植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)課程

植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)課程PAGE1《植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程大綱一、課程概述課程名稱（中文）：植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)（英文）：PlantPhysiologyExperiments課程編號(hào)：18241054課程學(xué)分：0.8課程總學(xué)時(shí)：24課程性質(zhì)：專業(yè)基礎(chǔ)課前修課程：植物學(xué)、生物化學(xué)、植物生理學(xué)二、課程內(nèi)容簡(jiǎn)介植物生理學(xué)是農(nóng)林院校各相關(guān)專業(yè)的重要學(xué)科基礎(chǔ)課，是學(xué)習(xí)相關(guān)后續(xù)課程的必要前提，也是進(jìn)行農(nóng)業(yè)科學(xué)研究和指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要手段和依據(jù)。本實(shí)驗(yàn)課程緊密結(jié)合理論課學(xué)習(xí)內(nèi)容，加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解。掌握植物生理學(xué)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)、基本原理以及研究過(guò)程對(duì)了解植物生理學(xué)的基本理論是非常重要的。本大綱體現(xiàn)了植物生理學(xué)最實(shí)用的技術(shù)方法。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，加強(qiáng)學(xué)生服務(wù)三農(nóng)的能力。實(shí)驗(yàn)手段和方法上，注重傳統(tǒng)、經(jīng)典技術(shù)理論與現(xiàn)代新興技術(shù)的結(jié)合，提高學(xué)生對(duì)新技術(shù)、新知識(shí)的理解和應(yīng)用能力。三、實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)與要求植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本目標(biāo)旨在培養(yǎng)各專業(yè)、各層次學(xué)生有關(guān)植物生理學(xué)方面的基本研究方法和技能，包括基本操作技能的訓(xùn)練、獨(dú)立工作能力的培養(yǎng)、實(shí)事求是的科學(xué)工作態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)的建立。開設(shè)植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)課程，不僅可以使學(xué)生加深對(duì)植物生理學(xué)基本原理、基礎(chǔ)知識(shí)的理解，而且對(duì)培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度以及提高科研能力等都具有十分重要的作用。要求學(xué)生實(shí)驗(yàn)前必須預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)和有關(guān)理論，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、預(yù)期結(jié)果，操作關(guān)鍵步驟及注意事項(xiàng)；實(shí)驗(yàn)時(shí)要嚴(yán)肅認(rèn)真專心操作，注意觀察實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的現(xiàn)象和結(jié)果；及時(shí)將實(shí)驗(yàn)結(jié)果如實(shí)記錄下來(lái)；實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行科學(xué)分析，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。四、學(xué)時(shí)分配植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)課學(xué)時(shí)分配實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)類別備注植物組織水勢(shì)的測(cè)定3學(xué)時(shí)驗(yàn)證性葉綠體色素的提取及定量測(cè)定3學(xué)時(shí)驗(yàn)證性植物的溶液培養(yǎng)及缺素癥狀觀察3學(xué)時(shí)驗(yàn)證性植物呼吸強(qiáng)度的測(cè)定3學(xué)時(shí)設(shè)計(jì)性紅外CO2分析儀法測(cè)定植物呼吸速率3學(xué)時(shí)設(shè)計(jì)性選修植物生長(zhǎng)物質(zhì)生理效應(yīng)的測(cè)定3學(xué)時(shí)驗(yàn)證性植物種子生活力的快速測(cè)定3學(xué)時(shí)驗(yàn)證性果實(shí)、蔬菜中有機(jī)酸含量測(cè)定3學(xué)時(shí)設(shè)計(jì)性植物抗逆性的鑒定3學(xué)時(shí)設(shè)計(jì)性改良半葉法測(cè)定植物的光合速率6學(xué)時(shí)綜合性選修植物生理綜合演示實(shí)驗(yàn)3學(xué)時(shí)綜合、設(shè)計(jì)性演示合計(jì)36學(xué)時(shí)注：本實(shí)驗(yàn)課程總計(jì)0.8學(xué)分，合24學(xué)時(shí)，安排8次實(shí)驗(yàn)，其中驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)占62.5%，綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)占37.5%。五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容安排實(shí)驗(yàn)一：植物組織水勢(shì)的測(cè)定（3學(xué)時(shí)）（一）實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私庵参矬w不同組織和細(xì)胞之間、植物和環(huán)境之間水分移動(dòng)與植物組織水勢(shì)的關(guān)系；（一）實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私獠煌M織器官、不同生育期植物呼吸強(qiáng)度的差異；熟悉呼吸速率在植物生理學(xué)研究及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐等方面的重要作用；掌握紅外線氣體分析儀法測(cè)定植物呼吸強(qiáng)度的基本方法。它不但快速、準(zhǔn)確，而且可將測(cè)定信號(hào)變?yōu)殡娦盘?hào)輸出，便于儀器的自動(dòng)化和智能化。（二）實(shí)驗(yàn)主要儀器實(shí)驗(yàn)材料：番茄、桔子、草莓等果實(shí)或葉片以及蘑菇等活體植物。實(shí)驗(yàn)儀器：GXH-3051型紅外線CO2氣體分析儀。（三）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與方法1.按說(shuō)明書要求連接儀器；2.打開紅外儀電源預(yù)熱；3.調(diào)零與校準(zhǔn)；4.測(cè)定；5.計(jì)算呼吸速率。（四）作業(yè)1.掌握紅外線CO2氣體分析儀的原理與操作方法。2.比較不同植物材料、不同生育期呼吸速率的差異。實(shí)驗(yàn)六：植物生長(zhǎng)物質(zhì)生理效應(yīng)的測(cè)定（3學(xué)時(shí)）（一）實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私庵参锛に貙?duì)各器官的不同效應(yīng)；熟悉植物生長(zhǎng)素的生理效應(yīng)；掌握測(cè)定α-萘乙酸（NAA）生理效應(yīng)的方法。（二）實(shí)驗(yàn)材料與用品實(shí)驗(yàn)材料：小麥種子。實(shí)驗(yàn)用品：飽和漂白粉（或0.1％HgCl2）、10mg·L-1萘乙酸(NAA)溶液、恒溫培養(yǎng)箱、培養(yǎng)皿、移液管、微量取液器、圓形濾紙(直徑與培養(yǎng)皿底內(nèi)徑相同)、尖頭鑷子、標(biāo)簽紙、純水機(jī)等。（三）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與方法1．配制10、1、0.1、0.01、0.001、0.0001及0PPM的NAA溶液9mL于將培養(yǎng)皿中，編號(hào)；2．種子消毒，每個(gè)培養(yǎng)皿中擺放15粒種子，在暗中恒溫箱中培養(yǎng)3天。3．測(cè)定小麥種子萌發(fā)的根、芽生長(zhǎng)量；4．記錄原始數(shù)據(jù)并作圖分析NAA對(duì)各器官的不同效應(yīng)。（四）作業(yè)1．你能否根據(jù)植物不同器官對(duì)生長(zhǎng)素反應(yīng)有所不同的原理，說(shuō)明一些自然現(xiàn)象？2．根據(jù)生長(zhǎng)素的生理效應(yīng)，舉例說(shuō)明生長(zhǎng)素在生產(chǎn)上的應(yīng)用。3．如果需要用植物激素處理以生產(chǎn)無(wú)根豆芽，選擇哪種激素或生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑？為什么？實(shí)驗(yàn)七：植物種子生活力的快速測(cè)定（3學(xué)時(shí)）（一）實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私鉁y(cè)定種子生活力對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和種子經(jīng)營(yíng)產(chǎn)業(yè)的重要性；熟悉種子生活力檢測(cè)的基本原理和各種方法的特點(diǎn)；掌握幾種快速鑒定種子生活力的方法。（二）實(shí)驗(yàn)材料與用品實(shí)驗(yàn)材料：小麥種子。實(shí)驗(yàn)用品：0.1％TTC溶液、紅墨水溶液、烘箱、培養(yǎng)皿、鑷子、單面刀片、墊板(切種子用)、燒杯、棕色試劑瓶、濾紙等。（三）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與方法1．浸泡小麥種子：冷水16－20h或溫水6－8h；2．隨機(jī)取種子2份，每份50粒，用單面刀片沿胚部中線縱切成兩半，其中一半用于測(cè)定。同時(shí)將種子在沸水中煮沸3～5min，取5粒死種子作對(duì)照；3．把切好的種子分別放在培養(yǎng)皿中，一份加TTC溶液，以浸沒種子為度，在30～35℃4．用自來(lái)水反復(fù)沖洗，立即觀察種胚著色情況，判斷種子有無(wú)生活力。（四）作業(yè)1．比較幾種快速測(cè)定種子生活力方法所測(cè)得的結(jié)果是否相同？為什么？2．實(shí)驗(yàn)測(cè)得的發(fā)芽率與實(shí)際發(fā)芽率是否一致？為什么？3．就你所知，還有哪些快速測(cè)定種子生活力的方法？實(shí)驗(yàn)八：果實(shí)、蔬菜中有機(jī)酸含量的測(cè)定（3學(xué)時(shí)）（一）實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私鉁y(cè)定果蔬有機(jī)酸的意義；熟悉測(cè)定果蔬有機(jī)酸方法的一般原理；掌握果蔬中有機(jī)酸含量的測(cè)定方法。（二）實(shí)驗(yàn)材料與用品實(shí)驗(yàn)材料：不同發(fā)育階段的蘋果、桔子。實(shí)驗(yàn)用品：1%酚酞試劑、0.1mol·L-1NaOH、電子天平、研缽、研棒、水浴鍋、漏斗、移液管、容量瓶、量筒、三角瓶、堿式滴定管等。（三）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與方法1．有機(jī)酸提?。簾崴峁麑?shí)、蔬菜中的有機(jī)酸；2．有機(jī)酸含量測(cè)定：堿滴定法測(cè)定有機(jī)酸含量；3．每組實(shí)驗(yàn)設(shè)3次重復(fù)；4．結(jié)果計(jì)算。（四）作業(yè)1．分析比較不同果實(shí)或不同成熟度的果實(shí)有機(jī)酸含量的差異原因？2．為什么說(shuō)檸檬酸含量是衡量果蔬品質(zhì)的重要指標(biāo)之一？實(shí)驗(yàn)九：植物抗逆性的鑒定（3學(xué)時(shí)）（一）實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私饧?xì)胞膜透性變化在科研上的應(yīng)用；熟悉細(xì)胞膜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能；掌握電導(dǎo)率儀法測(cè)定植物葉片抗逆性的原理和方法。（二）實(shí)驗(yàn)材料與用品實(shí)驗(yàn)材料：植物葉片。實(shí)驗(yàn)用品：去離子水、DDS-11A型或DDS-11型電導(dǎo)儀、真空泵（附真空干燥器）恒溫水浴鍋、鑷子、剪刀、烘箱、低溫冰箱、移液管、燒杯等。（三）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與方法1．容器的洗滌；2．實(shí)驗(yàn)材料處理：正常與高溫、低溫等處理；3．使用電導(dǎo)率儀測(cè)定去離子水的電導(dǎo)率（本底值）和正常、逆境處理葉片的電導(dǎo)率；4．計(jì)算。（四）作業(yè)1．測(cè)定電解質(zhì)外滲量時(shí)，為何要對(duì)材料進(jìn)行真空滲入？測(cè)定過(guò)程中為何要進(jìn)行振蕩？2．細(xì)胞受傷后為何透性會(huì)變大？透性變大有何害處？3．據(jù)你所知，還有哪些因素會(huì)使細(xì)胞透性發(fā)生變化？透性增大是否都屬反?，F(xiàn)象？實(shí)驗(yàn)十：改良半葉法測(cè)定植物的光合速率（6學(xué)時(shí)）（一）實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私馍鷳B(tài)環(huán)境因子對(duì)光合速率的影響；熟悉CO2分析儀法、光合儀測(cè)定光合速率與改良半葉法的差異；掌握改良半葉法測(cè)定植物光合速率的原理和方法。（二）實(shí)驗(yàn)材料與用品實(shí)驗(yàn)材料：女貞、冬青等植物葉片。實(shí)驗(yàn)用品：石蠟、5％～10％三氯乙酸、、烘箱、打孔器、稱量瓶或鋁盒、電子天平、剪刀、刀片、熱水瓶、紗布、有蓋搪瓷盤、紙牌、鉛筆等。（三）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與方法第一天：1．選定有代表性的葉片（如不同冠層部位、不同向光面）10張，掛牌編號(hào)；2．根據(jù)材料的形態(tài)解剖特點(diǎn)選用環(huán)割、燙傷和化學(xué)環(huán)割方法切斷韌皮部物質(zhì)運(yùn)輸；3．8:00剪取一半葉片，記錄時(shí)間，另一半葉片則留在植株上進(jìn)行光合作用；4．下午4：00取下另一半葉片。將同張葉片的兩半對(duì)應(yīng)部位疊在一起，用打孔器在半葉的中部打下同樣大小的葉面積，105℃殺青10分鐘，80第二天：上午，烘干樣品；下午，稱樣品重、計(jì)算結(jié)果，做實(shí)驗(yàn)總結(jié)分析；最后，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。（四）作業(yè)1.與其它測(cè)定光合速率方法相比，改良半葉法測(cè)光合速率的優(yōu)缺點(diǎn)及注意事項(xiàng)。2.改良半葉法測(cè)單子葉植物（如水稻）的光合速率應(yīng)如何操作？請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)試驗(yàn)方案。3.比較葉片總光合速率與凈光合速率測(cè)定時(shí)的不同之處，說(shuō)明原因。實(shí)驗(yàn)十一：植物生理學(xué)演示實(shí)驗(yàn)（3學(xué)時(shí)）（一）實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊匝菔緦?shí)驗(yàn)視頻的形式，展現(xiàn)《植物生理學(xué)》中水分生理、礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)、光合作用機(jī)理、呼吸作用機(jī)理以及植物成花和衰老等教學(xué)內(nèi)容。（二）實(shí)驗(yàn)素材植物生理學(xué)教學(xué)演示實(shí)驗(yàn)匯總項(xiàng)目名稱分屬章節(jié)闡述的知識(shí)要點(diǎn)植物吐水現(xiàn)象水分生理根系吸水的動(dòng)力根系的吸附現(xiàn)象礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)根系對(duì)對(duì)礦質(zhì)元素的吸收葉綠素?zé)晒猬F(xiàn)象光合作用葉綠素對(duì)光的吸收打頂、打叉同化物運(yùn)輸頂端優(yōu)勢(shì)、植物激素果實(shí)催熟植物成熟與衰老激素、呼吸作用與衰老的關(guān)系丙二醛測(cè)定抗性生理逆境脅迫對(duì)植物生理的影響（三）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與方法1.植物吐水現(xiàn)象：以小麥為材料，培養(yǎng)皿發(fā)苗一周后，觀察壯苗吐水現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)所需儀器設(shè)備較少，準(zhǔn)備周期為7-10天。2.根系的吸附現(xiàn)象：以小麥為材料，培養(yǎng)皿發(fā)苗兩周后，觀察麥苗根系對(duì)甲烯藍(lán)溶液的吸附作用。實(shí)驗(yàn)所需儀器設(shè)備較少，準(zhǔn)備周期為14-16天。3.葉綠素?zé)晒猬F(xiàn)象：以菠菜葉片為材料，利用95%乙醇提取高濃度的葉綠素溶液，觀察透射光和反射光下溶液顏色的改變。實(shí)驗(yàn)所需儀器設(shè)備適中，準(zhǔn)備周期為2小時(shí)。4.打頂、打叉：以荊芥為材料，培養(yǎng)皿發(fā)苗兩周后，利用打頂處理，觀察側(cè)枝的生長(zhǎng)。實(shí)驗(yàn)所需儀器設(shè)備較少，準(zhǔn)備周期為14-16天。5.果實(shí)催熟：以蘋果為材料，將有損傷的蘋果與青蘋果一起密封放置一周，觀察青蘋果成熟情況。該實(shí)驗(yàn)所需費(fèi)用較高，準(zhǔn)備周期為7-10天。6.丙二醛測(cè)定：以不同衰老度的葉片為材料，利用硫代巴比妥酸顯色法，測(cè)定其丙二醛含量，觀察溶液顏色變化。實(shí)驗(yàn)所需儀器設(shè)備適中，準(zhǔn)備周期為2小時(shí)。（四）作業(yè)1．植物根系吸收礦質(zhì)元素的部位？簡(jiǎn)述根系吸收礦質(zhì)元素的主要過(guò)程。2．植物葉綠素?zé)晒馐侨绾萎a(chǎn)生的？為什么葉綠素?zé)晒獗环Q為植物光合作用的探針？3．植物頂端優(yōu)勢(shì)的維持和打破在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上有何應(yīng)用？