1. เพื่อให้นักเรียนสามารถสำรวจตรวจสอบ อภิปราย และบันทึกเกี่ยวกับลักษณะของราก
2. เพื่อให้นักเรียนสามารถตั้งคำถามเกี่ยวกับสิ่งที่นักเรียนสังเกต
3. เปรียบเทียบการงอกรากของพืชใบเลี้ยงคู่และใบเลี้ยงเดี่ยว

       
1. เมล็ดถั่วเขียว และข้าวโพด ชนิดละ 20 เม็ด (อาจจะใช้ถั่วเหลืองแทนถั่วเขียว หรือใช้ข้าวเปลือกแทนข้าวโพด

2. กล่องพลาสติกใสรูปสี่เหลี่ยมที่มีความยาวของกล่องประมาณ 20 cm จำนวน 4 กล่อง

3. บีกเกอร์ขนาด 50 cm³ หรือขวดแก้วปากกว้างขนาดเล็ก

4. กระดาษเยื่อ

5. กรดไฮโดรคลอริก ความเข้มข้น 10 %

6. สีซาฟรานีน หรือสีผสมอาหารสีแดง ความเข้มข้น 1 %
          
7. พู่กัน เข็มเขี่ย จานเพาะเชื้อ หลอดหยด และใบมีดโกน

8. สไลด์ และกระจกปิดสไลด์
   
9. แว่นขยาย และกล้องจุลทรรศน์

ตอนที่ 1

1. นำเมล็ดถั่วเขียว และเมล็ดข้าวโพด แช่น้ำแล้วประมาณ 6-12 ชั่วโมงจนอิ่มตัว เห็นเปลือกเริ่มปริ นำเมล็ดแต่ละชนิดมาแบ่งเป็น 2 ส่วน เพาะในกล่องพลาสติกบนกระดาษเยื่อที่ชื้น ดังภาพ รดน้ำสะอาดจนกระดาษชุ่ม วางเมล็ดให้กระจายบนกระดาษเยื่อ ปิดฝากล่องให้สนิท เขียนหมายเลข 1 และ 2 สำหรับเมล็ดข้าวโพด ส่วนหมายเลข 3 และ 4 สำหรับเมล็ดถั่วเขียว
2. ใช้แว่นขยายสังเกตการงอกจากเมล็ดทั้ง 4 กล่อง ว่าส่วนใดงอกออกมาก่อน และงอกจากตำแหน่งใดของเมล็ด
3. สังเกตและวัดการเปลี่ยนแปลงความยาวของรากในกล่องที่ 1 และ 3 ทุกๆ วัน เป็นเวลา 3 วัน วาดภาพ บันทึกผลและหาค่าเฉลี่ย ของการเปลี่ยนแปลงความยาวของราในแต่ละวันแล้วนำเมล็ดไปวางไว้ในกล่องตามเดิน (ระหว่างการวัดความยาวของรากต้องระมัดระวัง ไม่ให้ปลายรากแห้ง และต้องให้ชุ่มน้ำอยู่เสมอเมื่อเสร็จสิ้นการวัดต้องพ่นน้ำให้ชุ่ม ปิดฝากล่องดังเดิม)
4. สังเกตการเปลี่ยนแปลงความยาวของรากและจำนวนรากสาขาที่เกิดขึ้นในกล่อง หมายเลข 1 และหมายเลข 3 ทุกวันต่อไปอีก 3 วัน

- ส่วนใดของเมล็ดที่งอกออกมาก่อน และงอกมาจากตำแหน่งใดของเมล็ดและตำแหน่งที่งอกของเมล็ดถั่วเขียว และเมล็ดข้าวโพด เหมือนหรือแตกต่างกันอย่างไร

ตอนที่ 2

1. เลือกปลายรากข้าวโพด และรากถั่วเขียวที่เพาะมาแล้ว 3 วัน จากกล่องหมายเลข 2 และหมายเลข 4 ตัดส่วนปลายสุดของรากเพียงรากละ 1 ท่อน ให้ยาวประมาณ 3-5 mm ให้ได้จำนวน 5-6 ท่อน ใส่ในบิกเกอร์ขนาด 50 cm3 หรือขวดแก้วปากกว้างขนาดเล็กที่เตรียมไว้หยดกรดไฮโดรคลอริกความเข้มข้น 10 % พอท่วมราก ทิ้งไว้ประมาณ 1 ชั่วโมงหรือมากกว่า

2. ล้างกรดออกจากเนื้อเย่อปลายรากโดยใช้หลอดหยดดูดกรดออกจนหมด แล้วเติมน้ำลงไปให้ท่วมราก แช่ทิ้งไว้ 5 นาที แล้วดูดน้ำออก เติมน้ำใหม่แล้วดูดออกทำเช่นนี้ประมาณ 3 ครั้ง เพื่อให้แน่ใจว่าล้างกรดออกได้หมด แล้วหยดสีซาฟรานีนหรือสีผสมอาหารสีแดงลงไปประมาณ 3 หยด หรือพอท่วมราก ทิ้งไว้ 5 นาที ล้างสีส่วนเกินออก โดยการดูดน้ำสีออกแล้วเติมน้ำเพื่อล้างสีแล้วดูดน้ำออกทำเช่นนี้ประมาณ 2 ครั้ง ทำนองเดียวกับการล้างกรด

3. ใช้พู่กันเขี่ยท่อนรากที่ย้อนสีแล้ว 1 ท่อน วางบนสไลด์ที่หยดน้ำแล้ว 1 หยด

4. นำกระจกปิดสไลด์วางทับแล้วกดเบาๆ ด้วยนิ้วหรือด้วยยางลบก้นดินสอจนเนื้อเยื่อแบน นำไปตรวจดูด้วยกล้องจุลทรรศน์ กำลังขยายต่างๆ วาดภาพและบันทึกผลเปรียบเทียบกับ ภาพ ด้านล่าง
- กลุ่มเซลล์บริเวณปลายราก แต่ละบริเวณมีลักษณะเหมือนหรือต่างกันอย่างไร
- นักเรียนจะสรุปผลการศึกษาครั้งนี้ว่าอย่างไร

ภาพปรายรากพืชใบเลี้ยงคู่ตามยาวแสดงบริเวณต่างๆ

ผลการทดลองที่ได้

ตอนที่ 1 การงอกของเมล็ดถั่วเขียวและข้าวโพดเป็นดังภาพ

ตอนที่ 2

ส่วนที่งอกออกมาก่อน คือ ส่วนที่จะเจริญเป็นราก และงอกออกมาจากรูเล็ก ที่อยู่ใต้รอยแผลเป็นซึ่งเกิดจากก้าน ของออวุลหลุดออกไป เช่นเดียวกันทั้งของเมล็ดถั่วเขียวและเมล็ดข้าวโพด
เมื่อศึกษาเนื้อเยื่อจากบริเวณปลายรากสุด เซลล์มีลักษณะค่อนข้างกลม ขนาดเซลล์ใหญ่กว่าเซลล์ที่อยู่ถัดขึ้นไป เซลล์บริเวณนี้เป็นส่วนหมวกราก ส่วนเซลล์ที่อยู่ถัดจากเซลล์หมวกรากขึ้นมา เซลล์จะเป็นขนาดเล็กใกล้เคียงกัน บริเวณนี้มีการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส อาจจะเห็นลักษณะโครโมโซม ในนิวเคลียสเปลี่ยนแปลงไปในบางเซลล์ส่วนเซลล์ถัดขึ้น มาจากบริเวณที่มีการแบ่งเซลล์จะมีขนาดใหญ่ และยาวกว่าเห็นได้ชัดเจนจึงเป็นบริเวณที่เซลล์จะยืดตัวยาว และอาจพลเซลล์ที่เปลี่ยนแปลง ไปทำหน้าที่เฉพาะ เช่น มีขนราก ทำหน้าที่ดูดน้ำ ธาตุอาหาร ไปสู่ลำต้นจึงเป็นบริเวณที่เซลล์เจริญเติบโตเต็มที่

สรุปผลได้ว่า การที่รากมีการเจริญเติบโตยึดยาวออกไปได้ เนื่องจากเซลล์ที่อยู่ถัดจากหมวกรากขึ้นมาแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส เพิ่มจำนวนเซลล์ เซลล์ที่ได้จากการแบ่งเซลล์มีการเจริญเติบโต เพิ่มขนาด และมีการเปลี่ยนแปลงรูปร่างไปทำหน้าที่ต่างๆ เช่น เซลล์ชั้นนอกสุดจะมีขนรากยื่นยาวออกไป เซลล์ที่อยู่ถัดเข้ามาข้างใน จะเปลี่ยนแปลง ไปเป็นเนื้อเยื่อชั้นคอร์เทกซ์ มัดท่อลำเลียง ซึ่งหน้าที่ลำเลียงน้ำ และสารอาหารนอกจากนี้อาจพบมีรากแขนง แตกออกมาจากรากเดิม ในรากพืชใบเลี้ยงคู่ ส่วนในพืชใบเลี้ยงเดี่ยวระยะนี้ยังไม่พบรากใหม่แตก เพิ่มขึ้นนอกจากขนราก เพราะฉะนั้นบริเวณปลายรากพืช ที่ศึกษาจึงแบ่งได้เป็น 4 บริเวณ โดยนับจากปลายรากขึ้นไปคือ หมวกราก บริเวณเซลล์กำลังแบ่งตัว บริเวณเซลล์ยืดตัว ตามยาวและบริเวณเซลล์ที่มีการเปลี่ยนแปลงไปทำหน้าที่เฉพาะและเจริญเติบโตเต็มที่
ถั่วเขียว จะมีรากงอกออกจากเมล็ดรากเดียว ส่วนข้าวโพดเมื่องอกรากออกมาแล้วจะมีรากอื่นๆ งอกออกมาจากจุดเดิมอีก