实验一植物细胞渗透势与组织水势的测定
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验组试管中，加塞； 4.洗净土豆块茎，迅速切取土豆条25根（长度4~5cm，
长度厚度尽量一致）。5根一组，首尾相连，准 确量取总长度并记录。 5.各组土豆条放入实验组5支试管，每管5支。浸泡 30min，期间摇动数次。
I、长度法
6.取出土豆条，立即重新测量每组5根土豆条 的总长。
7.比较实验前后土豆条总长度的变化，判断 与确定等渗浓度。
6.植物组织在蔗糖溶液中保持时间长短对测定结果 会产生什么影响？为什么？
7.小液流法测定组织水势与质壁分离法测定细胞渗 透势都是以外界溶液的浓度算出的溶质势作依据 的，试问两者在测定原理上有什么不同？
1.引起质壁分离的最低浓度； 2.不引起质壁分离的最高浓度。
将土豆条浸入不同浓度蔗糖溶液后：
溶液Ψw >土豆条Ψ w： 土豆条吸水，长度↑ 溶液失水，C↑比重↑
溶液Ψw<土豆条Ψw： 土豆条失水，长度↓ 溶液吸水，C↓、比重↓
如果
溶液Ψw =土豆条Ψw，则： 土豆条长度不变，溶液C不变、比重不变。 该溶液也被称为等渗溶液。
壁分离的最低浓度 不引起质壁分离的最高浓度
5，判断等渗浓度，代入公式计算洋葱表皮细 胞的渗透势。
Ψπ= -RTic = -0.008314*（273+t）*1*c（MPa）
（二）植物组织水势的测定
1.配制蔗糖梯度浓度溶液各10mL，注入5支试管，加 塞并编号，作为对照组；
2.另取5支试管，编号，作为实验组； 3.从对照组的试管中各取4mL溶液移入相应编号的实
注意
• 根据土豆条长度变化、溶液浓度变化、比重变化， 均可判断等渗溶液。
• 实际观察中，常以引起变化最小的溶液浓度，或者 两个临界浓度的平均值作为等渗浓度。
1. 引起土豆条长度↓ ，溶液比重↓、浓度↓的最低浓度； 2. 引起土豆条长度↑ ，溶液比重↑、浓度↑的最高浓度。 • 对于等渗溶液
溶液渗透势=溶液水势=组织水势
植物生物学实验(二) 植物生理学基础与综合实验
实验一、植物细胞渗透势 与组织水势的测定
南京师范大学生命科学学院
一、实验目的
• 了解细胞渗透势与组织水势的生理意义及相互关系； • 掌握质壁分离法测细胞渗透势的原理与步骤； • 掌握长度法、小液流法测组织水势的原理和步骤； • 了解阿贝折射仪的原理、结构和使用方法； • 了解阿贝折射仪法测定组织水势的原理与步骤。
初始质壁分离时、质壁分离后Ψp=0 细胞剧烈失水初期Ψp<0 重力势：成熟植物细胞Ψg≈0
• 渗透势： Ψπ= -RTic
渗透势= -气体常数*绝对温度*解离常数*溶液浓度
渗透作用
将洋葱表皮细胞浸入不同浓度蔗糖溶液后：
如果： 外界溶液水势>细胞内水势 水分移动： 细胞将：
质壁分离
如果： 外界溶液水势<细胞内水势 水分移动： 细胞将：
III、小液流法
6.向每一实验组试管中加入亚甲基蓝粉末少 许，震荡，使溶液变为均匀的蓝色；
7.用长滴管从实验组各管吸取少许有色溶液， 深入相应编号的对照管中部，缓慢放出一 滴，小心取出滴管，观察有色液滴的移动 方向。
8.根据液流方向判断与确定等渗浓度。 9.计算植物组织水势。
五Baidu Nhomakorabea思考题
1. 为何为什么要选择洋葱外表皮或带有色素的 组织表皮测定植物组织细胞的渗透势？
三、仪器、药品与材料
• 仪器与用品： 显微镜、阿贝折射仪； 镊子、刀片、试管、载玻片、盖玻片、结晶皿、温度计。
• 药品： 1mol/L蔗糖母液：每34.23g蔗糖定容到100mL。保存于 4℃。 蔗糖梯度浓度溶液：用母液配制（0.50mol/L、 0.40mol/L、 0.30mol/L、 0.20mol/L、 0.10mol/L、 0.10mol/L各10mL于中试管中。
2. 要将洋葱外表皮内侧面向下浸入蔗糖液中？ 3. 把一个刚刚发生质壁分离的细胞放入纯水中，
其体积和水势各组分将如何变化？ 4. 用本实验方法测定植物组织水势时，为什么
应强调所用试管、毛吸管应保持干燥？在切 取土豆条，投入试管中时，动作应迅速？加 入亚甲基蓝不能太多？
5.试比较两种方法的测定水势结果是否相同？如果 测定材料为叶片时，该采用什么方法测定叶片组 织的水势？
• 实验材料： 洋葱、土豆。
四、实验步骤
（一）质壁分离法测定组织渗透势。 1. 取5套洁净的结晶皿或培养皿,编号。将蔗
糖梯度浓度溶液按顺序分别倒入，加盖；
2. 用刀片在洋葱鳞片外表皮上纵横划成 0.5cm2的小块，用尖头镊子轻轻撕下，将 内侧面朝下，迅速投入蔗糖梯度浓度溶液 中。每个浓度中投入5片，使之完全浸入 并立即加盖。
一、实验原理
基本概念
➢ 植物细胞对水分的吸收： 扩散、集流、渗透（扩散+集流的组合） 成熟的植物细胞以渗透性吸水为主。
➢ 决定因素：水势高低 ➢ 渗透作用：
水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动。 ➢ 植物细胞的半透膜：原生质层（质膜、细胞质、液泡膜）
实验原理
• 水势：
Ψw=Ψπ+ Ψp+ Ψg 水势=渗透势+压力势+重力势 压力势：细胞吸水膨胀时Ψp>0
8.计算植物组织水势。 Ψw= -RTic
= -0.008314*（273+t）*1*c（MPa）
II、阿贝折射仪法（演示）
6.取出土豆条，利用阿贝折射仪分别测定实 验组和对照组中蔗糖溶液的百分比浓度。
7.比较实验前后蔗糖浓度变化，判断等渗浓 度。
8.计算组织水势。 Ψw= -RTic
= -0.008314*（273+t）*1*c（MPa）
3、静置10~15min后，从最高浓度溶液开始 依次取出表皮薄片放在滴有同样浓度溶液 的载玻片上，加盖玻片，于低倍显微镜下 观察细胞的状态。
未发生质壁分离
箭头所示角隅处发生初始质壁分离
已在很大程度上发生质壁分离
被箭 撕头 破所 ，示 细细 胞胞 内在 容撕 物表 流皮 失时
实验步骤
4，确定两个临界浓度： 引起半数以上细胞原生质体发生角隅质
临界状态
初始质壁分离状态： 50%细胞发生角隅质壁分离。
此时： • 外界溶液水势=细胞内水势 • 细胞内压力势=0 • 细胞内重力势≈0 ∴细胞内渗透势=细胞内水势=溶液水势=溶液渗透势 该溶液被称为：等渗溶液
如何确定质壁分离临界状态？
理论上：50%细胞发生角隅质壁分离。
• 实际操作：常以两个临界浓度的平均值作 为等渗溶液的浓度：
长度厚度尽量一致）。5根一组，首尾相连，准 确量取总长度并记录。 5.各组土豆条放入实验组5支试管，每管5支。浸泡 30min，期间摇动数次。
I、长度法
6.取出土豆条，立即重新测量每组5根土豆条 的总长。
7.比较实验前后土豆条总长度的变化，判断 与确定等渗浓度。
6.植物组织在蔗糖溶液中保持时间长短对测定结果 会产生什么影响？为什么？
7.小液流法测定组织水势与质壁分离法测定细胞渗 透势都是以外界溶液的浓度算出的溶质势作依据 的，试问两者在测定原理上有什么不同？
1.引起质壁分离的最低浓度； 2.不引起质壁分离的最高浓度。
将土豆条浸入不同浓度蔗糖溶液后：
溶液Ψw >土豆条Ψ w： 土豆条吸水，长度↑ 溶液失水，C↑比重↑
溶液Ψw<土豆条Ψw： 土豆条失水，长度↓ 溶液吸水，C↓、比重↓
如果
溶液Ψw =土豆条Ψw，则： 土豆条长度不变，溶液C不变、比重不变。 该溶液也被称为等渗溶液。
壁分离的最低浓度 不引起质壁分离的最高浓度
5，判断等渗浓度，代入公式计算洋葱表皮细 胞的渗透势。
Ψπ= -RTic = -0.008314*（273+t）*1*c（MPa）
（二）植物组织水势的测定
1.配制蔗糖梯度浓度溶液各10mL，注入5支试管，加 塞并编号，作为对照组；
2.另取5支试管，编号，作为实验组； 3.从对照组的试管中各取4mL溶液移入相应编号的实
注意
• 根据土豆条长度变化、溶液浓度变化、比重变化， 均可判断等渗溶液。
• 实际观察中，常以引起变化最小的溶液浓度，或者 两个临界浓度的平均值作为等渗浓度。
1. 引起土豆条长度↓ ，溶液比重↓、浓度↓的最低浓度； 2. 引起土豆条长度↑ ，溶液比重↑、浓度↑的最高浓度。 • 对于等渗溶液
溶液渗透势=溶液水势=组织水势
植物生物学实验(二) 植物生理学基础与综合实验
实验一、植物细胞渗透势 与组织水势的测定
南京师范大学生命科学学院
一、实验目的
• 了解细胞渗透势与组织水势的生理意义及相互关系； • 掌握质壁分离法测细胞渗透势的原理与步骤； • 掌握长度法、小液流法测组织水势的原理和步骤； • 了解阿贝折射仪的原理、结构和使用方法； • 了解阿贝折射仪法测定组织水势的原理与步骤。
初始质壁分离时、质壁分离后Ψp=0 细胞剧烈失水初期Ψp<0 重力势：成熟植物细胞Ψg≈0
• 渗透势： Ψπ= -RTic
渗透势= -气体常数*绝对温度*解离常数*溶液浓度
渗透作用
将洋葱表皮细胞浸入不同浓度蔗糖溶液后：
如果： 外界溶液水势>细胞内水势 水分移动： 细胞将：
质壁分离
如果： 外界溶液水势<细胞内水势 水分移动： 细胞将：
III、小液流法
6.向每一实验组试管中加入亚甲基蓝粉末少 许，震荡，使溶液变为均匀的蓝色；
7.用长滴管从实验组各管吸取少许有色溶液， 深入相应编号的对照管中部，缓慢放出一 滴，小心取出滴管，观察有色液滴的移动 方向。
8.根据液流方向判断与确定等渗浓度。 9.计算植物组织水势。
五Baidu Nhomakorabea思考题
1. 为何为什么要选择洋葱外表皮或带有色素的 组织表皮测定植物组织细胞的渗透势？
三、仪器、药品与材料
• 仪器与用品： 显微镜、阿贝折射仪； 镊子、刀片、试管、载玻片、盖玻片、结晶皿、温度计。
• 药品： 1mol/L蔗糖母液：每34.23g蔗糖定容到100mL。保存于 4℃。 蔗糖梯度浓度溶液：用母液配制（0.50mol/L、 0.40mol/L、 0.30mol/L、 0.20mol/L、 0.10mol/L、 0.10mol/L各10mL于中试管中。
2. 要将洋葱外表皮内侧面向下浸入蔗糖液中？ 3. 把一个刚刚发生质壁分离的细胞放入纯水中，
其体积和水势各组分将如何变化？ 4. 用本实验方法测定植物组织水势时，为什么
应强调所用试管、毛吸管应保持干燥？在切 取土豆条，投入试管中时，动作应迅速？加 入亚甲基蓝不能太多？
5.试比较两种方法的测定水势结果是否相同？如果 测定材料为叶片时，该采用什么方法测定叶片组 织的水势？
• 实验材料： 洋葱、土豆。
四、实验步骤
（一）质壁分离法测定组织渗透势。 1. 取5套洁净的结晶皿或培养皿,编号。将蔗
糖梯度浓度溶液按顺序分别倒入，加盖；
2. 用刀片在洋葱鳞片外表皮上纵横划成 0.5cm2的小块，用尖头镊子轻轻撕下，将 内侧面朝下，迅速投入蔗糖梯度浓度溶液 中。每个浓度中投入5片，使之完全浸入 并立即加盖。
一、实验原理
基本概念
➢ 植物细胞对水分的吸收： 扩散、集流、渗透（扩散+集流的组合） 成熟的植物细胞以渗透性吸水为主。
➢ 决定因素：水势高低 ➢ 渗透作用：
水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动。 ➢ 植物细胞的半透膜：原生质层（质膜、细胞质、液泡膜）
实验原理
• 水势：
Ψw=Ψπ+ Ψp+ Ψg 水势=渗透势+压力势+重力势 压力势：细胞吸水膨胀时Ψp>0
8.计算植物组织水势。 Ψw= -RTic
= -0.008314*（273+t）*1*c（MPa）
II、阿贝折射仪法（演示）
6.取出土豆条，利用阿贝折射仪分别测定实 验组和对照组中蔗糖溶液的百分比浓度。
7.比较实验前后蔗糖浓度变化，判断等渗浓 度。
8.计算组织水势。 Ψw= -RTic
= -0.008314*（273+t）*1*c（MPa）
3、静置10~15min后，从最高浓度溶液开始 依次取出表皮薄片放在滴有同样浓度溶液 的载玻片上，加盖玻片，于低倍显微镜下 观察细胞的状态。
未发生质壁分离
箭头所示角隅处发生初始质壁分离
已在很大程度上发生质壁分离
被箭 撕头 破所 ，示 细细 胞胞 内在 容撕 物表 流皮 失时
实验步骤
4，确定两个临界浓度： 引起半数以上细胞原生质体发生角隅质
临界状态
初始质壁分离状态： 50%细胞发生角隅质壁分离。
此时： • 外界溶液水势=细胞内水势 • 细胞内压力势=0 • 细胞内重力势≈0 ∴细胞内渗透势=细胞内水势=溶液水势=溶液渗透势 该溶液被称为：等渗溶液
如何确定质壁分离临界状态？
理论上：50%细胞发生角隅质壁分离。
• 实际操作：常以两个临界浓度的平均值作 为等渗溶液的浓度：