一、从一个有趣的问题开始
同样一把绿豆，放进湿纸巾里几天就冒出小芽，放在干燥的抽屉里却一年都不发芽；埋在深土里的种子也迟迟不出苗。种子到底要满足什么条件才肯"醒过来"？今天我们用几颗绿豆和几个小盘子，做一场对照实验，把"种子萌发的条件"一个一个找出来。
二、实验材料
- 绿豆（或黄豆、玉米、小麦）约 30 颗，要求粒大饱满、胚完整
- 4 个小盘子或透明小盒
- 纸巾或脱脂棉若干
- 清水、少量食用油、一个冰箱（或阴凉柜子）
三、实验步骤
取 4 个盘子，标号 A、B、C、D，每个盘子放 8 颗绿豆，进行如下处理：
- A 盘：纸巾用水湿润，放在室温下，保持纸巾始终湿润（对照组）
- B 盘：纸巾保持完全干燥，放在室温下
- C 盘：纸巾湿润，但其中加入食用油，使种子完全浸泡在油层下（隔绝空气）
- D 盘：纸巾湿润，放进冰箱冷藏室（约 4 摄氏度）
每天同一时间观察并记录：是否胚根突破种皮？胚根、胚芽长度多少？同时记录 A 盘在每个阶段的变化。连续观察 5 到 7 天。
四、观察到的现象
大约第二天到第三天，A 盘的绿豆最先“咧嘴”：种皮裂开，一小段白色的胚根先钻出来，向下生长；接着胚轴伸长，把胚芽顶出，两片子叶张开。到了第五天，A 盘的小苗已有一两厘米高。
B 盘的种子始终没有动静，干瘪如初。C 盘的种子被油封住，几天后发黏、变味，明显腐烂。D 盘的种子也没有萌发，一直静静躺着，但种皮完好——把它移回室温并保持湿润，几天后它竟又能发芽。
五、知识点讲解
- 种子萌发的环境条件
通过对照实验可以得出结论：种子萌发需要适宜的温度、一定的水分和充足的空气，三个条件缺一不可。
- 水分：让种皮变软、增加通透性，使胚容易突破；同时把细胞内的营养物质溶解，便于运输和利用。
- 空气：种子萌发时呼吸作用旺盛，需要大量氧气来分解有机物、释放能量。
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适宜温度：温度过低，酶活性下降，代谢几乎停止；温度过高，酶和蛋白质被破坏。
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探究实验的关键——单一变量
本实验里 A 与 B 只差一个变量（水分），A 与 C 只差一个变量（空气），A 与 D 只差一个变量（温度），其余条件都相同。这样我们才能判断到底是哪一个条件造成了结果差异。如果同时改变两个条件，就看不出是谁在起作用了。设置 A 盘的作用是作为对照，提供"正常情况"的比较标准。
- 种子萌发的自身条件
环境条件都满足，种子也未必发芽。种子必须同时具备：
- 胚是完整的、有生命力的（胚芽、胚轴、胚根、子叶都不能破损，被虫蛀或机械损伤的种子不能萌发）
- 种子已度过休眠期（有些种子成熟后需要一段时间后熟才能萌发）
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籽粒饱满，营养物质充足
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萌发过程中营养由谁提供
双子叶植物（如豆类）在长出绿叶之前，营养由子叶提供；单子叶植物（如玉米、小麦）由胚乳提供。所以发芽初期不需要土壤中的养分，只需要水和空气——这也是"发豆芽"只需用水、不用土的原因。等第一片真叶展开、开始进行光合作用后，幼苗才"自食其力"。
- 呼吸作用的证据
把萌发的种子放入密闭容器，一天后伸入点燃的蜡烛，蜡烛会熄灭；再倒入澄清石灰水，会变浑浊。这说明种子萌发时消耗氧气、放出二氧化碳，是典型的呼吸作用。
六、生活案例与思考
案例一：播种前要松土、不能把种子埋得太深。松土让土壤里空气充足，埋得太深则氧气不足、且幼芽难以顶出，出苗率明显下降。
案例二：农民用薄膜覆盖播种后的土地。薄膜能保温保湿，让土壤温度、湿度稳定，加快出苗并整齐一致。
案例三：粮食入库前必须晒干。干燥能降低种子含水量，抑制呼吸作用，种子就不容易发热、发霉和提前发芽，从而延长储存时间。
案例四：超市里的豆芽是用水不断淋洗、保持湿度和空气流通培育出来的；如果浸泡时间太长、长期缺氧，豆子就会发黏腐烂——和实验中 C 盘的结果完全一致。
七、动手练习
- 小红想探究"光照对种子萌发是否有影响"，她把一组放在光下、一组放在暗处，其他条件都相同。结果两组都正常发芽。她能得出什么结论？她还可以怎样改进实验？
- 一包存放三年的陈绿豆，用同样的方法始终不发芽，可能的原因有哪些？
- 请预测：把正在萌发的种子放入真空袋密封后置于室温，它会怎样变化？为什么？
八、参考答案
- 结论是：光照不是种子萌发的必需条件（多数种子在土里黑暗中也能萌发）。改进方向：增加重复组，各放 10 颗以上种子，记录发芽率；同时严格保证水分、空气、温度一致，只有光照不同。
- 可能原因：胚已失去生命力（种子过期、被虫蛀、受潮发热破坏了胚）；种子仍处于休眠期；籽粒不饱满、营养物质不足；储存过程中含水量过高导致霉变。检验方法是随机取样做发芽率试验。
- 种子会很快停止生长并腐烂。因为真空袋内几乎没有氧气，呼吸作用无法进行，细胞得不到能量；若同时湿度大，微生物还会大量繁殖。
九、小结
种子萌发 = 适宜的温度 + 一定的水分 + 充足的空气（环境条件），再加上胚完整有活力、不在休眠期（自身条件）。掌握了"单一变量 + 对照实验"这套方法，你不仅能解释种子的萌发，还能自己设计实验去探究任何你好奇的"为什么"。