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种子与幼苗实验

2014-11-21 1019 收藏

实验原理

作业与综合题:

填写种子萌发过程的表格(表1)。
绘菜豆胚的解剖图(示其结构)。
绘小麦颖果纵切面部分图(示果皮与种皮、胚及胚乳)。
以菜豆种子和玉米籽粒为例,比较双子叶植物和单子叶禾本科植物“种子”结构上的异同?
大豆、豌豆、小麦等的胚在萌发成幼苗过程中有什么变化?何谓“子叶出土”、“子叶留土”幼苗?
它与播种有何关系?

实验材料

  • 蚕豆
  • 菜豆
  • 豌豆
  • 花生
  • 蓖麻或油桐种子
  • 玉米
  • 小麦
  • 水稻果实;
  • 小麦
  • 水稻颖果切片;
  • 大豆
  • 菜豆
  • 花生
  • 豌豆
  • 蓖麻
  • 小麦
  • 水稻
  • 玉米的幼苗
  • I-KI溶液
  • 1%番红染液
  • 实验仪器

  • 显微镜
  • 解剖镜
  • 培养皿
  • 刀片
  • 镊子
  • 解剖针
  • 载玻片
  • 盖玻片
  • 擦镜纸
  • 纱布
  • 实验步骤

    一、种子的结构与类型

    种子是种子植物的生殖器官,萌发后形成幼苗。

    1.菜豆、蚕豆、蓖麻等种子的形态结构

    可选用菜豆、蚕豆、大豆等种子作材料,于实验前2-3 d将种子浸泡于清水中,让其充分吸胀与软化,以利于种子的解剖观察。

    (1)菜豆种子的形态结构(图1 、2):取一粒以浸泡胀的菜豆种子。可见种子呈肾型,种子外表有一层革质的种皮,其颜色依品种不同而异。在种子稍凹的一侧,有一条状疤痕,它是种子成熟时与果实脱离后留下的痕迹,称为种脐。将种子擦干,用手挤压两侧,可见有水和气泡从种脐一端溢出,此处为种空,即胚珠时期的珠孔,当种子萌发时,胚根首先从种孔中伸出突破种皮,所以亦叫发芽孔。在种孔另一端种皮上,远处有一瘤状突起,远端是种脐,内含维管束。剥去种皮,剩下部分即是种子的胚,由四部分组成。两片肥厚的豆瓣为子叶,掰开两片子叶,可见子叶着生在胚轴上,在胚轴上端的芽状物为胚芽,可见有两片脉纹的幼叶,小心用解剖针挑开幼叶,用扩大镜观察,可见胚芽的生长点和突起状的叶原基。在胚轴下端,露出于子叶之外光滑的锥形物为胚根。

    (2)蚕豆种子的形态结构:按观察菜豆种子的解剖方法,取一粒已浸泡好的蚕豆种子进行观察,在种子一端黑色疤痕为种脐,其结构和菜豆种子基本相同,但种脐上无瘤状突起,胚芽上的幼叶无菜豆清楚。

    (3)蓖麻种子的形态结构(图3 ):取1粒蓖麻种子,先观察其形态并识别种皮上的种脊、种阜等附属结构(种孔不明显),然后用镊子的扁平尾端轻轻打破其坚硬的种皮。剥下种皮注意观察,其种皮是1层还是2层?若为2层,外种皮和内种皮的质地有何不同?用刀片或解剖针小心地把种皮以内的部分沿与种子宽面平行的方向分成两半,用放大镜观察,其乳白肉质肥厚的部分是胚乳,紧贴肉质部分有两片极薄且有明显脉纹的白色“小叶片”是子叶,“小叶片”夹角处有1个小的突起,这是胚芽(仅有生长点,尚位分化出幼叶),胚芽下方的1条粗短光滑的突起是胚根。










    2.禾本科植物颖片的形态结构

    选用玉米、小麦和水稻籽粒作材料。于实验前2-3 d置清水中浸泡。这些籽粒从形态发生来看,它是由子房发育而来的,应为果实,它的果皮薄和种皮愈合在一起不易分开,内含一粒种子。在种子纵切面上,可见种皮以内为胚乳,胚位于种子基部一侧(小麦、水稻)或下端基部胚乳中(玉米)。上述籽粒是结构特殊的颖果(果实)。

    (1)玉米颖果的形态结构(图4):取一粒玉米籽粒进行观察,其外形为圆形或马齿形,稍扁,在下端有果柄,去掉果柄是可见到果皮上有一块黑色组织,即为种脐。透过果皮与种皮可清楚的看到胚位于宽面的下部,用刀片垂直颖果宽面,沿胚之正中纵切成两半,用扩大镜观察其纵切面;它外面有一层厚皮,是果皮和种皮愈合形成的。果皮与种皮以内大部分是胚乳,在背侧基部的一角是胚,然后在切面上加一滴稀释的碘液,可见胚乳部分马上变成蓝黑色,胚成橘黄色,十分清楚(为什么?),仔细观察胚的结构,可看到锥形的胚根,外有胚根鞘;上部为胚芽,外有胚芽鞘;位于胚芽和胚乳之间的盾状物即为盾片(子叶),胚芽与胚根之间和盾片相连的部分为胚轴。

    再取玉米胚纵切片在显微镜下详细观察胚的结构,分辨胚的各个组成部分,注意观察子叶与胚乳相连接处有一层较大、呈柱状排列整齐的细胞称为上皮细胞,它有什么功能?














    (2)小麦(或水稻)颖果的形态结构(图 5 ):按观察玉米颖果的方法和步骤观察小麦颖果的外形,小麦籽粒较玉米小,呈椭圆形,具腹沟,顶端有一丝单细胞的表皮毛——果毛,其他方面和玉米相似。然后取小麦纵切片在显微镜下观察其胚的结构,基本上和玉米相似,主要不同点是小麦胚轴的外侧有一小型的外胚叶。













    水稻的糙米相当于一颖果,其外面包被的谷壳等于内外稃片,其胚的结构和小麦胚相似,单呈明显弯曲状。

    子叶(盾片)与胚乳交界处有1层整齐的上皮细胞,在胚细胞外侧与子叶相对处有1个向上的突起,称为外胚叶。


    二、种子萌发和幼苗形成过程、幼苗类型

    种子萌发即种子胚从相对静止状态转入生理活跃状态,胚细胞进行旺盛的有丝分裂,不断产生新细胞,胚根突破种皮,向下生长,形成根系,同时胚芽也向上生长形成茎叶,形成自养型幼苗的过程(图6-8)

























    观察大豆、菜豆、豌豆、花生、蓖麻、玉米、小麦、水稻的幼苗,对照下面各图,识别幼苗的子叶、真叶、上胚轴和下胚轴,并识别子叶出土幼苗和子叶留土幼苗。


    三、种子萌发形成幼苗过程的观察

    在老师的指导下,在本实验上课前7-10 天学生分组进行种子萌发实验观察。将要观察的菜豆、大豆、花生、豌豆、(或蚕豆)、水稻、小麦(或玉米)等种子,经挑选后进行浸泡2-3 d,使其充分吸胀,然后播入盛有沙、花土或钜木屑的盆内,并浇上适当水分(或放入下面垫有滤纸、草纸或纱布的培养皿中,浇上适当水分,使滤纸保持湿润状态,盖上培养皿盖子,将培养皿放入25 ℃的培养箱中)。学生每天轮流进行观察记载,注意观察种子萌发时胚的哪一部分最先伸出种皮?它们的子叶是否出土?大豆和豌豆幼苗在形态上有什么不同?玉米和小麦萌发时,哪一部分最先突破果皮?哪一部分先出土?子叶是否出土?注意种子每天的变化,按表1记载。

     

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