植物生物学实验室----植物生物学（植物生理学部分）实验课

周学时

4

总学时

32

 学分

1

教学对象（本课程适合的专业和年级）：

本课程适合的专业: 生物科学专业

本课程适合的年级: 大二学生

预备知识：

《有机化学》、《分析化学》、《仪器分析》、《植物学》、《基础生物化学》、《植物生理学》等课程及其相应的实验技术的基础方法可选修本课程。学生应该对物质的化学性质、试剂的配制方法、植物的结构、植物体内的生理生化反应有所了解，并掌握常规仪器的原理、使用方法。

课程在教学计划中的地位作用：

1.      植物生理学实验课作为植物生理学理论教学的辅助课程，可以帮助学生把课堂讲的理论和实验结合起来，验证、巩固并在一定程度上扩充学生的理论知识。

2.      植物生理学实验课作为一门专业基础实验课程，对于培养学生的动手能力、提高实验操作技能，培养学生的科研能力和科学素质起到重要的作用。

课程的基本要求：

1. 要求学习完本课程后，掌握植物生理学的实验技术。

2. 要求学习完本课程后，掌握植物生理过程的研究方法。

3. 要求学习完本课程后，具备基本的科研能力和科学素质，能胜任有关植物生理学的科学研究。

4. 要求独立完成安排的实验内容并提交合格的实验报告后，方可给学分。（实验报告包括预习报告、原是记录和对实验结果的分析和讨论，根据以上三部分的完成情况来评分。）

考核办法：

根据2007年教学评估中实验课的评分细则执行，综合考虑学生实验课上的操作能力和实验结果及提问情况给一个综合成绩，结合实验报告成绩和考试成绩来考核，按照以下公式来计算总成绩，总成绩＝实验报告成绩×35％＋综合成绩×40％＋考试成绩×25％。

课程内容及学时分配：

实验一  植物组织水势的测定（小液流法）（3学时）

     和吐水现象的观察（1学时）（必做，基础性实验）

实验内容：测定土豆组织的水势

实验技术：使用小液流法和水势仪两种方法测定组织水势

主要仪器设备：水势仪

实验二  植物体内硝酸还原酶活性的测定（4学时）（必做，基础性实验）

实验内容：测定天竺葵离体和活体条件下硝酸还原酶活性的变化

实验技术：低温研磨、离心提取硝酸还原酶，低温高速离心机、真空泵和分光光度计使用技术

主要仪器设备：研钵、分光光度计、低温高速离心机、真空泵

实验三  光合作用的Hiller反应（4学时）（必做，基础性实验）

实验内容：提取菠菜叶片叶绿体，测定叶绿素含量、做除草剂对Hiller反应活性的抑制作用，并与对照比较

实验技术：叶绿体的制备技术，2，6-D 法测定Hill 活性的方法

主要仪器设备：研钵、分光光度计、低温高速离心机

实验四  植物生长物质的生理效应（3学时+1学时观察） （必做，基础性实验）

实验内容：生长素促进生根的作用，赤霉素对α-淀粉酶的诱导作用和激动素对叶片的保绿作用及乙烯对果实催熟作用。

实验技术：小麦种子的去胚, 固体培养基的配置,高压灭菌锅的使用, 无菌操作培养去胚小麦

主要仪器设备：高压灭菌锅、恒温培养箱、操净工作台

实验五 溶液培养和矿质元素缺乏症（共8学时）（必做，综合性实验）

实验内容：前一次实验主要是配置完全和缺素培养液，并将番茄幼苗移栽入培养液中进行培养（2.5学时）后一次实验内容主要是对与光合作用有关的生理指标进行测定，包括叶绿素含量、净光合速率、叶面积等的测定（5.5学时）

实验技术：测量株高、测定净光合速率，提取和测定叶绿素含量，数据统计分析。

主要仪器设备： 光合仪、分光光度计、低温高速离心机

实验六 激动素对叶片的保绿效应及对离体叶片中SOD酶活性的影响

（4学时）（必做，综合性实验）

实验内容：配置系列浓度激动素溶液培养小麦离体叶片，提取和测定SOD酶活性。

实验技术：低温操作提取和测定SOD酶活性。

主要仪器设备：研钵、分光光度计、低温高速离心机和恒温培养箱

实验七  盐度和干旱对植物体内脯氨酸含量的影响（4学时）（自选，设计）

实验八  植物激素对植物形态建成的作用（4学时）（自选，设计）

实验九 长春花愈伤组织的诱导培养及吲哚生物碱的提取测定

（创新性开放实验，选做，每4人一组）

实验内容：配置MS培养基，诱导和继代培养长春花愈伤组织，提取生物碱，薄层层析和液相色谱法定性定量分析单吲哚生物碱。

实验技术：组织培养技术和药用成分的分离提取、薄层层析和液相色谱法定性和定量分析生物碱的方法。

主要仪器设备：植物组织培养室、高压灭菌锅、超净工作台、旋转蒸发仪、真空泵、紫外透照仪、色谱仪

实验十 植物体内氧自由基的测定和清除

（自选设计，综合，开放实验，选做，每4人一组 ）

本实验课共设置10个实验项目，实验一到实验四涵盖4个基础性实验项目和2个综合性实验，共28个学时；实验项目七和八为自选、设计实验项目，每个学生必须选择1个项目，用4个学时，实验项目九和实验项目十是在授课期间为学生提供的创新性开放实验，欢迎同学选做。

教

材

名称：植物生理学实验指导 （植物生理学部分）

作者：朱晔荣，王淑芳，任安芝

出版日期：2006.3

出版社：

获奖情况：

使用情况：良好

主要参考书

张志良主编.植物生理学实验指导（第二版）. 高等教育出版社，1990

中科院上海植生所. 现代植物生理学实验指南. 北京科学出版社，1999

王英典，刘宁主编. 植物生物学实验指导. 高等教育出版社，2001

本大纲的特色（在教学内容、方法、手段方面改革的情况）：

在实验内容上的改革加入综合型和创新型实验，目前有二个综合实验，实验题目分别为“植物溶液培养和缺素对植物光合作用的影响” 和“激动素的保绿效应及其对SOD酶活力的影响”，一个创新型实验 “长春花愈伤组织的诱导培养及吲哚生物碱的提取测定”。以“植物溶液培养和缺素对植物光合作用的影响”实验为例，前一次实验主要是配置完全和缺素培养液，并将番茄幼苗移栽入培养液中进行培养，后一次实验内容主要是对与光合作用有关的生理指标进行测定，这样，番茄幼苗的完全和缺素培养为后面生理指标（如叶绿素含量、净光合速率、叶面积等）的分析测定准备了实验材料，其中出现的各种不同生长发育现象（如各种病症）为后面的实验提出了问题，而后面的分析与测定结果将为前面病症产生的可能原因提供一些实验依据。实验的完成必将加深同学对植物生理学知识的系统性和统一性的认识。

创新型实验“长春花愈伤组织的诱导培养及吲哚生物碱的提取测定”的开设对于培养和学生的综合素质具有重要作用。同学们对开设相关实验的呼声很高。该实验的开设可培养学生植物组织培养技术和药用成分的分离、定性和定量测定方法，而且对愈伤组织的生长情况和次生代谢物产量之间的关系、次生物质的代谢等理论知识有更深入的了解，同时也给学生留下更多的问题去思考。

在实验方法和手段上，实验一 植物组织水势的测定，拟用较先进的仪器水势仪来直接测定，并与小液流法进行比较。实验二 硝酸还原酶活性的测定，拟使用预先诱导的植物材料进行离体法测定，目的是培养学生使用低温冷冻离心机。 综合实验 植物溶液培养和缺素对植物光合作用的影响，拟用光合仪来测定不同溶液培养和缺素症的材料净光合速率、叶面积等，以比较不同矿质元素对植物生长发育的影响。