李秀
摘要：“种子与果实”的有关知识在高中必修教材和选修教材中都有所涉及，也是高考的热点和重点知识。
本文结合近十年的高考题，详细阐述了该专题的考试题型及复习策略。
关键词：种子与果实 专题复习 实验探究
高考生物试题注重考查考生的探究能力和学科核心素养，强调联系实际。纵观高中生物课本，其中有关种子与果实的知识与多章节有联系，涉及细胞代谢、减数分裂、孟德尔的遗传规律、植物激素调节、变异和育种以及细胞工程中的人工种子等。历年高考试题倾向以此创设情境，对学生的基础知识、科学思维、科学探究进行考查。复习中学生发现自己对该知识点的掌握比较薄弱，针对学生实际，以及高考试题特点，教师可通过构建种子与果实知识体系，帮助学生全面掌握，提升学生知识的综合能力，通过典型试题分析，帮助学生找到解题的突破口，提升学生解决问题的能力、实验探究能力以及语言表达能力。
一、种子和果实的形成
种子由胚、胚乳和种皮三部分组成。胚和胚乳是受精形成的，而果实和种皮的遗传物质全部来自母方。受精以后的种子在成熟过程中，物质发生了明显的变化，可溶性糖合成淀粉，转化为脂肪等，自由水减少，干重增加，各激素含量发生明显的变化，细胞分裂素、生长素和赤霉素减少，乙烯和脱落酸增加。发育中的种子能产生生长素，生长素刺激子房发育成果实，生产上利用这一原理，用生长素类似物，如2，4-D，NAA等处理未授粉的雌蕊柱头，获得无籽果实，如无籽番茄。在无籽西瓜的形成过程中（必修2教材89页习题），第二次授粉并非真正意义上的授粉，实质是刺激雌蕊柱头产生生长素，利用生长素的生理特性形成无籽西瓜。
高考题常以图像、表格等形式考查种子与果实中化合物之间的转化，注重提高学生获取信息以及分析问题的能力。在复习备考中，教师应介绍清楚种子与果实的关系和物质转化的规律，教会学生根据图像快速有效获取信息以及准确答题的方法。
二、种子的结构和成分
（一）种子的结构
根据种子成熟时是否有胚乳，可将种子分为两大类：有胚乳种子（由种皮、胚、胚乳三部分组成）和无胚乳种子（由种皮、胚和子叶组成）。
（二）种子的成分
成熟的种子中含有无机物（水、无机盐）和有机物（淀粉、蛋白质、脂肪等）。根据种子中含量多的有机物的不同，可将种子分为三类：淀粉种子（如谷物植物种子）、油料种子（如花生、芝麻、蓖麻等）和蛋白质种子（如豆类）。有机物种类及含量不同的种子在萌发时的干物质变化曲线不同，高考题常以此为情境考查学生分析问题的能力。
例1 [2013·新课标全国卷Ⅰ]某油料植物的种子中脂肪含量为种子干重的70%。为探究该植物种子萌发过程中干重及脂肪含量的变化，某研究小组将种子置于温度、水分（蒸馏水）、通气等条件适宜的黑暗环境中培养，定期检测萌发种子（含幼苗）的脂肪含量和干重。结果表明：脂肪含量逐渐减少，到第11 d时减少了90%，干重变化如图所示。
回答下列问题：
（1）为了观察胚乳中的脂肪，常用 ______染液对种子胚乳切片染色，然后在显微镜下观察，可见______色的脂肪颗粒。
（2）实验过程中，导致萌发种子干重增加的主要元素是 （填“C”“N”或“O”）。
（3）实验第11 d后，如果要使萌发种子（含幼苗）的干重增加，必须提供的条件是______和 ______ 。
[答案] （1）苏丹Ⅲ（或苏丹Ⅳ） 橘黄（或红）
（2）O （3）光照 所需的矿质元素离子
本题基于油料作物种子在萌发過程中脂肪转化为糖类，结合细胞呼吸，考查学生的信息获取能力。此外，高考题中关键词的把握也对准确答题有重要的意义，本题题干中“黑暗”“水分（蒸馏水）”等是解决第（2）、（3）题的关键。复习过程中，教师应引导学生准确标出关键词，快速答题。
三、种子的储存和萌发
（一）种子的储存
种子储存的最适条件是干燥、低温和低氧。如果湿度大，种子中的有机物会通过种子的呼吸作用消耗;种子呼吸过程中产生的热能如果不能及时散失，会导致储存种子的内部温度升高，使细胞呼吸增强，消耗的有机物增多。此外，种子表面的微生物由于温度和水分适宜，代谢增强，易导致种子发生霉变，所以储藏种子的仓库必须保持干燥通风。但完全干燥会使种子的生命活动完全停止而不能萌发，所以，一般种子在储藏时，含水量有一个安全系数。
例2 [2018·新课标全国卷Ⅱ]有些作物的种子入库前需要经过风干处理，与风干前相比，下列说法错误的是（ ）
A.风干种子中有机物的消耗减慢
B.风干种子上微生物不易生长繁殖
C.风干种子中细胞呼吸作用的强度高
D.风干种子中结合水与自由水的比值大
[答案]C
以种子为情境考查细胞呼吸原理及应用是高考生物试卷中的常见题型，此类题目直接利用细胞呼吸的原理进行答题即可，难度较小。
（二）种子的萌发
种子的萌发需要一定的条件：完整的种子结构，一定的氧气，适宜的温度，充足的水分。有些植物的种子的萌发还需要接受某种波长的光信息，才能萌发生长（如莴苣、烟草，必修3教材106页资料分析）。种子萌发过程中水的吸收方式和物质的变化是考察的重点。
1.吸水方式
种子萌发过程中水的吸收分为三个阶段，第一阶段是吸胀期，依靠种子内的亲水性物质，亲水性的大小关系为蛋白质>淀粉>纤维素;第二阶段为吸水停滞期，亲水性物质吸水达到饱和，而大液泡尚未形成，吸水缓慢或趋于静止;第三阶段是重新快速吸水期，由于根的形成，吸水主要以渗透吸水为主。多以此为情境考查物质进出细胞的方式。过程如图5
2.物质的变化
种子萌发时，种子吸水膨胀，鲜重增加，呼吸作用增强，细胞分裂旺盛，种子内储存的有机物被消耗而逐渐减少，直到子叶展开可以进行光合作用时则开始积累有机物，干重又开始增加。有机物的种类发生明显的改变，淀粉先水解为麦芽糖，进一步水解为葡萄糖，这个过程有水的加入，干重略有增加，葡萄糖氧化分解干重减少;脂肪水解为甘油和脂肪酸，进而转化为葡萄糖，这个过程由于水的加入，干重增加明显，随后葡萄糖氧化分解，干重减少，油料作物的种子如花生、蓖麻等萌发时干重的变化尤为突出。
例3 [2012·课标全国卷] 将玉米种子置于25 ℃、黑暗、水分适宜的条件下萌发，每天定时取相同数量的萌发种子，一半直接烘干称重，另一半切取胚乳烘干称重，计算每粒的平均干重，结果如图所示。若只考虑种子萌发所需的营养物质来源于胚乳，据图回答：
（1）萌发过程中胚乳组织中的淀粉被水解成______ ，再通过______作用为种子萌发提供能量。
（2）萌发过程中在______小时之间种子的呼吸速率最大，在该时间段内每粒种子呼吸消耗的平均干重为 ______ mg。
（3）萌发过程中胚乳的部分营养物质转化成幼苗的组成物质，其最大转化速率为______ mg·粒-1·d-1。
（4）若保持实验条件不变，120小时后萌发种子的干重变化趋势是______，原因是 ______ 。
（1）葡萄糖 呼吸（或生物氧化）
（2）72～96 26.5 （3）22
（3）下降 幼苗细胞呼吸消耗有机物，且不能进行光合作用
本题侧重考查学生的信息获取能力和信息加工能力，答题时对两条曲线所表示的含义及其之间关系的准确把握是答题的关键，即呼吸作用消耗的有机物量=胚乳减少的干重量-转化成幼苗的组成物质。在后期的复习中，教师应着重引导学生根据文字和图像信息快速找出关键词和关键点，总结图像、表格类习题解题的一般思路。
四、育种
育种是对可遗传变异的应用，高考试卷也常以种子的性状为命题点来考查学生联系实际解决问题的能力。此类试题可直接按照遗传的基本规律作答。答题注意规范，语言描述要思路清晰，简洁明了。
五、实验设计和探究
以种子与果实为情境进行实验设计和探究是高考考查的热点内容。利用种子与果实探究呼吸方式、呼吸速率的测定、呼吸熵的测定，根据果实的呼吸速率探究果实成熟过程中各激素的变化以及各激素之间的变化关系也是常考试题。
例4 [2013·新课标全国卷II]已知大麦在萌发过程中可以产生α淀粉酶，用GA（赤霉素）溶液处理大麦可使其不用发芽就产生α淀粉酶。为验证这一结论，某同学做了如下实验：
回答下列问题：
（1）α-淀粉酶催化 ______水解可生成二糖，该二糖是______。
（2）综合分析试管1和2的实验结果，可以判断反应后试管1溶液中的淀粉量比试管2中的 ______，这两支试管中淀粉量不同的原因是 ______ 。
（3）综合分析试管2、3、5的实验结果，说明在该实验中GA的作用是______ 。
（4）综合分析试管2、3、4的实验结果，说明 ______ 。
[答案]（1）淀粉;麦芽糖。
（2）少;带胚的种子能够产生α-淀粉酶，使淀粉水解。
（3）诱导种子生成α-淀粉酶。
（4）GA浓度高对α-淀粉酶的诱导效果好。
以探究性实验为情境考查种子的相关知识是复习过程的重中之重。本题以大麦萌发过程中产生α-淀粉酶为情境，主要考查学生的实验探究能力、信息获取能力以及语言表达能力，要求考生综合运用所学知识组织语言进行作答。学生在复习备考中对探究性实验应全面复习，包括问题、假设、实验思路以及实验结果的分析等。重点把握实验设计的原则，对于表格题还应注意将一个复杂的表格根据单一变量法进行拆分，最后综合得出结论。比如本题试管1、2和5是对照组，1和2得出胚的作用，试管2、3、4得出GA的浓度对α-淀粉酶的影响，试管4、5得出种子的作用。
以上题型是“种子与果实”部分常见的考查类型，教师可以结合历年的高考真题以及近两年的模考题的分析，帮助学生把握这一类题型的解题思路以及答题策略。教师可引导学生快速找出关键词，分析图像和表格，运用所学知识进行答题，帮助学生掌握实验探究题的解题方法和技巧，实现能力的提高。
参考文献：
[1]中华人民共和国教育部考试中心.2019年普通高等学校招生全国统一考试大纲的说明（理科）[M].北京：高等教育出版社，2019.
[2]吕爱民.“种子”专题相关知识点整合[J].中學生物教学，2009（6）：4043.
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