基于“種子與果實”的專題復習

李秀

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

本文結合近十年的高考題，詳細闡述了該專題的考試題型及復習策略。

關鍵詞：種子與果實? 專題復習? 實驗探究

高考生物試題注重考查考生的探究能力和學科核心素養，強調聯系實際。縱觀高中生物課本，其中有關種子與果實的知識與多章節有聯系，涉及細胞代謝、減數分裂、孟德爾的遺傳規律、植物激素調節、變異和育種以及細胞工程中的人工種子等。歷年高考試題傾向以此創設情境，對學生的基礎知識、科學思維、科學探究進行考查。復習中學生發現自己對該知識點的掌握比較薄弱，針對學生實際，以及高考試題特點，教師可通過構建種子與果實知識體系，幫助學生全面掌握，提升學生知識的綜合能力，通過典型試題分析，幫助學生找到解題的突破口，提升學生解決問題的能力、實驗探究能力以及語言表達能力。

一、種子和果實的形成

種子由胚、胚乳和種皮三部分組成。胚和胚乳是受精形成的，而果實和種皮的遺傳物質全部來自母方。受精以后的種子在成熟過程中，物質發生了明顯的變化，可溶性糖合成淀粉，轉化為脂肪等，自由水減少，干重增加，各激素含量發生明顯的變化，細胞分裂素、生長素和赤霉素減少，乙烯和脫落酸增加。發育中的種子能產生生長素，生長素刺激子房發育成果實，生產上利用這一原理，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，如無籽番茄。在無籽西瓜的形成過程中（必修2教材89頁習題），第二次授粉并非真正意義上的授粉，實質是刺激雌蕊柱頭產生生長素，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中化合物之間的轉化，注重提高學生獲取信息以及分析問題的能力。在復習備考中，教師應介紹清楚種子與果實的關系和物質轉化的規律，教會學生根據圖像快速有效獲取信息以及準確答題的方法。

二、種子的結構和成分

（一）種子的結構

根據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物（水、無機鹽）和有機物（淀粉、蛋白質、脂肪等）。根據種子中含量多的有機物的不同，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）和蛋白質種子（如豆類）。有機物種類及含量不同的種子在萌發時的干物質變化曲線不同，高考題常以此為情境考查學生分析問題的能力。

例1 [2013·新課標全國卷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境中培養，定期檢測萌發種子（含幼苗）的脂肪含量和干重。結果表明：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）實驗過程中，導致萌發種子干重增加的主要元素是??? （填“C”“N”或“O”）。

（3）實驗第11 d后，如果要使萌發種子（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 所需的礦質元素離子

本題基于油料作物種子在萌發過程中脂肪轉化為糖類，結合細胞呼吸，考查學生的信息獲取能力。此外，高考題中關鍵詞的把握也對準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）題的關鍵。復習過程中，教師應引導學生準確標出關鍵詞，快速答題。

三、種子的儲存和萌發

（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，種子中的有機物會通過種子的呼吸作用消耗;種子呼吸過程中產生的熱能如果不能及時散失，會導致儲存種子的內部溫度升高，使細胞呼吸增強，消耗的有機物增多。此外，種子表面的微生物由于溫度和水分適宜，代謝增強，易導致種子發生霉變，所以儲藏種子的倉庫必須保持干燥通風。但完全干燥會使種子的生命活動完全停止而不能萌發，所以，一般種子在儲藏時，含水量有一個安全系數。

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

A.風干種子中有機物的消耗減慢

B.風干種子上微生物不易生長繁殖

C.風干種子中細胞呼吸作用的強度高

D.風干種子中結合水與自由水的比值大

[答案]C

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

（二）種子的萌發

種子的萌發需要一定的條件：完整的種子結構，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還需要接受某種波長的光信息，才能萌發生長（如萵苣、煙草，必修3教材106頁資料分析）。種子萌發過程中水的吸收方式和物質的變化是考察的重點。

1.吸水方式

種子萌發過程中水的吸收分為三個階段，第一階段是吸脹期，依靠種子內的親水性物質，親水性的大小關系為蛋白質>淀粉>纖維素;第二階段為吸水停滯期，親水性物質吸水達到飽和，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進出細胞的方式。過程如圖5

2.物質的變化

種子萌發時，種子吸水膨脹，鮮重增加，呼吸作用增強，細胞分裂旺盛，種子內儲存的有機物被消耗而逐漸減少，直到子葉展開可以進行光合作用時則開始積累有機物，干重又開始增加。有機物的種類發生明顯的改變，淀粉先水解為麥芽糖，進一步水解為葡萄糖，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，進而轉化為葡萄糖，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、蓖麻等萌發時干重的變化尤為突出。

例3 [2012·課標全國卷] 將玉米種子置于25 ℃、黑暗、水分適宜的條件下萌發，每天定時取相同數量的萌發種子，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，結果如圖所示。若只考慮種子萌發所需的營養物質來源于胚乳，據圖回答：

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

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

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

（4）若保持實驗條件不變，120小時后萌發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 幼苗細胞呼吸消耗有機物，且不能進行光合作用

本題側重考查學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系的準確把握是答題的關鍵，即呼吸作用消耗的有機物量=胚乳減少的干重量-轉化成幼苗的組成物質。在后期的復習中，教師應著重引導學生根據文字和圖像信息快速找出關鍵詞和關鍵點，總結圖像、表格類習題解題的一般思路。

四、育種

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

五、實驗設計和探究

以種子與果實為情境進行實驗設計和探究是高考考查的熱點內容。利用種子與果實探究呼吸方式、呼吸速率的測定、呼吸熵的測定，根據果實的呼吸速率探究果實成熟過程中各激素的變化以及各激素之間的變化關系也是常考試題。

例4 [2013·新課標全國卷II]已知大麥在萌發過程中可以產生α淀粉酶，用GA（赤霉素）溶液處理大麥可使其不用發芽就產生α淀粉酶。為驗證這一結論，某同學做了如下實驗：

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的實驗結果，可以判斷反應后試管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的實驗結果，說明在該實驗中GA的作用是______ 。

（4）綜合分析試管2、3、4的實驗結果，說明? ______ 。

[答案]（1）淀粉;麥芽糖。

（2）少;帶胚的種子能夠產生α-淀粉酶，使淀粉水解。

（3）誘導種子生成α-淀粉酶。

（4）GA濃度高對α-淀粉酶的誘導效果好。

以探究性實驗為情境考查種子的相關知識是復習過程的重中之重。本題以大麥萌發過程中產生α-淀粉酶為情境，主要考查學生的實驗探究能力、信息獲取能力以及語言表達能力，要求考生綜合運用所學知識組織語言進行作答。學生在復習備考中對探究性實驗應全面復習，包括問題、假設、實驗思路以及實驗結果的分析等。重點把握實驗設計的原則，對于表格題還應注意將一個復雜的表格根據單一變量法進行拆分，最后綜合得出結論。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”部分常見的考查類型，教師可以結合歷年的高考真題以及近兩年的模考題的分析，幫助學生把握這一類題型的解題思路以及答題策略。教師可引導學生快速找出關鍵詞，分析圖像和表格，運用所學知識進行答題，幫助學生掌握實驗探究題的解題方法和技巧，實現能力的提高。

參考文獻：

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[2]呂愛民.“種子”專題相關知識點整合[J].中學生物教學，2009（6）：4043.