烟雾对绿豆种子萌发的影响:绿豆种子的萌发过程

　　二手烟对人体的伤害非常严重，那么二手烟对植物有没有影响呢？带着这个问题，我们开始了实验之旅。　　一、材料及时间　　1.实验材料：　　①材料：香烟、普通绿豆种子；
　　②试剂：龙胆紫溶液，洁净自来水，1mol/LHCl，95%、85%、70%乙醇；
　　③器材：洁净的矿泉水瓶、小勺、餐巾纸、标签纸、胶水、注射器、保鲜袋、万用表、电流表、电压表、显微镜、载玻片、盖玻片等。
　　2.实验时间：2010年9月～2011年1月。
　　二、实验方法及结果
　　实验一：香烟烟雾对绿豆种子发芽率影响的探究
　　（1）主要实验步骤
　　①将绿豆种子随机平均分为9组，每组10粒；
　　②取洁净的矿泉水瓶9个，分别去掉上半1/3的部分，并在每个瓶子中放入两张吸水纸，并分别依次编号为1-9；
　　③向瓶中加入适量洁净自来水，刚好浸湿吸水纸即可；
　　④在每个瓶中均匀地放置步骤①中随机选取的10粒绿豆种子；
　　⑤1-4号瓶每天均用200ml的香烟烟雾分别烟熏2、4、6、8小时，5- 8号瓶每天分别用100ml、200ml、300ml、400ml的香烟烟雾烟熏4小时；9号瓶不作烟熏处理（详见表1）；
　　⑥在室温下培养，每天观察记录种子萌发和生长情况。
　　表1
　　（2）实验结果（详见表2）
　　表2
　　（3）实验结论
　　①在低浓度（浓度低于200ml）时，香烟烟雾对绿豆种子的萌发有促进作用，而且会随着烟熏时间的延长，促进作用加强；
　　②高浓度（浓度高于200ml）时，香烟烟雾对绿豆种子的萌发有抑制作用；
　　③随着烟熏时间的加长，种子幼根的生长受到的影响越大；
　　④随着烟雾浓度加大，对幼根生长的抑制作用则不断加强；
　　⑤无论香烟烟雾浓度的大小，还是烟熏时间的长短，新生幼根的均会变紫或变黑，浓度越大，时间越长颜色越深。
　　（4）实验说明：
　　①第一次实验设计采用分组实验，1-4组和对照组为一组实验；5-8和对照组为一组实验；最后一次设计了综合对照实验；
　　②本次实验共重复了三次，表2中记录数据是三次实验的平均值。
　　实验二：有无过滤嘴的香烟烟雾对绿豆种子的萌发的影响的对比
　　（1）主要实验步骤
　　①将绿豆种子随机平均分为17组，每组10粒；
　　②取洁净矿泉水瓶17个，分别去掉上半1/3的部分，并在每个瓶子中放入两张吸水纸，并分别依次编号为1-17；
　　③向瓶中加入适量洁净自来水，刚好浸湿吸水纸即可；
　　④在每个瓶中均匀放置步骤①中随机选取的10粒绿豆种子；
　　⑤1-8号瓶每天均用200ml的香烟烟雾分别烟熏2、2、4、4、6、6、8、8小时，9-16号瓶每天分别用100ml、100ml、200ml、200ml、300ml、300ml、400ml、400ml的香烟烟雾烟熏4小时；17号瓶不作烟熏处理（详见表3）；
　　表3
　　⑥在室温下培养，每天观察记录种子萌发和生长情况。
　　（2）实验结果（详见表4）
　　表4
　　（3）实验结论
　　表4与表2数据对比分析可知：
　　①有无过滤嘴，香烟烟雾对绿豆种子萌发和发育的影响无明显差异；
　　②无过滤嘴香烟烟雾与有过滤嘴香烟烟雾同浓度、同时间烟熏实验比较，新生幼根变紫或变黑的颜色更深；
　　③香烟无过滤嘴，仅能减少烟雾中的固体颗粒和焦油含量，其他有害物质差异不明显，所以烟雾中危害最大的物质还会随着烟雾进入植物体。
　　（4）实验说明：
　　①表4所记录的数据所用烟雾是不带过滤嘴香烟烟雾；
　　②本次实验共重复了三次，表4中记录数据是三次实验的平均值。
　　实验三：香烟烟雾对绿豆幼根电阻阻值影响的实验探究
　　（1）主要实验步骤
　　①主要实验步骤如“《香烟烟雾对绿豆种子发芽率影响的探究》实验步骤①―⑤（每组绿豆种子数为20粒）”；
　　②从第四天开始，每天在每组中随机选取一粒萌发的绿豆种子，截取根尖5mm的幼根，用万用表测量电阻；
　　③用电压表和电流表测电压和电流，并计算出电阻。
　　（2）实验结果（详见表5，注：表中电阻单位为KΩ；对表5平均值进行绘图分析见左下图。）
　　表5
　　（3）实验结论
　　①香烟烟雾对刚萌发的绿豆幼根的电阻具有较明显的影响；
　　②随着烟雾浓度的增加，绿豆幼根电阻阻值减小；
　　③随着烟雾烟熏时间增加，绿豆幼根电阻阻值也减小；
　　④香烟烟雾烟熏时间长短，比烟雾浓的对绿豆幼根电阻阻值的影响更大。
　　（4）实验说明：
　　①本实验连续监测了绿豆幼根四天的电阻变化情况；
　　②幼根切下10分钟后进行电阻测量，10分钟内其电阻阻值变化非常明显。
　　实验四：香烟烟雾对绿豆幼根根尖细胞染色体变异影响的实验探究
　　（1）主要实验步骤
　　①主要实验步骤如“《香烟烟雾对绿豆种子发芽率影响的探究》实验步骤①―⑤”；
　　②绿豆幼根长到2cm长时，在上午8:00―10:00之间制作绿豆根尖临时装片（解离→漂洗→染色→压片）；
　　③用显微镜观察染色体变异情况，并统计结果。
　　（2）实验结果（详见表6）
　　（3）实验结论
　　①经过查阅资料发现：绿豆体细胞中共有11对22条染色体，其中3对染色体为亚中部着丝粒染色体，8对染色体为中部着丝粒染色体；
　　②随烟熏时间加长，发现细胞中染色体变异数略有增加；
　　③随烟熏浓度加长，细胞染色体中变异数略有增加。
　　（4）实验说明：
　　①每组实验做临时装片10个；
　　②上表记录数据为10个临时装片观察的总数据。
　　表6
　　三、思考与分析
　　1.“在低浓度时香烟烟雾对绿豆种子的萌发有促进作用；
　　高浓度时香烟烟雾对绿豆种子的萌发和生长均有抑制作用”这一作用特点和生长素的作用特点相似，由此我提出两种假想：
　　①香烟烟雾中应该有一种或多种物质，能对植物生长既具有低浓度促进作用，又具高浓度抑制作用（简单的概括为“低促高抑”）；
　　②香烟烟雾中存在一种或多种可以促进植物种子萌发的物质，当烟雾浓度增加到一定浓度或烟熏时间加长，这类物质的作用被烟雾中另外一类物质代替，进而抑制植物种子萌发和生长。
　　2.香烟烟雾会导致绿豆电阻减小的主要原因可能是绿豆组织吸收了香烟烟雾，导致代谢加快所致。一般情况下，“受到逆境伤害时，植物组织电阻变化的总趋势是降低，而外渗电导值升高”，这可能与植物内部疏导组织的变化有关。
　　3.香烟烟雾中的致癌物质导致染色体出现了“缺失、重复、易位、倒置等的结构变异”，或出现“染色体数目增减的数量变异”，这些变异类似于香烟烟雾对人体细胞的作用，由此可以推测，香烟烟雾引起生物体癌变的一个重要原因就是遗传物质的变异。
　　通过这次实验，让我们明白吸烟除了对吸烟者有直接的危害外，“二手烟”对人和植物都有非常大的危害。因此，为了人们的健康，为了美好的环境，我们准备向社会、家庭、学校发出倡议――“珍爱生命，拒绝香烟”。