山東科學技術出版社目錄第一章生物圈中有哪些綠色植物.2.第一節.藻類植物.2.第二節.苔蘚和蕨類植物.6.第三節.種子植物.12第二章被子植物的一生.22.第一節.種子的萌發.22.第二節.植株的生長.30.第三節.開花和結果.37第三章綠色植物與生物圈的水循環.44.第一節.水分進入植物體內的途徑.44.第二節.綠色植物參與生物圈的水循環.49第四章綠色植物是生物圈中有機物的制造者.55第五章綠色植物與生物圈中的碳氧平衡.61.第一節.光合作用吸收二氧化碳釋放氧氣.61.第二節.呼吸作用消耗氧氣釋放二氧化碳.68第六章愛護植被，綠化祖國.74第三單元生物圈中的綠色植物第三單元生物圈中的綠色植物4山東科學技術出版社5第一章生物圈中有哪些綠色植物山東科學技術出版社第三單元生物圈中的綠色植物俄國著名植物生理學家季米里亞捷夫（Timiriazev，18431920）曾這樣形容綠色植物在生物圈中的作用：“它是竊取天火的普羅米修斯，它所獲取的光和熱，不僅養育了地球上的其他生物，而且使巨大的渦輪機旋轉，使詩人的筆揮舞。”你能理解這段話的意思嗎？第三單元生物圈中的綠色植物2山東科學技術出版社生物圈中有哪些綠色植物第一章生物圈中已知的綠色植物有50余萬種。它們形態各異，生活環境也有差別，可以分為四大類群：藻類植物、苔蘚植物、蕨類植物和種子植物。第一節藻類植物“西湖春色歸，春水綠于染。”“日出江花紅勝火，春來江水綠如藍。”春天來了，湖水、江水都泛起綠色（圖-1）。這是為什么呢？原來，春天氣溫升高，陽光明媚，水中的植物開始大量繁殖。它們自由地漂浮或搖曳在水中，使春水蕩漾著綠波。這些使水變綠的植物主要是藻類植物。圖-1泛綠的江水觀察藻類植物目的要求觀察幾種藻類植物，了解藻類植物的形態結構特點。材料用具含有衣藻的水，水綿，海帶，解剖針，滴管，燒杯，三腳架，酒精燈，載玻片，蓋玻片，顯微鏡。方法步驟1.觀察衣藻。取一滴池塘或溝渠中微呈綠色的水，制成臨時裝認識藻類植物實驗3第一章生物圈中有哪些綠色植物山東科學技術出版社圖-2淡水藻類水綿（多細胞）衣藻（單細胞）片，放在顯微鏡下觀察，可以看到許多微小的藻類植物，其中有一種橢圓形、有鞭毛的藻類就是衣藻。2.觀察水綿。在池塘或小溪中，常見到一些綠色絲狀體，成團塊集結漂浮在水面上，用手觸摸有黏滑的感覺，這就是水綿。用解剖針挑取少許水綿，放在載玻片上，輕輕分開，觀察單條的水綿。再制成臨時裝片，放在顯微鏡下觀察。3.觀察海帶。將一塊海帶（干的要提前浸泡1小時）放于盛有清水的燒杯中，再將燒杯放在三腳架上，用酒精燈加熱，觀察海帶顏色發生的變化。討論1.這些藻類植物生活在什么樣的環境中？2.這些藻類植物能自己制造有機物嗎？前面的哪些觀察結果可以支持你的判斷？3.藻類植物的形態與你平時常見的陸生植物有什么不同？它們有專門的根、莖、葉等器官嗎？藻類植物是多種多樣的：有單細胞的，有多細胞的；有的是綠色的，有的是褐色或紫紅色的；有的生活在淡水中（圖-2），有的生活在海水中（圖-3），還有一些種類生活在陸地上潮濕的地方。第三單元生物圈中的綠色植物4山東科學技術出版社可供食用圖-4藻類植物在生物圈中的作用圖-3海洋藻類釋放氧褐藻膠碘酒瓊脂可供藥用藻類植物可做魚類食物海帶石莼石花菜裙帶菜鹿角菜馬尾藻紫菜對單細胞藻類來說，一個細胞就可以完成全部的生命活動。多細胞藻類整個身體都浸沒在水中，幾乎全身都可以從環境中吸收水分和無機鹽，都能進行光合作用，但沒有專門的吸收、運輸養料和進行光合作用的器官。也就是說，藻類植物沒有根、莖、葉的分化。藻類植物在生物圈中的作用藻類植物在生物圈中的作用包括在自然界中的作用和對人類生活的作用，圖-4可以給你一些提示，你還能做些補充嗎？5第一章生物圈中有哪些綠色植物山東科學技術出版社藻類植物是地球上出現最早的植物。大約30億年前，在海洋中就出現了結構極為簡單的藻類植物。經過數億年的漫長歲月，有些藻類植物逐漸登陸，演變成現在各種各樣的植物。小資料藻類植物是水域中最主要的生產者，幾乎所有水生動物都直接或間接以藻類植物為食物。藻類植物種類豐富。海洋中，有一種巨藻，可以長到幾十米甚至二三百米長；還有許多形體微小但數量巨大的單細胞藻類。這些藻類植物能產生氧氣，大氣中近90%的氧氣是由藻類植物提供的。練習1.判斷下列說法是否正確，正確的畫“”，錯誤的畫“”。（1）單細胞的藻類沒有根、莖、葉的分化，多細胞的藻類（如海帶等）有根、莖、葉的分化。（2）大型海藻依靠葉片進行光合作用。2.藻類植物是一類低等植物，其原因是（）。A.主要生活在水中B.植物體都很小C.沒有根、莖、葉的分化D.自己通過光合作用制造有機物3.如果魚缸長時間不換水，內壁上就會長出綠膜，水會變成綠色。這是什么原因？科學技術社會藻類植物與生物柴油柴油，提煉自石油，普遍用于拖拉機、卡車、船舶等生產、交通工具。生物柴油是以來自生物體的油脂與酒精等為原料，通過化學反應而得到的與柴油性質相似的物質。近年來，在石油資源日益緊張、石油價格居（）（）第三單元生物圈中的綠色植物6山東科學技術出版社高不下、燃燒石油燃料造成環境污染仍然較為嚴重的情況下，生物柴油作為柴油的綠色替代品備受人們關注。目前生產生物柴油的主要原料是大豆、油菜、棉（子）、棕櫚等油料植物，以及動物油脂和廢棄餐飲油脂。用這些原料生產的生物柴油量還遠不能滿足人們當前所需，因此有必要尋找更好的生產原料。人們將眼光投向了藻類植物，尤其是小球藻、硅藻等微小的藻類植物（常簡稱為微藻）。微藻可進行光合作用制造有機物，有的還能累積油脂，含油量可占其干重的20%30%，有些微藻的含油量可以達到其干重的60%。更重要的是，它們分布廣泛、適應環境能力強，有的可以在海水和污水中生長，不占耕地；它們生長快、周期短，作為原料有保障。因此，微藻是生產生物柴油的良好原料。微藻在進行光合作用時，吸收大量的二氧化碳并釋放出氧氣，幾乎能抵消生物柴油燃燒時釋放的二氧化碳，因而可以實現二氧化碳的零排放。在生長繁殖過程中，微藻能吸收利用廢水中的氮、磷等元素從而凈化水體；生產生物柴油后的殘余藻體還可以用來生產肥料。因此，利用微藻生產生物柴油可以一舉多得。目前，用微藻生產生物柴油正處于從實驗室走向大規模生產的過渡階段。如何進一步降低成本，使它的價格能與石化柴油競爭，是在利用微藻生產生物柴油方面要攻克的難題。我們相信，由于微藻在生產生物柴油方面具有許多優勢，隨著技術的不斷完善，微藻生物柴油會具有更加廣闊的發展前景。第二節苔蘚和蕨類植物“苔痕上階綠，草色入簾青。”“鉤簾陰卷柏，障壁坐防風。”你知道“苔”和“卷柏”分別屬于哪類植物嗎？7第一章生物圈中有哪些綠色植物山東科學技術出版社圖-5墻蘚圖-6樹干上的苔蘚觀察與思考地錢苔蘚植物春夏時節，如果你留意，在陰濕的墻角或者清澈的溪流邊，可能會發現它們的蹤跡（圖-5）。如果你有機會走進溫暖多雨地區的森林中，還會在一些樹干上看到它們的身影（圖-6）；有時腳下似乎有一塊毛茸茸的綠毯，踩上去非常松軟，這些植物主要是苔蘚植物。葫蘆蘚孢蒴采集并觀察地錢、葫蘆蘚等當地常見的苔蘚植物。1.用肉眼觀察苔蘚植物的形態、顏色和植株高度。2.用放大鏡觀察苔蘚植物莖和葉的形態特點及假根的特點。第三單元生物圈中的綠色植物8山東科學技術出版社討論1.與藻類植物相比，苔蘚植物的生活環境有什么不同？2.苔蘚植物的形態結構特點是怎樣與其生活環境相適應的？與藻類植物不同的是，苔蘚植物大多生活在陸地上潮濕的環境中。仔細觀察可以發現，苔蘚植物一般都很矮小，通常具有莖和葉的分化，但是莖中沒有導管，葉中沒有葉脈，也沒有真正的根，只有起固著作用的結構，稱為假根。苔蘚植物的形態結構和生活環境表明，它是植物從水生向陸生的過渡類型。苔蘚植物能腐蝕巖石，形成土壤，是自然界重要的“拓荒者”。苔蘚植物一般生長茂密，有助于保持水土，防止水土流失。如果你生活的地方污染比較嚴重，恐怕就很難見到苔蘚植物了，你知道這是為什么嗎？原來，苔蘚植物的葉大都只有一層細胞，二氧化硫等有毒氣體可以從背、腹兩面侵入葉細胞，使苔蘚植物的生存受到威脅。人們利用苔蘚植物的這個特點，把它當做監測空氣污染程度的指示植物。蕨類植物在山間陰暗潮濕的地方和花卉市場上，你往往能見到這樣一些植物：它們的葉形態很特別，背面常有許多褐色的斑塊隆起；它們的莖大多生長在地下。這些植物就是蕨類植物（圖-7）。采集并觀察腎蕨等當地常見的蕨類植物。1.用肉眼觀察根、莖、葉的外形特點及植株的高度。2.用放大鏡觀察孢子囊群和孢子。觀察與思考有些沼澤中生長的苔蘚植物，遺體一年年地堆積后會形成泥炭。在我國西部和東北的一些地區，泥炭是重要的燃料資源。小資料9第一章生物圈中有哪些綠色植物山東科學技術出版社圖-7兩種常見的蕨類植物討論1.從形態上看，蕨類植物與苔蘚植物有什么區別？這與它們的生活有何關系？2.蕨類植物的孢子有什么作用？與苔蘚植物相比，蕨類植物高大得多，結構也復雜得多。蕨類植物有根、莖、葉的分化，在這些器官中有專門運輸物質的通道輸導組織。同藻類植物和苔蘚植物一樣，蕨類植物是不結種子的植物。它們的葉片背面那些褐色的隆起是孢子囊群（圖-8），每個孢子囊群中有多個孢子囊，每個孢子囊中含有大量的孢子（一種生殖細胞）。孢子成熟以后，就從葉表面散放出來，如果落在溫暖潮濕的地方，就會萌發和生長。圖-8孢子囊群為什么說與苔蘚植物相比，蕨類植物適應陸地環境的能力更強？想一想鐵線蕨腎蕨第三單元生物圈中的綠色植物10山東科學技術出版社蕨類植物與人類的關系極為密切。例如，蕨（圖-9）在春天長出的嫩葉有特殊的清香，叫蕨菜，是上等的山珍；蕨及其他一些蕨類植物的根、莖內含有淀粉，可以制成蕨粉，用于釀酒和食用；貫眾（圖-10）、卷柏（圖-11）等可供藥用；生長在水田、池塘中的滿江紅（圖-12）是一種優良的綠肥和飼料，等等。在距今2億多年以前，蕨類植物曾經是地球上占絕對優勢的植物類群，高達數十米的蕨類植物，構成了大片大片的森林。這些蕨類植物的遺體層層堆積，經過漫長的年代和復雜的變化，就逐漸變成了煤。后來，隨著氣候的變化，這些高大的蕨類植物都絕滅了。圖-13古代蕨類植物形成的森林想象圖圖-9蕨圖-11卷柏圖-10貫眾圖-12滿江紅11第一章生物圈中有哪些綠色植物山東科學技術出版社延伸閱讀古老的蕨類植物桫欏在綠色植物王國里，蕨類植物是最高等的孢子植物，又是較原始的高等植物。在遠古的地質時期，蕨類植物大都為高大的樹木，后來，由于大陸的變遷，多數被深埋地下，經過漫長的年代和復雜的變化變成了煤炭。現今，生存在地球上的蕨類植物大都是較矮小的草本植物，只有極少數幸免于難的木本種類生活至今，桫欏便是其中的一種。桫欏又稱樹蕨、蕨樹、水桫欏、刺桫欏、大貫眾、龍骨風、七葉樹。桫欏長得有些像椰樹，其根細長，無主根。其樹干為圓柱形，直立而挺拔，高18米，胸徑1020厘米。樹頂上叢生著許多大而長的羽狀復葉，似孔雀尾巴散開，向四方飄垂，遠看像一把大傘撐在地面上。如果把它的葉片翻過來，在背面可以看到許多星星點點的孢子囊，孢子囊中有許多孢子。桫欏生長緩慢，生殖周期長。練習1.將下列植物類群的名稱與相應的特征用線連接起來。藻類植物具有根、莖、葉，體內有輸導組織苔蘚植物沒有根、莖、葉等器官的分化蕨類植物植株矮小，莖和葉內沒有輸導組織2.某地修建了一座燃煤的火力發電廠。幾年后，這里的許多綠茸茸的苔蘚植物都不見了，為什么？3.有些樹的樹干，背陰的一面生長著一些苔蘚，而向陽的一面則不生長。這是什么原因？4.藻類、苔蘚和蕨類植物中，哪一類植物具有輸導組織？說說輸導組織對陸生植物的生活和生長具有什么重要的意義。第三單元生物圈中的綠色植物12山東科學技術出版社桫欏是與恐龍同時代的古老孑遺植物中蕨類植物的代表。在2億年前，大陸很潮濕，多沼澤河流。那時，桫欏遍及地球，是植食性恐龍的主要食物。從一定意義上講，是桫欏這一植物家族造就了地球生命史上輝煌的恐龍時代，因此桫欏又被稱為“恐龍樹”。后因地質變遷，氣候逐漸變得干燥、寒冷，地球上的生物進入了新的滅絕周期。桫欏也難逃厄運，在絕大部分地區滅絕，現在僅幸存于少數低緯度的熱帶和亞熱帶地區，主要生長于山地林下和溪邊陰濕地帶，而且數量不多，呈零星狀分布。桫欏是研究植物形成、植物地理學及地球歷史變遷的好材料，具有重要的保護價值和科學研究價值。因其極其古老珍貴，所以有“活化石”之稱。第三節種子植物藻類、苔蘚和蕨類植物都是不結種子的。而我們常見的花草樹木，平時吃的糧食、瓜果和蔬菜，絕大多數都是結種子的，并且是由種子發育成的，這些植物統稱為種子植物。種子的結構觀察種子的結構目的要求1.認識種子的結構。2.學習觀察種子結構的方法。實驗13第一章生物圈中有哪些綠色植物山東科學技術出版社材料用具浸軟的菜豆（或大豆、蠶豆、花生等）種子，浸軟的玉米（或小麥等）種子，刀片，放大鏡，滴管，碘液。方法步驟1.觀察菜豆種子的結構（1）取一粒浸軟的菜豆種子，觀察它的外形。（2）剝去種子最外面的一層薄皮種皮，分開合攏的兩片子葉。（3）對照圖-14，用放大鏡觀察子葉、胚根、胚芽和胚軸。2.觀察玉米種子的結構（1）取一粒浸軟的玉米種子，觀察它的外形。（2）按照圖-14中虛線的位置，用刀片將這粒玉米種子從中央縱向剖開。（3）在剖面上滴一滴碘液，用放大鏡觀察被碘液染成藍色的胚乳，以及未被染成藍色的果皮和種皮、胚根、胚芽、胚軸和子葉。討論1.種皮有什么作用？豆類植物的子葉有什么作用？2.遇碘變藍色是淀粉的特性。玉米胚乳遇碘變藍說明了什么？3.菜豆種子和玉米種子的結構有哪些不同點和相同點？請你根據觀察的結果完成下表：4.推測種子中哪一部分將來能發育成一個植物體？不同點相同點菜豆種子玉米種子第三單元生物圈中的綠色植物14山東科學技術出版社種子的大小和形狀千差萬別，但是它們的基本結構是相同的（圖-14）。種子的表面有一層種皮，里面有胚，有的種子還有胚乳。種皮使幼嫩的胚得到保護；胚實際上是幼小的生命體，包括胚芽、胚軸、胚根和子葉；子葉或胚乳里含有豐富的營養物質。因此，種子的生命力比蕨類植物和苔蘚植物產生的孢子強得多，壽命也比孢子長。孢子只是一個細胞，只有散落在溫暖潮圖-14種子的結構胚胚軸胚根種皮胚芽子葉菜豆種子玉米種子胚果皮和種皮胚乳子葉胚芽胚軸胚根15第一章生物圈中有哪些綠色植物山東科學技術出版社種子的壽命小麥和水稻的種子一般能活兩三年，白菜和蠶豆的種子一般能活五六年。在低溫和干燥條件下，種子的壽命可以延長；在高溫和潮濕條件下，種子的壽命會縮短。中華人民共和國成立初期，我國科學家在遼寧省挖出了“沉睡”一千多年的古蓮子。當把這些古蓮子種下去之后，它們不僅成活了，而且綻放出了美麗的花朵。小資料種子可以在適宜的條件下萌發長成幼苗，幼苗再進一步長成植株，植株都有明顯的根、莖、葉的分化；植株長到一定的程度，又可以結種子。如此生生不息，代代相傳。將當地常見植物的果實（如花生、蘋果、桃、梨等）剝開或切開，觀察種子的著生位置。觀察松的種子在球果中的位置。裸子植物和被子植物觀察與思考濕的環境中才能萌發，否則很快失去生命力。種子則不同，在比較干旱的地方也能萌發；如果遇到過于干燥或寒冷的環境，它可以待到條件適宜時再萌發。可見，同苔蘚植物和蕨類植物相比，種子植物之所以更適應陸地環境，能產生種子是一個重要原因。第三單元生物圈中的綠色植物16山東科學技術出版社討論1.哪些植物的種子是裸露的？2.哪些植物的種子外面有果皮包被著？這對種子的傳播有什么意義？花生的果實由果皮和種子組成，松只有種子而沒有果實。你可能會有疑問，松的種子難道不是在球果里面生長著的嗎？事實上，松的球果不是果實，那一片片木質的結構是鱗片，種子就裸露在鱗片之間的縫隙中。根據種子外面是否有果皮包被，種子植物分為兩大類群：裸子植物和被子植物。有的植物，比如松、杉、柏、銀杏等，它們的種子是裸露的，這樣的植物稱為裸子植物。我們平時所見到的大多數植物，比如蘋果、桃、大豆、花生和水稻，要剝開果皮才能看到種子，像這樣，種子外面有果皮包被著的植物稱為被子植物。裸子植物的根、莖、葉都很發達，里面都有輸導組織，所以裸子植物通常可以長得很高大，也能在干旱和土壤貧瘠的地方生長。被子植物形態各異，生活環境相差很大，但它們一般都具有非常發達的輸導組織，保證了體內水分和營養物質的運輸能夠暢通無阻；它們一般都能開花結果，所結的果實能夠保護里面的種子成熟，不少果實還能幫助種子傳播。有些果實表面有翅或毛，適于隨風飄揚，如槭、楊和柳的果實；有些果實表面有刺毛或黏液，能夠黏附在動物的體表傳播，如蒼耳、鬼針草的果實；有些果實顏色鮮艷，有香甜的漿液或果肉，能夠誘使動物來吃，動物吃下果實后，不少種子能夠隨著動物糞便的排出而傳播，如野葡萄、枸杞的果實。被子植物的這些特點，使得它們的適應性比裸子植物更強，成為目前陸地上最具優勢的植物類群。松的球果和種子果皮種子種子花生的果實17第一章生物圈中有哪些綠色植物山東科學技術出版社圖-15常見的裸子植物油松側柏蘇鐵云杉銀杏雪松第三單元生物圈中的綠色植物18山東科學技術出版社圖-16常見的被子植物刺槐毛白楊草莓櫻桃水稻菊牡丹玫瑰絲瓜19第一章生物圈中有哪些綠色植物山東科學技術出版社比較一株植物所有根的總和叫做根系。葉片上粗細不等的脈絡叫做葉脈。仔細觀察下列圖片，比較這兩種根系和葉脈有什么區別。技能訓練被子植物與我們的生活息息相關，我們日常生活中的衣、食、住、行，往往都離不開它們。例如，制造汽車和自行車輪胎的原料就來自橡膠樹；許多中藥材也來自被子植物，如人參、枸杞、杜仲、黃連、甘草等。1.判斷下列說法是否正確，正確的畫“”，錯誤的畫“”。（1）松的球果不是果實。（）（2）裸子植物和被子植物的種子中都有胚。（）（3）裸子植物的種子比被子植物的種子能得到更好的保護。（）2.將種子的結構與相應的功能用線連接起來。種皮儲藏功能胚保護胚胚乳能發育成新植株練習第三單元生物圈中的綠色植物20山東科學技術出版社制作葉脈書簽一、材料用具大燒杯，酒精燈，玻璃棒，玻璃板數塊，鑷子，量杯，天平，火柴，舊牙刷，幾種葉脈清晰、葉片堅韌的樹葉，碳酸鈉25克，氫氧化鈉35克，染料少許，清水數百毫升。二、操作方法1.在洗凈的燒杯內加入清水100毫升，再小心加入碳酸鈉25克、氫氧化鈉35克，煮沸。2.取備好的樹葉投入煮液中，使液體浸沒樹葉，繼續加熱510分鐘。（如果樹葉粘在一起，可用玻璃棒分離。）3.用鑷子取煮透的樹葉，置于清水中洗去殘留煮液。（注意：不要用手直接觸摸煮液，防止手被堿液弄傷！）4.取水洗過的葉片，放在一塊玻璃板上，在小流量自來水下用舊牙刷刷凈葉片上的柔軟組織。（刷時要輕，避免損傷葉脈。）5.將只剩下白色葉脈的葉片貼在玻璃板上晾至半干。6.用水彩染料將半干的葉脈染成你喜歡的顏色。為防止葉脈葉片干后彎曲，可在葉片上加蓋一塊玻璃板。待干后從兩塊玻璃板間取下的就是一個脈絡清晰、色彩美麗的葉脈書簽。為了增加你所制作書簽的藝術性，除按上述步驟制作外，還可以把制好的書簽剪成各種形狀，如寶塔、小熊貓、米老鼠等，也可以在一個書簽中用筆畫上好看的圖案，染上不同的顏色。課外實踐3.有的同學將水稻、西瓜、松樹歸為一類，把海帶、地錢和蕨歸為另一類。他分類的依據是什么？4.被子植物的哪些特點使它們成為地球上分布最廣泛的植物類群？21第一章生物圈中有哪些綠色植物山東科學技術出版社寄予植物的情懷花開花落，似水流年。自然界的植物五彩繽紛，人們的情感世界更是豐富多彩。自然界的景致牽動著人們的情感，人們又將自己的情感賦予花草樹木，譜寫出許多名篇佳作。我國古代文學中，有許多描寫植物或借植物抒發情懷的詩句。蘇軾的“竹外桃花三兩枝，春江水暖鴨先知”，將早春的暖意和生機描寫得細致入微。杜牧的“停車坐愛楓林晚，霜葉紅于二月花”，則將夕照之下濃郁的秋色盡收筆端。陶淵明的“采菊東籬下，悠然見南山”，描寫了田園生活的樂趣，給人以返璞歸真之感。孟郊寫出“誰言寸草心，報得三春暉”，對母愛感念至深，體現了中華民族的傳統美德。杜甫的“國破山河在，城春草木深。感時花濺淚，恨別鳥驚心”，則描寫了國家戰亂之苦，憂國憂民之心躍然紙上。我國現代文學作品中，也有許多有關植物的名作。朱自清的荷塘月色、茅盾的白楊禮贊、陶鑄的松樹的風格，都借植物抒發高潔的情懷，產生了廣泛的影響。觀察生物，學習生物學，對文學創作同樣大有幫助。生物學與文學第三單元生物圈中的綠色植物22山東科學技術出版社“離離原上草，一歲一枯榮。野火燒不盡，春風吹又生。”被子植物的一生，要經歷生長、發育、繁殖、衰老和死亡的過程。那么，被子植物的生命周期具體是怎樣完成的呢？被子植物中有許多種類是農作物。“一年之計在于春”，春天是大多數作物的播種季節。在春天，人們播下種子，期盼著“春種一粒粟，秋收萬顆子”。為什么在春天播下去的種子容易長出幼苗？怎樣才能保證播下去的種子順利萌發呢？第一節種子的萌發種子萌發的環境條件種子萌發的環境條件提出問題在什么樣的環境條件下種子才能萌發呢？作出假設假設一般是根據已有的知識和生活經驗作出的，有時還需要查閱資料。下面的資料可為你針對上面的問題作出假設帶來一些啟示。如果你生活在農村，還可以問問長輩，播種前后都需要做哪些工作。被子植物的一生第二章探究23第二章被子植物的一生山東科學技術出版社許多作物是在春天播種的，天寒地凍不適于播種。在播種前往往要在地里澆一些水，使土壤潮濕，如果剛下過一場小雨，不用澆水就可以播種了；但是，土壤過于潮濕又容易使種子霉爛。播種前往往要松土，使土壤中有充足的空氣。你作出的假設：種子的萌發需要______________________________________________________________________________________。制訂計劃怎樣通過實驗來檢驗你的假設是否成立呢？你可以參考下面這個探究方案，來制訂自己的探究計劃。1.準備一種常見植物的種子（如綠豆、大豆、小麥等）40粒，4個能夠蓋緊的玻璃瓶，1個小勺，8張餐巾紙（或紗布），4張標簽紙和膠水（或直接用黏性標簽）。2.將4個寫有1、2、3、4的標簽，分別貼在4個玻璃瓶上。在貼好標簽的瓶中各放入2張餐巾紙，并在餐巾紙上均勻地放上10粒種子。3.對1、2、3、4號瓶的處理方式如下表所示：常溫下（2025）低溫下（26）1號瓶2號瓶3號瓶4號瓶處理方式不加水，餐巾紙保持干燥，擰緊瓶蓋灑入適量的清水，使餐巾紙濕潤，然后擰緊瓶蓋倒入較多的清水，使種子淹沒在水中，然后擰緊瓶蓋灑入適量的清水，使餐巾紙濕潤，然后擰緊瓶蓋放在常溫環境中（如櫥柜內）放在低溫處（如冰箱冷藏室內）預期結果實驗結果1234第三單元生物圈中的綠色植物24山東科學技術出版社討論和完善計劃自己制訂出初步的探究計劃后，通過小組討論來檢查自己的計劃，對考慮不周之處進行修改。1.應當選擇什么樣的種子？2.你所在的小組想探究哪種環境條件對種子萌發的影響？如何控制變量？3.每一組只有一粒種子可以嗎？為什么？4.對照組應當提供什么樣的溫度、水分、空氣等條件？5.對每一個實驗組的處理，除了所研究的條件外，其他環境條件是否應當與對照組相同？6.每隔多長時間觀察一次？對各組實驗是否應當同時觀察？實施計劃按確定的探究計劃進行實驗，定期觀察，認真記錄種子萌發情況，并填寫表格。分析結果，得出結論幾號裝置中的種子萌發了？幾號裝置中的種子沒有萌發？實驗結果是否支持你作出的假設？你得出的結論：_______________________________________。科學方法實驗組和對照組許多作物在春天而不是在冬天播種，這提示我們溫度過低不利于種子萌發。果真如此嗎？為了檢驗這一假設，需要將種子置于低溫條件下（如冰箱冷藏室內）進行實驗，看它們是不是真的不能萌發，這一組種子稱為實驗組。如果這組種子果真不萌發，是不是就一定說明上述假設成立呢？如果這組種子本身就是不能萌發的呢？如果水分的多少不合適呢？為了排除這些可能性，保證實驗結果只是由于溫度這一個變量引起的，還需要將同樣的種子再分出一組，放在正常的室溫條件下作為對照來觀察。如果這組種子能夠正常萌發，說明種子自身和其他條件沒有問題。這組用來作為對照的種子稱為對照組。25第二章被子植物的一生山東科學技術出版社討論1.如果事先已經知道2號瓶中的條件是最適合種子萌發的，本實驗設置2號瓶是否還有必要？為什么？2.1號瓶和3號瓶是否是一組對照實驗？為什么？3.跟同學交流這項探究的過程、結果和結論。你們小組的實驗結果與其他小組的相同嗎？如果不相同，原因是什么呢？分析實驗結果可以看出，適宜的溫度、一定的水分和充足的空氣都是種子萌發所需要的環境條件。種子萌發是否需要光照呢？你還可以就這個問題設計實驗進行探究。測定種子的發芽率在農業生產上，播種前應當測定種子的發芽率。如果發芽率低，就需要另選良種，否則會造成減產。提出問題怎樣測定種子的發芽率？思考1.測發芽率時，你能把整袋種子都用上嗎？如果不能，應當怎么辦？2.有人說：“為了避免浪費，用三五粒種子測一下是否發芽就行了。”你覺得這個建議可行嗎？3.有人說：“測發芽率時應當盡量挑個大的種子。”這個想法是否正確？4.測發芽率時，應當給種子提供什么樣的環境條件？怎樣提供這些條件？5.怎樣計算種子的發芽率？種子萌發的自身條件如果具備了適宜的環境條件，種子就一定能夠萌發嗎？探究第三單元生物圈中的綠色植物26山東科學技術出版社要注意使培養皿內保持濕潤。每天觀察一次，并記錄萌發的種子數，連續觀察7天左右。種子發芽率的計算公式：發芽的種子數發芽率=100%供檢測的種子數重復測定幾次，取這幾次的平均值作為測定結果。一般來說，發芽率超過90%的種子才適合播種。科學方法抽樣檢測抽樣檢測是指從檢測對象中抽取少量個體作為樣本進行檢測，以樣本的檢測結果來反映總體情況的方法。抽樣的方法有講究：樣本量要合適，樣本過多費時費力，樣本過少則準確性差；要做到隨機抽樣，不能憑主觀想法挑選樣本。提示檢測裝置可以參考右圖：直徑為10厘米的培養皿內，鋪24層濾紙或紗布，加入適量的清水，使濾紙或紗布濕潤，然后均勻地擺上100粒種子。幾種常見種子萌發的最適宜溫度：小麥棉水稻玉米菜豆12202030253530352025第一天第二天第三天第四天第五天第六天第七天萌發的種子數27第二章被子植物的一生山東科學技術出版社即使在條件適宜的環境中，種子也不一定都能萌發。干癟的種子或被昆蟲咬壞的種子大多不能萌發。儲存時間過長的種子已經死亡，當然也不能萌發。此外，種子成熟以后，大都有一段休眠時間，有的需要幾周，有的需要兩三年，甚至更長。正在休眠的種子也是不能萌發的。所以，種子萌發需要一定的自身條件：具有完整的、有活力的胚和供胚發育的營養物質，還要度過休眠期。種子的休眠有些種子雖然胚是完整的并且是活的，外界條件也適宜，但是它們成熟以后并不能立即萌發，必須經過一段時間的“睡眠”才能萌發，這種現象叫做種子的休眠。種子為什么需要休眠呢？生長在溫帶的植物，種子在秋季成熟以后落入土壤，如果很快萌發，不久冬季到來，幼苗容易被凍死。那樣一來，這種植物就有絕種的危險了。種子經過休眠，就可以躲過嚴冬，延續后代。可見，種子具有休眠特性，是植物長期適應環境的結果。小資料每天仔細觀察“種子萌發的環境條件”實驗中的2號瓶，持續10天左右，注意種子萌發時各部分結構發生的連續性變化。試一試種子萌發的過程當一粒種子萌發時，首先要吸收水分，子葉或胚乳中的營養物質轉運給胚根、胚軸、胚芽。隨后，胚根發育，突破種皮，形成根；胚軸伸長，胚芽發育成莖和葉（圖-17、圖-18）。在這一過程中，子葉或胚乳因為營養物質不斷消耗而逐漸萎縮。種子萌發形成具有根、莖、葉的幼苗后，就可以獨立生活了。討論1.你測定的種子的發芽率是多少？能夠達到播種的要求嗎？2.哪個同學或小組與你所測定的是同一種種子？他們的數據與你的相同嗎？如果不同，原因是什么？第三單元生物圈中的綠色植物28山東科學技術出版社1.春播時有許多注意事項。例如，花生早播要覆蓋地膜，玉米播種前要浸種，大豆播種前要翻耕土壤。你能說說其中的科學道理嗎？2.把大米、豆瓣播種到土壤里能長出幼苗嗎？3.根據種子萌發所需要的環境條件想一想，如果要保存種子，不讓其萌發，需要控制哪些環境條件？4.科學家研究發現，種子萌發的外界條件除了需要有適宜的溫度、一定的水分和充足的空氣外，有時還需要一些其他條件。下表是蠶豆、煙草、莧菜的種子在見光和不見光條件下的發芽率。請根據該表數據回答這三種種子的萌發與光照有什么樣的關系。練習圖-17玉米種子萌發的過程圖-18菜豆種子萌發的過程蠶豆種子煙草種子莧菜種子見光條件下97.1%98.5%1.8%不見光條件下96.8%2.4%96.6%29第二章被子植物的一生山東科學技術出版社請你跟同學們一起，在花盆中或生物園里種下一種植物的種子。在播種前，首先要了解這種植物的習性和栽培管理措施。在種子萌發和幼苗生長的過程中，要精心管理，比如適時適量澆水和施肥，注意病蟲害的防治等。仔細觀察這種植物的一生，記錄觀察到的現象以及所采取的管理措施。課外實踐與生物學有關的職業農業技術員和綠色證書大家都知道農業勞動的艱辛，卻容易忽視農業需要科學和技術。農業離不開生物科學和技術的應用，現代化農業更是依靠生物科學和技術來生產高產、優質、安全的農產品。在廣闊的田野上，在種子站和植保站，在試驗田和實驗室，活躍著大批農業技術人員。中國工程院院士、國家最高科學技術獎獲得者、世界“雜交水稻之父”袁隆平，原來也是一位農業技術人員，他為我國培育了最優良的水稻種子。還有許多農業技術人員在從事培育良種、馴化良種、推廣良種的工作。用轉基因技術培育的抗蟲棉已在我國大面積種植。農業技術員對作物播種、田間管理、病蟲害防治、新技術研究和推廣都得精通，他們是科技興農的帶頭人，也是農民致富的好幫手。做一名優秀的農業技術員，很不容易，不僅要吃得了苦，還要有豐富的生物學知識和精湛的技藝。今天，綠色農業、工廠化農業生產迅速發展，對農業技術員提出了新的要求。許多農民朋友也正在學習農業科學技術，紛紛參加綠色證書考試，成為農業技術員隊伍的新成員。第三單元生物圈中的綠色植物30山東科學技術出版社第二節植株的生長你播下的種子是否發芽了？如果它長出了幼嫩的根、莖和葉，說明它已經長成了幼苗。你想了解小小的幼苗是怎樣長成健壯的植株的嗎？請繼續觀察幼苗的生長。幼根的生長種子萌發的時候，一般最先長出的是根。從根的頂端到生有根毛的一小段，叫做根尖。根尖包括根冠、分生區、伸長區和成熟區四部分（圖-19）。那么，根的生長主要依賴于哪一部分呢？圖-19根尖的縱切面結構示意圖根的什么部位生長最快探究思路要找出根生長最快的部位，就要觀察和比較根的不同部位在同一探究成熟區伸長區分生區根冠31第二章被子植物的一生山東科學技術出版社時間內長度的變化，這就需要對根的不同部位做標記，并對各部分長度的變化進行測量和比較。選什么樣的根合適呢？如果所選的根生長緩慢或停止生長，就難以觀察。因此，要選生長迅速的幼根（如玉米或大豆的幼根）。制訂計劃1.將玉米種子置于適宜條件下生根。待幼根長到34厘米時，挑選生有根毛且幼根挺直的幼苗。2.第一天，在根的一側用中性筆輕輕地自幼根尖端向上等距離畫4條線，注意記住距離的大小，從下向上分別以A、B、C、D表示。將幼苗平放在墊有幾層濕紗布的培養皿中，讓幼根畫線的一側朝上，放在溫暖的地方培養。3.第二天，測量相鄰的兩條線之間的距離，記錄下來，與第一天畫線的距離進行比較，看有什么變化。4.第三天，重復第二天的工作，并與第二天測得的距離進行比較，看又有什么變化。觀察記錄將每天測量的數據記錄在下表中（長度單位要統一）。討論1.根的畫線部分的生長情況是怎樣的？據此判斷根生長最快的部位。2.與其他小組測量的數據進行比較，看看測量的數據是否一致。如果不一致，請分析原因。3.當各組同學獲得的數據不同時，為了得到接近反映真實情況的數據，對這些數據應當怎樣處理？ABCD第一天第二天第三天第三單元生物圈中的綠色植物32山東科學技術出版社枝條是由芽發育而成的“碧玉妝成一樹高，萬條垂下綠絲絳。不知細葉誰裁出，二月春風似剪刀。”其實，萬千枝條及其綠葉，都是由芽發育成的（圖-20）。那么，芽是怎樣發育成枝條的呢？芽中有分生組織。芽在發育時，分生組織的細胞分裂和分化，形成新的枝條，它是由幼嫩的莖、葉和芽組成的，枝條上的芽又能發育成新的枝條。通過觀察和測量，可以看出根生長最快的部位是伸長區。如果用顯微鏡觀察根尖的縱切片，你會發現，分生區細胞很小，排列緊密；伸長區下部細胞比較小，越往上細胞越大。這是為什么呢？原來，伸長區的細胞來自分生區。分生區的細胞通過分裂產生新細胞，不斷補充伸長區的細胞數量。伸長區的細胞不斷長大，長成為成熟區的細胞。因此，根的生長，一方面依靠分生區細胞的分裂增加細胞的數量，另一方面依靠伸長區細胞的生長增大細胞的體積。試一試用顯微鏡觀察根尖的永久切片，比較根尖不同部位細胞的特點，分析幼根的伸長主要由哪些部位的細胞起作用。4.如果這項探究活動只有你一個人做，只用一株幼苗夠不夠？為什么？圖-20芽發育成枝條示意圖幼葉葉莖芽芽軸芽原基發育成發育成發育成葉芽的結構（縱切）枝條33第二章被子植物的一生山東科學技術出版社圖-21木本植物莖的結構模式圖芽有不同的分類，按照著生位置的不同可以分為頂芽和側芽，按照發育結果的不同可以分為葉芽、花芽和混合芽。混合芽能發育成帶有花和葉的枝條。試一試觀察新鮮柳樹枝條的橫切面，看它由幾部分組成。剝去樹皮，用手摸一摸樹皮的內側，看有什么感覺。植株的生長需要營養物質不論是細胞數量的增多，還是細胞體積的增大，都需要不斷補充營養物質水、無機鹽和有機物。根向下生長，從土壤中吸收水和無機鹽；莖向上生長，并長出綠葉，通過光合作用制造有機物。我們先來探討植株生長與無機鹽的關系。種莊稼要施肥，養花種草也要施肥。肥料的作用主要是給植物的生長提供無機鹽。新的枝條在長長的同時也在加粗，這與莖的結構有關（圖-21）。木本植物莖的最外層是樹皮，樹皮內側呈淺綠色并且比較黏滑的一層是形成層，形成層里面比較堅硬的是木質部，中央比較疏松的是髓。形成層具有旺盛的分裂能力，向外分裂產生新的韌皮部，向內分裂產生新的木質部，莖因此才會逐年加粗。髓木質部形成層韌皮部樹皮小資料第三單元生物圈中的綠色植物34山東科學技術出版社正常葉片缺磷時，植株特別矮小，葉片呈暗綠色，并出現紫色。缺氮時，植株矮小瘦弱，葉片發黃。缺鉀時，植株的莖稈軟弱，容易倒伏，葉片邊緣和尖端呈褐色，并逐漸焦枯。實驗表明，用土壤浸出液培養的玉米幼苗要比用蒸餾水培養的玉米幼苗生長得好，這是因為土壤浸出液中含有玉米生長所需要的多種無機鹽。植物生長需要量最多的是含氮的、含磷的和含鉀的無機鹽。如果缺少某種無機鹽，植株就不能正常生長，會出現相應的癥狀（圖-22）。圖-22玉米的正常葉片和缺乏氮、磷、鉀的葉片將兩組(每組810株）生長狀況基本相同的玉米幼苗，分別放在盛有等量土壤浸出液和蒸餾水的玻璃器皿中進行培養。一段時間后，觀察兩組玉米幼苗的生長狀況。討論1.兩組玉米幼苗的