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1、植物组织水势的测定植物组织水势的测定南京晓庄学院生命科学系实验目的水是原生质的主要组成成分，占原生质总量的70%90%。植物水分状况对植物生理的生理活动具有重要影响。植物水势是植物的水分状况的重要指标，对于植物水分生理的科学研究以及农业生产实践具有重要指导意义。掌握植物组织水势的测定方法及其优缺点，并了解渗透系统中水势大小是水分移动方向的决定因素。实验原理水势表示水的化学势，水分在渗透系统中总是由水势表示水的化学势，水分在渗透系统中总是由水势高处向水势低处流动。植物生活细胞是一个水势高处向水势低处流动。植物生活细胞是一个渗透系统，当将植物细胞或组织放人外界溶液中渗透系统，当将植物细胞或组织放人
2、外界溶液中时，水分将以水势差为动力在两者间流动，最终时，水分将以水势差为动力在两者间流动，最终达到动态平衡。如果植物组织的水势小于外界溶达到动态平衡。如果植物组织的水势小于外界溶液的水势，植物细胞吸水，使外界溶液浓度增大；液的水势，植物细胞吸水，使外界溶液浓度增大；反之，植物细胞失水，使外液浓度变小。若植物反之，植物细胞失水，使外液浓度变小。若植物组织与外界溶液水势相同，将不改变外部溶液的组织与外界溶液水势相同，将不改变外部溶液的浓度，此时外液的渗透势就等于植物组织的水势。浓度，此时外液的渗透势就等于植物组织的水势。可以利用外界溶液的浓度不同其比重也不同的原可以利用外界溶液的浓度不同其比重也不
3、同的原理来确定与植物组织水势相同的外液，根据公式理来确定与植物组织水势相同的外液，根据公式计算植物组织的水势。计算植物组织的水势。实验器材和试剂 植物材料植物材料 土豆土豆实验器材实验器材 试管（试管（1616）、直角弯头的毛细滴）、直角弯头的毛细滴管、移液管、打孔器、橡皮塞和软木塞、试管管、移液管、打孔器、橡皮塞和软木塞、试管架。架。实验试剂实验试剂 lmol/L lmol/L 的蔗糖溶液、甲烯蓝粉末。的蔗糖溶液、甲烯蓝粉末。实验步骤配制一系列不同浓度的蔗糖溶液，浓度分别为0.05、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7M。注入 8 只试管中，并分别加上塞子后编号，作为对照组
4、。另取 8 只试管编号，分别从对照组中相同编号的试管中取蔗糖溶液 4ml 注人各瓶，加上塞子作为实验组。用打孔器将土豆切成大小相同的小块（约0.5-1cm），每瓶中投入2小块（约占 1/4 溶液体积），塞好塞子，放置 30 min。在此期间摇动小瓶数次，以加速溶液与植物组织间的水分交换。打开瓶塞，用解剖针向每个小瓶中挑入少许甲基兰，摇匀，使溶液呈浅蓝色。用毛细吸管依次从青霉素小瓶中吸取少量溶液，小心插入装有相同浓度蔗糖的中试管的中部，轻轻挤出吸管中的蓝色液体，观察记录小液流的方向。结果计算 计算公式：式中，中为植物组织水势，以 bar 表示；i 为解离系数，蔗糖是 1；R 为气体常数，0.08
5、3 L bar/mol K；T 为绝对温度，K（即 273 t，t 为实验温度）；c 为等渗溶液浓度，mol/L。实验结果组号组号1 12 23 34 45 56 67 78 8蔗糖蔗糖浓度浓度(M)(M)0.050.050.10.10.20.20.30.30.40.40.50.50.60.60.70.7小液小液流方流方向向向下向下 悬浮悬浮 向上向上 向上向上 向上向上 向上向上 向上向上 向上向上=-10.10.083100000(273+25)=-10.10.083100000(273+25)=-247340Mpa=-247340Mpa结果分析结果分析号管小液流下降，说明组织水势低于蔗糖
6、溶液水势，组织吸水，蔗糖浓度变大；2号管小液流不动，说明组织水势与蔗糖溶液水势相同，二者间无水分量的交换；号管小液流上升，说明组织水势高于蔗糖溶液水势，组织排水，蔗糖浓度变低。注意事项1 1 叶片投入小瓶要快，小瓶及时加盖，防止叶内叶片投入小瓶要快，小瓶及时加盖，防止叶内或小瓶中水分蒸发影响实验结果。或小瓶中水分蒸发影响实验结果。2 2 加人实验组的甲烯蓝粉末量不宜过多，以免影加人实验组的甲烯蓝粉末量不宜过多，以免影响溶液的比重。响溶液的比重。3 3 胶头细玻璃弯管要各溶液专用，如用一只弯管胶头细玻璃弯管要各溶液专用，如用一只弯管则应从低浓度到高浓度依次吸取溶液。则应从低浓度到高浓度依次吸取溶液。4 4 释放蓝色液滴时要缓慢，防止过急挤压冲力影释放蓝色液滴时要缓慢，防止过急挤压冲力影响液滴移动。响液滴移动。5 5 观察液滴移动状况最好放在一个白色的背景下观察液滴移动状况最好放在一个白色的背景下进行。进行。