Keimungsversuche und Messdaten
Im Frühjahr säen viele Leute in Köln Bohnen oder Kresse aus. Manche Samen keimen schon nach wenigen Tagen, andere liegen wochenlang in der Erde und tun nichts. Woran liegt das? Und wie kannst du das so untersuchen, dass dir niemand widersprechen kann? Am Ende der Seite hast du die Antwort.
Wie ein Samen keimt
Ein Samenkorn ist ein kleines Paket: Es enthält einen winzigen Embryo mit Keimwurzel, Keimspross und Keimblättern, dazu einen Nährstoffvorrat. Außen schützt die Samenschale. Solange der Samen trocken liegt, ruht er. Er kann Jahre warten.
Die Keimung läuft bei der Bohne immer in der gleichen Reihenfolge ab:
-
Der Samen nimmt Wasser auf und quillt auf.
-
Die Keimwurzel durchbricht die Samenschale und wächst nach unten.
-
Der Keimspross wächst nach oben ans Licht.
-
Der Spross entwickelt die ersten Laubblätter. Jetzt ist aus dem Samen ein Keimling geworden.
Bringe die Schritte der Keimung einer Bohne in die richtige Reihenfolge: Spross entwickelt Laubblätter; Samen quillt auf; Keimwurzel durchbricht die Samenschale;…
Bringe die Schritte der Keimung einer Bohne in die richtige Reihenfolge: Spross entwickelt Laubblätter; Samen quillt auf; Keimwurzel durchbricht die Samenschale; Keimspross wächst nach oben.
Was ein Samen zum Keimen braucht
Damit ein Samen keimt, müssen drei Bedingungen stimmen:
-
Wasser (Feuchtigkeit): Der Samen muss aufquellen.
-
Wärme: Bohnen keimen am besten bei etwa 20 °C. Bei 4 °C passiert fast nichts.
-
Sauerstoff (Luft): Der Keimling atmet. In Wasser ertrunkene Samen faulen.
Licht brauchen viele Samen nicht. Sie keimen auch im Dunkeln, so wie im Boden. Erst die Laubblätter brauchen später Licht.
Nenne drei Bedingungen, die ein Samenkorn zum Keimen braucht.
Nenne drei Bedingungen, die ein Samenkorn zum Keimen braucht.
Einen Keimungsversuch planen
Du willst wissen, ob eine Bedingung wichtig ist, zum Beispiel Wasser. Dazu gehst du so vor:
-
Vermutung (Hypothese): „Kressesamen brauchen Wasser zum Keimen.“
-
Zwei Ansätze: Einer mit der Bedingung (feuchte Watte), einer ohne (trockene Watte). Der Ansatz ohne die Bedingung ist die Kontrolle.
-
Nur eine Sache ändern: Alles andere bleibt gleich, nämlich Samenart, Anzahl der Samen, Temperatur, Licht, Schale.
-
Wiederholen: Je mehr Samen oder Schalen, desto zuverlässiger das Ergebnis. Ein einzelner Samen kann zufällig tot sein.
-
Beobachten und protokollieren: Immer zur gleichen Zeit messen und alles notieren.
Du willst untersuchen, ob Kressesamen Wasser zum Keimen brauchen. a) Formuliere eine Vermutung (Hypothese). b) Beschreibe den Versuchsaufbau mit zwei Ansätzen. c) Nenne,…
Du willst untersuchen, ob Kressesamen Wasser zum Keimen brauchen.
- a) Formuliere eine Vermutung (Hypothese).
- b) Beschreibe den Versuchsaufbau mit zwei Ansätzen.
- c) Nenne, was du in beiden Ansätzen gleich halten musst.
Eine Klasse in Dortmund will herausfinden, ob Licht die Keimung von Kressesamen beeinflusst. Sie legt 30 Samen in eine Schale am Fenster und 10 Samen in einen Schrank.…
Eine Klasse in Dortmund will herausfinden, ob Licht die Keimung von Kressesamen beeinflusst. Sie legt 30 Samen in eine Schale am Fenster und 10 Samen in einen Schrank. Nach 5 Tagen sind 27 bzw. 9 Samen gekeimt.
- a) Nenne zwei Mängel im Versuchsplan.
- b) Berechne die Keimraten und bewerte, ob man daraus einen Einfluss des Lichts ableiten kann.
- c) Entwirf einen verbesserten Versuchsplan, der Wiederholungen und eine Kontrolle enthält.
Messdaten auswerten: Keimrate
Um Ansätze zu vergleichen, rechnest du den Anteil gekeimter Samen aus, die Keimrate:
$$\text{Keimrate} = \frac{\text{Zahl gekeimter Samen}}{\text{Zahl ausgesäter Samen}} \cdot 100\,\%$$Das ist nötig, weil Ansätze oft verschieden viele Samen haben. Prozentwerte lassen sich fair vergleichen.
Bei einem Versuch mit nur wenigen Samen kann der Zufall viel ausmachen. Deshalb gilt: viele Samen, Wiederholungen und Mittelwerte.
In vier Schalen mit je 20 Bohnensamen herrschen unterschiedliche Bedingungen. Nach 7 Tagen sind gekeimt: Schale A (feucht, 20 °C, hell) 19; Schale B (trocken, 20 °C,…
In vier Schalen mit je 20 Bohnensamen herrschen unterschiedliche Bedingungen. Nach 7 Tagen sind gekeimt: Schale A (feucht, 20 °C, hell) 19; Schale B (trocken, 20 °C, hell) 0; Schale C (feucht, 4 °C, hell) 2; Schale D (feucht, 20 °C, dunkel) 18.
- a) Berechne für jede Schale den Anteil gekeimter Samen in Prozent.
- b) Nenne die Bedingungen, die für die Keimung wichtig sind, und die, die kaum eine Rolle spielen.
Wachstum messen und darstellen
Beim Wachstum misst du zum Beispiel die Höhe eines Keimlings jeden Tag. Die Werte schreibst du in eine Tabelle:
| Tag | 1 | 2 | 3 | 4 |
|---|---|---|---|---|
| Höhe in mm | 0 | 6 | 15 | 28 |
Das Wachstum pro Tag ist die Differenz zum Vortag: Von Tag 2 auf Tag 3 sind es $15 - 6 = 9$ mm.
Für ein Liniendiagramm gilt:
-
x-Achse (Rechtswert): die Zeit, hier „Zeit in Tagen“.
-
y-Achse (Hochwert): der Messwert, hier „Höhe in mm“.
-
Gleichmäßige Skalen, Einheiten an den Achsen, die Messpunkte einzeichnen und verbinden.
Wenn du nicht den Verlauf über die Zeit, sondern verschiedene Ansätze vergleichst (Schale A, B, C), eignet sich ein Säulendiagramm. Bei Temperaturen auf der x-Achse passt ein Liniendiagramm, weil die Temperatur eine kontinuierliche Größe ist und man Zwischenwerte ablesen kann.
Den Verlauf beschreibst du mit Zahlen: „Die Höhe nimmt von Tag zu Tag zu, und zwar immer schneller: erst 6 mm, dann 9 mm, dann 13 mm pro Tag.“
Eine Schülerin legt Kressesamen auf feuchte Watte. Sie notiert die Höhe der Keimlinge nach 1, 2, 3 und 4 Tagen: 0 mm, 6 mm, 15 mm, 28 mm. Zeichne dazu eine Tabelle und…
Eine Schülerin legt Kressesamen auf feuchte Watte. Sie notiert die Höhe der Keimlinge nach 1, 2, 3 und 4 Tagen: 0 mm, 6 mm, 15 mm, 28 mm. Zeichne dazu eine Tabelle und beschreibe die Achsenbeschriftung eines Liniendiagramms, mit dem man die Werte darstellen kann.
Ein Schüler misst die Länge der Keimwurzel einer Erbse: Tag 1: 3 mm, Tag 2: 9 mm, Tag 3: 18 mm, Tag 4: 30 mm, Tag 5: 41 mm. a) Berechne das Wachstum pro Tag (Differenz…
Ein Schüler misst die Länge der Keimwurzel einer Erbse: Tag 1: 3 mm, Tag 2: 9 mm, Tag 3: 18 mm, Tag 4: 30 mm, Tag 5: 41 mm.
- a) Berechne das Wachstum pro Tag (Differenz zum Vortag).
- b) Beschreibe den Verlauf des Wachstums.
- c) Nenne eine Fehlerquelle bei dieser Messung.
Ein Versuch zur Keimung bei verschiedenen Temperaturen liefert nach 6 Tagen folgende Keimraten bei Bohnen: 5 °C: 0 %; 10 °C: 15 %; 15 °C: 55 %; 20 °C: 90 %; 25 °C: 92 %;…
Ein Versuch zur Keimung bei verschiedenen Temperaturen liefert nach 6 Tagen folgende Keimraten bei Bohnen: 5 °C: 0 %; 10 °C: 15 %; 15 °C: 55 %; 20 °C: 90 %; 25 °C: 92 %; 40 °C: 10 %.
- a) Stelle die Daten in einem Diagramm dar (Achsen, Diagrammart, Begründung).
- b) Beschreibe den Verlauf und ermittle den günstigen Temperaturbereich.
- c) Erkläre, warum Bohnen im Freien in Deutschland erst nach den Eisheiligen im Mai ausgesät werden.
Dunkel und Hell: Wachstum im Vergleich
Keimlinge im Dunkeln wachsen oft schneller in die Höhe als Keimlinge am Fenster. Sie sind aber blass und dünn. Der Grund: Sie nutzen den Nährstoffvorrat im Samen, um möglichst schnell ans Licht zu kommen. Ohne Licht bilden sie keinen grünen Blattfarbstoff und können keine neuen Nährstoffe herstellen. Haben sie das Licht nicht rechtzeitig erreicht, ist der Vorrat leer und sie sterben.
Deshalb gilt: Zum Keimen braucht ein Samen meist kein Licht, zum gesunden Weiterwachsen braucht der Keimling aber Licht.
Zwei Gruppen dokumentieren das Wachstum von Sonnenblumenkeimlingen (Mittelwerte aus je 5 Pflanzen, Höhe in cm) an den Tagen 3, 6, 9, 12: Gruppe 1 (Fensterbank): 2,0;…
Zwei Gruppen dokumentieren das Wachstum von Sonnenblumenkeimlingen (Mittelwerte aus je 5 Pflanzen, Höhe in cm) an den Tagen 3, 6, 9, 12: Gruppe 1 (Fensterbank): 2,0; 5,5; 11,0; 18,0, Pflanzen grün und kräftig. Gruppe 2 (dunkler Schrank): 3,5; 9,0; 16,5; 24,0, Pflanzen blass und dünn.
- a) Beschreibe die Unterschiede in Höhe und Aussehen.
- b) Erkläre, warum die Pflanzen im Dunkeln höher, aber schwächer sind.
- c) Beurteile, wie aussagekräftig die Ergebnisse sind, und nenne eine Verbesserung der Dokumentation.
Zurück zum Anfang: Samen keimen nur, wenn Wasser, Wärme und Luft stimmen. Wer das untersuchen will, ändert in einem Versuch nur eine Bedingung, wiederholt mit vielen Samen und wertet die Keimrate aus.