植物生理学实验指导

仪器药品
显微镜
载玻片及盖玻片பைடு நூலகம்
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 25ml
0.45mol/L：吸母液 22.5ml+水 27.5ml
注意：毛细滴管要各个浓度专用。
4
实验 3 蒸腾强度的测定（钴纸法）
原理
本实验方法系根据氯化钴纸在干燥时为蓝色，当吸收水分后，变为粉红色，根据变色所 需时间的长短，然后按钴纸标准吸水量计算出作物蒸腾强度。
仪器药品
扭力天平
烘箱
干燥器
瓷盘
镊子
剪刀
玻璃板
载玻片
薄橡皮
有塞指管
滤纸
弹簧纸夹
5%氯化钴溶液（9.2g CoCl1·6H2O 用蒸馏水配成 100ml）滴几滴盐酸调成弱酸性。
试管 移液管 镊子
毛细滴管 剪刀 甲烯蓝
仪器药品
操作步骤
首先配制一系列不同浓度的蔗糖溶液（0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8 mol/L） 各 10 ml 注入 8 支试管中，各管都加上塞子，并编号。按编号顺序在试管架上排成一列，作 为对照组。
另取 8 支试管，编好号，按顺序放在试管架上，作为试验组。然后由对照组的各试管中 分别取溶液 4ml 移入相同编号的试验组试管中，再将各试管都加上塞子。
0.10mol/L：吸母液 5.0ml+水 45.0ml
操作步骤
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
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： s =0.083×105×(273℃+t)×1×C
实验人
时期 材料名称 实验时室温
℃
蔗糖摩尔浓度（mol/L）
渗透势（Pа） 质壁分离的相对程度（作图表示）
0.50
0.45
0.40
0.35
0.30
0.25
0.20
0.15
0.10
实验 1 植物组织渗透势的测定（质壁分离法）
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深液浓度。代入公式即可计算出春渗 透势。
6
实验 4 小孔的扩散（示范）
原理
气孔蒸腾是植物散失水分的主要途径，气孔口很小，其总面积一般不超过叶面积的 1%， 可是叶子通过气孔蒸腾所损失的水分却达到与叶面积相等的自由表面的 50—80%，如此惊人 的蒸腾量，可以用小孔扩散原理加以说明。水分通过小孔扩散的量和小孔的周缘长度成正比， 而和小孔面积不成比例。通过此试验所产生的现象，可以证明小孔边缘效应的存在。
仪器药品
精密 pH 试纸 100ml 三角烧瓶 0.5mg/ml NaNO3
操作步骤
1．在实验前约 2—3 周按实验 19 方法培养根系完好的小麦（或其他植物）植株。
2．实验开始时吸取 0.5mg/ml 浓度的（NH4）2SO4 和 NaNO3 各 100ml 分别置于两个 100ml 三角烧瓶中，另一三角烧瓶中放蒸馏水 100ml。用 pH 计或精密 pH 试纸测定以上各溶液和
0.5MG/ML NaNO3 蒸馏水
注：为了避免根系的分泌作用影响实验结果，故用蒸馏水作对照，将上述 pH 值变化进行修
正，即得真实的 pH 变化。
9
实验 7 钾离子对气孔开度的影响
原理
保卫细胞的渗透系统歌可由钾离子所调节，无论是环式或非环式光合磷酸化，都可形成 ATP。ATP 不断供给保卫细胞原生质膜上的钾－氯离子交换泵作功，支持保卫细胞逆着离子 浓度差而从周围表皮细胞吸收钾离子，降低保卫细胞的渗透势，从而使气孔张开。
用剪刀将菠菜叶剪成约 0.5cm2 大小相等的小块 60—80 片。向试验组的每一试管中各加 相等数目（约 10 片）的叶片小块，塞好塞子，放置 30 分钟，在这段时间内摇动数次，到时 间后，向每一试管中各加甲烯蓝粉末少许，并振荡，此时溶液变成蓝色。
用毛细滴管从试验组的各试管中依次吸取着色的液体少许，然后伸入对照组的相同编号 试管的液体的中部，缓慢从毛细滴管尖端横向放出一滴蓝色试验溶液，并观察小液滴移动的 方向。
操作步骤
1．氯化钻纸的制备 选取优质滤纸，剪成 0.8cm 宽，20cm 长的滤纸条，浸入 5%氯化钴溶液中，待浸透后取 出，用吸水纸吸去多余的溶液，将其平铺在干洁的玻璃板上，然后置于 60—80℃烘箱中烘 干，选取颜色均一的钴纸条，小心而精确地切成 0.8cm 的小方块，再行烘干，取出贮于有塞 指管中，再放入氯化钙干燥器中备用。 2．钴纸标准化 使用前，先将钻纸标准化。测出每一钴纸小方块由蓝色转变成粉红色需吸收多少水量。取 1 —2 钴纸小方块，置于扭力天平上称重，并记下开始称重的时间，及每隔一分钟记一次重量， 当钻纸蓝色全部变为粉红色时，要立即准确地记下重量和时间，如此重复数次，计算出钻纸 小方块由蓝色变为粉红色时平均吸收多少水分，以 mg 表示，作为钴纸吸水量。 3．测定 取二片玻片，薄橡皮一小块，在其中央开 1cm2 的小孔，用胶水将它固定在玻片当中， 另准备一只弹簧夹。 用镊子从干燥器（管）中取出钻纸小块，放在玻片上的橡皮小孔中，立即置于待测作物叶子 的背面（或正面），将另一玻片在叶子的正面（或背面）的相应位置上，用夹子夹紧，同时
小烧杯 培养皿 尺及解剖针 1%琼脂 红墨水或蓝墨水
仪器获品
台天平 刀片 卡片纸 石蜡 酒糟或丙酮
操作步骤
1．物质通过小孔扩散的途径 预备聚乙烯塑料薄膜（可用食品袋）一张，大小约 5×5cm，取解剖针于煤气灯上加热， 在薄膜中央穿刺一小孔。配制 1%琼脂，倒在一小烧坏中，如用 10ml 小烧杯，则更易于观察。 待琼脂还未完全凝固时，将薄膜小心地贴在琼脂的表面，使小孔位于烧杯的中央。等琼脂凝 固后，在薄膜上面倒上有色溶液少许。4—5 小时后，即可看到有色溶液通过小孔向琼脂凝 胶中扩散，形成一个有色的半球形，它显示染料通过小孔扩散的途径。 2．将卡片纸剪成与培养皿大小一致的圆片，然后在一张卡片纸的中部剪成一正方形大 孔，每边长 3cm，则面积为 9cm2。在另一卡片纸上剪成数个小孔，其总面积与大孔完全相等。 为此，将其剪成 9 个每边长 1cm 的正方形小孔，并使其均匀地分布在圆形卡片纸上。再将 此卡片纸浸于熔化的石蜡中，取出盖于培养皿上，并用石蜡将边缘封严。于两皿中各加入等 量的酒精（或丙酮），将此皿分别置于台天平两边用酒精调节使之平衡。隔 15—30 分钟后， 由于小孔具有较高的边缘效应，酒精蒸发较快，因此台天平指针倾向大孔一边，由此可看出 孔的总面积虽相等，但酒精通过小孔的散失比大孔要快得多。证明小孔的边缘效应要大，因 其周缘长度比大孔大。
7
实验 5 单盐毒害及离了间拮抗现象
原理
离子间的拮抗现象的本质是复杂的，它可能反映不同离子对原生质亲水胶粒的稳定度、 原生质膜的透性，以及对各类酶活性调节等方面的相互制约作用，从而维持机体的正常生理 状态。
烧杯 石蜡 0.06mol/L CaCl2 （所用药品均需用 AR）
仪器药品
纱布 0.12mol/L KCl 0.12mol/L NaCl
操作步骤
实验前 3—4 天选择饱满的小麦种子 100 粒浸种，在室温下萌发，待根长 1cm 时即可用 作材料。
取 4 个小烧杯，依次分别倒人不列盐溶液： （1）0.12mol／L KCI （2）0.06 mol／L CaCl2 （3）0.12 mol／L NaCI （4）0.12 mol／L NaCl 100 ml＋0.06 mol／L CaCl2 1 ml 十 0.12mol／L KCl 2.2 ml 小烧 杯用涂石蜡的纱布盖上。挑选大小相等及根系发育一致的小麦幼苗 10 株或 20 株，小心种植 在纱布盖的孔眼里，使根系接触到溶液，在室温下培育 2—3 星期后，即可看出在单盐溶液 中，小麦幼苗生长，特别是它们的根部出现畸形。
如果有色液滴向上移动，说明溶液从细胞液中吸出水分而被冲淡，比重比原来小了；如 果有色液向下移动，则说明细胞从溶液中吸了水，溶液变浓，比重变大；如果液滴不动，则
3
说明试验溶液的密度等于对照溶液，即植物组织的水势等于溶液的渗透势。 记录液滴不动的试管中蔗糖溶液的浓度。 重复测定一次。
按 w RTiC 计算水势。式中 w 为细胞水势，其余符号同实验 4。
8
实验 6 植物根系对离子的选择吸收
原理
植物根系对不同离子吸收量是不同的，即使是同一种盐类，对阳离子与阴离子的吸收量 也不相同。本实验是利用植物对不同盐类的阴、阳离子吸收量不同，使溶液的 pH 发生改变 以说明这一吸收特性。此实验也使我们了解什么是生理酸性盐与生理碱性盐。
pH 计 移液管 0.5mg/ml（NH4）2SO4
0.40mol/L：吸母液 20.0ml+水 30.0ml
0.35mol/L：吸母液 17.5ml+水 32.5ml
0.30mol/L：吸母液 15.0ml+水 35.0ml
0.25mol/L：吸母液 12.5ml+水 37.5ml
0.20mol/L：吸母液 10.0ml+水 40.0ml