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      雙子葉植物花生幼苗結(jié)構(gòu)殘缺發(fā)育的探究

      2017-11-06 23:52徐永強(qiáng)
      中學(xué)生物學(xué) 2017年9期
      關(guān)鍵詞:胚軸腋芽胚根

      徐永強(qiáng)

      種子的萌發(fā)需要一定的內(nèi)在條件和外部條件,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中,播種應(yīng)選用粒大飽滿而完整的種子,生物學(xué)教材介紹種子的萌發(fā),也強(qiáng)調(diào)胚必須完整。那么,在適宜條件下,由種子萌發(fā)成的幼苗結(jié)構(gòu)殘缺,是否能繼續(xù)發(fā)育為植株呢?筆者選用雙子葉植物花生種子、大豆種子、菜豆種子進(jìn)行探究,結(jié)果表明:雙子葉植物幼苗結(jié)構(gòu)殘缺仍能生長(zhǎng)發(fā)育。

      1 探究過程

      1.1 提出問題

      在條件適宜的情況下,結(jié)構(gòu)完整的花生幼苗能夠正常生長(zhǎng)發(fā)育,那么,在同等條件下,結(jié)構(gòu)殘缺的花生幼苗是否能正常生長(zhǎng)發(fā)育呢?

      1.2 作出假設(shè)

      在適宜條件下,結(jié)構(gòu)殘缺的花生幼苗不能正常生長(zhǎng)。

      1.3 制定實(shí)驗(yàn)計(jì)劃

      (1) 實(shí)驗(yàn)材料:粒大飽滿具有萌發(fā)力的花生種子。

      (2) 實(shí)驗(yàn)儀器:培養(yǎng)皿、吸水紙、鑷子、解剖刀。

      (3) 實(shí)驗(yàn)步驟:

      ① 取大小相同的花生種子100粒。

      ② 將花生種子萌發(fā)至長(zhǎng)出胚芽、胚軸、胚根時(shí)備用。

      ③ 取4個(gè)培養(yǎng)皿,放入吸水紙墊,注入適量清水,分別貼上標(biāo)簽:結(jié)構(gòu)完整、缺胚芽、缺胚軸、缺胚根。

      ④ 取20粒發(fā)育完整的幼苗,不做處理,放入 “花生完整”培養(yǎng)皿內(nèi),作為對(duì)照組。

      ⑤ 取20粒切除胚根的幼苗、20粒切除胚芽的幼苗、20粒切除胚軸的幼苗,分別放入對(duì)應(yīng)的培養(yǎng)皿內(nèi),作為實(shí)驗(yàn)組。

      ⑥ 將對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組并列放置在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)通風(fēng)、通光的操作臺(tái)上。

      ⑦ 每天觀察記錄,并保持適量的水分。

      (4) 注意事項(xiàng):

      ① 切除胚芽、胚軸、胚根時(shí),要切除干凈,否則殘留的部會(huì)繼續(xù)發(fā)育,影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

      ② 使用小刀時(shí)注意安全,注意小刀傷手。

      1.4 實(shí)施實(shí)驗(yàn)

      1.5 探究過程記錄

      實(shí)驗(yàn)條件:室溫(15℃~25℃);適量水分;充足空氣。

      (1) 起始狀態(tài)。

      ① 實(shí)驗(yàn)組:

      缺胚芽組:子葉張開,多數(shù)種子子葉種皮脫落,少數(shù)種子子葉殘留種皮;胚根白嫩、粗壯,胚根2~3 cm;胚軸0.5~1 cm,胚芽切除。

      缺胚軸組:子葉張開,多數(shù)種子子葉種皮脫落,少數(shù)種子子葉殘留種皮;胚根白嫩、粗壯,胚根2~3cm;胚軸切除,無胚芽。

      缺胚根組:子葉張開,多數(shù)種子子葉種皮脫落,少數(shù)種子子葉殘留種皮;胚芽幼葉緊閉。

      ② 對(duì)照組:

      胚完整,多數(shù)種子種皮破裂,子葉半開,少數(shù)種子子葉張開,種皮脫落;胚根白嫩、粗壯,長(zhǎng)2~3 cm,胚軸較短,胚芽幼葉緊閉。

      (2) 5 d萌發(fā)狀態(tài)。

      ① 實(shí)驗(yàn)組:

      缺胚芽組:少數(shù)子葉殘留種皮,子葉萎縮;胚根繼續(xù)增長(zhǎng),側(cè)根數(shù)量增多;胚軸生長(zhǎng)緩慢;腋芽體積增大,少數(shù)種子腋芽長(zhǎng)出纖細(xì)的莖和幼葉,長(zhǎng)1~2 cm。

      缺胚軸組:少數(shù)子葉殘留種皮,子葉萎縮;胚根繼續(xù)增長(zhǎng),側(cè)根數(shù)量增多;胚軸生長(zhǎng)緩慢;腋芽體積增大。少數(shù)種子腋芽長(zhǎng)出纖細(xì)的莖和幼葉,長(zhǎng)1~2 cm。

      缺胚根組:少數(shù)子葉殘留種皮,子葉萎縮;胚軸生長(zhǎng)緩慢;胚芽進(jìn)一步發(fā)育,莖長(zhǎng)5~7 cm,葉柄長(zhǎng)3~4 cm,葉片增大,形成幼苗;腋芽體積增大。

      ② 對(duì)照組:

      胚完整,少數(shù)子葉殘留種皮,子葉萎縮;胚根繼續(xù)增長(zhǎng),側(cè)根增多、增長(zhǎng);胚芽進(jìn)一步發(fā)育,莖長(zhǎng)5~7 cm,葉柄長(zhǎng)3~4 cm,葉片增大,形成幼苗;腋芽體積增大。

      (3) 11 d萌發(fā)狀態(tài)。

      ① 實(shí)驗(yàn)組:

      缺胚芽組:增長(zhǎng);胚軸停止發(fā)育;腋芽繼續(xù)發(fā)育,莖增粗,葉片增大,株高6~8 cm,形成幼苗。

      缺胚軸組:子葉種皮脫落;子葉萎縮;胚根繼續(xù)增長(zhǎng),側(cè)根繼續(xù)增多增長(zhǎng);腋芽繼續(xù)發(fā)育,莖增粗,葉片增大,株高6~8 cm,形成幼苗。

      缺胚根組:幼苗繼續(xù)發(fā)育,子葉種皮脫落;子葉萎縮;幼苗植株繼續(xù)增高,株高8~10 cm;不定根增長(zhǎng)、增多;腋芽高1~1.2 cm。

      ② 對(duì)照組:

      胚完整,子葉種皮脫落;子葉萎縮;胚根繼續(xù)增長(zhǎng),側(cè)根繼續(xù)增多。

      (4) 16 d萌發(fā)狀態(tài)。

      ① 實(shí)驗(yàn)組

      缺胚芽組:幼苗繼續(xù)發(fā)育,子葉種皮脫落;子葉萎縮;胚根繼續(xù)增長(zhǎng),側(cè)根繼續(xù)增多增長(zhǎng);芽體繼續(xù)發(fā)育,莖增粗,葉片增大,株高15~18 cm。

      缺胚軸組:幼苗繼續(xù)發(fā)育,子葉種皮脫落;子葉萎縮;胚根繼續(xù)增長(zhǎng),側(cè)根繼續(xù)增多增長(zhǎng);芽體繼續(xù)發(fā)育,莖增粗,葉片增大,株高15~18 cm。

      缺胚根組:幼苗繼續(xù)發(fā)育,子葉進(jìn)一步萎縮;株高15~18 cm;不定根增多、增粗、增長(zhǎng);腋芽莖纖細(xì),葉片細(xì)小,高1~1.5 cm。

      ② 對(duì)照組:

      胚完整,幼苗繼續(xù)發(fā)育,子葉進(jìn)一步萎縮;株高20~25 cm;腋芽莖纖細(xì),葉片細(xì)小,高1~1.5 cm。

      1.6 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

      結(jié)構(gòu)完整的花生幼苗發(fā)育為成熟植株,發(fā)育速度較快;缺胚芽、胚軸的花生幼苗發(fā)育為具有2條主莖的成熟植株,發(fā)育速度略慢;缺胚根的花生幼苗發(fā)育為須根系的成熟植株,發(fā)育速度略慢。

      1.7 實(shí)驗(yàn)結(jié)論

      結(jié)構(gòu)殘缺的雙子葉植物花生幼苗仍能發(fā)育為成熟植株。

      2 探究結(jié)果分析

      缺胚芽、胚軸的幼苗,由于失去了頂端優(yōu)勢(shì)作用,胚軸與左右2片子葉基部之間的腋芽發(fā)育成2個(gè)側(cè)芽,由側(cè)芽繼續(xù)發(fā)育成莖和葉,因此發(fā)育成熟的植株有2條主莖,胚根正常,發(fā)育成主根。

      缺胚根的幼苗,在胚根基部長(zhǎng)出許多不定根,由不定根形成須根系,胚芽正常,發(fā)育成莖和葉。

      由于花生幼苗在長(zhǎng)出真葉之前的營(yíng)養(yǎng)供給由胚的子葉供給,缺胚芽、缺胚軸、缺胚根的幼苗子葉正常,因此結(jié)構(gòu)殘缺的幼苗仍能發(fā)育為成熟植株。

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