修改日期

2022年07月17日

國立嘉義大學園藝學系植物生理學實驗

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一、題目: 利用滴降法測量馬鈴薯組織水分潛勢

二、實驗目的:

學習植物組織含水量的測定方法及等張溶液的原理。

三、實驗原理:

植物組織的含水量常用鮮重含水量、乾重含水量、相對含水量與水分潛勢等方法來表示。水分潛勢是水的化學潛勢，水分潛勢高代表著組織或細胞含水量高，且水總是由高水分潛勢的組織或細胞向低水分潛勢一方移動，最後達成動態平衡。當植物的組織或細胞與外界溶液接觸時，如果組織或細胞的水分潛勢高於外界溶液，則水由組織或細胞流向外界溶液中，造成組織或細胞失水及外界溶液濃度降低，則稱組織或細胞處於高張溶液中。反之組織或細胞吸水膨脹，外界溶液濃度增加，則稱組織或細胞處於低張溶液中。當組織或細胞與外界溶液的水分潛勢相等時，則稱組織或細胞處於等張溶液中。此時外界溶液的滲透潛勢等於組織或細胞的水分潛勢。因水分潛勢等於膨壓加滲透潛勢，而外界溶液無膨壓，故水分潛勢等於滲透潛勢，因此能測得等張溶液，即可換算出組織或細胞的水分潛勢。

溶液濃度與比重成正比，當兩個不同濃度的溶液相接觸，稀溶液會因比重輕而往上移動，濃溶液因比重重而往下沉，如果兩種濃度的溶液相接觸，不會發生上浮或下沉的現象，則表示兩濃度相等。

四、材料與方法：

五、實驗方法：

1.記錄實驗室的溫度。

2.利用0.4 m的蔗糖溶液，按照後面附表稀釋成6種不同濃度的糖液，另取12支試管分成6組，於每兩支試管中，各盛同濃度蔗糖溶液 10 mL，前後排成兩排。

3.用鑽孔器切下6條蘿蔔相同長度（約2 cm）的圓柱體，分別放入第二排6種不同濃度的試管中，同時於加有材料的各試管中各加入一滴甲基藍溶液，輕輕振盪使均勻。

4.每隔15 min.(15、30及45 min.時)，振盪第二排（實驗組）試管，並以滴管吸取溶液，分別放到第一排原相對應濃度蔗糖溶液的試管中，將滴管尖端移到溶液中央，輕輕放出一滴藍色溶液，緩緩地抽出滴管，在試管背面放置用白紙襯托著，仔細觀察藍色溶液移動方向。

5.記錄各組藍色染料的變化，並找出藍色染料呈現擴散的試管，此時該試管內蔗糖濃度即為馬鈴薯的等張蔗糖溶液。

6.計算馬鈴薯的水分潛勢。

六、結果：

1.將實驗結果記錄於下表

2.實驗室溫度為  　℃

3.計算不同濃度的蔗糖溶液滲透潛勢(Ψs)

Ψs=iCRT，

i為解離常數 (ionization of constant or activity coefficient)，蔗糖的解離常數為1

C為重量莫耳濃度 (m，molality)

R為氣體常數 (gas constant=0.00831 kg MPa mol^-1 K^-1)

T為絕對溫度(absolute temperature=℃+273)。

 七、討論

1.由本次實驗結果可知，馬鈴薯之水分潛勢為多少MPa？

2.本實驗每隔15 min.測定一次的目的為何？

3.回顧植物含水量測定方法有哪些？並比較其優缺點。

4.同一植物的不同組織其水分潛勢是否相同？試說明其原因。

5.同種植物，在不同環境下生長，其相同組織的水分潛勢是否相同？試說明其原因。

6.同一顆植物，生長階段不同，其相同組織的水分潛勢是否相同？試說明其原因。 

八、結論：

九、引用文獻 (您必須再加入其他與本次有關的文獻)：

1.王月雲、陳是瑩、童武夫。1994。植物生理學實驗。藝軒圖書出版社。42-46頁。

2. Hopkins, WG and Hüner NPA. 2009. Introduction to Plant Physiology.John Wiley & Sons, Inc.

十、附錄

1.實驗步驟圖例 (圖1)

2. 配置0.4 m蔗糖

取136.92g 蔗糖加1000 mL蒸餾水完全溶解後，即為0.4 m。再根據下表稀釋成其他濃度。

[檔案更新日期：2017.04.03]