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1、1植物生理实验讲解内容植物生理实验讲解内容实验一实验一 植物组织水势的测定（小液流法）植物组织水势的测定（小液流法）1、原理、原理（1 1）水分移动的总原则：）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：）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
2、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：当当浓度变大的外液（a）放入原溶液中，说明植物组织的水势外液的水势 当浓度变小的外液（b）放入原溶液中，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（当水分保持动态平衡的外液（c）放入原溶液中）放入原溶液中（不动）（不动） ，说明植物组织的水势外液的水势，说明植物组织的水势外液的水势2、材料：、材料：毛果含笑叶；梧桐树叶；丁香花或牵牛花毛果含笑叶；梧桐树叶；丁香花或牵牛花4、方法（、方法（选用选用 CaCl2溶液为外液为外液）思考题思考题 1、 试述小液流法测定植物组织水势的原理。测定中应注
3、意什么？ （1 1）遵照两个原理：遵照两个原理：水分移动的总原则水分移动的总原则从高水势到低水势。从高水势到低水势。根据比重大小判断小液根据比重大小判断小液 流的移动方向。流的移动方向。 （2 2）测定中应注意：测定中应注意：取材时尽量避开叶脉和伤口、部位要一致、要迅速（以免失水）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，材 料要混匀；料要混匀；母液要均匀，不能颠倒顺序；母液要均匀，不能颠倒顺序；放小液流时不能用力过大；放小液流时不能用力过大；观察液流观察液流 方向要细心等方向要细心等 。 2、 某组实验出现了小液流法 的情况，请分析出现错误的可能原因。 最有可能出错的应
4、是第四支试管。出错的原因有以下可能：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)(1)在配制甲组试管溶液时，试在配制甲组试管溶液时，试 管没有充分的摇匀；管没有充分的摇匀；(2)(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；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)(3)用用 注射器在甲组试管中挤出小液滴时，用力过猛。注射器在甲组试管中挤出小液滴时，用力过猛。 3 3、测定水势的方法有：小液流法；电导仪法；折射仪法。小液流法；电导仪法；折射仪法。实验二实验二 植物组织中游离氨基酸总量的测定植物组织中游离氨基酸总量的测定茚三酮显色法茚三酮显色
5、法（1.原理原理 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。思考题思考题 1 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此法只有此法只有2除去蛋白质和多肽的前提下才能应用。除去蛋白质和多肽的前提下才能应用。 2 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
6、氨基酸，所以要去除蛋白质。方法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 2 是用沸水浴加热是用沸水浴加热 2020 分钟分钟 使蛋白质凝固而除去。使蛋白质凝固而除去。 3 3、简述氨基酸测定的原理、方法和步骤。 原理：氨基酸原理：氨基酸 ( (蛋白质蛋白质) )的游离的游离 NH3(NH3(氨基氨基) )可与水合茚三酮反应可与水合茚三酮反应, ,生成蓝紫色的化合物；在一定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。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：取数株小麦苗方
7、法和步骤：取数株小麦苗称取称取 0.5g0.5g 左右左右剪成碎段剪成碎段放入大试管中放入大试管中用移液管准确加入用移液管准确加入 10ml10ml 蒸馏水蒸馏水沸水浴加热提取沸水浴加热提取 2020 分钟分钟冷却冷却取取 1ml1ml 待测液放入待测液放入 20ml20ml 刻度试管中刻度试管中加加 1ml1ml 茚三酮茚三酮用滤纸扎口用滤纸扎口放入放入 8080水浴中加热水浴中加热 1515 分钟分钟取出，用柠檬酸缓冲液稀释至取出，用柠檬酸缓冲液稀释至 10ml10ml 用用 722722 分光光度计比色（分光光度计比色（610nm610nm、1cm1cm 光径的比色皿）光径的比色皿）读取
8、读取 C C 值值代入公式计算。代入公式计算。实验三实验三 植物的溶液培养植物的溶液培养缺素培养和生长测量缺素培养和生长测量1 1原理：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 2材料材料: :玉米幼苗3 3方法方法（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
9、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。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。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
10、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相对生长速率和根冠比看 P101P101） 相对生长速率计算：相对生长速率计算：121211111 Q1)(ttQQdggdcmcmRGR或重量长度式中 Q1 为原有长度（cm）或重量（g） 、 t1开始时间Q2为实验结束时的长度（cm）或重量（g） 、 t2结束时间 根冠比计算根冠比计算地上部鲜重地下部鲜重TR/根据计算结果和缺素症表现，分析原因。 缺缺 N 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）。 缺缺 P P：植株瘦小，茎叶暗绿色渐转
11、为紫红色，较直立。 缺缺K 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：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。3缺镁缺镁：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。先显现病症。 缺铁缺铁：植株的幼叶表现出明显的缺绿。幼叶表现出明显的缺绿。实验四实验四 呼吸速率的测定呼吸速率的测定广口瓶法（或小篮子法）广口瓶法（或小篮子法）1原理原理（反滴定法）在相对密封的广口瓶中加入
12、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 H2O 呼吸反应 Ba(OH)2（剩余） H2C2O4 BaC2O4 H2O 剩余反应 2材料材料：吸胀的小麦种子和发芽的小麦种子思考题思考题 （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（注
13、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）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（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）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量表示量表示。测量方法有三种方 法：测量有机物（测量有机物（
14、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） 、测量测量 O2（如 P128 氧电极法）和测量）和测量 CO2。实验五实验五 叶绿体色素提取、分离和理化性质叶绿体色素提取、分离和理化性质1、 原理原理（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）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）来提取（今天用酒精） 。（2） 分离原理（分离原理（用分配层析的原理分离）（3）叶绿素的化学性质：）叶绿素的化学性质：叶绿素是一种双羧酸酯类叶绿素是一种双羧酸酯类，可与碱起皂化
15、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）光学性质光学性质 吸收光谱吸收光谱 红光：红光：640-660nm叶绿素的吸收光谱是 蓝紫光：蓝紫光：430-450 nm 类胡萝卜素的吸收光谱是蓝紫光：蓝紫光：430-450 nm4荧光现象：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。）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：）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。色素稳定性：色素稳定性： 叶绿素不稳定，容易受 H+和强光的破坏和强光的破坏，所以提取后的叶绿素中的镁镁可被 H+所取代而成褐色的 去镁叶绿素去镁叶绿素，后者遇铜则成为绿色的铜代叶绿素铜代叶绿素；铜代叶绿素很稳定铜代叶绿素很稳定，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
