植物生理学实验综合论文《矿质元素对植物生长的影响》
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摘要：植物在其自养生活中，除了从土壤中吸收水分外，还必须吸收矿质元素，并将吸收的矿质元素运输到需要的部位加以同化利用，以维持其正常的生命活动。N、P、K、Ca、Mg、Fe是植物必需的大量元素，环境中这些元素的多寡必然使植物发生相应的生理生化变化并影响其生长发育而产生相应的症状。用植物无土培养法，对二叶一心得玉米幼苗进行缺素培养。配制完全营养液以及缺N、P、K、Ca、Mg 、Fe元素的缺素培养液进行无土培养，培养3周后，取出对玉米进行生理生化指标测量。测定根冠比、RGB、根系总吸收面积、活跃吸收面积、吸收面积、叶绿体色素含量。实验结果表明：在六种缺素培养下的玉米幼苗，生长情况明显差于全素培养的玉米幼苗，且各缺素症状表现在不同部位。缺素培养下，植物生长速率下降，根冠比改变，对植物生长产生了很大影响。
关键词：缺素培养缺素症状生理指标叶绿素
前言：植物对各种营养元素的需要量尽管不一样，但各种营
养元素在植物的生命代谢中各自有不同的生理功能，相互间是
同等重要和不可代替的。将植物必需元素按一定比例配成培养
液来培养植物，可使植物正常生长发育，如缺少某一必需元素，
则表现出相应的缺素症状并影响其生长速率和根冠比。
本文以N、P、K、Ca、Mg、Fe这6种植物必需的矿质元素，
利用营养液培育方法，分析使植物发生相应的生理生化并影响
其生长发育而产生相应症状。如缺乏这些元素可产生特有的缺
素症状；生长速率下降；根冠比改变；根的活力及物质、积累
受影响等，进而对生理指标测定产生一定的影响。学习无土栽
培的技术，观察N、P、K、Ca、Mg、Fe元素的缺素症状，加
强对元素的生理功能。
本组中的实验由8人共同完成，分别为完全培养Ⅰ、完全培养Ⅱ、缺
N、缺P、缺K、缺Ca、缺Mg、缺Fe。本人做完全培养Ⅰ的工作，以
下方法和操作介绍以完全培养为对照，实验结论为本组所有实验的共
同分析。
1、材料与方法：
1.1材料：玉米幼苗
1.2仪器设备：
①缺素培养：
烧杯移液管试剂瓶量筒棕色玻璃广口瓶胶塞
②根系总吸收面积和活跃吸收面积的测定（甲烯蓝吸附法）：
分光光度计烧杯量筒移液管试管容量瓶
③叶绿体色素含量测定（分光光度计）:
分光光度计电子天平研钵玻棒容量瓶小漏斗滴管小量筒
滤纸吸水纸擦镜纸
1.3 试剂：Ca(NO3)2 、KNO3 、MgSO4、KH2PO4、CaCl2 、NaH2PO4 、NaNO3 、
Na2SO4 、EDTA-Fe、微量元素、0.0002mol/L甲烯蓝溶液、10μg/ml甲烯蓝溶液、乙醇、丙酮、石英砂、碳酸钙粉
1.4 方法
试验设7个处理。分别为完全营养液、缺N营养液、缺P营养液、缺K营养液、缺Ca营养液、缺Mg营养液、缺Fe营养液，以这些缺素营养液作为水培材料，将两叶期玉米幼苗去胚后放入棕色培养瓶上培养。
表1 完全培养液和各种缺素培养液配置
1.4.1缺素培养：
（1）配置培养液
在500ml棕色广口瓶中装200ml蒸馏水，按表1加储备液，边加边搅，以防止出现沉淀。加完储备液后再补足蒸馏水至500ml，即为完全培养液或缺乏某元素的培养液。贴上标签，写明日期、缺素、专业、姓名。
（2）生长测量
挑选生长一致（株高、根长、叶片数基本相同）且健壮的植株，除去
胚乳，在吸水纸上轻轻吸干根部水分，测量株高、根长、叶片数和整株鲜重，记录。
（3）移栽
将植株小心地通过广口瓶胶塞圆孔，用棉花固定，使根系浸入培养液中。为是根系生长良好，最好在胶塞和培养液之间保留一定空隙，以利通气。将培养瓶放在阳光充足、温度适宜（20~25℃）的地方培养。
1.4.2症状观察与生长测量：
注意观察和记录玉米苗在不同成分下培养所表现的形态特征：长势、叶色、症状表现和出现症状的部位。待幼苗表现出明显的症状（三周）后结束实验，并测量株高、根长、叶片数，用吸水纸轻轻吸干部分水分后，称取地上部鲜重和地下部鲜重。
1.4.3生理生化指标测定：
（1）根系总吸收面积和活跃吸收面积测定（甲烯蓝吸附法）
用吸水纸吸干根系上的水后测重，记录。在3个编号为1、2、3的烧杯中加入根系重量10倍体积的0.0002mol?L-1甲烯蓝溶液，将根在1、2、3号烧杯中依次浸泡1.5分钟，从1、2、3烧杯中分别取1ml到编号为1、2、3的试管中，每个试管中加蒸馏水9ml，并摇匀。用721型分光光度计比色（660nm、1cm光经的比色皿）直接读出吸光度A。根据A值代入回归方程计算根系总吸收面积和活跃吸收面积。公式如下：
已知曲线回归方程为：y=0.159x；
总吸收面积（m2）＝[(74.8-c1)*v1+(74.8-c2)*v2]*1.1m2/1000；
活跃吸收面积（m2）＝[(74.8-c3)*v3]*1.1m2/1000；
活跃吸收面积（%）=（活跃吸收面积/总吸收面积）*100；
比根重（g.m-2）=根重量/总吸收面积；
（2）植物根系活力的测定
根据植物矿质吸收的理论，植物对溶质的最初吸收具有吸附的特
性，根据根系对某种物质的吸附量来测定根的吸收面积。当根系
在甲烯蓝溶液中已达到吸附饱和而仍留在溶液中时，根系的活跃
部分能把原来吸附的物质吸收到细胞中去，因而继续吸附甲烯
蓝。从后一吸附量求出活跃吸收面积，可作为根系活力的指标。（3）叶绿体色素的定量测定
取玉米倒数第二叶片（完全Ⅰ、N、P、K、Mg）或取心叶（完
全Ⅱ、Ca、Fe），去掉叶片主脉，用剪刀剪成0.5cm小段、混匀
后称取0.1g。将称取的材料放入25ml的容量瓶中，加入80%的
丙酮20ml，放在黑暗的条件下，浸泡一周，用80%丙酮定容至
25ml，摇匀、备用。将叶绿体色素的浸提液倒入1cm光径的比
色皿内，以浸提试剂（80%丙酮）为空白分别测定波长663nm、
646nm和470nm下的吸光度。
（4）生长速率及根冠比测定
用滤纸吸干玉米幼苗上的水，测量根的长度。除去枯死的叶片，称量玉米苗的总重量，并记录。然后用剪刀从根茎分界的部位剪开，将地上部和根分别放在电子天平上称量其鲜重，然后计算玉米幼苗的生长速率及根冠比。公式如下：
生长速率（RGR）=（Q2-Q1）/Q1(t2-t1)
根冠比（R/T）=地下部鲜重/地上部鲜重
2、结果与分析
2.1植物缺少某种元素的表现症状
（1）完全Ⅰ正常，无病症
完全Ⅱ正常，无病症
（2）缺氮症状：新叶浅绿，老叶黄化枯焦，早衰。叶片早衰变黄，由下部叶片开始逐渐向上发展（因氮是可运转的元素，故老叶先变黄）。
（3）缺磷症状：叶子呈现不正常的暗绿色或紫红色，生育期延缓。因磷可运转，故症状首先在老叶出现。
（4）缺钾症状：叶色变黄，叶边缘焦枯，而叶组织逐渐坏死，并出现斑点症状。随生育期加重，早衰。由于叶中部生长仍较快，叶子会形成杯状弯曲或发生皱缩。钾是可运转的元素，故缺素症状首先出现在老叶。
（5）缺钙症状：缺钙初期顶芽、幼叶呈淡绿色，继而叶尖出现典型的钩状，随后坏死。钙是不易被运转和重复利用的元素，故缺素症状首先表现在幼茎、幼叶上。
（6）缺镁症状：由于叶绿素合成受阻，使叶片贫绿，叶面间明显失绿，出现清晰网状脉纹，有多种色泽斑点或斑块。从叶边缘开始枯黄，叶中央可保持一定绿色。
（7）缺铁症状：铁在植物体内不易移动，缺铁时幼芽、幼叶缺绿发
黄，脉间失绿，发展至整个叶片。甚至变为黄白色，而下部叶片仍为绿色。
2.2 生长指标记录
由表2中数据可得出结论，完全培养液培养的幼苗的生长状况要好于其他缺素培养的幼苗。N、P、K、Ca、Mg、Fe等元素对植物生长都极为重要。缺K培养的玉米苗生长情况最差，株高、株重都较低，相对生长速率最低，这是因为缺K的玉米苗发育缓慢，植株生长矮小，节间缩短，叶片淡绿且带绿色条纹，老叶中的钾转移到新生组织中，下部叶片的叶尖、叶缘呈黄色或似火红焦枯，叶片与茎节的长度比例失调，叶长茎秆短。阻碍养分运向根部，使根系发育不良，出现早衰现象。
缺乏任何一种必需元素一般都会使植株的根冠比增大，且大于完全培养下的植株根冠比，而相对生长速率一般也都小于完全培养下的植株生长速率。植株的重量、叶片数、株高等指标都小于完全培养下的植株指标。
表2 形态变化
缺素类型
根冠比
（R/T）
RGR
（g·g-1·d-1）
症状观察
完全0.270 0.196 茎秆粗壮，叶片多，宽大，颜色绿，根
系发达
缺氮0.640 0.06 幼苗矮化、瘦弱、生长缓慢、叶丛黄绿；叶片从叶尖开始变黄，慢慢致全株黄
化，下部叶片早衰老化
缺磷0.139 0.264 植株矮化，叶片不舒展，茎秆细弱；叶
2.3 根系活力测定
根系活力跟作物的产量有密切的关，根系活力越大。相应的生物产量和经济产量也就越大。根系活力强，吸收面积大，有利于根系吸收水分和养分。
表3根系活力比较表
缺素类型 总吸收面积（m 2/株） 活跃吸收面积（m 2
/株） 活跃吸收面积（%）
完全 1.58 0.79 50 缺氮 0.116 0.032 27.6 缺磷 0.511 0.25 48.9 缺钾 0.22 0.1 54.5 缺钙 0.639 0.337 52.3 缺镁
0.134
0.02
14.6
尖、叶缘失绿呈紫红色，后叶端枯死或变成暗紫褐色；生长缓慢矮缩，根系发
育差
缺钾
0.307 0.051 发育缓慢，植株生长矮小，节间缩短，
叶片淡绿且带绿色条纹
缺钙
0.435
0.092
幼苗叶片不能抽出或不展开，植株呈轻
微黄绿色或引致矮化
缺镁
0.275
0.162
幼苗上部叶片发黄。叶脉间出现黄白相间的褪绿条纹，下部老叶片尖端和边缘呈紫红色；缺镁严重的叶边缘、叶尖枯死，全株叶脉间出现黄绿条纹或矮化 缺铁
0.381
0.061
幼叶脉间失绿，下部为黄绿色条纹，老
叶绿色。严重时整个新叶失绿发白，失绿部分色泽一般不出现坏死斑点
缺铁0.336 0.171 51
2.4 叶绿体色素的定量测定
叶绿体色素含量与光合作用及氮素营养有密切关系，是科学施肥、育种、光合、衰老及植物病理研究中的重要指标，常需要进行测定。
4叶绿素含量的测定表
完全 1.21 0.37 1.58 0.18 3.27 8.78
缺氮 1.07 0.34 1.41 0.14 3.15 10.07
缺磷 1.5729 0.5520 2.1249 0.1924 2.85 11.04
缺钾 1.166 0.355 1.521 0.1925 3.28 7.90
缺钙 2.253 0.662 2.875 0.346 3.622 8.309
缺镁 1.06 0.36 1.42 0.15 2.94 9.47
缺铁0.545 0.189 0.734 0.074 2.88 9.92
2.5 讨论
实验所用元素均为植物必需元素，缺乏该种元素，植物生长发育受到限制，表现出专一的缺素症，而且这种元素的生理作用是直接的，而不是因土壤、培养液或介质的物理、化学或微生物条件所引起的间
接结果。这些可概括为元素不可缺少性、不可替代性和直接功能性。
N、P、K、Ca、Mg、Fe都是玉米幼苗生长过程中不可缺少的营养元素。由上述结果可以看出。各种元素出现的缺素时间并不相同，这些缺素症状出现的时间先后表明了玉米幼苗对这些元素的需求在生长时期上不同。这也反映出玉米幼苗在生长时期的需肥特点。针对这些特点，可以制定出一套适合玉米幼苗营养生长的营养液配方方案。满足其在各个生长时期的需肥要求，为玉米的栽培种植建立一套完善的营养管理体系。
参考文献：
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植物生理学实验考试试题 说明：（试题共15小题，每小题2分，共30分）本试题仅供内部交流使用 1 当植物细胞水势小于外界溶液水势时，植物细胞 A 外液浓度变 D A 吸水 B 失水 C 小 D 大 2 用红菜苔做植物组织原生质透性的观察时，学生20分钟后观察到有红色色素出现，下面那种处理方式不可能出现这种情况 A A 清水浸泡 B 清水煮沸1min C 30％的醋酸 D 70％酒精 3 希尔反应实验常用植物材料为新鲜菠菜，选用菠菜叶出于 B 方面考虑 A 叶绿素含量高 B 易于碾磨 C 营养丰富 D 颜色漂亮 4 植物生理实验时，在碾磨植物材料时经常会用的石英砂，其主要作用为A A 增加粗糙度 B 保护叶绿体或营养物质 C 易于过滤 D 使溶液分层 5 植物组织中的水分主要有自由水和束缚水两种形式存在，有同学通过实验测定某一植物的自由水和束缚水的比值比较大，可推断该植物处于A A 旺盛生长时期 B 衰退状态 C 病虫危害状态 D 干旱状态 6 蛋白质含量的测定常用“考马斯蓝G-250”方法，其主要原理：考马斯蓝G-250燃料在游离状态下称红色，当它与蛋白质结合后呈青色。其结合物在光波 B 下吸光值与蛋白质含量成正比，故用分光光度计比色法测定 A 668nm B 595nm C 250nm D 320nm 7 在绿豆芽蛋白质含量的测定实验时，实验仪器用到了离心机，其作用主要为 B A 使蛋白质与水分离 B 使残渣与浸出液分离 C 使色素与水分离 D 使蛋白质与水混合 8 叶绿素不能溶液以下哪种溶液 B A 乙醇 B 水 C 丙酮 D 氯仿 9 环形层析法分离叶绿体中的各色素，色素种类从里向外的顺序为 B A 叶绿素a、叶绿素b、叶黄素、胡萝卜素 B叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素 C 叶绿素b、叶绿素a、胡萝卜素、叶黄素 D胡萝卜素、叶黄素、叶绿素b、叶绿素a 10 红外线CO 2分析仪测环境中CO 2 的含量具有易操作、高效率等优点。当用同一台仪器对武 生院不同地点进行CO 2测定时，发现林下与餐厅CO 2 浓度相差不太明显，据推测主要原因
《植物生理学实验》课程大纲 一、课程概述 课程名称（中文）：植物生理学实验 （英文）：Plant Physiology Experiments 课程编号：18241054 课程学分：0.8 课程总学时：24 课程性质：专业基础课 前修课程：植物学、生物化学、植物生理学 二、课程内容简介 植物生理学是农林院校各相关专业的重要学科基础课，是学习相关后续课程的必要前提，也是进行农业科学研究和指导农业生产的重要手段和依据。本实验课程紧密结合理论课学习内容，加深学生对理论知识的理解。掌握植物生理学的实验技术、基本原理以及研究过程对了解植物生理学的基本理论是非常重要的。本大纲体现了植物生理学最实用的技术方法。实验内容上和农业生产实践相结合，加强学生服务三农的能力。实验手段和方法上，注重传统、经典技术理论与现代新兴技术的结合，提高学生对新技术、新知识的理解和应用能力。 三、实验目标与要求 植物生理学实验的基本目标旨在培养各专业、各层次学生有关植物生理学方面的基本研究方法和技能，包括基本操作技能的训练、独立工作能力的培养、实事求是的科学工作态度和严谨的工作作风的建立。开设植物生理学实验课程，不仅可以使学生加深对植物生理学基本原理、基础知识的理解，而且对培养学生分析问题、解决问题的能力和严谨的科学态度以及提高科研能力等都具有十分重要的作用。 要求学生实验前必须预习实验指导和有关理论，明确实验目的、原理、预期结果，操作关键步骤及注意事项；实验时要严肃认真专心操作，注意观察实验过程中出现的现象和结果；及时将实验结果如实记录下来；实验结束后，根据实验结果进行科学分析，完成实验报告。 四、学时分配 植物生理学实验课学时分配 实验项目名称学时实验类别备注 植物组织水势的测定3学时验证性 叶绿体色素的提取及定量测定3学时验证性 植物的溶液培养及缺素症状观察3学时验证性 植物呼吸强度的测定3学时设计性 红外CO2分析仪法测定植物呼吸速率3学时设计性选修 植物生长物质生理效应的测定3学时验证性 植物种子生活力的快速测定3学时验证性
植物生理学的发展 植物生理学是研究植物生命活动规律的生物学分支学科，其目的在于认识植物的物质代谢、能量转化和生长发育等的规律与机理、调节与控制以及植物体内外环境条件对其生命活动的影响。包括光合作用、植物代谢、植物呼吸、植物水分生理、植物矿质营养、植物体内运输、生长与发育、抗逆性和植物运动等研究内容。 现在普遍认为植物生理学起源于16世纪荷兰人J.B van Helmont所做的实验来研究植物营养本质。随后植物生理学的发展大约经历了三个阶段。 一：18-19世纪，光合作用的概念具有雏形，其发现彻底动摇了植物营养的腐殖质理论。植物生理学开始孕育。 二：这一阶段大约经历了半个多世纪，十九世纪的三大发现，细胞学说、能量守恒定律和生物进化理论有力地推动了植物生理学的发展。在植物矿物质研究，渗透现象，光合作用，呼吸作用，生长发育生理方面取得了一些列的成就。十九世纪末二十世纪初，随着《植物生理学讲义》和《植物生理学》的出版。植物生理学正式从植物学和农业科学中分离出来，成为了一门单独的科学。 三：二十世纪随着科学技术的飞速发展，植物生理学也取得了很多成就电子显微技术，X 衍射技术，超离心技术，色层分析技术，膜片钳技术等成为研究的有力工具。二十世纪五十年代，随着DNA分子双螺旋结构的揭示和遗传密码子的发现，催生了分子生物学。在分子生物学的帮助下。植物生理学的研究开始向微观方面发展。 植物生理学现在所遇到的最大挑战普遍认为来自分子生物学。随着分子生物学的发展，植物的许多生理活动都可以用分子生物学的方式来解释。但是分子生物学只能解释一部分的问题，却不能解释所有的问题。 植物生理学的发展趋势一般概括为以下几个方面： 一：植物生理学内容的扩展以及和其他学科的交叉渗透。如计算机科学在植物生理学中营养和数学模拟研究某些生理问题，逆境生理方面与生态学和环境科学的交叉等。这种交叉渗透大大扩展了植物生理学的研究范围。 二：机理研究的深入和调控探讨的兴起。由于分子生物学的迅速发展，植物生理学已经可以在细胞和分子水平上去研究植物的生理活动。许多重要功能蛋白如RUBP羧化酶、光敏色素蛋白及钙调素等研究都是成功的范例。关于生命活动的调节也在不断的深入。 三：现代生命科学已经进入到两极分化与趋同的时代。在微观和宏观上不断深入并且相互融合。植物生理学也将符合这一趋势，不断重视从分子到到群体的不同层次的研究。 四：植物生理学的应用范围不断扩大。随着植物生理学研究内容的不断扩大。其应用范围也从农业林业扩大到环境保护，资源开发，医药，轻工业和商业等方面。并且在食品行业会有更大的应用。 随着植物生理学的不断深入研究，其应用范围肯定是越来越广的。 参考文献 1：魏小红，龙瑞军论现代科学技术革命对植物生理学发展的影响甘肃科技纵横 2：王晶赵文东甄纪东植物生理学作用于发展农机化研究 3：余小平植物生理学面临的挑战及发展趋势陕西师范大学积继续教育学报（西安）
植物生理学研究技术 长江大学农学院植物生理教研室 2004年8月
实验一植物组织水势的测定（小液流法）植物体内的生理生化活动与其水分状况密切相关，而植物组织的水势是表示植物水分状况的一个重要生理指标。目前，植物组织水势的测定主要有几种方法：小液流法、折射仪法、压力室法、露点法、热电偶法。前两种方法虽然简便，但精确性差。压力室法较适于测定枝条或叶柄导管的水势。露点法、热电偶法较适宜测定柔软叶片的水势，且精确度高，可在一定范围内重复测定叶片的水势，是较好的水势测定方法。植物的水势可作为制定灌溉的生理指标。 一、实验目的 通过实验，掌握用小液流法测定植物组织水势的原理和方法。 二、实验原理 水势代表水的能量水平，水总是从水势高处流向低处。水进入植物体内并分布到各组织器官中的快慢或难易由水势差来决定，水势越高，植物组织的吸水能力越差，而供给水能力越强。当植物组织与一系列浓度递增的溶液接触后，如果植物组织水势大于（或小于）外液的水势，则组织失水（或吸水），使外液浓度变低（或变高），密度变小（或变大）。如果植物组织的水势等于外液的水势时，植物组织既不失水也不吸水，外液浓度不变。当取浸泡过植物组织的溶液的小滴（亦称小液流，为便于观察应先染色），分别放入原来浓度相同而未浸泡植物组织的溶液中部时，小液流就会因密度不同而发生上升或下沉或不动的情况。小液流在其中不动的溶液的水势（该溶液为等渗浓度），即等于植物组织的水势。 三、实验材料、设备及试剂 1. 材料：植物叶片；马铃薯块茎等。 2. 仪器设备：试管；小瓶；小塞子；打孔器(直径0.5㎝)；尖头镊子；移液管（1ml、5ml、 10ml）；注射针钩头滴管；刀片。 3. 试剂：1mol·L－1蔗糖液；甲烯蓝粉。 四、实验步骤 1. 系列糖浓度配制 1.1 取干燥洁净试管6支，贴上标签，编号，用1mol·L－1蔗糖母液配成0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、 0.30 mol·L－1浓度的糖液，各管总量为10ml，并塞上塞子（防止浓度改变），作为甲组。 1.2 另取干燥洁净的小瓶6个，标明0.05、0.10、0.15、0.20、0.25、0.30mol·L－1浓度,分别从甲组取相应浓度糖液1ml盛于小瓶中，随即塞上塞子，作为乙组。 2. 取样及测定 2.1选取生长一致的叶片，用直径为0.5cm的打孔器钻取圆片，在玻璃皿内混匀，然后用镊子把圆片放进乙组小瓶中，每瓶放15～20片，（若采用植物块茎如马铃薯，先用打孔器钻取圆条，然后切成约1mm厚圆片，每瓶放5片），立即塞紧塞子，放置40min左右，其间轻轻摇动几次，以加速平衡。2.2到预定时间后，各小瓶加入几粒甲烯蓝粉染色，摇匀，取6支干燥洁净的注射针钩头滴管，分别从乙组中取出溶液，插入甲组原相应浓度蔗糖溶液的中部，轻轻挤出钩头滴管内的溶液，使成小液滴，并小心地抽出钩头滴管（注意勿搅动溶液），注意观察那些管的小液滴往上移动，那些管的小液滴往下
浙江大学实验报告 课程名称：植物生理学及实验实验类型：理论学习 实验项目名称：植物生理学实验基本理论 学生姓名：XX 专业：XX 学号：XXXXXXXX 同组学生姓名：XX / 指导老师：XX 实验地点：XXX 实验日期：XXXX 年X 月XX 日周二下午 题目： 对下列数据进行处理，并自学《影响光合作用的因素》或 Chapter 9 Photosynthesis: Physiological and Ecological considerations, p243-269，对所得结果进行分析和讨论。 比较两曲线的差别，求出光饱和点和光补偿点，根据实验数据和自学内容,分析为什么有这些差异？ (第1叶为最上部的剑叶，第3叶为较老的叶片) 表1 水稻抽穗期不同叶位叶片光和光合作用关系的测定值 (已知测定的条件相同,光合的单位为μmol CO2 m-2 s-1 ，光强的单位为μmol photon m-2 s-1 ）
数据处理与分析 用Excel对上述数据进行处理，求平均值如下表： 根据上表作图如下： 由图估计可得： 光补偿点光饱和点第一叶30.0 1700.0 第三叶20.0 800.0 差异与分析： 第一叶比第三叶光补偿点高的原因：因为第一叶是刚抽出的幼嫩的叶，他的新陈代谢比第三叶要强，呼吸作用产生的二氧化碳比第三叶多，所以第一叶达到光补偿点所要通过光合作用消耗的二氧化碳比第三叶多，故需要的光强更大。 第三叶的光饱和点比第一叶低且光合速率也比第一叶低的原因：第三叶相比第一叶是已经衰老的叶子，他的新陈代谢不如第一叶强，他体内的光合作用有关的酶的数量和活性比第一叶要低，而且第三叶中所含的叶绿素比第一叶少，其捕获的光能比第一叶少；此外，第三叶中叶绿体中的基粒由于衰老有部分水解，所以第三叶的光合速率较第一叶低且光的补偿点比第一叶低。
2018 —2019 学年第一学期课程名称：植物生理学实验 考试类别：闭卷（）开卷（√）其他（）培养层次：本科（）专科（√） 一、名词解释（共5题，每题3分，共计15 分） 1.渗透势 2.水势 3.生长大周期 4.植物生长调剂 5.植物激素 二、填空题（共20空，每空1分，共计20分） 1.叶片细胞水势公式：，当植物细胞水势小于外界溶液水势时，植物细胞外液浓度变。 2.植物生理实验时，在碾磨植物材料时经常会用的石英砂，其主要作用为 3.在做叶绿素提取是，在滤纸条上，两色素带间距离最大的是与，两色素带间距离最小的是与，从外向内依次为、、、。 4.可见光波长为；叶绿素吸光的红光部分和的蓝紫光部分 5.用乙醇做叶绿素提取实验时，测定叶绿素a的波长为, 叶绿素b。 12.种子生活力的快速测定法包括、、。 三、单项选择题（每空2分，共计20分） 1法测种子生命力，通过温水浸泡过的健康玉米种子，（）不会染色 A 胚芽 B 胚乳 C 胚轴 D 胚根 ２.五大类植物激素中最早发现的是（），促雌花是（），防止早衰保持绿色
的是（），可以使果实早熟熟的是（）。 Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、乙烯 ３.植物筛管中运输的主要物质是（） Ａ、葡萄糖Ｂ、果糖Ｃ、麦芽糖Ｄ、蔗糖 4.抗寒性较强的植物，其膜组分中较多（）。 Ａ、蛋白质Ｂ、Ｃ、不饱和脂肪酸Ｄ、饱和脂肪酸 5.冬小麦抽穗开花必须经过（） Ａ、未春化、短日照Ｂ、未春化、长日照 Ｃ、春化、短日照Ｄ、春化、长日照 6.叶绿素不能溶液以下哪种溶液（） A 乙醇 B 水 C 丙酮 D 氯仿 7.植物组织中的水分主要有自由水和束缚水两种形式存在，有同学通过实验测定某一植物的自由水和束缚水的比值比较大，可推断该植物处于（） A 旺盛生长时期 B 衰退状态 C 病虫危害状态 D 干旱状态 四、简答题（共3题，每题10分，共计30分） 1．简述测定植物组渗透势的基本原理和实验操作过程 2.研磨法提取叶绿素时为什么要加入少量的3？提取过程中应该注意哪些问题？ 3法法测定种子生活力的原理、现象？ 五、实验设计（共1 题，共计15分） 根据你所学的只知识，请你设计一个实验如何证明植物具有呼吸作用。
《植物生物技术》课程教学大纲 一、课程基本情况 课程名称（中文）：植物生物技术 课程名称（英文）：Plant Biotechnology 课程代码： 学分：2 总学时：40 理论学时：32 实验学时；8 课程性质：学科专业课 适用专业：园艺 适用对象：本科 先修课程：植物学、植物生理学、生物化学、花卉学 考核方式：考查、闭卷平时成绩30% ，期终考试70% 教学环境：课堂、多媒体，实验室 开课学院：生态技术与工程学院 二、课程简介（任务与目的）（300字左右） 通过本课程的学习，要求学生掌握植物组织培养植物基因工程的基础知识、基本理论和基本技术。重点是植物的快速繁殖技术和组培苗工厂化生产技术。 三、课程内容及教学要求1 （一）植物组织培养 1、植物组织培养的基本条件和一般技术 2、植物离体快繁技术 3、植物组织培养苗的工厂化生产技术 4、园林观赏植物的组织培养技术 要求掌握植物组织培养的实验室设置及基本操作；重点是植物的快速繁殖技术和组培苗工厂化生产技术。 （二）植物细胞工程 1、原生质体培养 2、原生质体融合 3、胚性愈伤组织的获得及植株分化 掌握体细胞杂交的原理及基本操作 1主要描述课程体系结构、知识点、重点难点及学生应掌握的程度等。
（三）植物基因工程 1、植物基因的克隆 2、植物表达载体的构建 3、植物基因转移技术 4、转基因植物的检测 5、转基因植物的遗传 6、转基因植物的安全性评价 掌握基因工程的基本原理及基本操作 四、教学课时安排 五、课内实验 六、教材与参考资料 《植物生物技术》张献龙、唐克轩主编，科学出版社，2004 《植物生物技术》许智宏主编，上海科学出版社， 1997 《植物组织培养教程》李浚明编译，中国农业大学出版社，2002. 《植物细胞组织培养》刘庆昌等主编，中国农业大学出版社，2003 . 《观赏植物组织培养技术》谭文澄等主编，中国林业出版，1991.
二、问答题 生物膜在结构上的特点与其功能有什么联系？逆境会对生物膜造成哪些破坏？植物如何来响应逆境？ 植物细胞的胞间连丝有哪些功能？ 温度为什么会影响根系吸水？ 试述将鲜的蒜头浸入蔗糖与食醋配制的浓溶液中制成糖醋蒜的原理。 试用苹果酸代谢学说解释气孔开闭的机制。 一组织细胞的Ψs为-0.8MPa，Ψp为0.1MPa，在27℃时，将该组织放入0.3mol·L-1的蔗糖溶液中，该组织的重量增加还是减小？（R=0.0083 L·MPa·mol-1·k-1） 若室温为27℃，将洋葱鳞叶表皮放在0.45 mol·L-1的蔗糖溶液中，细胞发生细胞质壁分离；放在0.35 mol·L-1的蔗糖溶液中，细胞有胀大的趋势；放在0.4 mol·L-1的蔗糖溶液中，细胞基本上不发生变化，试计算细胞的水势？（R=0.0083 L·MPa·mol-1·k-1） 有A、B两细胞，A细胞的Ψπ＝-106Pa，Ψp＝4×105Pa，B细胞的Ψπ＝-6×105Pa，Ψp ＝3×105Pa。请问：(1) A、B两细胞接触时，水流方向如何？(2) 在28℃时，将A细胞放入0.12 mol·L -1蔗糖溶液中，B细胞放入0.2 mol·L-1蔗糖溶液中。假设平衡时两个细胞的体积没有发生变化，平衡后A、B两细胞的Ψw、Ψπ和Ψp各为多少？如果这时它们相互接触，其水流方向如何？ 3个相邻细胞A、B、C的Ψs、Ψp如下图，三细胞的水势各为多少？用箭头表示出三细胞之间的水分流动方向。 A Ψs＝-1Mpa Ψp＝0.4Mpa B Ψs＝－0.9Mpa Ψp＝0.6Mpa C Ψs＝－0.8Mpa Ψp＝0.4Mpa 为什么不能大量施用单一肥料？ 选择10种植物必需的矿质元素，说明其在光合作用中的生理作用。 根外施肥主要的优点和不足之处各有哪些？ 试分析植物失绿的可能原因。 为什么在叶菜类植物的栽培中常多施用氮肥，而栽培马铃薯和甘薯则较多地施用钾肥？ 为什么水稻秧苗在栽插后有一个叶色先落黄后返青的过程？ 植物根系吸收矿质有哪些特点？ 说明光合作用过程中，光反应与暗反应的关系？ 什么是光呼吸？为什么说光呼吸与光合作用总是伴随发生的？ C3途径可分为哪几个阶段？各阶段的作用是什么？C4植物与C3植物在碳代谢途径上有何
植物生理学实验指导 主编张立军 参编（按姓氏汉语拚音） 樊金娟郝建军 刘延吉阮燕晔 朱延姝
沈阳农业大学植物生理学教研室 2004年1 月 序 实验课是提高学生动手能力，提高分析问题和解决问题能力的重要途径。植物生理学教研室的全体教师和实验技术人员经过多年的教改探索，认为实验课教学要注意基本实验技能的训练、要有助于提高学生的动手能力，有助于使学生熟悉实验工作；实验内容要有挑战性，能够吸引学生的兴趣。为此，我们在借鉴国外高校和国内其他高校的先进教学经验的基础上，提出了一系列提高实验课教学质量的改革措施，这些措施涉及到实验内容的设置、实验的设计、实验报告的写作，以及实验指导书的编写等多个方面。本学期的实验教学是我们实验教学改革探索的一部分。所有的实验都设计成研究型的，有适当的处理，并尽可能的设置重复。同学们能够通过实验解释一个理论或实际问题。在本次编写的实验指导中我们给出了大量的思考题，有的涉及实验中应注意的问题，有的涉及实验技术的应用，有的涉及实验方法的应用扩展；此外，我们还要求实验报告的形式类似于正式发表的科研报告，并附有写作说明，这有利于培养学生写作科研论文的能力。为了培养良好的科研习惯，对每个实验还都给出相应的记录方式。 本学期是我们教研室首次按这项教学改革研究成果组织教学，希望广大同学配合，也希望相关专业老师、相关部门的领导及广大同学提出宝贵意见、以便使植物生理学实验教学改革更加完善。 张立军 2004 年1月30日 2014年12月29日 1
附：参加教学改革人员： 刘延吉郝建军樊金娟朱延姝阮燕晔康宗利付淑杰于洋 目录 Section 1（1h） 植物生理学实验课简介 1．教学目的 2．教学要求和考核 3．实验内容介绍 4．实验室安全要求 Section 2（6h） 一、植物的光合速率测定-----改良半叶法 二、植物叶绿素素含量测定----丙酮提取法 Section 3（6h） 三、植物组织水势测定----小液流法 四、植物根系活力测定----甲烯蓝法 Section 4（6h） 五、植物抗逆性鉴定----电导率仪法 六、植物组织丙二醛含量测定 Section 5（4h） 七、植物组织硝态氮含量的测定 Section 6（4h） 八、植物呼吸酶活性测定 2
植物生理学试题及答案1 一、名词 1 渗透势：由于溶质作用使细胞水势降低的值。 2 呼吸商：植物在一定时间内放出的CO2与吸收O2的比值。 3 荧光现象：叶绿素吸收的光能从第一单线态以红光的形式散失，回到基态的现象。 4 光补偿点：光饱和点以下，使光合作用吸收的CO2与呼吸作用放出的CO2相等的光强。 5 代谢库：是能够消耗或贮藏同化物的组织、器官或部位。 6 生长调节剂：人工合成的，与激素功能类似，可调节植物生长发育的活性物质。 7 生长：由于细胞分裂和扩大引起的植物体积和重量的不可逆增加。 8 光周期现象：植物通过感受昼夜长短的变化而控制开花的现象。 9 逆境：对植物生长发育有利的各种环境因素的总称。 10自由水：在植物体内不被吸附，可以自由移动的水。 一、填空（每空0.5分，20分） 1、缺水时，根冠比（上升）N肥施用过多，根冠比（下降）温度降低，根冠比（上升）。 2、肉质果实成熟时，甜味增加是因为（淀粉）水解为（糖）。 3、种子萌发可分为（吸胀）、（萌动）和（发芽）三个阶段。 4、光敏色素由（生色团）和（蛋白团（或脱辅基蛋白））两部分组成，其两种存在形式是（Pr）和（Pfr）。 5、根部吸收的矿质元素主要通过（导管）向上运输。 6、植物细胞吸水有两种方式，即（渗透吸水）和（吸胀吸水）。 7、光电子传递的最初电子供体是（H2O），最终电子受体是（NADP+ ）。 8、呼吸作用可分为（有氧呼吸）和（无氧呼吸）两大类。 9、种子成熟时，累积磷的化合物主要是（植酸或非丁）。 三．选择（每题1分，10分）ABCCB ACBCB １、植物生病时，PPP途径在呼吸代谢途径中所占的比例（）。 A、上升； B、下降； C、维持一定水平 ２、对短日植物大豆来说，北种南引，要引 ( )。 A、早熟品种； B、晚熟品种； C、中熟品种 ３、一般植物光合作用最适温度是（）。A、10℃； B、35℃； C．25℃ ４、属于代谢源的器官是（）。 A、幼叶； B．果实； C、成熟叶 ５、产于新疆的哈密瓜比种植于大连的甜，主要是由于（）。 A、光周期差异； B、温周期差异； C、土质差异 6、交替氧化酶途径的P/O比值为（）。A、1； B、2； C、3 7、IAA在植物体内运输方式是( )。 A、只有极性运输； B、只有非极性运输； C、既有极性运输又有非极性运输 8、（）实验表明，韧皮部内部具有正压力，为压力流动学说提供了证据。 A、环割； B、蚜虫吻针； C、伤流 9、树木的冬季休眠是由（）引起的。A、低温； B、缺水； C、短日照 10、用红光间断暗期，对短日植物的影响是( )。 A、促进开花； B、抑制开花； C、无影响 四、判断正误（每题1分，10分）×√√×√××√×× 1. 对同一植株而言，叶片总是代谢源，花、果实总是代谢库。（）
生命科学学院 生物技术（生物技术及应用基地班）专业培养方案 一、培养目标 本专业培养六年制本硕连读，德、智、体、美全面发展，既掌握生物技术专业知识又具备生物技术产品研究开发能力，了解生物技术企业运作管理规律，具有创新能力、实践能力和创业意识的生物工程与生物技术高级专门人才。 毕业生可继续攻读博士学位研究生，可在科研单位、高等院校、医药卫生、生物工程、食品化工、环境保护和相关的企业及政府部门独立从事新产品开发、教学、管理等工作。 专业发展主要方向 1. 医药生物技术 2. 农业生物技术 3. 微生物生物技术 4. 海洋生物技术 二、培养规格和要求 1．热爱祖国和人民，遵守校规校纪，认识和了解中国近代发展史和我国经济建设状况，有较系统的科学的世界观和方法论，有正确的人生观和价值观，热爱所学专业，有献身精神和强烈的事业心，具有高度的责任感，能为我国现代化建设服务。坚持德、智、体全面发展，有健康的体魄和健全的心理素质。 2．要求学生掌握扎实的生物技术基本理论知识和实验技能，在基因工程、细胞工程、分子生物学技术、发酵工程、酶工程、生化制备与分析及生化制药、微生物检测和生物资源开发等方面具有良好的基础训练，了解本专业相关的国内外研究与新产品开发进展；有较好的现代企业管理知识。 3．熟练地掌握一门外语（比较流利地进行听、说、读、写），英语通过4-6级考试，比较熟练地掌握计算机应用知识和操作技能。 —1—
4．对本专业教学计划设置的必修课及限定选修课程，必须取得规定的学分，提倡在教师指导下学好各门选修课。 5．本专业为“国家生物科学研究与教学人才培养基地”，学习成绩优秀有培养前途的学生可免试攻读硕士学位或直接攻读博士学位。 基于本专业的特点，必须基础理论知识学习与实验操作训练并重，较高质量地完成教学生产实习任务和高质量地完成毕业论文的设计、实验及撰写工作。 三、毕业认定与学位授予、本科学位修业年限 实行阶段淘汰制，三年级课程结束后，根据德、智、体三方面的综合评估，不适应六年制继续培养者转入四年制生物技术专业学习。根据生物技术与应用专业培养方案的要求，修满153学分，成绩合格者，颁发本科毕业证书，理学学士学位证书。本科学位修业年限：四年。 四、毕业总学分及课内总学时 课程类别学分数所占比例备注 公共必修课36 23.5% 本科阶段 公共选修课16 10.5% 本科阶段 专业必修课71 46.4% 本科阶段 专业选修课30 19.6% 本科阶段，限选课至少15学分 毕业总学分 153(44) 100% （实践教学学 分） 课内总学时2648 第一学期在不同专业所学的相关学分可以转入。 五、专业核心课程 有机化学、动物学、植物学、生物化学、微生物学、生物技术学、细胞生物学、遗传学、生物技术综合实验、生物工程制药、生物技术营销学。 六、专业特色课程 —2—
实验报告 课程名称：植物生理学及实验实验类型：探索、综合或验证实验项目名称： 叶绿体色素的提取、分离、理化性质和叶绿素含量的测定学生姓名：专业：农业资源与环境学号： 同组学生姓名： 指导老师： 实验地点：实验日期：2019年10月9日 一、实验目的和要求 掌握植物中叶绿体色素的提取分离和性质鉴定、定量分析的原理和方法 二、实验内容和原理 以青菜为材料，提取和分离叶绿体色素并进行理化性质测定和叶绿素含量分析。原理如下： 1.叶绿素和类胡萝卜素均不溶于水而溶于有机溶剂.常用95%的乙醇或80%的丙 酮提取。 2.皂化反应。 叶绿素是二羧酸酯，与强碱反应，形成绿色的可溶性叶绿素盐，就可与有机 溶剂中的类胡萝卜素分开。 装 订 线
3.取代反应。 在酸性或加温条件下，叶绿素卟啉环中的Mg2+可依次被H+和Cu2+取代形成褐色的去镁叶绿素和绿色的铜代叶绿素。 H+取代Mg2+, Cu2+ (Zn2+)取代H+。 4.叶绿素受光激发，可发出红色荧光，反射光下可见红色荧光。 透射光下呈绿色，反射光下呈红色。 5.光谱分析。叶绿素吸收红光和兰紫光，红光区可用于定量分析，其中645和 663用于定量叶绿素a,b及总量，而652可直接用于总量分析。 三、主要仪器设备 1.天平（万分之一）、可扫描分光光度计（UV-1240）、离心机 2.研具、各种容（量）器、酒精灯等 四、操作方法与实验步骤 1.定性分析 a)称取鲜叶3-5g，并逐步加入乙醇15ml，磨成匀浆 取匀浆过滤，并倒入三角瓶中，同时观察荧光现象。 b)取三角瓶中约1ml溶液于小试管。加KOH数片剧烈摇均，加石油醚 O 1ml分层后观察。 1ml和H 2
植物生理学实验考试试 题 TTA standardization office【TTA 5AB- TTAK 08- TTA 2C】
植物生理学实验考试试题
一、名词解释： 1、标准曲线：用标准溶液制成的曲线。先配制一系列不同浓度的标准溶液, 在溶液吸收最大波长下, 逐一测定吸光度,然后用坐标纸以溶液浓度为横坐标, 吸光度为纵坐标作图, 若被测物质对光的吸收符合光的吸收定律, 必然得到一条通过原点的直线, 即标准曲线。 4、氮素代谢：氮素及含氮的活体物质的同化异化和排泄，总称为氮素代谢。 5、淀粉酶：是水解淀粉和糖原的酶类总称。 6、真空渗入：指将叶片打孔放入注射器中，加水浸没，排出空气后用手指堵住前端小孔，同时把活塞向外抽拉，即可造成减压而排出组织中的空气，轻放活塞，水液即进入组织的方法。 7、离心技术：是根据物质颗粒在一个离心场中的沉降行为而发展起来的。它是分离细胞器和生物分子大分子物质必备的手段之一，也是测定某些纯品物质的部分性质的一种方法。 8、电泳：各种生物大分子在一定 pH 条件下，可以解离成带电荷的颗粒，这种带电颗粒在电场的作用下向相反电极移动的现象称为电泳。 9、同工酶：凡能催化同一种化学反应但其分子结构和带电性质不同的一组酶称为同工酶 10、迁移率：指带电颗粒在单位电场强度下的泳动速度。 11、聚丙烯酰胺凝胶：是一种人工合成凝胶，是以丙烯酰胺为单位，由甲叉双丙烯酰胺交联成的，经干燥粉碎或加工成形制成粒状，控制交联剂的用量可制成各种型号的凝胶。 20、超氧化物歧化酶（SOD）：普遍存在动植物体内的一种清除超氧阴离子自由基Ｏ2 的酶。 21、硝酸还原还原酶：是植物氮素同化的关键酶，它催化植物体内的硝酸盐还原为亚硝酸。 22、诱导酶：又称适应酶，指植物体内本来不含有，但在特定外来物质的诱导下诱导生成的酶。如硝酸还原酶可为 NO3-所诱导生成。 二、填空： 1、测定植物可溶性蛋白质含量时，绘制标准曲线是标准蛋白质浓度为横坐标，以吸光值为纵坐标。 2、常用的测定植物可溶性蛋白质含量的方法有：Folin-酚试剂法(Lowry 法) 、双缩脲法、考马斯亮蓝法和紫外吸收法。 4、用滴定法测 Vc 含量时，若样品本身带有颜色，则需先将样品用草酸处理。 5、测定淀粉酶活性时，3，5－二硝基水杨酸试剂（DNS）的作用是与还原糖显色生成棕红色的 3-氨基-5-硝基水杨酸和终止酶活性。 6、在测定淀粉酶的活性时：α－淀粉酶不耐_酸_，β－淀粉酶不耐_热_。
首都师范大学生命科学学院实验报告 课程名称植物生理学实验成绩 姓名苗雪鹏班级 1班学号 1080800021 实验题目实验三植物体中N、P、K主要养分的速测 【实验目的】 1．了解植物体内N、P、K测定的意义和方法 2．掌握如何测定植物体中N、P、K的实验技能 【实验原理】 植物体主要由C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S、Fe等十几种元素组成，除 此以外还包括Ca、Zn、Mn、B、Mo，但需要量较少。 在通常条件下，植物利用太阳光能，从空气中获得C，从水中获得氢和氧， 而N、P、K等元素则是来源土壤肥力。在栽培过程中，能够知道植物的需要和 土壤内N、P、K变动的情况，对考虑施肥措施是有帮助的，因此测定土壤及植 物体内的N、P、K是很重要的。 硝态N测定：硝态N是硝酸的阴离子（NO 3 -），它是强氧化剂，所以鉴定N- 离子几乎都用氧化反应，用二苯胺（C 6H 5 ） 2 NH的方法，这个方法的原理是在NO 3 - 存在时二苯胺被硝酸氧化而显蓝色。 有效P和无机P测定：P与钼酸铵反应生成磷钼酸铵，然后以氧化亚锡作为还原剂时，使磷钼酸铵还原为“磷钼兰”（低价钼化合物混合物）溶液呈兰色。此法能测土壤有效P，过磷酸钙中有效P和植物体内的无机磷。 速效K的测定：四苯硼钠〔NaB(C 6H 5 ) 4 〕与钾离子生成白色沉淀为四苯硼酸 钾〔KB(C 6H 5 ) 4 〕 【实验材料和试剂】 在完全培养液、缺乏N、P、K、Fe的营养液中培养四周的玉米苗 硝态氮试剂、磷试剂Ⅰ、磷试剂Ⅱ、K试剂、标准溶液1、5、10、20、40ppm 【实验方法】 1．植物组织浸提液制备 将植物剪成小块，称取1g，迅速倒入已沸腾的蒸馏水（约10ml）烧杯中，用毛细玻璃棒经常搅动，小火煮十分钟，煮液倒入10ml容量瓶中，另加少量蒸馏水，继续小火煮植物材料5分钟，浸提液倒入上述容量瓶内，再以少量蒸馏水洗植物材料，使最后容量为10ml。 植物组织在计算含量时要乘以10，因每克鲜组织稀释了10倍。 2．硝态N测定 在白瓷板的凹内分别滴入1、5、10、20、40ppm的混合标准液1滴，然后将待测液（植物浸提液）分别滴入其他凹内，最后每个凹内各加5滴二苯胺硫酸溶
植物学实验教学大纲 植物学实验室 课程名称：植物学实验总学时：90 实验学时：26 实验教材：植物学实验指导 适用专业：生物教育、生物 实验技术 课程性质：独立开设应开实验学期：第1学期 编写黎桂芳编写时间：2005、4 （1）、植物学实验课目的与要求： 目的： 植物学课程是生物科学的一门基础课，由形态解剖、系统分类两部分组成。课程的基本要求是基本掌握植物细胞、组织、器官的形态、结构特征以及功能特点；基本掌握植物界的各大类群，以及系统分类学原理，基本掌握植物界个体发育、系统发育的规律，以及认识各大类群之间的亲缘关系、演化系统。从而为后续课程如植物生理学、植物形态学、分子系统学等打下基础。 实验课基本要求： 1)使学生能熟练地使用显微镜，并掌握植物细胞、组织、器官的观察方法及特征； 2)训练基本技能，如徒手切片、水藏玻片制作、生物绘图等； 3)基本掌握植物界从低级到高级各大类群的区别和适应性特征； 4)基本掌握植物标本鉴定、植物方法，会使用工具书；认识一定数量的植物种类。 （2）主要仪器设备： 生物显微镜、体视显微镜、电脑投影仪、幻灯机、电脑多媒体（VCD等） （3）实验方式与基本要求： 实验方式：教师简单讲授原理和注意事项后由学生独立操作完成 基本要求： 1、观察、动手、描绘、绘图。熟练利用显微镜，掌握徒手切片、制片、揭破、观察等方法，学习植物体的形态、结构特征；并进行简单描述、制图。 2、印证、分析、综合、检索、推理。通过观察，印证课程知识，能根据实验指导书完成实验过程，并通过分析、综合、回答实验指导书的有关问题。 3、认识一定数量的植物种类；掌握常见植物学概念；能开展一般植物学实
实验名称：植物含水量的测定 实验目的：掌握测定植物组织的含水量的方法 实验原理：利用水遇热蒸发为水蒸汽的原理，可用加热烘干法来测定植物组织中的含水量。植物组织含水量的表示方法，常以鲜重或干重 % 表示，有时也以相对含水量 % （或称饱和含水量 % ）表示。后者更能表明它的生理意义。 实验材料与设备： （一）材料：植物鲜组织。 （二）仪器设备：天平（感量1/1000g）；烘箱；干燥器；剪刀；搪瓷盘；塑料袋；纸袋；吸水纸等。 实验步骤： ⒈鲜重测定迅速剪取植物材料，装入已知重量的容器（或塑料袋）中，带入室内，用分析天平称取鲜重（FW）。 ⒉干重测定提前把烘箱打开，温度升至100~105℃。把称过鲜重的植物材料装入纸袋中，放入烘箱内，100~105℃杀青10min，然后把烘箱的温度降到70~80℃左右，烘至恒重。取出纸袋和材料，放入干燥器中冷却至室温，称干重（DW）。 ⒊饱和鲜重测定将称过鲜重的植物材料浸入水中，数小时后取出，用吸水纸吸干表面水分，立即称重；再次将材料放入水中浸泡一段时间后，再次取出，吸干表面水分，称鲜重，直到两次称重的结果基本相等，最后的结果即为饱和鲜重（SFW）。若事先已知达到水分饱和所用的时间，则可一次取得饱和鲜重的测量定值。 ⒋取得以上数据后，按公式计算组织含水量、相对含水量。 思考题： 测定饱和含水量时，植物材料在水中浸泡时间过短或过长会出现什么问题？ 实验名称：植物组织水势的测定（小液流法）
实验目的：学会用小液流法测定植物组织的水势 实验原理：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）。 ψw＝ψπ＝－P＝－iCRT 实验材料与设备： （一）材料：小白菜或其它作物叶片 （二）仪器设备：1.带塞青霉素小瓶12个；2.带有橡皮管的注射针头；3.镊子；4.打孔器5.培养皿。 （三）试剂：1. 0.05、0.10、0.15、0.20、0.25、0.30mol/L蔗糖溶液；2.甲烯蓝粉末。 实验步骤： （一）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。 （二）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。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。 （三）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。 将求得的等渗浓度值代入如下公式： ψw＝ψπ＝－iCRT。 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（0.008314 MPa·L /mol/K）；T＝绝对温度；i＝解离系数（蔗糖＝1，CaCl2＝2.60）。 思考题：在干旱地方生长的植物其水势较高还是较低？为什么？ 实验名称：植物组织渗透势的测定
第一章植物的水分代谢 二、填空 1、在干旱条件下，植物为了维持体内的水分平衡，一方面要求根系发达，使之具有强大的吸水能力，另一方面要尽量减少蒸腾，避免失水过多导致萎蔫。 2、水分沿着导管或管胞上升的下端动力是根压，上端动力蒸腾拉力。 由于水分子内聚力大于水柱张力的存在，保证水柱的连续性而使水分不断上升。这一学说在植物生理学上被称为内聚力学说。 3、依据 K＋泵学说，从能量的角度考察，气孔张开是一个主动过程；其 H＋ /K＋泵的开启需要光合磷酸化提供能量来源。 4、一般认为，植物细胞吸水时起到半透膜作用的是： 细胞质膜、细胞质（中质）和液泡膜三个部分。 5、水分经小孔扩散的速度大小与小孔（周长）成正比，而不与小孔的（面积）成正比；这种现象在植物生理学上被称为（小孔扩散边缘效应）。 6、当细胞巴时， =4 巴时，把它置于以下不同溶液中，细胞是吸水或是失水。（1）纯水中（吸水）；（2） =－6 巴溶液中（不吸水也不失水）；（3）=－8 巴溶液中（排水），（4） =－10 巴溶液中（排水）； （5）=－4 巴溶液中（吸水）。 7、伤流和吐水现象可以证明根质的存在。 8、水分在植物细胞内以自由水和束缚水状态存在；自由水、束缚水比值大时，代谢旺盛。反之，代谢降低。 9、在相同温度和压力条件下，一个系统中一偏摩尔容积的水与一偏摩尔容积纯水之间的自由能差数，叫做水势。 10、已形成液泡的细胞水势是由（渗透势）和（压力势）组成，在细胞初始质壁分离时（相对体积=1.0）,压力势为零，细胞水势导于－。当细胞吸水达到饱和时（相对体积=1.5），渗透势导于，水势为零，这时细胞不吸水。 11、细胞中自由水越多，原生质粘性越小，代谢越旺盛，抗逆性越弱。 12、未形成液泡的细胞靠（吸胀作用）吸水，当液泡形成以后，主要靠（渗透性）吸水。 三、问答题 1、土壤里的水从植物的哪部分进入植物，双从哪部分离开植物，其间的通道如何？动力如何？ 水分进入植物主要是从根毛——皮层——中柱——根的导管或管胞——茎的导管或管胞——叶的导管或管胞——叶肉细胞——叶细胞间隙——气孔下腔——气孔，然后到大气中去。 在导管、管胞中水分运输的动力是蒸腾拉力和根压，其中蒸腾拉力占主导地位。在活细胞间的水分运输主要靠渗透。 2、植物受涝后，叶片为何会萎蔫或变黄？ 植物受涝后，叶子反而表现出缺水现象，如萎蔫或变黄，是由于土壤中充满着水，短时期内可使细胞呼吸减弱，根压的产生受到影响，因而阻碍吸水；长时间受涝，就会导致根部形成无氧呼吸，产生和累积较多的乙醇，致使根系中毒受害，吸水更少，叶片萎蔫变质，甚至引起植株死亡。 3、低温抑制根系吸水的主要原因是什么？
植物生理学实验指导 Prepared on 24 November 2020
植物生理学实验指导
目录
植物材料的采集、处理与保存 植物生理实验使用的材料非常广泛，根据来源可划分为天然的植物材料（如植物幼苗、根、茎、叶、花等器官或组织等）和人工培养、选育的植物材料（如杂交种、诱导突变种、植物组织培养突变型细胞、愈伤组织、酵母等）两大类；按其水分状况、生理状态可划分为新鲜植物材料（如苹果、梨、桃果肉，蔬菜叶片，绿豆、豌豆芽下胚轴，麦芽、谷芽，鳞茎、花椰菜等）和干材料（小麦面粉，玉米粉，大豆粉，根、茎、叶干粉，干酵母等）两大类，因实验目的和条件不同，而加以选择。 植物材料的采集和处理，是植物生理研究测定中的重要环节。在实际工作中，往往容易把注意力集中在具体的仪器测定上，而对于如何正确地采集和处理样品却不够注意，结果导致了较大的实验误差，甚至造成整个测定结果的失败。因此，必须对样品的采集、处理与保存给予足够的重视。 一、原始样品及平均样品的采取、处理 植物生理研究测定结果的可靠性（或准确性），首先取决于试材对总体的代表性，如果采样缺乏代表性，那么测定所得数据再精确也没有意义。所以，样品的采集除必须遵循田间试验抽样技术的一般原则外，还要根据不同测定项目的具体要求，正确采集所需试材。目前，随着研究技术的不断发展，应该不断提高采样技术的水平。 在作物苗期的许多生理测定项目中都需要采集整株的试材样品，在作物中后期的一些生理测定项目中，如作物群体物质生产的研究，也需要采集整株的试材样品，有时虽然是测定植株的部分器官，但为了维持器官的正常生理状态，也需要进行整株采样。 除研究作物群体物质生产外，对于作物生理过程的研究来说，许多生理指标测定中的整株采样，也只是对地上部分的采样，没有必要连根采样，当然对根系的研究测定例外。采样时间因研究目的而不同，如按生育时期或某一特殊需要的时间进行。除逆境生理研究等特殊需要外，所取植株应是能代表试验小区正常生育无损伤的健康植株。