植物组织渗透势的测定.docx
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植物组织渗透势的测定
实验1植物组织渗透势的测定（质壁分离法）
一、实验目的
观察植物组织在不同浓度溶液中细胞质壁分离的产生过程及其用于测定植
物组织渗透势的方法。
二、实验原理
当植物组织细胞内的汁液与其周围的某种溶液处于渗透平衡状态，植物细胞内的压力势为零时，细胞汁液的渗透势就等于该溶液的渗透势。
该溶液的浓度称为等渗浓度。
当用一系列梯度浓度溶液观察细胞质壁分离现象时，细胞的等渗浓度将介于
刚刚引起初始质壁分离的浓度和尚不能引起质壁分离的浓度之间的深液浓度。
代
入公式即可计算出春渗透势。
三、实验仪器、试剂、材料等
显微镜；载玻片及盖玻片；镊子；刀片
配成0.5—0.1mol/L梯度浓度的蔗糖溶液各50ml。
称34.23g蔗糖用蒸馏水配成100ml，其浓度为1m0le/L（母液）。
再配制成下列各种浓度：
0.50mol/L：
吸母液25ml+水25ml
0.45mol/L：
吸母液22.5ml+水27.5ml
0.40mol/L：
吸母液20.0ml+水30.0ml
0.35mol/L：
吸母液17.5ml+水32.5ml
0.30mol/L：
吸母液15.0ml+水35.0ml
0.25mol/L：
吸母液12.5ml+水37.5ml
0.20mol/L：
吸母液10.0ml+水40.0ml
0.15mol/L：
吸母液7.5ml+水42.5ml
0.10mol/L：
吸母液5.0ml+水45.0ml
四、实验方法
将带有色素的植物组织（叶片），一般选用有色素的洋葱鳞片的外表皮、紫
鸭跖草、苔藓、红甘蓝或黑藻、丝状藻等水生植物，也可用蚕豆、玉米、小麦等
作物叶的表皮。
撕取下表皮，迅速分别投入各种浓度的蔗糖溶液中，使其完全浸
入，5—10分钟后，从0.5mol/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，如果所有细胞都产生质壁分离的现
象，则取低浓度溶液中的制片作同样观察，并记录质壁分离的相对程度。
实验中
必须确定一个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。
在找到上述浓度极限时，用新的溶液和新鲜的叶片重复进行几次，直至有把
握确定为止。
在此条件下，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。
将结果记录下表。
测出引起质壁分离刚开始的蔗糖溶液最低浓度和不能引起质壁分离的最高
浓度平均值之后，可按下列公式计算在常压下该组织细胞质液的渗透势。
sRTiC
s为细胞渗透势。
R为气体常数=0.083×105/L·Pа/mol·K。
T为绝对温度，单位K，即273℃+t，t为实验湿度。
I为解离系数，蔗糖为1。
C为等渗溶液的浓度，单位为mol/L。
则：
s
5
t
××C
=0.083×10×（273℃+）
1
实验人
时间
材料名称
实验时室温
℃
蔗糖摩尔浓度（
mol/L）
渗透势（Pа）
质壁分离的相对程度（以图表示）
0.50
0.45
0.40
0.35
0.30
0.25
0.20
0.15
0.10
五、实验作业：
1、叙述细胞渗透作用的原理。
2、测定并计算不同植物组织的渗透势。
实验2植物组织水势的测定（小液流法）
一、实验目的
了解植物组织中水分状况的另一种表示方法及用于测定的方法和它们
的优缺点。
二、实验原理
将植物组织分别放在一系列浓度递增的溶液中，当找到某一浓度的溶液与植物组织之间水分保持动态平衡时，则可认为此植物组织的水势等于该溶液的水势。
因溶液的浓度是已知的，可以根据公式算出其渗透压，取其负值，为溶液的渗透势（ψπ），即代表植物的水势（ψw）（waterpotential）。
ψw＝ψπ＝－P＝－CRT（大气压）
三、实验仪器、试剂、材料等
（一）材料：
小白菜或其它作物叶片
（二）仪器设备：
1.带塞青霉素小瓶12个；2.带有橡皮管的注射针头；3.镊子；4.打孔器5.培养皿。
（三）试剂：
1.0.05、0.10、0.15、0.20、0.25、0.30mol/L
蔗糖溶液；2.甲烯蓝粉末。
四、实验方法
1、取干燥洁净的青霉素瓶6个为甲组，各瓶中分别加入0.05～0.30mol/L蔗糖溶液约4ml（约为青霉素瓶的2／3处），另取6个干燥洁净的青霉素瓶为乙组，各瓶中分别加入0.05～0.30mol/L蔗糖溶液1ml和微量甲烯蓝粉末着色，上述各瓶加标签注明浓度。
2、取待测样品的功能叶数片，用打孔器打取小圆片约50片，放至培养皿中，混合均匀。
用镊子分别夹入5～8个小圆片到盛有不同浓度的甲烯蓝蔗糖溶液的
青霉素瓶中（乙组）。
盖上瓶塞，并使叶圆片全部浸没于溶液中。
放置约
30～
60min，为加速水分平衡，应经常摇动小瓶。
3、经一定时间后，用注射针头吸取乙组各瓶蓝色糖液少许，将针头插入对
应浓度甲组青霉素瓶溶液中部，小心地放出少量液流，观察蓝色液流的升降动向。
（每次测定均要用待测浓度的甲烯蓝蔗糖溶液清洗几次注射针头）。
如此方法检
查各瓶中液流的升降动向。
若液流上升，说明浸过小圆片的蔗糖溶液浓度变小（即
植物组织失水）；表明叶片组织的水势高于该浓度糖溶液的渗透势；如果蓝色液
流下降则说明叶片组织的水势低于该糖溶液的渗透势，若蓝色液流静止不动，则
说明叶片组织的水势等于该糖溶液的渗透势，此糖溶液的浓度即为叶片组织的等
渗浓度
4、将求得的等渗浓度值代入如下公式：
ψw＝ψπ＝－CRTi×1.013×0.1。
式中：
ψw＝植物组
织的水势（单位：
Mpa）ψπ＝溶液的渗透势C＝等渗浓度（mol/L）R＝气体常
数（0.008314MPa/L/mol/K）T＝绝对温度i＝解离系数（蔗糖＝1，CaCl2＝2.60）
1大气压＝1.013＝0.1MPa。
五、实验作业
用小液流法测定植物组织的水势与用质壁分离法测定植物细胞的渗透势都
是以外界溶液的浓度算出的溶质势，它们之间的区别何在？
实验3蒸腾速率的测定（快速称重法）
一、实验目的
学会用快速称重法测定植物的蒸腾速率，加深对植物水分代谢的认识。
二、实验原理
植物蒸腾失水，重量减轻。
因此，用称重法测得一定面积或一定重量的蒸腾器官在一定时间里的失水量，即可测得其蒸腾速率。
三、实验仪器、试剂、材料等
精度为10mg的扭力天平1架；枝剪1把；剪刀1把；铅笔1支；线1根；坐标方格纸1张；标签1个；尺子1把；各种树木的带叶枝条。
四、实验方法
1、将扭力天平放在被测树木附近的平稳处，调平，然后在被测植株上选一重
约10g左右且有代表性的枝条，在其基部挂上标签，并缚一细线。
在绑线处
上方1~2cm处将、枝条剪下，立即称重（记为W1，精确至0.001g），并在读数时准确计时（t1）。
2、迅速将枝条用线悬挂原处，使其在原环境中蒸腾，约15min后，取下枝条，
第二次称重（记为W2，精确至0.001g），并准确计时（t2）。
两次所称重量只
差即是这段时间内枝条蒸腾部位的鲜重。
3、求算叶面积或蒸腾部位的鲜重。
（1）用称纸法求算叶面积用尺量出坐标纸边长，算出全纸面积，称出全
纸重，精度同上。
摘下叶子，平摊在坐标纸上，在坐标纸上用铅笔绘出叶子轮廓，
剪下叶形，称重，精度同上。
按下式计算叶面积（S）：
2全纸面积（cm2）
S（cm）＝剪下的叶形纸重（g）×
（2）求算蒸腾部位的鲜重剪下枝条上的叶片和嫩梢，称枝重（W3），精度同上，W1减去W3即为蒸腾部分的鲜重：
蒸腾部位的鲜重=W1-W2
4、计算蒸腾速率。
21
W
Wg
）
1000060
蒸腾速率［g／（m·h）］＝
（1
2）（
S（cm2）
（t2t1）（min）
或：
蒸腾速率［mg／（g·min）］＝
（W1W2）（mg）
（W1W3）（g）（t2t1）（min）
五、实验作业
计算所测植物的蒸腾强度。
实验4单盐毒害及离子间拮抗现象
一、实验目的
通过简单试验说明培养液中各种离子平衡（各种离子及其浓度）的重要性。
二、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
的稳定度、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。
三、实验仪器、试剂、材料等
烧杯；纱布；石蜡；0.12mol/LKCl；0.06mol/LCaCl2；0.12mol/LNaCl（所用药品均需用AR）
四、实验方法
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1cm时即可用作材料。
取4个小烧杯，依次分别倒人不列盐溶液：
（1）0.12mol／LKCI
（2）0.06mol／LCaCl2
（3）0.12mol／LNaCI
（4）0.12mol／LNaCl100ml＋0.06mol／LCaCl21ml十0.12mol／LKCl
2.2ml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
10株或20株，小心种植在纱布盖的孔眼里，使根系接触到溶液，在室温下培育
2—3星期后，即可看出在单盐溶液中，小麦幼苗生长，特别是它们的根部出现
畸形。
五、实验作业
比较小麦在不同盐溶液中的生长情况并加以解释。
实验5叶绿体色素的提取和分离（纸层析法）
一、实验目的
了解叶绿体色素提取分离的原理以及它们在光合作用中的意义。
二、实验原理
叶绿体色素是植物吸收太阳光能进行光合作用的重要物质，主要由叶绿素
a、叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素组成。
从植物叶片中提取和分离色素是对其认
识和了解的前提。
利用叶绿体色素能溶于有机溶剂的特性，可用丙酮提取。
分离色素的方法有多种，纸层析是其中最简便的一种。
当溶剂不断地从层析滤纸上流过时，由于混合物中各成分在两相（即流动相和固定相）间具有不同的分配系数，它们的移动速度不同，使样品中的混合物得到分离。
三、实验仪器、试剂、材料等
大试管台天平
研钵量筒
烧怀漏斗
软木层新华滤纸
丙酮四氯化碳
无水硫酸钠碳酸钙
石英砂
四、实验方法
1、称取新鲜叶子2g，放入研钵中加丙酮5ml，少许碳酸钙和石英砂，研磨成匀浆，再加丙酮5ml，然后以漏斗过滤之，即为色素提取液。
2、取准备好的滤纸条（2×2cm），将其一端剪去两侧，中间留一长约1.5cm，宽约0.5cm的窄条。
3、用毛细管取叶绿素溶液点于窄条的上方，注意一次所点溶液不可过多。
如色素过淡，用电吹风吹干后再点1一2次。
4、在大试管中加入四氯化碳3—5ml及少许无水硫酸钠。
然后将滤纸条固定
于软木塞上，插入试管内，使窄端浸入溶剂中（色素点要略高于液面，滤纸条边
缘不可碰图到试管壁），盖紧软木塞，直立于阴暗处进行层析。
5、经过0.5一1小时后，观察分离后色素带的分布。
最上端橙黄色为胡萝
卜素，其次黄色为叶黄素，再下面蓝绿色为叶绿素a，最后的黄绿色为叶绿素b。
五、实验作业
提取叶绿素时为什么要加少量的碳酸钙，加多了会出现什么问题？
实验6光合速率的测定（改良半叶法）
一、实验目的
光合速率是一项重要的生理指标，对研究植物的生命活动、分析环境条件与
植物生长发育一级产量的关系，均具有重要的意义。
此法所用设备简单，操作方便，数据比较稳定，适于田间应用。
学会用改良半叶法测定植物的光合速率。
二、实验原理
对称叶片的两侧处在相同的条件下，光合速率应基本相同。
可先测出一侧叶片一定叶面积的干重，使另一侧在光下进行光合作用并阻止光合产物向外运输。
一定时间后，再测出该侧叶片相同叶面积的干重。
根据两者重量之差、所用时间和叶面积，即可求得叶片的光合速率。
三、实验仪器、试剂、材料等
分析天平；烘箱（公用）；打孔器1付；垫板1块；镊子1把；称量瓶2个；标签牌若干；脱脂棉签1个；三氯甲烷；各种阔叶树的叶片均可。
四、实验方法
1、选择植物上有代表性的叶片若干，挂上标签。
2、按顺序在选好的叶片基部叶脉汇聚处背腹面及叶柄上端的周围涂三氯甲
烷，使韧皮部的细胞中毒，以防止光喝产物外运。
3、在涂药叶中脉的一侧，避开较粗的侧脉，用打孔器取小圆片若干片，其
2
总面积以30~50cm为宜，置于称量瓶中。
从开始取第一篇小圆片时起计时。
4、将称量瓶置于80~90℃的烘箱中烘至恒重，然后在分析天平上称重，其
干重记为W1。
5、自计时起4~6h后，按先前顺序在叶的两一侧对称部位，用同一付打孔器
取相同数目的小圆片。
计时方法与第一次取圆片相同。
烘干，称重，其干重记为
W2。
6、计算
2
净光合速率[mg有机物／（dm·h）]
＝[W1（mg）W2（mg）]
光合时间（h）
100
一次所取圆片总面积
（cm2）
五、实验作业
计算所测植物的净光合速率。
实验7植物呼吸强度的测定（小篮子法）
一、实验目的
熟悉测定呼吸强度的方法。
二、实验原理
利用Ba（OH）2溶液吸收呼吸过程中释放的CO2，实验结束后，用草酸溶液滴
定残留的Ba（OH）2，从空白和样品两者消耗草酸溶液之差，即可计算出呼吸过
程中释放的CO2量。
三、实验仪器、试剂、材料等
广口瓶；温度计；酸式滴定管；干燥管；尼龙网制小篮；
0.05mol/LBa（OH）2；
指示剂：
0.1%麝香草酚酞酒精溶液。
1/44mol/L草酸溶液：
准确称取重结晶的草酸H2C2O4·2HO2.8652g，溶于蒸
馏水，配成1000ml，每ml溶液相当于1mg的CO2。
四、实验方法
1、取500ml广口瓶一个，装配一只三孔橡皮塞，一孔插入盛碱石灰的干燥管，以吸收空气中的CO2，保证进入呼吸瓶的空气无CO2，一孔插入温度计，另一孔直径约1cm左右供滴定用，滴定前用小橡皮塞塞紧。
瓶塞下面挂一尼龙网制小
篮，用以盛实验材料。
2、称取萌发的小麦或水稻种子15g，装于小篮内，将小篮挂在广口瓶内，同
时加0.05mol/LBa（OH）2溶液25ml于广口瓶内，立即塞紧瓶塞，并用熔化的
石蜡密封瓶口，防止漏气。
每10分钟左右，轻轻地摇动广口瓶，破坏溶液表面
的BaCO3薄膜，以利对CO2的吸收。
3、1小时后，小心打开瓶塞，迅速取出小篮，加入2滴指示剂，立即重新塞
紧瓶塞。
然后拔出小橡皮塞，将滴定管插入小孔中，用
1/44mol/L的草酸滴定，
直到蓝绿色转变成无色为止。
记录滴定所耗用的草酸溶液的
ml数。
4、另取用沸水煮死的种子为材料，作同样测定，以此作为对照。
5、计算。
五、实验作业
比较不同类型种子的呼吸强度
实验8植物体内有机物运输途径（环割法）
一、实验目的
熟悉植物体有机物运输的途径。
二、实验原理
韧皮部的筛管是植物体内有机物质运输的通道，环割试验即可以证明这一点。
在木本植物的枝条或树干上，用刀环形剥去一层树皮，深达形成层，从而阻断了割环上下方有机物的交换，在割环的上方聚集着从叶片运率的大量有机物，引趄树皮组织生长加强，而形成愈伤组织或瘤状物。
三、实验仪器、试剂、材料等
解剖刀
四、实验方法
1、夏季，在幼龄杨树或其他木本植物上选定尚未发生分枝的旺长枝条，于其中1—2枝进行环状剥皮，使剥环宽度在3cm左右。
环割后，每星期观察一次枝条变化，并与生长情况相似的对照枝条进行比较，特别注意观察以下几个方面；
（1）剥环上部叶片是否萎蔫？
（2）枝条顶端生长速度有何改变？
（3）剥环上下切口愈伤组织生长情况。
（4）剥环上下部休眠芽萌发情况。
2、另选一相似枝条进行双环割，再剥环相距40-50cm，同样观察以上各项。
3、秋季要将以上处理的枝条剪下（连同对照枝条，风于保存作教学材料）。
五、实验作业
叙述植物体中有机物从叶运到根的途径。
实验9IAA的生物鉴定（小麦芽鞘切段伸长法）
一、实验目的
熟悉生长素含量的生物测定方法。
二、实验原理
将小麦胚芽鞘的延长部分切成段，漂浮在含有生长素IAA的溶液中，这些切
段可以继续伸长，在一定浓度范围内，芽鞘切段的伸长与生长素浓度的对数成正
比，因而可通过测定切段伸观多少来测定生长素的含量。
三、实验仪器、试剂、材料等
25oC暗室；滤纸；旋转器；分析天平；小瓷缸；大瓷缸；培养皿；银试管；
移液管；青霉素瓶；刀片；小镊子；尼龙网；刻度尺；半对数座标纸；饱和漂白
粉溶液；小麦品种，扬麦1号最好用中农28；
100ppmIAA母液：
称10mgIAA溶于少量无水酒精中，再用水稀释至100ml。
此溶液在冰箱中可保存一个月。
缓冲液：
称取K2HPO4，1.794g，柠檬酸1.019g，蔗糖（AR）20g溶于1000ml
重蒸馏水中，pH为5.0。
四、实验方法
1、挑选大小均匀的小麦种子（必须用前一二年的种子，因当年新收的种子
发芽不整齐），用饱和漂白粉溶液灭菌30分钟后，用自来水冲冼半天，放在盛肿
湿润滤纸的培养皿中，腹沟朝下，在25oC黑暗条件下萌发24小时。
2、当第一胚根出现后，移于用尼龙网覆盖的小瓷缸中，胚根插入尼龙网眼。
小瓷缸放入盛水的大瓷缸中，以保持湿度或在小瓷缸上罩上烧杯保湿。
o
40小时后，当胚芽鞘长达3cm左右时，选
3、继续在25C黑暗下培养，约
取2.8-3.0cm
幼苗作为生物鉴定材料，因这样大小的芽鞘对
IAA最敏感。
4、切去芽鞘尖端3mm，取下面5mm切段作试验。
5、将5mm切段漂浮在重蒸馏水中浸洗2—3小时，除去初段中内源激素。
6、配制0.001、0.01、0.1、1.0、10PPm的IAA的系列标准溶液（配在具塞试管中）。
吸取
100ppmIAA1ml＋9ml缓冲液
10ppmIAA
吸取
10PPmIAA1ml＋9ml缓冲液
1PPmIAA
吸取
1PPmIAA1ml＋9ml缓冲液
0.1PPmIAA
吸取
0.1PPmIAAml＋9ml缓冲液
0.01PPmIAA
吸取
0.01PPmIAA1ml＋9ml缓冲液
0.O01PPmIAA
7、在具塞青霉素瓶中分别吸入上述IAA系列标准溶液（0．001、0．01、1.0、10PPmIAA）2ml，另外吸取2ml缓冲浪作为对照。
8、切段浸泡后，用滤纸将切段表面水分吸干，在上述盛有不同浓度生长素
的青霉素瓶中，分别放入芽鞘切段10段（最好放11—12段，以便挑选）加塞，
每一浓度重复3次。
将青霉素瓶置于旋转器上（旋转速度为16r/min）在25℃
暗室中旋转培养。
9、上述操作均需在暗室中绿光下进行。
10、旋转培养20小时后取出芽鞘切段，在滤纸上吸干，测量芽鞘切段的长
度。
*
11、在半对数坐标纸上，以芽鞘切段增长%为纵坐标，IAA浓度为横坐标，作出标准曲线。
在生长素浓度为0.001—1.0PPm范围内，切段的伸长与生长素浓度的对数成正比，如需鉴定某一植物提取液中生长素含量，必须与标准的IAA作对照。
*芽鞘切段增长
%
处理长度对照长度
100%
原来长度
五、实验作业
1、采取小麦芽鞘切段伸长法测定生长素含量时，为什么要将芽鞘尖端3mm
切去而取下面的5mm作实验？
2、为什么要用缓冲液了配制IAA的系列标准溶液？
实验10生长调节剂在插条生根上的应用
一、实验目的
了解生长调节剂对植物插条生根的影响。
二、实验原理
生长素类的生长调节剂和ABT生根粉对根原始体的形成有促进作用。
因此对
不易插根生条的植物常用一定浓度的这类药品处理插条，使其易于生根成活。
三、实验仪器、试剂、材料等
100mL烧杯4个；培养皿1个；钟罩1个；枝剪2把；沙床（公用）；玻璃
棒1支；研钵1个；滑石粉、标签、线实量。
试剂：
10微克／克、50微克/克、100微克／克ABT生根粉6号溶液各100mL,
可先配出高难度溶液，再稀释成低浓度溶液；1000微克／克ABT6号粉剂：
取
0.1gABT6号粉剂，溶解后与100g滑石粉混合，注意充分搅匀，干燥后再磨成
粉末。
材料：
大叶黄杨、银杏、雪松、落叶松、毛白杨等植物的嫩枝或1年生枝条。
四、实验方法
1、减取枝条
每小组选取直径一致的长15～20cm的当年生枝条18段，每段应带23个
芽，将形态下端在水中剪成斜切面。
若枝段上有叶则在上部保留
12片叶子，摘
取多余叶片，叶大时减去部分叶片。
2、枝条的处理
（1）水溶液将已准备好的10微克／克、50微克／克、100微克／克ABT
生根粉6号溶液，分别倒入3个烧杯中，另一烧杯盛等量蒸馏水作对照。
把剪好
的枝条下端侵入烧杯中，每种处理各三段，溶液侵没枝条基部
2～3cm
即可。
各
枝条上用标签注明组号、树种、枝条号及处理浓度、日期。
然后用钟罩将
4个烧
杯罩住，4h后取出ABT6号生根粉处理的插条与3个对照枝条，斜插入湿润的沙
床中，深度
3～4cm。
每种处理各插一行（也可将之分别放入
4个盛有清水的烧
杯或培养灌中）。
（2）粉剂将配好的1000微克／克ABT6号粉剂倒入培养皿内取3段插条把
下端稍加湿润，使之粘满粉剂，立即插入沙床中，深度约3～4cm去另3段插条
滑石粉作对照。
3、管理
保持沙床湿润，经常浇水，注意不要冲走沙子。
如果采用水插法，应注意经常换水。
全班共同伦流管理。
直到各种处理均长出根为止。
五、实验作业
1.注意观察各组枝条的发根情况有何不同，参照下表记录结果。
2.分析所得结果，找出不同树种的适宜浓度。
树枝条
出根日期
根生长情况
种号
水溶液（微克／克）
粉剂
对照水溶液（微克／克）
粉对照
（滑石
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