【注：本作品获2009年包河区探究实验大赛一等奖，作品修改后在2011年2月《生物学教学》上发表】

09生物探究 实验大赛作品

   

         实验名称：种子萌发过程中淀粉的变化

    实 验 人：  鹿天辰、赵子杰、吴雅琪、于敏慧。

    指导老师：  王  贞

    实验时间：  2009年3月27日～2009年4月8日

    实验地点：  合肥市第四十八中学生物实验室。

 【前言】

    苏教版生物教科书（七年级上）教材中指出：植物种子在萌发过程中，种子中贮藏的淀粉、蛋白质和脂肪等物质，从不溶解状态转变为溶解状态，并在各种水解酶的作用下被分解、利用^【1】。种子在萌发过程中真的会消耗有机物吗？我们探究实验小组的同学对此课题非常感兴趣。希望通过对种子萌发过程中淀粉含量的变化来探索种子中营养物质被利用的现象。

 

【提出问题】      种子在萌发过程中淀粉是否不断被分解而减少？ 

【假设的依据】   苏教版生物教科书（七年级上）教材中指出：植物种子在萌发过程中，种子中贮藏的淀粉、蛋白质和脂肪等物质，从不溶解状态转变为溶解状态，并在各种水解酶的作用下被分解、利用。

【作出假设】       种子在萌发过程中淀粉会不断被分解而减少。  

【实验材料】  

粘玉米果实、黄玉米果实、水稻种子、培养皿、纱布、研钵、试管、清水、碘液等

【实验方案】

（1）、选择含淀粉丰富的粘玉米果实40粒、黄玉米果实60粒、水稻种子100粒，放入培养皿中培养；

（2）、连续5天按照同样的量在同一时间段分别培养以上三种植物的种子，以得到不同发芽程度的种子。

（3）、取不同发芽程度的等量种子，进行研磨，并加水溶解，分别取3ml溶液于1——5号试管中，滴加一滴碘液，观察溶液颜色变化情况；

（4）、取不同发芽程度的种子各一粒，用刀片纵切，然后在种子切面上直接滴加碘液，观察胚乳中颜色的变化情况。

玉米种子萌发培养过程

3月27日，选择含淀粉丰富的粘玉米果实40粒、黄玉米果实60粒、水稻种子100粒，放入培养皿中的纱布上，加清水至浸没纱布，进行培养。标为1号组；

3月28日，再取选择含淀粉丰富的粘玉米果实40粒、黄玉米果实60粒、水稻种子100粒，放入培养皿中的纱布上，加清水至浸没纱布，进行培养。标为2号组；

3月29日——31日，同上操作。观察种子发芽情况，但是由于连续阴雨，气温一直在6至12摄氏度左右，没有观察到种子发芽的迹象。分别标为3、4、5号组。

4月1日——2日，给各组培养皿中的种子加清水，保证水量浸没纱布。观察种子发芽情况，种子发芽的迹象仍不明显，但各组种子已吸水膨胀；

4月3日，给各组培养皿中的种子加清水，保证水量浸没纱布。观察种子发芽情况，1号组中玉米开始发芽。

4月4日——6日，清明节未观察。

4月7日，接连3、4天的晴好天气，种子迅速发芽。

4月8日下午，实验小组成员对各实验组样本进行实验，检验各样本正在发芽种子中淀粉的含量。具体操作如下：

  http://s3/middle/5208ffadna017ffe050e2&690

 

                图1  于4月8日拍摄

http://s10/middle/5208ffadna0180162cdb9&690

 

               图2  于4月11日拍摄

 方案一

1.1实验步骤

⑴用天平分别称取1——5号培养皿中的黄玉米6g（培养天数各不相同的种子）。

⑵分别放入研钵中捣碎，用10ml的纯净水，将玉米种子渣冲洗、过滤入试管

中，编号为1——5号。

⑶向各试管中滴加2滴碘液，摇匀，观察试管中溶液颜色的变化。

⑷用天平分别称取1——5号培养皿中的白玉米6g（培养天数各不相同的种子）。

⑸重复以上⑵、⑶步骤操作。观察试管中溶液颜色的变化。

 

 1.2实验过程中拍摄的两组图片如下：

 

 http://s16/middle/5208ffadna01805207e8f&690

   图3 黄玉米组试验结果                      图4 粘玉米组实验结果

（自左至右依次为1—5号）                       （自右至左依次为1—5号）                          

1.3与遇碘液反应现象记录表

表1  黄玉米、粘玉米种子萌发情况及玉米浆溶液遇碘液现象记录表

黄玉米组	1号	2号	3号	4号	5号
萌发情况	长出长长的芽和幼根	长出短芽和幼根	有些长出芽和幼根	有些发芽	吸水膨胀，有些有芽萌出
现 象	粉红色	粉红色	淡紫色	紫色	深紫色
粘玉米组	1号	2号	3号	4号	5号
萌发情况	长出长长的芽和幼根	长出短芽和幼根	有些长出芽和幼根	有些发芽	吸水膨胀，有些有芽萌出
现 象	淡绿色	粉红色	紫色	蓝色	深蓝色

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.4实验结果分析

从以上各组的实验现象看，玉米浆溶液与碘液的颜色逐渐由深蓝变浅，说明5——1号组中的淀粉逐渐在减少。从5——1号组中的玉米种子培养的时间逐渐加长，这也说明种子逐渐萌发的过程中，淀粉在逐渐分解、减少。

2方案二

2.1实验步骤

从1——5组中取玉米各一粒，沿纵切面切开。分别放入培养皿中，滴上碘液。等待15分钟后。仔细观察各玉米种子中胚乳颜色的不同。

2.2 实验过程中拍摄的两组图片如下：

                

 http://s13/middle/5208ffadna018082ac77c&690
              图5 黄玉米组试验结果

http://s2/middle/5208ffadna01808f1f351&690
               图6 粘玉米组试验结果

 

2.3 实验现象描述

滴加碘液后，观察种子切面上颜色的变化，胚乳处变成了深蓝色，靠近胚的部分呈深蓝色，另一侧呈透明状，并且从5号到1号，蓝色面积在缩小，半透明的部分在扩大。

2.4 实验现象分析

从5号到1号，种子切面蓝色面积在缩小，半透明的部分在扩大。说明种子在萌发过程中淀粉含量在减少。

【结论】 

从方案一、二的实验现象均得到种子在萌发过程中淀粉含量在减少的结论。因此可以验证我们的推论：种子在萌发的过程中，淀粉会不断被分解而减少，供种子萌发利用。

【启发】

    此研究利用淀粉的性质，设计了两套实验方案验证种子在萌发过程中淀粉不断被分解而减少的植物生理现象，实验效果明显。

    我们的研究是运用所学“淀粉的性质”的知识，迁移到验证种子萌发时种子中所发生的生理变化中。将肉眼看不到的生理过程，通过碘液使淀粉变蓝的显色作用将种子中的重要成分——淀粉的含量的不断减少表现出来，让我们能直观地观察到。为初中生物探究实验的提供了新方案。

【实验感悟】这次探究实验，我们遇到过困难，也有过苦闷的时候。开始的时候，因那一周温度过低，我们的实验种子发芽过少，而且分布不均匀，加之实验对照组对比不明显，我们很着急。于是我们细致地寻找，从那些种子中间，寻找出恰当的、能用于对照实验的部分。

滴加碘液时，效果很不明显，在灯下，没有明显的对比。于是我们沉下心来，耐心的、细细地从那一组组对照实验培养皿里，找寻那值得我们一试的盛满希望的种子。

    我们实验的后期阶段，正赶上期中考试，在考试的繁忙中，我们抽出了晚上的一部分珍贵的光阴去实现实验后期的“大满贯”。但是，鱼和熊掌不可兼得，我们又得努力的去处理考试准备和课外实验之间的矛盾，真可谓是困难重重。但是，与风浪拼搏的精神，伴随我们，我们坚信：“一个出色的学生是各方面都优秀的，不会因任何其他的兴趣耽误学习。也就是兴趣与学习同步！”

    终于，我们通过课外探究加深了对课本知识的理解，学习和提高了科学探究的能力和方法。我们在学习之余，把不断探索的科学精神发扬到了极致，与困难同行，在搏击风雨的途中更上一层楼，是我们不断探究科学的宗旨！

                                         

                                                                报告人： 鹿天辰

                                                                         赵子杰

                                                                         吴雅琪

                                                                         于敏慧

                                                              报告时间：2009.4.10