实验01植物细胞渗透势的测定.docVIP

实验01 植物细胞渗透势的测定 植物细胞的渗透势主要取决于细胞液的溶质浓度，因此又称溶质势。已知在干旱、盐渍等条件下，一些植物常在细胞内主动积累溶质，以降低其渗透势，增加吸水能力，而在一定程度上维持膨压，保障细胞的生长和气孔的开放，这种现象叫做渗透调节作用。渗透调节能力的大小可以用逆境条件下细胞渗透势的降低值来表示，在水分生理与抗性生理研究中经常需要测定。以下介绍两种测定方法。 一、质壁分离法测定植物细胞的渗透势 【原理】 将植物组织放入一系列不同浓度的蔗糖溶液中，经过一段时间，植物细胞与蔗糖溶液间将达到渗透平衡状态。如果在某一溶液中细胞脱水达到平衡时刚好处于临界质壁分离状态，则细胞的压力势ψp下降为零。此时细胞液的渗透势ψs等于外液的渗透势ψs0，即ψs=ψs0，此溶液称为该组织的等渗溶液，其浓度称为该组织的等渗浓度，因此，只要测出植物组织的等渗浓度，即可计算出细胞液的渗透势ψs。实际测定时，由于临界质壁分离状态难以在显微镜下直接观察到，故一般均以初始质壁分离作为判断等渗浓度的标准。处于初始质壁分离状态的细胞体积，比吸水饱和时略小，故细胞液浓缩而渗透势略低于吸水饱和时的渗透势，此种状态下的渗透势称基态渗透势。 【仪器与用具】 显微镜1台；载玻片与盖玻片各若干；温度计1支；尖头镊子1把；刀片1片；小培养皿（直径6cm）9套；试剂瓶若干；烧杯、容量瓶、量筒、吸管等；吸水纸适量。 【试剂】 1mol/kg H2O蔗糖溶液 称取预先在60～80℃下烘干的蔗糖34.2g溶于100g蒸馏水中，即为1质量摩尔浓度蔗糖溶液。 蔗糖系列标准液 取干燥洁净的小试剂瓶9支编号，用1mol/kg H2O蔗糖溶液依C1V1=C2V2公式配制0.30、0.35、0.40、0.45、0.50、0.55、0.60、0.65、0.70mol/kg H2O等一系列不同浓度的蔗糖溶液（具体范围可根据材料不同而加以调整），贮于试剂瓶中，瓶口加塞以防蒸发浓缩。 0.03%中性红溶液。 【方法】 1．选大葱或洋葱鳞茎内表皮、小麦叶片等作实验材料。 2．取干燥洁净的培养皿9套编号，将配制好的不同浓度蔗糖溶液按顺序加入各培养皿中使成一薄层，盖好培养皿盖备用。 3．用镊子剥取供试材料下表皮或用刀片小心刮取小麦叶片上表皮（参考实验1），大小以0.5cm2为宜。吸去切片表面水分，立即浸入不同浓度的蔗糖溶液中，每一浓度4～5片。 为便于观察，可先将切片于0.03%中性红内染色5min左右，吸去水分，再浸入蔗糖溶液中，但如不加染色即能区别质壁分离时，仍以不染色为宜。 4．切片在蔗糖溶液中浸泡20～30min，同时记录室温，取出放在载玻片上，滴一滴相同浓度的糖液，盖好盖玻片，显微镜下观察确定引起50%以上细胞发生初始质壁分离（即原生质体刚从细胞壁的角隅分离）的浓度，每片观察的细胞不应少于100个，观察要迅速。如果在两个相邻浓度的切片中，一个没有发生质壁分离或质壁分离的细胞不足50%，另一个发生质壁分离的细胞数超过50%，则可粗略地将这两个浓度的平均值作为其等渗浓度，也可用插值法更准确地确定等渗浓度。检查时可先从中间浓度开始。 5．由所得到的等渗浓度和测定的室温，可用下式计算细胞液的渗透势（ψs）： Ψs =﹣iCRT 式中各参数的意义见实验5（植物组织水势的测定）。 6．也可用CaCl2或NaCl代替蔗糖，但须改变式中等渗系数。CaCl2的i值可用2.6，NaCl一般为1.8（见附录四）。 7．试比较不同植物材料的渗透势，把结果列于表6-1： 表6-1 测定植物组织渗透势记载表 蔗糖克分子浓度（M） 渗透势（巴） 质壁分离的相对程度（作图表示） 0.70 0.65 0.60 0.55 0.5 0.45 0.40 0.35 0.30 【思考题】 1．配制蔗糖溶液时为何用质量摩尔浓度（mol/kg H2O）而不用容积摩尔浓度mol/L？ 2．某植物叶片吸水饱和时的渗透势经测定为-0.8MPa，又用质壁分离法测出其渗透势为-0.9MPa，请计算质壁分离状态的细胞液体积相当于饱和时的百分数。 实验02 植物的无土培养和缺素症状 植物正常生长发育需要多种矿质元素。但要确定各种元素是否为植物所必需，必需借助无土培养法（溶液培养和砂基培养法）才能解决。近年来，无土栽培不仅作为一种研究手段，而且成为新的生产方式，在蔬菜、花卉生产中开始大规模应用。本实验学习溶液培养的技术，并证明氮、磷、钾、钙、镁、铁诸元素对植物生长发育的重要性。 【原理】 用植物必需的矿质元素按一定比例配成培养液来培养植物，可使植物正常生长发育，如缺少某一必需元素，则会表现出缺素症；将所缺元素加入培养液中，缺素症状又可逐渐消失。 【仪器与用具】 25ml和500ml烧杯各1个