關鍵概念
植物生物學
克隆
繁殖
無性繁殖
簡介
在聖帕特里克節前後，綠色似乎無處不在——從帽子到三葉草。在這個聖帕迪節，你可以展示你自己的綠色創造……透過克隆植物！許多關於克隆生物的科幻故事都基於克隆動物或植物的實際科學方法。在現實世界中，植物克隆經常用於現代農業。如何克隆植物？在這個活動中，你將透過製作自己的捲心菜克隆體來找到答案！
背景
與大多數動物不同，植物通常使用兩種不同的繁殖方式，具體取決於條件。這兩種不同的繁殖型別是有性繁殖和無性繁殖。我們熟悉的許多植物，如開花植物，透過產生種子進行有性繁殖，其中每個種子都包含一個胚胎，在合適的條件下，胚胎將長成成熟的植物。有性繁殖需要植物的雄性和雌性部分混合形成胚胎，從而帶來來自雙親植物的不同基因組。
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植物的無性繁殖是指在沒有雄性和雌性部分混合的情況下製造新植物，並且可以在不產生種子的情況下完成。新的後代植物是親本植物的基因克隆體。雖然與透過有性繁殖產生的植物相比，無性繁殖通常產生植物的多樣性相對較低，但無性繁殖可能非常有用。克隆植物在農業中非常普遍，因為通常可以透過這種方式相對快速地製造植物，並且它使農民能夠種植更可靠的農產品，從一年到下一年收穫基本相同的植物。
材料
• 三張紙巾
• 三個小的、可密封的塑膠袋
• 剪刀（可選）
• 水
• 新鮮的捲心菜頭。建議使用大白菜，因為它比更常見的圓形捲心菜更長，密度更小，更容易剝開，並且莖更長。
• 切菜板
• 刀
• 相機（可選）
• 永久性記號筆
準備工作
• 將一張紙巾對摺，然後再對摺，使其可以放入可密封的塑膠袋中。將摺疊好的紙巾滑入袋子中，使您最後一次摺疊在袋子的底部。（如果摺疊好的紙巾太長而無法放入袋子中，請使用剪刀將其修剪到合適的大小。）
• 向袋子中加水，使紙巾溼潤，但不要加太多水以至於滴水。倒出多餘的水。
• 對其他紙巾和可密封塑膠袋重複這些步驟，以便您準備好三個裝有溼紙巾的可密封塑膠袋。
• 從捲心菜上取下葉子。從外葉開始，輕輕地將捲心菜的所有葉子從莖上拉下來。如果您沒有完全取下整片葉子，請不要擔心——最好留下一些葉子附著，而不是冒著損壞莖的風險。
• 在程式中切割莖時，您應該請成人幫忙使用刀。
程式
• 將捲心菜莖放在切菜板上，並在成人的幫助下，用刀小心地將莖橫向切成三段。儘量使每段長度大致相同。您應該有一個頂部、中間和底部段，其中底部段最靠近根部（應該已經去除），頂部段位於植物的頂部。這些段彼此之間有何不同？它們有何相似之處？它們是什麼顏色？
• 如果您手邊有相機，可以拍攝莖段的照片。
• 將一段莖放入您準備好的每個袋子中。將每段放在摺疊紙巾的中間層（上面兩層，下面兩層）。在密封每個袋子之前，向每個袋子吹入少量空氣。
• 密封后，使用永久性記號筆根據裡面的段標記每個袋子（如“頂部”、“中間”或“底部”）。
• 將三個袋子放在靠近窗戶的室溫下。
• 第二天開啟袋子，觀察捲心菜莖段。這些段看起來有變化嗎？有些看起來像要變成克隆體了嗎？您如何判斷？
• 重新密封每個袋子，再次在密封前向每個袋子吹入少量空氣。將袋子放回窗戶附近。
• 像這樣每天繼續觀察捲心菜莖段，直到您觀察至少一週。隨著時間的推移，這些段會發生什麼變化？有些段長出綠葉或出現小綠點嗎？有些看起來在腐爛——變成棕色、粘稠和有氣味嗎？
• 哪一段（頂部、中間或底部）成為最好的克隆體？您如何判斷？是否有一段根本沒有克隆？如果有些段比其他段成為更好的克隆體，您認為這是為什麼？
• 額外：您可以嘗試繼續種植您在此活動中開始的克隆體。為此，在克隆體生長約 10 到 12 天后，將其從袋子中取出，請成人幫助您小心地用刀切掉並丟棄任何腐爛的部分，然後將克隆體放入花盆或其他容器中的潮溼盆栽土中。保持土壤溼潤，並觀察克隆體如何隨著時間的推移生長和變化。葉子長出來了嗎？它們長出根了嗎？它們會變成像您使用的原始捲心菜一樣的植物，還是在某種程度上有所不同？
• 額外：您也可以嘗試克隆其他作物，例如芹菜莖段、土豆塊莖、胡蘿蔔片、萵苣莖、分離的大蒜瓣等。克隆體來自植物的同一部分嗎？其他作物克隆是否需要不同的條件？有些作物是否比其他作物更容易克隆？
• 額外：嘗試比較透過克隆生產成熟捲心菜所需的時間與從種子種植所需的時間。克隆蔬菜比從種子種植快多少？每種方法的產量是多少？ 觀察和結果
頂部莖段是否長出綠葉，總體而言，是否比中間或底部段成為更好的克隆體？中間段是否至少長出一些小綠點，而底部段的綠點更少——如果有的話？
當您將莖切成三段時，您可能會看到所有三段都有一些葉子從中長出，您可以從您移除葉子後留下的葉柄中看到這一點。應該有最多葉子的段是頂部段，它是唯一在其頂部有葉子的段。這很重要，因為植物有一種稱為分生組織的組織，分生組織是植物可以發芽的地方，因此對於無性繁殖很重要。分生組織通常位於植物的根尖（已從捲心菜中移除）和莖的尖端，在那裡它生長莖、新葉和芽。您應該看到，僅過了一天，頂部段看起來比您移除葉子後更綠了——並且它每天都變得更綠，主要從該段的頂部生長出幾片葉子。到一週結束時，中間段應該在葉子與莖相遇的地方發芽了一些小綠點。底部段也可能發芽了一些綠點，但它可能比其他段腐爛得更多。
清理
因為您不需要捲心菜葉子來進行此活動，所以您可以使用它們來製作捲心菜湯或涼拌捲心菜。您也可以繼續嘗試在土壤上種植克隆體或將其堆肥。
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