植物生理学实验

植物细胞死活的鉴定和植物组织渗透势的测定

------质壁分离法

                    姓名         

                    学号         

                    系别         

                    班级      

                    实验日期      

                    同组姓名     

Part I 植物细胞死活的鉴定

一、摘要

植物活细胞是一个渗透系统，当其处于高渗溶液中时，细胞失水，原生质体体积缩小，发生质壁分离现象。若将发生质壁分离的细胞转移至低渗溶液中，细胞会重新吸水，原生质体膨胀，质壁分离复原。由于死细胞的质膜失去半渗透性，不能发生质壁分离复原现象。因此质壁分离法可用于鉴定植物细胞的死活。

二、实验原理与实验目的

实验原理

植物细胞是一个渗透系统。当细胞处于比其水势低的高渗透溶液中时，细胞由于失水而使原生质体体积缩小，从而引起质壁分离。当提高细胞外溶液的水势，使其大于细胞内的水势时，细胞重新吸水，原生质体体积膨胀，可见质壁分离复原。

活细胞与死细胞的膜在性质上有许多差别，特别是透性的变化最为明显；因此活细胞在高渗溶液中能产生质壁分离，而死细胞不能产生质壁分离现象，即可以此鉴定。

实验目的

利用质壁分离现象验证植物细胞的死活。

三、材料和方法

植物材料:洋葱鳞茎

实验器材:显微镜、载玻片、盖玻片、镊子、解剖针、刀片、酒精灯、滤纸、滴管、移液管、小培养皿

实验试剂:1mol/L蔗糖溶液

四、实验步骤

1取洋葱鳞片内表皮一小块，放在有1-2滴蒸馏水的载玻片上，盖上盖玻片并在显微镜下观察其自然状态，并绘图示细胞状态。

2在盖玻片的一边加上2-3滴1mol/L的蔗糖溶液，同时在对边用滤纸片吸去水分，使植物材料换入蔗糖溶液中。在显微镜下连续观察细胞有何变化，并绘图示细胞状态。

3观察后，即可从载玻片的一边小心加蒸馏水数滴，同时用滤纸缓慢的从另一边吸蔗糖溶液，反复进行数次以洗去蔗糖溶液，将材料又换入蒸馏水中。在显微镜下观察细胞又有何变化？并解释其原因。

4另取洋葱鳞片内表皮一小块，放在已加有数滴蒸馏水的载玻片上。先在酒精灯火焰上小心加热2-3分钟把植物细胞杀死。待冷却后于载玻片上加2-3滴1mol/L蔗糖溶液，盖上盖玻片进行镜检，看是否发生质壁分离。

五、结果与讨论

          质壁分离前图                             质壁分离后洋葱细胞图

讨论：

分析细胞质壁分离现象产生的条件及原因：条件是首先需要具备大液泡,原生质层的内外溶液浓度要具有浓度差。植物活细胞是一个渗透系统，当植物细胞外界的浓度要高于细胞液的浓度时，细胞失水，原生质体体积缩小，又因为原生质层相当于半透膜，伸缩性比细胞壁大，所以会逐渐发生质壁分离。

六、参考文献

《植物生物学实验指导》

Part II 植物组织渗透势的测定

一、摘要

利用植物活细胞的质壁分离及其复原现象，可测定植物组织的渗透势。当植物细胞或组织放在外界等渗溶液中时，组织与外界溶液的水分交换达到动态平衡，植物细胞处于初始质壁分离状态，细胞压力势为零，溶液的渗透势即等于所测植物的渗透势(压力势为零的水势)。用一系列梯度浓度溶液浸泡组织，并观察细胞质壁分离现象。能引起植物组织细胞发生初始质壁分离的溶液浓度或介于发生质壁分离的溶液和相邻没有发生质壁分离的溶液之间的浓度，即为等渗浓度。根据公式计算植物组织的渗透势。

二、实验原理与实验目的

实验原理

在一系列预先准备好的试液中寻找能引起生活组织里约一半的细胞发生质壁分离的溶液。即把一组同一目的的样品放置在一系列按照渗透势逐渐减低排列的蔗糖溶液里，并浸泡30分钟，然后转移到放有1-2滴同一浓度溶液的载玻片上，观察质壁分离发生的情况。镜检约50个细胞。若发生质壁分离，计算初始质壁分离细胞占镜检细胞数的百分比；若达50%，则细胞液的渗透势等于该浓度溶液的渗透势。或确定刚刚引起初始质壁分离和其相邻的尚不能引起质壁分离时溶液浓度的平均值，作为等渗浓度，代入公式ψs=-iCRT中计算出植物组织渗透势。

实验目的

利用质壁分离现象测定植物组织的渗透势.

三、材料和方法

植物材料:洋葱鳞茎

实验器材:显微镜、载玻片、盖玻片、镊子、解剖针、刀片、酒精灯、滤纸、滴管、移液管、小培养皿

实验试剂:1mol/L蔗糖溶液

四、实验步骤

1.在测定组织渗透势前先用1mol/L蔗糖溶液依C1V1=C2V2公式配制0.1、0.2 、0.3 、0.4 、0.5 、0.6 、0.7 、0.8 mol/L的蔗糖溶液各10毫升，放入小培养皿中；加盖，使溶液不致蒸发而改变糖液的浓度。

 2.从年龄及部位相同的植物组织上用镊子撕取表皮若干小块。把组织薄片迅速分别投入各种浓度的蔗糖溶液中；使其完全浸没，不要浮在上面。从高浓度溶液开始依次每隔3分钟依次投入每一种蔗糖溶液浓度后（使每一浓度中有2-3小块组织薄片），以便既有充分时间观察又能使组织薄片在不同处理中时间一致。

3.组织薄片在相应溶液中经过约30分钟后，从高浓度开始取出表皮放在载玻片上，并用滴管加相应浓度的蔗糖溶液1-2滴，盖上盖玻片，在显微镜下观察质壁分离情况。每次镜检数目50个左右。记录质壁分离的相对程度和液温。

如果在某浓度溶液中的组织薄片，其中有50%左右细胞发生初始质壁分离（即原生质体刚从细胞壁的角上分离），则该溶液的渗透势就等于该组织细胞液的平均渗透势。或确定刚刚引起初始质壁分离和其相邻的尚不能引起质壁分离时溶液浓度的平均值，作为等渗浓度。

4.测出等渗溶液后，用下列公式计算出胞液的渗透势：

ψs=-iCRT

五、结果与讨论  

发生质壁分离的细胞数量（每50个）

讨论：

1、测定细胞液渗透势

T=273+15=288K    i=1  c=0.5+0.4/2=0.45根据Ψs =﹣icRT

Ψs=-1*0.45*0.0083*288≈-1.08MPa

2、试述细胞渗透作用的原理

植物活细胞的原生质层具有选择透过性，由于原生质层内外的溶液存在着浓度差，水分子就可以从溶液浓度低的一侧通过原生质层扩散到溶液浓度高的一侧。溶液渗透压的高低与溶液中溶质分子的物质的量的多少有关，溶液中溶质分子物质的量越多，渗透压越高，反之则越低。

3、用上述方法测得的数值与细胞液实际渗透数值是否完全相等？为什么？

   有差距，讨论所得可能有以下原因：1.实验进行时每个浓度梯度间的时间没把握好，间隔不一，使得洋葱切片泡在各浓度蔗糖溶液中的时间不同，质壁分离有所影响，使得结果不够准确。2.制造洋葱切片时不小心弄死了很多切片中的细胞，死了的细胞不能发生质壁分离，统计数据时死细胞要排除，细胞基数变少，导致统计出来的数据不够准确。

4、如果用NaCl溶液测定所得的等渗溶液浓度是否与用蔗糖溶液所得的等渗溶液浓度相同？为什么？

二者的本质是不一样的。用蔗糖溶液做实验时，蔗糖分子可穿过细胞壁，但不能进入细胞膜，使原生质层出现一定程度的收缩，逐渐发生质壁分离。但用高浓度的盐水，细胞在失水时，钠离子氯离子也通过主动运输进入细胞，所以两种溶液测出的等渗溶液浓度是不相等的。

六、参考文献

《植物生物学实验指导》

 

第二篇：极端温度对植物的影响实验报告

实验二 极端温度对植物的影响实验报告

一、实验目的

通过实验了解极端高温和极端低温对植物的影响，从而了解温度对园林植物生产中存在的限制作用，以及对极端温度的预防措施。

二、实验原理

植物对高温伤害反应因物种不同而有差别。植物耐高温性的测定最好用整株植物进行，但在实际中不易进行。根据Lange的研究，认为在多数情况下，测定植物离体部分的温度抗性，与对整株植物测定没有很大差异。最简单的方法是把植物的一部分浸在适当温度的水中经过30min，然后观察器官受伤害程度，若有50%的器官受害，表明这个温度是致伤高温。

植物细胞膜对维持细胞的微环境和正常的代谢起着重要的作用。在正常情况下，细胞膜对物质具有选择透性能力。当植物受到逆境影响时，如高温、低温、干旱、盐渍或病原菌侵染后，细胞膜遭到破坏，膜透性增大，从而使细胞内的电解质外渗，以致植物细胞浸提液的电导率增大。膜透性增大的程度与逆境胁迫强度有关，也与植物抗逆性的强弱有关。这样，比较不同作物或同一作物不同品种在相同胁迫温度下膜透性的增大程度，即可比较作物间或品种间的抗逆性强弱，因此，电导法目前已成为作物抗性栽培、育种上鉴定植物抗逆性强弱的一个方法。

三、实验器材

仪器：天平、剪刀、恒温水浴锅、冰箱、电导仪、培养皿、烧杯、剪刀、镊子、玻璃棒、量筒。

实验材料：灰莉成熟健康叶片，分三组，一组是经过-20°C处理的叶片，一组是放在0-4℃的冰箱内处理之后的叶片，一组是新鲜采摘下来的叶片。以及自来水若干。

四、实验方法与步骤

通过测定细胞渗出液的电导率来了解植物受伤害的程度。

伤害程度可用下式表示：I=C-C0 / Cd-C0

C为样品的伤害电导率、C0为完好时的电导率，Cd为完全伤害时的电导率。I值越大，

表明伤害程度越严重。

1. 植物耐热性测定

1）取灰莉新鲜叶片切成1×1cm小片若干。

2) 在已调平的天平上称取两份已剪好的灰莉小叶片2g，并分别倒入烧杯中，加水至20ml。

3）用玻璃棒分别搅动，将其中一个烧杯置于温度为40°C的恒温水浴锅中30min。另外一个室温试验作对照。

4) 30min后，取出恒温水浴中的烧杯，观察烧杯中叶片样品受伤害情况，并与对照实验比较，待冷却至室温后，分别测出电导率值C0、C

5）将室温对比实验的材料置于100°C的恒温水浴中10min，取出待冷却到室温进行电导率的测定，如下表所示

T(温度）/°C

室温 40

100 C(电导率）/μs/cm 296 323 593

伤害程度可表示为：I=C-C0 / Cd-C0=（323-296）/（593-296）=0.091

2. 低温伤害的观测：

1）分别取灰莉新鲜叶片、-20°C处理过叶片以及0-4°C处理过的叶片，切成1×1cm小片若干。

2) 在已调平的天平上各称取1份已剪好的灰莉小叶片2g，并分别倒入贴有标号识别的烧杯中，加水至20ml。

3）将三个杯子同等程度摇匀或搅拌15min，分别测出导电率。

4）将室温对比实验的材料置于100℃的沸水中煮10min，待完全杀死样品后，再测定其电导率，如下表所示

T(温度）/°C

0-4 -20

室温

100 伤害程度分别表示为

0-4°C：I1=C-C0 / Cd-C0=（314-298）/（794-298）=0.032

-20°C：I2=C-C0 / Cd-C0=（451-298）/（794-298）=0.306

C(电导率）/μs/cm 314 451 298 794