實驗探究洋蔥在不同環(huán)境下的生長狀況

陶天艷

洋蔥植株屬百合科蔥屬，食用部分為洋蔥頭，洋蔥頭耐儲存，易生長，在高中實驗教學中常有應用，如“觀察植物的質壁分離”“觀察植物的有絲分裂”等實驗都使用了洋蔥作為實驗材料。而我利用生物興趣小組時間和學生一起利用洋蔥設計了一系列的實驗，以探究洋蔥在不同環(huán)境下的生長狀況。

一、探究問題

問題1：洋蔥植株培養(yǎng)根尖時，選用老洋蔥和新洋蔥效果相同嗎？為什么？

問題2：洋蔥植株在光下和暗處的生長狀況有區(qū)別嗎？

問題3：洋蔥植株在單側光下如何生長？

問題4：洋蔥植株水平放置時莖具有背地性嗎？水平放置洋蔥頭，培養(yǎng)，其根具有向地性嗎？

問題5：“觀察植物的質壁分離”的實驗中需要紫色洋蔥外表皮，如何使洋蔥表皮呈紫色？內表皮可以呈紫色嗎？

問題6：洋蔥長出不定根時，放入冰箱（4℃）誘導培養(yǎng)36h后，細胞中染色體數目有無加倍現象？

二、實驗操作

實驗材料準備：洋蔥，燒杯，刀片，花盆，清水，無色食品袋。

1.洋蔥光下培養(yǎng)。選擇底盤大的洋蔥作生根材料，一組用收獲2個月后的老洋蔥，一組用新收獲的洋蔥，選取用多只燒杯裝滿清水，分別在燒杯上放一個洋蔥，讓洋蔥的底部接觸到瓶內的水面，把這個裝置放在溫暖的地方全光照培養(yǎng)。水要保持清潔，注意每天換水1～2次。5天后觀察生根條數。

2.暗處的生長。準備同上，然后置于避光處培養(yǎng)觀察。

3.單側光生長。用花盆培養(yǎng)洋蔥植株，放陽臺上，兩周后觀察洋蔥植株的生長狀況。

4.莖背地性生長。用花盆培養(yǎng)洋蔥植株，放倒使植株水平，生長兩周，觀察莖的彎曲情況。

5.根向地性生長。用多只燒杯裝滿清水，分別在每個燒杯上水平放一個洋蔥，讓洋蔥的底部接觸到瓶內的水面，放在溫暖的地方培養(yǎng)。

6.洋蔥外表皮加深紫色。選取淺色洋蔥，分為兩組，一組放陽臺上，陽光照射一周；另一組避光保存一周，觀察洋蔥紫色深淺。

7.內表皮呈紫色。用刀把洋蔥縱切兩次，兩次切面相互垂直，每塊切片大小均勻，切后用手把切片從球狀洋蔥上一一剝離下來，將洋蔥切片均勻地放置在無色食品袋內，扎緊，內表皮向上，不要重疊擺放，經窗戶透入的散射光照射（勿用陽光直射），在室溫20℃以上，培養(yǎng)。

8.洋蔥長出不定根1厘米時，放入冰箱（4℃）誘導培養(yǎng)36h，經解離→漂洗→染色→制片后，觀察分生區(qū)細胞中染色體數目有無加倍現象。

三、結果與討論

問題1的探究結論：洋蔥具有休眠期，不同品種的洋蔥休眠期不同，休眠期為50天左右。經實驗比較，老洋蔥細胞較多，較飽滿，分裂能力強，生根較多；新洋蔥尚在休眠，不易生根。

問題2的探究結論：洋蔥植株在光下和暗處的生長狀況不同，在光下生長的洋蔥，葉片較綠，較寬；在暗處生長的洋蔥，葉片顏色發(fā)黃，較瘦弱。

問題3的探究結論：用花盆培養(yǎng)洋蔥植株，放陽臺上，兩周后觀察到葉向光源生長，表現出葉的向光性。

問題4的探究結論：放倒洋蔥，使植株水平，可觀察到莖彎向上生長，表現出莖的背地性。而水平放置洋蔥頭，讓洋蔥的底部接觸到瓶內的水面，洋蔥根呈現彎曲向下生長，表現出根的向地性。

問題5的探究結論：經實驗，放置于陽臺上，陽光照射一周的洋蔥紫色加深。將洋蔥切片內表皮用上述方法在散射光照射4～5天后內表皮也在光照下變成紫色。內表皮與葉肉則易于分離，大大降低了“植物的質壁分離”的實驗難度，又增強了實驗效果，還使洋蔥在實驗中利用率提高，降低了實驗成本。

問題6的探究結論：洋蔥長出不定根1cm時，放入冰箱（4℃）36h后，經解離→漂洗→染色→制片后，觀察到分生區(qū)中部分細胞具有染色體加倍的現象，如下圖。用低溫處理植物分生組織細胞，能夠抑制紡錘體的形成，以致影響染色體被拉向兩極，使細胞也不能分裂成兩個子細胞，所以植物細胞染色體數目發(fā)生變化。

洋蔥成本低廉，培養(yǎng)成活率高，操作起來也相當靈活。高中生物教學中直接利用洋蔥作為實驗材料的實驗教學很多，也可以通過培養(yǎng)洋蔥來觀察植物的一些生理特征，比如植物的向光性等。

總之，通過實驗探究可以幫助學生學習生物知識并提高思維能力和探究能力，而學生只有在實踐中才能真正經歷學習的過程、體驗學習的價值，才能養(yǎng)成探索、追求真理的頑強精神，激發(fā)學生的學習興趣。

（責任編輯 黃春香）