植物生理学实验.ppt

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1、植物生理学实验植物生理学实验n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； n在实验课中要通过实例论述论证，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；一、植物生理学实验的基本要求一、植物生理学实验的基本要求 n重视培养学生的实际操作技能，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，通过演示实验的方式，拓宽学生视野，完善实验内容。n学生都应参加实验实习

2、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，独立或团队操作，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。一、植物生理学实验的基本要求一、植物生理学实验的基本要求二、植物生理学实验的目录二、植物生理学实验的目录实验一 种子生活力的快速测定-4学时实验二 小蓝子法测定植物的呼吸速率-4学时实验三 叶绿素a、b含量的测定-4学时实验四 植物抗逆性的鉴定（电导仪法、丙二醛含量的测定、植物根系POD活性的测定）-12学时实验五 改良半叶法测定植物光合速率（选做）-4学时实验六 谷类种子萌发时淀粉酶活性的测定（选做） -

3、4学时实验一实验一 植物种子生活力的快速测定植物种子生活力的快速测定 (TTC法、染料染色法法、染料染色法)n种子生活力：种子生活力：是指种子能够萌发的潜在能力或种胚具有的是指种子能够萌发的潜在能力或种胚具有的生命力。没有生活力的种子是死亡的种子，不能萌发。生命力。没有生活力的种子是死亡的种子，不能萌发。n种子寿命：种子寿命：种子从发育成熟到丧失生活力所经历的时间。种子从发育成熟到丧失生活力所经历的时间。n种子寿命既与植物种类有关，也与贮藏条件（种子含水量、种子寿命既与植物种类有关，也与贮藏条件（种子含水量、贮藏温度）有关。贮藏温度）有关。正常性种子：水稻、玉米、小麦等种子（正常性种子：水稻、

4、玉米、小麦等种子（1-3年）年）短寿命：短寿命： 柳树种子（柳树种子（12h）长寿命：长寿命： 莲子（莲子（400年）年）贮存条件：低温、低湿，保存时间长贮存条件：低温、低湿，保存时间长实验一实验一 植物种子生活力的快速测定植物种子生活力的快速测定 (TTC法、染料染色法法、染料染色法)种子生活力检测评估方法种子生活力检测评估方法n(1) 还原力：呼吸还原力：呼吸NADH 还原还原TTC，胚呈红色。，胚呈红色。n(2) 原生质着色：活种子不易着色，原生质膜具有选择透性。原生质着色：活种子不易着色，原生质膜具有选择透性。n(3) 呼吸释放呼吸释放CO2，pH下降，酸碱指示剂显色。下降，酸碱指示剂

5、显色。n(4) 细胞中的荧光物质：紫外照射发蓝、蓝紫色荧光。细胞中的荧光物质：紫外照射发蓝、蓝紫色荧光。n(5) 外观目测法：用肉眼观察玉米种胚形状和色泽。凡种胚凸出或皱缩、外观目测法：用肉眼观察玉米种胚形状和色泽。凡种胚凸出或皱缩、显黑暗无光泽的，则种子新鲜，生活力强，可作生产用种。显黑暗无光泽的，则种子新鲜，生活力强，可作生产用种。n(6)浸种催芽法浸种催芽法n先将先将100粒种子用水浸约两小时吸胀，放于湿润草纸上，盖以湿润草纸，置粒种子用水浸约两小时吸胀，放于湿润草纸上，盖以湿润草纸，置于氧气充足，室温于氧气充足，室温10-20环境中，让种子充分发芽；再以发芽的种子粒数除环境中，让种子充

6、分发芽；再以发芽的种子粒数除以以100，乘以，乘以100%，求得发芽率。，求得发芽率。n这种测定方法虽然准确，但需要这种测定方法虽然准确，但需要8天时间。天时间。实验一实验一 植物种子生活力的快速测定植物种子生活力的快速测定 (TTC法、染料染色法法、染料染色法)实验目的实验目的n了解种子活力测定生产意义n掌握重要种子活力测定方法和评价标准n理解理解TTC/染料法测定种子活力的原理染料法测定种子活力的原理实验原理实验原理nTTC法法n当当TTC溶液渗入种胚的活细胞内，并作为氢受体被脱氢辅酶（溶液渗入种胚的活细胞内，并作为氢受体被脱氢辅酶（NADH或或NADPH）还原）还原时，可产生红色的三苯甲

7、腙（时，可产生红色的三苯甲腙（TTF），胚染成），胚染成红色；红色； 如果种胚死亡则如果种胚死亡则不能染色不能染色，种胚生，种胚生命力衰退或部分丧失生活力则命力衰退或部分丧失生活力则染色较浅或局部被染色。染色较浅或局部被染色。n染料染色法染料染色法有生命力种子有生命力种子胚细胞的原生质膜具有半透性，有选择吸收外界物质的能力，一般染料不胚细胞的原生质膜具有半透性，有选择吸收外界物质的能力，一般染料不能进入细胞内，能进入细胞内，胚部不染色；而丧失生命力的种子，胚部不染色；而丧失生命力的种子，其胚部细胞原生质膜丧失了选择吸其胚部细胞原生质膜丧失了选择吸收能力，染料可以自由进入细胞内，收能力，染料可以

8、自由进入细胞内，使胚部染色。使胚部染色。实验一实验一 植物种子生活力的快速测定植物种子生活力的快速测定 (TTC法、染料染色法法、染料染色法)实验材料及药品实验材料及药品n不同活力的玉米和小麦种子n0.5%氯化三苯四氮唑法（TTC法）n红墨水（稀释20倍）n刀片n培养皿实验一实验一 植物种子生活力的快速测定植物种子生活力的快速测定 (TTC法、染料染色法法、染料染色法)实验步骤实验步骤一、氯化三苯四氮唑法（一、氯化三苯四氮唑法（TTC法）法）1、原理 凡是生活细胞，就有新陈代谢。渗入生活细胞的无色的TTC能被脱氢辅酶（NADH2或NADPH2）上的氢还原成红色产物（TTF），肉眼可辨。2、材料

9、：玉米、小麦（吸胀种子）3、方法：100粒种子，沿中心线纵切为二，做如下处理： 100半粒 + 0.5 % TTC 30，60 min 检查 100半粒,煮沸5 min 注意：胚为红色的为具活力种子。4、作业：计数活种子数，计算活种子的百分率。实验一实验一 植物种子生活力的快速测定植物种子生活力的快速测定 (TTC法、染料染色法法、染料染色法)实验步骤实验步骤二、红墨水染色法二、红墨水染色法1、原理 生活细胞的原生质膜对物质吸收有选择性，而死细胞的无此功能，红墨水颗粒可以进入。2、材料：玉米、小麦（吸胀种子）3、方法 种子100粒，沿中心线纵切为二，做如下处理： 100半粒 +5%红墨水室温,

10、 60 min检查 100半粒煮沸5 min 注意：胚部着色（红色）很浅或不着色者为生活种子，胚与胚乳着色程度相当者为死种子。4、作业：计数活种子数，计算活种子的百分率。实验一实验一 植物种子生活力的快速测定植物种子生活力的快速测定 (TTC法、染料染色法法、染料染色法)实验一实验一 植物种子生活力的快速测定植物种子生活力的快速测定 (TTC法、染料染色法法、染料染色法)实验要点实验要点 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。实验一实验一 植物种子生活力的快速

11、测定植物种子生活力的快速测定 (TTC法、染料染色法法、染料染色法)实验结果分析实验结果分析n比较两种种子活力的高低n比较分析两种方法测定结果的差异n植物种子活力测定的其它方法实验二实验二植物呼吸速率的测定植物呼吸速率的测定小篮子法小篮子法一、实验目的与要求n掌握小篮子法测定植物种子呼吸速率的原理与步骤；n比较活种子与死种子的呼吸速率。二、实验原理1、植物的呼吸作用n定义：是植物体吸收氧气，将有机物转化成二氧化碳和水并释放能量的过程。n葡萄糖+6O2 6CO2 +6H2O+能量n意义： 代谢的中心 有机物转化的枢纽 能量的主要供应渠道 2、测定呼吸速率的常用方法n红外线CO2气体分析仪(IRG

12、A) CO2可以吸收特定波段的红外辐射。当被检CO2气体通过IRGA的气室时，可使红外辐射减少或增加，且变化幅度取决于CO2的浓度。这种变化可被IRGA的检测器所检定，且以电讯号的形式输出，由记录仪所记录。氧电极法3、小篮子法密闭容器中加入一定量碱液一般用Ba(OH)Ba(OH)2 2 ，并悬挂植物材料，则植物材料呼吸放出的CO2可为容器中Ba(OH)Ba(OH)2 2所吸收，然后用草酸滴定剩余的Ba(OH)Ba(OH)2 2，从空白和样品二者消耗的草酸溶液之差，可计算出呼吸释放的CO2量具体反应式：Ba(OH)2+CO2 BaCO3 +H2OBa(OH)2+H2C2O4 BaC2O4 +2H

13、2On以酚酞酚酞指示滴定终点。n1mL的1/44mol/L草酸溶液中的草酸与1mg的CO2等摩尔数。n空白和样品二者消耗的草酸溶液的mL数差值 = Ba(OH) Ba(OH)2 2溶液吸收的溶液吸收的CO2 mg数 = 种子呼吸作用释放的CO2 mg数三、实验材料与试剂材料 小麦种子（浸种）和煮死的种子小麦种子（浸种）和煮死的种子的小麦或绿豆种子；试剂 0.05mol/L的Ba(OH)2； 1/44mol/L的草酸； 酚酞指示剂。种子种子四、实验步骤四、实验步骤1.取具玻璃塞和橡皮塞的500mL广口瓶各1只，分别编号1#、2#；2. 分别称取10g煮死种子和浸种活种子，以纱布包裹，悬挂在橡皮塞

14、下方；3. 向两瓶内各加入Ba(OH)2溶液20mL，立立即即封口，室温放置。种子种子4.不时轻摇两瓶，1h后，拔除瓶塞，各加酚酞指示剂2滴，以塑料袋（保鲜膜）分别封口；5.将滴定管下端插入瓶中，以草酸滴定Ba(OH)2，记录所用草酸体积V1和V2。五、计算n呼吸速率(mgCO2/gFW.h) =(V1-V2)/(W t)六、思考题1.在本实验呼吸测定怎样排除不应有的干扰因素？2.在实验过程中为什么要轻摇广口瓶数次？3.就计算公式而言，为什么草酸的用量可代表种子呼吸放出的CO2的量？4.草酸（1/44 mol/L）滴定Ba(OH)2 (0.05 mol/L)，酚酞作指示剂，溶液由紫色变成无色，

15、滴定至终点后，马上颜色又由无色变成紫色，原因是什么？5.白天在实验室测定植物茎叶的呼吸速率会受到什么影响？如何解决？6.如果实验材料选择的是不同萌发阶段的小麦种子及幼芽，哪一阶段的呼吸速率最大？（结合实验1进行分析）实验三实验三叶绿体色素的提取、分离、性质叶绿体色素的提取、分离、性质及及含量测定含量测定一、实验目的一、实验目的n掌握叶绿体色素的提取原理及方法；掌握叶绿体色素的提取原理及方法；n掌握叶绿体色素的部分理化性质；掌握叶绿体色素的部分理化性质；n掌握叶绿体色素定量分析方法及步掌握叶绿体色素定量分析方法及步骤。骤。二、实验原理二、实验原理2.类胡萝卜素类胡萝卜素（一）叶绿体色素：（一）叶

16、绿体色素：1.叶绿素叶绿素（二）四种色素的化学性质（二）四种色素的化学性质n均为亲脂性均为亲脂性亲水性：亲水性： 均不溶于水，而溶于有机溶剂，故可用乙醇、均不溶于水，而溶于有机溶剂，故可用乙醇、丙酮等有机溶剂提取。丙酮等有机溶剂提取。n极性大小：极性大小： 叶绿素叶绿素b叶绿素叶绿素a叶黄素叶黄素胡萝卜素胡萝卜素 根据相似相溶原理，在有机溶液中的溶解度：根据相似相溶原理，在有机溶液中的溶解度： 叶绿素叶绿素b叶绿素叶绿素a 叶黄素叶黄素胡萝卜素胡萝卜素叶绿素的卟啉环叶绿素的卟啉环n叶绿素分子头部的金属卟啉环中心均为叶绿素分子头部的金属卟啉环中心均为Mg2+。n在弱酸作用下，叶绿素分子中的镁可被在弱酸作用下，叶绿素分子中的镁可被H + 取取代而形成褐色的去镁叶绿素，后者遇铜则可形代而形成褐色的去镁叶绿素，后者遇铜则可形成绿色的铜代叶绿素。成绿色的铜代叶绿素。n铜代叶绿素很稳定，在光下不易被破坏，故常铜代叶绿素很稳定，在光下不易被破坏，故常用此法制做植物的原色标本。用此法制做植物的原色标本。 （三）叶绿素的光学性质（三）叶绿素的光学性质n 叶绿素与类胡萝卜素都具有光学活性，表现出一定叶绿素