

種子是大多數綠色植物的生殖器官,主要由種皮和胚組成(單子葉植物有胚乳),胚是新生植物體的幼體,由子葉、胚芽、胚軸和胚根四部分組成。對于一株生長著的植物體,因為我們能親眼看到它的生長、發育和繁殖等生命現象,顯而易見它是有生命的。但是對于植物的種子,尤其是那些堆放在糧倉里的谷子、小麥、玉米等是否具有生命,就需要檢測了。
方法一:
一、材料用具
大廣口瓶二個、煮熟的小麥種子、待測的小麥種子、50mL和200mL小燒杯各二個、25%的氫氧化鈉溶液、雙孔橡皮塞二個、彎曲的玻璃管二個、溫度計二個、紅墨水,30℃的清水、凡士林。
二、方法步驟
1.浸種。將待測的小麥種子放入燒杯中,用30℃的清水浸泡6小時左右,以增強種胚的呼吸作用。
2.在甲、乙兩個大廣口瓶里,分別裝入等量煮熟的小麥種子和浸過的小麥種子(兩瓶內種子初始溫度相同),各約占大廣口瓶的1/3。
3.在瓶內種子的上面各放一個50mL的小燒杯,燒杯里裝有等量的25%氫氧化鈉溶液。
4.用插有玻璃彎管和溫度計的雙孔橡皮塞,塞住甲、乙兩個大廣口瓶瓶口,并在塞與瓶口之間、玻璃管和溫度計與孔口的接觸處都涂上凡士林,以免漏氣。
5.把兩個玻璃彎管的另一端口插入燒杯中的清水里。在清水里滴入幾滴紅墨水,使清水變紅。溫度計要插入種子中間。將甲、乙兩裝置放在同一溫暖的適宜環境中。注意觀察。
對于甲、乙兩裝置,除了種子因素不同以外,其他各種條件因素均相同。二者構成了對照實驗,甲為對照組,乙為實驗組(實驗裝置如甲、乙圖示)。
三、原理分析
活的種子時刻都在進行著呼吸作用。呼吸作用時不但吸收氧氣,放出二氧化碳氣體,而且放出熱量來,部分熱量又以熱的形式釋放出來。本實驗中的種子在進行呼吸作用時,吸收了大廣口瓶內空氣中的氧氣,放出了二氧化碳氣體,而放出的二氧化碳氣體又被小燒杯中的氫氧化鈉溶液吸收了,因此整個瓶里的氣體的總量減少了,故瓶內氣體壓強降低,低于外界大氣壓強,這樣瓶外、內就產生了氣壓差。燒杯里的水在氣壓差的作用下,沿著玻璃管上升,高出了燒杯內水面。另外種子在進行呼吸作用時放出的熱可使溫度計示數上升。
四、觀察現象
對于甲裝置,玻璃管內紅色水面不上升,和燒杯內水面相平;溫度計示數較低,示室溫。
對于乙裝置,玻璃管內紅色水面可能會上升,高出燒杯內水面;溫度計示數可能會較高,高于室溫。
五、得出結論
對比甲、乙兩裝置。甲裝置中煮熟的種子失去了活性,不能進行呼吸作用。乙裝置中若玻璃管內紅色水面上升,高出了燒杯內水面,且溫度計示數較高。即表明種子進行了呼吸作用,則種子是有生命的。反之,種子已失去活性。
方法二:
一、材料用具
待測的小麥種子、大廣口瓶一個、雙孔橡皮塞一個、活塞一個、玻璃彎管二個、安有橡皮膠囊的玻璃管一個、小燒杯一個、試管一個、澄清的石灰水、凡士林、30℃的清水。
二、方法步驟
1.浸種將待測的小麥種子放入燒杯中,用30℃的清水浸泡6小時左右,以增強種胚的呼吸作用。
2.將浸泡過的小麥種子裝入大廣口瓶內,約占廣口瓶的1/3.
3.將二個玻璃彎管用活塞連接。用插好“玻璃彎管”和“安有橡皮膠囊的玻璃管”的雙孔橡皮塞,塞住大廣口瓶瓶口。并在塞與瓶口之間、塞的雙孔與玻璃管接觸處都涂上凡士林,以免漏氣。
4.將玻璃彎管的另一端插入盛有澄清石灰水的試管中,此時關閉活塞(如圖a示)。將此裝置放置于溫暖的適宜環境中。
5.24小時以后,用手捏橡皮膠囊,此時活塞仍處于關閉狀態(如圖b示);然后再打開活塞,此時繼續用手捏住橡皮膠囊(如圖c示)。
三、原理分析
本實驗中的種子若具有活性,其在進行呼吸作用過程中,吸收了大廣口瓶和橡皮膠囊內空氣中的氧氣,放出了二氧化碳氣體,這樣大廣口瓶和橡皮膠囊內氣體中氧氣的含量減少,二氧化碳氣體的含量增加。當手捏橡皮膠囊時,廣口瓶中氣體的總量增多,故瓶內氣體壓強將增大,高于試管中液面外的大氣壓強,這樣瓶內、外就產生了氣壓差。在氣壓差的作用下,瓶內的氣體就沿著玻璃彎管進入試管中的石灰水里。二氧化碳氣體可使澄清的石灰水變混濁。
四、觀察現象
大廣口瓶內的氣體沿著玻璃彎管依次被推入到試管里的澄清石灰水中,試管內有氣泡冒出,澄清的石灰水可能會逐漸變渾濁。
五、得出結論
若試管里澄清的石灰水變渾濁,說明從大廣口瓶內排出的氣體中二氧化碳氣體的含量增多了。即表明種子進行了呼吸作用,則種子是有生命的。反之,種子已失去活性。
種子生活力是指種子能夠萌發的潛在能力或種胚具有的生命力。種子從發育成熟到喪失生活力所經歷的時間叫種子的壽命。每種植物的種子都有一定的壽命期,在播種前測定種子是否具有活性尤為必要。文中運用植物生理學、化學和物理學等方面的知識,利用實驗室里常用的器材而設計的檢測裝置,操作簡便,現象明顯、有趣。
生物實驗教學是生物學教學的主要內容和基本手段。實驗教學形式應向有利于學生創新思維培養和探究能力生成的方面轉變。在實驗教學過程中,教師要重視培養學生的觀察、實驗、分析、歸納和概括等技能及用生物學知識解決實際問題的能力,從而提高學生的生物學素養。
(作者單位:甘肅省白銀市銀光中學)