植物生理學答案

1、植物生理學實驗思考題考試要求：1.口答部分， 30 分，主要包括課后思考題、實驗原理、實驗結果。2.實驗部分， 50 分，主要是儀器的操作，有分光光度計、 CO2 氣體分析儀、電導儀、阿貝折射儀。實驗到達 30 分以上才能及格。考試不會太難，但也希望大家能夠好好復習。實驗一、植物組織培養(yǎng)技術及煙草葉組織培養(yǎng)中形態(tài)發(fā)生和器官形成組織培養(yǎng)中的形態(tài)發(fā)生和器官形成煙草葉1.植物組織培養(yǎng)的原理、培養(yǎng)基的種類、現象原理：（ 1）植物細胞具有全能性， 即每個植物細胞包含著能產生完整植株的全部遺傳基因。（2）只要條件合適，包含著全部遺傳基因的細胞都能分裂分化，產生完整的植株。培養(yǎng)基成分中生長素和細胞分裂素的比

2、例決定了根或芽的分化。培養(yǎng)基的種類及現象：（ 1） MS（不加激素）無生長現象（ 2） MS+BA1mg/L+NAA2mg/L生長出愈傷組織（ 3） MS+BA0.5mg/L+IAA0.1mg/L長出不定芽2.外植體為什么不能切太??？不易成活3.植物組織組織中衛(wèi)生么出現發(fā)霉？在操作過程中出現了污染。4.植物激素對愈傷組織形成及器官分化有何影響？生長素 /細胞分裂素：（1）高不定根（2）中愈傷組織（3）低不定芽5.在組織培養(yǎng)過程中應注意什么？滅菌 無菌操作實驗二、葉綠體色素的提取、 分離及其理化性質色素含量的測定 （分光光度計）1.實驗原理及現象（ 1）色素提取 植物葉綠體色素一般由葉綠素 a、

3、葉綠素 b、胡蘿卜素和葉黃素等組成。利用葉綠體色素不易溶于水而溶于有機溶劑的特性，可用 80%丙酮、 95%乙醇等有機溶劑提取。 （ 2）色素分離 可用紙層析來分離葉綠體色素， 當溶劑不斷地從紙上流過時， 由于混合物中各成分在兩相 （即流動相和固定相） 間具有不同的分配系數， 所以她們的移動速度不同， 因而使樣品混合物分離。色素帶分布 :從上至下 橙黃色（胡蘿卜素）、鮮黃色（葉黃素）、藍綠色（葉綠素 a）、黃綠色（葉綠色 b）。 （3）熒光現象 葉綠素分子吸收光量子。由基態(tài)上升到激發(fā)態(tài)， 激發(fā)態(tài)不穩(wěn)定， 有回到基態(tài)的趨向， 當由第一單線態(tài)回到基態(tài)時發(fā)射出的光稱為熒光。 現象：在反射光下觀察溶液

4、顏色為紅色。 （4）取代反應 葉綠素中的鎂離子可以 被氫離子所取代而形成褐色的去鎂葉綠素。去鎂葉綠素遇銅離子則成為銅代葉綠素，銅代葉綠素很穩(wěn)定，在光下不易被破壞。現象：先出現黃褐色（形成去鎂葉綠素），再出現亮綠色（銅離子代替鎂離子） 。（ 5）皂化反應 葉綠素是一種二羧酸葉綠酸與甲醇、葉綠醇形成的復雜酯，故可與堿起皂化反應而形成醇 （甲醇和葉綠醇） 和葉綠酸的鹽，產生的鹽能溶于水，可用此法將葉綠素與類胡蘿卜素分開。 現象：在上層苯中為黃色（類胡蘿卜素層），下層稀醇液為綠色（葉綠色層） 。2.葉綠素 a、b 在哪個波長的光下吸收？ a ：663nm b ：645nm 有最大吸收峰 類胡蘿卜素最大

5、吸收峰的波長為 470nm。測葉綠素時為什么要選擇紅光區(qū)， 分別在哪兩個波長下？紅光區(qū)最大吸收峰， 可排除類胡蘿卜素的干擾。 663nm 和 645nm 葉綠素 a、b 為什么不能在藍光區(qū)測？類胡蘿卜素在藍光區(qū)也有吸收峰。3.影響葉綠素合成的因素和作用機理。 因素：（ 1）外界 光、溫度、營養(yǎng)元素、水、氧氣（ 2）內界 遺傳因素4.葉綠素研磨實驗中加碳酸鈣和石英砂的作用？碳酸鈣：去除有機酸，保護色素石英砂：是研磨更加充分。5.用不含水的有機溶劑如無水乙醇、無水丙酮等提取植物材料，特別是干材料的葉綠體色素往往效果不佳，原因何在？6.為什么提取葉綠素時干材料一定要用 80%丙酮，而新鮮的材料才可以

6、用無水丙酮提?。?.葉黃素和葉綠素如何分離？紙層析實驗三植物組織水勢的測定（小液流法、折射儀法）阿貝折射儀1.小液流法 (又稱比重法 )和折射儀法測植物組織水勢的原理小液流法：利用植物組織與外界溶液接觸時，組織水勢與外界水勢不同會發(fā)生吸水或失水現象，導致外液濃度發(fā)生改變。溶液濃度不同，比重不同。取浸過組織的蔗糖溶液一小滴（為便于觀察加入少許甲烯藍），放入未浸植物組織的原濃度溶液中，觀察有色溶液的沉浮。若液滴上浮，表示浸過樣品后的溶液濃度變??；液滴下沉，表示浸過樣品后的溶液濃度變大；若液滴不動，表示濃度未變，該濃度水勢即等于植物組織水勢。 折射儀法：將植物組織放入一系列不同濃度蔗糖溶液中，水分總

7、是從水勢高的一方流向水勢低的一方。若植物組織吸水， 蔗糖濃度增加；若植物組織失水，蔗糖溶液濃度降低；若植物組織不吸水又不失水，蔗糖濃度不變。而蔗糖濃度的改變， 其濃度的折光系數也會隨之發(fā)生變化。此法利用折射儀測定其折光系數， 與原蔗糖溶液折光系數比較， 找出折光系數無變化的糖濃度，或者是相鄰兩種濃度平均數，最后折算為水勢值。2.小液流法為何會出現沉降現象？同1 中的小液流法的原理。3.小液流法中，給你六個蔗糖濃度依次增加的試管，六個試管現象如下：1 下沉2 上浮 3 下沉 4 上浮 5 下沉 6 上浮。問這些現象會不會出現？不會，上浮或下沉變化中，只有一個分界點。4.先進行小液流法測定，再進行

8、折射儀法測定是否可以？不可以。為什么折射儀法前后兩次測定溶液的折光系數的溫度必須一致？溫度會改變溶液的折光系數。5.阿貝折射儀的原理 原理為折射定律，許多純物質都具有一定的折射率，如果其中含有雜質則折射率將發(fā)生變化，出現偏差，雜質越多，偏差越大。因此通過折射率的測定，可以測定物質的濃度。6.蔗糖溶液上為什么要塞軟木塞？防水分進入，降低濃度；防蒸發(fā)。7.兩種水勢測定方法各有何優(yōu)越性？測定材料為葉片時， 用其小圓片與外液進行水分交換，有何缺點？實驗四、植物溶液培養(yǎng)和缺素培養(yǎng)1.實驗原理：用植物必需的狂之元素按一定比例配成溶液來培養(yǎng)植物，可使植物正常生長發(fā)育， 如缺少某一必需元素， 則會表現出特異缺

9、素癥； 將所缺元素加入培養(yǎng)液中，缺素癥狀又可逐漸消失。2.無土栽培時的各種缺素癥狀？影響幼葉，缺 Ca：頂芽，幼葉呈淡綠色。葉尖鉤狀，隨后壞死。缺 Fe：黃化苗，影響葉綠素的形成。影響老葉，缺 N：植株矮小，老葉、莖發(fā)紅，葉片發(fā)黃，呈淡綠色。缺 P：莖發(fā)紅，葉片比正常的葉片更綠，呈深綠色，含有花青素。缺 K ：易倒伏，老葉呈折斷狀，葉片邊緣呈焦枯狀。缺 Mg ：出現壞死斑點，葉脈間失綠，條狀葉。3.為什么說無土培養(yǎng)是研究礦質營養(yǎng)的重要方法？4.比較溶液培養(yǎng)和砂基培養(yǎng)的優(yōu)缺點。5.進行溶液培養(yǎng)或砂基培養(yǎng)有時會失敗，主要原因何在？實驗五、植物光合與呼吸速率的測定（紅外CO2 氣體分析儀法）紅外線

10、CO2氣體分析儀1.開放系統(tǒng)（開放式）與閉路系統(tǒng)（封閉式）開放系統(tǒng)：以空氣通過葉室前后的 CO2 濃度差計算 CO2 通化速率。封閉式則是把葉片放在封閉系統(tǒng)內，根據氣體體積和 CO2 含量下降速率來計算通化量。2.紅外線 CO2 分析儀的原理，舉例應用。原理：CO2、H2O 具有中段的紅外吸收帶， 紅外線被這些分子吸收時，紅外光能減少，降低的多少與 CO2 濃度有關，并服從朗伯比爾定律。例子， CO2 吸收速率、光合速率、呼吸速率、光呼吸速率、 CO2-光和曲線等。3.測光合速率時要測光強嗎？要，不同光強下的光合速率不同。實驗六、硝酸還原酶（ NR ）的測定分光光度計1.實驗原理：植物吸收的

11、NO3-，首先通過硝酸還原酶的催化，被還原成 NO2-。產生的 NO2-可以從組織內滲到外界溶液中，測定反應液中亞硝酸含量，可計算出硝酸還原酶活性的大小。 NO2-的測定用磺胺顯色法測定。在酸性條件下 NO2-與對氨基苯磺酸 （或磺胺） 發(fā)生重氮反應， 生成的重氮化合物又與鹽酸萘乙二酸（或 - 萘胺）生成紅色偶氮化合物， 可在 520nm 下比色測定。偶氮化合物越多， NR 活性越大。2.NR 活性測定時取材前為什么要進行一段時間光合作用？目的：生成NADH,作為還原力，再生成NO2-。測定酶促反應時為什么要在暗處保溫？NO3-在光下進一步產生 NH3 ，防止氧循環(huán)反應的發(fā)生。3.NR 活性測

12、定時加入磺胺、鹽酸萘乙二酸和KNO3 的作用各是什么？磺胺：顯色反應中，發(fā)生重氮反應，生成重氮化合物。鹽酸萘乙二酸：重氮化合物進一步生成紅色偶氮化合物。 KN03 ：提供 NO3-.實驗七、 TTC 法測定根系活力分光光度計1.實驗原理：氯化苯基四氮唑（TTC ）是一種氧化還原色素，溶于水中為無色溶液，但還原后生成紅色不溶于水的 TTF.植物根系中脫氫酶可引起 TTC 還原，此反應可因加入琥珀酸、 延胡索酸蘋果酸等得到加強； 而被丙二酸、 碘乙酸所嚴重抑制。在幼根中，脫氫酶活性的強弱與根系活性成正比。 所以可由脫氫酶活性代表根系活力。脫氫酶活性越強，根系活性越強。2.反應中加入硫酸、琥珀酸或延

13、胡索酸、蘋果酸各起什么作用？3.取材時為什么要取靠近根尖的部分？富含脫氫酶,使 TTC 還原為 TTF.4.TTC 中硫酸的作用？終止酶反應。實驗八、電導法測定植物細胞膜透性電導儀1.實驗原理：植物組織在受到各種不利的環(huán)境條件（如干旱、低溫、鹽漬和大氣污染呢）危害時，細胞膜的結構和功能首先受到傷害，細胞膜透性增大。若將受傷害的組織浸入去離子水中， 其外滲液中電解質的含量比正常組織外滲液中含量增加。組織受傷害越嚴重， 電解質含量增加越多。 用電導儀測定外滲液電導值的變化，可反映出質膜受傷害的程度，電導率越大，植物受到的傷害程度越大，也可以反映植物組織抗逆性的強弱。2.電導法測膜透性的原理？同實驗

14、原理。實驗中為什么要抽真空？以抽出細胞間隙空氣，使內溶物流出。3.電導值與抗性的關系。呈反比。抗逆性強的植物材料外滲液中的電導率高還是低，為什么？低，抗逆性強的植物在受到傷害時，細胞膜的透性變化小，內溶物流出的少，外滲液中的溶質少，電導率低。實驗九、丙二醛含量的測定分光光度計1.實驗原理：，植物器官衰老或在逆境下遭受傷害時發(fā)生膜脂過氧化作用，丙二醛（ MDA ）是膜脂過氧化的最終分解產物，其含量可以反映植物遭受逆境傷害的程度。 MDA 在酸性和高溫條件下，可以與硫代巴比妥酸（ TBA ）反應生成紅棕色的三甲川，其最大吸收波長在 532nm。朗伯比爾定律。2.影響 MDA 含量測定結果的因素?？?/p>

15、溶性的糖、溫度等因素實驗十、植物組織中超氧化物歧化酶活性的測定分光光度計1.實驗原理：超氧化物歧化酶抑制氮藍四唑（ NBT ）在光下的還原作用來確定酶活性的大小。 在有可被氧化物質存在下， 核黃素可被光還原， 被還原的核黃素在有氧條件下極易再氧化而產生超氧陰離子自由基， 其可將氮藍四唑還原為藍色的化合物，藍色化合物在 560nm 處有最大吸收峰，而 SOD 可清除超氧陰離子自由基從而抑制藍色化合物的形成。 光還原反應后，反應液藍色愈深說明酶活性愈低，反之酶活性越高。2.SOD 酶的實驗為什么要設置光照和黑暗的對照實驗？實驗需要在光下進行， 在黑暗條件下的實驗為參照組。3.SOD 酶的活性與實驗結果的顏色深淺有何關系？反比。4.SOD 研磨為何要加入冷的磷酸緩沖液？降溫，保持酶的活性。5.核黃素為什么要現配現用？在有可被氧化物質存在下，核黃素可被光還原。6.影響本實