1、81植物的生殖和发育绿色开花植物的生殖绿色开花植物生长到一定的时候,就会开花,通过传粉和受精,结出果实和种子。花的结构各种植物的花,五颜六色,千姿百态。但是,它们的结构都基本相同。桃花的结构观察桃花的结构观察图8-1,看一看,桃花是由哪几部分组成的?想一想,各部分有什么功能?一朵桃花由花柄、花托、花萼、花冠、雄蕊和雌蕊组成。花冠是桃花最显著的部分,通常由5个粉红色花瓣组成。花冠基部外侧有5片萼片组成的花萼。花萼和花冠合称为花被,在花未开放时保护着花的内部结构。桃花的雌蕊有1枚,由柱头、花柱和子房组成,子房里面有胚珠。桃花的雄蕊有多枚,每个雄蕊由花药和花丝组成。花药里面有花粉。花丝有支持花药的作
2、用。雌蕊和雄蕊合称为花蕊。在萝卜和白菜等花的子房基部还生有小的突起,这是产生花蜜的蜜腺。水稻花的结构观察水稻花的结构观察图8-2,看一看水稻花的结构。想一想,水稻花与桃花相比较,有哪些相同的结构?水稻花的最外面是两片硬壳,像肥皂盒一样扣合着,外面的一片叫做外稃,里面的一片叫做内稃。打开内、外稃,里面有6枚雄蕊和1枚雌蕊,雌蕊的柱头分叉呈羽毛状。在子房的基部有两个浆片,当花蕊成熟后,浆片吸水胀大,使内稃、外稃张开,花就开放了。小麦、高粱等植物的花与水稻花的结构相似。桃花和水稻花从外形看,有很大差别,但是,它们的结构基本相同,都有雄蕊和雌蕊。雌蕊经过传粉受精后,发生一系列变化,子房膨大发育成果实,
3、胚珠发育成种子。因此,花蕊是花的主要部分。思考1一朵月季花由哪几部分组成?各部分有什么作用?2花的形态千姿百态,在花的结构中,哪些是主要部分?为什么?实验实验8-1观察花的结构目的要求观察认识花的各部分结构。材料用具含苞待放或盛开的花(槐花、野蔷薇、紫藤花等),放大镜,镊子,刀片,解剖针,载玻片。方法步骤1取一朵槐花,观察它的外形、颜色。2仔细观察槐花的各个组成部分。用镊子由外向内依次摘下花萼、花冠、雄蕊和雌蕊。注意观察,花萼是什么颜色?花冠是什么颜色?有几片花瓣?它们的大小和形状是否相同?雄蕊和雌蕊各有几枚?3取一枚雄蕊,用镊子夹开一个花药,用放大镜观察花药里面的花粉粒。4用镊子取出雌蕊,放
4、在载玻片上,纵向切开子房。用放大镜观察子房内的胚珠,数一数,有几粒?5将实验课上解剖的槐花的各个部分,夹在书中压干,然后用胶水或透明胶粘贴在白纸上。讨论观察其他几种植物的花,看一看,它们的结构与槐花和桃花有什么异同?阅读奇花异葩自然界中的花,姹紫嫣红,千姿百态,尤其是依靠昆虫传粉的植物。花的大小差别也很大。例如,池塘中的一种浮萍,花朵直径不足1毫米;而生长在印度尼西亚苏门答腊密林中的大王花,它有5个花瓣,每个花瓣都有30多厘米长,一朵花就重达67千克。这种大王花,无根无叶,寄生在别的植物根上。大王花开花时,不仅奇臭,而且花色也像腐肉,吸引了专吃腐烂食物的蝇和甲虫等为它传播花粉。花的种类和花序花
5、的种类 花的种类多种多样。根据一朵花中是否同时具有雌蕊和雄蕊,可以将花分为两性花和单性花两大类。桃树、水稻的每一朵花中,既有雌蕊,又有雄蕊,这样的花叫做两性花。大多数植物的花是两性花。观察黄瓜的单性花采集黄瓜的两种花,对照图8-3,看一看,黄瓜枝条上的两种花外形和结构是不是一样?想一想,和桃花、槐花相比较,黄瓜花的结构有什么特点?黄瓜的每一朵花中,只有雌蕊或者只有雄蕊,这样的花叫做单性花。在单性花中,只有雌蕊的花,叫做雌花;只有雄蕊的花,叫做雄花。玉米、菠菜、柳等植物的花都是单性花。观察雌雄异株植物观察图8-4,辨认柳树的雌花枝和雄花枝。想一想,柳树的雌花枝和雄花枝分别生长在不同的植株上,这与
6、黄瓜花的着生有什么不同?在单性花植物中,柳树的雌花和雄花分别生长在两个植株上。这种只长有雌花或者雄花的植株,叫做雌雄异株。杨树、菠菜也都是雌雄异株的植物。黄瓜的雌花和雄花生长在同一植株上。这种既长有雌花又长有雄花的植株,叫做雌雄同株。南瓜、玉米也都是雌雄同株的植物。花序 在绿色开花植物中,有些植物的花朵比较大,如牡丹、莲、桃、玉兰等的花,是单独一朵生长在茎上的,叫做单生花。但是,大多数植物的花,是按照一定的顺序,生长在共同的花轴上组成花序。组成花序的每一朵花一般都比较小,许多朵花组成花序后,就变得十分明显,因此有利于传粉和结实。花序的种类很多,常见的有总状花序、穗状花序、头状花序和伞形花序等几
7、种。总状花序 油菜、荠菜等的花序有一个长的花轴,上面长着许多花,每朵花的花柄长成后基本上一样长,花自下而上开放,这种花序叫做总状花序(图8-5)。穗状花序 车前等的花序有一个长而直立的花轴,上面生长着许多无柄的小花,这种花序叫做穗状花序(图8-6)。头状花序 向日葵、菊花等的花序,花轴缩短,顶端膨大,像一个扁平的圆盘,上面密集地生长着许多无柄花,这种花序叫做头状花序(图8-7)。伞形花序 韭菜、葱等的花序呈伞形,每朵花都生长在花轴的顶端,花柄一样长,这种花序叫做伞形花序(图8-8)。思考1除了课文里讲的以外,你还知道哪些植物生有单性花?哪些植物生有两性花?2通常所说的一朵菊花,是一朵花还是一个
8、花序?为什么?阅读无花果有没有花?人们常看不到无花果树开花,但它却果实累累。其实无花果树是有花的。如果将一个未成熟的无花果剖开,就可以看到,顶端膨大的花轴中央部分下陷呈囊状。密密层层的小花就长在囊状体的内壁上。雄花分布在上部,雌花在下部。花完全被包在内部,只在顶端有一个孔与外界相通,为昆虫进入里面传粉的通路。植物学家把这种“隐藏”在花轴里面的花序叫做“隐头花序”。人们食用的部分实际上是由无花果的花轴发育成的。实验实验8-2观察花的种类和花序目的要求观察认识花的种类和花序。材料用具能采集到的各种花和花序,放大镜,镊子。方法步骤1准备工作课前,老师带领各学习小组长,认识和采集校园或周围环境中有花植
9、物(月季、野蔷薇、荠菜、蒲公英、丝瓜等)的花朵或花序,并记录采集地点。2观察认识花的种类和花序首先要认识各种开花植物的名称,确认各种植物的花是两性花还是单性花,再进一步辨认这种花是单生花还是花序,以及所属花序的种类。3记录观察结果4压制干花标本将观察过的花或花序夹在书中,制成干花标本。讨论在所观察的花中,你能不能进一步识别这些花是虫媒花还是风媒花?这两种花分别有什么特征?开花和传粉开花 当花的各部分发育成熟时,花被就展开,露出花蕊,这就是开花。不同的植物,开花的年龄不同,开花的季节和时间也不一样。例如,梅在早春开花,莲在夏天开花,桂花在秋季开放,腊梅则在寒冬展开花被,吐露芳香。牵牛、茑萝常在清
10、晨开花,而紫茉莉、夜来香等植物开花的时间是在夜晚。同时,外界环境中光照的长短或强弱、温度的高低等,都能影响花的开放。因此,在园艺上,人们常采用改变光照时间或温度的方法,使植物提前或推迟开花。例如,菊花开花一般需要短日照,所以大多数菊花在秋天开花。根据菊花的这一特性,用人工的方法,对菊花进行短日照处理,就可以使它提前开花。传粉 开花后,花粉从花药中散放出来,落到雌蕊柱头上的过程,叫做传粉。传粉方式有自花传粉和异花传粉两种。观察自花传粉和异花传粉观察图8-9,看一看自花传粉和异花传粉的过程。想一想,自花传粉和异花传粉有什么区别?一朵花的花粉落在同一朵花的柱头上,叫做自花传粉。如豌豆、大豆、小麦等都
11、进行自花传粉。自花传粉的植物种类比较少。花粉依靠外力落到另一朵花的柱头上,叫做异花传粉。如玉米、油菜、苹果等都进行异花传粉。异花传粉的植物种类比较多,帮助传粉的外力主要有昆虫和风力。依靠昆虫传播花粉的花,叫做虫媒花。虫媒花往往有鲜艳的花被,有芳香的气味或花蜜吸引昆虫。例如油菜花、桃花和苹果花等。常见的传粉昆虫有蜂类、蝶类、蛾类等。依靠风力传播花粉的花,叫做风媒花(图8-10)。风媒花的花朵比较小,花被颜色不鲜艳或者没有花被,也没有香味和花蜜,但是它们的花粉多而轻,容易被风吹散,柱头往往分叉,容易接受花粉。例如玉米花、柳树花等。人工辅助授粉 开花期间,如果遇到连天阴雨,刮大风或低温,都会影响植物
12、的传粉。由于传粉不足,就会造成子房不能正常发育,而影响果实和种子的产量。为了弥补自然状态下的传粉不足,人们常常给异花传粉的植物进行人工辅助授粉。例如给玉米进行人工辅助授粉,先用纸袋等收集玉米花粉,再把花粉抖落到玉米初露的柱头上(图8-11)。人工辅助授粉在农业生产实践中起到重要作用。思考1为什么有时要给玉米或向日葵进行人工辅助授粉?2观察校园内的植物,说出几种依靠昆虫传粉的植物名称。阅读水媒花异花传粉的外力,除了风力和昆虫以外,还有水力。依靠水力传播花粉的花,叫做水媒花。例如,苦草生于水底,雌雄异株。它的雄蕊的花粉是怎样落在雌蕊柱头上的呢?当雄花成熟后,大量的雄花从花柄上脱落下来,浮上水面,并
13、在水面开放,随着水漂流。雌花成熟后,花柄迅速延长,雌花被顶出水面。雄花和雌花在水面相遇,柱头与花粉接触,完成传粉作用。受精后,雌花长长的花柄反复卷曲,使雌蕊重新沉入水底,继续发育成果实和种子。种子可在水底萌发,长出新的苦草植株。果实和种子的形成受精 当花粉落到成熟的雌蕊柱头上后,受到柱头分泌的粘液的刺激,就开始萌发,长出花粉管,伸长的花粉管内有两个精子。花粉管穿过柱头、花柱,到达子房里的胚珠。观察双受精过程观察图8-12,认识胚珠的结构。看一看,花粉管内的两个精子是分别与胚珠内的什么结构相融合的?想一想,这种融合的过程叫做什么?胚珠的外层是珠被,顶端有一个珠孔。胚珠里面有一个比较大的卵细胞和两
14、个极核。当花粉管从珠孔进入胚珠以后,末端破裂,两个精子移动出来,一个精子与卵细胞融合,形成受精卵;另一个精子与极核融合,形成受精极核。精子与卵细胞相融合的现象,叫做受精。两个精子分别与卵细胞和极核相融合的现象,叫做双受精。双受精作用是绿色开花植物特有的。果实和种子的形成 双受精作用完成后,花的各部分就会发生明显的变化。一般情况下,花萼、花冠、雄蕊以及雌蕊的柱头和花柱都逐渐凋落,只有子房发育起来。观察果实和种子的形成观察图8-13。想一想,果实和种子分别是由子房的哪一部分发育成的?果实由子房发育而成。果实包括果皮和种子,果皮是由子房壁发育而成;种子是由胚珠发育而成,其中珠被发育成种皮,受精卵发育
15、成胚,受精极核发育成胚乳。桃、李等植物,每个子房里只生有一个胚珠,因此每个果实只含一粒种子。西瓜、番茄、蚕豆等植物,每个子房中生有多数胚珠,果实里就含有多粒种子。果实和种子的传播 有些植物的果实和种子成熟以后,可以利用自身的力量,或借助外力,散布到各处,这对植物的繁殖是很有利的。例如,凤仙花的果实开裂时,果皮向内卷缩,将种子弹射出去;蒲公英的果实,具有伞状的毛,成熟后,被风吹散,漂浮空中,慢慢降落到各处;鬼针草、苍耳等果实的表面有钩刺,当遇到人或动物经过时,就会粘附在人或动物的身体上被带到远处散布开来(图8-14)。还有的植物成熟后,果实色泽鲜艳、果肉甘美,容易被动物取食,就在动物的取食过程中
16、,种子被散布开了。水生植物莲的花托组织疏松,形成莲蓬,有运载果实到处漂浮的作用。另外,椰子的果实也能随水流而散布。思考1果皮和种皮分别由花的那部分发育来的?2我们食用的桃、蚕豆、花生分别是果实中的哪一部分?阅读单性结实你见过香蕉、菠萝的果实里含有种子吗?为什么有些植物的果实里不含有种子呢?一般情况下,植物的结实一定要经过受精作用。但是,也有些植物不经过受精,而由其子房直接发育成果实,这样的果实,里面不含种子,因此叫做单性结实,所形成的果实就是无籽果实。单性结实可分为自然单性结实和刺激单性结实。例如,香蕉、无核蜜橘、菠萝等属自然单性结实。刺激单性结实是指外界给予某种刺激,如冷、热、光等物理刺激和
17、化学因素等刺激而诱导形成无籽果实。例如,将赤霉素或生长素喷射或涂抹在番茄的柱头上,就能刺激番茄子房膨大而形成无籽果实。用相同的方法还可以得到茄子、黄瓜等的无籽果实。植物的营养繁殖很多植物的根、茎、叶,在脱离母体后,也能够重新长成新个体。植物依靠营养器官进行繁殖的方式,叫做营养繁殖。观察几种植物的营养繁殖观察彩图10和图8-15,看一看,在这几种植物中,长出了新芽和不定根的部分分别是哪一种营养器官?想一想,这些繁殖方式与种子繁殖有什么不同?落地生根的叶、甘薯的块根、马铃薯的块茎以及草莓的匍匐茎上都能发芽、生根,长出新的植物体。人们利用植物的营养器官在自然情况下就能够进行繁殖的特性,在农业生产和园
18、艺工作中,创造了一些人工营养繁殖的方法。常用的方法有扦插、压条和嫁接等。扦插 在适宜的季节,剪取一段带芽的枝条,插入土壤,及时灌水。不久,在枝条的下部就能长出不定根,而枝条的上部发芽、长叶,逐渐长成一个新植株(图8-16)。月季、葡萄、杨、柳、菊花、天竺葵等植物常用这种方法进行繁殖。压条 一些用扦插法不易成活的植物,可以用压条的方法繁殖。把枝条从植株上弯下来,并且把枝条中部的树皮剥去下部半圈,埋进土壤并固定,让枝条顶端露出地面。等枝条长出不定根和新叶后,再与母株分开(图8-17)。桂花、石榴、夹竹桃等植物常用这种方法进行繁殖。嫁接 嫁接就是把一个植物体的芽或枝,接到另一个植物体上,使它们愈合成
19、一个完整的植物体。接上去的芽或枝叫做接穗,被接的植物体叫做砧木。观察芽接和枝接观察图8-18,看一看芽接和枝接的过程。想一想,芽接和枝接有什么不同?芽接是用芽作接穗,枝接是用枝条作接穗。不论是芽接还是枝接,都要使接穗和砧木的形成层紧密地结合在一起。这样两部分的形成层分裂出来的新细胞才能愈合在一起,使接穗和砧木合成一体。桃、山楂、苹果等果树的幼苗,常用芽接的方法进行繁殖。柑桔类果树的幼苗,大多用枝接的方法进行繁殖。采用嫁接的方法繁殖果树,不仅可以使果树提早结果,增强抵抗力,保持接穗品种的原有优良特性,而且可以提高果树繁殖的速度。组织培养 近年来,科学家创造出了一种加速植物繁殖的新技术植物组织培养
20、。人们将植物的叶、茎、花粉等组织或细胞,在无菌条件下,培养在有多种营养物质和植物生长激素的特制培养基上,使它逐渐发育成完整的植物体,这种技术就叫做组织培养(图8-19)。利用组织培养的技术,可以培育植物新品种,可以在短时间内大批繁殖植物,还可以防止植物病毒的危害。例如,在花卉栽培中,科学家利用一个康乃馨植株的茎尖,一年之中就可以繁殖出上百万株康乃馨的试管种苗。目前,在桑、甘蔗、葡萄、苹果等植物的种植中,都用这种技术进行快速繁殖。我国已经用花药培育出许多优质高产的小麦、水稻、烟草等新品种,在组织培养技术的某些方面已经处在世界领先地位。思考1嫁接时,接穗成活的关键是什么?2植物组织培养在生活和生产
21、上有什么意义?阅读空中压条有的植物茎干较高、枝条坚硬不易弯曲,可采用空中压条的方法进行繁殖。具体做法是:选择23年生的枝条,将准备受压的部位环状剥皮,然后用塑料薄膜和湿土包住环剥处,保持壅土有一定湿度,待剥皮处长出新根后,从母株上切下,植入土中,就能长成新的植株。桂花、紫玉兰、白兰花等常用这种方法进行繁殖,效果很好。动手月季的扦插选取月季12年生枝条,剪成带34个芽的小段,将下端插入松软的土中,上面露出一个芽,用手指轻轻压实插条基部,浇足水分,并保持湿度,隔天观察生长情况,记录观察结果。想一想,怎样判断插枝已经成活?实验实验8-3植物嫁接方法的操作目的要求练习芽接和枝接的实际操作。材料用具适于
22、嫁接的植物枝条,枝剪,嫁接刀,麻绳或塑料薄膜带。方法步骤一、练习芽接的操作1选好砧木和取芽用的枝条。选取一种植物的嫩枝条分别作砧木和接穗。2取芽。参照图8-18,剪掉枝条上的叶片,留下叶柄。再把叶柄以及叶腋处的芽连同树皮一齐削下来,除去木质部,露出形成层,这就制成了接穗。3参照图8-18,在砧木的树皮上割一个T形切口,深度以割透树皮为准,再轻轻把割破的树皮剥开。4把准备好的接穗插进T形切口内,并使接穗上方的横切口与砧木的横切口紧密对合。最后用麻绳或塑料薄膜带将切口处扎好。二、练习枝接的操作1选好砧木和接穗用的枝条。2截取一段枝条(至少保留3个芽),并把这段枝条下端的两侧各削成斜面,露出形成层,
23、这就成了接穗。3用刀从砧木断面的一边连同部分木质部向下劈开,也露出形成层。4把接穗插进砧木劈开的夹缝里,注意使接穗的形成层和砧木的形成层对合,再用麻绳或塑料薄膜带从外面扎紧。讨论要使嫁接成功,应该怎样把接穗接在砧木上?原因是什么?植物的生长发育种植粮食和蔬菜,大都是先从播种开始。绿色开花植物一般都是由种子发育成的。种子的结构各种植物的种子,大小、形状、颜色虽然各不一样,但是,它们的结构都是基本相同的。蚕豆种子的结构观察蚕豆种子的外形和结构对照图8-20,看一看蚕豆种子的内部结构。想一想,各部分分别具有什么功能?蚕豆种子外形扁平,呈肾形,种皮坚韧,呈绿色或黄褐色,上面有黑色眉状种脐和种孔。种皮保
24、护着种子内部的结构。种皮里面是胚,由子叶、胚芽、胚根和胚轴组成。子叶两片,肥厚,贮藏着丰富的营养物质,俗称豆瓣。生有幼叶的部分叫胚芽,与胚芽相对的一端是胚根,胚芽与胚根之间是胚轴。菜豆、大豆、棉花等植物的种子都与蚕豆种子的结构相似。像这样,种子的胚具有两片子叶的植物,叫做双子叶植物。玉米种子的结构观察观察玉米种子的外形和结构对照图8-21,观察玉米种子的内部结构。想一想,玉米种子的内部结构与蚕豆种子相比较,有什么相同和不同的地方?成熟的玉米粒,实际上是一个果实,由于它的果皮和种皮紧贴在一起,不易分开,所以习惯上称它为种子。玉米种子的最外面是果皮和种皮,具有保护种子内部的功能。种子里面有胚和胚乳
25、。胚乳贮藏着丰富的营养物质;胚也由子叶、胚芽、胚根和胚轴组成。玉米种子的子叶是一片,不肥厚。种子萌发时,胚乳里的营养物质供胚发育时利用。水稻、小麦、高粱等植物的种子与玉米种子的结构相似。像这样,种子的胚只有一片子叶的植物,叫做单子叶植物。蚕豆种子和玉米种子都有种皮和胚,胚可以发育成植物体,是新植物体的幼体,所以胚是种子的主要部分。种子的萌发种子萌发的条件 插入土壤的种子,常常是有的萌发,有的不萌发,这是因为种子的萌发需要一定的条件。种子萌发需要的自身的条件是,有完整的而且是活的胚。种子萌发还受外界条件的影响。观察种子萌发的外界条件按照图8-22的装置,在A、B两个烧杯的铁丝环上分别放三粒豌豆或
26、其他种子。一粒露在空气中,一粒接触水面,一粒沉入水中。把两个烧杯分别放在室温和低温(水里放些冰块)的地方。35天后,观察实验结果。想一想,种子萌发需要的外界条件是什么?上述实验结果表明,种子萌发需要的外界条件是水分、空气和适宜的温度。种子只有吸足了水分,种皮变软,空气才容易进入。种子吸进大量的氧气,就可以将贮藏在种子中的营养物质分解,变成胚能够吸收和利用的物质。胚得到了所需的这些物质和能量后,各部分的细胞就会迅速生长发育,长成的幼小植物体就叫幼苗。种子萌发的过程观察蚕豆种子的萌发过程提前几天做实验。把一粒蚕豆放在垫有湿棉花(或吸水纸)的培养皿内。把培养皿放在有阳光的地方,并且保持湿润。有次序地
27、每隔2天,放一粒蚕豆,直到最先放入的蚕豆种子长出幼叶为止。对照图8-23,观察蚕豆种子在萌发的过程中,最先突破种皮的是哪一部分,哪一部分能够伸出土壤表面?蚕豆种子吸足水分以后,体积胀大,胀破种皮,胚根首先从破裂的种皮中长出来,发育成根。接着胚轴上部伸长弯曲,带着胚芽破土而出,子叶留在土中。出土的胚芽逐渐发育成茎和叶。在阳光下,叶变绿,能够进行光合作用制造有机养料。双子叶植物的种子在萌发过程中,有的子叶留在土里,不伸出地面,也有的子叶伸出地面。如豌豆等种子与蚕豆相似,种子萌发时,子叶留在土里,不伸出地面。而大豆、棉花等种子萌发时,子叶就随着胚芽伸出地面(彩图9)。在农业生产中,根据种子萌发时子叶
28、出土和不出土的情况,在播种时,将子叶出土的种子播得浅一些,这样,幼苗带着子叶出土时,可以减少土壤的阻力,保证出苗。对子叶不出土的种子,可以播得深一些。思考1通常情况下,用精制大米播种能长出水稻的幼苗吗?为什么?2农业生产中,播种时为什么有的种子要播得浅一些,有的种子可播得深一些?实验实验8-4观察蚕豆种子和玉米种子的结构目的要求观察认识蚕豆种子和玉米种子的结构。材料用具浸泡过的蚕豆种子和玉米种子,刀片,放大镜,滴管,稀碘液。方法步骤一、观察蚕豆种子的外形和结构1取一粒浸软的蚕豆种子,观察它的外形以及种皮上的黑色眉状的种脐和种孔。用手挤压这颗种子,水从哪里冒出来?2剥掉种皮,观察胚。首先看到的是
29、子叶,数一数有几片。分开子叶,用放大镜辨认胚芽、胚根和胚轴的位置,想一想,它们各有什么作用?二、观察玉米种子的外形和结构1取一粒浸泡过的玉米种子,观察它的外形。试一试,能否将果皮和种皮分开?2用刀片将玉米种子纵向切开。3用放大镜观察辨认胚乳、胚芽、胚根、胚轴、子叶的位置。4在种子的剖面上滴一滴稀碘液,观察哪部分被染成了蓝色。想一想,玉米种子胚乳里主要贮存的是哪一种营养物质?画图对照课本上的插图,画出蚕豆种子和玉米种子的结构简图。讨论1蚕豆种子和玉米种子的结构里最主要的部分是什么?2蚕豆种子和玉米种子里,营养物质分别贮存在什么地方?动手观察种子萌发状况和统计发芽率取小麦种子2030粒,放在铺了吸
30、水纸或棉花的浅盘里,保持湿润。7天以后,观察有多少粒种子已发芽,并计算发芽率。在农业生产中,为了保证出苗整齐,播种以前必须测定种子的发芽率。一般来说,发芽率在90以上的小麦、水稻种子才能适于大田播种。阅读种子的休眠和寿命有些植物的种子,有完整的活的胚,但在适宜萌发的条件下,仍不萌发,好像必定要经过一段时间的“睡眠”才能萌发,这种现象叫做种子的休眠。种子休眠是植物经过长期演化而获得的对外界条件以及季节性变化的一种适应。例如生长在温带的植物,种子在秋天成熟,如果落到土壤里很快就萌发,不久寒冷的冬季就到来,幼苗就可能被冻死。如果种子经过了一段时间的休眠,就可避过冬天。各种植物的种子,休眠时间的长短是
31、不同的。小麦、水稻和棉花等种子的休眠期很短,种子收获后,很短时间就可完成。有的植物种子的休眠期需要几周,甚至更长的时间。经过休眠期的种子,播到土中后,如果不萌发,其中有一个原因可能是种子已失去生活力。因为种子有一定的寿命。不同植物的种子寿命长短有很大差别。例如:杨、柳的种子寿命只有10多天;大多数栽培作物种子的寿命为35年;桃、杏、李等种子寿命为56年;在特殊情况下,莲的种子寿命可长达千年。有过这样的记载:新中国建立不久,科学家在辽宁省普兰店泡子屯附近的泥炭层中,挖出了沉睡1000多年的莲子。1951年把古莲子播下,它们竟在1953年夏季开出了艳丽的荷花。为什么古莲子千年不死?原因是古莲子表面
32、有一层坚硬的既不透水又不透气的种皮,使种子在缺水缺氧(加上当地的低温)的情况下被迫处于休眠状态。芽的发育种子萌发形成了幼苗。幼苗不断地生长发育,长成一株具有茎和叶的植物体。植物的茎、叶和花都是由芽发育来的。茎的主干通常是由胚芽发育成的,而侧枝是由主干上侧面的芽发育成的。芽的类型 芽的类型有多种。长在主干或侧枝顶端的茅叫做顶芽;长在主干或侧枝侧面的芽叫做侧芽(图8-24)。能够发育成枝和叶的芽叫做叶芽;能够发育成花的芽叫做花芽;还有的芽既能发育成枝和叶,又能发育成花,这种芽叫做混合芽。叶芽的结构观察叶芽的结构观察图8-25,看一看,叶芽的结构分哪几部分?想一想,叶芽展开后,各部分将会发育成什么?
33、叶芽由芽轴、生长点、叶原基、幼叶和芽原基组成。叶芽的发育 在天气温暖,水分和养料都很充足的条件下,叶芽便发育起来。叶芽顶端生长点的细胞不断分裂,使芽轴逐渐伸长,将来发育成茎;叶原基是芽轴侧面的突起,将来发育成幼叶;幼叶发育成叶;幼叶叶腋部位也有突起,叫做芽原基,将来发育成侧芽。由此可见,叶芽是未发育的枝条。顶芽和侧芽发育的关系 在一株植物上,通常顶芽的生长发育较快,而侧芽的生长发育往往受到抑制。如果去除了顶芽,侧芽就能较快地发育。这种因为顶芽发育而使侧芽发育受抑制的现象,叫做顶端优势。植物的顶端优势的产生可能与植物体内含有的生长素有关。生长素是一种促进植物生长的化学物质,分布在植物体的各个器官
34、中,但在根尖和芽的顶端含量比较高。生长素虽然能够促进生长,但是,当植物器官内生长素含量超过一定水平时,反而抑制生长。植物顶芽生长发育过程中产生的生长素,能够促进顶芽的发育,而向下运输到侧芽时,使侧芽里的生长素超过了生长发育所需要的含量,就抑制了侧芽的生长。如果去掉了顶芽,侧芽得到的生长素就会减少,就可以长成枝条了(图8-26)。人们根据需要,利用顶端优势的原理,对不同的植物采取不同的处理。例如,对果树、棉花等植物,可以去掉顶芽,促进侧枝生长发育,植物就会多开花多结果,可以提高水果和棉花的产量。而对用作木材的植株,需要主干长得又高又直,就要保护顶芽,并及时摘去侧芽。营养生长和生殖生长一般说,绿色
35、开花植物的生长发育过程中,植物先进行根、叶、茎等营养器官的营养生长。营养生长可以为花、果实、种子等生殖器官的生殖生长提供有机养料。如果一株植物的根、叶和茎的生长衰弱,开花以后,结的果实肯定不多。但是,如果植物的营养生长过旺,大部分有机养料被营养器官本身的生长所利用,开花以后,结的果实也多不了。可见,营养生长和生殖生长是相互联系、相互依存、相互制约的。人们在栽种植物的时候,根据营养生长和生殖生长的这种关系,以及人们对植物器官的不同需要,采取适时适量地施肥、灌溉、整枝、摘心、去叶、疏花和疏果等管理措施,调节营养生长和生殖生长的关系,使需要开花结果的植物,茎和叶的生长壮而不旺,以便多开花,多结果;对
36、只需要用根、茎、叶,不需开花结果的植物,就要促进它的营养器官的生长,而限制生殖生长。思考1叶芽是怎样发育成枝条的?2果树在结果时会出现“大年”和“小年”的现象,想一想,出现这种现象的原因是什么?实验实验8-5观察叶芽的结构目的要求认识叶芽结构;了解叶芽各部分结构的作用。材料用具杨树枝或其他树枝的顶芽,放大镜,刀片,解剖针。方法步骤1从树枝上小心地取下顶芽。2用刀片将顶芽从顶部向下纵向切开。3用解剖针轻轻拨动顶芽内部并用放大镜仔细观察芽的内部结构,了解芽轴、生长点、叶原基、幼叶和芽原基的部位。画图对照插图和实物观察,画出叶芽结构的简图。讨论叶芽和枝条有什么关系?枝条上的茎和叶分别是由叶芽的哪部分发育成的?阅读鳞芽和裸芽植物的芽有多种类型。例如,按芽的结构和保护情况,可以把芽分为鳞芽和裸芽。一些木本植物(柳树、毛白杨等)的芽外面有较坚硬的鳞片包围,有的还有绒毛和蜡质包被,这样的芽叫做鳞芽或被芽。鳞片等物可以起到防止芽内水分蒸发、保护芽体不受冻害的作用。如果你留意一下法国梧桐(悬铃木)的侧芽,就会发现十分有趣的现象;它被叶柄基部的杯状膨大部分所覆盖,这种芽称为柄下芽,它也是一种鳞芽。外面没有鳞片包裹的芽叫做裸芽,如枫杨和多数草本植物的芽。