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文本内容:
种子的力量什么是种子?单们载续内蕴种子是植物繁殖的基本位,它承着植物生命延的使命每一粒种子部都含着一蓝图为个完整的生命,等待合适的条件苏醒并生长新的植物个体们记录过在地球上,已知的种子植物种类繁多,科学家已经和分类的种子品种超30万种,而数这应态环热实际量可能更多些种子适了地球上几乎所有的生境,从炎的沙漠到寒冷的高湿润热带山,从的雨林到干燥的草原叹状颜传种子的多样性令人惊,不同种类的种子在形、大小、色和播方式上存在巨大差异,这进结们应环续些差异是长期化的果,使它能够适不同的境并确保物种的延著名的种子实例包括红传爱鲜红•豆中国统文化中寓意思念和情的种子,外表光亮树许来•橡的果实橡子,是多森林动物的重要食物源莲传数•子能在水中漂浮播,具有惊人的生命力,可以休眠百年仍保持活力种子的结构种皮层结坚内娇损伤袭种皮是种子的外保护构,硬的外壳保护部嫩的胚胎免受物理、病原体侵和极环质坚则纸端境的影响种皮的厚度和地因植物种类而异,有些硬如石,有些薄如结钩绒这结传此外,种皮上往往有特殊的构,如刺、毛或翅,些构有助于种子的播胚来雏结胚是种子中最重要的部分,它是未植物的形胚包含了植物生长所需的全部基本构胚将将茎轴则连根发育成根系,胚芽长成和叶,胚接胚根和胚芽储遗传这结胚中存着植物DNA和信息,决定了植物的种类特征和生长特性正是个微小的构,让亲种子能够发育成与本相似的植物胚乳储营养质组为养胚乳是种子中存物的织,种子萌发和幼苗早期生长提供能量和分它通常富含质质淀粉、蛋白和脂肪等有机物营养质储在一些植物种子中,胚乳的物在种子成熟前就被胚完全吸收,存在子叶中,如豆类植积物;而在其他植物种子中,如水稻和小麦,胚乳占据了种子的大部分体种子的多样性世界最大种子海椰子世界最小种子兰科植物色彩斑斓的种子世界产岛兰认颜红自塞舌尔群的海椰子Lodoicea科植物的种子微小到肉眼几乎无法辨,需要种子的色从白色、黄色、色到黑色,甚至有状独称显镜观仅为现蓝maldivica种子重达20公斤,形特,被微才能察清楚每粒种子重量些呈色或紫色,色彩丰富多样相似的植物为这尘轻兰荚产状圆海中双子椰种巨大的种子需要7-10年
0.000002克左右,如埃般盈一个花可能生完全不同形的种子,如形、扁平、观当产数这们椭圆这仅才能完全成熟,是自然界的奇之一地人视果中可以生百万粒样的微型种子,它通三角形或长形等些差异不美丽,更反为过传远对环应进过其珍宝,具有极高的收藏和药用价值风力播到方映了植物境的适和化程观察不同种子的外形比较课堂活动种子观察与比较将镜细观细节观记录绘态这项养观记录时对学生使用放大仔察种子的,并在察表上制种子的形特征活动旨在培学生的察力和科学能力,同加深种子多样性的理这践环节们将树枫树解在个实中,我展示十余种常见植物的种子实物,包括水稻、小麦、玉米、向日葵、瓜子、豆类等农作物种子,以及松、、蒲公英等野生植物种观察记录表格式建议将观这较们状泽子学生有机会近距离察些种子,比它的大小、形和色差异观察要点称状颜结传种子名大小形色特殊构可能的播方式围•种子的大小范(从米粒大小到拇指大小不等)状圆椭圆规则向日葵籽中等扁长形黑白相间无动物•种子的形(形、形、扁平、不等)颜纹纹锤状•种子的色与理(光滑、粗糙、有路等)蒲公英极小纺形褐色羽毛冠毛风力结钩辅传结•种子的特殊构(如翅、、毛等助播的构)种子的内部结构剖析显微镜下的奇妙世界节课将显镜观预开过在本中,学生有机会使用微察先准备好的种子切片,或者自己动手切浸泡的大内结过这观们将亲书豆、玉米等大型种子,探索种子的部构通种直接察,学生能够眼看到教科上轴结对内组描述的胚芽、胚根、胚等构,加深种子部织的理解关键结构的识别与功能显镜们将习识别关键结在微下,学生学以下构将茎来雏•胚芽发育成和叶的部分,是未植物地上部分的形将养态•胚根发育成根系的部分,是植物吸收水分和分的器官原始形轴连•胚接胚芽和胚根的部分,控制幼苗的定向生长储营养质状结为•子叶存或吸收物的叶构,幼苗早期生长提供能量围绕营养组质•胚乳胚的织,富含淀粉、蛋白和脂肪师将导内结损伤营养教指学生理解每个部分的作用种皮保护部构不受;胚乳提供发芽所需的;胚根首则当时寻这结协先突破种皮吸收水分;胚芽在适机向上生长求阳光些精密的构共同作,确保种子能够开在合适的条件下成功发芽,始新的生命周期种子的生命力千年莲子的复活奇迹辽盘锦区莲莲测约历这莲来时叹过专中国东北宁省地一处古藏地出土的古子,经科学定已有1300年史,些子自唐朝期令人惊的是,经这莲这现称为为业处理后,些古老的种子仍然能够成功发芽,长出了新的花植株一发被千年睡美人的苏醒,成植物学研究中的重要案例莲还萨现约枣这来时除了子,考古学家在以色列马达古堡附近发了2000年前的椰子种子,些自希律王代的种子在2005年被成功培植发证芽,明了种子惊人的生命力种子休眠的生存智慧环进状态将陈谢这状态种子能够在干燥和低温境下入休眠,其新代活动降到最低,有效地延长了生命周期在种下,一些种子可以保数环来时开持活力长达十年甚至上百年,等待适宜的境条件到再始生长这对环应续关键种休眠机制是植物不确定境的适策略,也是种子能够承担物种延重任的能过调节状态选择时力通自身的生理,种子可以在最有利的机发芽生长,最大限度地提高存活率们对现关质科学家种子的长寿研究发,种子的寿命与其化学成分密切相含油量低、蛋白稳结坚定的种子通常寿命更长此外,种皮的构也是影响种子寿命的重要因素,硬致密的缓内质种皮能够有效阻隔氧气和水分,减种子部物的氧化和分解种子的发芽实验设计——1实验准备组每学生需准备以下材料绿鲜•黄豆或豆种子若干粒(确保种子新完好)观•透明塑料杯4-6个(便于察根系发展)纸为质•吸水棉花或巾(作种子发芽的基)来静时•清水(最好使用自水置24小后的水)标签记标记验组•和号笔(用于不同的实)记录过•照相机或手机(发芽程)2实验步骤将时进软
1.种子浸泡在水中12小,促吸水化湿润纸
2.在透明杯中放入的棉花或巾将铺湿润质观
3.浸泡后的种子平在基上,靠近杯壁放置便于察时为质湿润积
4.每天定种子补充适量水分,保持基但不水将
5.杯子放在教室明亮处,避免阳光直射时观记录
6.每天同一间察并种子变化时记录过
7.每隔24小拍照,发芽程3观察记录观记记录内学生需要在察日中以下容观颜•种子外变化(大小、色、种皮破裂情况)现时•胚根出的间和长度开时态•胚芽展的间和形颜•子叶变化(色、大小变化)•每天生长情况的照片验过问题•实程中遇到的和解决方法种子发芽的条件水分须内陈谢储养转为没水分是种子发芽的首要条件种子必吸收足够的水分才能激活体的酶系统,启动新代,使存的分化可利用的能量有水分,即使其他条件适宜,种子也无法发芽验证将别湿润环获过导烂湿润环关实明相同的种子分放在干燥和的境中,只有得充分水分的种子才会发芽然而,多的水分可能致种子腐,因此保持适度的境至重要适宜温度围来说数过谢缓迟过则损伤内组每种植物种子都有其适宜的发芽温度范一般,大多种子在15-30°C的温度下发芽效果最好温度低会使种子代活动减,发芽延;温度高可能种子部织验证将别热观结显实明相同的种子分放在冰箱4°C、室温25°C和加板上40°C,察发芽情况的差异果示,室温条件下的种子发芽率最高,发芽也最整齐氧气过这过获应过紧积环导种子发芽是一个需要能量的程,些能量主要通有氧呼吸得因此,充足的氧气供是种子发芽的必要条件在土壤于实或水的境中,氧气不足会致种子发芽受阻验证将别湿润没观结显没缓实明相同的种子分放在通气良好的棉花上和完全浸在水中,察发芽情况果示,浸在水中的种子由于氧气不足而发芽慢或不发芽光照对莴这对则对红不同种子光的需求各异有些种子如苣需要光照才能发芽,些种子含有光敏感的光敏色素;而另一些种子如玉米不需要光照于需光照发芽的种子,阳光中的光部分别特重要验证将莴别环观时将进对验验证对实明苣种子分放在光照和黑暗境中,察发芽情况的差异同,不需光照发芽的玉米种子行同样的比实,不同种子光照的不同需求发芽过程全景1第1天吸水膨胀开积显胀软内谢渐储养开转种子始吸收水分,体明膨,种皮变种子部的代活动逐增强,存的分始分解为时观内开应化能量此,种子外变化不大,但部已经始了活跃的生化反2第2-3天胚根突破这显现胚根幼根首先突破种皮,向下生长是种子发芽最明的外部特征胚根的出确保了幼苗能够从获矿质为续础顶土壤中取水分和物,后生长奠定基胚根通常呈白色,端有一个保护根尖的根冠3第4-5天胚芽伸展开寻钩状娇在胚根建立后,胚芽幼芽始向上生长,找光源双子叶植物如豆类的胚芽常呈,保护嫩单则线过这阶的生长点;而子叶植物如小麦的胚芽呈直型穿土壤一段,子叶可能仍包裹着胚芽4第6-7天初生叶展开继续渐开开这进胚芽生长,子叶逐展或留在土中取决于植物类型初生真叶始形成,些叶片能够行光为时独合作用,植物生长提供能量此,幼苗已基本建立,具备了立生长的能力过们观应开获这在整个发芽程中,我可以察到植物生长的精确有序先发展根系确保水分供,再展叶片取阳光能量顺现阶获资种生长序体了植物的生存智慧,确保了幼苗在最脆弱的段能够得必要的生存源春种秋收的秘密四季与种子发芽的关系中国传统农谚的科学智慧辽阔区获时论还规传谚对规我国地域,气候多样,不同地的农作物播种和收间有很大差异但无是南方的水稻、北方的小麦,是西北的玉米,种植都遵循着自然中国统农凝聚了古人自然律的深刻理解,具有重要的科学价值这规传谚现律,些律在统农中得到了生动体节稳时•谷雨前后,种瓜点豆-谷雨气前后,气温定在15°C以上,土壤温度适宜,正是瓜类和豆类种子发芽的理想期为创贵说对这节节冻开春获季温度回升、雨水增多,种子发芽造了理想条件春雨如油明了春季雨水农作物播种的重要性个季播种的作物通常在秋季收•清明前后,点瓜种豆-清明气气温回升,雨水增多,土壤解,适合始春播,如玉米、大豆等满渐满开•小芒种,麦粒黄-小到芒种期间,气温升高,冬小麦始成熟时这节场时节获夏季高温多雨,适合水稻等喜温作物生长,也是种植一些速生蔬菜的好机芒种忙种田反映了一季特点•立秋处暑,早稻登-立秋到处暑,早稻成熟可以收渐获时时迟当时导秋季气温逐降低,雨水减少,适合收春夏播种的作物,同也是播种冬小麦等越冬作物的机白露早,寒露,秋分种麦正指着农民时把握冬小麦播种的最佳间种子的成长从幼苗到植株——幼苗早期发展植株生长期阶储当进种子发芽后的早期段,幼苗主要依靠种子中存植物建立了基本的根系和叶片后,会入快速生养带这阶过产的分生长双子叶植物如豆类,子叶通常会被长期一段,植物通光合作用生的能量主绿暂时积时出土面,并在光照下变,承担部分光合作要用于增加植株的高度和叶片面,同根系也在单断用;而子叶植物如水稻、小麦的子叶通常留在土不延伸和分枝中不同植物的生长速度差异很大一些一年生草本植这阶茎内一段,植物根系和叶同步发展,但速度各物如向日葵可以在几个月从种子长成2-3米高的植矿质树则缓数异根系通常发展更快,以确保水分和物的吸株;而松等木本植物生长慢,需要年才能开开进渐树时收初生叶展后,植物始行光合作用,逐长成小植物的生长速度受基因控制,同也受对储养赖环养减少种子备分的依境因素如光照、温度、水分和分的影响成熟与结实阶开开结节内植物生长到一定段后会始花果,完成生命周期一年生植物如小麦、水稻在一个生长季完成从开结过萝营养开结种子到花果的全程;二年生植物如胡卜第一年主要发展器官,第二年才花果;多年生植物树则连续开结如果可以多年花果载续将开植物成熟后形成的种子,承着延物种的使命,在适宜的条件下又始新的生命周期从一粒种子到能产环够生新种子的成熟植株,植物完成了生命的完整循植物的繁衍种子的使命种子植物繁衍的关键种子繁殖的生态意义进历现陆过进这态在地球漫长的化程中,种子的出是植物界的重大突破全球90%以上的地植物通种子行繁衍,种繁殖方种子繁殖具有重要的生学意义较显势营养质恶环伤式相于孢子繁殖具有著优种子包含了完整的胚胎和丰富的物,能够保护胚胎免受劣境的害,并在组产过组产遗传应环•基因重种子通常是有性生殖的物,能够通基因重生变异,增加物种适境变化的能力适宜条件下快速发芽生长远传许结过传远扩围•距离播多种子具有特殊构,可以通风力、水流或动物播到离母株的地方,大物种分布范态导热带带陆态种子植物在地球生系统中占据主地位,从雨林到寒苔原,从海岸到高山,几乎所有地生系统都有种子植环进状态来时这时韧这证•抵抗逆境种子可以在不利境下入休眠,等待适宜条件到再发芽,种间旅行能力增强了物种的生存性物的身影种广泛分布明了种子繁殖策略的成功态态维态续粮食安全的基础•生系统更新种子是森林、草原等生系统自然更新的主要方式,持生系统的可持发展赖过仅人类依的所有主要粮食作物,如水稻、小麦、玉米、大豆等,都是通种子繁殖的植物种子不是作物繁殖的材来计约热摄来料,也是人类直接食用的重要食物源据估,全球60%的人类量入直接自种子类食物种子的传播方式总览传播有效距离长传轻传风力播巧种子,典型蒲公英动物播种子附着或食用,典型草莓传播载体单一传播载体多样传弹释荆自体播射力放,典型紫花传水力播漂浮种子,典型椰子传播有效距离短传关环节传远资竞时扩围应环种子播是植物生命周期中至重要的有效的播机制使植物种子能够离母体,避免源争,同大物种的分布范,增加物种适不同境的机会风力传播蒲公英自然的降落伞枫树空中的螺旋飞行器杨树棉絮般的种子云顶状枫树独状结当树杨树绒来蒲公英的种子端有一簇羽毛的冠毛,形成一的翅果具有特的翼构,从上脱的种子外包裹着蓬松的白色毛,看起像伞当过时这轻时桨转这细杨树释这个天然的降落风吹,些盈的种落,会像直升机的螺旋一样旋着下降小的棉絮每年春末夏初,放大量样带飘数数转仅缓还壮观这轻子能够被气流起,行百米甚至公里蒲种旋下降的方式不减了下落速度,增加的种子,在空中形成的种子云些如计称结飘传远飘时公英种子的设堪完美冠毛的构既能提供了水平移的距离,使种子能够播到更的地羽毛的种子可以借助微风行很长距离,有甚稳枫树传尽单足够的浮力,又能在气流中保持定,确保种子方种子的播效率如此之高,以至于在适至会造成类似六月飞雪的景象管个种子枫树将传庞数能够安全地落地生根宜的风力条件下,一棵成熟的可以种子的成功率不高,但大的量确保了物种的有效数区传播到百米外的域播风力传播的实验活动们课计简单验观传验较枫树没结我可以在堂上设一个的实,使用风扇模拟自然风力,察不同种子的播能力实中可以比蒲公英种子、种子以及有特殊构传过这验观态结传关选择的普通种子(如豌豆)在相同风力条件下的播距离通个实,学生可以直地理解种子形构与其播能力之间的系,体会自然的神奇力量水力传播水生植物的传播智慧椰子远洋航行的种子许进传坚维水是地球上流动性最强的媒介之一,多植物化出了椰子是水力播的典范,其果实具有硬的外壳和纤传这传别质内满利用水流播种子的能力种播方式特适合生长的中果皮,部充空气的空腔使其能够在海水中漂湿区数这在水边、地或经常遭遇洪水的地的植物浮椰子可以在海水中漂流千公里而不失去活力,榈热带区莲蓬水中的旅行者使得椰子棕能够自然分布于全球海岸地过现们莲莲坚内科学家通跟踪漂流的椰子发,它可以在海洋中漂过这难蓬中的子具有硬的种皮和部气室,使其能够在数时这莲顺流长达120天,行程超3000公里种令人以置信传释为榈许热带岛屿水中漂浮月甚至更长间些特点使子能够流传远叹莲的播能力解了什么椰子棕是多上最而下,播到离母株的水域更令人惊的是,子时浅早定植的植物之一即使在水中浸泡长间后仍能保持活力,一旦到达水极端天气与种子传播区湿或地,就能迅速发芽生长现积莲过对传考古发表明,一些古代湖泊沉物中的子经上千台风、洪水等极端天气事件水生植物种子的播具有这结这将带时区年仍能成功发芽,种惊人的生命力与其特殊的种子重要作用些事件可以种子到平无法到达的关进围扩构密切相域,促植物种群的基因交流和分布范大例如,许湿长江流域的多地植物种群之间的基因交流很大程度赖节带来传上依于季性洪水的种子播传渗导过水力播的种子通常具有以下特点防水的种皮或果皮,能够防止水分入致种子早发芽;良好的浮力,使种子时这进应环结能够在水面漂浮而不下沉;耐水浸泡,即使长间在水中也不会失去活力些特点是植物长期化适水境的现选择果,体了自然的精妙之处动物传播附着传播食用传播储藏传播钩刚许过鹊储习们坚一些植物的种子或果实表面长有刺、毛或粘液,能够附着在动物的多植物的果实能吸引动物食用,而其中的种子能够安全通动物消化一些动物如松鼠、喜等有藏食物的性,它会收集果、种子等当时这带粪这传来为来记这皮毛或羽毛上动物移动,些种子就会被到新的地方典型例道,随便排出种播方式的特点是并埋藏起作未食物然而,动物往往会忘部分藏匿点,使些子包括鲜艳种子有机会发芽生长•果实通常色彩,富含糖分,吸引鸟类或哺乳动物食用苍钩钩树爱坚•耳果实表面覆盖着小刺,能牢牢住动物毛发或人类衣物•橡的橡子是松鼠的最,大量被收集并埋藏•种子具有硬的种皮,能够抵抗消化液的分解顶弯过坚啮储过状态•牛蒡果实端有曲的小刺,易于附着在经的动物身上•核桃、板栗等大型果也常被齿类动物藏•通动物消化道后,种子的休眠往往被打破,发芽率提高层湿时产鹊鸦隐•车前草种子外在潮会生粘液,能粘附于动物脚部浆蓝樱•一些鸟类如喜、渡会收集并藏各种种子常见例子包括各类果植物如草莓、莓,以及桃、苹果等水果动这传别频区缘环还进这传对别为这难过种播方式特适合生长在动物活动繁域的植物,如森林边、物消化道的境可能帮助打破种子休眠,促发芽种播方式大型种子的植物特重要,因些种子太重以通区传将们带当远草原和人类活动风力播,而动物可以它到相的地方对传节过将带数这传对围扩关大型哺乳动物的迁徙种子的长距离播具有重要作用研究表明,野生动物如象、野牛、麋鹿等在季性迁徙程中,可以种子到十甚至上百公里外的地方种长距离播植物种群的基因交流和分布范展至重要弹力传播植物的弹射器课堂小实验观察凤仙花种子弹射弹传传内积张时释将弹远这传虽传过们课带来将荚让轻轻观弹过过这简单验观力播是一种自体播方式,植物利用果实部累的机械力,在成熟突然放,种子射到离母株的地方种播方式然播距离有限(通常不超我可以在堂上几个即成熟的凤仙花果,学生触碰察种子射的程通个的实,学生可以直感受植数将围环传米),但精确度高,能够种子散布到周最适宜的微境中物播种子的巧妙机制凤仙花自然界的水炮其他弹力传播植物弹传组缝线开将弹数轻轻将浆缝开弹凤仙花是力播的典型代表其果实由五瓣成,成熟后沿着合裂,果皮迅速卷曲,种子射出去,射程可达米有趣的是,触碰即成熟的凤仙花•酢草果实成熟后沿裂,种子被出荚这弹这称时状开将弹果,就能触发种射机制,也是凤仙花又急性子的原因•刺儿菜花序成熟,羽毛的冠毛会突然展,种子出湿环弹为湿弹这应将传湿环时开弹在潮的境中,凤仙花的射效果更佳,因度增加了果皮的性种适性使凤仙花能够种子播到附近潮的境中,增加种子发芽的成功率•瓜叶菊果实干燥会突然裂,种子被射出去弹传热时内产压终导这内力播的一个有趣类比是爆米花的原理爆米花的玉米粒在加,部水分汽化生力,最致爆裂,与一些植物利用压弹部力射种子的原理有异曲同工之妙种子传播方式与形态的关系风力传播种子的形态特征水力传播种子的形态特征过传态传通风力播的种子通常具有以下形特点适合水力播的种子一般具有轻飘时渗导过烂•极的重量,减少重力影响,增加浮间•防水的外壳或果皮,防止水分入致早发芽或腐扩积结状状枫树绒杨树结内莲•大表面的构,如羽毛冠毛蒲公英、翅附属物或毛•良好的浮力构,如部空腔椰子或油脂含量高子现稳转时•气动外形,能够利用气流实定飞行或旋下降•耐水浸泡的特性,即使长间在水中也不失活力较带坚层击•种子通常小,便于风力携•固的保护,能够抵抗水流冲和摩擦这传传开阔区顶这进传传节区些特征使种子能够充分利用风力,最大化播距离风力播种子的植物通常生长在地,如草原、山或森林边些特征使种子能够利用河流、湖泊或海洋行长距离播水力播的植物多分布在水域附近或季性洪水域缘这传,些地方风力条件更有利于种子播动物传播种子的形态特征弹力传播种子的形态特征传态传为弹传依靠动物播的种子形各异,根据播方式可分利用力机制播的种子和果实通常具有钩绒结苍结计积释张•附着型具有刺、粘液或毛等附着构耳、牛蒡•特殊的构设,能够累和放机械力鲜艳樱开•食用型包裹在色彩、味道甜美的果肉中,种子本身具有耐消化的硬壳桃、苹果•干燥后会突然裂或扭曲的果皮储较营养储弹时•藏型通常大、富含,适合动物收集存橡子、核桃•光滑表面的种子,减少射的摩擦阻力这传协进关传态别当弹远环些特征反映了植物与特定动物播者之间的同化系动物播的植物广泛分布于各类生系统,特是动物活动•适的重量,既能被射出去,又不会飞得太脱离适宜的生长境频区这传环将传区这传繁的域种播方式的植物多生长在特定的微境中,需要种子精确播到相似条件的域林下草本植物中常见种播方式态传关这选择结进过态传这终们态种子的形与其播方式之间存在密切的联,是自然作用的果在漫长的化程中,那些形特征有利于特定播方式的植物个体有更高的繁殖成功率,些有利特征因此得以保留并强化,最形成了我今天看到的多种多样的种子形种子的生态与人类生活1粮食来源来这质维矿质为种子是人类最重要的食物源之一,全球主要粮食作物如水稻、小麦、玉米、大豆等都是种子类食物些作物种子富含碳水化合物、蛋白、脂肪和多种生素物,人类营养提供了基本的能量和为储为谁谁来传现认中国作农业大国,自古就十分重视粮食作物的种植和备从民以食天到掌握了种子,就掌握了未,种子的重要性在中国统文化和代社会中都得到了充分可2药用价值许组多植物种子具有重要的药用价值,是中医药的重要成部分例如热润肠•决明子具有清明目、通便的功效枣养敛泻•酸仁可以心安神、汗止维饱•葵花子含有丰富的生素E和不和脂肪酸,有助于降低胆固醇络•芥子具有温肺化痰、通止痛的功效现现许独质肿代医药研究也发,多植物种子中含有特的生物活性物,具有抗氧化、抗炎、抗瘤等潜在药用价值3工业应用领应种子在工业域也有广泛用产•油料种子如花生、油菜、向日葵等可以榨油,用于食用油生和生物柴油制造来•棉花种子是重要的纺织原料源产•一些种子如亚麻籽可以提取工业用油,用于油漆、油墨生饮•咖啡豆、可可豆等是重要的料原料术还产纸张环随着生物技的发展,种子中的某些成分被用于生生物塑料、特种等保材料4生态系统功能态在自然生系统中,种子扮演着多重角色为链环节为来•作食物的重要,多种动物提供食物源过维态•通自然更新持森林、草原等生系统的平衡进质•促土壤形成和改良,增加土壤有机环环环•参与生物地球化学循,如碳循、氮循等库库环难态种子是自然界的生命保险,在境变化或灾事件后,能够确保植物种群的恢复和生系统的重建仅连态纽带对驯环种子不是植物繁衍的工具,也是接自然生系统和人类社会的重要从古至今,人类文明的发展与种子的化、培育和利用密不可分随着人口增长和境变化,保护种子多开来样性、发种子潜力和确保种子安全变得越越重要保护珍稀种子的努力全球种子库末日地堡中的希望国际合作保护种子多样性岛库称为库诺为规这库还许区专库络位于挪威斯瓦尔巴群的全球种子,被末日种子或亚方舟,是人类保护作物多样性而建立的最大模保障设施座建在除了斯瓦尔巴全球种子外,世界各地建立了多域性和业性种子,形成了全球种子保护网冻带库永久土的地下种子具有以下特点组质资•国际农业研究磋商织CGIAR下属的11个作物种源中心内远缘质•地理位置位于北极圈,离地政治冲突和自然灾害•美国国家植物种系统NPGS罗维产•保存条件保持-18°C的恒定低温,确保种子长期活力•俄斯瓦洛夫植物业研究所储计资•存能力设容量可达450万份种子样本•日本农业生物源研究所现来•有收藏自全球九十余国家的150万种子样本这仅还进评缘为断库内时内围些机构不保存种子样本,行系统性研究,估种子特性,探索野生近种的价值,农业育种和生物多样性保护提供科学支持•安全性即使电力中,温度也能在足够长间保持在安全范库为应对战导丧线这库斯瓦尔巴全球种子的建立,人类提供了气候变化、自然灾害、争冲突等可能致的作物品种失的最后防座末日保险确临战导质资丧资识获质资全球种子保护工作面的挑包括气候变化加速致的种源失、金支持不足、国际合作机制不完善等然而,随着公众意的提高和保即使在最坏情况下,人类仍能取重要作物的种源,重建农业系统进获关科技手段的步,种子保护工作正在得更多注和支持种子银行实例中国农科院作物种质资源库水稻种质资源保护野生植物种子资源收集质资库为质还资中国国家作物种源位于北京,是中国最大作世界上最重要的粮食作物之一,水稻的种除了农作物,中国十分重视野生植物种子源质资来资过质资库的作物种源保存中心,保存着自全国各地源保护备受重视中国水稻研究所保存了超的收集和保护中国西南野生生物种源、过质资该库质资库专的超40万份种源采用长期、中期和8万份水稻种源,包括野生稻、地方品种和华南植物园种子等机构门收集和保存野生植结这别濒短期相合的保存策略,涵盖了水稻、小麦、玉育成品种些种子在-18°C的低温条件下长期物种子,特是珍稀危植物和具有经济价值的饲时进检测这对米、大豆等主要农作物,以及蔬菜、水果、料保存,每隔一定间行活力和更新,确保野生植物种子些工作于保护中国丰富的植质资遗传资等多种作物种源种子的完整性和活力物多样性、发掘野生植物源价值具有重要意义仅静态员这质资进遗传状评开产中国的种子银行不是保存设施,更是活跃的科研平台科研人利用些种源行分析、性价和育种利用,发抗病虫害、高高质应为续、适性强的新品种,中国农业的可持发展提供支持种子与科技前沿转基因种子技术转术现术组过将标导组获状转基因技是代生物技的重要成部分,通目基因入植物基因,使植物得新的性或功能目前,全球已商业化种植的主要基因作物包括大豆、玉米、棉花和油菜等转应基因种子的主要用方向•抗虫害如Bt棉花、Bt玉米等,能够减少农药使用剂剂杂•抗除草使作物能够耐受特定除草,便于草管理营养萝•提高价值如金大米含有丰富的β胡卜素盐转•抗逆性增强如抗旱、耐碱的基因作物尽转术显临态伦问题议许对转谨态严评监管基因技具有著潜力,但也面着安全性、生影响和理的争,多国家基因作物采取慎度,建立了格的安全价和管体系种子基因编辑技术编辑术别誉为术领传转术编辑基因技,特是CRISPR-Cas9系统,被生物技域的革命性突破与统基因技不同,基因可以在不引入外源基因的情况下,精确修改植物自身的基因编辑应基因在种子改良中的用产过饰调产关键•提高量通修控量的基因质质•改善品如降低有害物含量,增加有益成分开•增强抗性如发抗病毒、抗真菌的作物品种质缓软过•延长保期减果实成熟和化程编辑术领阔应时关术监伦讨论基因技的精确性和高效性使其在育种域具有广用前景,同也引发了于技管和理界限的超耐盐碱和抗旱种子研发开应环来们过规标记辅选择随着全球气候变化和土地退化,发适极端境的作物品种变得越越重要科学家通常育种、分子助和基因工程等手段,致力于培育超耐盐碱和抗旱种子来进近年的突破性展盐区•中国科学家培育出能在高碱地生长的海水稻盐盐•耐碱小麦新品种可在分含量达
0.6%的土壤中正常生长较产•抗旱玉米品种在水分不足条件下仍能保持高量应区•耐旱大豆新品种减少了灌溉需求,适干旱地种植种子与气候变化极端气候对种子发芽的影响气候变暖对种子休眠期的干扰导对产许历时气候变化致的极端天气事件正在全球种子发芽和植物生长生深多植物种子需要经一定间的低温休眠春化作用才能正常发远这过影响芽,气候变暖正在干扰一自然程胁过阈导•高温迫超植物耐受值的高温会降低种子发芽率,破坏•冬季温度升高致某些需要低温春化的种子无法完成休眠打破内质结节时种子部蛋白构•季性温度变化模式改变,使种子发芽间提前或延后冻冻损导缩导过•低温害异常的低温和霜会害已经萌发的幼苗,致大•休眠期短致某些植物早萌发,随后遭遇晚霜危害积面死亡传时•种子休眠与粉者活动间不同步,影响植物繁殖成功率胁迟胀过•干旱迫水分不足会延或阻止种子吸水膨,影响发芽这态节对些变化正在重塑自然生系统中植物的分布格局和物候律,生程态产远涝过导烂平衡生深影响•暴雨和洪量的水分会致种子缺氧,引起腐或病害感染剧这频研究表明,随着气候变化加,些极端气候事件的率和强度都在给产带来战增加,农业生了巨大挑应对气候变化的种子适应性研究对战们紧应应对面气候变化挑,科学家正在加研究种子的适机制和策略对环应为资•探索野生植物种子极端境的适机制,作物改良提供基因源筛选应涝•和培育适气候变化的作物新品种,如抗旱、耐高温、耐品种术剂环•研发种子处理技,如种衣、生物刺激素等,提高种子在不良境下的发芽性能预测导产践•建立气候变化条件下的种子发芽和作物生长模型,指农业生实这仅为对环应进些研究不有助于保障粮食安全,也理解植物境变化的适化提供了重要视角为议题数显产约为气候变化已成全球种子生物学和农业研究的重要据示,全球平均气温每升高1°C,主要粮食作物量可能下降6%中国作农业大国,更对监测评对加重视气候变化种子和作物的影响研究,建立了多个气候变化条件下的作物站点,系统估不同气候情景作物生长发育的影响种子实验互动1发芽观测1实验准备将级为组组班分4-6人小,每准备以下材料绿红•3-5种不同的豆类种子豆、黄豆、豆、黑豆等•透明塑料杯5-10个纸•吸水棉花或巾喷壶•或滴管标签记•和号笔测•卷尺或直尺量幼苗高度记录过•相机或手机发芽程观记录•发芽察表2实验设计组计验选择题每学生设自己的实方案,可以以下任一主较
1.不同种类豆子的发芽速度比对
2.不同温度条件发芽的影响室温、冰箱、暖气旁对阴
3.不同光照条件发芽的影响明亮处、暗处对过湿
4.不同水分条件发芽的影响干燥、适中、验学生需要确保实设置控制变量,只改变一个因素,其他条件保持一致3实验实施计验摆
1.按照设的实方案放种子时观
2.每天同一间察种子变化记录时现时数
3.发芽间、胚根长度、胚芽出间等据时记录过
4.每隔24小拍照,变化程验稳
5.定期补充适量水分,保持实条件定验续显
6.实持7-10天,直到幼苗明生长4数据记录与分析观记记录内学生需要在察日中以下容数数•每种条件下种子发芽率发芽/总时•首次发芽间测•胚根和胚芽的生长速度每日量细•7天后的幼苗高度和粗验现对•不同实条件下的象比验过问题•实程中的和解决方法励绘线图观鼓学生制生长曲,直展示生长情况这验养队过亲计验验过组将个互动实活动旨在培学生的科学探究能力和团合作精神通手设和实施种子发芽实,学生能够深入理解影响种子发芽的各种因素,体科学研究的基本程最后,各小以科学报组验结验讨告或小展示的形式分享实果,交流实心得,共同探种子发芽的奥秘种子实验互动传播模拟2DIY蒲公英种子模型制作飘得最远的种子比赛赛规则材料准备比纸纸赛•彩色卡或薄白色、棕色等
1.每位学生使用自己制作的蒲公英种子模型参铅内环进赛•剪刀、胶水、笔
2.在室或无风境下行比细线线楼栏讲释•或棉
3.从同一高度如二杆或教室台放种子模型镊测释•小剪刀和子
4.量种子模型从放点到落地点的水平距离纸夹针为尝试远为终绩•小或回形作种子的重量
5.每人有三次机会,取最距离作最成饰选飘评选计奖远奖•装材料可
6.根据行距离出最佳设、最距离等骤赛讨论制作步比后纸圆径约计飘远
1.在卡上剪出一个小形直1-2厘米,代表种子本体•哪些设特点使种子模型得更?细纸约进飘
2.剪出多条长条长5-8厘米•如何改模型使其行性能更好?将细纸贴圆围状
3.长条粘在形周,呈放射,模拟蒲公英冠毛•与真实蒲公英种子的相似和不同之处圆纸夹针当将这验传来
4.在形底部附加一个小或回形,增加适重量•如何个实与自然界中的种子播联系起调状来
5.整冠毛的角度和形,使其看起像真实的蒲公英种子给饰选
6.自己的种子添加个性化装可这验过赛让验传过观个互动实活动旨在通动手制作和比的形式,学生体种子播的奥妙在制作蒲公英种子模型的程中,学生可以察和思考态传关过调数这飘种子形与其播功能之间的系通整模型的不同参如冠毛大小、角度、重量等,学生能够理解些因素如何影响种子的行稳距离和定性种子知识小问答基础知识问题趣味知识问题思考性问题问题问题数问题种子的三个主要部分是什么?答案种皮、胚和胚乳哪种植物的种子能在水中漂浮千公里?答案椰子如果地球上所有的种子都无法再发芽,会发生什么?答案态溃链断终导数植物无法繁殖,生系统崩,食物裂,最致大多生物灭绝问题问题约历约世界上最大的种子是什么?答案海椰子双子椰,重达20世界上已知最长寿的种子大有多少年史?答案2000萨枣问题为产数产公斤左右年,是在以色列马达出土的椰子种子什么有些植物生百万个种子,而有些只生几个?答这产数问题问题伞称案反映了不同的繁殖策略,生大量小种子的植物依靠量取种子发芽需要哪些基本条件?答案适宜的温度、充足的水蒲公英种子的在植物学上叫什么名?答案冠毛产则资还胜,而生少量大种子的植物投入更多源确保每个种子的成功分、氧气,有些种子需要光照问题为过率什么有些种子需要经动物消化道才能更好地发芽?答问题传传传软坚种子的主要播方式有哪些?答案风力播、水力播、案动物的消化液能化硬的种皮,打破种子休眠问题传传弹气候变化可能如何影响种子的发芽和植物的分布?答案气动物播和自体播射导节时温升高可能致某些植物的生长季改变,种子发芽间提前,分围态布范北移或向高海拔迁移,打破原有的生平衡课问进抢组竞赛识闯关师级选择难数调问题为奖关堂小答活动可以采用多种形式行,如答、小或知等教可以根据班情况合适的度和量,灵活整了增加趣味性,可以准备一些小品,如植物种子包、小植物或与植物相的奖励文具等,回答正确的学生参观本地植物园/种子标本馆建议01参观前准备组观师在织参活动前,生需要做好以下准备工作标馆开时观线区•了解本地植物园或种子本的基本情况,如放间、参路、特色展等预约专讲员•与目的地取得联系,业解或教育活动观镜记•准备必要的察工具,如放大、笔本、相机等计观记录习标•设参任务和表格,明确学目绍观项•向学生介参礼仪和安全注意事02推荐参观地点区选择场观根据不同地,可以以下类型的所参标馆•中国科学院植物研究所本北京标库•上海辰山植物园种子本区•各地植物园的种子科普展质资•农业科研院所的种源展示中心当•地农业大学的教学植物园区•自然保护的科普教育中心请专开讲如条件有限,也可以邀业人士到校展种子科普座或展示03参观记录指导为观议记录内使参活动更有成效,建学生以下容态传•不同种类种子的形特征和播方式别独•特有趣或特的种子样本及其特点术•种子保存和研究的方法和技濒•珍稀危植物种子的保护措施观过问现•参程中的疑和新发绘摄记录观结学生可以使用文字、画或影等方式察果04参观后活动组续习返校后,可织以下后活动深化学效果组讨论观•小和分享参心得题报报•制作种子主的手抄或电子小开欢题讲•展我最喜的种子主演尝试观•培育参中了解到的有趣植物围绕观问题开项•参中的展小型研究目种子的保护与未来责任保护种子多样性的意义组远种子多样性是全球生物多样性的重要成部分,其保护具有深意义资产稳产础1•粮食安全保障多样化的种子源是培育抗病虫害、高作物品种的基态稳态证•生系统定丰富的植物种类是生系统健康运行的保资储许来资•药物源备多重要药物源于植物,保护种子多样性就是保护潜在的医药源遗产传载•文化保存统作物品种承着丰富的农耕文化和民族智慧应质资为应对遗传础•适气候变化多样化的种源气候变化提供了基当前面临的挑战临胁种子多样性正面前所未有的威单数剧导遗传础狭2•栽培品种一化全球主要农作物品种量急减少,致基窄丧湿导•野生植物栖息地失森林砍伐、地填埋等致野生植物种群减少环•气候变化影响极端气候事件增加,改变了植物生长境过过•度采集某些具有经济价值的野生植物遭到度采集来胁挤•外入侵种威入侵植物占本土植物生存空间保护措施与行动保护种子多样性需要多方共同努力区3•原位保护建立自然保护,保护野生植物在其自然栖息地的生存库濒质资•迁地保护建设植物园、种子等设施,保存危植物种源励传•农民参与保护鼓农民保留和种植统作物品种执资规击贸•立法保护制定和行植物源保护法,打非法采集和易质资评资•科研支持加强种源价和利用研究,发掘种子源价值青少年的责任与行动为来作未的地球守护者,青少年可以认识乡别濒4•了解本地植物家的植物种类,特是特有或危植物观•参与种植活动在学校或家庭种植本地植物,察其生长资费节约纸对•减少源浪用,间接减少森林的砍伐传传•宣保护理念向家人和朋友播保护植物多样性的重要性树观环•参与公益活动加入植造林、自然察等保活动仅责应尽们过态选择当时区换为贡别种子保护不是科学家和政府的任,也是每个公民的义务在日常生活中,我可以通支持生农业、地令食材、参与社种子交活动等方式,保护种子多样性献力量特对来说养识践为为们将为来环军是于青少年,培保护意和实能力尤重要,因他成未境保护的主力回顾与展望种子的力量种子生命的奇迹守护种子的未来过这课们内结态过传进历临丧战为为员们责通门程,我一起探索了种子的奥秘从其精密的部构到多样的外在形,从神奇的发芽程到巧妙的播方式,从悠久的化史到与人在面气候变化、栖息地失和生物多样性减少等全球挑的今天,保护种子多样性变得尤重要作地球上的一,我每个人都有任参与到种关为载续现创来类文明的密切系种子作植物繁衍的使者,承着生命延的使命,展了大自然的智慧和造力子保护的行动中蕴终树这伟对在一粒小小的种子中,含着无限的生命潜能它能够在适宜的条件下打破休眠,萌发新生,最长成参天大或茂盛的草本植物种从微小到大•尊重自然,减少野生植物的干扰和破坏转过仅励们续传的变程,不是自然界的奇迹,也是激我前行的力量•支持可持农业,保护统作物品种种子教给我们的智慧关项库•注种子保护目,了解全球种子的工作践环资费历给们带来许•在日常生活中实保理念,减少源浪种子的生命程我了多启示传识•向他人播种子保护的知和理念韧应恶环们对时坚韧•性与适力种子能够在劣境中休眠等待,教会我面困境的亲身体验生命的力量断质•变化与成长种子的发芽和生长展示了生命不变化和发展的本态传现应对环战们励课结亲证过这验将养•多样性的价值不同的种子形和播策略,体了多样性在境挑中的重要性我鼓每位学生在程束后,身种植一些植物,见种子发芽和生长的全程种直接的体帮助你更深入地理解生命的奇妙,培耐心和责时为绿传创遗传过组创任感,同也地球增添一份色•承与新种子既保留了物种的信息,又通基因重造新的变异记带来们为证传为贡住,每一粒种子都是一个潜在的森林,每一个行动都可能巨大的改变愿你成种子力量的见者和播者,建设更美好的地球献自己的力量。
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