胚根中细胞分裂、伸长与分化的区域

目的

利用墨水标记法，识别并定位正在生长的根（胚根）尖端沿线细胞分裂区、细胞伸长区和细胞分化区的位置。

变量

• 操纵变量：墨水标记沿胚根的位置，以距根尖的距离表示。
• 应变变量：经过一段生长时间后，相邻墨水标记之间距离的变化，用以显示哪个区域生长（伸长）最多。
• 控制变量：所用幼苗的种类与初始长度、墨水标记之间的间距，以及生长期间的温度与湿度条件。

材料与仪器

• 胚根笔直、长约2厘米的萌发种子（如绿豆或玉米）
• 防水记号笔或印度墨水，配细毛刷或大头针
• 尺子，或用于等距标记的梳子/模板
• 吸水纸
• 湿润的棉花，或铺有湿润滤纸的培养皿
• 放大镜

步骤

1. 选择一颗胚根笔直、无损伤、长约2厘米的萌发种子。
2. 用吸水纸轻轻将胚根吸干。
3. 以印度墨水配合尺子或梳子作为参照，从根尖开始，沿胚根标记一系列等距（例如相隔2毫米）的线条。
4. 将幼苗放回湿润环境，例如湿润的棉花或铺有湿润滤纸的培养皿中，使胚根朝下。
5. 让幼苗继续生长24至48小时。
6. 用放大镜和尺子，重新测量每对相邻墨水标记之间的距离。
7. 比较各段间距分别增加了多少。

预期结果

墨水标记之间的间距变化因其在胚根上的位置而异，这是因为胚根不同区域的生长速率不同。以下为典型结果。

结论

根的长度生长主要发生在紧接尖端后方的区域，称为伸长区，而不是尖端本身。在靠近尖端处，细胞正积极分裂（细胞分裂区），但尚未大量伸长，因此该处的标记仍保持靠近。

紧接其后，细胞吸水并迅速伸长，因此该处的标记间距扩大最多。再往后，细胞停止伸长并分化为特化组织，例如根毛，因此该区域的标记变化很小。

这种墨水标记法根据胚根各区域伸展的程度，成功地绘制出三个生长区域，达成了本实验的目的。

试卷三风格问题

问题1（假设）。一名学生想知道胚根的哪个部分长度生长最多。

请提出一个合适的假设。参考答案。

紧接根尖后方的区域（伸长区）长度生长最多，因此经过一段生长时间后，该处的墨水标记间距扩大最多。

问题2（变量）。说出本研究中的操纵变量、应变变量及一个控制变量。

参考答案。操纵变量：墨水标记沿胚根的位置（距尖端的距离）。

应变变量：相邻标记之间间距的增加量。控制变量：标记的初始间距（也包括幼苗种类、温度和湿度）。

问题3（列表与作图）。结果应如何记录和呈现？

参考答案。在表格中记录每个位置的原始间距与最终间距，计算各段间距的增加量，再绘制间距增加量对距尖端距离的图；曲线峰值即标示伸长区。

问题4（推论）。靠近尖端和远离尖端的间距变化很小，而紧接尖端后方的间距大幅增加。

你能推论出什么？参考答案。

大部分长度生长发生在紧接尖端后方的伸长区，该处细胞吸水并伸长；靠近尖端的细胞仍在分裂，而更靠后的细胞已分化，因此这些区域伸长很少。

安全事项

• 小心使用细毛刷、大头针或记号笔，标记胚根时避免刺伤手指。
• 处理幼苗、泥土和湿棉花后要洗手。
• 使印度墨水远离眼睛和口部，并擦净任何溅洒。
• 在阳光下使用放大镜时要小心，因为它会聚焦光线，可能造成灼伤或火灾。

常见错误

来源:SRC-DSKP-EN

常见问题