河北科技师范学院教案.docx

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河北科技师范学院教案

河北科技师范学院教案编号　1

2006～2007学年度第2学期

系（部）生命科学系教研室生理生化任课教师杨晴

课程名称植物生理实验

授课章节：

实验一植物组织水势的测定

授课班级

生物科学0501、02

授课日期

课题

小叶流法

时数

3

教学目的

及要求

掌握小叶流法测定植物组织水势和方法、原理，要求配制的蔗糖溶液一定要准确，并且要充分摇匀。

教学重点

小叶流法测定植物组织水势的方法和原理

难点

小叶流法测定植物组织水势的原理

教学方法及教具

课堂讲授、实验示范、辅导相结合

课堂设计（教学内容、过程、方法、图表等）

时间

分配

一、目的意义

测定植物组织水势是了解植物体内水分状况及其与环境关系的重要生理指标。

二、实验原理：

当植物组织浸在已知浓度的外液中，可能有三种情况：

一是组织水势高于外液，组织失水，外液浓度降低，比重变小；二是组织水势低于外液，组织吸水，外液浓度升高，比重变大；三是两者水势相等，外液浓度与比重均不变。

本测定就是根据外液比重的变化（通过蓝色小液滴的升降）找出与组织水势相等的已知浓度外液，此溶液的渗透势即等于组织的水势。

二、实验仪器、材料、试剂

5’

30’

5’

课堂设计（教学内容、过程、方法、图表等）

时间分配

1.仪器：

打孔器（0.5cm2左右）、玻璃板、大试管与小试管、移液管、毛吸移液管、试管架、洗耳球、青霉素瓶、镊子、解剖针、滤纸等；

2.材料：

土豆；

3、试剂：

1mol·L-1蔗糖溶液、甲烯蓝粉末。

三、实验步骤：

1、配制蔗糖系列浓度标准溶液：

2、测定：

五只试管，各装入五片土豆片，分别取上面所配的蔗糖溶液2mL，静置20分钟后染色，用毛细移管分别从小试管中吸取蓝色溶液插入相对应的大试管中部，放出1滴，观察液滴升降情况，不动则意味着叶片组织水势等于该溶液的渗透势；如无不动的液滴，可取下降与上升两管溶液浓度的平均值作为等渗溶液。

3、计算：

带入公式：

组织水势=-icRT

ψs—渗透势（×105Pa）；R—气体常数（0.083L·×105Pa·mol-1·度-1）；

i—解离系数（蔗糖为1）；T—绝对温度（273＋t度）。

C—等渗溶液浓度（mol·L-1）；

四、整理实验用具、值日

40’

60’

20’

20’

作业及参考文献

如果检验结果是所有浓度中小液滴全部上升或下降，这是什么原因？

应如何进行调整才能获得所需数据？

李合生主编.植物生理生化实验原理与技术.北京：

高等教育出版社，2000。

课后小结

教研室主任（签字）：

河北科技师范学院教案编号3

2006～2007学年度第2学期

系（部）生命科学系教研室生理生化任课教师杨晴

课程名称植物生理实验

授课章节：

实验二呼吸强度的测定

授课班级

生物科学

授课日期

课题

呼吸强度的测定——小篮子法

时数

3

教学目的

及要求

掌握呼吸强度测定的原理和方法，学会使用酸碱滴定管

教学重点

小篮子法测呼吸强度的原理

难点

小篮子法测呼吸强度的原理

教学方法及教具

课堂讲授、实验示范、辅导相结合

课堂设计（教学内容、过程、方法、图表等）

时间

分配

一、目的意义

二、实验原理

呼吸强度可用单位重量的植物材料在单位时间内所释放的CO2mg数来表示。

呼吸放出的CO2被Ba（OH）2吸收生成BaCO3沉淀，用草酸滴定剩余的Ba（OH）2，并与空白滴定相比，根据草酸实际用量之差，即可求出被测植物的呼吸强度。

反应如下：

Ba（0H）2＋CO2一一→BaCO3↓＋H20

剩余Ba（0H）2＋H2C2O4——→BaC2O4↓＋H20

三、实验仪器、材料、试剂

材料：

发芽大豆种子。

仪器：

托盘天平；酸、碱滴定管及管架一套；广口瓶测呼吸装置。

试剂：

（1）0.0225moL•L-1草酸溶液：

（2）酚酞指示剂：

（3）0.05moL•L-1Ba（0H）2溶液

40’

10’

课堂设计（教学内容、过程、方法、图表等）

时间分配

三、操作步骤：

1．样品测定：

加Ba（0H）2溶液20m1，同时称取植物材料（大豆种子）5g装入小篮子内，挂在橡皮塞下。

把塞子塞在广口瓶上，开始记录时间，经过30分钟，其间轻轻摇动数次，使溶液表面的碳酸钡薄膜被破坏，利于CO2的吸收。

到预定时间后，轻轻开塞，把装有植物材料的小篮子迅速取下，立即重新塞紧。

充分摇动2分钟，使瓶中的CO2全部被吸收。

然后拔出小橡皮塞。

加入酚酞1滴，用草酸滴定，记录草酸用量。

2．空白滴定：

在广口瓶中准确加入Ba（0H）2溶液20ml，立即塞紧橡皮塞（不带小篮子），充分摇动广口瓶4分钟。

待瓶内CO2全部被吸收后，打开小橡皮塞，加入酚酞1滴，把滴定管插入孔中，用草酸溶液进行空白滴定，至红色刚刚消失为止。

记录草酸用量。

4.计算

（空白滴定值（ml）-正式滴定值（ml）×C）/植物组织鲜重（g）×时间（小时）C：

1ml草酸相当于CO2毫克数，本实验中为1。

四、整理实验用具、值日

60’

30’

20’

20’

作业及参考文献

本实验中设置对照瓶的原因。

中国科学院上海植物生理研究所,上海市植物生理学会编,现代植物生理学实验指导,北京:

科学出版社,1999.

李合生主编.植物生理生化实验原理与技术.北京：

高等教育出版社，2000。

课后小结

教研室主任（签字）：

河北科技师范学院教案编号3

2006～2007学年度第2学期

系（部）生命科学系教研室生理生化任课教师杨晴

课程名称植物生理实验

授课章节：

实验三丙二醛含量的测定

授课班级

生物科学0501、02

授课日期

课题

丙二醛含量的测定

时数

3

教学目的

及要求

掌握测定丙二醛含量的原理和操作步骤，要求能够熟练使用722分光光度计。

教学重点

测定丙二醛含量的原理和操作步骤

难点

测定丙二醛含量的原理和操作步骤

教学方法及教具

课堂讲授、实验示范、辅导相结合

课堂设计（教学内容、过程、方法、图表等）

时间

分配

一、目的意义

植物器官衰老时或在逆境条件下，往往发生膜脂过氧化作用，丙二醛（malondisldehyde，MDA）是其产物之一，通常利用它作为膜质过氧化指标，表示细胞膜脂过氧化程度和植物对逆境条件反应的强弱。

本实验的目的是学习植物组织中丙二醛含量测定的原理及操作。

二、原理

MDA在高温、酸性条件下与硫代巴比妥酸（TBA）反应，形成的有色三甲基复合物在532nm波长处有最大光吸收，并且在600nm波长处有最小光吸收。

但是，测定植物组织中MDA时受多种物质的干扰，其中最主要的是可溶性糖，糖与TBA显色反应产物的最大吸收波长在450nm，但532nm处也有吸收。

为消除这种干扰，可用下列经验公式计算比色液中MDA的浓度，进一步计算出植物组织中的含量。

5’

20’

课堂设计（教学内容、过程、方法、图表等）

时间分配

三、实验材料、仪器与试剂　

1.实验材料：

油菜叶片。

2.仪器：

723分光光度计、冷冻离心机、恒温水浴锅、可调加样器、研钵、试管等。

3.试剂：

（1）5％三氯乙酸（TCA）

（2）0.5％硫代巴比妥酸（TBA）：

称取TBA0.5g溶于5％TCA（W/V）溶液，并用其定容至100mL。

四、操作步骤

1.材料提取：

称取0.5g植物样品（叶、根），加5％TCA5mL，研磨后所得匀浆3000rpm离心10min。

取上清液2mL，加0.67％TBA2mL，混合后在100℃水浴上煮沸30min，冷却后再离心一次。

2.723分光光度计的使用

3.样品测定：

分别测定上清液在450nm、532nm和600nm处的吸光值，并按公式算出MDA浓度，再算出单位鲜重组织中MDA含量（μmol·g-1）。

五、结果计算

式中：

为MDA含量（μmol·g-1）；

为MDA浓度（μmol·L-1）；

为提取液体积（mL）；

为样品鲜重（g）。

六、整理实验用具、值日

5’

60’

25’

25’

10’

30’

作业及参考文献

以0.2mol·L-1NaH2PO4Na2HPO4的为母液如何配制50mol·L-1PH7.8的磷酸缓冲液50Ml?

薛应龙主编.植物生理学实验.北京:

高等教育出版社,1985.

李合生主编.植物生理生化实验原理与技术.北京：

高等教育出版社，2000。

课后小结

教研室主任（签字）：

河北科技师范学院教案编号4

2006～2007学年度第2学期

系（部）生命科学系教研室生理生化任课教师杨晴

课程名称植物生理实验

授课章节：

实验四　超氧化物岐化酶活性的测定

授课班级

生物科学0501、02

授课日期

课题

超氧化物岐化酶活性的测定－NBT还原法

时数

3

教学目的

及要求

掌握超氧化物岐化酶活性的测定原理和方法，要求学会酶活力的表示法。

教学重点

超氧化物岐化酶活性的测定原理和方法

难点

超氧化物岐化酶活性的测定原理和方法

教学方法及教具

课堂讲授、实验示范、辅导相结合

课堂设计（教学内容、过程、方法、图表等）

时间

分配

一、目的意义

超氧化物歧化酶（superoxidedismutase，SOD）是需氧生物中普遍存在的一种金属酶。

它与过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）统称为保护酶系统，三者协同一致，防御活性氧（如超氧自由基）或其它过氧化物自由基对细胞膜系统的伤害，从而抵御不良环境的影响和细胞衰老。

因此，常用于植物抗性生理和细胞衰老的研究。

本实验的目的是学习掌握超氧化物歧化酶活性的测定原理与方法。

二、实验原理

本实验采用NBT光化还原法测定超氧化物歧化酶活性。

氮蓝四唑其水溶液为淡黄色。

照光时，反应体系产生氧自由基，可将NBT还原为蓝色的甲月簪，该产物在560nm处有一最大吸收峰。

当有SOD存在时，它可以清除氧自由基而抑制此反应。

SOD活性越强，抑制作用越明显，根据抑制的程度可以测

5’

30’

课堂设计（教学内容、过程、方法、图表等）

时间分配

定SOD的活性。

同时，在反应体系中加入核黄素和甲硫氨酸，前者可被光还原，并在有氧条件下再氧化产生超氧自由基，后者可保持酶的活性。

通常，以抑制NBT光化还原50％时的酶量作为一个酶活单位。

三、实验材料、仪器、试剂、

1.实验材料：

油菜叶片。

2.仪器：

分光光度计、人工智能气候箱（光强达到5000～7000Lx的照光条件）、台式高速离心机、研钵、小烧杯、具盖白瓷盘等。

四、操作步骤

1.酶液提取：

取油菜叶片剪碎（去掉叶脉），称取0.2g，加2mL提取介质研磨成匀浆，15000rpm离心10min，上清液即为酶提取液。

2.酶活测定：

取3支干洁小烧杯，按下表添加试剂（如需要设置重复或增加不同条件处理，可根据需要增加组合）。

将2号置于暗中，1、3号置于人工智能气候箱中照光10min。

照光结束后迅速放入白瓷盘内，盖盖，避免见光。

以2号中的反应液调零，测定1、3号反应液在560nm下的OD值。

编号

1

2

3

反应介质（mL）

酶提取液（mL）

核黄素溶液（mL）

磷酸缓冲液（mL）

备注

3.9

0.01

0.1

—

照光用于酶活测定

3.9

—

0.1

0.01

避光用于调零

3.9

—

0.1

0.01

照光用作对照

五、结果计算

超氧化物歧化酶活性单位（U）定义为1g鲜样1h内抑制NBT还原50％所需的酶量。

六、登记数据、整理实验用具、值日

5’

80’

30’

30’

作业及参考文献

1.0.082μmol·L-1核黄素溶液250mL如何配制？

2.30%的H2O2配成40mmol·L-1的H2O2（密度1.438）

薛应龙主编.植物生理学实验.北京:

高等教育出版社,1985.

课后小结

教研室主任（签字）：

河北科技师范学院教案编号5

2006～2007学年度第2学期

系（部）生命科学系教研室生理生化任课教师杨晴

课程名称植物生理实验

授课章节：

实验五过氧化物酶活性的测定

授课班级

生物科学0501、02

授课日期

课题

愈创木酚比色法

时数

3

教学目的

及要求

掌握愈创木酚比色法测过氧化物酶活性的原理和方法，要求学会721分光光度计的使用。

教学重点

愈创木酚比色法测过氧化物酶活性的原理和方法、721分光光度计的使用

难点

愈创木酚比色法测过氧化物酶活性的原理、721分光光度计的使用

教学方法及教具

课堂讲授、实验示范、辅导相结合

课堂设计（教学内容、过程、方法、图表等）

时间

分配

一、目的意义

过氧化物酶活性测定常作为植物组织老化和抗性的一个诊断指标。

本实验的目的是学习植物组织过氧化物酶活性的测定方法、原理及操作技术。

二、原理

在过氧化物酶催化下，过氧化氢将愈创木酚氧化成茶褐色产物，其在470nm处有最大吸收峰。

该生成物颜色的深浅与其浓度成线性关系，故可用分光光度计测量生成物的含量，间接测定过氧化物酶的活性。

三、实验材料、仪器与试剂

1.实验材料：

油菜叶片

2.仪器：

分光光度计、离心机、研钵、容量瓶、量筒、移液管等。

3.试剂：

（1）10mmol·L-1pH7.0磷酸缓冲液

（2）40mmol·L-1H2O2：

（3）20mmol·L-1愈创木酚：

（4）20％三氯乙酸

20’

25’

课堂设计（教学内容、过程、方法、图表等）

时间分配

四、操作步骤：

1.酶液制备：

称取油菜叶片0.2克，加入适量的pH7.8磷酸缓冲液，充分研磨至无粗纤维为止，分装在两个塑料小离心管中，再用pH7.8磷酸缓冲液洗净研钵，洗液一并转入小离心管，10000rpm离心20min，上清液即为酶提取液。

2.酶活性测定：

取两只试管，1支为测定管（可设重复），另1支为对照管，按下表加入试剂，配成POD反应体系（随酶量的增减，相应改变加入磷酸缓冲液的量，以保持总体积不变）。

摇匀，放入34℃水浴中保温3min后，加入60μL左右三氯乙酸，摇匀，以对照管作用液为空白，在470nm波长下比色，读取OD值。

五、登记数据、整理实验用具、值日

55’

60’

20’

作业及参考文献

1、配制0.5mol·L-1的磷酸钠溶液20010mL需称取Na2CO3.10H2O多少克，如何配制？

2、用12mol·L-1浓盐酸配成0.3mol·L-1的稀盐酸500mL，如何配制？

3、掌握植物体内三大保护酶系统的作用原理.

薛应龙主编.植物生理学实验.北京:

高等教育出版社,1985.

课后小结

教研室主任（签字）：

河北科技师范学院教案编号6

2006～2007学年度第2学期

系（部）生命科学系教研室生理生化任课教师杨晴

课程名称植物生理实验

授课章节：

实验六种子生活力的测定

授课班级

生物科学0501、02

授课日期

课题

红墨水染色法、TTC显色法、BTB变色法

时数

3

教学目的

及要求

掌握三种方法测种子生活力的原理和方法，从而能够快速测定种子生活力。

教学重点

三种方法的原理及BTB显色法的操作过程

难点

三种方法的原理及BTB显色法的操作过程（制胶）

教学方法及教具

课堂讲授、实验示范、辅导相结合

课堂设计（教学内容、过程、方法、图表等）

时间

分配

一、目的意义在确定播种量以及种子生理研究中具有重要意义。

二、红墨水染色法

（一）原理

植物活细胞的原生质膜具有分别透性，使得某些染料分子不能透过，因而不能将具生活力的种胚染色；而死的种胚，其细胞膜结构破坏，通透性增大，于是染料分子便能透膜进入细胞内而将无生活力的种胚染色。

（二）材料、仪器、试剂

材料：

吸胀和煮过的玉米种子仪器：

刀试剂：

稀释20倍的红墨水。

（三）方法步骤

染色：

取已吸胀的玉米种子20粒，在阔面将胚纵切为两半。

将其中的一半放入试管中（另一半用来做TTC），加入稀释20倍的红墨水，以浸没种子为度，以便充分染色。

（四）结果计算

经过5分钟染色后，倾出红墨水，用自来水反复冲洗种子，直至洗液不具红色为止。

对比观察种胚着色情况。

5’

40’

课堂设计（教学内容、过程、方法、图表等）

时间分配

活种子（％）＝胚不着色的种子数/供试种子数×100

二、BTB变色法

（一）原理

活细胞在呼吸过程中释放的CO2溶于水变成H2CO3，后者解离成H+与HCO3-，使得活组织周围介质的酸度增加，用BTB（溴麝香草酚蓝）检测酸度的变化，因此可鉴定种子的生活力。

因为BTB是酸碱指示剂，变色范围为pH6.0～7.6，酸性呈黄色，碱性呈蓝色，中间经过绿色（变色点为pH7.1）。

（二）材料、仪器、试剂

材料：

吸胀小麦种子。

试剂：

0.1％BTB溶液

（三）方法步骤

播种：

首先制胶。

小烧杯1只装入BTB溶液50mL，加热当溶液沸腾时加入剪碎的琼脂0.5g，改用温火加热并不断搅拌（勿使琼脂结底），待琼脂全部溶解后趁热倒入两个培养皿中，使成一均匀的薄层，待成凝胶后将种子播种于胶上（种子可胚朝下）。

如30度保温时间至2小时以上，则结果更明显。

（四）结果计算

从温箱中取出，在蓝色背景（或对光）观察，如种子周围呈现较深黄色晕圈者为活种子，否则为死种子。

并按下式计算出结果：

活种子（％）=出现黄色晕圈的种子数/供试种子数×100

三、TTC显色法

（一）原理

生活种胚进行呼吸作用会NADH或NADPH，其可使进入细胞的某些染料被还原而显色（如TTC）或褪色（如甲烯蓝）。

失去生活力的种子，脱氢酶已失活，故无颜色变化；

（二）：

另一半玉米种子放入试管中，使0.1%的TTC浸没，30度保温30分钟观察，计算活种子数。

五、登记数据、整理实验用具、值日

75’

40’

20’

作业及参考文献

本实验中，用红墨水染色法和TCC显色法测得的活种子百分数是否相同？

为什么?

薛应龙主编.植物生理学实验.北京:

高等教育出版社,1985.

课后小结

教研室主任（签字）：

河北科技师范学院教案编号7

2006～2007学年度第2学期

系（部）生命科学系教研室生理生化任课教师杨晴

课程名称植物生理实验

授课章节：

实验七叶绿体色素的提取、分离及理化性质

授课班级

生物科学0501、02

授课日期

课题

叶绿体色素的提取、分离及理化性质

时数

3

教学目的

及要求

掌握叶绿体色素的提取、分离及理化性质原理和方法，尤其是理化性质原理。

教学重点

叶绿体色素的提取、分离及理化性质原理和方法

难点

叶绿体色素的提取、分离及理化性质原理和方法

教学方法及教具

课堂讲授、实验示范、辅导相结合

课堂设计（教学内容、过程、方法、图表等）

时间

分配

一、目的意义

叶绿体色素是参与光合作用的内在因素，其理化性质与光合能力密切相关，通过实验，将进一步了解光合色素的一些理化性质，掌握提取及测定方法与技术。

二、实验原理

（1）高等植物所含有的叶绿素溶于有机溶剂，因此可用有机溶剂提取；

（2）4种色素颜色不同，在有机溶剂中的分配系数及在吸附剂上被吸附力度不同，可将色素分开；（3）叶绿素为双羧酸酯，可与碱发生皂化反应生成溶于水的皂化叶绿素和醇，从而与类胡萝卜素分开；（4）分层后的色素吸收光谱不同，类胡萝卜素吸收蓝、紫光，叶绿素吸收蓝、紫、红、橙光；可在分

10’

40’

课堂设计（教学内容、过程、方法、图表等）

时间分配

光棱镜下观察其吸收光谱（5）叶绿素卟啉环中的镁可被H+取代，生成褐色去镁叶绿素，在有Cu2+存在时，H+易被Cu2+取代，生成Cu2代叶绿素；（6）不加任何电子受体的色素提取液可观察荧光现象。

三、实验材料、仪器、试剂

材料：

干菠菜叶粉仪器：

天平、研钵、剪刀、漏斗等。

试剂80%丙酮、50%醋酸、醋酸铜溶液、30%KOH甲醇溶液、展层剂（石油醚：

丙酮为10：

1）

四、操作步骤：

1.色素提取：

干菠菜叶粉0.5克，于研钵中加10ml95%乙醇研磨成匀浆再加10ml95%乙醇，浸提5分钟，过滤于三角瓶中。

2.色素分离：

用毛细管吸取滤液向圆形层析纸圆心点样20次（每点一次干后再点）至浓绿，放纸捻，向蒸发皿中加入3ml展层剂，立即将直径相同的另一培养皿盖上，待展层剂前沿接近培养皿边缘时打开培养皿，待展层剂挥发后观察。

3.理化性质的观察：

（1）荧光现象取15ml具塞试管一支，加入稀释液5ml（2ml滤液+3ml95%乙醇）在入射光和反射光下观察液体颜色。

（2）皂化反应向上述试管的稀释液中依次加入1.5ml30%KOH甲醇溶液。

摇匀后加石油醚（或苯）5ml摇匀，沿试管壁缓慢加入1ml蒸馏水，摇匀后静止分层判断上下层溶液成分。

（3）吸收光谱的观察将分层后的色素在手持分光棱镜下观察吸收光谱。

（4）取代反应取一支试管加滤液5ml（同上（1步）），倾出一半于另一试管中并向其滴加50%醋酸溶液，至溶液变褐；将变褐的溶液再倾一半于另一试管，滴加醋酸铜溶液至绿色，比较三支试管的颜色。

五、整理实验用具、值日

20’

50’

40’

20’

作业及参考文献

把圆形层析纸一半放在光下一半放在书里，观察有何不同？

李合生主编.植物生理生化实验原理与技术.北京：

高等教育出版社，2000。

课后小结

教研室主任（签字）：

河北科技师范学院教案编号8

2006～2007学年度第2学期

系（部）生命科学系教研室生理生化任课教师杨晴

课程名称植物生理实验

授课章节：

实验八光合色素含量的测定

授课班级

生物科学0501、02

授课日期

课题

光合色素含量的测定

时数

3

教学目的

及要求

掌握分光光度计法测光合色素含量的原理和方法，学会使用722分光光度计。

教学重点

光合色素含量的原理和方法、使用722分光光度计。

难点

光合色素含量的原理和方法

教学方法及教具

课堂讲授、实验示范、辅导相结合

课堂设计（教学内容、过程、方法、图表等）

时间

分配