“断尾求生”绿萝观察志

方诚诚
创建于2023-09-19
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【研究起因】

       上学时,我在老师办公室里看到了三棵的绿萝,它们都有一个共同的特点就是没有根,然而没有根却依旧能存活。我很好奇为什么绿萝没有了根还能生长?它是会像壁虎一样,即便“断尾”之后还能再生长出来吗?为了解决我的对这个现象疑惑,从老师那里拿来几根绿萝,计划使用实验的方法分析它长根的秘密。

【研究问题】

观察一:绿萝去掉的根部还能生存的原因是什么?

观察二:绿萝去掉的根部在什么环境中生长的好?茎节处长根多少跟光照的影响有多大?

观察三:茎节处长出来的根细但多,切断面长出来根长且粗,它们的纵切面和横切面在显微镜下细胞是不是会大小数量不同呢?

【活动设计】

1.研究内容:

       挑选三颗大小差不多的绿萝植株,去掉它们的根部,观察绿萝去掉的根部还能生存的原因是什么?

2.猜测:

绿萝还能生长的原因是不是还能再生长出根。

【活动准备】

1.材料:

三株差不多的绿萝(都要没有根的)、三个一模一样的塑料瓶、每瓶500毫升的清水。

2.活动方案:

       首先,将四株绿萝的枝叶剪成一样的;接着,剪好之后将四株绿萝分别插入四个瓶子内;然后,在每个瓶子里分别倒上500清水;最后,将每个瓶子贴上序号,并拿出四瓶之中的一瓶,将它放在房间内生长,并隔一周观察一次做表格记录。

【活动过程】

活动一:观察无根绿萝根部生长情况

我的思考:

       绿萝没有了根之后,新的根生长情况可以是从切断面生长,更多的是从浸没在水中的茎节处生长出来,虽然根的长度不长不粗,但很多茎节处能长2个根,我想,茎节处是不是还能再生长出更多的细根,这些根是什么原因生长的多少是不同的?

查找的资料:

1.直根系:直根系存在于双子叶植物中,特点是主根明显而发达,并且方向为竖直向下,侧根呈葡萄状分布于主根周围。一般直根系入土较深,其侧根在土壤中的伸延范围也较广,木本植物的根系其伸延直径可达10~18米,常超过树冠的好几倍;而生活在沙漠地区的骆驼刺可深入地下20米,以吸收地下水。

2.根毛:根毛是表皮细胞向外突出的、顶端密闭的管状结构,易与土粒紧贴在一起,有效地进行吸收作用。根毛对环境条件,特别是湿度的变化非常敏感。在湿润的环境中,根毛的数目很多。当土壤干旱或植物体内缺水时,首先会引起根毛萎蔫而枯死,从而影响吸收,以后虽然获得水分,但根毛还要几天才能重新产生,这是干旱构成减产的主要原因之一。根毛的寿命一般为二、三周或更短。长度由数十微米到一千几百微米,可增加植物吸收养分的表面积。

【活动设计】

1.研究内容:

       选用剩下的三颗绿萝植株,将它们分别放在不同的光照下,观察绿萝去掉的根部在什么环境中生长的好?茎节处长根多少跟光照的影响有多大?

2.猜测:

阳光光照越充沛,绿萝的茎节处长的根可能就越多。

【活动准备】

1.材料:

三株差不多的绿萝(都要没有根的)、三个一模一样的塑料瓶、每瓶装500毫升的清水。

2.活动方案:

       第一步,将三株绿萝的枝叶剪成一样的;第二步,剪好之后将三株绿萝分别插入三个瓶子内;第三步,在每个瓶子里分别倒上500清水;最后,将每个瓶子贴上序号,将三个瓶子分别放在太阳下、房间内、室外阴凉处,观察三种不同的环境下,哪个环境里的绿萝茎节处根长的最多,并隔一周观察一次做表格记录。

【活动过程】

我的思考:

       经过这次的实验,我知道了绿萝的生长和光有关。绿萝它很神奇,不能有太多的光,也不能没有光,所以它比较适合生长在室外阴凉处。因为3号盆是三盆中长的最好的,它所处的环境就是有光,但并不强烈的地方(室外阴凉处)。而1号盆因为长期暴晒,叶子变黄了。2号盆因为没有阳光根不是很发达。综合下来就是绿萝适合生长在室外阴凉处。

我的疑问:

       经过这段时间的观察,我产生了一个疑问,为什么茎节处长出来的根细但多,切断面长出来根长且粗,它们的纵切面和横切面在显微镜下细胞是不是会大小数量不同呢?抱着这样的问题,我想借助显微镜帮我解决困惑。

【活动设计】

1.研究内容:

       选用切断面和茎节处生长了根的绿萝,将切断面和茎节处的根切成纵切面和横切面两种形式,制作成载片,在显微镜下观察根的细胞情况。

2.猜测:

切断面的根长且粗,横切面的载片会是细胞比较长,数量会少,纵切面的载片会是细胞比较大,数量少;茎节处的根细且多,横切面的载片会是细胞比较短,数量会多,纵切面的载片会是细胞比较小,数量会多。

【活动准备】

1.材料:

切断面和茎节处的根、小刀、镊子、红墨水(碘酒)、滴管、载玻片、盖玻片、显微镜、吸水纸

2.活动方案:

       第一步,用小刀将切断面和茎节处的根切成纵切面和横切面两种形式;第二步,用滴管在干净的载玻片上滴上清水;第三步,用镊子把切片放在清水上并展平;第四步,把盖玻片盖上,并用红墨水染色;第五步,用吸水纸吸取倾斜的载片中的水,完成载片的制作。最后,用显微镜观察,并记录载片中的细胞情况。

【活动过程】

我的发现:

       茎节处的切片有些地方会堆积许多细胞,是因为那个地方要长出新的小根了,通过资料我知道这是细胞分裂和分化的结果。观察茎节处并对比主根和细根的横切面和纵切面,我发现主根的切片里细胞都很大且圆润,小根里的细胞都是呈长方形且紧密的,所以切断面的根会长且粗,茎节处的根则会细且多,根的生长需要细胞分裂和分化。

       在显微镜的观察中,我发现长期长在水中的根会从白色变成绿色,绿色的原因是生长出绿色的绿藻。

查找的资料:

1.细胞分裂是指活细胞增殖及其数量由一个细胞分裂为两个细胞的过程。分裂前的细胞称母细胞,分裂后形成的新细胞称子细胞。通常包括细胞核分裂和细胞质分裂两步。在核分裂过程中母细胞把遗传物质传给子细胞。真核细胞分裂包括有丝分裂、减数分裂、无丝分裂。
2.细胞分化是指同一来源的细胞逐渐产生出形态结构、功能特征各不相同的细胞类群的过程,其结果是在空间上细胞产生差异,在时间上同一细胞与其从前的状态有所不同。细胞分化的本质是基因组在时间和空间上的选择性表达,通过不同基因表达的开启或关闭,最终产生标志性蛋白质。一般情况下,细胞分化过程是不可逆的。然而,在某些条件下,分化了的细胞也不稳定,其基因表达模式也可以发生可逆性变化,又回到其未分化状态,这一过程称为去分化。
3.水培绿萝的根颜色变绿了,原因:根须是白色的,但由于容器放在阳光下,水中孳生了绿藻,致使根须上也长了绿藻而成绿色。解决方法:勤换水,同时用冷开水而不用生水,原因是水中的绿藻主要来源于生水和空气中的绿藻孢子。也可换用不透光的容器或将容器遮光,因为绿藻需要阳光才能生长。水养绿萝,无需在水中添加营养液,因水中本就含有一些营养成分足够它生长。

【活动总结】

“断尾求生”的绿萝观察过程充满了喜悦和惊喜,我也在观察中总结了一些怎样学会记录绿萝和根生长的知识。

1.绿萝是直根系植物,新的根生长情况是可以从切断面生长,浸没在水中的茎节处也能生长出来更多的根系。

2.绿萝的生长和光有关。不能有太多的光,也不能没有光,地点生长最好的是在阴凉处,所以它比较适合生长在室外阴凉处。

3.显微镜下,绿萝的茎节和切断面处生长出的根是由细胞分裂和细胞分化产生的,茎节处的细胞有突出和很多的细胞。

4.通过横切面和纵切面的观察,主根处的细胞是大但少,小根的细胞是小但多。

5.根部绿色部分在显微镜下看到的是类似叶绿体的样子,但实际上是绿藻。

以上就是我发现的“断尾求生”的绿萝根生长的秘密。
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文章由 美篇工作版 编辑制作
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