课程名称

植物生理学

英文名称

Plant Physiology and

课程总学时

70

实验总学时

20

开设实验

项目数

10

本大纲属

1、统编2、自编√3、借用

实验教材

或指导书

1、统编√2、自编3、借用

实验者类型

1、本科√   2、专科√    3、研究生    4、进修生    5、其他

课程类型

1、  独立设课

2、  非独立设课√

实验考试考核方式

实验报告及实验考试

实验成绩占课程成绩比例

30%　　

  专业方向

植保、资环等专业

开出实验项目名称

序号

实验项目名称

实验类型

学时

1

实验一  植物光合速率的测定

验证

2

2

实验二　植物组织水势的测定

验证

2

3

实验三  硝酸还原酶活力的测定

验证

2

4

实验四　根系体积与活力的测定

验证

2

5

实验五 叶绿体色素的定性与定量测定

验证

2

6

实验六 植物体内游离脯氨酸的测定　

验证

2

7

实验七  呼吸速率的测定

验证

2

8

实验八  种子生活力的快速测定

验证

2

9

实验九　CAT、POD、可溶性蛋白质含量的测定

验证

2

10

实验十 生长素类物质对根芽生长的影响

验证

2

学院意见

院领导签名：

年     月     日

实验类型

验证

学时

2

开出时间

2

计划每组人数

2

现有每组人数

2

实验目的：学会利用半叶法、改良半叶法测定光合强度的方法。

实验内容：

I.半叶法测定光合速率（叶柄不做处理）。

II.改良半叶法测定光合速率（叶柄进行化学环割处理）

改良半叶法是将植物对称叶片的一部分遮光或取下置于暗处，另一部分则留在光下进行光合作用，过一定时间后，在这两部分叶片的对应部位取同等面积，分别烘干称重。因为对此叶片的两对应部位的等面积的干重，开始时被视为相等，照光后叶片重量超过暗重的叶重，超过部分即为光合作用产物的产量，并通过一定的计算可得到光合作用强度。

实验操作要点及注意事项

     选择待测样株→叶柄处理→剪叶→切取叶面积→烘干称重比较→计算结果。

重点：1.叶柄的环割处理.

2. 切取叶面积光半叶与暗半叶要对称，只取叶肉不取叶脉。

作业：

1.光合产物输出速率。

2. 输出速率占总光合速率的百分比。

3.比较两种方法测定光合速率的优缺点。

主要仪器设备

序号

主要仪器设备名称

规格型号

数量

金额

购置日期

1

分析天平

DF110

3

2

烘箱

3

3

打孔器

18

4

剪刀

18

5

铝盒

2只/人

6

纱布

2块/人

7

搪瓷盒

18

8

毛笔

18

9

回形针

20支/人

10

标签

20片/人

实验类型

验证

学时

2

开出时间

2

计划每组人数

2

现有每组人数

2

实验目的：

1.        了解水分在植物生命活动中的作用。

2.        了解植物体内不同组织和细胞之间、植物与环境之间水分的转移与植物组织水势淀粉关系。

3.       学会使用小液流法测定水势的基本方法，并了解渗透系统中水势大小是水分移动方向的决定因素。

实验内容：配制0.05～0.5mol/L6各梯度的CaCl₂溶液各10ml→从1-6号试管中各取1ml分别置于编号相同的青霉素小瓶中→用打孔器在叶片上打60个小片分别置于6个小瓶中（10片/瓶），放置20分钟（其间摇动数次）→染色（用解剖针挑取少许甲烯蓝粉末投入小瓶中）→用毛细管吸取有色液滴少许，插入相同编号的1-6号试管中部，轻轻挤出一滴蓝色液滴，观察液滴运动情况。

实验操作要点及注意事项

重点：1.小液流法中用的滴管尖端弯成直角，以保证从滴灌出来的液滴不受向下力的影响。

2.叶片投入小瓶要快，小瓶及时加盖，防止叶内或小瓶中水分蒸发影响实验结果。

3.加入实验组的甲烯蓝粉末量不宜过多，以免影响溶液的比重。

4.毛细管要各溶液专用。

5.观察蓝色液滴移动状况最好放在一个白色的背景下进行。

作业：1.计算叶组织的水势

2.用小液流法测定植物水势是否能真实地反应植物体的水分状况？它与质壁分离法测定的植物组织渗透势又和不同？用同法在田间测定某种作物的水势时，又将如何操作？

3.在叶园片浸泡过程中，为何要轻轻摇动青霉素小瓶？

4.染色时为何不可向青霉素小瓶投入较多的甲烯蓝粉末？

主要仪器设备

序号

主要仪器设备名称

规格型号

数量

金额

购置日期

1

打孔器

36

2

试管

36

3

毛细管

6支/组

4

分析天平

18

5

冰箱

1

6

试管架

18

7

青霉素小瓶

6支/组

8

解剖针

18

9

实验类型

验证

学时

2

开出时间

2

计划每组人数

2

现有每组人数

2

实验目的

学习使用活体法测定植物体硝酸还原酶的方法；了解硝酸还原酶在植物体中的作用。

实验内容

叶样洗净，打取叶园片片，吸干，称重→放入三角瓶，加入缓冲液→真空泵抽气→30⁰C保温0.5h后取出加1mL30％三氯已酸杀酶→吸2ml样液加显色液8mL→35 ⁰C保温20min→比色

实验操作要点及注意事项

重点

1.真空泵抽气要使叶片完全沉入缓冲液中。

2.活体法测定硝酸还原酶反应应在黑暗条件下进行，以防光照条件下叶绿体形成还原型铁氧还蛋白，使亚硝酸还原酶把NO₂^-还原成NH₃.

作业

1.计算硝酸还原酶活力.

2.试比较取样前植物处于光照或黑暗条件下酶活性的不同。

主要仪器设备

序号

主要仪器设备名称

规格型号

数量

金额

购置日期

1

电子天平

2

2

培养箱

2

3

分光光度计

4

4

真空泵

2

5

冰箱

1

6

试管架

18

7

试管

100

8

试管篓

6

9

真空干燥器

2

10

打孔器

18

实验类型

验证

学时

2

开出时间

2

计划每组人数

2

现有每组人数

2

实验目的：植物根系体积和活力是反应植物生命活动的重要指标。

1.利用简单装置测定根系的体积。

2.掌握快速测定根系活力的方法，了解TTC所依据的原理，比较不同根系活力的区别。

实验内容：

I.                    根系体积的测定－排水法。根系浸没于水中，其排除随的体积即为根系体积。

II.                 根系活力的测定－氯化三苯基四氮唑(TTC)法。根系浸没于TTC溶液中，其细胞内琥珀酸脱氢酶等可将TTC还原成红色的TTCH。红色的深浅反映了根系活力的强弱。

实验操作要点及注意事项

1.  根系体积测定：仪器装置→挖出根系，用水洗净，吸干水分→加水入量筒记下初始值→将根系放入量筒记下终值。

2.根系活力的测定：称样→浸入盛有0.4％TTC溶液的小杯中→37C⁰保温3h→加入硫酸终止反应→取出根系，擦干水分→用乙酸已脂研磨（获丙酮）→过滤后定溶→比色

注意：1. 根系应洗净并吸干水分，才能使体积测量准确，但不能用力挤压伤及细胞。使活力测定不准确。

      2.TTC溶液需现配现用，若发红则不能使用，需重新配制（以 用E.Merck公司产品为好）。

作业：

1.        1.测定不同年龄水稻、小麦、玉米、棉花植株根系体积及其活力的变化。

主要仪器设备

序号

主要仪器设备名称

规格型号

数量

金额

购置日期

1

分光光度计

721

4

2

培养箱

2

3

量筒

18

4

电子天平

18

5

冰箱

1

6

7

8

9

10

实验类型

验证

学时

2

开出时间

2

计划每组人数

2

现有每组人数

2

实验目的

    掌握分光光度法对植物叶绿体提取液中叶绿素a和叶绿素b的浓度及其叶绿素总浓度和类胡萝卜总浓度测定与计算方法，以及植物材料中各种色素含量及其比值的求算方法。的了解叶绿素中色素成分，定性与定量分析色素及它们在光合作用中的意义。

实验内容：

叶绿体色素溶液各组分在可见光谱中具有不同的特征吸收峰。因此，应用分光光度计在某一特定波长所测定的吸光度，根据经验公式即可计算出色素溶液中各色素浓度。

叶绿体色素80％丙酮提取液中叶绿素a和叶绿素b及类胡萝卜分别在663、645和470nm波长下有最大吸收峰，而95％乙醇提取液中它们则在665、649、470nm波长下有最大吸收峰，据此所测得的吸光度值带入不同的经验公式，计算出叶绿体色素丙酮（或乙醇）提取液中叶绿素a和叶绿素b的浓度及其叶绿素总浓度，并根据所使用的单位组织（鲜重、干重或面积），求算出色素的含量。

实验操作要点及注意事项：

重点：1.光对叶绿素有破坏作用，实验操作应在弱光下进行，且应在短时间内研磨。

2.测定色素吸光度之前，应按仪器说明及标准叶绿素a.、b对分光光度计的波长进行校正，否则影响测定精度。

实验操作：1.叶绿体色素的提取：称取样叶→加80％丙酮（或95％乙醇）研磨→过滤（反复多次→定容。

2.测定吸光度：用80％丙酮（或95％乙醇）将待测液稀释10倍后，在663、645、470nm（或665、649、470nm）处测定吸光度A663、A645、A470（A665、A649、A470）。

3.结果计算  （1）. 80％丙酮（或95％乙醇）提取液中色素浓度的计算。

              （2）.植物材料中叶绿体色素含量及其比值的计算。

作业：1.叶绿素a.b在红光区和蓝紫光区都有吸收峰，可否在蓝紫光的吸收峰波进行叶绿素a和b定量测定？为什么？

2.叶绿素含量测定在光合生理、营养生理、抗性生理研究方面有什么重要意义？

主要仪器设备

序号

主要仪器设备名称

规格型号

数量

金额

购置日期

1

天平

18

2

分光光度计

4

3

冰箱

1

4

研钵

18

5

剪刀

18

6

量瓶

18

7

漏斗

18

8

实验类型

验证

学时

2

开出时间

2

计划每组人数

2

现有每组人数

2

实验目的

1.        了解叶绿体色素的分子结构、理化性质及其生物学功能。

2.   学习提取叶绿体色素并对其理化性质进行分析的基本方法。

实验内容：

　　　　利用叶绿体色素能溶于有机溶剂的特性，用丙酮或乙醇将叶绿体色素从叶片中提取出来，再运用一些简单的物理和化学方法鉴定叶绿素的理化性质。

实验操作要点及注意事项：

1.        叶绿体色素的提取：称样→加有机溶剂研磨→过滤。

2.        叶绿体色素的分离－纸层析法：圆形滤纸→点样→做滤纸→展层。

3.        叶绿体色素的理化性质（1）荧光现象的观察；（2）.光对叶绿素的破坏作用。　　　　　　　　　　　　（3）取代反应－与酸和重金属离子的作用（即H⁺.Cu⁺⁺.Zn⁺⁺对Chl中Mg⁺⁺的取代）

重点：1.色素提取于分离要避光。

2.加入汽油速度要快，以使各物质的分离完全。

作业：1.注明纸层析图谱中各色素的名称、颜色，并将图谱贴于实验报告中。

　　　2.什么叫叶绿素的荧光现象？解释其产生的原因？

3.叶绿体色素在光合作用中各有什么生理作用？

4.说明研磨提取色素加入CaCO₃的作用。

5.H⁺与Cu⁺⁺(Zn⁺⁺)对叶绿素分子中Mg⁺⁺ 的取代作用有什么实用价值？　.

主要仪器设备

序号

主要仪器设备名称

规格型号

数量

金额

购置日期

1

药物天平

18

2

分光光度计

4

3

冰箱

1

4

电吹风

9

5

酒精灯

18

6

研钵

18

7

容量瓶

18

8

漏斗

18

9

漏斗架

18

实验类型

验证

学时

2

开出时间

2

计划每组人数

2

现有每组人数

2

实验目的

　　掌握用磺基水杨酸法测定植物体内游离脯氨酸的测定的方法；

了解脯氨酸在植物体内作用。

实验内容：

1.用3％磺基水杨酸法提取植物体内游离脯氨酸，在酸性条件下，脯氨酸与茚三酮反应生成稳定的红色化合物，用甲苯萃取后，用分光光度计在520nm处测定该化合物的光密度值。

2.如何确定提取脯氨酸的最适磺基水杨酸浓度？最适水浴显色时间？如何选择最佳萃取剂和最适浓度？

实验操作要点及注意事项

重点：1.脯氨酸标准曲线的制作。

2.实验材料的逆境胁迫处理。

3.样品中脯氨酸的提取及其含量的测定。称取样叶→放入大试管中，加入磺基水杨酸→水浴10min→吸取2ml提取液，加入显色液（2ml冰醋酸和3ml酸性茚三酮）→水浴30min→冷却，加入5ml 或10 ml甲苯→520nm比色

作业：1.测定植物体内游离脯氨酸有何意义？

主要仪器设备

序号

主要仪器设备名称

规格型号

数量

金额

购置日期

1

天平

18

2

分光光度计

4

3

六联水浴锅

2

4

冰箱

1

5

电炉

4

6

煤气灶

1

7

分析天平

1

8

9

10

实验类型

其它

学时

2

开出时间

2

计划每组人数

2

现有每组人数

2

实验目的

学习使用小篮子法测定植物呼吸速率的基本方法，了解呼吸作用的生理过程和原理。

实验内容

采用滴定法测定呼吸强度。将材料置于密闭的呼吸瓶中，呼吸过程中释放的二氧化碳被预先装入瓶中的Ba(OH)₂溶液吸收。然后用已知浓度的草酸溶液滴定反应后的呼吸瓶中Ba(OH)₂，通过计算求出单位时间内每克供试材料CO₂的释放量。

假定葡萄糖为供试材料呼吸作用的唯一底物，应包括如下反应：

C₆H₁₂O₆+6O₂→6CO₂+6H₂O

Ba(OH)₂+CO₂→BaCO₃+H₂O

Ba(OH)₂+H₂C₂O₄→BaC₂O₄+ H₂O

实验操作要点及注意事项

1.        空白滴定：

2.        样品滴定：向广口瓶中加入硷液→称取样品→装入小篮子，将小篮子悬吊于广口瓶中→塞紧橡皮塞→记时间→每10分钟摇动数次→0.5h后迅速取出篮子→再次盖紧瓶塞→打开瓶塞，滴3滴酚肽试剂→用草酸滴定

重点：1.小蓝子切勿与瓶内的硷液接触。

2.逐次打开广口瓶进行滴定。

3.操作中应避免人为呼出的CO₂进入广口瓶，以致造成结果误差。

4.及时清洗广口瓶（洗净瓶壁上的BaCO₃薄膜）。

作业:1.计算呼吸强度

2.有限呼吸速率的因素有类型？

3.举例说明在科研和生产中测定呼吸速率的意义。

主要仪器设备

序号

主要仪器设备名称

规格型号

数量

金额

购置日期

1

药物天平

18

2

滴定台

18

3

滴定管

18

4

冰箱

1

5

恒温箱

2

6

广口瓶

18

7

小铁丝框

18

8

实验类型

其它

学时

2

开出时间

2

计划每组人数

2

现有每组人数

2

实验目的

　　　　　掌握植物种子活力测定的基本原理及几种快速测定种子生活力方法，奠定种子生活力测定方法在农业生产实际中的应用基础。

实验内容

I.2.3.5-氯化三苯基四氮唑（TTC）法测定种子活力。

II.溴代麝香草酚蓝(BTB)法测定种子活力。

III.红墨水（酸性大红G）法测定种子活力。

实验操作要点及注意事项

重点：以上方法都是以细胞对该物质的透性为前提，因此只能快速了解种子具有的发芽潜力。

I.TTC法：浸种，使种子充分吸涨→将吸涨的种子用刀切开→一半放入培养皿，另一半放入烧杯→将烧杯加水煮沸5分钟，将死种子转人另一培养皿观察→在两个培养皿分别加入0.5％TTC→用水漂洗后观察结果。

II.BTB法：浸种，使种子充分吸涨→取0.1％BTB溶液100ml注入烧杯，加入1克琼脂，使琼脂溶解，倒入培养皿→取吸涨种子20粒整齐埋于培养皿→35⁰C培养2-4h→用沸　　　　水杀死的种子做同样处理

III.红墨水染色法：浸种→将吸涨的种子用刀切开，放入培养皿，加入5％红墨水→染色2-5分钟→观察结果

作业：1.计数活种子百分率

2.实验结果与大田播种后的实际发芽率是否一致？为什么？

      3.比较本实验几种快速测定植物种子活力方法所测定的结果的异同，试述测定方法各自的优缺点及其应用范围。

主要仪器设备

序号

主要仪器设备名称

规格型号

数量

金额

购置日期

1

分析天平

2

2

冰箱

1

3

培养箱

2

4

镊子

18

5

电炉

4

6

酒精灯

18

7

单面刀片

18

8

紫外荧光灯

2

9

培养皿

3套/组

10

烧杯

18

实验类型

其它

学时

2

开出时间

2

计划每组人数

2

现有每组人数

2

实验目的

1.学会用高锰酸钾滴定法对过氧化氢酶活性进行测定。

2.掌握用愈创木酚法测定过氧化物的方法。

3.熟悉用考马斯亮蓝G-250法测定可溶性蛋白质含量方法及其原理。

实验内容

I.                     过氧化氢酶(CAT)活性的测定－高锰酸钾滴定法。

II.                   过氧化物酶(POD)活性的测定－愈创木酚法。

III.                 可溶性蛋白质含量的测定－考马斯亮蓝G-250法。

实验操作要点及注意事项

1.CAT测定：称样→研磨→定溶→取2.5ml加入5ml1%的H₂O₂反应10min→加入10％的硫酸→用高锰酸钾滴定

2.POD测定；称样→研磨→定溶→取1ml溶液稀释10倍→取稀释液1ml加入POD显色液(愈创木酚)5min→加入30％TCA  1ml→470nm比色

3.可溶性蛋白质测定：（1）.牛血清白蛋白(BSA)标准曲线的制备。（2）称样→研磨→定溶→过虑后取0.1ml液体加入G-250试剂5mL显色→620nm比色

作业

1.     计算CAT、POD的活性和蛋白质含量，用表解法列出实验步骤和结果。。

2.     CAT在酶分类中属于哪一类？其作用机制是什么？

3.     CAT活性与光合作用、呼吸作用、抗性生理有何联系及其生理意义？

4.     测定POD呼吸除了用比色法外，你知道其它什么方法？除愈创木酚外，还有什么化合物可作为POD的底物？

主要仪器设备

序号

主要仪器设备名称

规格型号

数量

金额

购置日期

1

分析天平

1

2

培养箱

1

3

分光光度计

3

4

滴定台

18

5

滴定管

18

6

水浴锅

2

7

离心机

2

8

9

实验类型

其它

学时

2

开出时间

2

计划每组人数

2

现有每组人数

2

实验目的

观测不同浓度的萘已酸对根、芽生长的促进和抑制作用。

实验内容

生长素类及人工合成的类似物质如萘已酸等对植物生长的作用随浓度、器官的不同而产生不同的效应。低浓度促进生长，高浓度抑制生长对生长素的敏感度根＞芽都＞茎，即促进和抑制根生长的浓度均较芽、茎的为低。观察不同浓度的萘已酸在种子萌发过程中，对植物不同器官的影响。

实验操作要点及注意事项

采用倍性稀释法将NAA依次稀释为10、1.0、0.1、0.01、0.001、0.0001、0mg/L的七种浓度→种子消毒→取7套培养皿分别加入不同浓度的NAA→每个培养皿里放一张圆形滤纸播入20粒小麦种子→25⁰C培养24h→选留发芽整齐一致10粒继续培养48h→测定根、芽长度

重点

1.     种子消毒要彻底。

2.     NAA浓度要配准。

作业

1.     将试验材料整理后填入记载表，并进行分析，得出结论。

2. 在实验中，若培养皿的盖子不严，对实验结果将会产生什么影响？

主要仪器设备

序号

主要仪器设备名称

规格型号

数量

金额

购置日期

1

分析天平

1

2

培养皿

200

3

试管

100

4

培养箱

2

5

滤纸

150

6

7

8

9

10