植物组织中水势的测定精选课件.ppt

关于植物组织中水势的测定第一页，本课件共有48页水势表示水分的化学势；水势表示水分的化学势；水从水势高处流向低处；水从水势高处流向低处；植植物物体体细细胞胞之之间间，组组织织之之间间以以及及植植物物和和环环境境之之间间的的水水分分移移动动方方向向由由水势差决定（流速和方向）。水势差决定（流速和方向）。水势：水势：第二页，本课件共有48页 植物组织水势（和渗透势）的测定方法：植物组织水势（和渗透势）的测定方法：植物组织水势（和渗透势）的测定方法：植物组织水势（和渗透势）的测定方法：液相平衡法液相平衡法小液流法小液流法、重量法；质壁分离法。、重量法；质壁分离法。所需仪器设备简单，但手续繁琐、效率低，难以自动记录。所需仪器设备简单，但手续繁琐、效率低，难以自动记录。压力平衡法压力平衡法压力室法。压力室法。适于测定枝条或整个叶片的水势，对于小型样品叶圆片等适于测定枝条或整个叶片的水势，对于小型样品叶圆片等 则无能为力。则无能为力。气相平衡法气相平衡法热电耦湿度计法、热电耦湿度计法、露点法露点法。能广泛用于各种植物叶片水势和渗透势的测定，所需样品能广泛用于各种植物叶片水势和渗透势的测定，所需样品 量极少、测量精度高，是近年来发展起来的一类较好的植量极少、测量精度高，是近年来发展起来的一类较好的植 物水势及其组分的测定技术。物水势及其组分的测定技术。水势测定：平衡法水势测定：平衡法第三页，本课件共有48页一、一、液体交换法测定植物组织水势液体交换法测定植物组织水势 （小液流法）（小液流法）小液流法测定植物组织水势的原理小液流法测定植物组织水势的原理？第四页，本课件共有48页组织失水，外液浓度变小组织失水，外液浓度变小；ww植物植物植物植物 S S（一）原理（一）原理1 1 1 1、当植物组织与外液接触时发生水分交换：、当植物组织与外液接触时发生水分交换：植物组织的水势低于外液的渗透势（溶质势）：植物组织的水势低于外液的渗透势（溶质势）：植物组织的水势低于外液的渗透势（溶质势）：植物组织的水势低于外液的渗透势（溶质势）：组织吸水，外液浓度变大组织吸水，外液浓度变大组织吸水，外液浓度变大组织吸水，外液浓度变大；ww植物植物S植物组织的水势与外液的渗透势相等，则水分交植物组织的水势与外液的渗透势相等，则水分交换保持动态平衡：换保持动态平衡：植物组织的水势高于外液的渗透势（溶质势）植物组织的水势高于外液的渗透势（溶质势）植物组织的水势高于外液的渗透势（溶质势）植物组织的水势高于外液的渗透势（溶质势）：外液浓度保持不变外液浓度保持不变外液浓度保持不变外液浓度保持不变；ww植物植物植物植物S S第五页，本课件共有48页 3、根据外液浓度的变化情况即可确定与植物组、根据外液浓度的变化情况即可确定与植物组织相同水势的溶液浓度。织相同水势的溶液浓度。根据以下公式计算出溶液的渗透势，即为植物组根据以下公式计算出溶液的渗透势，即为植物组织的水势。织的水势。2、同一种物质浓度不同时其比重不一样，浓同一种物质浓度不同时其比重不一样，浓度大的比重大，把高浓度的溶液一小液滴放到低度大的比重大，把高浓度的溶液一小液滴放到低浓度溶液中时，液滴下沉；反之则上升。浓度溶液中时，液滴下沉；反之则上升。第六页，本课件共有48页 溶液渗透势的计算：溶液渗透势的计算：S=iCRT 式中式中式中式中 S S溶液的渗透势，以溶液的渗透势，以溶液的渗透势，以溶液的渗透势，以MPaMPa为单位；为单位；为单位；为单位；R R0.008314MPaLmol0.008314MPaLmol1 1KK1 1 T T绝对温度，即绝对温度，即绝对温度，即绝对温度，即273+t273+t；CC溶液的质量摩尔浓度，以溶液的质量摩尔浓度，以溶液的质量摩尔浓度，以溶液的质量摩尔浓度，以molkg molkg 1 1 H H2 2OO为单位为单位为单位为单位 i i溶液的等渗系数，溶液的等渗系数，溶液的等渗系数，溶液的等渗系数，CaClCaCl2 2可用可用可用可用2.62.6。CaClCaCl2 2 溶液粘度大，容易形成液滴，便于观察。溶液粘度大，容易形成液滴，便于观察。溶液粘度大，容易形成液滴，便于观察。溶液粘度大，容易形成液滴，便于观察。第七页，本课件共有48页（二）实验材料（二）实验材料（二）实验材料（二）实验材料 大叶黄杨叶片（取叶片大叶黄杨叶片（取叶片大叶黄杨叶片（取叶片大叶黄杨叶片（取叶片8 81010个，随去随用，不要带枝条？）个，随去随用，不要带枝条？）个，随去随用，不要带枝条？）个，随去随用，不要带枝条？）纸擦干叶片，纸擦干叶片，纸擦干叶片，纸擦干叶片，勿水洗！勿水洗！勿水洗！勿水洗！第八页，本课件共有48页试剂：试剂：CaCl2溶液：溶液：0.05，0.1，0.2，0.3，0.4，0.5 molkg-1H2O 甲烯蓝粉末甲烯蓝粉末 用具：用具：特制试管架特制试管架特制试管架特制试管架1 1 1 1个个个个；10ml10ml10ml10ml试管试管试管试管12121212支（具橡皮塞）支（具橡皮塞）支（具橡皮塞）支（具橡皮塞）（为什么使用特制的试管架？）（为什么使用特制的试管架？）（为什么使用特制的试管架？）（为什么使用特制的试管架？）（二）实验用品（二）实验用品第九页，本课件共有48页1.1.取干燥洁净的试管取干燥洁净的试管取干燥洁净的试管取干燥洁净的试管1212支，分成甲、乙两组。支，分成甲、乙两组。支，分成甲、乙两组。支，分成甲、乙两组。2.2.甲组试管中分别加甲组试管中分别加甲组试管中分别加甲组试管中分别加0.050.5 0.5 六种浓度的溶液之一各六种浓度的溶液之一各六种浓度的溶液之一各六种浓度的溶液之一各0.5ml0.5ml（量准确？）。（量准确？）。用一只移液器用一只移液器用一只移液器用一只移液器 低低低低 高高高高。3.3.乙组试管加入乙组试管加入乙组试管加入乙组试管加入6 6种浓度的种浓度的种浓度的种浓度的CaCl2溶液各溶液各4ml4ml，用一只移用一只移液器液器 低低 高高。4ml4ml4ml4ml需要很准确吗？需要很准确吗？需要很准确吗？需要很准确吗？4.4.甲、乙两组试管分别塞上相应的橡皮塞备用。甲、乙两组试管分别塞上相应的橡皮塞备用。甲、乙两组试管分别塞上相应的橡皮塞备用。甲、乙两组试管分别塞上相应的橡皮塞备用。为什么盖橡皮塞？为什么盖橡皮塞？为什么盖橡皮塞？为什么盖橡皮塞？（三）操作步骤（三）操作步骤第十页，本课件共有48页5.5.5.5.选选选选取取取取均均均均匀匀匀匀一一一一致致致致的的的的植植植植物物物物叶叶叶叶片片片片8 8 8 81010片片片片（勿勿勿勿水水水水洗洗洗洗！），打打打打取取取取叶叶叶叶圆圆圆圆片片片片60606060余余余余片片片片，甲甲甲甲组组组组试试试试管管管管内内内内各各各各加加加加入入入入叶叶叶叶圆圆圆圆片片片片10101010个个个个，使使使使叶叶叶叶片片片片浸浸浸浸入入入入溶溶溶溶液液液液，盖盖盖盖上上上上橡橡橡橡皮皮皮皮塞塞塞塞，平平平平衡衡衡衡20min20min20min20min以以以以上上上上。期期期期间间间间多多多多次次次次摇摇摇摇动试管，以加速水分平衡。动试管，以加速水分平衡。动试管，以加速水分平衡。动试管，以加速水分平衡。6.6.6.6.染色：染色：染色：染色：在在甲组甲组甲组甲组每一试管中用解剖针放入微量甲烯蓝粉每一试管中用解剖针放入微量甲烯蓝粉末，摇匀，溶液变蓝。（干燥针头先用蒸馏水湿润，末，摇匀，溶液变蓝。（干燥针头先用蒸馏水湿润，加入的甲烯蓝量一定少）加入的甲烯蓝量一定少）第十一页，本课件共有48页7.7.7.7.观察液滴升降：观察液滴升降：观察液滴升降：观察液滴升降：用毛细管用毛细管用毛细管用毛细管取取取取甲组甲组甲组甲组试管有色液试管有色液试管有色液试管有色液 乙组乙组试管试管试管试管中部中部中部中部 液滴位置？观察液滴升降并记录。液滴位置？观察液滴升降并记录。液滴位置？观察液滴升降并记录。液滴位置？观察液滴升降并记录。观观察察一一个个浓浓度度后后用用吸吸水水纸纸将将毛毛细细管管内内的溶液吸净，再进行下一个测定。的溶液吸净，再进行下一个测定。第十二页，本课件共有48页静止不静止不动动液滴液滴植物材植物材料料w S溶液浓度变小溶液浓度变小溶液浓度不变溶液浓度不变w =S液滴液滴第十三页，本课件共有48页毛细管放置稳定毛细管放置稳定挤出小液滴挤出小液滴取出毛细管取出毛细管观察液滴升降观察液滴升降第十四页，本课件共有48页8.分别测定不同浓度中有色液滴的升降，找出分别测定不同浓度中有色液滴的升降，找出与组织水分势相当的浓度，根据原理公式计与组织水分势相当的浓度，根据原理公式计算出组织的水势。算出组织的水势。第十六页，本课件共有48页第十七页，本课件共有48页溶液浓度溶液浓度溶液浓度溶液浓度0.050.050.10.10.20.20.30.30.40.40.50.5液滴移动方向液滴移动方向液滴移动方向液滴移动方向具有平衡浓度结果具有平衡浓度结果具有平衡浓度结果具有平衡浓度结果第十八页，本课件共有48页溶液浓度溶液浓度溶液浓度溶液浓度0.050.050.10.10.20.20.30.30.40.40.50.5液滴移动方向液滴移动方向液滴移动方向液滴移动方向无平衡浓度结果无平衡浓度结果无平衡浓度结果无平衡浓度结果第十九页，本课件共有48页溶液浓度溶液浓度溶液浓度溶液浓度0.050.050.10.10.20.20.30.30.40.40.50.5液滴移动方向液滴移动方向液滴移动方向液滴移动方向错误结果第二十页，本课件共有48页溶液浓度溶液浓度溶液浓度溶液浓度0.050.050.10.10.20.20.30.30.40.40.50.5液滴移动方向液滴移动方向液滴移动方向液滴移动方向结果是否正确，为什么？溶液的浓度偏小第二十一页，本课件共有48页溶液浓度溶液浓度溶液浓度溶液浓度0.050.050.10.10.20.20.30.30.40.40.50.5液滴移动方向液滴移动方向液滴移动方向液滴移动方向结果是否正确，为什么？溶液的浓度偏大第二十二页，本课件共有48页加样器的使用加样器的使用正确使用：正确使用：正确使用：正确使用：注意事项：吸取溶液后不能倒置注意事项：吸取溶液后不能倒置注意事项：吸取溶液后不能倒置注意事项：吸取溶液后不能倒置第二十三页，本课件共有48页注意事项：注意事项：1.1.所所取取材材料料在在植植株株上上的的部部位位要要一一致致，打打取取叶圆片要避开主脉和伤口。叶圆片要避开主脉和伤口。2.2.取取材材以以及及打打取取叶叶圆圆片片的的过过程程操操作作要要迅迅速，以免失水。到实验材料生长处操作。速，以免失水。到实验材料生长处操作。3.3.甲甲烯烯蓝蓝易易吸吸附附在在试试管管壁壁上上，先先用用水水洗洗刷，再用刷，再用铬酸洗液浸泡。铬酸洗液浸泡。，铬酸洗液回收，可以重复使用。铬酸洗液回收，可以重复使用。第二十四页，本课件共有48页 小液流法植物组织水势的测定小液流法植物组织水势的测定思考题思考题:小液流法测定植物组织水势的实验中，小液流法测定植物组织水势的实验中，甲组试管中叶园片的多少对测定结果有无甲组试管中叶园片的多少对测定结果有无影响？为什么？影响？为什么？如果蓝色小液滴在乙组试管中均下降，如果蓝色小液滴在乙组试管中均下降，能否求出组织水势？能否求出组织水势？第二十五页，本课件共有48页二、露点法测定植物组织水势二、露点法测定植物组织水势 测测定定动动物物材材料料、植植物物材材料料、愈愈伤伤组组织织、根根尖尖、土土壤壤的的水水势势以以及及各各种种液液体体的的渗渗透透势势及及活活体体叶叶片片的的水水势势，并并可可以以兼兼做做渗渗透透压压计计使使用用。到到目目前前为为止止，HR-33-T-RHR-33-T-R型型露露点微伏压计是测定范围最广、性能最完善的水势仪点微伏压计是测定范围最广、性能最完善的水势仪 第二十六页，本课件共有48页 将将将将叶叶叶叶片片片片或或或或组组组组织织织织汁汁汁汁液液液液（测测测测渗渗渗渗透透透透势势势势）密密密密闭闭闭闭在在在在体体体体积积积积很很很很小小小小的的的的样样样样品品品品室室室室内内内内，经经经经一一一一定定定定时时时时间间间间后后后后，样样样样品品品品室室室室内内内内的的的的空空空空气气气气和和和和植植植植物物物物样样样样品品品品将达到温度和水势的平衡状态。将达到温度和水势的平衡状态。将达到温度和水势的平衡状态。将达到温度和水势的平衡状态。既既既既：气气气气体体体体的的的的水水水水势势势势（也也也也是是是是蒸蒸蒸蒸气气气气压压压压）叶叶叶叶片片片片的的的的水水水水势势势势（或或或或组组组组织汁液的渗透势）织汁液的渗透势）织汁液的渗透势）织汁液的渗透势）测测测测出出出出样样样样品品品品室室室室内内内内空空空空气气气气的的的的蒸蒸蒸蒸气气气气压压压压，便便便便可可可可得得得得知知知知植植植植物物物物组组组组织织织织的的的的水水水水势。势。势。势。空空气气的的蒸蒸气气压压与与其其露露点点温温度度具具有有严严格格的的定定量量关关系系，本本仪仪器器便便通通过过测测定定样样品品室室内内空空气气的的露露露露点点点点温温温温度度度度而而而而得得得得知知知知其蒸气压。其蒸气压。其蒸气压。其蒸气压。测定原理：测定原理：第二十七页，本课件共有48页 测测量量时时，先先给给热热电电偶偶施施加加反反向向电电流流，使使样样品品室室内内的的热热电电偶偶结结点点降降温温，当当结结点点温温度度降降至至露露点点温温度度以以下下时时，将将有有少少量量液液态态水水凝凝结结在在热热电电偶结点表面，此时切断反向电流；偶结点表面，此时切断反向电流；仪器工作原理：仪器工作原理：第二十八页，本课件共有48页 停止外加电流后，热电偶结点温度因热交换平衡停止外加电流后，热电偶结点温度因热交换平衡而很快上升；但是，当到达露点温度时，因表面而很快上升；但是，当到达露点温度时，因表面水分蒸发带走热量，降温，从而使其温度保持在水分蒸发带走热量，降温，从而使其温度保持在露点温度，呈现短时间的稳衡状态。露点温度，呈现短时间的稳衡状态。根据热电偶的输出电位记录结点温度变化。根据热电偶的输出电位记录结点温度变化。第二十九页，本课件共有48页室温室温室温室温露点温度露点温度露点温度露点温度时间时间时间时间第三十页，本课件共有48页 待待结结点点表表面面水水分分蒸蒸发发完完毕毕后后，其其温温度度将将再再次上升，直至恢复原来的温度平衡。次上升，直至恢复原来的温度平衡。记记录录露露点点时时的的稳稳衡衡状状态态的的温温度度，便便可可将将其其换算成待测样品的水势或渗透势。换算成待测样品的水势或渗透势。第三十一页，本课件共有48页HR-33T-R型露点微伏压计型露点微伏压计 第三十二页，本课件共有48页 C-52样品室样品室第三十三页，本课件共有48页第三十四页，本课件共有48页露点微伏压计操作方法露点微伏压计操作方法 2 2 2 2、植物材料的平衡、植物材料的平衡、植物材料的平衡、植物材料的平衡1 1 1 1、植物材料、植物材料、植物材料、植物材料:大叶黄杨叶圆片大叶黄杨叶圆片大叶黄杨叶圆片大叶黄杨叶圆片 （小液流打取的叶圆片（小液流打取的叶圆片（小液流打取的叶圆片（小液流打取的叶圆片1 1 1 1片）片）片）片）逆逆时时针针旋旋转转样样品品室室上上部部调调节节旋旋钮钮，打打开样品室。开样品室。第三十五页，本课件共有48页干旱叶片平衡时间延长干旱叶片平衡时间延长顺顺顺顺时时时时针针针针转转转转动动动动调调调调节节节节旋旋旋旋钮封闭样品室钮封闭样品室钮封闭样品室钮封闭样品室平衡平衡20min20min第三十六页，本课件共有48页打开主机电源打开主机电源打开主机电源打开主机电源/V/V/V/V开关置于开关置于开关置于开关置于“V”V”V”V”位置位置位置位置连接探头连接探头连接探头连接探头FUNCTIONFUNCTIONFUNCTIONFUNCTION旋钮置于旋钮置于旋钮置于旋钮置于“SHORT”SHORT”SHORT”SHORT”调节调节调节调节vv值值值值按下按下按下按下vv按钮按钮按钮按钮调节调节调节调节v SETv SET旋钮使表头指针达到已知的旋钮使表头指针达到已知的旋钮使表头指针达到已知的旋钮使表头指针达到已知的vv值值值值调零调零调零调零量程（量程（量程（量程（RANGERANGERANGERANGE）旋钮放在预期的位置上，）旋钮放在预期的位置上，）旋钮放在预期的位置上，）旋钮放在预期的位置上，30303030FUNCTIONFUNCTIONFUNCTIONFUNCTION旋钮放在旋钮放在旋钮放在旋钮放在READREADREADREAD位置上位置上位置上位置上调节调节调节调节ZERO OFFSETZERO OFFSETZERO OFFSETZERO OFFSET旋钮使指针读数为零旋钮使指针读数为零旋钮使指针读数为零旋钮使指针读数为零FUNCTIONFUNCTION旋钮调到旋钮调到旋钮调到旋钮调到“COOL”COOL”位置位置位置位置指针右移达到最大指针右移达到最大指针右移达到最大指针右移达到最大FUNCTIONFUNCTION旋钮调到旋钮调到旋钮调到旋钮调到“DP”DP”位置位置位置位置指针向左偏转指针向左偏转指针向左偏转指针向左偏转读取测定值读取测定值读取测定值读取测定值FUNCTIONFUNCTIONFUNCTIONFUNCTION置于置于置于置于“SHORT”SHORT”SHORT”SHORT”拔出探头拔出探头拔出探头拔出探头关闭电源关闭电源关闭电源关闭电源第三十七页，本课件共有48页 读数为电势差，电势差与水势的呈线性函数，读数为电势差，电势差与水势的呈线性函数，比例系数为比例系数为7.5V/MPa7.5V/MPa。样品水势（样品水势（MPaMPa）读数读数V/V/（-7.5V/MPa-7.5V/MPa）第四十三页，本课件共有48页测定结束，打开测定结束，打开C-52C-52顶部的旋钮，推出样品室顶部的旋钮，推出样品室第四十四页，本课件共有48页清理植物组织清理植物组织第四十五页，本课件共有48页仪器操作特别注意：仪器操作特别注意：1、拔下样品室插头时握住插头，严禁连线、拔下样品室插头时握住插头，严禁连线插拔，并且不要传动连线；插拔，并且不要传动连线；2、样品一定放平，防止污染探头（热电偶）。、样品一定放平，防止污染探头（热电偶）。第四十六页，本课件共有48页 1.样样品品水水势势不不同同，所所需需平平衡衡时时间间不不同同，样样品品水水势势越越低低，所所需需平平衡衡时时间间越越长长。如如正正常常供供水水一一般般平平衡衡时时间间2030min30min；而而而而严严严严重重重重平平平平衡衡衡衡时时时时间间间间需需需需2h2h以以以以上上上上。平平平平衡衡衡衡时时时时间间间间过过过过短短短短，不不不不能能能能测测测测出出出出正正正正确确确确结结结结果果果果；平平平平衡衡衡衡时时时时间间间间太太太太长长长长，也也也也会会会会造成实验误差。造成实验误差。造成实验误差。造成实验误差。2.在在在在使使使使用用用用C-52C-52样样样样品品品品室室室室时时时时，切切切切勿勿勿勿将将将将样样样样品品品品放放放放得得得得高高高高出出出出或或或或大大大大于于于于样样样样品品品品室室室室小小小小槽槽槽槽，否否否否则则则则推推推推进进进进后后后后样样样样品品品品易易易易接接接接触触触触探探探探头头头头热热热热点点点点偶偶偶偶，测测测测定定定定结果不准确；结果不准确；结果不准确；结果不准确；注意事项注意事项第四十七页，本课件共有48页10.12.2022感谢大家观看第四十八页，本课件共有48页