维普资讯 http://www.cqvip.com 第２７卷第３期 ２ ０ ０ ７年６月 文章编号：１００６—５３４２（２００７）０３—０１０６－０２ 成宁学院学报 Ｖｏ１．２７，Ｎｏ．３ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｘｉａｎｎｉｎｇ Ｃｏｌｌｅｇ￣ Ｊｕｎ．２００７ 研究型植物生理学综合实验设计 水分胁迫对植物水分、光合作用及呼吸作用的影响 陈洪国 ，谢代寒２，范付华 （１．成宁学院化学与生命科学系，湖北 咸宁４３７００５；２．湖南理工学院，湖北岳阳４１４００６） 摘要：以“水分胁迫对植物水分、光合作用和呼吸作用的影响”为题，进行研究型综合实验设计．对实验目的、药 品仪器、实验材料与设计、实验内容和实验步骤作了介绍，对实验报告的撰写和教学时间安排提出合理化的建议， 为植物生理学实验教学工作者提供参考． 关键词：综合实验设计；水分胁迫；水分；光合作用；呼吸作用 中图分类号：Ｑ９４５ 文献标识码：Ａ ４实验内容 综合实验设计主要有三种类型，即技术型、比较型和研 究型Ｅ ．技术型将各种操作技能融合于一个实验中，比较型 采用可对比的实验材料，进行比较实验．这两种类型较单个 小实验来讲在培养学生综合实验技能和应用能力方面取得 了一定的效果，在目前的植物生理学实验教学改革中应用 较为广泛Ｅ２ ３］．但是，这两种实验设计没有摆脱单个小实验 ４．１基本实验内容（学生必做实验）：测定植物组织水含量 （包括束缚水和自由水）、光合色素含量（包括叶绿素ａ、叶 绿素ｂ和类胡萝卜索）、光合作用（净光合速率Ｐｎ），蒸腾作 用（蒸腾速率Ｅ）、呼吸作用等生理指标． ４．２扩展实验内容（学生完成基本试验内容后选做实验）： 叶绿索荧光参数日变化． ５实验步骤 ５．１水分的测定：按张志良法测定叶片中组织水、自由水、 的特点，也没有体现出各项生理指标的相关性和实验设计 的灵活性，更不能与生产或科研实际联系起来．我们通过几 年的教学实践，采用了研究型综合实验设计教学法，取得较 理想的教学效果．本文以水分胁迫对植物水分及光合作用 的影响进行综合实验设计，为植物生理学实验教学工作者 提供参考． １实验目的 束缚水含量及自由水／束缚水含量Ｅ引． ５．２光合色素的测定：按李合生法测定叶绿素ａ、叶绿素 ｂ、叶绿素ａ＋ｂ、叶绿素ａ／ｂ以及类胡萝卜索含量Ｌ５］． ５．３净光合速率（Ｐｎ）的测定 １．１学习水分、蒸腾作用、光合色素、光合作用及呼吸作用 等测定方法． １．２学习植物生理学综合实验的设计方法． 在晴朗天气，应用ＣＢ－Ｉ１０１型光合蒸腾作用测定系统 连体测定叶片的净光合速率（Ｐｎ）． 根据公式： ｐ．－＝一 × －× × × ＿Ｃｉ） １．３探讨环境条件对光合作用、呼吸作用的影响． ２药品仪器 ２．１药品：蔗糖、丙酮． ２．２仪器：打孔器、称量瓶、电子天平（１／ｌＯＯＯＯ）、烘箱、阿 其中： Ｖ：气体体积流速（Ｌ／ｒａｉｎ）设定值为０．６ Ｌ／ｒａｉｎ Ｔａ：空气温度（Ｋ） Ｐ：大气压力（ｂａｒ），为１标压 Ａ：叶面积（ｃｒｎ２）面积为６．５ Ｃ１ＴＩ２ Ｇ：出气Ｃ０ｚ浓度（止／Ｌ） 贝折射仪、７５２型分光光度计、人工气候箱、ＣＢ－Ｉ１０１型光合 蒸腾作用测定系统、ＯＳ－３０Ｐ叶绿素荧光测定仪（美国Ｏｐｔｉｃ 公司生产）． ３实验材料与实验设计 以盆栽蔬菜或观赏苗木为试材，进行避雨栽培（要求盆 Ｇ：进气Ｃ０ｚ浓度（止／Ｌ） ５．４蒸腾速率（Ｅ）测定 在晴朗天气，应用ＣＢ－Ｉ１０１型光合蒸腾作用测定系统 连体测定叶片蒸腾速率（Ｅ）． Ｅ一 ＸｗＸ１０３ Ｐ—Ｐ０ 子大小以及装土量一致）．试验设对照（每天浇水１ Ｏ００ｍＬ 以上）、轻度胁迫（每天浇水４００ｍＬ）、中度胁迫（每天浇水 ２００ｍＬ）和重度胁迫（每天浇水５ＯｒａＬ）四个处理．每小区５ 株，４次重复，随机区组排列．（仅供参考，要求学生自行设 计） ＊收稿日期：２００７－０３—２３ 基金项目：咸宁学院教学研究项目（２ＯＯ４ＡＯＯ３） 作者简介：陈洪［￣（１９６９－－），男，湖北阳新人，咸宁学院化学与生命科学系副教授，主要从事植物生理学教学和研究工作 维普资讯 http://www.cqvip.com 第３期陈洪国，谢代寒，范付华研究型植物生理学综合实验设计——水分胁迫对植物水分、光合作用及呼吸作用的影响 （ｅｏ—ＲＨｏＸ 一ＲＨ Ｘ ） １０７ 其中： （ｅ１）：出（进）口水气压（ｂａｒ） 加以分析．不要求象科技论文那样要有一定的创新性，但要 求实验结果能说明问题． ７结果与讨论 Ｐ：大气压力（ｂａｒ），为１标压 空气温度下的饱和水气压（ｂａｒ） 尺Ｈ０（尺Ｈ ）：出（进）口的相对湿度（ ） ：（１）水分胁迫对植物叶片水分含量的影响． （２）水分胁迫对植物叶片光合色素的影响． （３）水分胁迫对植物叶片蒸腾作用的影响． （４）水分胁迫对植物叶片光合作用的影响． （５）水分胁迫对植物叶片呼吸作用的影响． ５．５呼吸作用的测定 应用ｃ １１０１型光合蒸腾作用测定系统连体测定，测 定前将叶夹进行暗处理５ｍｉｎ￣ｌＯｍｉｎ，按计算Ｐ 公式计算 呼吸作用． （６）水分胁迫对植物叶片叶绿素荧光参数日变化的影 响．（扩展内容） ８建议实验组织和时间安排 实验最好以小组形式组织，每小组４～６人，进行合理 分工，可以充分利用时间和仪器． 时间安排上要求在完成水分生理、光合作用及呼吸作 用三部分理论教学后开始，盆栽植物管理、预习报告和课程 论文要求学生在业余时间进行．基本试验内容安排８学时， ５．６叶绿素荧光参数的测定 用美国产ＯＳ－３０Ｐ（美国Ｏｐｔｉｃ公司生产）便携式叶绿素 荧光仪测定连体叶片叶绿素参数日变化，在晴天８：００￣１８： ∞每隔２ｈ测一次，测定前将叶片暗适应２０ｒａｉｎ，从荧光仪 上直接读出Ｆ０（ＶＪ始荧光）、Ｆｍ（最大荧光）、Ｆｖ／Ｆｍ，通过 Ｆｖ＝Ｆ‘ｍ—Ｆ０计算Ｆｖ（可变荧光）值． 水分和光合色素测定重复３次，求平均值；净光合速 率、蒸腾速率、光合速率及叶绿素荧光参数的测定重复５ 次，取平均值． ６实验报告的撰写 其中２学时用来介绍基本原理和仪器的使用，５学时完成基 本试验内容的测定工作，１学时用来进行总结．扩展实验内 容有兴趣的同学自行安排时间完成． 参考文献： 实验报告要求分两部分：一是预习报告，二是实验论 文． ［１］叶尚红，林春．植物生理生化综合实验类型的设计与探 预习报告的内容包括实验原理、实验目的、药品仪器、 讨ＥＪ］．中国农业教育，２００４，（４）：３６￣３７． Ｅ２－１叶尚红，陈疏影，向红，等．农业院校植物生理学综合实 验与实验课程论文的写作ＥＪ］．植物生理学通讯，２００２， ３８（２）：１６３～１６４． 实验材料和实验设计、实验步骤等内容，要求实验原理简 明，实验目的明确，材料性质、仪器名称清楚，实验设计合 理，实验方法明了，实验步骤具体．要求预习报告在实验开 始前完成，老师特别要对实验设计部分进行修改，避免不合 理的实验设计得不出理想的实验结果． 综合实验论文，按科技论文的写作格式进行撰写，包括 文题、摘要、关键词、前言、材料与方法、结果与讨论、参考文 献等内容．重点是结果与讨论部分，要求将实验的各项生理 指标用文字、表、图等表达出来，同时对实验结果进行分析 研究，如实验印证了什么、发展了什么，存在什么问题等要 ［３］张东向，郑蔚红，郝延龄．植物生理学实验课改革的一 项尝试［Ｊ］．植物生理学通讯，１９９８，３４（５）：３７４￣３７６． Ｅ４３张志良，瞿伟箐，李小芳，等．植物生理学实验指导［Ｍ］． 北京：高等教育出版社，２００３．１～８． Ｅ５］李合生．植物生理生化实验原理和技术ＥＭ］．北京：高等 教育出版社，２０００．１３４￣１３８． Ｄｉｓｑｕｉｓｉｔｉｖｅ Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｐｌａｎｔ Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙ ——Ｔｈｅ Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ Ｗａｔｅｒ Ｓｔｒｅｓｓ ｏｎ Ｗａｔｅｒ，Ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ａｎｄ Ｒｅｓｐｉｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｌａｎｔ ＣＨＥＮ Ｈｏｎｇ—ｇｕｏ ，ＸＩＥ Ｄａｉ—ｈａｎ ，ＦＡＮ Ｆｕ—ｈｕａ ， （１．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｘｉａｎｎｉｎｇ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｘｉａｎｎｉｎｇ ４３７００５，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｈｕｎａｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｙｕｅｙａｎｇ ４１４００６，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ ｄｉｓｑｕｉｓｉｔｉｖｅ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｗａｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ａｂｏｕｔ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｓｔｒｅｓｓ ｏｎ ｗａｔｅｒ。ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ａｎｄ ｒｅｓｐｉｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｌａｎｔｓ．Ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｐｕｒｐｏｓｅ，ｃｈｅｍｉｃａｌ ｍｅｄｉｃｉｎｅｓ ａｎｄ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｕｓｅｄ，ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｄｅｓｉｇｎ，ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ ａｎｄ ｍｅｔｈｏｄ ｗｅｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ａｎｄ ｓｏｍｅ ｓｕｇ— ｇｅｓｔｉｏｎｓ ｏｎ ｔｈｅ ｗｒｉｔｉｎｇ ｏｆ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｒｅｐｏｒｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｔｉｍｅ ｔｏ ｃｏｎｄｕｃｔ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｗｅｒｅ ｂｒｏｕｇｈｔ ｆｏｒｔｈ ｉｎ ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ，ｗｈｉｃｈ ｗｏｕｌｄ ｐｒｏｖｉｄｅ ａ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｔｅａｃｈｅｒ ｏｆ ｐｌａｎｔ ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｄｅｓｉｇｎ；Ｗａｔｅｒ ｓｔｒｅｓｓ；Ｗａｔｅｒ；Ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ；Ｒｅｓｐｉｒａｔｉｏｎ
