上海師范大學(xué)植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)

植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn) 植物組織滲透勢的測定 實(shí)驗(yàn)原理 當(dāng)植物組織細(xì)胞內(nèi)的汁液其周圍的某種溶液處 于滲透平衡狀態(tài)，植物細(xì)胞內(nèi)的壓力勢為零時(shí)， 細(xì)胞汁液的滲透勢就等于該溶液的滲透勢。這 種滲透勢相等的溶液為等滲溶液。該溶液的濃 度稱為等滲濃度。 當(dāng)用一系列梯度濃度溶液觀察細(xì)胞質(zhì)壁分離現(xiàn) 象時(shí)，細(xì)胞的等滲濃度將介于剛剛引起初始質(zhì) 壁分離的濃度和尚不能引起質(zhì)壁分離的濃度之 間的溶液濃度。代入公式即可計(jì)算其滲透勢。 植物組織滲透勢的測定 實(shí)驗(yàn)器材與試劑 實(shí)驗(yàn)儀器 顯微鏡，載玻片及蓋玻片，試管，移液管，培養(yǎng)皿， 鑷子，刀片 實(shí)驗(yàn)試劑 1.00 mol/L 蔗糖溶液，甲烯藍(lán) 實(shí)驗(yàn)材料 洋蔥鱗莖或紫鴨跖草 植物組織滲透勢的測定 實(shí)驗(yàn)步驟 用 1.00mol/L蔗糖母液配制一系列不同濃度的蔗 糖溶液（ 0.1、 0.2、 0.3、 0.4、 0.5、 0.6 mol/L） 各 30 mL，分別注入編好號的各培養(yǎng)皿中。 取帶有色素的洋蔥鱗莖或紫鴨跖草下表皮，迅 速分別投入各蔗糖溶液中，使其完全浸入，約 5 10 min。 從 0.6 mol/L 開始依次取出表皮薄片放在滴有 同樣溶液的載玻片上，蓋上蓋玻片，于低倍顯 微鏡下觀察，并記錄質(zhì)壁分離的相對程度。 植物組織滲透勢的測定 實(shí)驗(yàn)步驟 確定引起半數(shù)以上細(xì)胞原生質(zhì)剛剛從細(xì)胞壁的 角隅上分離的濃度，和不引起質(zhì)壁分離的最高 濃度，細(xì)胞的滲透勢與兩個(gè)極限溶液濃度之平 均值的滲透勢相等。 根據(jù)公式計(jì)算細(xì)胞的滲透勢 s = - icRT i 為解離系數(shù)，蔗糖為 1； c 為小液滴在其中基本不 動的溶液的濃度，單位為 mol/L； R 為摩爾氣體常 數(shù)， R = 0.0083 LMPa/molK； T 為熱力學(xué)溫度， 單位 K 植物組織滲透勢的測定 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 外液濃度 mol/L 質(zhì)壁分離的相對程度 組織滲透勢計(jì)算 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 植物組織水勢的測定 實(shí)驗(yàn)原理 植物組織的水分狀況可用水勢來表示。植物體 細(xì)胞之間、組織之間以及植物體與環(huán)境之間的 水分移動方向都由水勢差決定。將植物組織放 在已知水勢的一系列溶液中，如果植物組織的 水勢小于某一溶液的水勢，則組織吸水，反之 組織失水。若兩者相等，水分交換保持動態(tài)平 衡。組織的吸水或失水會使溶液的濃度、密度、 電導(dǎo)率以及組織本身的體積與質(zhì)量發(fā)生變化。 根據(jù)這些參數(shù)的變化情況可確定與植物組織等 水勢的溶液。 植物組織水勢的測定 實(shí)驗(yàn)器材與試劑 實(shí)驗(yàn)儀器 試管，移液管，毛細(xì)滴管，青霉素小瓶，打孔器， 鑷子 實(shí)驗(yàn)試劑 1.00 mol/L 蔗糖溶液，甲烯藍(lán) 實(shí)驗(yàn)材料 青菜或菠菜葉片 植物組織水勢的測定 實(shí)驗(yàn)步驟 用 1.00mol/L蔗糖母液配制一系列不同濃度的蔗 糖溶液（ 0.05、 0.1、 0.2、 0.3、 0.4、 0.5、 0.6 mol/L）各 10 mL，分別注入編好號的 7 支對照 組試管中。 另取 7 個(gè)青霉素小瓶對應(yīng)試管編號，從對照管中 分別吸 2 mL 溶液入相同編號的試驗(yàn)組小瓶中。 用打孔器在葉片中部靠近主脈附近打取葉圓片， 隨機(jī)取樣，每試驗(yàn)組小瓶中放入 30 片葉圓片， 加塞，放置 30 min，其間搖動數(shù)次。 植物組織水勢的測定 實(shí)驗(yàn)步驟 到時(shí)間后，用解剖針沾取少許甲烯藍(lán)粉末加入 小瓶中，并震蕩，此時(shí)溶液呈藍(lán)色。 用 7 支毛細(xì)滴管從試驗(yàn)組小瓶中依次吸取著色 的液體少許，伸入同號對照組溶液的中部，緩 慢放出藍(lán)色溶液，輕輕取出滴管，觀察藍(lán)色液 滴的移動方向。 根據(jù)公式計(jì)算葉片細(xì)胞的水勢 w = - icRT i 為解離系數(shù)，蔗糖為 1； c 為小液滴在其中基本不動 的溶液的濃度，單位為 mol/L； R 為摩爾氣體常數(shù)， R = 0.0083 LMPa/molK； T 為熱力學(xué)溫度，單位 K 植物組織水勢的測定 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 外液濃度 mol/L 小液滴移 動方向 組織水勢與外 液水勢比較 組織水勢計(jì)算 0.05 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 植物組織水勢的測定 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 在 0.05、 0.1 mol/L 溶液中液滴下降，說明葉片 細(xì)胞水勢小于外液水勢，細(xì)胞吸水，外液密度 變大；在 0.3、 0.4、 0.5、 0.6 mol/L 溶液中液滴 上升，說明葉片細(xì)胞水勢大于外液水勢，細(xì)胞 失水，外液密度變小 在 0.2 mol/L 溶液中液滴基本不動，說明細(xì)胞 水勢與此外液的滲透勢相等 實(shí)驗(yàn)所測葉片細(xì)胞水勢 = - 1 0.2 0.0083 （ 273+20） = - 0.48638 MPa 實(shí)驗(yàn)溫度為 20 植物的元素缺乏癥 實(shí)驗(yàn)原理 植物的生長發(fā)育，除需要充足的陽光和水分外， 還需要礦質(zhì)元素，否則植物就不能很好地生長 發(fā)育甚至死亡。應(yīng)用溶液培養(yǎng)技術(shù)，可以觀察 礦質(zhì)元素對植物生活的必需性；用溶液培養(yǎng)做 植物的營養(yǎng)實(shí)驗(yàn)，可以避免土壤里的各種復(fù)雜 因素。 植物的元素缺乏癥 實(shí)驗(yàn)器材與試劑 實(shí)驗(yàn)儀器 分析天平，培養(yǎng)缸，燒杯，移液管 實(shí)驗(yàn)材料 玉米（或番茄、蓖麻、小麥）種子 植物的元素缺乏癥 實(shí)驗(yàn)器材與試劑 實(shí)驗(yàn)試劑 按下表配制貯備液 藥品名稱 用量 /（ gL 1） 藥品名稱 用量 /（ gL 1） Ca(NO3)2 82.07 CaCl2 55.50 KNO3 50.56 KCl 37.28 MgSO47H2O 61.62 Fe-EDTA Na-EDTA 7.45g， FeSO47H2O 5.57g KH2PO4 27.22 NaH2PO4 24.00 微量元素 H3BO3 2.860g， MnSO4 1.015g， CuSO45H2O 0.079g， ZnSO47H2O 0.220g， H2MoO4 0.090g NaNO3 42.45 MgCl2 23.81 Na2SO4 35.51 植物的元素缺乏癥 實(shí)驗(yàn)步驟 材料準(zhǔn)備 種子用漂白粉溶液滅菌 30 min，用無菌水沖洗數(shù)次， 然后放在洗凈的石英砂中發(fā)芽，加蒸餾水，等幼苗 長出第一真葉時(shí)待用。 植物的元素缺乏癥 配制缺元素培養(yǎng)液 貯備液 貯備液 /mL 完全 N P K Ca Mg S Fe Ca(NO3)2 5 5 5 5 5 5 KNO3 5 5 5 5 5 5 MgSO47H2O 5 5 5 5 5 5 KH2PO4 5 5 5 5 5 5 NaH2PO4 5 Fe-EDTA 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 微量元素 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 NaNO3 5 5 MgCl2 5 Na2SO4 5 CaCl2 5 KCl 5 2 植物的元素缺乏癥 配制時(shí)先于棕色瓶中加入 300 mL 蒸餾水，然 后加貯備液， 最后配成 500 mL，用稀酸、堿 調(diào)節(jié)至 pH 5 6。 選取大小一致的植株，小心剝?nèi)ナＳ嗯呷?，?棉花包裹莖部，穿過瓶蓋小孔，使根部浸入培 養(yǎng)液，將培養(yǎng)瓶移到溫室中，注意管理并觀察 記錄植株的生長情況，各種元素缺乏癥的癥狀 及出現(xiàn)的部位。 植物的元素缺乏癥 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 硝酸還原酶活性的測定 實(shí)驗(yàn)原理 硝酸還原酶是植物氮素代謝作用中的關(guān)鍵性酶， 與作物吸收和利用氮肥有關(guān)。它作用于 NO3 使之還原為 NO2 ： NO3 NADH H+ NO 2 NAD+ H2O 產(chǎn)生的 NO2 可以從組織內(nèi)滲透到外界溶液中， 并積累在溶液中，測定反應(yīng)液中 NO2 含量的 增加，即表現(xiàn)該酶活性的大小。 硝酸還原酶活性的測定 實(shí)驗(yàn)原理 NO2 含量的測定用磺胺（對氨基苯磺酸胺） 比色法。在酸性溶液中磺胺與 NO2 形成重氮 鹽，再與 -萘胺偶聯(lián)形成紫紅色的偶氮染料。 反應(yīng)液的酸度大，則增加重氮化作用的速度， 但降低偶聯(lián)作用的速度，顏色比較穩(wěn)定。增加 溫度可以增加反應(yīng)速度，但降低重氮鹽的穩(wěn)定 度。所以反應(yīng)需要在相同條件下進(jìn)行。這種方 法非常靈敏，能測定每毫升含 0.5g 的 NaNO2。 硝酸還原酶活性的測定 實(shí)驗(yàn)器材與試劑 實(shí)驗(yàn)儀器 分光光度計(jì)，注射器，溫箱，天平，鉆孔器，三角 燒瓶，移液管，燒杯，試管 實(shí)驗(yàn)試劑 0.1 mol/L 磷酸緩沖液（ pH7.5）， 0.2 mol/L KNO3， 磺胺試劑， -萘胺試劑， NaNO2 標(biāo)準(zhǔn)溶液 實(shí)驗(yàn)材料 蓖麻、向日葵、油菜、小麥或棉花的葉子 硝酸還原酶活性的測定 實(shí)驗(yàn)步驟 將新鮮取回的葉片水洗，用吸水紙吸干，然后 用鉆孔器打葉圓片，用蒸餾水洗滌 2 3 次， 吸干水分，于分析天平上稱取等重的葉圓片兩 份。每份約 0.3 0.4g（或每份取 50 個(gè)圓片）， 分別置于含下列溶液的燒瓶中： 0.1 mol/L 磷酸緩沖液 5 mL + 蒸餾水 5 mL ； 0.1 mol/L 磷酸緩沖液 5 mL + 0.2 mol/L KNO3 5 mL 。用注射器抽氣，至葉圓片沉于溶液中。 將燒瓶放入 30 溫箱中，避光保溫 30 min。 硝酸還原酶活性的測定 實(shí)驗(yàn)步驟 分別吸取反應(yīng)液 1 mL 于試管中，加入磺胺試 劑 2 mL 及 -萘胺試劑 2 mL，混合搖勻，靜置 30 min，用分光光度計(jì)（ 520 nm）進(jìn)行測定， 記下 OD 值，從標(biāo)準(zhǔn)曲線上讀出 NO2 含量， 再計(jì)算酶的活性。 69 10/ 2 2 酶促反應(yīng)時(shí)間材料鮮重 含量）酶活性（ N a N Ohgm o lNO 硝酸還原酶活性的測定 實(shí)驗(yàn)步驟 用 5g / mL NaNO2母液稀釋成 0.5、 1、 2、 3、 4g / mL 的梯度濃度的 NaNO2 溶液 。 分別吸取 0.5、 1、 2、 3、 4、 5g / mL 的 NaNO2 1 mL 于試管中，加入磺胺試劑 2 mL 及 -萘胺試劑 2 mL，混合搖勻，靜置 30 min， 用分光光度計(jì)（ 520 nm）進(jìn)行測定，記下 OD 值，以 OD 值為縱坐標(biāo)， NaNO2 濃度為橫坐 標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。 硝酸還原酶活性的測定 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 標(biāo)準(zhǔn)曲線 NaNO2 mol/L 磺胺比色法 OD520值 0.5 1 2 3 4 5 對照反應(yīng)液 反應(yīng)液 注意：比色空白用 1 mL 水加同樣顯色劑 同樣反應(yīng)條件 標(biāo)出根據(jù)對照 反應(yīng)液和反應(yīng)液的 比色 OD 值 從標(biāo)準(zhǔn)曲 線上讀出的 NaNO2 含 量 硝酸還原酶活性的測定 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 酶的活性 單鹽毒害及離子拮抗 實(shí)驗(yàn)原理 離子間的拮抗現(xiàn)象的本質(zhì)是復(fù)雜的，它可能反 映不同離子對原生質(zhì)親水膠粒的穩(wěn)定性、原生 質(zhì)膜的透性，以及對各類酶活性調(diào)節(jié)等方面的 相互制約作用，從而維持機(jī)體的正常生理狀態(tài)。 單鹽毒害及離子拮抗 實(shí)驗(yàn)器材與試劑 實(shí)驗(yàn)儀器 燒杯，紗布，石蠟 實(shí)驗(yàn)試劑 0.12 mol/L KCl， 0.06 mol/L CaCl2， 0.12 mol/L NaCl（所用藥品均需用分析純） 實(shí)驗(yàn)材料 小麥種子 單鹽毒害及離子拮抗 實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)前 3 4 天選擇飽滿的小麥種子 100 粒浸 種，在室溫下萌發(fā)，待根長 1 cm 時(shí)可用作材 料。 取 4 個(gè)小燒杯，分別加入下列溶液 0.12 mol/L KCl 0.06 mol/L CaCl2 0.12 mol/L NaCl 0.12 mol/L NaCl 100 mL + 0.06 mol/L CaCl2 1 mL + 0.12 mol/L KCl 2.2 mL 單鹽毒害及離子拮抗 實(shí)驗(yàn)步驟 小燒杯用涂石蠟的紗布蓋上。挑選大小相等及 根系發(fā)育一致的小麥幼苗 16 株，小心種植在 紗布蓋的孔眼里，使根系接觸到溶液，在室溫 下培養(yǎng) 2 3 周后，觀察幼苗根的生長情況。 培養(yǎng)期間注意補(bǔ)充水分，可更換一次培養(yǎng)液。 單鹽毒害及離子拮抗 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 在單鹽溶液中小麥幼苗 生長受阻，特別是根部 出現(xiàn)畸形。 葉綠體色素的提取分離及理化性質(zhì) 的鑒定 實(shí)驗(yàn)原理 葉綠體色素是植物吸收太陽光能進(jìn)行光合作用 的重要物質(zhì)，主要由葉綠素 a、葉綠素 b、胡蘿 卜素和葉黃素組成。根據(jù)它們在有機(jī)溶劑中的 溶解特性，可用丙酮將它們從葉片中提取出來。 并可根據(jù)它們在不同有機(jī)溶劑中的溶解度不同 以及在吸附劑上的吸附能力不同，將它們彼此 分離開。 葉綠體色素的提取分離及理化性質(zhì) 的鑒定 實(shí)驗(yàn)原理 葉綠素是一種雙羧酸的酯，可與堿發(fā)生皂化反 應(yīng)，產(chǎn)生的鹽能溶于水，可用此法將葉綠素與 類胡蘿卜素分開。 葉綠素在光照下可產(chǎn)生暗紅色的熒光。 葉綠素中的鎂可被 H+ 取代而生成褐色的去鎂 葉綠素；加入銅鹽作用，后者則成為綠色的銅 代葉綠素。銅代葉綠素很穩(wěn)定，在光下不易破 壞，故常用此法制作綠色植物的浸漬標(biāo)本。 葉綠體色素的提取分離及理化性質(zhì) 的鑒定 實(shí)驗(yàn)器材與試劑 實(shí)驗(yàn)儀器 大試管，臺天平，研缽，量筒，漏斗，橡皮塞，新 華濾紙，毛細(xì)管，剪刀，分液漏斗，燒杯 實(shí)驗(yàn)試劑 丙酮，碳酸鈣， 石英砂，無水硫酸鈉，四氯化碳， 乙醚，甲醇，氫氧化鉀，鹽酸，醋酸銅 實(shí)驗(yàn)材料 新鮮菠菜葉片 葉綠體色素的提取分離及理化性質(zhì) 的鑒定 實(shí)驗(yàn)步驟 葉綠體色素的提取分離 稱取新鮮葉片 2 g，放入研缽中加丙酮 5 mL，少許 碳酸鈣和石英砂，研磨成均漿，再加丙酮 10 mL， 以漏斗過濾之，即為色素提取液。 把展層用的濾紙剪成 2 cm 20 cm 的紙條，將其一 端剪去兩側(cè)，中間留一長約 1.5 cm，寬約 0.5 cm 的 窄條。 用毛細(xì)管吸取葉綠素溶液點(diǎn)于窄條的上方，注意一 次所點(diǎn)溶液不可過多，風(fēng)干后再點(diǎn)，重復(fù)多次。 葉綠體色素的提取分離及理化性質(zhì) 的鑒定 實(shí)驗(yàn)步驟 葉綠體色素的提取分離 在大試管中加入四氯化碳 3 5 mL 及少許無水硫酸 鈉。然后將濾紙條固定于軟木塞上，插入試管內(nèi)， 使窄條浸入溶劑中（色素點(diǎn)要略高于液面），蓋緊 軟木塞，直立于陰暗處進(jìn)行層析。待四種色素帶清 晰展開后，取出濾紙條，稍干后用鉛筆勾出色素帶 邊緣。 葉綠體色素的提取分離及理化性質(zhì) 的鑒定 實(shí)驗(yàn)步驟 葉綠體色素的理化性質(zhì) 葉綠素的熒光現(xiàn)象 取上述色素提取液少許于試管 中，分別在反射光和透射光一側(cè)觀察提取液的顏色。 銅代反應(yīng) 取上述色素提取液少許于試管中， 1 滴 1 滴加濃鹽酸，直至溶液出現(xiàn)褐綠色。然后加醋酸 銅晶體少許，慢慢加熱溶液，則又產(chǎn)生鮮亮的綠色。 葉綠體色素的提取分離及理化性質(zhì) 的鑒定 實(shí)驗(yàn)步驟 葉綠體色素的理化性質(zhì) 黃色素與綠色素的分離 取上述色素提取液 10 mL， 加到盛有 20 mL 乙醚的分液漏斗中，搖動分液漏斗， 并沿漏斗邊緣加入 30 mL 蒸餾水，輕輕搖動分液漏 斗，靜止片刻，溶液即分為兩層 。色素已轉(zhuǎn)入上層 乙醚中，棄去下層丙酮和水，再用蒸餾水沖洗乙醚 溶液 1 2 次。然后加入 5 mL 30% KOH甲醇溶液， 用力搖動分液漏斗，靜置約 10 min，再加蒸餾水約 10 mL，搖動后靜置，則得到黃色素層和綠色素層。 葉綠體色素的提取分離及理化性質(zhì) 的鑒定 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 葉綠體色素的提取分離 濾紙條自上而下的色素帶分別是 橙色的胡蘿卜素 黃色的葉黃素 藍(lán)綠色的葉綠素 a 黃綠色的葉綠素 b 葉綠體色素的提取分離及理化性質(zhì) 的鑒定 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 葉綠體色素 的理化性質(zhì) 葉綠素的熒光現(xiàn)象 銅代反應(yīng) 黃色素與綠色素的分離 葉綠體色素的吸收光譜及葉綠素 a、 b含量的測定 實(shí)驗(yàn)原理 葉綠素和類胡蘿卜素都有光學(xué)特性，表現(xiàn)出一定 的吸收光譜，可用分光光度計(jì)精確測定。 如果混合液中的兩個(gè)組分， 它們的光譜吸收雖然有明顯 的差異，但吸收曲線彼此有 些重疊，可根據(jù) Lambert-Beer 定律，通過代數(shù)方法，計(jì)算 一種組分由于另一種組分存 在時(shí)對光密度的影響。最后 分別得到兩種組分的含量。 葉綠體色素的吸收光譜及葉綠素 a、 b含量的測定 實(shí)驗(yàn)原理 根據(jù) Lambert-Beer定律，最大吸收光譜峰不同的 兩個(gè)組分的混合液，它們的濃度 C與光密度 OD 之間有如下關(guān)系： OD1 = Cak a1 + C bk b1 OD2 = Cak a2 + C bk b2 Ca為組分 a的濃度（ gL 1）， Cb為組分 b的濃度（ gL 1）； OD1為在波長 1（即組分 a的最大吸收峰波長）時(shí)，混合液的 光密度值， OD2為在波長 2（即組分 b的最大吸收峰波長）時(shí)，混合液 的光密度值； ka1和 ka2分別為組分 a的比吸收系數(shù)， kb1和 kb2分別為組分 b 的比吸收系數(shù) 葉綠體色素的吸收光譜及葉綠素 a、 b含量的測定 實(shí)驗(yàn)原理 葉綠素 a和 b的 80%丙酮溶液的比吸收系數(shù) 將數(shù)據(jù)代入上式經(jīng)整理后，并把濃度單位改為 mg/L Ca = 12.7 OD663 2.69 OD645 Cb = 22.9 OD663 4.68 OD645 CT = Ca + Cb = 8.02 OD663 20.21 OD645 波長 /nm 葉綠素 a 葉綠素 b 663 82.04 9.27 645 16.75 45.60 葉綠體色素的吸收光譜及葉綠素 a、 b含量的測定 實(shí)驗(yàn)器材與試劑 實(shí)驗(yàn)儀器 分光光度計(jì)，離心機(jī)，臺天平，研缽，量筒，剪刀， 移液管 實(shí)驗(yàn)試劑 丙酮，碳酸鈣， 石英砂 實(shí)驗(yàn)材料 新鮮菠菜葉片 葉綠體色素的吸收光譜及葉綠素 a、 b含量的測定 實(shí)驗(yàn)步驟 稱取新鮮葉片 1 g，放入研缽中加丙酮 5 mL，少許碳 酸鈣和石英砂，研磨成均漿，再加 80 % 丙酮 5 mL， 將勻漿轉(zhuǎn)入離心管，并用 80 % 丙酮洗滌研缽，一并轉(zhuǎn) 入離心管，離心后去沉淀，上清液用 80 % 丙酮定容至 20 mL。 取上述色素提取液 1 mL，加 80 % 丙酮 6 mL 稀釋， 轉(zhuǎn)入比色杯中，以 80 % 丙酮為對照，在 400 500 nm 波長區(qū)每隔 10 nm，在 500 600 nm 波長區(qū)每隔 20 nm，在 600 700 nm 波長區(qū)每隔 10 nm，測定光密度， 以繪制吸收光譜。另外測定 645 nm 和 663 nm 處的光 密度，以計(jì)算葉綠素 a和 b的含量。 葉綠體色素的吸收光譜及葉綠素 a、 b含量的測定 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 吸收光譜 葉綠素 a和 b含量計(jì)算 波長 /nm 400 410 420 430 440 450 460 470 480 490 500 520 540 光密度 波長 /nm 560 580 600 610 620 630 640 650 660 670 680 690 700 光密度 波長 /nm 645 663 光密度 離體葉綠體光還原反應(yīng) （希爾反應(yīng)） 實(shí)驗(yàn)原理 在低溫下以等滲溶液制備完整的葉綠體，將其 懸浮于適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)介質(zhì)中，并有氧化劑如 2， 6-二氯酚靛酚（簡稱 DCIP）存在時(shí)，在光照 下會放出 O2，同時(shí)將染料還原，這就是葉綠體 中進(jìn)行的光還原反應(yīng)。染料被還原后，顏色從 藍(lán)色變?yōu)闊o色，因此可根據(jù)溶液 OD 值的變化 進(jìn)行測定，該變化在 4-5 min 內(nèi)呈線性關(guān)系。 離體葉綠體光還原反應(yīng) （希爾反應(yīng)） 實(shí)驗(yàn)器材與試劑 實(shí)驗(yàn)儀器 離心機(jī)，研缽，天平，紗布，試管， 100 W 燈泡， 722型分光光度計(jì) 實(shí)驗(yàn)試劑 提取介質(zhì) 50 mmol/L（ pH7.5） Tris-HCl 緩沖液 （內(nèi)含 0.4 mmol/L 蔗糖、 10 mmol/L NaCl）， 1 mmol/L 2， 6-DCIP（ 2， 6-二氯酚靛酚）溶液（用 上述提取介質(zhì)配制） 實(shí)驗(yàn)材料 新鮮菠菜葉片 離體葉綠體光還原反應(yīng) （希爾反應(yīng)） 實(shí)驗(yàn)步驟 離體葉綠體的提取 稱取 10 g 新鮮菠菜葉片（去除粗葉脈），剪碎，加 10 mL 預(yù)冷的提取介質(zhì)（分兩次加入）和少許石英 砂，冰浴中迅速研磨成勻漿，再加 10 mL 提取介質(zhì)， 用 4 層紗布將勻漿過濾于一離心管中， 2500 r / min 離心 3 min，棄沉淀，上清液 4000 r / min 離心 10 min，棄上清。所得沉淀即為完整葉綠體。用 15 mL 提取介質(zhì)使葉綠體懸浮，置冰浴中備用。 離體葉綠體光還原反應(yīng) （希爾反應(yīng)） 實(shí)驗(yàn)步驟 葉綠體光還原反應(yīng)的測定 取 3 支潔凈試管，分別編號，按下表加入試劑： 注： 2號管加熱煮沸，然后加染料， 3號管為比色時(shí)的空白對照 將試管置于離 100 W 燈光 60 cm 處照光， 3 min 后 于 620 nm 處測光密度。 管號 提取介質(zhì) /mL 葉綠體懸液 /mL 煮沸時(shí)間 /min 染料 /mL 1 4.5 0.5 1 2 4.5 0.5 15 1 3 5.5 0.5 離體葉綠體光還原反應(yīng) （希爾反應(yīng)） 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 1號管的 OD620 值 2號管的 OD620 值 說明： 環(huán)境因素對光合作用的影響 （葉圓片上浮法） 實(shí)驗(yàn)原理 植物光合強(qiáng)度的大小受光強(qiáng)、光質(zhì)、 CO2 濃度、 溫度等環(huán)境條件的影響。利用真空滲入法排除 細(xì)胞間隙的空氣，使葉片沉于水中。由于光合 作用放出的 O2 在水中溶解度很小，而在細(xì)胞 間積累，結(jié)果使原來下沉的葉片上浮，根據(jù)上 浮所需時(shí)間長短，即能比較光合作用的強(qiáng)弱。 環(huán)境因素對光合作用的影響 （葉圓片上浮法） 實(shí)驗(yàn)器材與試劑 實(shí)驗(yàn)儀器 打孔器，注射器， 100 W 燈泡，小燒杯 實(shí)驗(yàn)材料 新鮮青菜葉片 環(huán)境因素對光合作用的影響 （葉圓片上浮法） 實(shí)驗(yàn)步驟 選取健壯、葉齡相似的成熟葉片，用打孔器避開主脈打 取葉圓片共 60 片，置于注射器中，注入水，抽氣至葉片 沉入水中。 取 6 只小燒杯，各倒入 20 mL 冷開水，用吸管向其中 5 只小燒杯的水中吹氣，使 CO2 達(dá)到飽和。然后于 6 只小 燒杯中各放入 10 片葉圓片，分別置于不同的條件下。 杯號 光強(qiáng) 光質(zhì) CO2 1 強(qiáng) 白光 飽和 2 強(qiáng) 紅光 飽和 3 強(qiáng) 藍(lán)光 飽和 4 強(qiáng) 綠光 飽和 5 強(qiáng) 白光 微量 6 弱 白光 飽和 環(huán)境因素對光合作用的影響 （葉圓片上浮法） 實(shí)驗(yàn)步驟 記錄各燒杯中每一葉圓片上浮所需的時(shí)間，計(jì)算各處 理中葉圓片上浮所需的平均時(shí)間或一定時(shí)間內(nèi)上浮的 葉圓片數(shù)。比較不同條件下光合作用的強(qiáng)弱。 環(huán)境因素對光合作用的影響 （葉圓片上浮法） 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 分析： 杯號 葉圓片上浮所需的平均時(shí)間 1 2 3 4 5 6 植物呼吸強(qiáng)度的測定 （小籃子法） 實(shí)驗(yàn)原理 利用 Ba(OH)2 溶液吸收呼吸過程中釋放的 CO2， 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，用草酸溶液滴定殘留的 Ba(OH)2， 從空白和樣品兩者消耗草酸溶液之差，即可計(jì) 算出呼吸過程中釋放 CO2 的量。 植物呼吸強(qiáng)度的測定 （小籃子法） 實(shí)驗(yàn)器材與試劑 實(shí)驗(yàn)儀器 廣口瓶，酸式滴定管，紗布 實(shí)驗(yàn)試劑 0.05 mol/L Ba(OH)2， 1/44 mol/L 草酸溶液（每 mL 相當(dāng)于 1 mg CO2），指示劑 實(shí)驗(yàn)材料 萌發(fā)的小麥種子 植物呼吸強(qiáng)度的測定 （小籃子法） 實(shí)驗(yàn)步驟 稱取萌發(fā)的小麥種子 15 g，包入紗布袋內(nèi)，將 紗布袋掛在廣口瓶的橡皮瓶塞上，注意不要掛 得太低。 在廣口瓶中加 0.05 mol/L Ba(OH)2 25 mL，塞 上瓶塞，用熔化的石蠟密封瓶口，防止漏氣。 每 10 min 左右輕輕搖動廣口瓶，破壞溶液表面 的 BaCO3 薄膜，以利對 CO2的吸收。 1 h 后，打開瓶塞，迅速加 2 滴指示劑，用 1/44 mol/L 草酸滴定，直到綠色變成紫色為止。記 錄所耗用的草酸溶液的體積（ mL）數(shù)。 植物呼吸強(qiáng)度的測定 （小籃子法） 實(shí)驗(yàn)步驟 另取同樣重量的煮沸殺死的小麥種子，作同樣 測定，以次作為對照。 計(jì)算呼吸強(qiáng)度。 植物呼吸強(qiáng)度的測定 （小籃子法） 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 死種子裝置滴定所耗草酸量（ V0）： 活種子裝置滴定所耗草酸量（ V1）： 呼吸強(qiáng)度（ CO2， mg/gh ） = （ V0 V1） / 種 子鮮重（ g） 時(shí)間（ h） 過氧化物酶活性的測定 實(shí)驗(yàn)原理 過氧化物酶廣泛存在于植物的各個(gè)組織器官中。 在有過氧化氫存在下，過氧化物酶能使愈創(chuàng)木 酚氧化，生成茶褐色物質(zhì)，可用分光光度計(jì)測 量生成物的含量。 過氧化物酶活性的測定 實(shí)驗(yàn)器材與試劑 實(shí)驗(yàn)儀器 分光光度計(jì)，離心機(jī)，天平，研缽 實(shí)驗(yàn)試劑 愈創(chuàng)木酚， 30% 過氧化氫， 20 mmol/L KH2PO4， 100 mmol/L 磷酸緩沖液（ pH6.0），反應(yīng)混合液 100 mmol/L 磷酸緩沖液（ pH6.0） 50 mL，加入 愈創(chuàng)木酚 28L，加熱攪拌至 愈創(chuàng)木酚溶解 ，冷卻后加入 30% 過氧化氫 19L，混合均勻，保存于冰箱中 實(shí)驗(yàn)材料 馬鈴薯塊莖 過氧化物酶活性的測定 實(shí)驗(yàn)步驟 粗酶液的提取 稱取去皮馬鈴薯塊莖 1 g，加 20 mmol/L KH2PO4 5 mL，于研缽中研磨成均漿，以 4000 r/min 離心 15 min，收集上清液保存于冷處，所得殘?jiān)谟?5 mL KH2PO4 溶液提取一次，合并兩次上清液。 酶活性的測定 取比色杯 2 只，于一只中加入反應(yīng)混合液 3 mL， KH2PO4 1mL，作為校零對照，另一只 中加入反應(yīng) 混合液 3 mL，上述酶液 1 mL，立即于分光光度計(jì) 470 nm 測量 OD 值，每隔 1 min 讀數(shù)一次。以每分 鐘 OD 變化值表示酶活性大小。 過氧化物酶活性的測定 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 OD470/min鮮重 g = 次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 OD470 種子活力的快速測定 （氯化三苯基四氮唑法， TTC法） 實(shí)驗(yàn)原理 凡有生命力的種子胚部，在呼吸作用過程中都 有氧化還原反應(yīng)，而無生命活力的種胚則無此 反應(yīng)。當(dāng) TTC 滲入種胚的活細(xì)胞內(nèi)，并作為 氫受體被脫氫輔酶（ NADH 或 NADPH ）上 的氫還原時(shí)，便由無色 TTC 變?yōu)榧t色的 TTF。 種子活力的快速測定 （氯化三苯基四氮唑法， TTC法） 實(shí)驗(yàn)器材與試劑 實(shí)驗(yàn)儀器 恒溫箱，燒杯，培養(yǎng)皿，鑷子，刀片 實(shí)驗(yàn)試劑 0.5% TTC 溶液 實(shí)驗(yàn)材料 大麥、小麥、秈谷或粳谷的種子 種子活力的快速測定 （氯化三苯基四氮唑法， TTC法） 實(shí)驗(yàn)步驟 浸種 將待測種子在 30 35 溫水中浸種，以增強(qiáng)種胚 的呼吸強(qiáng)度。 顯色 取吸脹種子 100 粒，用刀片沿種子胚的中心線縱 切為兩半，將其中的一半置于培養(yǎng)皿中，加入適量 的 0.5 % TTC 溶液覆蓋種子。然后置于 30 恒溫 箱中 1 h。觀察結(jié)果。 將另一半在沸水中煮 5 min 殺死胚，作同樣染色處 理，作為對照觀察。 種子活力的快速測定 （氯化三苯基四氮唑法， TTC法） 實(shí)驗(yàn)步驟 計(jì)算活種子的百分?jǐn)?shù)。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 煮沸殺死的種子胚部均為白色。 未煮沸殺死的種子胚部大部分為紅色，少數(shù)為 白色。 活種子的百分率為： 種子活力的快速測定 （紅墨水法） 實(shí)驗(yàn)原理 凡活細(xì)胞的原生質(zhì)膜具有選擇性吸收物質(zhì)的能 力，而死的種子胚細(xì)胞原生質(zhì)膜喪失這種能力， 于是染料便能進(jìn)入死細(xì)胞而染色。 種子活力的快速測定 （紅墨水法） 實(shí)驗(yàn)器材與試劑 實(shí)驗(yàn)儀器 恒溫箱，燒杯，培養(yǎng)皿，鑷子，刀片 實(shí)驗(yàn)試劑 5 % 紅墨水 實(shí)驗(yàn)材料 大麥、小麥、秈谷或粳谷的種子 種子活力的快速測定 （紅墨水法） 實(shí)驗(yàn)步驟 浸種 將待測種子在 30 35 溫水中浸種，以增強(qiáng)種胚 的呼吸強(qiáng)度。 顯色 取吸脹種子 100 粒，用刀片沿種子胚的中心線縱切 為兩半，將其中的一半置于培養(yǎng)皿中，加入 5 % 紅 墨水淹沒種子。染色 10 15 min。 倒去紅墨水，用水沖洗種子，至沖洗液無色，觀察 結(jié)果。 種子活力的快速測定 （紅墨水法） 實(shí)驗(yàn)步驟 將另一半在沸水中煮 5 min 殺死胚，作同樣染 色處理，作為對照觀察。 計(jì)算活種子的百分?jǐn)?shù)。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 煮沸殺死的種子胚與胚乳均染上紅色。 未煮沸殺死的種子胚部大部分為白色或淺紅色， 少數(shù)為紅色。 活種子的百分率為： 植物生長調(diào)節(jié)劑對植物插條不定 根發(fā)生的影響 實(shí)驗(yàn)原理 用植物生長調(diào)節(jié)劑（生長素類）處理插條，可 以促進(jìn)細(xì)胞恢復(fù)分裂能力，誘導(dǎo)根原基發(fā)生， 促進(jìn)不定根的生長。 植物生長調(diào)節(jié)劑對植物插條不定 根發(fā)生的影響 實(shí)驗(yàn)器材與試劑 實(shí)驗(yàn)儀器 電子天平，燒杯，移液管，量筒等 實(shí)驗(yàn)試劑 1000 mg/L 吲哚乙酸溶液 實(shí)驗(yàn)材料 各種植物材料 植物生長調(diào)節(jié)劑對植物插條不定 根發(fā)生的影響 實(shí)驗(yàn)步驟 用 1000 mg/L 吲哚乙酸溶液配制 100 mg/L、 200 mg/L、 300 mg/L 吲哚乙酸溶液。 從室外取植物材料，自莖頂端或枝條上端向下 10 15 cm 處剪去植物下部分，去除花，保留 1 2 片葉片（如葉面積較大，可保留半張葉）。 植物生長調(diào)節(jié)劑對植物插條不定 根發(fā)生的影響 實(shí)驗(yàn)步驟 將插枝基部 2 3 cm 浸泡在吲哚乙酸溶液中 （每種溶液中浸 5 枝），并以蒸餾水作對照， 8 h 后取出枝條，插入砂質(zhì)苗床中培養(yǎng)，注意 控制溫度和濕度。 20 d 后，統(tǒng)計(jì)各處理枝條不定根發(fā)生的數(shù)目， 觀察根的粗細(xì)和長度，以了解不同濃度吲哚乙 酸在一定處理時(shí)間下對生根的影響。 植物生長調(diào)節(jié)劑對植物插條不定 根發(fā)生的影響 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 各吲哚乙酸溶液處 理的插條生根情況 （平均每株根數(shù)、 平均根長、粗細(xì)） 好于對照。 高溫和低溫對植物的傷害 實(shí)驗(yàn)原理 植物組織受到高溫或低溫傷害時(shí)，由于膜的功 能受損或結(jié)構(gòu)破壞而透性增大，細(xì)胞內(nèi)各種水 溶性物質(zhì)不同程度地外滲。將植物組織浸入無 離子水中，水的電導(dǎo)率將因電解質(zhì)的外滲而加 大。膜傷害愈重，電解質(zhì)外滲愈多，電導(dǎo)率的 增加也愈大。故可用電導(dǎo)率儀測定外液的電導(dǎo) 率而得知植物受傷害程度。 高溫和低溫對植物的傷害 實(shí)驗(yàn)器材與試劑 實(shí)驗(yàn)儀器 電導(dǎo)率儀，恒溫水浴鍋，打孔器，注射器，試管， 移液管，恒溫箱，冰箱等 實(shí)驗(yàn)試劑 去離子水 實(shí)驗(yàn)材料 植物離體葉片 高溫和低溫對植物的傷害 實(shí)驗(yàn)步驟 取正常生長的植株葉片若干，用水洗凈并用吸 水紙吸干葉表面水分，將一份放在 20 左 右的溫度下冷凍 30 min，另一份放在 40 左 右的溫度下處理 30 min，第三份裹入潮濕的紗 布中在室溫下作對照。 將處理葉片與對照葉片用去離子水沖洗 2 次， 再用潔凈濾紙吸凈表面水分，每組葉片取葉圓 片 20 片，分別放入注射器內(nèi)，各加 10 mL 去 離子水，抽氣使葉片沉入水中。 高溫和低溫對植物的傷害 實(shí)驗(yàn)步驟 將葉片及去離子水分別倒入 3 個(gè)試管中，在室 溫下保持 1 h，期間要多次搖動試管。 用電導(dǎo)率儀測定 3 組的初電導(dǎo)率（ 1）。測定 后，將試管置沸水浴中 10 min，取出冷卻至室 溫，并平衡 20 min，搖勻，測終電導(dǎo)率（ 2）。 高溫和低溫對植物的傷害 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 按下式計(jì)算相對電導(dǎo)率 相對電導(dǎo)率 L = 1 /2 相對電導(dǎo)率的大小表示細(xì)胞受傷害的程度。由于對照 也有少量電解質(zhì)外滲，故可用下式計(jì)算傷害度 高溫傷害度 = （ L高 L常 ） /（ 1 L常 ） 低溫傷害度 = （ L低 L常 ） /（ 1 L常 ） 高溫和低溫對植物的傷害 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 如用蒸餾水實(shí)驗(yàn)，相對電導(dǎo)率計(jì)算可用下式 相對電導(dǎo)率 L = （ 1 0） / （ 2 0 ） 0 為實(shí)驗(yàn)用蒸餾水的電導(dǎo)率