植物生理学教案3
基本内容
第二章植物的矿质营养（。）mineral nutrition of plant
Concept: 植物对矿物质的吸收、转运和同化，称为矿质营养（mineral nutrition）。
第一节植物必需的矿质元素(Essential mineral elements in plant )
植物体中有什么元素？哪些元素是生命活动过程所必需的？它们有什么生理功能？
一、植物体内的元素(Elements in plant)
把植物烘干，充分燃烧。燃烧时，有机体中的碳、氢、氧、氮等元素以二氧化碳、水、分子态氮和氮的氧化物形式散失到空气中，余下一些不能挥发的残烬称为灰
分（ash）。矿质元素（mineral element）以氧化物形式存在于灰分中，所以，也称为灰分元素（ash element）。氮在燃烧过程中散失而不存在于灰分中，所以氮不是灰分元素。但氮和灰分元素一样，都是植物从土壤中吸收的，而且氮-+）的形式被吸收，所以将氮归并于矿质元NH通常是以硝酸盐（NO）和铵盐（43素一起讨论。一般来说，植物体中含有5%～90%的干物质，10%～95%水分，而。10%，无机化合物不足90%干物质中有机化合物超过．
Essential mineral elements for plant) (二、植物必需的矿质元素溶液培养法
（solution culture method）亦称水培法（water culture method），是在含有全部或部分营养元素的溶液中栽培植物的方法。砂基培养法（砂培法）（sand culture method）是在洗净的石英砂或玻璃球等中，加入含有全部或部分营养元素的溶液来栽培植物的方法。研究植物必需的矿质元素时，可在人工配成的混合营养液中除去某种元素，观察植物的生长发育和生理性状的变化。如果植物发育正常，就表示这种元素是植物不需要的；如果植物发育不正常，但当补充该元素后又恢复正常状态，即可断定该元素是植物必需的。
借助于溶液培养法或砂基培养法，已经证明来自水或二氧化碳的元素有碳、氧、氢等3种，来自土壤的有氮、钾、钙、镁、磷、硫、硅等7种，植物对这些元素需要量相对较大，称为大量元素（macroelement）或大量营养（macronutrient）；其余氯、铁、硼、锰、钠、锌、铜、镍和钼等9种元素也是来自土壤，植物需要量极微，稍多即发生毒害，故称为微量元素（microelement）或微量营养（micronutrient）（表2-1）。
表2-1 陆生高等植物的必需元素
植物的符干/%mo用形干
0.01
Cl3.0C230.01F2.0FeF20.005M1.0Mn0.002BB2.00.0010.4NaN20.0020.3ZnZ20.000 1CCu0.1
20.000 1NNi0.0020.000 1
Mo0.001Mo 根据生化功能，植物矿质营养可以分为5组：
具体功能和缺少时的生理症状如下：
（一）第1组——碳化合物部分的营养
植物吸收的氮素主要是无机态氮，即铵态氮和硝态氮，也可以吸收、氮1利用有机态氮，如尿素等。氮是氨基酸、酰胺、蛋白质、核酸、核苷酸、辅酶等．的组成元素，除此以外，叶绿素、某些植物激素、维生素和生物碱等也含有氮。由此可见，氮在植物生命活动中占有首要的地位，故又称为生命元素。
当氮肥供应充分时，植物叶大而鲜绿，叶片功能期延长，分枝（分蘖）多，营养体壮健，花多，产量高。生产上常施用氮肥加速植物生长。但氮肥过多时，叶色深绿，营养体徒长，细胞质丰富而壁薄，易受病虫侵害，易倒伏，抗逆能力差，成熟期延迟。然而对叶菜类作物多施一些氮肥，还是有好处的。
植株缺氮时，植株矮小，叶小色淡（叶绿素含量少）或发红（氮少，用于形成氨基酸的糖类也少，余下较多的糖类形成较多花色素苷，故呈红色），分枝（分蘖）少，花少，籽实不饱满，产量低。
2-进入植物体后，一部分保持不SO 植物从土壤中吸收硫酸根离子。、硫24变，大部分被还原成硫，进一步同化为半胱氨酸、胱氨酸和蛋氨酸等。硫也是硫辛酸、辅酶A、硫胺素焦磷酸、谷胱甘肽、生物素、腺苷酰硫酸和3-磷酸腺苷等的组成。缺硫的症状似缺氮，包括缺绿、矮化、积累花色素苷等。然而缺硫的缺绿是从成熟叶和嫩叶发起，而缺氮则在老叶先出现，因为硫不易再移动到嫩叶，氮则可以。（二）第2组——能量贮存和结构完整性的营养
2--）形式被植物吸收。当磷进入植HPO通常磷呈正磷酸盐（HPO或、磷3424物体后，大部分成为有机物，有一部分仍保持无机物形式。磷以磷酸根形式存在于糖磷酸、核酸、核苷酸、辅酶、磷脂、植酸等中。磷在ATP的反应中起关键作用，磷在糖类代谢、蛋白质代谢和脂肪代谢中起着重要的作用。
施磷能促进各种代谢正常进行，植株生长发育良好，同时提高作物的抗寒性及抗旱性，提早成熟。由于磷与糖类、蛋白质和脂肪的代谢和三者相互转变都有关系，所以不论栽培粮食作物、豆类作物或油料作物都需要磷肥。
缺磷时，蛋白质合成受阻，新的细胞质和细胞核形成较少，影响细胞分裂，生长缓慢，叶小，分枝或分蘖减少，植株矮小。叶色暗绿，可能是细胞生长慢，叶绿素含量相对升高。某些植物（如油菜）叶子有时呈红色或紫色，因为缺磷阻碍了糖分运输，叶片积累大量糖分，有利于花色素苷的形成。缺磷时，开花期和成熟期都延迟，产量降低，抗性减弱。．
硅是以硅酸（HSiO）形式被植物体吸收和运输的。硅主要以非结晶4、硅44水化合物形式（SiO·n HO）沉积在细胞壁和细胞间隙中，它也可以与多酚类22物质形成复合物成为细胞壁加厚的物质，以增加细胞壁刚性和弹性。施用适量的硅可促进作物（如水稻）生长和受精，增加籽粒产量。缺硅时，蒸腾加快，生长受阻，植物易受真菌感染和易倒伏。
5、硼硼与甘露醇、甘露聚糖、多聚甘露糖醛酸和其他细胞壁成分组成复合体，参与细胞伸长，核酸代谢等。硼对植物生殖过程有影响，植株各器官中硼的含量以花最高，缺硼时，花药和花丝萎缩，绒毡层组织破坏，花粉发育不良。湖北、江苏等省甘蓝型油菜“花而不实”就是植株缺硼之故，黑龙江省小麦不结实也是缺硼引起的。硼具有抑制有毒酚类化合物形成的作用，所以缺硼时，植株中酚类化合物（如咖啡酸、绿原酸）含量过高，嫩芽和顶芽坏死，丧失顶端优势，分枝
多。
（三）第3组——仍保留离子状态的营养
+），这些盐在水中解离出钾离子（KSO 土壤中有KCl，K等盐类存在，钾6、42进入根部。钾在植物中几乎都呈离子状态，部分在细胞质中处于吸附状态。钾主要集中在植物生命活动最活跃的部位，如生长点、幼叶、形成层等。
钾活化呼吸作用和光合作用的酶活性，是40多种酶的辅助因子，是形成细胞膨胀和维持细胞内电中性的主要阳离子。
在农业生产上，钾供应充分时，糖类合成加强，纤维素和木质素含量提高，茎秆坚韧，抗倒伏。由于钾能促进糖分转化和运输，使光合产物迅速运到块茎、块根或种子，促进块茎、块根膨大，种子饱满，故栽培马铃薯、甘薯、甜菜等作物时施用钾肥，增产显著。钾不足时，植株茎秆柔弱易倒伏，抗旱性和抗寒性均差；叶色变黄，逐渐坏死。由于钾能移动到嫩叶，缺绿开始在较老的叶，后来发展到植株基部，也有叶缘枯焦，叶子弯卷或皱缩起来。
2+。植物从氯化钙等盐类中吸收钙离子。植物体内的钙呈离子状态Ca 、钙7钙主要存在于叶子或老的器官和组织中，它是一个比较不易移动的元素。钙在生物膜中可作为磷脂的磷酸根和蛋白质的羧基间联系的桥梁，因而可以维持膜结构的稳定性。
。）CaM，简称calmodulin胞质溶胶中的钙与可溶性的蛋白质形成钙调素（．
2+2+复合体，在代谢调节中起“第二信CaMCa?结合，形成有活性的CaCaM和使”的作用（详见第七章）。缺钙时，钙是构成细胞壁的一种元素，细胞壁的胞间层是由果胶酸钙组成的。细胞壁形成受阻，影响细胞分裂，或者不能形成新细胞壁，出现多核细胞。因此缺钙时生长受抑制，严重时幼嫩器官（根尖、茎端）溃烂坏死。番茄蒂腐病、莴苣顶枯病、芹菜裂茎病、菠菜黑心病、大白菜干心病等都是缺钙引起的。镁主要存在于幼嫩器官和组织中，植物成熟时则集中于种子。镁离、镁82+）在光合和呼吸过程中，可以活化各种磷酸变位酶和磷酸激酶。同样，Mg子（的合成过程。镁是叶绿素的组成成分之一。缺乏镁，和RNA镁也可以活化DNA叶绿素即不能合成，叶脉仍绿而叶脉之间变黄，有时呈红紫色。若缺镁严重，则形成褐斑坏死。
-）在光合作用水裂解过程中起着活化剂的作用，促进氧氯离子（Cl9、氯的释放。根和叶的细胞分裂需要氯。缺氯时植株叶小，叶尖干枯、黄化，最终坏死；根生长慢，根尖粗。2+）是细胞中许多酶（如脱氢酶、脱羧酶、激酶、氧化锰离子（Mn10、锰锰使光合作用中尤其是影响糖酵解和三羧酸循环。酶和过氧化物酶）的活化剂，水裂解为氧。缺锰时，叶脉间缺绿，伴随小坏死点的产生。缺绿会在嫩叶或老叶出现，以植物种类和生长速率而定。+的再生。钠离子对许植物中催化PEPCAM）在C和11、钠钠离子（Na4植物的生长也是有益的，它使细胞膨胀从而促进生长。钠还可以部分地代多C3。缺钠时，这些植物呈现黄化和坏死现象，甚替钾的作用，提高细胞液的渗透势至不能开花。4组——参与氧化还原反应的营养（四）第铁是光合作用、生物固氮和呼吸作用中的细胞色素和非血红素铁蛋、铁12+e
铁在这些代谢方面的氧化还原过程中都起着电子传递作用。白的2+3+ FeFe
组成。由于叶绿-e
体的某些叶绿素—蛋白复合体合成需要铁，所以，缺铁时会出现叶片叶脉间缺绿。与缺镁症状相反，缺铁发生于嫩叶，因铁不易从老叶转移出来，缺铁过甚或过久时，叶脉也缺绿，全叶白化，华北果树的“黄叶病”就是植株缺铁所致。
2+谷氨酸脱氢酶和碳酸酐酶等的组成之是乙醇脱氢酶、）Zn（锌离子、锌13．因此缺锌植缺锌植物失去合成色氨酸的能力，而色氨酸是吲哚乙酸的前身，一。植株茎部节锌不足时，物的吲哚乙酸含量低。锌是叶绿素生物合成的必需元素。，华北间短，莲丛状，叶小且变形，叶缺绿。吉林和云南等省玉米“花白叶病”地区果树“小叶病”等都是缺锌的缘故。铜是某些氧化酶（例如抗坏血酸氧化酶、酪氨酸酶等）的成分，可14、铜2++）。Cu 铜又存在于叶绿体的质体蓝素氧以影响化还原过程（Cu中，后者是光合作用电子传递体系的一员。缺铜时，叶黑绿，其中有坏死点，先从嫩叶叶尖起，后沿叶缘扩展到叶基部，叶也会卷皱或畸形。缺铜过甚时，叶脱落。
+。NHCO和15、镍镍是脲酶的金属成分，脲酶的作用是催化尿素水解成42镍也是氢化酶的成分之一，它在生物固氮中产生氢气起作用。缺镍时，叶尖积累较多的脲，出现坏死现象。
4+6+）是硝酸还原酶的金属成分，起着电子传递作Mo~ 、钼钼离子（Mo16用。钼又是固氮酶中钼铁蛋白的成分，在固氮过程中起作用。所以，钼的生理功能突出表现在氮代谢方面。钼对花生、大豆等豆科植物的增产作用显著。缺钼时，老叶叶脉间缺绿，坏死。而在花椰菜，叶皱卷甚至死亡，不开花或花早落。
三、作物缺乏矿质元素的诊断
（一）病症诊断法
茎短而细………
C、坏死斑点大而普遍出现于叶脉间，最后出现于叶脉，叶厚，茎短………………锌
、嫩叶病征A．
B、顶芽死亡，嫩叶变形和坏死
C、嫩叶初呈钩状，后从叶尖和叶缘向内死亡………………………………………钙
C、嫩叶基部浅绿，从叶基起枯死，叶捻曲…………………………………………硼
B、顶芽仍活但缺绿或萎蔫，无坏死斑点
C、嫩叶萎蔫，无失绿，茎尖弱……………………………………………………………铜
C、嫩叶不萎蔫，有失绿
D、坏死斑点小，叶脉仍绿………………………………………………………………锰
D、无坏死斑点
E、叶脉仍绿……………………………………………………………………………铁
E、叶脉失绿……………………………………………………………………………硫
（二）化学分析诊断法
化学分析是营养诊断的另一种根据。
第二节植物细胞对矿质元素的吸收(Asorption of mineral elements by plant cells)
细胞除了吸收水分外，还要从环境中吸收养料，借示踪原子法研究得知，不仅无机物质的离子能进入细胞，分子量较大的有机物（如氨基酸、维生素等）也能进入细胞。植物细胞与外界环境进行的一切物质交换，都必须通过各种生物膜，特别是质膜。
一、生物膜（biological membrane）
植物细胞的原生质体是被质膜包围着，在细胞质和液泡之间，又有液泡膜隔开。植物细胞里有许多细胞器，它们都是有膜包围着或者是由膜组成的。因此，从某种意义上说，植物细胞是一个由膜系统组成的单位，这些膜把各种细胞器与其他部分分隔开，有利于各细胞器分别行使各自特有的功能，有利于有秩序地、有条不紊地进行各种代谢活动。研究表明，许多酶是埋藏在膜里或与膜结合在一起，细胞许多生理、生化活动是在膜上或邻近的空间进行的。所以可以说，膜是植物生理活动的中心所在。．
（一）膜的特性和化学成分(characteristics and compositions)
人们早期研究各种物质通过质膜的特性，发现细胞质膜具有让物质通过的性质，称为透性（permeability）。但是质膜对各种物质的通过难易不一，有些容易通过，有些则不易或不能通过，所以质膜对各种物质具有选择透性（selective permeability）。研究表明，膜对水的透性最大，水可以自由通过；越容易溶解于脂质的物质，透性越大。所以膜一定是由亲水性物质和脂类物质组成。
膜的基本成分是蛋白质、脂质和糖。蛋白质约占30%～40%，脂质约占40%～60%，糖类10%～20%。膜内蛋白质是糖蛋白、脂蛋白等，它们起着结构、运输及传递信息等方面的作用。脂质的主要成分是磷脂，包括磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺，磷脂酰甘油和磷脂酰肌醇。磷脂的结构和形状如图2-1。磷脂既有两条易溶于脂肪性溶剂中的非极性疏水“长尾巴”（通常为16～18个碳原子的脂肪酸侧链），又有一个易溶于水的极性头部，所以磷脂是双亲媒性的化合物。磷脂是各种膜的骨架，可能有调控细胞多种功能的作用。类囊体膜中还含有大量糖脂，主要是半乳糖甘油二脂和双半乳糖甘油二脂。此外，膜上还含有固醇，夹杂在磷脂之内。．
卵磷脂
生物膜的结构图2-1
）根尖分生组织细胞质膜的透射电子显家独行菜（Lepidium sativum B. 植物细胞生物膜的结构模型A.
磷脂的结构C. 微图
（二）膜的结构(structure of membrane)
生物膜的功能如此复杂，那么它的结构是什么样的呢？人们通过膜能流动、断裂、重新组合、出芽或形成大泡囊后独立开来等现象，认识到膜是流动的，不是静止的，它是不断适应细胞的生长活动而组成或发展的。膜之所以流动，与磷脂分子的相对运动有关。膜在较高温度下，呈液相状态；在低温下即转变为固相状态。自从1972年S.Singer和G. Nicolson提出流动镶嵌模型（fluid mosaic model）以来，多年来人们从多方面的研究得以证实，生物膜结构的基本特点是：膜一般是由磷脂双分子层（phospholipid bilayer）和镶嵌的蛋白质组成。磷脂分子的亲水性头部位于膜的表面，疏水性尾部在膜的内部。膜上的蛋白质有些是与膜的外表面相连，称为外在蛋白（extrinsic protein），亦称周围蛋白（peripheral protein）；有些是镶嵌在磷脂之间，甚至穿透膜的内外表面，称为内在蛋白（intrinsic protein），亦称整合蛋白（integral protein）（图2-1）。由于蛋白质在膜上的分布不均匀，膜的结构不对称，部分蛋白质与多糖相连。膜脂和膜蛋白是可以运动的。膜厚7～10nm。
二、细胞吸收溶质的方式和机理(Types and mechanisms)
根据目前的资料，植物细胞吸收溶质的方式共有4种类型：通道运输，载体
运输，泵运输和胞饮作用。
（一）通道运输(channel transport)
通道运输（channel transport）理论认为，细胞质膜上有内在蛋白构成的通道，横跨膜的两侧。通道大小和孔内电荷密度等使得通道对离子运输有选择性，即一种通道只允许某一种离子通过。通道蛋白有所谓“闸门”的结构，它的开和关决定于外界信号。膜片钳技术（patch clamp technique）研究提示，某一种离子（例+）在膜上有各种不同的通道，这些通道是否打开决定于不同电压范围或不如K+2+
浓度，pH值、蛋白激酶和磷酸酶等）。例如，当细胞外同的信号（如KCa或的某一离子浓度比细胞内的该离子浓度高时，质膜上的离子通道被激活，通道闸门打开，离子将顺着跨质膜的电化学势梯度进入细胞内（图2-2）。质膜上的通道。）passive transport运输是一种简单扩散的方式，是一种被动运输（．
离子通道运输离子的模式图2-2 图
+-2+-离子通道等。试验表明，一和，ClCa、NO质膜上已知的离子通道有K378个离子，比载体蛋白运输离子或分～10个开放式的离子通道，每秒钟可运输102+通道。K115μm个的细胞质膜表面有子的速度快1 000倍。据估计，大约每2+
通道。K 的保卫细胞质膜约有250个一个表面积为4 000μm（一）载体运输(carrier transport)
载体运输（carrier transport）学说认为，质膜上的载体蛋白属于内在蛋白，它有选择地与质膜一侧的分子或离子结合，形成载体—物质复合物。通过载体蛋白构象的变化，透过质膜，把分子或离子释放到质膜的另一侧。
载体蛋白有3种类型：单向运输载体（uniport carrier）、同向运输器（symporter）和反向运输器（antiporter）。单向运输载体能催化分子或离子单方向地跨质膜运2+2+2+2+等载体。MnCu、Zn质膜上已知的单向运输载体有运输）（图输2-3。Fe，、+结合的同时，又与另一分子或离子（H同向运输器是指运输器与质膜外侧的如．
植物生理学教学计划
09园艺专业《植物与植物生理学》教学计划 教学目标与要求 本课程教学的总体目标和要求是：了解植物生理学概念的基本内涵及其所研究的主要内容；了解植物体内的物质代谢与能量代谢的基本情况和过程及这些代谢过程之间的相互关系；掌握植物生长发育的基本规律，理解外界条件对植物生长发育进程的影响；了解植物逆境种类及其对植物的危害，理解植物抗逆性的生理基础，掌握提高植物抗逆性的原理、途径和方法；理解植物生理学是一门实验科学，通过实验教学，使学生掌握研究植物生命活动的基本方法和基本技能，培养学生观察问题和分析问题的能力，以及提高理论联系实际、掌握解决生产实践中的实际问题的途径和方法，为现代农业、林业、园艺及资源植物的开发和利用服务。由于植物生理学涉及植物生命活动过程的各个方面，学时少，内容多，在教学上力求深入浅出，突出重点，及时反映生产过程中出现的新问题、新情况及植物生理学研究的新进展。在重视植物生理学基本理论、基本知识和基本技能教学的同时，加强学生创新思维、实践能力和科学素质的培养。 教学重点及难点 本课程教学重点是从不同层次上认识生命活动规律。微观上要认识植物体内进行的物质代谢、能量转换及信息传递过程；宏观上要认识植物生长、发育规律及植物与环境的关系。 教学难点在于植物体内所进行的各种物质代谢、能量转换及信息传递规律，并以此来解释植物的生长发育过程。 所教班级的情况分析： 09级旅游管理（2）班级总人数51人，本班级共开设专业三个，包括旅游管理、烹饪、园林艺术。园艺专业的学生共10人，男生4人，女生6人。学生的入学成绩较低，基础较差，但学习兴趣有望可以大大提高。 教法设想和措施： 1、由于植物生理学涉及植物生命活动过程的各个方面，学时少，内容多，在教学上力求深 入浅出，突出重点，及时反映生产过程中出现的新问题、新情况及植物生理学研究的新进展。在重视植物生理学基本理论、基本知识和基本技能教学的同时，加强学生创新思维、实践能力和科学素质的培养。
植物生理学发展趋势
植物生理学的发展 植物生理学是研究植物生命活动规律的生物学分支学科，其目的在于认识植物的物质代谢、能量转化和生长发育等的规律与机理、调节与控制以及植物体内外环境条件对其生命活动的影响。包括光合作用、植物代谢、植物呼吸、植物水分生理、植物矿质营养、植物体内运输、生长与发育、抗逆性和植物运动等研究内容。 现在普遍认为植物生理学起源于16世纪荷兰人J.B van Helmont所做的实验来研究植物营养本质。随后植物生理学的发展大约经历了三个阶段。 一：18-19世纪，光合作用的概念具有雏形，其发现彻底动摇了植物营养的腐殖质理论。植物生理学开始孕育。 二：这一阶段大约经历了半个多世纪，十九世纪的三大发现，细胞学说、能量守恒定律和生物进化理论有力地推动了植物生理学的发展。在植物矿物质研究，渗透现象，光合作用，呼吸作用，生长发育生理方面取得了一些列的成就。十九世纪末二十世纪初，随着《植物生理学讲义》和《植物生理学》的出版。植物生理学正式从植物学和农业科学中分离出来，成为了一门单独的科学。 三：二十世纪随着科学技术的飞速发展，植物生理学也取得了很多成就电子显微技术，X 衍射技术，超离心技术，色层分析技术，膜片钳技术等成为研究的有力工具。二十世纪五十年代，随着DNA分子双螺旋结构的揭示和遗传密码子的发现，催生了分子生物学。在分子生物学的帮助下。植物生理学的研究开始向微观方面发展。 植物生理学现在所遇到的最大挑战普遍认为来自分子生物学。随着分子生物学的发展，植物的许多生理活动都可以用分子生物学的方式来解释。但是分子生物学只能解释一部分的问题，却不能解释所有的问题。 植物生理学的发展趋势一般概括为以下几个方面： 一：植物生理学内容的扩展以及和其他学科的交叉渗透。如计算机科学在植物生理学中营养和数学模拟研究某些生理问题，逆境生理方面与生态学和环境科学的交叉等。这种交叉渗透大大扩展了植物生理学的研究范围。 二：机理研究的深入和调控探讨的兴起。由于分子生物学的迅速发展，植物生理学已经可以在细胞和分子水平上去研究植物的生理活动。许多重要功能蛋白如RUBP羧化酶、光敏色素蛋白及钙调素等研究都是成功的范例。关于生命活动的调节也在不断的深入。 三：现代生命科学已经进入到两极分化与趋同的时代。在微观和宏观上不断深入并且相互融合。植物生理学也将符合这一趋势，不断重视从分子到到群体的不同层次的研究。 四：植物生理学的应用范围不断扩大。随着植物生理学研究内容的不断扩大。其应用范围也从农业林业扩大到环境保护，资源开发，医药，轻工业和商业等方面。并且在食品行业会有更大的应用。 随着植物生理学的不断深入研究，其应用范围肯定是越来越广的。 参考文献 1：魏小红，龙瑞军论现代科学技术革命对植物生理学发展的影响甘肃科技纵横 2：王晶赵文东甄纪东植物生理学作用于发展农机化研究 3：余小平植物生理学面临的挑战及发展趋势陕西师范大学积继续教育学报（西安）
植物生理学实验课程
《植物生理学实验》课程大纲 一、课程概述 课程名称（中文）：植物生理学实验 （英文）：Plant Physiology Experiments 课程编号：18241054 课程学分：0.8 课程总学时：24 课程性质：专业基础课 前修课程：植物学、生物化学、植物生理学 二、课程内容简介 植物生理学是农林院校各相关专业的重要学科基础课，是学习相关后续课程的必要前提，也是进行农业科学研究和指导农业生产的重要手段和依据。本实验课程紧密结合理论课学习内容，加深学生对理论知识的理解。掌握植物生理学的实验技术、基本原理以及研究过程对了解植物生理学的基本理论是非常重要的。本大纲体现了植物生理学最实用的技术方法。实验内容上和农业生产实践相结合，加强学生服务三农的能力。实验手段和方法上，注重传统、经典技术理论与现代新兴技术的结合，提高学生对新技术、新知识的理解和应用能力。 三、实验目标与要求 植物生理学实验的基本目标旨在培养各专业、各层次学生有关植物生理学方面的基本研究方法和技能，包括基本操作技能的训练、独立工作能力的培养、实事求是的科学工作态度和严谨的工作作风的建立。开设植物生理学实验课程，不仅可以使学生加深对植物生理学基本原理、基础知识的理解，而且对培养学生分析问题、解决问题的能力和严谨的科学态度以及提高科研能力等都具有十分重要的作用。 要求学生实验前必须预习实验指导和有关理论，明确实验目的、原理、预期结果，操作关键步骤及注意事项；实验时要严肃认真专心操作，注意观察实验过程中出现的现象和结果；及时将实验结果如实记录下来；实验结束后，根据实验结果进行科学分析，完成实验报告。 四、学时分配 植物生理学实验课学时分配 实验项目名称学时实验类别备注 植物组织水势的测定3学时验证性 叶绿体色素的提取及定量测定3学时验证性 植物的溶液培养及缺素症状观察3学时验证性 植物呼吸强度的测定3学时设计性 红外CO2分析仪法测定植物呼吸速率3学时设计性选修 植物生长物质生理效应的测定3学时验证性 植物种子生活力的快速测定3学时验证性
生理学教案
第四部分教案 赣南医学院医学生理学教研室教案 第一章绪论 一、教学目的与要求： 1．掌握：内环境、稳态的概念；体液调节、负反馈的概念。机体的内环境以及生理功能的调节，正、负反馈的概念。 2．熟悉：生理学研究对象、任务。生理功能的控制系统。反射弧五个基本环节；反馈控制系统。反射概念、反射弧五个基本环节；体液调节；自身调节。 3．了解：生理学的研究对象和任务；生理学研究的三个水平。机体的内环境。生理功能的调节：神经调节；体液调节；自身调节。体内的控制系统：非自动控制系统、反馈控制系统、前馈控制系统。 二、教学重点、难点： 重点：1.机体的内环境 2.生理功能的调节 3.反馈控制系统难点：1.反馈控制系统 2.前馈控制系统 三、教学方法设计： 1. 介绍反射的要领，回顾反射的结构基础，反射弧的五个组成部分及反射的种类，结合实例讲授神经调节的特点 2. 介绍体液调节的概念和神经-体液调节概念并联系实际分析其调节特点。 3. 从人体功能调节具有自动控制的特征入手，分析人体内的控制部分和受控部分，然后分别以排尿反射和血压的调节为例着重介绍正反馈和负反馈的概念及其特点。
4. 对全章内容进行简要小结。 四、教具和教学手段： 多媒体课件及投影仪 五、教学过程和板书设计： 第一节生理学的研究对象和任务 一、生理学的概念及任务 1、什么是生理学? 生理学(Physiology)是生物科学的一个分支，是研究生物机体功能(function)的科学。包括细菌生理学、植物生理学、动物生理学、人体生理学等。 生理学是一门实验性的科学。一切生理学的理论都来自实验。 3．生命活动的基本表现 蛋白质和核酸是一切生命活动的物质基础。生命活动至少包括以下三种基本活动。 ⑴新陈代谢(Metabolism) ⑵生物体对外界环境变化的反应及兴奋性 具有对刺激产生生物电反应的能力称为兴奋性（excitability）。 凡能引起某种组织产生兴奋的最弱(最小)刺激强度称阈刺激（threshold stimulation)。 阈刺激的倒数（1/threshold stimulation）可以作为测定兴奋性高低的指标。 ⑶生殖(Reproduction) 生物体能产生与自己相类似的个体称为生殖。一个单细胞经过分裂成为两个子代细胞，就是生殖。因此，生殖也是生命活动的基本表现之一。 二、生理学研究的三个水平 （一）细胞和分子水平的研究 在这个水平上进行研究的对象是细胞和构成细胞的分子，这方面的知识称为细胞生理学(cell physiology)或普通生理学（general physiology)。 (二) 器官和系统水平的研究 要了解一个器官或系统的功能，它在机体中所起的作用，它的功能活动的内在机制，以及各种因素对它活动的影响，这都需要从器官和系统的水平上送行现察和研究。 (三) 整体水平的研究 从整体水平上的研究，就是以完整的机体为研究对象，观察和分析在各种生理条件下不同的器官、系统之间互相联系、互相协调的规律。 上述三个水平的研究，它们相互间不是孤立的，而是互相联系、互相补充的。要阐明某一生理功能的机制，一般需要对细胞和分子、器官和系统，以及整体三个水平的研究结果进行分析和综合，得出比较全面的结论。 近年来随着物理、化学、数学、电子计算机等的发展，应用这些科学成果，研究生理功能活动，发展出很多新兴的研究领域，如数学模型、系统分析、计算机模拟等等。相信随着各学科领域的发展，对生理学的研究会越来越深入。 第二节机体的内环境
植物生理学研究技术
植物生理学研究技术 长江大学农学院植物生理教研室 2004年8月
实验一植物组织水势的测定（小液流法）植物体内的生理生化活动与其水分状况密切相关，而植物组织的水势是表示植物水分状况的一个重要生理指标。目前，植物组织水势的测定主要有几种方法：小液流法、折射仪法、压力室法、露点法、热电偶法。前两种方法虽然简便，但精确性差。压力室法较适于测定枝条或叶柄导管的水势。露点法、热电偶法较适宜测定柔软叶片的水势，且精确度高，可在一定范围内重复测定叶片的水势，是较好的水势测定方法。植物的水势可作为制定灌溉的生理指标。 一、实验目的 通过实验，掌握用小液流法测定植物组织水势的原理和方法。 二、实验原理 水势代表水的能量水平，水总是从水势高处流向低处。水进入植物体内并分布到各组织器官中的快慢或难易由水势差来决定，水势越高，植物组织的吸水能力越差，而供给水能力越强。当植物组织与一系列浓度递增的溶液接触后，如果植物组织水势大于（或小于）外液的水势，则组织失水（或吸水），使外液浓度变低（或变高），密度变小（或变大）。如果植物组织的水势等于外液的水势时，植物组织既不失水也不吸水，外液浓度不变。当取浸泡过植物组织的溶液的小滴（亦称小液流，为便于观察应先染色），分别放入原来浓度相同而未浸泡植物组织的溶液中部时，小液流就会因密度不同而发生上升或下沉或不动的情况。小液流在其中不动的溶液的水势（该溶液为等渗浓度），即等于植物组织的水势。 三、实验材料、设备及试剂 1. 材料：植物叶片；马铃薯块茎等。 2. 仪器设备：试管；小瓶；小塞子；打孔器(直径0.5㎝)；尖头镊子；移液管（1ml、5ml、 10ml）；注射针钩头滴管；刀片。 3. 试剂：1mol·L－1蔗糖液；甲烯蓝粉。 四、实验步骤 1. 系列糖浓度配制 1.1 取干燥洁净试管6支，贴上标签，编号，用1mol·L－1蔗糖母液配成0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、 0.30 mol·L－1浓度的糖液，各管总量为10ml，并塞上塞子（防止浓度改变），作为甲组。 1.2 另取干燥洁净的小瓶6个，标明0.05、0.10、0.15、0.20、0.25、0.30mol·L－1浓度,分别从甲组取相应浓度糖液1ml盛于小瓶中，随即塞上塞子，作为乙组。 2. 取样及测定 2.1选取生长一致的叶片，用直径为0.5cm的打孔器钻取圆片，在玻璃皿内混匀，然后用镊子把圆片放进乙组小瓶中，每瓶放15～20片，（若采用植物块茎如马铃薯，先用打孔器钻取圆条，然后切成约1mm厚圆片，每瓶放5片），立即塞紧塞子，放置40min左右，其间轻轻摇动几次，以加速平衡。2.2到预定时间后，各小瓶加入几粒甲烯蓝粉染色，摇匀，取6支干燥洁净的注射针钩头滴管，分别从乙组中取出溶液，插入甲组原相应浓度蔗糖溶液的中部，轻轻挤出钩头滴管内的溶液，使成小液滴，并小心地抽出钩头滴管（注意勿搅动溶液），注意观察那些管的小液滴往上移动，那些管的小液滴往下
植物生理学实验基本理论
浙江大学实验报告 课程名称：植物生理学及实验实验类型：理论学习 实验项目名称：植物生理学实验基本理论 学生姓名：XX 专业：XX 学号：XXXXXXXX 同组学生姓名：XX / 指导老师：XX 实验地点：XXX 实验日期：XXXX 年X 月XX 日周二下午 题目： 对下列数据进行处理，并自学《影响光合作用的因素》或 Chapter 9 Photosynthesis: Physiological and Ecological considerations, p243-269，对所得结果进行分析和讨论。 比较两曲线的差别，求出光饱和点和光补偿点，根据实验数据和自学内容,分析为什么有这些差异？ (第1叶为最上部的剑叶，第3叶为较老的叶片) 表1 水稻抽穗期不同叶位叶片光和光合作用关系的测定值 (已知测定的条件相同,光合的单位为μmol CO2 m-2 s-1 ，光强的单位为μmol photon m-2 s-1 ）
数据处理与分析 用Excel对上述数据进行处理，求平均值如下表： 根据上表作图如下： 由图估计可得： 光补偿点光饱和点第一叶30.0 1700.0 第三叶20.0 800.0 差异与分析： 第一叶比第三叶光补偿点高的原因：因为第一叶是刚抽出的幼嫩的叶，他的新陈代谢比第三叶要强，呼吸作用产生的二氧化碳比第三叶多，所以第一叶达到光补偿点所要通过光合作用消耗的二氧化碳比第三叶多，故需要的光强更大。 第三叶的光饱和点比第一叶低且光合速率也比第一叶低的原因：第三叶相比第一叶是已经衰老的叶子，他的新陈代谢不如第一叶强，他体内的光合作用有关的酶的数量和活性比第一叶要低，而且第三叶中所含的叶绿素比第一叶少，其捕获的光能比第一叶少；此外，第三叶中叶绿体中的基粒由于衰老有部分水解，所以第三叶的光合速率较第一叶低且光的补偿点比第一叶低。
2018版-植物生物技术
《植物生物技术》课程教学大纲 一、课程基本情况 课程名称（中文）：植物生物技术 课程名称（英文）：Plant Biotechnology 课程代码： 学分：2 总学时：40 理论学时：32 实验学时；8 课程性质：学科专业课 适用专业：园艺 适用对象：本科 先修课程：植物学、植物生理学、生物化学、花卉学 考核方式：考查、闭卷平时成绩30% ，期终考试70% 教学环境：课堂、多媒体，实验室 开课学院：生态技术与工程学院 二、课程简介（任务与目的）（300字左右） 通过本课程的学习，要求学生掌握植物组织培养植物基因工程的基础知识、基本理论和基本技术。重点是植物的快速繁殖技术和组培苗工厂化生产技术。 三、课程内容及教学要求1 （一）植物组织培养 1、植物组织培养的基本条件和一般技术 2、植物离体快繁技术 3、植物组织培养苗的工厂化生产技术 4、园林观赏植物的组织培养技术 要求掌握植物组织培养的实验室设置及基本操作；重点是植物的快速繁殖技术和组培苗工厂化生产技术。 （二）植物细胞工程 1、原生质体培养 2、原生质体融合 3、胚性愈伤组织的获得及植株分化 掌握体细胞杂交的原理及基本操作 1主要描述课程体系结构、知识点、重点难点及学生应掌握的程度等。
（三）植物基因工程 1、植物基因的克隆 2、植物表达载体的构建 3、植物基因转移技术 4、转基因植物的检测 5、转基因植物的遗传 6、转基因植物的安全性评价 掌握基因工程的基本原理及基本操作 四、教学课时安排 五、课内实验 六、教材与参考资料 《植物生物技术》张献龙、唐克轩主编，科学出版社，2004 《植物生物技术》许智宏主编，上海科学出版社， 1997 《植物组织培养教程》李浚明编译，中国农业大学出版社，2002. 《植物细胞组织培养》刘庆昌等主编，中国农业大学出版社，2003 . 《观赏植物组织培养技术》谭文澄等主编，中国林业出版，1991.
植物生理实验希尔反应
植物生理学实验 希尔反应的观察和反应速率的测定
摘要： 本实验以新鲜的菠菜叶片为实验材料；以菠菜的离体叶绿体为实验对象，由离体叶绿体悬浮液在光下能还原某些氧化剂，根据2,6 -二氯酚靛酚在光下从蓝色到粉红色再到无色的变化，观察希尔反应。在本实验中观察到，加入叶绿体悬浮液的试管，在光下由蓝色变为绿色（由于叶绿体存在的原因）；暗处的试管仍为蓝色。 一、实验原理与实验目的 实验原理： 希尔发现，离体叶绿体悬浮液在光下能还原某些氧化剂（如2,6 -二氯酚靛酚、高铁氰化钾、苯醌、NADP+、草酸等）2H2O+2A →2AH2+O2 希尔反应的测定的方法是（1）放氧速率；（2）氧化剂被还原的速率。本实验中2,6 -氯酚靛酚还原后，溶液由兰色变为无色。 实验目的： 观察和测定希尔反应，了解叶绿体在光合放氧中的作用。 二、实验材料和方法 实验材料：菠菜 实验器材：离心机、分光光度计、天平、研钵、漏斗、容量瓶、量筒、烧杯、纱布、移液管、台灯等 实验试剂：（1）提取液（0.067M 磷酸缓冲液，pH 6.5 + 0.3M 蔗糖+ 0.01M KCl）；（2）0.1% 2,6 -二氯酚靛酚（溶于0.067M 磷酸缓冲液+0.01%KCl） 三、实验步骤 1.离体叶绿体悬浮液的制备 称取8克叶片,加10ml预冷提取液研磨,在研钵中捣碎30秒钟后,继续加入15ml冷提取液; 经过二层纱布过滤,去残渣,挤出滤液,置于离心管中。 以1000转/分离心3分钟;弃去沉淀。 以3000转/分离心上层液,8分钟,弃去上清液,沉淀为破碎的叶绿体。 用20ml提取液悬浮沉淀,置于冰浴备用。 2.离体叶绿体对2,6 -二氯酚靛酚的还原作用 取2支试管，分别加入5ml叶绿体悬浮液和1ml 0.1%的2,6 -二氯酚靛酚。一试管照光，另一试管置于黑暗。5-10min后观察溶液颜色的变化。 四、实验结果与讨论 实验结果： 黑暗处的试管颜色未发生变化，一直都是蓝绿色； 光照下的试管颜色明显变浅，由较深的蓝绿色变为浅绿色，证明希尔反应的存在，可见离体叶绿体悬浮液在光下能还原某些氧化剂。 实验讨论： 1、离体叶绿体对染料的还原作用实验中,比较两个处理的溶液颜色有何不同,并解释实验结
《植物生理学》实验课教学大纲(园林专业)(20200919034443)
《植物生理学》实验课教学大纲 课程编号：B1014106 适用专业：园林本科 课程性质：专业基础课 开设学期：第三学期 教学时数：12 一、编写说明 1课程简介： 植物生理学是一门实验科学，它的一切结论都源于科学实验，学生通过实验，可以做到手、脑并用，无论是重新演示前人的某些结论还是利用所学的实验技术得出某些新结论，对初学者来讲，都是一种创造性的劳动，这种学习方式是读书、听课所绝对不能代替的，因此实验课程是一门培养学生综合能力的非常重要的课程。2、地位和任务： 近年来，实验课越来越受到学者们的重视，是学好植物生理理论必不可少的教学内容。随着国家教改的进行，实验课在教学中的比例也不断增加，这方面应该引起学生的重视。 通过实验可以锻炼学生的动手能力，进而使学生能够掌握基本操作技能实验课与理论课既相互联系又相互独立，实验教学内容应为促进理论教学和为科研、生产实践需要而选定，应尽量反映现代科学技术水平，加深对理论知识的理解。 3、总体要求: (1 )通过对实验现象的观察、分析加深对理论课的理解。
(2)培养学生的实验技能，主要包括： 学生能自己阅读实验教材或资料，做好实验前的准备工作； 能够运用所掌握的植物生理学理论知识对实验现象及结果进行分析判断解释。 能够正确的记录和处理实验数据，绘制标准曲线，撰写合格的实验报告。能够借助教材(或说明书)或在教师的指导下正确使用常用仪器。 (3)培养学生的科学实验素养：要求学生具有严肃认真的工作态度，实事求 是、理论联系实际的工作作风，遵守纪律、爱护公物的优良品德。 4、与其他课程的关系： 本课程的先修课程是植物学、普通化学、通用物理、分析化学和生物化学等。 5、修订的依据： 本大纲修订的依据如下：面向21世纪课程体系与教学内容改革要求；国家各类指导委员会对课程教学的要求；我校对本科生人才培养定位的有关规定。 二、教学大纲内容 教学重点：常规生理指标测定实验原理及方法。
植物生理学实验指导
植物生理学实验指导 主编张立军 参编（按姓氏汉语拚音） 樊金娟郝建军 刘延吉阮燕晔 朱延姝
沈阳农业大学植物生理学教研室 2004年1 月 序 实验课是提高学生动手能力，提高分析问题和解决问题能力的重要途径。植物生理学教研室的全体教师和实验技术人员经过多年的教改探索，认为实验课教学要注意基本实验技能的训练、要有助于提高学生的动手能力，有助于使学生熟悉实验工作；实验内容要有挑战性，能够吸引学生的兴趣。为此，我们在借鉴国外高校和国内其他高校的先进教学经验的基础上，提出了一系列提高实验课教学质量的改革措施，这些措施涉及到实验内容的设置、实验的设计、实验报告的写作，以及实验指导书的编写等多个方面。本学期的实验教学是我们实验教学改革探索的一部分。所有的实验都设计成研究型的，有适当的处理，并尽可能的设置重复。同学们能够通过实验解释一个理论或实际问题。在本次编写的实验指导中我们给出了大量的思考题，有的涉及实验中应注意的问题，有的涉及实验技术的应用，有的涉及实验方法的应用扩展；此外，我们还要求实验报告的形式类似于正式发表的科研报告，并附有写作说明，这有利于培养学生写作科研论文的能力。为了培养良好的科研习惯，对每个实验还都给出相应的记录方式。 本学期是我们教研室首次按这项教学改革研究成果组织教学，希望广大同学配合，也希望相关专业老师、相关部门的领导及广大同学提出宝贵意见、以便使植物生理学实验教学改革更加完善。 张立军 2004 年1月30日 2014年12月29日 1
附：参加教学改革人员： 刘延吉郝建军樊金娟朱延姝阮燕晔康宗利付淑杰于洋 目录 Section 1（1h） 植物生理学实验课简介 1．教学目的 2．教学要求和考核 3．实验内容介绍 4．实验室安全要求 Section 2（6h） 一、植物的光合速率测定-----改良半叶法 二、植物叶绿素素含量测定----丙酮提取法 Section 3（6h） 三、植物组织水势测定----小液流法 四、植物根系活力测定----甲烯蓝法 Section 4（6h） 五、植物抗逆性鉴定----电导率仪法 六、植物组织丙二醛含量测定 Section 5（4h） 七、植物组织硝态氮含量的测定 Section 6（4h） 八、植物呼吸酶活性测定 2
生物技术(生物技术及应用基地班)专业
生命科学学院 生物技术（生物技术及应用基地班）专业培养方案 一、培养目标 本专业培养六年制本硕连读，德、智、体、美全面发展，既掌握生物技术专业知识又具备生物技术产品研究开发能力，了解生物技术企业运作管理规律，具有创新能力、实践能力和创业意识的生物工程与生物技术高级专门人才。 毕业生可继续攻读博士学位研究生，可在科研单位、高等院校、医药卫生、生物工程、食品化工、环境保护和相关的企业及政府部门独立从事新产品开发、教学、管理等工作。 专业发展主要方向 1. 医药生物技术 2. 农业生物技术 3. 微生物生物技术 4. 海洋生物技术 二、培养规格和要求 1．热爱祖国和人民，遵守校规校纪，认识和了解中国近代发展史和我国经济建设状况，有较系统的科学的世界观和方法论，有正确的人生观和价值观，热爱所学专业，有献身精神和强烈的事业心，具有高度的责任感，能为我国现代化建设服务。坚持德、智、体全面发展，有健康的体魄和健全的心理素质。 2．要求学生掌握扎实的生物技术基本理论知识和实验技能，在基因工程、细胞工程、分子生物学技术、发酵工程、酶工程、生化制备与分析及生化制药、微生物检测和生物资源开发等方面具有良好的基础训练，了解本专业相关的国内外研究与新产品开发进展；有较好的现代企业管理知识。 3．熟练地掌握一门外语（比较流利地进行听、说、读、写），英语通过4-6级考试，比较熟练地掌握计算机应用知识和操作技能。 —1—
4．对本专业教学计划设置的必修课及限定选修课程，必须取得规定的学分，提倡在教师指导下学好各门选修课。 5．本专业为“国家生物科学研究与教学人才培养基地”，学习成绩优秀有培养前途的学生可免试攻读硕士学位或直接攻读博士学位。 基于本专业的特点，必须基础理论知识学习与实验操作训练并重，较高质量地完成教学生产实习任务和高质量地完成毕业论文的设计、实验及撰写工作。 三、毕业认定与学位授予、本科学位修业年限 实行阶段淘汰制，三年级课程结束后，根据德、智、体三方面的综合评估，不适应六年制继续培养者转入四年制生物技术专业学习。根据生物技术与应用专业培养方案的要求，修满153学分，成绩合格者，颁发本科毕业证书，理学学士学位证书。本科学位修业年限：四年。 四、毕业总学分及课内总学时 课程类别学分数所占比例备注 公共必修课36 23.5% 本科阶段 公共选修课16 10.5% 本科阶段 专业必修课71 46.4% 本科阶段 专业选修课30 19.6% 本科阶段，限选课至少15学分 毕业总学分 153(44) 100% （实践教学学 分） 课内总学时2648 第一学期在不同专业所学的相关学分可以转入。 五、专业核心课程 有机化学、动物学、植物学、生物化学、微生物学、生物技术学、细胞生物学、遗传学、生物技术综合实验、生物工程制药、生物技术营销学。 六、专业特色课程 —2—
植物生理学实验-3
实验报告 课程名称：植物生理学及实验实验类型：探索、综合或验证实验项目名称： 叶绿体色素的提取、分离、理化性质和叶绿素含量的测定学生姓名：专业：农业资源与环境学号： 同组学生姓名： 指导老师： 实验地点：实验日期：2019年10月9日 一、实验目的和要求 掌握植物中叶绿体色素的提取分离和性质鉴定、定量分析的原理和方法 二、实验内容和原理 以青菜为材料，提取和分离叶绿体色素并进行理化性质测定和叶绿素含量分析。原理如下： 1.叶绿素和类胡萝卜素均不溶于水而溶于有机溶剂.常用95%的乙醇或80%的丙 酮提取。 2.皂化反应。 叶绿素是二羧酸酯，与强碱反应，形成绿色的可溶性叶绿素盐，就可与有机 溶剂中的类胡萝卜素分开。 装 订 线
3.取代反应。 在酸性或加温条件下，叶绿素卟啉环中的Mg2+可依次被H+和Cu2+取代形成褐色的去镁叶绿素和绿色的铜代叶绿素。 H+取代Mg2+, Cu2+ (Zn2+)取代H+。 4.叶绿素受光激发，可发出红色荧光，反射光下可见红色荧光。 透射光下呈绿色，反射光下呈红色。 5.光谱分析。叶绿素吸收红光和兰紫光，红光区可用于定量分析，其中645和 663用于定量叶绿素a,b及总量，而652可直接用于总量分析。 三、主要仪器设备 1.天平（万分之一）、可扫描分光光度计（UV-1240）、离心机 2.研具、各种容（量）器、酒精灯等 四、操作方法与实验步骤 1.定性分析 a)称取鲜叶3-5g，并逐步加入乙醇15ml，磨成匀浆 取匀浆过滤，并倒入三角瓶中，同时观察荧光现象。 b)取三角瓶中约1ml溶液于小试管。加KOH数片剧烈摇均，加石油醚 O 1ml分层后观察。 1ml和H 2
植物学实验教学大纲
植物学实验教学大纲 植物学实验室 课程名称：植物学实验总学时：90 实验学时：26 实验教材：植物学实验指导 适用专业：生物教育、生物 实验技术 课程性质：独立开设应开实验学期：第1学期 编写黎桂芳编写时间：2005、4 （1）、植物学实验课目的与要求： 目的： 植物学课程是生物科学的一门基础课，由形态解剖、系统分类两部分组成。课程的基本要求是基本掌握植物细胞、组织、器官的形态、结构特征以及功能特点；基本掌握植物界的各大类群，以及系统分类学原理，基本掌握植物界个体发育、系统发育的规律，以及认识各大类群之间的亲缘关系、演化系统。从而为后续课程如植物生理学、植物形态学、分子系统学等打下基础。 实验课基本要求： 1)使学生能熟练地使用显微镜，并掌握植物细胞、组织、器官的观察方法及特征； 2)训练基本技能，如徒手切片、水藏玻片制作、生物绘图等； 3)基本掌握植物界从低级到高级各大类群的区别和适应性特征； 4)基本掌握植物标本鉴定、植物方法，会使用工具书；认识一定数量的植物种类。 （2）主要仪器设备： 生物显微镜、体视显微镜、电脑投影仪、幻灯机、电脑多媒体（VCD等） （3）实验方式与基本要求： 实验方式：教师简单讲授原理和注意事项后由学生独立操作完成 基本要求： 1、观察、动手、描绘、绘图。熟练利用显微镜，掌握徒手切片、制片、揭破、观察等方法，学习植物体的形态、结构特征；并进行简单描述、制图。 2、印证、分析、综合、检索、推理。通过观察，印证课程知识，能根据实验指导书完成实验过程，并通过分析、综合、回答实验指导书的有关问题。 3、认识一定数量的植物种类；掌握常见植物学概念；能开展一般植物学实
植物与植物生理教案
植物与植物生理教案 螺纹理论 教学目标 1，了解植物的多样性，植物与动物有什么区别2，了解植物在社会中的作用 3，了解植物学与农业科学的发展关系4，学习本课程的目的 1，明确植物品种和共同特征 2，明确植物在自然界和国民经济中的作用3，理解植物学与农业科学教学内容的关系 1，中国植物多样性与植物资源 1，植物历史至今，XXXX在世界上的长期发展与演变目 以前已知的植物有50多万种，它们生长在不同的环境中，形成具有不同形态结构的植物种 2和植物多样性具有共同的特征:①细胞壁②光合作用③无限生长。从胚胎发育到成熟，大多数 植物能连续产生新的器官或新的组织结构。④体细胞具有全能性。在适宜的 环境条件下，体细胞经过生长和分化后可以成为完整的植物。多样性:参见《植物区系分类》教材介绍图0-1 3，中国南方热带地区植物区分类，气候温暖，雨量充沛，四季如春，典型植物有橡胶、 椰子汁、香蕉、荔枝、龙眼、菠萝；台湾樟树宝岛；亚热带地区是
国家水稻商品粮的重要基地。100多万年前，四川南部和广西北部就有银红杉。西南山是世界闻名的自然山地公园。华北地区和辽东半199岛是我国重要的小麦、棉花和杂粮生产区，也盛产苹果、梨、枣等大量经济作物。在东北平原和内蒙古高原，除了无边无际的豆科和禾本科草原外，还种植青稞和荞麦。中国西北地区，尤其是新疆，主要生产优质长绒棉、葡萄、西瓜、哈密瓜等优质水果。 2。植物在自然和国民经济中的作用植物是人类赖以生存的物质基础，是国民经济发展的主要资源三、植物和植物生理学的研究内容、分工和发展趋势 1和植物学概念是研究植物形态结构、生理功能、生长发育、遗传进化、分类系统和 生态分布的生物学学科 2，研究目的:全面了解植物，利用植物，保护植物，使植物更好地为人类生活和生产服务。3、分支植物形态学大致分为植物解剖学、植物细胞学、植物胚胎学 植物分类学根据植物类群分为细菌、真菌、藻类、地衣学、苔藓植物、蕨类植物、种子植物学、植物生理学、植物遗传学、植物生态学4植物学和农业科学植物学与农业科学相联系。随着科学技术的飞速发展，植物学将在发展农业科学中更好地发挥理论基础的作用，为农业生产做出更大的贡献。五、学习本课程的目的和方法 目的:学习作物栽培技术、遗传育种技术、植物保护技术，掌握植物和植物生理学的理论知识，进一步保护
植物生理学实验
实验名称：植物含水量的测定 实验目的：掌握测定植物组织的含水量的方法 实验原理：利用水遇热蒸发为水蒸汽的原理，可用加热烘干法来测定植物组织中的含水量。植物组织含水量的表示方法，常以鲜重或干重 % 表示，有时也以相对含水量 % （或称饱和含水量 % ）表示。后者更能表明它的生理意义。 实验材料与设备： （一）材料：植物鲜组织。 （二）仪器设备：天平（感量1/1000g）；烘箱；干燥器；剪刀；搪瓷盘；塑料袋；纸袋；吸水纸等。 实验步骤： ⒈鲜重测定迅速剪取植物材料，装入已知重量的容器（或塑料袋）中，带入室内，用分析天平称取鲜重（FW）。 ⒉干重测定提前把烘箱打开，温度升至100~105℃。把称过鲜重的植物材料装入纸袋中，放入烘箱内，100~105℃杀青10min，然后把烘箱的温度降到70~80℃左右，烘至恒重。取出纸袋和材料，放入干燥器中冷却至室温，称干重（DW）。 ⒊饱和鲜重测定将称过鲜重的植物材料浸入水中，数小时后取出，用吸水纸吸干表面水分，立即称重；再次将材料放入水中浸泡一段时间后，再次取出，吸干表面水分，称鲜重，直到两次称重的结果基本相等，最后的结果即为饱和鲜重（SFW）。若事先已知达到水分饱和所用的时间，则可一次取得饱和鲜重的测量定值。 ⒋取得以上数据后，按公式计算组织含水量、相对含水量。 思考题： 测定饱和含水量时，植物材料在水中浸泡时间过短或过长会出现什么问题？ 实验名称：植物组织水势的测定（小液流法）
实验目的：学会用小液流法测定植物组织的水势 实验原理：将植物组织分别放在一系列浓度递增的溶液中，当找到某一浓度的溶液与植物组织之间水分保持动态平衡时，则可认为此植物组织的水势等于该溶液的水势。因溶液的浓度是已知的，可以根据公式算出其渗透压，取其负值，为溶液的渗透势（ψπ），即代表植物的水势（ψw）。 ψw＝ψπ＝－P＝－iCRT 实验材料与设备： （一）材料：小白菜或其它作物叶片 （二）仪器设备：1.带塞青霉素小瓶12个；2.带有橡皮管的注射针头；3.镊子；4.打孔器5.培养皿。 （三）试剂：1. 0.05、0.10、0.15、0.20、0.25、0.30mol/L蔗糖溶液；2.甲烯蓝粉末。 实验步骤： （一）取干燥洁净的青霉素瓶6个为甲组，各瓶中分别加入0.05～0.30mol/L蔗糖溶液约4ml（约为青霉素瓶的2／3处），另取6个干燥洁净的青霉素瓶为乙组，各瓶中分别加入0.05～0.30mol/L蔗糖溶液1ml 和微量甲烯蓝粉末着色，上述各瓶加标签注明浓度。 （二）取待测样品的功能叶数片，用打孔器打取小圆片约50片，放至培养皿中，混合均匀。用镊子分别夹入5～8个小圆片到盛有不同浓度的甲烯蓝蔗糖溶液的青霉素瓶中（乙组）。盖上瓶塞，并使叶圆片全部浸没于溶液中。放置约30～60min，为加速水分平衡，应经常摇动小瓶。 （三）经一定时间后，用注射针头吸取乙组各瓶蓝色糖液少许，将针头插入对应浓度甲组青霉素瓶溶液中部，小心地放出少量液流，观察蓝色液流的升降动向。（每次测定均要用待测浓度的甲烯蓝蔗糖溶液清洗几次注射针头）。如此方法检查各瓶中液流的升降动向。若液流上升，说明浸过小圆片的蔗糖溶液浓度变小（即植物组织失水）；表明叶片组织的水势高于该浓度糖溶液的渗透势；如果蓝色液流下降则说明叶片组织的水势低于该糖溶液的渗透势，若蓝色液流静止不动，则说明叶片组织的水势等于该糖溶液的渗透势，此糖溶液的浓度即为叶片组织的等渗浓度。 将求得的等渗浓度值代入如下公式： ψw＝ψπ＝－iCRT。 式中：ψw＝植物组织的水势（单位：Mpa）；ψπ＝溶液的渗透势； C＝等渗浓度（mol/L）；R＝气体常数（0.008314 MPa·L /mol/K）；T＝绝对温度；i＝解离系数（蔗糖＝1，CaCl2＝2.60）。 思考题：在干旱地方生长的植物其水势较高还是较低？为什么？ 实验名称：植物组织渗透势的测定
研究生植物生理学实验教案
研究生植物生理学 实验教案 教师：王征宏 农学院生物技术系
实验一 植物抗氧化酶活性的测定 植物抗氧化酶包括超氧化物歧化酶（SOD ）、过氧化氢酶（CAT ）、过氧化物酶（POD ）等。它们普遍存在于植物的各种组织中，可以通过催化植物体内的活性氧，防止发生氧化反应。所以抗氧化酶活性与植物的代谢强度及逆境适应能力有密切关系，经常被用来衡量植物的抗性强弱和衰老程度。 一、超氧化物岐化酶活性测定 超氧物歧化酶（SOD ）普遍存在于动、植物体内，是一种清除超氧阴离子自由基（? 2O ）的酶，它催化下列反应： 2 反应产物H 2O 2可被过氧化氢酶进一步分解或被过氧化物酶利用。因此SOD 有保护生物体免受活性氧伤害的能力。已知此酶活力与植物抗逆性及衰老有密切关系，故成为植物逆境生理学的重要研究对象。 【原理】 本实验依据超氧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。 在有可氧化物质存在下，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?2O ，?2O 可将氮蓝四唑还原为蓝色的甲 。后者在560nm 处有最大吸收，而SOD 可清除 ? 2 O 从而抑制了甲的形成。于是光还原反应后，反应液蓝色愈深，说明酶活性愈低，反之酶活性愈高。一个酶活性单位定义为将NBT 的还原抑制到对照一半（50％）时所需的酶量，据此可以计算出酶活性大小。 【仪器与用具】 高速台式离心机；分光光度计；微量进样器；荧光灯（反应试管处光照强度为4000lx ）；试管数支；黑色硬纸套。 【试剂】 1．50mmol/L 磷酸缓冲液（pH7.8）。 2．提取介质50mmol/L pH7.8磷酸缓冲液（内含1％聚乙烯吡咯烷酮）。 3．130mmol/L 甲硫氨酸（Met ）溶液：称取1.939 9g Met 用磷酸缓冲液定容至100ml 。 4．750μmol/L 氮蓝四唑（NBT ）溶液：称取61.33mg NBT 用磷酸缓冲液定容至100ml ，现配先用，避光保存。 5．100μmol/L EDTA-Na 2溶液：取37.21mg EDTA-Na 2用磷酸缓冲液定容至1 000ml 。 6．20μmol/L 核黄素溶液：取7.53mg 核黄素定容至1 000ml 避光保存。 【材料与方法】 1．酶液提取：取一定部位的植物叶片（视需要定，去叶脉）0.5g 于预冷的研钵中，加1ml 磷酸缓冲液在冰浴下研磨成浆，倒入5ml 离心管中，用提取介质冲洗研钵2～3次，最后加缓冲液使终体积为5ml 。于10 000r/min 下离心10min ，上清液即为SOD 粗提液。 2．显色反应：取试管（要求透明度好）7支，3支为样品测定管，3支为对照管，另外1支作为空白，按表1加入各溶液。 混匀后将空白管置暗处，其他各管于4000lx 日光灯下反应20min （要求各管受光情况一致，反应室的温度高时时间可适当缩短，温度低时时间可适当延长；温度范围30-37度）。 【结果处理】 SOD 活性测定与计算 至反应结束后，以不照光的作空白，分别测定其他各管560nm 波长下的吸光度值，已知SOD 活性单位以抑制NBT 光化还原的50%为一个酶活性单位表 2 22SO D 2O O H H 2O ＋＋＋??→??2 2CAT 22O O H 2O H 2＋??→?
植物生理学实验指导
植物生理学实验指导主编胡君艳陈国娟张汝民 浙江农林大学植物学科 2013年8月
实验一植物组织水势的测定 水势与渗透势的测定方法可分为3大类：⑴液相平衡法，包括小液流法、重量法测水势，质壁分离法测渗透势；⑵压力平衡法（压力室法测水势）；⑶气相平衡法，包括热电偶湿度计法、露点法等。 Ⅰ小液流法 【实验目的】 了解采用小液流法测定植物组织水势的方法。 【实验原理】 水势表示水分的化学势，像电流由高电位处流向低电位处一样，水从水势高处流向低处。植物体细胞之间，组织之间以及植物体和环境间的水分移动方向都由水势差决定。 当植物细胞或组织放在外界溶液中时，如果植物的水势小于溶液的渗透势（溶质势），则组织吸水而使溶液浓度变大；反之，则植物细胞内水分外流而使溶液浓度变小；若植物组织的水势与溶液的渗透势相等，则二者水分保持动态平衡，所以外部溶液浓度不变，而溶液的渗透势即等于所测植物的水势。可以利用溶液的浓度不同其比重也不同的原理来测定试验前后溶液的浓度变化，然后根据公式计算渗透势。 【实验器材与试剂】 1.实验材料：八角金盘、大叶黄杨等。 2.实验试剂：0.05、0.10、0.15、0.20、0.30mol·L-1蔗糖溶液、甲烯蓝溶液。 3.实验仪器：试管10支、微量注射器、镊子、打孔器、垫板。 【实验步骤】 1.取干燥洁净的试管5支为甲组，标记1~5，各支中分别加入0.05~0.30mol·L-1蔗糖溶液5mL。另取5支干燥洁净的试管为乙组，标记1'~5'，各试管中分别加入0.05~0.30mol·L-1蔗糖溶液2ml。 2.取待测样品的功能叶数片，用打孔器打取小圆片约50片（避开叶脉），混合均匀。用镊子分别夹入10个小圆片到乙组试管中。并使叶圆片全部浸没于溶液中。放置约30~60min，为加速水分平衡，应经常摇动试管。 3.到时间后，在乙组试管中加入甲烯蓝溶液1~2滴，并用微量注射器取各试管糖液少许，将注射器插入对应浓度甲组试管溶液中部，小心地放出一滴蓝色溶液，并观察蓝色小液流的
植物生理学实验指导
植物生理学实验指导 Prepared on 24 November 2020
植物生理学实验指导
目录
植物材料的采集、处理与保存 植物生理实验使用的材料非常广泛，根据来源可划分为天然的植物材料（如植物幼苗、根、茎、叶、花等器官或组织等）和人工培养、选育的植物材料（如杂交种、诱导突变种、植物组织培养突变型细胞、愈伤组织、酵母等）两大类；按其水分状况、生理状态可划分为新鲜植物材料（如苹果、梨、桃果肉，蔬菜叶片，绿豆、豌豆芽下胚轴，麦芽、谷芽，鳞茎、花椰菜等）和干材料（小麦面粉，玉米粉，大豆粉，根、茎、叶干粉，干酵母等）两大类，因实验目的和条件不同，而加以选择。 植物材料的采集和处理，是植物生理研究测定中的重要环节。在实际工作中，往往容易把注意力集中在具体的仪器测定上，而对于如何正确地采集和处理样品却不够注意，结果导致了较大的实验误差，甚至造成整个测定结果的失败。因此，必须对样品的采集、处理与保存给予足够的重视。 一、原始样品及平均样品的采取、处理 植物生理研究测定结果的可靠性（或准确性），首先取决于试材对总体的代表性，如果采样缺乏代表性，那么测定所得数据再精确也没有意义。所以，样品的采集除必须遵循田间试验抽样技术的一般原则外，还要根据不同测定项目的具体要求，正确采集所需试材。目前，随着研究技术的不断发展，应该不断提高采样技术的水平。 在作物苗期的许多生理测定项目中都需要采集整株的试材样品，在作物中后期的一些生理测定项目中，如作物群体物质生产的研究，也需要采集整株的试材样品，有时虽然是测定植株的部分器官，但为了维持器官的正常生理状态，也需要进行整株采样。 除研究作物群体物质生产外，对于作物生理过程的研究来说，许多生理指标测定中的整株采样，也只是对地上部分的采样，没有必要连根采样，当然对根系的研究测定例外。采样时间因研究目的而不同，如按生育时期或某一特殊需要的时间进行。除逆境生理研究等特殊需要外，所取植株应是能代表试验小区正常生育无损伤的健康植株。