植物生理学实验课件

质壁分离的相对程度
0.2
0.3
0.4 0.5
0.6
组织渗透势计算
植物组织水势的测定
• 实验原理
– 植物组织的水分状况可用水势来表示。植物体 细胞之间、组织之间以及植物体与环境之间的 水分移动方向都由水势差决定。将植物组织放 在已知水势的一系列溶液中，如果植物组织的 水势小于某一溶液的水势，则组织吸水，反之 组织失水。若两者相等，水分交换保持动态平 衡。组织的吸水或失水会使溶液的浓度、密度、 电导率以及组织本身的体积与质量发生变化。 根据这些参数的变化情况可确定与植物组织等 水势的溶液。
硝酸还原酶活性的测定
• 实验步骤
– 分别吸取反应液 1 mL 于试管中，加入磺胺试 剂 2 mL 及α-萘胺试剂 2 mL，混合摇匀，静置 30 min，用分光光度计（520 nm）进行测定， 记下 OD 值，从标准曲线上读出 NO2－ 含量， 再计算酶的活性。
酶活N性 2 O m（ /og• lh） 材料 Na 酶 鲜 2含 N促 重 O 量 1反 06应 9
– 取带有色素的洋葱鳞茎或紫鸭跖草下表皮，迅 速分别投入各蔗糖溶液中，使其完全浸入，约 5～10 min。
– 从 0.6 mol/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，并记录质壁分离的相对程度。
植物组织渗透势的测定
• 实验步骤
– 确定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，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。
– 酶的活性
单盐毒害及离子拮抗
• 实验原理
– 离子间的拮抗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，以及对各类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。
单盐毒害及离子拮抗
• 实验器材与试剂
– 实验仪器
• 烧杯，纱布，石蜡
– 实验试剂
• 0.12 mol/L KCl， 0.06 mol/L CaCl2， 0.12 mol/L NaCl（所用药品均需用分析纯）
硝酸还原酶活性的测定
• 实验步骤
– 用 5μg / mL NaNO2母液稀释成 0.5、1、2、3、 4μg / mL 的梯度浓度的 NaNO2 溶液 。
– 分别吸取 0.5、1、2、3、4、5μg / mL 的 NaNO2 1 mL 于试管中，加入磺胺试剂 2 mL 及 α-萘胺试剂 2 mL，混合摇匀，静置 30 min， 用分光光度计（520 nm）进行测定，记下 OD 值，以 OD 值为纵坐标， NaNO2 浓度为横坐 标，绘制标准曲线。
硝酸还原酶活性的测定
• 实验结果
– 标准曲线
NaNO2 mol/L
0.5 1 2 3 4 5 对照反应液 反应液
磺胺比色法OD520值
注意：比色空白用1 mL 水加同样显色剂 同样反应条件
标出根据对照 反应液和反应液的 比色 OD 值从标准曲
线上读出的 NaNO2 含 量
硝酸还原酶活性的测定
• 实验结果
植物组织水势的测定
• 实验器材与试剂
– 实验仪器
• 试管，移液管，毛细滴管，青霉素小瓶，打孔器， 镊子
– 实验试剂
• 1.00 mol/L 蔗糖溶液，甲烯蓝
– 实验材料
• 青菜或菠菜叶片
植物组织水势的测定
• 实验步骤
– 用1.00mol/L蔗糖母液配制一系列不同浓度的蔗 糖溶液（0.05、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6 mol/L）各 10 mL，分别注入编好号的 7 支对照 组试管中。
植物组织水势的测定
• 实验结果
外液浓度 mol/L
0.05
小液滴移 组织水势与外 动方向 液水势比较
0.1
0.2
0.3 0.4
0.5
0.6
组织水势计算
植物组织水势的测定
• 实验结果
– 在 0.05、0.1 mol/L 溶液中液滴下降，说明叶片 细胞水势小于外液水势，细胞吸水，外液密度 变大；在 0.3、0.4、0.5、0.6 mol/L 溶液中液滴 上升，说明叶片细胞水势大于外液水势，细胞 失水，外液密度变小
5
5
－
NaH2PO4
－－－
Fe-EDTA
0.5 0.5 0.5
微量元素
0.5 0.5 0.5
NaNO3 MgCl2 Na2SO4 CaCl2 KCl
－－－
－－－
－－－
－
5
－
－
5
2
贮备液/mL
－K －Ca －Mg －S －Fe
5
－
5
5
5
－
5
5
5
5
5
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
5
－－
5
－
5
5
5
5
5
－－－－
0.5 0.5 0.5 0.5 －
– 用 7 支毛细滴管从试验组小瓶中依次吸取着色 的液体少许，伸入同号对照组溶液的中部，缓 慢放出蓝色溶液，轻轻取出滴管，观察蓝色液 滴的移动方向。
– 根据公式计算叶片细胞的水势ψw = - icRT
• i 为解离系数，蔗糖为 1；c 为小液滴在其中基本不动 的溶液的浓度，单位为 mol/L；R 为摩尔气体常数， R = 0.0083 L·MPa/mol·K；T 为热力学温度，单位 K
植物的元素缺乏症
• 实验步骤
– 材料准备
• 种子用漂白粉溶液灭菌 30 min，用无菌水冲洗数次， 然后放在洗净的石英砂中发芽，加蒸馏水，等幼苗 长出第一真叶时待用。
植物的元素缺乏症
– 配制缺元素培养液
贮备液
完全 －N －P
Ca(NO3)2 KNO3
5
－
5
5
－
5
MgSO4·7H2O
5
5
5
KH2PO4
– 在 0.2 mol/L 溶液中液滴基本不动，说明细胞 水势与此外液的渗透势相等
– 实验所测叶片细胞水势 = - 1×0.2×0.0083× （273+20）= - 0.48638 MPa 实验温度为20℃
植物的元素缺乏症
• 实验原理
– 植物的生长发育，除需要充足的阳光和水分外， 还需要矿质元素，否则植物就不能很好地生长 发育甚至死亡。应用溶液培养技术，可以观察 矿质元素对植物生活的必需性；用溶液培养做 植物的营养实验，可以避免土壤里的各种复杂 因素。
– 实验材料
• 小麦种子
单盐毒害及离子拮抗
• 实验步骤
– 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 1 cm 时可用作材 料。
– 取 4 个小烧杯，分别加入下列溶液
• 0.12 mol/L KCl • 0.06 mol/L CaCl2 • 0.12 mol/L NaCl • 0.12 mol/L NaCl 100 mL + 0.06 mol/L CaCl2 1 mL +
0.12 mol/L KCl 2.2 mL
单盐毒害及离子拮抗
• 实验步骤
– 小烧杯用涂石蜡的纱布盖上。挑选大小相等及 根系发育一致的小麦幼苗 16 株，小心种植在 纱布盖的孔眼里，使根系接触到溶液，在室温 下培养 2～3 周后，观察幼苗根的生长情况。
– 培养期间注意补充水分，可更换一次培养液。
单盐毒害及离子拮抗
植物的元素缺乏症
• 实验器材与试剂
– 实验仪器
• 分析天平，培养缸，烧杯，移液管
– 实验材料
• 玉米（或番茄、蓖麻、小麦）种子
植物的元素缺乏症
• 实验器材与试剂
– 实验试剂
• 按下表配制贮备液
药品名称
Ca(NO3)2 KNO3 MgSO4·7H2O KH2PO4 NaH2PO4 NaNO3 MgCl2 Na2SO4
植物的元素缺乏症
• 实验结果
硝酸还原酶活性的测定
• 实验原理
– 硝酸还原酶是植物氮素代谢作用中的关键性酶， 与作物吸收和利用氮肥有关。它作用于NO3－ 使之还原为 NO2－ ：
NO3－ ＋ NADH ＋ H+ → NO2－ ＋ NAD+ ＋ H2O – 产生的 NO2－ 可以从组织内渗透到外界溶液中，
– 根据公式计算细胞的渗透势ψs = - icRT
• i 为解离系数，蔗糖为 1；c 为小液滴在其中基本不 动的溶液的浓度，单位为 mol/L；R 为摩尔气体常 数，R = 0.0083 L·MPa/mol·K；T 为热力学温度， 单位 K
植物组织渗透势的测定
• 实验结果
外液浓度 mol/L
0.1
– 另取 7 个青霉素小瓶对应试管编号，从对照管中 分别吸 2 mL 溶液入相同编号的试验组小瓶中。
– 用打孔器在叶片中部靠近主脉附近打取叶圆片， 随机取样，每试验组小瓶中放入 30 片叶圆片， 加塞，放置 30 min，其间摇动数次。
植物组织水势的测定
• 实验步骤
– 到时间后，用解剖针沾取少许甲烯蓝粉末加入 小瓶中，并震荡，此时溶液呈蓝色。
硝酸还原酶活性的测定
• 实验器材与试剂
– 实验仪器
• 分光光度计，注射器，温箱，天平，钻孔器，三角 烧瓶，移液管，烧杯，试管
– 实验试剂
• 0.1 mol/L 磷酸缓冲液（pH7.5），0.2 mol/L KNO3， 磺胺试剂，α-萘胺试剂，NaNO2 标准溶液
– 实验材料
• 蓖麻、向日葵、油菜、小麦或棉花的叶子
硝酸还原酶活性的测定
• 实验步骤
– 将新鲜取回的叶片水洗，用吸水纸吸干，然后 用钻孔器打叶圆片，用蒸馏水洗涤 2～3 次， 吸干水分，于分析天平上称取等重的叶圆片两 份。每份约 0.3～0.4g（或每份取 50 个圆片）， 分别置于含下列溶液的烧瓶中：① 0.1 mol/L 磷酸缓冲液 5 mL + 蒸馏水 5 mL ；② 0.1 mol/L 磷酸缓冲液 5 mL + 0.2 mol/L KNO3 5 mL 。用 注射器抽气，至叶圆片沉于溶液中。将烧瓶放 入 30 ℃ 温箱中，避光保温 30 min。