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植物生理学实验:实验一 环境因素对植物水分状态的影响

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植物生理学实验:实验一 环境因素对植物水分状态的影响_第1页
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1.  实验材料准备不足,影响了实验完成实验材料准备不足,影响了实验完成2. 怀怀疑疑铝铝盒盒在在烘烘干干前前有有水水分分,,为为何何不不称称一一下下烘烘干干后后的的铝铝盒重量呢?可以换算出来正确的鲜重和干重盒重量呢?可以换算出来正确的鲜重和干重3.  试管的刻度不准确,应该用移液管来统一量取试管的刻度不准确,应该用移液管来统一量取4.  结合含水量和水势进行比较分析结合含水量和水势进行比较分析实验一实验一 环境因素对植物水分状态的影响环境因素对植物水分状态的影响 存在问题:存在问题: 实验二实验二 气孔运动的调节气孔运动的调节((ⅠⅠ)气孔密度的观察)气孔密度的观察((ⅡⅡ)钾离子对气孔开度的影响)钾离子对气孔开度的影响 肾形肾形(双子叶植物)(双子叶植物)哑铃形哑铃形(单子叶植物)(单子叶植物) 气孔密度:气孔密度:单位叶片面积上的气孔数单位叶片面积上的气孔数 (显微镜视野面积内观测到的气孔数)(显微镜视野面积内观测到的气孔数)气孔开度:气孔开度:保卫细胞内壁间跨距保卫细胞内壁间跨距开度开度 不同植物气孔的数目和大小 Ø掌握测定气孔密度和开度的方法;掌握测定气孔密度和开度的方法;Ø学会分析影响因素对气孔运动的调节;学会分析影响因素对气孔运动的调节;Ø学学会会利利用用显显微微镜镜物物镜镜测测微微尺尺((物物尺尺))标标定定目镜测微尺(目尺)目镜测微尺(目尺)的方法。

的方法1. 实验目的实验目的 2.1 印迹法印迹法以以有有机机物物质质的的溶溶胶胶((火火棉棉胶胶、、牛牛皮皮胶胶、、醋醋酸酸纤纤维维素素胶胶、、指指甲甲油油等等))涂涂在在植植物物的的表表面面, , 胶胶体体风风干干后后凝凝成成薄薄膜膜,,这这层层膜膜上上印印有有表表皮皮组组织织各各细细胞胞的的界界迹迹边边痕痕,,从从而而显显示示出出气气孔孔的的开开闭闭情情况况 将印膜撕下,供观察和测量将印膜撕下,供观察和测量Ø除除用用来来观观察察气气孔孔状状况况外外,,还还可可用用于于观观测测植植物物表表皮皮上上的的细细胞胞、、茸茸毛毛、、蜜腺、蜜盘、刺、鳞片等蜜腺、蜜盘、刺、鳞片等Ø优点优点: : 非破坏性取样;方便快捷非破坏性取样;方便快捷Ø缺缺陷陷: : 界界迹迹边边痕痕不不明明显显的的样样品品印印迹迹模模糊糊;;凹凹陷陷气气孔孔难难以以取取到到印印迹迹;; 清晰薄膜制作有难度清晰薄膜制作有难度2. 实验原理实验原理 2.2 固定法固定法Ø优优点点: : 镜镜下下观观察察较较印印迹迹法法的的醒醒目目;;植植物物材材料料可可长长期期保保存存;;凹凹陷陷气孔仍可观察气孔仍可观察Ø缺陷缺陷: : 破坏性取样;不适用于下表皮难于剥离的样品观察。

破坏性取样;不适用于下表皮难于剥离的样品观察 无无水水乙乙醇醇能能使使植植物物细细胞胞迅迅速速脱脱水水、、死死亡亡,,因因而而细细胞胞壁壁硬硬化化、、细细胞胞形形状状固固定定,,气气孔孔也也得得以以保保持持原原形形,,有有利利于于以以后后镜镜检检研研究究 2. 3 K+ 对气孔开度的影响对气孔开度的影响气孔运动的机制(气孔运动的机制(4种假说)种假说):Ø淀粉与糖转化学说淀粉与糖转化学说ØK+积累学说积累学说Ø苹果酸代谢学说苹果酸代谢学说Ø玉米黄素假说玉米黄素假说 在在光光下下,,保保卫卫细细胞胞中中的的叶叶绿绿体体通通过过光光合合磷磷酸酸化化生生成成ATP,,ATP驱驱动动质质膜膜上上的的K+-H+泵泵,,使使保保卫卫细细胞胞能能逆逆浓浓度度梯梯度度从从周周围围表表皮皮细细胞胞吸吸收收K+,,或或从从外外界界溶溶液液中中吸吸收收K+ ,,从而降低其渗透势,促进保卫细胞吸水,气孔开放从而降低其渗透势,促进保卫细胞吸水,气孔开放 K+在保卫细胞的积累,可以促进气孔开放在保卫细胞的积累,可以促进气孔开放 Na+可以代替可以代替K+,使气孔开放,但效果如何?,使气孔开放,但效果如何?KK++积累学说积累学说积累学说积累学说 ü蚕豆叶片,竹叶菜(蚕豆叶片,竹叶菜(Commelina  benghalensis)) ü载玻片、盖玻片、显微镜、载玻片、盖玻片、显微镜、测微尺测微尺、培养皿、培养皿ü印迹法:火棉胶、棉花球、镊子、刀片;印迹法:火棉胶、棉花球、镊子、刀片;ü固定法:无水酒精、镊子固定法:无水酒精、镊子ü0.5% KNO3、、NaNO3溶液溶液ü光源(生长箱或自然光)光源(生长箱或自然光)3. 材料、仪器设备与试剂材料、仪器设备与试剂 目目镜镜测测微微尺尺(目目尺尺)::是是一一块块可可放放在在目目镜镜内内隔隔板板上上的的圆圆形形小小玻玻片片,,其其中中央央有有精精确确的的等等分分刻刻度度,,有有等等分分为为50小小格格和和100小格两种。

小格两种 用用以以测测量量经经显显微微镜镜放放大大后后的的物物像像大大小小刻刻度度大大小小随随放放大倍数变化而改变大倍数变化而改变物物镜镜测测微微尺尺(物物尺尺)::是是中中央央部部分分刻刻有有精精确确等等分分线线的的载载玻玻片片,,一般是将一般是将1mm等分为等分为100格,每格长格,每格长10μm 实实际际长长度度不不受受放放大大倍倍数数影影响响专专用用于于校校正正目目镜镜测测微微尺尺   (目尺目尺)每格的相对长度每格的相对长度 目镜测微尺目镜测微尺 物镜测微尺物镜测微尺 4. 实验步骤实验步骤1)计算显微镜视野直径和面积)计算显微镜视野直径和面积(( 40×,物尺),物尺)     物尺放在物尺放在视野直径线视野直径线计算直径,视野面积计算直径,视野面积S=π(d/2)22)用物尺标定目尺)用物尺标定目尺(( 40×))       由由于于不不同同显显微微镜镜镜镜筒筒长长度度不不同同,,或或不不同同的的目目镜镜和和物物镜镜组组合合放放大大倍倍数数不不同同,,目目尺尺每每小小格格所所代代表表的的实实际际长长度度也也不不一样。

一样      因因此此,,用用目目尺尺测测量量物物体体大大小小时时,,必必须须先先用用物物尺尺校校正正,,以以计计算算出出在在一一定定放放大大倍倍数数目目镜镜和和物物镜镜下下目目尺尺所所代代表表的的实实际长度,然后才能用来测量物体大小际长度,然后才能用来测量物体大小 低倍镜下找到物尺,并移低倍镜下找到物尺,并移至视野中部,高倍镜下标至视野中部,高倍镜下标定目尺 目尺每格=目尺每格=10 ×20/ 29((μm))目尺目尺物尺物尺每格每格10μm目尺目尺29格对物尺格对物尺20格格 视野视野10格目格目尺尺r = ? 计算气孔密计算气孔密度度17格目尺对格目尺对应应6 格物尺格物尺目尺每格=目尺每格=6×10 / 17 ((um))测气孔大小测气孔大小目尺目尺17格格物尺物尺6 6格格 计算气孔开度计算气孔开度??μm •将火棉胶均匀涂抹于叶片下表皮表面,风干将火棉胶均匀涂抹于叶片下表皮表面,风干2 min,用镊,用镊子揭开一层薄膜;子揭开一层薄膜;•将薄膜平铺在稍有湿润将薄膜平铺在稍有湿润(哈气哈气)的载玻片上,压上盖玻片,的载玻片上,压上盖玻片,镜检;镜检;•低倍镜下选视野,高倍镜下观察记数,观察低倍镜下选视野,高倍镜下观察记数,观察3个视野的气个视野的气孔数目。

孔数目3)印记法观察气孔密度)印记法观察气孔密度 4)) 固定法观察气孔密度固定法观察气孔密度•用镊子撕剥叶片下表皮(用刀片切一小口以利于撕取或直用镊子撕剥叶片下表皮(用刀片切一小口以利于撕取或直接将镊尖插入下表皮后侧拉),迅速(愈快愈好)放入无接将镊尖插入下表皮后侧拉),迅速(愈快愈好)放入无水乙醇中固定水乙醇中固定2~~3 min,,•把固定好的表皮平放在载玻片上,加几滴无水乙醇,压上把固定好的表皮平放在载玻片上,加几滴无水乙醇,压上盖玻片,镜检,盖玻片,镜检,•低倍镜下选视野,高倍镜下观察记数,观察低倍镜下选视野,高倍镜下观察记数,观察3个视野的气孔个视野的气孔数目  5)) K+、、Na +对气孔开度的影响对气孔开度的影响•3个个培培养养皿皿中中分分别别放放0.5%KNO3、、0.5%NaNO3溶溶液液和和蒸馏水各蒸馏水各15 ml;;•每每个个培培养养皿皿放放2~3 张张从从相相似似叶叶位位/相相近近大大小小的的叶叶片片上上取下的下表皮;取下的下表皮;•25℃下,光照处理下,光照处理60 min;; • 依依次次制制片片和和镜镜下下观观察察气气孔孔开开度度,,记记录录与与开开度度相相应应的的目尺格数。

每个处理随机观察目尺格数每个处理随机观察5个气孔 实验步骤实验步骤1)计算显微镜视野直径和面积()计算显微镜视野直径和面积( 40×,物尺),物尺)2)用物尺标定目尺()用物尺标定目尺( 40×))3))印印记记法法观观察察气气孔孔密密度度::将将火火棉棉胶胶均均匀匀涂涂抹抹于于叶叶片片下下表表皮皮表表面面,,风风干干2 min,,用用镊镊子子揭揭开开一一层层薄薄膜膜;;将将薄薄膜膜平平铺铺在在稍稍有有湿湿润润(哈哈气气)的的载载玻玻片片上上,,压压上上盖盖玻玻片片,,镜检,观察镜检,观察3个视野的气孔数目个视野的气孔数目4))固固定定法法观观察察气气孔孔密密度度::用用镊镊子子撕撕剥剥叶叶片片下下表表皮皮,,迅迅速速放放入入无无水水乙乙醇醇中中固固定定2~~3 min,,把把固固定定好好的的表表皮皮平平放放在在载载玻玻片片上上,,加加几几滴滴无无水水乙乙醇醇,,压压上盖玻片,镜检,观察上盖玻片,镜检,观察3个视野的气孔数目个视野的气孔数目5))K+、、Na+对对气气孔孔开开度度的的影影响响::3个个培培养养皿皿中中分分别别放放0.5% KNO3、、0.5% NaNO3溶溶液液和和水水各各15 ml;;每每个个培培养养皿皿分分别别放放2~3张张从从相相似似叶叶位位/相相近近大大小小的的叶叶片片上上取取下下的的下下表表皮皮;;25℃下下,,光光照照处处理理60 min;;依依次次制制片片和和镜镜下下观察气孔开度,记录与开度相应的目尺格数。

每个处理随机观察观察气孔开度,记录与开度相应的目尺格数每个处理随机观察5个气孔 1))比较印迹法和固定法测定的气孔密度,如果两者结比较印迹法和固定法测定的气孔密度,如果两者结果有差异,试加以分析果有差异,试加以分析5. 结果与分析结果与分析表表表表1 1 不同方法观察的气孔密度不同方法观察的气孔密度不同方法观察的气孔密度不同方法观察的气孔密度方方   法法                                   固定法固定法                              印迹法印迹法                                               a1     a2     a3                    b1     b2     b3气孔数目气孔数目平均数平均数视野直径及面积视野直径及面积气孔密度气孔密度(个个/mm2)                          气孔开度(目尺格数)气孔开度(目尺格数)   气孔开度气孔开度(μm)      平均开度平均开度(μm)                a1                   a2 KNO3      a3                   a4                   a5                   b1                   b2NaNO3   b3                   b4                   b5                   c1                   c2H2O        c3                   c4                   c5目尺标定记录目尺标定记录 :: 表表表表2 2 不同溶液处理后的气孔开度不同溶液处理后的气孔开度不同溶液处理后的气孔开度不同溶液处理后的气孔开度2)) 以以H2O为对照,分析比较为对照,分析比较K+、、Na+对气孔开度的影响。

对气孔开度的影响 6. 注意事项注意事项①① 首先确定显微镜好用;首先确定显微镜好用;②② 胶棉液涂均匀、超薄一层;胶棉液涂均匀、超薄一层;③③ 叶表皮取下后要迅速投入乙醇(叶表皮取下后要迅速投入乙醇(2秒);秒);④④ 物镜测微尺安全使用,切勿压破,载物台由近及远,缓慢物镜测微尺安全使用,切勿压破,载物台由近及远,缓慢调节;调节;⑤⑤ 先低倍镜下找到视野后,高倍先低倍镜下找到视野后,高倍镜下镜下观察气孔数目、大小或观察气孔数目、大小或标定目尺;标定目尺;⑥⑥ 物尺放在视野直径线计算直径;物尺放在视野直径线计算直径;⑦⑦ 物尺和目尺物尺和目尺0刻度对齐再标定,之后即可还物尺;刻度对齐再标定,之后即可还物尺;⑧⑧ 固定法、印迹法各观察固定法、印迹法各观察3个视野;个视野;⑨⑨ 胶膜朝上观察胶膜朝上观察 1)印迹法和固定法两种方法观察到的气孔密度,)印迹法和固定法两种方法观察到的气孔密度, 哪个大?为什么?哪个大?为什么?2)哪种溶液中气孔开度最大?为什么?)哪种溶液中气孔开度最大?为什么?7. 思考题思考题 。

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