種子與幼苗實驗

一、種子的結構與類型

種子是種子植物的生殖器官，萌發后形成幼苗。

1.菜豆、蠶豆、蓖麻等種子的形態結構

可選用菜豆、蠶豆、大豆等種子作材料，于實驗前2-3 d將種子浸泡于清水中，讓其充分吸脹與軟化，以利于種子的解剖觀察。

（1）菜豆種子的形態結構（圖1 、2）：取一粒以浸泡脹的菜豆種子?？梢姺N子呈腎型，種子外表有一層革質的種皮，其顏色依品種不同而異。在種子稍凹的一側，有一條狀疤痕，它是種子成熟時與果實脫離后留下的痕跡，稱為種臍。將種子擦干，用手擠壓兩側，可見有水和氣泡從種臍一端溢出，此處為種空，即胚珠時期的珠孔，當種子萌發時，胚根首先從種孔中伸出突破種皮，所以亦叫發芽孔。在種孔另一端種皮上，遠處有一瘤狀突起，遠端是種臍，內含維管束。剝去種皮，剩下部分即是種子的胚，由四部分組成。兩片肥厚的豆瓣為子葉，掰開兩片子葉，可見子葉著生在胚軸上，在胚軸上端的芽狀物為胚芽，可見有兩片脈紋的幼葉，小心用解剖針挑開幼葉，用擴大鏡觀察，可見胚芽的生長點和突起狀的葉原基。在胚軸下端，露出于子葉之外光滑的錐形物為胚根。

（2）蠶豆種子的形態結構：按觀察菜豆種子的解剖方法，取一粒已浸泡好的蠶豆種子進行觀察，在種子一端黑色疤痕為種臍，其結構和菜豆種子基本相同，但種臍上無瘤狀突起，胚芽上的幼葉無菜豆清楚。

（3）蓖麻種子的形態結構（圖3 ）：取1粒蓖麻種子，先觀察其形態并識別種皮上的種脊、種阜等附屬結構（種孔不明顯），然后用鑷子的扁平尾端輕輕打破其堅硬的種皮。剝下種皮注意觀察，其種皮是1層還是2層？若為2層，外種皮和內種皮的質地有何不同？用刀片或解剖針小心地把種皮以內的部分沿與種子寬面平行的方向分成兩半，用放大鏡觀察，其乳白肉質肥厚的部分是胚乳，緊貼肉質部分有兩片極薄且有明顯脈紋的白色“小葉片”是子葉，“小葉片”夾角處有1個小的突起，這是胚芽（僅有生長點，尚位分化出幼葉），胚芽下方的1條粗短光滑的突起是胚根。










2.禾本科植物穎片的形態結構

選用玉米、小麥和水稻籽粒作材料。于實驗前2-3 d置清水中浸泡。這些籽粒從形態發生來看，它是由子房發育而來的，應為果實，它的果皮薄和種皮愈合在一起不易分開，內含一粒種子。在種子縱切面上，可見種皮以內為胚乳，胚位于種子基部一側（小麥、水稻）或下端基部胚乳中（玉米）。上述籽粒是結構特殊的穎果（果實）。

（1）玉米穎果的形態結構（圖4）：取一粒玉米籽粒進行觀察，其外形為圓形或馬齒形，稍扁，在下端有果柄，去掉果柄是可見到果皮上有一塊黑色組織，即為種臍。透過果皮與種皮可清楚的看到胚位于寬面的下部，用刀片垂直穎果寬面，沿胚之正中縱切成兩半，用擴大鏡觀察其縱切面；它外面有一層厚皮，是果皮和種皮愈合形成的。果皮與種皮以內大部分是胚乳，在背側基部的一角是胚，然后在切面上加一滴稀釋的碘液，可見胚乳部分馬上變成藍黑色，胚成橘黃色，十分清楚（為什么？），仔細觀察胚的結構，可看到錐形的胚根，外有胚根鞘；上部為胚芽，外有胚芽鞘；位于胚芽和胚乳之間的盾狀物即為盾片（子葉），胚芽與胚根之間和盾片相連的部分為胚軸。

再取玉米胚縱切片在顯微鏡下詳細觀察胚的結構，分辨胚的各個組成部分，注意觀察子葉與胚乳相連接處有一層較大、呈柱狀排列整齊的細胞稱為上皮細胞，它有什么功能？














（2）小麥（或水稻）穎果的形態結構（圖 5 ）：按觀察玉米穎果的方法和步驟觀察小麥穎果的外形，小麥籽粒較玉米小，呈橢圓形，具腹溝，頂端有一絲單細胞的表皮毛——果毛，其他方面和玉米相似。然后取小麥縱切片在顯微鏡下觀察其胚的結構，基本上和玉米相似，主要不同點是小麥胚軸的外側有一小型的外胚葉。













水稻的糙米相當于一穎果，其外面包被的谷殼等于內外稃片，其胚的結構和小麥胚相似，單呈明顯彎曲狀。

子葉（盾片）與胚乳交界處有1層整齊的上皮細胞，在胚細胞外側與子葉相對處有1個向上的突起，稱為外胚葉。

二、種子萌發和幼苗形成過程、幼苗類型

種子萌發即種子胚從相對靜止狀態轉入生理活躍狀態，胚細胞進行旺盛的有絲分裂，不斷產生新細胞，胚根突破種皮，向下生長，形成根系，同時胚芽也向上生長形成莖葉，形成自養型幼苗的過程（圖6-8）

























觀察大豆、菜豆、豌豆、花生、蓖麻、玉米、小麥、水稻的幼苗，對照下面各圖，識別幼苗的子葉、真葉、上胚軸和下胚軸，并識別子葉出土幼苗和子葉留土幼苗。

三、種子萌發形成幼苗過程的觀察

在老師的指導下，在本實驗上課前7-10 天學生分組進行種子萌發實驗觀察。將要觀察的菜豆、大豆、花生、豌豆、（或蠶豆）、水稻、小麥（或玉米）等種子，經挑選后進行浸泡2-3 d，使其充分吸脹，然后播入盛有沙、花土或鉅木屑的盆內，并澆上適當水分（或放入下面墊有濾紙、草紙或紗布的培養皿中，澆上適當水分，使濾紙保持濕潤狀態，蓋上培養皿蓋子，將培養皿放入25 ℃的培養箱中）。學生每天輪流進行觀察記載，注意觀察種子萌發時胚的哪一部分最先伸出種皮？它們的子葉是否出土？大豆和豌豆幼苗在形態上有什么不同？玉米和小麥萌發時，哪一部分最先突破果皮？哪一部分先出土？子葉是否出土？注意種子每天的變化，按表1記載。

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