植物生理学实验

口试部分

实验一多酚氧化酶（PPO）活性的测定

实验原理：多酚氧化酶是植物体内普遍存在的一种非线粒体内的末端氧化酶。他可以把酚类物质如单酚、邻苯二酚、邻苯三酚、对苯二酚等氧化为氧化为相应的醌类物质。醌类物质对病原微生物起抑制作用或杀伤作用，具有一定的抗病能力。因此，在感病的植物体中，PPO 活性都具有不同程度的提高，以抵抗病原体进一步侵染健康的植物组织。此外，PPO对食品和饮料生产也会产生重大影响，它影响其品质，特别是在制作绿茶、红茶、烤烟和水果类饮料的过程中更为突出。所以，准确测定PPO活性，具有重要的生理和现实意义。多酚氧化酶是一种含铜的氧化酶，在有氧的条件下，能使酚氧化产生醌，PPO反应在3分钟内呈直线上升，其后反应速度变慢，因而在研究时，用分光光度在3分钟内于410纳米波长下测其吸光度，即可计算出PPO的活力和比活力。

思考题：1、粗酶液提取中丙酮和磷酸缓冲液的作用，提取液为什么要预冷：丙酮是有机溶剂，能提取PPO，磷酸缓冲液为了保持酶活性，预冷降低酶活。

2、为什么要先在37度下恒温，再加酶液：使酶和底物处于最适状态。

实验二硝酸还原酶（NR）活性的测定

实验原理：硝酸还原酶是植物氮代谢中的关键酶，植物吸收的硝酸根，首先通过硝酸还原酶的催化，还原成亚硝酸根（NADPH+NO3-NR-NO2+NAD+H2O)。亚硝酸根可用磺胺显色法测定，即在酸性条件下，亚硝酸根与对氨基苯磺酸发生重氮反应，生成的重氮化合物又与盐酸萘乙胺生成红色偶氮化合物，可在520纳米下比色测定。

思考题1、为什么标准液与样品液的测定要在同一条件下：亚硝酸的磺胺比色法显色速度受温度和酸度等因素影响。 2、NR活性测定时取材为什么要进行一段时间的光和作用：进行光合作用积累一定糖类，否则酶活偏低。 3、测量酶活是为什么要在暗处：光下光反应会将形成的亚硝酸根转变成铵根，影响结果。

4、如果实验材料酶活过低怎么办：可在取样的前几天，用50mmol/l硝酸钾加在培养液中，以诱导硝酸还原酶的生成。

5、为什么要严格控制时间：本实验要是酶在最适条件下测酶活，要严格控制时间。

磺胺、盐酸萘乙二胺和硝酸钾的作用：在酸性条件下，亚硝酸根与对氨基苯磺酸发生重氮反应，生成的重氮化合物又与盐酸萘乙胺生成红色偶氮化合物，硝酸钾作为酶促反应的底物，亚硝酸钠用于制作标准曲线的梯度亚硝酸浓度。 6、粗酶液提取中丙酮和磷酸缓冲液的作用：磷酸缓冲液为了保持酶活性。

实验三电导法测定植物细胞膜透性

实验原理：植物组织在受到各种不利环境条件危害时，细胞膜的结构和功能首先受到伤害，细胞膜透性增加，其外渗液中的电解质的含量比正常组织的外渗液含量增加，组织受伤害越严重，电解质的含量增加的越多。用电导仪测定外渗液电导值的变化，可反映出质膜受伤害的程度，也可反映植物的抗逆程度。

思考题：1、在处理材料时，为什么要用真空泵抽气：以抽出细胞间隙空气，缓慢放入空气中，水即渗入细胞间隙。 2、为什么要清洗电导电极和温度传感器以及其他玻璃器皿：由于电导值变化非常灵敏，稍有杂质就会产生很大误差，因此所用的玻璃器皿均需多次冲洗干净。

3、抗逆性强的植物材料外渗液中的电导率高还是低，为什么？电导值与抗性成反比。

实验四植物光合与呼吸速率的测定

实验原理：由异原子组成的偶极距的气体分子，如CO2、CO、H2O、SO2、NO、NH3和CH4等，都有红外吸收带，其中CO2、H2O的吸收率最大，可用红外线分析法测定。CO2的吸收峰分别在2.69、2.77、4.26、14.09um，其中只有4.26um的吸收带不与水的吸收带重

叠，因此如果没有完善的滤光系统，水蒸气是主要的干扰因素，所以气路中要有强的吸水剂。当该波长的红外光通过含有二氧化碳的气体时能量就因二氧化碳吸收而降低，降低的多少与二氧化碳浓度有关，并服从朗伯比尔定律。开放式是以空气通过叶室前后二氧化碳浓度差计算二氧化碳的同化速率。封闭式则是把叶片放在封闭系统中，根据气体的体积和二氧化碳含量下降的速率计算同化量。思考题：1、如何得到二氧化碳—光和曲线、二氧化碳补偿点和饱和点： 2、两种气路在测量时有什么优缺点：

3、干燥剂无水氯化钙的作用：水蒸气是主要的干扰因素，所以气路中要有强的吸水剂。

4、如何测量光强：用量子辐射照度仪。

实验五植物组织中超氧化物歧化酶（SOD）活性的测定

实验原理：SOD是广泛存在动植物体内清除超氧阴离子自由基酶，以植物的抗衰老密切相关。根据SOD在光下抑制氮蓝四唑（NBT）在光下的还原作用来确定酶活性的大小。在有氧化物质存在的情况下，核黄素可被光还原，被还原的核黄素在有仰的条件下极易再氧化而产生超氧阴离子自由基，超氧阴离子自由基可将氮蓝四唑还原为蓝色化合物，蓝色化合物在560nm处有最大光吸收，而SOD可清除超氧阴离子自由基，从而抑制蓝色化合物的形成。思考题：1、在SOD测定中为什么要设暗中和照光两个对照管：暗中的对照管是用来分光光度计调零的，照光的对照管是为了说明没有SOD清除，光下会产生大量超要阴离子自由基。

2、甲硫氨酸的作用：提供还原力

3、核黄素为什么要现配：在有氧的条件下，核黄素可被还原。

4、酶液提取中磷酸缓冲液的作用，为什么冰下进行：磷酸缓冲液为了保持酶活性，预冷降低酶活。

实验六 TTC法测定跟根活力

实验原理：氯化苯四氮唑（TTC）溶于水中为无色溶液，但还原后成为红色不溶于水的三苯基甲月替（TTF），植物根系中脱氢酶可引起TTC还原，此反应可因加入琥珀酸、延胡索酸、苹果酸等加强。在幼跟中，脱氢酶活性的强弱与根系活力成正比，所以可用脱氢酶活性代表根活力。

思考题：1、反应中硫酸、乙酸乙酯、连二亚硫酸钠（Na2S2O4）、琥珀酸起什么作用：硫酸的作用：杀死根尖终止反应，琥珀酸的作用：加强TTC的还原反应；连二亚硫酸钠的作用：用于还原TTC，制作标准曲线，乙酸乙酯作为有机溶剂。

2、取材时为什么要去靠近根尖的部分：根尖生命活动旺盛，富含脱氢酶。

实验七植物营养和缺素培养

实验原理：用植物必须的矿质元素按一定比例配成溶液来培养植物来培养植物，可使植物正确生长发育，如缺少某一必需元素，则会表现出特异缺素症。

思考题：1、影响PH的元素，为什么要调节PH，影响元素：N、P、Mg、Fe；植物生长需要一定适宜的PH。

2、为什么说无土培养是研究矿质元素的重要方法：成分确定，可人为操作缺少或加入某一元素，不受土地条件限制，便于实验室操作。

3、比较溶液培养与沙基培养的优缺点：

4、经行溶液培养有时会失败，主要原因是什么：

5、描述各种缺素的主要症状：缺氮：植株矮、弱小、老叶叶片发黄、浅绿色；缺磷：叶暗绿或紫红色，成熟迟缓，糖运输受阻。缺钾：缺绿症，叶缘失绿以致坏死成焦枯状—镶金边叶，叶片折断状弯曲，有时叶片上也有失绿至坏死斑点。叶尖与叶缘枯黄，整叶卷曲。缺钙（幼叶）：叶尖典型钩状，近顶端坏死，生长点凋萎，叶缺绿，皱缩，坏死，根系发育不良。缺镁：叶间失绿（脉间缺绿），条带状叶，有坏死斑点，有时呈紫红色。缺铁（幼叶）：幼叶缺绿变黄（影响叶绿素的合成），甚至整植株成黄白色。