植物生理学实验(修改格式)_65069

1、植物生理学实验指导内蒙古大学生命科学学院植物生理实验室目 录实验一 植物组织水势的测定（小液流法）实验二 植物组织渗透势的测定（质壁分离法）实验三 小孔的扩散（示范）实验四 植物灰分常量元素分析实验五 植物的溶液培养与矿质元素缺乏症实验六 叶绿体色素的提取与分离实验七 光合色素的的性质实验八 叶绿素a和b含量的测定（分光光度法）实验九 环境因素对光合作用的影响实验十 改良半叶法测大田光合作用强度 实验十一 植物呼吸强度的测定（小篮子法） 实验十二 种子生命力的快速测定（TTC法）实验十三 种子生命力的快速测定（红墨水法）实验十四 脯氨酸含量的测定实验十五氮蓝四唑（NBT）法测定 超氧物歧化酶（

2、SOD）活力实验十六 植物组织中丙二醛含量的测定实验十七过氧化物酶活性的测定实验十八植物抗逆性的测定（电导仪法）实验一 植物组织水势的测定（小液流法）【实验目的】 了解小液流法测定植物组织水势的原理，掌握其测定方法。【实验原理】水势（w）表示水的化学势，像电流由高电位处流向低电位处一样，水从水势高处流向水势低处（代表水的能量水平）。植物组织的水分状况可用水势表示。植物体组织之间、细胞之间以及植物体与环境间的水分移动方向都由水势差决定。当植物细胞或组织放在已知水势的一系列溶液中时，如果植物的水势（w）小于某一溶液的渗透势（），则组织吸水而使溶液浓度变大；反之，则植物细胞失水而使溶液浓度变小；若植

3、物组织的水势与溶液的渗透势相等，则二者水分保持动态平衡，外部溶液浓度不变，此溶液的渗透势即等于所测植物组织的水势。根据溶液的浓度不同其比重亦不同的原理确定与植物组织等水势的溶液浓度。然后按公式计算其水势。【实验用品】1仪器： 剪刀 镊子 解剖刀打孔器 试管 移液管毛细吸管（尖端弯成900）2试剂： 1mol/L蔗糖溶液；次甲基蓝粉末，3材料： 胡萝卜块根 （或小麦幼苗、燕麦幼苗、菠菜叶片） 【实验方法】1. 取8支试管并编号，按编号顺序放在试管架上，用1mol/L蔗糖溶液配制0.1，0.2，0.3，0.4，0.5，0.6，0.7，0.8mol/L蔗糖溶液各10mL,各管都加上橡胶或软木塞子。2

4、另取8支试管并编号，按编号顺序放在试管架上，作为试验组。然后由对照组之各试管中分别取蔗糖溶液4mL移入相同编号的试验组试管中，再将各试管都加上塞子。3将胡萝卜块根刷洗干净，用打孔器钻取柱状条，然后再将柱状条切成mm的薄片（菠菜叶片需要用剪刀将叶片避开主脉剪成大小相等的小块）。向试验组每一试管中各加数目相等的片胡萝卜薄片（或片叶小圆片），塞好塞子，放置30 min（每min 轻轻摇动1次）。到时间后，向每一试管中各加入次甲基蓝粉末少许，充分振荡使溶液着色均匀。4用毛细吸管从试验组的各试管中依次吸取着色的液体少许，然后伸入对照组的相同编号试管的溶液的中部，缓慢放出一滴蓝色试验溶液，观察小液流（蓝色

5、溶液）移动的方向，并依次记录。小液流移动的方向蔗糖浓度（mol/L)0.10.20.30.40.50.60.70.8液滴流动方向（、）【结果与计算】根据小液流不动时蔗糖溶液的浓度，按公式：w=RTiC计算水势值。R ： 气体常数0.008314（L·MPa/mol·K）；T ： 绝对温度（273+t）K；C ： 蔗糖溶液的浓度（mol/L）；I ： 解离常数（蔗糖1.0）；【思考题】1测定水势时，同一植株上部叶片与下部叶片的水势有何差别？2 用小液流法测定植物组织水势与用质壁分离法测定植物细胞渗透势都是以蔗糖溶液的浓度计算出溶质势为根据，两种方法之间的区别何在？实验二 植物

6、组织渗透势的测定（质壁分离法）【实验目的】1观察植物细胞质壁分离的形式； 2观察植物细胞的质壁分离复原；3掌握质壁分离法测定植物组织渗透势的方法【实验原理】成长的植物细胞是一个渗透系统，当把细胞置于一定浓度溶液中时，植物组织内的汁液与其周围的某种溶液处于渗透平衡状态，且此时植物细胞内的压力势为零，那么细胞汁液的渗透势就等于该溶液渗透势。该溶液的浓度为等渗浓度。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与其相邻的尚不能引起质壁分离的浓度梯级之间的溶液浓度。代入公式即可计算渗透势。【实验用品】1仪器：显微镜 载玻片 盖玻片镊子 刀片 培养皿(或具

7、塞试管)记号笔 滴管 2试剂：1M蔗糖溶液3材料：紫鸭跖草、洋葱鳞茎、小麦等作物的叶片【实验方法】1梯度浓度溶液的配制：用1M蔗糖溶液为母液，分别吸取8，7，6，5，4，3，2mL溶液于试管中，各加入蒸馏水至10mL，即成0.8，0.7，0.6，0.5，0.4，0.3，0.2，M的梯度溶液。用移液管从0.2M依次取一定量的溶液（3mL），盛于培养皿内，盖上盖，贴上标签待用。2 将带有色素的植物叶片(可选用有色素的洋葱鳞片的外表皮，紫鸭跖草，蚕豆，小麦，玉米等叶的表皮)，用镊子撕取下表皮，迅速分别加入各种浓度的蔗糖溶液中，使其完全浸入。 3将带有色素的植物组织或叶片(可选用有色素的洋葱鳞片的外表

8、皮，紫鸭跖草，蚕豆，小麦，玉米等叶的表皮)撕取表皮迅速分别投入各种浓度的蔗糖溶液中，每个培养皿中放材料3个左右，使其完全浸没，浸泡20-40分钟。4510分钟后，从0.5M开始依次取出表皮薄片放在滴有同样溶液的载波片上，盖上盖玻片，于显微镜下观察是否所有细胞都产生质壁分离现象，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偶上分离的浓度，和引起质壁分离的最高浓度，取二者的平均值为等渗浓度。5按照公式把等渗浓度换算成渗透势，以MPa表示。 =-RTiC：预测细胞渗透势(bar)； T：为绝对温度(273+t)；R：气体常数(0.083bar L/M·K)；C：等渗溶液的浓度；

9、I：解离系数，蔗糖为1。 实验三 小孔的扩散（示范）【实验目的】 展示小孔比相同面积的大孔扩散能力要大，即所谓小孔扩散的周边效率，孔的周边愈长，其扩散效率也愈大，用以说明植物通过气孔蒸腾水分的强大效率。【实验原理】气孔蒸腾是植物散失水分的主要途径，气孔开度很小，其总面积一般不超过叶面积的1%，可是叶片通过气孔蒸腾所散失的水分却达到与叶面积相等的自由表面的50%-80%，如此惊人的蒸腾失水量，可以用小孔扩散原理加以证明。水分通过多孔表面（小孔）扩散的速度与小孔的周缘长度成正比，而不与小孔的面积成正比。【实验用品】1仪器： 烧杯（50mL） 培养皿（12cm） 量筒天平 滴管 剪刀镊子 直尺 解剖

10、针 卡片纸2试剂：95%乙醇 （或80%丙酮） 红墨水（或蓝墨水） 石蜡 【实验方法】1物质通过小孔扩散的途径称取0.5g琼脂放入小烧杯中，加50mL水后加热溶解，配制成1%琼脂溶液，倒入三个培养皿中，室温下冷却。熔化少量石蜡（温度不能太高），均匀倒在琼脂表面上，形成一层薄膜，待其完全凝固后，取一解剖针在酒精灯上烧热，小心地将石蜡薄膜熔成一小孔（注意不要把凝胶穿透成孔），然后，在其上倾注有色溶液少许。45小时后即可看到有色溶液通过小孔向琼脂凝胶的扩散，形成一个具有颜色的半球形，由此证明了颜料通过小孔的扩散途径。2小孔扩散定律取两张卡片纸剪成与培养皿大小一致的圆形，然后在一张的中部剪成一正方形大

11、孔（边长3cm，面积9cm2），在另一张上剪成 9个均匀分布的正方形小孔（边长1cm，总面积9cm2）。将这两张卡片纸浸于熔化的石蜡中，取出后分别盖在培养皿上，并用石蜡将边缘密封。于两皿中各加入等量的95%乙醇（或丙酮），再将两个培养皿分别置天平的托盘中，用95% 乙醇（或丙酮）调节使之平衡。隔1530分钟后，观察天平是否还平衡。【思考题】1天平指针向哪个方向倾斜？为什么？2为什么气孔面积只占叶面积的1%，而通过气孔蒸腾所散失的水分却达到与叶面积相等自由表面的50%80%？实验四 植物灰分常量元素分析【实验目的】1. 了解组成植物体常量矿质元素的种类；2. 熟悉植物材料灰化过程与灰分溶液的制备

12、；3. 掌握灰分元素的鉴定方法。【实验原理】灰分元素是植物组织的组成成分。通常利用灰分元素与特殊试剂进行的专一性反应，产生一定形状的结晶和颜色，可以在显微镜下作定性鉴定。所需灰分数量极少是此方法的优点。【实验用品】1仪器：茂福炉 天平 盖玻片 显微镜 烘箱 白瓷比色板载玻片 坩埚 2试剂：5%磷酸二氢钾 5%磷酸二氢钠 10%硫酸 1%硫酸镁 5%氯化钙 15%次氯酸 5%硫氰化钾 5% 三氯化铁 10%盐酸 5%氯化钡 钼酸铵试剂：7g钼酸铵溶于50mL蒸馏水中，加入50mL 6mol/L HNO3，放置过夜，取上清液备用。3材料：菠菜 小麦 玉米【实验方法】1材料灰化 取50g新鲜菠菜（或

13、小麦、玉米），用水洗净后再用蒸馏水冲洗一次，放于大坩埚内，置于100105烘箱中烘30min，之后在85中烘3h，然后放茂福炉中550灰化2 h，使材料变为白色为止。2灰分元素的鉴定将1g灰分溶解于4mL 10% HCl溶液中作如下鉴定：磷：放1滴5%的KH2PO4于干净的载玻片上，并加1滴钼酸铵试剂，然后在显微镜下观察结晶的颜色和形状；用1滴灰分溶液作同样试验，观察其结果。钾：将1滴KH2PO4溶液于载玻片上，然后在其旁边滴上1滴15%次氯酸 ，小心将它们逐渐混合，显微镜下观察结晶颜色与形状；用1滴灰分溶液作同样试验，并观察其结果。镁：按上述方法，将1滴1%MgSO4和1滴5%磷酸二氢钠混合

14、，显微镜子下观察颜色与结晶形状；再用灰分溶液试验，观察其结果。硫：将1滴5%H2SO4和1滴10%氯化钡在载玻片上混合，观察结晶颜色与形状；用灰分溶液试验，观察其结果。 钙：将1 滴5%CaCl2和1滴10%H2SO4在载玻片上混合，观察结晶颜色与形状；用灰分溶液试验，观察其结果。铁：将5滴灰分溶液和3滴三氯化铁分别滴于白瓷比色板上，各加入一滴5%硫氰化钾，观察是否有红色形成。3实验结果植物灰分常量元素分析反应方程式产物颜色结晶形状作用磷钾镁硫钙铁实验五 植物的溶液培养与矿质元素缺乏症【实验目的】1. 了解矿质元素缺乏对植物的影响及表现症状；2. 熟悉植物营养液的制备；3. 掌握溶液培养方法。

15、【实验原理】植物的生长发育除了需要充足的阳光和水分外，还需要矿质营养，否则植物就不能很好地发育甚至死亡。用植物必需的矿质元素按一定比例配成培养液来培养植物，可使植物正常生长发育，如缺少某一必需元素，则会表现出缺素症；将所缺元素加入培养液中，缺素症状又可逐渐消失。应用溶液培养技术，可以观察矿质元素对植物生长的必需性。【实验用品】1 仪器： 酸度计 1,000ml的培养缸 量筒 移液管 棉花2 试剂：各矿质盐（C. P.）（见表1、2）3 材料：番茄幼苗（三个以上真叶）【实验方法】1幼苗的准备：将西红柿、小麦等种子浸泡12小时，播入蛭石中，温室中培养，待苗长出三个以上真叶后，选择生长势相同的植株进

16、行实验。2配制培养液： A按表1配制大量元素、微量元素及铁盐储备液。 B按表2分别配制完全或缺乏某元素的培养液，用酸碱调整pH 5.55.8之间3培养和管理 将已培养好的幼苗，选取大小一致的植株，用棉花包裹茎部，插入培养缸盖的孔中，每孔一株。 培养期注意：（1）pH的调整：pH的激剧改变往往造成实验的失败，因此，从实验开始就必须注意保持pH在5.56.0之间，若变动较大可用稀酸碱进行调整。（2）经常补充盆内由于蒸发或植物蒸腾造成水分的损失，每隔13天加蒸馏水一次，每隔一周更换一次培养液。为了使根系氧气充足，每天定时向培养液中充气，或在盖与溶液间保留一定空隙，以利通气。（3）实验前记录幼苗发育状

17、态（茎、根、长、叶片大小、颜色等），实验期间随时记录生长发育的情况和最先出现症状的部位及病变等。待各缺素培养液中的幼苗表现出明显症状后，可把缺素培养液一律更换为完全培养液，观察症状逐渐消失的情况，并记录结果。表1大量元素 用量（g/1） 微量元素 用量（g/1）Ca(NO3)2 82.07 H3BO3 2.860 KNO3 50.56 MnSO4 1.015MgSO4·7H2O 61.62 CuSO4·5H2O 0.079KH2PO4 27.22 ZnSO4·7H2O 0.220NaNO3 42.45 H2MoO4 0.090Na H2PO4 24.81 Na2S

18、O4 35.51 CaCl2 55.50 KCl 37.28* Fe-EDTA: Na2-EDTA 7.45 FeSO4·7H2O 5.57* 溶解2,680mg EDTA在1,000ml蒸馏水中，加热，趁热加入2g FeSO4·7H2O 并强烈搅拌。表2 储备液名称完全缺N缺P缺K缺Ca缺 Mg缺Fe缺微Ca(NO3)2K NO3MgSO4·7H2OKH2PO4Fe-EDTANaNO3Na H2PO4Na2SO4CaCl2KCl微量元素101010101 1101011010 110101012.5 1 10 10 1 10 10 11010101101 10

19、10 10 1 10 1101010101101010101实验六 叶绿体色素的提取与分离【实验目的】了解叶绿体色素提取与分离的原理及方法。【实验原理】1植物叶绿体色素是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认识叶绿体色素的前提，利用叶绿体色素不溶于水而溶于有机溶剂的特性，故可用乙醇、丙酮等有机溶剂提取。2色素分离的方法有多种，纸层析是最简便的一种。当溶剂不断地从纸上流过，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，所以它们的移动速度也不同，因而使样品混合物得以分离。【实验用品】1仪器：大试管 软木

20、塞 新华滤纸大头针 漏斗 量筒天平 烧杯 毛细管研钵 2试剂：无水硫酸钠 碳酸钙 四氯化碳 乙醇 石英砂3材料：新鲜植物叶片（小麦、大麦、菠菜等）【实验方法】1称取新鲜叶片2g放入研钵中，加95%乙醇5mL，少许碳酸钙及石英砂，研磨成匀浆，再加95%乙醇5mL，然后用漏斗过滤至试管中，滤液即为叶绿体色素提取液。2 取准备好的2×22cm滤纸条，将其一端剪去两侧，中间留一长约1.5cm，宽约0.5cm窄条，如图。 纸层析示意图3用毛细管吸取叶绿素溶液点于窄条上端，注意一次所点溶液不可过多（色点直径不超过0.5cm）。如色素过淡，用电吹风机吹干后再重复点34次。4在大试管中加入四氯化碳3

21、5mL及少许无水硫酸纳。然后将滤纸条固定于软木塞上，插入试管内，如图所示浸入溶剂中（色素点要略高于液面，滤纸条边缘不可碰到试管壁），盖紧软木塞，插入试管架于阴暗处进行层析。5 0.51h后（溶剂前沿达滤纸条1.52.0 cm），取出滤纸条，立即用铅笔在溶剂前沿划线做记号，并观察色素带分布。最上端橙黄色为胡萝卜素，其次鲜黄色为叶黄素，再次蓝绿色为叶绿素a，最后的黄绿色为叶绿素b。 【思考题】 1 研磨提取叶绿素时加入CaCO3有何作用？ 2 简述叶绿体色素的吸收光谱特点及生理意义。3用不含水的有机溶剂无水乙醇、丙酮等提取植物材料，特别是干材料的叶绿体色素往往效果不佳，原因何在？ 实验七 叶绿体色

22、素理化性质的鉴定【实验目的】1了解叶绿体色素的理化性质及其在光合作用中的意义；2掌握黄色素和绿色素的分离方法及原理。【实验原理】植物色素包括脂溶性的叶绿体色素和水溶性的细胞液色素，前者（如叶绿素）与光合作用有关，后者属黄酮类物质，特别与花朵的颜色有关。了解它们的性质有助于对其生理功能的理解。【实验用品】1仪器：分光计 研钵 天平吸耳球 漏斗 试管分液漏斗 量筒 石英砂2试剂：乙醚 甲醇 95%乙醇乙酸 盐酸 醋酸铜 氢氧化铵 氢氧化钾 碳酸钙 3材料：新鲜植物叶片（小麦、大麦、菠菜等）【实验方法】1光对叶绿素的破坏作用 取4支试管，其中2支各加入4mL用无离子水研磨后的叶片匀浆，另外2支各加入

23、2mL叶绿体色素乙醇提取液，并用95%乙醇稀释一倍。 取上述两支试管（水研磨的叶片匀浆、色素乙醇提取液各一支），置于强光下，另外两支放到暗处，经23小时后，对比观察溶液的颜色有何变化，解释其原因。2叶绿素的萤光现象 取上述色素乙醇提取液少许于试管中，在直射光下观察反射光与透射光溶液的颜色有何不同？解释原因。3H+和Cu2+在叶绿素分子中的替代作用 取上述色素乙醇提取液2mL于试管中，一滴一滴加入浓盐酸，摇匀，观察溶液的颜色变化。 当溶液出现褐色，此时叶绿素分子已遭破坏，加醋酸铜晶体一小块后，渐渐加热溶液，观察记载溶液颜色变化情况，并与提取液颜色相比较。解释其变化原因。4 黄色素和绿色素的分离取

24、上述色素乙醇提取液5mL，加到盛有10mL乙醚的分液漏斗中，摇动分液漏斗，并沿漏斗边缘加入20mL无离子水，轻轻摇动分液漏斗，静置片刻，溶液即分成两层，色素已全部转入上层乙醚中，弃去下层乙醇和水，再用无离子水冲洗乙醚溶液12次。然后在色素乙醚溶液中加入5mL 30%KOH甲醇溶液，充分摇动分液漏斗，静置约10min，再加无离子水约10mL，摇动后静置分离，则得黄色素层和绿色素层，分别置于试管中保存。5观察色素溶液的吸收光谱 调节分光计，观察太阳光的光谱；观察色素乙醇提取液，用95%乙醇稀释一倍比较之；观察黄色素乙醚溶液，用乙醚将溶液稀释一倍比较之；观察皂化叶绿素甲醇溶液，用甲醇将溶液稀释一倍比

25、较之；观察被光破坏的色素乙醇溶液；观察铜取代了镁的色素溶液。实验八 叶绿素a和b含量的测定（分光光度法）【实验目的】掌握叶绿体色素提取液中叶绿素a和b含量的测定方法。【实验原理】叶绿素a、b在红光区最大吸收峰分别位于663nm和645nm，同时在该波长时叶绿素a、b的比吸收系数k为已知，我们即可根据Lambert-Beer定律，列出浓度C与吸光度A之间的关系式：A663 = 82.04Ca + 9.27Cb（1）A645 = 16.75Ca + 45.60Cb（2）（1）（2）式中的A663、D645为叶绿素溶液在波长663nm和645nm时的吸光度。Ca、Cb为叶绿素a、b的浓度，单位为mg

26、/l。82.04、9.27为叶绿素a、b在波长663nm时的比吸收系数。16.75、45.6为叶绿素a、b在波长645nm时的比吸收系数。解方程式（1）（2），则得：Ca = 12.7A6632.69A645（3）Cb = 22.9A6454.68A663（4）CT = Ca+ Cb = 20.21A645 + 8.02A663（5）CT为总叶绿素浓度，单位为mg/l。利用上面（3）（4）（5）式，即可以计算叶绿素a、b及总叶绿素的浓度。Lichtenthaler等对Amon法进行了修正，提出了80%丙酮中三种色素提取液含量的计算公式：Ca=12.21A663-2.81A646 （6）Cb=2

27、0.13A646-5.03A663 （7）Cx·c=1000A470-3.27Ca-104Cb/229（8）则95%乙醇色素提取液中：Ca=13.95A665-6.88A649 （9）Cb=24.96A649-7.32A665 （10）Cx·c=（1000A470-2.05Ca-114.8Cb）/245（11）式中：Ca、Cb分别为叶绿素a和b的浓度；Cx·c为类胡萝卜素的总浓度；A663、A646、A470分别为叶绿体色素提取液在波长663nm、646nm、470nm下的吸光度。【实验用品】1仪器：台天平 剪刀 移液管研钵 容量瓶 漏斗分光光度计（723G型）

28、2试剂：碳酸钙 95%乙醇 石英砂3材料：小麦 菠菜 【实验方法】1提取叶绿素取新鲜植物叶片数张，去掉较大的叶脉并剪成碎块、混匀后于天平上称取0.2g（共三份），置于研钵中，加少许碳酸钙和石英砂及2mL 95%乙醇，仔细研磨成匀浆后，再加95%乙醇5mL。2过滤取滤纸一张，置漏斗中，用95%乙醇润湿，沿玻棒把提取液倒入漏斗中，过滤到25mL容量瓶中，用少量95%乙醇冲洗研钵、玻棒、及残渣数次，直至滤纸和残渣中无绿色为止。最后用95%乙醇定容至25mL，充分摇匀。3测量吸光度 取一光径为1cm的比色杯，注入上述叶绿素乙醇溶液，另以95%乙醇注入同样的比色杯中，作为空白对照，于665nm、649

29、nm和470m波长下测定吸光度。4计算按公式分别计算最后计算叶绿素a、b和类胡萝卜素的浓度（mg/L）式相加即得到叶绿素总浓度。样品中叶绿素含量，需要考虑稀释因子，则得到：叶绿素含量（mg/g）= 【思考题】 叶绿素a、b在红光和蓝光区都有一最大吸收峰，能否用蓝光区的最大吸收峰波长进行叶绿素、a、b的定量分析，为什么？实验九 环境因素对光合作用的影响（叶圆片上浮法）【实验目的】了解光、二氧化碳、温度对植物光合作用的影响。【实验原理】植物光合作用强度的大小受光强、CO2浓度、温度等环境条件的影响。利用真空渗入法排除叶肉细胞间隙的空气，充以水分，使叶片沉于水中。在光合作用过程中，植物吸收CO2放出

30、O2，由于O2在水中的溶解度很小，而在细胞间积累，结果使得原来下沉的叶片上浮，根据上浮所需时间长短，即能比较光合作用的强弱。【实验用品】1仪器：照度计 温度计（酒精） 玻璃注射器（25mL）钻孔器 冰块 碘钨灯（500w）烧杯（100mL）2试剂：碳酸氢钠3材料：蚕豆、油菜或丁香等植物叶片【实验方法】1 从供试植物（蚕豆、油菜或丁香等）上选取健壮、叶龄相似的成熟叶片，用直径1 cm左右的钻孔器，在叶片上打下60个小圆片（避开叶脉），放入大注射器中，注入15 m无离子水，排除空气后，用手指堵住注射器前端小孔，把活塞用力向后拉，即可造成减压而逐出叶肉组织中的空气，放开手指，水即进入组织中，如此重复

31、数次，待整个叶圆片全部充满水而下沉后，把下沉叶圆片连同水倒入小烧杯中，放在黑暗处备用。2取小烧杯6只，其中2只各加入20mL煮沸并冷却的无离子水，另外4只各加20mL为CO2饱和的煮沸并冷却的无离子水（加入NaHCO3）。为方便起见，也可用一玻管向煮沸并冷却的无离子水中吹气数分钟，使水中CO2达到饱和。然后于6只小烧杯中各放入叶圆片10片，分别置于不同光强和不同温度条件下，作如下表：杯 号光温 度CO21强高CO22强高+ CO23强低+ CO24弱高CO25弱高+ CO26弱低+ CO23 记录各烧杯中每一叶圆片上浮所需的时间，以一定时间内上浮的圆片数或上浮所需平均时间，比较不同条件下光合作

32、用的强弱。4 根据结果，比较光强、温度、CO2对光合作用的影响。实验十 植物光合强度的测定（ 改良半叶法）【实验目的】 了解并掌握改良半叶法测定植物光合强度的方法。【实验原理】 改良半叶法是将植物对称叶片中的一部分遮光或取下置于暗处，另一部分则留在光下进行光合作用，过一定时间后，在这两部分叶片的对应部位取同等面积，分别烘干称重。因为对称叶片的两对应部位的等面积的干重，开始时被视为相等，照光后叶片重量超过暗中的叶重，超过部分即为光合作用产物的产量，并通过一定的计算可得到光合作用强度。【实验用品】1仪器：分析天平 剪刀 打孔器 烘箱 纱布 锡箔纸称量瓶 刀片 脱脂棉 2试剂：三氯乙酸 3材料：丁香

33、叶片 【实验方法】1 选择测定样品在田间选定有代表性植株叶片（如叶片在植株上的部位、叶龄、受光条件等）20张，挂小纸牌（顺序编号）。2 叶子基部处理 为了不使选定叶片中光合作用产物往外运输，而影响测定结果的准确性，可采用下列方法进行处理：（1）可将叶子输导系统的韧皮部破坏。如丁香等双子叶植物的叶片，可用刀片将叶柄的外皮环割约0.5厘米左右宽。（2）如果是小麦、大麦或燕麦等单子叶植物，由于韧皮部和木质部难以分开处理，可用刚在开水中浸过的纱布，将叶子基部烫伤一小段即可（一般用90以上的开水烫20秒）。（3）由于某些植物的叶柄木质化程度低，叶柄易被折断。用开水烫，又难以掌握烫伤的程度，往往不是烫得不

34、够便是烫得过重而使叶片下垂，改变了叶片的角度。因此可改用化学方法来“环割”，选用适当浓度的三氯乙酸，点涂叶柄以阻止光合产物的输出。三氯乙酸是一种强烈的蛋白质沉淀剂，渗入叶柄后可将筛管生活细胞杀死，而起到阻止有机养料运输的作用。三氯乙酸的浓度，视叶柄的幼嫩程度而异。以能明显灼伤叶柄，而又不影响水分供应，不改变叶片角度为宜。一般使用5%三氯乙酸。为了使环割或烫伤等处理后的叶片不致下垂，影响叶片的自然生长角度，可用锡箔纸或塑料管包围之，使叶片保持原来着生角度。3剪取样品叶基部处理完毕后，即可剪取样品，记录时间，开始进行光合作用测定。一般按编号次序分别剪下对称叶片的一半（主脉不剪下），按编号顺序夹于湿

35、润的纱布中，放置于暗处。过45 h后，再依次剪下另外半叶，同样按编号夹于湿润纱布中，两次剪叶的速度应尽量保持一致，使各叶片经历相等的光照时数。4称重比较 将各同号叶片之两半按对应部位叠在一起，在无粗叶脉处，用打孔器取数个叶圆片，分别置于照光及暗中的两个称量瓶中。然后将称量瓶放入烘箱（105），烘30min后转85下烘至恒重（约3h），冷却后在分析天平上称量。5计算结果 叶片照光及暗中干重之差（mg）除以叶面积（dm2）及照光时数，即得光合作用强度，以干物质计，mg·dm-2·h-1表示之。计算公式： 计算公式：光合作用强度= 由于叶内贮存的光合产物一般为蔗糖和淀粉等，可将干

36、物质重量乘以系数1.5，得二氧化碳同化量，单位为CO2, mg/dm2·h。实验十一 植物呼吸强度的测定（小篮子法）【实验目的】 理解小篮子法测定呼吸强度的原理，掌握测定方法。【实验原理】利用Ba(OH)2溶液吸收呼吸过程中释放的CO2，形成BaCO3沉淀。实验结束后，用已知浓度草酸溶液滴定剩余的Ba(OH)2溶液，从空白和样品二者消耗草酸溶液之差，可计算出呼吸过程中释放的CO2量。【实验用品】1仪器：广口瓶 （500mL） 温度计（100） 干燥管酸式滴定管（50 mL） 尼龙窗纱制作的小篮2试剂：饱和Ba (OH)2溶液酚酞指示剂：1g酚酞溶于100mL95%乙醇中，储于滴瓶中，

37、备用。1/44mol/L草酸溶液：准确称取重结晶的草酸H2C2O4·2H2O 2.865g溶于无离子水中定容至1000mL。每mL溶液相当于1mLg的CO2。3材料：小麦种子（发芽）；小麦种子（煮死）【实验方法】1安装测试装置 取500mL广口瓶一个，装配一只三孔橡胶塞，一孔插入盛碱石灰的干燥管吸收空气中的CO2，保证进入呼吸瓶的空气无CO2；一孔插温度计，另一孔直径约1cm左右供滴定用，滴定前用小橡胶塞塞紧。瓶塞下面挂一尼龙窗纱制作的小篮子，用以盛实验材料，整个装置如右图所示。2称取萌发的小麦、燕麦或玉米种子2030g，装入尼龙窗纱小篮内，将小篮子挂在广口瓶橡胶塞上，同时加Ba (

38、OH)2溶液20mL于广口瓶内，立即塞紧瓶塞。每10min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。31h后，小心打开瓶塞，迅速取出小篮子，加入12滴酚酞指示剂，立即塞紧瓶塞。然后拔出小橡皮塞，把滴定管插入小孔中，用1/44mol/L的草酸滴定，直到红色刚刚消失为止，记录滴定碱液所耗用的草酸溶液的体积（mL）数。4另取500mL广口瓶一只，用沸水煮死的种子（至少煮10min）为材料，按上述步骤作同样测定，以此作为对照。5计算结果呼吸强度（mgCO2/g·小时）= V0：煮死种子滴定时所耗用的草酸溶液的体积(mL）V1：发芽种子滴定时所耗用的草酸溶液的体

39、积(mL）【思考题】1测定呼吸速率有何意义？ 2哪些因子能影响呼吸速率？ 实验十二 种子活力的快速测定 氯化三苯四氮唑法【实验目的】 了解测定种子活力在农业生产中的重要性，掌握TTC法测定种子活力的原理及方法。【实验原理】发芽率是指种子在适宜条件下，规定天数内发芽种子占供试种子的百分数。发芽率是决定种子品质优劣和实用价值大小的主要依据，还与播种时的用种量直接有关。常规方法，即直接发芽测定发芽率所需时间较长，特别是为了应急需要，有时没有足够的时间来测定发芽率，或遇到休眠种子也无法知道的情况下，种子活力快速测定法则能在较短时间内获得结果。凡有生命活力的种子胚部，在进行呼吸作用过程中都有氧化还原反应

40、，而无生命活力的种胚则无此反应。当TTC渗入种胚的活细胞内，作为氢受体被脱氢辅酶（NADH2或NADPH2）上的氢还原时，便由无色的氯化三苯四氮唑（TTC）变为红色的三苯基甲臢（TTF）。H |NNC6H5 N = NC6H5TTF（红色） NNC6H5 | ·N = NC6H5Cl+2HTTC（无色） C6H5C C6H5C+HCl 【实验用品】1仪器：恒温箱 烧杯 镊子培养皿 刀片2试剂：0.5%TTC溶液：称取TTC 0.5g，置放烧杯中，然后加入少许95%乙醇使其溶解，再用无离子水稀释至100mL。溶液避光保存，若发红时，不得使用。3材料：小麦、燕麦、玉米等谷类种子【实验方法

41、】1 浸种随机取待测种子50g左右，在3035温水中浸泡一定时间（小麦、大麦、燕麦需68h，玉米5h左右；），使种子充分吸胀，以增强种胚的呼吸强度，促使显色迅速。2显色 取吸胀的种子100粒，用刀片沿种胚的中心线准确纵向切开，将其中的一半（100个半粒）分别置于二只培养皿中，加入适量的0.5%TTC(以覆盖种子为度)溶液，然后置30恒温箱中保温0.51h，将另一半（100个半粒）在沸水中煮5min以杀死种胚，作同样染色处理，以此作为对照。3观察结果并计算种子活力染色结束后，倒出TTC溶液，再用无离子水将种子冲洗12次，立即进行鉴定，以免放久种胚会褪色。凡种胚全部或大部分被染成红色的即为具有生命

42、力的种子，种胚不被染色的为死种子。4 计算 种子活力（%）=%实验十三 种子活力的快速测定 红墨水法【实验目的】 了解测定种子活力在农业生产中的重要性，掌握红墨水法测定种子活力的方法。【实验原理】凡有生命活力种子的种胚细胞的原生质膜具有选择透性，都具有选择吸收外界物质的能力，一般情况下染料不能进入细胞内，因此有生命活力种子的种胚不被染色。而丧失生命力的种子，其种胚细胞原生质膜丧失了选择吸收物质的能力，于是染料便进入细胞使种胚染色。所以根据种子的种胚是否被染色可以判断种子是否具有生命力。【实验用品】1仪器：培养皿 镊子 刀片2 试剂：5%红墨水 3材料：小麦、燕麦、玉米等谷类种子【实验方法】1浸

43、种，同TTC法。2染色取已吸胀的种子100粒，沿种胚的中线纵向切为两半，将一半置于培养皿中，加入5%红墨水（以淹没种子为度），染色510min （温度高时染色时间可稍缩短）。染色后，倒去红墨水，用无离子水冲洗23次，直至冲洗液无色为止。检查种子的死活，结果凡种胚不着色或着色很浅的为生活种子，凡种胚与胚乳着色程度相同的为死种子。同样可用沸水杀死的种子作对照观察。3.计数种胚不着色或着色浅的种子数，算出种子活力。 小麦种子 （活种子） （死种子） （活种子） （死种子）TTC染色法 红墨水染色【思考题】种子生命力和种子发芽率有区别吗？为什么？实验十四 脯氨酸含量的测定【实验目的】1 了解植物组织中

44、脯氨酸含量对其抗逆性的影响；2理解测定原理并掌握测定方法。【实验原理】在逆境条件下（旱、盐碱、热、冷、冻），植物体内脯氨酸（proline, Pro）的含量显著增加。植物体内脯氨酸含量在一定程度上反映了植物的抗逆性，抗旱性强的品种往往积累较多的脯氨酸，因此测定脯氨酸含量可以作为抗旱育种的生理指标之一。另外，由于脯氨酸亲水性极强，能稳定原生质胶体及组织内的代谢过程，因而能降低冰点，有防止细胞脱水的作用。在低温条件下，植物组织中脯氨酸含量增加，可提高植物的抗寒性。因此，亦可作为抗寒育种的生理指标。当用磺基水杨酸提取植物样品时，脯氨酸便游离于磺基水杨酸的溶液中，然后用酸性茚三酮加热处理后，溶液即成红

45、色，再用甲苯处理，则色素全部转移至甲苯中。色素的深浅即表示脯氨酸含量的高低。在520nm波长下比色测定吸光度，从标准曲线上查出（或用回归方程计算）脯氨酸的含量。【实验用品】1仪器：722型分光光度计 研钵 小烧杯 容量瓶 大试管 普通试管 移液管 注射器 水浴锅 漏斗 漏斗架 滤纸 剪刀 2实验试剂：酸性茚三酮溶液：将1.25 g 茚三酮溶于30 mL 冰醋酸和20mL 6 mol/L磷酸中，搅拌加热（70）溶解，贮于冰箱中。 3%磺基水杨酸：3g 磺基水杨酸加无离子水溶解后定容至100 mL。 冰醋酸 甲苯 3实验材料：待测植物（小麦、玉米、高粱、大豆 、牧草等）叶片。 【实验方法】1. 标

46、准曲线的绘制1.1在分析天平上精确称取25 mg 脯氨酸，倒入小烧杯内，用少量无离子水溶解，然后倒入250 mL 容量瓶中，加无离子水定容至刻度，此标准液中每毫升含脯氨酸100g。1.2 系列脯氨酸浓度容液的配制。取6个50 mL容量瓶，分别盛入脯氨酸原液0.5 mL、1.0 mL、1.5 mL、2.0 mL、2.5 mL 及3.0mL，用无离子水定容至刻度，摇匀，各瓶的脯氨酸浓度分别为1g/mL、2g/mL、3g/mL、4g/mL、5g/mL及6g/mL。1.3 取6支试管，分别吸取2 mL系列标准浓度的脯氨酸溶液及2mL冰醋酸和2 mL酸性茚三酮溶液，每管在沸水浴中加热30 min。1.4

47、 冷却后各试管准确加入4 mL 甲苯，振荡30 s，静置片刻，使色素全部转至甲苯溶液。1.5 用注射器轻轻吸取各管上层脯氨酸甲苯溶液至比色杯中，以甲苯溶液为空白对照，于520nm波长处进行比色。1.6 标准曲线的绘制：先求出吸光度值（y）以脯氨酸浓度（x）而变的回归方程式，再按回归方程式绘制标准曲线，计算2mL测定液中脯氨酸的含量（g/mL）。2. 样品的测定2.1 脯氨酸的提取：准确称取不同处理的待测植物叶片各0.5 g，分别置入大试管中，然后向各管分别加入5mL 3%的磺基水杨酸溶液，在沸水浴中提取10min（提取过程中要经常摇动），冷却后过滤于干净的试管中，滤液即为脯氨酸的提取液。2.2 吸取2 mL 提取液于另一干净的带玻塞试管中，加入2 mL 冰醋酸及2 mL酸性茚三酮试剂，在沸水浴中加热30min，溶液即呈红色。2.3 冷却后加入4 mL甲苯，摇荡 30 s，静置片刻，取上层液至10 mL离心管中，在3 000 r/min 下离心5 min。2.4 用吸管轻轻吸取上层脯氨酸红色甲苯溶液于比色杯中，以甲苯为空白对照，在分光光度计上520 nm波长处比色，求得吸光度值。【