基于种子萌发的实验改进

丁永恒（山东省蓬莱市小门家中学 山东蓬莱 265606）

1 探究种子呼吸作用释放二氧化碳的实验改进

1.1 原实验及其不足

1.1.1 原实验装置 实验原型为鲁科版（五四学制）6年级下册生物学第5 章第2 节“呼吸作用释放二氧化碳”的演示实验，原实验装置见图1。

图1 种子呼吸作用原实验装置

1.1.2 在教材中的地位和作用 呼吸作用产生二氧化碳的演示实验。二氧化碳是一种无色、无味、看不到、摸不着的气体，通过该实验可让学生直观感觉到呼吸作用产生了二氧化碳，有利于学生更好地理解呼吸作用，该实验的演示具有重要意义。

1.1.3 实验原理 利用二氧化碳使澄清石灰水变浑浊的特性。实验中，如果澄清石灰水变浑浊，则说明种子的呼吸作用释放出了二氧化碳。

1.1.4 原实验装置的不足

1）器材较多，组装复杂。

2）用该装置进行实验，操作繁琐，不能在短时间内重复演示该实验。

3）短时间内实验现象不明显。原因是①用灌水法排气，瓶中灌入了清水，部分二氧化碳溶于水，可能导致二氧化碳量不足造成现象不明显；②漏斗中用棉花塞住也会有少量的二氧化碳溢出。

1.2 改进实验

1.2.1 实验材料、试剂及器材 萌发的小麦种子和煮熟的小麦种子若干、250 mL 澄清的石灰水、20 mL 注射器2 支、50 mL 小烧杯2 个、输液管、标签纸及2 个调节器。

1.2.2 实验步骤及现象 ①将一支20 mL 注射器装入50 粒萌发的种子，另一支注射器装入等量煮熟的种子； 将2 支注射器推杆都拉到相同刻度位置，前端留有一定空间（约5 mL），便于种子呼吸；将输液管调节器移动到前端位置，并将调节器调到最小，封住空气入口（图2）。②放置约半天后，会发现装有萌发种子注射器推杆位置变动，说明产生了气体； 而装有煮熟种子注射器推杆位置没有变动，说明没有气体产生（图3）。

图2 种子呼吸作用实验装置改进

图3 种子呼吸作用实验现象

③将2 只小烧杯中放入等量澄清的石灰水，将2 支注射器的输入管伸入石灰水中，推动推杆，排出气体（图4）。

图4 种子呼吸作用气体检验

④实验中发现装有萌发种子的注射器排出的气体能使石灰水明显变浑浊，而装有煮熟种子的注射器排出的气体使石灰水略微变浑浊； 请学生观察2 个烧杯中石灰水的变化情况，引导其分析原因，得出实验结论。

1.2.3 实验结论 种子萌发过程中进行呼吸作用释放二氧化碳。

2 探究种子萌发需要外界条件的实验改进

2.1 原实验及其不足

2.1.1 原实验及装置 此实验装置经常在课外练习题中出现。装置如图5，将玻璃棒不同位置绑紧3 粒种子，放入大烧杯中，加水（水要先进行加热去空气，放凉使用）至中间种子处，然后置于适宜温度下培养，可探究种子萌发的3 个外界条件即水分、空气和温度对种子萌发的影响。

图5 种子萌发原实验装置

2.1.2 原实验装置的不足 此实验装置的缺点是种子数量太少，容易使实验产生误差。

2.2 改进实验 对实验装置进行如下改进（图6）。将玻璃棒换成铁丝，在中间及上部位置绑上纱网，分别放上入20 粒小麦种子，加水至中部；将甲组置于25°C 常温环境中，将乙组置于5°C冰箱中；通过增加每组种子的数量，可减少实验误差，保证实验结果的可靠性。

图6 种子萌发实验装置改进

2.3 装置应用举例说明 甲组1 号和2 号做对照，可探究水分对种子萌发的影响；甲组3 号和2号做对照，可探究空气对种子萌发的影响；甲组2号与乙组2 号做对照，可探究温度对种子萌发的影响；将其中一组用纸盒套住，另一组不做处理，可探究光照对种子萌发的影响。为避免出现误差，可设置多个重复组。

3 总结

本实验对教材原有实验装置进行改进创新，探究种子萌发过程中呼吸作用释放二氧化碳及种子萌发过程中所需外界条件。实验操作简单，可重复使用，效果明显。利用生活中易得材料亲身动手实践，极大激发学生参与生物学学习的兴趣。