内容正文:
主题十二 绿色开花植物的一生
四维智学系列丛书
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知识点一 常见的完全花的结构包括哪些部分?
1.花的结构及功能
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一朵完全花的结构包括花柄、花托、花萼、花冠、雄蕊、雌蕊等部分。
(1)花柄的作用是支持和输导。
(2)花托是花柄的顶端部分。
(3)花萼和花冠(合称为花被),对雌蕊和雄蕊有保护作用。
(4)雄蕊和雌蕊与果实和种子的形成有关,是花的主要结构。
2.观察花的结构需要用到放大镜、镊子、解剖刀等器具,观察的顺序是花萼→花冠→雄蕊→雌蕊(由外向内)。
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1.花的分类
按照雌蕊和雄蕊的有无 单性花 在一朵花中只有雄蕊,或只有雌蕊
两性花 一朵花中既有雄蕊又有雌蕊
按照花的着生方式 单生花 每朵花单独着生在茎上,一般比较大
花序 按照一定的次序着生在花序轴上,花一般比较小,但包含许多花的花序非常明显,有利于传粉
按照传粉媒介不同 风媒花 花粉轻且多,有些柱头分叉,且上面有黏液,传粉媒介为风力
虫媒花 有艳丽的花冠、芳香的气味和香甜的花蜜,传粉媒介为昆虫和其他小动物
各种类型的花有何区别?分类依据有哪些?
知识点二
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2.雌雄同株植物和雌雄异株植物的比较
(1)雌花和雄花着生在同一植株上的植物
叫雌雄同株植物,如玉米、黄瓜、蓖麻、丝瓜
等;而雌花和雄花着生在不同植株上的植物叫
雌雄异株植物,如毛白杨、柳树、菠菜等。
(2)无论雌雄同株还是雌雄异株的植物,
其上着生的一定是单性花。
3.因为花的形态结构相对稳定,所以生物学家常常把花的特征作为植物分类的依据。
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巧辨析
1.单性花不等同于单生花。单性花是根据雄蕊和雌蕊的有无(或花的结构)来划分的。单生花是根据花在茎上的着生情况来分的。这是两种不同的类型。
2.一朵菊花是一个花序,不是一朵花。一朵菊花是由许多小花组成的。
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知识点三 植物是如何实现传粉和受精的?
植物开花后在形成果实和种子的过程中,必须经历传粉和受精两个过程。
1.传粉
(1)概念:植物开花后,成熟的花药自动裂开,花粉从花药里散发出来,
通过一定的方式,落到雌蕊柱头上的过程。
(2)方式:自花传粉和异花传粉两种。自然界中的绝大多数植物进行异花
传粉,此类植物产生的后代往往具有较强的生命力和适应性。
(3)在农业生产中,因风力不足或昆虫缺乏等导致传粉不足,需要通过人
工辅助授粉来增产。
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2.受精
(1)概念:精子和卵细胞融合形成受精卵的过程。
(2)过程
①雌蕊成熟后,柱头上会分泌黏液。落到柱头上的花粉受到黏液的刺激,就开始萌发,长出花粉管。花粉管里有两个精子。
②花粉管通过花柱伸入子房,一直到达胚珠。
③花粉管进入胚珠后,顶端破裂,释放出里面的两个精子,其中一个精子与卵细胞结合,形成受精卵;另一个精子与中央细胞融合,形成受精的中央细胞。这个过程就是双受精。
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(3)被子植物(绿色开花植物)所特有的现象是双受精。
(4)百合、黄瓜等植物的果实里含有多粒种子,说明它们的子房里
含有多个胚珠。
(5)有性生殖:经过两性生殖细胞的结合的生殖方式叫有性生殖,
这是生物界最重要的生殖方式。
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精拓展
只有同种植物的花粉落到雌蕊柱头上后才能够萌发形成花粉管。
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知识点四 传粉受精完成后,果实和种子是如何形成的?果实和种子的发育过程
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1.种子的结构
(1)菜豆种子:由种皮和胚两部分组成。
(2)玉米种子:由种皮、胚和胚乳三部分组成。
(3)胚的结构:由胚芽、胚轴、胚根和子叶四
部分组成。
知识点五
植物的种子分为几类?分类的依据是什么?
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2.种子的分类
依据胚中子叶的数目,将植物分为单子叶植物和双子叶植物,
具体如下表所示。
比较内容 单子叶植物种子 双子叶植物种子
不
同
点 子叶数 1片 2片
胚乳 大多数有胚乳 大多数没有胚乳
营养物质贮存部位 胚乳 子叶
子叶功能 将胚乳内的有机物转运给胚芽、胚轴、胚根 贮存营养物质
相同点 都有种皮和胚
(4)种子结构中都有种皮和胚两部分,胚是新植物体的幼体。
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巧辨析
1.果实中种子的数目取决于子房内胚珠的枚数,即胚珠数=种子数=花粉数=1/2精子数;子房数=果实数。
2.常见的果实和种子
果实:玉米、花生、葵花子、绿豆荚、西瓜。
种子:花生米、葵花子仁、绿豆、西瓜子。
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知识点六 植物是如何实现无性生殖的?
1.概念:不需要经过两性生殖细胞的结合,由母体直接产生新个体的生殖方式。
2.分类:植物的无性生殖分为营养繁殖和植物组织培养。
(1)营养繁殖
①概念:植物用根、茎、叶等营养器官进行繁殖的方式。
②常见的营养繁殖的方法有嫁接、扦插、压条。嫁接有枝接和芽接两种。嫁接成功的关键是接穗和砧木的形成层紧密结合。
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扦插:
在适宜条件下,剪取一段带有芽的枝条,将其下部插入湿润的土壤中,一段时间后,枝条下部长出不定根,上部发芽,从而发育成一个新个体,这种营养繁殖方式叫作扦插。毛白杨、葡萄、月季等植物常用这种方法进行繁殖。
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压条:
对于扦插不易成活的植物,可以把枝条中部的树皮剥去半圈,埋进土壤并固定,让枝条的顶端露出地面。等埋入土壤中的枝条长出不定根和新芽后,再将其与母体分离,这种营养繁殖方式叫作压条。桂花、石榴、藏报春等可用此法进行繁殖。
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(2)植物组织培养
①概念:在无菌条件下,切取植物的部分细胞或组织,培养在特定的培养基上,通过细胞的分裂和分化,使它们逐渐发育成完整的植物体。
②植物的组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。
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③组织培养的具体步骤:
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④利用组织培养这种技术,可以在短时间内大批量地培育出所需要的植物新个体,具有繁殖速度快、经济收益高等优点。
人工种子:
人们利用组织培养技术,将某些植物细胞在试管中培育成胚状体,再用富含营养物质和其他必要成分的凝胶将胚状体包裹起来,就制成了人工种子。当条件适宜时,将这些人工种子播种到土壤中,它们就能像真正的种子那样萌发成幼苗。生产人工种子不受季节限制,还可以在凝胶包裹里加入其他的有效成分,使人工种子具有更好的营养供应和抵抗能力。注意,这不是有性生殖方式。
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巧辨析
要想在一棵植株上同时开出几种颜色的花,需要用到嫁接;要想在短时间内大量繁殖个体,需要用植物组织培养技术;要想获得无毒苗,需要用植物组织培养技术。
精拓展
扦插的枝条长出的根为不定根,形成的根系为须根系。
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知识点七 种子萌发所需要的内外条件有哪些?萌发的具体过程是什么?
1.种子萌发需要的条件
(1)外部环境条件:适量的水分,充足的空气,适宜的温度
等。
(2)自身条件:完整、有活力的胚,供胚发育的营养物质,种子没有处于休眠期。
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2.种子萌发的过程
(1)种子萌发时,先吸水膨胀,种皮变软,细胞的呼吸作用增强。
(2)胚根首先突破种皮向地生长,发育成根。
(3)随后胚轴伸长,发育成连接根和茎之间的部位。
(4)胚芽突破种皮后发育成茎和叶。
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精拓展
1.大多数种子的萌发不受光照影响。
2.种子萌发过程中干重和鲜重的变化(见下图)
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(1)甲曲线代表鲜重的变化,种子萌发时先要吸水,导致鲜重大幅度增加。(2)乙曲线代表干重的变化,种子萌发过程中,呼吸作用增强,有机物大量消耗。待长出叶子后,光合作用强度增强,光合作用制造的有机物多于呼吸作用消耗的有机物,干重会逐渐增加。
3.种子在播种前应先测发芽率,且要做到随机抽样,如随机选取了500粒种子,发芽的有400粒,则发芽率为400/500×100%=80%,发芽率低于90%的种子,达不到播种要求。
4.做种子萌发实验时,应该选取个大饱满、无缺损的种子;而在测发芽率时应随机选种。
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知识点八 根的类型有哪些?根的结构包括哪些部分?各自有什么特点?
1.根的类型有主根、侧根、不定根。
2.一株植物根的总和叫根系。黑麦是单子叶植物,它的根系是须根系;豌豆是双子叶植物,它的根系是直根系。须根系主要由不定根组成,须根系也有主根,只是主根不明显。
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3.根尖的结构和功能
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(1)根冠细胞特点:排列疏松,体积大,壁薄,有大液泡。
(2)分生区细胞特点:排列紧密、体积较小、细胞核较大,具有旺盛的分裂能力。
(3)伸长区细胞特点:有大液泡,迅速伸长。
(4)成熟区细胞特点:细胞停止伸长,开始分化出导管,表皮细胞的一部分向外突出形成根毛,根毛有吸收水分和无机盐的作用,有大液泡。
根的生长主要依靠分生区细胞的分裂和伸长区细胞的伸长。
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4.含氮、磷、钾的无机盐的作用
(1)含氮的无机盐能促进细胞的分裂和生长,使枝繁叶茂。
(2)含磷的无机盐可以促进幼苗的发育和花的开放,使果
实、种子提早成熟。
(3)含钾的无机盐能使植物茎秆健壮,促进淀粉的形成。
由上可知,菠菜和白菜多施用含氮的无机盐;花生和番茄多
施用含磷的无机盐;马铃薯、红薯多施用含钾的无机盐。
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5.当土壤中缺少某种无机盐时,植物就会表现出相应的缺素症。如缺氮植株的叶片会发黄;缺磷植株的叶片呈暗绿色;缺钾植株的叶片的边缘出现灼烧状的斑点。
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一次施肥过多,会导致“烧苗”现象,这是因为一次施肥过多,导致土壤溶液的浓度过高,植物根系无法从土壤溶液中吸水,从而出现缺水现象。
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知识点九 芽的类型有哪些?枝芽的结构有哪些?将来发育成什么?
1.芽的类型
(1)按照着生位置不同,可以分为顶芽和侧芽。顶芽着生在枝条的顶端,侧芽着生在叶腋处。
(2)按照将来发育成的器官,可以分为枝芽、花芽和混合芽。枝芽发育成枝条(或者茎和叶)。
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2.枝芽的结构及发育
甲图中1为生长点,发育成新的芽结构,即为顶芽,如乙图中的a;
2为叶原基,发育成幼叶,如甲图中的3;3为幼叶,发育成叶,如乙图
中的b;4为芽轴,发育成茎,如乙图中的c;5为芽原基,发育成侧芽,
如乙图中的d。
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3.花芽内有花部原基,将来发育成雌蕊、雄蕊和其他结构。混合芽内部同时存在叶原基和花部原基。
4.果农每年都会对桃树进行剪枝,目的是调整顶芽和侧芽的生长发育状况,解除顶端优势,多长侧枝,多开花多结果,提高产量。对于使用木材的树木,则需要保护其顶端优势。
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5.木本植物茎的结构及作用
木本植物茎由外向内依次是周皮、韧皮部、形成层、木质部。
(1)周皮:具有保护作用。
(2)韧皮部:内有筛管,运输有机物。
(3)形成层:不断分裂,使茎长粗。
(4)木质部:内有导管,运输水分和无机盐,具有支持作用。
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环割后的枝条上方会出现瘤状物的原因
环割切断了韧皮部中的筛管,导致枝条上叶片通过光合作用产生的有机物没法运输下去,而聚集在切口的上方,导致此部位的细胞大量增殖,从而出现瘤状物。
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实验一 观察绿色开花植物的结构
【实验过程】
1.观察花的结构
(1)观察花萼:用镊子摘下_____,依次放在白纸上,观察其颜色、
形状并统计数目。
(2)观察花冠:用镊子摘下_____,依次放在白纸上,观察其颜色、
形状并统计数目。
萼片
花瓣
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(3)观察雄蕊:用镊子摘下雄蕊,统计雄蕊的数目,并用
_______观察单个雄蕊的形状和结构特点;轻轻抖动雄蕊,让花
药中的_____落到白纸上,并用_______观察。
(4)观察雌蕊:用解剖刀小心地切下雌蕊,放在白纸上。
先观察形状,然后仔细观察柱头。用镊子提起雌蕊,试试_____
能否粘起碎纸片。用解剖刀从雌蕊的_______处___________切开,
用_______观察其内部结构。
放大镜
花粉
放大镜
柱头
最膨大
横向或纵向
放大镜
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2.观察种子的结构
(1)分别取菜豆种子、玉米种子,放在清水中浸泡一昼夜,使其
_____。
(2)用力捏一捏浸泡和未浸泡的菜豆种子,注意感觉上的差别。
(3)剥去菜豆种子的种皮,对照下图观察其内部结构。
膨胀
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纵切
(4)用解剖刀_____玉米种子,对照下图观察其内部结构。
(5)将_____滴在玉米种子的_______上,观察其颜色变化。
碘液
纵剖面
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3.观察枝芽的结构
(1)从无花果枝条上选取一较大的枝芽,用刀片将枝芽_____。
(2)再从枝芽_____横切,把切下的部分放在解剖盘内。
(3)用解剖针轻轻拨开枝芽内部,借助 观察枝芽的结构。
纵剖
基部
放大镜
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【要点提醒】
1.观察花、种子、枝芽的结构均使用放大镜。
2.观察花的结构的顺序是花萼→花冠→雄蕊→雌蕊(由外向内)。
3.观察花的雌蕊时发现,柱头膨大有黏液,利于接受花粉。
4.观察子房时既可以横切也可以纵切。
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5.观察菜豆种子
(1)菜豆种子外面的一层是种皮,种子凹陷一侧的种皮有一个深色的疤痕,这是种脐。
(2)解剖时用镊子夹住菜豆种子,在种脐的对侧用解剖刀轻轻地划一个小口,将种皮剥下来,用手摸一下种皮,发现种皮很坚韧,具有保护种子内部结构的作用。
(3)中间连接胚根和胚芽的是胚轴,两子叶相连的部分也是胚轴。
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6.观察玉米种子
(1)用镊子夹住玉米粒沿玉米胚隆起的部分用解剖刀纵向切开。
(2)用解剖针轻轻地挑起胚的两端:靠上部的是胚芽,靠下部的是胚根,中间挑不动的是胚轴。
(3)滴加碘液变蓝的部分是胚乳,说明胚乳富含淀粉,是玉米贮存营养物质的场所。
7.若要观察枝芽的内部结构,需要借助放大镜。
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1.以小组为单位,选择易测量的植物幼果。
2.采用排水法,每天定时测量幼果的体积。测量时不要伤害幼果和枝叶,连续测量一周以上。
3.设计观察记录表,观察记录果实变化情况。
时间/天 1 2 3 4 5 6 … n
子房体积/毫升
【实验探究——探究果实发育过程中的体积的变化】
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4.在下图中,根据记录的数据绘制出果实发育的体积变化曲线。(自主解答)
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5.注意事项
(1)就近选择容易测量的果实,如农田栽培的瓜果蔬菜或家庭栽种的观赏植物幼果。
(2)要明确测定的是膨大的子房——果实,测量时不能将果柄的体积计算在内。
(3)注意每天在同一时间进行测量,保证变量的单一性。同一个果实,必须要测量一周以上的时间。
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(4)测量时,尽量将溢水杯保持水平,避免人为因素对实验的干扰。
(5)使用量筒时,要面对刻度平视液体,在凹液面最低处的刻度读数。
(6)对于果实的生长过程,也可以通过用软尺测量果实的周长,用卡尺测量果实的直径,或者以参照物对比拍摄照片,用文字描述等方法测量和记录果实生长的状况。
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【跟踪训练】
1. 下表是“探究子叶的不同处理对花生幼苗发育的影响”的实验结果。
组别 子叶处理 株高(厘米) 主根长度(厘米) 须根 叶片数
a组 保留两片 10.1 18.25 发达 26
b组 保留一片 7.2 14 较发达 19
c组 去除两片 0.8 3.8 极少 9
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由此分析可知,该实验( )
A.证明胚是植物体发育所必需的结构
B.实验组为a和b,对照组为c
C.实验组为a和c,对照组为b
D.实验组为b和c,对照组为a
D
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2. 下列实验器具和药剂的选用,错误的是( )
A.用放大镜观察花的结构
B.用碘液染色观察酵母菌的结构
C.用显微镜观察血液的流动
D.用山梨酸钾溶液测定果蔬中维生素C的含量
D
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3. 下图表示菜豆种子和玉米种子的基本结构。下列有关叙述中,正确的是( )
A.两种种子的营养物质都贮存在④中
B.两种种子结构的区别之一是④的数
量不同
C.在玉米种子的纵切面上滴加碘液,
变蓝的结构是③
D.两种种子中新植物的幼体都由①②③④⑤组成
B
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4. 以下实验均使用了碘液染色,染色目的与其他三项
不同的是( )
A.玉米粒的胚乳内贮存营养物质
B.馒头在口腔内的变化
C.制作洋葱鳞片叶表皮细胞临时装片
D.绿叶在光下制造有机物
C
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实验二 探究种子萌发的条件
【实验过程】
1.取甲、乙、丙三只_________的广口瓶,在每只广口瓶底
铺上两层_____。
2.分别向甲、乙、丙广口瓶中放置_____数量的种子。
大小相同
纱布
相同
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3.向甲广口瓶中倒入1/3的水,使水_____种子;向乙广口瓶
中倒入_____的水,使纱布变得_____;丙广口瓶保持_____。
没过
适量
湿润
干燥
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4.将三只广口瓶放在_____的地方。
5.设计观察记录表。
6.实验结果:甲瓶种子_______,乙瓶种子_____,丙瓶种子
_______。
7.实验结论:___________________________________。
实验装置 种子萌发情况
第1 天 第2天 第3天 …… 第n天
甲
乙
丙
温暖
不萌发
萌发
不萌发
种子萌发需要适量的水分和充足的空气
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【要点提醒】
1.种子数量不能太少,原因是减小误差,避免实验结果的偶然性。
2.用水淹没种子的目的是隔绝空气。
3.探究温度对种子萌发的影响,控制变量的方法:设置丁装置,
与乙装置的条件相同,但是放置在5 ℃的环境中(如置于冰箱里),
与乙形成对照。
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4.大多数植物的种子萌发不受光的影响,如玉米、小麦、大
豆等;但有些植物的种子萌发会受到光照的影响,如烟草和莴苣
的种子,需在有光的条件下才能萌发。
5.对照组是乙瓶,甲、乙对照的变量是空气,乙、丙对照的
变量是水分。
6.甲、丙不构成对照实验的原因是变量不唯一。
7.本实验应选用子粒饱满、完好无损的种子。
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【实验探究】
1.探究种子萌发的外界条件实验
1号瓶 2号瓶 3号瓶 4号瓶
处理方法 10粒种子,不加水 10粒种子、加水至种子高度的一半 10粒种子、加水淹没种子 10粒种子、加水至种子高度的一半
25 ℃ 25 ℃ 25 ℃ 5 ℃
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(1)本实验有几组对照,变量分别是什么?
有三组对照。1号瓶和2号瓶是一组,变量是水分;2号瓶和3号瓶是一组,变量是空气;2号瓶和4号瓶是一组,变量是温度。2号瓶是对照组,其余各组都是实验组。
(2)请写出每个瓶预期的结果。
2号瓶内种子能萌发,1、3、4号瓶内种子不能萌发。
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2.下图的实验装置中,A在37 ℃下,B在0 ℃下。①②探究的是_____对
种子萌发的影响;②⑤探究的是_____对种子萌发的影响;②③探究的是_____
对种子萌发的影响。本实验的不足是_______________。
3.取三粒完整且具有生命力的玉米种子,甲切去胚乳(只留下胚),乙切
去胚,丙不做处理,然后将三粒种子种在适宜条件的土壤中,检测三粒种子的
萌发情况。
甲:_______;乙:_______;丙:_____。
水分
温度
空气
种子的数量太少
不萌发
不萌发
萌发
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【跟踪训练】
1. 某校研究性学习小组的同学进行“绿豆种子萌发的环境条件”的探究活动,实验条件及结果如下表所示。下列相关分析中,错误的是( )
组别 温度 水 空气 发芽率
① 25 ℃ 适量 充足 96%
② 25 ℃ 干燥 充足 0
③ 4 ℃ 适量 充足 0
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A.为了避免偶然性,种子数量不能太少
B.实验变量是温度和水
C.①组中也有未萌发的种子,原因可能是胚已死亡
D.实验结论是种子萌发需要适宜的温度、一定的水分、充足的光照
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2. 某研究性学习小组的同学进行了如下实验:取甲、乙、丙、丁4个培养皿,在每个培养皿中均铺上潮湿的滤纸,并分别放入同一品种的莴苣种子100粒,然后分别给予不同的光照,数天后结果如下表,分析该实验及其数据,可以得出最恰当的结论是( )
甲 乙 丙 丁
光照条件 用黑纸遮光 照橘红光 先照橘红光,再照远红光 先照橘红光,再照远红光,最后再照橘红光
萌发种子数 10 99 40 98
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A.光照对莴苣种子的萌发没有影响,适量的水分是必需条件
B.橘红光能促进莴苣种子萌发,但本实验不能证明适量水分是种子萌发的必需条件
C.光照、适量水分是莴苣种子萌发的必需条件
D.莴苣种子只用远红光照射不能萌发
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3. 某校的几位同学经常做一些有关生物学的小实验,这次他们准备探究某些条件与大豆种子萌发的关系。
(一)实验步骤
(1)取三个无色透明的玻璃杯,分别标记为A、B、C,并且在瓶底各铺两张餐巾纸,各加适量水。
(2)取30粒黄豆种子分别放入A、B、C杯底的餐巾纸上。
(3)A杯不做处理,B杯用黑布全部罩住,C杯内抽空气体并密封。然后把A、B、C均置于24~27 ℃的环境中,如下图。
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(二)实验现象
几天后,A、B两杯内的种子多数萌发,C杯内种子无萌发现象。
(三)回答问题
(1)要证明光照对大豆种子萌发有无影响,你认为应选用
_____作为对照实验。该实验的结论是_____________________________________。
该实验的变量是_____。
(2)要证明空气对种子萌发有无影响,你认为应选用_____作为对照实验。
(3)老师认为这几位同学在实验步骤(2)中的描述欠严密,处理欠妥当,请你
指出其中一处不足:___________________________________________________
_____。
A、B
有光无光大豆种子均能发芽(或发芽与光照无关)
光照
A、C
大豆种子应随机且平均地分配或大豆应有发芽能力(生命力旺
盛)
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$$