Плоды, семена, прорастание и возрастные стадии растения
Различим плод и соплодие, семя однодольных и двудольных, условия прорастания и стадии онтогенеза на примере злака.
Федеральная программа · углублённый уровень · 7 класс
Архепластидные, или «растения»
Элементы программы, раскрываемые в этом уроке:
- Сухие, сочные, односемянные и многосемянные плоды; соплодия
- Семена двудольных и однодольных; расселение плодов и семян
- Условия прорастания, дыхание семян, развитие проростка
- Онтогенез: эмбриональная, ювенильная, зрелая и сенильная стадии
- Фазы вегетации злака и лабораторное изучение семян, плодов, соплодий
Как это устроено
Плод и семя возникают из разных частей цветка. Семязачаток даёт семя с зародышем и покровами, а стенка завязи обычно формирует околоплодник. Сухость/сочность описывает околоплодник, одно-/многосемянность — число семян. Пример: у гороха сухой многосемянный боб, у вишни сочный односемянный плод. Ананас образуется из целого соцветия, поэтому называется соплодием, а не одним увеличенным плодом одного цветка.
В семени фасоли две семядоли часто содержат запас; в зерновке пшеницы одна семядоля-щиток помогает использовать запас эндосперма. Зерновка — плод, оболочка которого тесно связана с оболочкой семени, поэтому школьная речь «зерно пшеницы — семя» требует уточнения. Разнообразие плодов и семян связано с расселением: крылатки переносятся воздухом, сочные плоды съедаются животными, некоторые сухие плоды раскрываются сами.
Живому семени для прорастания обычно необходимы вода, подходящая температура и доступ кислорода; требования к свету различаются по видам. Вода активизирует обмен, ферменты делают запас доступным, дыхание обеспечивает энергию роста. Прорастание не равно фотосинтезу: сначала проросток может использовать запас семени, а зелёные листья начнут фотосинтезировать позднее.
Онтогенез цветкового удобно разделять на эмбриональный период, ювенильный рост, зрелость с размножением и старение; границы стадий не одинаковы у всех видов. Для злака отдельно называют фазы вегетации: всходы, кущение, выход в трубку, колошение, цветение, созревание. Это последовательность наблюдаемых фаз побега, а не четыре универсальных «возраста» любого растения. При анализе опыта фиксируйте вид, срок и условия, а не переносите календарь пшеницы на сосну.
Словарь урока
Каждое понятие — с примером
- Плод
Структура покрытосеменного растения, обычно развивающаяся из завязи после оплодотворения и содержащая одно или несколько семян; иногда в неё входят другие части цветка.
Пример: Боб гороха — сухой многосемянный плод, а вишня имеет сочный плод с одним семенем.
- Околоплодник
Стенка плода, обычно развивающаяся из стенки завязи; может быть сухой или сочной и иметь несколько слоёв.
Пример: Сочная часть вишни относится к околоплоднику.
- Соплодие
Единая плодоподобная структура, формирующаяся из нескольких цветков одного соцветия.
Пример: Соплодие ананаса складывается из частей многих цветков и оси соцветия.
Важно: Соплодие не равно сборному плоду из нескольких пестиков одного цветка.
- Семенная кожура
Наружный защитный покров семени, происходящий преимущественно из покровов семязачатка.
Пример: Кожура фасоли защищает зародыш и запасные ткани семени.
- Зародыш семени
Молодой организм нового поколения внутри семени, образовавшийся из зиготы.
Пример: У фасоли в зародыше различают зародышевый корешок, побег и семядоли.
- Семядоля
Зародышевый лист семенного растения, число и функция которого различаются у групп.
Пример: У фасоли две крупные семядоли с запасом, у пшеницы одна семядоля — щиток, связанная с использованием запаса эндосперма.
Важно: Школьное деление однодольных и двудольных полезно, но не заменяет современную филогению цветковых.
- Прорастание
Возобновление роста живого семени при подходящих условиях с развитием проростка.
Пример: После поглощения воды и активизации обмена у фасоли первым часто выходит зародышевый корешок.
- Дыхание семени
Клеточные процессы получения используемой энергии за счёт окисления органических веществ; при обычном аэробном прорастании нужен кислород.
Пример: Семя в переувлажнённой плотной почве может испытывать недостаток кислорода для нормального прорастания.
- Онтогенез
Индивидуальное развитие организма от начальных стадий до старения и завершения жизненного цикла.
Пример: Для однолетнего цветкового можно различить зародыш в семени, молодое растение, зрелое цветущее растение и старение.
- Ювенильная стадия
Период молодого растения после прорастания, когда оно растёт, но обычно ещё не вступило в регулярное половое размножение.
Пример: Молодая яблоня развивается годами до первого устойчивого плодоношения.
- Кущение
Фаза развития многих злаков, при которой из узла кущения формируются боковые побеги.
Пример: У пшеницы после всходов при подходящих условиях образуются дополнительные побеги.
- Колошение
Фаза злака, когда соцветие-колос выходит из влагалища верхнего листа и становится заметным.
Пример: У пшеницы после выхода в трубку наступает колошение, затем цветение и созревание зерна.
Пример по шагам
Ученик назвал зерновку пшеницы «голым семенем», а ананас — «одним плодом из одного цветка». Что исправить?
- Зерновка — сухой односемянный плод злака со стенкой плода, тесно связанной с оболочкой семени.
- Ананас развивается из многих цветков одного соцветия — это соплодие.
- Уточните происхождение каждой структуры, а не только её привычное бытовое название.
Вывод: Зерновка является плодом, а ананас — соплодием; ни один пример не соответствует данным школьным формулировкам.
Практическая работа
Контролируемое проращивание без опасных реагентов
- Возьмите одинаковые пищевые семена одного вида из одного пакета и распределите по нескольким подписанным группам; учитель задаёт один изменяемый фактор, остальные условия стараются сделать одинаковыми.
- Каждый день в течение оговорённого срока записывайте число семян с появившимся корешком, температуру и влажность; не ограничивайтесь фотографией одного «красивого» ростка.
- Сравните доли проросших семян и отдельно рассмотрите готовые разрезы семени фасоли и зерновки пшеницы.
Что можно заключить: Прорастание зависит от состояния семени и условий; один опыт даёт вывод только для проверенного вида и диапазона условий.
Безопасность: Не пробуйте замоченные учебные семена в пищу, не создавайте герметичные плесневеющие ёмкости; использованный материал удаляйте по инструкции учителя.
Практическая работа
Изучение строения семян покрытосеменных растений
- Сравните подписанные пищевые семена фасоли и зерновку пшеницы по готовым разрезам или качественным изображениям; сначала отделите собственно семя от окружающей плодовой стенки зерновки.
- Найдите кожуру, зародыш, семядоли и запасные ткани там, где они различимы; у зерновки не называйте весь видимый запас вещества «семядолями».
- Сопоставьте положение запасов у двух примеров и составьте схему будущих органов проростка, указав, какие структуры невозможно подтвердить по одному внешнему снимку.
Что можно заключить: Семена содержат зародыш и защитные ткани, но расположение запасов и связь с плодовой стенкой различаются у выбранных видов.
Безопасность: Используйте пищевые или учебные семена без плесени; не пробуйте лабораторные образцы на вкус и не применяйте острые инструменты без учителя.
Практическая работа
Изучение строения плодов и соплодий
- Возьмите подтверждённые изображения или подготовленные пищевые образцы томата, сухого боба, малины и ананаса; укажите происхождение каждого образца.
- Для томата и боба различите плодовую стенку и семена; для малины отметьте плоды из нескольких плодолистиков одного цветка, а для ананаса — соплодие из многих цветков соцветия.
- Постройте таблицу «один цветок или несколько — одна завязь или несколько — сухой или сочный — что видно — что известно по развитию»; не называйте малину соплодием только из-за множества маленьких частей.
Что можно заключить: Соплодие возникает из нескольких цветков соцветия, тогда как сборный плод малины — из одного цветка; внешний вид без истории развития может обмануть.
Безопасность: Используйте чистые пищевые продукты или фото; учитывайте пищевую аллергию, не употребляйте учебные образцы и не режьте плоды без разрешения учителя.
Попробуйте сами
Запишите своё решение, затем сравните его с разбором. Развёрнутые ответы автоматически не оцениваются.
Открываем задания…
Сверка содержания
Раздел и элементы содержания сверены с федеральной программой. Текст и учебные схемы созданы для Умблика; схема не передаёт реальные размеры.