植物生理学实验指导

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,植物生理学,实 验 指 导,一、植物生理学实验的基本要求,植物生理是实践性很强的学科，学生必需通过实验、实习才能加深对理论课的理解，并为后续专业课的学习打好基础，同时，通过实验、实践可以提高学员观察问题和解决问题的能力，提高学员的动手能力及独立思考、分析问题的能力。 在实验课中要抽出部分学时作为理论讲授，通过实例论述论证，让学生认识到实验的重要性，培养学生对实验课的兴趣；系统介绍植物生理的一般研究方法和基本技术；重视培养学生的,一、植物生理学实验的基本要求,实际操作技能，不片面追求实验数据的准确性，培养学生实事求是的科学态度。对一些不能开设的实验，通过演示实验和看录像的方式，拓宽学生视野，完善实验内容。 学生都应参加实验实习环节，选作部分实验，了解植物生理的主要测试技术，在教师的指导下，独立操作，完成实验内容并用所学的知识，综合分析，写出实验报告，解释有关现象并讨论实验结果。实验课程单独考核，单独记成绩。,二、植物生理学实验的目录,实验一 植物组织渗透势测定-学时,实验二 植物组织水势的测定-学时,实验三 植物组织中可溶性糖含量的测定 -学时,实验四 植物根系活力的测定- 6 学时,实验五 植物组织灰分元素的分析鉴定- 3 学时,实验六 叶绿体色素的提取、分离和理化性质-3 学时,实验七 叶绿素的含量测定-3 学时,实验八 改良半叶法测定植物光合速率-学时,二、植物生理学实验的目录,实验九 小筐子法(广口瓶法)测定植物呼吸速率-3学时,附: 微量定容测压法测定种子的呼吸速率(示范),实验十 过氧化物酶活性的测定-3学时,实验十一 吲哚乙酸氧化酶活性的测定-3学时,实验十二 植物种子生活力的快速测定-3学时,实验十三 谷类种子萌发时淀粉酶活性的测定-3学时,实验十四 种子萌发过程中淀粉、脂肪、蛋白质的转化3学时,实验十五 植物激素对愈伤组织的形成和分化的影响-6学时,实验十六 植物抗逆性的鉴定（电导仪法）-3学时,实验一 植物组织渗透势测定（质壁分离法）(3学时),目的要求,、观察植物组织在不同浓度下细胞质壁分离产生过程；,、掌握质壁分离法测定植物组织渗透势的原理及要点；,、了解测定组织渗透势的方法及实际应用意义。,实验方法,质壁分离法,实验仪器,显微镜、载玻片及盖玻片、镊子、刀片、移液器等。,实验一 植物组织渗透势测定（质壁分离法）(3学时),实验操作方法,1、配制各种浓度的蔗糖溶液,2、剥取洋葱鳞茎表皮或紫鸭趾草叶片,3、迅速投入各种浓度的蔗糖溶液中,4、低倍显微镜观察并记录质壁分离的相对程度,5、确定使细胞发生初始质壁分离的浓度,6、计算渗透势,实验要点,1、撕下的表皮组织必须完全浸没于溶液中,2、选用有色素的洋葱鳞茎外表皮实验效果较好,实验二 植物组织水势的测定 (3学时) （小液流法、压力室法）,目的要求,、掌握压力室法、小液流法测定植物水势的原理及要点；,、了解植物水势测定的几种方法，并比较其优缺点；,、了解水势测定的实际应用意义。,实验方法,小液流法、压力室法,实验仪器,水分状况测定仪、打孔器、小青霉素瓶、弯头滴管、试管、刻度移液管等。,实验操作方法,小液流法：1、配制一系列不同浓度递增的蔗糖溶液,2、用打孔器打取待测鲜叶小圆片,3、小圆片与糖液进行水分交换,4、利用小液流升降判断水势高低,5、计算叶片组织的水势,压力室法：,1、仪器的准备,2,、,取样和装样,3、加压测定,4、计算叶片组织水势,实验要点,小液流法：,1、所取材料部位组织大小要一致, 不要取有伤口的叶片;,2、所用玻璃器皿要干净、干燥；,3、打孔器要锋利；,4、蔗糖液要振荡均匀；,5、所加甲烯蓝量不能过多，个瓶加量要尽量一致。,压力室法：,1、,装样时螺旋套不要拧得太紧，以免压伤植物组织；,2、,加压速度不能太快，接近叶片水势时加压速度要放慢，否则会影响测量精度。,3、,注意安全，加压时不要使脸部处于钢筒顶盖正上方。,4、,高压钢瓶有危险人，搬运或使用时要注意。,实验三 植物组织中可溶性糖含量的测定（3学时）,目的要求,、掌握用蒽酮比色法测定植物组织中可溶性糖含量的原理及要点；,、熟悉分光光度计的使用；,、了解可溶性含量测定的实际应用意义。,实验方法,蒽酮比色法,实验仪器,紫外-可见光分光光度计低温冷冻离心机秒表电子天平研钵磁力搅拌器等。,实验三 植物组织中可溶性糖含量的测定（3学时）,实验操作方法,1、定量称取新鲜植物叶片，提取其中的可溶性糖,2、显色及比色,3、绘制标准曲线,4、计算样品中含糖量%,实验要点,1、在测定新鲜样品时，用于提取可溶性总糖的乙醇浓度可以根据材料的含水量换算后适当提高。,2、在可溶性糖含量测定中，加入蒽酮-H2SO4试剂必须沿着管壁缓慢进行，以免样品中可溶性糖提前反应显色，影响实验结果。,实验四 植物根系活力的测定（6学时）,目的要求,、掌握根系活力测定的原理及方法；,、理解植物根系活力的内涵；,、了解根系活力测定的实际应用意义。,实验方法,甲烯蓝吸附法和TTC法,实验仪器,分光光度计、移液管、烧杯、比色管、容量瓶、恒温箱、石英砂、研钵、量筒、三角烧瓶、刻度试管等,实验四 植物根系活力的测定(6学时),实验操作方法,甲烯蓝吸附法：,1、甲烯蓝标准曲线的制作,2、植物根系体积的测定,3、求出每杯中为根系所吸收的甲烯蓝毫克数,4、求出根的吸收面积,5、将实验结果填入记录表。,TTC法：,1、定性观察 反应液的配制； 观察待测根系的着色情况,2、定量测定 TTC还原量的测定； 计算； 标准曲线的制作,实验要点,1、甲烯蓝吸附法注意每次取出根系时都要甲烯蓝溶液从根上流回到原杯中。,2、根系应吸干水分但不能用力挤压伤及细胞。,实验五 植物组织常量灰分元素的分析鉴定(3学时),目的要求,、掌握植物组织常量灰分元素的分析的原理及方法；,、学会灰分的制备和显微结晶试法的操作；,、了解植物组织常量灰分元素分析鉴定的意义。,实验方法,显微镜下作定性鉴定,实验仪器,高温电炉、干燥器、显微镜、电子天平、白瓷比色板、载玻片、盖玻片等,实验五 植物组织常量灰分元素的分析鉴定(3学时),实验操作方法,1、植物材料的灰化,2、灰分溶液制备,3、灰分元素鉴定,实验要点,实验中使用试剂具有强烈腐蚀性，不能碰到镜头上。如果沾到镜头上，应及时报告老师做妥善处理。,实验六 叶绿体色素的提取、分离和理化性质(学时),目的要求,、掌握提取、分离叶绿体色素的方法、原理；,、了解叶绿体色素的种类及其理化性质；,实验方法,有机溶剂提取叶绿体色素、利用纸层析分离四种色素并,进行理化性质的测定。,实验仪器,电子天平、快速混匀器、玻璃研钵、容 量瓶、大号层析管、试管、电炉、刻度移液管等。,实验操作方法,1、用95%乙醇提取叶绿体色素；,2、利用纸层析分离四种色素； 3、光对叶绿素的破坏作用； 4、荧光现象的观察； 5、皀化作用(绿色素和黄色素的分离)； 6、H,+,和Cu,2+,对叶绿素分子中Mg,2+,的取代作用。,实验要点,1、提取叶绿体色素时要加入少量CaCO3 ； 2、为了避免叶绿素的光分解，操作应在弱光下进行； 3、研磨时间尽可能短些，以不超过两分钟为宜。并将叶片中色素浸提干净； 4、皀化作用过程，若溶液不分层，可以沿管壁滴加蒸馏水促进分层。,实验七 叶绿素含量的测定(3学时),目的要求,1、掌握分光光度计法测定叶绿素含量的原理及其要点；,2、了解叶绿素含量测定在农业实践中应用。,实验方法,分光光度计法,实验仪器,电子天平、快速混匀器、分光光度计、玻璃研钵、容量瓶、漏斗等。,实验操作方法,1、提取叶绿素 2、叶绿素含量测定 3、结果计算,实验要点 1、,提取干材料中的色素要用80丙酮。 2、为了避免叶绿素的光分解，操作应在弱光下进行；研磨时间尽可能短些，以不超过两分钟为宜。 3、过滤时必须将滤纸及叶片残渣洗至无绿色为止。 4、比色时提取液不能混浊。,实验八 改良半叶法测定植物叶片光合速率（学时）,目的要求,、了解测定光合速率的几种方法，并比较其优缺点； 、掌握半叶法测定光合强度的原理及其要点； 、了解光合强度测定在选育良种、合理施肥、抗性品种筛选等方面的现实意义。,实验方法,改良半叶法,实验仪器,电子天平、刀片、烘干箱、锡铂纸、塑料牌、模片等,。,实验八 改良半叶法测定植物叶片光合速率,实验操作方法,、晴天上午点钟；,2、选择有代表性的功能叶作为测定叶片；,、处理韧皮部，不能损伤木质部，用锡铂纸包绕使叶片保持叶片原有的着重角度；,4、剪取样叶,5、切割叶片、烘干、称重比较,6、计算光合速率,实验要点,、选择晴天上午点钟；,2、选择有代表性的功能叶（无病虫害，对称性良好，叶龄、叶位、叶 片大小、厚度、受光方向要尽量一致。）,、用刀片割韧皮部，不能损伤木质部；要防止叶片下垂；,、前后两次采样的叶片切割叶面积应在相对应部位。,实验九 小蓝子法测定植物的呼吸速率(3学时),附: 微量定容测压法测定种子的呼吸速率,目的要求,1、了解呼吸强度测定的几种方法及用途，并比较其优缺点； 、掌握经典测定方法及现代高档仪器测定法原理及要点； 、学会根据材料选择不同的测试方法。,实验方法 广口瓶法、微量呼吸检压法,实验仪器,恒温培养箱、微量呼吸检测仪、电子天平、压力计、反应瓶、广口瓶、刻度移液管等,。,实验操作方法,1、称样、加试剂 2、样品测定 3、空白及样品滴定 4、结果计算,附加：,另取发芽水稻种子利用微量定容测压法测定呼吸速率作为示范试验并讲解实验原理、操作要点及应用范围等。,实验要点,1、为严防CO,2,进行瓶中, 换橡皮塞时动作要快，滴定时要用纸张封住瓶口； 、测定期间要轻轻摇晃广口瓶，打破溶液表面BaCO3薄膜； 、测定绿色植物材料要置于暗室操作。,实验十 过氧化物酶活性的测定 （比色法）（3学时）,目的要求,1、掌握过氧化物酶活性的测定的原理及要点； 2、学会测定不同植物组织中的过氧化物酶活性。,实验方法,比色法,实验仪器,紫外-可见光分光光度计、低温冷冻离心机、秒表、电子天平、研钵、磁力搅拌器,实验十 过氧化物酶活性的测定（比色法）（3学时）,实验操作方法,1、粗酶液的提取；,2、酶活性的测定；,3、计算酶活性的大小。,实验要点,根据酶活性大小可测定0-3min或0-5min的OD值，取平均值计算。,实验十一 吲哚乙酸氧化酶活性的测定（3学时）,目的要求,1、掌握吲哚乙酸氧化酶活力大小测定的原理； 、学会测定不同组织中吲哚乙酸氧化酶的活性。,实验方法,比色法,实验仪器,72型分光光度计、离心机、恒温水浴锅、电子天平、研钵、试管、移液管、烧杯等。,实验十一 吲哚乙酸氧化酶活性的测定（3学时）,实验操作方法,1、培养材料；,2、提取粗酶液；,3、保温反应；,4、显色反应；,5、比色测定吸光度；,6、绘制标准曲线或计算回归直线方程；,7、从标准曲线上查出相应的吲哚乙酸残留量或从回归直线方程计算出反应液中吲哚乙酸的残留量。,实验要点,为了降低测量误差，可将反应液稀释后进行测定。,实验十二 植物种子生命力的快速测定(学时) (TTC法、染料染色法),目的要求,1、了解种子生活力测定的实践意义；,2、掌握TTC法和红墨水法测定种子生活力的原理及操作要点；,3、比较TTC法和红墨水法测定的结果。,实验方法,TTC法、红墨水法。,实验仪器,恒温培养箱、刀片、培养皿、烧杯、镊子等。,实验十二 植物种子生命力的快速测定(学时) (TTC法、染料染色法),实验操作方法,1、将种子用温水浸泡2-6小时，使种子充分吸胀；,2、取种子20粒，用刀片沿种胚纵切为两半；,3、将两半种子分别浸于0.1%TTC和5%红墨水试剂中，进行保温处理；,4、染色结果观察、鉴定胚部颜色变化并计算生活力。,实验要点,1、种子要先软化；,2、种子要沿种胚纵切为两半；,3、显色时要使漂浮的种子全部浸入试剂中；,4、TTC见光易分解，需在暗条件下保温染色；,5、结果观察主要是看胚部的颜色变化。,实验十三 谷类种子萌发时淀粉酶活性的测定（3学时）,目的要求,1、了解谷类种子萌发时淀粉的水解与淀粉酶形成的关系；,2、掌握谷物种子萌发时淀粉酶活性的测定原理及操作要点。,实验方法,实验仪器,电子天平、恒温水浴锅、研钵、白瓷板、漏斗、漏斗架、培养皿、滤纸等。,实验十三 谷物种子萌发时淀粉酶活性的测定 （3学时）,实验操作方法,1、准备实验材料；,2、制备淀粉酶溶液；,3、保温糖化；,4、显色、观察及测定，,5、计算。,实验要点,调节酶浓度使测定能在合适的时间内完成。,实验十四 种子萌发过程中淀粉、脂肪、蛋白质的转化（3学时）,目的要求,1、了解种子萌发过程中淀粉转化原理和操作方法；,2、了解种子萌发过程中脂肪转化原理和操作方法；,3、了解种子萌发过程中蛋白质转化原理和操作方法。,实验方法,淀粉转化用显微镜观察法；脂肪转化和蛋白质转化用化学方法。,实验仪器,显微镜、载玻片、盖玻片、研钵、三角瓶、碱式滴定管、铁架、漏斗、纱布、量筒、水浴锅、烧环、酒精灯、石棉网、中试管、试管架、滤纸、滴管等。,实验十四 种子萌发过程中淀粉、脂肪、蛋白质的转化（3学时）,实验操作方法,1、比较发芽和未发芽小麦种子淀粉的转化； 淀粉的消化 ； 淀粉种子萌发时还原糖的形成。,2、比较发芽和未发芽大豆种子脂肪的转化； 制作滤液； 用碱进行滴定。,3、比较发芽和未发芽大豆种子蛋白质的转化。,制作滤液； 按表在各试管加入不同试剂，观察颜色有何不同。,实验要点,比较发芽和未发芽种子萌发过程中淀粉、脂肪、蛋白质的转化有何不同。,实验十五 植物激素对愈伤组织的形成和分化的影响（6学时）,目的要求,1、 了解组织培养的种类，即愈伤组织培养、悬浮细胞培养、器官培养（胚、花药、子房、根和茎的培养等）、茎尖分生组织和原生质体培养的过程；,2、了解植物激素与愈伤组织形成及器官分化的关系；,3、通过本实验进一步理解细胞的全能性及其在生物技术中应用。,实验方法,利用组织培养技术观察外植体上愈伤组织和根芽分化情况,实验仪器,恒温培养箱、手术刀、长柄镊子、电子天平、恒温水浴、超净工作台、空调机、高压灭菌锅等、酒精灯、培养皿、容量瓶、烧杯、光照培养箱、牛皮纸等等。,实验操作方法,1、配制培养基,2、材料的灭菌与接种,3、结果观察与分析,实验要点,1、,掌握高压灭菌方法和程度，防止来自培养容器的污染；,2、学会根据不同的植物材料采取不同的表面灭菌方式，严防外植体污染；,3、分装培养基时，不能把培养基沾附到瓶口上，以免引起污染。,4、严格按照接种程序要求，防止接种污染。,实验十六 植物抗逆性的鉴定(3学时)（电导仪法）,目的要求,、了解细胞膜透性测定在实际应用中的意义。,、掌握DDS-11A型电导仪使用方法；,、掌握电导仪法测定植物细胞膜透性的原理及要点；,、观察高、低温因子对细胞透性的影响；,实验方法,电导仪法,实验仪器,恒温培养箱、电导率仪、电子天平、恒温水浴、真空干燥箱、真空抽气、冰箱、烧杯、试管、镊子、剪刀、刻度移液管等。,实验操作方法,1、叶片温度处理 2、取样处理 3、测定电导率 4、100沸水浴15min以杀死植物组织，冷却后再次测定电导率。 5、计算植物伤害率。,实验要点,、取样要有代表性（应注意叶龄、叶片的大小）； 、所用器材必须干净、干燥； 、叶片要用蒸馏水洗净、擦干，并剪成大致相同的小块； 、要抽去叶片间隙空气，使水分渗入细胞进行水分交换；,三、写出实验报告,附 录,教材及参考书：,1、张志良,主编：植物生理学实验指导（第三版），高等教育出版社，2003年版。,2、高俊凤,主编：植物生理学实验指导，高等教育出版社，2006年版。,3、李合生,主编：植物生理生化实验原理和技术，高等教育出版社，2000年版。,