植物生理学实验指导实验目录一、植物组织渗透势的测定（质壁分离方法）二、植

　　物组织水势的测定（小液流法）三、蒸腾强度的测定（容量法）四、钾离子对气孔

　　开度的影响五、单盐毒害及离了间拮抗现象六、植物根系对离子的选择吸收七、硝

　　酸还原酶活性的测定八、叶绿体色素的提取和分离（纸层析法）九、植物体色素及

　　光合强度十二、植物呼吸强度的测定小篮子法十三、淀粉的合成——淀粉磷酸化酶

　　十四、植物体内有机物运输途径（环割法）十五、IAA的生物鉴定（小麦芽鞘切段

　　伸长法）十六、细胞分裂素对萝卜子叶的保绿作用十七、种子发芽率的快速测定十

　　八、谷物种子萌发时淀粉酶活性的测定十九、植物组织培养二十、植物缺水程度的

　　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。二、实验原理当植物组织细胞内的汁液与其周围的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。

　　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现象时，

　　细胞的等渗浓度将介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

　　之间的深液浓度。代入公式即可计算出春渗透势。三、仪器药品显微镜载玻片及盖

　　玻片镊子刀片配成0.5—0.1mol/L梯度浓度的蔗糖溶液各50ml。称34.23g蔗糖

　　用蒸馏水配成100ml，其浓度为1m0le/L（母液）。再配制成下列各种浓度：

　　作步骤将带有色素的植物组织（叶片），一般都会采用有色素的洋葱鳞片的外表皮、紫

　　作物叶的表皮。撕取下表皮，迅速分别投入各种浓度的蔗糖溶液中，使其完全浸入，

　　5—10分钟后，??0.5mol/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，如果所有细胞都产生质壁分离的现象，则取低

　　浓度溶液中的制片作同样观察，并记录质壁分离的相对程度。实验中必须确定一个

　　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。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，直至

　　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的渗透

　　势相等。将结果记录下表中。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，可按下列公式计算在常压下该组织细胞质液

　　的渗透势。为细胞渗透势。R为气体常数0.083×105/LPа/molK。T为绝对温度，单

　　位K，即273℃t，t为实验湿度。I为解离系数，蔗糖为1。C为等渗溶液的浓度，

　　单位为mol/L。则：0.083×105×273℃t×1×C实验人时期材料名称实验时室温℃

　　蔗糖摩尔浓度（mol/L）渗透势（Pа）质壁分离的相对程度（作图表示）0.500.450.40

　　计算不同植物组织的渗透势。实验2植物组织水势的测定（小液流法）一、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。

　　二、实验原理水势表示水分的化学势，象电流之由高电位处流向低电位处一样，水

　　从水势高处流向低处。植物体细胞之间，组织之间以及植物体和环境间的水分移动

　　方向都由水势差决定。当植物细胞或组织放在外界溶液中时，如果植物的水势小于

　　溶液的渗透势（溶质势），则组织吸水而使溶液浓度变大；反之，则植物细胞内水

　　分外流而使溶液浓度变小；若植物组织的水势与溶液的渗透势相等，则二者水分保

　　持动态平衡，所以外部溶液浓度不变，而溶液的渗透势即等于所测植物的水势。可

　　以利用溶液的浓度不同其比重也不同的原理来测定试验前后溶液的浓度的变化，然

　　操作步骤首先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支试管中，各管都加上塞子，并编号。按编号顺序在

　　试管架上排成一列，作为对照组。另取8支试管，编好号，按顺序放在试管架上，

　　作为试验组。然后由对照组的各试管中分别取溶液4ml移入相同编号的试验组试

　　管中，再将各试管都加上塞子。用剪刀将菠菜叶剪成约0.5cm2ampshy大小相等的

　　小块60—80片。向试验组的每一试管中各加相等数目（约10片）的叶片小块，

　　塞好塞子，放置30分钟，在最近一段时间内摇动数次，到时间后，向每一试管中各加

　　甲烯蓝粉末少许，并振荡，此时溶液变成蓝色。用毛细滴管从试验组的各试管中依

　　毛细滴管尖端横向放出一滴蓝色试验溶液，并观察小液滴移动的方向。如果有色液

　　滴向上移动，说明溶液从细胞液中吸出水分而被冲淡，比重比原来小了；如果有色

　　液向下移动，则说明细胞从溶液中吸了水，溶液变浓，比重变大；如果液滴不动，

　　则说明试验溶液的密度等于对照溶液，即植物组织的水势等于溶液的渗透势。记录

　　势，其余符号同实验4。注意：毛细滴管要各个浓度专用。五、作业1、用小液流法

　　测定植物组织的水势与用质壁分离法测定植物细胞的渗透势都是以外界溶液的浓度

　　算出的溶质势，它们之间的区别何在？实验3蒸腾强度的测定（容量法）一、实验

　　目的了解测定植物蒸腾作用的方法。二、实验原理带叶的枝条插在一定体积的水中，

　　由于叶子的蒸腾作用，使容器中水的体积不断减少，通过水体积的减少，即可计算

　　植物的蒸腾强度。即单位时间内，单位叶面积散失的水量，常以g/m2.h表示。外

　　界环境条件，如光、温度、风速等都会影响蒸腾强度。三、仪器药品广口瓶软木塞

　　1ml移液管 小分液漏斗铁架台 橡皮管T 形管 弹簧纸夹凡士林 吹风机100W 台

　　灯三、操作步骤1．选取一个与广口瓶相匹配的软木塞，按黑板上的图示安装好所需

　　的测定装置。广口瓶中装满水。2．选取一枝生长健壮的枝条，在水中将枝条基部剪

　　去一段，插入软木塞的孔中，在孔的周围涂上凡士林，以防漏气。盖紧软木塞，打

　　开分液漏斗活塞，加入水，使广口瓶和水平放置的移液管中充满水，不能留有气泡。

　　检查总系统是否漏气、漏水，发现漏气、漏水处可用凡士林封好。最后关闭分液

　　漏斗活塞。3．在距离枝条约 20cm 放置一个 100W 台灯，照光期间保持叶面温度

　　在 25-28oC。当移液管内水柱的凹面移动到刻度时，开始计?薄Ｃ?0.5h 记录 1 次

　　移液管中液面的位置，共计 2 次；在距离枝条 15cm 处用吹风机吹风，记录叶面

　　温度，每 0.5h 记录 1 次移液管中液面的位置，共计 2 次；在室内自然光和无吹

　　风的情况下按上述方法记 2 次读数，作为对照。如果蒸腾作用强，已超出移液管读

　　数，则需从分液漏斗向容器补水，重新开始记录读数。4. 实验结束后，将叶片剪下，

　　计算叶面积。方法是：剪取 100cm2 硫酸纸，在分析天平上称重 m0。在此硫酸纸

　　上画出并剪下叶片的实际形状，称重 m1叶面积 S 即为： Sm1/m0x100 5．计算蒸

　　腾强度 Q: Qm/St式中：Q 为蒸腾强度（g/m2.h） m 为由于蒸腾作用失去水分水的

　　质量（根据失水的体积换算成质量） S 为叶面积 T 为照光或吹风时间依据上式公

　　式，分别计算在照光、吹风和对照条件下作为的蒸腾强度。五、作业1、 实验用的

　　枝条为何需要在水中剪下，不这样做会出现什么样的问题？2、 比较不同条件下植物的

　　蒸腾强度，说明蒸腾强度不同的原因。实验 4 钾离子对气孔开度的影响一、实验目

　　的观察钾离子在气孔开张中的作用二、实验原理保卫细胞的渗透系统歌可由钾离子

　　所调节，无论是环式或非环式光合磷酸化，都可形成 ATP。ATP 不断供给保卫细

　　胞原生质膜上的钾－氯离子交换泵作功，支持保卫细胞逆着离子浓度差而从周围表

　　皮细胞吸收钾离子，降低保卫细胞的渗透势，从而使气孔张开。三、仪器药品显微

　　镜镊子 温箱载玻片、盖玻片 培养皿0.5硝酸钾 0.5硝酸钠四、操作步骤1．配

　　蒸馏水各 15ml。3．撕蚕豆叶表皮若干放入上述 3 个培养皿中。4．培养皿放入 25℃

　　温箱中，使溶液温度达到 25℃。5．将培养皿置于人工光照条件下照光半小时。6．分

　　别在显微镜下观察气孔的开度。 五、作业1、试比较在何种溶液中气孔的开度最大？

　　为什么？说明原因。实验 5 单盐毒害及离了间拮抗现象一、实验目的 通过简单试

　　验说明培养液中各种离子平衡（各种离子及其浓度）的重要性。二、实验原理离子

　　间的拮抗现象的本质是复杂的， 它可能反映不同离子对原生质亲水胶粒的稳定度、

　　原生质膜的透性， 以及对各类酶活性调节等方面的相互制约作用， 从而维持机体

　　0.12mol/L NaCl（所用药品均需用 AR）四、操作步骤实验前 3—4 天选择饱满的小

　　麦种子 100 粒浸种，在室温下萌发，待根长 1cm 时即可用作材料。取 4 个小烧

　　0.12mol／L KCl 2.2ml 小烧杯用涂石蜡的纱布盖上。挑选大小相等及根系发育一致

　　的小麦幼苗 10 株或 20 株，小心种植在纱布盖的孔眼里，使根系接触到溶液，在

　　室温下培育 2—3 星期后，即可看出在单盐溶液中，小麦幼苗生长，特别是它们的

　　根部出现畸形。五、作业1、比较小麦在不同盐溶液中的生长情况并解释之。实验 6

　　植物根系对离子的选择吸收一、实验目的通过实验说明植物对环境的阴离子和阳离

　　子的吸收速度不同，而改变了环境的酸碱度，以示生产实践中施用化肥时，注意它

　　的性质以及带来的问题。二、实验原理植物根系对不同离子吸收量是不同的， 即使

　　是同一种盐类，对阳离子与阴离子的吸收量也不相同。本实验是利用植物对不同盐

　　类的阴、阳离子吸收量不同，使溶液的 pH 发生改变以说明这一吸收特性。此实验

　　也使我们不难发现什么是生理酸性盐与生理碱性盐。三、仪器药品pH 计 精密 pH 试纸

　　实验前约 2—3 周按实验 19 方法培养根系完好的小麦（或其他植物）植株。2．实

　　100ml三角烧瓶中，另一三角烧瓶中放蒸馏水 100ml。用pH 计或精密 pH 试纸测

　　定以上各溶液和蒸馏水的原始 pH 值。3．取根系发育完善的、大小相似的小麦 3

　　份，每份数株，但数目相等，分别放于上述 3 个三角烧瓶中，在室温下经 2 一 3 小

　　时后取出植株，并测定溶液的 pH 值。实验结果按下表记录。 植物从盐溶液中吸

　　2SO4 0.5MG/ML NaNO3 蒸馏水注：为了尽最大可能避免根系的分泌作用影响实验结果，故用

　　蒸馏水作对照，将上述 pH 值变化进行修正，即得真实的 pH 变化。五、作业1、 NH4

　　NO3 是生理酸性盐还是生理碱性盐？2、 本实验中用蒸馏水作对照，它主要起什么

　　作用/实验 7 硝酸还原酶活性的测定一、实验目的熟悉硝酸还原酶活性的测定的方

　　法。二、实验原理硝酸还原酸是植物氮素代谢作用?泄丶 悦福 胱魑镂 崭骼 玫

　　NO-2 可以从级织内渗透到外界溶液中，并积累在溶液中，测定反应溶液中 NO-2

　　含量的增加，即表现该酶活性的大小。这种方法简单易行，在一般条件下都能做到。

　　NO-2 含量的测定用磺胺对氨基苯磺酸胺（sulfanil-amide）比色法。在酸性溶液中

　　磺胺与NO-2 形成重氮盐，再与α-萘胺偶联形成紫红色的偶氮染料。反应液的酸度

　　大则增加重氮化作用的速度，但降低偶联作用的速度，颜色较为稳定。增加温度可

　　以增加反应速度，但降低重氮盐的稳定度， 所以反应需要在相同条件下进行。 这

　　种方法非常灵敏，能测定每 ml 含 0.5μg的 NaNO2。三、仪器药品721 型分光光度

　　计 真空泵（或注射器）保温箱 天平真空干燥器 钻孔器三角烧瓶 移液管烧杯

　　1 000ml 蒸馏水中。磺胺试剂：1g 磺胺加 25ml 浓盐酸，用蒸馏水稀释至 100ml。

　　α-萘胺试剂：0.2gα-萘胺溶于含 1ml 浓盐酸的蒸馏水中，稀释至 100ml。NaNO2 标

　　准溶液：1g NaNO2 用蒸馏水溶角成 1 000ml。然后吸取 5ml，再加蒸馏水稀释成1

　　000ml，此溶液每 ml 含有 NaNO210μg，用时稀释之。四、操作步骤1．将新鲜取

　　回的叶片（蓖麻、烟草、向日葵、油菜、小麦、棉花等均可）水先，用吸水纸吸干，

　　然后用钻孔器钻成直径约 1cm 的圆片，用蒸馏水洗涤 2—3 次，吸干水分，然后

　　于台天平上称取等重的叶子圆片两份，每份约 0.3—0.4g（或每份取 50 个圆片） ，

　　分别置于含有下列溶液的 50ml 三角烧瓶中： （1）0.1mol/L 磷酸缓冲溶液（pH7.5）

　　后将三角烧瓶置于真空干燥器中，接上真空泵抽气，放气后，圆片即沉于溶液中 （如

　　中，用手指堵住注射器出口小孔，然后用力拉注射器使真空，如此抽气放气反复进

　　行多次，即可使圆片中的空气抽去而沉于溶液中） 。将三角烧瓶置于 30℃温箱中，

　　使不见光，保持温度的作用 30 分钟，然后分别吸取反应溶液 1ml，以测定 NO-2 含量。

　　注意取样前叶子要进行一段时间的光合作用， 以积累碳水化合物， 如果组织中的

　　碳水化合物含量低，会使得酶的活性降低，此时则可于反应溶液中加入 30μg3-磷酸

　　甘油醛或 1，6-二磷酸果糖，能明显地增加 NO-2 的产生。2．NO-2 含量的测定保温

　　30 分钟的结束时， 吸取反应溶液 1ml 于一试管中， 加入磺胺试剂 2ml 及α-萘胺

　　试剂 2ml，混合摇匀，静置 30 分钟，用比色计进行比色测定，比色波长为 520nm，

　　每克鲜重产生的 NO-2μg 或μmol 表示之。3．绘制标准曲线 的磺胺比

　　色法很灵敏，可以检出低于 1μg/ml 的 NaNO2 含量，可于 0—5μg/ml 浓度范围内

　　绘制标准曲线。由于显色反应的速度与重氮化作用及偶联作用的速度有关，温度、

　　酸浓度等都影响显色速度， 同时也影响灵敏度， 但如果标准与样品的测定都在相

　　同条件下进行，则显色速度相同，彼此可以比较。吸取不同浓度的 NaNO2 溶液（例

　　混合摇匀， 静置 303 分钟（或于一定温度的水浴中保温 30 分钟） ，立即于分光

　　光度计中进行测定，测定时的波长为 520nm，比色，读取吸光度或透光率。然后，

　　以吸光度为纵坐标，NaNO2 浓度为横坐标。于毫米方格纸上绘制吸光度-浓度曲线、比较不同植物的酶活性。实验 8 叶绿体色素的提取和分离（纸层析法）

　　一、实验目的了解叶绿体色素提取分离的原理以及它们在光合作用中的意义。二、

　　实验原理叶绿体色素是植物吸收太阳光能进行光合作用的重要物质，主要由叶绿素

　　a、叶绿素 b、胡萝卜素和叶黄素组成。从植物叶片中提取和分离色素是对其认识和

　　了解的前提。利用叶绿体色素能溶于有机溶剂的特性，可用丙酮提取。分离色素的

　　方法有多种，纸层析是其中最简便的一种。当溶剂不断地从层析滤纸上流过时，由

　　于混合物中各成分在两相（即流动相和固定相）间具有不一样的分配系数，它们的移

　　动速度不同，使样品中的混合物得到分离。三、仪器药品 大试管 台天平 研钵 量

　　筒 烧怀 漏斗 软木层 新华滤纸 丙酮 四氯化碳 无水硫酸钠 碳酸钙 石英砂四、操

　　作步骤 1．称取新鲜叶子 2 g，放入研钵中加丙酮 5ml，少许碳酸钙和石英砂，研

　　磨成匀浆，再加丙酮 5 ml，然后以漏斗过滤之，即为色素提取液。 2．取准备好的

　　滤纸条（2×2 cm），将其一端剪去两侧，中间留一长约 1.5cm，宽约 0.5cm的窄条，

　　如图 7。 3．用毛细管取叶绿素溶液点于窄条的上方， 注意一次所点溶液不可过多。

　　如色素过淡，用电吹风吹干后再点 1 一 2 次。4．在大试管中加入四氯化碳 3—5ml

　　及少许无水硫酸钠。然后将滤纸条固定于软木塞上，插入试管内，使窄端浸入溶剂

　　中（色素点要略高于液面，滤纸条边缘不可碰图到试管壁） ，盖紧软木塞，直立于

　　阴暗处进行层析。5．经过 0.5 一 1 小时后，观察分离后色素带的分布。最上端橙

　　黄色为胡萝卜素，其次黄色为叶黄素，再下面蓝绿色为叶绿素 a，最后的黄绿色为

　　叶绿素 b。五、作业1、 提取叶绿素时为何需要加少量的碳酸钙，加多了会出现什

　　么问题？实验 9 植物体色素及其性质一、实验目的了解叶绿素的光学特性。二、实

　　验原理植物色素包括脂溶性的叶绿体色素和水溶性的细胞波色素， 前者存在于叶绿

　　体， 与光合作用有关，如叶绿素；后者存在于液泡中，特别与花朵的颜色有关，如

　　花青素属黄酮类物质。了解它们的性质有助于对其生理功能的理解。三、仪器药品 分

　　光计 天平 研钵 分液漏斗 移液管 量筒 吸球 试管 碳酸钙 氢氧化钾 丙酮

　　甲酸 盐酸 醋酸铜四、操作步骤 1．叶绿体色素的提取 取菠菜（或其他植物）叶子

　　2g，放在研钵中，加石英砂和碳酸钙少许，丙酮约 5 ml，研磨成匀浆，再加丙酮 15ml，

　　则得深绿色提取液，用漏斗过滤之，即为色素提取液。 2．叶绿素的荧光现象 取上

　　述色素丙酮提取液少许于试管中， 用反射光和透射光，观察提取液的颜色有无不同，

　　反射光观察到的溶液颜色，即为叶绿素产生的荧光颜色． 3．光对叶绿素的破坏作

　　用取上述色素丙酮提取液少许，分装在 2 支试管中，1 支试管放在黑暗处（或用黑

　　纸包裹） ，另 1 支试管放在强光下（太阳光）经 2 一 3 小时后，观察两支试管

　　中溶液的颜色有何不同？ 4，铜在叶绿素分子中的替代作用取上述色素丙酮提取液

　　少许于试管中，1 滴 1 滴加入浓盐酸，直至溶液出现褐绿色，此时叶绿素分子已遭

　　破坏，形成去镁叶绿素。然后加醋酸铜晶体 1 小块，慢慢加热溶液，则又产生鲜亮

　　的绿色。此即表明铜已在叶绿素分子中替代了原来镁的位置。 5．黄色素和绿色素

　　的分离 取上述色素丙酮提取液 10 ml，加到盛有 20ml 的分液漏斗中，摇动分

　　液漏斗，并沿漏斗边缘加入 20ml 蒸馏水，轻轻摇动分液漏斗，静置片刻，溶液即

　　分为两层。色素已全部转入上层中，弃去下层丙酮和水，再用蒸馏水冲洗

　　溶液 1—2 次。然后于色素溶液中加入 5ml30KOH 甲醇溶液，用力摇动分液

　　漏斗，静置 10 分钟，再加蒸馏水约10 ml，摇动后静置分离，则得到黄色素层和绿

　　色素层，分别保存于试管中。 6．观察色素溶液的吸收光谱（1）调节分光计，观察

　　电灯光的光谱。 （2）观察色素丙酮提取液，用丙酮将溶液稀释 1 倍比较之。 （3）

　　观察黄色素溶液，用将溶液稀释 1 倍比较之。 （4）观察皂化叶绿素甲醇

　　溶液，用甲醇将溶液稀释 1 倍比较之。（5）观察被光破坏的色素丙酮溶液，试与

　　（2）作比较。（6）观察被铜取代了镁的色素溶液。五、作业1、铜在叶绿素中取代

　　镁的作用，有何实用意义？实验 10 叶绿素 a 和 b 含量的测定（分光光度法）一、

　　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。二、实验原

　　理如果混合液中的两个组分， 它们的光谱吸收峰虽有明显的差异，但吸收曲线彼此

　　又有些重叠；在这种情况下要分别测定两个组分，可根据 Lambert-Beer 定律，通

　　过代教方法，计算一种组分由于另一种组分存在时对吸光度的影响，最后分别得到

　　两种组分的含量。 如图 9 叶绿素 a 和 b 的吸收光谱曲线，叶绿素 a 的最大吸收