗净! 2、实验操作中用强酸、强碱注意安全，如外溅，立 即用水冲洗和擦洗!
3、测定结束后，将试管彻底洗刷干净(因含强碱)， 倒置在试管架上!
综合实验2 植物利用光能的生理基础
硝态氮含量(mg· g-1FW) = (C×V)/W
其中:
C为标准方程计算得NO3-－N浓度(ug· ml) ；
V为提取样品液总量(ml)；
W为样品鲜重(g) 。
综合实验1 矿质元素对植物的作用
九、注意事项
（一）硝酸还原酶活性的测定
1、该酶为诱导酶，可于实验前一两天，用硝酸盐进行叶 面喷施以增强其活性。取回材料后注意冲洗叶片上残 留的硝酸盐。 2、取样前材料应照光3h以上，大田取样在上午9点后为 宜，阴雨天不宜取样。取样部位应尽量一致。 3、硝酸盐还原过程应在黑暗中进行，以防止亚硝酸盐还 原为氨。。 4、显色到比色时间要一致，过短过长对影响颜色。
放入试管，加去离子水10ml，弯颈漏斗封 口
沸水浴中提取30min，自来水冷却
过滤到25ml容量瓶，去离子水冲洗残渣，定容
溶液加到试管底部，以 免影响结果
取试管1支，加0.1ml样品液 加5%水杨酸-硫酸0.4ml，摇匀，室温静置20min
用强酸、强碱注 意安全，如外溅 ，立即用水冲洗 和擦洗
加 8% NaOH溶液 9.5ml，摇匀冷却 410nm比色，查标准曲线
1、植物体内硝态氮含量可反映土壤氮素供应情况，常作 为施肥指标。 2、蔬菜类作物特别是叶菜和根菜中常含有大量硝酸盐， 在烹调和腌制中可转化为亚硝酸盐而危害健康，故硝 酸盐含量又成为蔬菜及其加工品的重要品质指标。