发布时间 : 星期三 文章植物生理生化实验更新完毕开始阅读f0235c0976c66137ee0619d3
实验三 植物的无土培养和缺素症状
原理：用植物必需的矿质元素配成营养液培养植物，可使植物长得与土壤中一样好。应用此法，所用元素的种类和用量可完全人为地加以控制。要了解某元素缺乏所引起的生理病症，可从营养液中减去该元素，以便在以后的生长过程中进行观察，观察缺素症后将所缺元素加入营养液中，缺素症状又可逐消失。
这类实验，通常用溶液培养，为了管理方便，也常将溶液加入洁净的石英砂培养植物，则称为砂基培养。
材料：玉米种子
操作步骤：选4株玉米苗，分成2组，用蒸馏水将根部洗净并去胚乳。分别放入2个700ml培养罐中（一个加入完全培养液和蒸馏水，另一个加入缺素培养液和蒸馏水，并离罐顶1cm处），在茎基部用棉花固定。放于阳光充足的地方培养，并每周更换溶液，培养三周。
完全：茎粗，叶绿色、大而厚，无坏死斑点、焦枯，个别叶尖端焦枯是早期有些烧苗。根系发达。 缺N：植株矮小，茎秆柔弱，叶发黄、薄，老叶现象明显（叶中N转移至新叶），叶片分支少，茎秆、叶片出现紫红色（碳水化合物的合成和氨基酸的合成是同步进行的，缺N让碳水化合物过多的积累，生成了花青素）。根系不发达。
缺P：植株矮小，叶暗绿，老叶现象明显，叶片分支少，叶、茎紫红色明显并有些发黑。根系变黄且少。 缺K（调节水势、渗透势，与抗逆性有关酶的激活剂）：茎秆易倒伏，叶片下垂、杯状弯曲，老叶现象明显，叶尖、叶缘出现焦枯。根系不发达。
缺Ca（细胞壁主要成分果胶酸钙的组成元素）：新叶、顶芽钩状坏死，甚至植株死亡。老叶边缘裂、卷皱。根系变黄且少。
缺Mg（合成叶绿素有关，酶的激活剂）：叶片黄化，有锈迹坏死斑点，老叶明显，叶缘紫红色。根系黄且少。
缺Fe（叶绿素构造形成有关，参与电子传递链）：植株生长受抑制，新叶黄色且发白。根系非常不发达。
注意事项：
1. 实验过程中要保护根系，一开始要洗净并去胚乳； 2. 调整水培液PH值，严防试剂污染和混杂； 3. 刚移栽的植株不宜直接放在阳光下； 4. 溶液培养时要用不透明容器； 5. 要经常通气、补水并更换营养液。
思考题：
1.为什么说无土培养是研究矿质营养的重要方法?
用植物必须的矿质元素配成营养液培养植物，可使植物长得与土壤中一样好。用此方法，所用元素的种类和用量可完全认为的加以控制。若要了解某元素缺乏所引起的生理病症，可从营养液中减去该元素。
2.进行溶液培养或砂基培养有时会失败，主要原因何在?
原因有植株根系被破坏、试剂污染、不通气、缺水、营养液没有定期更换。
3.为什么植物缺素病症有的出现在顶端幼嫩枝叶上，有的却出现在下部老叶上，请举例加以说明。
Ca是细胞壁主要成分果胶酸钙的组成元素，且Ca在植株内部可转移，因此，缺Ca植株呈新叶、顶芽钩状坏死。
N则是构成蛋白质、核酸等物质的重要元素，并参与生物体内许多的重要反应，N在植株内可以转移，多从较老部位转移至幼嫩部位，因此，缺N植株呈现老叶先衰。P、Mg也有同样的现象。
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实验四 植物根系活力的测定—TTC法 118
原理：氯化三苯基四氮唑（TTC）是标准氧化电位为80mV的氧化还原色素，溶于水中成为无色溶液，但还原后即生产红色而不溶于水的三苯甲腙（TTF），并在485nm处有最大吸收峰。
生成的三苯甲腙比较稳定，不会被空气中的氧自动氧化，所以TTC被广泛用作酶实验的H受体，植物根系中脱氢酶所引起的TTC被还原，可因加入琥珀酸、延胡索酸、苹果酸得到增强，而被丙二酸、碘乙酸所抑制。所以TTC还原量能表示脱氢酶活性并作为根系活力的指标。
材料：玉米根系（正常、缺Ca）
操作步骤：把根洗净并吸干水分，取根尖1cm处剪下，分别取0.2g于研钵中+2-3ml乙酸乙酯+少量石英砂研磨，取上清液于试管中，用乙酸乙酯定容10ml、摇匀。如下操作 根鲜重 1mol/l H2SO4 0.4%TTC 保温 1mol/l H2SO4 485nmOD值 0 1 0.456 完全对照 0.2 1 5 完全处理 0.2 5 缺素对照 0.15 1 5 暗处37℃，45min 0 1 0.258 缺素处理 0.15 5 在485nm波长下测OD值。
单位质量鲜根的四氮唑还原强度[ug/(g.h)鲜重]=C/WT； C=OD值/0.952 ； W=0.2；T=0.75h
注意事项：
1. TTC为无色或淡黄色溶液，见光易变性、分解，因此TTC要现配现用； 2. 研磨时要少量多次，直至残渣无色为止； 3. 定容后若溶液浑浊，要重新过滤；
4. 保温要在暗处进行，因为TTC见光易分解； 5. H2SO4的量要准确，确保鲜根被灭活。
思考题：
1. 为什么要测定根系活力？植物的跟与地上部分有何关系？
跟是植物吸收水分、无机盐的部位，也是含有氨基酸、激素供地上部分的部位，根系活力就是脱氢酶的活力，测定根系活力可了解到植株的营养状况。
2. 测根系活力最好选择根系哪个部位？为什么？
最后选择根尖1cm内，因为此处为分生区，是根吸收水和无机盐的部位。以外的部分为成熟区，已失去大部分的能力。
3. 比较缺素与完全根系活力的差异，并解释原因。
缺Ca根系活力明显低于完全培养液培养的植株的根系活力。因为Ca是细胞壁重要组成元素，细胞壁支持和保护细胞，并与细胞生长密切相关，因此缺Ca会使细胞生长受影响甚至死亡，所以缺Ca的根系活力较低。
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实验五 叶绿素含量测定 P134
原理：根据叶绿体色素提取液对可见光谱的吸收，利用分光光度计在某一特定波长测定其吸光度，即可用公式计算出提取液中各色素的含量。
如果溶液中友树种吸光物质，则此混合液在某一波长下的总吸光度等于各组分在相应波长下吸光度的总和。欲测定叶绿体色素混合提取液中叶绿素a、b和类胡萝卜素的含量，只需测定该提取液在3个特定波长下的吸光度A，并根据叶绿素a、b及类胡萝卜素在该波长下的吸光系数即可求出其浓度。 A665=K1Ca+K2Cb ； Ca=13.95A665-6.88A649 A649=K2Cb+K1Ca ； Cb=24.96A649-7.32A665 CT＝Ca＋Cb
CXC=（1000A470-2.05Ca-114Cb）/245
材料：玉米叶片（完全、缺Ca）
操作步骤：取鲜叶剪碎、混匀。各取0.1g分成2组，放入研钵中研磨成匀浆，加入95%乙醇10ml，继续研磨，静置3-5min。将液体过滤至25ml棕色容量瓶中。定容，摇匀。 以95%乙醇为空白，在波长665nm、649nm、470nm下测定吸光度。 处理 完全 缺Ca 光密度 649nm 0.341 0.346 665nm 0.817 0.608 470nm 0.751 0.575 叶绿素含量mg/g FW Chla 2.263 1.534 Chlb 0.633 0.915 Chl 2.896 2.449 Chla/Chlb 3.576 1.677 类胡萝卜素 Mg/g FW 0.453 0.148 叶绿体色素含量（mg/g鲜重）=CV/W*1000 ；V=0.025 ；W*1000=0.1
注意事项：
1. 剪碎叶子时要去中脉； 2. 加入CaCO3要少量；
3. 过滤后再用少量95%乙醇冲洗研钵及残渣数次，最后连残渣一起倒入漏斗；残渣、滤纸要充分洗脱； 4. 研磨要到绿色褪去、组织变白为止； 5. 比色液不能浑浊。
思考题：
1. 叶绿素a、b在蓝光区也有吸收峰，能否用这一吸收峰波长进行叶绿素a、b的定量分析？为什么？ 不能，蓝光区也有类胡萝卜素的吸收峰，会干扰。
2. 为什么提取叶绿素时干材料一定要用80%的丙酮，而新鲜材料可以用无水丙酮提取？
因为叶绿素“头部”亲水，新鲜材料中含有水分，用无水丙酮照样可以提取，而干材料中不含水，需要80%丙酮才可提取。
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实验六 氮蓝四唑法测定超验物歧化酶活力 P172
原理：超氧化物歧化酶（SOD）普遍存在于动、植物体内，是一种清除超氧阴离子自由基O 的酶。本实验依据超氧化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O 。O 与H+反应生成H2O2，H2O2可由过氧化氢酶进一步分解或被过氧化物酶利用。另一部分O 可将氮蓝四唑还原为蓝色的甲腙，后者在560nm处有最大吸收峰。而SOD可清除O ，从而抑制了甲腙的形成。于是光还原反应后，反应液蓝色越深，说明酶活性越低，反之酶活性越高。据此可以计算出酶活性大小。
材料：玉米叶片（完全、缺Ca）
操作步骤：分别取0.2g叶片于研钵中，加入2ml冰冷的磷酸缓冲液，研磨成匀浆，再加入3ml冰冷磷酸缓冲液。取1ml于4800r/min下离心10min。将上清液倒入青霉素瓶中，即为SOD粗提液。按如下操作： 取6支干燥的、玻璃质地一直的普通试管 试管编号 酶液 ul 提取介质（磷酸缓冲液）ul SOD反应混合液（含核黄素）ml 各管充分摇匀 560nm吸光值 1 参比 100 4 2 对照 100 4 100 4 3 正常叶片 100 4 100 4 4 5 缺钙叶片 100 4 6 放暗处 0 0.393 置于光强3000Lx照光15min 0.313 0.366 0.292 0.190 SOD总活性(U/g鲜重)=（ACK-AE）V/0.5ACKWVT ；V=5； W=0.2； VT= 0.1
注意事项：
1. 所用试管的玻璃质量要一样，包括厚度、直径等； 2. 照光条件要一致，照光时试管的高度、背景等； 3. 要多做对照消除日光灯管的光质差异；
4. 植物组织中的酚类物质对测定有干扰，对酚类含量高的材料提取酶液时可加入聚乙烯吡咯烷酮消除； 5. 结果计算时要用相邻对照管代入公式。
思考题：
1. 在SOD测定中为什么设照光和暗中两个对照管？ 暗对照管是用来调零，以消除自身颜色的干扰。 光对照管是用来作为标准，与其他试管进行比较。
2. 影响本实验准确性的因素是什么？应如何克服？
应该控制好光源和光照强度。尽量使每支试管与光源的距离一致，并且每支试管高度、背景等要一致。试管规格也要一致。
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实验七 改良半叶法测定植物光合速率
原理：植物进行光合作用形成有机物，而有机物的积累可使叶片单位面积的干物重增加，但是，叶片在光下积累光合产物的同时，还会通过输导组织讲同化产物运出，从而使测得的干重积累值偏低。为了消除这一偏差，必须将待测叶片的一半遮黑，测量相同时间内叶片被遮黑一侧的单位面积干重的减少值，作为同化产物输出量。
“改良半叶法”采用烫伤、环割或化学试剂处理等方法来损伤叶柄韧皮部活细胞，以防止光合产物从叶片中输出。 材料：茶叶
操作步骤：在晴天上午7-8点开始，选10片对称性良好、向阳、厚薄一致的完整功能叶。挂牌编号。 用刀片在叶柄基部环割，去掉韧皮部，再用锡纸包绕使叶片保持原来着生角度。并用刀片割下一半叶片（不可割到主脉），割下的叶片包裹于透气良好的湿布中。记录时间。
4-5h后再割下另一半叶片。与原先割下的半叶一一对应，重叠，用模板切下同样大小的叶面积，将光照和暗处理分别放在105℃下杀青10min，然后在80℃下烘至恒重，在分析天平上称重并计算结果。 植物材料：茶叶 取样面积（cm2）：9*2*3=54 光照叶的干重（mg）：340 第一次取样时间：9:00 光合作用时间（h）：8 暗处理叶的干重（mg）：327 第二次取样时间：17:00 干重增量（光-暗）（mg）：13 光合速率（mg/dm2h）=[(光-暗)干重增量]/[叶片切块面积*光合时间]=0.03
注意事项：
1. 实验要选择晴天做，所用叶片要选择对称性好、厚薄一致、向阳、无病虫的功能叶。 2. 韧皮部要切割彻底，如果切割不彻底，部分有机物仍可外运，测定结果偏低。 3. 切割韧皮时，不要伤及木质部。
4.光照结束后，相同编号的两半叶要对应部位叠在一起，用适当大小的模板切割相同的叶片面积。 思考题：
1. 简要介绍测定光合速率的三种方法及原理。 改良半叶法：。。。 氧电极法：植物进行光合作用放出氧气，可以用薄膜氧电极进行测定，它具有灵敏度高，操作
简便，可以连续测定水溶液中溶解氧含量及其变化过程。
便携式光合测定仪法：ECA型光合测定仪是利用先进的单片机技术对相应的CO2浓度、湿度、温度和光合有效辐射（PAR）等传感器，进行信号采集，经模数（A/D）转换处理获得数据。可显示光合速率（Pn），蒸腾速率（Tr），水分利用效率（WUE）和气孔阻抗（SR）等，其最大优点是可以进行活体测定，多数据测定，还便于携带，进行野外测量。
2. 测定光合速率为什么要选择对称性好、叶龄、叶色、受光一致，无病虫害的功能叶？
同一叶片中脉两侧，其内部结构、生理功能基本一致。幼叶、老叶、枯叶、光照不足等因素均会影响叶片的光合速率，对结果造成误差。
3. 在改良半叶法中为什么将待测叶片编号？为什么要切割韧皮部？
编号是为了在光合作用后，光照叶片能与另一半暗处理叶片一一对应。才能在根据模板切割时，取的是相应位置，因为叶片是对称的，因此取对称位置认为叶片生理状况也是一致的。
韧皮部是运输养分的部位，叶片在光下积累光合产物的同时，还会通过输导组织讲同化产物运出，从而使测得的干重积累值偏低。因此要切割韧皮部让养分无法输出。
4. 改良半叶测定光合速率受哪些因素的影响？
叶片的对称性、叶龄、叶色、受光、水分、韧皮部的环割等。
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