《植物生理学实验》ppt课件

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1、植物生理学实验,植物生理学系实验课组,目 录,1.前言 实验室守则 实验课程安排 实验课程考核 2.植物生理学常用实验技术概述 3.植物生理学基础实验 K+、Ca2+对细胞质壁分离的影响 小液流法测定植物组织水势 植物上流强度及其成分分析 植物组织可溶性糖含量测定 小篮子法测定萌发种子呼吸强度 种子生活率的快速测定,目录,4.综合与设计性实验 实验课题的选择与设计 课题的来源 课题选择的原则 课题的设计 备选综合与设计实验题目 植物生长调节剂（NAA或pp333或烯效唑）对小麦幼苗生长的影响 盐胁迫对小麦幼苗生长的影响 矿质元素（氮或钾或铁）对玉米幼苗生长的影响,目 录,分析测试项目 实验材料

2、的培育与处理 形态指标的观察记载与测量 生理指标的测定 5.实验论文的撰写,四川农业大学实验室守则,一、实验前要认真预习，明确实验目的要求，了解实验步骤和实验方法。 二、学生必须按教学计划规定的时间到实验室上实验课，不得无故迟到、早退。 三、进入实验室必须遵守实验室的一切规章制度，注意保持室内安静，不得嬉闹、喧哗和影响他人实验。 四、爱护仪器设备和实验材料，严格遵守操作规程，实验过程中仪器设备发生故障，要立即停止实验，并报告指导教师，进行妥善处理。,四川农业大学实验室守则,五、使用易燃、易爆、化学危险物的要确保安全，用后余量及时交回，不得乱丢乱放，更不准私自带出实验室。 六、实验时要认真观察，

3、实事求是记录数据和结果，严禁随意拼凑，弄虚作假，并按指导教师规定的时间和要求，完成实验报告。 七、实验结束时要及时关掉电源、水源，做好仪器设备和用具的整理复原工作，经指导教师同意方能离开。,实验课程安排,实验总学时36学时，其中实验概述2学时，基础实验17学时，综合与设计实验16学时，论文撰写辅导1学时。 基础实验2人一组，每次实验要求写出实验报告 综合与设计实验8人一组，每2人做一种处理，确定1名组长组织实施。每人必须用完整的一套数据写出研究论文。 实验组内人员既分工合作，又密切配合，认真完成实验的每一个环节。 每次实验完后，经老师检查，认定实验结果后，经签字方能离开实验室。 科代表负责与老

4、师接洽、维持课堂秩序、按时依学号次序提交报告、安排清洁实验室。,实验课程考核,实验报告成绩30分，包括课堂纪律、考勤、操作技能、报告质量。 综合与设计实验论文30分，包括课堂情况、内容真实、结果结论正确、格式符合要求、独立完成报告等。 笔试成绩40分，一般为闭卷考试，内容涉及本课程所有内容，重点是实验操作中的细节和基本原理。 2次以上（含2次）缺席不得参加笔试考核，实验不通过。,植物生理学常用实验技术概述,第一节 植物生理学实验材料的选择 一、实验材料选择的重要性和种类 1.不同的植物生理实验材料经测定会得出不同的结果。 2.种类:新鲜材料和干材料 二、实验材料的选择 1.取样过程：原始样品的

5、采取（随机取样法和 “五点” 取样法），到平均样品的采取（混合取样法和比例取样法）。 2.取样的原则 不在靠边位置取样。 注意取样的生理状态和在植株上的相对位置保持一致。 多汁瓜果、蔬菜、幼嫩器官容易失水，现取现称或即刻冷藏。,三、样品的前处理 1.用湿纱布擦拭干净材料，忌用水冲洗。 2.解剖材料应立即固定 3.测定生理活性物质的材料应低温保存。 4.干样品制备时应经杀青、烘干后，磨成粉末过80100目筛，保存在干燥其中。,第二节 常用仪器及生化分析技术在植物生理学中的应用 一、植物生理学中的常用仪器及化学分析技术 1.反应器:主要有试管、点滴反应板、烧瓶、烧杯等， 2.试剂瓶:按其颜色分为无

6、色透明玻璃瓶和棕色瓶，通常棕色瓶用于保存见光易分解的试剂。 另外玻璃磨口瓶应忌盛强碱试剂，而橡胶塞的试剂瓶不能用于盛装强酸性试剂。（图一） 3.测量仪器：天平、卷尺、直尺、游标卡尺、显微测微尺、 计数器等。 测量液体体积的器具可分为量入式和量出式两类。量入,一、植物生理学中的常用仪器及化学分析技术,式量具有容量瓶；量出式量具移液管、量筒、酸碱滴定管等。移液管中又分为A级和B级，A级比B级精度高。其尖端残留的液体不能吹出，除非标有“吹”字样。 4.温度恒定设备 水浴锅、干燥箱、温箱和生长箱等，它们可以把温度恒定在所设置的水平。植物材料的干燥过程通常是在105左右杀青0.5-1小时左右，然后708

7、0烘干至恒重。 5.物质分离设备 漏斗、分液漏斗和离心机等。离心机可用于分离固体和液体混合物，还常用于分离叶绿体、原生质体和离析的细胞，是植物生理实验室必备的仪器之一。配制浓度梯度液，用超速离心机，可测定生物大分子相对分子量。,6.酸度计和pH试纸 在植物生理测试中和植物组织培养以及无土栽培等应用领域中，常需用酸度计或pH试纸测试反应系统的pH，或监测植物（组织）生长环境中的pH值变化。pH试纸测定结果不如pH计（酸度计）准确，若要准确测定pH值大小时，应选择pH计。,二、植物显微技术,制片技术 观察法、切片法、非切片法 植物组织化学技术 常应用被检物质的特征反应或特殊性质来进行制片观察。 显

8、微镜技术（图） （1）普通型；指一般的光学显微镜，如生物显微镜、便携式显微镜、倒置式显微镜、解剖镜等，用于对植物非切片材料或解剖结构的一般观察。 （2）特种型；是利用不同的光学原理设计而成的显微镜，主要用于某种特殊的观察和研究。如暗场、荧光、紫外、相差、偏光、干涉等显微镜，在组织化学中会经常用到。 （3）高级型：指大型的多用途、附件齐全的高级显微镜，如万用研究用生物显微镜、电子显微镜等。 显微摄影技术 显微摄影技术 它主要包括拍摄和洗印放大两项技术。,三、生化分析技术,1.层析技术 2.光谱分析技术:仪器主要有：可见光分光光度计、紫外可见光分光光度计、红外光谱仪和荧光分光光度计等. 3.电泳分

9、析技术 ：电泳是指带电粒子在电场中向与自身所带电荷相反的电极移动的现象。应用如下： 利用电泳技术分离纯化生物大分子物质； 同工酶电泳酶谱分析，鉴定植物亲缘关系，鉴定种子纯度； 测定未知物的分子量； 将电泳技术与薄层扫描技术结合，可测知未知生物分子的含量； 把核酸酶解和电泳相结合可以测定简单的核苷酸序列； 电泳技术与限制性内切酶结合应用，通过DNA序列扩增、分子探针的运用和分子杂交，测定植物遗传的多样性和构建基因的物理图谱； 与免疫技术相结合，鉴定植物及侵染植物的病原物的抗原与抗体，从而达到检测植物是否感病的目的。,四、气体分析技术,1.红外线CO2分析仪：红外线CO2分析技术除应用于光合强度测

10、定，还可以用于呼吸强度的测定。 2.氧电极：测定光合放氧量或呼吸吸氧的量。 3.Warburg 呼吸仪：测定呼吸强度和呼吸商，测定光合作用引起的气体体积变化。 4.光合测定系统,其它测定技术,1.同位素示踪技术：应用于研究植物矿质营养、光合作用、有机物合成与运输分配、植物激素等。 2.免疫学技术：利用抗原与抗体的特异反应，进行微量物质的检测与细胞中的定位。 3.水势仪、蒸腾仪、电导仪等特殊仪器分析技术 4.模式植物研究技术：拟南芥在基因功能和表达研究中的应用。 5.植物组织培养技术：器官培养、组织培养、细胞培养、原生质体培养等。在植物脱毒快繁、种子资源保存与利用、植物改良、生物技术等方面有重要

11、应用。（图） 6.溶液培养技术：分为水培、气培和基质培养。（图）,第二节 植物生理基础实验,实验一 K+、Ca2+对细胞质壁分离的影响 目的：通过质壁分离现象，可以判断细胞死活；获取原生质体；测定细胞渗透势；了解原生质性质等。 学会植物临时制片技术。 掌握显微镜使用技术。 原理：当细胞水势高于外界溶液时，液泡因水分外渗而收缩，原生质层随液泡一起收缩而发生质壁分离。生活细胞可以在高水势溶液中发生质壁分离复原。实验中常采用有颜色的植物细胞（液泡含色素）或对液泡染色处理后进行观察。 Ca2+能降低原生质水合度，使原生质粘性增大，不易脱离细胞壁，使细胞发生凹形质壁分离。 K+增加原生质水合度，使原生质

12、粘性减小，容易脱离细胞壁，使细胞发生凸形质壁分离，若作用时间较长，K+进入原生质层，会导致原生质吸水膨胀，增加原生质层的厚度，形成帽状质壁分离。,材料、设备及试剂 1.材料 洋葱鳞茎。 2.设备 显微镜、培养皿、载玻片、盖玻片、酒精灯、尖头镊子、刀片、吸水纸等。 3.试剂 1mol/LKNO3，1mol/LCaCl2 操作方法,用镊子撕取洋葱磷片外表皮,放在滴有2滴水的载玻片上,观察细胞各部分，绘图,盖玻片的一边滴一滴1mol/L KNO3液,在对边用滤纸吸水，将KNO3引向盖玻片下的材料,观察凸形质壁分离，30min后观察帽状质壁分离，绘图,1mol/L CaCl2引起的凹形质壁分离操作类似

13、。,实验结果 绘出不同形式质壁分离图（凸形、凹形、帽状），并解释产生这些现象的原因。 注意事项： 1.撕取的洋葱表皮要足够薄（12层细胞），由厚向薄撕。 2.观察片中不能有气泡。 3.注意显微镜的正确使用方法。,小叶流法测定植物组织水势,目的 测定植物组织水势，可以了解植物的水分状况，为科学研究和农业合理灌溉提供依据；掌握水势测定相关方法。 原理 用梯度浓度的溶液浸泡待测植物组织，取一小滴矜甲烯蓝染色的组织外液放回原相同浓度的溶液中，根据小液流的升、降情况找到与组织发生渗透平衡的溶液浓度（组织=外液）。 根据溶液浓度可计算出溶液的水势，即为植物组织的水势。 材料、设备及试剂 1.材料 女桢叶片

14、。 2.设备 试管架、带塞试管、有盖小药瓶、毛细吸管、移液管、温度计、单面刀片、叶模等。 3.试剂 1mol/L标准浓度蔗糖溶液、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6（mol/L）的蔗糖甲烯蓝染色液（含甲烯蓝）。,操作方法,标准梯度浓度蔗糖溶液配制,材料处理,用洗净烘干的毛细吸管吸取有色糖液少许，轻轻插入相同编号的试管的溶液中部，轻轻挤出有色糖液一小滴，再轻轻抽出毛细管，注意不要搅动溶液，观察蓝色液滴的移动方向和快慢，做好记录。,测 定,w=-iRTC w：植物组织水势（Pa） R：气体常数 R=0.083105(Pa/molK) T：绝对温度单位K，即273+t，t为实验温度（）

15、i：解离系数，蔗糖为1 C：等渗溶液浓度，单位为mol/L,结果计算,结果分析 判断被测女桢叶片是怎样的水分状况？并说明原因。 注意事项 1.试管和小药瓶已清洗烘干，不用再清洗。 2.配制溶液时取量准确，并充分摇匀。 3.保证组织与外液水分交换充分。 4.添加甲烯蓝或其染色液不宜过多。 5.毛细滴管操作的动作要轻。 思考题 1.用小液流法测定的是植物组织的水势而不是渗透势，为什么？你能否设计一个实验测定植物细胞的渗透势？,实验三 伤流液的收集及其成分的快速测定,一 实验目的,伤流是植物根系主动吸水的证明，不同植物或同一植物在不同季节中的伤流强度均不同。伤流强度反映根系生理活动强弱和根系有效吸收

16、面积大小。伤流液中除含有大量水分外，还含有各种无机盐及根部合成的有机物包括植物激素。掌握伤流量的测定和伤流成分快速分析的原理与技术，可及时了解根系活力和根系营养状况。 二 实验原理 1 硝态氮的测定 硝态氮（NO3）与硝酸试粉作用，生成粉红色的偶氮化合物，其颜色的深浅与硝态氮的浓度成正相关。将样品所显颜色与标准色阶进行目测比较，可快速求得硝态氮的浓度。 NO3Zn2+H+ NO2+ Zn2+H2O,2 无机磷的测定 在适宜的酸性条件下，磷酸能与钼酸铵作用形成磷钼酸铵，并被抗坏血酸或氯化亚锡等还原剂还原，生成蓝色的磷钼蓝，并在650nm处有最大吸收峰，其颜色深浅与含磷量成正比，可直接比色。 H3PO4+(NH4)2MoO4+H2SO4 (NH4)3PO412MoO32H2O + (NH4)2SO4 + H2O 抗坏血酸 (NH4)3PO412MoO32H2O (NH4)3PO4 Mo2O5 2H2O 或氯化亚锡