植物生理学实验指导 山西农业大学农学院 植物生理学教研室
目录 实验1植物细胞的质壁分离及死活鉴定 一、植物细胞的活体染色与死活鉴定 二、质壁分离的不同形式 2 实验3植物组织水势测定 3 一、小液流法 3 实验7植物的溶液培养和缺素症状 4 实验8氯化三苯基四氮唑(TTC)法测定根活力 6 实验9硝酸还原酶活性的测定 7 一、活体法 8 实验10叶绿体色素的提取分离 9 实验11叶绿素的理化性质 11 实验12叶绿素含量的定量测定 13 实验16植物呼吸速率的测定（小筐子法） 15 实验20芽鞘伸长法测定生长素类物质 17 实验30逆境对植物细胞膜的伤害 18
实验1 植物细胞的质壁分离及死活鉴定 细胞是植物结构与功能的基本单位，原生质是细胞中有生命的部分。死、活细胞原生质的理化 性质有本质的差别。！活细胞的原生质膜系统具有半透性，可与外界溶液构成渗透系统，活细胞可 主动积累某些容质等：而死细胞丧失了这些特性。通过细胞活公染色质壁分离现象的观察，了解原 生质体的某些性质，如粘滞性等，以加深对有关理论的理解。 一、植物细胞的活体染色与死活鉴定 【原理】 活体染色是利用某种对植物无害的染料溶液对活细胞进行染色的技术。中性红是常用的活体染 料之一，它是一种弱碱性p指示剂，变色范围在pH6.4一8.0之间（山红变黄）。在中性或微碱性 环境中，植物的活细胞能大量吸收中性红并向液泡中分泌，山于液泡在一般情况下呈酸性反应，因 此，进入液泡的中性红便解离出大量阳离子而呈现樱桃红色，在这种情况下，原生质和细胞壁一般 不者色：死细胞山于原生质变性凝周，细胞液不能维持在液泡内，因此，用中性红染色后，不产生 液泡着色现象。相反，中性红的阳离子，却与带有一定负电荷的原生质及细胞核结合，而使原生质 与细胞核染色 【仪器设备】 1.显微镜： 2.小培养皿 3.载玻片和盖玻片 4.单面刀片： 尖头镊子 6.酒精灯： 7.火柴： 8.擦镜纸： 9.吸水纸适量 【试剂】 1.0.03 %中性红溶液： 2.1mol·L硝酸御溶液 【材料】 洋葱鳞茎（或大葱假茎基部）及小麦叶片。 【方法步遥】 片较幼的洋葱鳞片 用单面刀片在繽片内侧割划成0.5cm左右的小块，用尖头镊 子将内表皮小块轻轻撕下，即可投入中性红溶液染色（注意应将表皮内侧向下）。若用小麦叶片为 材料，可将叶片背面朝上平放在载玻片上，再将此载玻片放入盛有少量清水的培养皿内，用左手将 叶片按平，右手用刀片从一个方向轻轻利去下表皮和叶肉部分，只留下透明的上表皮细胞。当利到 只剩下少量叶肉细胞时要分小心，用力太重容易损伤表皮细胞 甚企只剩了 一层细胞壁 太轻 会留下过多的叶肉细胞，影响观察。除小麦外其他禾本科植物也可用此法制备表皮细胞制片。将利 好的制片切成约0.5cm2小块。 2.将制好的洋葱茎内表皮或小叶片上麦皮小块投入0.03%的中性红溶被中处角5一10 min,取出 2片 在蒸馏水中稍加冲洗，在我玻片上滴1滴蒸馏水，小心地将制片半展到载玻片 上，川盖玻片，在显微镜下观察，可看到细胞壁被染成红色，而原生质和液泡均不染色。 3.将步骤2中的活体染色制片取出几片放入pH略高于7.0的自来水中浸泡10~15mi,再汽 于载玻片上镜检，将发现细胞壁脱色，而液泡却被染成深红色。 为了确证中性红染色部位，可将上述洋葱内表皮染片浸入1m0l·L的硝酸钾溶液中浸泡10m 左右，然后取出观察。山于硝酸钾能使原生质强烈膨胀，发生帽状质壁分离，因而能清楚地区别开 1
无色透明的原生质和染成红色的液泡。 4.将步骤3中的活体制片放在酒精灯火焰上微微加热，以杀死细胞，再在显微镜下观察，会看 到原生质凝结成不均匀的凝胶状 与细胞核 起被染成红色 5,在活体染色制片中仔细寻找，可能看到个别死细胞，其细胞核因被中性红染色而呈红色，清 晰可辨。 二、质壁分离的不同形式 【原理】 植物细胞常因原生质和细胞壁结合的紧密程度或原生质的粘性大小而表现不同的质壁分离形 式。质壁分离主要有两种形式：凸形和凹形，有时扣亚币的凹形质壁分离叫做玄李形质壁分离。质 壁分离最制山凹形开始，以后或保持这一形式，成学转为凸形。保持凹形质壁分离的时长短与 原生质的粘性关系很大， 凡是原生质粘性大的， 能维持较长时间的凹形，甚至成为痉李形，而原斗 质粘性很低的，则较快地转为凸形质壁分离 本实哈路观察山于Ca2、K对原生质粘性的不同影血而发不 同形式的质壁分离现象。经C处理后，发生山形质壁分离，经 水处理后则发生凸形质壁分离.当 KNO,的高渗溶液进行长时间 质壁分离时，山于细胞质强烈膨胀、变厚，似相状包围在收缩的液 泡两端，因此称为帽状质壁分离。此时能清楚地区别无色透明的原 斗质和染成红色的液泡。 【仪器设备】 见本实验项目 【试剂】 1.0.03%中性红溶液 图1质壁分离的不同形式 2.1m01L硝酸御溶液： A.凹形质峰分离B.形质峰分离 3.1mol·L氯化钙溶液 C.帽状质分离1，细胞核2ボ 的原牛质体3液泡 【方法步骤】 1,按本实验项目一的方法，制取洋葱内表皮或小麦叶表皮活染制片各2份，分别置于载玻片上 片滴加12滴1mol,L硝酸御溶液，另一片滴九加12滴1m0l,L氯化钙落液，盖上盖玻片立 即进行镜检，可见钾盐溶液使细胞发生凸形质壁分离，放约10mn后可见帽状质壁分离：而钙盐 溶液处理的则发生凹形或痉李形质壁分离，经较长时间(10~20m)后，可能有部分细胞原生厨 全部离开细胞壁，原生质体受表面张力的影响而转变为凸形质壁分离，但绝不会发生帽状质壁分离， 可与K处理的相区别 2.从观察到的凹形、凸形、相状等不同形式的质壁分离中选择典型的细胞各绘一图，并解释观 察结果及其原理 【思考题】 L.渗透作用在植物生理上有何意义？ 2.质壁分离在细胞生理的研究上有那些用处？ 2
实验3植物组织水势测定 一、小液流法 【原理】 当植物组织和外界蔗糖溶液接触时，若组织水势小于外液渗透势，水分进入植物组织，外液浓 度增高：相反，组织水分进入外液，使外液浓度降低：若二者水势相等，组织不吸水也不失水，外 液浓府不变。溶液浓度同，比承木同。取浸过组织的游裤落液一小滴为使于观察九入少许甲烯蓝) 放入未浸植物组织的原浓度溶液中， 观察有色溶液的浮沉：液滴上浮， 表示浸过样品后溶液浓度变 小：液滴下沉，表示溶液浓度变大：若液滴不动，表示浓度未变，该溶液水势即等于植物组织水势 实际测定时，常常不易找到有色液滴不动的溶液，而是取接近植物组织水势的相邻两种溶液浓度的 半均值。 【仪器设备】 1,水势测定取样箱（大小根据需要确定，其中放湿润滤纸，保持高相对湿度）： 2.小试管(12×100mm36~48个，洗净烘干： 3.大试管：15x150mm.18-24个，洗净烘干： 4.毛细移液管：36 48个，洗净烘干 5.剪刀、刀片、打孔器、1个摄子各1把： 6.干净硬纸片：20×20cm,2张： 7.试管架：2个 【试剂】 L.燕糖溶液：按重量法试剂配制要求配制1moL燕糖溶液。2.甲烯蓝（或0.03%中性红）溶液。 【材料】 欲测的植物组织 【方法步骤】 1.取5一6个干净的小试管和相同数量的大试管(15×150mm,贴不同水势（或浓度）标签。向大 试管中加入1mole燕糖溶液分别为1、2、3、4、5、6ml,依次再加入蒸馏水为9、8、7、6,5、4ml 使各试管总体积为10mL,摇匀，即为不同浓度0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6molc(或水势)糖 溶液。 2.剪取欲测叶片，用刀片切成0.5×0.5cm2小片，混匀，分别装入小试管底部，每瓶装8片 右。向各小试管分别加入不同水势燕神溶液4~5滴，摇匀，放一小滴甲烯蓝溶液（或中性红溶液）， 加盖保持20-30min 3.用干净的毛细移液管，吸挤小试管底部蓝色溶液，使其充分混合均匀，并吸取1一2滴，小 心地插入装若相对应同浓度燕糖溶液大试管中部，轻轻地挤出一小滴蓝色溶液，慢慢转动毛细管头 部，抽出毛细移液管，观察蓝色液滴流动方向。 【结果计算】 蓝色溶液不动的试管或蓝色液滴上浮、下沉的两个相邻试管燕糖浓度的平均值，即为等势点。 假如燕糖溶液按水势值配制，测出结果个必再进行运算。若蔗糖溶液按摩尔浓度配制，按下式 计算植物组织水势 3