生理试验方法

本文格式为Word版，下载可任意编辑——生理试验方法试验一植物组织渗透势的测定（质壁分开法）

一、原理

成长的植物细胞是一个渗透系统，当把细胞置于一定浓度溶液中时，当植物组织细胞内的汁液与其周边的某种溶液处于渗透平衡状态，且此时植物细胞内的压力势为零时，那么细胞汁液的渗透势就等于该溶液的渗透势。该溶液的浓度称之为等渗浓度。

当用一系列梯度浓度溶液观测细胞质壁分开现象时，细胞的等渗透浓度将界于刚刚引起初始质壁分开的浓度和与其相邻的尚不能引起质壁分开的浓度梯级之间的溶液浓度。代入公式即可计算出其渗透势

二、仪器药品

显微镜载玻片及盖玻片

镊子刀片

培养皿8套滤纸1M蔗糖溶液滴管

三、实验步聚

1．梯度浓度溶液的配制：用1M蔗糖溶液为母液，分别吸取8，7，6，5，4，3，2ml溶液于试管中，各参与蒸馏水至10ml，即成0.8，0.7，0.6，0.5，0.4，0.3，0.2M的梯度溶液。

用移液管，从0.2M依次取一定量的溶液（3ml），盛于培养皿内，盖上盖，贴上标签待用。

2．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，红甘蓝及黑藻，丝状藻等水生植物，也可用乔豆，玉米、小麦等作物叶的表皮。用镊子撕取下表皮，迅速分别投入各种浓度的蔗糖溶液中，使其完全浸入，

3．5—10分钟后，从0.5M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，于显微镜下观测是否所有细胞都产生质壁分开的现象，试验中必需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开的浓度，和不引起质壁分开的最高浓度。取二者的平均值为等渗透势。

4．依照公式把等渗浓度换算成渗透势，以MPa表示之。ψπ=－RTiC

ψπ表示欲测渗透势，MPa；

R表示气体常数：0.008314(MPa·L/M·K)；T表示绝对温度，即(273+t℃)K；i表示解离系数，蔗糖等于1。

C表示等渗溶液的浓度，则：ψπ=－0.008314×(273+t℃)×1×C

测出引起质壁分开刚开始的蔗糖溶液浓度和与其相邻的不引起质壁分开最高浓度之后，可按以下公式计算在常压下该组织细胞质液的渗透势。蔗糖克分子浓度（M）0.50.450.400.350.300.250.200.150.10渗透势（巴）质壁分开的相对程度（作图表示）

1．质壁分开法除了用于细胞渗透势测定外，还有什么用处？

试验二植物组织水势的测定（小液流法）

一、原理

水势表示水分的化学势，象电流之由高电位处流向低电位处一样，水从水势高处流向低处（代表水的能量水平）。植物体组织之间，细胞之间以及植物体及环境间的水分移动方向都由水势差决定。

当植物细胞或组织放在溶液中时，假使植物的水势小于溶液的渗透势（溶质势），则组织吸水而使溶液浓度变大；反之，则植物细胞内水分外流而使溶液浓度变小；若植物组织的水势与溶液的渗透势相等，则二者水分保持动态平衡，外部溶液浓度不变，此溶液的渗透势即等于所测植物的水势。可以利用溶液的浓度不同其比重也不同的原理来测定试验前后溶液浓度的变化。然后根据公式计算其渗透势。

二、仪器药品

试管毛细吸管（尖端弯成900）移液管剪刀镊子次甲基蓝

三、实验步骤

1．首先配制一系列浓度递增的蔗糖溶液（0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8M）各10ml，注入试管中，各管都加上塞子，并编号。按编号顺序排成一列，放在试管架上，作为对照组。

2．另取8支试管，编好号，按顺序放在试管架上，作为试验组。然后由对照组中之各试管中分别取溶液4ml移入一致编号的试验组试管中，再将各试管都加上塞子。

3．用剪刀将菠菜叶剪成大小相等的小块，约40—50片。向试验组的每一试管中各加相等数目的叶片小块，塞好塞子，放置30分钟，在这段时间内摇动数次，到时间后，向每一试管中各加次甲基蓝粉末少许，并振荡，使溶液着色均匀。

4．用毛细吸管从试验组的各试管中依次吸取着色的液体少许，然后伸入对照组的一致编号试管的液体的中部，缓慢放出一滴蓝色试验溶液，并观测小液流移动的方向，并记录之。

观测液滴移动的方向：溶液浓度(M)液滴方向0.10.20.30.40.50.60.70.85．计算记录小液流不动的试管中蔗糖溶液的浓度，按ψπ=－RTiC计算水势值。

1．测定同一植物上部及下部叶片的水势有何区别。

2．用小液流法测定植物组织水势与用质壁分开法测定植物细胞渗透势都是以外液的浓度算出的溶质势为根据，他们之间的区别何在。

试验三小孔的扩散

一、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，而和小孔的面积不成比例。通过此试验所产生的现象，可以证明小孔边缘效应的存在。

二、仪器药品

小烧杯台秤培养皿刀片尺及解剖针卡片纸1%琼脂石蜡

红墨水或蓝墨水酒精或丙酮

三、实验步骤

1．物质通过小孔扩散的途径

配置1%琼脂放入一小烧杯中，如用10ml小烧杯，则更易于观测待冷却凝固后，熔化少量石蜡（温度不能太高），倒在已凝固的琼脂表面上，使成一薄层盖住琼脂凝胶表面，待其凝固后，取一解剖针在酒精灯上烧热，防备地将石蜡薄膜熔成一小孔，注意不要把凝胶穿刺成孔，然后，于其上倾注有色溶液少许。4—5小时后即可看到有色溶液通过小也向琼脂凝胶中扩散，形成一个具有颜色的半球形，它说明白颜料通过小孔扩散的途径。

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。于两皿中各参与等量的酒精（或丙酮），将此皿分别置于台秤两边用酒精调理使之平衡。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，因此天秤指针倾向大孔一边，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比大孔的边缘效应要大，因其周缘长度比大孔大。

试验四植物灰分常量元素分析

一、原理

灰分元素是植物组织的组成成分。寻常利用灰分元素与特别试剂进行的专一性反应，产生一定形状的结晶和颜色，可以在显微镜下作定性鉴定。所需灰分数量极少，乃为此方法的优点。

二、仪器药品

显微镜台天平高温电炉烘箱

大坩埚白瓷比色板盖玻片载玻片下述溶液的浓度均为5%（w/v）:

磷酸二氢钾磷酸氢二钾硫酸镁硫酸钾硫氰化钾氯化钙15%过氯酸10%氯化钡50%硫酸

镁试剂（现配现用）：10gNa3PO4及30gNH4Cl溶于50ml蒸馏水中，参与40ml浓NH4OH，然后定容至100ml。

钼酸铵试剂：7g钼酸铵溶于50ml蒸馏水中，参与50ml6NHNO3，放置过夜，取上清液用。

二苯铵试剂（现配现用）：1g二苯胺溶于100ml浓H2SO4中。

三、实验步骤

1．材料灰化

取50g新鲜植物材料，用水洗净后再用蒸馏水冲洗一次，放于大坩埚内，置于100—105℃烘箱中烘干，然后于高温电炉上灰化2小时，使材料变为白色为止。

2鉴定

将1g灰分溶解于4ml10%HCl溶液中作如下检定：

磷：放1滴5%的KH2PO4于干洁的载玻片上，并加1滴磷试剂，然后在显微镜下观测结晶的颜色和形状；用1滴灰分溶液作同样试验，观测其结果。

钾：将1滴K2HPO4溶液于载玻片上，然后在其旁边滴上1滴钾试剂，防备将它们逐渐混合，显微镜下观测结晶颜色与形状；用1滴灰分溶液作同样试验，并观测其结果。

镁：按上述方法，将1滴5%MgSO4和1滴镁试剂混合，显微镜子下观测结果颜色与形状；再用灰分溶液试验，观测其结果。

硫：将1滴5%H2SO4和1滴硫试剂在载玻片上混合，观测结晶颜色与形状；用灰分溶液试验，观测其结果。

钙：将1滴50%H2SO4和1滴5êCl2在载玻片上混合，观测结晶颜色与形状；用灰分溶液试验，观测其结果。

铁：加5滴灰分溶液和3滴铁试剂于白瓷比色板上，观测是否有红色形成。3．结果

植物灰分常量元素分析记载表

结项反应方程式产物颜色结晶形状作用目元果素铁镁硫磷钾钙试验五植物的溶液培养与矿质元素缺乏症

一、原理

植物的生长发育除了需要充足的阳光和水分外，还需要矿质营养，否则植物就不能很好地发育甚至死亡。应用溶液培养技术，可以观测矿质元素对植物生长的必需性。

二、仪器药品

番茄幼苗（三个以上真叶）1,000ml的培养缸PH试纸量筒移液管棉花各矿质盐（C.P.）（见培养液的准备）三、实验步骤

1．准备工作

（1）幼苗的准备：将西红柿、小麦