《植物生理学》实验指导书 -

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1、浙江农林大学《植物生理学》课程实验指导书适用班级：（园艺、植保、农学）农业与食品科学学院2011年11月20日10实验一质壁分离和植物组织水势的测定（小液流法）一、目的要求：了解细胞内外环境渗透压改变对植物细胞的影响，用小液流法测定植物组织水势。二、实验内容：1．洋葱鳞叶表皮细胞质壁分离及质壁分离复原：（1）实验原理：植物细胞的细胞壁允许水分和溶质自由通过，但细胞质膜是有选择通透性的半透膜。正常情况下，细胞壁与细胞质膜是紧贴在一起的，但当植物细胞处于高渗溶液中时，细胞中的水渗出，整个原生质体缩小，细胞膜逐渐与细胞壁脱离，这就是质壁分离。细胞外液浓度越高原生质体收缩得越显著。

2、若将已经发生质壁分离的细胞再移入低渗溶液或水中，水又会重新进入细胞，于是原生质体逐渐恢复原状，即出现质壁分离的复原。但如果高渗溶液的浓度太高，则会对细胞质膜造成损伤，使质壁分离的细胞不能再复原。（2）实验器材与药品：载玻片和盖玻片、显微镜、擦镜纸、吸水纸、镊子、解剖针、刀片、20%、40%蔗糖溶液、蒸馏水、新鲜洋葱。（3）实验步骤：1)先用刀片将洋葱鳞叶内表皮割断成5-8mm的小块，然后用镊子撕下二块割好的表皮，分别放在二块事先加有水的载玻片上，盖上盖玻片，在显微镜下观察细胞的自然状态。2）从载物台上取下载玻片，在两张片子的盖玻片一侧分别滴加20%和40%的蔗糖溶液，在盖玻

3、片另一侧用吸水纸吸引（注意：要使蔗糖溶液从盖玻片底下流过而不是从盖玻片的两侧流过），最后使洋葱鳞叶表皮充分浸浴在蔗糖液中。3）约20分钟后镜检细胞的变化，可以看到原生质体首先从细胞的角隅部分即粘附力较小的部位与细胞壁脱离，而粘附力较大的部分仍然附在细胞壁上。试比较二种不同浓度的蔗糖液所造成的质壁分离程度有否差别。4）在盖玻片的一侧滴加清水，于另一侧用吸水纸吸水，如此反复进行几次以确保用清水置换掉蔗糖液。5）约20分钟后在显微镜下观察细胞有什么变化。注意二种浓度蔗糖液处理的细胞其恢复的情况是否一致？试就细胞的变化解释之。102．植物组织的水势（小液流法）：（1）实验原理：水势

4、是水的化学势，植物细胞与相邻细胞或外界环境之间水分的移动，取决于细胞水势的大小，水总是从水势高的部分向水势低的部分移动。因此，当植物细胞与外液接触时，若其水势低于外液时，细胞吸入水分，外液浓度上升；反之细胞排出水分，外液浓度下降；若二者相等时，外液浓度不变，而此外液的渗透势即等于所测植物的水势。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）（waterpotential）。ψw＝

5、ψπ＝－P＝－CRT（大气压）（2）实验器材与药品：小白菜或其它作物叶片、带塞青霉素小瓶12个、带有橡皮管的注射针头、镊子、打孔器、培养皿。0.05、0.10、0.15、0.20、0.25、0.30mol/L蔗糖溶液、甲烯蓝粉末。（3）实验步骤1）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4ml（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0.05～0.30mol/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。2）取待测样品的功能叶数片，用打孔器打取小圆片约50片，放至培养皿中，混合均匀

6、。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。3）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

7、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4）结果计算：将求得的等渗浓度值代入如下公式：ψw＝ψπ＝－CRTi×1.013×0.1。式中：ψw＝植物组织的水势（单位：Mpa）ψπ＝溶液的渗透势C＝等渗浓度（mol/L）R＝气体常数（0.008314MPa/L/mol/K）T＝绝对温度i＝解离系数（蔗糖＝1，CaCl210＝2.60）1大气压＝1.013＝0.1MPa。四、实验报告：1.记录两种蔗糖浓度下，洋葱鳞叶表皮细胞质壁分离实验现象（作图）及分离和复原的时间；比