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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V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二外液的水势，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I，说明植物组织的水势V外液的水势 当浓度变小的外液（b）放入原溶液中I，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水分移动的总原则一从高水势到低水势。

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I I I I I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一一茚三酮显色法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一一此法只有 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f称取0.5g左右一剪成碎段一放入大试管中一用移液管准确加入 10ml蒸馏水一沸水浴加热提取20分钟——冷却一取1ml待测液放入20ml刻度试管中一加1ml 茚三酮f用滤纸扎口f放入80°C水浴中加热15分钟——取出，用柠檬酸缓冲液稀释至10mlf用 722分光光度计比色（610nm、1cm光径的比色皿）f读取C值f代入公式计算实验三植物的溶液培养一一素培养和生长测量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：RGR（长度cm - cm-1 - d t或重量g - g -1 - d t） = x ——£Q t -11 2 1式中Q1 —为原有长度（cm）或重量（g）、 t]—开始时间Q2—为实验结束时的长度（cm）或重量（g）、 t2—结束时间根冠比计算 2 2地下部鲜重地上部鲜重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一一广口瓶法（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 I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 I + H2O 呼吸反应Ba（OH）2 （剩余）+ H2C2O4 > BaC2O4 I + 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CO2o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yI 蓝紫光：430-450 nm类胡萝卜素的吸收光谱是一蓝紫光：430-450 nm② 荧光现象：1） 定义：提取液在透射光下是绿色，而在反射光下看成暗红色的现象称为荧光现象2） 产生荧光现象的原因：在正常的叶片中，由于色素分子在叶绿体上是按照一定顺序排列的， 叶绿素分子吸收光后变为激发态，激发能就按照能量从高到低的顺序往下传递下去。

但在提取液中， 色素分子排列被打乱，激发能无受体接受，而以长波光（红光）的形式释放出来，所以看到的是暗红 色③ 色素稳定性：叶绿素不稳定，容易受H+和强光的破坏，所以提取后的叶绿素中的镁可被H+所取代而成褐色的 去镁叶绿素，后者遇铜则成为绿色的铜代叶绿素；铜代叶绿素很稳定，在光下不易破坏，故常用此法 制作绿色多汁植物的浸渍标本；而类胡萝卜素则较稳定3、材料：新鲜八角金盆叶片思考题（1） 通过本实验内容，对你学习“光合作用”有哪些帮助？（根据自己的体会叙述）（2） 研磨提取叶绿素时加人CaCO3有什么作用？（中和细胞中的酸防止Mg2从叶绿素中心释放）（3） 试述叶绿体色素的吸收光谱特点及生理意义叶绿素的吸收光谱有两个区：红光区（640-660nm）和蓝紫光区（430-450 nm）；类胡萝卜素的 吸收光谱是蓝紫光区（430-450 nm），这两种色素的吸收光谱与光合作用的吸收光谱一致，光合作 用是由以上这几种色素吸收光、传递光和转换光能的前提下进行的实验六叶绿素含量测定操作流程： 取玉米第二叶（完全I、缺N、P、K、Mg）或取心叶（完全II、缺Ca、Fe）-去除中脉一每个称0.1g 左右一用剪子剪碎一放入25ml容量瓶中一加80%丙酮20ml-置黑暗处1周一1周后用80%丙酮定容至25ml-摇匀一 倒入1cm光径的比色皿内，以80%丙酮浸提试剂为空白测定吸光度一选择波长663、646和470nm-读A （E）值一照书29-4. 29-5和29-6计算叶绿素a、b和类胡萝卜的浓度一照重量法公式计算叶绿素a、b的含量、总量（a+b）1・原理分光光度法测定叶绿体色素含量是利用提取液中各种色素对可见光谱吸收的不同，测定出叶绿素 a在最大吸收峰为663nm下和叶绿素b在最大吸收峰为645nm下的吸光度A,再根据各色素的比吸收 系数建立经验公式计算出提取液中各色素的浓度。

其中用80%丙酮提取叶绿素时，叶绿素的浓度的 计算公式为：C =12.21A 一 2.81A （29-4）a 663 646C =20.13A — 5.03A （29-5）b 646 663C = （1000A 一 3.27C 一 104C ）/229 （29-6）x 470 a b式中A 、A 和A 色素提取液在波长663nm、646nm和470nm时的吸光度663 646 470C、cb、C——叶绿素a、b和类胡萝卜素的浓度（mg・L-i）t t r , a b x o2•材料：缺素培养21天的玉米叶片（去掉叶脉）思考题1、 叶绿素a、b在蓝光区也有吸收峰，能否用这一吸收峰波长进行叶绿素a、b的定量测定？为什 么？不能因为类胡萝卜素的吸收峰在蓝紫光区，为避免类胡萝卜素的干扰，准确测定植物组织中 的叶绿素含量，而不选蓝光区进行测定2、 正常叶片的a:b和C :C比值是多少？（约3： 1）T x3、 叶绿素定量测定的意义，提取方法？（1）意义：叶绿素可作为施氮、光合、衰老指标；（2）提取方法有研磨法和浸泡法实验七 根系总吸收面积和活跃吸收面积的测定（甲烯蓝吸附法）1原理已知1mg甲烯兰成单分子层时所占的面积为1.1 因此，可根据已知浓度的甲烯兰（作吸附剂） 被根系吸附后，浓度减小，吸光度（A）降低的原理；据根系对甲稀蓝的吸附量（3分钟，即前两个 1.5分钟）求根系的总吸收面积；再根据根系吸附饱和后（最后1.5分钟）继续吸附甲烯蓝的量求出活 跃吸收面积，可作为根系活力的指标。

2•材料：缺素培养21天的玉米根系3 •方法洗根一一吸水——称重（在电子天平上称）一一用酸式滴定管取10倍于根系重量的甲烯蓝溶液 放在烧杯1 （吸附）、烧杯2 （饱和吸附及少量吸附）。