李秀

摘要：“種子與果實(shí)”的有關(guān)知識在高中必修教材和選修教材中都有所涉及，也是高考的熱點(diǎn)和重點(diǎn)知識。

本文結(jié)合近十年的高考題，詳細(xì)闡述了該專題的考試題型及復(fù)習(xí)策略。

關(guān)鍵詞：種子與果實(shí)? 專題復(fù)習(xí)? 實(shí)驗(yàn)探究

高考生物試題注重考查考生的探究能力和學(xué)科核心素養(yǎng)，強(qiáng)調(diào)聯(lián)系實(shí)際。縱觀高中生物課本，其中有關(guān)種子與果實(shí)的知識與多章節(jié)有聯(lián)系，涉及細(xì)胞代謝、減數(shù)分裂、孟德爾的遺傳規(guī)律、植物激素調(diào)節(jié)、變異和育種以及細(xì)胞工程中的人工種子等。歷年高考試題傾向以此創(chuàng)設(shè)情境，對學(xué)生的基礎(chǔ)知識、科學(xué)思維、科學(xué)探究進(jìn)行考查。復(fù)習(xí)中學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己對該知識點(diǎn)的掌握比較薄弱，針對學(xué)生實(shí)際，以及高考試題特點(diǎn)，教師可通過構(gòu)建種子與果實(shí)知識體系，幫助學(xué)生全面掌握，提升學(xué)生知識的綜合能力，通過典型試題分析，幫助學(xué)生找到解題的突破口，提升學(xué)生解決問題的能力、實(shí)驗(yàn)探究能力以及語言表達(dá)能力。

一、種子和果實(shí)的形成

種子由胚、胚乳和種皮三部分組成。胚和胚乳是受精形成的，而果實(shí)和種皮的遺傳物質(zhì)全部來自母方。受精以后的種子在成熟過程中，物質(zhì)發(fā)生了明顯的變化，可溶性糖合成淀粉，轉(zhuǎn)化為脂肪等，自由水減少，干重增加，各激素含量發(fā)生明顯的變化，細(xì)胞分裂素、生長素和赤霉素減少，乙烯和脫落酸增加。發(fā)育中的種子能產(chǎn)生生長素，生長素刺激子房發(fā)育成果實(shí)，生產(chǎn)上利用這一原理，用生長素類似物，如2，4-D，NAA等處理未授粉的雌蕊柱頭，獲得無籽果實(shí)，如無籽番茄。在無籽西瓜的形成過程中（必修2教材89頁習(xí)題），第二次授粉并非真正意義上的授粉，實(shí)質(zhì)是刺激雌蕊柱頭產(chǎn)生生長素，利用生長素的生理特性形成無籽西瓜。

高考題常以圖像、表格等形式考查種子與果實(shí)中化合物之間的轉(zhuǎn)化，注重提高學(xué)生獲取信息以及分析問題的能力。在復(fù)習(xí)備考中，教師應(yīng)介紹清楚種子與果實(shí)的關(guān)系和物質(zhì)轉(zhuǎn)化的規(guī)律，教會學(xué)生根據(jù)圖像快速有效獲取信息以及準(zhǔn)確答題的方法。

二、種子的結(jié)構(gòu)和成分

（一）種子的結(jié)構(gòu)

根據(jù)種子成熟時是否有胚乳，可將種子分為兩大類：有胚乳種子（由種皮、胚、胚乳三部分組成）和無胚乳種子（由種皮、胚和子葉組成）。

（二）種子的成分

成熟的種子中含有無機(jī)物（水、無機(jī)鹽）和有機(jī)物（淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪等）。根據(jù)種子中含量多的有機(jī)物的不同，可將種子分為三類：淀粉種子（如谷物植物種子）、油料種子（如花生、芝麻、蓖麻等）和蛋白質(zhì)種子（如豆類）。有機(jī)物種類及含量不同的種子在萌發(fā)時的干物質(zhì)變化曲線不同，高考題常以此為情境考查學(xué)生分析問題的能力。

例1 [2013·新課標(biāo)全國卷Ⅰ]某油料植物的種子中脂肪含量為種子干重的70%。為探究該植物種子萌發(fā)過程中干重及脂肪含量的變化，某研究小組將種子置于溫度、水分（蒸餾水）、通氣等條件適宜的黑暗環(huán)境中培養(yǎng)，定期檢測萌發(fā)種子（含幼苗）的脂肪含量和干重。結(jié)果表明：脂肪含量逐漸減少，到第11 d時減少了90%，干重變化如圖所示。

回答下列問題：

（1）為了觀察胚乳中的脂肪，常用 ______染液對種子胚乳切片染色，然后在顯微鏡下觀察，可見______色的脂肪顆粒。

（2）實(shí)驗(yàn)過程中，導(dǎo)致萌發(fā)種子干重增加的主要元素是??? （填“C”“N”或“O”）。

（3）實(shí)驗(yàn)第11 d后，如果要使萌發(fā)種子（含幼苗）的干重增加，必須提供的條件是______和? ______? 。

[答案] （1）蘇丹Ⅲ（或蘇丹Ⅳ） 橘黃（或紅）

（2）O （3）光照 所需的礦質(zhì)元素離子

本題基于油料作物種子在萌發(fā)過程中脂肪轉(zhuǎn)化為糖類，結(jié)合細(xì)胞呼吸，考查學(xué)生的信息獲取能力。此外，高考題中關(guān)鍵詞的把握也對準(zhǔn)確答題有重要的意義，本題題干中“黑暗”“水分（蒸餾水）”等是解決第（2）、（3）題的關(guān)鍵。復(fù)習(xí)過程中，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生準(zhǔn)確標(biāo)出關(guān)鍵詞，快速答題。

三、種子的儲存和萌發(fā)

（一）種子的儲存

種子儲存的最適條件是干燥、低溫和低氧。如果濕度大，種子中的有機(jī)物會通過種子的呼吸作用消耗;種子呼吸過程中產(chǎn)生的熱能如果不能及時散失，會導(dǎo)致儲存種子的內(nèi)部溫度升高，使細(xì)胞呼吸增強(qiáng)，消耗的有機(jī)物增多。此外，種子表面的微生物由于溫度和水分適宜，代謝增強(qiáng)，易導(dǎo)致種子發(fā)生霉變，所以儲藏種子的倉庫必須保持干燥通風(fēng)。但完全干燥會使種子的生命活動完全停止而不能萌發(fā)，所以，一般種子在儲藏時，含水量有一個安全系數(shù)。

例2 [2018·新課標(biāo)全國卷Ⅱ]有些作物的種子入庫前需要經(jīng)過風(fēng)干處理，與風(fēng)干前相比，下列說法錯誤的是（? ）

A.風(fēng)干種子中有機(jī)物的消耗減慢

B.風(fēng)干種子上微生物不易生長繁殖

C.風(fēng)干種子中細(xì)胞呼吸作用的強(qiáng)度高

D.風(fēng)干種子中結(jié)合水與自由水的比值大

[答案]C

以種子為情境考查細(xì)胞呼吸原理及應(yīng)用是高考生物試卷中的常見題型，此類題目直接利用細(xì)胞呼吸的原理進(jìn)行答題即可，難度較小。

（二）種子的萌發(fā)

種子的萌發(fā)需要一定的條件：完整的種子結(jié)構(gòu)，一定的氧氣，適宜的溫度，充足的水分。有些植物的種子的萌發(fā)還需要接受某種波長的光信息，才能萌發(fā)生長（如萵苣、煙草，必修3教材106頁資料分析）。種子萌發(fā)過程中水的吸收方式和物質(zhì)的變化是考察的重點(diǎn)。

1.吸水方式

種子萌發(fā)過程中水的吸收分為三個階段，第一階段是吸脹期，依靠種子內(nèi)的親水性物質(zhì)，親水性的大小關(guān)系為蛋白質(zhì)>淀粉>纖維素;第二階段為吸水停滯期，親水性物質(zhì)吸水達(dá)到飽和，而大液泡尚未形成，吸水緩慢或趨于靜止;第三階段是重新快速吸水期，由于根的形成，吸水主要以滲透吸水為主。多以此為情境考查物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式。過程如圖5

2.物質(zhì)的變化

種子萌發(fā)時，種子吸水膨脹，鮮重增加，呼吸作用增強(qiáng)，細(xì)胞分裂旺盛，種子內(nèi)儲存的有機(jī)物被消耗而逐漸減少，直到子葉展開可以進(jìn)行光合作用時則開始積累有機(jī)物，干重又開始增加。有機(jī)物的種類發(fā)生明顯的改變，淀粉先水解為麥芽糖，進(jìn)一步水解為葡萄糖，這個過程有水的加入，干重略有增加，葡萄糖氧化分解干重減少;脂肪水解為甘油和脂肪酸，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為葡萄糖，這個過程由于水的加入，干重增加明顯，隨后葡萄糖氧化分解，干重減少，油料作物的種子如花生、蓖麻等萌發(fā)時干重的變化尤為突出。

例3 [2012·課標(biāo)全國卷] 將玉米種子置于25 ℃、黑暗、水分適宜的條件下萌發(fā)，每天定時取相同數(shù)量的萌發(fā)種子，一半直接烘干稱重，另一半切取胚乳烘干稱重，計算每粒的平均干重，結(jié)果如圖所示。若只考慮種子萌發(fā)所需的營養(yǎng)物質(zhì)來源于胚乳，據(jù)圖回答：

（1）萌發(fā)過程中胚乳組織中的淀粉被水解成______ ，再通過______作用為種子萌發(fā)提供能量。

（2）萌發(fā)過程中在______小時之間種子的呼吸速率最大，在該時間段內(nèi)每粒種子呼吸消耗的平均干重為 ______ mg。

（3）萌發(fā)過程中胚乳的部分營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化成幼苗的組成物質(zhì)，其最大轉(zhuǎn)化速率為______ mg·粒-1·d-1。

（4）若保持實(shí)驗(yàn)條件不變，120小時后萌發(fā)種子的干重變化趨勢是______，原因是 ______ 。

（1）葡萄糖 呼吸（或生物氧化）

（2）72～96 26.5 （3）22

（3）下降 幼苗細(xì)胞呼吸消耗有機(jī)物，且不能進(jìn)行光合作用

本題側(cè)重考查學(xué)生的信息獲取能力和信息加工能力，答題時對兩條曲線所表示的含義及其之間關(guān)系的準(zhǔn)確把握是答題的關(guān)鍵，即呼吸作用消耗的有機(jī)物量=胚乳減少的干重量-轉(zhuǎn)化成幼苗的組成物質(zhì)。在后期的復(fù)習(xí)中，教師應(yīng)著重引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)文字和圖像信息快速找出關(guān)鍵詞和關(guān)鍵點(diǎn)，總結(jié)圖像、表格類習(xí)題解題的一般思路。

四、育種

育種是對可遺傳變異的應(yīng)用，高考試卷也常以種子的性狀為命題點(diǎn)來考查學(xué)生聯(lián)系實(shí)際解決問題的能力。此類試題可直接按照遺傳的基本規(guī)律作答。答題注意規(guī)范，語言描述要思路清晰，簡潔明了。

五、實(shí)驗(yàn)設(shè)計和探究

以種子與果實(shí)為情境進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計和探究是高考考查的熱點(diǎn)內(nèi)容。利用種子與果實(shí)探究呼吸方式、呼吸速率的測定、呼吸熵的測定，根據(jù)果實(shí)的呼吸速率探究果實(shí)成熟過程中各激素的變化以及各激素之間的變化關(guān)系也是常考試題。

例4 [2013·新課標(biāo)全國卷II]已知大麥在萌發(fā)過程中可以產(chǎn)生α淀粉酶，用GA（赤霉素）溶液處理大麥可使其不用發(fā)芽就產(chǎn)生α淀粉酶。為驗(yàn)證這一結(jié)論，某同學(xué)做了如下實(shí)驗(yàn)：

回答下列問題：

（1）α-淀粉酶催化 ______水解可生成二糖，該二糖是______。

（2）綜合分析試管1和2的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可以判斷反應(yīng)后試管1溶液中的淀粉量比試管2中的 ______，這兩支試管中淀粉量不同的原因是? ______? 。

（3）綜合分析試管2、3、5的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，說明在該實(shí)驗(yàn)中GA的作用是______ 。

（4）綜合分析試管2、3、4的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，說明? ______ 。

[答案]（1）淀粉;麥芽糖。

（2）少;帶胚的種子能夠產(chǎn)生α-淀粉酶，使淀粉水解。

（3）誘導(dǎo)種子生成α-淀粉酶。

（4）GA濃度高對α-淀粉酶的誘導(dǎo)效果好。

以探究性實(shí)驗(yàn)為情境考查種子的相關(guān)知識是復(fù)習(xí)過程的重中之重。本題以大麥萌發(fā)過程中產(chǎn)生α-淀粉酶為情境，主要考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力、信息獲取能力以及語言表達(dá)能力，要求考生綜合運(yùn)用所學(xué)知識組織語言進(jìn)行作答。學(xué)生在復(fù)習(xí)備考中對探究性實(shí)驗(yàn)應(yīng)全面復(fù)習(xí)，包括問題、假設(shè)、實(shí)驗(yàn)思路以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析等。重點(diǎn)把握實(shí)驗(yàn)設(shè)計的原則，對于表格題還應(yīng)注意將一個復(fù)雜的表格根據(jù)單一變量法進(jìn)行拆分，最后綜合得出結(jié)論。比如本題試管1、2和5是對照組，1和2得出胚的作用，試管2、3、4得出GA的濃度對α-淀粉酶的影響，試管4、5得出種子的作用。

以上題型是“種子與果實(shí)”部分常見的考查類型，教師可以結(jié)合歷年的高考真題以及近兩年的模考題的分析，幫助學(xué)生把握這一類題型的解題思路以及答題策略。教師可引導(dǎo)學(xué)生快速找出關(guān)鍵詞，分析圖像和表格，運(yùn)用所學(xué)知識進(jìn)行答題，幫助學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)探究題的解題方法和技巧，實(shí)現(xiàn)能力的提高。

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