实验探究洋葱在不同环境下的生长状况

陶天艳

洋葱植株属百合科葱属，食用部分为洋葱头，洋葱头耐储存，易生长，在高中实验教学中常有应用，如“观察植物的质壁分离”“观察植物的有丝分裂”等实验都使用了洋葱作为实验材料。而我利用生物兴趣小组时间和学生一起利用洋葱设计了一系列的实验，以探究洋葱在不同环境下的生长状况。

一、探究问题

问题1：洋葱植株培养根尖时，选用老洋葱和新洋葱效果相同吗？为什么？

问题2：洋葱植株在光下和暗处的生长状况有区别吗？

问题3：洋葱植株在单侧光下如何生长？

问题4：洋葱植株水平放置时茎具有背地性吗？水平放置洋葱头，培养，其根具有向地性吗？

问题5：“观察植物的质壁分离”的实验中需要紫色洋葱外表皮，如何使洋葱表皮呈紫色？内表皮可以呈紫色吗？

问题6：洋葱长出不定根时，放入冰箱（4℃）诱导培养36h后，细胞中染色体数目有无加倍现象？

二、实验操作

实验材料准备：洋葱，烧杯，刀片，花盆，清水，无色食品袋。

1.洋葱光下培养。选择底盘大的洋葱作生根材料，一组用收获2个月后的老洋葱，一组用新收获的洋葱，选取用多只烧杯装满清水，分别在烧杯上放一个洋葱，让洋葱的底部接触到瓶内的水面，把这个装置放在温暖的地方全光照培养。水要保持清洁，注意每天換水1～2次。5天后观察生根条数。

2.暗处的生长。准备同上，然后置于避光处培养观察。

3.单侧光生长。用花盆培养洋葱植株，放阳台上，两周后观察洋葱植株的生长状况。

4.茎背地性生长。用花盆培养洋葱植株，放倒使植株水平，生长两周，观察茎的弯曲情况。

5.根向地性生长。用多只烧杯装满清水，分别在每个烧杯上水平放一个洋葱，让洋葱的底部接触到瓶内的水面，放在温暖的地方培养。

6.洋葱外表皮加深紫色。选取浅色洋葱，分为两组，一组放阳台上，阳光照射一周；另一组避光保存一周，观察洋葱紫色深浅。

7.内表皮呈紫色。用刀把洋葱纵切两次，两次切面相互垂直，每块切片大小均匀，切后用手把切片从球状洋葱上一一剥离下来，将洋葱切片均匀地放置在无色食品袋内，扎紧，内表皮向上，不要重叠摆放，经窗户透入的散射光照射（勿用阳光直射），在室温20℃以上，培养。

8.洋葱长出不定根1厘米时，放入冰箱（4℃）诱导培养36h，经解离→漂洗→染色→制片后，观察分生区细胞中染色体数目有无加倍现象。

三、结果与讨论

问题1的探究结论：洋葱具有休眠期，不同品种的洋葱休眠期不同，休眠期为50天左右。经实验比较，老洋葱细胞较多，较饱满，分裂能力强，生根较多；新洋葱尚在休眠，不易生根。

问题2的探究结论：洋葱植株在光下和暗处的生长状况不同，在光下生长的洋葱，叶片较绿，较宽；在暗处生长的洋葱，叶片颜色发黄，较瘦弱。

问题3的探究结论：用花盆培养洋葱植株，放阳台上，两周后观察到叶向光源生长，表现出叶的向光性。

问题4的探究结论：放倒洋葱，使植株水平，可观察到茎弯向上生长，表现出茎的背地性。而水平放置洋葱头，让洋葱的底部接触到瓶内的水面，洋葱根呈现弯曲向下生长，表现出根的向地性。

问题5的探究结论：经实验，放置于阳台上，阳光照射一周的洋葱紫色加深。将洋葱切片内表皮用上述方法在散射光照射4～5天后内表皮也在光照下变成紫色。内表皮与叶肉则易于分离，大大降低了“植物的质壁分离”的实验难度，又增强了实验效果，还使洋葱在实验中利用率提高，降低了实验成本。

问题6的探究结论：洋葱长出不定根1cm时，放入冰箱（4℃）36h后，经解离→漂洗→染色→制片后，观察到分生区中部分细胞具有染色体加倍的现象，如下图。用低温处理植物分生组织细胞，能够抑制纺锤体的形成，以致影响染色体被拉向两极，使细胞也不能分裂成两个子细胞，所以植物细胞染色体数目发生变化。

洋葱成本低廉，培养成活率高，操作起来也相当灵活。高中生物教学中直接利用洋葱作为实验材料的实验教学很多，也可以通过培养洋葱来观察植物的一些生理特征，比如植物的向光性等。

总之，通过实验探究可以帮助学生学习生物知识并提高思维能力和探究能力，而学生只有在实践中才能真正经历学习的过程、体验学习的价值，才能养成探索、追求真理的顽强精神，激发学生的学习兴趣。

（责任编辑 黄春香）