植物生理学实验总结Word文档格式.docx

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2.石英砂；

3.碳酸钙粉；

4.推动剂：

按石油醚；

丙酮：

苯（10:

2:

1）比例配制（V／V）。

三、实验步骤

1.叶绿体色素的提取

（1）取菠菜或其他植物新鲜叶片4～5片（2g左右），洗净，擦干，去掉中脉剪碎，放入研钵中。

（2）研钵中加2～3ml95％乙醇，研磨至糊状，再加10～15ml95％乙醇，提取35min，上清液过滤于三角瓶中，残渣用10ml95％乙醇冲洗，一同滤于三角瓶中。

（3）如无新鲜叶片，也可用事先制好的叶干粉提取。

取新鲜叶片（以菠菜叶最好），先用105℃杀青，再在80℃下烘干，研成粉末，密闭贮存。

用时称叶粉2g放入小烧杯中，加95％乙醇20～30ml浸提，并随时搅动。

待乙醇呈深绿色时，滤出浸提液备用。

2.叶绿体色素的分离：

（1）取圆形定性滤纸一张（直径11cm），在其中心戳一圆形小孔（直径约3mm）另取一张滤纸条（5cm×

1.5cm），用滴管吸取乙醇叶绿体色素提取液沿纸条的长度方向涂在纸条的一边，使色素扩散的宽度限制在0.5cm以内，风干后，再重复操作数次，然后沿长度方向卷成纸捻，使浸过叶绿体色素溶液的一侧恰在纸捻的一端。

（2）将纸捻带有色素的一端插入圆形滤纸的小孔中，使与滤纸刚刚平齐（勿突出）。

（3）在培养皿内放一康维皿，在康维皿中央小室中加入适量的推动剂，把带有纸捻的圆形滤纸平放在康维皿上，使纸捻下端浸入推动剂中。

迅速盖好培养皿。

此时，推动剂借毛细管引力顺纸捻扩散至圆形滤纸上，并把叶绿体色素向四周推动，不久即可看到各种色素的同心圆环。

如无康维皿，也可在培养皿中放入一平底短玻管或塑料药瓶盖，以盛装推动剂。

所用培养皿底、盖直径应相同，且应略小于滤纸直径，以便将滤纸架在培养皿边缘上。

（4）当推动剂前沿接近滤纸边缘时，取出滤纸，风干，即可看到分离的各种色素：

叶绿素a为蓝绿色，叶绿素b为黄绿色，叶黄素为鲜黄色，胡萝卜素为橙黄色。

用铅笔标出各种色素的位置和名称。

叶绿素含量的测定

根据叶绿体色素提取液对可见光谱的吸收，利用分光光度计在某一特定波长测定其吸光度，即可用公式计算出提取液中各色素的含量。

根据朗伯—比尔定律，某有色溶液的吸光度A与其中溶质浓度C和液层厚度L成正比，即A＝αCL式中：

α比例常数。

当溶液浓度以百分浓度为单位，液层厚度为1cm时，α为该物质的吸光系数。

各种有色物质溶液在不同波长下的吸光系数可通过测定已知浓度的纯物质在不同波长下的吸光度而求得。

如果溶液中有数种吸光物质，则此混合液在某一波长下的总吸光度等于各组分在相应波长下吸光度的总和。

这就是吸光度的加和性。

今欲测定叶绿体色素混合提取液中叶绿素a、b和类胡萝卜素的含量，只需测定该提取液在三个特定波长下的吸光度A，并根据叶绿素a、b及类胡萝卜素在该波长下的吸光系数即可求出其浓度。

在测定叶绿素a、b时为了排除类胡萝卜素的干扰，所用单色光的波长选择叶绿素在红光区的最大吸收峰。

新鲜（或烘干）的植物叶片。

1.分光光度计；

2.电子顶载天平（感量0.01g）；

3.研钵；

4.棕色容量瓶；

5.小漏斗；

6.定量滤纸；

7.吸水纸；

8.擦境纸；

9.滴管。

96％乙醇（或80％丙酮）；

石英砂；

碳酸钙粉。

1.取新鲜植物叶片（或其它绿色组织）或干材料，擦净组织表面污物，剪碎（去掉中脉），混匀。

2.称取剪碎的新鲜样品0.2g，共3份，分别放入研钵中，加少量石英砂和碳酸钙粉及2～3ml95％乙醇，研成均浆，再加乙醇10ml，继续研磨至组织变白。

静置3～5min。

3.取滤纸1张，置漏斗中，用乙醇湿润，沿玻棒把提取液倒入漏斗中，过滤到25ml棕色容量瓶中，用少量乙醇冲洗研钵、研棒及残渣数次，最后连同残渣一起倒入漏斗中。

4.用滴管吸取乙醇，将滤纸上的叶绿体色素全部洗入容量瓶中。

直至滤纸和残渣中无绿色为止。

最后用乙醇定容至25ml，摇匀。

5.把叶绿体色素提取液倒入光径1cm的比色杯内。

以95％乙醇为空白，在波长665nm、649nm下测定吸光度。

四、实验结果计算：

将测定得到的吸光值代入下面的式子：

Ca=13.95A665－6.88A649；

Cb=24.96A649－7.32A665。

据此即可得到叶绿素a和叶绿素b的浓度（Ca、Cb：

mg/L），二者之和为总叶绿素的浓度。

最后根据下式可进一步求出植物组织中叶绿素的含量：

叶绿素的含量（mg/g）=[叶绿素的浓度×

提取液体积×

稀释倍数]/样品鲜重（或干重）。

实验2测定植物的呼吸速率－小篮子法（广口瓶法）

1．学习呼吸强度的碱吸收测定方法；

2.比较不同类型植物材料的呼吸强度；

3.了解环境因素（如温度）对呼吸强度的影响。

植物进行呼吸时放出CO2，计算一定的植物样品在单位时间内放出CO2的数量，即为该样品的呼吸速率。

呼吸放出的CO2可用氢氧化钡溶液吸收，实验结束后用已知浓度的草酸溶液滴定剩余的碱液，从空白和样品二者消耗草酸溶液之差即可计算出呼吸过程中释放的CO2的量。

二、材料、设备仪器及试剂

发芽的小麦种子或其它萌发的种子。

1.呼吸测定装置；

2.天平；

3.钟表；

4.酸式及碱式滴定管；

5.温度计

1.0.05mol/L左右的Ba（OH）2：

称取Ba（OH）28.6g溶于1000ml蒸馏水中；

2.1／44mol/L草酸溶液：

准确称取重结晶的H2C2O4.2H2O2.8651g溶于蒸馏水中定容至1000ml，每ml相当于1mgCO2；

3.酚酞指示剂：

1g酚酞溶于100ml95％乙醇中，贮于滴瓶中。

1.取500ml广口瓶一个，瓶口瓶用打有三孔的橡皮塞塞紧，一孔插一盛碱石灰的干燥管，使呼吸过程中能进入无CO2的空气，一孔插温度计，另一孔直径约1cm，供滴定用，平时用一小橡皮塞塞紧，瓶塞下面挂一铁丝纱小篮，以便装植物样品，整个装置即谓“广口瓶呼吸测定装置”。

2.在瓶口准确加入约0.05mol/L的Ba（OH）2溶液20ml，立即塞紧橡皮塞（不带小篮），充分摇动广口瓶2min，待瓶内CO2全部被吸收后，拔出小橡皮管塞，加入酚酞指示剂2滴，把滴定管插入孔中，用标准草酸溶液进行空白滴定，直到红色刚刚消失为止。

3.倒出废液，用无CO2的蒸馏水（煮沸过的）洗净后，重加上述Ba（OH）2溶液20ml，同时称取植物样品5～10g，装入小篮子中，挂于橡皮塞下，塞紧瓶塞，开始记录时间，经过20～30min，其间轻轻摇动数次，使溶液表面的BaCO3薄膜破坏，有利于充分吸收CO2。

然后用草酸滴定，方法如前。

（注意：

防止口中呼出的气体浸入瓶内！

）

四、结果计算

呼吸速率（mgCO2/g（FW）/h）＝（A－B）×

1/（W×

t）

上式中，A：

空白滴定用去的草酸量（ml）；

B：

样品滴定用去的草酸量（ml）；

W：

样品鲜重（g）；

t：

测定时间（h）。

每毫升1／44mol/L的草酸相当于1mgCO2。

1、将植物材料放入一容器中，容器应能保证氧气供应但不允许CO2进入或漏出，容器底部加入碱溶液，该溶液不应与植物材料接触；

2.1小时后打开容器，迅速向碱液中加入指示剂，然后以酸溶液滴定，记录酸溶液消耗量；

3.以沸水煮死的材料作同样测定，此为对照；

4.计算材料呼吸强度。

实验3植物组织水势的测定（小液流法）

1．学习以小液流法测定植物组织水势的方法；

2．运用所学方法测定不同生态环境下植物组织的水势。

实验内容及指导思想：

1.配制浓度梯度蔗糖溶液并将各浓度溶液分为试验组和对照组；

2将植物材料置试验组溶液中30min，并在其中加入甲烯蓝粉末少许，震荡均匀；

3以弯头滴管取蓝色溶液置于相应浓度对照组试管中部，轻轻挤出，观察蓝色液流动向。

4计算。

一、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）（waterpotential）。

ψw＝ψπ＝－P＝－CRT（大气压）

小白菜或其它作物叶片

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。

1.0.05、0.10、0.15、0.20、0.25、0.30mol/L蔗糖溶液；

2.甲烯蓝粉末。

（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＝－CRTi×

1.013×

0.1。

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（0.008314MPa/L/mol/K）T＝绝对温度i＝解离系数（蔗糖＝1，CaCl2＝2.60）1大气压＝1.013＝0.1MPa。

实验4气孔状态的观察－印迹法、固定法、气孔密度的测定

钾离子对气孔开度的影响

1．研究K+和Na+对气孔开度的影响

2．了解K+在气孔运动中的作用及其与光照的关系。

1.配制KNO3和NaNO3溶液；

2.各溶液置于培养皿中并将蚕豆叶表皮放入各培养皿，以蒸馏水为对照；

3.控制温度和光照；

4.观察气孔开放情况。

气孔保卫细胞内钾离子变化观察

1．观察气孔运动与保卫细胞中K+浓度变化的关系

2．了解K+在气孔运动中的作用

1．材料培养并作光、暗处理；

2．撕取叶表皮并以亚硝酸钴钠染色；

3．样品固定并观察。

小孔的扩散（示范）

原理

气孔蒸腾是植物散失水分的主要途径，气孔口很小，其总面积一般不超过叶面积的1%，可是叶子通过气孔蒸腾所损失的水分却达到与叶面积相等的自由表面的50—80%，如此惊人的蒸腾量，可以用小孔扩散原理加以说明。

水分通过小孔扩散的量和小孔的周缘长度成正比，而和小孔面积不成比例。

通过此试验所产生的现象，可以证明小孔边缘效应的存在。

仪器获品

小烧杯台天平

培养皿刀片

尺及解剖针卡片纸

1%琼脂石蜡

红墨水或蓝墨水酒糟或丙酮

操作步骤

1．物质通过小孔扩散的途径

预备聚乙烯塑料薄膜（可用食品袋）一张，大小约5×

5cm，取解剖针于煤气灯上加热，在薄膜中央穿刺一小孔。

配制1%琼脂，倒在一小烧坏中，如用10ml小烧杯，则更易于观察。

待琼脂还未完全凝固时，将薄膜小心地贴在琼脂的表面，使小孔位于烧杯的中央。

等琼脂凝固后，在薄膜上面倒上有色溶液少许。

4—5小时后，即可看到有色溶液通过小孔向琼脂凝胶中扩散，形成一个有色的半球形，它显示染料通过小孔扩散的途径。

2．将卡片纸剪成与培养皿大小一致的圆片，然后在一张卡片纸的中部剪成一正方形大孔，每边长3cm，则面积为9cm2。

在另一卡片纸上剪成数个小孔，其总面积与大孔完全相等。

为此，将其剪成9个每边长1cm的正方形小孔，并使其均匀地分布在圆形卡片纸上。

再将此卡片纸浸于熔化的石蜡中，取出盖于培养皿上，并用石蜡将边缘封严。

于两皿中各加入等量的酒精（或丙酮），将此皿分别置于台天平两边用酒精调节使之平衡。

隔15—30分钟后，由于小孔具有较高的边缘效应，酒精蒸发较快，因此台天平指针倾向大孔一边，由此可看出孔的总面积虽相等，但酒精通过小孔的散失比大孔要快得多。

证明小孔的边缘效应要大，因其周缘长度比大孔大。

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教材与教学>

初中>

初中生物>

实验区风采>

辽宁

新教材实验探索二则大连海事大学附校李　薇

1 

观察气孔的简易方法

　　在进行叶片结构的观察时，观察气孔是一项不可缺少的项目，因为气孔是植物蒸腾失水的门户，也是气体交换的窗口。

正确理解气孔的结构和工作原理是十分必要的。

但是通过制作叶片的临时切片观察气孔，很难达到预期的效果。

我们曾做过各种各样的尝试，甚至用面膜、丙酮的乒乓球溶液也只能观察到气孔的影印，无法展现气孔工作的真实情况。

如果观察不到气孔就很难正确理解教学内容，无法达到教学目的。

采用洋葱为材料来观察气孔的方法似乎更简易，效果也不错，不妨试一试。

　　在观察植物细胞时用到的洋葱不妨多买几颗，实验完成之后把剩余的洋葱放在加水的培养皿中培养，两天换一次水，放在实验室中向阳的地方。

几天之后洋葱就会发出新叶，这时要坚持每天换水，过l～2个月洋葱叶茂时正值“观察叶片结构”的教学，选择阳光晴好的时间实验。

剪取一小段叶片，满加少许水（叶片肥厚不加水也可，以润湿为宜）制成临时切片。

放在显微镜下观察，调节好光线（强光下）就能观察到气孔，而且刚取下的叶片气孔正在一张一合，镜下仿佛无数只绿色的眼睛在眨，与气孔在电子显微镜下的照片一模一样，真可以说是用普通的光学显微镜取得了电子显微镜的效果。

　　这种方法非常简便，不需要严格的制片技术，只需培养洋葱即可。

而且一个班级四、五十人只要1颗洋葱就可以，完全可以把洋葱交给学生培养，放在教室的窗台上，也会使寒冬充满生机。

2　观察发酵现象的演示实验的新方法

　　原理：

葡萄糖发酵产生CO2，CO2气体产生的压力将推动红色液柱移动直至排出。

　　材料：

125mL广口瓶、温度计（2支）、自制多组U形管（如下图）、小烧杯、水浴锅、药匙、玻璃棒、红墨水。

　　方法步骤：

　　l）实验前将器材准备好，橡胶塞打孔，广口瓶置于40～45℃的水浴锅中。

　　2）U形管中注入5cm高度的红墨水（如图中位置），温度计与U形管插入到橡胶塞中，温度计水银球置于广口瓶中部，广口瓶中的U形管口距液面保持一定距离（防止反应发生时产生的物质阻塞管口）。

　　3）广口瓶中加入适量水（保持广口瓶及连带装置在水浴锅中稳定直立），加入一勺糖搅拌融化，一切准备就绪之后，在广口瓶中倒入适量酵母，快速搅拌后加盖橡胶塞（注意密封）。

　　4）用彩笔记录初始状态下的红色液柱位置。

U形管口另一端接一盛清水的小烧杯。

　　5）随着发酵反应的进行，CO2气体产生，U形管中红色液柱缓缓移动，直至排出，烧杯中的水变红。

　　6）若想检验产生的气体为CO2，可在红色液柱排净后将产生的气体通入事先制备好的澄清的石灰水中，也可以观察是否能使燃着的火柴熄灭。

　　分析：

生物学是一门以实验为基础的学科，实验教学在课堂教学中占有极其重要的地位。

课堂演示实验是结合教学内容的需要，用演示的方法进行的实验教学，是一种直观的教学手段。

课堂演示实验应尽可能在一个单位的教学时间内完成，尽可能让学生观察到实验的全过程，以加深学生对问题的理解。

教材上“观察发酵现象的演示实验”所需时间长，至少要l～2d才能观察到气球鼓起。

在学生课下进行自主实验的基础上，课堂上采取这种方法进行演示实验可使学生在几分钟内观察到实验现象，而且反应的时间还可通过控制酵母的量和温度来调节，更具有说服力，并且还能直接对产生的气体进行检验，由于实验需要控制温度条件，学生对发酵以及酵母菌生活的适宜温度的理解会更加深刻。

　　注：

此反应必须在40～45℃的恒温水浴锅中进行，否则反应进行慢而且初始时会因温度下降导致红色液柱向广口瓶中回流。

装置如下图示。

实验5硝酸还原酶活性的测定

1．掌握硝酸还原酶活性测定方法；

2.比较不同植物的酶活性。

1.绘制NO2-标准曲线；

2.取新鲜植物材料置入含有NO3-的缓冲液中保温30min；

3.取反应液显色并与标准曲线比较以求出NO2-产生量；

4.计算酶活性。

硝酸还原酶活性的测定

原理：

硝酸还原酸是植物氮素代谢作用中关键性酶，与作物吸收各利用氮肥有关。

它作用于NO-3使其还原为NO-2；

NO-3+NADH+H+→NO-2+NAD++H2O

产生的NO-2可以从级织内渗透到外界溶液中，并积累在溶液中，测定反应溶液中NO-2含量的增加，即表现该酶活性的大小。

这种方法简单易行，在一般条件下都能做到。

NO-2含量的测定用磺胺[对氨基苯磺酸胺（sulfanil-amide）]比色法。

在酸性溶液中磺胺与NO-2形成重氮盐，再与α-萘胺偶联形成紫红色的偶氮染料。

反应液的酸度大则增加重氮化作用的速度，但降低偶联作用的速度，颜色比较稳定。

增加温度可以增加反应速度，但降低重氮盐的稳定度，所以反应需要在相同条件下进行。

这种方法非常灵敏，能测定每ml含0.5μg的NaNO2。

仪器药品

721型分光光度计真空泵（或注射器）

保温箱天平

真空干燥器钻孔器

三角烧瓶移液管

烧杯

0.1mol/L磷酸缓冲液，pH7.5（见附表2）。

0.2mol/LKNO3：

溶解20.22gKNO3于1000ml蒸馏水中。

磺胺试剂：

1g磺胺加25ml浓盐酸，用蒸馏水稀释至100ml。

α-萘胺试剂：

0.2gα-萘胺溶于含1ml浓盐酸的蒸馏水中，稀释至100ml。

NaNO2标准溶液：

1gNaNO2用蒸馏水溶角成1000ml。

然后吸取5ml，再加蒸馏水稀释成1000ml，此溶液每ml含有NaNO210μg，用时稀释之。

1．将新鲜取回的叶片（蓖麻、烟草、向日葵、油菜、小麦、棉花等均可）水先，用吸水纸吸干，然后用钻孔器钻成直径约1cm的圆片，用蒸馏水洗涤2—3次，吸干水分，然后于台天平上称取等重的叶子圆片两份，每份约0.3—0.4g（或每份取50个圆片），分别置于含有下列溶液的50ml三角烧瓶中：

（1）0.1mol/L磷酸缓冲溶液（pH7.5）5ml+蒸馏水5ml；

（2）0.1mol/L磷酸缓冲溶液（pH7.5）5ml+0.2mol/LKNO35ml。

然后将三角烧瓶置于真空干燥器中，接上真空泵抽气，放气后，圆片即沉于溶液中（如果没有真空泵，也可以用20ml注射器代替，将反应液及叶子圆片一起倒入注射器中，用手指堵住注射器出口小孔，然后用力拉注射器使真空，如此抽气放气反复进行多次，即可使圆片中的空气抽去而沉于溶液中）。

将三角烧瓶置于30℃温箱中，使不见光，保温作用30分钟，然后分别吸取反应溶液1ml，以测定NO-2含量。

注意取样前叶子要进行一段时间的光合作用，以积累碳水化合物，如果组织中的碳水化合物含量低，会使得酶的活性降低，此时则可于反应溶液中加入30μg3-磷酸甘油醛或1，6-二磷酸果糖，能显著增加NO-2的产生。

2．NO-2含量的测定

保温30分钟的结束时，吸取反应溶液1ml于一试管中，加入磺胺试剂2ml及α-萘胺试剂2ml，混合摇匀，静置30分钟，用比色计进行比色测定，比色波长为520nm，记下吸光度或透光率，从标准曲线上查得NO-2含量，然后计算酶活性，以每小时每克鲜重产生的NO-2μg或μmol表示之。

3．绘制标准曲线

测定NO-2的磺胺比色法很灵敏，可以检出低于1μg/ml的NaNO2含量，可于0—5μg/ml浓度范围内绘制标准曲线。

由于显色反应的速度与重氮化作用及偶联作用的速度有关，温度、酸浓度等都影响显色速度，同时也影响灵敏度，但如果标准与样品的测定都在相同条件下进行，则显色速度相同，彼此可以比较。

吸取不同浓度的NaNO2溶液（例如5、4、3、2、1、0.5μg/ml）1ml于试管中，加入磺胺试剂2ml及α-萘胺试剂2ml，混合摇匀，静置303分钟（或于一定温度的水浴中保温30分钟），立即于分光光度计中进行测定，测定时的波长为520nm，比色，读取吸光度或透光率。

然后，以吸光度为纵坐标，NaNO2浓度为横坐标。

于毫米方格纸上绘制吸光度-浓度曲线。

实验6植物种子生命力的快速测定

Ⅰ.TTC法

TTC（2，3，5－三苯基氯化四氮唑）的氧化态是无色的，可被氢还原成不溶性的红色三苯甲月替（TTF）。

应用TTC的水溶液浸泡种子，使之渗入种胚的细胞内，如果种胚具有生命力，其中的脱氢酶就可以将TTC作为受氢体使之还原成为三苯甲月替而呈红色，如果种胚死亡便不能染色，种胚生命力衰退或部分丧失生活力则染色较浅或局部被染色，因此，可以根据种胚染色的部位或染色的深浅程度来鉴定种子的生命力。

二、材料、仪器设备及试剂

水稻、小麦、玉米、棉花、油菜等待测种子。

1.小烧杯；

2.刀片；

3.镊子；

4.温箱；

0.12％～0.5％TTC溶液（TTC可直接溶于水，溶于水后，呈中性，pH7±

0.5，不宜久藏，应随用随配）。

三、实验步骤

1.将种子用温水（约30℃）浸泡2～6h，使种子充分吸胀。

2.随机取种子100粒，水稻种子要去壳，豆类种子要去皮，然后沿种胚中央准确切开，取其一半备用。

3.将准备好的种子浸于TTC试剂中，于恒温