分析植物養分儲存器官之形態與生理

出自 全民科學平台
於 2019年6月5日 (三) 07:05 由 鍾國辰 (對話 | 貢獻) 所做的修訂
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請分析下列養分儲存器官或莖葉器官之形態與生理(如圖1)。使用剪刀、鑷子與刀片時請注意安全。

圖一：養分儲存器官或莖葉器官之形態與樣本編號示意圖，樣本數量請參閱上表，以及裝有A、 B 、C試劑之微離心管。


1.現象提示與參考：


  • 植物器官中果實與種子為典型養分儲存器官，此外養分也可以儲存於根或莖中，例如：蕃薯、山藥、蓮藕等，其中山藥又稱為淮山，是臺灣為著名小吃四神湯中重要食材，四神湯又稱四臣湯，以淮山、芡實、蓮子、茯苓，煮成藥膳湯，取諧音為「四臣，事成」。四神湯中有時也加入百果，而蓮子來自於蓮花，蓮藕亦可為食用之器官，詩句中「妾心藕中絲，雖斷猶連牽」，即描述「藕斷絲連」之現象，蓮花葉柄斷裂後亦有此「絲連」現象。


2.初探與假說：（此為引導，學習者必須要提出合理的假說）

  • 2.1 請觀察封口袋內各樣本後，分析樣本(2)蓮子、(5)百果、(8)竹筍、(9)蘆筍，依序為植物之何種器官? 何者為單子葉植物？何者為雙子葉植物？
  • 2.2 請利用A試劑來檢測植物樣本是否含有澱粉，先將樣本置於培養皿中，A試劑輕輕滴在樣本上，靜置約1分鐘，若樣本含有澱粉則呈現藍黑色，請問下列哪些樣本不含有澱粉？
  • 2.3 請將樣本(1)淮山、(2)蓮子、(3)芡實、(4)茯苓，分別以鑷子刮取折斷處碎屑粉末後(如圖2)，放置於解剖顯微鏡下觀察，請問何者具有絲狀構造？請推論此具有絲狀構造之樣本歸屬於何種生物界？

圖二： 樣本折斷處碎屑粉

  • 2.4 請將樣本(8)竹筍進行橫向切片後以1~3滴B試劑染色約3分鐘後，再以清水清洗切片3次(如圖3)，接著於光學顯微鏡下觀察，請問木質部纖維與基本組織分別呈現何種顏色？

圖三： 切片後以B試劑染色，再以清水清

  • 2.5 樣本(9)蘆筍進行橫向切片後，製成水埋玻片，接著置於光學顯微鏡下觀察，請問其木質部與韌皮部如何排列？將樣本(9)蘆筍進行橫向切片後，放於培養皿上，控制組則以1~3滴水處理，實驗組以1~3滴C試劑處理，約30分鐘後，接著置於光學顯微鏡下觀察，與控制組互相比較下，實驗組之變化為何？請推論C試劑成分為何？
  • 2.6 解剖樣本(6)松子，解剖時請小心並輕輕撥除組織，並分析松子有幾枚絨毛形態？胚組織染色體套數為何？
  • 2.7 請解剖樣本(5)百果，解剖時請小心並輕輕撥除組織，並分析百果有幾枚類似胚乳構造？請描繪並標示出樣本(5)百果胚與子葉組織。
  • 2.8 請將樣本(7)蓮花葉柄斷後並抽拉出絲狀組織 (葉柄斷絲相連)製成水埋玻片，置於光學顯微鏡下觀察請描繪出絲狀組織之細微構造？觀察樣本(7)蓮花葉柄絲狀組織之細微構造後，請寫出此絲狀構造可能為維管素中何種組織？

3.設計實驗與執行

  • 3.1 觀察封口袋內各樣本後，分析樣本(2)蓮子、(5)百果、(8)竹筍、(9)蘆筍：
    • 3.1.1 依序為植物之何種器官?
    • 3.1.2 何者為單子葉植物？
    • 3.1.3 何者為雙子葉植物？
  • 3.2 利用A試劑來檢測植物樣本是否含有澱粉：
    • 3.2.1 先將樣本置於培養皿中，A試劑輕輕滴在樣本上，靜置約1分鐘
    • 3.2.2 若樣本含有澱粉則呈現藍黑色，請問下列哪些樣本不含有澱粉？
  • 3.3 請將樣本(1)淮山、(2)蓮子、(3)芡實、(4)茯苓，分別以鑷子刮取折斷處碎屑粉末後(如圖2)，放置於解剖顯微鏡下觀察：
    • 3.3.1 請問何者具有絲狀構造？
    • 3.3.2 請推論此具有絲狀構造之樣本歸屬於何種生物界？

  • 3.4 請將樣本○8竹筍進行橫向切片後以1~3滴B試劑染色約3分鐘後，再以清水清洗切片3次(如圖3)，接著於光學顯微鏡下觀察：
    • 3.4.1 請問木質部纖維與基本組織分別呈現何種顏色？

  • 3.5 樣本(9)蘆筍進行橫向切片：
    • 3.5.1 製成水埋玻片，接著置於光學顯微鏡下觀察：
      • 3.5.1.1 請問其木質部與韌皮部如何排列？
    • 3.5.2 將樣本(9)蘆筍切片放於培養皿上：
      • 3.5.2.1 控制組則以1~3滴水處理，實驗組以1~3滴C試劑處理，約30分鐘。
      • 3.5.2.2 接著置於光學顯微鏡下觀察。
      • 3.5.2.3 與控制組互相比較下，實驗組之變化為何？
      • 3.5.2.4 請推論C試劑成分為何？
  • 3.6 解剖樣本(6)松子，解剖時請小心並輕輕撥除組織：
    • 3.6.1 分析松子有幾枚子葉？
    • 3.6.2 胚組織染色體套數為何？
  • 3.7 請解剖樣本(5)百果，解剖時請小心並輕輕撥除組織：
    • 3.7.1 百果有幾枚類似胚乳構造？
    • 3.7.2 請描繪並標示出樣本(5)百果胚與子葉組織？


  • 3.8 請將樣本(7)蓮花葉柄斷後並抽拉出絲狀組織 (葉柄斷絲相連)製成水埋玻片，置於光學顯微鏡下觀察：
    • 3.8.1 請描繪出絲狀組織之細微構造？
    • 3.8.2 此絲狀構造可能為維管素中何種組織？


4.分析與結論

  • 4.1 分辨四神湯中的淮山、芡實、蓮子、茯苓、百果與蓮花的構造與形態。
  • 4.2 了解植物器官與組織的細部構造與成分。



5.教學目標與評量

  • 5.1 能用肉眼與光學顯微鏡觀察樣本。
  • 5.2 能從實驗結果分析其代表意義。


6.參考資料


7.解答

  • 3.1觀察封口袋內各樣本後，分析樣本(2)蓮子、(5)百果、(8)竹筍、(9)蘆筍：
    • 3.1.1依序為植物之何種器官? 種子、種子、莖、莖
    • 3.1.2何者為單子葉植物？(1)(8)(9)
    • 3.1.3何者為雙子葉植物？(2)(3)(7)
  • 3.2利用A試劑來檢測植物樣本是否含有澱粉：
    • 3.2.1先將樣本置於培養皿中，A試劑輕輕滴在樣本上，靜置約1分鐘。
    • 3.2.2若樣本含有澱粉則呈現藍黑色，請問下列哪些樣本不含有澱粉？(4)
  • 3.3請將樣本(1)淮山、(2)蓮子、(3)芡實、(4)茯苓，分別以鑷子刮取折斷處碎屑粉末後(如圖2)，放置於解剖顯微鏡下觀察：
    • 3.3.1請問何者具有絲狀構造？(4)
    • 3.3.2請推論此具有絲狀構造之樣本歸屬於何種生物界？真菌界

  • 3.4請將樣本(8)竹筍進行橫向切片後以1~3滴B試劑染色約3分鐘後，再以清水清洗切片3次(如圖3)，接著於光學顯微鏡下觀察：
    • 3.4.1請問木質部纖維與基本組織分別呈現何種顏色？藍色；紫色


  • 3.5樣本(9)蘆筍進行橫向切片：
    • 3.5.1製成水埋玻片，接著置於光學顯微鏡下觀察：
      • 3.5.1.1請問其木質部與韌皮部如何排列？
    • 3.5.2將樣本○9蘆筍切片放於培養皿上：
      • 3.5.2.1控制組以1~3滴水處理，實驗組以1~3滴C試劑處理，約30分鐘。
      • 3.5.2.2接著置於光學顯微鏡下觀察。
      • 3.5.2.3與控制組互相比較下，實驗組之變化為何？實驗組導管螺紋較為明顯
      • 3.5.2.4請推論C試劑成分為何？纖維素分解酶
  • 3.6解剖樣本(6)松子，解剖時請小心並輕輕撥除組織：
    • 3.6.1分析松子有幾枚子葉？2
    • 3.6.2胚組織染色體套數為何？2n


  • 3.7請解剖樣本(5)百果，解剖時請小心並輕輕撥除組織：
    • 3.7.1並分析百果有幾枚類似胚乳構造？1
    • 3.7.2請描繪並標示出樣本(5)百果胚與子葉組織？

  • 3.8請將樣本(7)蓮花葉柄斷後並抽拉出絲狀組織 (葉柄斷絲相連)製成水埋玻片，置於光學顯微鏡下觀察：
    • 3.8.1請描繪出絲狀組織之細微構造？

    • 3.8.2此絲狀構造可能為維管素中何種組織？木質部上導管之木質素螺紋
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