新学期马上就要开始了,今年打算开一个新的专题,梳理一下教材中的植物,从高中教材开始。 你可能会有疑问,高中生物学不是以综合为主、介绍的都是生物共性的、本质的东西,也有植物吗?答案是肯定的,而且还很丰富。 春季学期,高一学生开始学习必修2,高二学生在学习选择性必修2或选择性必修3,我就从必修2中的植物开始梳理。 必修2的“科学家访谈”,访谈对象是袁隆平院士,自然就会讲到水稻。在进行该部分教学时,你会向学生拓展或引导学生讨论什么呢? 水稻的驯化史? 杂交水稻的由来? 耐盐碱水稻是如何培育而成的? 2022年关于水稻种子休眠基因的发现? 还是经过120天的空间培育生长首次在轨获得了水稻种子(从种子到种子),国际上首次完成了水稻的全生命周期培养实验? 或者我国科学家关于水稻的分子生物学研究结果几次上了CNS等顶级杂志的封面? …… 这些内容都可以丰富学生的认识,使他们在学习生物学时不仅学到骨头,还有血有肉、有情感。很多老师在课上拓展了这些内容。这些内容都具有时代感,而且高大上,但我总认为,仅有这些是不够的,还需要一些基础的事实性知识来慢慢铺垫他们脑中的生物学大厦。 水稻(Oryza sativa L),是禾本科稻属植物。 ▲▼贵州的水稻梯田,刚插秧完毕(2009年) 禾本科的花序以小穗为基本单位,小穗有1个小穗轴,基部常有1对颖片,分别称为外颖和内颖;小穗轴上有1至数朵小花(比如,对水稻来说,3朵小花中只有1朵发育,其余2朵仅剩外稃;小麦的1个小穗含有6朵小花,结2~3颗麦粒)。 ▲花期水稻 每一小花外有2个苞片,称为外稃和内稃(水稻的外稃具有5脉,内稃具有3脉);在子房基部、内稃和外稃之间有2或3枚(水稻是2枚)特化为透明的小鳞片(即花被片),称为浆片或鳞被,浆片在开花时极度吸水而膨胀,撑开2个稃片,使花药和柱头伸出稃片之外,进行传粉。浆片在开花前、后都呈现微小的薄片状。小花由外稃、内稃包裹浆片、雄蕊和雌蕊组成。 ▲▼水稻的花序,可以看出羽毛状的白色柱头、花丝和花药、外稃5脉 教材中展示的中国邮票清晰地呈现了水稻花的结构:1对颖片,内、外稃片各1,6个雄蕊,花药丁字形着生于花丝顶端(可摇动,利于散出花粉),2个花柱,外稃具有5脉。 ▲必修2教材中的邮票插图 ▲还处于花期的水稻 ▲花期已过,稻穗逐渐长大 ▲▼北京郊区的稻田,2021年 ▲沉甸甸的稻穗,快成熟了 水稻是自花传粉植物。 自花传粉,可以指同一朵花之间,也可以是指同一个小穗的不同花之间,还可以指同一个植株的不同小穗上的小花之间。 如果天然异交率小于1%,可以定义为典型的自花授粉;如果天然异交率为1%~5%,则属于自花授粉;天然异交率为5%~50%的为常异花授粉。水稻有些品种的异交率比较高。 在进行自花授粉时,花粉会随风力摇摆并落到隔壁雌蕊柱头上,柱头为羽毛状,增加了捕捉空中飘散的花粉粒的机会。 水稻果实的果皮常与种皮密接,称为颖果,农业上称为种子,这与生物学上所说的种子有区别。种子含丰富的淀粉质胚乳。 ▲▼已经成熟即将收割的水稻(吉林,2008年) ▲收割水稻(吉林,2008年) ▲▼收割后的水稻垛(吉林,2008年) ▲▼收割后的水稻田(贵州,2009年) |
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