11级植物生理实验讲解内容

植物生理实验讲解内容

实验一植物组织水势的测定（小液流法）

1、原理

（1）水分移动的总原则：从高水势到低水势。当把植物组织分别放在一系列浓度递增的溶液中，水

势越大，越易失水；水势越小，越易得水；因此，会出现三种情况：植物组织的水势＜外液的水势，组织吸水，外液（a）浓度变大

植物组织的水势＞外液的水势，组织失水，外液（b）浓度变小

植物组织的水势＝外液的水势，组织既吸水又失水，外液（c）水分保持动态平衡

（2）据比重大小判断小液流的移动方向：为判断以上三种情况，把侵有组织的溶液进行着色，当把

着色的a、b、c三种外液用针管以小液流法放回对应的原溶液中，也

出现三种情况：

当浓度变大的外液（a）放入原溶液中↓，说明植物组织的水势＜外液的水势

当浓度变小的外液（b）放入原溶液中↑，说明植物组织的水势＞外液的水势

当水分保持动态平衡的外液（c）放入原溶液中≈（不动），说明植物组织的水势＝外液的水势2、材料：毛果含笑叶；梧桐树叶；丁香花或牵牛花

4、方法（选用CaCl2溶液为外液）

思考题

1、试述小液流法测定植物组织水势的原理。测定中应注意什么？

（1）遵照两个原理：①水分移动的总原则—从高水势到低水势。②根据比重大小判断小液流的移动方向。

（2）测定中应注意：①取材时尽量避开叶脉和伤口、部位要一致、要迅速（以免失水），材料要混匀；②母液要均匀，不能颠倒顺序；③放小液流时不能用力过大；④观察液流方

向要细心等]。

2、某组实验出现了小液流法↓↑↑↓↑的情况，请分析出现错误的可能原因。

最有可能出错的应是第四支试管。出错的原因有以下可能：(1)在配制甲组试管溶液时，试管没有充分的摇匀；(2)在配制甲组浓度梯度溶液时，第四支试管溶液不准确，浓度过低；(3)用注射器在甲组试管中挤出小液滴时，用力过猛。

3、测定水势的方法有：小液流法；电导仪法；折射仪法。

实验二植物组织中游离氨基酸总量的测定——茚三酮显色法（

1.原理

氨基酸(蛋白质)的游离-NH3可与水合茚三酮反应，生成蓝紫色的化合物；在一定范围内，颜色的深浅与游离氨基的含量成正比，因此，可用分光光度法测定其含量。

思考题

1、本方法除游离氨基酸外还有那些成分可被显色？据此评价本方法的实用意义。

蛋白质和多肽中也有游离氨基，所以也会被显色。据此评价本方法的实用意义为——此法只有

除去蛋白质和多肽的前提下才能应用。

2、植物组织游离氨基酸测定为什么要除去蛋白质？方法2是如何除去蛋白质的?

因为蛋白质降解后也会产生游离氨基酸，所以要去除蛋白质。方法2是用沸水浴加热20分钟使蛋白质凝固而除去。

3、简述氨基酸测定的原理、方法和步骤。

原理：氨基酸 (蛋白质)的游离NH3(氨基)可与水合茚三酮反应,生成蓝紫色的化合物；在一定范围内，颜色的深浅与游离氨基的含量成正比，因此，可用分光光度法测定其含量。

方法和步骤：取数株小麦苗→称取0.5g 左右→剪成碎段→放入大试管中→用移液管准确加入10ml 蒸馏水→沸水浴加热提取20分钟——冷却→取1ml 待测液放入20ml 刻度试管中→加1ml 茚三酮→用滤纸扎口→放入80℃水浴中加热15分钟——取出，用柠檬酸缓冲液稀释至10ml →用722分光光度计比色（610nm 、1cm 光径的比色皿）→读取C 值→代入公式计算。

实验三 植物的溶液培养——缺素培养和生长测量

1．原理： 植物生长需要多种矿质元素（我们教材上是讲了17种，其中9种是大量元素，8种是微量

元素），如果将植物必需的矿质元素按一定比例配成培养液，相当于平衡液，植物能正常生

长发育。如认为的去掉某种必需元素，则表现出相应的缺素症状并影响其生长速率和根冠比，

用这种方法来研究植物的矿质营养就是溶液培养。

2．材料:玉米幼苗

3．方法（先分组：8个人一组，每组8瓶，一人一瓶，一瓶栽一苗）

思考题

（1）为什么说无土培养法是研究植物矿质营养的重要方法。

应用无土培养技术可以观察矿质元素对植物生活的必需性，同时可以避免土壤里的各种复杂因素。

（2）根据缺素症状表现和生长结果，分析缺乏矿质元素对植物生长发育的影响。

可再利用的元素症状首先表现在老叶上，不能在利用的元素症状首先表现在新叶上；缺乏不同元素对植物的影响，从生长速率和根冠比都能反应出来。应该结合不同元素具体分析说明。

（3）缺素影响生长速率和根冠比，两者如何测定和计算？（相对生长速率和根冠比看P101）

相对生长速率计算：

1

21211111Q 1)(t t Q Q d g g d cm cm RGR --⨯=⋅⋅⋅⋅----或重量长度 式中 Q 1 —为原有长度（cm ）或重量（g ）、 t 1—开始时间

Q 2—为实验结束时的长度（cm ）或重量（g ）、 t 2—结束时间

根冠比计算

地上部鲜重

地下部鲜重=T R /

根据计算结果和缺素症表现，分析原因。

缺N ：植株矮小，叶小色淡（叶绿素含量少）或发红（氮少，用于形成氨基酸的碳水化合物也少，余

下较多的碳水化合物形成较多花色素，故呈红色）。

缺P ：植株瘦小，茎叶暗绿色渐转为紫红色，较直立。

缺K ：叶色暗而无光泽，较老叶片出缺绿斑点，沿叶的边缘（双子叶植物）或尖端（单子叶植物）出

现坏死组织，逐渐呈烧焦状。

缺钙：茎和根的生长点以及幼叶先呈现病征，表现出生长点死亡，植株呈簇生状。

缺镁：最明显的症状是缺绿病，叶片脉间缺绿，严重时出现坏死斑点，叶易枯萎脱落。较老的叶片先显现病症。

缺铁：植株的幼叶表现出明显的缺绿。

实验四呼吸速率的测定——广口瓶法（或小篮子法）

1．原理（反滴定法）

在相对密封的广口瓶中加入一定量的Ba(OH)2，并在使瓶中悬挂材料，20分钟后，材料呼吸放出的CO2被Ba(OH)2吸收生成BaCO3↓后，剩余的Ba(OH)2部分用标准浓度草酸（H2C2O4）滴定；根据空白和样品两者消耗的草酸（H2C2O4）溶液之差、植物材料的重量和反应的时间，即可计算出该材料的呼吸强度。反应过程如下

Ba(OH)2＋CO2—→BaCO3↓＋H2O 呼吸反应

Ba(OH)2（剩余）＋H2C2O4—→BaC2O4↓＋H2O 剩余反应2．材料：吸胀的小麦种子和发芽的小麦种子

思考题

（1）为保证测定结果的准确性，在操作过程中应注意些什么？

（注意密封，速度要快，防止空气中和自己呼出的CO2进入，影响实验结果）

（2）不同生育时期小麦种子呼吸速率为什么不同？

（发芽的生命活动旺盛，需要提供大量的能量，所以呼吸速率强；而吸胀种子的生命活动较弱，且有种皮的限制，呼吸速率弱）

（3）简述呼吸速率的定义、表示及测定方法。

（呼吸速率可用单位时间、单位重量（干重、鲜重）的植物组织放出的CO2量表示。测量方法有三种方法：测量有机物（CH2O）（即可用测定光合速率的方法测定，如半叶法、称重法等，但需遮光）、测量O2（如P128氧电极法）和测量CO2。

实验五叶绿体色素提取、分离和理化性质

1、原理

（1）提取原理：据叶绿体色素溶于有机溶剂而不溶于水的原理，用有机溶剂（酒精、丙酮、乙醚）来提取（今天用酒精）。

（2）分离原理（用分配层析的原理分离）

（3）叶绿素的化学性质：

叶绿素是一种双羧酸酯类，可与碱起皂化反应而生成醇（甲醇和叶绿醇）和叶绿酸的盐，产生的盐能溶于水；而类胡萝卜素是萜类物质，不溶于水而溶于有机溶剂；所以，可用皂化反应将叶绿素与叶黄素分开。

（4）光学性质

①吸收光谱红光：640-660nm

叶绿素的吸收光谱是

蓝紫光：430-450 nm

类胡萝卜素的吸收光谱是——蓝紫光：430-450 nm