植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)

1、植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)主編 張立軍參編 按姓氏漢語(yǔ)拚音 樊金娟 郝建軍 劉延吉 阮燕曄 朱延姝沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)植物生理學(xué)教研室2004年1 月序?qū)嶒?yàn)課是提高學(xué)生動(dòng)手能力，提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)題能力的重要途徑。植物生理學(xué)教研室的全體教師和實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員經(jīng)過(guò)多年的教改探索，認(rèn)為實(shí)驗(yàn)課教學(xué)要注意根本實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練、要有助于提高學(xué)生的動(dòng)手能力，有助于使學(xué)生熟悉實(shí)驗(yàn)工作；實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要有挑戰(zhàn)性，能夠吸引學(xué)生的興趣。為此，我們?cè)诮梃b國(guó)外高校和國(guó)內(nèi)其他高校的先進(jìn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的根底上，提出了一系列提高實(shí)驗(yàn)課教學(xué)質(zhì)量的改革措施，這些措施涉及到實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)置、實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告的寫作，以及實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的編寫等多個(gè)方面。本學(xué)期的實(shí)驗(yàn)

2、教學(xué)是我們實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探索的一局部。所有的實(shí)驗(yàn)都設(shè)計(jì)成研究型的，有適當(dāng)?shù)奶幚恚⒈M可能的設(shè)置重復(fù)。同學(xué)們能夠通過(guò)實(shí)驗(yàn)解釋一個(gè)理論或?qū)嶋H問(wèn)題。在本次編寫的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)中我們給出了大量的思考題，有的涉及實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的問(wèn)題，有的涉及實(shí)驗(yàn)技術(shù)的應(yīng)用，有的涉及實(shí)驗(yàn)方法的應(yīng)用擴(kuò)展；此外，我們還要求實(shí)驗(yàn)報(bào)告的形式類似于正式發(fā)表的科研報(bào)告，并附有寫作說(shuō)明，這有利于培養(yǎng)學(xué)生寫作科研論文的能力。為了培養(yǎng)良好的科研習(xí)慣，對(duì)每個(gè)實(shí)驗(yàn)還都給出相應(yīng)的記錄方式。本學(xué)期是我們教研室首次按這項(xiàng)教學(xué)改革研究成果組織教學(xué)，希望廣闊同學(xué)配合，也希望相關(guān)專業(yè)老師、相關(guān)部門的領(lǐng)導(dǎo)及廣闊同學(xué)提出珍貴意見、以便使植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革更加完善。

3、張立軍2004 年1月30日附：參加教學(xué)改革人員： 劉延吉 郝建軍 樊金娟 朱延姝 阮燕曄 康宗利 付淑杰 于洋 目 錄Section 11h植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)課簡(jiǎn)介1 教學(xué)目的2 教學(xué)要求和考核3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容介紹4 實(shí)驗(yàn)室平安要求Section 26h一、植物的光合速率測(cè)定-改良半葉法二、植物葉綠素素含量測(cè)定-丙酮提取法Section 36h三、植物組織水勢(shì)測(cè)定-小液流法四、植物根系活力測(cè)定-甲烯藍(lán)法Section 46h五、植物抗逆性鑒定-電導(dǎo)率儀法六、植物組織丙二醛含量測(cè)定Section 54h七、植物組織硝態(tài)氮含量的測(cè)定Section 64h八、植物呼吸酶活性測(cè)定 附錄一、如何寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告二、

4、簡(jiǎn)單常用的生物統(tǒng)計(jì)公式三、分光光度計(jì)的操作四、電導(dǎo)率儀的操作Section 11h植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)課簡(jiǎn)介1教學(xué)目的植物生理學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，植物生命活動(dòng)的根本規(guī)律和及其生理機(jī)制都是通過(guò)實(shí)驗(yàn)揭示的。所以掌握植物生理學(xué)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)、根本原理以及研究過(guò)程對(duì)了解植物生理學(xué)的根本理論是非常重要的。本課程的主要目的有：(1) 直接驗(yàn)證一些植物生理學(xué)理論；(2) 熟悉植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)程序；(3) 學(xué)習(xí)如何提出問(wèn)題及假設(shè)并用特定實(shí)驗(yàn)證實(shí)或解決；(4) 鍛煉協(xié)同工作能力和獨(dú)立工作能力；(5) 學(xué)習(xí)植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告和科研報(bào)告的寫作。(6) 培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲凶黠L(fēng)。7鍛煉自學(xué)能力。2教學(xué)要求和考核選修本門課程的學(xué)生在上實(shí)驗(yàn)

5、前必須熟悉實(shí)驗(yàn)室要求，每次實(shí)驗(yàn)前要對(duì)內(nèi)容進(jìn)行預(yù)習(xí)。實(shí)驗(yàn)課不得缺席。缺席者不得參加期末考試，成績(jī)計(jì)為不及格。植物生理實(shí)驗(yàn)單獨(dú)計(jì)成績(jī)100分。考核包括平時(shí)表現(xiàn)20分、實(shí)驗(yàn)前作業(yè)10分、實(shí)驗(yàn)報(bào)告30分、實(shí)驗(yàn)后作業(yè)10分和期末考試30分五個(gè)局部。只要有一次不提交實(shí)驗(yàn)作業(yè)或不提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告，不得參加期末考試，最終成績(jī)計(jì)為不及格。期末考試覆蓋植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的全部?jī)?nèi)容。期末考試時(shí)間為1學(xué)時(shí)。平時(shí)表現(xiàn)包括是否按時(shí)到達(dá)實(shí)驗(yàn)室，是否預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，是否遵守實(shí)驗(yàn)室紀(jì)律，是否認(rèn)真操作，是否做好實(shí)驗(yàn)記錄，是否作風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)，是否整潔，是否按要求值日，是否按時(shí)提交作業(yè)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告。作業(yè)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告都要標(biāo)明同組同學(xué)姓名。作業(yè)指答復(fù)每

6、個(gè)實(shí)驗(yàn)所給出的思考題。思考題分為兩局部。一局部是實(shí)驗(yàn)前的預(yù)習(xí)題，另一局部是實(shí)驗(yàn)后的思考題。答復(fù)以下問(wèn)題所涉及的知識(shí)不局限于本實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，需要參考理論課教科書、其他實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書和網(wǎng)絡(luò)資料。由于植物生理學(xué)理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)并不同步，因此作業(yè)要靠同學(xué)們自學(xué)完成。作業(yè)可由同組同學(xué)合作完成。但每個(gè)同學(xué)必須獨(dú)立提交作業(yè)。預(yù)習(xí)作業(yè)在每次實(shí)驗(yàn)開始前提交，做為預(yù)習(xí)情況檢查的一局部，由指導(dǎo)老師檢查后再返回，預(yù)習(xí)作業(yè)不合格者不得參加實(shí)驗(yàn)。返回的預(yù)習(xí)作業(yè)完善后再與實(shí)驗(yàn)后作業(yè)本以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告一并于實(shí)驗(yàn)后一周內(nèi)由課代表統(tǒng)一提交。實(shí)驗(yàn)報(bào)告的寫作見附錄。實(shí)驗(yàn)報(bào)告在實(shí)驗(yàn)后的一周內(nèi)提交。實(shí)驗(yàn)報(bào)告最好打印。同組同學(xué)可分享數(shù)據(jù)，但是所有

7、的寫作、圖表繪制、數(shù)據(jù)計(jì)算和分析必須獨(dú)立完成。如果發(fā)現(xiàn)雷同報(bào)告兩次者，取消雷同報(bào)告者的實(shí)驗(yàn)課考試資格，最終成績(jī)?cè)u(píng)定為不及格。實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)綜合以下各個(gè)方面評(píng)定：（1） 是否提出問(wèn)題和假設(shè)并清楚的進(jìn)行闡述；（2） 是否清楚地表達(dá)實(shí)驗(yàn)程序；（3） 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是否清楚的既用表又用圖表示；（4） 結(jié)果局部是否有語(yǔ)言描述；（5） 結(jié)論是否適當(dāng)以及是否與測(cè)定數(shù)據(jù)有關(guān)；（6） 是否解釋數(shù)據(jù)支持或否認(rèn)假設(shè)的原因，或有沒有解釋實(shí)驗(yàn)是否解決所提問(wèn)題；（7） 是否提出存在問(wèn)題并做出解釋，以及提出后續(xù)試驗(yàn)；（8） 實(shí)驗(yàn)報(bào)告是否簡(jiǎn)潔；（9） 實(shí)驗(yàn)報(bào)告是否組織良好；（10） 實(shí)驗(yàn)報(bào)告是否完整；（11） 實(shí)驗(yàn)報(bào)告語(yǔ)法和書寫是否

8、正確。3實(shí)驗(yàn)內(nèi)容介紹全部植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)包括五個(gè)局部8個(gè)內(nèi)容，涉及光合作用、呼吸作用、水分生理、根系生理、發(fā)育生理、抗性生理、衰老生理等，總計(jì)27學(xué)時(shí)。共上5次實(shí)驗(yàn)，section為 1 學(xué)時(shí)；Secton 2、Secton 3、Secton 4，各包括兩個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，各6 學(xué)時(shí)；Secton 5、Secton 6各一個(gè)內(nèi)容，各 4學(xué)時(shí)。每次實(shí)驗(yàn)都設(shè)計(jì)成研究型實(shí)驗(yàn)，有處理，在可能的情況下都設(shè)有重復(fù)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果需要整理分析。每個(gè)同學(xué)都要根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容提出問(wèn)題和假設(shè)，并寫出類似科研報(bào)告的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。4實(shí)驗(yàn)室工作和平安要求(1) 發(fā)生任何事故都必須立即報(bào)告；(2) 上實(shí)驗(yàn)課不要穿好衣服，最好穿實(shí)驗(yàn)服，在操作中

9、注意防止腐蝕性物質(zhì)損壞衣物；(3) 不準(zhǔn)在實(shí)驗(yàn)室吃食品，不準(zhǔn)喝水或飲料，不準(zhǔn)吸煙，防止用手接觸口鼻，防止有害物質(zhì)的侵害；(4) 易燃物質(zhì)必須遠(yuǎn)離火源；(5) 打壞的玻璃器具碎片必須小心的從地上、實(shí)驗(yàn)臺(tái)上或水池中拾起放入垃圾筒中，以防傷害他人；(6) 隨手關(guān)閉水龍頭，特別是遇到停水的時(shí)候；(7) 在教師未講解前不得擅動(dòng)儀器設(shè)備，不得擅動(dòng)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容無(wú)關(guān)的儀器設(shè)備；(8) 保持實(shí)驗(yàn)臺(tái)清潔，以最大限度的減少事故的發(fā)生；(9) 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，必須清潔自己所用的實(shí)驗(yàn)用具和實(shí)驗(yàn)臺(tái)；(10) 離開實(shí)驗(yàn)室前需向指導(dǎo)教師報(bào)告，經(jīng)老師檢查實(shí)驗(yàn)用具清潔、擺放以及實(shí)驗(yàn)臺(tái)衛(wèi)生合格后，方可離開；(11) 離開實(shí)驗(yàn)室前

10、將手清洗干凈。(12) 每個(gè)班同學(xué)分組負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)后的實(shí)驗(yàn)室清潔工作，包括清潔實(shí)驗(yàn)臺(tái)、擺放實(shí)驗(yàn)用品、關(guān)閉儀器及電源、清理水池、檢查水龍頭是否關(guān)閉、拖地和倒垃圾。值日生清潔工作結(jié)束得到老師認(rèn)可前方可離開。其他要求見實(shí)驗(yàn)室墻上的有關(guān)規(guī)章制度。第一次實(shí)驗(yàn)的第一內(nèi)容是熟悉實(shí)驗(yàn)室墻上的各種實(shí)驗(yàn)室規(guī)章制度。Section 26h一、植物的光合速率測(cè)定-改良半葉法光合作用是綠色植物特有的生理功能，是綠色植物吸收光能將CO2和H20合成為有機(jī)物質(zhì)并釋放O2的過(guò)程。光合作用及其有關(guān)過(guò)程的測(cè)定是植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要組成局部。 光合作用是由原初反響、同化力形成和二氧化碳同化3個(gè)主要階段組成。原初反響包括光合色素對(duì)光能的

11、吸收、光能的傳遞和光化學(xué)反響，主要與葉綠素和其他光合色素有關(guān)；而同化力(ATP和NADPH2)的形成主要與膜的特性有關(guān)，二氧化碳同化除受同化力供應(yīng)影響外，還受與暗反響有關(guān)酶活性的影響。光合作用強(qiáng)弱與環(huán)境條件變化密切相關(guān)。 光合速率是植物生理性狀的一個(gè)重要指標(biāo)，也是估測(cè)植株光合生產(chǎn)能力的主要依據(jù)之一。光合速率可根據(jù)植物對(duì)CO2的吸收量，O2的釋放量或干物質(zhì)(有機(jī)物質(zhì))的積累量來(lái)進(jìn)行測(cè)定。隨著光合作用研究的深入，光合作用測(cè)定技術(shù)的水平也在不斷提高，方法和手段也越來(lái)越多。本次實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)光合速率測(cè)定最經(jīng)典的方法之一-改良半葉法。原理植物葉片的主脈兩側(cè)對(duì)稱局部葉面積根本相等，其形態(tài)和生理功能也根本一致。用

12、物理或化學(xué)方法處理葉柄或莖的韌皮部，保存木質(zhì)部，以阻斷葉片光合產(chǎn)物的外運(yùn)，同時(shí)保證正常水分供應(yīng)。然后，將對(duì)稱葉片的一側(cè)取下置于暗中，另一側(cè)留在植株上保持光照，繼續(xù)光合作用。一定時(shí)間后，測(cè)定光下和暗中葉片的干重差，即為光合作用的積累的干物質(zhì)量。通過(guò)公式計(jì)算出光合速率。乘以系數(shù)后還可計(jì)算出C02的同化量。 材料、儀器、藥品 1材料：任選戶外一種植物。 2儀器及用品：(1) 剪刀；(2) 4塊濕紗布；3帶蓋磁盤；(4) 30個(gè)小紙牌，去戶外之前用鉛筆編號(hào)115；115；(5) 鑷子；(6) 打孔器；7鉛筆；8記號(hào)筆；(9) 12個(gè)稱量瓶；(10) 烘箱；(11) 分析天平；12枯燥器。 3藥品：5三

13、氯乙酸。 方法 1取樣：在戶外選擇較綠和較黃的同種植物葉片各15片，要注意葉齡、葉色、著生節(jié)位、葉脈兩側(cè)和受光條件的一致性。綠葉和黃葉分別用紙牌編號(hào)例如綠葉為1、2、315，黃葉為1、2、315。增加葉片的數(shù)目可提高測(cè)定的精確度。 2處理葉柄：為阻止葉片光合作用產(chǎn)物的外運(yùn)，可選用以下方法破壞韌皮部。(1) 環(huán)割法：用刀片將葉柄的外層(韌皮部)環(huán)割0.5cm左右。為防止葉片折斷或改變方向，可用錫紙或塑膠套管包起來(lái)保持葉柄原來(lái)的狀態(tài)。(2) 燙傷法：用棉花球或紗布條在90以上的開水中浸一浸，然后在葉柄基部燙半分鐘左右，出現(xiàn)明顯的水浸狀就表示燙傷完全。假設(shè)無(wú)水浸狀出現(xiàn)可重復(fù)做一次。對(duì)于韌皮部較厚的果

14、樹葉柄，可用融熔的熱蠟燙傷一圈。3抑制法：用棉花球蘸取5三氯乙酸或0.3mol/L的丙二酸涂抹葉柄一周。本實(shí)驗(yàn)統(tǒng)一使用三氯乙酸。注意勿使抑制液流到植株上。選用何種方法處理葉柄，視植物材料而定。一般雙子葉植物韌皮部和木質(zhì)部容易分開宜采用環(huán)割法；單子葉植物如小麥和水稻韌皮部和木質(zhì)部難以分開，宜使用燙傷法；而葉柄木質(zhì)化程度低，易被折斷葉片采用抑制法可得到較好的效果。 3剪取樣品：葉柄處理完畢后即可剪取樣品，并開始記錄時(shí)間，進(jìn)行光合作用的測(cè)定。首先按編號(hào)次序綠葉和黃葉交替進(jìn)行剪下葉片對(duì)稱的一半(主脈留下)，并按順序夾在濕潤(rùn)的紗布中綠葉與黃葉分開保存，放入磁盤中，帶回室內(nèi)存于暗處。23h后，再按原來(lái)的順

15、序依次剪下葉片的另一半。按順序夾在濕潤(rùn)的紗布中綠葉與黃葉分開保存。注意兩次剪葉速度應(yīng)盡量保持一致，使各葉片經(jīng)歷相同的光照時(shí)間。 4稱干重：取12個(gè)稱量瓶分別標(biāo)上綠葉光照1、2、3，綠葉黑暗1、2、3，黃葉光照1、2、3，黃葉黑暗1、2、3，將各同號(hào)葉片照光與暗中的兩半葉疊在一起，用打孔器打取葉圓片，分別放入相應(yīng)編號(hào)的稱量瓶中即光下和暗中的葉圓片分開。每5 個(gè)葉片打下的葉圓片放入一個(gè)稱量瓶中，做為一個(gè)重復(fù)。記錄每個(gè)稱量瓶中的小圓片數(shù)量。打孔器直徑根據(jù)葉片面積大小進(jìn)行選擇，盡可能多的打取葉圓片。注意不要忘記用卡尺量打孔器的直徑。將稱量瓶中疊在一起的葉圓片分散，開蓋置于105烘箱中烘10min以快速

16、殺死細(xì)胞，然后將溫度降到7080，烘干至恒重(24h左右)。取后取出加蓋于枯燥器中冷卻至室溫，用分析天平稱重。 5結(jié)果計(jì)算： W2-W1A×t光合速率(mgDW·m-2 s-1)= 式中 W2：照光半葉的葉圓片干重(mg)；W1：暗中半葉的葉圓片干重(mg)；A：葉圓片面積(m2)；t：照光時(shí)間(S)。 假設(shè)將干物質(zhì)重乘以系數(shù)1.5，便可得CO2的同化量，以mgC02·m -2S-1表示。實(shí)驗(yàn)記錄1實(shí)驗(yàn)材料：植物名稱：種植地點(diǎn)：發(fā)育時(shí)期：試驗(yàn)處理：植物的生長(zhǎng)狀況：取樣部位及數(shù)量：2實(shí)驗(yàn)時(shí)間： 年 月 日 時(shí) 分 至 時(shí) 分3實(shí)驗(yàn)條件記錄工程實(shí)驗(yàn)開始時(shí)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)平均

17、值時(shí)間溫度光強(qiáng)風(fēng)速二氧化碳濃度4測(cè)定數(shù)據(jù)記錄重復(fù)葉圓片數(shù)量葉圓片總面積m2暗中半葉干重mgW1照光半葉干重mgW2光合速率mgDW·m-2 S-1綠葉123平均值標(biāo)準(zhǔn)差黃葉123平均值標(biāo)準(zhǔn)差5其他問(wèn)題記載：實(shí)驗(yàn)前思考題（1） 通過(guò)光合作用測(cè)定你能夠解決什么理論和實(shí)踐問(wèn)題？（2） 說(shuō)明光合作用的生理意義及其測(cè)定光合作用的重要性。（3） 根據(jù)光合作用的反響方程式，光合作用涉及到二氧化碳、水、氧氣、有機(jī)物質(zhì)和光能的吸收，哪些因子可作為光合作用測(cè)定的指標(biāo)？為什么？請(qǐng)簡(jiǎn)述各種光合作用測(cè)定方法的根本原理？比較各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)？（4） 為什么選擇葉齡、葉色、著生部位和受光一致，以及主脈兩側(cè)對(duì)稱的葉

18、片？（5） 為什么將待測(cè)葉片編號(hào)？（6） 在改良半葉法中為什么要?dú)⑺理g皮部？（7） 三氯乙酸在本實(shí)驗(yàn)中起什么作用？為什么？ （8） 有三種殺死韌皮部的方法，各適用何種試材？（9） 在取樣稱重時(shí)，為什么將同號(hào)葉片的兩個(gè)半葉疊在一起用打孔器打取葉圓片？10烘干時(shí)為什么樣品放入稱量瓶，在烘箱中不加蓋，而從烘箱取出時(shí)需要加蓋，并放入枯燥器中？11如果將先取回的半片立即打孔取樣烘干，對(duì)最后的測(cè)定數(shù)據(jù)將會(huì)產(chǎn)生什么樣的影響？為什么？12在烘干過(guò)程中，為什么需要用105的高溫10min殺死細(xì)胞？如假設(shè)不然，將對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)產(chǎn)生什么樣的影響？13測(cè)定時(shí)間過(guò)短對(duì)所測(cè)定的光合作用速率會(huì)產(chǎn)生什么樣的影響？為什么？測(cè)定時(shí)間

19、過(guò)長(zhǎng)又會(huì)產(chǎn)生什么樣的影響？為什么？14為使不同時(shí)間測(cè)定的數(shù)據(jù)具有可比性，你認(rèn)為需要控制什么環(huán)境條件？為什么？15寫出實(shí)驗(yàn)時(shí)間安排和操作流程圖。 實(shí)驗(yàn)后思考題挑戰(zhàn)題1測(cè)定時(shí)間過(guò)長(zhǎng)對(duì)不同光合產(chǎn)物輸出類型植物的影響大小相同嗎？2從原理上講，改良半葉法還可用于何種植物生理生化指標(biāo)的測(cè)定并需要做何修改？請(qǐng)說(shuō)明之。二、植物葉綠素含量測(cè)定-丙酮提取法高等植物光合作用過(guò)程中利用的光能是通過(guò)葉綠體色素(光合色素)吸收的。葉綠體色素由葉綠素a、葉綠素b、胡蘿卜素和葉黃素組成。葉綠體色素的提取、別離和測(cè)定是研究它們的特性以及在光合中作用的第一步。葉片葉綠素含量與光合作用密切相關(guān)，是反眏葉片生理狀態(tài)的重要指標(biāo)。在植物

20、光合生理、發(fā)育生理和抗性生理研究中經(jīng)常需要測(cè)定葉綠素含量。葉綠素含量也是指導(dǎo)作物栽培生產(chǎn)和選育作物品種的重要指標(biāo)。原理葉綠素不溶于水，溶于有機(jī)溶劑，可用多種有機(jī)溶劑，如丙酮、乙醇或二甲基亞砜等研磨提取或浸泡提取。葉綠色素在特定提取溶液中對(duì)特定波長(zhǎng)的光有最大吸收，用分光光度計(jì)測(cè)定在該波長(zhǎng)下葉綠素溶液的吸光度(也稱為光密度)，再根據(jù)葉綠素在該波長(zhǎng)下的吸收系數(shù)即可計(jì)算葉綠素含量。利用分光光計(jì)測(cè)定葉綠素含量的依據(jù)是Lambert-Beer定律，即當(dāng)一束單色光通過(guò)溶液時(shí)，溶液的吸光度與溶液的濃度和液層厚度的乘積成正比。其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：A=Kbc式中： A為吸光度；K為吸光系數(shù)；b為溶液的厚度；c為溶液濃

21、度。葉綠素a、b的丙酮溶液在可見光范圍內(nèi)的最大吸收峰分別位于663、645nm處。葉綠素a和b在663nm處的吸光系數(shù)當(dāng)溶液厚度為1cm，葉綠素濃度為g·L-1時(shí)的吸光度分別為82.04和9.27；在645nm處的吸光系數(shù)分別為16.75和45.60。根據(jù)Lambert-Beer定律,葉綠素溶液在663nm和645nm處的吸光度A663和A645與溶液中葉綠素a、b和總濃度a+bCa、Cb 、Ca十b，單位為g·L-1，的關(guān)系可分別用以下方程式表示：A663=82.04Ca+9.27Cb 1A645=16.76Ca+45.60Cb 2解方程1和2得：Ca=12.7 A663

22、2.59 A645 (3)Cb=22.9 A6454.67 A663 (4)Ca十b20.3 A6458.04 A663 (5) 從公式3、4、5可以看出，只要測(cè)得葉綠素溶液在663nm和645nm處的吸光度，就可計(jì)算出提取液中的葉綠素a、b濃度和葉綠素總濃度a+b。在652nm處，葉綠素a和b的吸光系數(shù)相同，因此提取液中葉綠素的總濃度a+b也可通過(guò)測(cè)定溶液在波長(zhǎng)652nm處的吸光度A652求得，其計(jì)算公式為： A652×100034.5Ca十b 6 式中：34.5為葉綠素a和b在波長(zhǎng)652nm處的吸光系數(shù)。 但I(xiàn)nskeep等1985認(rèn)為葉綠素a和b吸光系數(shù)相等時(shí)的波長(zhǎng)位于吸收光譜

23、斜率很陡的位置上，因此儀器波長(zhǎng)很小的偏差都可能導(dǎo)致很大的測(cè)定誤差。 所測(cè)定材料的單位面積或單位重量的葉綠素含量可按下式進(jìn)行計(jì)算：C×VA×1000 葉綠素含量mg·g-1或mg·dm-2= 7 式中：C為葉綠素濃度mg·L-1或mg·dm-2；V為提取液總體積ml；A為取樣鮮重g或取樣面積dm-2。材料、儀器、藥品 1材料：植物綠色葉片。在本實(shí)驗(yàn)中利用光合速率測(cè)定實(shí)驗(yàn)中取回室內(nèi)的綠色半葉和黃色半葉為試材。 2儀器：(1) 分光光度計(jì)；2天平；(3) 研缽；(4) 濾紙；(5) 漏斗；(6) 5ml移液管；(7) 打孔器；8滴管；9剪刀

24、；1025ml容量瓶；11毛刷；12擦鏡紙。方法 1取樣：用毛筆或毛刷去除葉片外表的灰塵，用打孔器從綠葉和黃葉上各打取0.25dm-2的葉圓片，立即稱重，剪碎后放入研缽中。在正規(guī)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)各重復(fù)3次，本實(shí)驗(yàn)為減少丙酮向環(huán)境中的排放，故不設(shè)重復(fù)。注意取樣時(shí)要避開大的葉脈。如果需要計(jì)算葉片干樣葉綠素含量，另取一份相同樣品置于烘箱中烘干，用于測(cè)定干重。2研磨提?。合蜓欣徶袇⒓?0%丙酮2.5ml，以及少許CaCO3 (中和酸性，防止葉綠素酯酶分解葉綠素) 和石英砂，研磨成勻漿，再參加3ml 80%丙酮，繼續(xù)研磨至組織變白，在暗處?kù)o止35min后，用一層干濾紙過(guò)濾到25ml容量瓶中，用滴管吸取80%丙酮

25、將研缽洗凈，清洗液也要過(guò)濾到容量瓶中，并用80%丙酮沿濾紙的周圍洗脫色素，待濾紙和殘?jiān)孔儼缀螅?0%丙酮定容至刻度。3讀取吸光度：取厚度為lcm的潔凈比色皿，注意不要用手接觸比色皿的光面，先用少量色素提取液清洗23次，注意清洗時(shí)要使清洗液接觸比色皿內(nèi)壁的所有局部，然后將色素提取液倒入比色皿中，液面高度約為比色皿高度的4/5，將撒在比色皿外面的溶液用濾紙吸掉注意不能擦，再用擦鏡紙擦干擦凈。將比色皿放入儀器的比色皿架上，注意不要將溶液撒入儀器內(nèi)。第一個(gè)位置放盛有80%丙酮的比色皿，做為空白對(duì)照。將儀器波長(zhǎng)分別調(diào)至663、645、652nm處，以80%丙酮做為空白對(duì)照調(diào)透光率100%，分別測(cè)定

26、溶液在上述三個(gè)波長(zhǎng)下的吸光度。每個(gè)樣品重復(fù)測(cè)定3次。注意，每次在轉(zhuǎn)換波長(zhǎng)時(shí)，都要用80%丙酮調(diào)透光率100%。 4結(jié)果計(jì)算：將645、663、652nm處測(cè)得的吸光度代入公式3、4、5、6中計(jì)算葉綠素a、b濃度和總濃度。再將葉綠素a、b濃度和總濃度代入公式7中求出所測(cè)材料單位重量或單位面積的葉綠素a、b含量和總含量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄1實(shí)驗(yàn)材料：植物名稱：種植地點(diǎn)：發(fā)育時(shí)期：試驗(yàn)處理：植物的生長(zhǎng)狀況：取樣時(shí)間：取樣部位及數(shù)量：2測(cè)定地點(diǎn)：3測(cè)定時(shí)間： 年 月 日 時(shí) 分 至 時(shí) 分4測(cè)定條件記錄： 5數(shù)據(jù)記錄及結(jié)果記載：表1 測(cè)定數(shù)據(jù)記錄及計(jì)算結(jié)果重復(fù)光密度葉綠素含量 mg/g FW 或mg/dm2

27、645nm652nm663nmchlachlbChla+b公式5Chla+b公式6Chla/chlb綠葉123平均值標(biāo)準(zhǔn)差黃葉123平均值標(biāo)準(zhǔn)差 注：本實(shí)驗(yàn)中由于數(shù)值都來(lái)自同一樣品，所以平均數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算只做為練習(xí)。6其他問(wèn)題記載：實(shí)驗(yàn)前思考題1通過(guò)葉綠素含量測(cè)定你能夠解決什么理論和實(shí)踐問(wèn)題？2說(shuō)明葉綠素的生理意義以及葉綠素含量測(cè)定的重要性？3請(qǐng)簡(jiǎn)述各種葉綠素含量測(cè)定方法的根本原理？比較各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)？4為什么取樣時(shí)防止打取主脈，樣品中含有葉脈，對(duì)測(cè)定數(shù)據(jù)會(huì)產(chǎn)生什么樣的影響？5為什么葉綠素提取液用80%丙酮而不用100%的丙酮？6在研磨提取葉綠素時(shí)為什么向研缽中參加少量石英砂和CaCO3？7

28、在強(qiáng)光下提取葉綠素對(duì)測(cè)定結(jié)果會(huì)有什么樣的影響？為什么？ 8在用分光光度計(jì)測(cè)定葉綠素提取液的光密度時(shí)，為什么要用80%丙酮將儀器的透光率調(diào)到100%？如果用蒸餾水調(diào)100%對(duì)測(cè)定數(shù)據(jù)會(huì)有什么影響？9為什么在測(cè)定時(shí)需要洗凈比色皿？洗凈的比色皿在倒入提取液時(shí)為什么還要用提取液洗2-3遍？10在使用分光光度計(jì)時(shí)，為什么每改變一次波長(zhǎng)，就需要重新調(diào)零和調(diào)透光率100%？11什么是吸光系數(shù)？在本實(shí)驗(yàn)中葉綠素的吸收系數(shù)的單位是什么？12為使不同時(shí)間測(cè)定的數(shù)據(jù)具有可比性，你認(rèn)為需要控制什么環(huán)境條件？為什么？（12） 寫出實(shí)驗(yàn)時(shí)間按排和操作流程圖。13寫出光合速率測(cè)定和葉綠素含量測(cè)定實(shí)驗(yàn)的統(tǒng)一時(shí)間安排和實(shí)驗(yàn)流程

29、圖。實(shí)驗(yàn)后思考題挑戰(zhàn)題1葉片中的類胡蘿卜素和花色素是否影響葉綠素含量測(cè)定？為什么？2如果你不知道葉綠素的吸收系數(shù)，但有葉綠素的純品，如何測(cè)定樣品中的葉綠素含量？3根據(jù)你所掌握的知識(shí)，如何提純?nèi)~綠素？如何檢驗(yàn)葉綠素的純度？4能否根據(jù)物品上的綠色殘跡分析出植物的種類？為什么？5如果實(shí)驗(yàn)室中沒有我們通常用的厚度為1cm的比色杯，只有1.5cm的，假設(shè)用其測(cè)定葉綠素含量，在結(jié)果計(jì)算時(shí)需要用對(duì)計(jì)算公式做何種改變？6比較你用波長(zhǎng)652nm、波長(zhǎng)645nm以及663nm測(cè)定的葉綠素總量，是否有差異？假設(shè)有差異分析其原因？Section 36h三、植物組織水勢(shì)測(cè)定-小液流法植物的水分代謝包括植物體從外界吸收水

30、分、植物體內(nèi)水分運(yùn)轉(zhuǎn)以及植物通過(guò)外表向外界散失水分。這種水分運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力是相鄰部位的水勢(shì)差。水勢(shì)是以壓力單位表示的水的化學(xué)勢(shì)，代表水的能量水平。植物組織的水勢(shì)愈低，吸水能力愈強(qiáng)，反之那么愈弱。因此水勢(shì)是研究植物與環(huán)境的水分關(guān)系的重要指標(biāo)。在栽培生產(chǎn)上水勢(shì)也是了解植物體內(nèi)水分狀態(tài)，制訂灌溉方案的重要指標(biāo)。水勢(shì)的測(cè)定有多種方法，可分為氣態(tài)平衡法和液態(tài)平衡法。前者要求精密的儀器設(shè)備，靈敏度高，如熱電偶溫濕度計(jì)法；后者要求設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，但靈敏度低，如小液流法和折射儀法。小液流法亦稱比重法或著色法，是水勢(shì)測(cè)定的最經(jīng)典方法之一。該方法是前蘇聯(lián)學(xué)者夏爾達(dá)科夫(Chardakov)提出的，經(jīng)過(guò)屢次改良，成

31、為一個(gè)簡(jiǎn)單而實(shí)用的方法。 原理水的流向是：是從高的勢(shì)流向低的勢(shì)人往高處走水往低處流 在恒溫恒壓下，由植物組織與外界溶液組成的體系的水勢(shì)包含有植物組織的水勢(shì)和溶液的滲透勢(shì)。如果植物組織的水勢(shì)低于外液的滲透勢(shì)，那么植物組織吸水而使外液濃度變大；反之，植物組織失水而使外液濃度變?。患僭O(shè)二者相等，那么外液濃度不變，此時(shí)外界溶液的滲透勢(shì)等于植物組織的水勢(shì)。同一種溶液濃度不同，比重亦不同。當(dāng)兩個(gè)不同濃度的溶液相遇時(shí)，稀的溶液由于比重小而上浮，濃的溶液比重大而下沉。當(dāng)把浸過(guò)植物組織的溶液滴回到原濃度的溶液中時(shí)，液滴會(huì)發(fā)生下降、上升或根本不動(dòng)幾種情況。如果液滴下降，說(shuō)明浸泡液的滲透勢(shì)高于植物組織的水勢(shì)；假設(shè)液

32、滴上升，說(shuō)明浸泡液的滲透勢(shì)低于植物組織的水勢(shì)；如果液滴不動(dòng)，那么表示植物組織與浸泡液的水分交換處于動(dòng)態(tài)干衡中，浸泡液的滲透勢(shì)等于植物組織的水勢(shì)。浸泡液的滲透勢(shì)依據(jù)范特荷夫公式計(jì)算： 一iCRT式中：為滲透勢(shì)，單位為MPa；i為范特荷夫系數(shù)或等滲系數(shù)，對(duì)于不解離的蔗糖溶液為1.0，對(duì)于NaCl溶液為2.0；C為浸泡液的摩爾濃度；R是理想氣體常數(shù)，0.0082；T是絕對(duì)溫度。浸泡液的液滴不動(dòng)時(shí)，植物組織的水勢(shì)MPaw一iCRT 材料、儀器、藥品 1材料：高濃度NaCl處理的以及沒有處理的對(duì)照小麥幼苗葉片。2儀器：(1) 5ml試管8支；(2) 10ml刻度試管8支；(3) 細(xì)滴管810支；4移液管

33、8支；(5) 試管架1個(gè)；(6) 打孔器(0.5 cm2左右)1個(gè)或刀片1個(gè)；(7) 鑷子、解剖針、濾紙。 3藥品：1 甲烯藍(lán)粉末；(2) 蔗糖溶液，濃度為lmol·L-1。 方法1準(zhǔn)備器具：將試驗(yàn)所需要試管和滴管洗凈烘干。2配制不同濃度的蔗糖溶液：測(cè)定植物組織水勢(shì)時(shí)所用的溶液，一般最常用的是蔗糖溶液。但也可用無(wú)機(jī)鹽溶液，以9份NaCI與1份CaCl2混合而成的平衡溶液較好。為簡(jiǎn)便，亦可用純CaCl2溶液。本實(shí)驗(yàn)采用蔗糖溶液。取潔凈枯燥的10ml刻度試管8支編號(hào)甲組，將1mol的蔗糖溶液稀釋成0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8mol·L-1的8種

34、濃度。按下表配制不同濃度的蔗糖溶液。配制好的溶液要充分混勻。蔗糖系列濃度溶液配制試管號(hào)123456781mol蔗糖參加量ml12345678加蒸餾水量ml98765432蔗糖濃度mol/L0.10.20.30.40.50.60.70.8 3準(zhǔn)備浸泡液：取潔凈枯燥的5ml試管8支編號(hào)乙組，從甲組中依次取出0.10.8 mol的蔗糖溶液1ml，分別參加乙組的各個(gè)試管中，蓋上蓋防止蒸發(fā)，放到試管架上，做為浸泡液。 4向浸泡液中加待測(cè)樣品：取10個(gè)待測(cè)小麥葉片，用毛刷清潔葉外表，將基部和項(xiàng)部切掉。所有葉片放在一起，用刀片切成0.3cm左右的切段，分別放入浸泡試管乙組中，每個(gè)試管中的葉切段數(shù)量要一致，并

35、且每個(gè)試管中來(lái)自每個(gè)葉片的切段數(shù)量相同，以保證各個(gè)試管中的樣品水勢(shì)盡可能的一致，將葉片切段全部浸沒在溶液中，蓋上蓋子。5溶液平衡：葉切段浸泡30min，期間輕輕搖動(dòng)試管數(shù)次，以加速水分平衡。 6平衡情況檢測(cè)：葉切段浸泡30min后，用解剖針分別放入少許甲烯藍(lán)粉末在乙組每個(gè)試管中，使溶液著色，但甲烯藍(lán)粉末不宜加過(guò)多。將浸泡液充分混勻。用細(xì)滴管吸取有色溶液少許，插入相應(yīng)濃度的甲組試管中，使滴管尖端位于溶液中部，然后輕輕擠出1小滴有色溶液，小心抽出滴管(注意勿攪動(dòng)溶液)，放回相應(yīng)的浸泡試管中。觀察有色小液滴的升降情況并做好記錄。如果有色液滴下降，那么說(shuō)明葉片組織吸水，葉片組織的水勢(shì)小于該濃度溶液的滲

36、透勢(shì)；如果有色液滴上升，表示浸過(guò)組織的溶液濃度變小(即植物組織中有水分排出)，說(shuō)明葉片組織的水勢(shì)大于該濃度溶液的滲透勢(shì)；如果有色液滴靜止不動(dòng)，說(shuō)明葉片組織與外液的水分交換到達(dá)動(dòng)態(tài)平衡，葉片組織的水勢(shì)等于該濃度溶液的滲透勢(shì)；如果在前一濃度中下降，而在后一濃度中上升，那么植物組織的水勢(shì)取兩種濃度溶液滲透勢(shì)的平均值。7結(jié)果計(jì)算：將確定的蔗糖溶液濃度帶入公式 一iCRT中計(jì)算植物組織的水勢(shì)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄1實(shí)驗(yàn)材料：植物名稱：種植地點(diǎn)：發(fā)育時(shí)期：試驗(yàn)處理：植物的生長(zhǎng)狀況：取樣時(shí)間：取樣部位及數(shù)量：2測(cè)定地點(diǎn)：3測(cè)定時(shí)間： 年 月 日 時(shí) 分 至 時(shí) 分4測(cè)定條件記錄 5實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄有色浸泡液小滴在原濃度

37、溶液中的運(yùn)動(dòng)情況記載液滴表現(xiàn)蔗糖濃度 mol/L樣品水勢(shì)MPa0.10.20.30.40.50.60.70.8鹽處理對(duì)照液滴表現(xiàn)為上升、靜止不動(dòng)或下降，用“表示。6其他問(wèn)題記載：實(shí)驗(yàn)前思考題(1) 通過(guò)水勢(shì)測(cè)定你能夠解決什么理論和實(shí)踐問(wèn)題？(2) 說(shuō)明水分的生理意義以及水勢(shì)測(cè)定的重要性？(3) 請(qǐng)簡(jiǎn)述各種水勢(shì)測(cè)定方法的根本原理？比較各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)？(4) 在取樣時(shí)，為什么將所取葉片全部疊在一起用切成切段，然后分別放入不同的試管并保證每個(gè)試管中來(lái)自每個(gè)葉片的切段數(shù)量一致？(5) 在本實(shí)驗(yàn)中蔗糖起什么作用？(6) 為什么實(shí)驗(yàn)中所用的試管、滴管都要洗凈烘干？(7) 葉切段在蔗糖溶液中保持時(shí)間長(zhǎng)短對(duì)

38、測(cè)定結(jié)果會(huì)產(chǎn)生什么影響？為什么？(8) 浸泡液數(shù)量多少對(duì)實(shí)驗(yàn)有什么影響？(9) 為什么向浸泡葉切段的蔗糖溶液中參加甲烯藍(lán)溶液？又為什么不能多加？(10) 在用滴管從浸泡液中取溶液前為什么要充分混勻？11為什么從滴管中擠出液滴時(shí)要輕輕擠壓？(12) 有色液滴為什么會(huì)在原濃度溶液中上升、下降或靜止不動(dòng)？(13) 在測(cè)定時(shí)為什么要在試管上加蓋以防止水分蒸發(fā)？(14) 為了使不同時(shí)間測(cè)定的數(shù)據(jù)具有可比性，你認(rèn)為需要控制什么環(huán)境條件？為什么？(15) 寫出實(shí)驗(yàn)時(shí)間按排和操作流程圖實(shí)驗(yàn)后思考問(wèn)題題挑戰(zhàn)題(1) 你認(rèn)為在實(shí)驗(yàn)的那一步最容易產(chǎn)生誤差？為什么？(2) 什么溶液可代替蔗糖作為浸泡液？選擇浸泡溶液的

39、標(biāo)準(zhǔn)是什么？(3) 從原理上講，小液流法還可用于何種生理活動(dòng)的測(cè)定？請(qǐng)說(shuō)明其原理。(4) 從理論上講，浸泡液的濃度變化還可以用何種方法檢測(cè)？請(qǐng)說(shuō)明原理。四、植物根系活力測(cè)定-甲烯藍(lán)法 植物的根系是吸收水分和礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的主要器官，又是物質(zhì)合成和轉(zhuǎn)化的器官，因此根系的生長(zhǎng)發(fā)育狀況和活力直接影響植物體的生命活動(dòng)。在植物營(yíng)養(yǎng)和環(huán)境生理研究中常需測(cè)定根系活力。本實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)用甲烯藍(lán)法測(cè)定根系外表積和根系活力。 原理 根據(jù)沙比寧等的理論，認(rèn)為植物根系對(duì)溶質(zhì)吸收最初具有吸附的特點(diǎn)，并假定此時(shí)被吸附物質(zhì)是以單分子層形式均勻地覆蓋在根系外表，因此可以根據(jù)根系對(duì)某種物質(zhì)的吸附量來(lái)測(cè)定根的吸收面積。一般常用甲烯藍(lán)作為被吸

40、附物質(zhì)，其被吸附的數(shù)量可以根據(jù)供試溶液濃度的變化用比色法準(zhǔn)確地測(cè)出?，F(xiàn)lmg甲烯藍(lán)成單分層時(shí)可覆蓋1.1m2的面積，據(jù)此可求出根系的總吸收面積。當(dāng)根系在甲烯藍(lán)溶液中已達(dá)吸附飽和而仍留在溶液中時(shí)，根系的活潑局部能把原來(lái)吸附在外表的物質(zhì)吸收到細(xì)胞中去，因而可繼續(xù)吸附甲烯藍(lán)。從后一個(gè)吸收量求出活潑吸收面積，可作為根系活力的指標(biāo)。 材料、儀器、藥品 1材料：用高溶度NaCl處理的以及沒有處理的對(duì)照小麥幼苗根系，在取樣時(shí)應(yīng)十分小心，以免將根系折斷或損傷。 2儀器：(1) 分光光度計(jì)；(2) 小燒杯6個(gè)；(3) 吸水紙；(4) 10或25ml量筒1個(gè)(依根系大小而定)；(5) 移液管lml和10ml各1支

41、；(6) 10ml試管16支；7試管架1個(gè)。3藥品：(1) 0.075mg/ml 甲烯藍(lán)溶液；20.01mg/ml 甲烯藍(lán)溶液。方法 1繪制甲烯藍(lán)溶液的標(biāo)準(zhǔn)曲線：取7支試管，編號(hào)，按下表配制標(biāo)準(zhǔn)溶液。甲烯藍(lán)標(biāo)準(zhǔn)溶液配制試管號(hào)12345670.01g甲烯藍(lán)參加量ml0123456加蒸餾水量ml10987654甲烯藍(lán)溶液濃度mg/ml0.0.0010.0020.0030.0040.0050.006 把各試管中的溶液混勻后，利用分光光度計(jì)測(cè)定在波長(zhǎng)660nm下的吸光度，測(cè)定時(shí)以1號(hào)試管(蒸餾水)為空白對(duì)照調(diào)透光率100%。然后，以甲烯藍(lán)系列濃度為橫坐標(biāo)，以吸光度為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。 2測(cè)定體系體積

42、：取待測(cè)小麥5株，將根系洗凈控干后，浸在事先裝有一定體積水的10ml或25ml量筒里(或用體積計(jì))，用排水法測(cè)定根系體積。3測(cè)定根系活力：1取3個(gè)小燒杯編號(hào)，各參加0.075mg/ml甲烯藍(lán)溶液5ml每杯中溶液量約10倍于根系的體積，從每個(gè)燒杯中取出0.5ml溶液，分別參加到3個(gè)10ml試管中，稀釋15倍，混勻，在660nm下測(cè)定吸光度，從標(biāo)準(zhǔn)曲線中查出對(duì)應(yīng)的濃度，然后計(jì)算出0.075mg/ml溶液的甲烯藍(lán)的精確含量。記住，取潔凈的比色皿，在比色時(shí)先用少量溶液清洗比色皿數(shù)次。2從量筒中取出根系，用濾紙把水吸干，勿傷根系。然后放入第一個(gè)盛有甲烯藍(lán)溶液的小燒杯里，浸1.5min之后立即取出，將根系

43、上多余的甲烯藍(lán)液控回到原燒杯中去，再放入到第二個(gè)小燒杯中浸1.5min，取出后，同樣控凈溶液，再放到第三個(gè)小燒杯中浸1.5min，取出控凈溶液。 3從上述浸過(guò)根系的3個(gè)小燒杯中，分別取出甲烯藍(lán)溶液lml，分別放入三支試管中，稀釋10倍，搖勻，用分光光度計(jì)在660nm波長(zhǎng)下讀取吸光度。在標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出相應(yīng)的濃度，最后算出每杯溶液中剩余甲烯藍(lán)的毫克數(shù)。 4結(jié)果計(jì)算：測(cè)定數(shù)據(jù)填入表36，并按以下公式求出根的吸收面積。 總吸收面積= C1C1×V1+(C2C2)×V2×1.1 活潑吸收面積=(C3C3)×V3×1.1活潑吸收面積m2×100總

44、吸收面積m2 活潑吸收面積(%)=根的總吸收面積cm2根的體積cm3 比面積=實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄1實(shí)驗(yàn)材料：植物名稱：種植地點(diǎn)：發(fā)育時(shí)期：試驗(yàn)處理：植物的生長(zhǎng)狀況：取樣時(shí)間差：取樣部位及數(shù)量：2測(cè)定地點(diǎn)：3測(cè)定時(shí)間： 年 月 日 時(shí) 分 至 時(shí) 分4實(shí)驗(yàn)條件記錄 5實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄及結(jié)果記載表1 甲烯藍(lán)標(biāo)準(zhǔn)溶液的光密度記錄試管號(hào)1234567甲烯藍(lán)濃度 mg/ml00.0010.0020.0030.0040.0050.006光密度表2 甲烯藍(lán)浸泡液的光密度記錄及吸附量計(jì)算結(jié)果樣 品鹽 處 理對(duì) 照杯 號(hào)123123浸泡前光密度浸泡前濃度mg/ml浸泡后光密度浸泡后濃度mg/ml吸附量mg表3 根系活力和

45、比活力樣品根吸收面積m2百分活潑吸收面積%根體積cm3比外表總面積活潑吸收面積m2總比外表m2/cm3活潑比外表m2/cm3鹽處理對(duì)照6其他問(wèn)題記載：實(shí)驗(yàn)前思考題1通過(guò)根系活力測(cè)定你能夠解決什么理論和實(shí)踐問(wèn)題？2說(shuō)明根系吸收活力大小的生理意義以及根系活力測(cè)定的重要性？3簡(jiǎn)述各種根系活力測(cè)定方法的根本原理？比較各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)？4測(cè)定根系活力時(shí)最好選擇根的哪個(gè)部位？為什么？5為什么選用甲烯藍(lán)測(cè)定根系外表積？6為什么要嚴(yán)格控制根系在甲烯藍(lán)溶液中的浸泡時(shí)間？7為什么根系在測(cè)定液中轉(zhuǎn)移時(shí)要控干溶液？為什么在測(cè)定時(shí)需要洗凈比色皿？洗凈的比色皿在倒入提取液時(shí)為什么還要用提取液洗2-3遍？為什么用于浸泡根系

46、的0.075mg/ml甲烯藍(lán)溶液還要測(cè)光密度，然后從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出其甲烯藍(lán)含量？10為使不同時(shí)間測(cè)定的數(shù)據(jù)具有可比性，你認(rèn)為需要控制什么環(huán)境條件？為什么？11寫出實(shí)驗(yàn)時(shí)間按排和操作流程圖12與水勢(shì)測(cè)定實(shí)驗(yàn)結(jié)合在一起寫出實(shí)驗(yàn)時(shí)間按排和操作流程圖實(shí)驗(yàn)后思考題挑戰(zhàn)題1如果甲烯藍(lán)濃度過(guò)大，其濃度和光密度還成線性關(guān)系嗎？為什么？2如果有甲烯藍(lán)吸光系數(shù)，還需要做標(biāo)準(zhǔn)曲線嗎？為什么？3為什么在用分光光度計(jì)測(cè)定物質(zhì)含量時(shí)，有時(shí)用吸光系數(shù)，有的需要做標(biāo)準(zhǔn)曲線？Section 46h五、植物抗逆性鑒定-外滲電導(dǎo)法 植物生存的環(huán)境條件是經(jīng)常變化的，在植物的一生中，約有90的時(shí)間是處在不利的環(huán)境條件下。寒冷、干旱、高

47、溫、鹽堿等是常見的自然災(zāi)害，隨著現(xiàn)代工業(yè)的開展，又出現(xiàn)了大氣、土壤和水體污染等災(zāi)害。此外，還有病蟲侵染和雜草的危害。這些不良的環(huán)境條件統(tǒng)稱為逆境，它對(duì)植物的生理過(guò)程和生長(zhǎng)發(fā)育可造成各種危害，輕那么生長(zhǎng)發(fā)育不良，重那么絕產(chǎn)或死亡。對(duì)于農(nóng)作物來(lái)說(shuō)，逆境條件是限制產(chǎn)量的重要因素，據(jù)Boyer(1982)對(duì)美國(guó)8種主要農(nóng)作物的統(tǒng)計(jì)，由于病、蟲、雜草等生物脅迫造成的減產(chǎn)不過(guò)10，而70左右的減產(chǎn)是來(lái)自氣象和土壤因素引起的理化環(huán)境脅迫。因此，研究植物在逆境條件下的生理反響及其忍耐或抵抗能力，采取有效措施提高植物的抗逆性，對(duì)于進(jìn)一步開展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，具有十分重要的意義。 逆境傷害以及植物在逆境條件下的生理反響是

48、多種多樣的，近年來(lái)人們采用各種方法，進(jìn)行了廣泛的研究，從生態(tài)、形態(tài)、生理、生化等方面，提出了一些有關(guān)植物抗性的鑒定指標(biāo)和研究方法。其中一些已在理論研究和生產(chǎn)實(shí)踐中得到了普遍的成認(rèn)和廣泛的應(yīng)用。本實(shí)驗(yàn)介紹其中的外滲電導(dǎo)法。原理 細(xì)胞膜不僅是分隔細(xì)胞質(zhì)和胞外環(huán)境的屏障，而且也是細(xì)胞與環(huán)境發(fā)生物質(zhì)交換的主要通道，又是細(xì)胞感受環(huán)境變化刺激的部位。細(xì)胞膜的選擇透性是其維持生理功能的最重要的條件之一。各種逆境傷害都會(huì)造成質(zhì)膜選擇透性的改變或喪失，例如低溫、冰凍、干旱脫水等導(dǎo)致的細(xì)胞膜機(jī)械損傷以及逆境和衰老過(guò)程中的膜脂過(guò)氧化作用，都可以增大細(xì)胞膜通透性。因此，細(xì)胞質(zhì)膜透性的測(cè)定常作為植物抗性研究中的一個(gè)重要

49、生理指標(biāo)。當(dāng)質(zhì)膜的選擇透性因逆境傷害而明顯改變或喪失時(shí)，細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)(尤其是電解質(zhì))大量外滲，從而引起組織浸泡液的電導(dǎo)率發(fā)生變化，通過(guò)測(cè)定外滲液電導(dǎo)率的變化，就可反映出質(zhì)膜的傷害程度和所測(cè)材料抗逆性的大小。Dexter (1930)首先用電導(dǎo)法測(cè)定了植物的抗凍性，經(jīng)過(guò)不斷地改良和完善，目前已得到廣泛應(yīng)用。 材料、儀器、藥品1材料：菠菜或其他植物葉片。 2儀器：(1) 20ml具塞試管；(2) l0ml移液管；(3) 洗瓶；(4) 溫度計(jì)；(5) 玻棒、鑷子；(6) 打孔器；(7) 剪刀及定距離刀片；(8) 帶蓋白瓷盤2個(gè)；(9) 濾紙、紗布、鉛筆；(10) 電導(dǎo)率儀；(11) 天平(1萬(wàn)或1千

50、)；(12) 溫箱；(13) 水浴鍋；(14) 恒溫水浴；(15) 真空泵；(16) 真空枯燥器；(17) 負(fù)壓表；(18) 振蕩器。 ， 3藥品：(1) 洗液；(2) 去污粉；(3) 無(wú)離子水。 方法 1清洗用具：由于電導(dǎo)率儀對(duì)溶液中的電解質(zhì)含量變化極為靈敏，所用玻璃器皿或其他用具如不潔凈，就會(huì)嚴(yán)重影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，所以實(shí)驗(yàn)開始前必須首先清潔實(shí)驗(yàn)用具。玻璃用具和打孔器先用去污粉(或洗液)清洗，再分別用自來(lái)水、無(wú)離子水沖洗數(shù)遍，然后放入(或倒置在)洗凈且墊有潔凈濾紙的瓷盤中，并用蓋子或潔凈紗布蓋好。2材料準(zhǔn)備：本實(shí)驗(yàn)選取顏色、大小、厚度相對(duì)一致的綠色較小葉片30枚，另選取30枚較黃的葉片。先用自來(lái)水沖洗除去外表