論文 RUN WEN 由種子演繹出來的系列生物學問題-此文發表于全國教育類核心期刊生物學教學2006.5楊紅輝近幾年，有關種子的考點在高考中頻頻出現，這說明種子是一個較好的知識載體，能夠考查高中學生的生物學知識。本人對種子的生物學問題作了整理、歸納和總結，列為以下四大類型。1 種子的形態結構 通常根據種子成熟后是否具有胚乳而分為無胚乳種子和有胚乳種子。教學中常以玉米、水稻、小麥、蠶豆、大豆等為例，解剖種子的結構。這部分內容中，可能會出現的考點有：種子結構的識別，各種結構的發育情況以及被子植物的雙受精。具體包括：種子是由胚珠發育形成，種皮、胚、胚乳分別由珠被、受精卵和受精極核發育而來。在發育中，一般受精卵形成后要休眠一段時間，因此，胚乳是先于胚而發育的。在復習的時候要注意各種常見農作物的胚和胚乳的發育狀況。如：以玉米為代表的單子葉植物，其種子的結構包括種皮、胚和胚乳。營養儲存在胚乳中。而以大豆為代表的雙子葉植物 ，其種子的結構包括種皮和胚。大豆的胚乳在發育過程中，其中的營養物質被胚吸收，儲存在子葉中，因此形成的是無胚乳的種子。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，下列對甲梨樹當年結的果實及種子的敘述，正確的是（ ）A果實的口味與乙相同 B果實的口味與甲相同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的來源關系，是一道綜合題，還涉及到了有性生殖、基因重組等相關知識。學生首先要掌握種子、果實的結構及其相互關系，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中，新陳代謝這一章比重比較大，涉及的內容多。如水分代謝、礦質代謝、光合作用、呼吸作用等都可以借助種子進行命題。因此，這類題目出現的頻率很高。現將與種子的代謝有關的內容歸納如下：2.1 水分代謝 水分含量的變化：胚發育時水分增加；種子成熟時水分減少；種子萌發時水分增加。水分來源和吸水方式的變化：胚發育時水分由母體根部吸水運輸而來，吸水方式以滲透吸水為主；種子萌發中，剛萌發時，以吸脹吸水為主，形成根以后以滲透吸水為主。2.2 有機物的變化 有機物的來源：胚發育時有機物由母體的葉等部位光合作用合成并運輸過來；種子萌發時有機物由子葉或胚乳供給。有機物總量的變化：胚發育時不斷吸收母體提供的養料，有機物總量增加，干重增加。種子萌發時有機物總量減少，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進行光合作用）。有機物種類的變化：種子成熟后，代謝減弱，有機物的種類減少。種子萌發時，代謝加強，酶活性增強，各類物質之間的轉變加快，如淀粉水解成麥芽糖，蔗糖水解成葡萄糖和果糖等。因此，可以說有機物的種類增多。2.3 呼吸作用和能量變化 呼吸作用始終在進行：在胚的發育和種子的萌發兩個階段的生命活動過程中都需要能量，始終要進行呼吸作用，即使在種子儲存時，呼吸作用減弱了，但也不會停止。呼吸作用的強弱和類型：胚發育時，呼吸作用先增強后減弱，進行有氧呼吸。種子萌發時，呼吸作用由弱到強。開始時無氧呼吸，以后逐漸轉為有氧呼吸。有機物減少，能量減少。（注意呼吸作用的反應方程式） 例題2：（04年全國理綜第31題）將等量萌發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(本實驗中石蠟油短期內不影響生物的生長)。兩試管中均無空氣存在。據圖分析回答：(1)甲試管放置幾個小時后，管內頂部出現氣泡，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)甲試管中產生氣泡的現象是種子進行 造成的，寫出表示這一過程的反應式 。(3)乙試管在與甲試管同樣的時間內，試管內頂部未出現氣泡，原因是 。(4)乙試管繼續放置幾天，一些微生物開始繁殖，導致試管內頂部也出現少量氣體，這是這些微生物從試管中的 獲得了所需要的營養物質進行新陳代謝的結果。一般來說，微生物所需的營養要素可歸納成 、 、 、 和 五大類。(5)這些微生物可能的來源是(答出兩個來源即可。) 。分析：本題是涉及呼吸作用和微生物代謝的綜合題。(1) (2) (3)三個小題考查的知識點是必修課本中生物的呼吸作用。(1)一開始兩試管中均無空氣，后來甲試管有氣體產生，考慮到甲試管里有活種子，因此是活種子進行無氧呼吸產生氣體CO2，CO2能使澄清的石灰水變混濁。(2)由上小題就知道種子進行了無氧呼吸，要注意無氧呼吸的化學反應式不能將酶和能量寫丟了。(3)甲與乙的對比實驗可以看出本實驗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，不能進行呼吸作用。所以，本題答案：(1) CO2 Ca（OH)2(2)無氧呼吸，C6H12O62C2H5OH（酒精）+2CO2+能量 (3)被煮熟過的種子已經死亡，不能進行呼吸作用。（4）死亡種子中，碳源、氮源、生長因子、水、無機鹽。（5）未滅菌的試管內壁的菌類，操作過程中帶入的菌類，石蠟油中的菌類，鐵絲網上的菌類，種子表面耐高溫的沒有被殺死的菌類。2.4 影響種子代謝的因素及種子的儲藏 影響胚發育（植物結實）的因素：光照、溫度、水分、礦質離子、CO2等都會影響母體的新陳代謝，母體的光合作用會對種子的形成產生重要影響。影響種子的萌發的因素：水分、溫度、氧氣等都會影響種子的萌發。光照不一定會影響種子的萌發。注意一些特殊的例子，如萵苣種子在光下才能萌發，而南瓜、黃瓜等瓜類種子需要在暗處論文 RUN WEN 才能萌發。另外，礦質離子不會影響種子的萌發。種子的儲藏：影響種子儲藏的因素有水分、溫度和氧氣。生產上可以通過曬干、密封、儲藏在溫度較低的場所（如無光的地方）達到延長種子的儲藏時間。種子儲藏的時間越長，對種子萌發的影響就會越大。所以用于生產的種子不能無限期儲存。 綜觀近五年的全國理綜的高考題，有關種子的考題都落在代謝這一章上。前四年的考點都與光合作用和呼吸作用有關。而2005年的考點是有關酶促反應的溫度條件（見例題3）。應繼續加強對這些內容的關注。例題3：05年全國理綜第4題）將小麥種子分別置于20和30培養箱中培養4天，依次取等量的萌發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。結果是（ ）A甲呈藍色，乙呈磚紅色，丙呈無色 B甲呈無色，乙呈磚紅色，丙呈藍色C甲、乙皆呈藍色，丙呈磚紅色 D甲呈淺磚紅色，乙呈磚紅色，丙呈藍色分析：該題的考點是有關酶促反應的溫度條件。旨在考查淀粉水解過程中酶催化的適宜條件和還原糖鑒定。2030是植物體內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，與斐林試劑反應出現特定的顏色反應，即磚紅色沉淀，且乙比甲顏色更深些，故選。 3 關于種子的遺傳學問題遺傳學問題在種子里體現出來，常見的有果皮、種皮、子葉、胚、胚乳的基因型、表現型及其比例，以及染色體組等問題。而且，遺傳問題本來就是高中生物學知識中的重點和難點，如把它和植物的生長發育糅合在一起，更增加了它的難度。如03年的江蘇15題考的就是這一內容。3.1 種子中種皮、子葉、胚、胚乳的基因型、表現型 果皮是由母本的子房壁發育而來，種皮由珠被發育而來，因此，果皮和種皮的基因型、表現型和母本相同。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，當然它的基因型和受精卵基因型也一樣。種皮子葉當年第二年第三年 例題4：豌豆的圓滑種皮和黃色子葉分別對皺縮種皮和綠色子葉是顯性?，F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豌豆進行雜交，當年母本（rryy）植株上結出的種子，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，長成的植株基因型是RrYy，自交后，結出的種子，種皮全部是圓滑的（Rr），胚的基因型有9種，根據基因分離定律，RrRrRR，2Rr，rr， 論文 RUNWEN也就是說，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育成的植株，再進行自花受粉，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、單倍體育種。育種過程：如以玉米育種為例。育種實驗中將玉米種子，經過不同的處理，所育成的玉米植株：A種子萌發成幼苗（A），取玉米幼苗（A）的莖尖進行組織培養，發育成植株（X）,再取其花藥離體培養，幼苗（Y）經秋水仙素處理又發育成為植株（Z）。B玉米種子搭載到航天飛船上，再育成太空玉米（M）。A、B玉米種子通過不同的育種方法，育成的植株的基因型是不同的。教師在復習時也應適當關注各經濟作物的種子育種，分析基因型、計算概率等相關問題。4 生命活動調節關于生物的生命活動的調節，越來越被人們所關注。雖然在近幾年的理綜考試中未出現涉及種子的此類考題，但本人以為，不可輕視這部分內容。在復習階段，應該有意收集有關種子中各種激素的分布，作用等。以備不時之需。4.1 胚的發育和種子的萌發過程中的生長情況 應注意細胞分裂、細胞的生長和分化、細胞衰老、死亡等內容。4.2 種子中含有的各種激素及調控作用 生長素：在幼嫩種子、萌發的種子（胚芽鞘、芽和根尖的分生組織）等都含有較多的生長素。主要作用是促進細胞的伸長生長；誘導組織分化。細胞分裂素：存在于幼嫩的種子和萌發的種子。主要作用是促進細胞分裂、促進細胞擴大和誘導組織分化。赤霉素：種子（尤其是未成熟種子）等。主要作用是促進細胞的伸長生長。乙烯：存在于萌發的種子。主要作用：促進細胞的擴大生長。脫落酸：存在于：進入休眠的種子和老化的種子。主要作用：抑制細胞的伸長生長。例題5：如圖為玉米種子構造圖，請根據該圖確定下列敘述中正確的是( )