Семя: зародыш, запас и условия прорастания
Разберём строение семени и выясним, почему для прорастания нужны вода, кислород и подходящая температура.
Федеральная программа · базовый уровень · 6 класс
Строение и многообразие покрытосеменных растений
Элементы программы, раскрываемые в этом уроке:
- Состав и строение семян однодольных и двудольных растений
- Зародыш, запасные ткани и семенная кожура
- Условия прорастания и подготовка семян к посеву
- Плоды и семена как средства размножения и расселения
Как это устроено
У семян фасоли запас веществ сосредоточен главным образом в семядолях, а у зерновки пшеницы — преимущественно в эндосперме. Оба семени содержат зародыш, но их разрезы выглядят по-разному. Зерновка — ботанически сухой плод, поэтому видимая наружная оболочка не сводится к одной семенной кожуре.
Для начала прорастания большинству изучаемых школьных семян нужны вода, доступ кислорода и температура в подходящем диапазоне. Вода запускает обменные процессы, кислород используется при клеточном дыхании, а температура влияет на работу клеток. Свет может быть важен для некоторых видов, но не является одинаково обязательным условием для всех семян.
При сравнении условий меняйте только один фактор: например, увлажнение. Не заливайте семена водой полностью на длительное время, если проверяете прорастание: вода может перекрыть доступ воздуха, и вывод «воды много — значит прорастут лучше» окажется ошибочным.
Словарь урока
Каждое понятие — с примером
- Семя
Образование семенного растения, содержащее зародыш, защитные покровы и запас питательных веществ либо орган, обеспечивающий их поступление при прорастании.
Пример: Сухое семя фасоли сохраняет зародыш, который может развиться после набухания.
- Семенная кожура
Наружный защитный покров семени, возникающий из покровов семязачатка. Он уменьшает повреждение зародыша и преждевременную потерю воды.
Пример: При замачивании фасоли кожура размягчается, и её легче отделить от семядолей.
- Зародыш
Молодое растение внутри семени с зачатками корня и побега. После начала прорастания его клетки делятся и растут, используя доступный запас веществ.
Пример: У набухшего семени фасоли между семядолями можно обнаружить небольшой зародышевый корешок.
- Семядоля
Первый лист зародыша семенного растения. У фасоли две мясистые семядоли запасают вещества, а у злаков одна семядоля участвует в их передаче из эндосперма.
Пример: У семени фасоли после снятия кожуры видны две крупные семядоли.
Важно: Число семядолей полезно для сравнения групп, но не заменяет всю современную систематику цветковых.
- Эндосперм
Питательная ткань внутри семени многих цветковых растений, возникающая после двойного оплодотворения. Её вещества расходуются зародышем при развитии и прорастании.
Пример: Большую часть зерновки пшеницы занимает богатый крахмалом эндосперм.
- Набухание семени
Поступление воды в сухое семя, из-за которого оно увеличивается в объёме и активизируются процессы обмена веществ. Набухание ещё не доказывает, что зародыш жив.
Пример: Семена гороха после ночи в воде становятся больше и мягче.
- Прорастание
Возобновление роста зародыша в семени при подходящих условиях, обычно заметное по выходу зародышевого корешка через покровы.
Пример: При достаточной влажности и тепле из семени фасоли сначала выходит корешок.
- Всхожесть
Доля семян в проверенной партии, которые дали нормальные проростки за установленное время и при заданных условиях; выражается обычно в процентах.
Пример: Если из 20 семян при одинаковых условиях нормально проросли 16, наблюдаемая всхожесть этой пробы — 80%.
Важно: Результат небольшой пробы оценивает конкретную партию и условия опыта, а не гарантирует тот же процент на любом поле.
Пример по шагам
Семена в герметичной банке лежат на мокрой вате и не прорастают. Почему нельзя сразу решить, что они нежизнеспособны?
- Вода есть, но герметичная банка ограничивает обмен газами с воздухом.
- При прорастании клетки зародыша обычно нуждаются в кислороде для дыхания.
- Чтобы проверить жизнеспособность, сравнивают такую же партию при доступе воздуха и тех же температуре и влажности.
Вывод: Отсутствие проростков может быть связано с условиями опыта, а не только с качеством семян.
Практическая работа
Оценка всхожести семян
- Возьмите известное число семян одной партии, например 20, и разместите их на влажной, но не залитой водой бумаге.
- Поддерживайте одинаковые условия и ежедневно записывайте число семян, давших нормальные проростки; не считайте одно набухание прорастанием.
- Подсчитайте процент проросших семян: число нормальных проростков разделите на число посеянных семян и умножьте на 100.
Что можно заключить: Полученный процент описывает проверенную пробу и условия опыта; для точной оценки партии нужны повторности.
Безопасность: Не употребляйте семена из опыта в пищу; мойте руки после работы с влажными материалами и не допускайте плесени.
Практическая работа
Разрез семени фасоли
- Замочите несколько пищевых семян фасоли до размягчения под контролем учителя; не используйте обработанные посевные семена.
- Осторожно снимите кожуру и раздвиньте две семядоли; найдите зачаточные корешок и побег.
- Зарисуйте видимые части и отдельно подпишите, где находится основной запас веществ у фасоли.
Что можно заключить: У фасоли зародыш расположен между семядолями; крупные семядоли содержат запас веществ для начала развития.
Безопасность: Не ешьте замоченные семена и не пользуйтесь острым инструментом без учителя.
Практическая работа
Сравнение зерновки пшеницы с фасолью
- Рассмотрите готовый разрез зерновки пшеницы или качественную микрофотографию с масштабом.
- Найдите зародыш и большую запасающую область; сравните их положение с семенем фасоли.
- Запишите, почему внешний покров зерновки нельзя считать только семенной кожурой: зерновка целиком является плодом.
Что можно заключить: У пшеницы запас в зрелой зерновке в основном связан с эндоспермом, а у фасоли — с семядолями; строение семян не одинаково.
Безопасность: Работайте с готовым разрезом или изображением; не пытайтесь делать тонкий срез острым лезвием самостоятельно.
Попробуйте сами
Из двух одинаковых партий семян одну положили на влажную вату, другую — на сухую. Что в таком опыте меняют, а что нужно сохранить одинаковым?
Показать ориентир для ответа
Меняют увлажнение. Сохраняют одинаковыми вид и количество семян, температуру, доступ воздуха, освещение и время наблюдения. Тогда разницу в прорастании можно связать с водой осторожнее.
Сверка содержания
Раздел и элементы содержания сверены с федеральной программой. Текст и учебные схемы созданы для Умблика; схема не передаёт реальные размеры.