第一章被子植物的一生

情景導入被子植物的一生，要經(jīng)歷種子的萌發(fā)，植株的生長、繁殖、衰老和死亡的過程。被子植物中有許多種類是作物，作物大多是通過種子繁殖的。在國家作物種質(zhì)庫里，儲存著來自全國各地的作物種子。種子入庫前，科學家會通過實驗檢測種子活力:隨機取一部分種子，放在溫度可控的培養(yǎng)設備中，提供種子萌發(fā)所需的適宜條件，觀察種子的萌發(fā)情況。檢測合格的種子才能入庫保存。根據(jù)上述資料，結合下圖思考以下問題。1.種質(zhì)庫中保存種子的環(huán)境條件是什么?2.在通過觀察種子萌發(fā)情況來檢測種子活力的實驗中，需要給種子提供怎樣的環(huán)境條件?低溫庫實時溫度、濕度數(shù)據(jù)庫區(qū)（溫度、濕度設定值）溫度/℃濕度/%低溫庫A庫（18℃±2℃，≤45%）-17.832低溫庫B庫（18℃±2℃，≤45%）-18.233低溫庫C庫（18℃±2℃，≤45%）-1833低溫、干燥觀看視頻，思考黃豆芽萌發(fā)的環(huán)境條件◆種子萌發(fā)的環(huán)境條件有哪些？◆種子萌發(fā)的自身條件是什么？◆種子是怎樣萌發(fā)的？閱讀課文，自主學習種子的萌發(fā)需要提出問題在什么樣的環(huán)境條件下種子才能萌發(fā)呢？一定的水分、適宜的溫度、充足的空氣作出假設制定計劃探究：種子萌發(fā)的環(huán)境條件種子40粒4個培養(yǎng)皿餐巾紙記號筆材料用具：提出問題作出假設制定計劃實施計劃得出結論①準備某種植物（如綠豆、大豆、番茄等）的種子40粒，4個培養(yǎng)皿（或其他適當?shù)钠髅螅瑸V紙或餐巾紙，記號筆等。②將4個培養(yǎng)皿編號。在培養(yǎng)皿中放入幾張裁剪合適的濾紙或餐巾紙。③1號皿不加水。分別向2號皿和3號皿中灑一點水，使里面的紙變得潮濕。注意不要灑水過多，不能使紙浸泡在水中。向4號皿中倒較多的水，確保能完全淹沒下一步放入的種子。制定計劃目的：隔絕空氣④分別在4個培養(yǎng)皿中均勻地撒入10粒種子，蓋上皿蓋（下圖）。⑤將1、2、4號皿放在櫥柜中，將3號皿放在冰箱冷藏室里。每天定時打開培養(yǎng)皿一次，并保持2、3、4號皿中的水量與實驗開始時相同，觀察并記錄每個培養(yǎng)皿中種子的萌發(fā)情況。目的：避免偶然性，減小誤差。無水常溫充足的空氣適量的水常溫充足的空氣適量的水低溫充足的空氣大量的水常溫無空氣科學方法：對照法(對照組和實驗組)變量實驗組一般是接受實驗變量處理的對象組。如在本實驗中，放置在低溫條件下的為實驗組對照組不接受實驗變量處理的對象組。如在本實驗中，放置在室溫條件下的為對照組。無水常溫充足的空氣適量的水常溫充足的空氣適量的水低溫充足的空氣大量的水常溫無空氣提出問題作出假設制定計劃實施計劃得出結論制定計劃適量的水充足的空氣適宜的溫度對照組科學方法：對照法(對照組和實驗組)對照實驗在研究一種條件對研究對象的影響時所進行的除了這種條件(變量)不同以外，其他條件都相同的實驗。變量對照實驗中，所探究的不同條件即為變量。一組對照實驗只能有一個變量。對照實驗設計的基本原則對照原則：實驗中設置對照組單一變量原則：實驗中只有一個變量，其他無關變量要相同且適宜。重復實驗原則：多次重復實驗，減少實驗誤差；多個實驗對象，避免偶然性。提出問題作出假設制定計劃實施計劃得出結論①應當選擇什么樣的種子進行實驗？②你所在的小組想探究哪種環(huán)境條件對種子萌發(fā)的影響？如何控制這種環(huán)境條件？③應該將種子分成幾組？每組應當有多少粒種子？④應當為對照組提供什么樣的溫度、水、空氣等條件？制定計劃籽粒飽滿、結構完整的種子完善計劃:適宜的溫度、適量的水和充足的空氣。4組，每組10粒⑤對每個實驗組的處理，除了所要研究的條件外，其他環(huán)境條件是否應當與對照組相同？⑥每隔多長時間觀察一次？是否應當同時觀察各組？每天觀察一次。各組實驗應同時觀察。是，每組只能有一個變量提出問題作出假設制定計劃實施計劃得出結論按確定的探究計劃進行實驗，定期觀察，認真記錄種子的萌發(fā)情況。實施計劃提出問題作出假設制定計劃實施計劃得出結論幾天之后實驗結果如表所示：得出結論分析結果:編號1號2號3號4號處理預期結果不萌發(fā)萌發(fā)不萌發(fā)不萌發(fā)實驗結果不加水放櫥柜灑一點水放櫥柜灑一點水放冰箱較多的水放櫥柜不萌發(fā)不萌發(fā)不萌發(fā)萌發(fā)提出問題作出假設制定計劃實施計劃得出結論得出結論分析結果:編號1號2號3號4號處理實驗結果不萌發(fā)萌發(fā)不萌發(fā)不萌發(fā)原因分析不加水放櫥柜灑一點水放櫥柜灑一點水放冰箱較多的水放櫥柜缺少水分溫度過低空氣不足條件適宜得出結論:種子萌發(fā)的環(huán)境條件是有適宜的溫度、一定的水分、充足的空氣。1、如果事先已經(jīng)知道2號皿中的條件是最適合種子萌發(fā)的，本實驗設置2號皿是否還有必要？為什么？實驗·探究探究種子萌發(fā)的環(huán)境條件討論：有必要。因為2號皿作為對照組，可以把2號皿分別作為1號皿、3號皿和4號皿進行對照，以排除除所研究的因素外，其他因素對實驗結果的影響。2、1號皿和3號皿各檢驗一種條件對種子萌發(fā)的影響，這是一組對照試驗嗎？不是。因為對照實驗要遵循控制單一變量原則，而1號皿和3號皿中的水分和溫度都不同，變量不止一個，所以不是一組對照試驗。種子萌發(fā)的環(huán)境條件根據(jù)實驗結論，嘗試在家中用綠豆或大豆發(fā)豆芽，然后用這些豆芽做一盤美味菜肴。試一試種子萌發(fā)的環(huán)境條件種子的萌發(fā)不需要光照。種子萌發(fā)時需要光照嗎？播種后農(nóng)民伯伯給種子蓋上黑膜保暖。豆芽的種植在黑暗中進行。種子萌發(fā)一定需要光嗎？一定需要土壤嗎？一定需要重力嗎？無土栽培技術微重力栽培

種子萌發(fā)的自身條件

即使在條件適宜的環(huán)境中，種子也不一定都能萌發(fā)。干癟的種子或被昆蟲咬壞胚的種子都不能萌發(fā)。儲存時間過長的種子，胚已經(jīng)死亡，當然也不能萌發(fā)。此外，種子成熟以后，大都有一段休眠期，有的需要幾周，有的需要兩三年，甚至更長。正在休眠的種子也是不能萌發(fā)的。

思考?、苋绻?號瓶中的種子也沒有萌發(fā)，原因可能是什么？不能萌發(fā)的種子有：干癟的種子被昆蟲咬壞的種子儲存時間過長、已經(jīng)死亡的種子正在休眠期的種子

生長在溫帶的植物，如果種子在秋季成熟以后很快萌發(fā)，不久冬季到來，幼苗豈不會被凍死？這樣植物就有絕種的危險了。相反，種子經(jīng)過休眠，就可以躲過嚴冬，繁衍后代。種子休眠特性，是植物長期適應環(huán)境的結果。種子萌發(fā)的過程種子吸水膨脹綠豆萌發(fā)的過程胚根發(fā)育成根胚芽發(fā)育成莖和葉發(fā)育成新植物體種子萌發(fā)的過程種子子葉胚乳轉(zhuǎn)運其中營養(yǎng)物質(zhì)吸收水分胚根根胚軸連接根和莖的部位胚芽莖和葉植物體練習與與應用練習與與應用二、拓展應用1.春播有許多注意事項。例如，在東北地區(qū)，玉米的播種時間比大豆的早;土壤需要通過耕和耙而變得松軟。請你說說其中的科學道理。答：因為不同作物的種子萌發(fā)所需的環(huán)境條件不完全相同，播種時要根據(jù)不同作物的要求，提供適宜的環(huán)境條件。選擇不同的時間播種，是滿足不同作物的種子萌發(fā)對溫度的不同要求。耕耙土壤是使土壤中有充足的空氣。練習與與應用二、拓展應用2.在隨嫦娥四號著陸器登陸月球的生物科普試驗載荷中，放有棉花、油菜、馬鈴薯、擬南芥4種植物的種子，以及種子萌發(fā)所需的物質(zhì)，其中棉花種子實現(xiàn)了萌發(fā)。請你推測試驗載荷中種子萌發(fā)所需的物質(zhì)有哪些。如果將這些植物種子直接暴露于月球表面，它們還能萌發(fā)嗎?為什么?答：載荷中種子萌發(fā)所需的物質(zhì)可能有：水、空氣、溫度控制器、土壤等，如果將這些植物種子直接暴露于月球表面，它們極不可能萌發(fā)。這是因為月球表面缺乏必要的空氣、適宜的溫度和水分，同時月壤的特殊性會對種子的萌發(fā)起到抑制作用。二、拓展應用3.有些種子的萌發(fā)除了需要適宜的溫度、適量的水和充足的空氣，還需要其他條件。下表是蠶豆、煙草和莧菜的種子在有光和無光條件下的發(fā)芽率。由結果可知，這三種種子的萌發(fā)與光照有怎樣的關系?播種這些種子時，覆土的厚度可能有什么不同?答：從表中數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)光對蠶豆種子的萌發(fā)沒有影響，煙草種子的萌發(fā)需要光，莧菜種子無光條件下萌發(fā)率高。因此，在播種時，煙草種子不用覆土，莧菜種子要覆厚土。蠶豆種子可以覆土適量即可蠶豆種子煙草種子莧菜種子見光條件下97.1%98.5%1.8%無光條件下96.8%2.4%96.6%種子萌發(fā)自身條件完整的有活力的胚供胚發(fā)育的營養(yǎng)物質(zhì)不在休眠期種子萌發(fā)外界條件適量的水分充足的空氣適宜的溫度1.種子萌發(fā)的條件課堂小結（1）吸水膨脹，種皮變軟，呼吸增強，營養(yǎng)分解。（2）胚根伸長，突破種皮，發(fā)育成根。（3）