植物生理学实验幻灯片.ppt

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1、植物生理学实验第1页，共33页，编辑于2022年，星期六生命科学学院 龙云植物组织水势的测定1、原理 植物细胞之间、组织之间，植物与外界环境之间是否发生水分流动以及水分流动的方向由水势差决定。植物组织处于外界溶液中时：组织水势溶液渗透势时，组织吸水，外液浓度提高，密度增大，其小液流在原外液中下降；组织水势溶液渗透势时，组织失水，外液浓度降低，密度减小，其小液流在原外液中上升；组织水势=溶液渗透势时，水分进出达动态平衡，外液浓度、密度不变，其小液流在原外液中静止不动。第2页，共33页，编辑于2022年，星期六生命科学学院 龙云2、材料：甘薯、使君子等（叶片）（自选）3、方法：液体交换法（小液流法

2、）露点微伏压仪法第3页，共33页，编辑于2022年，星期六生命科学学院 龙云4、实验步骤 （1）对照组（原溶液）8 支试管，编号（1-8），分别配制0.10.8 mol/L 蔗糖溶液各10 ml。（2）试验组（处理液）8 支指形管，编号（1-8），对号吸取对照组蔗糖溶液 2 ml 叶片打孔取样叶圆片10 枚/处理 平衡 30 min（摇动 1 次/5 min）加入甲烯蓝粉末少许，摇匀用毛细管吸取染色液于相同编号对照组液层中央缓慢放出液滴观察小液流的流动方向记录结果确定与组织水势相等的蔗糖溶液浓度（C）计算组织水势第4页，共33页，编辑于2022年，星期六生命科学学院 龙云注意事项：打孔取样时，

3、试验组 18 号处理叶圆片的大小要完全一致；平衡 30 min 期间，每 5 min 摇动 1 次，使组织与蔗糖溶液充分平衡；加入试验组的甲烯蓝粉末应尽量少，以降低对处理液浓度的影响。试验组小液流于对照组放出时，一定要水平、缓慢；组织水势也可用水势仪（露点微伏压计）测定。5、作业 计算并比较不同材料叶片组织的水势（按实验指导p.7 公式计算）。第5页，共33页，编辑于2022年，星期六第四次试验根系活力的测定生命科学学院 龙云第6页，共33页，编辑于2022年，星期六实验原理根系的作用支持与固定物质贮藏物质吸收：水和矿物质物质合成：氨基酸、激素根系活力测定常用方法-萘胺氧化法甲烯蓝吸附法氯化三

4、苯基四氮唑(TTC)法生命科学学院 龙云第7页，共33页，编辑于2022年，星期六甲烯蓝吸附法实验原理植物对溶质的吸收具有吸附的特征假定这时在根系表面均匀地吸附了一层被吸附物质的单分子层，而后在根系表面产生吸附饱和根系的活跃部分能将原来吸附的物质解吸到细胞中，继续产生吸附作用用甲烯蓝作为被吸附物质，用分光光度法测定吸附前后甲烯蓝浓度改变值计算其被吸附量以甲烯蓝单分子层面积为：1.1m2.mg-1，计算根系总吸收面积。以解吸附后继续吸附的甲烯蓝的量计算根系活跃吸收面积，表示根系活力。生命科学学院 龙云第8页，共33页，编辑于2022年，星期六实验材料与方法实验仪器分光光度计（型号，厂家）实验试剂

5、甲烯蓝溶液（0.0002mol.L-1）实验材料植物根系（小麦）生命科学学院 龙云第9页，共33页，编辑于2022年，星期六实验步骤取3个小烧杯，编号，取适量甲烯蓝溶液洗净、吸干待测根系，依次浸入三个烧杯，每杯1.5min各杯取甲烯蓝溶液1mL，稀释10倍，与分光光度计上测定660nm处吸光度，利用工作曲线计算各杯中被吸收的甲烯蓝质量甲烯蓝标准（工作）曲线的制作计算根吸收面积生命科学学院 龙云第10页，共33页，编辑于2022年，星期六计算公式生命科学学院 龙云第11页，共33页，编辑于2022年，星期六测定根系吸收面积记录表生命科学学院 龙云第12页，共33页，编辑于2022年，星期六第五次

6、试验硝酸还原酶活性测定第13页，共33页，编辑于2022年，星期六生命科学学院 龙云硝酸还原酶活性测定硝酸还原酶是植物氮代谢中的一个关键酶，也是一种诱导酶1、原理：硝酸还原酶催化下列反应：NO3-+NADH+H+NO2-+NAD+H2O酶促产物 NO2-在酸性条件下，与磺胺形成重氮盐，再与-萘胺偶联形成紫红色的偶氮染料，且在 520 nm 有最大吸收。故材料中的 NO2-含量可用分光光度法测定2、材料：构（树）等（叶片）3、处理 0.1 mol/L 磷酸缓冲液（pH=7.5）5 ml+蒸馏水 5 ml 0.1 mol/L 磷酸缓冲液（pH=7.5）5 ml+0.2 mol/L KNO3 5 m

7、l第14页，共33页，编辑于2022年，星期六生命科学学院 龙云4、步骤 材料 0.30.4 g+处理液 三角瓶 抽气 5 min 30，酶促反应 30 min 反应液 1 ml 30，显色30min 测定OD5205、标准曲线的制作 用NaNO2配制NO2-标准溶液。NaNO2浓度梯度设为：0、0.5、1、2、3、4、5 g/mL。取各标准液 1 ml 于试管中加磺胺试剂 2 ml，摇匀加-萘胺试剂 2 ml，摇匀 30，显色 30min 测定OD520第15页，共33页，编辑于2022年，星期六生命科学学院 龙云注意事项：材料叶片需洗净、擦干；必须先后加入磺胺试剂和-萘胺试剂，不能颠倒，否

8、则不 能正常显色；分光光度计的使用；分子量NO2-/NaNO2=46/69=2/3。6、作业 计算材料由KNO3（NO3-）诱导产生的硝酸还原酶的活性（NO2-：g h-1 g-1 FW）第16页，共33页，编辑于2022年，星期六生命科学学院 龙云3、处理 0.1 mol/L 磷酸缓冲液（pH=7.5）5 ml+蒸馏水 5 ml 0.1 mol/L 磷酸缓冲液（pH=7.5）5 ml+0.2 mol/L KNO3 5 ml4、实验步骤 材料 0.30.4 g+处理液三角瓶抽气 5 min 30，酶促反应 30 min 反应液 1 ml 30，显色 30 min 测定OD5205、标准曲线的制

9、作 NaNO2浓度梯度设为：0、0.5、1、2、3、4、5 g/mL。取各标准液 1 ml 于试管中加磺胺试剂 2 ml，摇匀 加-萘胺试剂 2 ml，摇匀 30，显色 30 min 测定OD5206、作业 计算材料由KNO3（NO3-）诱导产生的硝酸还原酶的活性（NO2-：g h-1 g-1 FW）（分子量NO2-/NaNO2=46/69=2/3）第17页，共33页，编辑于2022年，星期六生命科学学院 龙云第18页，共33页，编辑于2022年，星期六第六次试验叶绿体色素的提取、分离及其理化性质的鉴定第19页，共33页，编辑于2022年，星期六生命科学学院 龙云一、层析用叶绿体色素的提取及色

10、素分离1、原理 叶绿体色素各组分的脂溶性和分子量不同，可用层析法于有机溶剂中分离。2、色素提取 新鲜菠菜叶 去中脉 剪碎 烘干 研磨成叶粉 丙酮提取 特点：该提取液不含水分，色素提取较完全，层析效果较好。第20页，共33页，编辑于2022年，星期六生命科学学院 龙云3、分离（纸层析法）用毛细管在层析纸上点样2-3次 于层析瓶中加入CCl4约10 ml+少量无水Na2SO4 层析纸悬挂于层析瓶中 层析（至层析剂接近层析纸前沿）注意事项：层析纸勿接触层析瓶内壁，以防止色素带向瓶壁扩散；层析瓶不要水洗，否则有拖带现象或拖带更严重。4、作业 将层析结果（层析纸）贴在实验报告中，并标出各色素带的名称。第

11、21页，共33页，编辑于2022年，星期六生命科学学院 龙云二、叶绿体色素的提取及理化性质的鉴定1、原理 叶绿体色素有特殊的吸收光谱，有荧光现象，可以发生一些基团反应等，这些理化性质可通过一些实验来鉴定。2、叶绿体色素的提取 菠菜叶（去主脉）3 g 放入研钵 丙酮 5 ml+CaCO3,石英砂少许 研磨成匀浆 加丙酮15 ml，摇匀 过滤到小烧杯中 滤液（备用）第22页，共33页，编辑于2022年，星期六生命科学学院 龙云3、叶绿体色素理化性质的鉴定与结果分析（p.54-55）叶绿素荧光现象观察：取提取液（2 ml）于一支试管中，比较在入射光和反射光下颜色的差异，并解释之。光对叶绿素的破坏作用

12、：2 支试管盛取提取液少许（0.5 1 ml）分别置于强光和黑暗下，实验结束时，观察其颜色的变化，并解释之。铜代反应：取提取液少许（1 ml）于一支试管内，逐滴加入浓 HCl至提取液变成褐色，然后加入CuAC2（醋酸铜）晶体少许，并于酒精灯上加热，再观察颜色变化，并解释之。第23页，共33页，编辑于2022年，星期六生命科学学院 龙云4、黄色素与绿色素的分离 在色素丙酮提取液中加入碱（30%KOH甲醇溶液），使叶绿素（本身是一种双羧酸的酯）与碱发生皂化反应，产生的盐能溶于水。加入水相后，黄色素与皂化叶绿素分别溶解于上层有机相和下层无机相，从而分离开来。具体操作按指导p.55 步骤“4”进行。5

13、、色素溶液的吸收光谱观察 用分光镜按指导p.55 步骤“5”进行，并列表指出各色素溶液的吸收光谱，据此总结两类色素的吸收光谱。注意：分光镜调好后，不要挪动，以免重调。6、作业 除了对上述观察到的现象进行解释和回答有关问题外，还请回答 p.56“实验作业”1，2问题。第24页，共33页，编辑于2022年，星期六生命科学学院 龙云 Absorption spectrum太阳光的光谱：太阳光分光镜：红、橙、黄、绿、青、蓝、紫7色连续光谱。太阳光叶绿素溶液分光镜：有部分光变弱或出现暗带-吸收光谱说明：这些光谱被叶绿素溶液吸收了。叶绿素：红光区（640-660nm）和蓝紫光区(430-450nm)类胡萝

14、卜素：蓝紫光区藻蓝蛋白：橙红光区藻红蛋白：绿黄光区第25页，共33页，编辑于2022年，星期六生命科学学院 龙云红红蓝蓝黄黄紫紫绿绿橙红橙红紫红紫红蓝紫蓝紫橙色橙色黄绿黄绿橙黄橙黄蓝绿蓝绿第26页，共33页，编辑于2022年，星期六生命科学学院 龙云蓝浅蓝蓝绿绿黄绿黄金橙红粉紫互补光第27页，共33页，编辑于2022年，星期六生命科学学院 龙云叶绿素的提取叶绿素是一种酯，因此不溶于水。通常用含有少量水的有机溶剂如8080的丙酮的丙酮，或者95%95%乙醇乙醇，或丙丙酮酮 乙醇乙醇 水水4.54.5 4.54.5 1 1的混合液来提取叶片中的叶绿素，用于测定叶绿素含量。之所以要用含有水的有机溶剂

15、提取叶绿素，这是因为叶绿素与蛋白质结合牢，需要经过水解作用才能被提取出来。提取方法提取方法研磨法浸提法0.1g叶+10ml混合液浸提研磨法提取光研磨法提取光合色素合色素第28页，共33页，编辑于2022年，星期六生命科学学院 龙云铜代叶绿素反应卟啉环中的镁可被H+所置换。当为H+所置换后，即形成褐色的去镁叶绿素。去镁叶绿素中的H+再被Cu2+取代，就形成铜代叶绿素，颜色比原来的叶绿素更鲜艳稳定。可用醋酸铜处理来保存绿色标本。制作绿色标本方法：用50%醋酸溶液配制的饱和醋酸铜溶液浸渍植物标本(处理时可加热)向叶绿素溶液向叶绿素溶液中放入两滴中放入两滴5 5盐酸摇匀，盐酸摇匀，溶液颜色的变溶液颜色

16、的变为褐色，形成为褐色，形成去镁叶绿素。去镁叶绿素。当溶液变褐色当溶液变褐色后，投入醋酸后，投入醋酸铜粉末，微微铜粉末，微微加热，形成铜加热，形成铜代叶绿素代叶绿素第29页，共33页，编辑于2022年，星期六生命科学学院 龙云第30页，共33页，编辑于2022年，星期六生命科学学院 龙云实验六实验六 叶绿体色素的提取、分离及其理化性质的鉴定叶绿体色素的提取、分离及其理化性质的鉴定一、层析用叶绿体色素的提取及色素分离1、原理 叶绿体色素各组分的脂溶性和分子量不同，可用层析法于有机溶剂中分离。2、色素提取 新鲜菠菜叶 去中脉 剪碎 烘干 研磨成叶粉 丙酮提取 特点：该提取液不含水分，色素提取较完全

17、，层析效果较好。3、分离（纸层析法）用毛细管在层析纸上点样2-3次 于层析瓶中加入CCl4约10 ml+少量无水Na2SO4 层析纸悬挂于层析瓶中 层析（至层析剂接近层析纸前沿）注意事项：层析纸勿接触层析瓶内壁，以防止色素带向瓶壁扩散；层析瓶不要水洗，否则有拖带现象或拖带更严重。4、作业 将层析结果（层析纸）贴在实验报告中，并标出各色素带的名称。第31页，共33页，编辑于2022年，星期六生命科学学院 龙云二、叶绿体色素的提取及理化性质的鉴定1、原理 叶绿体色素有特殊的吸收光谱，有荧光现象，可以发生一些基团反应等，这些理化性质可通过一些实验来鉴定。2、叶绿体色素的提取 菠菜叶（去主脉）3 g

18、放入研钵 丙酮 5 ml+CaCO3,石英砂少许 研磨成匀浆 加丙酮15 ml，摇匀 过滤到小烧杯中 滤液（备用）3、叶绿体色素理化性质的鉴定与结果分析（p.54-55）叶绿素荧光现象观察：取提取液（2 ml）于一支试管中，比较在入射光和反射光下颜色的差异，并解释之。光对叶绿素的破坏作用：2 支试管盛取提取液少许（0.5 1 ml）分别置于强光和黑暗下，实验结束时，观察其颜色的变化，并解释之。铜代反应：取提取液少许（1 ml）于一支试管内，逐滴加入浓 HCl至提取液变成褐色，然后加入CuAC2（醋酸铜）晶体少许，并于酒精灯上加热，再观察颜色变化，并解释之。第32页，共33页，编辑于2022年，星期六生命科学学院 龙云4、黄色素与绿色素的分离 在色素丙酮提取液中加入碱（30%KOH甲醇溶液），使叶绿素（本身是一种双羧酸的酯）与碱发生皂化反应，产生的盐能溶于水。加入水相后，黄色素与皂化叶绿素分别溶解于上层有机相和下层无机相，从而分离开来。具体操作按指导p.55 步骤“4”进行。5、色素溶液的吸收光谱观察 用分光镜按指导p.55 步骤“5”进行，并列表指出各色素溶液的吸收光谱，据此总结两类色素的吸收光谱。注意：分光镜调好后，不要挪动，以免重调。6、作业 除了对上述观察到的现象进行解释和回答有关问题外，还请回答 p.64“实验作业”1，2问题。第33页，共33页，编辑于2022年，星期六