《植物生理学实验》课程实验教学大纲

一、课程概况（CourseOverview）

课程名称：植物生理学实验 B

Course：experiments in plant physiology B

课程编号：0090100002适用学生:生物科学

Course Number：0090100002                           Designed for: Biological Sciences

学分：1              学时：36           独立设课：是

Credit： 1              Class hour: 36Independent course：Yes

预修课程：

Preparatory courses:                     

二、课程简介（Course  Descriptions）

植物生理学是一门实验性的科学，通过实验课的实践锻炼，教师教会学生如何观察和解释生理学现象，学生学习一些基本的实验技术，培养实验设计与实验数据分析的技能。同时，加深对课堂所学理论的理解。

Plant physiology is experimental courses.By the experimental course,teacher will help students how to observe and interpret biological phenomena and students will learn some lab techniques, develop some skills in experimental design, critical analysis of experimental data. On the other side, it is usefulto demonstrate basic concepts of plant physiology.

三、实验项目一览表(Experiment project schedule)

四、推荐教材及参考书目 (Recommended Teaching Materials and Reference Books)

1.推荐教材《植物生理学模块实验指导》，主编：李玲，科学出版社

Recommended Teaching Materials: module experimental Instruction of experiments in plant physiology. Chief Editor: Li Ling  Scienc Press

2.参考书目

Reference Books

五、考核与评价方式(Course Evaluation)

Regular grade(100%)

六、场地、设备与器材(Site, equipment and consumable materials)

场地：12-502, 503, 504

所用设备与器材：

精密天平、光学显微镜、高速离心机、高速冷冻离心机、低速离心机、移液枪、微量进样器、恒温水浴锅、控温摇床、烘箱、冰箱、超净工作台、二氧化碳培养箱、光照培养箱、高压灭菌锅、细胞融合仪、酸度计、渗透压测定仪、细胞计数器、通风橱，便携式光合测定仪，水势仪，电导率仪，紫外分光光度计等。

Site: 12-214, 216

Equipment and consumable materials:

alytical balance, light microscope, supercentrifuge, high speed freezing centrifuge, conventional centrifuge, liquid-transfering gun, microsyringe, thermostat water bath, thermostat table concentrator, vacuum baking oven, refrigerator, superclean bench, CO₂ incubator, illumination incubator, pressure vapour sterilizer, cell fusion apparatus, pH meter, osmotic pressure apparatus, cell counter, stink cupboard, portable photosynthesis system, water potential, Conductivity meter, UV-spectrophotometer etc.

撰写人：审定人：

《植物生理学实验》课程实验项目1

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及其用于测定植物组织渗透势的方法。

2.观察气孔在不同水分状态下的运动情况。

3．学会运用I₂-KI染色法测定花粉活力；观察花粉管的萌发。

二、实验内容

1.植物组织渗透势的测定、观察质壁分离及复原现象

2.气孔运动观察

3.花粉活力的测定和花粉管的萌发

三、实验原理

1.当植物组组织细胞内的汁液与其周围的某各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。这种渗透势相等的溶液称为等渗溶液。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。代入公式就可计算出其渗透势。成长的植物细胞是一个渗透系统，当细胞与外界高渗溶液接触时，细胞内的水分外渗，原生质体随着液泡一起收缩而发生质壁分离，其后当与低渗溶液接触，或当外面的溶质进入细胞时，具有液泡的原生质体重新吸水而发生质壁分离复原。

2.保卫细胞的内外壁有差异，由于其外壁薄于内壁，所以当保卫细胞吸水膨胀时，外壁伸长比内壁快，从而拉动微丝将内壁垃开，气孔张开，当失水时，气孔关闭。

3.成熟花粉粒中积累有淀粉，用I₂-KI可将其染成蓝色，而发育不良的花粉常呈畸形，不积累淀粉，不能被染色或着色较浅；成熟花粉具有较强的活力，在适宜的条件下就能萌发出花粉管。多种植物花粉能在10％蔗糖，100ppm硼酸，1%的琼脂培养基上萌发，在显微镜下可观察花粉管的伸长。

四、实验方法与步骤

ⅰ质壁分离

1.分别配制浓度为0.40,0.45,0.50,0.55,0.60,0.65,0.70mol/L的蔗糖溶液各10ml于培养皿中（培养皿的标记方式、混匀培养皿中溶液的方法）；

2.取带有色素（为什么？）的洋葱上表皮（取表皮的方法），迅速投入5~10片于各浓度的蔗糖溶液中，使其完全浸入约5~10分钟，从中间浓度开始依次取出洋葱表皮，置于滴有该浓度溶液的载玻片上，并在低倍镜下观察；

3.确定一个引起半数以上细胞原生质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；细胞的渗透势与两个极限溶液浓度之平均值的渗透势相等；

4.求出该浓度,代入公式计算其渗透势；

由所得到的等渗浓度和测定的室温，用下式计算供试溶液的渗透势（Ψ s 0 ），即为细胞的渗透势（Ψ s ）。

Ψ s （ MPa ） = Ψ s 0 = - iCRT

5.撕取洋葱表皮并制成载玻片，于低倍镜下观察，从玻片一端吸干水分，从另一端滴加20%甘油，显微镜下观察细胞的变化。

Ⅱ  气孔运动的观察

1.撕取紫鸭趾草下表皮，置于显微镜下观察并找到开度最大的气孔；

2.从盖玻片一端滴加5%甘油，并从另一端用吸水纸吸取，使甘油完全取代水，显微镜下仔细观察气孔的变化情况；

3.采取上述方法，用水取代甘油后，观察气孔变化。

Ⅲ  花粉活力的测定和花粉管的萌发

1.取一花药置于载玻片上，加一滴蒸馏水后，用镊子将其充分捣碎，再加1~2滴I₂-KI，盖上盖玻片后于低倍镜下观察花粉成熟状况；

2.取1~2滴花粉培养液于另一凹面载玻片的凹陷处，再将花粉粒少许撒落于培养液中，盖上盖玻片后放置15分钟左右，观察花粉管的萌发情况。

五、实验要求

1.按每组2人进行实验，记录数据；处理数据并写出实验报告。报告应分析实验结果，讨论实验中出现的问题。

2.实验报告必须包括：①实验原理；②材料与仪器；③方法和结果；④结果讨论。

3.实验考核方式应根据：①实验操作情况；②实验报告内容；

六、场地、设备与器材

植物生理学实验实验室；显微镜、移液管、培养皿、镊子、吸水纸、载玻片及盖玻片、单面刀片。

撰写人：王长春

《植物生理学实验》课程实验项目2

一、实验目的

了解植物组织中水分状态的表示方法及用于测定的方法。

二、实验内容

植物组织水势的测定（小液流法）

三、实验原理

将植物材料浸于蔗糖溶液中，由于植物材料与蔗糖溶液间水势梯度的存在，导致蔗糖溶液从植物材料中吸水、失水或保持动态平衡，从而使蔗糖溶液变稀、变浓或保持浓度不变；由此可以找到与植物材料水势相当的蔗糖溶液浓度，算出植物组织水势。

四、实验方法与步骤

1.分别配制浓度为0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8mol/L的蔗糖溶液10ml于8支具塞试管中（可放入带塞子的试管中，为什么要有塞子？），标号后于振荡器上混匀，作为对照组；

2.从上述对照组管中分别取4ml蔗糖溶液于8个青霉素瓶中，作好标记后作为试验组；

3.用打孔器在含笑叶片中脉附近打取叶圆片（避开叶脉、在湿纱布上操作、防止损坏桌面），在潮湿纱布上混匀后在每个青霉素瓶中放入20个圆片，加塞后放置30min，其间摇动数次；

4.向试验组试管中加入少许（不要多得影响溶液溶液）甲烯蓝将溶液染成蓝色；

5.取洁净干燥的毛细管8支，分别从青霉素小瓶中吸取少量溶液，插入同浓度的对照管溶液中部，轻轻（特别注意）挤出一滴蓝色液体，在白色背景前观察记录小液流的移动方向。

五、实验要求

1.按每组2人进行实验，记录数据；处理数据并写出实验报告。报告应分析实验结果，讨论实验中出现的问题。

2.实验报告必须包括：①实验原理；②材料与仪器；③方法和结果；④结果讨论。

3.实验考核方式应根据：①实验操作情况；②实验报告内容；③实验结果的恰当分析

六、场地、设备与器材

植物生理学实验实验室；旋蜗混合仪、具塞试管、青霉素瓶、毛细管、移液管、打孔器、玻棒

撰写人：王长春

《植物生理学实验》课程实验项目3

一、实验目的

1.掌握用环割法证实光合产物通过韧皮部运输的方法

2.学习高空压条的无性繁殖方法

二、实验内容

植物体内有机物运输的途径（环割法）及高空压条

三、实验原理

韧皮部的筛管是植物体有机物质运输的通道，在木本植物的枝条上，用刀环割剥去一圈树皮，深达形成层，从而阻断了割环处上下方的有机物交换。同时，在割环的上方聚集着从叶片运来的大量有机物，引起树皮组织加强，从而形成愈伤组织或瘤状物；

植物枝条的韧皮部在局部受到伤害时，从叶片向下运输的光合产物会在此积累，形成愈合组织，在适宜的水分和温度条件下，从生长点或形成层中就会分化出大量的不定根。

四、实验方法与步骤

Ⅰ环割

1.选取木芙蓉进行环状剥皮，使剥环宽度在3cm左右。环割后，每星期观察一次枝条的变化，并与生长情况相似的对照枝条进行比较，特别注意观察以下方面：

（1）剥环上部的叶片是否萎蔫；（2）枝顶端的生长速度有何改变；

（3）剥环上下切口愈伤组织的生长情况；（4）剥环上下部休眠芽萌发情况。

2.另选一相似枝条进行双环割，两剥环相距40-50cm,同样观察以上各项目。

Ⅱ高空压条

1.选取一合适的山茶花枝条，用刀片割出一楔形切口；

2.取一些潮湿的锯木屑、苔藓或园土等保湿材料包着着环割部位，并用塑料袋包裹后用塑料绳将其系紧包扎在枝条上；

3.定期为包扎的土壤适当的浇水，使其保持潮湿状态；

4.一至二个月后观察枝条切口处的生长状况。

五、实验要求

1.按每组2人进行实验，要及时浇水，每周观察；报告应分析实验结果，讨论实验中出现的问题。

2.实验报告必须包括：①实验原理；②方法和结果；③结果讨论。

3.实验考核方式应根据：①实验操作情况；②实验报告内容；③实验结果的恰当分析

六、场地、设备与器材

校园内；单面刀片、塑料袋、包扎线

撰写人：王长春

《植物生理学实验》课程实验项目4

一、实验目的

1.了解叶绿素提取分离的原理以及它们的光学特性在光合作用中的意义。

2.熟悉和掌握在未经分离的叶绿体色素溶液中测定叶绿素a和b的方法及其计算。

3.并掌握分光光度计的使用方法。

二、实验内容

1.叶绿体色素的提取、分离、理化性质的鉴定

2.叶绿素a、b含量的测定

三、实验原理

叶绿体色素是植物吸收太阳光能进行光合作用的重要物质，主要由叶绿素a、叶绿素b胡萝卜素和叶黄素组成。根据它们在有机溶济中的溶解特性，可用丙酮将它们从叶片中提取出来。

叶绿素是一种双羧酸的酯，可与碱发生皂化反应，产生的盐能溶于水，可用此法将叶绿素与类胡萝素分开。叶绿素与类胡萝卜素都有光学活性，表现出一定的吸收光谱，可用分光光度计精确测定。叶绿素在光照下可产生暗红色的荧光；叶绿素的化学性质很不稳定，容易受强光的破坏，特别是叶绿素与蛋白质分离后，破坏更快；叶绿素中的镁可被氢离子取代生成褐色的去镁叶绿素；加入铜盐作用，后者则成为绿色的铜代叶绿素，铜代叶绿素很稳定，在光下不易破坏，故常用此法制作绿色植物的浸渍标本。

分光光度法测定叶绿素a、b含量是根据叶绿素对某一特定波长的可见光的吸收，用公式计算出叶绿素的含量。叶绿素a和叶绿素b在红光区的最大吸收峰分别位于663nm和645nm，又知在波长663nm下，叶绿素a和叶绿素b的80%丙酮溶液的比吸收系数分别为82.04和9.27，而在波长645nm下，分别为16.75和45.6。据此可列出下列关系式：

OD₆₆₃=82.04C_a+9.27 C_b

OD₆₄₅=16.75C_a+45.6 C_b

式中OD₆₆₃和OD₆₄₅分别为叶绿素溶液在波长663nm和645nm时的光密度, C_a、C_b和C_a+b分别为叶绿素a、b和总叶绿素的浓度，单位为mg/L。

四、实验方法与步骤

Ⅰ叶绿素理化性质观察

1.叶绿体色素的提取：取新鲜的大叶女贞叶片1g，剪碎后放入研钵中，加纯丙酮5ml、少许碳酸钙和石英砂，研磨成匀浆，再加纯丙酮20ml，漏斗过滤至试管中，即为色素提取液；放于暗处备用。

2.叶绿素的荧光现象：分别观察上述试管在反射光和透射光一侧，提取液的颜色有何不同，描述叶绿素产生的荧光颜色。

3.光对叶绿素的破坏作用：取上述色素提取液各1.5 ml分装于两支试管中，一支试管放在黑暗的烘箱中,另一支试管放在强光下，经2~3小时后，观察两支试管中溶液颜色有何不同。

4.铜代作用：取上述色素提取液1ml于试管中，1滴1滴加浓盐酸，直至溶液出现褐色，此时叶绿素分子已遭破坏，形成去镁叶绿素。然后加醋酸铜晶体少许，慢慢加热，则又产生鲜亮的的绿色。说明颜色变化的原因。

5.黄色素与绿色素的分离：取上述色素提取液约10 ml，加到盛有20 ml乙醚的分液漏斗中，摇动并沿分液漏斗边缘加入30 ml蒸馏水，轻轻摇动分液漏斗，静置片刻，溶液即分为两层。色素全部转入上层乙醚中，弃去下层丙酮和水，再用蒸馏水冲洗乙醚溶液1~2次。然后于色素乙醚溶液中加入5 ml30%KOH甲醇溶液，用力摇动分液漏斗，静置约10min，再加蒸馏水约10 ml，摇动后静置分离，则得到黄色素和绿色素层。解释每一步现象产生的原理。

Ⅱ叶绿素含量测定

1. 色素的提取：取新鲜的大叶女贞叶片0.25g，剪碎后放入研钵中加入纯丙酮2.5ml、少许碳酸钙和石英砂，研磨成匀浆，再加80%丙酮5ml，将匀浆转入离心管，并用适量80%丙酮洗涤研钵，一并转入离心管，离心后弃沉淀，上清液用80%丙酮定容至25ml。

2. 测定光密度：以80%丙酮为对照，分别测定上述色素提取液663nm、645nm处的光密度值（如值过大请稀释）。

3. 按照公式计算出每克鲜重叶片中色素a、b和a+b的含量。

（ mg/g ）

五、实验要求

1.按每组2人进行实验，仔细观察实验现象；报告应分析实验结果，讨论实验中出现的问题。

2.实验报告必须包括：①实验原理；②方法和结果；③结果讨论。

3.实验考核方式应根据：①实验操作情况；②实验报告内容；③实验结果的恰当分析

六、场地、设备与器材

植物生理学实验室；离心机、722分光光度计、天平、研钵、移液管、离心管、容量瓶。

撰写人：王长春

《植物生理学实验》课程实验项目5

一、实验目的

掌握α－萘胺法测定根系活力

二、实验内容

根系活力的测定

三、实验原理

植物根系能氧化吸附在根系表面的α－萘胺，而α－萘胺在酸性环境中与对氨基苯磺酸和亚硝酸盐作用产生红色的偶氮的染料，因此可用比色法测定反应前后α－萘胺的量，就可以求出根系对α－萘胺的氧化活力，从而测定出根系能的氧化活力大小。

四、实验方法与步骤

1.取水稻或香葱根系，用水洗净根系上泥土，剪下后用滤纸吸干其表面的水分，称取3 g放入三角烧瓶中。

2.用移液管向三角烧瓶中依次分别加入25mlPH7.0的，轻轻振荡，并用玻棒将根系全部浸入溶液中，静置10min后吸取2ml溶液测定α－萘胺的含量（接下面第3步），作为实验开始时的数值。再将三角瓶加塞，放在25℃恒温箱中，经过一定时间后，再进行测定。另外再用另一支三角烧瓶盛同样数量的溶液，但不放根，作为α－萘胺自动氧化的空白，也同样进行测定，求它自动氧化量的数值。

3.α－萘胺含量的测定：吸取2ml待测液，加入10ml蒸馏水，再在其中加入1%对氨基苯磺酸1ml和亚硝酸钠溶液1ml，室温入置5min待混合液变成红色，再用蒸馏水定容到25 ml。在20~60 min内510nm处比色，读取OD，通过标准曲线方程，计算得相应的α－萘胺浓度。从实验开始10 min时的数值减去自动氧化的数值，即为溶液中所有的α－萘胺的量。被氧化的α－萘胺的量以μg/g·h表示。

4. α－萘胺标准曲线的绘制：分别配制浓度为50、45、40、35、30、25、20、15、10、550μg/ml的系列溶液，各取2 ml放入试管中，加蒸馏水10 ml， 1%对氨基苯磺酸1ml和亚硝酸钠溶液1ml，室温放置5 min待混合液变成红色，再用去离子水定容到25 ml。在20~60 min内读取OD₅₁₀，然后以为纵坐标，α－萘胺浓度为横坐标，绘制并求出其回归方程。

五、实验要求

1、按每组2人进行实验；报告应分析实验结果，讨论实验中出现的问题。

2.实验报告必须包括：①实验原理；②方法和结果；③结果讨论。

3.实验考核方式应根据：①实验操作情况；②实验报告内容；③实验结果的恰当分析

六、场地、设备与器材

植物生理学实验室；电子天平、722分光光度计、恒温培养箱、三角烧瓶、容量瓶、移液管。

《植物生理学实验》课程实验项目6

一、实验目的

1.了解植物呼吸强度的测定方法；

2.掌握使用小蓝子法测定植物呼吸强度。

二、实验内容

植物呼吸强度的测定

三、实验原理

在密闭容器中加入一定量碱液，并悬挂植物材料，则植物材料呼吸放出的CO₂可为容器中的Ba（OH）₂吸收，然后用草酸滴定剩余的碱，从空白和样品二者消耗草酸溶液之差，可计算出呼吸释放的CO₂量。

四、实验方法与步骤

1.取萌发的小麦种子10g用纱布包扎好将其制作成小蓝子；

2.用移液管向大三角瓶中注入20ml 0.05mol/L的Ba(OH)₂溶液，将小袋悬吊于瓶中并立即盖紧瓶塞，并开始记时，每隔10分钟左右轻轻摇动瓶内的碱液数次，以利于碱对CO₂的吸收（为什么？）；

3.30min（时间过短过长均不好，为什么？）后迅速取出小袋并立即盖紧瓶塞，打开大瓶塞上的小盖（防止人口中呼出的CO₂的干扰），滴入2滴酚酞指示剂，立即用1/44mol/L的草酸滴定，至红色突然消失时记录滴定样品所消耗的草酸体积V₁；

4.以煮沸种子作空白对照得其所消耗的草酸体积V₀；

5.根据公式,采用单位时间内单位重量的供试材料所释放的CO₂量来表示植物的呼吸强度。

五、实验要求

1.按每组2人进行实验；报告应分析实验结果，讨论实验中出现的问题。

2.实验报告必须包括：①实验原理；②方法和结果；③结果讨论。

3.实验考核方式应根据：①实验操作情况；②实验报告内容；③实验结果的恰当分析

六、场地、设备与器材

植物生理学实验室；大三角烧瓶、酸式滴定管、滴定管架、移液管。

撰写人：王长春

《植物生理学实验》课程实验项目7

一、实验目的

1.熟悉文献检索、文献阅读、实验方案设计、实验及数据分析等一整套过程

2.掌握如何使用便携式光合测定仪测量植物叶片的光合速率相关的植物生理参数

二、实验内容

植物光合作用的测定（设计性实验）

三、实验原理

植物叶片的光合(呼吸)速率可以用单位叶面积，单位时间里同化(释放)CO₂的数量来表示。应用开放式气路原理设计制造的成套光合作用测定系统测定植物叶片光合作用，是目前最先进的方法，简便、快速、准确。目前使用的型号主要有CIRAS-1、TPS-1、LI-6400、LCA-3、LCA-4等。

将叶片夹入气室以后，形成了一个连接叶室，主机及外界大气的开放式气路系统。通过气体采集杆供给叶室CO₂浓度稳定的气源，给以适当的光照，待仪器测定的参比与分析叶室CO₂差值稳定后，根据内置的红外仪精确测量记录CO₂差值，再根据叶片面积求出光合速率。

四、实验方法与步骤

1. 查阅文献，撰写可行性报告

2. 教师批阅；选取操作性强并具有一定创新性的报告作为实验内容

3. 学生根据可行性报告安排实验

4. 测定光合效率等相关参数

五、实验要求

1、按每组6－10人进行实验；报告应分析实验结果，讨论实验中出现的问题。

2.实验报告必须包括：①立项依据，相关研究进展及研究意义；②实验设计③预期结果。

3.实验考核方式应根据：①实验出勤情况；②可行性报告的优劣

六、场地、设备与器材

植物生理学实验室；学生自选

撰写人：王长春

《植物生理学实验》课程实验项目8

一、实验目的

1.掌握用BTB法测定植物种子生命力的原理和方法。

2.掌握用红墨水法测定种子活力的原理和方法。

3.熟悉测定种子萌发时淀粉酶形成的最简单直观的方法。

二、实验内容

1.种子生活力的快速测定

2.种子萌发时淀粉酶的形成

三、实验原理

凡活细胞必有呼吸作用，吸收空气中的 O₂放出 CO₂。 CO₂溶于水成为 H₂CO₃，H₂CO₃解离成 H⁺和 HCO₃ ˉ，使得种胚周围环境的酸度增加，可用溴麝香草酚蓝（ BTB ）来测定酸度的改变。 BTB 的变色范围为 pH6.0 ～ 7.6 ，酸性呈黄色，碱性呈蓝色，中间经过绿色（变色点为 pH 7.1 ）。色泽差异显著，易于观察。

有生活力的种子其胚细胞的原生质具有半透性，有选择吸收外界物质能力，某些染料如红墨水中的大红 G 不能进入细胞内，胚部不着色。而丧失生活力的种子其胚部细胞原生质膜丧失了选择吸收的能力，染料进入细胞内是胚部染色，所以可根据种子胚部是否染色来判断种子的生活力。

当种子萌发时，水解酶的活性大大加强，子叶或胚乳中贮藏的有机物，在它们的作用下降解为简单的化合物，供幼苗生长时的的需要。淀粉酶在萌发过程中形成，可使淀粉水解成糖。利用淀粉对I₂－KI的蓝色反应，即可检测淀粉酶的存在。

四、实验方法与步骤

ⅠBTB法

1.浸种：将待测种子在 30 ～35 ℃温水中浸种（大麦、小麦 6 小时左右），以增强种胚的呼吸作用。（老师准备）

2. BTB 琼脂凝胶的制备：取 0.1% BTB 溶液 50 mL 置于烧杯中，将1 g琼脂剪碎后加入，用小火加热并不断搅拌。待琼脂完全溶解后，趁热倒在2个干洁的培养皿中，使成一均匀的薄层，冷却后备用。（因为加热或者放在空气中，都会使PH值下降）。

3..显色：取吸胀的种子 50 粒，整齐地埋于准备好的琼脂凝胶培养皿中，种子胚朝下插入琼脂凝胶，间隔距离至少 l cm。然后将培养皿置于 30 ～35 ℃下培养 1 ～ 2 小时，在蓝色背景下观察，如种胚附近呈现较深黄色晕圈是活种子，否则是死种子。

4.用沸水杀死的种子作同样处理，进行对比观察。

5.计算活种子百分率。

Ⅱ红墨水法

1.浸种：将待测小麦种子在 30 ～35 ℃温水中浸种6 小时左右，以增强种胚的呼吸作用。

2.染色：取已吸胀的种子50粒，沿胚的中线切为两半，将一半置于培养皿中，加入 5% 红墨水（以淹没种子为度），染色 10 ～ 15 min （温度高时间可短些）。

3.观察：染色后倒去红墨水，用水冲洗多次，至冲洗液无色为止。检查种子死活，凡种胚不着色或着色很浅的为活种子；凡种胚与胚乳着色程度相同的为死种子。可用沸水杀死的种子作对照观察。

4.计算有生活力种子的百分率。

Ⅲ测定种子萌发时淀粉酶的形成

1.取部分小麦种子进行萌发，备用。

2.称取琼脂1 g置于烧杯中，加蒸馏水50 mL，小火加热，不断搅拌，使琼脂溶解。另取淀粉0.5 g于小烧杯中，加水少许调匀，待琼脂溶解后，将淀粉悬液倒入，搅匀，趁热将琼脂倒在培养皿中使成一薄层，冷却凝固后备用。

3.取已萌发和未萌发的小麦种子各20粒，分别于研钵中加入蒸馏水5 mL，将研碎物全部冲于小烧杯中，静置15min，将上层清液倒入另一烧杯中，此溶液即为淀粉酶提取液；

4.用毛笔蘸取提取液少许(发芽和未发芽的种子提取液)，分别在玻皿内淀粉琼脂平板绘一字样，盖上皿盖，放于25℃温箱中，约经20－30 min后，以稀I₂－KI溶液浸湿整个平板，试比较两个培养皿用提取液绘出字样的地方颜色的深浅；

五、实验要求

1.实验报告必须包括：①实验原理；②方法和结果；③结果讨论。

2.实验考核方式应根据：①实验操作情况；②实验报告内容；③实验结果的恰当分析

3.植物生理学实验室；恒温箱，培养皿，刀片，烧杯，镊子。

撰写人：王长春

《植物生理学实验》课程实验项目9

一、实验目的

1.通过实验掌握生长素类物质对植物不同器官的不同影响。

2.说明扦插中植物生长素对不定根形成的控制并说明赤霉素类不能促进发根。

二、实验内容

生长素类物质对根、芽生长的影响；激素在诱导扦插生根中的作用

三、实验原理

生长素及人工合成的类似物质，如萘乙酸(NAA)等，对植物的生长有很大影响，但不同浓度的作用不同。一般来说，低浓度表现促进作用；高浓度起抑制作用。根对生长素较敏感，要求的最适浓度要比芽低些。根据这一原理可观测NAA对植物不同部位生长的促进和抑制作用。

生长素对根芽的形成起主要的控制作用。当对植物枝条基部用生长素处理后，可增加根原基发端数目和生成它们的速度。

四、实验方法与步骤

1.取7个培养皿，编号；

2.分别配制10，1.0，0.1，0.01，0.001, 0.0001 ppm的NAA 9 mL（在1号培养皿中加入10 ppm NAA溶液10 mL；在2至5号培养皿中各加入9 mL蒸馏水；然后从1号皿中用移液管吸取1 mL10 ppm NAA注入2号皿中，充分混匀后即成10ppm NAA溶液；再从2号皿中用移液管吸取1 mL注入3号皿中，充分混匀后即成0.1ppm NAA溶液；如此稀释至6号皿；第7号皿加蒸馏水9 mL作对照；

3. 精选小麦种子140粒，将种子放入上述盛有不同浓度的NAA溶液的培养皿（皿内预先铺好滤纸），每皿20粒，使种胚一律朝培养皿中心，加盖。2～3天后观察种子萌发情况，测定各处理中种子的根数，根长及芽长，求其平均值，记入表中。确定NAA对根芽生长具有促进或抑制作用。

3.从百日菊（草本）和报春花（木本）植株上分别剪下16条枝条，通过有孔塑料板，将其插入以下四种溶液的培养容器中：

（1）蒸馏水 100 mL；（2）1ppm的吲哚丁酸(IBA)溶液100 mL；

（3）1ppm的赤霉素(GA₃) 溶液100 mL；（4）1ppm的IBA和GA₃混合溶液100 mL；

4.7天后，记录有根插条的数目和每一插条上的根数，并统计其长度。

五、实验要求

1.实验报告必须包括：①实验原理；②方法和结果；③结果讨论。

2.实验考核方式应根据：①实验操作情况；②实验报告内容；③实验结果的恰当分析

六、场地、设备与器材

植物生理学实验室；恒温培养箱，培养皿，移液管，圆形滤纸，尖头镊子。

《植物生理学实验》课程实验项目10

一、实验目的

1.掌握电导仪的使用及测定逆境对植物组织电导率的影响。

2.掌握电导率仪的使用方法。

二、实验内容

不良环境对植物的伤害-——电导法

三、实验原理

植物在遭遇不良环境(如高温、低温、干旱等)时，原生质的结构常受到影响，原生质膜的选择透性丧失，对物质的透性发生改变，盐类或有机物从细胞中渗出，进入周围环境中。通过相对电导率的测定和计算可表明植物受害的情况。

四、实验方法与步骤

1.取长势基本一致的小麦幼苗30株，用镊子将胚乳去掉，并用蒸馏水将其冲洗干净(2次)，然后以10株为一组，分别放到盛有20 mL双蒸水的三个小烧杯中；

2.将三个烧杯加盖或用封口膜封口后分别放在室温、45℃恒温箱中和0℃冰箱中；

3.一小时后取出各烧杯,待其恢复至室温后测定各样品的电导率；

4.测定结束后再次将各烧杯封口或加盖并置于电炉上煮沸1～２分钟,静置一段时间后,在原来温度下再次测其电导率。

5. 根据如下公式计算各样品材料的相对电导率

相对电导率(%)=100*处理后样品的煮前电导率/处理后样品的煮后电导率

五、实验要求

1.实验报告必须包括：①实验原理；②方法和结果；③结果讨论。

2.实验考核方式应根据：①实验操作情况；②实验报告内容；③实验结果的恰当分析

六、场地、设备与器材

植物生理学实验室；电导率仪，电冰箱，恒温箱，电炉，烧杯，移液管，镊子。

撰写人：王长春

《植物生理学实验》课程实验项目11

一、实验目的

1.熟悉植物的各种营养缺乏症的典型症状。

2.掌握溶液培养的基本方法。

二、实验内容

1.熟悉植物的各种营养缺乏症的典型症状。

2.掌握溶液培养的基本方法。

三、实验原理

植物的生长发育，除需要充足的阳光和水分外，还需要矿质元素，否则植物就不能很好地生长发育甚至死亡。应用溶液培养技术，可以观察矿质元素对植物生活的必需性；用溶液做植物的营养实验，可以避免土壤的各种复杂因素。

四、实验方法与步骤

1.材料准备：以小麦种子作为材料，粒小的种子所带的营养元素少而容易出现缺乏症，粒大的种子可以在幼苗未做元素培养前，先将胚乳除去，这样可以加速缺乏症的出现。种子用漂白粉溶液来菌30 min，用无菌水冲洗数次，然后放在洗净的石英砂中发芽，加蒸馏水，等幼苗长出长一真叶时待用；

2.按所需用量及方法配制缺各元素的培养液（配制时先取蒸馏水900 mL，然后加入贮备液，最后配成1000 mL，以避免产生沉淀。培养液配好后，用稀酸、稀碱调节至pH5－6。）；

3.培养观察: 选取大小一致的小麦植株，用棉花包裹茎部，插入培养杯盖的小孔中，每孔一株。将培养杯移到温室中，经常注意管理并观察，并用蒸馏水补充缸中失去的水分，定期更换培养液。

五、实验要求

1.实验报告必须包括：①实验原理；②方法和结果；③结果讨论。

2.实验考核方式应根据：①实验操作情况；②实验报告内容；③实验结果的恰当分析

六、场地、设备与器材

植物生理学实验室；分析天平，容量瓶，量筒，镊子，培养皿，塑料杯，移液管，各种贮备液

撰写人：王长春

《植物生理学实验》课程实验项目12

一、实验目的

1.了解植物体内水分亏缺与脯氨酸积累的关系。

2.掌握测定脯氨酸含量的基本方法。

二、实验内容

植物体内游离脯氨酸的测定

三、实验原理

当植物遭受渗透胁迫，造成生理性缺水时，植物体内脯氨酸大量积累，因此植物体内脯氨酸含量在一定程度上反映了植物体内的水分状况，可作为植株缺水的参考指标；当用磺基水杨酸提取植物样品时，脯氨酸便游离于磺基水杨酸的溶液中，其在酸性条件下能与茚三酮发生反应生成红色化合物，可用分光光度计测定。

四、实验方法与步骤

1.分别称取经胁迫处理和未经处理的小麦地上部分(芽鞘和叶片)0.5g,并用3%磺基水杨酸5 mL研磨提取，匀浆移至具塞试管中，在沸水浴中提取10 min（提取过程中要经常摇动），冷却后过滤于干净的试管中，滤液即为脯氨酸提取液；

2.制作标准曲线用100μg/ml的脯氨酸标准液配制成0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10μg/ml的标准溶液。取标准液各2ml，加2ml3%磺基水杨酸，2 ml冰醋酸和4 ml 2.5%茚三酮试剂于具塞试管中，置沸水浴中显色40min，冷却后加入4ml甲苯，盖好盖后于旋涡混合仪上振0.5min或用力摇荡0.5min,静置分层,吸取红色甲苯相于波长520nm测定OD值,以OD值为纵坐标,脯氨酸浓度(μg/ml)为横坐标绘制并求得到回归方程。

五、实验要求

1.实验报告必须包括：①实验原理；②方法和结果；③结果讨论。

2.实验考核方式应根据：①实验操作情况；②实验报告内容；③实验结果的恰当分析

六、场地、设备与器材

植物生理学实验室；722分光光度计，旋蜗混合仪，水浴锅、研钵，烧杯，移液管，容量瓶，具塞试管、漏斗、滤纸。

撰写人：王长春

《植物生理学实验》课程实验项目13

一、实验目的

硝酸还原酶（NR）是硝酸盐同化过程中的关键酶，在植物生长发育中具有重要作用，测定硝酸还原酶活力，可作为作物育种和营养诊断的生理生化指标。通过本实验，使学生掌握活体法原理及步骤。

二、实验内容

植物体内硝酸还原酶活性的测定

三、实验原理

硝酸还原酶（NR）催化植物体内的硝酸盐还原为亚硝酸盐，产生的亚硝酸盐与对－氨基苯磺酸（或对－氨基苯磺胺）及α－萘胺（或萘基乙烯二胺）在酸性条件下定量生成红色偶氮化合物。其反应如下：

NR

NO₃^－+ NADH  +  H⁺ ——→NO₂^－+ NAD⁺  + H₂O

生成的红色偶氮化合物在520nm有最大吸收峰，可用分光光度法测定。硝酸还原酶活性可由产生的亚硝态氮的量表示。一般以Nμg·g^－1Fw·h^－1为单位。

四、实验方法与步骤

1. 亚硝态氮标准曲线制作

（1）取7支15ml刻度试管，编号，按下表配制含量为0－2.0μg的亚硝态氮标准液。

加入表中试剂后，摇匀，在25℃下保温30min，然后以0号管为空白对照，在520nm波长处测定吸光度（A）值。

（2）标准曲线绘制

以1～6号管亚硝态氮含量（μg）为横坐标，吸光度值为纵坐标绘制标准曲线。

2.样品中硝酸还原酶活力测定

(1) 酶的提取

称取0.5g鲜样，剪碎于研钵中置于低温冰箱冰冻30min，取出置冰浴中加少量石英砂及4ml提取缓冲液，研磨匀浆，转移于离心管中，在4℃，4000r/min下离心15min，上清液即为酶提取液。

(2) 酶促反应

取酶液0.4ml于10ml试管中，加入1.2ml 0.1 mol· L^－1KNO₃磷酸缓冲液和0.4ml NADH溶液，混匀，在25℃水浴中保温30min，对照不加NADH溶液，而以0.4ml 0.1mol·L^－1pH7.5的磷酸缓冲液代替。

(3) 酶活性测定

保温结束后立即加入1ml 1﹪磺胺溶液终止酶反应，再加1ml 0.02﹪萘基乙烯胺溶液，显色15min后于4000 r / min下离心15min，以空白管为对照，取上清液在520nm波长处测定吸光度（A）值。

3. 酶活性计算

根据样品所测得的吸光度（A）值，从标准曲线查出反应液中亚硝态氮含量，按下公式计算样品中酶活性：

X（μg）

                                          ———— × V₁（ml）

                                          V₂（ml）

样品中酶活性（μg N·g^－1Fw·h^－1）＝ ————————————————

样品鲜重（g）× 酶反应时间（h）

公式中：X—从标准曲线查出反应液中亚硝态氮总量（μg）

   V₁—提取酶时加入的缓冲液体积（ml）

   V₂—酶反应时加入的酶液体积（ml）

五、实验要求

1.实验报告必须包括：①实验原理；②方法和结果；③结果讨论。

2.实验考核方式应根据：①实验操作情况；②实验报告内容；③实验结果的恰当分析

六、场地、设备与器材

植物生理学实验室；722分光光度计，旋蜗混合仪，水浴锅、研钵，烧杯，移液管，容量瓶，具塞试管、漏斗、滤纸。

撰写人：王长春

《植物生理学实验》课程实验项目14

一、实验目的

通过实验，证明植物根系对离子具有选择吸收的能力，并了解什么是生理酸性盐与生理碱性盐。

二、实验内容

植物根系对离子的选择吸收

三、实验原理

植物根系对不同离子吸收量是不同的，即使是同一种盐类，植物对其阳离子与阴离子的吸收量也不相同；阴、阳离子被吸收的量不同，溶液的pH值就会发生变化。本实验即是利用溶液pH值变化这一点来证明根系对离子的选择吸收。

四、实验方法与步骤

1.实验前培养好具有完整根系的水稻或小麦幼苗。

2.取150ml烧杯3个，分别加入0.01mg·ml^－1(NH₄)₂SO₄、0.01 mg·ml^－1 NaNO₃、蒸馏水100ml，用酸度计测定各溶液及蒸馏水的原始pH值。

3.取根系发育完善，大小相似的水稻或小麦植株，将其根系浸在上述已测原始pH值的各溶液中，每杯5株，在温室下经3～5 h后，取出植株，并测定溶液pH值，记入下表。

植物从盐溶液中吸收离子后溶液pH值的变化

4.将放植株后溶液的pH减去放植株前的pH值，差值再减去蒸馏水中的pH变化值，即得到由于离子选择吸收所引起的pH值变化，正值表示pH升高，而负值表示pH值下降。五、实验要求

1.实验报告必须包括：①实验原理；②方法和结果；③结果讨论。

2.实验考核方式应根据：①实验操作情况；②实验报告内容；③实验结果的恰当分析

六、场地、设备与器材

植物生理学实验室；移液管；酸度计；150ml烧杯；量筒。

撰写人：王长春