实验1植物组织渗透势的测定(质壁分离法)

PAGEPAGE6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溶液浓度。代入公式即可计算出渗透势。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25ml0.45mol/L：吸母液22.5ml+水27.5ml0.40mol/L：吸母液20.0ml+水30.0ml0.35mol/L：吸母液17.5ml+水32.5ml0.30mol/L：吸母液15.0ml+水35.0ml0.25mol/L：吸母液12.5ml+水37.5ml0.20mol/L：吸母液10.0ml+水40.0ml0.15mol/L：吸母液7.5ml+水42.5ml0.10mol/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。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：=0.083×105×(273℃+t)×1×C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。蒸腾速率［mg／(g·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／LKCl2.2ml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，其总面积以30~50cm2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、计算净光合速率[mg有机物／（dm2·h）]＝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H2C2O4·2H2O2.8652g，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。3、继续在25oC黑暗下培养，约40小时后，当胚芽鞘长达3cm左右时，选取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.O01PPmIAA7、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。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