論文 RUN WEN 由種子演繹出來(lái)的系列生物學(xué)問(wèn)題-此文發(fā)表于全國(guó)教育類核心期刊生物學(xué)教學(xué)2006.5楊紅輝近幾年，有關(guān)種子的考點(diǎn)在高考中頻頻出現(xiàn)，這說(shuō)明種子是一個(gè)較好的知識(shí)載體，能夠考查高中學(xué)生的生物學(xué)知識(shí)。本人對(duì)種子的生物學(xué)問(wèn)題作了整理、歸納和總結(jié)，列為以下四大類型。1 種子的形態(tài)結(jié)構(gòu) 通常根據(jù)種子成熟后是否具有胚乳而分為無(wú)胚乳種子和有胚乳種子。教學(xué)中常以玉米、水稻、小麥、蠶豆、大豆等為例，解剖種子的結(jié)構(gòu)。這部分內(nèi)容中，可能會(huì)出現(xiàn)的考點(diǎn)有：種子結(jié)構(gòu)的識(shí)別，各種結(jié)構(gòu)的發(fā)育情況以及被子植物的雙受精。具體包括：種子是由胚珠發(fā)育形成，種皮、胚、胚乳分別由珠被、受精卵和受精極核發(fā)育而來(lái)。在發(fā)育中，一般受精卵形成后要休眠一段時(shí)間，因此，胚乳是先于胚而發(fā)育的。在復(fù)習(xí)的時(shí)候要注意各種常見農(nóng)作物的胚和胚乳的發(fā)育狀況。如：以玉米為代表的單子葉植物，其種子的結(jié)構(gòu)包括種皮、胚和胚乳。營(yíng)養(yǎng)儲(chǔ)存在胚乳中。而以大豆為代表的雙子葉植物 ，其種子的結(jié)構(gòu)包括種皮和胚。大豆的胚乳在發(fā)育過(guò)程中，其中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被胚吸收，儲(chǔ)存在子葉中，因此形成的是無(wú)胚乳的種子。例題1：給已去掉雄蕊尚未受粉的甲梨樹授以另一品種乙梨樹的花粉，下列對(duì)甲梨樹當(dāng)年結(jié)的果實(shí)及種子的敘述，正確的是（ ）A果實(shí)的口味與乙相同 B果實(shí)的口味與甲相同C種子的基因型與乙相同 D種子的基因型與乙相同分析： 這一道05年的廣東高考題考查了種子和果實(shí)的來(lái)源關(guān)系，是一道綜合題，還涉及到了有性生殖、基因重組等相關(guān)知識(shí)。學(xué)生首先要掌握種子、果實(shí)的結(jié)構(gòu)及其相互關(guān)系，理解食用的部分（果皮）是由母本的基因型決定，而種子胚的基因型是由甲樹卵細(xì)胞和乙樹的精子受精后決定的，所以正確答案為B。2 種子的生理在高中生物學(xué)中，新陳代謝這一章比重比較大，涉及的內(nèi)容多。如水分代謝、礦質(zhì)代謝、光合作用、呼吸作用等都可以借助種子進(jìn)行命題。因此，這類題目出現(xiàn)的頻率很高。現(xiàn)將與種子的代謝有關(guān)的內(nèi)容歸納如下：2.1 水分代謝 水分含量的變化：胚發(fā)育時(shí)水分增加；種子成熟時(shí)水分減少；種子萌發(fā)時(shí)水分增加。水分來(lái)源和吸水方式的變化：胚發(fā)育時(shí)水分由母體根部吸水運(yùn)輸而來(lái)，吸水方式以滲透吸水為主；種子萌發(fā)中，剛萌發(fā)時(shí)，以吸脹吸水為主，形成根以后以滲透吸水為主。2.2 有機(jī)物的變化 有機(jī)物的來(lái)源：胚發(fā)育時(shí)有機(jī)物由母體的葉等部位光合作用合成并運(yùn)輸過(guò)來(lái)；種子萌發(fā)時(shí)有機(jī)物由子葉或胚乳供給。有機(jī)物總量的變化：胚發(fā)育時(shí)不斷吸收母體提供的養(yǎng)料，有機(jī)物總量增加，干重增加。種子萌發(fā)時(shí)有機(jī)物總量減少，干重減少。原因是由于 論文 RUNWEN呼吸作用的消耗。（直到真葉展開，開始光合作用。有的植物子葉出土后未脫落之前也會(huì)進(jìn)行光合作用）。有機(jī)物種類的變化：種子成熟后，代謝減弱，有機(jī)物的種類減少。種子萌發(fā)時(shí)，代謝加強(qiáng)，酶活性增強(qiáng)，各類物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)變加快，如淀粉水解成麥芽糖，蔗糖水解成葡萄糖和果糖等。因此，可以說(shuō)有機(jī)物的種類增多。2.3 呼吸作用和能量變化 呼吸作用始終在進(jìn)行：在胚的發(fā)育和種子的萌發(fā)兩個(gè)階段的生命活動(dòng)過(guò)程中都需要能量，始終要進(jìn)行呼吸作用，即使在種子儲(chǔ)存時(shí)，呼吸作用減弱了，但也不會(huì)停止。呼吸作用的強(qiáng)弱和類型：胚發(fā)育時(shí)，呼吸作用先增強(qiáng)后減弱，進(jìn)行有氧呼吸。種子萌發(fā)時(shí)，呼吸作用由弱到強(qiáng)。開始時(shí)無(wú)氧呼吸，以后逐漸轉(zhuǎn)為有氧呼吸。有機(jī)物減少，能量減少。（注意呼吸作用的反應(yīng)方程式） 例題2：（04年全國(guó)理綜第31題）將等量萌發(fā)的種子和煮沸冷卻后的種子分別放入甲、乙兩試管中,如下圖所示(本實(shí)驗(yàn)中石蠟油短期內(nèi)不影響生物的生長(zhǎng))。兩試管中均無(wú)空氣存在。據(jù)圖分析回答：(1)甲試管放置幾個(gè)小時(shí)后，管內(nèi)頂部出現(xiàn)氣泡，其中的氣體成分主要是 ；將該氣體引入 溶液中，可使該溶液變混濁。(2)甲試管中產(chǎn)生氣泡的現(xiàn)象是種子進(jìn)行 造成的，寫出表示這一過(guò)程的反應(yīng)式 。(3)乙試管在與甲試管同樣的時(shí)間內(nèi)，試管內(nèi)頂部未出現(xiàn)氣泡，原因是 。(4)乙試管繼續(xù)放置幾天，一些微生物開始繁殖，導(dǎo)致試管內(nèi)頂部也出現(xiàn)少量氣體，這是這些微生物從試管中的 獲得了所需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行新陳代謝的結(jié)果。一般來(lái)說(shuō)，微生物所需的營(yíng)養(yǎng)要素可歸納成 、 、 、 和 五大類。(5)這些微生物可能的來(lái)源是(答出兩個(gè)來(lái)源即可。) 。分析：本題是涉及呼吸作用和微生物代謝的綜合題。(1) (2) (3)三個(gè)小題考查的知識(shí)點(diǎn)是必修課本中生物的呼吸作用。(1)一開始兩試管中均無(wú)空氣，后來(lái)甲試管有氣體產(chǎn)生，考慮到甲試管里有活種子，因此是活種子進(jìn)行無(wú)氧呼吸產(chǎn)生氣體CO2，CO2能使澄清的石灰水變混濁。(2)由上小題就知道種子進(jìn)行了無(wú)氧呼吸，要注意無(wú)氧呼吸的化學(xué)反應(yīng)式不能將酶和能量寫丟了。(3)甲與乙的對(duì)比實(shí)驗(yàn)可以看出本實(shí)驗(yàn)的單因素就是種子的活性，乙試管中的種子是煮熟的，因此酶失去活性，不能進(jìn)行呼吸作用。所以，本題答案：(1) CO2 Ca（OH)2(2)無(wú)氧呼吸，C6H12O62C2H5OH（酒精）+2CO2+能量 (3)被煮熟過(guò)的種子已經(jīng)死亡，不能進(jìn)行呼吸作用。（4）死亡種子中，碳源、氮源、生長(zhǎng)因子、水、無(wú)機(jī)鹽。（5）未滅菌的試管內(nèi)壁的菌類，操作過(guò)程中帶入的菌類，石蠟油中的菌類，鐵絲網(wǎng)上的菌類，種子表面耐高溫的沒(méi)有被殺死的菌類。2.4 影響種子代謝的因素及種子的儲(chǔ)藏 影響胚發(fā)育（植物結(jié)實(shí)）的因素：光照、溫度、水分、礦質(zhì)離子、CO2等都會(huì)影響母體的新陳代謝，母體的光合作用會(huì)對(duì)種子的形成產(chǎn)生重要影響。影響種子的萌發(fā)的因素：水分、溫度、氧氣等都會(huì)影響種子的萌發(fā)。光照不一定會(huì)影響種子的萌發(fā)。注意一些特殊的例子，如萵苣種子在光下才能萌發(fā)，而南瓜、黃瓜等瓜類種子需要在暗處論文 RUN WEN 才能萌發(fā)。另外，礦質(zhì)離子不會(huì)影響種子的萌發(fā)。種子的儲(chǔ)藏：影響種子儲(chǔ)藏的因素有水分、溫度和氧氣。生產(chǎn)上可以通過(guò)曬干、密封、儲(chǔ)藏在溫度較低的場(chǎng)所（如無(wú)光的地方）達(dá)到延長(zhǎng)種子的儲(chǔ)藏時(shí)間。種子儲(chǔ)藏的時(shí)間越長(zhǎng)，對(duì)種子萌發(fā)的影響就會(huì)越大。所以用于生產(chǎn)的種子不能無(wú)限期儲(chǔ)存。 綜觀近五年的全國(guó)理綜的高考題，有關(guān)種子的考題都落在代謝這一章上。前四年的考點(diǎn)都與光合作用和呼吸作用有關(guān)。而2005年的考點(diǎn)是有關(guān)酶促反應(yīng)的溫度條件（見例題3）。應(yīng)繼續(xù)加強(qiáng)對(duì)這些內(nèi)容的關(guān)注。例題3：05年全國(guó)理綜第4題）將小麥種子分別置于20和30培養(yǎng)箱中培養(yǎng)4天，依次取等量的萌發(fā)種子分別制成提取液I和提取液。取3支試管甲、乙、丙，分別加入等量的淀粉液，然后按下圖加入等量的提取液和蒸餾水，45水浴保溫5分鐘，立即在3支試管中加入等量斐林試劑并煮沸2分鐘，搖勻觀察試管中的顏色。結(jié)果是（ ）A甲呈藍(lán)色，乙呈磚紅色，丙呈無(wú)色 B甲呈無(wú)色，乙呈磚紅色，丙呈藍(lán)色C甲、乙皆呈藍(lán)色，丙呈磚紅色 D甲呈淺磚紅色，乙呈磚紅色，丙呈藍(lán)色分析：該題的考點(diǎn)是有關(guān)酶促反應(yīng)的溫度條件。旨在考查淀粉水解過(guò)程中酶催化的適宜條件和還原糖鑒定。2030是植物體內(nèi)酶催化適宜的溫度條件，30比20更適宜，淀粉被催化成可溶性還原二糖或單糖，與斐林試劑反應(yīng)出現(xiàn)特定的顏色反應(yīng)，即磚紅色沉淀，且乙比甲顏色更深些，故選。 3 關(guān)于種子的遺傳學(xué)問(wèn)題遺傳學(xué)問(wèn)題在種子里體現(xiàn)出來(lái)，常見的有果皮、種皮、子葉、胚、胚乳的基因型、表現(xiàn)型及其比例，以及染色體組等問(wèn)題。而且，遺傳問(wèn)題本來(lái)就是高中生物學(xué)知識(shí)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，如把它和植物的生長(zhǎng)發(fā)育糅合在一起，更增加了它的難度。如03年的江蘇15題考的就是這一內(nèi)容。3.1 種子中種皮、子葉、胚、胚乳的基因型、表現(xiàn)型 果皮是由母本的子房壁發(fā)育而來(lái)，種皮由珠被發(fā)育而來(lái)，因此，果皮和種皮的基因型、表現(xiàn)型和母本相同。胚基因型和受精卵基因型完全相同，是由父本和母本雌雄配子的基因型共同決定的。子葉屬于胚的一部分，當(dāng)然它的基因型和受精卵基因型也一樣。種皮子葉當(dāng)年第二年第三年 例題4：豌豆的圓滑種皮和黃色子葉分別對(duì)皺縮種皮和綠色子葉是顯性?，F(xiàn)用純種圓滑種子、黃色子葉豌豆（RRYY）的花粉授給純種皺縮種皮、綠色子葉豌豆（rryy）的雌蕊柱頭，所得種子再播種，自交所得種子再播種按下表要求填寫各代的性狀及其比例：分析：基因型為RRYY的的豌豆與rryy豌豆進(jìn)行雜交，當(dāng)年母本（rryy）植株上結(jié)出的種子，胚的基因型為RrYy，種皮全部皺縮（rr），子葉全部是黃色的（Yy）。第二年，將此種子播種，長(zhǎng)成的植株基因型是RrYy，自交后，結(jié)出的種子，種皮全部是圓滑的（Rr），胚的基因型有9種，根據(jù)基因分離定律，RrRrRR，2Rr，rr， 論文 RUNWEN也就是說(shuō)，RR和rr的胚各占四分之一，Rr的胚占四分之二。所以，子葉有黃色（YY和Yy）和綠色（yy），分離比為3：1。在第三年，由9種基因型的胚分別發(fā)育成的植株，再進(jìn)行自花受粉，種皮圓滑（ RR和Rr）和皺縮（rr），分離比為3：1。子葉YY4YY；2Yy2YY，4Yy，2yy；yy4yy。所以黃色（4YY+2YY+4Yy）：綠色（2yy+4yy）=5：3。3.2 育種及育種方法 育種方法：誘變育種（航天育種）、組織培養(yǎng)、單倍體育種。育種過(guò)程：如以玉米育種為例。育種實(shí)驗(yàn)中將玉米種子，經(jīng)過(guò)不同的處理，所育成的玉米植株：A種子萌發(fā)成幼苗（A），取玉米幼苗（A）的莖尖進(jìn)行組織培養(yǎng)，發(fā)育成植株（X）,再取其花藥離體培養(yǎng)，幼苗（Y）經(jīng)秋水仙素處理又發(fā)育成為植株（Z）。B玉米種子搭載到航天飛船上，再育成太空玉米（M）。A、B玉米種子通過(guò)不同的育種方法，育成的植株的基因型是不同的。教師在復(fù)習(xí)時(shí)也應(yīng)適當(dāng)關(guān)注各經(jīng)濟(jì)作物的種子育種，分析基因型、計(jì)算概率等相關(guān)問(wèn)題。4 生命活動(dòng)調(diào)節(jié)關(guān)于生物的生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)，越來(lái)越被人們所關(guān)注。雖然在近幾年的理綜考試中未出現(xiàn)涉及種子的此類考題，但本人以為，不可輕視這部分內(nèi)容。在復(fù)習(xí)階段，應(yīng)該有意收集有關(guān)種子中各種激素的分布，作用等。以備不時(shí)之需。4.1 胚的發(fā)育和種子的萌發(fā)過(guò)程中的生長(zhǎng)情況 應(yīng)注意細(xì)胞分裂、細(xì)胞的生長(zhǎng)和分化、細(xì)胞衰老、死亡等內(nèi)容。4.2 種子中含有的各種激素及調(diào)控作用 生長(zhǎng)素：在幼嫩種子、萌發(fā)的種子（胚芽鞘、芽和根尖的分生組織）等都含有較多的生長(zhǎng)素。主要作用是促進(jìn)細(xì)胞的伸長(zhǎng)生長(zhǎng)；誘導(dǎo)組織分化。細(xì)胞分裂素：存在于幼嫩的種子和萌發(fā)的種子。主要作用是促進(jìn)細(xì)胞分裂、促進(jìn)細(xì)胞擴(kuò)大和誘導(dǎo)組織分化。赤霉素：種子（尤其是未成熟種子）等。主要作用是促進(jìn)細(xì)胞的伸長(zhǎng)生長(zhǎng)。乙烯：存在于萌發(fā)的種子。主要作用：促進(jìn)細(xì)胞的擴(kuò)大生長(zhǎng)。脫落酸：存在于：進(jìn)入休眠的種子和老化的種子。主要作用：抑制細(xì)胞的伸長(zhǎng)生長(zhǎng)。例題5：如圖為玉米種子構(gòu)造圖，請(qǐng)根據(jù)該圖確定下列敘述中正確的是( )