植物组织渗透势和水势测定
植物生理学实验指导
实验一小液流法测植物组织水势一、目的学会用小液流法和质壁分离法测植物组织水势和渗透势。
二、材料用具及仪器药品马铃薯、刀片、移液管、培养皿、蔗糖溶液（1mol/L），显微镜三、原理1、小液流法测植物组织水势植物细胞是一个渗透系统，若将植物细胞放在各种不同浓度的蔗糖溶液中时，由于细胞液的浓度与外界溶液的浓度（或水势）的差异。
两者便会发生水分的交换。
当ψ cell外＞ψw cell时，细胞则吸水，细胞外溶液的浓度↑，细胞外溶液的比重↑。
当ψ cell外＝ψw cell时，细胞液与细胞外溶液水分平衡，细胞外溶液的浓度不变，细胞外溶液的比重不变。
当ψ cell外＜ψw cell时，细胞则失水，细胞外溶液的浓度↓，细胞外溶液的比重↓。
本实验是以有色液滴的比重变化确定等渗浓度。
根据公式，即可计算出外溶液的ψs，即ψs= - CiRT[i:离解系数，蔗糖等于1;c:等渗浓度；R：气体常数，0.0083 MPa·L/mol·K；T表示绝对温度，即273+t（实验时溶液的温度）]。
2、质壁分离法测渗透势ψw＝ψp＋ψs。
当ψ cell外＞ψw cell时，细胞则吸水。
当ψ cell外＜ψw cell时，细胞则失水，发生质壁分离。
当发生初始质壁分离时，ψp＝0 ，ψw＝ψs＝ψ cell外= - CiRT四、方法步骤小液流法测植物组织水势1．按十字交叉法把1mol/L蔗糖溶液（母液）分别配成0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6 mol/L蔗糖溶液各10ml。
分别置于5支大试管中，编号作为实验组。
2．另取5支小试管对应于实验组编号，从实验组取2ml蔗糖溶液作为观察组。
3．切约2mm左右见方的马铃薯片。
4．把马铃薯片放入实验组，每组20片，20分钟后，加一点点亚甲基蓝粉末，摇匀。
5．用吸管吸蓝色液，伸入对应观察组中部，轻轻挤出一滴液滴，轻轻取出吸量管，观察液滴移动方向。
6.根据公式ψs=-CiRT,计算出所测材料的ψ cell质壁分离法测渗透势1、按十字交叉法把1mol/L蔗糖溶液（母液）分别配成0.1、0.2、0.3、0.5、0.6 mol/L 蔗糖溶液各2ml。
实验1植物组织渗透势的测定(质壁分离法)
实验1 植物组织渗透势的测定（质壁分离法）一、实验目的观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溶液浓度。
代入公式即可计算出渗透势。
三、实验仪器、试剂、材料等显微镜；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：0.50mol/L：吸母液25ml+水25ml0.45mol/L：吸母液22.5ml+水27.5ml0.40mol/L：吸母液20.0ml+水30.0ml0.35mol/L：吸母液17.5ml+水32.5ml0.30mol/L：吸母液15.0ml+水35.0ml0.25mol/L：吸母液12.5ml+水37.5ml0.20mol/L：吸母液10.0ml+水40.0ml0.15mol/L：吸母液7.5ml+水42.5ml0.10mol/L：吸母液5.0ml+水45.0ml四、实验方法将带有色素的植物组织（叶片），一般选用有色素的洋葱鳞片的外表皮、紫鸭跖草、苔藓、红甘蓝或黑藻、丝状藻等水生植物，也可用蚕豆、玉米、小麦等作物叶的表皮。
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，从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。
植物生理学实验 植物组织渗透势的测定
4 将结果记录于表中。确定引起半数以上细胞刚 发生质壁分离的蔗糖溶液最低浓度和不能引起 质壁分离的最高浓度。
5 这两个浓度的平均值为等渗浓度。
6 可按下列公式计算在常压下该组织细胞质液的 渗透势。
四、结果与计算
细胞渗透势 ψs=－RTiC R 为气体常数=0.083×105/L·Pа/mol·K。 T 为绝对温度，单位K，即273℃+t，t 为实验 温度。 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
质壁分离现象——水分的渗透作用
高渗溶液
二、实验设备与材料
– 显微镜； – 镊子； – 载玻片； – 盖玻片； – 刀片；培养皿； – 移液管； – 蔗糖； – 洋葱 –
水绵
三、实验步骤
1． 配制一系列不同浓度的蔗糖溶液10ml于试管中， 编号，浓度分别为0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6M。
编号 1 浓度 0 M
1M 蔗糖 ml数 水ml 数
2 0.1
3 0.2
4 0.3
5 0.4
6 0.5
7 0.6
8 0.7
9 0.8
记录
适于水绵
编 号 1
0
2
0.05
30.14 Nhomakorabea0.15
5
0.2
6
0.25
7
0.3
8
0.35
9
0.4
浓 度
1M 蔗糖 ml数 水ml 数
记 录
2． 用镊子撕取洋葱的外表皮（水绵）投入各浓 度的蔗糖溶液中，使其完全浸没。投入时先从 高浓度开始，每隔5min向下一浓度放2~3片洋 葱表皮。 3． 在洋葱表皮在各浓度的蔗糖溶液中平衡 30min后，从高浓度开始依次取出放入显微镜 下观察质壁分离的情况（低倍镜即可），记录 观察结果。
实验植物组织渗透势的测定(质壁分离法)
实验1 植物组织渗透势的测定（质壁分离法）一、实验目的观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溶液浓度。
代入公式即可计算出渗透势。
三、实验仪器、试剂、材料等显微镜；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：0.50mol/L：吸母液25ml+水25ml0.45mol/L：吸母液22.5ml+水27.5ml0.40mol/L：吸母液20.0ml+水30.0ml0.35mol/L：吸母液17.5ml+水32.5ml0.30mol/L：吸母液15.0ml+水35.0ml0.25mol/L：吸母液12.5ml+水37.5ml0.20mol/L：吸母液10.0ml+水40.0ml0.15mol/L：吸母液7.5ml+水42.5ml0.10mol/L：吸母液5.0ml+水45.0ml四、实验方法将带有色素的植物组织（叶片），一般选用有色素的洋葱鳞片的外表皮、紫鸭跖草、苔藓、红甘蓝或黑藻、丝状藻等水生植物，也可用蚕豆、玉米、小麦等作物叶的表皮。
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，从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。
植物细胞渗透势的测定（质壁分离法）
实验一植物细胞渗透势的测定（质壁分离法）05级生科二班李月姣40508107一、实验目的：1、观察植物组织在不同浓度溶液中细胞质壁分离的产生过程；2、用质壁分离法测定植物组织渗透势。
二、实验原理：渗透势是水势的组分之一，是指由于细胞内溶质颗粒的存在而使水势下降的数值，纯水的渗透势为零，溶液的渗透势为负值。
植物细胞的渗透势是植物的一个重要生理指标，对于植物的水分代谢、生长及抗性都具有重要的意义。
常用于测定植物细胞与组织水势的方法有质壁分离法、冰点降低法、蒸汽压降低法等。
成熟植物细胞水势的组成：Ψ= Ψs+ Ψp1. Ψs 溶质势/渗透势由于溶液中溶质颗粒的存在而使水势降低的值。
纯水的溶质势为0，溶液的渗透势可根据V an‘t Hoff Equation计算：Ψs = - R TiC2. ψp 压力势压力势是指外界（如细胞壁）对细胞的压力而使水势增大的值。
一般情况下细胞处于膨胀状态，原生质体压迫细胞壁产生膨压，而细胞壁反过来反作用于原生质体使产生压力势。
当发生质壁分离时，ψp ＝0，这时Ψ= Ψs生活细胞的原生质膜是一种选择透性膜，可以看作是半透膜，它对于水是全透性的,而对于一些溶质如蔗糖的透性较低。
因此当把植物组织放在一定浓度的外液中，组织内外的水分便可通过原生质膜根据水势梯度的方向而发生水分的迁移，当外液浓度较高时（高渗溶液），细胞内的水分便向外渗出，引起质壁分离；而在外液浓度低时（低渗溶液），外液中的水则进入细胞内。
当细胞在一定浓度的外液中刚刚发生质壁分离时（初始质壁分离，质壁分离仅在细胞角隅处发生），细胞的压力势等于零，细胞的渗透势等于细胞的水势，也就等于外液的渗透势。
该溶液即称为细胞或组织的等渗溶液，其浓度称为等渗浓度。
三、实验仪器与试剂：1、实验仪器：显微镜，载玻片及盖玻片，镊子，刀片2、实验试剂：1 mol/L蔗糖溶液：配成0.20、0.25、0.30、0.35、0.40、0.45、0.50、0.55、0.60mol/L的蔗糖溶液各2ml3、实验材料：洋葱鳞茎四、实验步骤：1、分别配制0.20、0.25 、0.30、0.35、0.40、0.45、0.50、0.55、0.60mol/L的蔗糖溶液各2ml于称量瓶中，混匀,编号。
植生实验水势测定
Ψw = -RTiC
R：摩尔气体常数，0.083×105 L·pa/mol·k T：热力学温L
试剂 1 mol/L蔗糖溶液；超纯水； 10%次甲基蓝（或甲烯蓝）
材料 马铃薯；白萝卜；胡萝卜；南瓜；植物叶片 毛细吸管8支；吸水纸；标签
R：摩尔气体常数，0.083×105 L·pa/mol·k T：热力学温度，单位k i：解离系数，蔗糖等于1 C：等水势浓度，单位mol／L
将植物组织置于外界溶液中，将出现3种情况：
大小 （1）组织水势 > 溶液水势 （2）组织水势 < 溶液水势 （3）组织水势 = 溶液水势
溶液比重 减小 增大 不变
分别用毛细吸管吸取各试验组试管中的溶液 约2/3长度。
用食指按紧毛细吸管管口，将毛细吸管从试 验组试管中取出。
用吸水纸吸掉毛细吸管下端悬挂的液滴。 将毛细吸管移入到对应对照组试管中，使下 管口位于溶液的中部。 稍微放开食指使流出少许溶液后迅速按紧管 口，将毛细吸管从试管中取出。 认真观察着色液滴的移动方向， 找出等水势 浓度C。
实验一 植物组织水势的测定(小液流法)
一、实验原理 将植物组织处于外界溶液中，若Ψw（组织）< Ψw（溶液），则组织
吸水，溶液的比重增大；反之组织的水分渗出，溶液的比重变小；若Ψw （组织）= Ψw（溶液），则二者水分处于动态平衡，溶液的比重不变。 通过检查实验前后溶液比重是否变化，可以找到溶液Ψw与组织Ψw相当的 溶液，利用该溶液的浓度C，参照公式Ψw = -RTiC，可以求出组织的水势。 二、器材与试剂
着色液滴的移动方向
↑ ↓
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8(mol/L)
下周实验
植物细胞渗透势的测定(质壁分离法) P5-6
实验一植物组织含水量及水势的测定
自然含水量（WC）=（Wf-Wd）/Wf × 100% 相对含水量（RWC）=（Wf-Wd）/(Wfs-Wd) × 100% 水分饱和亏（WSD）=1-RWC
六、结果与计算
2、植物组织水势
等势点的渗透势即为叶片组织水势。
Ψw=-iCRT
i：解离系数，蔗糖为1； C：溶液的摩尔浓度； R：摩尔气体常数，R=0.0083 L·Mpa·mol-1·K-1 T：热力学温度K，即273 + t，t为实验温度，单位为℃。 (水势单位换算：1 atm=1.013 bar=101 kPa，1 Mpa=10 bar)
五、实验步骤
（二）植物组织水势的测定
1、用1M蔗糖母液配制一系列不同浓度的蔗糖溶液 （0.05、0.1、 0.2、 0.3、0.4、0.5、0.6M）。 2、取7支试管编号，分别加入适量不同浓度的蔗糖溶 液；同时取7个青霉素瓶，编号后分别加入2ml不同浓 度的蔗糖溶液。 3、用打孔器在叶片打孔取叶圆片（避开中脉），随机 取样，向每青霉素瓶放入相等数目（10~20片）的叶 圆片，加塞，放置30min，期间摇动数次。到时间后， 用大头针沾取少许甲烯蓝粉末加入青霉素瓶中，充分 混匀。 4、用毛细滴管从试验组的各瓶中依次吸取液体少许， 伸入对照组同样浓度溶液的中部，缓慢从毛细管尖端 横向放出一滴蓝色溶液，轻轻取出滴管，观察蓝色液 滴的移动方向。
相对含水量（Relative Water Content， RWC）
实际含水量 RWC = ×100％ 饱和含水量
水势的测定方法
液相平衡法:小液流法、质壁分离法 压力平衡法:压力室法 气相平衡法:热电偶湿度计法、露点法等
实验二植物组织水势和细胞渗透势的测定
实验二植物组织水势和细胞渗透势的测定实验二植物组织水势和细胞渗透势的测定项目一植物组织水势的测定一、原理将植物组织分别放在一系列浓度递增的溶液中，当找到某一浓度的溶液与植物组织之间水分保持动态平衡时，则可认为此植物组织的水势等于该溶液的水势。
因溶液的浓度是已知的，可以根据公式算出其渗透压，取其负值，为溶液的渗透势（ψπ），即代表植物的水势（ψw）（water potential）。
ψw＝ψπ＝－P＝－CRT（大气压）二、材料、仪器设备及试剂（一）材料：小白菜、菠菜或其它作物叶片（二）仪器设备：1.带塞青霉素小瓶12个；2.带有橡皮管的注射针头；3.镊子；4.打孔器5.培养皿。
（三）试剂：1. 0.05、0.10、0.15、0.20、0.25、0.30 mol/L蔗糖溶液；2. 甲烯蓝粉末。
三、实验步骤（一）取干燥洁净的青霉素瓶6个为甲组，各瓶中分别加入0.05～0.30mol/L蔗糖溶液约4 mL（约为青霉素瓶的2／3处），另取6个干燥洁净的青霉素瓶为乙组，各瓶中分别加入0.05～0.30 mol/L蔗糖溶液1mL 和微量甲烯蓝粉末着色，上述各瓶加标签注明浓度。
（二）取待测样品的功能叶数片，用打孔器打取小圆片约50片。
用镊子分别夹入5～8个小圆片到盛有不同浓度的甲烯蓝蔗糖溶液的青霉素瓶中（乙组）。
盖上瓶塞，并使叶圆片全部浸没于溶液中。
放置约30～60min，为加速水分平衡，应经常摇动小瓶。
（三）经一定时间后，用注射针头吸取乙组各瓶蓝色糖液少许，将针头插入对应浓度甲组青霉素瓶溶液中部，小心地放出少量液流，观察蓝色液流的升降动向。
（每次测定均要用待测浓度的甲烯蓝蔗糖溶液清洗几次注射针头）。
如此方法检查各瓶中液流的升降动向。
若液流上升，说明浸过小圆片的蔗糖溶液浓度变小（即植物组织失水）；表明叶片组织的水势高于该浓度糖溶液的渗透势；如果蓝色液流下降则说明叶片组织的水势低于该糖溶液的渗透势，若蓝色液流静止不动，则说明叶片组织的水势等于该糖溶液的渗透势，此糖溶液的浓度即为叶片组织的等渗浓度。
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1、撕下的表皮组织必须完全浸没于溶液中 2、选用有色素的洋葱鳞茎外表皮实验效果较好
实验人 日期 材料名称 实验时室温 25 ℃
蔗糖摩尔浓度（mol/L） 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10
渗透势（Pа）
质壁分离的相对程度（%）
实验五 植物组织水势的测定
（小液流法）
一、实验目的
若有色溶液液滴上升，表示浸过叶片的溶液浓度 变小（即植物叶片组织中有水排出），说明叶片 组织的水势大于该浓度溶液的溶质势；
若有色液滴下降，则说明叶片组织的水势小于该 浓度的溶质势；若有色小液滴静止不动，说明叶 ห้องสมุดไป่ตู้组织的水势等于该浓度溶液的溶质势。
若在前一浓度溶液中下降，而在后一浓度中上升， 则植物组织的水势可取二种浓度溶液的溶质势的 平均值。
四、实验步骤
1. 编号贴标签
• 取干燥洁净的指型管10支，毛细吸管5 支，编号贴标签，按序号排好。
• 2. 打取、浸泡叶片
取待测样品的功能叶数片，用打孔器打取小圆片 约 60 片，放在培养皿中，混合均匀。用镊子分别 把 5 ～ 8 个小圆片放到盛有 4 mL不同质量摩尔浓度 蔗糖溶液的指形管中，浸没叶片，盖紧瓶塞，放 置 30 min ，并不断轻摇小瓶，以加速水分平衡（如 温度低时可延长放置时间）。
• 4. 毛吸管尖端弯成直角，以保证从中出来的液滴 不受向下力的影响。
分离的浓度）
实验一 植物组织渗透势测定（质壁分离法） (2学时)
6、计算渗透势 • 细胞渗透势 Ψs =﹣iCRT • R为气体常数=0.083×105/L·Pа/mol·K。 • 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： Ψs =-0.083×105×(273℃+t)×1×C
实验四 植物组织渗透势测定（质壁分离法）(2学 时)
[目的要求]
１、观察植物组织在不同浓度下细胞质壁分离产生 过程；
２、掌握质壁分离法测定植物组织渗透势的原理。
• 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。代 入公式即可计算出渗透势。
3. 染色
到预定时间后，用解剖针尖蘸取微量甲烯 蓝粉末，加入各指形管中，并摇动，使溶 液染色均匀。
• 4. 测定
把不同浓度的系列标准液分别倒入对应的指 形管中，用毛细吸管吸取对应编号指型管内 的有色溶液少许，插入相同编号的小试管溶 液中部，轻轻挤出有色溶液一小滴，小心取 出毛细管（勿搅动有色液滴），观察有色液 滴的升降情况，并记录于表 1 中。
实验一 植物组织渗透势测定（质壁分离法）(2学 时)
[实验方法]
质壁分离法
[实验仪器]
显微镜、载玻片及盖玻片、镊子、刀片、移液器 等。
实验一 植物组织渗透势测定（质壁分离法）(2学 时)
[实验操作方法]
1、配制各种浓度的蔗糖溶液（0.1、0.2、0.3、0.4、 0.5mol/L） 2、剥取洋葱鳞茎外表皮（0.5cm ）2 3、迅速投入各种浓度的蔗糖溶液中（5-10min） 4、低倍显微镜观察并记录质壁分离的相对程度 5、确定使细胞发生初始质壁分离的浓度（初始质壁
• 1.了解测定植物组织水势的方法及其优缺点； • 2.掌握用小液流法测定植物组织水势的方法。
二、实验原理
• 当植物组织与外液接触时，如果植物组织的水势 低于外液的渗透势（溶质势），组织吸水、重量 增大而使外液浓度变大；反之，则组织失水、重 量减小而外液浓度变小；若两者相等，则水分交 换保持动态平衡，组织重量及外液浓度保持不变。 根据组织重量或外液浓度的变化情况即可确定与 植物组织相同水势的溶液浓度，然后根据公式计 算出溶液的渗透势，即为植物组织的水势。
• 溶液渗透势的计算： • Ψs = - iCRT • 式中：Ψs —溶液的渗透势，以 MPa 为单位。 • R ——气体常数，为 0.008314 MPa·L/
（mol·K ）。 • T——绝对温度，即 273 + t ℃。 • C ——溶液的质量摩尔浓度，以 mol/kg 为单位。 • i ——为解离系数，蔗糖为 1 。
五、实验结果
分别测定不同浓度中有色液滴的升降，找出 与组织水势相当的浓度。记录实验时的温度， 根据原理中公式）计算出组织的水势。
六、注意事项
• 1. 所取材料在植株上的部位要一致，打取叶圆片 要避开主脉和伤口。
• 2. 取材以及打取叶圆片的过程操作要迅速，以免 失水。
• 3. 带结晶水的甲烯蓝不易溶于蔗糖 溶液，可 在 100 ℃下烘干成无水甲烯蓝粉末使用。
• 三、实验材料、试剂与仪器设备
（一）实验材料 植物叶片或洋葱鳞茎。 （二）试剂 1 ．甲烯蓝粉末。 2 ．蔗糖溶液：包括 0.20 、 0.3 、 0.4 、 0.5 、 0.6 mol/L 5种不 同质量摩尔浓度的溶液。 （三）仪器设备 指形管10支，毛细吸管5支，培养皿，打孔器，剪刀 l 把，镊 子 1 把，解剖针1把。