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由种子演绎出来的系列生物学问题
----此文发表于全国教育类核心期刊《生物学教学》
杨红辉
近几年,有关种子的考点在高考中频频出现,这说明种子是一个较好的知识载体,能够考查高中学生的生物学知识。本人对种子的生物学问题作了整理、归纳和总结,列为以下四大类型。
1 种子的形态结构
通常根据种子成熟后是否具有胚乳而分为无胚乳种子和有胚乳种子。教学中常以玉米、水稻、小麦、蚕豆、大豆等为例,解剖种子的结构。这部分内容中,可能会出现的考点有:种子结构的识别,各种结构的发育情况以及被子植物的双受精。具体包括:种子是由胚珠发育形成,种皮、胚、胚乳分别由珠被、受精卵和受精极核发育而来。在发育中,一般受精卵形成后要休眠一段时间,因此,胚乳是先于胚而发育的。在复习的时候要注意各种常见农作物的胚和胚乳的发育状况。如:以玉米为代表的单子叶植物,其种子的结构包括种皮、胚和胚乳。营养储存在胚乳中。而以大豆为代表的双子叶植物,其种子的结构包括种皮和胚。大豆的胚乳在发育过程中,其中的营养物质被胚吸收,储存在子叶中,因此形成的是无胚乳的种子。
例题1:给已去掉雄蕊尚未受粉的甲梨树授以另一品种乙梨树的花粉,下列对甲梨树当年结的果实及种子的叙述,正确的是( )
分析: 这一道05年的广东高考题考查了种子和果实的来源关系,是一道综合题,还涉及到了有性生殖、基因重组等相关知识。学生首先要掌握种子、果实的结构及其相互关系,理解食用的部分(果皮)是由母本的基因型决定,而种子胚的基因型是由甲树卵细胞和乙树的精子受精后决定的,所以正确答案为B。
2 种子的生理
在高中生物学中,新陈代谢这一章比重比较大,涉及的内容多。如水分代谢、矿质代谢、光合作用、呼吸作用等都可以借助种子进行命题。因此,这类题目出现的频率很高。现将与种子的代谢有关的内容归纳如下:
水分代谢①水分含量的变化:胚发育时水分增加;种子成熟时水分减少;种子萌发时水分增加。②水分来源和吸水方式的变化:胚发育时水分由母体根部吸水运输而来,吸水方式以渗透吸水为主;种子萌发中,刚萌发时,以吸胀吸水为主,形成根以后以渗透吸水为主。
有机物的变化①有机物的来源:胚发育时有机物由母体的叶等部位光合作用合成并运输过来;种子萌发时有机物由子叶或胚乳供给。②有机物总量的变化:胚发育时不断吸收母体提供的养料,有机物总量增加,干重增加。种子萌发时有机物总量减少,干重减少。原因是由于
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呼吸作用的消耗。(直到真叶展开,开始光合作用。有的植物子叶出土后未脱落之前也会进行光合作用)。③有机物种类的变化:种子成熟后,代谢减弱,有机物的种类减少。种子萌发时,代谢加强,酶活性增强,各类物质之间的转变加快,如淀粉水解成麦芽糖,蔗糖水解成葡萄糖和果糖等。因此,可以说有机物的种类增多。
呼吸作用和能量变化①呼吸作用始终在进行:在胚的发育和种子的萌发两个阶段的生命活动过程中都需要能量,始终要进行呼吸作用,即使在种子储存时,呼吸作用减弱了,但也不会停止。②呼吸作用的强弱和类型:胚发育时,呼吸作用先增强后减弱,进行有氧呼吸。种子萌发时,呼吸作用由弱到强。开始时无氧呼吸,以