Как устроено семя

← Вернуться в визуальный урок

1. Что такое семя

Из семени может развиться новое растение. В семени находится зародыш — зачаток будущего растения. Его защищает семенная кожура. У многих растений в семени также есть запас веществ, который используется в начале роста проростка.

Семена не одинаковы. Фасолина крупная и почковидная, семя лука небольшое и тёмное, семя тыквы плоское. Размер, цвет и форма помогают описать образец, но не показывают всё его внутреннее строение. Чтобы найти зародыш и место запаса, нужно рассмотреть раскрытое семя или подготовленный разрез.

В этом уроке сравним фасоль и пшеницу, а затем применим тот же способ к другим растениям. Перед началом вспомни, чем семя отличается от плода: плод образуется из цветка и содержит семена. У некоторых растений наружные слои плода и семени плотно соединены. Поэтому предмет, который в быту называют семенем, может оказаться целым плодом.

Рисунки в визуальном уроке созданы для объяснения строения. Они увеличены, а цвет и размеры частей условны. При настоящем наблюдении отдельные части могут быть менее заметны. Подпись на учебном изображении и результат собственного рассматривания нужно различать.

2. Снаружи и внутри фасолины

Рассмотри целую фасолину. Снаружи находится плотная семенная кожура. На вогнутой стороне обычно заметен светлый рубчик — след места прикрепления семени к семяножке. Рядом с рубчиком находится очень маленькое отверстие — микропиле. Оно связано с поступлением воды и воздуха в семя; увидеть его без увеличения удаётся не всегда.

После поглощения воды семя набухает. Сравни сухой и заранее замоченный образцы: изменились ли размер, поверхность и плотность кожуры? Не делай вывод о точном увеличении по рисунку на экране. Для измерения настоящего семени нужна линейка и собственные данные.

Если снять кожуру с набухшей фасолины и осторожно разделить её, будут видны две крупные мясистые половины. Это семядоли — первые листья зародыша. У зрелой фасоли в их клетках находится основной запас питательных веществ. Отдельного эндосперма в зрелом семени фасоли нет.

Семядоли входят в зародыш. Маленькая ось с корешком, стебельком и почечкой также относится к зародышу. Поэтому нельзя называть зародышем только небольшой отросток между двумя половинами: две семядоли — тоже его части. На раскрытом образце ось часто лучше видна у одной из семядолей.

3. Части зародыша

У зародыша цветкового растения есть зародышевый корешок, стебелёк, почечка и семядоли. Их положение помогает понять, как будет развиваться проросток. У разных растений форма и относительный размер этих частей различаются.

• Корешок даёт начало главному корню. На учебном разрезе фасоли он направлен вниз.
• Стебелёк соединяет части зародыша и участвует в развитии побега.
• Почечка содержит зачатки листьев будущего побега. На рисунке она находится над стебельком.
• Семядоли — первые листья зародыша. Они могут запасать вещества или помогать получать их из другой запасающей ткани.

Семядоли не нужно путать с первыми настоящими листьями, которые развиваются из почечки. У проростка фасоли крупные семядоли могут быть заметны ещё до того, как настоящие листья полностью развернутся.

Пример объяснения: «На рисунке фасоли две крупные семядоли. У внутреннего края одной видна ось зародыша: внизу корешок, выше стебелёк и почечка. Весь этот набор составляет зародыш, который окружён кожурой». В собственном рисунке подписывай только те части, которые удалось найти.

4. Почему зерновка пшеницы — плод

Целое зерно пшеницы точно называется зерновкой. Это сухой плод. Тонкий околоплодник зерновки сросся с семенной кожурой. При обычном рассматривании эти слои трудно различить отдельно. Внутри находятся зародыш и запасающая ткань.

На продольном разрезе большую часть зерновки занимает эндосперм. Это ткань с запасом питательных веществ. Зародыш значительно меньше и расположен сбоку, ближе к основанию. У него есть корешок, стебелёк, почечка и одна семядоля.

Единственную семядолю пшеницы называют щитком. Она прилегает к эндосперму и участвует в передаче питательных веществ к растущему зародышу. Большая белая область разреза — эндосперм, а не вторая семядоля. Щиток входит в зародыш; эндосперм — отдельная ткань семени.

Зерновки есть также у ржи, кукурузы и риса. В итоговом задании рассматривается коричневая зерновка риса без цветковых чешуй. У неё сохранены наружные слои, внутри есть эндосперм и небольшой зародыш. Шлифованный белый рис уже прошёл обработку; он не подходит для такого же наблюдения целой зерновки. Материал о строении риса: Международный институт исследований риса, IRRI.

5. Однодольные и двудольные растения

Количество семядолей зародыша — важный признак. Растения с одной семядолей называют однодольными, с двумя — двудольными. Фасоль, горох и яблоня относятся к двудольным; пшеница, кукуруза и лук — к однодольным.

Чтобы сравнение было понятным, выбери один признак и опиши его у обоих растений. Затем переходи к следующему признаку. Например, сначала сравни число семядолей у фасоли и пшеницы, затем место питательных запасов.

Общее тоже нужно назвать: у обоих образцов есть кожура, зародыш и питательные запасы. Важно различать число семядолей и место запаса. Фасоль и пшеница — удобные примеры, но по двум примерам нельзя заключать, что запасы всех двудольных находятся только в семядолях.

6. Другие семена и места запасов

Рассмотрим ещё несколько растений. У ясеня две семядоли. Значит, ясень — двудольное растение. При этом его небольшой зародыш окружён развитым эндоспермом, в котором находятся запасы. Две семядоли не означают обязательного отсутствия эндосперма.

У лука одна семядоля. Эндосперм окружает его изогнутый зародыш. У пшеницы положение отличается: эндосперм прилегает к зародышу с одной стороны. Оба растения однодольные, но внутренние части расположены по-разному.

Частуха — водное растение с одной семядолей. В её зрелом семени эндосперма нет, а запас находится в зародыше, главным образом в семядоле. Это пример однодольного растения, у которого место запаса отличается от пшеницы.

У зрелых семян фасоли и тыквы запасы находятся в зародыше. У яблони и миндаля зародыш во время развития поглощает большую часть эндосперма, но под кожурой может сохраняться его тонкий слой. Поэтому при описании нужно учитывать конкретное растение и состояние семени.

Разобранный пример: в описании семени указаны две семядоли и крупный эндосперм. Вывод: растение двудольное по числу семядолей; основной запас в эндосперме по строению этого образца. Число семядолей показывает группу растения. Положение эндосперма показывает, где находятся запасы.

7. Для чего нужны кожура и запасы

Семенная кожура защищает внутренние части семени. Питательные запасы используются проростком, пока он ещё не может полностью обеспечить себя веществами, образующимися при фотосинтезе. В запасах могут быть крахмал, белки и жиры; их соотношение у разных растений отличается.

Запас — это вещества в клетках определённой части семени. У фасоли это прежде всего клетки семядолей, у пшеницы — эндосперма. Семенная кожура и эндосперм выполняют разные функции. Защитную оболочку нельзя считать основной запасающей тканью этих образцов.

Прорастание не происходит только потому, что на рисунке открыт зародыш. Для него нужны подходящие условия, которые подробно рассмотрим позже. Набухание после поглощения воды и появление проростка — разные наблюдаемые изменения.

В банках семян учёные сохраняют образцы растений. В лабораториях Kew изучают сушку, холодное хранение и проращивание. Для подходящих видов сухое и холодное хранение помогает продлить сохранность; жизнеспособность проверяют. Одни семена хорошо сохраняются после сушки и охлаждения, а другим видам нужны другие условия. Лаборатории биологии семян Kew.

8. Как провести наблюдение

Подготовь сухие и заранее замоченные семена фасоли, лупу, бумагу и карандаш. Для пшеницы понадобится продольный разрез, подготовленный учителем. Это работа с реальными образцами; задания на странице помогают подготовиться, но не выполняют её за тебя.

1. Сравни целые сухие и набухшие фасолины. Опиши форму, поверхность и размер. Для численного сравнения измерь образцы и запиши результаты.
2. Найди рубчик на вогнутой стороне. Попробуй рассмотреть микропиле через лупу.
3. Сними кожуру с набухшего семени. Осторожно раздели семядоли, сохранив маленькую ось зародыша.
4. Найди две семядоли, корешок, стебелёк и почечку. Если часть не видна, запиши это, а не дорисовывай её как наблюдаемую.
5. Сделай рисунок. Проведи линии от подписей к конкретным частям.
6. Рассмотри подготовленный разрез пшеницы. Найди эндосперм и маленький зародыш; сравни их положение с рисунком.
7. Составь таблицу двух образцов: семядоли, запасы, наружные слои. Сделай короткий вывод.

В записи укажи дату, название растения и состояние семени. Например: «Набухшая фасоль. Вижу две семядоли и ось зародыша; почечку без лупы не различаю». Данные своего наблюдения и сведения из учебного описания лучше записать отдельно. Дополнительно можно сравнить семя яблони или тыквы, согласовав образцы с учителем.

9. Частые ошибки и самопроверка

Ошибка: «Семядоли находятся рядом с зародышем, но не входят в него». Правильно: семядоли — часть зародыша.

Ошибка: «Любое зерно — только семя». Правильно: целая зерновка пшеницы — плод; околоплодник сросся с семенной кожурой.

Ошибка: «У всех двудольных запасы в семядолях, у всех однодольных — в эндосперме». Правильно: число семядолей определяет группу, а место запаса нужно выяснять отдельно. Ясень и частуха показывают различия.

Ошибка: «Крупная белая часть пшеницы — вторая семядоля». Правильно: это эндосперм. Щиток находится у небольшого зародыша.

1. Назови части зародыша фасоли. Почему нельзя исключать семядоли?
2. Чем фасоль отличается от пшеницы по двум признакам?
3. Почему зерновку называют плодом?
4. В описании семени две семядоли и крупный эндосперм. Какую группу и какое место запаса укажешь?
5. Что нужно написать, если при наблюдении не удалось увидеть почечку?

Ответы и объяснения

1. Две семядоли, корешок, стебелёк, почечка. Семядоли — первые листья зародыша. 2. У фасоли две семядоли с основным запасом; у пшеницы одна семядоля, основной запас — в эндосперме. 3. Снаружи есть околоплодник, сросшийся с семенной кожурой. 4. Двудольное растение, запас в эндосперме. 5. «Почечку не удалось различить»; можно добавить, каким увеличением пользовался.

Свободное объяснение в конце урока проверь по списку или обсуди с учителем. Автоматическая проверка оценивает шесть заданий с определёнными ответами и не выставляет оценку за содержание твоего текста.

10. Учителю: план и проверка понимания

Цель. Ученик называет части семени и зародыша, сравнивает фасоль и пшеницу, различает однодольные и двудольные по числу семядолей, находит место запаса по конкретному образцу и объясняет, почему зерновка — плод. Предварительно нужны понятия клетки, ткани, органа, семени и плода.

План на 35–45 минут. Около 5 минут — целые семена и предположения о внутреннем строении. 8–10 минут — открытая фасоль и подписи. 7–8 минут — пшеница и сравнительная таблица. 5–7 минут — ясень, лук и частуха. Остальное время — подготовка практики, рис и устное объяснение. Реальное рассматривание и рисунки можно провести отдельной лабораторной работой; не пытайтесь вместить все дополнительные наблюдения в один короткий урок.

Опорные задания. Для первого прохождения достаточно сосредоточиться на фасоли, сравнении с пшеницей и итоговом рисе. Остальные проверки можно использовать для закрепления. Отметки появляются после проверки содержания ответа, а не после просмотра изображения.

Вопросы для устной проверки. Попросите показать весь зародыш фасоли, включая семядоли; указать запас у двух образцов; назвать общий признак и различие; объяснить наружные оболочки зерновки. Для выявления механического запоминания используйте ясень: две семядоли при запасе в эндосперме.

Поддержка. На маленьком экране подписи фасоли назначаются кнопками с номерами. Все действия выполняются без перетаскивания. Разрешите устное сравнение и помогите рассмотреть реальные образцы. Усложнение: предложите описать яблоню или тыкву и сравнить один признак у всех образцов.

Практика и оценка. Подготовьте разрезы пшеницы заранее. Оценивайте связь линий с частями рисунка, правильность терминов, сравнение одинаковых признаков и различение наблюдения и справочного описания. Отсутствие видимой почечки на конкретном образце не следует считать неверным наблюдением. Запись в конце урока предназначена для самостоятельной проверки и обсуждения.