綠色開花植物有自己的生命周期，其生活史是指植物一生中所經(jīng)歷的生長、發(fā)育和繁殖的全過程。種子包括種皮和胚等結構；種子萌發(fā)需要完整、有活力的胚，需要充足的空氣、適宜的溫度、適量的水等環(huán)境條件。通過解剖、觀察、探究、交流等學習活動，識別和描述種子的結構及功能，并通過繪圖或模型等形式呈現(xiàn)植物器官的結構特點，發(fā)展比較、歸納、演繹、建模等思維能力。
通過設計單一變量的實驗，如探究種子萌發(fā)的外部條件等學習活動，經(jīng)歷提出問題、作出假設、設計實驗、得出結果和結論的科學探究過程。在學習活動中體驗成功，發(fā)展嚴謹求實的科學態(tài)度與團隊合作意識。
1.舉例說明綠色開花植物的生命周期包括種子萌發(fā)、生長、開花、結果與死亡等階段，認同生物體結構與其功能相適應、生物與其生活環(huán)境相適應、物質(zhì)變化與能量轉(zhuǎn)化相伴發(fā)生的觀點。2.觀察種子結構、種子萌發(fā)過程的形態(tài)結構，發(fā)展比較、分類與歸納等思維能力；探究種子的營養(yǎng)成分，發(fā)展演繹、創(chuàng)新等思維能力。
3.使用解剖器具制作臨時裝片等，運用顯微鏡、放大鏡觀察并記錄，鍛煉規(guī)范的實驗技能。設計單一變量的實驗，如探究種子萌發(fā)的外部條件等，經(jīng)歷從提出問題、作出假設、設計實驗、收集證據(jù)與得出結論的科學探究過程。4.在學習活動中體驗成功，發(fā)展嚴謹求實的科學態(tài)度與團隊合作意識。
一粒種子是怎樣長成幼苗的?什么樣的種子萌發(fā)能形成幼苗?種子萌發(fā)需要怎樣的環(huán)境條件?認識種子是我們解決這些問題的前提。
在種子萌發(fā)和形成幼苗的過程中，我們看到種子發(fā)生了一系列變化。這些變化是怎樣發(fā)生的?
可能你對種子的外形并不陌生，但要認識種子的結構，需要進行解剖觀察。請你準備幾種植物的種子，提前1天用水將種子浸軟，在實驗課上進行觀察。
目的要求1.解剖和觀察菜豆、玉米等種子，識別種子的基本結構。2.學會處理和解剖種子的方法，掌握觀察種子結構的程序。材料器具浸泡過1天的菜豆和玉米種子，放大鏡，解剖刀，鑷子，白瓷盤，碘液，等等。
方法步驟1.觀察菜豆種子的結構(1)取一粒吸足水的菜豆種子放在白瓷盤里，觀察種子的外形。種子的一側(cè)有一個小小的瘢痕，這是種子脫離母體時留下的，叫種臍。(2)用鑷子夾住豆粒，在種臍的對側(cè)用解剖刀輕輕地劃一個小口，將種皮剝離下來，露出里面的胚。
(3)掰開兩片肥大的子葉，從連接胚軸的部位切下一片子葉。然后，用放大鏡觀察胚根、胚軸和胚芽等各個部分的位置、形態(tài)和連接關系。(4)繪出菜豆種子結構的示意圖。
2.觀察玉米種子的結構(1)取一粒玉米種子放在白瓷盤里，觀察玉米種子的外形。在玉米種子的一側(cè)，透過厚皮可隱約看到里面的胚。我們所觀察的玉米“種子”實際上是果實，其外邊的厚皮是果皮和種皮緊密結合在一起形成的。(2)用鑷子夾住玉米種子，沿正中線用解剖刀縱向切開，用放大鏡仔細觀察玉米種子縱剖面，識別胚與胚乳之間的界限。
(3)將一滴碘液滴在玉米種子的縱剖面上，胚乳部分呈現(xiàn)深藍色，再用放大鏡觀察玉米種子的各部分結構，其界限更加分明。玉米的胚只有一片子葉，靠近胚乳一側(cè)，胚芽和胚根被子葉覆蓋著。此外，胚芽的外面包裹著胚芽鞘，胚根的外面包裹著胚根鞘。(4)繪出玉米種子的縱剖面結構示意圖。
討論1.菜豆與玉米的種子分別由哪些部分組成?2.菜豆和玉米種子在結構上有何相同和不同之處?3.根據(jù)對種子萌發(fā)過程的觀察，推測種子在萌發(fā)過程中各部分結構發(fā)生了什么變化。4.種子各部分結構的主要功能是什么?5.將碘液滴在玉米種子的縱剖面上時，為什么胚乳部分會呈現(xiàn)藍色?
盡管不同種子的形態(tài)各異，但都有種皮和胚。種皮具有保護種子內(nèi)部結構的作用。胚由胚芽、胚軸、胚根和子葉組成，它是種子的主要部分，將發(fā)育成新的植物體。
有的植物種子(如菜豆)，胚有兩片子葉，子葉中貯存著養(yǎng)料，這樣的植物是雙子葉植物；有的植物種子(如玉米)，胚只有一片子葉，但有胚乳，胚乳里有豐富的養(yǎng)料，這樣的植物是單子葉植物。
當種子萌發(fā)時，子葉或胚乳中的養(yǎng)料會源源不斷地輸送給胚，以保證胚發(fā)育的營養(yǎng)供應。
嘗試發(fā)豆芽，觀察種子的萌發(fā)過程
在天氣溫暖的時候，可在家中發(fā)豆芽，而發(fā)豆芽是觀察種子萌發(fā)過程的好機會。種子萌發(fā)時各部分結構有哪些連續(xù)變化?如何利用一次性紙杯制作發(fā)豆芽的簡易容器?
目的要求1.使用給定材料制作發(fā)豆芽的容器，學會發(fā)豆芽的基本方法。2.觀察種子萌發(fā)生長的過程，通過測量、繪圖來觀察和記錄種子萌發(fā)時的形態(tài)變化，理解種子各部分結構發(fā)生的變化。3.小組合作思考和討論發(fā)豆芽過程涉及的生物學問題。
方法步驟1.制作發(fā)豆芽的容器家庭中使用雙層濾水籃子或單層蒸鍋(圖5-3)完成發(fā)豆芽的過程，成功率較高。觀察它們的結構特征，思考為什么它們可以作為發(fā)豆芽的容器。
請使用一次性紙杯或紙碗若干、橡皮筋、剪刀或美工刀、干凈瓶蓋或小石塊若干、竹簽或小木棍若干、直尺、小螺絲刀等，完成發(fā)豆芽容器的制作，并繪制發(fā)豆芽容器的模式圖。將制作發(fā)豆芽容器的方案填在表中。
表 發(fā)豆芽容器的設計方案
2.發(fā)豆芽使用小組制作的發(fā)豆芽容器、生綠豆(約250 g)、大紗布2～3塊、不透光的厚毛巾1～2塊、直尺、鑷子等，按以下步驟嘗試發(fā)豆芽。(1)將種子浸泡過夜并從中選出5粒待測量。(2)將一塊干凈、濕潤的紗布平鋪在發(fā)豆芽容器中，并將剩余泡好的綠豆種子平鋪在紗布上，紗布邊緣向綠豆折疊裹住綠豆。
(3)使用干凈、濕潤的厚毛巾覆蓋于紗布上，整理毛巾邊緣以保證良好的避光效果。(4)放置在陰涼避光處，每天適量澆水。
觀察與記錄對此前留出的浸泡過夜的5粒種子進行測量和觀察，將結果記錄在“第一天”的表格中。以后每天在同一時間從紗布中取出5粒種子逐一觀察測量，記錄在表5-2中；選取具有代表性的綠豆，在表中畫出每天綠豆萌發(fā)的形態(tài)輪廓。連續(xù)記錄4天，取出的種子不再放回紗布中。對紗布中剩余的種子需每天澆水2～3次，倒掉多余的水，澆水時保持避光。
表種子萌發(fā)數(shù)據(jù)(mm)
討論1.你們小組用自制容器發(fā)豆芽成功了嗎?制作容器時用到了哪些知識?2.結合觀察到的現(xiàn)象和所學的知識，思考種子在萌發(fā)成幼苗的過程中各部分結構發(fā)生了哪些連續(xù)變化。3.你們小組如何分析表中的記錄?得到了哪些結論?
4.如果豆芽根莖過細，可以用什么方法改善?如何設計實驗進行探究?5.你們小組是否遇到了難題或其他研究問題?篩選有價值的研究問題，查找資料來尋找答案或解決辦法。6.總結你們小組提出的研究問題，思考一個好的、有價值的研究問題具有哪些特點。
7.制作小組互評表，記錄小組人員姓名、分工及互評分數(shù)。8.各小組之間交流，整理你們小組的容器及其模式圖的改進方案。
種子萌發(fā)需要適宜的條件
實踐證明，播種到土壤里的種子，并非都能萌發(fā)。種子的萌發(fā)既需要必要的內(nèi)在條件，又需要適宜的環(huán)境條件。
問題同學們知道，被蟲咬壞胚的種子不能萌發(fā)，因為幼苗是由胚發(fā)育成的。干癟的種子大多也不能萌發(fā)。針對種子萌發(fā)與其貯藏物質(zhì)的關系，你們小組提出的探究問題是_______________?
假設許多農(nóng)作物的種子是人類的重要食物來源，如小麥、水稻、大豆、花生等。根據(jù)這個啟示，你們小組對種子可能貯存哪些營養(yǎng)成分作出的假設是_______________。
制訂計劃種子的成分只能通過實驗來檢驗，因此要對種子進行不同的處理，通過分析實驗現(xiàn)象，推測種子內(nèi)部貯存的營養(yǎng)成分。建議用小麥種子和面粉進行實驗。實驗室準備的材料器具有酒精燈、試管夾、三腳架、石棉網(wǎng)、紗布、燒林、滴管、碘液、刀片、白紙等。
食物的營養(yǎng)成分包括無機物和有機物兩大類，怎樣檢驗種子中是否含有無機物?小麥面粉呈白色，用水將面粉和成面團，用手揉擠面團會感到面團有柔韌性。能否進一步用水洗法，將面團中有柔韌性的成分與其他物質(zhì)分開，并分別加以鑒別?
實施計劃將部分種子置于試管中，用試管夾夾住管口，用酒精燈的火焰烘烤試管內(nèi)的種子。將觀察到的現(xiàn)象記錄下來。將另一部分種子置于三腳架的石棉網(wǎng)上，用酒精燈的火焰烘燒種子。根據(jù)種子燃燒的過程及結果，怎樣判斷種子是否含有無機物和有機物?
在燒杯里用水反復揉洗面團，觀察燒杯底部的沉淀物，判斷該物質(zhì)的成分。用玻璃棒攪動該物質(zhì)，然后將一滴碘液滴入燒杯內(nèi)的液體中，觀察顏色變化，并描述面團中有柔韌性的物質(zhì)和沉淀物質(zhì)的重要特性。建議你將小麥種子放在酒精燈的火焰上烘烤一會兒，冷卻后切下種子的胚，放在白紙上用力擠壓。觀察擠壓的實驗結果，推測胚含有何種成分。
討論1.你鑒定出種子中含有哪些無機物?說出鑒定過程中的注意事項。2.遇碘液變藍是面粉中哪種成分的特性?面團中有柔韌性的物質(zhì)主要是什么成分?3.在白紙上用力擠壓小麥胚，描述觀察到的現(xiàn)象，并說明你的推測。
沒有生活力的種子絕對不能萌發(fā)，處于休眠狀態(tài)的種子也不能萌發(fā)。正因為種子萌發(fā)需要上述的內(nèi)在條件，農(nóng)作物在播種之前，要進行選種和測定種子的發(fā)芽率。
探究種子萌發(fā)的外部條件
“春種一粒粟，秋收萬顆子”描述了春播秋收的情景。農(nóng)作物播種前要疏松土壤和保持濕潤，根據(jù)農(nóng)作物習性適時播種，比如棉花播種時平均地溫約為10℃。關于種子萌發(fā)的外部條件，我們應該如何進行探究?
問題請結合生活經(jīng)驗，在小組內(nèi)圍繞“種子”“萌發(fā)”“外部條件”開展頭腦風暴，盡可能多地討論和記錄問題，并給問題標上序號。使用表將你們小組提出的問題進行分類。你們小組的探究問題是___________?假設結合生活經(jīng)驗或查閱資料，你們小組作出的假設是___________。
表 小組討論問題記錄
提示1.可能有多種環(huán)境因素影響種子萌發(fā)，應采取單因素實驗法，設置對照實驗。2.可選用的材料器具：4個小錐形瓶(或其他可替代器皿)，電冰箱，新鮮綠豆，水。3.圖是供你們參考的一組實驗計劃的示意圖。請討論該實驗方案是否科學、可行，并對該組實驗計劃的實施結果作出預測。
討論1.研究結論。比較①和③，可得出結論：___________；比較②和③，可得出結論：___________；比較③和④，可得出結論：___________。2.該實驗設計是否可以用于探究不同種子萌發(fā)的適宜溫度?研究設計取決于什么?
種子萌發(fā)需要一定的條件，除了本身要有生活力、解除休眠狀態(tài)以外，還需要有適量的水、適宜的溫度和充足的空氣等外部條件。
種子能發(fā)育成新的植物體，首先是因為它有一個具有生活力的胚。科學工作者能夠采用高科技手段，將某些植物細胞在試管中培育成胚狀體，再用富含營養(yǎng)物質(zhì)和其他必要成分的凝膠物將胚狀體包裹起來，制作成人工種子。
當條件適宜時，胚狀體就像真正的種子那樣萌發(fā)成幼苗。與天然種子相比，人工種子可以有很多優(yōu)點。例如：生產(chǎn)人工種子不受季節(jié)限制，能更快地培養(yǎng)出新品種來；可以在凝膠包被物里加入天然種子可能沒有的某些成分，使人工種子具有更好的營養(yǎng)供應和抵抗疾病的能力，從而獲得更加茁壯生長的可能性。
1.種子萌發(fā)的內(nèi)在因素是(　　)。A.完整而有活力的胚B.完整的子葉C.完整的胚芽D.完整的胚乳2.炒熟的種子不能萌發(fā)的主要原因是(　　)。A.失水過多B.喪失生活力C.喪失吸水力D.營養(yǎng)成分發(fā)生變化
3.我國北方地區(qū)早春播種時，用地膜覆蓋可以促進種子萌發(fā)，主要原因是(　　)。A.提高地溫B.降低光照強度C.提高土壤肥力D.防止害蟲
4.為研究子葉在種子萌發(fā)和幼苗生長中的作用，設計如下實驗。①取菜豆種子500粒，平均分成5組(A～E)，浸入水中24h，讓其萌發(fā)。②選擇其中4組種子，在萌發(fā)的不同時間除去子葉。③兩周后，收集所有幼苗，烘干，稱量干重，所得結果如下表所示。
請回答：(1)兩周后平均干重最低的是哪一組?為什么?(2)本實驗說明菜豆種子萌發(fā)和幼苗生長早期需要的營養(yǎng)物質(zhì)來自哪里?
5.黃豆芽是我們?nèi)粘Ｉ钪谐３缘囊环N食物，其營養(yǎng)價值高。制作過程如下。①選粒大、飽滿的黃豆，加適量水浸泡變成橢圓形后取出備用。②找一個大小適宜的盆，放一個帶孔的隔板(可以漏水)，隔板上平鋪浸泡后的黃豆，上面加蓋一層浸濕的干凈紗布，將盆置于溫暖陰暗處(豆芽見光后會進行光合作用，加快變綠、加速老化，影響口感)。

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