植物種子萌發(fā)實驗指導及習題詳解（一）實驗目的通過實驗探究種子萌發(fā)的內(nèi)外在條件，觀察種子萌發(fā)的形態(tài)結(jié)構(gòu)變化，掌握對照實驗設計與變量控制方法，理解環(huán)境因素（水分、溫度、氧氣、光照等）及種子內(nèi)在活力對萌發(fā)的綜合影響。（二）實驗材料與器具種子材料：選取胚完整、活力良好的種子（如菜豆、小麥、玉米）；若探究光照影響，可選用煙草（需光）、莧菜（需暗）、蠶豆（光不敏感）等種子。器具與試劑：培養(yǎng)皿（帶蓋）、濾紙/脫脂棉、鑷子、蒸餾水、標簽紙、恒溫培養(yǎng)箱、溫度計、遮光罩（探究光照時用）、燒杯等。（三）實驗方法與步驟1.基礎實驗：環(huán)境因素對種子萌發(fā)的影響（以水分、溫度、氧氣為例）（1）水分對種子萌發(fā)的影響（對照實驗）分組處理：取3個培養(yǎng)皿，編號A、B、C。各鋪2層濾紙，A組滴加適量蒸餾水（濾紙濕潤無積水），B組滴加過量蒸餾水（淹沒種子，模擬缺氧+水分充足），C組不加水（干燥環(huán)境）。每組放20粒菜豆種子，蓋好后置于25℃、光照適宜環(huán)境。觀察記錄：每天定時記錄萌發(fā)數(shù)（胚根突破種皮為萌發(fā)），連續(xù)觀察5-7天，繪制萌發(fā)率曲線。（2）溫度對種子萌發(fā)的影響（梯度實驗）分組處理：4個培養(yǎng)皿各鋪濕潤濾紙，放等量菜豆種子。1號置5℃（低溫）、2號置25℃（適宜）、3號置40℃（高溫）、4號設變溫（白天25℃、夜間15℃），其余條件一致。觀察記錄：比較不同溫度下的萌發(fā)速率與最終萌發(fā)率，分析溫度對萌發(fā)的“啟動-持續(xù)”影響。（3）氧氣對種子萌發(fā)的影響（厭氧模擬）分組處理：2個培養(yǎng)皿，A組種子鋪濕潤濾紙+少量濕沙（保氧）；B組種子鋪濕潤濾紙+厚層濕沙（低氧）。放入玉米種子，置于25℃光照培養(yǎng)箱。觀察記錄：記錄萌發(fā)時間、胚根長度，分析氧氣對萌發(fā)及幼苗生長的影響。2.拓展實驗：種子萌發(fā)的形態(tài)結(jié)構(gòu)觀察材料處理：菜豆、小麥種子清水浸泡12-24小時（菜豆時間稍短，避免胚腐爛）。萌發(fā)培養(yǎng)：浸泡后種子放濕潤濾紙培養(yǎng)皿，25℃黑暗環(huán)境（減少光合干擾），每天補水。形態(tài)觀察：從第2天開始，每天取1-2粒萌發(fā)種子，放大鏡/解剖鏡觀察：菜豆胚根突破后，胚軸伸長（子葉出土）；小麥胚根、胚芽生長，胚乳被胚吸收（子葉留土）。繪制形態(tài)圖并標注結(jié)構(gòu)。（四）實驗注意事項1.種子選擇：確保胚完整、無休眠（可選已解除休眠的種子，如市售菜豆）。2.變量控制：對照實驗中，僅研究變量（如水分）不同，其余條件（溫度、光照、種子活力）嚴格一致。3.重復實驗：每個處理設3個平行樣本，實驗重復2-3次，減少偶然誤差。4.環(huán)境穩(wěn)定：恒溫箱提前預熱，光照時長/強度穩(wěn)定；培養(yǎng)過程避免震動、溫度驟變。5.安全操作：鑷子、解剖針使用時注意安全，浸泡種子的水及時更換防霉變。二、種子萌發(fā)實驗習題詳解（一）實驗設計分析類例題1：某同學探究“光照對菜豆種子萌發(fā)的影響”，方案為：兩個培養(yǎng)皿鋪濕潤濾紙，各放10粒種子；甲光照、乙黑暗，均25℃培養(yǎng)。分析合理性并提改進建議。解析：合理性：設置光照對照，溫度、水分等無關變量一致，遵循對照原則。改進建議：①增加種子數(shù)量（每組20粒），減少偶然誤差；②設3個平行組，提高結(jié)果可靠性；③明確萌發(fā)判斷標準（如胚根突破種皮≥2mm）。例題2：探究“種子萌發(fā)是否需要空氣”，實驗分兩組：A組種子浸泡水中，B組放濕潤濾紙。評價不足并修正。解析：不足：A組同時改變“空氣”和“水分（缺氧+胚腐爛風險）”，變量不單一。修正：A組：濕潤濾紙+密封培養(yǎng)皿（低氧）；B組：濕潤濾紙+敞口培養(yǎng)皿（充足空氣）。其余條件一致。（二）環(huán)境條件判斷類例題3：下表為不同溫度下小麥種子萌發(fā)率（50粒/組），分析溫度對萌發(fā)的影響。溫度（℃）515253545------------------------------萌發(fā)率（%）03080600解析：小麥萌發(fā)的溫度三基點：最低約5℃（萌發(fā)率0）、最高約45℃（萌發(fā)率0）、最適約25℃（萌發(fā)率80%）。5-25℃：溫度升高，酶活性增強，萌發(fā)率上升；25-45℃：高溫破壞酶結(jié)構(gòu)/胚細胞，萌發(fā)率下降。例題4：倉庫水稻種子“干燥、低溫、通風”卻長期不萌發(fā)，原因是缺少______條件。解析：種子萌發(fā)需“適宜溫度、一定水分、充足空氣”。倉庫干燥（缺水）、低溫（不適宜）、通風（空氣充足），因此主要缺少一定的水分（干燥導致種子代謝停滯）。（三）實驗現(xiàn)象解釋類例題5：菜豆種子萌發(fā)后子葉出土，小麥種子萌發(fā)后子葉留土，原因是什么？解析：菜豆（雙子葉無胚乳）：下胚軸伸長，將子葉、胚芽推出土面（子葉出土）。小麥（單子葉有胚乳）：上胚軸伸長，胚芽出土，子葉（盾片）留土，負責吸收胚乳營養(yǎng)并轉(zhuǎn)運給胚。例題6：玉米種子在25℃、濕潤、充足空氣下部分未萌發(fā)，可能原因是什么？解析：外在條件已滿足，需分析內(nèi)在因素：胚不完整（機械損傷、病蟲害）；胚無活力（陳種子、胚細胞死亡）；種子處于休眠期（未經(jīng)過后熟/低溫層積處理）。（四）實驗設計實踐類例題7：設計實驗探究“不同濃度鹽水對菜豆種子萌發(fā)的影響”，寫出步驟與預期結(jié)果。解析：實驗步驟：1.配制鹽水濃度：0%（清水，對照）、1%、3%、5%。2.5個培養(yǎng)皿編號，各鋪濕潤濾紙（濕潤液為對應濃度鹽水，對照為清水）。3.每個培養(yǎng)皿放20粒菜豆種子，25℃、光照適宜環(huán)境培養(yǎng)。4.每天記錄萌發(fā)數(shù)，7天后計算萌發(fā)率。預期結(jié)果：鹽水濃度