“觀察果實和種子的形成過程”實驗設計

李 慧 劉 穎

（1 中國人民大學附屬中學朝陽學校 北京 100028 2 北京市朝陽區教育研究中心 北京 100021）

“果實和種子的形成過程”是北京版《生物學》8年級上冊第10 章“生物的生殖和發育”第3 節“綠色開花植物的生殖和發育” 中的一個重要內容。要求學生能闡明子房與果實的發育關系［1］。若要回答“在花的結構中，與果實和種子形成相關的結構是什么”的問題，學生需要觀察果實的發育過程。由于大部分植物從開花到結果的時間間隔比較長，很難采集到不同發育階段的花和果實，在以往教學中，學生往往通過觀察幾種植物從開花到結果的過程圖片展開學習。

本實驗選擇常見的園林植物玉簪作為觀察材料。玉簪的特點是一株植物上同時長有不同發育階段的花和果實，學生可通過觀察解剖一株玉簪，觀察到子房發育成果實的連續過程，因此可利用玉簪設計實驗“觀察果實和種子的形成過程”。在觀察玉簪花和果實的整個過程中，設計逐級遞進的觀察活動，幫助學生從整體到局部、從宏觀到微觀感知大量事實，并基于事實形成生物學重要概念“子房發育成果實，胚珠發育成種子”。

1 實驗目的

通過觀察和解剖玉簪的子房和果實，探究子房與果實的發育關系。

2 實驗材料與器具

實驗材料：玉簪（Hosta plantaginea），為百合科多年生宿根草本花卉（圖1）。一株玉簪一般能生長幾朵至十幾朵花。現多地引種培育的玉簪，具有芳香氣味，花期通常為7—9月，果期為8—10月，蒴果圓柱狀［2］。

圖1 玉簪植株地上部分

實驗器具：鑷子、放大鏡、解剖刀、解剖針及解剖盤。

3 實驗設計流程及意圖

1）觀察玉簪植株，描述玉簪特點。學生通過觀察，能發現玉簪植株上生長著不同發育階段的花和果實。果實外面仍包裹著未脫落的花瓣。明確果實是由花的某一部分結構發育而來的。

2）解剖玉簪花，制作花貼圖。學生通過解剖玉簪花，識別花的各部分結構，找到玉簪花的雌蕊和子房。同時可引導學生去觀察發現子房與果實的位置關系。

3）在玉簪植株上，摘取不同發育階段的花或果實，并排序。引導學生觀察果實發育過程，結果如圖2。

圖2 玉簪不同發育階段的花或果實

4）依次分離花，露出完整的子房或果實，解剖并觀察。標注各部分結構名稱并建立相互之間的發育關系。學生解剖玉簪的子房和果實，并觀察玉簪的胚珠及種子，很自然地建立胚珠發育成種子，子房發育成果實的關系。

5）撰寫觀察記錄和實驗報告，展示并描述實驗結果。此過程鍛煉學生記錄觀察結果和基于事實證據得出結論的能力，培養學生結果交流與討論的能力。

4 實驗結果

學生分離花后，觀察結果如圖3。可看出，子房在逐漸膨大，發育成果實。在子房和小的果實上都連接著花柱和柱頭，也可說明果實是由子房發育而成的。解剖子房和果實，結果如圖4。利用解剖針和放大鏡可觀察到子房里的胚珠，隨著果實的發育，里面的種子肉眼可見。學生還觀察到果皮由綠變白、種子逐漸變成黑色的過程。通過解剖和觀察，學生可以很自然地建立子房發育成果實、胚珠發育成種子、子房壁發育成果皮的發育關系（圖5）。

圖3 玉簪的子房和果實

圖4 玉簪的子房和果實縱剖

圖5 子房發育成果實的概念圖

學生通過本次觀察和實驗，既基于生物學事實構建了生物學重要概念“子房發育成果實，胚珠發育成種子”，又獲得了觀察和實驗的研究方法的訓練［3］。本實驗的開發同時增強了學生對自然現象的好奇心和求知欲。每年8—10月是玉簪果實成熟的季節，教師可合理安排學習內容，在教學中盡量創造條件，因地制宜地為學生提供觀察和實驗的機會。