[理学]实验一 植物组织水势的测定-11年

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实验一植物组织水势的测定液体交换法之——小液流法 一、实验目的了解植物组织中水分状况的表示方法；用于测定它的方法及优缺点。 二、实验原理水势（Ψ）表示水的化学势，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。植物体细胞之间，组织之间以及植物体和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外界溶液中时，如果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（密度也变大）；反之，则植物细胞内水分外流而使溶液浓度变小（密度也变小）；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，所以外部溶液浓度不变（密度也不变），而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，然后根据公式计算水势。 判据△Ψ＝Ψout－Ψcell组织的水分得失外液的浓度变化外液的密度变化△Ψ﹥0吸水增加升高△Ψ﹤0失水降低降低△Ψ＝0平衡不变不变表1小液流法测定水势原理 三、器材与试剂1、实验仪器：试管，青霉素小瓶，移液管，直角弯头的毛细滴管，直径0.5cm打孔器，镊子2、实验试剂：1.00mol/L蔗糖溶液，甲烯蓝3、实验材料：菠菜叶片 四、实验步骤1、用1.00mol/L蔗糖母液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、0.8mol/L）各10ml，注入8支编好号的试管中，各管都加上塞子，按编号顺序在试管架上排成一列，作为试验组（如何配制？）。2、另取8支青霉素小瓶，对应于试验组各管编号，作为对照组。然后从试验组的各管中分别取6ml溶液移入相同编号的对照组青霉素小瓶中，并都加上塞子（如何取，是否需要8支相同的移液管呢？）。 3、用打孔器在菠菜叶片中部靠近主脉附近打取叶圆片，随机取样，向试验组的每一试管中放入数目相等（15～30片）大小一致的叶圆片（思考：为什么要数目相等？），加塞，放置30min，其间摇动数次。到时间后，用大头针沾取少许甲烯蓝粉末加入每一试管中，并振荡，此时溶液呈蓝色。 4、用8支毛细滴管从试验组的各管中依次吸取着色的液体少许，然后伸入对照组同样浓度的溶液中部，缓慢从毛细滴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。如果蓝色液滴向上移动，说明溶液从叶片细胞中吸出水分而被冲淡，密度比原来小了；如果液滴向下移动，则说明叶片细胞从溶液中吸了水分，溶液密度变大了；如果液滴不动，则说明叶片与溶液的水分交换平衡，即叶片的水势与此种浓度的溶液的水势相等。 5、记录液滴不动的试管中蔗糖溶液的浓度。 6、根据公式计算叶片细胞的水势。Ψcell＝Ψout＝－icRT式中：Ψcell为植物细胞水势；Ψout为外界溶液渗透势；i为解离系数，蔗糖为1；c为小液滴在其中基本不动的溶液的浓度，单位为mol/L;R为摩尔气体常数，R＝0.083×105L·Pa/mol·K;T为热力学温度，单位K，即273+t，t为实验温度，单位为℃。 [注意事项]1、叶片投入小瓶要快，小瓶及时加盖，防止叶内或小瓶中水分蒸发影响实验结果。2、加人的甲烯蓝粉末量不宜过多，以免影响溶液的比重。3、玻璃弯管要各溶液专用，如用一只弯管则应从低浓度到高浓度依次吸取溶液。4、释放蓝色液滴时要缓慢，防止过急挤压冲力影响液滴移动。5、观察液滴移动状况最好放在一个白色的背景下进行。 1、根据测定结果，计算植物组织的水势。2、如果小液滴在各对照溶液中全部上升（或下降），说明什么问题？应如何改进实验设置？3、用小液流法测定的植物水势是否能真实地反映植物体的水分状况？它与质壁分离法测定的植物组织渗透势有何不同？五、实验作业 [探索性实验］若利用小液流法测定植物幼苗的叶片、幼茎和根系的水势。根据植物体不同部位的水势差异产生的机制及其与植物生命活动的关系，讨论与分析实验结果。