研究生植物生理学实验教案
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植物生理实验设计教案
植物生理实验设计教案一、引言植物生理实验对于深入理解植物生长和发育过程以及适应环境的机制非常重要。
在本教案中，我们将设计一套植物生理实验，旨在帮助学生掌握实验设计的基本原则，并了解与植物生理研究相关的关键概念和方法。
二、实验目标通过本次实验，学生将能够：1.了解植物光合作用和呼吸作用的基本原理；2.掌握测量光合速率和呼吸速率的方法；3.分析不同环境因素对光合速率和呼吸速率的影响。
三、材料与方法3.1 实验材料- 绿豆种子- 高亮度LED灯或日之光灯- 红外线传感器或氧气电极（用于测量呼吸作用）- 温度计- 培养皿、试管等容器3.2 实验步骤步骤一：准备工作1.将绿豆种子置于湿润纸巾中，在28℃温室条件下孵化48小时。
2.为每组设置相同数量和大小且发芽良好的绿豆苗。
步骤二：测量光合速率1.在白天，将绿豆苗放置于明亮环境下。
2.使用红外线传感器或氧气电极测量植物产生的氧气含量，以确定光合速率。
步骤三：测量呼吸速率1.在黑暗条件下，将绿豆苗放置于容器中，并覆盖密封。
2.使用红外线传感器或氧气电极测量容器中的氧含量变化，以确定呼吸速率。
步骤四：控制实验条件1.对比不同光照强度、温度等因素对光合作用和呼吸作用的影响。
2.通过改变以上因素，并重复上述步骤二和三来收集数据和分析结果。
四、实验原理4.1 光合作用：植物通过叶绿体进行光合作用，利用光能转化为化学能（ATP）和还原力（NADPH），并产生有机物质。
其中主要反应是类肌球蛋白组织I（PSI）和II （PSII）之间的非循环相连反应链。
4.2 呼吸作用：植物通过线粒体进行呼吸作用，将有机物质氧化为二氧化碳和水，并释放能量（ATP）。
其中主要反应是在线粒体内部通过三脱酸核苷酸电子传递链完成的。
五、预期结果与讨论根据光合速率和呼吸速率的测量结果，我们可以得出以下结论：1. 光照强度对光合速率影响显著。
随着光照强度的增加，植物的光合速率也会增加。
然而，在某一临界点之后，进一步增加光照强度将不再对光合速率产生明显影响。
植物生理学教案(2024)
26
06
植物的生殖生理与种子形成
2024/1/29
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植物的生殖方式及特点
有性生殖
通过精子和卵细胞的结合形成合 子，再发育成新个体。有性生殖 具有遗传多样性，有利于植物适
应环境变化。
无性生殖
通过营养器官（如根、茎、叶） 的分裂、出芽或孢子等方式繁殖 新个体。无性生殖繁殖速度快，
能保持母本的优良性状。
研究方法
植物生理学的研究方法包括实验观察、生理生化分析、分子生物学技术、生物信息学分析等多 种手段，以揭示植物生命活动的本质和规律。
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5
植物生理学在农业生产中的应用
01 作物育种
通过了解植物生理机制，可以指导作物育种工作 ，选育出高产、优质、抗逆性强的新品种。
02 栽培技术
根据植物生理学原理，可以制定合理的栽培技术 措施，如合理施肥、灌溉、病虫害防治等，提高 作物产量和品质。
25
植物生长调控技术及其在农业生产中的应用
调控技术
通过外源施加生长物质或其类似物、改变环境条件等手段，调控植物生长发育 过程。
农业生产应用
提高作物产量和品质，改善植物生长环境适应性，促进作物早熟和增产等。例 如，利用赤霉素促进杂交水稻制种产量的提高，利用乙烯利促进棉花叶片脱落 和采收等。
2024/1/29
1. 光照强度
直接影响光反应速率，光 照越强，光合作用速率越 快。
3. 二氧化碳浓度
是光合作用的原料之一， 浓度高低直接影响光合作 用的速率。
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2. 温度
影响酶的活性，适宜的温 度有利于光合作用的进行 。
14
呼吸作用的概念、类型及生理意义
• 概念：呼吸作用是指植物体内的有机物在细胞内经过一系列的 氧化分解，最终生成二氧化碳或其他产物，并且释放出能量的 过程。
植物生理学实验技术教学设计
植物生理学实验技术教学设计简介植物生理学是研究植物生命过程的科学，其研究的主要内容涉及植物的生长、发育、代谢、形态、生殖、环境适应等方面。
在植物生理学的教学中，实验是非常重要的环节之一，通过实验可以让学生深入理解生理现象和生理过程，提高学生的动手能力和实际应用能力。
本文将介绍植物生理学实验技术教学设计的相关内容，包括实验内容、教学目的、实验流程和实验结果等。
实验内容实验一：植物的生长与发育规律实验教学目的通过对植物生长发育规律的研究，掌握植物的生长发育过程，了解植物生长规律，提高学生的实验操作能力。
实验材料鸡冠菊种子、土壤、光蒸馏水、培养皿、草木灰实验步骤1.准备工作：将培养皿洗净，加入草木灰和土壤，混匀后均匀铺在培养皿底部，浇入适量的光蒸馏水。
2.将鸡冠菊种子放在培养皿中，将其放置在适当的光照下，观察和摄影记录植物的生长过程。
3.实验结束后，观察和测量植物的生长高度和重量，分析和总结实验结果。
实验结果通过本次实验，可以深入了解植物的生长发育规律，并掌握实验操作技能。
实验二：植物的代谢实验教学目的通过研究植物的代谢过程，掌握植物的营养生理过程，了解植物维持生命的物质基础，提高学生的实验操作技能。
实验材料萝卜、活性炭、硫酸铁实验步骤1.准备工作：将萝卜切成薄片，用活性炭吸附其中的氢气，再用硫酸铁测定其中铁离子的含量。
2.将萝卜薄片放入活性炭中，观察和记录在不同时间内样品中酒精的浓度变化。
3.实验结束后，观察和测量植物的代谢产物含量，分析和总结实验结果。
实验结果通过本次实验，可以深入了解植物的代谢过程，掌握实验操作技能。
实验流程以下是本次实验的流程图:流程图流程图总结植物生理学实验技术教学是植物生理学教学中非常重要的一环。
通过实验可以深入了解生理现象和生理过程，同时也可以提高学生的动手能力和实际应用能力。
本文介绍了植物生长与发育规律实验和植物代谢实验的教学设计，其中包括实验材料、教学目的、实验步骤和实验结果等。
植物生理学教案植物体内有机物的运输
植物生理学教案——植物体内有机物的运输教学目标：1. 了解植物体内有机物的运输途径和机制；2. 掌握植物体内有机物的运输方式和过程；3. 能够运用所学知识解释生活中有关植物体内有机物运输的现象。
教学重点：1. 植物体内有机物的运输途径；2. 植物体内有机物的运输机制。
教学难点：1. 植物体内有机物的运输过程；2. 生活现象与植物体内有机物运输的联系。
第一章：植物体内有机物的运输概述1.1 植物体内有机物的运输定义1.2 植物体内有机物的运输重要性1.3 植物体内有机物的运输研究意义第二章：植物体内有机物的运输途径2.1 木质部运输途径2.2 韧皮部运输途径2.3 细胞间隙运输途径第三章：植物体内有机物的运输机制3.1 被动运输机制3.2 主动运输机制3.3 协助扩散运输机制第四章：植物体内有机物的运输过程4.1 合成与储存过程4.2 加载与卸载过程4.3 运输与分配过程第五章：生活现象与植物体内有机物运输的联系5.1 植物生长与有机物运输5.2 果实成熟与有机物运输5.3 植物抗逆与有机物运输教学方法：1. 采用多媒体课件进行教学，直观展示植物体内有机物的运输过程；2. 结合生活实例，引导学生理解植物体内有机物运输的重要性；3. 开展课堂讨论，激发学生对植物体内有机物运输的兴趣和探究欲望。
教学评价：1. 课堂提问：检查学生对植物体内有机物运输的基本概念的理解；2. 课后作业：巩固学生对植物体内有机物运输的知识；3. 课程论文：培养学生运用所学知识分析生活现象的能力。
第六章：植物体内有机物的运输实例分析6.1 实例一：筛管与韧皮部的有机物运输6.2 实例二：木质部中的水分与无机盐运输6.3 实例三：顶端优势与有机物运输第七章：环境因素对植物体内有机物运输的影响7.1 温度对植物体内有机物运输的影响7.2 光照对植物体内有机物运输的影响7.3 水分对植物体内有机物运输的影响第八章：植物体内有机物运输与农业生产8.1 有机物运输与作物产量8.2 有机物运输与作物品质8.3 有机物运输与农业施肥第九章：植物体内有机物运输的科研方法9.1 实验设计：如何研究植物体内有机物运输9.2 观察方法：显微镜观察植物体内有机物运输9.3 测定技术：有机物运输的定量分析第十章：植物体内有机物运输的前沿领域10.1 植物体内有机物运输的分子机制10.2 植物体内有机物运输的基因调控10.3 植物体内有机物运输的生物技术应用教学方法：1. 结合具体实例，分析植物体内有机物运输的实际情况；2. 通过讨论和实验，探究环境因素对植物体内有机物运输的影响；3. 联系农业生产，了解植物体内有机物运输在实际生产中的应用；4. 利用科研方法，培养学生对植物体内有机物运输研究的兴趣；5. 关注前沿领域，引导学生了解植物体内有机物运输的最新发展。
植物生理学 教案
植物生理学教案教案标题：植物生理学教学目标：1. 了解植物生理学的基本概念和重要性。
2. 掌握植物的生长和发育过程以及与环境因素的关系。
3. 理解植物的营养需求和光合作用过程。
教学重点：1. 植物的生长和发育过程。
2. 植物对环境因素的反应和适应能力。
3. 植物的营养需求和光合作用的原理。
教学准备：1. 教学资料：教科书、课件、多媒体设备等。
2. 实验设备：显微镜、植物生长箱等。
3. 实验材料：植物样本、培养基等。
教学过程：一、导入（5分钟）利用引人入胜的故事或实例，向学生介绍植物生理学的重要性和应用领域。
二、知识讲解（15分钟）1. 植物的生长和发育过程：种子萌发、幼苗生长、成株发育等。
2. 植物对环境因素的反应和适应能力：光、温度、水分、土壤矿质等。
3. 植物的营养需求和光合作用的原理：养分吸收、运输和利用过程。
三、实验演示（20分钟）1. 示范种子萌发实验：使用显微镜观察种子的发育过程。
2. 示范温度对植物生长的影响实验：设置不同温度条件下的植物生长箱，观察植物的生长情况。
3. 示范养分供应对光合作用的影响实验：在不同营养培养基上培养植物，观察光合作用的效果。
四、讨论与总结（10分钟）与学生进行讨论，回答他们对实验中观察到的现象和原理的疑问。
总结重点概念和实验结果。
五、拓展延伸（10分钟）引导学生思考和探究植物生理学在农业、园艺、药学等领域的应用，展示相关案例或实践经验。
六、作业布置（5分钟）要求学生完成相关阅读和实验报告，以巩固所学内容并培养科学思维能力。
教学反思：教学过程中应注意实验的设计和操作，确保实验过程的安全和有效性。
同时，适时调整教学方法，激发学生的兴趣和参与度。
《植物生理学实验技术》课程教案
采用讲授、示范、实践操作相结 合的方式进行教学。通过教师讲 解实验原理和操作步骤，学生亲 自动手操作，加深对实验技术的
理解和掌握。
教学手段
利用多媒体课件、实验视频等辅 助教学手段，提高教学效果和学
生的学习兴趣。
实验课程安排与注意事项
实验课程安排
根据教学大纲和实验条件，合理安排实验项目和实验时间，确保学生能够充分 掌握各项实验技术。
实验结果与分析
根据实验结果，分析光照强度对叶片光合作用速率的影响，并探讨其 原因。
植物呼吸作用强度测定实验
实验目的 实验原理 实验步骤 实验结果与分析
了解植物呼吸作用的原理，掌握呼吸作用强度测定的方法。
植物呼吸作用是植物体吸收氧气并分解有机物的过程，通过测 定单位时间内植物体消耗氧气的量，可以计算呼吸作用强度。
鼓励实验人员参加自救互救技 能培训，提高自救互救能力， 减少事故损失。
06
CATALOGUE
课程考核与成绩评定
平时成绩评定标准及比例分配
课堂表现
根据学生的出勤率、课堂参与度、实验操作规范性等方面 进行评价，占总评成绩的20%。
实验报告
每次实验后要求学生提交实验报告，包括实验目的、原理 、步骤、结果分析和讨论等，占总评成绩的30%。
鼓励实验室采用环保型实验 材料和方法，减少废弃物产 生和对环境的影响。
应急情况下自救互救技能培训
实验室应制定应急预案，明确 应急组织、通讯联络、现场处
置等方面要求。
定期组织实验人员进行火灾、 化学品泄漏等应急演练，提高
实验人员的应急处置能力。
实验室应配备急救箱、灭火器 等应急器材，并确保实验人员 了解其使用方法和注意事项。
光合作用
植物利用光能将二氧化碳和水转化为 葡萄糖和氧气，同时储存能量。
理解和掌握。
教学手段
利用多媒体课件、实验视频等辅 助教学手段，提高教学效果和学
生的学习兴趣。
实验课程安排与注意事项
实验课程安排
根据教学大纲和实验条件，合理安排实验项目和实验时间，确保学生能够充分 掌握各项实验技术。
实验结果与分析
根据实验结果，分析光照强度对叶片光合作用速率的影响，并探讨其 原因。
植物呼吸作用强度测定实验
实验目的 实验原理 实验步骤 实验结果与分析
了解植物呼吸作用的原理，掌握呼吸作用强度测定的方法。
植物呼吸作用是植物体吸收氧气并分解有机物的过程，通过测 定单位时间内植物体消耗氧气的量，可以计算呼吸作用强度。
鼓励实验人员参加自救互救技 能培训，提高自救互救能力， 减少事故损失。
06
CATALOGUE
课程考核与成绩评定
平时成绩评定标准及比例分配
课堂表现
根据学生的出勤率、课堂参与度、实验操作规范性等方面 进行评价，占总评成绩的20%。
实验报告
每次实验后要求学生提交实验报告，包括实验目的、原理 、步骤、结果分析和讨论等，占总评成绩的30%。
鼓励实验室采用环保型实验 材料和方法，减少废弃物产 生和对环境的影响。
应急情况下自救互救技能培训
实验室应制定应急预案，明确 应急组织、通讯联络、现场处
置等方面要求。
定期组织实验人员进行火灾、 化学品泄漏等应急演练，提高
实验人员的应急处置能力。
实验室应配备急救箱、灭火器 等应急器材，并确保实验人员 了解其使用方法和注意事项。
光合作用
植物利用光能将二氧化碳和水转化为 葡萄糖和氧气，同时储存能量。
植物生理学实验教案
植物生理学实验教案实验指导书：候书林主编. 植物生理学实验指导.科学出版社，2004 实验一、植物组织渗透势测定-质壁分离法实验二、植物组织水势测定-小液流法实验三、叶绿体色素的提取与分离及理化性质鉴定实验四、叶绿素a,b 含量测定实验五、植物体内几种呼吸酶的测定实验六、植物叶面积测定实验七、植物根系对离子的选择性吸收实验八、叶片光合速率的测定及光合仪的使用实验九、种子活力的快速测定实验十、植物组织可溶性糖含量的测定实验十一、低温对植物的伤害实验十二、丙二醛含量的测定实验一、植物组织渗透势测定-质壁分离法[原理]将植物组织置于对其无毒害的一系列不同浓度的溶液里处理一定时间，然后镜检发生质壁分离的细胞数，通常视野中有50％的细胞发生质壁分离时定为初始质壁分离，细胞初始质壁分离时压力势为零，因而可把引起细胞初始质壁分离的外界溶液称之为等渗溶液，其溶液具有的渗透势即为细胞的渗透势。
由于很难正好找到引起50％细胞发生质壁分离的浓度。
因此通常用插值法求得等渗溶液浓度，代入公式即可计算渗透势。
[器材与试剂]器材：显微镜，载玻片，盖玻片，镊子，刀片，培养皿(或具塞试管)，记号笔，滴管。
试剂：蔗糖。
[方法与步骤]1. 配制0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7mol蔗糖/L水的质量摩尔浓度，贮6个试剂瓶中，必要时配制溶液浓度的相差可≤0.05mol蔗糖/L水。
2. 取6套干净清洁的小培养皿，用记号笔编号，将配制好的不同浓度的蔗糖溶液按顺序倒入各个培养皿中使成一薄层，盖好皿盖。
3. 将带有色素的植物组织或叶片(可选用有色素的洋葱鳞片的外表皮，紫鸭跖草，蚕豆，小麦，玉米等叶的表皮)撕取表皮迅速分别投入各种浓度的蔗糖溶液中，每个培养皿中放材料3个左右，使其完全浸没，浸泡20-40分钟。
4. 到时后，取出表皮，放在载玻片上，滴一滴相同浓度的蔗糖，盖上盖玻片，在显微镜下观察质壁分离的细胞数和细胞总数，直接或间接(插值法)地找出引起50％细胞发生质壁分离的外界溶液浓度，即为细胞渗透浓度值。
《植物生理学》备课备课教案
《植物生理学》备课教案一、教学目标：1. 知识与技能：（1）理解植物细胞的基本结构和功能；（2）掌握植物的光合作用和呼吸作用的原理及应用；（3）了解植物生长发育的过程和调控机制。
2. 过程与方法：（1）通过观察植物细胞切片，认识植物细胞的结构；（2）利用实验方法探究植物的光合作用和呼吸作用；（3）观察植物生长发育过程，分析其调控机制。
3. 情感态度价值观：培养学生对植物生理学的兴趣，提高学生关注生态环境、珍惜资源的意识。
二、教学重点与难点：1. 教学重点：（1）植物细胞的基本结构和功能；（2）植物的光合作用和呼吸作用的原理及应用；（3）植物生长发育的过程和调控机制。
2. 教学难点：（1）植物细胞结构与功能的对应关系；（2）光合作用和呼吸作用过程中的物质变化；（3）植物生长发育的分子调控机制。
三、教学方法与手段：1. 教学方法：（1）讲授法：讲解植物细胞结构、光合作用和呼吸作用的原理；（2）实验法：进行植物光合作用和呼吸作用的实验；（3）观察法：观察植物生长发育过程；（4）讨论法：分组讨论植物生长发育的调控机制。
2. 教学手段：（1）多媒体课件：展示植物细胞结构、光合作用和呼吸作用的过程；（2）实验器材：进行光合作用和呼吸作用的实验；（3）观察植物生长发育的实物材料。
四、教学过程：1. 导入：通过展示植物王国的图片，引导学生关注植物的生长发育过程，激发学习兴趣。
2. 植物细胞结构与功能：（1）讲解植物细胞的基本结构，如细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核等；（2）分析植物细胞各结构的功能及对应关系。
3. 光合作用和呼吸作用：（1）讲解光合作用的原理及应用，如绿色植物的光合作用、蓝藻的光合作用等；（2）讲解呼吸作用的原理及应用，如植物的呼吸作用、微生物的呼吸作用等；（3）分析光合作用和呼吸作用之间的关系。
4. 植物生长发育：（1）讲解植物生长发育的过程，如种子萌发、植株生长、开花结果等；（2）分析植物生长发育的调控机制，如激素调节、基因调控等。
2024版植物生理学课程教案
通过根毛和皮层细胞扩大吸水面 积，利用渗透作用吸收土壤中的 水分。
02
植物体内的水分运 输
通过木质部导管和韧皮部筛管进 行长距离运输，短距离运输则依 靠细胞间的胞间连丝。
03
植物的蒸腾作用
叶片气孔开放，水分以气态形式 从植物体内散失到大气中，是植 物水分散失的主要途径。
植物的水分平衡与渗透调节
植物的水分平衡
吸收
运输
矿质元素在植物体内通过木质部和韧皮部进行长距离 运输，以满足不同器官和组织的需求。
植物通过根系从土壤中吸收矿质元素，吸收过 程受土壤环境、根系发育和元素形态等因素影 响。
利用
植物将吸收的矿质元素用于合成各种有机物质， 如蛋白质、核酸、酶等，以维持正常的生命活 动。
合理施肥的原理与技术
施肥原理
通过喷洒乙烯或脱落酸，促进 或延缓果实成熟。
促进种子萌发
用赤霉素处理种子，打破休眠， 提高发芽率。
提高抗逆性
用脱落酸处理植物，提高抗旱、 抗寒能力。
增产增收
合理使用植物激素，可提高作 物产量和品质，增加经济效益。
THANKS
感谢观看
二氧化碳与五碳糖（RuBP）结合，形 成六碳中间产物。
糖的生成
六碳中间产物经过一系列酶促反应， 最终生成葡萄糖等有机物质。
光合作用的影响因素及其调控
光照强度
光照强度直接影响光 合作用的速率，过弱 或过强的光照都会抑 制光合作用。
温度
温度影响光合作用相 关酶的活性，适宜的 温度有利于光合作用 的进行。
植物通过吸水、运输和蒸腾等过 程维持体内水分的动态平衡，保 证正常生理活动的进行。
植物的渗透调节机制
植物对水分胁迫的响应
通过合成和积累有机溶质（如脯 氨酸、甜菜碱等）和无机离子 （如K+、Cl-等）降低细胞渗透势， 提高吸水能力。
02
植物体内的水分运 输
通过木质部导管和韧皮部筛管进 行长距离运输，短距离运输则依 靠细胞间的胞间连丝。
03
植物的蒸腾作用
叶片气孔开放，水分以气态形式 从植物体内散失到大气中，是植 物水分散失的主要途径。
植物的水分平衡与渗透调节
植物的水分平衡
吸收
运输
矿质元素在植物体内通过木质部和韧皮部进行长距离 运输，以满足不同器官和组织的需求。
植物通过根系从土壤中吸收矿质元素，吸收过 程受土壤环境、根系发育和元素形态等因素影 响。
利用
植物将吸收的矿质元素用于合成各种有机物质， 如蛋白质、核酸、酶等，以维持正常的生命活 动。
合理施肥的原理与技术
施肥原理
通过喷洒乙烯或脱落酸，促进 或延缓果实成熟。
促进种子萌发
用赤霉素处理种子，打破休眠， 提高发芽率。
提高抗逆性
用脱落酸处理植物，提高抗旱、 抗寒能力。
增产增收
合理使用植物激素，可提高作 物产量和品质，增加经济效益。
THANKS
感谢观看
二氧化碳与五碳糖（RuBP）结合，形 成六碳中间产物。
糖的生成
六碳中间产物经过一系列酶促反应， 最终生成葡萄糖等有机物质。
光合作用的影响因素及其调控
光照强度
光照强度直接影响光 合作用的速率，过弱 或过强的光照都会抑 制光合作用。
温度
温度影响光合作用相 关酶的活性，适宜的 温度有利于光合作用 的进行。
植物通过吸水、运输和蒸腾等过 程维持体内水分的动态平衡，保 证正常生理活动的进行。
植物的渗透调节机制
植物对水分胁迫的响应
通过合成和积累有机溶质（如脯 氨酸、甜菜碱等）和无机离子 （如K+、Cl-等）降低细胞渗透势， 提高吸水能力。
(精)植物生理学实验讲义
植物生理学实验讲义目录目录 (I)实验一植物材料的无土培养及缺素症状观察（3学时） (1)实验二植物组织水势的测定（小液流法）（3学时） (2)实验三缺磷、缺铁对植物叶片中叶绿素含量影响（叶绿体色素的提取、分离及定量测定）及光合速率的测定（3学时） (3)实验四：缺素培养对叶片质膜透性及过氧化物酶活性的影响（电导率的测定&愈创木酚法测定POD酶活性）（3学时） (5)Part Ⅰ缺素培养对叶片过氧化物酶活性的影响 (5)Part Ⅱ缺素培养对叶片质膜透性的影响 (6)实验五：设计性实验：逆境胁迫下植物的适应机制研究（6学时） (7)PartⅠ蒽酮法测定可溶性糖 (7)Part Ⅱ植物体内可溶性蛋白质含量的测定（考马斯亮蓝法） (9)Part Ⅲ植物组织中丙二醛含量的测定 (11)实验一植物材料的无土培养及缺素症状观察（3学时）【实验原理】只要满足植物正常生长发育的要求(光、温、水、气、必需元素)，植物可以在水中或砂中生长。
把必需矿质元素配制成培养液培养植物称溶液培养，而把培养液加于洁净的石英砂中培养植物则称砂基培养。
由于培养液中元素的种类和数量可以人为控制，因此当要了解某种元素是否为植物必需时，只要有意识地配制缺乏该种元素的培养液，根据植物在该培养液中所表现出来的症状，便可了解该元素的作用以及对植物生长发育的必要性。
【器材与试剂】器材:，贮液塑料桶（10个)，量筒，移液管，石英砂或蛭石适量，水培设备4个移液器，酸度计，电子天平，数码相机。
试剂：硝酸钙，硝酸钾，硫酸镁，磷酸二氢钾，硝酸钠，氯化镁，硫酸钠，磷酸二氢钠，氯化钙，氯化钾，EDTA-Na2，FeSO4，CuSO4，HBO3，KI，MnCl2，ZnCl2，Na2MoO4。
HCl，NaOH，Na2ClO4或CaClO4以上试剂均需分析纯。
【方法与步骤】1.准备工作1）幼苗准备:实验用种子用漂白粉溶液灭菌半小时，用灭菌水洗几次，然后放在干净的湿石英砂中发芽，加以蒸馏水培养长至一定高度(5cm左右)。
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研究生植物生理学实验教案教师：***农学院生物技术系实验一 植物抗氧化酶活性的测定植物抗氧化酶包括超氧化物歧化酶（SOD ）、过氧化氢酶（CAT ）、过氧化物酶（POD ）等。
它们普遍存在于植物的各种组织中，可以通过催化植物体内的活性氧，防止发生氧化反应。
所以抗氧化酶活性与植物的代谢强度及逆境适应能力有密切关系，经常被用来衡量植物的抗性强弱和衰老程度。
一、超氧化物岐化酶活性测定超氧物歧化酶（SOD ）普遍存在于动、植物体内，是一种清除超氧阴离子自由基（•2O ）的酶，它催化下列反应：2反应产物H 2O 2可被过氧化氢酶进一步分解或被过氧化物酶利用。
因此SOD 有保护生物体免受活性氧伤害的能力。
已知此酶活力与植物抗逆性及衰老有密切关系，故成为植物逆境生理学的重要研究对象。
【原理】本实验依据超氧物歧化酶抑制氮蓝四唑（NBT ）在光下的还原作用来确定酶活性大小。
在有可氧化物质存在下，核黄素可被光还原，被还原的核黄素在有氧条件下极易再氧化而产生•2O ，•2O 可将氮蓝四唑还原为蓝色的甲。
后者在560nm 处有最大吸收，而SOD 可清除•2O 从而抑制了甲的形成。
于是光还原反应后，反应液蓝色愈深，说明酶活性愈低，反之酶活性愈高。
一个酶活性单位定义为将NBT 的还原抑制到对照一半（50％）时所需的酶量，据此可以计算出酶活性大小。
【仪器与用具】高速台式离心机；分光光度计；微量进样器；荧光灯（反应试管处光照强度为4000lx ）；试管数支；黑色硬纸套。
【试剂】1．50mmol/L 磷酸缓冲液（pH7.8）。
2．提取介质50mmol/L pH7.8磷酸缓冲液（内含1％聚乙烯吡咯烷酮）。
3．130mmol/L 甲硫氨酸（Met ）溶液：称取1.939 9g Met 用磷酸缓冲液定容至100ml 。
4．750μmol/L 氮蓝四唑（NBT ）溶液：称取61.33mg NBT 用磷酸缓冲液定容至100ml ，现配先用，避光保存。
5．100μmol/L EDTA-Na 2溶液：取37.21mg EDTA-Na 2用磷酸缓冲液定容至1 000ml 。
6．20μmol/L 核黄素溶液：取7.53mg 核黄素定容至1 000ml 避光保存。
【材料与方法】1．酶液提取：取一定部位的植物叶片（视需要定，去叶脉）0.5g 于预冷的研钵中，加1ml 磷酸缓冲液在冰浴下研磨成浆，倒入5ml 离心管中，用提取介质冲洗研钵2～3次，最后加缓冲液使终体积为5ml 。
于10 000r/min 下离心10min ，上清液即为SOD 粗提液。
2．显色反应：取试管（要求透明度好）7支，3支为样品测定管，3支为对照管，另外1支作为空白，按表1加入各溶液。
混匀后将空白管置暗处，其他各管于4000lx 日光灯下反应20min （要求各管受光情况一致，反应室的温度高时时间可适当缩短，温度低时时间可适当延长；温度范围30-37度）。
【结果处理】SOD 活性测定与计算 至反应结束后，以不照光的作空白，分别测定其他各管560nm 波长下的吸光度值，已知SOD 活性单位以抑制NBT 光化还原的50%为一个酶活性单位表222SOD 2O O H H 2O ＋＋＋−−→−•22CAT 22O O H 2O H 2＋−−→−示。
按下式计算SOD 活性： SOD 总活性（U ·g -1FW ）=式中 SOD 总活性以每克鲜重酶单位表示；A 0—照光对照管的吸光度值； A S —样品管的吸光度值； V T —样液总体积（ml ）； V 1—测定时样品用量（ml ）； FW —样重（g ）；表1-1 各溶液加入量试 剂（酶） 测定管用量(ml)空白和对照管用量（ml ）0.05mol/L 磷酸缓冲液130mmol/L Met 溶液 750μmol/L NBT 溶液 100μmol/L EDTA-Na 2液 20μmol/L 核黄素 酶液 蒸馏水 总体积1.5 0.3 0.3 0.3 0.3 0.05 0.25 3.01.5 0.3 0.3 0.3 0.3加缓冲液0.050.25 3.0【注意事项】1. 显色反应过程中要随时观察光下对照管的颜色变化，当A 0达到0.6-0.8时终止反应。
2. 当光下对照管反应颜色达到要求的程度时，测定管（加酶液）未显色或颜色过淡，说明酶对NBT 的光还原抑制作用过强，应对酶液进行适当稀释后再显色，以能抑制显色反应的50%为最佳。
3. 植物组织中的酚类物质对测定干扰，对酚类含量高的材料提取酶液时刻加入聚乙烯吡咯烷酮（PVPP ）消除之 【思考题】1．在SOD 测定中为什么设照光对照管和暗中空白管？ 2．影响本实验准确性的主要因素是什么？应如何克服？二、过氧化氢酶活性的测定（采用滴定法）【原理】H 2O 2在240nm 波长下有强烈吸收，过氧化氢酶能分解过氧化氢，使反应溶液吸光度(A 240)随反应时间而降低。
根据测量吸光率的变化速度即可测出过氧化氢酶的活性。
【仪器与用具】紫外分光光度计；离心机；研钵；250ml 容量瓶；0.5ml 刻度吸管；2ml 刻度吸管；10ml 试管；恒温水浴锅； 【试剂】1. 0.2mol ／L pH7.8磷酸缓冲液(内含1％聚乙烯吡咯烷酮)；2. 0.l mol ／L H 2O 2 ：市售30% H 2O 2 大约等于17.6mol/L ，取30% H 2O 2 溶液5.68ml ，稀释至1000ml 。
(用0.1mol ／L 高锰酸钾标定)。
【材料与方法】1．酶液提取：称取剪碎的植物样品1.0g 置研钵中，加入2~3ml 4℃下预冷的pH7.8磷酸缓冲液和少量石英砂研磨成匀浆后，转入10ml 刻度试管中，并用缓冲液冲洗研钵2～3次，合并冲洗液，并定容到刻度，摇匀。
取部分提取液在4 000r/min 下离心15min ，上清液1005.0)(V FW A V A A T S ⨯⨯⨯⨯-即为过氧化氢酶粗提液。
2．测定：取10ml 试管4支，其中3支为样品测定管，1支为对照管，按表2顺序加入试剂。
25℃预热后，逐管加入0.3ml 0.1mol ／L 的H 2O 2，每加完一管立即记时，并迅速倒入石英比色杯中（可在比色杯中直接加H 2O 2），240nm 下测定吸光度(蒸馏水调零)，每隔lmin 读数1次，共测4min ，待3支管全部测定完后，按下式计算酶活性。
【结果处理】以lmin 内A 240减少0.1为1个酶活单位(U )。
过氧化氢酶活性（U /gFW/min ）=FWt V VrA ⨯⨯⨯⨯∆12401.03)(321240S S S SO A A A A A ++-=∆式中A so —加入煮死酶液的对照管吸光值； A sl , A s2, A s3—样品管吸光度值； Vt —粗酶提取液总体积(ml)；V 1—测定用粗酶液体积(ml)； FW —样品鲜重(g)：0.1—A 240每下降0.1为1个酶活单位(u )： t —加过氧化氢到最后一次读数时间(min)。
【注意事项】 1. 所用KMnO 4溶液及H 2O 2溶液临用前要经过重新标定。
2. 凡在240nm 下有强吸收的物质对本实验有干扰。
【思考题】1．影响过氧化氢酶活性测定的因素有哪些? 2．过氧化氢酶与哪些生化过程有关?三、过氧化物酶活性的测定过氧化物酶（POD ）通过催化酚类物质与H 2O 2反应生成醌类来清除植物体内的H 2O 2。
过氧化物酶还与生长素、NADH 、NADPH 的氧化有关，在植物代谢中起着重要作用。
【原理】愈创木酚（邻甲氧基苯酚）可作为过氧化物酶的底物，与H 2O 2反应生成茶褐色产物。
该物质在470nm 处有最大吸收峰，故可利用分光光度计测定过氧化物酶的活性。
【仪器与用具】紫外分光光度计；离心机；研钵；5ml 量筒；25ml 容量瓶；微量进样器；秒表。
【试剂】1. 100 mmol ／L PH6.0磷酸缓冲液。
2. 反应混合液：100 mmol ／L PH6.0磷酸缓冲液50ml 于烧杯中，加入愈创木酚28μL，于磁力搅拌器上加热搅拌，直至愈创木酚溶解，待溶液冷却后，加入30%过氧化氢19μL，混合均匀，保存于冰箱中。
【材料与方法】1.酶液的提取称取剪碎的植物样品2.0g置研钵中，加适量的磷酸缓冲液和少量石英砂研磨成匀浆后，将匀浆全部转入离心管中，以4000g离心10min，上清液转入25ml容量瓶。
沉淀用5ml磷酸缓冲液再提取两次，上清液并入容量瓶，定容至25ml，低温下保存备用。
（酶浓度太高，样品数可少至1g）2.过氧化物酶活性的测定取两个光径1cm比色杯，于1个比色杯中加入反应混合液3ml和磷酸缓冲液1ml，作为较零对照；另一个比色杯中加入反应混合液3ml和粗酶液1ml(如酶活力过高可适当稀释)，立即开启秒表记录时间，于470nm进行比色测定，每隔1min记录一次吸光度值，共记录5min，然后以每分钟内A470变化0.01为1个酶活性单位。
【结果处理】以lmin内A470变化0.01为1个酶活单位(U)。
过氧化物酶活性（U/gFW/min）=△A470V/0.01WV t t式中△A470反应时间内吸光度的变化；V—为酶提取液总量(ml)；V t—为反应系统中加入的酶液量(ml)；W—样品重(g)：t—反应时间(min)。
【思考题】1．在此实验者A470反应时间如何掌握?2．使用愈创木酚溶液时要注意什么？为什么?实验二植物渗透调节能力的测定一、游离脯氨酸含量的测定植物在正常条件下，游离脯氨酸含量很低，但遇到干旱、低温、盐碱等逆境时，游离脯氨酸便会大量积累，并且积累指数与植物的抗逆性有关。
因此，脯氨酸可作为植物抗逆性的一项生化指标。
【原理】采用磺基水杨酸提取植物体内的游离脯氨酸，不仅大大减小了其他氨基酸的干扰，快速简便，而且不受样品状态（干或鲜样）限制。
在酸性条件下，脯氨酸与茚三酮反应生成稳定的红色缩合物，用甲苯萃取后，此缩合物在波长520nm处有一最大吸收峰。
脯氨酸浓度的高低在一定范围内与其消光度成正比。
【仪器与用具】分光光度计；水浴锅；漏斗；20ml大试管；20ml具塞刻度试管；5～10ml注射器或滴管。
【试剂】1．3%磺基水杨酸水溶液；甲苯。
2．2.5%酸性茚三酮显色液：冰乙酸和6mol/L磷酸以3∶2混合，作为溶剂进行配制，可加热至70℃使其溶解，贮于棕色瓶中（此液在4℃下2～3日有效）。
3．脯氨酸标准溶液：称取25mg脯氨酸，蒸馏水溶解后定容至250ml，其浓度为100μg/ml。
再取此液10ml用蒸馏水稀释至100ml，即成10μg/ml的脯氨酸标准液。
【材料与方法】1．标准曲线制作：（1）取7支具塞刻度试管按表2-1加入各试剂。