实验02 种子萌发需要的环境条件(讲义)生物新教材苏教版七年级下册
2026-01-25
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2份
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29页
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 初中生物学苏教版七年级下册 |
| 年级 | 七年级 |
| 章节 | 第1节 种子的萌发 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.21 MB |
| 发布时间 | 2026-01-25 |
| 更新时间 | 2026-01-27 |
| 作者 | 冰海浓情 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-01-25 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56122344.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本讲义聚焦初中生物学“种子萌发需要的环境条件”核心知识点,系统梳理适宜温度、适量水分、充足空气这三种环境条件,明确其与种子自身条件的区别。新教材将实验独立成模块,按“提出问题—作出假设—设计实验—实施实验—得出结论”逻辑编排,前置衔接种子结构知识,后置关联萌发过程,跨模块联系生物与环境,构建完整知识链条。
该资料以核心素养为导向,通过对照实验设计培养科学探究能力,如设置多组对照控制单一变量。结合地膜覆盖、浸种等农业案例强化生命观念,典例分析与中考真题提升科学思维。课中辅助教师规范实验教学,课后助力学生通过专项练习巩固知识、查漏补缺。
内容正文:
实验02 种子萌发需要的环境条件 实验目标透析:课标解读+重点先知,精识目标
教材知识链接:教材解析+知识渗透,融会贯通
实验过程精讲:实验全析全解,全面掌握
实验要点速记:要点解析+典例精讲,重点提升
实验提升专练:真题感知+模拟提升,双向突破
新课标要求
课标解读
明确种子萌发所需的核心环境条件为适宜的温度、适量的水分、充足的空气,知晓这三种条件相互联系、缺一不可,且能区分环境条件与种子自身条件(完整有活力的胚、非休眠状态等)的不同;能结合生活经验提出 “种子萌发需要哪些环境条件” 的问题、作出合理假设,学会设计单一变量对照实验,探究温度、水分、空气对种子萌发的影响,能规范实施实验、观察记录实验现象,并分析结果得出科学结论;能运用种子萌发的环境条件相关知识,解释生产生活中的常见现象(如春天播种、播种前松土浇水等),并能将实验探究的方法与思路应用于相关实践活动(如发豆芽等课外实践)。
知识目标
①明确种子萌发所需的三种核心环境条件,理解每种条件对种子萌发的作用;
②掌握对照实验的设计原则,能准确区分实验中的变量,理解设置对照实验的意义。
能力目标
③能独立设计探究实验,规范完成实验器材准备、实验现象观察与记录等操作;
④具备分析实验数据、处理实验异常现象的能力,能根据实验结果归纳得出科学结论;
⑤能结合实验原理,解答相关实验问题,提升实验探究与逻辑推理能力。
素养目标
⑥培养科学探究的严谨性和实事求是的科学态度,体会实验探究在生物学习中的重要意义;
⑦结合种子萌发的条件,认识生物与环境的相互依存关系,树立生命观念和生态意识。
重、难点先知:
①种子萌发所需的三种环境条件的验证;能准确控制单一变量,设置实验组和对照组;
②实验步骤的规范操作、实验现象的观察与分析,以及实验结论的归纳;
③对照实验中单一变量的控制;
④实验异常现象的分析与处理;
⑤结合实验原理,灵活解答实验探究类问题,理解实验设计的科学性和严谨性。
新旧教材对比
1、结构顺序调整:
旧教材:将“种子萌发的环境条件”实验与“种子的结构”“种子萌发的自身条件”“种子萌发的过程”混合编排,实验内容穿插在知识点中间,未形成独立的实验专题,探究逻辑不够连贯,重点不够突出,学生难以快速聚焦实验本身的核心流程和要求。
新教材:将“种子萌发需要的环境条件”作为第九章“绿色开花植物的生命周期”的核心探究实验,单独设置实验模块,先明确实验目的、原理,再逐步展开实验设计、操作、现象分析和结论总结,结构顺序更清晰,符合“提出问题—作出假设—设计实验—实施实验—得出结论”的科学探究逻辑,同时将实验与后续“种子萌发的自身条件”形成对比,便于学生区分环境因素和自身因素的不同作用,强化知识的系统性。
2、内容新增:
①新增“核心素养导向”的实验要求:明确实验对应的生命观念、科学探究、科学思维和社会责任目标,引导学生在实验过程中同步提升核心素养,而非单纯掌握实验步骤和结论,贴合2022版新课标理念,与初中生物教学的育人导向保持一致;
②新增“生活实践关联”内容:补充农业生产中与种子萌发相关的实践案例(如地膜覆盖提高温度、浸种补充水分、松土增加空气),并设置“思考与讨论”:“为什么农民伯伯播种前要松土、浸种?”,引导学生将实验知识与生活实际、农业生产结合,体现“科学源于生活、用于生活”的理念,强化知识的应用价值;
3、知识衔接:
强化了实验知识的前后衔接,逻辑更连贯:① 前置衔接:实验前回顾“种子的结构”,明确“胚是新植物的幼体,种子萌发需要完整有活力的胚”,为实验中选择合格种子提供理论依据,区分环境条件和自身条件的不同作用;② 后置衔接:实验后衔接“种子萌发的过程”(胚根突破种皮、胚芽发育成茎和叶等),说明适宜的环境条件是种子萌发的前提,同时为后续学习“植株的生长”“开花和结果”奠定基础,形成“种子萌发—植株生长—开花结果”的完整知识链条;③ 跨模块衔接:关联“生物与环境”的相关知识,强化“生物与环境相适应”的核心观念,同时衔接农业生产知识,为后续学习生态保护、可持续农业埋下伏笔,提升知识的系统性和关联性。
4、实验步骤:
(1)提出问题环节:旧教材模糊表述:直接提出“种子萌发需要哪些环境条件?”,无情境铺垫,缺乏引导性。”;新教材精准表述:结合生活情境,引导学生观察思考,自主提出问题,激发探究兴趣。
(2)作出假设环节:旧教材无明确示例,仅要求学生自主假设;新教材给出明确示例:自主作出假设,要求说明假设的依据,培养科学思维,同时补充多种可能的假设,鼓励学生大胆猜想。
(3)实施计划环节:旧教材仅说明“将种子放在不同条件下培养,观察记录”,无具体的观察时间、记录要求,缺乏操作规范提示;新教材明确要求:设计规范的观察记录表(记录实验组种子的萌发数量、对照组萌发的种子数)。
【实验目的】
种子萌发需要的环境条件。
【材料用具】
饱满的大豆种子或蚕豆种子(20-30粒,自身条件完好)、四个洁净的培养皿、滤纸(或纱布)、标签纸、清水、冰箱、烧杯、玻璃棒。
【方法步骤】
1.
准备工作。
将四个培养皿分别编号为1、2、3、4,在每个培养皿的底部铺上2-3层滤纸(或纱布),并在标签纸上写出培养皿编号、探究的变量,贴在培养皿外侧。
2.
种子摆放。
每个培养皿中均匀放入5-6粒大豆种子(数量相同,避免偶然误差),确保种子与滤纸充分接触。
3.
设计对照实验。
① 培养皿1(对照组):倒入适量清水,使滤纸湿润(有一定水分),置于室温下(适宜温度),不密封(充足空气);
② 培养皿2(实验组1,探究水分):不倒入清水(无水分),其余条件与对照组完全相同(室温、充足空气);
③ 培养皿3(实验组2,探究空气):倒入过量清水,使种子完全浸没在水中(无空气),其余条件与对照组完全相同(室温、有水分);
④ 培养皿4(实验组3,探究温度):倒入适量清水,使滤纸湿润,置于冰箱冷藏室(低温,约4℃),不密封(充足空气)。
4.
实验实施
将四个培养皿同时放置在对应环境中,每天定时观察一次,并用铅笔记录种子的萌发情况(是否萌发、萌发的数量、芽的长度等)。
5.
实验观察
连续观察5-7天,直到对照组的种子基本全部萌发,实验组的种子不再出现新的萌发情况,停止观察并整理记录数据。
6.
实验分析
对比四组培养皿的种子萌发情况,分析变量与种子萌发之间的关系,归纳实验结论。
分析讨论
除了水,空气、温度等环境条件对种子的萌发有没有影响?
1、对照实验的设计与单一变量判断
【典例01】某生物兴趣小组按照苏教版2024版教材实验步骤,探究“种子萌发需要的环境条件”,设计了如下实验:选取30粒饱满、完整、有活力的菜豆种子,分成4组,分别放入4个罐头瓶中,编号为1、2、3、4,具体处理方式如下表所示,回答下列问题:
罐头瓶编号
种子数量
水分
温度
空气
1号
7粒
不加水
25℃
充足
2号
7粒
少量(湿润)
25℃
充足
3号
7粒
少量(湿润)
4℃
充足
4号
7粒
较多(淹没种子)
25℃
不足
(1)该实验的对照组是______号瓶,实验组是______号瓶;
(2)该实验设计中,每组种子用7粒而不用1粒的原因是______;
(3)若探究“种子萌发需要充足的空气”,应选择______号瓶和______号瓶作为对照实验,其单一变量是______;
(4)若1号瓶和3号瓶作为对照实验,是否可行?请说明理由:______。
2、实验现象分析与实验结论推导
【典例02】某同学按照教材实验步骤,完成“种子萌发需要的环境条件”实验,连续观察7天,记录每组种子的萌发情况如下表所示(每组7粒种子):
罐头瓶编号
处理方式
萌发种子数(粒)
萌发率(%)
1号
不加水、25℃、空气充足
0
0
2号
少量水、25℃、空气充足
6
≈85.7
3号
少量水、4℃、空气充足
0
0
4号
较多水、25℃、空气不足
0
0
(1)分析表格数据,2号瓶种子萌发率约为85.7%,有1粒种子未萌发,其可能的原因是______;
(2)根据实验现象和数据,可得出的实验结论是______;
(3)若该同学将3号瓶的温度调整为25℃,其他条件不变,预计3号瓶种子的萌发情况是______,理由是______
3、实验误差分析与实验改进
【典例03】某生物小组探究“种子萌发需要的环境条件”时,设计的实验如下:选取10粒菜豆种子,分成2组,1组放入有少量水、25℃、空气充足的罐头瓶中(A组),另1组放入无水分、25℃、空气充足的罐头瓶中(B组),连续观察7天,发现A组有3粒种子萌发,B组有1粒种子萌发,实验结果与预期不符。请分析回答:
(1)该实验的实验目的是______,单一变量是______;
(2)实验结果与预期不符(B组有1粒种子萌发),产生该误差的可能原因是什么?(答出2点即可);
(3)请提出2条合理的实验改进方案,以减少实验误差、使实验结果更具说服力。
4、种子萌发环境条件与自身条件的区分
【典例04】下列关于种子萌发条件的叙述,正确的是( )
A. 充足的光照是所有种子萌发必需的环境条件
B. 种子萌发需要的环境条件包括适宜的温度、一定的水分和充足的空气,与自身条件无关
C. 胚不完整的种子,即使处于适宜的环境条件下,也不能萌发
D. 种子处于休眠期时,只要提供适宜的环境条件,就可以萌发
5、实验设计的补充与完善
【典例05】某兴趣小组想探究“温度对种子萌发的影响”,选用饱满、完整、有活力的玉米种子作为实验材料,已知玉米种子萌发的适宜温度为20-25℃,请你帮助该小组完善实验设计:
(1)提出问题:______;
(2)作出假设:______;
(3)完善实验设计:
① 选取______粒玉米种子,分成______组,每组______粒,编号为A、B;
② 实验处理:A组:少量水分、______℃、空气充足;B组:______、______℃、空气充足;
③ 观察记录:每天观察1次,连续观察7天,记录每组种子的______和______;
(4)实验结论:若A组种子大部分萌发,B组种子未萌发,可得出的实验结论是______。
· 中考真题感知练
1.(2025·潍坊)某学习小组开展了探究某种植物种子萌发条件的实验,结果如表。针对该实验的说法错误的是( )
A.实验所用种子应粒大饱满,且数量不能过少
B.种子萌发过程中胚根最先突破种皮
C.一定范围内升高温度有利于该植物种子萌发
D.光照是该植物种子萌发的必需条件
2.(2025·鹿邑)某同学为探究种子萌发的条件,选取可萌发的6粒豌豆种子进行如图所示的实验操作。一段时间后,有部分种子开始萌发。下列有关叙述正确的是( )
A.本实验探究了温度、水分两个条件对种子萌发的影响
B.②号种子的胚芽可能最先突破种皮开始萌发
C.图中对照组只有①号和④号
D.本实验存在的不足之处是每组只用了一粒豌豆种子
3.(2025·贵州)在探究种子萌发的外部条件时,选取若干籽粒饱满的蚕豆种子均分成四组,分别做如表所示处理,其它条件一致。为探究温度对种子萌发的影响,应选择的组合是( )
组别
处理方式
①
常温+湿润土壤
②
常温+干燥土壤
③
冷藏+湿润土壤
④
常温+湿润土壤+隔绝空气
A.①③ B.②③ C.②④ D.③④
4.(2025·常州)探究光对种子萌发影响的实验中,在光照和黑暗条件下,蚕豆、苋菜两种植物的种子各100粒,7天后,发芽结果如下表所示,正确的分析是( )
条件
蚕豆种子发芽数
苋菜种子发芽数
光照
92
0
黑暗
98
93
A.光照对不同植物种子萌发的影响是相同的
B.适宜的光照能够显著提高蚕豆种子的发芽率
C.播种范菜种子后要适当遮光以提高发芽率
D.光照对蚕豆和苋菜种子的萌发都没有影响
5.(2025·南通)科研人员选取若干玉米种子随机平均分为两组,探究了“酸雨”对种子萌发的影响,结果见表。已知实验组用20mL“酸雨”(由蒸馏水和酸配制而成)处理种子。相关叙述错误的是( )
组别
发芽率
种子中营养物质的消耗率
对照组
75%
20%
实验组
55%
14%
A.玉米种子萌发过程中消耗的营养物质主要来自胚乳
B.对照组应使用20mL蒸馏水处理玉米种子
C.实验组中45%的玉米种子不能萌发,均由“酸雨”所致
D.“酸雨”抑制了玉米种子中营养物质的消耗
6.(2025·常州)探究光对种子萌发影响的实验中,在光照和黑暗条件下,蚕豆、苋菜两种植物的种子各100粒,7天后,发芽结果如下表所示,实验使用的蚕豆种子,总的发芽率是( )
条件
蚕豆种子发芽数
苋菜种子发芽数
光照
92
0
黑暗
98
93
A.92% B.95% C.98% D.93%
7.(2025·平凉)“以盆盎别贮,浸之三日,漉出,纳草篅(注:盛谷物的圆形容器)中。……浥(注:湿润)以水,日三数。遇阴寒则浥以温汤。候芽白齐透,然后下种。”(摘编于《农桑通诀》)是我国古代劳动人民对水稻催芽的记载,下列分析中错误的是( )
A.“漉出,纳草篅中”说明水稻种子萌发需要空气
B.“浥以水,日三数”说明水稻种子萌发需要水分
C.“遇阴寒,则浥以温汤”说明水稻种子萌发需要适宜的温度
D.“候芽白齐透,然后下种”过程中,胚芽首先突破种皮
8.(2020·达县)如图为探究种子萌发条件的实验装置,每个烧杯中放有等量的干燥种子(20粒),并提供相应的环境条件。请预测:种子发芽率最高的是( )
A. B.
C. D.
9.(2024·长春) 某生物小组研究温度对小麦种子萌发的影响,将实验结果绘制成折线图。据图分析,以下温度最适宜小麦种子萌发的是( )
A.15℃ B.20℃ C.25℃ D.30℃
10.(2023·泸州)油麦菜是日常餐桌常见蔬菜,有“凤尾”的美称。据《神农本草经》记载,油麦菜还有清热、凉血和解毒的作用,也是一种“寓医于食”的蔬菜。油麦菜利用种子繁殖,某校研究小组为探究某因素对油麦菜种子萌发的影响,进行了如下实验:
①取5个塑料托盘并编号A~E,每个托盘内铺一定量的吸水纸,并用水让其充分润湿。
②在每个塑料托盘内放置等量且粒大饱满的油麦菜种子。
③将5个塑料托盘分别置于10℃、15℃、20℃、25℃、30℃的恒温培养箱中。
④在相同且适宜的条件下培养一段时间,记录种子的萌发数量。
请分析回答:
(1)本实验的变量是 。
(2)在油麦菜种子萌发的过程中,托盘不能密封,原因是 。
(3)研究小组按照上述步骤进行了多次重复实验,并取平均值作为测定结果,这样做的目的是 。
(4)研究小组根据种子的萌发数量,计算出种子的萌发率如图所示:
根据实验结果,得出的结论是 。
(5)研究表明,酸雨会危害油麦菜的芽和叶,从而对油麦菜的生长造成严重影响。有同学提出酸雨是否也会影响油麦菜种子的萌发呢?为探究酸雨对油麦菜种子萌发的影响,该同学设计了如下方案:“把相同油麦菜种子均分为五组,分别喷洒等量且适量的pH为1、2、3、4、5的酸雨,在相同且适宜的条件下培养一段时间,记录种子的萌发数量”。有同学认为该实验方案不够严谨,原因是 。
· 名校模拟提升练
1.(2025·潮阳模拟)小张尝试用绿豆发豆芽,并通过观察记录实验过程。下列叙述错误的是( )
A.发豆芽时需要加入适量的水 B.绿豆萌发所需的营养来自①
C.图中的②是由胚根发育而来 D.不萌发的绿豆可能处于休眠期
2.(2025·钦州模拟)黄豆芽由黄豆经水浸泡发芽后长成。下列关于黄豆芽的叙述正确的是( )
A.黄豆芽“白胖清脆”的食用部分由胚芽发育而来
B.泡发黄豆芽的过程中需要保持充足的光照
C.泡发黄豆芽的过程中黄豆内的有机物含量会减少
D.泡发黄豆芽的过程中黄豆内的水分会减少
3.(2024·五华模拟)为探究种子萌发的环境条件,小明将如图所示的装置放在室温环境中,一段时间后,只有装置②中的种子萌发。下列有关叙述正确的是( )
A.图中有三组对照实验
B.①中种子不萌发是因为缺水和空气
C.②中种子萌发,说明种子萌发需要光
D.③中种子不萌发是因为种子已死亡
4.(2024·吉首模拟)在学习了种子的萌发相关知识后,小康同学想尝试自己播种玉米,他将颗粒完整、鲜活、度过休眠期的20粒玉米种子平均分成甲、乙两组,在25℃左右下分别松土、播种,甲组种在肥沃湿润的土壤里,乙组种在贫瘠湿润的土壤里,这两组种子的发芽情况可能是( )
A.甲先发芽 B.乙先发芽 C.同时发芽 D.都不发芽
5.(2024·榕城模拟)小明特别喜欢吃绿豆芽,决定自己发绿豆芽,下面是他在探究过程中观察到的一些现象及解释,请你指出不合理的选项( )
A.用清水浸泡种子一昼夜,种子吸水膨胀,给种子萌发提供一定的水分
B.吸水膨胀后的种子,种皮破裂,胚根突破种子
C.萌发的种子胚轴伸长,胚芽发育成茎和叶
D.一直泡在水中的绿豆种子不会发芽,因为阳光不充足
6.(2024·湖南模拟)为了探究种子萌发的环境条件,同学们设计了如下实验:选取结构完整、生命力旺盛的同一批水稻种子,平均分成四组,在不同条件下萌发。请预测3天后种子萌发数量最多的一组是( )
A.25℃、干燥 B.0℃、水适量
C.25℃、水适量 D.25℃、种子浸没在水中
7.(2025·罗江模拟)探究“种子萌发的环境条件”实验中,要探究空气对种子萌发的影响,应选取( )
组别
甲
乙
丙
丁
种子的数量(粒)
30
30
30
30
种子所处的环境
少量水,20℃
无水,20℃
少量水,5℃
种子被水淹没,20℃
A.甲和乙 B.甲和丙 C.甲和丁 D.丙和丁
8.(2025·英德模拟)“春泥初解冻,微种破壳出”描绘了种子萌发的生动景象。诗句中描述种子萌发需要( )
A.充足的空气 B.适宜的水分 C.肥沃的土壤 D.适量的温度
9.(2025·长沙模拟)为探究光照对种子萌发的影响,兴趣小组测定了三种植物种子在不同条件下的发芽率,实验结果如下。下列说法不合理的是( )
条件
蚕豆种子
水浮莲种子
苋菜种子
见光
97.1%
91.1%
1.8%
不见光
96.8%
3.2%
96.6%
A.蚕豆种子的萌发几乎不受光照影响
B.光照会抑制苋菜种子的萌发
C.实验过程需要保持温度相同
D.光照是种子萌发的必要条件
10.(2025·长沙模拟)2022年9月,天宫课堂发起“天地共播一粒种”活动,通过组织青少年在地面种植水稻和拟南芥种子,并与神舟十四号航天员进行植物培养实验互动,激发青少年对空间实验和科学研究的兴趣。某兴趣小组选用籽粒饱满的水稻种子开展了探究活动:根据下表设置了五组实验装置,每个装置选用20粒种子。
甲
乙
丙
丁
戊
实验装置
处理措施
种子情况
煮熟
不做处理
不做处理
不做处理
不做处理
环境条件
适量水
适量水
过量水
适量水
无水
25℃
25℃
25℃
4℃
25℃
实验现象
没有发芽
全部发芽
没有发芽
没有发芽
没有发芽
(1)该探究活动可以构成 组对照实验。
(2)乙、丙两瓶进行对照,变量为 。
(3)如果要探究温度对种子萌发的影响,应选择 两瓶进行对照。
(4)每组选用20粒种子而不用1粒种子的原因是: 。
(5)如果要提高实验结论的准确性,小组同学还可以采取什么措施? 。
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实验02 种子萌发需要的环境条件 实验目标透析:课标解读+重点先知,精识目标
教材知识链接:教材解析+知识渗透,融会贯通
实验过程精讲:实验全析全解,全面掌握
实验要点速记:要点解析+典例精讲,重点提升
实验提升专练:真题感知+模拟提升,双向突破
新课标要求
课标解读
明确种子萌发所需的核心环境条件为适宜的温度、适量的水分、充足的空气,知晓这三种条件相互联系、缺一不可,且能区分环境条件与种子自身条件(完整有活力的胚、非休眠状态等)的不同;能结合生活经验提出 “种子萌发需要哪些环境条件” 的问题、作出合理假设,学会设计单一变量对照实验,探究温度、水分、空气对种子萌发的影响,能规范实施实验、观察记录实验现象,并分析结果得出科学结论;能运用种子萌发的环境条件相关知识,解释生产生活中的常见现象(如春天播种、播种前松土浇水等),并能将实验探究的方法与思路应用于相关实践活动(如发豆芽等课外实践)。
知识目标
①明确种子萌发所需的三种核心环境条件,理解每种条件对种子萌发的作用;
②掌握对照实验的设计原则,能准确区分实验中的变量,理解设置对照实验的意义。
能力目标
③能独立设计探究实验,规范完成实验器材准备、实验现象观察与记录等操作;
④具备分析实验数据、处理实验异常现象的能力,能根据实验结果归纳得出科学结论;
⑤能结合实验原理,解答相关实验问题,提升实验探究与逻辑推理能力。
素养目标
⑥培养科学探究的严谨性和实事求是的科学态度,体会实验探究在生物学习中的重要意义;
⑦结合种子萌发的条件,认识生物与环境的相互依存关系,树立生命观念和生态意识。
重、难点先知:
①种子萌发所需的三种环境条件的验证;能准确控制单一变量,设置实验组和对照组;
②实验步骤的规范操作、实验现象的观察与分析,以及实验结论的归纳;
③对照实验中单一变量的控制;
④实验异常现象的分析与处理;
⑤结合实验原理,灵活解答实验探究类问题,理解实验设计的科学性和严谨性。
新旧教材对比
1、结构顺序调整:
旧教材:将“种子萌发的环境条件”实验与“种子的结构”“种子萌发的自身条件”“种子萌发的过程”混合编排,实验内容穿插在知识点中间,未形成独立的实验专题,探究逻辑不够连贯,重点不够突出,学生难以快速聚焦实验本身的核心流程和要求。
新教材:将“种子萌发需要的环境条件”作为第九章“绿色开花植物的生命周期”的核心探究实验,单独设置实验模块,先明确实验目的、原理,再逐步展开实验设计、操作、现象分析和结论总结,结构顺序更清晰,符合“提出问题—作出假设—设计实验—实施实验—得出结论”的科学探究逻辑,同时将实验与后续“种子萌发的自身条件”形成对比,便于学生区分环境因素和自身因素的不同作用,强化知识的系统性。
2、内容新增:
①新增“核心素养导向”的实验要求:明确实验对应的生命观念、科学探究、科学思维和社会责任目标,引导学生在实验过程中同步提升核心素养,而非单纯掌握实验步骤和结论,贴合2022版新课标理念,与初中生物教学的育人导向保持一致;
②新增“生活实践关联”内容:补充农业生产中与种子萌发相关的实践案例(如地膜覆盖提高温度、浸种补充水分、松土增加空气),并设置“思考与讨论”:“为什么农民伯伯播种前要松土、浸种?”,引导学生将实验知识与生活实际、农业生产结合,体现“科学源于生活、用于生活”的理念,强化知识的应用价值;
3、知识衔接:
强化了实验知识的前后衔接,逻辑更连贯:① 前置衔接:实验前回顾“种子的结构”,明确“胚是新植物的幼体,种子萌发需要完整有活力的胚”,为实验中选择合格种子提供理论依据,区分环境条件和自身条件的不同作用;② 后置衔接:实验后衔接“种子萌发的过程”(胚根突破种皮、胚芽发育成茎和叶等),说明适宜的环境条件是种子萌发的前提,同时为后续学习“植株的生长”“开花和结果”奠定基础,形成“种子萌发—植株生长—开花结果”的完整知识链条;③ 跨模块衔接:关联“生物与环境”的相关知识,强化“生物与环境相适应”的核心观念,同时衔接农业生产知识,为后续学习生态保护、可持续农业埋下伏笔,提升知识的系统性和关联性。
4、实验步骤:
(1)提出问题环节:旧教材模糊表述:直接提出“种子萌发需要哪些环境条件?”,无情境铺垫,缺乏引导性。”;新教材精准表述:结合生活情境,引导学生观察思考,自主提出问题,激发探究兴趣。
(2)作出假设环节:旧教材无明确示例,仅要求学生自主假设;新教材给出明确示例:自主作出假设,要求说明假设的依据,培养科学思维,同时补充多种可能的假设,鼓励学生大胆猜想。
(3)实施计划环节:旧教材仅说明“将种子放在不同条件下培养,观察记录”,无具体的观察时间、记录要求,缺乏操作规范提示;新教材明确要求:设计规范的观察记录表(记录实验组种子的萌发数量、对照组萌发的种子数)。
【实验目的】
种子萌发需要的环境条件。
【材料用具】
饱满的大豆种子或蚕豆种子(20-30粒,自身条件完好)、四个洁净的培养皿、滤纸(或纱布)、标签纸、清水、冰箱、烧杯、玻璃棒。
【方法步骤】
1.
准备工作。
将四个培养皿分别编号为1、2、3、4,在每个培养皿的底部铺上2-3层滤纸(或纱布),并在标签纸上写出培养皿编号、探究的变量,贴在培养皿外侧。
2.
种子摆放。
每个培养皿中均匀放入5-6粒大豆种子(数量相同,避免偶然误差),确保种子与滤纸充分接触。
3.
设计对照实验。
① 培养皿1(对照组):倒入适量清水,使滤纸湿润(有一定水分),置于室温下(适宜温度),不密封(充足空气);
② 培养皿2(实验组1,探究水分):不倒入清水(无水分),其余条件与对照组完全相同(室温、充足空气);
③ 培养皿3(实验组2,探究空气):倒入过量清水,使种子完全浸没在水中(无空气),其余条件与对照组完全相同(室温、有水分);
④ 培养皿4(实验组3,探究温度):倒入适量清水,使滤纸湿润,置于冰箱冷藏室(低温,约4℃),不密封(充足空气)。
4.
实验实施
将四个培养皿同时放置在对应环境中,每天定时观察一次,并用铅笔记录种子的萌发情况(是否萌发、萌发的数量、芽的长度等)。
5.
实验观察
连续观察5-7天,直到对照组的种子基本全部萌发,实验组的种子不再出现新的萌发情况,停止观察并整理记录数据。
6.
实验分析
对比四组培养皿的种子萌发情况,分析变量与种子萌发之间的关系,归纳实验结论。
分析讨论
除了水,空气、温度等环境条件对种子的萌发有没有影响?
1、对照实验的设计与单一变量判断
【典例01】某生物兴趣小组按照苏教版2024版教材实验步骤,探究“种子萌发需要的环境条件”,设计了如下实验:选取30粒饱满、完整、有活力的菜豆种子,分成4组,分别放入4个罐头瓶中,编号为1、2、3、4,具体处理方式如下表所示,回答下列问题:
罐头瓶编号
种子数量
水分
温度
空气
1号
7粒
不加水
25℃
充足
2号
7粒
少量(湿润)
25℃
充足
3号
7粒
少量(湿润)
4℃
充足
4号
7粒
较多(淹没种子)
25℃
不足
(1)该实验的对照组是______号瓶,实验组是______号瓶;
(2)该实验设计中,每组种子用7粒而不用1粒的原因是______;
(3)若探究“种子萌发需要充足的空气”,应选择______号瓶和______号瓶作为对照实验,其单一变量是______;
(4)若1号瓶和3号瓶作为对照实验,是否可行?请说明理由:______。
【答案】(1)2;1、3、4
(2)避免实验偶然性,减少实验误差
(3)2;4;空气
(4)不可行;变量不唯一(存在水分和温度两个变量),不符合对照实验的单一变量原则。
【解析】(1)对照组是实验中未改变实验变量、处于适宜条件下的组,用于对比实验组的实验现象;实验组是改变某一实验变量、探究该变量对实验结果影响的组。本实验中,2号瓶种子处于“少量水分、适宜温度、充足空气”的适宜条件下,未改变任何变量,因此对照组是2号瓶;1号瓶(改变水分)、3号瓶(改变温度)、4号瓶(改变空气)均改变了单一变量,属于实验组。;
(2)每组用7粒种子而不用1粒,是为了避免实验偶然性(如1粒种子本身死亡、处于休眠期),减少实验误差,提高实验结果的准确性和普遍性;
(3)探究“种子萌发需要充足的空气”,需遵循单一变量原则,即只有“空气”这一变量不同,其他条件(水分、温度、种子数量等)均相同且适宜。结合表格可知,2号瓶(空气充足)和4号瓶(空气不足)符合要求,因此应选择2号瓶和4号瓶作为对照实验,单一变量是空气;
(4)不可行。对照实验必须遵循单一变量原则,1号瓶和3号瓶相比,存在两个变量:水分(1号瓶无水分,3号瓶有少量水分)和温度(1号瓶25℃,3号瓶4℃),变量不唯一,无法探究单一变量对种子萌发的影响,不符合对照实验的设计原则。
2、实验现象分析与实验结论推导
【典例02】某同学按照教材实验步骤,完成“种子萌发需要的环境条件”实验,连续观察7天,记录每组种子的萌发情况如下表所示(每组7粒种子):
罐头瓶编号
处理方式
萌发种子数(粒)
萌发率(%)
1号
不加水、25℃、空气充足
0
0
2号
少量水、25℃、空气充足
6
≈85.7
3号
少量水、4℃、空气充足
0
0
4号
较多水、25℃、空气不足
0
0
(1)分析表格数据,2号瓶种子萌发率约为85.7%,有1粒种子未萌发,其可能的原因是______;
(2)根据实验现象和数据,可得出的实验结论是______;
(3)若该同学将3号瓶的温度调整为25℃,其他条件不变,预计3号瓶种子的萌发情况是______,理由是______
【答案】(1)该种子胚已死亡(或胚不完整、处于休眠期,合理即可);
(2)种子萌发需要一定的水分、适宜的温度和充足的空气;
(3)大部分种子萌发(萌发率接近85.7%);调整温度后,3号瓶种子具备了适宜的温度、一定的水分和充足的空气,满足种子萌发的环境条件,且种子自身条件合格。
【解析】(1)2号瓶处于适宜的环境条件下(少量水分、适宜温度、充足空气),大部分种子萌发,有1粒种子未萌发,说明未萌发的种子与环境条件无关,应与自身条件有关。结合教材知识,种子萌发的自身条件是“完整、有活力的胚,已度过休眠期”,因此未萌发的原因可能是:该种子胚已死亡、胚不完整,或处于休眠期(答出一点即可);
(2)推导实验结论时,需结合对照组与每组实验组的对比,逐一分析单一变量对种子萌发的影响:① 2号瓶(适宜条件)与1号瓶(无水分)对比,1号瓶种子未萌发,说明种子萌发需要一定的水分;② 2号瓶与3号瓶(低温)对比,3号瓶种子未萌发,说明种子萌发需要适宜的温度;③ 2号瓶与4号瓶(空气不足)对比,4号瓶种子未萌发,说明种子萌发需要充足的空气。综上,实验结论为:种子萌发需要一定的水分、适宜的温度和充足的空气(三者缺一不可),与教材实验结论完全一致,同时体现了单一变量原则和对照原则的应用;
(3)3号瓶原本的处理是“少量水、4℃、空气充足”,未萌发的原因是温度过低,不符合种子萌发的温度要求。若将温度调整为25℃(适宜温度),其他条件(少量水分、空气充足)不变,此时3号瓶种子的环境条件适宜,且种子自身条件合格(与2号瓶种子相同),因此预计大部分种子会萌发,萌发率接近2号瓶,这一推理贴合教材实验原理和单一变量原则的应用。
3、实验误差分析与实验改进
【典例03】某生物小组探究“种子萌发需要的环境条件”时,设计的实验如下:选取10粒菜豆种子,分成2组,1组放入有少量水、25℃、空气充足的罐头瓶中(A组),另1组放入无水分、25℃、空气充足的罐头瓶中(B组),连续观察7天,发现A组有3粒种子萌发,B组有1粒种子萌发,实验结果与预期不符。请分析回答:
(1)该实验的实验目的是______,单一变量是______;
(2)实验结果与预期不符(B组有1粒种子萌发),产生该误差的可能原因是什么?(答出2点即可);
(3)请提出2条合理的实验改进方案,以减少实验误差、使实验结果更具说服力。
【答案】(1)探究种子萌发是否需要一定的水分;水分 ;
(2)① B组罐头瓶密封不严,空气中的水蒸气进入,提供了少量水分;② B组中萌发的种子自身含有少量水分(合理即可,答出2点);
(3)① 每组选用30粒左右饱满、完整、有活力的菜豆种子,避免实验偶然性;② B组罐头瓶瓶口包裹干燥纱布,严格控制无水分条件(合理即可,答出2点).
【解析】(1)判断实验目的,需结合实验的变量的设计:该实验设置A组(有少量水)和B组(无水分),其他条件(温度、空气、种子)相同,因此实验目的是探究种子萌发是否需要一定的水分,单一变量是水分,贴合对照实验的单一变量原则和教材实验的核心探究内容;
(2)预期实验结果应为“A组种子萌发,B组种子不萌发”,而实际B组有1粒种子萌发,产生误差的原因主要从“变量控制不严格”“种子自身条件”“实验操作”三个方面分析,结合教材新增的实验异常分析内容,具体可能原因:① 变量控制不严格:B组罐头瓶密封不严,空气中的水蒸气进入瓶中,使餐巾纸变得湿润,为种子萌发提供了少量水分;② 种子自身条件:B组中那1粒萌发的种子本身含有少量水分,可满足自身萌发的短期需求;③ 实验操作失误:分组时误将少量水分带入B组罐头瓶中(答出2点即可),这些原因均符合教材实验的实际操作场景和异常分析要求;
(3)实验改进方案需针对误差原因,结合苏教版2024版教材实验的严谨性要求,从“增加种子数量、严格控制变量、规范操作、重复实验”等方面提出,具体改进方案:① 增加种子数量,每组选用30粒左右饱满、完整、有活力的菜豆种子,避免实验偶然性,减少实验误差(贴合教材实验材料选择要求);② 严格控制变量:B组罐头瓶拧紧瓶盖后,在瓶口包裹一层干燥的纱布,防止空气中的水蒸气进入,确保B组无水分;③ 进行重复实验,每组实验重复2-3次,取平均值作为实验结果,提高实验结果的普遍性和准确性;④ 分组前,将所有种子进行干燥处理,避免种子自身携带的水分影响实验结果(答出2点即可),这些改进方案均贴合教材实验要求和科学探究的严谨性原则。
4、种子萌发环境条件与自身条件的区分
【典例04】下列关于种子萌发条件的叙述,正确的是( )
A. 充足的光照是所有种子萌发必需的环境条件
B. 种子萌发需要的环境条件包括适宜的温度、一定的水分和充足的空气,与自身条件无关
C. 胚不完整的种子,即使处于适宜的环境条件下,也不能萌发
D. 种子处于休眠期时,只要提供适宜的环境条件,就可以萌发
【答案】C
【解析】A. 大多数常见种子(如菜豆、玉米)的萌发不受光的影响,只有少数种子(如黄榕、烟草)需要光,少数种子(如洋葱)忌光,因此“充足的光照是所有种子萌发必需的环境条件”说法错误,排除A;
B. 种子萌发需要同时满足环境条件和自身条件,环境条件是“适宜的温度、一定的水分、充足的空气”,自身条件是“完整的胚、有活力的胚、已度过休眠期”,二者缺一不可,因此“与自身条件无关”说法错误,排除B;
C. 胚是新植物的幼体,是种子萌发的核心结构,若胚不完整,即使环境条件适宜,种子也无法萌发,该说法符合教材知识点,正确;
D. 种子处于休眠期时,即使提供适宜的环境条件,也不能萌发,需度过休眠期后,才能在适宜环境条件下萌发,因此该说法错误,排除D。
5、实验设计的补充与完善
【典例05】某兴趣小组想探究“温度对种子萌发的影响”,选用饱满、完整、有活力的玉米种子作为实验材料,已知玉米种子萌发的适宜温度为20-25℃,请你帮助该小组完善实验设计:
(1)提出问题:______;
(2)作出假设:______;
(3)完善实验设计:
① 选取______粒玉米种子,分成______组,每组______粒,编号为A、B;
② 实验处理:A组:少量水分、______℃、空气充足;B组:______、______℃、空气充足;
③ 观察记录:每天观察1次,连续观察7天,记录每组种子的______和______;
(4)实验结论:若A组种子大部分萌发,B组种子未萌发,可得出的实验结论是______。
【答案】(1)温度会影响种子的萌发吗?(合理即可) ;
(2)温度会影响种子的萌发(合理即可);
(3)① 30;2;15 ② 25;少量水分;4 ③ 萌发种子数;萌发率 ;
(4)种子的萌发需要适宜的温度,低温会抑制种子的萌发
【解析】(1)提出问题:结合实验目的“探究温度对种子萌发的影响”,提出的问题需围绕“温度”与“种子萌发”的关系,且具有探究性,因此提出问题:温度会影响种子的萌发吗?(或“种子的萌发需要适宜的温度吗?”,合理即可);
(2)作出假设:假设是对提出问题的合理推测,结合已知知识(玉米种子萌发的适宜温度为20-25℃),作出假设:温度会影响种子的萌发(或“种子的萌发需要适宜的温度”,合理即可),假设需与实验目的对应,具有合理性;
(3)完善实验设计:
① 种子数量:结合教材要求,每组选用30粒左右种子,分成2组(实验组和对照组),每组15粒,避免实验偶然性;
② 实验处理:探究温度对种子萌发的影响,单一变量是温度,其他条件(水分、空气、种子数量)需相同且适宜。A组为对照组,应设置适宜温度(25℃),少量水分、空气充足;B组为实验组,应设置不适宜温度(如4℃,低温),其他条件与A组一致(少量水分、空气充足),严格遵循单一变量原则;
③ 观察记录:结合教材实验要求,需记录每组种子的萌发种子数和萌发率,便于后续分析对比和推导结论;
(4)实验结论:A组(适宜温度)种子大部分萌发,B组(低温)种子未萌发,说明温度对种子萌发有影响,具体结论为:种子的萌发需要适宜的温度,低温会抑制种子的萌发,贴合实验目的和单一变量原则的应用。
· 中考真题感知练
1.(2025·潍坊)某学习小组开展了探究某种植物种子萌发条件的实验,结果如表。针对该实验的说法错误的是( )
A.实验所用种子应粒大饱满,且数量不能过少
B.种子萌发过程中胚根最先突破种皮
C.一定范围内升高温度有利于该植物种子萌发
D.光照是该植物种子萌发的必需条件
【答案】D
【解析】A、实验所用种子应粒大饱满(保证自身条件良好),且数量不能过少(避免偶然性,使实验结果更准确),A 正确。
B、种子萌发过程中,胚根最先突破种皮,发育成根,B 正确。
C、从图中可以看出,在20℃、25℃、30℃中,一定范围内温度升高,发芽率提高,说明一定范围内升高温度有利于该植物种子萌发,C 正确。
D、在24小时黑暗条件下,种子也有一定的发芽率,且在适宜温度下(如25℃、30℃)发芽率较高,说明光照不是该植物种子萌发的必需条件,D 错误。
2.(2025·鹿邑)某同学为探究种子萌发的条件,选取可萌发的6粒豌豆种子进行如图所示的实验操作。一段时间后,有部分种子开始萌发。下列有关叙述正确的是( )
A.本实验探究了温度、水分两个条件对种子萌发的影响
B.②号种子的胚芽可能最先突破种皮开始萌发
C.图中对照组只有①号和④号
D.本实验存在的不足之处是每组只用了一粒豌豆种子
【答案】D
【解析】A、甲装置温度为 25℃,乙装置温度为 5℃;①号种子缺水,②号种子有水和适宜温度,③号种子浸没在水中缺空气,④号种子缺水,⑤号种子有水但温度低,⑥号种子浸没水中且温度低 。实验中存在水分、温度、空气等变量,探究了水分、温度、空气对种子萌发的影响,A 错误。
B、种子萌发时,胚根最先突破种皮发育成根,不是胚芽,B 错误。
C、对照组是条件适宜的组,②号种子条件适宜(适宜温度、一定水分、充足空气 ),是对照组,C 错误。
D、每组只用一粒种子,样本数量少,易出现偶然性,导致实验结果不准确,D 正确。
3.(2025·贵州)在探究种子萌发的外部条件时,选取若干籽粒饱满的蚕豆种子均分成四组,分别做如表所示处理,其它条件一致。为探究温度对种子萌发的影响,应选择的组合是( )
组别
处理方式
①
常温+湿润土壤
②
常温+干燥土壤
③
冷藏+湿润土壤
④
常温+湿润土壤+隔绝空气
A.①③ B.②③ C.②④ D.③④
【答案】A
【解析】对照实验要求变量唯一,即除控制变量不同外,其他条件均相同。要探究温度对种子萌发的影响,变量为温度,①、③组只有温度不同,其他条件均相同,所以应选①③组合。A符合题意。
4.(2025·常州)探究光对种子萌发影响的实验中,在光照和黑暗条件下,蚕豆、苋菜两种植物的种子各100粒,7天后,发芽结果如下表所示,正确的分析是( )
条件
蚕豆种子发芽数
苋菜种子发芽数
光照
92
0
黑暗
98
93
A.光照对不同植物种子萌发的影响是相同的
B.适宜的光照能够显著提高蚕豆种子的发芽率
C.播种范菜种子后要适当遮光以提高发芽率
D.光照对蚕豆和苋菜种子的萌发都没有影响
【答案】C
【解析】A、从表格中可以看出,光照条件下蚕豆种子发芽数为 92,黑暗条件下为 98;苋菜种子光照条件下发芽数为 0,黑暗条件下为 93。这说明光照对不同植物种子萌发的影响是不同的,A 错误。
B、蚕豆种子在黑暗条件下的发芽数(98)比光照条件下(92)更多,说明适宜的光照并没有显著提高蚕豆种子的发芽率,反而黑暗条件更有利于蚕豆种子萌发,B 错误。
C、苋菜种子在光照条件下发芽数为 0,黑暗条件下发芽数为 93,所以播种苋菜种子后要适当遮光(创造黑暗条件)以提高发芽率,C 正确。
D、光照对苋菜种子的萌发有显著影响(光照下不萌发,黑暗下萌发),对蚕豆种子的萌发也有一定影响(黑暗下发芽率更高),D 错误。
5.(2025·南通)科研人员选取若干玉米种子随机平均分为两组,探究了“酸雨”对种子萌发的影响,结果见表。已知实验组用20mL“酸雨”(由蒸馏水和酸配制而成)处理种子。相关叙述错误的是( )
组别
发芽率
种子中营养物质的消耗率
对照组
75%
20%
实验组
55%
14%
A.玉米种子萌发过程中消耗的营养物质主要来自胚乳
B.对照组应使用20mL蒸馏水处理玉米种子
C.实验组中45%的玉米种子不能萌发,均由“酸雨”所致
D.“酸雨”抑制了玉米种子中营养物质的消耗
【答案】C
【解析】A、玉米种子属于单子叶植物,营养物质主要储存在胚乳中,种子萌发过程中消耗的营养物质主要来自胚乳,所以 A 正确。
B、该实验探究 “酸雨” 对种子萌发的影响,变量是 “酸雨”,对照组应使用与实验组等量的蒸馏水(20mL)处理玉米种子,这样才能形成对照,B 正确。
C、实验组中 45% 的玉米种子不能萌发,可能是 “酸雨” 所致,但也可能存在其他因素,比如种子自身的活力等,不能绝对地说均由 “酸雨” 所致,C 错误。
D、从表格中可以看出,实验组种子中营养物质的消耗率(14%)低于对照组(20%),说明 “酸雨” 抑制了玉米种子中营养物质的消耗,D 正确。
6.(2025·常州)探究光对种子萌发影响的实验中,在光照和黑暗条件下,蚕豆、苋菜两种植物的种子各100粒,7天后,发芽结果如下表所示,实验使用的蚕豆种子,总的发芽率是( )
条件
蚕豆种子发芽数
苋菜种子发芽数
光照
92
0
黑暗
98
93
A.92% B.95% C.98% D.93%
【答案】B
【解析】光照条件下蚕豆种子发芽数为92粒,黑暗条件下蚕豆种子发芽数为98粒,所以蚕豆种子发芽总数为92 + 98 = 190粒。实验中蚕豆种子在光照和黑暗条件下各100粒,所以供检测蚕豆种子总数为100 + 100 = 200粒。根据公式可得,蚕豆种子发芽率 = (190÷200)× 100% = 95%。B符合题意。
7.(2025·平凉)“以盆盎别贮,浸之三日,漉出,纳草篅(注:盛谷物的圆形容器)中。……浥(注:湿润)以水,日三数。遇阴寒则浥以温汤。候芽白齐透,然后下种。”(摘编于《农桑通诀》)是我国古代劳动人民对水稻催芽的记载,下列分析中错误的是( )
A.“漉出,纳草篅中”说明水稻种子萌发需要空气
B.“浥以水,日三数”说明水稻种子萌发需要水分
C.“遇阴寒,则浥以温汤”说明水稻种子萌发需要适宜的温度
D.“候芽白齐透,然后下种”过程中,胚芽首先突破种皮
【答案】D
【解析】A、“漉出,纳草篇中” ,把种子从水中捞出放在草编容器,利于种子接触空气,说明水稻种子萌发需要空气,A 正确 。
B、“浥以水,日三数” ,经常用水湿润,说明水稻种子萌发需要水分,B 正确 。
C、“遇阴寒,则浥以温汤” ,阴寒时用温水,说明水稻种子萌发需要适宜的温度,C 正确 。
D、种子萌发时,首先突破种皮的是胚根,不是胚芽,D 错误 。
8.(2020·达县)如图为探究种子萌发条件的实验装置,每个烧杯中放有等量的干燥种子(20粒),并提供相应的环境条件。请预测:种子发芽率最高的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】种子的萌发的外界条件为适量的水分、适宜的温度和充足的空气。A中有适量的水分、适宜的温度和充足的空气,符合种子萌发的条件;B中水淹没了种子,缺少空气,种子不能萌发;C中没有水,种子不能萌发;D中温度5℃,温度太低,不适宜种子萌发。因此种子萌发率最高的是A。
9.(2024·长春) 某生物小组研究温度对小麦种子萌发的影响,将实验结果绘制成折线图。据图分析,以下温度最适宜小麦种子萌发的是( )
A.15℃ B.20℃ C.25℃ D.30℃
【答案】C
【解析】据表中数据及曲线图可以看出,“种子的发芽率先随着温度的增加而增加,超过了25度后,随着温度的增加而减少”,在25℃时,小麦种子的发芽率最高94%,因此得出的实验结论是:种子萌发需要适宜的温度,C符合题意。
10.(2023·泸州)油麦菜是日常餐桌常见蔬菜,有“凤尾”的美称。据《神农本草经》记载,油麦菜还有清热、凉血和解毒的作用,也是一种“寓医于食”的蔬菜。油麦菜利用种子繁殖,某校研究小组为探究某因素对油麦菜种子萌发的影响,进行了如下实验:
①取5个塑料托盘并编号A~E,每个托盘内铺一定量的吸水纸,并用水让其充分润湿。
②在每个塑料托盘内放置等量且粒大饱满的油麦菜种子。
③将5个塑料托盘分别置于10℃、15℃、20℃、25℃、30℃的恒温培养箱中。
④在相同且适宜的条件下培养一段时间,记录种子的萌发数量。
请分析回答:
(1)本实验的变量是 。
(2)在油麦菜种子萌发的过程中,托盘不能密封,原因是 。
(3)研究小组按照上述步骤进行了多次重复实验,并取平均值作为测定结果,这样做的目的是 。
(4)研究小组根据种子的萌发数量,计算出种子的萌发率如图所示:
根据实验结果,得出的结论是 。
(5)研究表明,酸雨会危害油麦菜的芽和叶,从而对油麦菜的生长造成严重影响。有同学提出酸雨是否也会影响油麦菜种子的萌发呢?为探究酸雨对油麦菜种子萌发的影响,该同学设计了如下方案:“把相同油麦菜种子均分为五组,分别喷洒等量且适量的pH为1、2、3、4、5的酸雨,在相同且适宜的条件下培养一段时间,记录种子的萌发数量”。有同学认为该实验方案不够严谨,原因是 。
【答案】(1)温度
(2)油麦菜种子的萌发需要充足的空气
(3)避免实验的偶然性,减少实验误差,确保实验严密准确
(4)温度对种子的萌发有影响,在10~30℃温度范围内,20℃种子的萌发率最高
(5)缺少对照,还需增加一组实验,喷洒等量且适量的清水,其他培养完全相同
【解析】(1)该实验中,除了温度不同之外,其他的条件都相同,故本实验的变量是温度;故答案为:温度。
(2)种子萌发需要的环境条件是:适宜的温度、一定的水分、充足的空气; 在油麦菜种子萌发的过程中,托盘不能密封, 原因是为种子的萌发提供充足的空气;故答案为: 油麦菜种子的萌发需要充足的空气 。
(3) 研究小组按照上述步骤进行了多次重复实验,并取平均值作为测定结果,这样做的目的是避免实验的偶然性,减少实验误差,确保实验严密准确 ;故答案为: 避免实验的偶然性,减少实验误差,确保实验严密准确 。
(4)根据柱形图,可以得出温度对种子的萌发有影响, 在10~30℃温度范围内,20℃种子的萌发率最高, 30℃ 种子的萌发率最低;故答案为: 温度对种子的萌发有影响,在10~30℃温度范围内,20℃种子的萌发率最高 。
(5)在题中设计的实验方案中,“把相同油麦菜种子均分为五组,分别喷洒等量且适量的pH为1、2、3、4、5的酸雨,在相同且适宜的条件下培养一段时间,记录种子的萌发数量“,变量为不同浓度的模拟酸雨,但没有对照组,故实验方案不够严谨,原因是缺少对照,还需增加一组实验,喷洒等量且适量的清水,其他培养完全相同 ;故答案为: 缺少对照,还需增加一组实验,喷洒等量且适量的清水,其他培养完全相同。
· 名校模拟提升练
1.(2025·潮阳模拟)小张尝试用绿豆发豆芽,并通过观察记录实验过程。下列叙述错误的是( )
A.发豆芽时需要加入适量的水 B.绿豆萌发所需的营养来自①
C.图中的②是由胚根发育而来 D.不萌发的绿豆可能处于休眠期
【答案】C
【解析】A. 种子萌发需要一定水分,发豆芽时加适量水可满足需求, A不符合题意。
B.绿豆等双子叶植物的种子,一般无胚乳,有两片肥厚的子叶,子叶中储存着丰富的营养物质。因此绿豆萌发过程所需的营养物质由图中的①子叶提供,B不符合题意。
C.种子萌发时,胚的胚根,首先生长伸长,突出种皮发育成幼根,与此同时,子叶以下的下胚轴迅速生长,发育成白色幼嫩的部分,而两片子叶夹着的胚芽几乎没有什么明显的生长。而我们吃的绿豆芽主要是白色的部分,是由种子的胚轴发育而来的。可见,图中②是由胚轴发育的,C符合题意。
D. 种子不萌发原因除自身条件(胚死亡、胚不完整等 ),还可能处于休眠期,不萌发的绿豆可能处于休眠期, D不符合题意。
2.(2025·钦州模拟)黄豆芽由黄豆经水浸泡发芽后长成。下列关于黄豆芽的叙述正确的是( )
A.黄豆芽“白胖清脆”的食用部分由胚芽发育而来
B.泡发黄豆芽的过程中需要保持充足的光照
C.泡发黄豆芽的过程中黄豆内的有机物含量会减少
D.泡发黄豆芽的过程中黄豆内的水分会减少
【答案】C
【解析】A.在黄豆种子萌发时,胚根最先突出种皮发育成根,子叶以下的胚轴迅速生长,它连接着胚芽和胚根,提供了豆芽的主体部分,所以,黄豆芽的食用部分主要是由胚轴发育而来的,A说法错误。
B.植物种子的萌发需要一定的水分、适宜的温度和充足的空气,通常不需要光照,B说法错误。
C.在泡发黄豆芽的过程中,呼吸作用旺盛,消耗大量的有机物,此时黄豆不能进行光合作用合成有机物,所以,随着豆芽的生长,黄豆内的有机物会逐渐被消耗,导致有机物含量减少,C说法正确。
D.在种子萌发过程中,种子先吸水膨胀,所以,随着豆芽的生长,黄豆内的水分含量会增加,而不是减少,D说法错误。
3.(2024·五华模拟)为探究种子萌发的环境条件,小明将如图所示的装置放在室温环境中,一段时间后,只有装置②中的种子萌发。下列有关叙述正确的是( )
A.图中有三组对照实验
B.①中种子不萌发是因为缺水和空气
C.②中种子萌发,说明种子萌发需要光
D.③中种子不萌发是因为种子已死亡
【答案】D
【解析】A、在对照实验中,通常只有一个变量是变化的,而其他所有条件都保持不变。这样,我们才能准确地判断这个变量对实验结果的影响。然而,在本题中,虽然看似有三个装置,但并不能直接构成三组对照实验。因为装置①和装置③都同时改变了两个条件(水分和空气),而装置②则是作为正常萌发的对照组。因此,我们不能简单地将这三个装置视为三组对照实验。实际上,这里主要对比的是装置②(正常条件)与装置①(缺水且缺氧)和装置③(缺水且可能缺氧,因为水浸没了种子)之间的差异。A错误。
B、装置①中的种子不萌发,确实与缺水有关,因为水是种子萌发所必需的条件之一。但是,装置①中的种子也缺乏空气,因为种子被干棉花紧紧包裹,无法获得足够的氧气进行呼吸作用。然而,在这个选项中,将缺水和空气并列作为不萌发的原因是不准确的,因为即使有水而没有空气,种子也无法萌发。更重要的是,这里的关键是理解装置①与装置②之间的对照关系,即装置①缺乏了装置②中的正常水分和空气条件。B错误。
C、装置②中的种子在室温、适量水分和空气条件下正常萌发,这说明了种子萌发需要这些基本条件。然而,装置②并没有提供关于光是否影响种子萌发的直接证据。因为无论是在有光还是无光的环境中,只要满足其他萌发条件,种子都有可能萌发。所以,我们不能根据装置②的结果就断定种子萌发需要光。C错误。
D、装置③中的种子被水完全浸没,这可能导致种子无法获得足够的空气进行呼吸作用。同时,长时间的水浸也可能对种子造成损害。因此,装置③中的种子不萌发很可能是因为它们已经死亡或者由于缺氧而无法进行正常的生理活动。D正确。
4.(2024·吉首模拟)在学习了种子的萌发相关知识后,小康同学想尝试自己播种玉米,他将颗粒完整、鲜活、度过休眠期的20粒玉米种子平均分成甲、乙两组,在25℃左右下分别松土、播种,甲组种在肥沃湿润的土壤里,乙组种在贫瘠湿润的土壤里,这两组种子的发芽情况可能是( )
A.甲先发芽 B.乙先发芽 C.同时发芽 D.都不发芽
【答案】C
【解析】A、 甲先发芽:虽然甲组土壤肥沃,但肥沃的土壤并不是种子萌发的必要条件。在水分、空气和温度都适宜的情况下,肥沃程度不会影响种子的萌发速度。A错误。
B、乙先发芽:同样地,乙组土壤虽然贫瘠,但只要满足种子萌发的基本条件(水分、空气和温度),种子就能正常萌发。而且,肥沃程度同样不会影响种子的萌发速度。B错误。
C、同时发芽:由于甲、乙两组种子在播种时都满足了种子萌发的所有条件(颗粒完整、鲜活、度过休眠期、适宜的温度、充足的水分和空气),因此它们会同时萌发。这是符合种子萌发规律的。C正确。
D、都不发芽:题目中明确提到种子是颗粒完整、鲜活且已经度过休眠期的,同时播种时也保证了适宜的温度、充足的水分和空气条件,因此种子是有可能萌发的。D错误。
5.(2024·榕城模拟)小明特别喜欢吃绿豆芽,决定自己发绿豆芽,下面是他在探究过程中观察到的一些现象及解释,请你指出不合理的选项( )
A.用清水浸泡种子一昼夜,种子吸水膨胀,给种子萌发提供一定的水分
B.吸水膨胀后的种子,种皮破裂,胚根突破种子
C.萌发的种子胚轴伸长,胚芽发育成茎和叶
D.一直泡在水中的绿豆种子不会发芽,因为阳光不充足
【答案】D
【解析】A、用清水浸泡种子一昼夜, 种子吸水膨胀, 种皮变软,给种子提供一定的水分, A正确;
B、吸水膨胀之后的种子,呼吸作用加强,胚根首先突破种皮向地生长,并发育成根,B正确;
C、萌发的种子胚轴伸长,发育成根茎连接部分,胚芽突破种皮背地生长发育成茎和叶,C正确;
D、一直泡在水中的绿豆接触不到空气,不会发芽,因为没有给种子提供充足的空气,D错误。
6.(2024·湖南模拟)为了探究种子萌发的环境条件,同学们设计了如下实验:选取结构完整、生命力旺盛的同一批水稻种子,平均分成四组,在不同条件下萌发。请预测3天后种子萌发数量最多的一组是( )
A.25℃、干燥 B.0℃、水适量
C.25℃、水适量 D.25℃、种子浸没在水中
【答案】C
【解析】A、此装置中缺少水分,种子不能萌发,A错误。
B、此装置中缺少适宜的温度,种子不能萌发,B错误。
C、此装置中具有适宜的温度,适量的水分,充足的空气,种子能萌发,C正确。
D、此装置中缺少充足的空气,种子不能萌发,D错误。
7.(2025·罗江模拟)探究“种子萌发的环境条件”实验中,要探究空气对种子萌发的影响,应选取( )
组别
甲
乙
丙
丁
种子的数量(粒)
30
30
30
30
种子所处的环境
少量水,20℃
无水,20℃
少量水,5℃
种子被水淹没,20℃
A.甲和乙 B.甲和丙 C.甲和丁 D.丙和丁
【答案】C
【解析】根据题干所述,本实验要探究空气对种子萌发的影响,所以实验的变量是空气,在实验中,除了空气不同以外,其他因素都必须相同。根据表格中设置可以看出,丁中种子被水淹没,导致种子无法接触到空气,所以,甲和丁的唯一的不同条件是空气,故甲、丁对照要探究空气对种子萌发的影响,C符合题意。
8.(2025·英德模拟)“春泥初解冻,微种破壳出”描绘了种子萌发的生动景象。诗句中描述种子萌发需要( )
A.充足的空气 B.适宜的水分 C.肥沃的土壤 D.适量的温度
【答案】D
【解析】“春泥初解冻” 意思是春天来了,泥土中的冰开始融化,意味着温度升高,为种子萌发提供了适宜的温度条件,体现了种子萌发需要适量的温度 ,D符合题意。
9.(2025·长沙模拟)为探究光照对种子萌发的影响,兴趣小组测定了三种植物种子在不同条件下的发芽率,实验结果如下。下列说法不合理的是( )
条件
蚕豆种子
水浮莲种子
苋菜种子
见光
97.1%
91.1%
1.8%
不见光
96.8%
3.2%
96.6%
A.蚕豆种子的萌发几乎不受光照影响
B.光照会抑制苋菜种子的萌发
C.实验过程需要保持温度相同
D.光照是种子萌发的必要条件
【答案】D
【解析】A.蚕豆种子见光发芽率97.1%,不见光发芽率96.8%,两者差异小,说明蚕豆种子的萌发几乎不受光照影响,A不符合题意。
B.见光条件下苋菜种子发芽率是1.8%,不见光条件下的发芽率是96.6%,所以苋菜种子在见光条件下的发芽率低于不见光条件下的发芽率,即光照会抑制苋菜种子的萌发,B不符合题意。
C.本实验是探究光照对种子萌发的影响,故除光照外,其他条件都要相同且适宜,即实验过程需要保持温度相同,C不符合题意。
D. 由实验结果可知,蚕豆种子萌发受光照影响小,水浮莲种子见光萌发好、不见光萌发差,苋菜种子不见光萌发好、见光萌发差,说明光照不是所有种子萌发的必要条件, D符合题意。
10.(2025·长沙模拟)2022年9月,天宫课堂发起“天地共播一粒种”活动,通过组织青少年在地面种植水稻和拟南芥种子,并与神舟十四号航天员进行植物培养实验互动,激发青少年对空间实验和科学研究的兴趣。某兴趣小组选用籽粒饱满的水稻种子开展了探究活动:根据下表设置了五组实验装置,每个装置选用20粒种子。
甲
乙
丙
丁
戊
实验装置
处理措施
种子情况
煮熟
不做处理
不做处理
不做处理
不做处理
环境条件
适量水
适量水
过量水
适量水
无水
25℃
25℃
25℃
4℃
25℃
实验现象
没有发芽
全部发芽
没有发芽
没有发芽
没有发芽
(1)该探究活动可以构成 组对照实验。
(2)乙、丙两瓶进行对照,变量为 。
(3)如果要探究温度对种子萌发的影响,应选择 两瓶进行对照。
(4)每组选用20粒种子而不用1粒种子的原因是: 。
(5)如果要提高实验结论的准确性,小组同学还可以采取什么措施? 。
【答案】(1)4
(2)空气
(3)乙和丁
(4)避免偶然性
(5)进行重复实验
【解析】(1)在科学探究过程中对照实验的设置:探究问题的过程中,对研究对象的条件不同,其他条件都相同的实验.根据变量设置一组对照实验,使实验结果具有说服力.一般来说,对实验变量进行处理的,就是实验组。没有处理是的就是对照组。该探究活动可以构成四组对照实验,分别是:甲和乙(变量为种子是否有生命力)、乙和丙(变量为空气)、乙和丁(变量为温度)、乙和戊(变量为水分)。
(2)乙和丙两瓶进行对照时,唯一的变量是空气。乙瓶中的种子在适量水的条件下能够正常呼吸,获得足够的能量进行萌发;而丙瓶中的种子由于被过量的水淹没,缺乏空气,导致种子无法进行呼吸作用,从而不能萌发。因此,乙和丙两瓶的对照实验证明了空气对种子萌发的重要性。
(3)如果要探究温度对种子萌发的影响,应选择乙和丁两瓶进行对照。乙瓶中的种子在25℃的适宜温度下能够正常萌发;而丁瓶中的种子在4℃的低温条件下不能萌发。通过对比乙和丁两瓶的实验现象,可以得出温度对种子萌发的影响。
(4)每组选用20粒种子而不用1粒种子的原因是:只用一粒种子做实验,如果这粒种子本身不萌发,那么就不能得出该条件影响种子萌发的结论。因此,为了避免实验的偶然性,每组实验都选用了多粒(这里是20粒)种子进行实验。
(5)进行重复实验,即多做几次同样的实验,然后取平均值等,可以减少实验误差,提高实验结论的准确性。因为一次实验可能会受到各种偶然因素的影响,而多次重复实验可以综合考虑这些因素,使实验结果更能反映真实情况。
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