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1、实验一 植物组织渗透势的测定(质壁分离法)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。实验原理：当植物组织细胞内的汁液与其周围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，这种渗透势相等的溶液称为等渗溶液。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时，细胞的等渗浓度将界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其渗透势。器材与试剂：实验仪器：显微镜，载玻片及盖玻片，镊子，刀片；实验试剂：100ml浓度为1mol/L蔗糖溶液：用蒸馏水配
2、成0.10、0.15、0.20、0.25、0.30、0.35、0.40、0.45、0.50mol/L的蔗糖溶液各50mL；实验材料：洋葱鳞茎实验步骤：1.取带有色素的洋葱鳞茎，迅速投入各种浓度的蔗糖溶液中，使其完全浸入，约510min。2.从0.50mol/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，并记录质壁分离的相对程度。3.在实验中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。4.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，直到有把握确定为止。在此条件下，细胞的渗透势与两个极限溶液浓度之平均值
3、的渗透势相等。将结果记录于表中。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，可按下列各式计算在常压下该组织细胞质液的渗透势。-s=RTiC1式中：-s 为细胞渗透势；R为气体常数=0.083105LPa/molK；T为热力学温度，单位K；i为解离常数，蔗糖为1；C1为等渗溶液的质量摩尔浓度，单位是mol/kg；则-s=0.083105(273+t)1C由于实验用的蔗糖溶液浓度单位为mol/L，因此需要按下式对其浓度进行修正。质量摩尔浓度(mol/kg)=式中：C2为溶质分子的物质的量浓度(原称摩尔数)，即等渗的蔗糖浓度，单位是mol/L;为蔗糖溶液的密度。单
4、位是g/ml； MB为蔗糖的摩尔质量，即342.3g/mol。注意事项：撕下的表皮组织必须完全浸没于溶液中。实验作业：复习细胞渗透作用的原理。实验二 植物组织水势的测定(液体交换法)实验目的：了解植物组织中水分状况的另一种表示方法及用于测定的方法和它们的优缺点。实验原理：植物组织的水分可用水势来表示。植物体细胞之间、组织之间以及植物体与环境之间的水分移动方向都由水势差决定。将植物组织放在已知水势的一系列溶液中，如果植物组织的水势(cell)小于某一溶液的水势(out),则组织吸水，反之组织吸水。若两者相等，水分交换保持动态平衡。组织的吸水或失水会使溶液的浓度、密度、电导率以及植物组织本身的体积
5、与质量发生变化。根据这些参数的变化情况可确定与植物组织等水势的溶液。小液流法器材与试剂：1.实验仪器：试管，移液管，毛细滴管，直径0.5cm打孔器，镊子2实验试剂：1.00mol/L蔗糖溶液，甲烯蓝3实验材料：菠菜叶片实验步骤：1.用1.00mol/L蔗糖母液配制一系列不同浓度的蔗糖溶液(0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8mol/L)各10mL，注入8支编好号的试管中，各试管都加上塞子，按编号在试管架上排成一排，作为对照组。2另取8支试管对应于对照组各管编号，作为试验组。然后从对照组的各管中分别取4mL溶液移入相同编号的试验组试管中，并都加上塞子。3用打孔器在菠菜叶
6、片中部靠近主脉附近打取叶圆片，随机取样，向试验组的每一支试管中放入相等数目(15-30)的圆叶片，加塞，放置30分钟，期间摇动数次。到时间后，用大头针沾取少许甲烯蓝粉末加入到每一支试管中，并振荡，此时溶液呈蓝色。4用8支毛细滴管从试验组的各管中依次吸取着色的液体少许，然后深入对照组同样浓度溶液的中部缓慢从毛细滴管尖端横向放出一滴蓝色溶液，轻轻取出滴管，观察蓝色溶液的移动方向。如果蓝色液滴向上移动，说明溶液从叶片细胞中吸出水分而被冲淡，密度比原来小了；如果液滴向下移动，则说明叶片细胞从溶液中吸了水分，溶液密度变大；如果液滴不移动，则说明叶片与溶液的水分交换平衡，即叶片的水势与此种浓度的溶液的渗透
7、势相等。5根据公式计算叶片细胞的水势。cell=out=-icRT式中：cell为植物细胞水势；out为外界溶液渗透势；i为解离系数，蔗糖为1；c为小液滴在其中基本不动的溶液的浓度，单位为mol/L；R为摩尔气体常数，R=0.083105LPamol-1K-1；T为热力学温度，单位K，即273+t，t为实验温度，单位是。按上一实验修正后的浓度c代入上式实验三 甲烯蓝吸附法测定根系活力植物根系主要有下列作用：1.对地上部分起支持和固定作用；2.物质的贮藏；3.对水分和无机盐类的吸收；4.合成氨基酸、激素等物质。因此根系活力是植物生长的重要生理指标之一，其测定方法主要有-萘胺氧化法、甲烯蓝吸附法和
8、TTC法，本实验采用第二种方法进行。实验目的：熟悉用甲烯蓝吸附法测定根系活力的方法。实验原理：根据沙比宁等的理论，植物对溶质的吸收具有吸附的特征，并假定这时在根系表面均匀地吸附了一层被吸附物质的单分子层，然后在根系表面产生吸附饱和，继之，根系的活跃部分能将原来吸附着的物质解吸到细胞中去，继续产生吸附作用。常用甲烯蓝作为吸附物质，它的被吸附量可以根据吸附前后的甲烯蓝浓度的改变算出，甲烯蓝浓度可用比色法测定。已知1mg甲烯蓝成单分子层时占有的面积为1.1m2。据此可算出根系的总吸收面积，从解吸后继续吸附的甲烯蓝的量，即可算出根系的活跃吸收表面积，可作为根系活力的指标。器材与试剂：分光光度计，移液管
9、，烧杯，比色管；0.0002mol/L(0.064g/L)甲烯蓝。实验材料：植物根系实验步骤：1.将0.0002mol/L的甲烯蓝溶液(每毫升中含0.064mg甲烯蓝)分别倒入3个小烧杯中，编好号码，每个烧杯中溶液体约10倍于根系体积(排水法：将根系洗净控干后，放在装有一定体积水的量筒里)。准确记下每个烧杯中的溶液量。2将冲洗干净的待测根系，用吸水纸小心吸干(慎勿伤根)，然后依次浸入盛有甲烯蓝溶液的烧杯中，在每杯中浸1.5min，注意每次取出时都要使甲烯蓝溶液能从根上流回到原杯中去。3从3个小烧杯中各吸取甲烯蓝溶液1mL，用去离子水10倍后，660nm处比色测OD，在标准曲线上求得各杯中所剩甲
10、烯蓝毫克数，再根据杯中原有的甲烯蓝毫克数，求出每杯中为根系所吸收的甲烯蓝毫克数。4甲烯蓝标准曲线的制作：将甲烯蓝溶液1、2、3、4、5、6/mL的系列溶液，于660nm处比色测OD，以甲烯蓝溶液浓度为横坐标，OD值作为纵坐标，绘制标准曲线。5依照下列公式求出根的吸收面积：总吸收面积(m2)=(第一杯中被吸收的甲烯蓝毫克数+第二杯中被吸收的甲烯蓝毫克数)1.1m2活跃吸收面积(m2)= 第三杯中被吸收的甲烯蓝毫克数1.1m2将实验结果添入下表(自己做)：植物名称杯中甲烯蓝溶液体积mL初始甲烯蓝浓度mgmL-1浸根后溶液浓度mgmL-1烧杯123被吸附的甲烯蓝量mg烧杯123根吸收总面积m2根活跃
11、吸收面积m2活跃吸收面积%根体积cm3总比表面积（m2cm-3）活跃比表面积（m2cm-3）实验四 叶绿素a,b含量测定实验目的 熟悉在未经分离的叶绿素溶液中测定叶绿素a和b的方法及其计算。实验原理 在叶绿素a和b的吸收光谱曲线中，红波波长范围内，叶绿素a的最大吸收峰在663nm，叶绿素b的最大吸收峰在645nm。吸收曲线彼此又有重叠。根据LambertBeer定律，最大吸收峰不同的两个组分的混合液，它们的浓度C与光密度OD之间有如下关系：OD1Caka1+Cbkb1 (1)OD2Caka2+Cbkb2 (2)Ca为组分a的浓度（g/L） Cb为组分b的浓度（g/L）OD1为在波长1（即组分a
12、的最大吸收峰波长）时，混合液的光密度OD值。OD2为在波长2（即组分b的最大吸收缝波长）时，混合液的光密度OD值。ka1，kb1，ka2，kb2分别为组分a，b的比吸收系数，即组分a（b）的浓度为（1g/L）时，其在相应波长（1，2）时的光密度OD值。叶绿素A和B的80%丙酮溶液，当浓度为1时，比吸收系数K值如下表：波长/nm叶绿素a叶绿素b66382.049.2764516.7545.60将表中数值代入上式（1），（2）并整理的：Ca=0.0127OD663-0.00269OD645Cb=0.0229OD645-0.00468OD663若把Ca，Cb的浓度单位从原来的g/L改为mg/L，则上
13、式可改写为下列形式：Ca=12.7OD663-2.69OD645 (3)Cb=22.9OD645-4.68OD663 (4)Ct=Ca+Cb=8.02OD663+20.21OD645 (5)Ct为叶绿素总浓度，单位为g/L。利用（3），（4），（5）式即可计算出叶绿素A和B及总叶绿素的浓度（g/L）。器材与试剂1. 实验仪器：高级型分光光度计，离心机，台天平，剪刀，研钵，漏斗，移液管2. 实验试剂：丙酮，碳酸钙3. 实验材料：植物叶片实验步骤1.色素的提取：取新鲜叶片，剪去粗大的叶脉并剪成碎块，称取0.5G放入研钵中加纯丙酮5ML，少许碳酸钙和石英砂，研磨成匀浆，再加80%丙酮5ML，将匀浆转
14、入离心管，并用适量80%丙酮洗涤研钵，一并转入离心管，离心后弃沉淀，上清液用80%丙酮定容至20ML。2.测定光密度：取上述色素提取液1ml，加80%丙酮4ml稀释和转入比色杯中，以80%丙酮为对照，分别测定663nm，645nm处的光密度值。3.按公式分别计算色素提取液中叶绿素A，B及叶绿素总浓度。再根据稀释倍数分别计算每克鲜重叶片中色素的含量。注意事项1. 由于植物子叶中含有水分，故先用纯丙酮进行提取，以色素提取液中丙酮的最终浓度近似80%。2. 由于叶绿素A，B的吸收峰很陡，仪器波长稍有偏差，就会使结果产生很大的误差，因此最好能用波长较正确的高级型分光光度计。实验作业1. 试比较阴生植物和阳生植物的叶绿素A和叶绿素B的比值有无不同。2. 分光光度法和比色法有何不同？3. 叶绿素A和叶绿素B在红光区和蓝光区都有最大吸收峰，能否用蓝光区的最大吸收峰波长进行叶绿素A和叶绿素B的定量分析，为什么？实验五 小篮子法实验原理 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CO2的量。 器材与试剂实验仪器 广口瓶，温度计，酸式滴定管，干燥管，尼龙网制小蓝。实验试剂 0.05mol/L Ba(OH
